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CN102741449B - 显示装置用Al合金膜 - Google Patents

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CN102741449B CN201180008362.XA CN201180008362A CN102741449B CN 102741449 B CN102741449 B CN 102741449B CN 201180008362 A CN201180008362 A CN 201180008362A CN 102741449 B CN102741449 B CN 102741449B
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Abstract

提供一种显示装置用Al合金膜，其即使曝露在450～600℃左右的高温下也不会发生小丘，高温耐热性优异，膜自身的电阻(互连电阻)也低，碱性环境下的耐腐蚀性也优异。一种显示装置用Al合金膜，其含有从Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf和Ti所构成的X群中选择的至少一种元素、和稀土类元素的至少一种，进行450～600℃的加热处理时，满足下述(1)的要件。(1)在含有Al、从X群中选择的至少一种元素、稀土类元素的至少一种的第一析出物中，当量圆直径20nm以上的析出物以500000个/mm2以上的密度存在。

Description

显示装置用Al合金膜
技术领域
本发明涉及被用于液晶显示器等的显示装置，作为电极和配线材料有用的显示装置用Al合金膜；具备上述Al合金膜的显示装置和用于形成上述Al合金膜的溅射靶。
背景技术
显示装置用Al合金膜主要作为电极和配线材料使用，作为电极和配线材料，可列举如下：液晶显示器(LDC)的薄膜晶体管用的栅极、源极和漏极电极和配线材料；有机EL(OELD)的薄膜晶体管用的栅极、源极和漏极电极和配线材料；场发射显示器(FED)的阴极和栅极电极以及配线材料；荧光真空管(VFD)的阳极和配线材料；等离子体显示器(PDP)的寻址电极和配线材料；无机EL的背面电极等。
以下，作为液晶显示装置代表性地提出液晶显示器进行说明，但没有限定于此的意图。
最近，超过100英寸的大型液晶显示器被商品化，低耗电技术也得到推进，作为主要的显示装置被广泛使用。在液晶显示器中虽然存在工作原理的不同，但其中，像素开关使用薄膜晶体管(Thin Film Transitor，以下称为TFT。)的有源矩阵型液晶显示器，具有高精度画质，因为也能够应对高速动画，所以成为主力。其中，在要求以更低耗电进行像素的高速开关的液晶显示器中，使用的是将多晶硅和连续晶粒硅用于半导体层的TFT。
例如，有源矩阵型的液晶显示器具备如下：作为开关元件的TFT；由导电性氧化膜构成的像素电极；和具有包含扫描线和信号线在内的配线的TFT基板，扫描线和信号线与像素电极电连接。在构成扫描线和信号线的配线材料中，使用的是Al基合金薄膜。
边参照图5，边说明作为半导体层使用了氢化非晶硅的TFT基板的核心部分的构成。
如图5所示，在玻璃基板1a上形成有扫描线25，扫描线25的一部分，作为控制TFT的开关的栅极电极26发挥功能。栅极电极26被栅极绝缘膜(氮化硅膜等)27电绝缘。经由栅极绝缘膜27形成作为沟道层的半导体硅层30，再形成保护膜(氮化硅膜等)31。半导体硅层30，经由低阻硅层32与源极电极28和漏极电极29接合，具有电导通性。
漏极电极29具有与ITO(Indium Tin Oxide)等的透明电极5直接接触的构造[称为直接接触(DC)。]。作为用于直接接触用的电极配线材料，例如可列举专利文献1～5所述的Al合金。这是因为Al电阻率小，微细加工性优异。这些Al合金，不经由Mo、Cr、Ti、W等的高熔点金属所构成的阻挡金属层，而是与构成透明电极的氧化物透明导电膜直接连接或与硅半导体层直接连接。
这些配线膜和电极25～32由氮化硅等的绝缘性保护膜33覆盖，通过透明电极5而向漏极电极29供电。
为了稳定确保图5所示的TFT的工作特性，特别需要提高半导体硅30的载流子(电子和空穴)的迁移率。因此，在液晶显示器等的制造过程中，包含TFT的热处理工序，由此，非晶结构的半导体硅30的一部分或全部被微晶化/多晶化，其结果是，载流子的迁移率变高，TFT的响应速度提高。
在TFT的制造过程中，例如绝缘性保护膜33的蒸镀等约以250～350℃的比较低的温度进行。另外，为了提高构成液晶显示器的TFT基板(TFT为阵列状配置的液晶显示器驱动部)的稳定性，有进行约450℃以上的高温热处理的情况。在实际的TFT、TFT基板、液晶显示器的制造中，有这样的低温或高温的热处理被多次进行的情况。
然而，若制造过程时的热处理温度例如提高到大约450℃以上，或这样的高温加热处理再达到很长时间，则产生图5所示的薄膜层的剥离，和接触的薄膜间的原子相互扩散，薄膜层自身劣化，因此至今为止，至多也只进行300℃以下的热处理。反倒存在这样的实际情况是，关于尽可能降低加热处理温度，而TFT仍发挥功能的配线材料和显示装置的构造的研究开发被集中进行。这是由于，从技术性的观点出发，认为理想的是在室温下处理TFT的全部制造过程。
例如在前述的专利文献1～5中，以降低Al合金配线膜和透明导电膜的接触电阻为目的而进行大约200～350℃左右的热处理，对于作为TFT构造整体的耐热性(特别是高温加热时的耐热性)未予考虑。其中在专利文献1的实施例中，公开了以300～350℃的温度进行氮化硅绝缘膜的成膜，或以250℃进行栅极配线膜的成膜时的结果，但是在更高温下进行加热处理时的结果未公开。专利文献2，特别以提供对于低温的加热处理有用的TFT配线用Al合金材料为目的，在实施例中展示的是200℃的低温热处理有效。同样，在专利文献3中，公开了230℃和300℃下的耐热性评价结果，但进行更高温加热处理时的耐热性完全未予评价。专利文献4也同样。
另一方面，在前述的专利文献5中公开的是，通过100～600℃的热处理使Al合金薄膜中的固溶元素的一部分或全部作为金属化合物析出，得到电阻值10μΩcm以下的Al合金薄膜，但在实施例中最高也只不过是公开以500℃的温度进行加热时的结果，曝露在500℃以上的高温下时的耐热性未进行评价。不用说，对于多次曝露在这样的高温下时的耐热性更是完全没有考虑。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-157917号公报
专利文献2：日本特开2007-81385号公报
专利文献3：日本特开2006-210477号公报
专利文献4：日本特开2007-317934号公报
专利文献5：日本特开平7-90552号公报
