[发明专利]Al合金膜、具有Al合金膜的配线结构以及Al合金膜的制造中使用的溅射靶

说明书

技术领域

本发明涉及适用于显示装置用和触摸屏传感器用的配线膜(包括电极)和反射膜等的Al合金膜、具有所述Al合金膜的配线结构、用于所述Al合金膜的制造的溅射靶以及具备所述Al合金膜的薄膜晶体管、反射膜、有机EL用反射阳极电极、触摸屏传感器，详细地说，涉及耐氯化钠溶液腐蚀性和耐透明导电膜针孔腐蚀性等的耐腐蚀性以及耐热性优异的Al合金膜。以下，以用于薄膜晶体管用配线膜的Al合金膜和液晶显示装置为中心进行说明，但本发明的Al合金膜并不限定于该用途。

背景技术

从小型的手机到超过30英寸的大型电视，被用于各种领域中的液晶显示装置(LCD)由TFT基板、对向基板和液晶层构成，其中，所述TFT基板将薄膜晶体管(TFT)作为开关元件，具备透明像素电极、栅极配线和源-漏极配线等的电极配线部和半导体层，所述对向基板具备相对于TFT基板隔着规定间隔对向配置的共通电极，所述液晶层填充在TFT基板和对向基板之间。

在所述源-漏极配线等电极配线材料中，出于电阻小，微细加工容易等理由，广泛使用例如纯Al或Al-Nd等的Al合金膜(以下，将纯Al膜和Al合金膜统称为“Al膜”)。该Al膜通常经由Ti和Mo构成的阻挡金属层与构成透明像素电极的透明导电膜连接。

另一方面，在所述TFT基板中，提出了将构成透明像素电极的透明导电膜(例如ITO膜和IZO膜等)和不经阻挡金属层直接连接时接触电阻小的(以下，将这种特性称为“DC性”)Al合金膜适用于所述配线的方案(例如，专利文献1等)。

但是，显示装置等在实际使用的环境下会暴露于湿润环境中，此时，会有配线膜发生腐蚀的情况。该腐蚀除了在配线膜中与来自环境中的水蒸气等的水分直接接触而产生之外，水蒸气等的水分从树脂或硅系的绝缘膜和透明导电膜等中产生的针孔或裂纹等的间隙浸透，该水分到达配线膜表面而产生。

作为这种与在湿润环境下的腐蚀相关的问题，近年来，提出了TFT中的ITO膜的被覆引起的针孔腐蚀的问题。针孔腐蚀的原因被认为是水蒸气从形成在作为透明导电膜的ITO膜上的针孔浸透，水分到达该ITO膜和Al膜的界面而引起电腐蚀。

即，历来，如所述专利文献1的图1示的液晶显示装置的制造在同一工厂内连续进行，但近年来，随着工序分离化，在一个工厂进行如所述专利文献1的图2所示的透明导电膜5(例如，氧化铟锡(ITO)膜)的形成，之后的工序在其他工厂进行的情况增加。这种情况下，在向其他的工厂的运输、保管中，水蒸气从透明导电膜中存在的针孔(透明导电膜的不连续部)浸透，在该透明导电膜和构成所述源-漏极配线的Al膜之间的电位差引起的电腐蚀(以下，称为“针孔腐蚀”)发生，而确认到有黑点。在所述黑点发生时，难以制造可靠性高的显示装置。

还有，所述源-漏极配线等和驱动IC夹着该配线材料例如ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电体)，通过压接而连接(该部分被称为标签部(TAB部))，在这种标签部也发生所述问题。

所述问题在经由Ti和Mo构成的阻挡金属层连接构成透明像素电极的透明导电膜和Al膜的构造的所述TFT基板中也存在，由于通过过剩的干蚀刻工序，能够在局部(接触孔等)形成ITO膜/Al结构，所述针孔腐蚀发生。

为了解决这种ITO膜的被覆引起的针孔腐蚀的问题，提出了所述腐蚀的防止方法。例如在专利文献2中公开了将含有膜形成剂和离子交换材料的涂料涂布在构成显示装置的透明导电膜的ITO等的氧化物半导体的表面。另外，在专利文献3中公开了将具有疏水功能的涂料涂布在所述氧化物半导体表面。在这些专利文献2和3中通过将所述涂料涂布在氧化物半导体表面来防止水蒸气导致的腐蚀。

【专利文献】

【专利文献1】日本国特开2009-105424号公报

【专利文献2】日本国特开平11-286628号公报

【专利文献3】日本国特开平11-323205号公报

但是，在适用专利文献2和3的技术时，在运输前需要将所述涂料涂布在氧化物半导体(透明导电膜)表面的工序，此外，在运输·保管后，在其他的工厂，在进行接着的工序时，还需要将所述涂布形成的膜·涂料剥离，存在生产效率低下的问题。

在所述中，以薄膜晶体管中的ITO膜的被覆引起的针孔腐蚀为例进行了说明，但这种腐蚀的问题无论ITO膜的被覆的有无均会发生。例如在所述之外，在氯化钠溶液的浸渍下，存在露出的Al合金的表面会发生腐蚀的问题。