配线用层叠膜及配线电路制造技术

本发明专利技术提供可以实现更低电阻的配线用电路形成技术，特别是提出即使是大型化的液晶显示器也可以可靠地将配线电阻低电阻化的配线用层叠膜。本发明专利技术涉及配线用层叠膜，其特征在于，层叠有低电阻金属层和含有０．５ａｔ％～１０．０ａｔ％的Ｎｉ的Ａｌ－Ｎｉ类合金层。该低电阻金属层包含Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ中的至少一种以上的元素，电阻率值在３μΩ.ｃｍ以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液晶显示器等的显示器件中的元件的配线电路形成技术， 特别是涉及适合用于实现低电阻的配线电路的配线用层叠膜。
技术介绍
近年来，液晶显示器被用于各种电子设备的显示，特别是液晶电视的 需求急剧增长，不断开发更大型的液晶显示器。作为该液晶显示器的显示 器件，己知例如薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简称TFT)，作为 构成该TFT的配线材料，采用铝(A1)类合金。例如，有源矩阵型的液晶显示器的情况下，作为开关元件的TFT，元件 由IT0(氧化铟锡，Indium Tin Oxide)或IZ0(氧化铟锌，Indium Zinc Oxide) 等的透明电极(以下也称透明电极层)和A1、 Cu等低电阻金属材料形成的配 线电路(以下也称配线电路层)构成。并且，在这样的元件结构中，由于配 线电路存在与透明电极接合的部分和与1 7内的11+-Si(掺杂磷的半导体层) 接合的部分，因此形成由钼(Mo)或钨(W)、钛(Ti)等高熔点金属形成的所谓 盖层(cap layer)。该盖层起到Al、Cu等低电阻金属材料形成的配线电路的保护膜的作用。 此外，在如n+-Si等半导体层和配线电路的接合中，具有防止A1等低电阻金 属材料和Si因制造工序中的热加工而相互扩散的机能。此外，在将透明电 极层和A1等低电阻金属材料接合时，实施使盖层介于其间的操作，从而可 以实现欧姆接触。在这里，参照图l对上述的元件结构的一例进行具体说明。图l中表示 液晶显示器中的a-Si型的TFT的简略剖视图。该TFT结构中，在玻璃基板l上 形成有构成栅电极部G的Al类合金配线材料形成的电极配线电路层2和Mo或 Mo-W等形成的盖层3。并且，在该栅电极部G设有作为其保护层的SiNx的栅极绝缘膜4。此外，在该栅极绝缘膜4上依次层叠有a-Si半导体层5、沟道保 护膜层6、 ！1+-51半导体层7、盖层3、电极配线电路层2、盖层3，通过适当的 图案形成，设置漏电极部D和源电极部S。在该漏电极部D和源电极部S上被 覆元件的表面平坦化用树脂或SiNx的绝缘膜4，。另外，在源电极部S侧，在 绝缘层4'设置接触孔CH，在该部分形成IT0或IZ0的透明电极层7'。这样的电 极配线电路层2使用A1类合金配线材料的情况下，呈使盖层3介于11+-31半导 体层7和电极配线层2之间和接触孔CH中的透明电极层7'和电极配线层2之 间的结构(例如参照非专利文献l)。非专利文献l:内田龙男编著，《下一代液晶显示器技术(次世代液晶f < 7 7° 技術)》，第一版，株式会社工业调査会，1994年11月1日，p. 36-38专利技术的揭示图l所示的元件结构中，由于具有电阻值较大的Mo或W等的盖层，因此 尽管采用Al或Cu等低电阻金属材料，依然存在构成元件时的配线电阻必然 变大的倾向。特别是制造第6 7代的液晶电视以及第8代至面向未来的大型 化的液晶电视的情况下，伴随该大型化，配线电路长度也延长，因此预计 元件的配线电阻进一步高电阻化。因此，需要电阻比目前被用作盖层的Mo 或W等高熔点材料低，且可以防止形成配线电路的低电阻金属材料和Si的相互扩散，或者可以与透明电极层直接接合的新的盖层。本专利技术是在如上所述的背景下完成的，其目的在于提供可以实现更低 电阻的配线用电路形成技术，特别是提出即使是大型化的液晶显示器也可 以可靠地将配线电阻低电阻化的配线用层叠膜。为了解决上述课题，本专利技术涉及配线用层叠膜，其特征在于，层叠有 低电阻金属层和含有O. 