最近，期望提供即使进行高温加热处理，耐热性仍优异的Al合金膜。这是由于，为了尽可能提高很大程度左右TFT的性能的半导体硅层的载流子迁移率，从而推进液晶显示器的节能和高性能化(高速动画响应等)这样的需求强烈。为此，需要使作为半导体硅层的构成材料的氢化非晶硅结晶化。硅虽然电子的迁移率比空穴的迁移率高大约3倍左右，但电子的迁移率在连续晶粒硅中大约为300cm2/V·s，在多晶硅中大约为100cm2/V·s，在氢化非晶硅中大约为1cm2/V·s以下。如果对于氢化非晶硅进行蒸镀后再进行热处理，则氢化非晶硅微晶化，载流子迁移率提高。在该热处理中，加热温度高，加热时间长的一方，氢化非晶硅的微晶化推进，载流子的迁移率提高，另一方面，若提高热处理温度，则产生由于热应力导致Al合金配线薄膜上发生突起状的形状异常(小丘)等的问题，历来，使用Al合金薄膜时的热处理温度的上限充其量不过350℃左右。因此，以更高温度进行热处理时，一般使用的是Mo等的高熔点金属薄膜，但存在不能应对互连电阻高、显示器的大型化这样的问题。
除了上述的高温耐热性以外，对于显示装置用Al合金膜，还要求各种特性。首先，若Al合金膜所含的合金元素的添加量多，则配线自身的电阻增加，因此要求即使在适用450～600℃左右的高热处理温度时，也能够充分地降低电阻。
另外还有如下的情况，即，使之与透明像素电极直接连接时，也要求显示出低的接触电阻(contact resistance)。
此外，还要求兼备优异的耐腐蚀性。特别是在TFT基板的制造工序中会通过多次湿处理，若添加比Al贵的金属，则电偶腐蚀的问题显现，耐腐蚀性劣化。例如在光刻工序中，使用含有TMAH(四甲基氢氧化铵)的碱性的显影液，但为直接接触构造时，则省略阻挡金属层，因此Al合金膜露出，容易受到由显影液造成的损伤。因此，要求碱性显影液耐性等的耐碱腐蚀性优异。
另外，在剥离由光刻的工序形成的光致抗蚀剂(感光性树脂)的清洗工序中，使用含有胺类的有机剥离液连续性地进行水洗。可是若胺和水混合则变成碱性溶液，因此在短时间内使Al腐蚀这一另外的问题产生。可是Al合金在通过剥离清洗工序以前经过CVD工序而受到热过程。在该受热历程的过程中，在Al基体中有合金成分形成析出物。然而却存在如下问题，即在该析出物与Al之间存在大的电位差，因此在作为剥离液的胺与水接触的瞬间，由于所述电偶腐蚀导致碱腐蚀进行，在电化学上电位低的Al离子化而洗脱，从而形成坑状的点腐蚀(黑点)。因此，要求优选用于感光性树脂的剥离的剥离液耐性优异。
发明内容
本发明鉴于上述情况而做，其目的在于，提供一种即使曝露在450～600℃左右的高温下也不会发生小丘，高温耐热性优异，膜自身的电阻(互连电阻)也抑制得很低，另外，碱性显影液耐性等的耐碱腐蚀性也优异的显示装置用Al合金膜。本发明的另一目的在于，优选提供一种感光性树脂的剥离液(剥离液耐性)也优异，省略阻挡金属层而与透明像素电极(透明导电膜)直接连接时具有低接触电阻，可以与透明导电膜直接连接(直接接触)的显示装置用Al合金膜。
本发明包括以下的形态。
[1]一种用于显示装置的Al合金膜，其中，
所述Al合金膜含有从Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr和Pt所构成的X群中选择的至少一种元素和稀土类元素的至少一种，
对于所述Al合金膜进行450～600℃的加热处理后，满足下述(1)的要件。
(1)在含有Al、从所述X群中选择的至少一种元素和所述稀土类元素的至少一种的第一析出物中，当量圆直径20nm以上的析出物以500000个/mm2以上的密度存在。
[2]根据[1]所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜还含有Cu和Ge之中至少一个，对于所述Al合金膜进行450～600℃的加热处理后，还满足下述(2)的要件。
(2)在含有Al、及Cu和Ge之中至少一个、及所述稀土类元素的至少一种的第二析出物中，当量圆直径200nm以上的析出物以10000个/mm2以上的密度存在。
[3]根据[2]所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜还含有Ni和Co之中至少1个，对于所述Al合金膜进行450～600℃的加热处理后，还满足下述(3)的要件。
(3)在含有Al、及Ni和Co之中至少1个、及Cu和Ge之中至少一个、及所述稀土类元素的至少一种的第三析出物中，当量圆直径200nm以上的析出物以2000个/mm2以上的密度存在。
[4]根据[1]所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述第一析出物的当量圆直径为1μm以下。
[5]根据[2]或[3]所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述第二析出物的当量圆直径为1μm以下。
[6]根据[2]或[3]所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述第三析出物的当量圆直径为3μm以下。
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述X群的元素的含量为0.1～5原子％。
[8]根据[1]～[7]中任一项所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述稀土类元素的含量为0.1～4原子％。
[9]根据[2]～[8]中任一项所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Cu和Ge之中至少1个的含量为0.1～2原子％。
[10]根据[3]～[9]中任一项所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Ni和Co之中至少1个的含量为0.1～3原子％。
[11]根据[1]～[10]中任一项所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述加热处理为500～600℃。
[12]根据[1]～[11]中任一项所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述加热处理至少实施两次。
[13]根据[2]～[12]中任一项所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜与透明导电膜直接连接。
[14]根据[1]～[13]中任一项所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜经由含有从Mo、Ti、W和Cr所构成的群中选择的至少一种元素的膜而与透明导电膜连接。
[15]一种溅射靶，其中，含有从Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr和Pt所构成的X群中选择的至少一种元素为0.1～5原子％，和稀土类元素的至少一种为0.1～4原子％，余量是Al和不可避免的杂质。
