平板显示器用配线膜制造技术

本发明专利技术的平板显示器用配线膜，由如下第一层和第二层层叠而成的层叠结构构成：第一层，其含有从Mo、Ti、Cr、W和Ta所构成的群中选择的至少一种以上的高熔点金属；第二层，其由含有0.01原子％以上且低于0.2原子％的稀土类元素、Ni和Co之中至少一种以上的Al合金构成。该配线膜即使经受400℃以上且500℃以下的高温的热过程，仍可抑制配线电阻的上升，也不会发生小丘等，耐热性优异。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及平板显示器用配线膜。
技术介绍
用于液晶显示器、有机EL显示器、触摸面板等的平板显示器的电极材料的配线膜中，使用的是电阻率低的Al薄膜。但是，Al熔点低，耐热性小。此外Al在大气中被氧化，容易形成钝态皮膜。因此，即使将Al薄膜与半导体层或透明像素电极直接连接，由于在其界面所生成的Al氧化物的绝缘层，接触电阻仍会上升，有画面的显示品质降低这样的问题。关于这些问题，至今为止，提出有以下这样的对策。首先，关于耐热性，是在Al的表面，经由Mo、Ti、Cr、W和Ta等的高熔点金属所构成的金属阻挡层而成为层叠结构。通过使机械强度高的金属阻挡层夹杂，利用基板与Al的热膨胀系数差，从而压制应力集中而发生的、作为半球状突起物的小丘。另外，为了防止Al氧化物的形成，实现可电连接这一目的，而使上述金属阻挡层夹杂于Al薄膜与半导体层或透明像素电极之间。具体来说，就是使用在Al薄膜的上下的至少一方，形成有上述金属阻挡层的层叠配线薄膜。另一方面，随着平板显示器的高精细化和低耗电化的要求，作为开关矩阵所用的薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)所使用的材料也受到研究。例如从现有的非晶硅，以更高性能化为目的，而使用低温多晶硅半导体等的多晶硅半导体和氧化物半导体等。这些半导体材料，具有高载流子迁移率，光学能带隙大，能够低温成膜，因此期待其面向要求大型·高分辨率·高速驱动的划时代显示器、和耐热性低的树脂基板等的应用。低温多晶硅半导体，使用非单晶性的非晶硅、微晶硅的半导体薄膜，大致经过400～500℃左右的晶化退火，和杂质掺杂后的活化退火等的加热工艺制作。具体来说，例如，对于由CVD法形成于基板上的非晶硅，和粒径约0.1μm以下的比较小的微晶硅等的半导体薄膜照射激光。照射该激光局部性地加热半导体薄膜，至少使之部分性地熔融后，在其冷却过程中使半导体薄膜晶化成约0.3μm以上的粒径比较大的多晶。通过由这样的激光照射进行的晶化退火，可以实现薄膜半导体装置的低温制程化，不仅能够使用耐热性优异的高价的石英基板，也能够使用廉价的玻璃基板。另外，在活化退火中，促进掺杂进多晶硅薄膜中的杂质和Si的结合，控制载流子浓度，并且通过离子注入，同时进行用于使被破坏的结晶恢复的处理。如此在低温多晶硅的制作时，为了晶化退火和活化退火而曝露在400～500℃左右的热过程中，与非晶硅相比，制程温度较高。另外，即使在氧化物半导体中，也实施激光退火、350～500℃左右的高温退火而改善成结晶性的膜质，使半导体的迁移率和TFT的阈值电压等的性能提高。现有的使用了非晶硅的TFT，在TFT的制造工序中施加的热过程，最大为350℃左右，因此能够毫无问题地使用前述的层叠有高熔点金属和Al薄膜的配线薄膜。可是，若将低温多晶硅和氧化物半导体这样曝露在400～500℃左右的热过程下的半导体材料应用于TFT，则由于此高热过程，会导致Al与Mo等的高熔点金属之间发生相互扩散，产生配线电阻增加等的问题。或者，由于高热过程导致基板和配线薄膜的应力变大，Al的应力扩散被促进，以至突破高熔点金属，在配线薄膜的表面产生小丘。另外在配线薄膜的侧壁部分，还会发生没有被高熔点金属覆盖的部分产生侧面小丘等的问题。如此，在400℃以上的热处理中，需要能够应对不同于低于400℃的热处理的特性的配线膜。因此，将低温多晶硅和氧化物半导体等适用于TFT的半导体层时，不是像使用非晶硅这样使用高熔点金属和Al薄膜的层叠配线膜，而是使用高熔点金属的单层配线薄膜。但是，高熔点金属其电阻率高。至今为止，作为截止到400℃的耐热性，即，防止小丘发生优异的耐热性配线材料，专利技术者们在专利文献1中提出有一种Al合金膜，其在合计高于1.0原子％并在15原子％以下的范围内含有Nd、Gd、Dy中的一种以上。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第2733006号公报但是专利文献1涉及的是以非晶硅为对象的技术。即，专利文献1其目标在于，在作为TFT制造工艺上不可避免的电极膜形成后的250～400℃左右的加热工序中，实现耐热性和低电阻率，而没有谋求更高温下的上述特性改善。
