专利名称：薄膜晶体管及其制造方法、薄膜晶体管基板及其制造方法、使用该薄膜晶体管的液晶显示 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及薄膜晶体管(以下，有时也称为TFT)和其制造方法、薄膜晶体管基板和其制造方法、进而涉及使用TFT的液晶显示装置或有机EL显示装置。
背景技术：
矩阵型液晶显示装置构成为，向TFT阵列基板和对置基板之间填充液晶等显示材料，并对该显示材料按像素选择性地施加电压。在此，TFT阵列基板通常是指配置有由半导体薄膜(以下，称为半导体膜)构成的TFT等的基板。此外，在对置基板上设置有对置电极、滤色器及黑矩阵等。使用这样的TFT阵列基板的液晶显示装置(Liquid Crystal Display，以下简称为LCD)以下有时也称为TFT-LCD。
对于TFT阵列基板另外，将形成有TFT(薄膜晶体管)的基板称为薄膜晶体管基板，或者TFT基板。一般而言，在用于显示装置的情况下，由于将多个薄膜晶体管形成为阵列状的情况较多，所以也多称为TFT阵列基板。
TFT阵列基板在由玻璃等构成的绝缘性基板(典型为玻璃基板)上，设置有构成各像素的TFT及像素电极。各像素中的TFT包括栅电极、源电极、漏电极及半导体膜。而且，这些TFT或像素电极配置为阵列状。该TFT阵列基板在基板上除了TFT或像素电极以外还设置有取向膜或根据需要而设置有存储电容等。进而，在各像素间的边界区域中，配置有栅配线或源配线等信号线。一般而言，这些信号线多根地集合设置，并相互并联地走线(張り巡らされぃゐ)。
这样，TFT阵列基板的显示区域包括显示图像的各像素的区域、和像素之间的边界区域。在该显示区域的外侧(外周)，与所述各信号线对应而分别设置有输入端子或驱动各TFT的驱动电路等。在本说明中，为了方便，将该显示区域的外侧的区域称为接口区域。
在使用这样的TFT阵列基板而制作液晶显示装置时，首先，在玻璃基板上阵列状地制作TFT、栅、源/漏、及其他共用配线而构成显示区域。进而，在显示区域的周边配置输入端子、预备配线及驱动电路等而构成接口区域。这样，制作TFT阵列基板。
另外，在本说明中，将栅电极和栅配线统称为栅。此外，将源电极和源配线统称为源。此外，将漏电极和漏配线统称为漏。进而，将源及漏表示为源/漏。
此时，为了设置成可发挥显示区域、接口区域的各区域的功能的状态(形成为工作状态)，需要配设导电性薄膜(以下，称为导电膜)或绝缘性薄膜(以下，称为绝缘膜)。此外，在对置基板上设置对置电极，并且设置滤色器、黑矩阵。
这样，在分别制作TFT阵列基板和对置基板后，以在两张基板之间开放有为了注入液晶材料所需要的间隙的状态，贴合两张基板的周边的缘而固定两张基板。在将周围的缘贴合后，向存在于两张基板之间的间隙中注入液晶材料而制作LCD。
在LCD中所使用的TFT阵列基板或对置基板上，利用薄膜技术而设置有各种半导体装置、其他元件等。在这些半导体装置上，形成有半导体膜或绝缘膜、导电膜，为了得到各膜之间的绝缘或电连接，还形成有贯通层间绝缘膜或半导体膜的接触孔等。
在TFT-LCD中，近年来，大型化或者高精细化不断发展。与之相伴，对于TFT-LCD的栅配线或源/漏配线，为了防止信号的延迟，从特性角度及工艺角度考虑而期望使用纯铝或以铝为主要成分的低电阻的合金材料。
但是，若使由作为透明性的像素电极的ITO或IZO等构成的第2电极、和由这些纯铝或者铝合金构成的第1电极直接接触，则其接触电阻(接触抵抗)非常高，为1E10～1E12Ω，难以得到良好的接触特性。
因此，难以实现采用了经由在绝缘膜上开口的接触孔来直接接触(连接)第1电极和第2电极的结构的TFT阵列基板，所述第1电极由纯铝或者铝合金构成，所述第2电极由作为像素电极的ITO或IZO等透明性导电膜构成。
第1电极和第2电极另外，在本说明中，将由构成像素电极的透明材料构成的电极称为第2电极，将由构成此外的信号配线的导电材料(多数情况下由铝(或者铝合金)构成)构成的电极称为第1电极。而且，将构成第2电极的材料称为第2电极材料，将构成第1电极的材料称为第1电极材料。
改良后的现有技术作为解决所述问题的方法，一直以来提出有各种方法。
例如，为了得到良好的接触，提出有在纯铝或者铝合金上形成Cr、Ti、Mo、Cu、Ni膜等的两层构造的第1电极。这样的技术记载于下述专利文献1、专利文献2、专利文献3中。
此外，公知有下述方法在第1电极和第2电极直接接触(连接)的部位的第1电极部分上，局部地添加从由N、O、Si及C构成的组中选择的至少一种杂质。将这样的杂质添加到所述第1电极的上层(即，连接的部位)，形成添加有所述杂质的第2层，形成局部的两层构造。这样的技术记载于下述专利文献4中。
此外，提出有下述结构使用在铝中作为合金成分而含有0.1～6原子％的从由Au、Ag、Zn、Cu、Ni、Sr、Sm、Ge、Bi构成的组中选择的至少一种物质的合金来构成第1电极，并将该第1电极与透明电极(第2电极)直接接合。这样的技术记载于下述专利文献5中。
专利文献1特开平4-253342号公报专利文献2特开平4-305627号公报专利文献3特开平8-18058号公报专利文献4特开平11-284195号公报专利文献5特开2004-2 14606号公报如上所述，在以往的没有改良的制造方法中，由ITO或IZO(注册商标)等构成的第2电极与由纯铝或者铝合金构成的第1电极的接触电阻非常高，为1×10E10～1×10E12Ω，无法得到良好的接触电阻。