[16]根据[15]所述的溅射靶，其中，还含有Cu和Ge之中至少1个为0.1～2原子％。
[17]根据[15]或[16]所述的溅射靶，其中，还含有Ni和Co之中至少1个为0.1～3原子％。
[18]一种显示装置，其具备[1]～[14]的任一项所述的显示装置用Al合金膜。
[19]一种液晶显示器，其具备[1]～[14]的任一项所述的显示装置用Al合金膜。
[20]一种有机EL显示器，其具备[1]～[14]的任一项所述的显示装置用Al合金膜。
[21]一种场发射显示器，其具备[1]～[14]的任一项所述的显示装置用Al合金膜。
[22]一种荧光真空管，其具备[1]～[14]的任一项所述的显示装置用Al合金膜。
[23]一种等离子体显示器，其具备[1]～[14]的任一项所述的显示装置用Al合金膜。
[24]一种无机EL显示器，其具备[1]～[14]的任一项所述的显示装置用Al合金膜。
本发明的第一Al合金膜(Al-X族元素-稀土类元素合金)，由规定的合金元素和第一析出物构成，因此曝露在大约450～600℃左右的高温下时的耐热性优异，耐碱腐蚀性也良好，并且，高温处理后的膜自身的电阻(互连电阻)也能够抑制得很低。优选为本发明第二Al合金膜(Al-X族元素-稀土类元素-Cu/Ge合金)，由规定的合金元素、第一析出物和第二析出物构成，因此显示出更高的耐热性。更优选为，本发明的第三Al合金膜(Al-X族元素-稀土类元素-Ni/Co-Cu/Ge合金)由规定的合金元素和第一析出物、第二析出物以及第三析出物构成，因此不仅能够达成上述特性，而且也能够成达上述高温下的高剥离液耐性和与透明导电膜的低接触电阻，因此可以与透明导电膜直接连接。
根据本发明，特别是在将多晶硅和连续晶粒硅用于半导体层的薄膜晶体管基板的制造过程中，即使曝露在450～600℃左右的高温加热处理，甚至上述高温加热处理至少进行2次的严酷的高温环境下时，半导体硅层的载流子迁移率仍然高，因此TFT的响应速度提高，能够提高节能和可以响应高速动画等的高性能的显示装置。
附图说明
图1是以600℃对于表1的No.16(Al-0.1Ni-0.5Ge-2La-0.5Ta)的Al合金膜(膜厚＝300nm)进行10分钟加热处理后的平面TEM(透射电子显微镜)照片(倍率30000倍)。
图2是图1中的实线所包围的部分的放大图照片(倍率60000倍)。
图3是图2中的实线所包围的部分的放大图照片(倍率150000倍)。
图4是图2中的虚线所包围的部分的放大图照片(倍率150000倍)。
图5是表示薄膜晶体管的核心部的截面构造的图。
图6是表示用于Al合金膜和透明像素电极的接触电阻的测量的Kelvin图案(TEG图案)的图。
图7(a)～(f)是图3、图4所示的析出物(图3：析出物1、析出物2；图4：析出物3)的EDX面分析照片。
图8是表示液晶显示器的一例的概略剖面图。
图9是表示有机EL显示器的一例的概略剖面图。
图10是表示场发射显示器的一例的概略剖面图。
图11是表示荧光真空管的一例的概略剖面图。
图12是表示等离子体显示器的一例的概略剖面图。
图13是表示无机EL显示器的一例的概略剖面图。
具体实施方式
本发明者们为了提供如下显示装置用Al合金膜而反复研究：即使多次曝露在大约450～600℃的高温下，也不会产生小丘，高温耐热性优异，且膜自身的电阻(互连电阻)也抑制得很低，另外，碱性显影液等的耐碱腐蚀性也高的显示装置用Al合金膜(有称为第一Al合金膜的情况。)；此外，优选为更高的高温耐热性优异的显示装置用Al合金膜(有称为第二Al合金膜的情况。)；另外，更优选为在高温下的剥离液耐性也优异，即使与透明导电膜直接连接，接触电阻仍抑制得很低，因此可以与透明导电膜直接连接(直接接触)的显示装置用Al合金膜(有称为第三Al合金膜的情况。)。
其结果可知，在含有从Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr和Pt所构成的群(X群)中选择的至少一种元素和至少一种的稀土类元素(REM)的Al合金膜(Al-X群元素-REM合金膜)中，进行450～600℃的加热处理后，满足下述(1)的要件的第一Al合金膜，能够解决上述课题(高温处理时的高耐热性和低电阻，还有高碱性显影液耐性)。
(1)在含有Al、从上述X群中选择的至少一种元素、至少一种的稀土类元素的第一析出物中，当量圆直径20nm以上的析出物以500000个/mm2以上的密度存在。
此外还可知，在含有Cu和/或Ge的Al合金膜(Al-X群元素-REM-Cu/Ge合金膜)中，进行450～600℃的加热处理后，满足上述(1)的要件，并且，满足下述(2)的要件的第二Al合金膜，显示出更高的耐热性。
(2)在含有Al、以及Cu和/或Ge、和至少一种的稀土类元素的第二析出物中，当量圆直径200nm以上的析出物发10000个/mm2以上的密度存在。
此外还可知，在含有Ni和/或Co的Al合金膜(Al-X群元素-REM-Ni/Co-Cu/Ge合金膜)中，进行450～600℃的加热处理后，满足上述(1)、(2)的要件，并且，满足下述(3)的要件的第三Al合金膜，不仅能够解决第一Al合金膜解决的上述课题，而且也能够同时解决优选的课题(高温处理时的高剥离液耐性和与透明导电膜的接触电阻)。
(3)在含有Al、以及Ni和/或Co、Cu和/或Ge、和至少一种的稀土类元素的第三析出物中，当量圆直径200nm以上的析出物以2000个/mm2以上的密度存在。
上述第一Al合金膜，在Al合金中，含有高熔点金属的X群元素(高温耐热性提高元素)、稀土类元素(耐碱腐蚀性提高元素)，具有规定的第一析出物，因此高温下的耐热性(高温耐热性)和耐碱腐蚀性也高，并且，膜自身的电阻(互连电阻)优异，因此适合作为扫描线和信号线等的配线；栅极电极、源极电极、漏极电极等的电极的材料使用。特别适合作为容易受到高温热过程的影响的薄膜晶体管基板的栅极电极和关联的配线膜材料使用。
另外上述第二Al合金膜，在Al合金中，除了含有上述的X群元素和稀土类元素之外，还含有Cu和/或Ge(剥离液耐性提高元素)，具有规定的第二析出物，因此高温下的耐热性(高温耐热性)进一步提高，适合作为扫描线和信号线等的配线；栅极电极、源极电极、漏极电极等的电极的材料使用。特别适合作为容易受到高温热过程的影响的薄膜晶体管基板的栅极电极和关联的配线膜材料使用。
上述第三Al合金膜，在Al合金中，除了含有上述的X群元素和稀土类元素以外，还含有Ni和/或Co(与透明导电膜的接触电阻降低化元素)，和Cu和/或Ge(剥离液耐性提高元素)，具有规定的第三析出物，因此适合作为不必经由阻挡金属层而可以与透明导电膜直接连接的直接接触用的电极/配线的材料使用。
在本说明书中，所谓高温耐热性，是至少被曝露在450～600℃左右的高温下时而不会发生小丘的意思，优选为在上述的高温下至少反复曝露两次以上时也不会发生小丘的意思。
