本发明专利技术具备具有与含氧绝缘体层的高密接性和低电阻率的Cu合金膜的显示装置。本发明专利技术的显示装置用Cu合金膜，具有包括第一层(Y)和第二层(X)的层叠构造，其中，所述第一层(Y)由合计含有1.2～20原子％的从由Zn、Ni、Ti、Al、Mg、Ca、W、Nb和Mn构成的群中选出的至少一种的元素的Cu合金构成，所述第二层(X)由纯Cu或以Cu为主成分的Cu合金即电阻率比所述第一层(Y)低的Cu合金构成，所述第一层(Y)的一部或全部与含氧绝缘体层直接接触，并且，所述第一层(Y)含有Zn或Ni时，所述第一层(Y)的膜厚为10nm以上100nm以下，所述第一层(Y)不含有Zn和Ni时，所述第一层(Y)的膜厚为5nm以上100nm以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备用于液晶显示器或有机EL显示器等显示装置的Cu合金膜的显示装置，详细地说，涉及具备与含氧绝缘体层的密接性等优异的Cu合金膜的显示装置。
技术介绍
在以液晶显示器为代表的显示装置的配线中，至今使用铝(Al)合金膜。但是，随着显示装置的大型化和高画质化的进展，配线电阻大引起的信号延迟和电力损失的明显化。为此，作为配线材料，比Al电阻低的铜(Cu)受到瞩目。Al的电阻率为2. 5 X 10_6 Ω -cm, 对此，Cu的电阻率低，为1.6 X 10_6Ω · cm。但是，Cu不能确保和栅极绝缘膜(作为代表可例举SiOx、SiON等的Si氧化物、Si 氮氧化物等)的充分的密接性。即，存在与含氧绝缘体层的密接性低，发生剥离的问题。另外，由于与含氧绝缘体层的密接性低，所以Cu还存在用于加工成配线形状的湿蚀刻困难的问题。玻璃基板的主成分是Si氧化物，存在与栅极绝缘膜同样的问题，但提 出了用于提高与所述玻璃基板的密接性的各种技术。例如，在专利文献I 3中公开了在Cu配线和玻璃基板之间，设置钥(Mo)和铬 (Cr)等高熔点金属层实现提高密接性的技术。但是，在这些技术中，增加了形成高熔点金属层的工序，显示装置的制造成本增加。另外，由于层叠Cu和高熔点金属(Mo等)的不同种金属，所以湿蚀刻时，在Cu和高熔点金属的界面会发生腐蚀。另外，这些不同种金属的蚀刻率会有差别，所以存在不能使配线截面形成希望形状(例如锥形角45 60°左右的形状) 的问题。另外，高熔点金属、例如Cr的电阻率(12.9Χ10_6Ω · cm)比Cu高，所以存在由于配线电阻导致信号延迟或电力损失的问题。专利文献4公开了在Cu配线和玻璃基板之间作为密接层设置镍或镍合金和高分子系树脂膜的技术。但是，在该技术中，在显示器(例如液晶面板)的制造时的高温退火工序中树脂膜劣化，密接性下降。在专利文献5中公开了在Cu配线和玻璃基板之间作为密接层设置氮化铜的技术。 但是，氮化铜自身并非是稳定的化合物。因此，在该技术中，在显示器(例如液晶面板)的制造时的高温退火工序中N原子作为N2气体被放出，配线膜劣化，密接性下降。先行技术文献专利文献专利文献I日本国特开平7-66423号公报专利文献2日本国特开平8-8498号公报专利文献3日本国特开平8-138461号公报专利文献4日本国特开平10-186389号公报专利文献5日本国特开平10-133597号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而进行，其目的在于，提供具备具有与含氧绝缘体层的高密接性和低电阻率的Cu合金膜的显示装置。本专利技术提供以下的显示装置用Cu合金膜以及显示装置。[I] 一种显示装置用Cu合金膜，其特征在于，具有包括第一层(Y)和第二层(X) 的层叠构造，其中，所述第一层⑴由合计含有1.2 20原子％的从由211、附、11、41、1%、 Ca、W、Nb和Mn构成的群中选出的至少一种的元素的Cu合金构成，所述第二层(X)由纯Cu 或以Cu为主成分的Cu合金即电阻率比所述第一层(Y)低的Cu合金构成，所述第一层(Y)的一部或全部与含氧绝缘体层直接接触，并且，所述第一层⑴含有Zn或Ni时，所述第一层⑴的膜厚为IOnm以上IOOnm以下，所述第一层(Y)不含有Zn和Ni时，所述第一层(Y)的膜厚为5nm以上IOOnm以下。[2]根据[I]所述的显示装置用Cu合金膜，所述第一层⑴的膜厚相对于Cu合金月旲总I旲厚为60%以下。[3]根据[I]或[2]所述的显示装置用Cu合金膜，所述第一层⑴含有Mn，所述含氧绝缘体层是通过CVD法制作成的氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiON)时，满足下式(I)。2 ^ {[O] X [Mn] XL 6}/( + [N]) · · · (I)式中，[Mn]是第一层(Y)中所含的Mn的含量(原子％ )，[O]是含氧绝缘体层中所含的氧(O)的含量(原子％ )，[N]是含氧绝缘体层中所含的氮(N)的含量(原子％ )。[4]根据[I] [3]中任一项所述的显示装置用Cu合金膜，所述第一层(Y)含有 Mn，所述第一层⑴的膜厚TM(nm)和Mn的含量[Mn](原子％ )满足下式(2)。