另一方面，在为了得到良好的接触(为了降低接触电阻)而采用将第1电极形成为材料不同的两层结构的以往的改良技术时，难以使用相同药液(蚀刻液)且同时地对两种材料进行蚀刻，所以需要基于两种药液的两次蚀刻工序。因此，导致制造工序的复杂化。
此外，作为改良的现有技术公知有下述方法使用在铝中作为合金成分而含有0.1～6原子％的从由Au、Ag、Zn、Cu、Ni、Sr、Sm、Ge、Bi构成的组中选择的至少一种物质的合金来作为第1电极。在采用该改良后的现有技术的情况下，透明电极(第2电极)和第1电极的接触电阻可实现小到10E2Ω左右的接触电阻，但在蚀刻工序中由于使用的药液(蚀刻液)而产生电池反应，引起电极的溶解。其结果众所周知，会产生配线的断线。
发明内容
本发明是鉴于所述课题而提出的，目的在于提供一种可降低在第2电极和第1电极的接触部产生的接触电阻(接触抵抗)的值并抑制电池反应的TFT及其制造方法、使用该TFT的TFT基板及液晶显示装置。为了实现该目的，本发明的特征在于，第1电极使用含有Ni及从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝配线材料。
进而，本发明的目的在于，提供一种能够使用这样的铝配线材料而实现生产成本的降低及生产率的提高的TFT和其制造方法及液晶显示装置。
(1)本发明为了解决所述课题，提供一种薄膜晶体管的制法，其是在透明绝缘性基板上制造薄膜晶体管的方法，其特征在于，包含在所述透明绝缘性基板上使用铝合金而形成作为第1电极的所述薄膜晶体管的栅、源及漏中的至少一个的工序，所述铝合金是下述铝合金，即含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属。
根据这样的制法(制造方法)制作的薄膜晶体管，即便使其漏或源等与透明电极直接接触，也不会表现出高接触电阻。
(2)此外，本发明的技术方案2提供一种薄膜晶体管基板的制造方法，其是在透明绝缘性基板上形成薄膜晶体管，并制造薄膜晶体管基板的方法，其特征在于，至少包含下述工序在所述透明绝缘性基板上使用铝合金而形成作为第1电极的所述薄膜晶体管的栅、源及漏中的至少一个的工序；覆盖所述第1电极及所述基板而形成绝缘膜的工序；对该绝缘膜实施图案化而形成接触孔的工序；在所述绝缘膜上形成由透明电极构成的第2电极，并经由所述接触孔直接电连接该第2电极和第1电极的工序，所述铝合金是下述铝合金，即含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属。
由这样的制法(制造方法)制作的薄膜晶体管基板，使其中的薄膜晶体管的漏或源等与透明电极直接接触，但在该处不会表现出高接触电阻，可充分地使用于显示装置等。
(3)此外，本发明提供一种薄膜晶体管，其设置在透明绝缘性基板上，其特征在于，具有形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的所述薄膜晶体管的栅、源及漏中的至少一个，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属。
这种结构的薄膜晶体管，即便使其漏或源等与透明电极直接接触，也不会表现出高接触电阻。
(4)此外，本发明提供一种薄膜晶体管基板，其特征在于，至少包含透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的栅、源及漏中的至少一个；绝缘膜，其是形成为覆盖该第1电极及所述透明绝缘性基板的绝缘膜，且设置有规定的接触孔；形成在该绝缘膜上的作为透明电极的第2电极，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属，所述第2电极和所述第1电极经由所述接触孔而直接电连接。
根据这样的结构，使薄膜晶体管的漏或源等与透明电极直接接触，同时实现低接触电阻，可得到能充分使用于显示装置等的薄膜晶体管基板。
(5)此外，本发明在所述(4)记载的薄膜晶体管基板的基础上，其特征在于，所述透明电极由氧化铟、氧化锡、氧化铟锡及氧化锌中任一种构成。
(6)此外，本发明在所述(3)记载的薄膜晶体管的基础上，其特征在于，构成所述第1电极的铝合金中的Ni及从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的含有比率为0.1～5wt％。
(7)此外，本发明在所述(4)记载的薄膜晶体管基板的基础上，其特征在于，构成所述第1电极的铝合金中的Ni及从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的含有比率为0.1～5wt％。
这样的(6)、(7)的构成所示的含有比率是优选范围。该含有比率当然是“Ni”的含有比率、和Mo、Nb、W、Zr中任一种以上的金属的含有比率、的合计的含有比率。
(8)此外，本发明提供一种液晶显示装置，其特征在于，至少具有TFT阵列基板，所述TFT阵列基板至少包含透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的栅、源及漏；绝缘膜，其是覆盖该第1电极及所述透明绝缘性基板而形成的绝缘膜，且设置有规定的接触孔；由形成在该绝缘膜上的透明电极构成的第2电极，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属，所述第2电极和所述第1电极经由所述接触孔而直接电连接。
根据这样的结构，由于可使薄膜晶体管与透明电极直接接触，同时将接触电阻抑制为较低，所以可进行良好的显示。
所述第1电极由至少含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金构成。而且，这样的第1电极使用含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金靶并通过溅射而形成。
所述含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金靶，可通过以往公知的各种方法制作。例如，可通过真空溶解方法、喷射成形法等制造。
所述第1电极是至少含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金。该第1电极是漏或源、栅，但在实际中为了作为漏等而使用，需要图案化为期望的形状。可通过利用磷酸-乙酸-硝酸的混合酸对所述组成的铝合金的薄膜进行蚀刻来执行该图案化。当然，该铝合金的薄膜自身如后所述使用含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金靶并通过溅射而形成。
(9)此外，本发明提供一种有机EL显示装置，其特征在于，至少具有TFT阵列基板，所述TFT阵列基板至少包含透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的栅、源及漏；绝缘膜，其是覆盖该第1电极及所述透明绝缘性基板而形成的绝缘膜，且设置有规定的接触孔；由形成在该绝缘膜上的透明电极构成的第2电极，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属，所述第2电极和所述第1电极经由所述接触孔而直接电连接。
根据这样的结构，由于可使薄膜晶体管与透明电极直接接触，同时可将接触电阻抑制为较低，所以可得到能进行良好显示的有机EL装置。
(10)此外，本发明提供一种透明导电叠层基板，其特征在于，具有透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的第1电极；由形成在所述透明绝缘性基板上的透明电极构成的第2电极，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属，所述第1电极与所述由透明电极构成的第2电极直接电连接。
根据这样的结构，可得到下述透明导电叠层基板即便使第1电极和作为透明电极的第2电极直接接触，也可减小第1电极和第2电极之间的接触电阻值。
这样，没有设置薄膜晶体管的基板也包含在本发明中。
如上所述，根据本发明，由于用含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金构成栅、漏、源等电极，所以可提供一种薄膜晶体管，即便与透明电极直接接触，也可实现低的接触电阻。
此外，特别是，由于本发明的薄膜晶体管基板的制法至少包含下述工序(1)在透明绝缘性基板上使用含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金而形成作为第1电极的栅、源及漏中的至少一个的工序；(2)覆盖所述第1电极及所述基板而形成绝缘膜的工序；(3)在该绝缘膜上实施图案化而形成接触孔的工序；(4)在所述绝缘膜上形成由透明电极构成的第2电极，并经由所述接触孔直接电连接该第2电极和第1电极的工序，所以起到可容易地得到下述薄膜晶体管基板的效果，该薄膜晶体管基板即便使第1电极与IZO等直接连接也能够实现低接触电阻。
此外，由于仅使用铝合金，而没有采用与其他金属层形成的两层构造等，所以只需一次即可完成图案化时的蚀刻。因此，可起到成膜(配线材料种类的减少)及蚀刻工序的简化、进而生产率提高及成本降低的效果。
此外，特别是，由于本发明的薄膜晶体管基板至少包含透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的栅、源及漏中的至少一个；绝缘膜，其是形成为覆盖该第1电极及所述透明绝缘性基板的绝缘膜，且设置有规定的接触孔；形成在该绝缘膜上的作为透明电极的第2电极，所述第1电极由含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金构成，所述第2电极和所述第1电极经由所述接触孔而直接电连接，所以，起到可容易地得到下述薄膜晶体管基板的效果，该薄膜晶体管基板即便与IZO等直接连接也可实现低接触电阻。
此外，由于仅使用铝，而不需要采用与其他金属层形成的两层构造等，所以只需一次即可完成图案化时的蚀刻，因此，可起到成膜(配线材料种类的减少)及蚀刻工序的简化、进而生产率提高及成本降低的效果。