在本发明中具有的特征是，除了高温耐热性以外，还能够得到对于在显示装置的制造过程所使用的药液(碱性显影液，剥离液)的高耐性(耐腐蚀性)、与透明导电膜的低接触电阻、Al合金膜自身的低电阻这样的特性，不仅在低于450℃的低温域，而且在上述的高温域也有效地得到发挥。还有，在TFT制造过程中被曝露在碱性环境下的，是受到热过程之前的阶段，因此在后述的实施例中，虽然对于加热前的Al合金膜调查碱性显影液耐性，但根据本发明，在高温加热处理后的Al合金膜中，也能够得到良好的碱性显影液耐性，这通过实验得到确认。还有，对于碱性显影液的耐性(碱性显影液耐性)，有广义上称为耐碱腐蚀性的情况。
以下，对于本发明所使用的Al合金膜详细地说明。
(第一Al合金膜)
上述第一Al合金膜，是含有从Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr和Pt所构成群(X群)中选择的至少一种元素、和稀土类元素(REM)的至少一种的Al-X群元素-REM合金膜。
在此，上述X群的元素(X群元素)，由熔点大概1600℃以上的高熔点金属构成，是单独有助于高温下的耐热性提高的元素。这些元素可以单独添加，也可以两种以上并用。上述X群元素之中优选的是Ta、Ti，更优选Ta。
上述X群元素的含量(单独含有时为单独的量，两种以上并用时是合计量。)优选为0.1～5原子％。X群元素的含量低于0.1原子％时，上述作用有可能得不到有效发挥。另一方面，若X群元素的含量超过5原子％，Al合金膜的电阻有可能过高，此外有可能产生在配线加工时容易发生残渣等的问题。X群元素更优选的含量为0.1原子％以上、3.0原子％以下，进一步优选的含量为0.3原子％以上、2.0原子％以下。
另外，上述稀土类元素(REM)，是通过与上述X群元素复合添加而有助于高温耐热性提高的元素。此外，单独还具有在碱性环境下的耐腐蚀性作用这样的上述X群元素所没有的作用。
在此，所谓稀土类元素，意思是在镧系元素(在周期表中，原子序号57的La至原子序号71的Lu的合计15种元素)中，加上Sc(钪)和Y(钇)的元素群。在本发明中，可以单独使用上述稀土类元素，也可以两种以上并用。稀土类元素之中优选的是Nd、La、Gd，更优选的是Nd、La。
为了有效地发挥来自稀土类元素的上述作用，优选稀土类元素的含量(单独含有时为单独的量，两种以上并用时为合计量。)为0.1～4原子％。若稀土类元素的含量低于0.1原子％，则耐碱腐蚀性有可能得不到有效地发挥，另一方面，若超过4原子％，则Al合金膜自身的电阻有可能过高，存在产生在配线加工时容易发生残渣等问题的可能性。稀土类元素更优选的含量为0.3原子％以上、3.0原子％以下，进一步优选的含量为0.5原子％以上、2.5原子％以下。
作为上述第一Al合金膜，可列举含有上述元素，余量是Al和不可避免的杂质的Al合金膜。
在此，作为上述不可避免的杂质，例如，例示有Fe、Si、B等。不可避免的杂质的合计量没有特别限定，但可以含有大概0.5原子％以下的程度，各不可避免的杂质元素，B可以含有0.012原子％以下，Fe、Si可以分别含有0.12原子％以下。
此外，上述第一Al合金膜，是经过450～600℃的高温加热处理，含有上述(1)所规定的既定尺寸和既定密度的第一析出物(含Al-X群元素-REM析出物)的合金膜，由此，高温耐热性提高，即使在高温过程下也能够防止小丘的发生。第一析出物，至少含有X群元素和REM即可，只要不阻碍来自该析出物的作用，也可以含有其他的元素。
上述第一析出物的当量圆直径(尺寸)为20nm以上。根据本发明者们的研究结果可知，低于20nm的析出物，尽管析出物的组成是含有Al-X群元素-REM的析出物，期望的效果仍得不到发挥。还有，为了有效地发挥高温耐热性提高作用，上述当量圆直径的下限为20nm即可，其上限在与上述作用的关系中没有特别限定，但若析出物的尺寸变大而成为巨大析出物，则存在被光学显微镜的检查辨认出来的可能性，有可能招致外观不良，因此优选其上限为1μm。第一析出物的优选的当量圆直径为20nm以上、800nm以下。
此外在本发明中，需要上述当量圆直径20nm以上的析出物以500000个/mm2以上的密度存在。根据本发明者们的研究结果可知，即使第一析出物的尺寸在20nm以上，如果低于500000个/mm2，期望的效果仍得不到发挥。为了有效地发挥高温耐热性提高作用，上述析出物的密度以高为宜，优选为2000000个/mm2以上。
(第二Al合金膜)
上述第二Al合金膜，是除了上述的X群元素和稀土类元素(REM)以外，还含有Cu和/或Ge的Al-X群元素-REM-Cu/Ge合金膜。
在此，Cu和/或Ge有助于高温耐热性提高，具有防止在高温过程下的小丘发生的作用。第二Al合金膜，至少含有上述X群元素和REM以及Cu和/或Ge即可，只要不阻碍这些添加元素的作用，也可以含有其他的元素。Cu和/或Ge可以单独添加，也可以添加两方。
为了有效地发挥这样的作用，优选使Cu和/或Ge的含量(单独时为单独的含量，含有两方时为合计量)为0.1～2原子％。Cu和/或Ge的含量低于0.1原子％时，有可能得不到期望的效果，有可能不能确保有助于耐热性进一步提高的第二析出物的密度。另一方面，若Cu和/或Ge的含量超过2原子％，则电阻率有可能上升。上述元素的更优选的含量为0.1原子％以上、1.0原子％以下，进一步优选为0.1原子％以上、0.6原子％以下。
此外，上述第二Al合金膜，是通过450～600℃的高温加热处理，含有上述(2)所规定的既定尺寸和既定密度的第二析出物(含Al-REM-Cu/Ge析出物)的合金膜，由此，能够实现高温下的高剥离液耐性和与透明导电膜的低接触电阻。第二析出物，至少含有稀土类元素、及Cu和/或Ge即可，只要不阻碍该析出物的作用，也可以含有其他的元素。
上述第二析出物的当量圆直径(尺寸)为200nm以上。根据本发明者们的研究结果可知，低于200nm的析出物，尽管析出物的组成满足上述组成，但仍无法发挥期望的效果。还有，为了有效地发挥上述作用，上述当量圆直径的下限为200nm即可，其上限在与上述作用的关系中没有特别限定，但若析出物的尺寸变大而成为巨大析出物，则有通过光学显微镜的检查被辨认出的可能性，招致外观不良，因此优选其上限为1μm。第二析出物的优选的当量圆直径为200nm以上、800nm以下。
此外在本发明中，需要上述当量圆直径200nm以上的析出物以10000个/mm2以上的密度存在。根据本发明者们的研究结果可知，即使第二析出物的尺寸为200nm以上，如果低于10000个/mm2，期望的效果仍无法发挥。为了有效地发挥剥离液耐性提高和与透明导电膜的接触电阻降低化的两种作用，上述析出物的密度以高为宜，优选为25000个/mm2以上。
作为上述第二Al合金膜，可列举含有上述元素，余量是Al和不可避免的杂质的Al合金膜。
在此，作为上述不可避免的杂质，例如，可例示Fe、Si、B等。不可避免的杂质的合计量没有特别限定，但可以含有大概0.5原子％以下的程度，各不可避免的杂质元素，B可以含有0.012原子％以下，Fe、Si分别可以含有0.12原子％以下。
(第三Al合金膜)
上述第三Al合金膜，是除了上述的X群元素和稀土类元素(REM)以及上述的Cu和/或Ge以外，还含有Ni和/或Co的Al-X群元素-REM-Ni/Co-Cu/Ge合金膜。
在此，Ni和Co是可以与透明导电膜直接连接(直接接触)的元素。这是由于，经由在TFT的制造过程中经受热过程所形成的导电性高的含Ni和/或Co的Al系析出物，可以与透明导电膜电导通。它们可以单独添加，也可以添加两方。
为了有效地发挥这样的作用，优选使Ni和/或Co的含量(单独时为单独的含量，含有两方时为合计量)为0.1～3原子％。Ni和/或Co的含量低于0.1原子％时，得不到期望的效果，有可能不能确保有助于与透明导电膜的接触电阻降低的第三析出物的密度。即，因为第三析出物的尺寸小，密度也减少，所以难以稳定维持与透明导电膜的低接触电阻。另一方面，若Ni和/或Co的含量超过3原子％，则在碱性环境下的耐腐蚀性有可能降低。Ni和/或Co的更优选的含量为0.1原子％以上、1.0原子％以下，进一步优选为0.1原子％以上、0.6原子％以下。
另外，Cu和/或Ge是通过与上述的Ni和/或Co并用，可以与透明导电膜直接连接(直接接触)的元素，由此，能够确保期望的第三析出物。
此外上述第三Al合金膜，是通过450～600℃的高温加热处理，含有上述(3)中规定的既定尺寸和既定密度的第三析出物(含Al-REM-Ni/Co-Cu/Ge析出物)的合金膜，由此，能够实现在高温下的高剥离液耐性和与透明导电膜的低接触电阻。第三析出物，至少含有稀土类元素，及Ni和/或Co、及Cu和/或Ge即可，只要不阻碍该析出物的作用，也可以含有其他的元素。
上述第三析出物的当量圆直径(尺寸)为200nm以上。根据本发明者们的研究结果可知，低于200nm的析出物，尽管析出物的组成满足上述组成，但期望的效果仍得不到发挥。还有，为了有效地发挥上述作用，上述当量圆直径的下限为200nm即可，其上限在与上述作用的关系中没有特别限定，但若析出物的尺寸变大而成为巨大析出物，则存在通过光学显微镜的检查被辨认出来的可能性，有可能招致外观不良，因此优选使其上限为3μm。第三析出物的优选的当量圆直径为200nm以上、2μm以下。
此外在本发明中，优选上述当量圆直径200nm以上的析出物以2000个/mm2以上的密度存在。根据本发明者们的研究结果可知，即使第三析出物的尺寸在200nm以上，如果低于2000个/mm2，则期望的效果仍得不到发挥。为了有效地发挥剥离液耐性提高和与透明导电膜的接触电阻降低化这两种作用，上述析出物的密度以高为宜，优选为5000个/mm2以上。
作为上述第三Al合金膜，可列举含有上述元素，余量为Al和不可避免的杂质的Al合金膜。
在此，作为上述不可避免的杂质，例如，可例示Fe、Si、B等。不可避免的杂质的合计量没有特别限定，但大概可以含有0.5原子％以下的程度，各不可避免的杂质元素，B可以含有0.012原子％以下，Fe、Si可以分别含有0.12原子％以下。
以上，对于本发明的Al合金膜进行了说明。
在本发明中，用于形成上述的第一～第三析出物的热处理为450～600℃，优选为500～600℃。该热处理优选在真空或氮和/或惰性气体气氛中进行，处理时间优选为1分钟以上、60分钟以下。根据本发明可知，即使上述的热处理(高温热处理)进行两次以上，也不会产生小丘等。
作为这样的高温加热处理所对应的TFT制造过程，例如可列举：用于非晶硅的结晶化的激光等进行的退火；用于各种薄膜形成的CVD(化学气相沉淀)进行的成膜；使杂质扩散和保护膜热固化时的热处理炉的温度等。特别是用于非晶硅的结晶化的热处理，多是曝露在上述这样的高温下。
上述Al合金的膜厚，特别为了确保高温耐热性和互连电阻的降低化，优选为50nm以上，更优选为100nm以上。还有，其上限从上述观点出发没有特限定，但若考虑配线锥形等，则优选为1μm以下，更优选为600nm以下。还有，也能够使上述膜厚的上限和下限任意组合而达到上述膜厚的范围。
上述Al合金膜，优选用于源极-漏极电极和栅极电极等的各种配线材料，特别是更优选作为要求有高温耐热性的栅极电极的配线材料使用。
上述Al合金膜，期望以溅射法使用溅射靶(以下称为“靶”)来形成。这是由于，相比以离子镀法、电子束蒸镀法和真空蒸镀法所形成的薄膜，其能够更容易地形成成分和膜厚的膜面内均匀性优异的薄膜。
另外，为了以上述溅射法形成上述Al合金膜，作为上述靶，是含有前述的元素的靶，如果使用与期望的Al合金膜相同组成的Al合金溅射靶，则不用担心组成偏差，而是能够形成期望的成分组成的Al合金膜。
因此，在本发明中，与前述的第一、第二或第三Al合金膜相同组成的溅射靶也包含在本发明的范围内。详细地说，就是作为上述靶，可列举如下：(i)含有从Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr和Pt所构成的群(X群)中选择的至少一种元素为0.1～5原子％，和稀土类元素的至少一种为0.1～4原子％，余量是Al和不可避免的杂质的靶；此外，(ii)含有从Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr和Pt所构成的群(X群)中选择的至少一种元素为0.1～5原子％，和稀土类元素的至少一种为0.1～4原子％，还含有Cu和/或Ge为0.1～2原子％，余量为Al和不可避免的杂质的靶，(iii)含有从Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr和Pt所构成的群(X群)中选择的至少一种元素为0.1～5原子％，和稀土类元素的至少一种为0.1～4原子％，以及Cu和/或Ge为0.1～2原子％，此外还含有Ni和/或Co为0.1～3原子％，余量为Al和不可避免的杂质的靶。
上述靶的形状，包括对应溅射装置的形状和构造而加工成的任意形状(矩形板状，圆形板状，环形板状等)。
作为上述靶的制造方法，可列举熔融铸造法和粉末烧结法；喷射成形法；制造由Al基合金构成的铸块而得到的方法；在制造由Al基合金构成的预成型件(得到最终的致密体前的中间体)后，通过致密化手段而使该预成型件致密化而得到的方法。
本发明还包括显示装置，其特征是，上述Al合金膜被用于薄膜晶体管。作为其形态可列举如下：所述Al合金膜被用于薄膜晶体管的源极电极和/或漏极电极以及信号线，漏极电极与透明导电膜直接连接，和用于栅极电极和扫描线等。使用第一、第二Al合金膜时，优选经由含有从Mo、Ti、W和Cr所构成的群中选择的至少一种元素的高熔点金属膜或高熔点合金膜(阻挡金属)而与透明导电膜连接。另一方面，在使用第三Al合金膜时，优选不经由上述的阻挡金属，而是与透明导电膜直接连接。
另外所述栅极电极和扫描线、所述源极电极和/或漏极电极以及信号线，作为相同组成的Al合金膜的形态被包含。
用于本发明的透明像素电极没有特别限定，例如，可列举氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
另外，用于本发明的半导体层也没有特别限定，可列举非晶硅、多晶硅、连续晶粒硅等。
在制造具备本发明的Al合金膜的显示装置时，能够采用显示装置的一般性的工序，例如，参照前述的专利文献1～5中所述的制造方法即可。
