简体标题:薄膜晶体管及薄膜晶体管基板及此等之制造方法及使用此等之液晶显示设备及相关之设备与方法、以及喷镀靶及使用其成膜之透明导电膜及透明电极及相关之设备与方法 THIN FILM TRANSISTOR AND SUBSTRATE WITH THIN FILM TRANSISTOR AND PRODUCTION METHOD OF THEM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND RELATED APPARATUS AND RELATED METHOD, SPUTTERING TARGET AND TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM PRODUCED BY USING THE SAME AND TRANSPARENT ELECTRODE AND RELATED APPARATUS AND RELATED METHOD
摘要:
在包含基板、薄膜電晶體半導體層、源/汲電極和透明像素電極的薄膜電晶體基板中,該源/汲電極包括鋁合金薄膜,該鋁合金含0.1至6原子%的鎳作為合金元素,且該鋁合金薄膜直接連接到該薄膜電晶體半導體層上。 In athin-film transistor substrate including a substrate, a thin-film transistor semiconductor layer, a source/drain electrode, and a transparent pixel electrode, the source/drain electrode includes a thin film of an aluminum alloy containing 0.1 to 6 atomic percent of nickel as an alloy element, and the aluminum alloy thin film is directly connected to the thin-film transistor semiconductor layer. 【創作特點】 發明總論 本發明是在這些情況下完成的,並且本發明的一個目的是提供一種源/汲電極,該源/汲電極不需要下層金屬阻擋層,在沒有增加步驟數的情況下簡化了生產過程,允許鋁合金膜和非晶矽溝道膜之間直接和可靠的連接,並且即使在大於或等於約100℃且小於或等於約300℃的低溫對鋁合金膜進行處理時也可確保低電阻率。更明確地說,所述目的是提供一種源/汲電極,所述的源/汲電極適合在低溫下處理,並且即使當在低溫例如約200℃,對鋁合金膜進行約20分鐘的熱處理時,也能可靠地保證鋁合金膜的8 μΩ.cm或更低的低電阻率。 本發明的另一個目的是提供一種技術,該技術不但不需要下層金屬阻擋層,而且不需要上層金屬阻擋層,從而不但允許鋁合金膜直接而可靠地連接到非晶矽溝道膜上,而且允許鋁合金膜直接而可靠地連接到透明像素電極上。 更明確地說,本發明提供一種用於薄膜電晶體基板的源/汲電極,所述的薄膜電晶體基板包含基板、薄膜電晶體半導體層、源/汲電極和透明像素電極,所述的源/汲電極包括含0.1至6原子%的鎳作為合金元素的鋁合金薄膜,其中所述的源/汲電極被設置成鋁合金薄膜直接連接到薄膜電晶體半導體層上。 鋁合金還較佳包含0.1至1.0原子%的選自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W的至少一種元素作為合金元素。 作為選擇或另外,鋁合金還可以包含0.1至2.0原子%的選自Mg、Cr、Mn、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、La、Ce、Pr、Gd、Tb、Dy、Nd、Y、Co和Fe的至少一種元素作為合金元素。 在一個較佳實施方案中,在鋁合金薄膜和薄膜電晶體半導體層之間的介面包含一種含鎳化合物。 含鎳化合物較佳為選自如下化合物的至少一種化合物:鋁與鎳的金屬間化合物,所述的鋁與鎳均包含於鋁合金中;包含於鋁合金中的鎳與包含於薄膜電晶體半導體層中的矽的矽化物或矽化合物;以及在鋁合金中的鋁和鎳與在薄膜電晶體半導體層中的矽的金屬間化合物。 在另一較佳實施方案中,在鋁合金薄膜和薄膜電晶體半導體層之間的介面包含一種富鎳層,其中所述富鎳層的平均鎳濃度比鋁合金的平均鎳濃度高2倍或更高。 鋁合金薄膜較佳具有8 μΩ.cm或更低的電阻率。 鋁合金薄膜較佳被設置成還直接連接到透明像素電極上。 在又一個較佳實施方案中,在鋁合金薄膜和透明像素電極之間的介面包含AlOx,其中"x"是氧的原子比,並且"x"滿足如下條件:0