此外，本发明的薄膜晶体管基板中，所述透明电极由氧化铟、氧化锡、氧化铟锡及氧化锌中任一种构成。因此，可得到下述薄膜晶体管基板即便使薄膜晶体管的第1电极(源或漏、栅)与ITO或IZO等直接连接，也可实现低的接触电阻。
此外，本发明的液晶显示装置至少具有TFT阵列基板，该TFT阵列基板至少包含透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的栅、源及漏；绝缘膜，其是覆盖该第1电极及所述透明绝缘性基板而形成的绝缘膜，且设置有规定的接触孔；由形成在该绝缘膜上的透明电极构成的第2电极，所述第1电极由含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金构成，所述第2电极和所述第1电极经由所述接触孔而直接电连接。因此，是使用了下述薄膜晶体管的液晶显示装置，所述薄膜晶体管即便使薄膜晶体管的第1电极(源或漏、栅)与IZO或ITO等直接连接，也可实现低的接触电阻。由于该薄膜晶体管采用这样的结构，所以容易实现高开口率，具有高性能的显示特性。其结果是，可起到得到与以往装置相比生产率提高且可实现低制造成本的优异的液晶显示装置的效果。
图1(a)及图1(b)是表示本实施例的TFT阵列基板(薄膜晶体管基板)的制造工序的截面说明图。
图2(a)及图2(b)是表示本实施例的TFT阵列基板(薄膜晶体管基板)的制造工序的其他截面说明图。
图3是表示本实施例的TFT阵列基板(薄膜晶体管基板)的制造工序的其他截面说明图。
图4是表示本实施例的开尔文图案(ゲルビンパタ一ン)的配线的外观及测定情况的配线概念图。
符号说明1 透明绝缘性基板2 栅电极4 栅绝缘膜5 半导体层a-Si膜6 半导体层n+a-Si膜7a 漏电极7b 源电极9 层间绝缘膜10 接触孔11 像素电极21 TFT部22 端子部100 TFT阵列基板具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
实施方式1图1～图3是按制造工序顺序表示本发明的TFT阵列基板100的TFT部及端子部的工序截面说明图，表示制造工序以图1(a)、图1(b)、图2(a)、图2(b)、图3的顺序进行的情况。
在这些图中，21为TFT部，22为端子部，1为透明性绝缘基板，2为第1电极(TFT部的第1电极为栅电极)的第1层。此外，4是栅绝缘膜，5是半导体层a-Si膜，6是半导体层n+a-Si膜(参照图1(a)及图1(b))。
然后，7是第1电极(TFT部的第1电极为源/漏电极)的第1层，9是层间绝缘膜，10是接触孔(参照图2(a)及图2(b))。
而且，11是第2电极(像素电极)(参照图3)。
TFT部21是设置在TFT阵列基板100上的相互垂直的栅配线和源配线(都未图示)的交叉部附近，构成驱动液晶的开关元件的部分，端子部22是在栅配线上延伸而配置在显示面板的外侧，用于从外部向栅电极输入信号的部分。
以下，根据附图对本实施方式的TFT阵列基板100的制造工序进行说明。
首先，在透明性绝缘基板1上使用溅射法等而形成含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金(第1电极材料)膜。
接着，在用光刻法进行抗蚀剂图案化后，使用磷酸、硝酸及乙酸类的蚀刻液进行蚀刻，形成栅配线(未图示)、栅电极2(第1电极)及端子部22的端子(参照图1(a))。
接着，使用化学气相生长法(以下，简称为CVD)等而形成厚度约4000的由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiO2)构成的绝缘膜4。
接着，形成半导体层。通过对该半导体层进行图案化，顺次形成半导体层a-Si膜5(厚度1500)、低电阻的半导体层n+a-Si膜6(厚度约300)(参照图1(b))。
进而，使用溅射法再次形成约3000的作为第1电极材料的含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金膜，并进行图案化而形成晶体管的沟道(チャネル)及源/漏电极部(即第1电极)(参照图2(a))。
接着，在形成层间绝缘膜9后，进行图案化而形成接触孔10(参照图2(b))。接触孔10形成为连接栅端子部及TFT的漏电源7a。在此，层间绝缘膜9例如可由基于CVD法形成的氮化硅膜、或者丙烯类的透明树脂等中的任一方，或者双方的组合而形成(参照图2(b))。
最后，作为透明导电膜，使用溅射法形成厚度约1000的IZO膜(氧化铟锌)(IZO为注册商标)。然后，对该透明导电膜进行图案化而形成像素电极(第2电极)11，由此完成TFT阵列基板的基本结构。
在此，像素电极11经由设置在层间绝缘膜9中的接触孔10而与由第1电极材料构成的栅电极、源/漏电极(即，第1电极)直接电连接。
本实施方式的特征在于，作为第1电极材料的铝合金是含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金。进而，本实施方式的特征在于，在使用该第1电极材料而用溅射来形成栅电极及端子部时，在纯Ar气体的气氛中进行溅射，以约2000的厚度形成第1电极。