以上，作为液晶显示装置，代表性地选取液晶显示器进行说明，但上述说明的本发明的显示装置用Al合金膜主要能够作为电极和配线材料用于各种液晶显示装置，可列举例如图8所例示的液晶显示器(LDC)中的薄膜晶体管用的栅极、源极和漏极电极以及配线材料，例如图9所例示的有机EL(OELD)中的薄膜晶体管用的栅极、源极和漏极电极以及配线材料，例如图10所例示的场发射显示器(FED)中的阴极和栅极电极以及配线材料，例如图11所例示的荧光真空管(VFD)中的阳极电极和配线材料，例如图12所例示的等离子体显示器(PDP)中的寻址电极和配线材料，例如图13所例示的无机EL中的背面电极等。这些液晶显示装置中使用本发明的显示装置用Al合金膜时，通过实验已经确认能够取得上述规定的效果。
实施例
以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明不爱下述实施例限制，在能够符合前/后述的宗旨的范围也可以加以变更实施，这些均包含在本发明的技术范围内。
(实施例1)
将表1～7所示的各种的合金组成的Al合金膜(膜厚＝300nm)，通过DC磁控管溅射法(基板＝玻璃基板(コ一ニング社制Eagle2000)，气氛气体＝氩，压力＝2mTorr，基板温度＝25℃(室温))进行成膜。
还有，在上述各种合金组成的Al合金膜的形成中，使用以真空熔炼法制作的各种组成的Al合金靶作为溅射靶。
另外在实施例中使用的各种Al合金膜中的各合金元素的含量，通过ICP发光分析(电感耦合等离子体发光分析)法求得。
对于如上述这样成膜的Al合金膜，进行两次450～600℃的高温加热处理，对于高温加热处理后的Al合金膜，分别以下述所示的方法，测量耐热性、该Al合金膜自身的电阻(配抵抵抗(梯度电阻))、使该Al合金膜与透明像素电极直接连接时的接触电阻(与ITO的接触电阻)和剥离液耐性各特性，以及析出物的尺寸和密度。为了参考，关于耐热性，也进行350℃的实验。还有，关于碱性显影液耐性，使用成膜后的Al合金膜进行实验，不进行加热处理。这是由于在TFT制造过程中曝露在碱性环境下的，是形成Al合金配线的光刻工序，是受到热过程之前的阶段。
(1)加热处理后的耐热性
对于成膜后的Al合金膜，在惰性气氛气体(N2)气氛下，以表1～7所示的各温度进行两次10分钟的加热处理，使用光学显微镜(倍率：500倍)观察其表面性状，测量小丘的密度(个/m2)。根据表8所述的判断标准评价耐热性，在本实施例中◎或○为合格。
(2)加热处理后的Al合金膜自身的互连电阻
为了在成膜后的Al合金膜上形成10μm宽的线和空间图案，在惰性气氛气体(N2)气氛下，以450℃、550℃或600℃的各温度进行两次10分钟的加热处理，以4端子法测量电阻率。根据表8所述的判断标准评价各温度的互连电阻，在本实施例中◎或○为合格。
(3)与透明像素电极的直接接触电阻
对于成膜后的Al合金膜，在惰性气氛气体(N2)气氛下，以600℃进行两次10分钟的加热处理。该Al合金膜与透明像素电极直接接触时的接触电阻，通过以下述条件进行透明像素电极(ITO；氧化铟中添加有10质量％的氧化锡的氧化铟锡)的溅射，制作图6所示的Kelvin图案(接触孔尺寸：10μm大小)，进行4端子测量(在ITO-Al合金膜流通电流，以其他端子测量ITO-Al合金间的电压下降的方法)。具体来说，就是在图6的I1-I2间流通电流I，监控V1-V2间的电压V，由此将接点部C的直接接触电阻R作为[R＝(V2-V1)/I2]而求得。根据表8所述的判断标准评价与ITO的直接接触电阻(与ITO的接触电阻)，在本实施例中◎或○为合格。
(透明像素电极的成膜条件)
气氛气体＝氩
压力＝0.8mTorr
基板温度＝25℃(室温)
(4)碱性显影液耐性(显影液蚀刻速率的测量)
对于成膜在基板上的Al合金膜实施掩膜后，在显影和液(含有TMAH2.38质量％的水溶液)中以25℃浸渍5分钟，使用触诊式高差计测量其蚀刻量。根据表8所述的判断标准评价碱性显影液耐性，在本实施例中◎或○为合格。
(5)剥离液耐性
模拟光致抗蚀剂剥离液的清洗工序，利用混合有胺系光致抗蚀剂和水的碱性水溶液进行腐蚀实验。详细地说，就是对于成膜后的Al合金膜，在惰性气体气氛(N2)中，以600℃进行两次20分钟的加热处理后，使之浸渍在各pH分别调整为pH10.5和9.5的东京应化工业(株)制的胺系抗蚀剂剥离液“TOK106”水溶液中(液温25℃)。具体来说，首先，在pH10.5的溶液中浸渍1分钟后，连续在pH9.5的溶液中浸渍5分钟。然后，调查在浸渍后的膜表面所看到的凹坑状的腐蚀(点腐蚀)痕(当量圆直径为150nm以上的)的个数(观察倍率为1000倍)。根据表8所述的判断标准评价剥离液耐性，在本实施例中◎或○为合格。
(6)析出物的测量
对于成膜后的Al合金膜，在惰性气体气氛(N2)中，以550℃或600℃进行两次10分钟的加热处理，以平面TEM(透射电子显微镜，倍率30万倍)观察析出的析出物。析出物的尺寸(当量圆直径)和密度(个/mm2)使用扫描电子显微镜的反射电子像求得。具体来说，就是测量1个视野(mm2)内所观察到的析出物的当量圆直径和个数，求3个视野的平均值。析出物所含的元素通过TEM-EDX分析进行判断。然后根据表8所述的判断标准对于各析出物的尺寸和密度进行分类。在析出物中，尺寸满足◎、○或△，并且，密度满足◎或○的，满足本发明的要件。
这些结果一并记录在表1～7中。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
首先，对于表1～5进行考察。在这些表中，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)为“◎”，意思是第一～第三析出物其尺寸均为“◎”(关于“○”和“△”也同样)。另外，所谓析出物密度(550℃/600℃)为“◎”，意思是第一析出物和第二析出物其密度均为“◎”(关于“○”和“△”也同样)。总之，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)和析出物密度(550℃/600℃)为“◎”，意思是第一～第三析出物的其尺寸和密度都为“◎”。同样，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)和析出物密度(550℃/600℃)为“○”，意思是第一～第三析出物的其尺寸和密度均为“○”。
表1～5所述的各Al合金膜，对应本发明的第三Al合金膜，满足本发明所规定的合金组成，并且，也满足第一～第三析出物的要件(尺寸和密度)，因此不仅低温(350℃)的耐热性优异，而且450～600℃的高温耐热性也优异。此外，关于高温加热处理后的电阻，则具有比高熔点金属低的电阻，高温加热处理后的对于碱性显影液和剥离液的耐性也良好，与ITO(透明像素电极)的直接接触电阻也能够大幅地降低。