TM ≤ 230X {[Mn] XL 6Γ1.2 · · · (2)式中，TM是第一层(Y)的膜厚(nm)，[Mn]是第一层(Y)中所含的Mn的含量(原子％ )。[5]根据[I] [4]中任一项所述的显示装置用Cu合金膜，所述Cu合金膜在 250 0C以上进行5分钟以上的热处理而成。[6]根据[I] [5]中任一项所述的显示装置用Cu合金膜，所述含氧绝缘体层含有Si。[7]根据[I] [6]中任一项所述的显示装置用Cu合金膜，所述含氧化物绝缘体层是氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiON)。[8]根据[I] [7]中任一项所述的显示装置用Cu合金膜，湿蚀刻性优异。[9] 一种显示装置，具有[I] [8]中任一项所述的显示装置用Cu合金膜。本专利技术的显示装置用Cu合金膜具备包括第一层(Y)和第二层(X)的层叠构造的 Cu合金膜(配线膜)，其中，所述第一层(Y)由包括与含氧绝缘体层的密接性优异的规定元素的Cu合金构成，所述第二层(X)由纯Cu或电阻率比所述第一层(Y)低的Cu合金构成， 并且，根据和所述元素的关系适当地控制第一层(Y)的膜厚，由此，能够实现和含氧绝缘体层的高密接性和作为Cu合金膜全体的低电阻率的双方。关于密接性，特别是第一层(Y)的合金元素为Mn时，(I)通过适当地控制第一层(Y)的膜厚和第一层(Y)中的Mn的含量，或(II)在含氧绝缘体层是通过CVD法制造而成的氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiON)时，通过适当地控制第一层(Y)中的Μη、0、Ν的含量，能够进一步实现良好的密接性。另外，本专利技术中所用的Cu合金膜是包含同种的纯Cu或Cu合金层的层叠构造，所以蚀刻速度没有极端的差异，如果使用所述Cu合金膜，则图案形成容易，能够进行形状优异的微细加工。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施例的薄膜晶体管(TFT)的结构的截面说明图。图2是阶段说明实施例的TFT矩阵基板的制造工序的截面说明图。图3是阶段说明实施例的TFT矩阵基板的制造工序的截面说明图。图4是阶段说明实施例的TFT矩阵基板的制造工序的截面说明图。图5是阶段说明实施例的TFT矩阵基板的制造工序的截面说明图。图6是阶段说明实施例的TFT矩阵基板的制造工序的截面说明图。图7是阶段说明实施例的TFT矩阵基板的制造工序的截面说明图。图8是阶段说明实施例的TFT矩阵基板的制造工序的截面说明图。图9是阶段说明实施例的TFT矩阵基板的制造工序的截面说明图。图10是表示第一层⑴的Mn含量(原子％ )以及第一层的膜厚(nm)对密接性的影响的图。图11中，图11 (a)是表示本专利技术的实施例中的第一层(Y)和含氧绝缘体层的界面的状态的TEM照片，图11 (b)表示 通过TEM-EDX分析膜的深度方向的浓度轮廓的结果。图12中，图12(a)以及(b)是表示本专利技术的实施例中的第一层(Y)和含氧绝缘体层的界面附近的浓度轮廓的图，图12(a)是表示氧(O)的分析结果的图，图12(b)是表示Cu 的分析结果的图。图13是表示实施例4中的合金元素(Zn)的添加量和成膜后的密接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.21 JP 2010-1643851.一种显示装置用Cu合金膜，其特征在于，具有包括第一层(Y)和第二层(X)的层叠构造，其中，所述第一层⑴由合计含有1. 2 20原子％的从由Zn、N1、T1、Al、Mg、Ca、W、Nb和Mn构成的群中选出的至少一种元素的Cu合金构成，所述第二层(X)由纯Cu或以Cu为主成分的Cu合金即电阻率比所述第一层(Y)低的Cu合金构成， 所述第一层(Y)的一部或全部与含氧绝缘体层直接接触，并且， 所述第一层⑴含有Zn或Ni时，所述第一层⑴的膜厚为IOnm以上IOOnm以下， 所述第一层(Y)不含有Zn和Ni时，所述第一层(Y)的膜厚为5nm以上IOOnm以下。2.根据权利要求1所述的显示装置用Cu合金膜，其中，所述第一层(Y)的膜厚相对于Cu合金膜总膜厚为60%以下。3.根据权利要求1或2所述的显示装置用Cu合金膜，其中，所述第一层⑴含有Mn，所述含氧绝缘体层是通过CVD法制作成的氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiON)时，满足下式⑴，2 ^ {[O] X [Mn] XL 6}/( + [N]) · · ·...
【专利技术属性】
技术研发人员：三木绫，钉宫敏洋，寺尾泰昭，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：
国别省市：
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