[发明专利]Cu合金膜和具备它的显示装置或电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及在基板上，与基板和/或绝缘膜直接接触的Cu合金膜。本发明的Cu合金膜，例如，适合作为用于液晶显示器、有机EL显示器等的平面显示装置；ULSI（超大规模集成电路）、ASIC（特定用途集成电路：Application Specific Integrated Circuit）、二极管、薄膜晶体管、薄膜晶体管基板等的电子装置等的配线材料和电极材料使用。以下，代表性地介绍说明液晶显示装置，但没有限定于此的意思。

背景技术

从小型的移动电话到超过30英寸的大型的电视机，用于各种领域的液晶显示装置都由如下构成：以薄膜晶体管（以下称为“TFT”。）为开关元件，构成像素电极的透明导电膜（氧化物导电膜）；栅极配线和源-漏极配线等的配线部；具备非晶硅（a－Si）和多晶硅（p－Si）等的Si半导体层的TFT基板；相对于TFT基板空出规定的间隔而对立配置，具备通用电极的对置基板；填充在TFT基板和对置基板之间的液晶层。

在液晶显示器所代表的显示装置的配线中，至今为止使用铝（Al）合金膜。但是，随着显示装置的大型化和高画质化推进，由于配线阻抗大而引起的信号延迟和电力损耗这样的问题显著化。因此作为配线材料，比Al阻抗低的铜（Cu）受到注目。Al的电阻率为2.5×10^－6Ω·cm，相对于此，Cu的电阻率低达1.6×10^－6Ω·cm。

但是，Cu与玻璃基板的密接性低，有剥离这样的问题。另外，因为与玻璃基板的密接性低，所以存在Cu用于加工成配线形状的湿蚀刻有困难这样的问题。因此，用于使Cu与玻璃基板的密接性提高的各种各样的技术被提出。

例如专利文献1～3公开有一种技术，其是使Cu配线和玻璃基板之间介入钼（Mo）和铬（Cr）等的高熔点金属层，从而实现密接性的提高。但是在这些技术中，增加了成膜高熔点金属层的工序，显示装置的制造成本增大。此外，因为使Cu与高熔点金属（Mo等）这样的异种金属层叠，在湿蚀刻时，在Cu与高熔点金属的界面有可能发生腐蚀。另外，在这些异种金属中，因为蚀刻速率产生差异，所以不能使配线形成希望的形状（例如圆锥角为45～60°左右的形状）这样的问题发生。此外高熔点金属，例如Cr的电阻率（12.9×10^－6Ω·cm）比Cu的高，由于配线阻抗造成的信号延迟和电力损耗成为问题。

专利文献4公开有一种技术，其是使Cu配线与玻璃基板之间，介入镍或镍合金和高分子系树脂膜作为密接层。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，密接性有可能降低。

专利文献5公开有一种技术，其是使Cu配线和玻璃基板之间，介入氮化铜作为密接层。但是氮化铜自身若受到高温的热过程则分解，因此在该技术中，如果显示器（例如液晶面板）的制造时的退火工序为高温，则密接性有可能降低。

另一方面，在专利文献6中公开有一种含有Mn的Cu合金配线材料。在专利文献6中记述的要旨是，通过严密地控制成膜气氛（氧含量100ppm的Ar气气氛），将抑制Cu的氧化而得到的Mn氧化物被膜形成于表面或界面，由此，能够取得密接性提高和电阻率的减小化。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：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

专利文献6：国际公开第2006/025347号手册

但是，在专利文献6中，成膜条件非常严格而形成期望的氧化被膜，极其缺乏实用性。另外，在专利文献6所述的配线材料中，热处理后的电阻率未充分降低，使用了该配线材料的液晶显示装置存在放热和耗电高这样的问题。特别是，液晶显示装置等，在其制造过程中曝露在大约250℃以上的热过程中（例如，SiO₂膜等的绝缘膜成膜时和成膜后的热处理等），强烈期望在上述的热过程（热处理）后，仍保持低电阻率的配线材料。

发明内容

本发明着眼于上述情况而形成，其目的在于，提供一种全新的Cu合金膜，其与基板和/或绝缘膜具有高密接性，并且，在液晶显示装置等的制造过程中所实施的热处理的后仍具有低电阻率。

本发明提供以下的Cu合金膜、显示装置和电子装置。