另外，通过使用含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金并进行溅射来形成该铝膜。此外，可通过此后的热处理来降低电阻值。
在表1中表示了针对本实施方式的铝膜的各种例的物理计测结果。在表1中，表示了实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、和用于比较的比较例1、比较例2、比较例3。
实施例1在实施例1中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％、W 0.2wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为5.2μΩcm。将该铝合金的薄膜在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，没有发现变化。
此外，在该铝合金薄膜上叠层ITO层后，在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，也没有发现变化。取代ITO而叠层IZO并同样地在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，同样没有发现变化。
实施例2在实施例2中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％、Mo 0.5wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为4.8μΩcm。将该铝合金的薄膜在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，没有发现变化。
此外，在该铝合金薄膜上叠层ITO层后，在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，也没有发现变化。取代ITO而叠层IZO并同样地在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，同样没有发现变化。
实施例3在实施例3中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％、Nb 0.8wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为5.8μΩcm。将该铝合金的薄膜在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，没有发现变化。
此外，在该铝合金薄膜上叠层ITO层后，在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，也没有发现变化。取代ITO而叠层IZO并同样地在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，同样没有发现变化。
实施例4在实施例4中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％、Zr 0.5wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为5.6μΩcm。将该铝合金的薄膜在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟的情况下，发现局部溶解。
此外，在该铝合金薄膜上叠层ITO层后，在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，也没有发现变化。取代ITO而叠层IZO并同样地在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，同样没有发现变化。
比较例1
在比较例1中，构成第1电极的铝是纯铝。该铝的电阻率为2.1μΩcm。将该铝薄膜在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，没有发现变化。
此外，在该铝薄膜上叠层ITO层后，在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟的情况下，在水溶液中溶解。此外，取代ITO而叠层IZO并同样地在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，同样发现溶解。
比较例2在比较例2中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为3.6μΩcm。将该铝合金的薄膜在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟的情况下，发现溶解。
此外，在该铝合金薄膜上叠层ITO层后，在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟的情况下，也在水溶液中溶解。此外，取代ITO而叠层IZO并同样地在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，同样发现溶解。
