显示装置的制法的制作方法

专利名称：：显示装置的制法的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种包括由铝合金膜制成的配线材料和利用透明导电膜形成的像素电极的显示装置，特别涉及在制造将构成配线材料的铝合金膜与像素电极直接连接而实现了低电阻率连接的构造的显示装置时，通过改造在使用抗蚀剂形成配线图案之时所用的显影液，而可以像所设计的配线图案那样将抗蚀剂膜有效地显影，并且可以尽可能地防止所不希望的铝合金膜的腐蚀，从而可以有效地获得精度高的配线图案，这样地得到改善的显示装置的制法。
背景技术：
：可以作为显示装置的一个例子举出的有源矩阵型的液晶显示装置具有包括TFT阵列基板的结构，该TFT阵列基板以薄膜晶体管(TFT)作为开关元件，并具备由透明导电膜形成的像素电极和扫描线或信号线等配线材料。作为构成像素电极的透明导电膜，例如可以使用在氧化铟中含有10质量％左右的氧化锡的氧化铟锡(ITO)等。此外，作为与此种透明导电膜电连接的配线材料，可以使用纯铝或者铝一钕合金那样的铝合金，然而为了使这些铝合金膜等与透明导电膜不直接接触，在其间作为屏蔽金属层夹设有Mo、Cr、Ti、W等高熔点金属层。在这里夹设屏蔽金属层的理由是因为，当使构成信号线的铝或铝合金与像素电极直接接触时，接触电阻升高，画面的显示等级就会降低。这是由以下情况造成的，即，铝非常容易被氧化，在大气中表面容易被氧化，另外，由于像素电极是金属氧化物，因此铝被在成膜时产生的氧或在成膜时添加的氧氧化，在表面生成铝氧化物层。此外，当像这样在配线膜与像素电极的接触界面上形成绝缘物层时，则信号线与像素电极间的接触电阻提高，画面的显示等级降低。另一方面，虽然屏蔽金属层原本具有防止铝合金的表面氧化，使得铝合金膜与像素电极的接触良好的作用，但是由于为了获得在所述接触界面上夹设了屏蔽金属层的构造，屏蔽金属层的形成工序是不可缺少的，因此要包含屏蔽金属层形成用成膜室的装备，无法避免伴随着屏蔽金属层的形成的成本上升或生产性的降低。基于此种情况，本申请人等开发出了可以省略屏蔽金属层的技术，艮口，可以使构成配线材料的铝合金膜与构成透明导电膜的像素电极不夹隔屏蔽金属层地直接接触的技术(以下，有时将该接触状态称作"直接接触")，在前作为专利文献l提供，其后还开展了改良研究。该专利文献1中所公布的技术作为构成配线膜的铝合金的合金成分选择了Ag、Ni、Cu、Zn等，并且规定了其含量，通过在与构成像素电极的金属氧化物(氧化铟锡ITO等)的接触界面上，形成包含这些合金^;素的导电性的析出物或浓化层，来减少接触电阻，实现了直接接触。另一方面，作为将铝合金膜加工为配线形状的技术，广泛使用如下的光刻法，即，在向该配线膜上涂布对紫外线、远紫外线、准分子激光、x射线、电子射线等活性放射线敏感的抗蚀剂并将其干燥后，选择性地照射活性放射线，形成抗蚀剂图案。在实施光刻法之时的显影处理中，作为显影液使用碱的情况下，由于不会对半导体元件或液晶显示元件的电气特性造成不良影响，因此使用不含有金属离子的碱性显影液。例如，以氢氧化四甲基铵(TMAH)等有机碱作为主成份的水溶液是其代表例。但是，对于该显影液，在利用光刻法在金属膜上形成抗蚀剂图案时，配线膜容易被显影液腐蚀，当在光刻工序中进行重做时，会有在重做后的配线图案中产生由腐蚀造成的阶梯的问题。