技术实现思路
本专利技术着眼于上述情况而形成，其目的在于，提供一种耐热性优异的平板显示器用配线膜，其即使受到400℃以上且500℃以下的高温的热过程，也可抑制配线电阻的上升，不会发生小丘等。能够解决上述课题的平板显示器用配线膜，是形成在基板上的平板显示器用的配线膜，所述配线膜由如下第一层和第二层层叠而成的层叠结构构成：第一层，其含有从Mo、Ti、Cr、W和Ta所构成的群中选择的至少一种以上的高熔点金属；第二层，其由含有0.01原子％以上并低于0.2原子％的稀土类元素、Ni和Co之中至少一种以上的Al合金构成。在所述第一层与所述第二层的界面，具有含有所述高熔点金属的至少一种和Al的反应层的形态，也是优选的实施方式。在本专利技术的优选的实施方式中，上述Al合金，含有稀土类元素0.01原子％以上，和Ni与Co之中至少一种以上0.01原子％以上。在本专利技术的优选的实施方式中，上述反应层经由400℃以上且500℃以下的热过程形成。在本专利技术的优选的实施方式中，上述稀土类元素是从Nd、La、Gd、Dy、Y和Ce所构成的群中选择的至少一种以上。在本专利技术的优选的实施方式中，反应层含有Al与Mo的化合物。在本专利技术的优选的实施方式中，从基板侧按顺序，所述第一层和所述第二层的层叠结构的配线膜以此顺序形成，或者，所述第二层和所述第一层的层叠结构的配线膜以此顺序形成。在本专利技术的优选的实施方式中，从基板侧按顺序，所述第一层、所述第二层、和所述第一层的层叠结构的配线膜以此顺序形成，在所述第一层与所述第二层的界面，均形成有所述反应层。根据本专利技术，能够提供一种即使受到400℃以上且500℃以下的高温下的热过程，也可抑制电阻率的上升，还确认不到小丘的发生，兼备低配线电阻和高耐热性的平板显示器用配线膜。附图说明图1是实施例No.1的截面的扫描型电子显微镜照片。图2是实施例No.2的截面的扫描型电子显微镜照片。图3是实施例No.3的截面的扫描型电子显微镜照片。图4是实施例No.4的截面的扫描型电子显微镜照片。图5是实施例No.1的截面的透射型电子显微镜照片。图6是实施例No.2的截面的透射型电子显微镜照片。图7是实施例No.4的截面的透射型电子显微镜照片。图8是表示在实施例的由三层构造构成的种种层叠配线膜中，热处理温度与各配线膜的电阻率的关系的图解。具体实施方式本专利技术者们为了提供即使受到400℃以上且500℃以下的高温的热过程，仍可抑制配线电阻的上升，也不会发生小丘等的耐热性优异的平板显示器用配线膜而反复研究。其结果发现，在由Mo等的高熔点金属层和Al配线的层叠结构构成的配线膜中，作为Al配线材料，使用相比以往以极低量含有Nd、La、Gd、Dy、Y、Ce等的稀土类元素(以下，称为“REM”(rareearth metal))、Ni、Co之中的至少一种以上的合金元素的Al合金即可。即发现，使该合金元素添加带来的耐热性提高作用一边有效地发挥，而且，一边让防止Al与高熔点金属的相互扩散的作为阻挡层而发挥功能的反应层在其界面被形成，作为扩散路径的晶界密度变低，因此可抑制配线电阻的上升，从而完本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平板显示器用的配线膜，其特征在于，是形成于基板上的平板显示器用的配线膜，所述配线膜由如下第一层和第二层层叠而成的层叠结构构成：第一层，其含有从Mo、Ti、Cr、W和Ta所构成的群中选择的至少一种以上的高熔点金属；第二层，其由含有0.01原子％以上且低于0.2原子％的稀土类元素、Ni和Co之中的至少一种以上的Al合金构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.07 JP 2014-0228221.一种平板显示器用的配线膜，其特征在于，是形成于基板上的平板显示器用的配线膜，所述配线膜由如下第一层和第二层层叠而成的层叠结构构成：第一层，其含有从Mo、Ti、Cr、W和Ta所构成的群中选择的至少一种以上的高熔点金属；第二层，其由含有0.01原子％以上且低于0.2原子％的稀土类元素、Ni和Co之中的至少一种以上的Al合金构成。2.根据权利要求1所述的平板显示器用配线膜，其中，在所述第一层和所述第二层的界面具有含有所述高熔点金属中的至少一种和Al的反应层。3.根据权利要求1所述的平板显示器用配线膜，其中，所述Al合金含有0.01原子％以上的稀土类元素、及0.01原子％以上的Ni和Co之中的至少一种以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤裕史，岩成裕美，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP