專利名稱:透明導(dǎo)電膜、半導(dǎo)體器件以及有源矩陣型顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及透明導(dǎo)電膜、半導(dǎo)體器件以及有源矩陣型顯示裝置.
背景技術(shù):
近年來,在半導(dǎo)體器件之中也顯示閨像的顯示器件的領(lǐng)域中,以
節(jié)省能量、節(jié)省空間為特點(diǎn)的液晶顯示裝置、場(chǎng)致發(fā)光(EL: electroluminescence)顯示裝置等平板顯示裝置迅速地普及而取代以往 的CRT.在這些顯示器件中,廣泛采用有源矩陣型的TFT陣列襯底, 其在襯底上設(shè)置有多個(gè)電極或布線以及元件,具體地說,呈陣列狀地 設(shè)置有掃描布線或信號(hào)布線、具有柵電極和源、漏電極的薄膜晶體管 (TFT)等開關(guān)元件,對(duì)各像素施加與電極獨(dú)立的影像信號(hào).
在專利文獻(xiàn)1中公開了在液晶顯示裝置中所使用的有源矩陣型 TFT陣列襯底.在該有源矩陣型TFT陣列村底中,設(shè)置有形成電極或 布線的金屬膜以及形成像素電極或影像信號(hào)的輸入輸出端子部的透明 電極層.在該透明電極層中采用ITO、 IZO等.通常,設(shè)置將該金屬 膜和透明電極電連接的多個(gè)連接部.
另外,伴隨著液晶顯示裝置的大型化或高精細(xì)化,而出現(xiàn)了由掃 描布線或信號(hào)布線的長(zhǎng)大化、布線寬度狹窄等引起的信號(hào)延遲的問 題.為了防止這些問題,要求在電極、布線材料中使用像A1這樣低電 阻的材料,但是,在使用A1膜的情況下,不能獲得和由ITO、 IZO等
構(gòu)成的透明電極層的良好的電接觸特性.因此,通常采用這樣的方法, 即,如專利文獻(xiàn)2所公開的那樣,在A1膜和透明電極層的連接部上形 成Ti、 Cr、 Mo等高熔點(diǎn)金屬膜,經(jīng)由該高熔點(diǎn)金屬膜而獲得A1膜和 透明電極層間的良好的電接觸特性.
進(jìn)而,還有這樣的顯示裝置,即,作為用于使光反射來顯示圖像 的反射電極,使用由Al或者Al合金膜構(gòu)成的像素電極.例如,在反 射型液晶顯示裝置中,為了與由ITO膜構(gòu)成的對(duì)置電極的基準(zhǔn)電位相 適宜,在兼作反射電極的、由Al或者Al合金膜構(gòu)成的像素電極上, 形成有ITO膜或IZO膜(參照專利文獻(xiàn)3).在有機(jī)EL顯示裝置中,
為了提高從陽(yáng)極像素電極朝向有機(jī)EL發(fā)光元件的電荷注入的效率,在 兼作反射板的、由Al或者Al合金膜構(gòu)成的陽(yáng)極像素電極上,形成功 函數(shù)值較高的ITO膜或IZO膜.在這些顯示裝置的情況下,為了利用 Al或者Al合金膜的較高的光反射率,需要在Al或者Al合金膜上直接 形成ITO膜或IZO膜.
專利文獻(xiàn)1:特開平10-268353號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:特開2000-77666號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:特開2004-294804號(hào)公報(bào)
但是,如專利文獻(xiàn)2那樣,在層疊Al和高熔點(diǎn)金屬而形成的情況 下,根據(jù)高熔點(diǎn)金屬膜的種類,在用于構(gòu)困的刻蝕步驟中,因在刻蝕 液中的腐蝕電位的差,而存在層疊布線圖形的端部變?yōu)榈瑰F形形狀或 者房擔(dān)形狀的情況,從而產(chǎn)生形成在上層上的膜的覆蓋性不良的問 題.
另外,通常,在Al或者Al合金膜上直接形成的ITO膜是多晶. 由于多晶ITO化學(xué)性穩(wěn)定,所以,使用王水類的強(qiáng)酸性藥液進(jìn)行構(gòu)圖. 但是,在使用這種強(qiáng)酸性藥液的情況下,存在甚至下層的Al或者Al 合金膜也被刻蝕的問題.另一方面,為了防止該問題,也有使用弱酸 性藥液的方法.此時(shí),ITO膜為非晶質(zhì).通過在Ar中混合有H20或 者H2的氣體中的濺射法形成非晶質(zhì)ITO膜.但是,當(dāng)混合H20或者 H2時(shí),在栽射中產(chǎn)生灰塵并作為異物混入到ITO膜中,因此存在生產(chǎn) 效率下降的問題.另外,非晶質(zhì)ITO膜在約150TC的加熱下進(jìn)行結(jié)晶, 因而在光刻工藝的抗蝕劑構(gòu)困中的二次加熱(postbake)步驟(通常為 140~160"C)中部分地結(jié)晶.該ITO結(jié)晶顆類成為刻蝕殘?jiān)?,從而?在生產(chǎn)率下降的問題.
另一方面,在Al或者Al合金膜上直接形成的IZO膜為非晶質(zhì). 非晶質(zhì)IZO膜通過未混合H20或者H2而僅使用了 Ar氣的濺射法來形 成,從而不會(huì)產(chǎn)生上述粉塵的問題,另外,由于二次加熱步猓后也不 會(huì)結(jié)晶,所以,不會(huì)產(chǎn)生上述刻蝕殘?jiān)膯栴}.但是,相反地由于IZO 膜難以結(jié)晶,所以,耐酸性差.形成IZO膜圖形后,在存在由酸性藥 液進(jìn)行的刻蝕或清洗步猓的情況下,有可能被腐蝕,可靠性差,所以, 存在顯著地限制IZO膜應(yīng)用于裝置的問題.
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的,其目的在于提供一種能夠使
由Al或者Al合金膜形成的電極或布線與透明電極層直接接觸且可靠 性、生產(chǎn)率優(yōu)越的半導(dǎo)體器件.
本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜是實(shí)質(zhì)上由ln203、 Sn02、 ZnO構(gòu)成的透明 導(dǎo)電膜,其中,摩爾比In/(In+Sn+Zn)為0.65-0.8,且摩爾比Sn/Zn 為1以下.
根據(jù)本發(fā)明,可提供一種能夠使由Al或者Al合金膜形成的電極 或布線與透明電極層直接接觸且生產(chǎn)率優(yōu)越的半導(dǎo)體器件.
圖1是表示本實(shí)施方式1的有源矩陣型TFT陣列襯底的平面圖.
困2是表示本實(shí)施方式1的有源矩陣型TFT陣列襯底的剖面閨.
困3是表示本實(shí)施方式1的有諒矩陣型TFT陣列襯底的剖面困.
固4是表示本實(shí)施方式1的ITZO/Al-Mo合金層疊膜的利用X射 線光電子分光分析得到的深度方向分布困的困.
困5是表示本實(shí)施方式1的ITZO/Al-Mo合金層疊膜的界面的X 射線光電子光詳?shù)睦?
圖6是示意性地表示本實(shí)施方式1的ITZO/Al-Mo合金層疊膜的界
面結(jié)構(gòu)的圖.
困7是表示本實(shí)施方式2的有源矩陣型TFT陣列襯底的剖面困.
圖8是表示本實(shí)施方式3的陰極像素電極的剖面圖.
困9是表示本實(shí)施方式3的Al-Mo/ITZO/Al-Mo層疊膜的利用X 射線光電子分光分析得到的深度方向分布困的圖.
困10是表示本實(shí)施方式3的Al-Mo/ITZO/Al-Mo層疊膜的界面的 X射線光電子光詳?shù)膱D.
圖11是示意性地表示本實(shí)施方式3的Al-Mo/ITZO/Al-Mo層疊膜 的界面結(jié)構(gòu)的圖.
圖12是表示本實(shí)施方式5的Mo-Nb/ITZO/Mo-Nb層疊膜的利用X
射線光電子分光分析得到的深度方向分布困的困.
困13是表示本實(shí)施方式5的Mo-Nb/ITZO/Mo-Nb層疊膜的界面的 X射線光電子光語的困.
圖14是示意性地表示本實(shí)施方式5的Mo-Nb/ITZO/Mo-Nb層疊膜 的界面結(jié)構(gòu)的困.
圖15是IZTO膜的光透過率相對(duì)摩爾比Sn/Zn的變化的困表. 困16是IZTO膜的結(jié)晶溫度相對(duì)摩爾比Sn/Zn的變化的困表.
具體實(shí)施例方式
在以往的Al膜和ITO或者IZO膜的電連接部中不能獲得良好的 接觸特性的主要理由是在兩者的界面形成有具有電絕緣性的Al氣化 物(AlOx)(例如,"第47回応用物理學(xué)関係連合講演會(huì)講演予稿集 (2000.3靑山學(xué)院大學(xué))31a-YA-9, pp866(2000) .XPS 1二J^IT0/A1N界 面反応層O評(píng)価").本發(fā)明的發(fā)明者們?cè)谠囼?yàn)上通過濺射法形成厚度 約為200nm的Al膜和厚度約為100nm的ITO膜,并使用俄歇電子分 光分析法、X射線光電子分光法以及透射型電子顯微鏡詳細(xì)地對(duì)界面 附近進(jìn)行研究,其結(jié)果是,確認(rèn)厚度為5-10nm左右的Al(^形成為 相同的層狀,其阻礙了電導(dǎo)通.這種現(xiàn)象在將ITO膜換為IZO膜的情 況也是相同的.
另一方面,可知ITZO膜和Al膜的接觸電阻值較低.從研究?jī)烧?的界面結(jié)構(gòu)的結(jié)果可知,構(gòu)成ITZO膜的金屬元素因Zn的存在而作為 未被氧化的金屬單體存在,由這些金屬元素形成導(dǎo)電路徑(path). 此外可知,不限于ITZO膜和Al膜,在透明電極膜和金屬的接觸電阻 較低的情況下,具有同樣的界面結(jié)構(gòu).
另外,本發(fā)明的發(fā)明者們研究的結(jié)果是,發(fā)現(xiàn),通過使ITZO中 的ln203、 Sn02以及ZnO的配合比最優(yōu)化,從而能夠通過僅使用了 Ar 氣的濺射法以非晶質(zhì)成膜、且能夠在比上述二次加熱溫度高、比半導(dǎo) 體器件的耐熱溫度低的溫度下結(jié)晶.
下面,對(duì)將本發(fā)明的半導(dǎo)體器件應(yīng)用于在液晶顯示裝置中的有源 矩陣型TFT陣列襯底的實(shí)施方式的一例進(jìn)行說明.但是,本發(fā)明并不 限于以下的實(shí)施方式.另外,為了使說明變得明確,以下的記栽以及 附圖被適當(dāng)?shù)厥÷院秃?jiǎn)化.
實(shí)施方式l
圖1是本實(shí)施方式1的有源矩陣型TFT陣列襯底的困像顯示區(qū)域 的一個(gè)像素部分的平面閨.困2是沿圖1的X-X,線的剖面圖、以及在
有源矩陣型TFT陣列襯底的圖像顯示區(qū)域的外側(cè)所形成的信號(hào)輸入端 子部的剖面困(在困1中,該部分未困示).作為信號(hào)輸入端子,困 示了輸入掃描信號(hào)的柵極端子以及輸入影像信號(hào)的源極端子.
困1和困2的有源矩陣型TFT陣列襯底具有透明絕緣襯底1、柵 電極2、輔助電容共同電極3、柵極布線4、柵極端子5、柵極絕緣膜6、 半導(dǎo)體有源膜7、歐膜接觸膜8、源電極9、漏電極IO、源極布線ll、 TFT溝道部12、層間絕緣膜13、像素漏極接觸孔14、柵極端子接觸孔 15、源極端子接觸孔16、像素電極17、柵極端子焊盤18、源極端子伴 盤19.
作為透明絕緣襯底l,可以使用玻璃襯底、石英玻璃等透明的絕緣 襯底.絕緣性襯底1的厚度可以為任意厚度,但是,為了使液晶顯示 裝置的厚度變薄,優(yōu)選為l.l邁m以下的厚度.當(dāng)絕緣性襯底1過于薄 時(shí),由于工藝的熱展歷而使襯底發(fā)生變形,從而導(dǎo)致構(gòu)圖精度下降. 因此,對(duì)于絕緣性襯底1的厚度來說,需要考慮所使用的工藝來進(jìn)行 選擇.另外,在絕緣性襯底1由玻璃等脆性材料構(gòu)成的情況下,為了 防止來自端面的碎屑引起的異物的混入,優(yōu)選對(duì)襯底的端面進(jìn)行倒 角。進(jìn)而,在工藝管理上,為了確定在各工藝中的襯底處理的方向,
而優(yōu)選在透明絕緣襯底l的一部分上設(shè)置缺口.
柵電極2、輔助電容電極3、柵極布線4以及柵極端子5形成在透 明絕緣襯底l上.柵電極2、輔助電容電極3、柵極布線4以及柵極端 子5由相同的金屬膜構(gòu)成.作為該金屬膜,可以使用厚度為100~500nm 左右的Al合金.
柵極絕緣膜6形成在透明絕緣襯底1以及柵電極2、輔助電容電極 3、柵極布線4、柵極端子5上.作為柵極絕緣膜6,可以使用厚度為 300~600nm左右的氮化硅膜(SiNx)、氣化硅膜(SiOJ 、氮氧化硅 膜(SiOxNy)或它們的層疊膜.在膜厚較薄的情況下,在柵極布線和 源極布線的交叉部容易發(fā)生短路,所以,優(yōu)選是柵極布線4或輔助電 容電極3等的膜厚以上.另一方面,在膜厚較厚的情況下,TFT的ON 電流變小,顯示特性下降.
半導(dǎo)體有源膜7形成在柵極絕緣膜6上.作為半導(dǎo)體有源膜7,可 以使用厚度為100 300nm左右的非晶硅(a-Si)膜或者多晶硅(p-Si) 膜.在膜較薄的情況下,在后述的歐姆接觸膜8的干法刻蝕時(shí)容易發(fā)
生消失.另一方面,在膜較厚的情況下,TFT的ON電流變小.
此外,在使用a-Si膜作為半導(dǎo)體有源膜7的情況下,從TFT變?yōu)?導(dǎo)通狀態(tài)的柵極電壓即TFT的閾值電壓(Vth)的控制性和可靠性的 角度考慮,優(yōu)選柵極絕緣膜6的與a-Si膜的界面為SiN,或者SiOxNy. 另一方面,在使用p-Si膜作為半導(dǎo)體有源膜7的情況下,從TFT的 Vth的控制性和可靠性角度考慮,優(yōu)選柵極絕緣膜6的與p-Si膜的界 面為SiOx或者Si(^Ny.
歐膜接觸膜8形成在半導(dǎo)體有源膜7上.作為歐姆接觸膜8,可以 使用厚度為20 ~ 70nm左右的在a-Si或者p-Si中微量地?fù)诫s有P的n 型a-Si膜、n型p-Si膜.
源電極9和漏電極10形成在歐姆接觸膜8上,經(jīng)由它與半導(dǎo)體有 源膜7相連接.另外,源電極9通過源極布線11延伸到源極端子(未 圖示).源電極9、漏電極10以及源極布線11由相同金屬膜構(gòu)成,作 為該金屬膜,可以使用厚度為100-500nm左右的Al合金.
層間絕緣膜13形成在源電極9、漏電極IO、源極布線ll等上,作 為層間絕緣膜13,可使用與柵極絕緣膜6相同的材料.
像素電極17、柵極端子烀盤18和源極端子烀盤19形成在層間絕 緣膜13上.像素電極17、柵極端子焊盤18和源極端子焊盤19由相同 透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)成.像素電極17通過像素漏極接觸孔14與漏電極10 電連接.柵極端子焊盤18通過柵極端子接觸孔15與柵極端子5電連 接.源極端子焊盤19通過源極端子接觸孔16與源極端子11電連接. 作為透明導(dǎo)電薄膜,根據(jù)后迷的理由優(yōu)選使用作為ln203、 Sn02、 ZnO 的混合物的ITZO.
接著,對(duì)本實(shí)施方式1的有源矩陣型TFT陣列村底的制造方法進(jìn) 行說明,此外,以下所說明的例子是典型的例子,只要符合本發(fā)明的 宗旨,當(dāng)然可以采用其他的制造方法.
在對(duì)表面進(jìn)行清潔后的絕緣性襯底1上,通過濺射、真空蒸鍍等 方法,形成第一A1合金膜,該第一A1合金膜用于形成柵電極2、輔助 電容電極3、柵極布線4、柵極端子5等.
接著,通過笫 一光刻工藝(照相步猓)對(duì)上述Al合金膜進(jìn)行構(gòu)圖, 形成柵電極2、輔助電容電極3、柵極布線4以及柵極端子5等,光刻 工藝如下.對(duì)有源矩陣型TFT陣列襯底進(jìn)行清洗后,對(duì)感光性抗蝕刑
進(jìn)行涂敷并干燥.接著,通過形成有預(yù)定困形的掩模困形進(jìn)行詠光、
顯影,由此,以照相制版的方式形成將刻蝕掩模轉(zhuǎn)印在有源矩陣型TFT 陣列襯底上的抗蝕刑.然后,使感光性抗蝕劑加熱固化后進(jìn)行刻蝕, 剝離感光性抗蝕刑.在感光性抗蝕刑和有源矩陣型TFT陣列襯底的浸 濕性較差的情況下,在涂敷前,進(jìn)行UV清洗或者HMDS (六甲基二 硅胺烷)的蒸氣涂敷等的處理.
另外,在感光性抗蝕刑和有源矩陣型TFT陣列襯底的粘合性較差 而產(chǎn)生剝離的情況下,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加熱固化溫度的高溫化或者加熱固 化時(shí)間的長(zhǎng)時(shí)間化等處理.對(duì)于上述A1合金膜的刻蝕來說,可使用刻 蝕劑(etchant)進(jìn)行刻蝕.另外,對(duì)于該Al合金膜的刻蝕來說,在防 止與其他布線在臺(tái)階差的短路這點(diǎn)上,優(yōu)選以圖形邊緣為錐形形狀的 方式進(jìn)行刻蝕.此處,對(duì)于所謂錐形形狀來說,對(duì)圖形邊緣進(jìn)行刻蝕, 使得剖面為臺(tái)形形狀.在該步驟中,對(duì)形成柵電極2、柵極布線4、輔 助電容電極3、柵極端子部5進(jìn)行說明,但是并不限于此,除此之外, 也可以形成制造有源矩陣型TFT陣列襯底所需要的各種掩模類型或布 線.
接著,通過等離子體CVD法連續(xù)地形成薄膜,該薄膜用于形成由 SiNx、 SiOx、 SiOJVy等構(gòu)成的柵極絕緣膜6、由a-Si或者p-Si構(gòu)成的 半導(dǎo)體有源膜7、由n型a-Si或者n型p-Si構(gòu)成的歐姆接觸膜8.在使 用a-Si作為半導(dǎo)體有源膜7的情況下,使柵極絕緣膜6的界面附近的 成膜速度較小而使上層部的成膜速度較大,由此,能夠在較短的成膜 時(shí)間內(nèi)得到遷移率較大、且OFF時(shí)的漏電流較小的TFT,對(duì)于上迷SiNx 膜、SiOx膜、SiOxNy膜、a-Si膜、p-Si膜、n型a-Si膜、n型p-Si來說, 可使用公知的氣體(SiH4、 NH3、 H2、 N02、 PH3、 N2或它們的混合氣 體),通過干法刻蝕法形成圖形.
接著,以第二光刻工藝,在至少形成有TFT部的部分上,對(duì)半導(dǎo) 體有源膜7和歐姆接觸膜8進(jìn)行構(gòu)圖.柵極絕緣膜6在整體上殘留. 對(duì)于導(dǎo)體能動(dòng)膜7和歐姆接觸膜8來說,除了形成有TFT部的部分之 外,從在交叉部的耐電壓變大的角度考慮,優(yōu)選在源極布線、柵極布 線4以及輔助電容電極3平面交叉的部分上也進(jìn)行構(gòu)閨并使其殘存. 另外,由于源電極不會(huì)跨越半導(dǎo)體有源膜7以及歐姆接觸膜8的臺(tái)階 差而難以發(fā)生在臺(tái)階差部的源電^l的斷線,所以,優(yōu)選使TFT部的半
導(dǎo)體有源膜7以及歐姆接觸膜8以連續(xù)形狀殘存至源極布線的下部為 止.對(duì)于半導(dǎo)體有源膜7以及歐姆接觸膜8的刻蝕來說,可利用公知 的氣體組成(例如SF6和02的混合氣體或者CF4和02的混合氣體) 進(jìn)行干法刻蝕.
接著,利用濺射等方法形成Al合金膜,該Al合金膜用于形成源 電極9和漏電極10.利用笫三光刻工藝,由該Al合金膜形成源極布線 11 (參照困1)、源極端子(未困示)、源電極9以及漏電極10.
接著,進(jìn)行歐膜接觸膜8的刻蝕.通過該工藝除去TFT部的歐姆 接觸膜8的中央部,半導(dǎo)體有源膜7露出.對(duì)于歐姆接觸孔8的刻蝕
來說,可利用公知的氣體組成(例如SF6和02的混合氣體或者CF4和
02的混合氣體)進(jìn)行干法刻蝕.
接著,通過等離子體CVD法形成用于形成由SiN" SiOp SiOxNy 等構(gòu)成的層間絕緣膜13的膜.利用笫四光刻工藝,由該膜形成層間絕 緣膜13.使用對(duì)與困2所示的像素漏極接觸孔14、柵極端子接觸孔15、 以及源極端子接觸孔16對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行開口后的遮光掩模(未困示), 均勻地進(jìn)行瀑光.在上述瀑光步驟后,使用顯影液進(jìn)行顯影.然后, 在與接觸孔對(duì)應(yīng)區(qū)域,通過刻蝕步驟形成開口部,漏電極IO露出.
接著,通過濺射法、真空蒸鍍法、涂敷法等形成透明導(dǎo)電薄膜, 該透明導(dǎo)電薄膜用于形成像素電極17、柵極端子焊盤18以及源極端子 焊盤19等.為了降低與Al合金膜的接觸電阻,優(yōu)選濺射法.利用笫 五光刻工藝,由透明導(dǎo)電薄膜形成像素電極17、柵極端子伴盤18以及 源極端子焊盤19等.
這樣制造的有源矩陣型TFT陣列襯底與具有濾色片或?qū)χ秒姌O的 對(duì)置襯底隔著隔離物進(jìn)行貼合,作為一對(duì)襯底,并在其間隙注入液晶. 將夾持該液晶層的液晶面板安裝在背光燈單元上,從而制造出液晶顯 示裝置.
當(dāng)在上述一對(duì)襯底之間混入有金屬等導(dǎo)電性異物時(shí),像素電極17 和對(duì)置電極通過該導(dǎo)電性異物而電短路,從而使相應(yīng)的像素電極的像 素顯示產(chǎn)生不良(點(diǎn)缺陷).為了防止該情況并提高生產(chǎn)率,如困3 所示,也可以以至少覆蓋該像素電極17的方式形成保護(hù)絕緣膜20.作 為保護(hù)絕緣膜20的優(yōu)選的實(shí)施例,有利用等離子體CVD法形成的SiOx 膜或SiNx膜.
在以往的ITO膜上,利用上述等離子體CVD法形成SiO,膜或SiNx 膜時(shí),在殘留于像素電極17的田形間的刻蝕殘?jiān)?,膜異常生長(zhǎng),表 面凹凸變大.存在因該凹凸使顯示白濁化而變得不良的問趙.其原因 在于,由于使用甲硅坑(SiH4)或氨(NH3)作為CVD法的反應(yīng)氣體, 所以,在成膜初期,暴露在含氫的還原性氣體的等離子體中的刻蝕殘 法的ITO被還原,影響Si&膜的生長(zhǎng).但是,在本實(shí)施例l的ITZO 的情況下,幾乎不產(chǎn)生刻蝕殘?jiān)?,因而能夠防止上述問題.此外,在 上述保護(hù)絕緣膜20上層還可以通過涂敷法形成絕緣性的有機(jī)樹脂膜. (實(shí)施例1)
對(duì)本實(shí)施方式1的具體實(shí)施例進(jìn)行說明.作為本實(shí)施例1的笫一 金屬膜(柵電極2、輔助電容電極3、柵極布線4、柵極端子5)以及 第二金屬膜(漏電極9、源電極10),使用了在純Al中添加有5mol%Mo 后的Al-Mo合金膜.作為透明導(dǎo)電膜(像素電極17、柵極端子焊盤18、 源極端子伴盤19),使用質(zhì)重比為ln203: Sn02: ZnO-89: 7: 4的ITZO 膜.該ITZO膜中的各元素的摩爾(mol)比為In=30.8mol%、 Sn=3.6 moI% 、 Zn=6.0加01%以及0=59.6 mol%.即,摩爾比In/ (In+Sn+Zn ) -0.76、摩爾比Sn/Zn-0.6.對(duì)于摩爾比來說,在成膜前的調(diào)配時(shí)測(cè)定各 氧化物的質(zhì)量,求出質(zhì)量比,根據(jù)各元素的原子量計(jì)算出摩爾比.另 外,ITZO膜中的金屬元素的摩爾比也可通過ICP( Inductively Coupled Plasma:感應(yīng)耦合等離子體)發(fā)光分光分析法來測(cè)定,確認(rèn)根據(jù)成膜 前的調(diào)配比計(jì)算出的摩爾比和根據(jù)利用ICP發(fā)光分光分析法所測(cè)定的
結(jié)果獲得的摩爾比大致一致.
ITZO膜是通過僅使用了 Ar氣的公知的濺射法而成膜的.通過X
射線衍射法對(duì)所成膜的ITZO膜進(jìn)行分析的結(jié)果是,無法確定衍射峰 值,確認(rèn)是非晶質(zhì).接著,通過光刻工藝形成抗蝕劑困形,并利用公 知的草酸藥液進(jìn)行刻蝕.然后,除去抗蝕劑圖形,形成像素電極17、 柵極端子焊盤18以及源極端子焊盤19,并且,在大氣中、在250TC的 溫度下進(jìn)行約30分鐘的熱處理.通過X射線衍射法對(duì)該熱處理后的 ITZO膜進(jìn)行分析的結(jié)果是,衍射峰值能夠確定,確認(rèn)結(jié)晶化,
本實(shí)施例1的作為透明導(dǎo)電膜的ITZO膜與ITO膜不同,可通過 未混合H20或H2而僅使用了 Ar氣的栽射法以非晶質(zhì)成膜.因此,在 濺射中不會(huì)產(chǎn)生灰塵,能夠使向膜中混入的異物降低到1/10以下.另外,由于能夠使用作為弱酸的草酸藥液作為刻蝕液,所以,能夠防止
在刻蝕時(shí)腐蝕至下層的作為笫一以及第二金屬膜的Al合金膜而斷線, 進(jìn)而,對(duì)于ITZO膜來說,由于在光刻工藝的抗蝕劑構(gòu)困中的二次加 熱步驟中不會(huì)局部地結(jié)晶,所以,幾乎不會(huì)產(chǎn)生刻蝕殘?jiān)?并且,在 構(gòu)圖后,通過熱處理使其結(jié)晶化,作成化學(xué)上穩(wěn)定且耐酸性優(yōu)越的膜, 由此,可靠性也提高.
像素漏極接觸孔14中的像素電極17與漏電極10的接觸電阻值、 柵極端子部接觸孔15中的柵極端子焊盤18與柵極端子5的接觸電阻 值、以及源極端子部接觸孔16中的源極端子焊盤19與源極端子11的 連接部的接觸電阻值都是每接觸孔開口面積50 n m2為約lkfl.
以往的ito膜和純Al膜的接觸電阻值是每接觸孔開口面積50 m m2為約100MQ.本實(shí)施例1的ITZO膜和Al-5mol%Mo合金膜的接 觸電阻值為以往的l/10s,是極其良好的值.
接著,詳細(xì)研究Al-Mo膜和ITZO膜的界面結(jié)構(gòu).具體地說,使 用X射線電子分光分析來研究調(diào)查深度方向分布圖.作為X射線電子 分光分析裝置,使用ULVAC-PHI公司制造的Quantum2000.分析條 件為線源為A1-Kcc線、電子束直徑為100Mm、輸出為20kV-100W, 下面,為了便于說明,將由上層的ITZO膜和下層的Al-Mo膜構(gòu)成的 薄膜記為ITZO/Al-Mo.
圖4表示上述分析樣品ITZO/Al-Mo的界面附近的Al (2p軌道成 分)、O (ls軌道成分)、In (3d軌道成分)、Sn (3d軌道成分)以 及Zn (2p軌道成分)的利用X射線光電子分光分析得到的深度方向分 布圖.此外,省略了Mo的分析.圖4中的橫軸表示濺射時(shí)間,縱軸表 示上述元素的mol。/。濃度.在本實(shí)施例1的X射線光電子分光分析中, 通過使用了 Ar+離子的濺射法對(duì)樣品進(jìn)行刻蝕,并通過進(jìn)行其表面分析 得到深度方向分布困.因此,橫軸的濺射時(shí)間與距離處于上層的ITZO
表面的深度對(duì)應(yīng).
如圖4所示,在栽射時(shí)間較短的區(qū)域,作為上層的ITZO膜的構(gòu)成 元素的O、 In、 Zn以及Sn存在較多,隨著栽射時(shí)間變長(zhǎng),作為下層 的Al-Mo膜的構(gòu)成元素的Al存在較多.
將成為In的最大濃度的一半的深度(圖中A)和成為Al最大濃度 一半的深度(圖中B)之間的區(qū)域定義為界面層.另外,將困中A的
上層的區(qū)域定義為ITZO膜,將困中B的下層的區(qū)域定義為Al-Mo膜. 另外,將界面層的ITZO膜側(cè)的區(qū)域定義為ITZO附近界面層,同樣地 將界面層的Al-Mo膜側(cè)的區(qū)域定義為Al-Mo附近界面層.
根據(jù)閨4可知,在界面層O濃度增加.這說明在界面層存在有 AlOp由于AIO,是絕緣體,所以,若AIO,存在于整個(gè)界面,則應(yīng)該 會(huì)阻礙電導(dǎo)通.但是,實(shí)際上如上所述,本實(shí)施例1的像素漏極接觸 孔14中的像素電極17和漏電極10的連接部等的接觸電阻值與現(xiàn)有例 相比,能夠得到格外低的接觸電阻值.
因此,使用X射線光電子光詳研究深度方向的4點(diǎn)(ITZO膜、ITZO 附近界面層、Al-Mo附近界面層以及Al-Mo膜)的Al (2p軌道成分)、 Zn (2p軌道成分)、In (3d軌道成分)以及Sn (3軌道成分)的結(jié)合 狀態(tài),將其結(jié)果表示在困5(a) ~ (d)中.困5 (a)表示ITZO膜的 所述各元素的結(jié)合狀態(tài),困5 (b)表示ITZO附近界面層的所述各元 素的結(jié)合狀態(tài),圖5 (c)表示Al-Mo附近界面層的所述各元素的結(jié)合 狀態(tài),圖5 (d)表示Al-Mo膜的所述各元素的結(jié)合狀態(tài).
在ITZO膜中僅檢測(cè)出ITZO膜(參照困5(a)).在ITZO附 近界面層,檢測(cè)出A10x、 Al、 ITZO以及In(參照困5(b)),在Al-Mo 附近界面層,檢測(cè)出A10x、 Al、 ITZO以及In (參照?qǐng)D5 (c)).在 Al-Mo膜中僅檢測(cè)出Al (參照困5 (d)).此外,在困5中,為了方 便,將AIO,表示為AIO.
根據(jù)閨5所示的結(jié)果,困6示意性地示出ITZO膜、ITZO附近界 面層、Al-Mo附近界面層以及Al-Mo膜的結(jié)構(gòu).如困6所示,在使Al-Mo 膜和ITZO膜接觸的情況下,在界面層,除了作為絕緣體的AlOx以外, 還存在具有導(dǎo)電性的A1、 In、 ITZO.即,AlOx不在整個(gè)界面存在,在 不存在該AlOx的位置,上述導(dǎo)電性物質(zhì)在界面層的深度方向連續(xù)存 在,從而在ITZO膜和Al-Mo膜之間形成導(dǎo)電路徑,得到良好的電接 觸特性.此外推測(cè)為因Zn的存在,111203被還原,并且抑制AIO, 的形成.
實(shí)施方式2
接著,使用困7對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說明.實(shí)施方式2是 在構(gòu)成使用了有機(jī)EL發(fā)光元件的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置的有源矩 陣型TFT陣列村底中應(yīng)用本發(fā)明的例子.該有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置 具有上表面發(fā)光型(頂部發(fā)射型)結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極像素電極.
困7是表示本實(shí)施方式2的構(gòu)成有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置的有源 矩陣型TFT陣列襯底和形成在其上部的有機(jī)EL元件的像素部的剖面 圖.本實(shí)施方式2的有源矩陣型TFT陣列襯底具有透明絕緣襯底101、 柵電極102、柵極絕緣膜106、 p-Si膜107、源電極109、漏電極110、 層間絕緣膜113、像素漏極接觸孔114、陽(yáng)極像素電極117、透過性絕 緣膜121、平坦化膜122、分離膜123、電場(chǎng)發(fā)光層124、陰極像素電極 125、密封層126以及對(duì)置電極127.
由于透明絕緣村底101、柵電極102、柵極絕緣膜106、源電極109、 漏電極110與實(shí)施方式1的構(gòu)成要素通用,故省略說明.
p-Si膜107形成在透過性絕緣膜121上.p-Si膜107具有溝道區(qū)域 107a、源極區(qū)域107b、漏極區(qū)域107c.
層間絕緣膜113由第一層間絕緣膜113a和第二層間絕緣膜113b 構(gòu)成,笫一層間絕緣膜113a以覆蓋柵極絕緣膜106和形成在其上的柵 電極102的方式形成。第二層間絕緣膜113b以覆蓋第一層間絕緣膜 113a、形成在該第一層間絕緣膜113a上的源電極109以及漏電極110 的方式形成.作為層間絕緣膜113,可以使用和實(shí)施方式l的層間絕緣 膜13相同的材料.通過貫穿該層間絕緣膜113的接觸孔,源電極109 和漏電極110分別與源極區(qū)域107b和漏極區(qū)域107c相連接.
陽(yáng)極像素電極117由笫一陽(yáng)極117a和笫二陽(yáng)極117b構(gòu)成.第一陽(yáng) 極117a形成在平坦化膜122上,笫二陽(yáng)極117b形成在笫一陽(yáng)極lr7a 上.本實(shí)施方式2的笫一陽(yáng)極117a使用Al合金膜,第二陽(yáng)極117b使 用作為透明導(dǎo)電膜的ITZO膜.陽(yáng)極像素電極117通過貫通平坦化膜 122以及笫二層間絕緣膜113b的像素漏極接觸孔114與下層的漏電極 IIO相連接.
透過性絕緣腹121由笫一透過性絕緣膜121a以及第二透過性絕緣 膜121b構(gòu)成.第一透過性絕緣膜121a形成在透明絕緣襯底101上,優(yōu) 選是SiN,膜.第二透過性絕緣膜121b形成在該笫一透過性絕緣膜121a 上,優(yōu)選是SiO,膜.
平坦化膜122形成在笫二層間絕緣膜113b上.在平坦化膜122上,
由于要求平坦,所以,可使用通過涂敷法等形成的絕緣性樹脂,
分離膜123形成在平坦化膜122上,為了使相鄰的像素(未困示)
電分離,以框架的方式呈堤壩狀地形成在陽(yáng)極像素電極117的周閨.
電場(chǎng)發(fā)光層124形成在被分離膜123包圍周圍的第二陽(yáng)極117b 上.電場(chǎng)發(fā)光層124是有機(jī)EL材料.電場(chǎng)發(fā)光層124基本上具有從陽(yáng) 極像素電極117側(cè)開始依次層疊空穴榆送層124a、有機(jī)EL層124b、 電子輸送層124c這三層.此外,也可以是追加夾持在空穴輸送層124a 和陽(yáng)極像素電極117之間的空穴注入層(未困示)、層疊在電子輸送 層124c的正上方的電子注入層(未田示)中至少任意一層的公知結(jié)構(gòu). 即,電場(chǎng)發(fā)光層124也可以是4層或者5層結(jié)構(gòu).
陰極像素電極125以覆蓋電場(chǎng)發(fā)光層124以及分離膜123的方式形 成.陰極像素電極125是由ITO、 IZO、 ITZO等構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜. 另外,陰極像素電極125是利用與陽(yáng)極像素電極117的電位差而在電 場(chǎng)發(fā)光層124中流過電流的對(duì)置電極.
密封層126形成在陰極像素電極125上.密封層126是用于使電場(chǎng) 發(fā)光層124與水分或雜質(zhì)隔離的層.對(duì)置襯底127以與絕緣性襯底101 對(duì)置的方式形成在密封層126上.
在圖7所示的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置中,從源電極109傳送來 的信號(hào)電壓通過漏極像素電極110施加在陽(yáng)極像素電極117上,利用 與陰極像素電極125的電壓差,電流流過電場(chǎng)發(fā)光層124,有機(jī)EL層 124b發(fā)光.有機(jī)EL層124b發(fā)出的光被具有光反射性的陽(yáng)極像素電極 117反射,透過陰極像素電極125向襯底的上部放射并被識(shí)別.
因此,要求陽(yáng)極像素電極117具有用于提高針對(duì)有機(jī)EL層124b 的電荷注入效率的較高的功函數(shù)值和較高的光反射率.例如,公知的 Cr (約4.5eV)膜或Mo (約4.6eV)膜具有較高的功函數(shù),但是,光 反射率較低.研究的結(jié)果是,對(duì)于波長(zhǎng)550n邁的光反射率來說,Cr為 67%, Mo為60n/。.另一方面,例如,公知的Al膜具有卯。/。以上的較 高的光反射率,但是,功函數(shù)值低于理想的4.0eV.因此,作為公知技 術(shù),公知有如下層疊結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極在光反射率較高的Al膜的上層形成 功函數(shù)較高(約4,7eV以上)且光透過性較高的ITO、 IZO等透明導(dǎo) 電膜.但是,如上所述,在Al膜和ITO膜的組合中,在界面形成AIO,, 阻礙電導(dǎo)通,因此不能夠?qū)嵱没? (實(shí)施例2)
說明本實(shí)施方式2的具體實(shí)施例.在本實(shí)施例2中,為了解決上
述問題,使用在純Al中添加有5mol%Mo后的Al-5mol%Mo合金膜作 為笫一陽(yáng)極117a,使用質(zhì)重比為ln203: Sn02: ZnO-89: 7: 4的ITZO 膜作為第二陽(yáng)極117b.該ITZO膜中的各元素的摩爾比為In=30.8 mol。/o、 Sn=3.6 mol%、 Zn=6.0 mol。/o以及0=59.6 mol%.即,摩爾比 In/ (In+Sn+Zn) -0.76、摩爾比Sn/Zn=0.6,
陽(yáng)極像素電極117可以通過以下步驟形成。首先,通過使用了Ar 氣的公知的濺射法,使成為第一陽(yáng)極117a的Al-Mo合金膜以約50nm 的厚度成膜.接著,同樣通過使用了 Ar氣的公知的濺射法,使成為第 二陽(yáng)極117b的非晶質(zhì)ITZO膜以約20nm的厚度成膜.然后,通過光 刻法形成抗蝕劑圖形,以公知的含有褲酸+硝酸+醋酸的藥液同時(shí)對(duì) Al-Mo合金膜和ITZO膜一起進(jìn)行刻蝕.然后,除去抗蝕劑困形,由此, 形成陽(yáng)極像素電極117.最后,在大氣中、在250TC的溫度下進(jìn)行約30 分鐘的熱處理,使作為第二陽(yáng)極117b的ITZO膜結(jié)晶.
對(duì)于本實(shí)施例2中所使用的組成的非晶質(zhì)ITZO膜來說,由于可利 用公知的作為Al刻燭液的褲酸+賄酸+醋酸類的藥液進(jìn)行刻蝕,所以, 在與Al膜層疊的情況下,可同時(shí)與AI膜一起進(jìn)行刻蝕,這一點(diǎn)是優(yōu) 選的.另外,由于在膜中沒有結(jié)晶化的區(qū)域,所以,幾乎不產(chǎn)生刻蝕 殘?jiān)?并且,通過結(jié)晶化,提高ITZO膜針對(duì)藥液的耐腐蝕性.因此, 可防止在作為以后步猓的襯底的清洗、電場(chǎng)發(fā)光層124或陽(yáng)極像素電 極125的形成等中所使用的藥液向ITZO膜浸透而進(jìn)行腐蝕.
對(duì)于構(gòu)成陽(yáng)極像素電極117的作為第一陽(yáng)極117a的Al-Mo合金膜 和作為笫二陽(yáng)極117b的ITZO膜的接觸電阻值來說,每50Mi^為約 lkQ.這是以往的Al膜和ITO膜的接觸電阻值的約1/10\是非常良 好的值.
根據(jù)本發(fā)明,能夠得到兼具Al合金膜所具有的較高的光反射率和 ITZO膜所具有的較高的功函數(shù)值的陽(yáng)極像素電極117.因此,能夠得 到發(fā)光效率較高且具有明亮的顯示圖像的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置.
也利用X射線光電子分光分析法對(duì)構(gòu)成本實(shí)施例2中的陽(yáng)極像素 電極117的作為第一陽(yáng)極117a的Al-Mo合金膜和作為第二陽(yáng)極117b 的ITZO膜的界面進(jìn)行分析,其結(jié)果是,形成了與上述實(shí)施例l相同的 界面結(jié)構(gòu).
在本實(shí)施例2中,Al-Mo合金膜的厚度為50nm,但是,只要以10 ~
200nm排列即可,若厚度小于10nm,則光的透過成分增加,成為所謂 的半透過狀態(tài),所以反射率下降.另一方面,若厚度超過200nm,則 結(jié)晶粒粗大化,陽(yáng)極像素電極117的表面凹凸變大.具體地說,當(dāng)陽(yáng) 極像素電極117的平均粗糙度Ra超過1.0nm時(shí),容易產(chǎn)生形成在陽(yáng)極 像素電極117上的電場(chǎng)發(fā)光層124的覆蓋不良,引起與陰極像素電極 125的短路模式(short mode)故陣等.
另外,ITZO膜的厚度為20nm,但是,只要以3.5nm以上的膜厚 排列即可.若以3.5nm以上的膜厚排列,則能夠形成呈層狀生長(zhǎng)的均 勻的膜.即,能夠防止由膜缺損引起的顯示不良.
實(shí)施方式3
接著,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說明.在上述實(shí)施方式2中, 圖7所示的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置的陰極像素電極125使用了 ITO 膜、IZO膜、ITZO膜等.陰極像素電極125作為針對(duì)每個(gè)像素的陽(yáng)極 像素電極117的公用的對(duì)置電極,形成在整個(gè)顯示區(qū)域,通過延伸形 成的外部輸入端子來提供公用的陰極電位.因此,顯示畫面越大型化, 越期望低電阻的陰極像素電極125.
在本實(shí)施方式3中,作為陰極像素電極125,使用了困8所示的多 層結(jié)構(gòu)膜,該多層結(jié)構(gòu)膜是交替地多次層疊作為笫一陰極125a的Al 合金膜和作為笫二陰極125b的ITZO膜而成的.除陰極像素電極125 以外的結(jié)構(gòu),與困7所示的上述實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)相同.
使用了在純Al中添加有5mol%Mo后的Al-5mol°/。Mo合金膜作為 笫一陰極125a,使用質(zhì)量比為111203: Sn02: ZnO-89: 7: 4的ITZO 膜作為笫二陰極125b.該1TZO膜中的各元素的摩爾比為In=30.8 mol%、 Sn=3.6 mol%、 Zn=6.0 mol。/。以及0=59.6 mol%,即,摩爾比 In/ (In+Sn+Zn) =0.76、摩爾比Sn/Zn-0.6,
例如,可以通過以下步錄形成陰極像素電極125.首先,通過使用 了 Ar氣的公知的栽射法,使作為笫二陰極125b的非晶質(zhì)ITZO膜以 約5nm的厚度成膜.接著,通過該濺射法,使Al-Mo合金膜以約5nm 的厚度連續(xù)地成膜.反復(fù)執(zhí)行4次該成膜步驟后,在最上層形成ITZO 膜119b,從而形成共計(jì)9層、整個(gè)膜厚為85nm的多層膜.接著,通 過光刻法形成抗蝕刑圖形,利用公知的含有砩酸+硝酸+醋酸的藥液同 時(shí)對(duì)上述ITZO膜與Al-Mo合金膜的多層膜一起進(jìn)行刻蝕.然后,除
去抗蝕劑困形,由此,形成陰極像素電極125.
對(duì)于本實(shí)施方式3中使用的組成的非晶質(zhì)ITZO膜來說,由于能夠 利用公知的作為Al刻蝕液的褲酸+確酸+醋酸類的藥液進(jìn)行刻蝕,所 以,在與A1膜層疊的情況下,能夠同時(shí)與Al膜一起進(jìn)行刻蝕,這一 點(diǎn)是優(yōu)選的.另外,由于在膜中沒有結(jié)晶化的區(qū)域,所以,幾乎不產(chǎn) 生刻蝕殘?jiān)?進(jìn)而,可通過結(jié)晶化提高ITZO膜針對(duì)藥液的耐腐蝕性. 因此,能夠防止在作為以后步驟的襯底的清洗中使用的藥液向ITZO 膜浸透而進(jìn)行腐蝕.
如以上那樣所形成的由多層膜構(gòu)成的陰極像素電極125的光透過 率在波長(zhǎng)為5S0nm時(shí)約為85%,與ITZO膜單層膜的值相同.另外, 與膜面平行的方向的電阻率值約為2pO 'm,與ITZO膜單層膜的約 5nQ'm相比,下降至一半以下.另一方面,該多層膜結(jié)構(gòu)中的Al-Mo合金膜和ITZO膜的接觸界面的接觸部的電阻值不能直接測(cè)定.但 是,由于確認(rèn)為良好的顯示特性,因此推斷為與上述實(shí)施方式l以及2 大致相同的值.
詳細(xì)研究了 Al-Mo合金膜/ITZO膜/Al-Mo合金膜的層疊連接界面 部的結(jié)構(gòu).下面,為了便于說明,將Al-Mo合金膜/ITZO膜/Al-Mo合 金膜記為Al-Mo/ITZO/Al-Mo,
閨9示出上述Al-Mo/ITZO/Al-Mo的界面附近的Al (2p軌道成 分)、O (ls軌道成分)、In (3d軌道成分)、Zn (2p軌道成分)以 及Sn (3d軌道成分)的利用X射線光電子分光分析得到的深度方向分 布困.分析條件與實(shí)施例l相同.
如困9所示,在濺射時(shí)間較短的區(qū)域,作為上層的Al-Mo膜的構(gòu) 成要素的A1存在較多,隨著濺射時(shí)間變長(zhǎng),作為中間層的ITZO膜的 構(gòu)成元素的O、 In、 Zn以及Sn存在較多,隨著濺射時(shí)間進(jìn)一步變長(zhǎng), 下層的Al-Mo膜的構(gòu)成要素的Al存在較多.
如困9所示,在上層Al-Mo膜和ITZO膜的界面,將成為In的最 大濃度的一半的深度(困中A)和成為上層的Al-Mo膜中的Al最大濃 度一半的深度(困中B)之間的區(qū)域定義為第一界面層.同樣,在ITZO 膜和下層Al-Mo膜的界面,也將成為In的最大濃度的一半的深度(困 中A,)和成為下層的Al-Mo膜中的Al的最大濃度一半的深度(圖中 B,)之間的區(qū)域定義為第二界面層.另外,將圖中B的上層以及困中
B,的下層的區(qū)域分別定義為上層Al-Mo膜、下層Al-Mo膜,將困中A 和A,之間的區(qū)域定義為ITZO膜.并且,將笫一以及笫二界面層的ITZO 膜側(cè)的區(qū)域分別定義為第一 ITZO附近界面層、笫二 ITZO附近界面 層,將第一以及笫二界面層的Al-Mo側(cè)的區(qū)域分別定義為上層Al-Mo 附近界面層、下層Al-Mo附近界面層.
根據(jù)困9可知,在兩個(gè)界面層,O濃度增加.這說明在界面層存 在有AlOx.由于AlOx是絕緣體,所以,若AlOx存在于整個(gè)界面,則 應(yīng)該會(huì)阻礙電導(dǎo)通.但是,實(shí)際上如上所述,接觸電阻值良好.
因此,使用X射線光電子光讒研究了深度方向的7點(diǎn)(上層Al-Mo 膜、上層Al-Mo附近界面層、第一 ITZO附近界面層、ITZO膜、 第二ITZO附近界面層、下層Al-Mo附近界面層、以及下層Al-Mo膜) 的Al (2p軌道成分)、In (3d軌道成分)、Sn (3d軌道成分)以及 Zn(2p軌道成分)的結(jié)合狀態(tài).將其結(jié)果表示在圖10(a) ~ (g)中. 圖10 (a)表示上層Al-Mo膜的所述各元素的結(jié)合狀態(tài),圖10 (b)表 示上層Al-Mo附近界面層的所述各元素的結(jié)合狀態(tài),圖10(c)表示第 一ITZO附近界面層的所述各元素的結(jié)合狀態(tài),圖10 (d)表示ITZO 膜的所述各元素的結(jié)合狀態(tài),困10 (e)表示笫二ITZO附近界面層的 所述各元素的結(jié)合狀態(tài),圖10(f)表示下層Al-Mo附近界面層的所述 各元素的結(jié)合狀態(tài),圖10 (g)表示下層Al-Mo膜的所述各元素的結(jié) 合狀態(tài).
在上層Al-Mo膜中,檢測(cè)出AIO,、 Al、 In以及Sn(參照?qǐng)D10( a)). 在上層Al-Mo膜附近界面層,檢測(cè)出A10x、 Al、 In以及Sn (參照?qǐng)D 10 (b)).在第一 ITZO附近界面層,檢測(cè)出AlOp Al、 In、 Sn以 及ITZO (參照?qǐng)D10 (c)).在ITZO膜中,僅檢測(cè)出ITZO (參照 閨10(d)),在笫二ITZO附近界面層,檢測(cè)出A10x、 Al以及ITZO
(參照困10 (e)),在下層在Al-Mo附近界面層,檢測(cè)出AHX、 Al、 In以及ITZO (參照困10 (f)).在下層Al-Mo膜中,僅檢測(cè)出Al
(參照?qǐng)D10(g)),此外,在困10中,為了方便,將AlOx表示為 AIO。
根據(jù)困10所示的結(jié)果,圖11示意性地示出上層AI-Mo膜、上層 Al-Mo附近界面層、笫一ITZO附近界面層、ITZO膜、笫二ITZO附 近界面層、下層Al-Mo附近界面層、以及下層Al-Mo膜的結(jié)構(gòu).如圖ll所示,在使Al-Mo膜和ITZO膜接觸的情況下,在界面層,除了作 為絕緣體的AK^以外,還存在具有導(dǎo)電性的A1、 In、 Sn以及ITZO. 即,AlOx不在整個(gè)界面存在,在不存在該AlOx的位置,上述導(dǎo)電性物 質(zhì)在界面層的深度方向連續(xù)地存在,由此,在ITZO膜和Al-Mo膜之 間形成導(dǎo)電路徑,得到良好的電接觸特性.此外推測(cè)為,因Zn的存在, In203以及Sn02被還原,并且,抑制AIO,的形成.
本實(shí)施方式3的陰極像素電極125是交替地層疊作為笫一陰極 125a的Al-Mo合金膜和作為笫二陰極125b的1TZO膜而成的9層的多 層膜,但是不限于此,只要以2層以上排列即可.另外,層疊順序也 可以相反.但是,為了提高針對(duì)電場(chǎng)發(fā)光層124的電荷注入以及電荷 輸送效率,優(yōu)選是ITZO膜與電場(chǎng)發(fā)光層124接觸.并且,ITZO膜和 Al-Mo合金膜的厚度分別為5nm,但是不限于此,可根據(jù)所要求的陰 極像素電極125的電阻率值以及光透過率設(shè)定成任意值.但是,為了 確保較高的光透過率,優(yōu)選Al-Mo合金膜的厚度不超過lOmn.
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式3,能夠得到兼具低電阻和較高的光透 過率的陰極像素電極125.通過低電阻化,即使顯示畫面大型化,也能 夠向整個(gè)畫面提供均勻的陰極電位。因此能夠獲得發(fā)光效率較高且顯 示均勻的具有明亮的顯示圖像的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置.
在上述實(shí)施方式1~3中,作為Al合金膜,使用添加有Mo作為雜 質(zhì)的Al-Mo膜.通過在Al中添加Mo,由此,在Al膜和ITZO膜電連 接的狀態(tài)下,也能夠防止在光刻工藝的抗蝕劑顯影時(shí)的有機(jī)堿顯影液 中因Al和ITZO發(fā)生電化學(xué)的反應(yīng)(反應(yīng)電池)而腐蝕的現(xiàn)象.另外, 能夠抑制由熱處理時(shí)的應(yīng)力引起的被稱為小丘的表面凹凸的發(fā)生.抑 制表面凹凸的發(fā)生,在向要求較高的平滑性的陽(yáng)極像素電極的應(yīng)用中 特別有效.并且,還具有在和ITZO的界面部析出Mo而使界面部的接 觸電阻降低的效果。優(yōu)選添加在Al中的Mo的組成比是2~10mol%. 若小于2mo1。/。,則防止在有機(jī)堿顯影液中與ITZO膜的電池反應(yīng)的效 果不充分.另一方面,若超過10mo1。/。,則有損Al合金膜所具有的低 電阻以及高反射率.
添加在Al中的合金元素并不限于Mo,例如,W也能得到上述效 果.另外,也可以添加從Fe、 Co、 Ni中選擇的一種以上的合金元素. 此時(shí),除了上述抑制電池反應(yīng)的效果之外,能夠進(jìn)一步降低與ITZO
膜的界面部的接觸電阻.
并且,除了從上述Mo、 W、 Fe、 Co、 Ni中選擇的一種以上的合 金元素之外,也可添加從Y、 La、 Ce、 Nd、 Sm、 Gd、 Tb、 Dy等稀土 類金屬中選擇的一種以上的元素.此時(shí),上述小丘抑制效果提高.并 且,還可以添加從N、 C、 Si中選擇的一種以上的合金元素.此時(shí),由 于抑制在與ITZO膜的界面的AlOx的形成,所以,可進(jìn)一步降低接觸 電阻.但是,為了得到Al所具有的低電阻和高反射率,優(yōu)選這些合金 元素的添加量總計(jì)在10mol。/。以下.
實(shí)施方式4
實(shí)施方式4是上述實(shí)施方式1的實(shí)施例1的第一金屬膜以及/或者 笫二金屬膜使用了 Mo膜或Mo合金膜的方式.在該情況下也能夠和使 用Al膜或Al合金膜的情況相同地進(jìn)行制造,能夠獲得同樣的效果.
使用圖1進(jìn)行說明,使用純Mo膜作為本實(shí)施方式的笫 一金屬膜(柵 電極2、輔助電容電極3、柵極布線4、柵極端子5)和笫二金屬膜(漏 電極9、源電極IO).使用質(zhì)量比為ln203: Sn02: ZnO=89: 7: 4的 ITZO膜作為透明導(dǎo)電膜(像素電極17、柵極端子焊盤18、源極端子 焊盤19).該ITZO膜中的各元素的摩爾比為In=30.8mol%、 Sn=3.6 mol%、 Zn-6.0molo/。以及0=59.6 mol%.即,摩爾比In/(In+Sn+Zn ) -0.76、摩爾比Sn/Zn-0.6.
通過僅使用Ar氣的公知的濺射法形成ITZO膜.通過X射線衍射 法對(duì)所形成的ITZO膜進(jìn)行分析的結(jié)果是,衍射峰值無法確定,確認(rèn) 是非晶質(zhì).然后,通過光刻工藝形成抗蝕劑困形,并利用公知的草酸 藥液進(jìn)行刻蝕.然后,除去抗蝕劑圖形,形成像素電極17、柵極端子 焊盤18以及源極端子焊盤19.并且,在大氣中、在2501C的溫度下進(jìn) 行約30分鐘的熱處理.通過X射線衍射法對(duì)該熱處理后的ITZO膜進(jìn)
行分析的結(jié)果是,衍射峰值能夠確定,確認(rèn)結(jié)晶化.
本實(shí)施方式4的作為透明導(dǎo)電膜的ITZO膜與ITO膜不同,可通 過未混合H20或H2而僅使用Ar氣的濺射法,以非晶質(zhì)成膜.因此, 在減射中不會(huì)產(chǎn)生灰塵,能夠?qū)㈦s質(zhì)向膜的混入降低到1/10以下,另
外,作為刻蝕液,由于可使用作為弱酸的草酸藥液,所以,能夠防止 在刻蝕時(shí)腐蝕到下層的作為第一以及笫二金屬膜的純Mo膜而斷線.并
且,對(duì)于ITZO膜來說,由于在光刻工藝的抗蝕劑構(gòu)困中的二次加熱
步驟中不會(huì)局部地結(jié)晶,所以,幾乎不會(huì)產(chǎn)生刻蝕殘法.并且,在構(gòu) 困后,通過熱處理使其結(jié)晶,作成化學(xué)上穩(wěn)定且耐酸性優(yōu)越的膜,由 此,可靠性也提髙.
像素漏極接觸孔14中的像素電極17與漏電極10的接觸電阻值、 柵極端子部接觸孔15中的柵極端子焊盤18與柵極端子5的接觸電阻 值、以及源極端子部接觸孔16中的源極端子焊盤19與源極端子11的 連接部的接觸電阻值都是每接觸孔開口面積50 p m2為約100.
以往的ITO膜和純Al膜的接觸電阻值是每接觸孔開口面積50 m 1112為約100MQ.本實(shí)施方式4的ITZO膜和純Mo膜的接觸電阻值為 以往的1/107,是非常良好的值.
實(shí)施方式5
實(shí)施方式5是上述實(shí)施方式3的第一陰極125a使用Mo膜或Mo 合金膜的方式(參照困8).在該情況下也能夠和使用Al膜或Al合金 膜的情況同樣地進(jìn)行制造,能夠獲得同樣的效果,
在本實(shí)施方式5中,使用困8所示的多層結(jié)構(gòu)膜作為陰極像素電 極125,該多層結(jié)構(gòu)膜是交替地多次層疊作為笫一陰極125a的Mo合 金膜和作為笫二陰極125b的ITZO膜而成的.除陰極像素電板125以 外的結(jié)構(gòu)和圖7所示的上述實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)相同.
使用在純Mo中添加有5mol%Nb后的Mo-5mol%Nb合金膜作為 笫一陰極125a,使用質(zhì)量比為111203: Sn02: ZnO-89: 7: 4的ITZO 膜作為第二陰極125b.該ITZO膜中的各元素的摩爾比為In=30.8 mol%、 Sn=3.6 mol%、 Zn=6.0 mor/o以及0=59.6 mol%.即,摩爾比 In/ (In+Sn+Zn) =0.76、摩爾比Sn/Zn=0.6,
例如,可以通過以下步驟形成陰極像素電極125.首先,通過使用 了 Ar氣的公知的栽射法,使作為第二陰極125b的非晶質(zhì)ITZO膜以 約5nm的厚度成膜,接著,通過該栽射法,使Mo-Nb合金膜以約5nm 的厚度連續(xù)地成膜.反復(fù)執(zhí)行4次該成膜步騍后,在最上層形成ITZO 膜119b,從而形成共計(jì)9層、整個(gè)膜厚約為85nm的多層膜.接著, 通過光刻法形成抗蝕劑困形,利用公知的含有磷酸+硝酸+醋酸的藥液 同時(shí)對(duì)上述ITZO膜與Mo-Nb合金膜的多層膜一起進(jìn)行刻蝕.然后, 除去抗蝕劑困形,由此,形成陰極像素電極125.
對(duì)于本實(shí)施方式5中所使用的組成的非晶質(zhì)ITZO膜來說,由于能
夠利用公知的作為Mo刻蝕液的砩酸+確酸+醋酸類的藥液進(jìn)行刻蝕, 所以,在與Mo膜層疊的情況下,能夠同時(shí)與Mo膜一起進(jìn)行刻蝕.另 外,由于在膜中沒有結(jié)晶化的區(qū)域,所以,幾乎不產(chǎn)生刻蝕殘?jiān)?進(jìn) 而,可通過結(jié)晶化提髙ITZO膜針對(duì)藥液的耐腐蝕性.因此,能夠防 止作為以后步驟的襯底的清洗等中所使用的藥液向ITZO膜浸透而進(jìn) 行腐蝕.
如以上那樣所形成的由多層膜構(gòu)成的陰極像素電極125的光透過 率在波長(zhǎng)為550nm時(shí)約為850/0,與ITZO膜單層膜的值相同.另外, 與膜面平行的方向的電阻率值約為2.5nQ m,與ITZO膜單層膜的 約5nQ.m相比,可下降至約一半.另一方面,該多層膜結(jié)構(gòu)中的 Mo-Nb合金膜與ITZO膜的接觸界面的接觸部的電阻值不能直接測(cè)
定,但是,由于確認(rèn)是良好的顯示特性,因此,推斷為與上述實(shí)施方 式4大致相同的值.
詳細(xì)研究了 Mo-Nb合金膜/ITZO膜/Mo-Nb合金膜的層疊連接界 面部的結(jié)構(gòu).下面,為了便于說明,將Mo-Nb合金膜/ITZO膜/Mo-Nb 合金膜記為Mo-Nb/ITZO/Mo-Nb.
圖12示出上述Mo-Nb/ITZO/Mo-Nb的界面附近的Mo( 3d軌道成 分)、O (ls軌道成分)、In (3d軌道成分)、Zn (2p軌道成分)以 及Sn (3d軌道成分)的利用X射線光電子分光分析得到的深度方向分 布圖.分析條件與實(shí)施例l相同.
如圖12所示,在濺射時(shí)間較短的區(qū)域,作為上層的Mo-Nb膜的構(gòu) 成要素的Mo存在較多,隨著濺射時(shí)間變長(zhǎng),作為中間層的ITZO膜的 構(gòu)成元素的O、 In、 Zn以及Sn存在較多,隨著我射時(shí)間進(jìn)一步變長(zhǎng), 下層的Mo-Nb膜的構(gòu)成要素的Mo存在較多.
如圖12所示,在上層Mo-Nb膜和ITZO膜的界面,將成為In的 最大濃度的一半的深度(圖中A)與成為上層的Mo-Nb膜中的Mo最 大濃度一半的深度(圖中B)之間的區(qū)域定義為笫一界面層.同樣, 在ITZO膜和下層Mo-Nb膜的界面,也將成為In的最大濃度的一半的 深度(圖中A,)和成為下層的Mo-Nb膜中的Mo最大濃度一半的深度 (圖中B,)之間的區(qū)域定義為笫二界面層.另外,將困中B的上層以 及困中B,的下層的區(qū)域分別定義為上層Mo-Nb膜、下層Mo-Nb膜, 將困中A和A,之間的區(qū)域定義為ITZO膜.并且,將第一以及第二界
面層的ITZO膜側(cè)的區(qū)域分別定義為笫一 ITZO附近界面層、笫二 ITZO附近界面層,將笫一以及笫二界面層的Mo-Nb側(cè)的區(qū)域分別定 義為上層Mo-Nb附近界面層、下層Mo-Nb附近界面層.
根據(jù)困12可知,在兩個(gè)界面層,由于Mo和O共存,所以,可存 在Mo氧化物(MoOJ .由于Mo(^是絕緣體,所以,若MoO,存在 于整個(gè)界面,則應(yīng)該會(huì)阻礙電導(dǎo)通.但是,實(shí)際上如上所述,接觸電 阻值良好.
因此,使用X射線光電子光謙研究深度方向的7點(diǎn)(上層Mo-Nb 膜、上層Mo-Nb附近界面層、笫一 ITZO附近界面層、ITZO膜、第 二ITZO附近界面層、下層Mo-Nb附近界面層、以及下層Mo-Nb膜) 的Mo (3d軌道成分)、In (3d軌道成分)、Sn (3d軌道成分)以及 Zn(2p軌道成分)的結(jié)合狀態(tài).將其結(jié)果表示在困13(a) ~ (g)中. 圖13 (a)表示上層Mo-Nb膜的所述各元素的結(jié)合狀態(tài),困13 (b) 表示上層Mo-Nb附近界面層的所述各元素的結(jié)合狀態(tài),困13 (c)表 示笫一ITZO附近界面層的所述各元素的結(jié)合狀態(tài),圖13( d )表示ITZO 膜的所述各元素的結(jié)合狀態(tài),困13 (e)表示笫二ITZO附近界面層的 所述各元素的結(jié)合狀態(tài),困13 (f)表示下層Mo-Nb附近界面層的所 述各元素的結(jié)合狀態(tài),困13 (g)表示下層Mo-Nb膜的所述各元素的 結(jié)合狀態(tài).
在上層Mo-Nb膜中,僅檢測(cè)出Mo (參照?qǐng)D13 (a)).在上層 Mo-Nb膜附近界面層,檢測(cè)出Mo、 In以及Sn (參照?qǐng)D13 (b)). 在第一 ITZO附近界面層,檢測(cè)出Mo以及ITZO,并稍微檢測(cè)出MoOx (參照?qǐng)DU(c)),在ITZO膜中,僅檢測(cè)出ITZO(參照困l3(d)). 在第二 ITZO附近界面層,檢測(cè)出Mo以及ITZO,并稍微檢測(cè)出MoOx (參照?qǐng)D13(e)).在下層Mo-Nb附近界面層,檢測(cè)出Mo以及ITZO (參照?qǐng)D13(f)),在下層Mo-Nb膜,僅檢測(cè)出Mo(參照困13(g)). 此外,在困13中,為了方便,將MoO,表示為MoO.
根據(jù)圖13所示的結(jié)果,圖14示意性地示出上層Mo-Nb膜、上層 Mo-Nb附近界面層、笫一ITZO附近界面層、ITZO膜、第二ITZO附 近界面層、下層Mo-Nb附近界面層、以及下層Mo-Nb膜的結(jié)構(gòu).如困 13所示,在使Mo-Nb膜和ITZO膜接觸的情況下,在界面層,雖然稍 微存在作為絕緣體的MoOx,但是,具有導(dǎo)電性的Mo、 ITZO、 In、 Sn
是大部分.即,MoOx不在整個(gè)界面存在,在不存在MoOx的位置,上 述導(dǎo)電性物質(zhì)在界面層的深度方向連續(xù)地存在,由此,在ITZO膜和 Mo-Nb膜之間形成導(dǎo)電路徑,可得到良好的電接觸特性.
本實(shí)施方式5的陰極像素電極125是交替地層疊作為笫一陰極 125a的Mo-Nb合金膜和作為笫二陰極125b的ITZO膜而成的9層的 多層膜,但是不限于此,只要以2層以上排列即可.另外,層疊順序 也可以相反.但是,為了提高針對(duì)電場(chǎng)發(fā)光層124的電荷注入以及電 荷榆送效率,優(yōu)選是ITZO膜與電場(chǎng)發(fā)光層124接觸.并且,ITZO膜 和Mo-Nb合金膜的厚度分別為5nm,但是不限于此,可根據(jù)所要求的 陰極像素電極125的電阻率值以及光透過率設(shè)定成任意值.但是,為 了確保較高的光透過率,優(yōu)選Mo-Nb合金膜的厚度不超過10nm.
另外,作為第一陰極125a的Mo-Nb合金膜不限于此,也可以使用 純Mo膜或添加有其他合金元素的Mo合金膜.通過在Mo中添加Nb, 由此,尤其能夠改善針對(duì)水或濕氣的耐腐蝕性,可靠性提高.也可以 使用添加有Nb之外的Ti、 Cr、 W、 Zr等作為合金元素的Mo合金膜. 優(yōu)選其添加量為0.5-25mol%.其原因在于,若小于0.5mol%,則耐 腐蝕性不充分,若超過25at%,則在公知的磷酸+確酸+醋酸類藥液中 的刻蝕變得困難.
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式5,能夠得到兼具低電阻和較高的光透 過率的陰極像素電極125.通過低電阻化,即使顯示畫面大型化,也能 夠向整個(gè)畫面提供均勻的陰極電位.因此,能夠獲得發(fā)光效率較高且 顯示均勻的具有明亮的顯示困像的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置.
在上述的實(shí)施方式1~5中,使用質(zhì)量比為111203: Sn02: ZnO=89: 7: 4的ITZO膜作為透明導(dǎo)電膜.該ITZO膜中的各元素的摩爾比為 In-30.8 mol%、 Sn=3.6 mol%、 Zn=6.0 mol。/o以及0=59.6 mol%,即, 摩爾比In/ (In+Sn+Zn) -0.76、摩爾比Sn/Zn-0.6,
但是,本發(fā)明的ITZO膜的組成并不限于上述組成比.在本發(fā)明 的ITZO膜中,要求具有較高的光透過率.因此,優(yōu)選含有質(zhì)重比為 85-95mass。/o的ln203,
另外,為了使本發(fā)明的ITZO膜的組成比最優(yōu)化,對(duì)在上述質(zhì)量 比范圍內(nèi)改變組成比后的ITZO膜測(cè)定波長(zhǎng)為550nm (綠色)的光透 過率.將其結(jié)果表示在圖15中.困15中的橫軸表示摩爾比In/
(In+Sn+Zn),縱軸表示光透過率,具有以往的IZO膜所具有的光透 過濾80%.要制成具有這以上的光透過率的ITZO膜,需要使摩爾比 In/ (In+Sn+Zn)處于0.65 ~ 0.8的范閨內(nèi).
圖16是表示ITZO膜從非晶質(zhì)向結(jié)晶變化的溫度即所謂的結(jié)晶化 溫度對(duì)摩爾比Sn/Zn的依賴性的曲線困 摩爾比Sn/Zn越小,結(jié)晶化 溫度就越高.光刻工藝中的抗蝕刑的烘培溫度通常處于90 160TC的范 閨內(nèi).因此,在對(duì)需要光刻工藝的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用中,優(yōu)選使用結(jié) 晶化溫度超過1601C的組成、即摩爾比Sn/Zn為1以下的ITZO膜.若 使用該非晶質(zhì)ITZO膜,則在光刻工藝中也不會(huì)局部結(jié)晶.因此,在 使用草酸類的弱酸性藥液的刻蝕中也幾乎不會(huì)產(chǎn)生刻蝕殘?jiān)?另外, 從困4、困9以及困12所示的深度方向分布困可知,在上述各實(shí)施方 式中,摩爾比Sn/Zn從ITZO膜主體至與Al膜或Mo膜的界面附近為1 以下(即,Zn的強(qiáng)度大于Sn的強(qiáng)度).如上所述,在ITZO膜中所包 含的Zn原子具有使Al或In不是以氧化物狀態(tài)存在而是以金屬狀態(tài)存 在的作用,從得到界面的良好的電接觸特性角度考慮,優(yōu)選使用摩爾 比Sn/Zn為1以下的ITZO膜.
另一方面,在刻蝕后,為了提高針對(duì)藥液的腐蝕性,需要使ITZO 膜結(jié)晶化.如圖16所示,通過在結(jié)晶化溫度以上的溫度下進(jìn)行熱處理, 能夠使ITZO膜結(jié)晶化.但是,熱處理溫度需要是半導(dǎo)體器件的耐熱 溫度以下.例如,在實(shí)施方式2以及3的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光型顯示裝置的 情況下,在至少形成本發(fā)明的陽(yáng)極像素電極117后,不能夠進(jìn)行超過 已形成在其下層的由絕緣性樹脂構(gòu)成的平坦化膜122的耐熱溫度的熱 處理.通常,公知的絕緣性樹脂膜用材料的耐熱溫度最高為2501C左 右.若在超過耐熱溫度的溫度下進(jìn)行熱處理,則該樹脂會(huì)炭化或熱分 解.因此,優(yōu)選使ITZO膜在約2501C以下的溫度下結(jié)晶.因此,如圖 16所示,優(yōu)選0^0膜的摩爾比81!/211在0.3以上,
如上所述,若使用本發(fā)明的ITZO膜作為透明導(dǎo)電膜,則可通過 未混合H20或H2而僅使用了 Ar氣的栽射法制造非晶質(zhì)ITZO膜.在 該濺射法中,由于幾乎不產(chǎn)生灰塵,所以,能夠作成無異物混入且均 勻的非晶質(zhì)膜.另外,在光刻工藝的抗蝕劑構(gòu)圖中的二次加熱步驟中, 由于不會(huì)使ITZO膜局部結(jié)晶化,所以,即使是使用作為弱酸的草酸 藥液的刻蝕,也幾乎不會(huì)產(chǎn)生殘?jiān)?,能夠良好地進(jìn)行刻蝕.在刻蝕后,
通過2501C左右的熱處理進(jìn)行結(jié)晶化,能夠使其化學(xué)上穩(wěn)定,從而提高 可靠性.進(jìn)而,能夠降低與Al類合金膜的接觸電阻值.
上述實(shí)施方式1 ~ 5的半導(dǎo)體器件是液晶顯示裝置以及有機(jī)EL顯 示裝置用的有源矩陣型TFT陣列襯底,但是,本發(fā)明不限于此,也能 夠適用于具有金屬膜和透明導(dǎo)電膜的電連接部的其他半導(dǎo)體器件,
權(quán)利要求
1.一種透明導(dǎo)電膜,其特征在于實(shí)質(zhì)上由In2O3、SnO2以及ZnO構(gòu)成,摩爾比In/(In+Sn+Zn)為0.65~0.8,并且,摩爾比Sn/Zn為1以下。
2. 如權(quán)利要求l的透明導(dǎo)電膜,其特征在于 摩爾比Sn/Zn為0,3以上.
3. 如權(quán)利要求l的透明導(dǎo)電膜,其特征在于 結(jié)晶化溫度為160~2501C.
4. 如權(quán)利要求2的透明導(dǎo)電膜,其特征在于 結(jié)晶化溫度為160~2501C.
5. —種半導(dǎo)體器件,其特征在于具有權(quán)利要求1~4中的任意一項(xiàng)的透明導(dǎo)電膜和與所述透明導(dǎo)電膜直接接觸的金屬膜.
6. 如權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件,其特征在于 所述透明導(dǎo)電膜和所述金屬膜交替地層疊多次.
7. 如權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件,其特征在于 所述金屬膜是以Al為主要成分的金屬膜.
8. 如權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件,其特征在于 所述金屬膜是以Mo為主要成分的金屬膜.
9. 一種有源矩陣型顯示裝置,其特征在于 具有權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件.
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠使由Al或者Al合金膜形成的電極或布線與透明電極層直接接觸、且可靠性、生產(chǎn)率優(yōu)越的半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜是實(shí)質(zhì)上由In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、SnO<sub>2</sub>以及ZnO構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜,摩爾比In/(In+Sn+Zn)為0.65~0.8,且摩爾比Sn/Zn為1以下。該透明導(dǎo)電膜具有與由Al或者Al合金膜形成的電極或布線良好的接觸特性。另外,具有該透明導(dǎo)電膜和由Al或者Al合金膜形成的電極或布線的半導(dǎo)體器件可靠性、生產(chǎn)率優(yōu)越。
文檔編號(hào)C23C14/06GK101097948SQ20071012733
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者井上和式, 河瀨和雅, 石賀展昭, 竹口徹, 長(zhǎng)山顯祐 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社