例如在表2的No.43中，显示对于Al-0.5原子％Ta-2.0原子％La-0.1原子％Ni-0.5原子％Ge合金膜进行加热处理时的结果，以550℃和600℃的任意温度进行处理时，能够得到以下的析出物。
关于第一析出物(含Al-Ta-La析出物)，尺寸(当量圆直径)：◎(20nm以上800nm以下)的以密度(个/mm2)：◎(2000000个/mm2以上)存在。
关于第二析出物(含Al-Ge-La析出物)，尺寸(当量圆直径)：◎(200nm以上800nm以下)的以密度(个/mm2)：◎(25000个/mm2以上)存在。
关于第三析出物(含Al-Ni-Ge-La析出物)，尺寸(当量圆直径)：◎(200nm以上800nm以下)的以密度(个/mm2)：◎(5000个/mm2以上)存在。
为了参考，对于上述表2的No.43中存在的析出物(1～4)，通过EDX半定量法分别各析出物的组成，其结果显示在表9。还有，如后述，所谓析出物(1～4)，指的是图3～4中所观察到的析出物。
【表9】
  析出物   Al   Ni   Ge   La   Ta
  1   50.6   15.7   19.4   14.1   0.2
  2   95.0   -   -   1.5   3.5
  3   90.5   -   -   2.7   6.8
  4   30.5   -   44.3   25.2   -
另外，为了弄清这些析出物(1～4)的形态/分布状态，在图1、作为图1的放大图的图2和作为图2的放大图的图3～4中，显示以600℃对于No.43的Al合金膜(膜厚＝300nm)进行10分钟加热处理后的平面TEM(透射电子显微镜)照片。图3中显示的是析出物1、2，图4中显示的是析出物3、4。这些析出物具有各种各样的尺寸，而且广泛分散存在于Al合金膜中，因此显示改变了倍率的照片，图2(倍率60000倍)是图1(倍率30000倍)的放大图，图3～4(倍率150000倍)是图2的放大图。另外图7(a)～(f)是图3、图4所示的析出物(图3：析出物1、析出物2；图4：析出物3)的EDX面分析照片。
接着，对于表6和7进行考察。在表6和7中，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)和析出物密度(550℃/600℃)为“×××”(参照表6的No.1～9)，意思是第一析出物、第二析出物、第三析出物其尺寸和密度均为“×”。
另外，在表6和7中，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)和析出物密度(550℃/600℃)为“×◎◎”(参照表6的No.10～13)，意思是第一析出物的尺寸和密度均为“×”，但第二析出物、第三析出物的尺寸和密度均为“◎”。
另外，在表6和7中，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)和析出物密度(550℃/600℃)为“◎××”(参照表6的No.16～21、56、57、59～62、64～69)，意思是第一析出物的尺寸和密度均为“◎”，但第二析出物、第三析出物的尺寸和密度均为“×”。还有，在表6和7中，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)为“◎××”，析出物密度(550℃/600℃)为“○××”(参照表6和7的No.14、15、58、63)，意思是第一析出物尺寸为“◎”，第一析出物密度为“○”，第二析出物、第三析出物尺寸和密度均为“×”。
另外，在表6和7中，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)和析出物密度(550℃/600℃)为“◎◎×”(参照表6和7的No.24～27、30～45、48～51、54、55)，意思是第一析出物、第二析出物的尺寸和密度均为“◎”，但第三析出物的尺寸和密度均为“×”。还有，在表6和7中，所谓析出物尺寸(550℃/600℃)为“◎◎×”，析出物密度(550℃/600℃)为“○××”(参照表6和7的No.22、23、28、29、46、47、52、53)，意思是第一析出物、第二析出物尺寸为“◎”，第一析出物、第二析出物密度为“○”，第三析出物尺寸和密度均为“×”。
首先，表6和7所述的No.14～21、56～69的各Al合金膜，对应本发明的第一Al合金膜，满足本发明所规定的合金组成(严格地说，No.14～21除了X群元素和稀土类以外，还含有Ni/Co)，并且，也满足第一析出物的要件(尺寸和密度)，因此从低温域(350℃)横跨到高温域(450～600℃)的耐热性优异。此外，高温加热处理后的低电阻和高剥离液耐性，以及碱性显影液耐性也优异。但是，这些Al合金膜因为不含Cu和/或Ge，所以第二析出物、第三析出物的要件(尺寸和密度)没有满足，其结果是，剥离液耐性降低，与ITO的接触电阻高。
另外，表6和7所述的No.22～55的各Al合金膜，对应本发明的第二Al合金膜，满足本发明所规定的合金组成(严格地说，除了X群元素和稀土类以外，还含有Ge和Cu)，并且，也满足第一析出物的要件(尺寸和密度)，因此从低温域(350℃)横跨高温域(450～600℃)的耐热性优异。此外，高温加热处理后的低电阻和高剥离液耐性，以及碱性显影液耐性也优异。但是，因为这些Al合金膜不含Ni和/或Co，所以第三析出物的要件(尺寸和密度)无法满足，其结果是，剥离液耐性降低，与ITO的接触电阻高。
相对于此，表6所述的No.1～13，不满足本发明所规定的合金组成，也不满足第一、第二或第三析出物的要件(尺寸和密度)，因此具有以下的问题。
表6的No.1是纯Al的现有例，因为得不到期望的析出物，所以耐热性降低。
表6的No.2/3是只含有Ni/Co，不含X群元素和稀土类元素的比较例，期望的第一、第二和第三析出物均无法取得，因此耐热性降低。
表6的No.4～9是含有Ni和稀土类元素，不含X群元素的比较例，期望的第一、第二和第三析出物均无法取得，因此耐热性降低。还有，因为其不含稀土类元素，所以碱性显影液耐性良好。另外，含有Ni量多达2.0％的No.4～7，尽管不含Cu/Ge，与ITO的接触电阻也抑制得很低，相对于此，Ni量少至0.1原子％的No.8，9(未添加Cu/Ge)，与ITO的接触电阻高。
表6的No.10～13是含有Ni/Co和稀土类元素及Ge，不含X群元素的比较例，因为得不到期望的第一析出物(尺寸和密度)，所以耐热性が降低。但是，因为其含有稀土类元素，并且，能够得到期望的第二和第三析出物(尺寸和密度)，所以碱性显影液耐性良好。另外，因为其含有Ni和Cu两方，所以与ITO的接触电阻抑制得低。
详细并参照特定的实施方式说明了本申请，但能够不脱离本发明的精神和范围而加以各种变更和修正，对此从业者应该清楚。
本申请基于2010年2月16日申请的日本专利申请(专利申请2010-031310)，2011年2月3日申请的日本专利申请(专利申请2011-022034)，其内容在此参照并援引。
产业上的可利用性
本发明的第一Al合金膜(Al-X族元素-稀土类元素合金)，由规定的合金元素和第一析出物构成，因此曝露在大约450～600℃左右的高温下时的耐热性优异，耐碱腐蚀性也良好，并且，高温处理后的膜自身的电阻(互连电阻也能够抑制得很低。优选本发明的第二Al合金膜(Al-X族元素-稀土类元素-Ni/Co-Cu/Ge合金)，由规定的合金元素和第一析出物和第二析出物构成，因此不仅上述特性，而且也能够达成在上述高温下的高剥离液耐性和与透明导电膜的低接触电阻，因此可以与透明导电膜的直接连接。
根据本发明，特别是将多晶硅和连续晶粒硅用于半导体层的薄膜晶体管基板的制造过程，即使是450～600℃左右的高温加热处理，甚至曝露在上述高温加热处理至少进行两次的严酷的高温环境下时，半导体硅层的载流子迁移率也高，因此TFT的响应速度提高，能够提供可以对应节能和高速动画等的高性能的显示装置。
符号说明
1a玻璃基板
5透明电极
25扫描线
26栅极电极
27栅极绝缘膜
28源极电极
29漏极电极
30半导体硅层
31保护膜
32低阻硅层
33绝缘性保护膜

Claims (28)

1.一种显示装置用Al合金膜，是用于显示装置的Al合金膜，其中，
所述Al合金膜含有从由Ta、Nb、Re、Zr、W、Mo、V、Hf、Ti、Cr和Pt所构成的X群中选择的至少一种元素和至少一种的稀土类元素，余量由Al和不可避免的杂质构成，
在对所述Al合金膜进行450～600℃的加热处理后，满足下述(1)的要件，
(1)在含有Al、从所述X群中选择的至少一种元素和所述至少一种的稀土类元素的第一析出物中，当量圆直径为20nm以上的析出物以500000个/mm2以上的密度存在。
2.根据权利要求1所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜中还含有Cu和Ge之中的至少一种元素，在对所述Al合金膜进行450～600℃的加热处理后，还满足下述(2)的要件，
(2)在含有Al、以及Cu和Ge之中的至少一种元素和所述至少一种的稀土类元素的第二析出物中，当量圆直径为200nm以上的析出物以10000个/mm2以上的密度存在。
3.根据权利要求2所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜中还含有Ni和Co之中的至少一种元素，在对所述Al合金膜进行450～600℃的加热处理后，还满足下述(3)的要件，
(3)在含有Al、以及Ni和Co之中的至少一种元素、Cu和Ge之中的至少一种元素和至少一种的所述稀土类元素的第三析出物中，当量圆直径为200nm以上的析出物以2000个/mm2以上的密度存在。
4.根据权利要求1所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述第一析出物的当量圆直径为1μm以下。
5.根据权利要求2所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述第二析出物的当量圆直径为1μm以下。
6.根据权利要求3所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述第三析出物的当量圆直径为3μm以下。
7.根据权利要求1所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述X群元素的含量为0.1～5原子％。
8.根据权利要求1所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述稀土类元素的含量为0.1～4原子％。
9.根据权利要求2所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Cu和Ge之中的至少一种元素的含量为0.1～2原子％。
10.根据权利要求3所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Ni和Co之中的至少一种元素的含量为0.1～3原子％。
11.根据权利要求1所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述加热处理为500～600℃。
12.根据权利要求2所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述加热处理为500～600℃。
13.根据权利要求3所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述加热处理为500～600℃。
14.根据权利要求1所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述加热处理至少实施两次。
15.根据权利要求2所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述加热处理至少实施两次。
16.根据权利要求3所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述加热处理至少实施两次。
17.根据权利要求2所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜与透明导电膜直接连接。
18.根据权利要求3所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜与透明导电膜直接连接。
19.根据权利要求1所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜经由含有从由Mo、Ti、W和Cr所构成的群中选择的至少一种元素的膜与透明导电膜连接。
20.根据权利要求2所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜经由含有从由Mo、Ti、W和Cr所构成的群中选择的至少一种元素的膜与透明导电膜连接。
21.根据权利要求3所述的显示装置用Al合金膜，其中，所述Al合金膜经由含有从由Mo、Ti、W和Cr所构成的群中选择的至少一种元素的膜与透明导电膜连接。
22.一种显示装置，其具有权利要求1～21中任一项所述的显示装置用Al合金膜。
23.一种液晶显示器，其具有权利要求1～21中任一项所述的显示装置用Al合金膜。
24.一种有机EL显示器，其具有权利要求1～21中任一项所述的显示装置用Al合金膜。
25.一种场发射显示器，其具有权利要求1～21中任一项所述的显示装置用Al合金膜。
26.一种荧光真空管，其具有权利要求1～21中任一项所述的显示装置用Al合金膜。
27.一种等离子体显示器，其具有权利要求1～21中任一项所述的显示装置用Al合金膜。
28.一种无机EL显示器，其具有权利要求1～21中任一项所述的显示装置用Al合金膜。
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