[发明专利]显示装置、其制造方法及溅射靶

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备改良的薄膜晶体管基板且用于液晶显示器、半导体装置、光学零件等的显示装置，特别是涉及一种包含Al合金薄膜作为配线材料的新型显示装置及溅射靶。

背景技术

液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)以中小型用于手机的显示器及移动终端、PC监视器，而且，近年来正逐渐大型化，也用于超过30英寸的大型TV。液晶显示器根据像素的驱动方法分为单纯矩阵型和有源矩阵型，由阵列基板或对向基板、注入其间的液晶层、以及滤色器或偏振板等树脂膜、背光灯等构成。上述阵列基板运用在半导体上培养的微细加工技术，形成开关元件(TFT：Thin Film Transistor)及像素、以及用于向该像素传递电信号的扫描线和信号线。另外，由于具有薄膜晶体管作为开关元件的有源矩阵型液晶显示装置可以实现高精度的画质而被广泛使用。

图1是表示用于有源矩阵型的液晶显示装置的代表性液晶面板的构造的示意剖面放大说明图。图1所示的液晶面板具备：TFT矩阵基板1、与该TFT基板对向配置的对置基板2、及配置在这些TFT基板1和对置基板2之间且作为光调制层起作用的液晶层3。TFT阵列基板1由配置在绝缘性的玻璃基板1a上的薄膜晶体管(TFT)4及配置在与配线部6对向的位置的遮光膜9构成。

另外，在构成TFT基板1及对置基板2的绝缘性基板的外面侧配置偏振片10，同时，在对置基板2上设置用于使包含于液晶层3的液晶分子沿规定的方向定向的定向膜11。

在这样的构造的液晶面板中，利用形成于对置基板2和氧化物导电膜5(透明导电膜或透明像素电极)之间的电场，控制液晶层3中的液晶分子的定向方向，调制通过TFT阵列基板1和对置基板2之间的液晶层3的光，由此，控制透过对置基板2的光的透過，从而显示画像。

另外，TFT阵列利用拉出到TFT阵列外部的TAB载带12，由驱动电路13及控制电路14驱动。另外，图1中，15表示隔离物，16表示密封材料，17表示保护膜，18表示扩散膜，19表示棱镜片，20表示导光板，21表示反射板，22表示背光灯，23表示保持架，24表示印刷基板。

图2是例示用于如上所述的显示装置用阵列基板的薄膜晶体管(TFT)的构成的截面示意说明图。如图2所示，在玻璃基板1a上通过Al合金薄膜形成扫描线25，该扫描线25的一部分作为控制薄膜晶体管的导通截止的栅电极26起作用。另外，介由栅极绝缘膜27以与扫描线25相交的方式通过铝薄膜形成信号线，该信号线的一部分作为TFT的源电极28起作用。另外，该类型一般称为底栅(bottom gate)型。

在栅极绝缘膜27上的像素区域配置例如由在In₂O₃中含有SnO的ITO膜形成的氧化物导电膜5。由Al合金膜形成的薄膜晶体管的漏电极29与氧化物导电膜5直接接触而电连接。

在如上所述的构成的TFT基板1a上介由扫描线25向栅电极26供给栅极电压时，薄膜晶体管为导通状态，预先供给到信号线的驱动电压从源电极28介由漏电极29向氧化物导电膜5供给。向氧化物导电膜5供给规定水平的驱动电压时，在与对置的共通电极之间向液晶元件施加驱动电压，液晶进行动作。另外，在图1所示的构成中，显示了源-漏电极和氧化物导电膜5直接接触的状态，但栅电极有时也采用在端子部与氧化物导电膜5接触而电连接的构成。

扫描线及信号线中使用的配线材料目前通常使用纯Al及Al合金、或高熔点金属。其理由是，作为配线材料，要求低电阻率、耐腐蚀性、耐热性等。

对于大型液晶显示器，配线长度变长，随之，配线电阻和配线容量变大，因此，表示应答速度的时间常数变大，有显示质量降低的倾向。另一方面，加宽配线宽度时，像素的开口率及配线容量增加，或加厚配线膜厚时，材料成本增加，产生成品率降低等问题，因此，优选配线材料的电阻率低。

另外，在制作液晶显示器的工序中，重复进行配线的微细加工及清洗，并且在使用时，要求长时间的显示质量的可靠性，因此，必须具有高的耐腐蚀性。

进而，作为别的问题，由于配线材料在液晶显示器的制造工序中受热，因此，要求耐热性。阵列基板的构造由薄膜的层叠构造构成，形成配线后，通过CVD或热处理施加350℃左右的热。例如，Al的熔点为660℃，但由于玻璃基板和金属的热膨胀率不同，因此，受热时，在金属薄膜(配线材料)和玻璃基板之间产生应力，该应力成为驱动力，导致金属元素扩散，产生小丘(hillock)或空隙(void)等塑性变形。产生小丘或空隙时，成品率降低，因此，要求配线材料在350℃下不发生塑性变形。