5at% 10. OatX的Ni的Al-Ni类合金层。本专利技术中的低电阻金属层较好是包含Au、 Ag、 Cu、 Al中的至少一种以 上的元素。此外，本专利技术中的低电阻金属层较好是电阻率值在3ix Q 'cm以下。 本专利技术涉及对上述本专利技术的配线用层叠膜实施蚀刻处理而得的配线电 路。另外，涉及具有该配线电路的元件。此外，本专利技术中的元件可以是A1-Ni4类合金层的一部分与透明电极层和/或半导体层直接接合的元件。 附图的简单说明附图说明图1是TFT的简略剖视图。 图2是评价样品的简略平面图。实施专利技术的最佳方式以下，对本专利技术的最佳实施方式进行说明，但本专利技术并不局限于下述 实施方式。本专利技术的配线用层叠膜是层叠有低电阻金属层和A卜Ni类合金层的膜。 该A1-Ni类合金对于热过程的耐热性良好，具备不易产生被称为所谓小丘 (hillock)或微凹(dimple)的因进行热处理时产生的应力应变而在膜表面 形成的突起或凹陷状的缺陷的特性。并且，Al-Ni类合金可以实现与ITO等 的透明电极层的直接接合或与11+-51等的半导体层的直接接合。另外，虽然 与纯A1相比其电阻值稍高，但与一直以来被用作盖层的Mo或W、 Ti等高熔点 金属材料相比，A1-Ni类合金的电阻值相当低。另外，该A1-Ni类合金与纯 Al或纯Cu、纯Ag等相比，耐药品特性也良好，所以可以发挥作为盖层的机 能。因此，通过使用A1-Ni类合金层作为盖层来替代一直以来被用作盖层的 Mo或W等高熔点金属材料，可以减小配线电阻。作为具体的A1-Ni类合金，可以例举A1-Ni合金、Al-Ni-B(硼)合金、 Al-Ni-C(碳)合金、Al-Ni-Nd(钕)合金、Al-Ni-La(镧)合金等。并且，其Ni 含量较好是O. 5at% 10. Oat%。此外，使用Nd、 La的情况下，Ni含量较好 是设为O. 5at% 2. OatX的含量。B、C、Nd、La的含量较好是0. lat% l. Oat % 。这些Al-Ni类合金不仅容易使A1-Ni类合金层自身的电阻率值达到10 u Q 'cm以下，而且容易实现具备良好的元件特性的直接接合，因此如果通 过在这些A1-Ni类合金层上层叠低电阻金属层而得的配线用层叠膜来形成 配线电路，则可以降低构成TFT等各种元件时的配线电阻。另外，该A1-Ni类合金中，更好是含有0.1atX 0.8atX的B(硼)的 Al-Ni-B合金。如果是这样的组成的A1-Ni-B合金，则不仅可以与ITO或IZO等的透明电极层直接接合，还可以与11+-Si等的半导体层直接接合，能够形 成与透明电极层或半导体层直接接合时的接合电阻值低且耐热性良好的元件。采用该A1-Ni-B合金的情况下，较好是Ni含量在3.0at^以上，B含量在 0.80at^以下。更好是Ni含量为3.0atX 6.0atX， B含量为0.20atX 0. 80at%。这是因为如果是这样的组成的A1-Ni-B合金，则对于元件制造工 序中的各热过程具备良好的耐热特性。还有，从低电阻特性的角度来看， 本专利技术的Al类合金理想的是Al自身的含量在75at^以上。另外，本专利技术的配线用层叠膜中的与A1-Ni类合金层层叠的低电阻金属 层较好是包含Au、 Ag、 Cu、 Al中的至少一种以上的元素。并且，这样的低 电阻金属层较好是电阻率值在3u Q ，cm以下。作为本专利技术中的低电阻金属 层，只要是一直以来被用作配线电路材料的纯A1、纯Cu、纯Ag、纯Au或包 含这些元素的合金、或者电阻率值在3u Q ，cm以下的金属材料即可，没有 特别限定。还有，使用纯A1作为低电阻金属层的情况下，可以用同一蚀刻 液对本专利技术的配线用本文档来自技高网...

【技术保护点】
配线用层叠膜，其特征在于，层叠有低电阻金属层和含有０．５ａｔ％～１０．０ａｔ％的Ｎｉ的Ａｌ－Ｎｉ类合金层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田高史，松浦宜范，
申请(专利权)人：三井金属鉱业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]