所以，最近开发出了对配线膜具有腐蚀抑制功能的碱性显影液，例如在专利文献2中，开发出了以有机碱作为主成份而向其中配合了糖类和多元醇的混合水溶液，根据记载，该显影液在防腐蚀性方面优良，并且显影性也良好。但是，包括所述专利文献2，以往的显影液是以在表面作为屏蔽金属层形成了Mo、Cr、Ti等高熔点金属层的铝合金膜为对象开发的，即使对于被屏蔽金属层覆盖的铝合金配线膜能够发挥优良的防腐蚀性，对于本发明先前所开发的专利文献1中公布的直接接触用铝合金配线膜也未必能够发挥相同的防腐蚀性。附带说明的是，已知铝与Mo或Cr等高熔点金属相比时，是容易被碱性显影液腐蚀的金属，因而即使对于以这些高熔点金属作为屏蔽金属层而将表面覆盖了的配线膜能够发挥优良的耐腐蚀性，但是对于未被这些屏蔽金属层覆盖的铝合金膜也不一定能够获得令人满意的耐腐蚀性。例如，作为可以与所述的透明导电膜直接连接(直接接触)的铝合金的代表例，有含有镍等的铝合金，然而该铝一镍合金当与在液晶显示装置等中广泛使用的铝一钕合金或纯铝相比时，更容易被碱性显影液腐蚀。这可以认为是因为，除了金属自身的耐腐蚀性不足以外，在铝与镍等添加合金元素之间产生的电池效应也对腐蚀产生很大的影响。所以，在制造采用构成配线膜的铝合金与透明导电膜直接连接了的直接接触构造的显示装置时，对于用于配线图案形成的显影液，也需要单独的改造。[专利文献l]特开2004—214606号公报[专利文献2]特开2003—330204号公报
发明内容本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于，在制造本申请人先前所开发的由铝合金膜构成的配线材料和像素电极直接连接，而不夹隔作为屏蔽金属层的Mo或Cr等高熔点金属的直接接触构造的显示装置时，作为配线膜的图案形成中所用的显影液，可以开发出对于铝合金具有优良的腐蚀抑制功能，并且可以像所设计的配线图案那样精度优良而且有效地形成图案的抗蚀剂显影用的显影液，由此提供可以有效地制造高精度并且具有优良的导电特性的显示装置的技术。可以解决所述问题的本发明的显示装置的制法的主旨在于，在制造如下的显示装置时，即具有配置于玻璃基板上的由铝合金膜构成的配线材料和利用透明导电膜构成的像素电极直接连接而成的构造，在所述配线材料与像素电极的连接界面上，构成所述配线材料的铝合金膜的合金成分的一部分或全部作为析出物或浓化层存在的显示装置，作为用于将配线图案的形成中所用的抗蚀剂显影的显影液，使用含有23.5质量％的有机碱和210质量％的碳数为46的糖醇而不含有其他的多元醇的抗蚀剂用显影液。作为本发明中所用的所述抗蚀剂用显影液中所含的有机碱，特别优选氢氧化四甲基铵(以下简记为"TMAH")。另夕卜，作为在相同的显影液中所含的糖醇，优选山梨糖醇、甘露糖醇、木糖、木糖醇、阿拉伯糖醇、赤藓醇等，它们除了可以单独使用以外，还可以以任意的组合并用两种以上。根据本发明，在制造由铝合金构成的配线膜与像素电极直接连接(直接接触)而成的构造的显示装置之时，作为配线膜的图案形成中所用的抗蚀剂的显影液，通过使用以特定含有比率含有有机碱和糖醇的显影液，就可以高精度而有效地形成配线图案，并且即使是在与像素电极的连接界面上不存在由Mo或Cr等高熔点金j^构成的屏^属层的直接接触用的铝合金膜，也可以尽可能地抑制其腐蚀。所以，可以从配线图案的析像精度或析像效率方面弥补像专利文献1中所提出的那样的直接接触构造的显示装置制造技术，可以进一步促进利用了直接接触的优点的显示装置制造技术的实用化。具体实施方式根据本发明，在制造铝合金膜与透明导电膜直接连接的直接接触构造的显示装置之时，通过选择在对铝合金的防腐蚀作用方面优良，并且在抗蚀剂图案的析像性方面也优良的特定的碱性显影液，就可以制造具有优良的导电特性和稳定的配线膜形状的高品质的显示装置。适用本发明的直接接触构造的显示装置像作为所述的专利文献1所揭示的那样，作为构成配线材料的铝合金膜，使用含有0.16原子％左右的选自Au、Ag、Zn、Cu、Ni、Sr、Sm、Ge、Bi中的至少一种合金元素，在该铝合金膜与所述像素电极的接触界面上，形成所述合金元素的浓化层，或以最好每100un^超过0.13个的个数及以最好超过0.5X的面积率存在由第二相构成的长径超过0.01um的尺寸的导电性析出物，从而最小限度地抑制接触界面的接触电阻来实现直接接触。另外，专利文献l中还阐明，除了所述合金元素以外，作为其他的合金元素，通过含有0.16原子X的选自Nd、Y、Fe、Co的至少一种，就可以在实现导电连接的同时，防止由铝合金膜的耐热性不足造成的半球状突起的产生。还阐明其中的如下材料即使是没有屏蔽金属层，接触电阻也足够低，可以实现直接接触，即在作为合金元素至少含有Ni，在以铝作为主相的铝合金膜与像素电极的接触界面上，以每100111112超过21个的个数存在由第二相构成的长径超过0.05ym的尺寸的导电性析出物的材料；或在作为合金元素至少含有Ni和Nd，在以铝作为主相的所述铝合金膜与像素电极的接触界面上，以每100^1112超过33个的个数存在由第二相构成的长径超过0.02um的尺寸的导电性析出物的材料；或在作为合金元素至少含有Ni和Y，在以铝作为主相的所述铝合金膜与像素电极的接触界面上，以每100un^超过58个的个数存在由第二相构成的长径超过0.01um的尺寸的导电性析出物的材料。另外还阐明，在含有Ni的铝合金膜中，具有在距离铝合金膜的表面为110nm的厚度区域中的Ni含量在铝合金膜内部的含量+8原子X以下的Ni浓化层的材料接触电阻仍然低，可以实现直接接触。本发明中，包括如上所述地公布于专利文献l中的技术，在构成可以不在与像素电极的接触界面上形成像Mo或Cr等那样的屏蔽金属层而使之直接接触的直接接触型的配线膜的铝合金膜中，作为在使用抗蚀剂形成电极图案之时所用的碱性显影液，使用以特定的比例含有有机碱和碳数为46的糖醇类的水溶液。首先，作为有机碱，例如可以举出取代基为直链状、支链状或环状的包括伯胺、仲胺或叔胺的胺类(具体来说，为1，3—二氨基丙烷等二氨基烷烃、4，4'一二氨基二苯基胺等芳基胺、N，N'—二氨基烷基胺等垸基胺等)、在环骨架中具有35个碳原子和l个或2个选自氮、氧、硫的杂原子的杂环式碱(具体来说，为吡咯、吡咯烷、吡咯烷酮、吡啶、吗啉、吡嗪、哌啶、噁唑、噻唑等)。另外，低级烷基季铵盐也可以作为有机碱使用。作为其具体例，可以举出氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化三甲基(2—羟基乙基)铵、氢氧化三乙基(2—羟基乙基)铵、氢氧化三丙基(2—羟基乙基)铵、氢氧化三甲基(l一羟基丙基)铵等。它们当中，特别优选的是氢氧化四甲基铵(TMAH)。这些有机碱除了可以各自单独使用以外，还可以根据需要以任意的组合并用两种以上。特别是，以所述TMAH作为有机碱的主体，在其中适量并用其他的有机碱的一种或两种以上的做法被作为本发明的优选的实施方式推荐。另外，作为本发明中所使用的糖醇类，为碳数46的物质，作为具体例，可以举出山梨糖醇、木糖醇、赤藓醇、甘露糖醇、艾杜糖醇、木糖、核醣醇、阿拉伯糖醇、苏糖醇、倭勒米糖醇、甘露庚糖醇、辛八醇、半乳糖醇等，它们除了可以单独使用以外，还可以根据需要以任意的组合并用两种以上。这些糖醇类当中，从对铝合金膜的耐腐蚀作用的观点考虑特别优选的是山梨糖醇、甘露糖醇、木糖、木糖醇、阿拉伯糖醇、赤藓醇。本发明中所用的碱性显影液是将所述有机碱和糖醇溶解于水中的水溶液，必须将有机碱的浓度设定为23.5质量％，将糖醇类的浓度设定为210质量％的范围。如果有机碱的浓度小于2质量％，则对于抗蚀剂的溶解性不足，配线图案变得显影不良，当超过3.5质量％时，则因未曝光部的抗蚀剂膜厚减少，或配线图案尺寸减少等，难以获得像设计那样的配线图案。另外，如果糖醇的浓度小于2质量％，则对于构成配线膜的铝合金无法获得令人满意的防腐蚀效果，相反当超过10质量％时，则对曝光部的抗蚀剂的溶解速度降低，显影性降低，难以获得高精度的配线图案。为了在确保对铝合金膜的防腐蚀性的同时，对于曝光部的抗蚀剂确保足够的溶解速度，实现高精度的配线图案的显影，更为优选的糖醇的浓度在4质量％以上、8质量％以下。本发明中所使用的碱性显影液如上所述，是必须以规定浓度含有有机碱和碳数46的糖醇的显影液，以含有规定量的这两种成分作为条件，在对铝合金的防腐蚀性或对抗蚀剂的显影性不造成不良影响的范围内，也可以少量添加其他的添加剂，例如润滑剂或湿润剂、表面活性剂等。但是，如后述实施例中所阐明的那样，如果将碳数46的糖醇以外的多元醇，例如乙二醇、丙二醇、丙三醇等与有机碱并用，则无法获得本发明中所希望的水平的防腐蚀性或显影性。虽然剩余部分为实质上是由作为溶剂的水和不可避免地混入的杂质构成的物质即足够，然而根据需要，也可以少量添加亲水性有机溶剂(一元醇或酮、乙酸酯等)。成为使用所述显影液的对象的抗蚀剂只要是可以用碱性显影液显影的抗蚀剂，则无论是正型、负型的哪种，都可以使用。作为正型抗蚀剂，例如可以举出含有酚醛清漆树脂的抗蚀剂，作为负型抗蚀剂，例如可以举出含有环化橡胶的抗蚀剂等。另外，使用了这些抗蚀剂的显影法也并非非常特殊的方法，可以直接使用公知的方法，或者根据需要进行适当的变更而实施即可。无论怎样，通过使用本发明中所规定的所述显影液，如前所述地在适应直接接触的铝合金制配线膜上，涂布了例如对紫外线、远紫外线、准分子激光、X射线、电子射线等活性放射线敏感的抗蚀剂并将其干燥后，选择性地照射活性放射线，其后，通过将抗蚀剂利用显影处理选择性地溶解除去，形成配线图案，就可以在尽可能地防止显影液对铝合金的腐蚀的同时，有效地可靠地形成高精度的配线图案。[实施例]以下，将举出实施例对本发明进行更为具体的说明，然而本发明并不受下述实施例限制，在能够适合前面，后面所述的主旨的范围中可以适当地加以变更而实施，它们也全都包含于本发明的技术范围中。实施例113作为有机碱以表1中所示的浓度使用TMAH，并且使用相同的表1中所示的种类和浓度的糖醇，调制碱性显影液用的水溶液，使用该水溶液以下述的方法进行设想为透明导电膜与铝合金膜的直接接触的配线膜的图案形成实验，确认了对铝合金膜的防腐蚀性和抗蚀剂的显影性。实验中所用的铝合金是将成分构成为A1—2原子XNi—0.35XLa，用DC磁控管溅射制成了厚300nm的膜的材料用于评价的。成膜条件为，在Ar气的气氛下，压力为2mTorr，溅射功率密度为3.3W/cm2。另外，显影性的评价是使用如下制成的样品进行的，即，在玻璃基板上涂布作为抗蚀剂的含有酚醛清漆类树脂的正型抗蚀剂，在利用烤炉在8CTC下进行了30分钟烘烤后，用曝光器进行曝光。防腐蚀性是在显影液中将所述铝合金浸渍1分钟及2分钟，根据用纯水清洗后的膜厚减少量评价的。将结果表示于表l中。而且，显影性的评价基准是以是否可以获得与不含有糖醇类的显影液同等的显影性能来判断的。另外，防腐蚀性的评价是利用所述评价方法，将蚀刻速率在15nm/min以下的判断为与纯铝同等(〇)，将超过15nm/min的评价为(X)。[表l]根据表l，可以如下所示地考察。实验No.14、8、9都是全部满足本发明的规定要件的实施例，在对铝合金膜的防腐蚀性和对抗蚀剂的显影性的任何方面，都可以获得良好的结果。与它们不同，实验No.5由于TMAH的浓度过高，因此产生由配线图案部的抗蚀剂的膜减少造成的显影不良。另外，实验No.6由于糖醇的浓度不足，因此无法获得足够的防腐蚀性，实验No.7由于糖醇的浓度过高，因此显影不良。实验No.lO、11由于醇的碳数不足，因此防腐蚀性、显影性都基本上没有被改善。实验No.12、13是单独使用了有机碱的比较例，在TMAH浓度为2.3质量％的情况下，虽然可以获得显影性在一定程度上良好的结果，然而防腐蚀性一点也没有改善，另外在将TMAH浓度提高到3.5质量%的情况下，防腐蚀性、显影性都不良。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1.一种显示装置的制法，其特征在于，在制造如下的显示装置时，即具有配置于玻璃基板上的由铝合金膜构成的配线材料和利用透明导电膜构成的像素电极直接连接而成的构造，在所述配线材料与像素电极的连接界面上，构成所述配线材料的铝合金膜的合金成分的一部分或全部作为析出物或浓化层存在的显示装置，作为用于将配线图案的形成中所用的抗蚀剂显影的显影液，使用含有2～3.5质量％的有机碱和2～10质量％的碳数为4～6的糖醇且不含有其他的多元醇的抗蚀剂用显影液。2.根据权利要求1所述的制法，其中，作为所述抗蚀剂用显影液中所含的有机碱，使用氢氧化四甲基铵。3.根据权利要求1所述的制法，其中，所述抗蚀剂显影液中所含的糖醇为选自由山梨糖醇、甘露糖醇、木糖、木糖醇、阿拉伯糖醇、赤藓醇构成的组中的至少一种。4.根据权利要求2所述的制法，其中，所述抗蚀剂显影液中所含的糖醇为选自由山梨糖醇、甘露糖醇、木糖、木糖醇、阿拉伯糖醇、赤藓醇构成的组中的至少一种。全文摘要本发明提供一种显示装置的制法，其可以省略屏蔽金属层，实现使铝合金膜与透明导电膜直接接触的显示装置的制造，并且可以通过组合防腐蚀性优良的处理液，来克服铝合金膜所具有的耐腐蚀性不足的问题。在制造如下的显示装置时，即具有配置于玻璃基板上的由铝合金膜构成的配线材料和利用透明导电膜构成的像素电极直接连接而成的构造，在所述配线材料与像素电极的连接界面上，构成所述配线材料的铝合金膜的合金成分的一部分或全部作为析出物或浓化层存在的显示装置，作为用于将配线图案的形成中所用的抗蚀剂显影的显影液，使用含有2～3.5质量％的有机碱和2～10质量％的碳数为4～6的糖醇且不含有其他的多元醇的抗蚀剂用显影液。文档编号G03F7/00GK101154033SQ200710141009公开日2008年4月2日申请日期2007年8月13日优先权日2006年9月28日发明者奥野博行申请人:株式会社神户制钢所