比较例3在比较例3中，构成第1电极的铝合金是含有Nd 0.8wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为4.2μΩcm。将该铝合金的薄膜在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟的情况下，发现溶解。
此外，在该铝合金薄膜上叠层ITO层后，在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟的情况下，也在水溶液中溶解。此外，取代ITO而叠层IZO并同样地在室温的TMAH(2.38wt％)水溶液中浸渍5分钟，同样发现溶解。
如上所述，若根据本实施例所示的例子，即便浸渍在TMAH水溶液中，也不会全部溶解。可稳定地进行薄膜晶体管的制造。即便在局部溶解的实施例4中，在叠层了透明电极的情况下，也没有变化，能够顺利地进行制造。
在本实施方式中使用的第1电极和作为透明电极的第2电极的接触表面部的电阻值(接触电阻值)为足够小的值。例如，在作为第1电极使用利用了Mo的铝合金时，接触电阻值的最小值在约50μm口下是约380Ω的较低的良好的值。基于开尔文图案的与由IZO等透明导电膜构成的第2电极接触的接触表面部的电阻值(接触电阻值)的结果表示在表2中。
另外，本申请的第1电极的特征在于由含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金构成。此外，由透明导电膜构成的第2电极，具体而言，由IZO等构成。
在表2中，表示了实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、和用于比较的比较例1、比较例2、比较例3(与表1相同)。
实施例5在实施例5中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％、W 0.5wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为8.2μΩcm。将该铝合金薄膜和由IZO构成的透明导电膜设置为在基板上十字形地交叉，进行基于开尔文图案的接触电阻的计测。该开尔文图案化的情况如图4所示。
IZO的金属氧化物的电阻率为380μΩcm。而且，基于图4的开尔文图案的接触电阻(接触电阻值)的计测值为230Ω，是足够低的值。
实施例6在实施例6中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％、Mo 0.8wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为9.8μΩcm。将该铝合金薄膜和由IZO构成的透明导电膜设置为在基板上十字形地交叉，进行基于开尔文图案的接触电阻的计测(参照图4)。
IZO的金属氧化物的电阻率为380μΩcm。而且，基于图4的开尔文图案的接触电阻(接触电阻值)的计测值为340Ω，是足够低的值。
实施例7在实施例7中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％、Nb 0.8wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为5.8μΩcm。将该铝合金薄膜和由IZO构成的透明导电膜设置为在基板上十字形地交叉，进行基于开尔文图案的接触电阻的计测(参照图4)。
IZO的金属氧化物的电阻率为380μΩcm。而且，基于图4的开尔文图案的接触电阻(接触电阻值)的计测值为280Ω，是足够低的值。
实施例8在实施例8中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％、Zr 0.5wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为5.6μΩcm。将该铝合金薄膜和由ITO构成的透明导电膜设置为在基板上十字形地交叉，进行基于开尔文图案的接触电阻的计测(参照图4)。
ITO的金属氧化物的电阻率为220μΩcm。而且，基于图4的开尔文图案的接触电阻(接触电阻值)的计测值为320Ω，是足够低的值。
比较例1在比较例1中，与表1相同，构成第1电极的是纯铝。该铝的电阻率为2.1μΩcm。将该铝薄膜和由ITO构成的透明导电膜设置为在基板上十字形地交叉，进行基于开尔文图案的接触电阻的计测(参照图4)。
ITO的金属氧化物的电阻率为220μΩcm。而且，基于图4的开尔文图案的接触电阻(接触电阻值)的计测值为1MΩ以上，对于用于显示装置而言是过高的值。
比较例2在比较例2中，构成第1电极的铝合金是含有Ni 1.5wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为3.6μΩcm。将该铝合金薄膜和由ITO构成的透明导电膜设置为在基板上十字形地交叉，进行基于开尔文图案的接触电阻的计测(参照图4)。
ITO的金属氧化物的电阻率为220μΩcm。而且，基于图4的开尔文图案的接触电阻(接触电阻值)的计测值为1MΩ以上，对于用于显示装置而言是过高的值。
比较例3在比较例3中，构成第1电极的铝合金是含有Nd 0.8wt％的铝合金。该铝合金的电阻率为2.4μΩcm。将该铝合金薄膜和由ITO构成的透明导电膜设置为在基板上十字形地交叉，进行基于开尔文图案的接触电阻的计测(参照图4)。
ITO的金属氧化物的电阻率为220μΩcm。而且，基于图4的开尔文图案的接触电阻(接触电阻值)的计测值为1MΩ以上，对于用于显示装置而言是过高的值。
如上所述，根据本实施例所示的例子，可使在与透明导电膜(第2电极)之间产生的接触电阻(コンタクト抵抗)的值为小值。
此外，在本实施方式中，对于通过所述制造方法制造的TFT阵列基板而言，进行了230℃×30分钟的热处理后的该接触电阻值为大约650Ω，进而进行了300℃×60分钟的热处理后的该接触电阻值为大约900Ω，与作为现有技术的情况的值的1E8～1E12Ω相比非常低，具有优异的耐热性。
另外，表1的成膜条件的参数值是根据装置而各自固有的最优化的值，不限定于该值。此外，表1或表2的组成是例示，不限定于该组成。
此外，为了得到良好的接触电阻，第1电阻的Ni及从Mo、Nb、Zr中选择的一种以上的金属的含有量优选分别在0.05～5wt％。
这是考虑了以下情况的结果。
首先是由于，在含有量小于0.05wt％时，难以抑制IZO和铝界面的接触电阻，进而，电池反应抑制效果变小。
其次是由于，在含有量超过5wt％时，电极整体的电阻值变高，无法体现基于使用铝的配线的低电阻化的优点。
另外，含有量更优选为0.1～2wt％。
如上所述，在使用只含有Ni的铝合金而制造第1电极时，有时在TMAH(四甲基氢氧化铵)水溶液中引起电池反应，铝配线的金属自身溶解并断线。与之相对，通过使用含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金，可抑制电池反应。
另外，在本实施方式中，在使用溅射法并使用含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金来形成栅电极2、端子部22及源/漏电极7时，也可首先在Ar气体气氛中进行溅射而成膜。
此外，作为第1电极材料的母体的铝，使用含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金，但该铝合金中，优选进而添加第三元素。
从抑制突起(ヒロック)或耐腐蚀性的提高这些角度出发，添加的第三元素优选是Cu或Si、或者稀土类元素。为了发挥铝的低电阻的优点，其添加量优选抑制为第1电极的电阻率不超过10μΩ·cm左右的添加量。另外，第三元素的“三”是指在以Ni为第一，以从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属为第二的情况下，与它们连续的第三。总之，是指其他元素。
但是，如本实施方式所述，使用了Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属时，与纯铝相比，可得到突起的产生防止效果、进而耐腐蚀性提高效果。
因此，本实施方式的较大特长在于，即便不特别添加耐突起性优异的第三元素，能够实现可靠性很高的TFT阵列的可能性也高。
另外，在所述实施方式1中，对作为第1电极材料使用了含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种的金属的铝合金，作为第2电极材料使用了IZO的情况进行了说明，但本发明的效果不限定于这些电极材料。
例如，作为第2电极材料，使用了以In2O3、SnO2、ZnO2等材料中的任一材料为基体的其他种类的透明性氧化导电膜的情况下，也可起到相同的效果。
另外，在所述说明中，在基板上设置TFT，并利用了第1电极作为该TFT的源/漏等。但是，所述组成的第1电极也可用在除了用作TFT的端子以外的用途中。即便作为其他电子部件的端子或配线而利用，当然也可起到以上说明的作用/效果。因此，作为本发明，若是不设置TFT，而设置有第1电极和第2电极(透明电极)的透明导电叠层基板，则包含在本发明中。
实施方式2(液晶显示装置等)使用采用了所述实施方式1所说明的任一个实施例而形成的TFT阵列基板，将该基板和具有对置电极或滤色器等的对置基板贴合，进而注入夹持液晶材料而制造TFT有源矩阵型的液晶显示装置(TFT-LCD)装置(实施方式2)。
即，在本实施方式2中，具有如下的构造TFT阵列基板的配线或电极使用了作为低电阻配线的含有Ni和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金，此外，不设置以铝以外的成为为主成分的其他金属层，由IZO透明膜构成的像素电极与所述铝合金直接接触。因此，可得到高开口率且高性能的液晶显示装置。
特别是，与以往装置相比，由于不需要设置其他金属层，所以本实施方式2的液晶显示装置的生产率大幅提高。进而，由于不需要设置其他金属层的制造工序，所以本实施方式2的液晶显示装置与现有技术相比具有能以低成本进行实施(制造)的优异特质。
另外，在本实施方式2中表示了使用液晶材料而构成液晶显示装置的例子，但也可使用有机EL材料而构成有机EL显示装置。
权利要求
1.一种薄膜晶体管的制法，其是在透明绝缘性基板上制造薄膜晶体管的方法，其特征在于，包含在所述透明绝缘性基板上使用铝合金而形成作为第1电极的所述薄膜晶体管的栅、源及漏中的至少一个的工序，所述铝合金是下述铝合金，即含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属。
2.一种薄膜晶体管基板的制法，其是在透明绝缘性基板上形成薄膜晶体管，并制造薄膜晶体管基板的方法，其特征在于，至少包含下述工序在所述透明绝缘性基板上使用铝合金而形成作为第1电极的所述薄膜晶体管的栅、源及漏中的至少一个的工序；覆盖所述第1电极及所述基板而形成绝缘膜的工序；对该绝缘膜实施图案化而形成接触孔的工序；在所述绝缘膜上形成由透明电极构成的第2电极，并经由所述接触孔直接电连接该第2电极和第1电极的工序，所述铝合金是下述铝合金，即含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属。
3.一种薄膜晶体管，其设置在透明绝缘性基板上，其特征在于，具有形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的所述薄膜晶体管的栅、源及漏中的至少一个，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属。
4.一种薄膜晶体管基板，其特征在于，至少包含透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的栅、源及漏中的至少一个；绝缘膜，其是形成为覆盖该第1电极及所述透明绝缘性基板的绝缘膜，且设置有规定的接触孔；形成在该绝缘膜上的作为透明电极的第2电极，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属，所述第2电极和所述第1电极经由所述接触孔而直接电连接。
5.如权利要求4所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，所述透明电极由氧化铟、氧化锡、氧化铟锡及氧化锌中任一种构成。
6.如权利要求3所述的薄膜晶体管，其特征在于，构成所述第1电极的铝合金中的Ni及从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的含有比率为0.1～5wt％。
7.如权利要求4所述的薄膜晶体管，其特征在于，构成所述第1电极的铝合金中的Ni及从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的含有比率为0.1～5wt％。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，至少具有TFT阵列基板，所述TFT阵列基板至少包含透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的栅、源及漏；绝缘膜，其是覆盖该第1电极及所述透明绝缘性基板而形成的绝缘膜，且设置有规定的接触孔；由形成在该绝缘膜上的透明电极构成的第2电极，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属，所述第2电极和所述第1电极经由所述接触孔而直接电连接。
9.一种有机EL显示装置，其特征在于，至少具有TFT阵列基板，所述TFT阵列基板至少包含透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的作为第1电极的栅、源及漏；绝缘膜，其是覆盖该第1电极及所述透明绝缘性基板而形成的绝缘膜，且设置有规定的接触孔；由形成在该绝缘膜上的透明电极构成的第2电极，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属，所述第2电极和所述第1电极经由所述接触孔而直接电连接。
10.一种透明导电叠层基板，其特征在于，具有透明绝缘性基板；形成在所述透明绝缘性基板上的第1电极；由形成在所述透明绝缘性基板上的透明电极构成的第2电极，所述第1电极由铝合金构成，所述铝合金含有Ni；和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属，所述第1电极与所述由透明电极构成的第2电极直接电连接。
全文摘要
本发明提供一种方法，其降低作为透明电极的第2电极、和第1电极(栅、源、漏)的接触部的接触电阻，抑制电池反应。该方法包括下述工序在透明绝缘性基板上使用铝合金而形成作为第1电极的薄膜晶体管的第1电极(源等)的工序；覆盖第1电极及基板而形成绝缘膜的工序；在绝缘膜上形成接触孔的工序；在绝缘膜上形成第2电极(透明电极)，并经由所述接触孔直接电连接第2电极和第1电极的工序，铝合金是含有Ni、和从Mo、Nb、W、Zr中选择的一种以上的金属的铝合金。
文档编号G09F9/00GK101088166SQ20058004
公开日2007年12月12日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年1月26日
发明者井上一吉, 松原雅人 申请人:出光兴产株式会社