简体摘要:在包含基板、薄膜晶体管半导体层、源/汲电极和透明像素电极的薄膜晶体管基板中,该源/汲电极包括铝合金薄膜,该铝合金含0.1至6原子%的镍作为合金元素,且该铝合金薄膜直接连接到该薄膜晶体管半导体层上。 In athin-film transistor substrate including a substrate, a thin-film transistor semiconductor layer, a source/drain electrode, and a transparent pixel electrode, the source/drain electrode includes a thin film of an aluminum alloy containing 0.1 to 6 atomic percent of nickel as an alloy element, and the aluminum alloy thin film is directly connected to the thin-film transistor semiconductor layer. 【创作特点】 发明总论
本发明是在这些情况下完成的,并且本发明的一个目的是提供一种源/汲电极,该源/汲电极不需要下层金属阻挡层,在没有增加步骤数的情况下简化了生产过程,允许铝合金膜和非晶硅沟道膜之间直接和可靠的连接,并且即使在大于或等于约100℃且小于或等于约300℃的低温对铝合金膜进行处理时也可确保低电阻率。更明确地说,所述目的是提供一种源/汲电极,所述的源/汲电极适合在低温下处理,并且即使当在低温例如约200℃,对铝合金膜进行约20分钟的热处理时,也能可靠地保证铝合金膜的8 μΩ.cm或更低的低电阻率。
本发明的另一个目的是提供一种技术,该技术不但不需要下层金属阻挡层,而且不需要上层金属阻挡层,从而不但允许铝合金膜直接而可靠地连接到非晶硅沟道膜上,而且允许铝合金膜直接而可靠地连接到透明像素电极上。
更明确地说,本发明提供一种用于薄膜晶体管基板的源/汲电极,所述的薄膜晶体管基板包含基板、薄膜晶体管半导体层、源/汲电极和透明像素电极,所述的源/汲电极包括含0.1至6原子%的镍作为合金元素的铝合金薄膜,其中所述的源/汲电极被设置成铝合金薄膜直接连接到薄膜晶体管半导体层上。
铝合金还较佳包含0.1至1.0原子%的选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W的至少一种元素作为合金元素。
作为选择或另外,铝合金还可以包含0.1至2.0原子%的选自Mg、Cr、Mn、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、La、Ce、Pr、Gd、Tb、Dy、Nd、Y、Co和Fe的至少一种元素作为合金元素。
在一个较佳实施方案中,在铝合金薄膜和薄膜晶体管半导体层之间的界面包含一种含镍化合物。
含镍化合物较佳为选自如下化合物的至少一种化合物:铝与镍的金属间化合物,所述的铝与镍均包含于铝合金中;包含于铝合金中的镍与包含于薄膜晶体管半导体层中的硅的硅化物或硅化合物;以及在铝合金中的铝和镍与在薄膜晶体管半导体层中的硅的金属间化合物。
在另一较佳实施方案中,在铝合金薄膜和薄膜晶体管半导体层之间的界面包含一种富镍层,其中所述富镍层的平均镍浓度比铝合金的平均镍浓度高2倍或更高。
铝合金薄膜较佳具有8 μΩ.cm或更低的电阻率。
铝合金薄膜较佳被设置成还直接连接到透明像素电极上。
在又一个较佳实施方案中,在铝合金薄膜和透明像素电极之间的界面包含AlOx,其中"x"是氧的原子比,并且"x"满足如下条件:0<x0.8。
在另一个较佳实施方案中,在铝合金薄膜和透明像素电极之间的界面包含一种富镍层,其中所述的富镍层的平均镍浓度比铝合金的平均镍浓度高2倍或更高。
透明像素电极较佳包含氧化锡铟(ITO)或氧化锌铟(IZO)。
此外,本发明还提供包含这些源/汲电极的任何一种的薄膜晶体管基板。
此外,本发明还提供包含所述薄膜晶体管基板的显示设备。
另外并有利地,本发明提供制造薄膜晶体管基板的方法,包括如下步骤:(a)制备具有薄膜晶体管半导体层的基板;(b)在薄膜晶体管半导体层上沉积铝合金薄膜;和(c)在铝合金薄膜上沉积氮化硅膜,其中在所述步骤(c)中包括在大于或等于100℃且小于或等于300℃的温度进行加热的步骤。所述步骤(b)较佳包括喷溅法。
根据本发明的源/汲电极具有上述配置,从而允许铝合金薄膜和薄膜晶体管半导体层之间的直接连接。在较佳实施方案中,还允许铝合金薄膜和透明像素电极之间的直接连接。因此可以提供具有高生产率的便宜的高性能显示设备。
即使在约200℃的相对低温进行热处理,根据本发明的源/汲电极也可确保足够低的电阻率。在此术语"热处理温度"指TFT数组基板制造过程中的最高温度。例如,它对应于在显示设备的薄膜晶体管基板的一般制造过程中,CVD膜沉积中的基板加热温度或者用于保护膜热固化的加热炉的温度。
此外,从如下参考附图的较佳实施方案描述中,本发明的目的、特征和优点将会变得更明显。