JP2000208519A - 低抵抗膜、アクティブマトリクス基板、電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱処理による抵抗値の上昇を招かずに密着性
の良い膜構造を通する有する低抵抗膜等を提供する。 【解決手段】 第１の窒化タンタルと、第１の窒化タン
タルとは窒化度の異なる第２の窒化タンタルと、第２の
窒化タンタルとは窒化度の異なる第３の窒化タンタルと
を順次積層した構造を持つ低抵抗膜とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低抵抗膜及び電気
光学装置等に関する。特に、導電性及び密着性に優れた
低抵抗膜等に関する。

【０００２】

【従来の技術】低抵抗膜は、例えば、アクティブマトリ
ックス液晶表示装置のスイッチング素子であるＭＩＭ
（Metal-Insulator-Metal：金属一絶縁膜一金属）素子
やＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）
素子の駆動用配線や電極材料として使用されている。こ
れはタンタルが陽極酸化可能であり、陽極酸化により形
成される酸化膜（Ｔａ_２Ｏ_５膜）が極めて絶縁性に優れ
ていること、タンタルが耐薬品性（耐食性）等に優れて
いること、さらに上記素子等の製造プロセスヘの適合性
が高いといった長所を有していることによる。

【０００３】ここで、低抵抗膜としては、次に示すよう
に各種提案がなされているが（例えば、特開平８−３２
５７２１号公報等）、様々な問題がある。

【０００４】まず、タンタル（Ｔａ）単層を縁性基板上
に直接成膜すると、βＴａという結晶系をとり、抵抗値
の高い膜となってしまう。また密着性も良くないという
問題がある。

【０００５】また、窒化タンタル（ＴａＮ）単層の場
合、窒化度を制御し、最適化すれば低抵抗膜ができる
が、その最適化条件下では密着性が不十分であるという
問題がある。

【０００６】さらに、酸化タンタルを下地膜とし、その
上に窒化タンタルを積層した構造（ＴａＯｘ／ＴａＮ）
の場合、密着性は良好であり、ＴａＮの窒化度を制御し
最適化することで、低抵抗膜を形成できるが、ＴａＯｘ
ターゲット中のアルカリ成分がトランジスタ等の性能に
悪影響を及ぼす等の問題がある。

【０００７】一方、窒化タンタルを下地膜（上層の膜の
結晶系を誘導する膜）とし、その上にタンタルを積層し
た構造（ＴａＮ／Ｔａ）の場合、下地膜上のＴａがαＴ
ａという結晶系をとり、低抵抗膜が得られる。密着性
も、Ｔａ単層やＴａＮ単層に比べれば良い。

【０００８】このようなことから、従来、低温ポリシリ
コンＴＦＴを用いたＬＣＤ等の開発において、ゲート信
号線には試行錯誤の末、ＴａＮ＋Ｔａ（αＴａ）という
２層構造を採用していた。理由は密着性の良い低抵抗膜
を必要としていたからであり、ターゲット中のアルカリ
成分が悪影響を及ぼすこともないからである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴａＮ
／Ｔａ（αＴａ）という２層構造の場合、低温ポリシリ
コンＴＦＴＬＣＤのプロセス開発を進めるにあたって、
成膜後３００℃程度の熱処理を加えると、抵抗値が上昇
し、膜剥がれが誘発される問題があることがわかった。
抵抗値の上昇は回路の動作を阻害する可能性があり、膜
剥がれは歩留まり低下の一要因となってしまう。

【００１０】このゲート配線膜の結晶構造を調べてみる
と、熱処理前後で歪みが生じていることが観察された。
そして、この歪みが、膜剥がれや、抵抗値の上昇をもた
らしていることが判明した。

【００１１】本発明は上述した背景の下になされたもの
であり、熱処理による抵抗値の上昇を招かずに密着性の
良い膜構造を通する有する低抵抗膜等を提供することを
課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の低抵抗膜
は、第１の窒化タンタルと、タンタルと、第２の窒化タ
ンタルとを順次積層した構造を持つ。

【００１３】本発明のこのような構成によれば、Ｔａを
ＴａＮで挟み込むように積層することで、膜の結晶構造
の歪みを抑えることができるので、熱処理による抵抗値
の上昇を招かずに密着性の良い膜構造を有する低抵抗膜
が得られる。

【００１４】本発明の第２の低抵抗膜は、第１の窒化タ
ンタルとは窒化度の異なる第２の窒化タンタルと、第２
の窒化タンタルとは窒化度の異なる第３の窒化タンタル
とを順次積層した構造を持つ。

【００１５】本発明のこのような構成によれば、上記所
定の３層構造とすることで、膜の結晶構造の歪みを抑え
ることができるので、熱処理による抵抗値の上昇を招か
ずに密着性の良い膜構造を有する低抵抗膜が得られる。
尚、中間層にＴａＮを形成すると、中間層にＴａを形成
する場合に比べ熱処理による抵抗率の上昇が抑えられ
る。

【００１６】このような導電性及び密着性に優れた第１
及び第２の低抵抗膜は、Ｔａを主材料とした配線膜や電
極膜等の導電膜として利用可能であり、特に、熱処理を
施す回路全般や、応答性の高さが要求される機器におけ
る回路等として適する。また、素子や装置の品質の向上
を図ることができる。

【００１７】また，本発明のアクティブマトリクス基板
は、複数の画素電極がマトリクス状に形成されてなり、
各画素電極に接続してスイッチング素子が形成されてな
り、前記スイッチング素子に接続して信号線および走査
線が形成されてなるアクティブマトリクス基板におい
て、前記スイッチング素子は薄膜トランジスタからな
り、前記薄膜トランジスタのゲート電極及び／又は信号
線を、第１の窒化タンタルと、タンタルと、第２の窒化
タンタルとからなる積層膜であることを特徴とする。こ
のような低抵抗膜を配線として用いることにより，低抵
抗化が図れるとともに，熱による剥離，歪みなどを防止
することができる。

【００１８】本発明の電気光学装置は、基板上に、タン
タルを主材料とする配線及び／又は電極を具備する装置
において、該タンタルを主材料とする配線及び／又は電
極が、第１の窒化タンタルと、タンタルと、第２の窒化
タンタルとを順次積層した構造を持つ。

【００１９】本発明のこのような構成によれば、配線膜
及び／又は電極膜を、ＴａをＴａＮで挟み込んだ３層構
造とすることで、上記と同様に膜の結晶構造の歪みを抑
えることができるので、配線膜及び／又は電極膜の密着
性を確保できる。また膜の結晶構造の歪みを抑え、熱処
理による抵抗値の上昇を低減できる。膜の密着性の向上
は、膜の剥がれによる歩留まりの低下を低減する効果が
ある。低抵抗膜は信号伝達の遅延を小さくすることにな
り、設計等の自由度を増す。また同じ抵抗値であっても
配線をより細くすることが可能であり、回路要素の高密
度化の一助となる。さらに、従来プロセスの材料系を変
える必要がないので種々の利点がある。本発明の第２の
装置は、基板上に、Ｔａを主材料とする配線及び又は電
極を具備する装置において、該タンタルを主材料とする
配線及び／又は電極が、第１の窒化タンタルと、第１の
窒化タンタルとは窒化度の異なる第２の窒化タンタル
と、第２の窒化タンタルとは窒化度の異なる第３の窒化
タンタルとを順次積層した構造を持つ。

【００２０】本発明のこのような構成によれば、配線膜
及び／又は電極膜を、ＴａＮを窒化度の異なるＴａＮで
挟み込んだ３層構造とすることで、上記と同様に膜の結
晶構造の歪みを抑えることができるので、配線膜及び／
又は電極膜の密着性を確保できる。また膜の結晶構造の
歪みを抑え、熱処理による抵抗値の上昇を低減できる。
膜の密着性の向上は、膜の剥がれによる歩留まりの低下
を低減する効果がある。低抵抗膜は信号伝達の遅延を小
さくすることになり、設計等の自由度を増す。また同じ
抵抗値であっても配線をより細くすることが可能であ
り、回路要素の高密度化の一助となる。尚、中間層にＴ
ａＮを形成すると、中間層にＴａを形成する場合に比べ
熱処理による抵抗率の上昇が抑えられる。さらに、従来
プロセスの材料系を変える必要がないので種々の利点が
ある。

【００２１】本発明の一態様では、中間層に相当するＴ
ａ又はＴａＮの上下に位置するに窒化タンタルの成膜条
件を同一とすることが好ましい。このような構成によれ
ば、膜の応力バランスがとれるので、膜の剥がれをより
低減する効果がある。

【００２２】また、本発明の他の態様では、第１の窒化
タンタル及び第３の窒化タンタルの窒化度を、第２の窒
化タンタルの窒化度より高くすることが好ましい。

【００２３】この理由について説明すると、まず、下層
のＴａＮの窒化度は膜の密着性の点からある程度高くす
る必要がある。具体的には、図１に示すＴａＮの抵抗率
が極小値を示す点よりも窒化度を高くする必要がある
（窒化度は成膜雰囲気中の窒素割合の増加に伴い大きく
なる）。一方、中間層のＴａＮの窒化度を下層のＴａＮ
の窒化度よりも高くすることには利点がない。これは、
（１）膜全体の抵抗値を増大させてしまう場合があるこ
と、（２）窒化度が高くなると、エッチング時間が長く
なる傾向があり、また、中間層が膜厚のほとんどを占め
ていることから、膜加工のスループットの点から中間層
の窒化度は低い程良いこと、からである。以上の観点か
ら中間層の窒化度は下層（あるいは上層）の窒化度より
低いほうが良い。下層あるいは上層の窒化度範囲は
ａｔ％程度、中間層の窒化度はａｔ％程度とすることが
好ましい。

【００２４】本発明の第１又は第２の装置は、複数の走
査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線
の交差に対応してマトリックス状に配置された画素電極
及びスイッチング素子とを有する電気光学装置として特
に適する。

【００２５】これは、低抵抗膜は、アクティブマトリッ
クス液晶表示装置のスイッチング素子の駆動用配線や電
極材料として多く使用されているからである。

【００２６】尚、本発明の第１又は第２の装置は、液晶
装置、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、ＦＥＤ、Ｐ
Ｄ（プラズマディスプレイ）などの電気光学装置に応用
できる。これらのうち、例えば、低温ポリシリコンＴＦ
Ｔ−ＬＣＤに特に適する。

【００２７】本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、
チャンネルとなるシリコン層と、前記シリコン層にゲー
ト絶縁膜を介して対向配置されたゲート電極とを有する
薄膜トランジスタの製造方法であって、前記ゲート電極
及び／又はゲート信号線を、第１の窒化タンタルと、第
２の窒化タンタル又はタンタルと、第３の窒化タンタル
とを順次スパッタリング法により形成する工程を備え
る。

【００２８】本発明のこのような構成によれば、窒化度
や、抵抗率、密着性などの膜特性の制御が容易であり、
品質に優れた低抵抗膜を作製できるからである。 本発
明の電子機器は、上記本発明の電気光学装置を備える。
本発明のこのような構成によれば、優れた電気光学装置
を備えた電子機器を作製できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施の形態を実施
例に基づき説明する。

【００３０】第１の実施の形態 Ｔａ系配線膜の形成について説明する。

【００３１】まず基板上に最下層のＴａＮ膜をスパック
リング法により形成する。ＴａＮは例えば、成膜雰囲気
中の窒素割合を変化させることにより、図１のような抵
抗率の変化の傾向を示す。窒素割合を高める（膜の窒化
度が高くなる）と抵抗率は極小値を取った後に再び上昇
している。尚、本明細書において、「窒化度」とは、Ｔ
ａＮ中のＮ原子の割合（Ｎ／ＴａＮ）（原子％）を意味
する。

【００３２】本実施例では、ＴａＮの抵抗率が極小値を
示す条件より窒化度の高い条件の膜を形成する。ただし
窒化度が過度に高くなると、エッチングの際に残さ等を
生じる問題があるので、必要にして十分な程度に収める
注意が必要である。

【００３３】成膜条件は例えば、温度１５０℃、圧力１
Ｐａ、Ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、Ａｒ流量８０ｓｃｅｍ、窒素
流量１０ｓｃｃｍである。ＴａＮの窒化度の制御は圧
力、成膜速度などによっても異なるので必ずしも上記の
条件に制限されるわけではない。膜厚は２０〜１００ｎ
ｍ程度であり、例えば５０ｎｍ（５００オンク゛ストローム）で
ある。

【００３４】次に中間層のＴａ膜を形成する。

【００３５】成膜条件は例えば、温度１５０℃、圧力１
Ｐａ、Ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍであ
る。膜厚は２００〜８００ｎｍ程度であり、例えば４０
０ｎｍである。

【００３６】続いて最上層のＴａＮ膜を形成する。成膜
条件は最下層のＴａＮ膜の成膜条件と同一である。

【００３７】以上の３層を非大気開放で、連続成膜す
る。成膜直後の状態でおよそ１Ω／□程度のシート抵抗
値となった。

【００３８】この３層構造の膜を形成した基板を、例え
ば窒素雰囲気下で３５０℃、３時間程度熱処理してもシ
ート抵抗の上昇率は１５％程度に抑えられた。また、熱
処理後に膜剥がれは生じなかった。

【００３９】最上層のＴａＮを形成しない場合には、シ
ート抵抗の上昇率は最大１００％に達する。つまり抵抗
値が２倍になる例がある。

【００４０】このように最上層のＴａＮがシート抵抗値
の上昇率低減に大きな効果がある。

【００４１】第２の実施の形態 本実施例では、中間層として第１の実施例のようにＴａ
を形成するのではなく、ＴａＮを形成する場合について
説明する。

【００４２】まず基板上に最下層のＴａＮ膜をスパック
リング法により形成する。

【００４３】成膜条件は例えば、温度１５０℃、圧力１
Ｐａ、Ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍ、窒素
流量１０ｓｃｃｍである。ＴａＮの窒化度の制御は圧
力、成膜速度などによっても異なるので必ずしも上記の
条件に制限されるわけではない。膜厚は２０〜１００ｎ
ｍ程度であり、例えば５０ｎｍである。これは第１の実
施例と同一である。

【００４４】次に中間層のＴａＮ膜を形成する。本実施
例では中間膜のＴａＮの窒化度は最下層のＴａＮ膜の窒
化度より小さくなる条件で形成することが好ましい。な
ぜなら窒化度を上げると抵抗率が上昇し、配線膜の抵抗
値が大きくなってしまうからである。

【００４５】成膜条件は例えば、温度１５０℃、圧力１
Ｐａ、Ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍ、窒素
流量２ｓｃｃｍである。膜厚は２００〜８００ｎｍ程度
であり、例えば４００ｎｍである。

【００４６】続いて最上層のＴａＮ膜を形成する。成膜
条件は最下層のＴａＮ膜の成膜条件と同−である。

【００４７】以上の３層を非大気開放で、連続成膜す
る。成膜直後の状態でおよそ１Ω／□程度のシート抵抗
値となる。尚、最下層及び最上層のＴａＮ膜の窒化度は
５０ａｔ％、中間層のＴａＮ膜の窒化度は１０ａｔ％で
あった。

【００４８】この３層構造の膜を形成した基板を、例え
ば窒素雰囲気下で３５０℃、３時間程度熱処理してもシ
ート抵抗の上昇率は１０％程度に抑えられる。したがっ
て、中間層にＴａを形成する実施例１よりも効果が大き
い。また、熱処理後に膜剥がれは生じなかった。

【００４９】第３の実施の形態 （電気光学装置における画像表示領域における構成）図
２において、本実施の形態にかかるアクティブマトリク
ス基板の構成について説明する。アクティブマトリクス
基板上にはマトリクス状に複数の画素が形成されてな
り、画素は画素電極２０及び画素電極２０を制御するた
めのＴＦＴ２１とからなり、画像信号が供給されるデー
タ線４ａが当該ＴＦＴ２１のソースに電気的接続されて
いる。データ線４ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、
…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、
相隣接する複数のデータ線４ａ同士に対して、グループ
毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ２１のゲ
ート電極にはパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍ
が、この順に線順次で印加するように構成されている。
画素電極２０は、ＴＦＴ２１のドレインに電気的接続さ
れており、ＴＦＴ２１を一定期間だけそのスイッチを閉
じることにより、データ線４ａから供給される画像信号
Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。

【００５０】なお，後述するように対向基板とアクティ
ブマトリクス基板との間に液晶が挟持されて電気光学装
置（ここでは液晶装置）が形成されてなり、画素電極２
０を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ
１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述する）に形成さ
れた対向電極（後述する）との間で一定期間保持され
る。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配
向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示
を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークす
るのを防ぐために、画素電極９と対向電極との問に形成
される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。例え
ば、画素電極２０の電圧は、ソース電圧が印加された時
間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量７０により保持さ
れる。これにより、保持特性は更に改善され、コントラ
スト比の高い液晶装置が実現できる。尚、このように蓄
積容量７０を形成する方法としては、容量を形成するた
めの配線である容量線７１を設けても良いし、後述のよ
うに前段の走査線６との問で容量を形成しても良い。

【００５１】（電気光学装置における周辺領域における
構成）図３において、アクティブマトリクス基板の構成
を説明するとともに，以下に電気光学装置の一例として
示す液晶装置の構成を示す。

【００５２】まず、アクティブマトリクス基板８０（以
下，TFTアレイ基板とも言う）は周辺回路として、デー
タ線４ａを駆動するデータ線駆動回路１０１と、走査線
６を駆動する走査線駆動回路１０４と、複数のデータ線
４ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号ＮＲＳを画像
信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに先行して夫々供給するプリ
チャージ回路２０１と、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ
をサンプリングして複数のデータ線４ａに夫々供給する
サンプリング回路３０１とを備える。

【００５３】走査線駆動回路１０４は、外部制御回路か
ら供給される電源、基準クロックＣＬＹ及びその反転ク
ロック等に基づいて、所定タイミングで走査線６に走査
信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをパルス的に線順次で印加す
る。

【００５４】データ線駆動回路１０１は、外部制御回路
から供給される電源、基準クロックＣＬＸ及びその反転
クロック等に基づいて、走査線駆動回路１０４が走査信
号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを印加するタイミングに合わせ
て、画像信号線３０４夫々について、データ線４ａ毎に
サンプリング回路駆動信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎをサン
プリング回路３０１にサンプリング回路駆動信号線３０
６を介して所定タイミングで供給する。

【００５５】プリチャージ回路２０１は、スイッチング
素子として、例えばＴＦＴ２０２を各データ線４ａ毎に
備えており、プリチャージ信号線２０４がＴＦＴ２０２
のドレイン又はソース電極に接続されており、プリチャ
ージ回路駆動信号線２０６がＴＦＴ２０２のゲート電極
に接続されている。そして、動作時には、プリチャージ
信号線２０４を介して、外部電源からプリチャージ信号
ＮＲＳを書き込むために必要な所定電圧の電源が供給さ
れ、プリチャージ回路駆動信号線２０６を介して、各デ
ータ線４ａについて画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに先
行するタイミングでプリチャージ信号ＮＲＳを書さ込む
ように、外部制御回路からプリチャージ回路駆動信号Ｎ
ＲＧが供給される。プリチャージ回路２０１は、好まし
くは中間階調レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに
相当するプリチャージ信号ＮＲＳ（画像補助信号）を供
給する。

【００５６】サンプリング回路３０１は、ＴＦＴ３０２
を各データ線４ａ毎に備えており、画像信号線３０４が
ＴＦＴ３０２のソース電極に接続されており、サンプリ
ング画路駆動信号線３０６がＴＦＴ３０２のゲート電極
に接続されている。そして、画像信号線３０４を介し
て、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが入力されると、こ
れらをサンプリングする。即ち、サンプリング回路駆動
信号線３０６を介してデータ線駆動回路１０１からサン
プリング回路駆動信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎが入力され
ると、画像信号線３０４夫々について画像信号Ｓ１、Ｓ
２、…、Ｓｎをデー夕線４ａに順次印加する。

【００５７】本図では、データ線４ａを一本毎に選択す
るように構成されているが、上述したようにデータ線４
ａを複数本毎にグループ毎に供給するようにしても良
い。

【００５８】（電気光学装置の製造プロセス）図４にお
いては、アクティブマトリクス基板８０を形成するため
のプロセスを説明する。特に，アクティブマトリクス基
板における表示領域と表示領域の周囲に形成される回路
部を説明した周辺回路とをここでは説明する。すなわ
ち、表示領域内のＴＦＴ２１（ＮチヤネルＴＦＴ）及び
蓄積容量２２の製造工程だけでなく、当該製造工程と同
時並行的に形成される周辺領域（すなわち、表示領域内
の上記ＴＦＴ２１に対して上記走査信号又はゲート信号
を印加してこれを駆動するために表示領域周辺にＴＦＴ
等が形成されている周辺回路）内にあるＴＦＴ（相補型
のＴＦＴ６０（Ｎチヤネル）及びＴＦＴ６１（Ｐチヤネ
ル））の製造工程も併せて説明するものである。

【００５９】図４（１）に示されるように、ガラス基板
３１上に絶縁層３２を形成し、その上に、アモルファス
のシリコン層を積層する。その後、シリコン層に対して
例えばレーザアニール処理等の加熱処理を施すことによ
り、アモルファスのシリコン層を再結晶させ、結晶性の
ポリシリコン層４０（厚さは、例えば５００オングスト
ローム）を形成する。この第１工程は、表示領域及び周
辺領域において同様である。

【００６０】次に、図４（２）に示されるように、形成
されたポリシリコン層４０を上述した半導体層Ｓを形成
するようにパターニングし、その上に上記ゲート絶縁層
３０を積層する。このゲート絶縁層３０の厚さは、例え
ば１００〜１５０ｎｍ程度である。この第２工程は、表
示領域及び周辺領域において同様である。

【００６１】次に、図４（３）に示されるように、表示
領域１のうち、上記接続部１６及び下部電極１８となる
べき領域以外の領域をポリイミド等のレジスト４１でマ
スク処理する。

【００６２】一方、周辺領域においては、その全面をレ
ジスト４１でマスク処理する。そして、双方の領域にお
けるマスク処理の後、例えば、ドナーとしてのＰＨ_３／
Ｈ_２イオンをゲート絶縁層３０を介してポリシリコン層
４０にドーピングする。このときのドーピング条件は、
例えば、^３１Ｐのドーズ量が３ｅ^１４〜５ｅ^１４／ｃｍ
^２程度であり、エネルギーとしては、８０ｋｅＶ程度が
必要とされる。この第３工程により、上記接続部１６及
び下部電極１８が形成される。

【００６３】次に、図４（４）に示されるように、上記
ＰＨ_３／Ｈ_２イオンをドーピング後、レジスト４１を剥
離し、その後、夫々のＴＦＴにおけるゲート電極８、４
６及び４７並びにゲート線６ｂを形成する。このゲート
電極及びゲート線等の形成は、例えば、レジスト上に当
該ゲート電極等のパターンを形成した後、実施の形態１
又は実施の形態２で説明した３層構造の低抵抗膜をスパ
ッタ又は真空蒸着した後、当該レジストを剥離すること
により行う。

【００６４】本実施の形態では、ゲート電極及びゲート
線を、ＴａＮ／Ｔａ又はＴａＮ／ＴａＮの３層構造とす
ることで、膜の結晶構造の歪みを抑えることができるの
で、ゲート電極及びゲート線配線の密着性を確保でき
る。また膜の結晶構造の歪みを抑え、熱処理によるゲー
ト電極及びゲート線の抵抗値の上昇を低減できる。膜の
密着性の向上は、膜の剥がれによる歩留まりの低下を低
減する効果がある。低抵抗膜は信号伝達の遅延を小さく
することになり、設計等の自由度を増す。また同じ抵抗
値であっても配線をより細くすることが可能であり、回
路要素の高密度化の一助となる。さらに、従来プロセス
の材料系を変える必要がないので種々の利点がある。

【００６５】そして、当該ゲート電極８、４６及び４７
並びにゲート線６ｂの形成後、周辺領域内のＴＦＴ６１
となる領域並びに表示領域１内の下部電極１８に相当す
る領域に夫々レジスト４２を塗布してマスク処理した
後、再度、ＰＨ_３／Ｈ_２イオンをドーピングする。この
ときのドーピング条件は、例えば、^３１Ｐのドーズ量が
５ｅ１０^１４〜７ｅ×１０^１４／ｃｍ^２程度であり、エ
ネルギーとしては、８０ｅＶ程度必要とされる。上側電
極へのドーピングは下部電極への注入量に比べて少な
い。以上の第４工程により、ＴＦＴ２１としてのソース
領域１０とチヤネル領域１４とドレイン領域１２とが形
成されると共に、ＴＦＴ６０としてのソース領域４３と
チヤネル領域４４とドレイン領域４５とが形成される。

【００６６】次に、図４（５）に示されるように、上記
ＰＨ_３／Ｈ_２イオンをドーピング後、レジスト４２を夫
々剥離し、その後、周辺領域内のＴＦＴ６０が形成され
ている領域並びに表示領域１の全ての領域にレジスト４
８を夫々塗布してマスク処理した後、アクセプタとして
のＢ_２Ｈ_６／Ｈ_２イオンをドーピングする。このときの
ドーピング条件は、例えば、^１１Ｂのドーズ量が５ｅ
^１４／ｃｍ^２以上必要であり、エネルギーとしては、２
５ｋｅＶ〜３０ｋｅＶ程度必要とされる。

【００６７】以上の第５工程により、ＴＦＴ６１として
のソース領域５０とチヤネル領域５１とドレイン領域５
２とが形成される。

【００６８】最後に図４（６）に示されるように、レジ
スト４８を剥離した後、第１層間絶縁層３３を積層し、
その後、コンタクトホールＣ２及びＣ３並びにＴＦＴ６
０及び６１の夫々の電極に村応するコンタクトホールと
なる位置を開口し、各電極のパターンをレジストでバタ
ーニングし、その後アルミニウム等の金属を蒸着等する
ことにより、アルミ電極３５、５３、５４及び５５並び
にデータ線４ａを形成する。

【００６９】その後、第２層間絶縁層３４を積層してコ
ンタクトホールＣ１となる位置を開口し、その上の所定
の領域に画素電極２０を蒸着等により形成して図１に示
す画素部及び周辺領域のＴＦＴ６０及び６１が完成す
る。その後は、対向基板（図示せず）に対向電極を形成
し、当該画素電極２０と対向電極の間に液晶を充填す等
の処理を経て液晶装置が完成する。

【００７０】上記実施の態様では、第３工程において、
ゲート絶縁膜３０形成後にＰＨ_３／Ｈ_２イオンを注入す
るので、ポリシリコン層４０がイオン注入により破損す
ることが少なく、更に高いエネルギーでイオン注入を行
うので短時間で接続部１６及び下部電極１８を製造する
ことがでさる。

【００７１】更にコンタクトホールＣ１及びＣ２により
画素電極２０との導通を図るのでドレイン領域１２と接
続部１６と画素電極２０とを電気的に確実に接続するこ
とができる。

【００７２】（電気光学装置の全体構成）以上のように
構成された電気光学装置（ここでは一例として液晶装
置）の各実施の態様の全体構成を図５及び図６を参照し
て説明する。尚、図５は、TFTアレイ基板８０をその上
に形成された各構成要素と共に対向基板８３の側から見
た平面図であり、図６は、対向基板８３を含めて示す図
３のＨ−Ｈ’断面図である。

【００７３】図５において、ＴＦＴアレイ基板８０の上
には、シール材８１がその縁に沿って設けられており、
その内側に並行して、表示領域周辺の非表示領域を囲む
遮光膜（額縁）として、例えば第２遮光膜８４と同じ或
いは異なる材料から成る遮光性の第３遮光膜８２が設け
られている。シール材８１の外側の領域には、データ線
駆動回路１０１及び実装端子１０２がTFTアレイ基板８
０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０
４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられてい
る。ゲート線３１に供給される走査信号遅延が問題にな
らないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでも
良い。また、データ線駆動回路１０１を画面表示領域の
辺に沿って両側に配列してもよい。例えば奇数列のデー
タ線は画面表示額域の一方の辺に沿って配設されたデー
タ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線
は前記画面表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデ
ータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよ
い。この様にデータ線を櫛歯状に駆動するようにすれ
ば、データ線駆動回路の占有面積を拡張することができ
るため、複雑な向路を構成することが可能となる。更に
ＴＦＴアレイ基板８０の残る一辺には、画面表示領域の
両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐため
の複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板
８３のコーナー部の少なくとも１箇所においては、TFT
アレイ基板８０と対向基板８３との間で電気的導通をと
るための導通材１０６が設けられている。そして、図６
に示すように、図５に示したシール材８１とほぼ同じ輪
郭を持つ対向基板８３が当該シール材８１によりTFTア
レイ基板８０に固着されている。

【００７４】以上図１から図６を参照して説明した各実
施の形態では、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動
回路１０４をＴＦＴアレイ基板８０の上に設ける代わり
に、例えばＴＡＢ（テープオートメイテッドボンディン
グ基板）上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ
基板８０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介
して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。ま
た、対向基板８３の投射光が入射する側及びＴＦＴアレ
イ基板８０の出射光が出射する側には各々、例えば、Ｔ
Ｎ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スー
パーＴＮ）モード、モード等の動作モードや、ノーマリ
ーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応
じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所
定の方向で配置される。

【００７５】以上説明した各実施の形態における電気光
学装置は、カラー電気光学物質プロジェクタに適用され
るため、３枚の電気光学装置がＲＧＢ用のライトバルブ
として各々用いられ、各パネルには各々ＲＧＢ色分解用
のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が
投射光として各々入射されることになる。従って、各実
施の形態では、対向基板８３に、カラーフィルタは設け
られていない。しかしながら、第２遮光膜８４の形成さ
れていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢの
カラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板８３上に
形成してもよい。このようにすれば、電気光学物質プロ
ジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学物質テ
レビなどのカラー電気光学装置に各実施の形態における
電気光学装置を適用できる。更に、対向基板８３上に１
画素1個対応するようにマイクロレンズを形成してもよ
い。このようにすれば、入射光の集光効率を向上するこ
とで、明るい電気光学装置が実現できる。更にまた、対
向基板８３上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆
積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出
すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイ
クロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るい
カラー電気光学装置が実現できる。

【００７６】また、各画素に設けられるスイッチング素
子としては、正スタガ型又はコプラナー型のポリシリコ
ンＴＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型のＴＦＴ
やアモルファスシリコンＴＦＴ等の他の形式のＴＦＴに
対しても、各実施の形態は有効である。

【００７７】更に、電気光学装置の各画素のスイッチン
グ素子として、ＴＦＴに変えて、ＴＦＤ、ＭＩＭ等の２
端子型非線形素子を用いてもよい。この場合には、走査
線及びデータ線のうちの一方を対向基板に設けてストラ
イプ状の対向電極とし、他方をスイッチング素子を形成
したアクティブマトリクス基板とし、各ＴＦＤ素子等を
介して各画素電極に接続するように構成すればよい。或
いは、電気光学装置の各画素にスイッチング素子を設け
ることなく、パッシブマトリクス型の電気光学装置とし
て構成してもよい。いずれの場合にも、表示領域内及び
シール領域内における平坦化により、上述した本発明独
自の効果が得られる。

【００７８】（電子機器）次に、以上詳細に説明した液
晶装置１００を備えた電子機器の実施の形態について図
７から図９を参照して説明する。

【００７９】先ず図７に、このように液晶装置１００を
備えた電子機器の概略構成を示す。

【００８０】図７において、電子機器は、表示情報出力
源１０００、表示情報処理回路１００２、駆動回路１０
０４、液晶装置１００、クロック発生回路１００８並び
に電源回路１０１０を備えて構成されている。表示情報
出力源１０００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡ
Ｍ（Random Access Memory）、光ディスク装置などのメ
モリ、画像信号を同調して出力する同調回路等を含み、
クロック発生回路１００８からのクロック信号に基づい
て、所定フォーマットの画像信号などの表示情報を表示
情報処理回路１００２に出力する。表示情報処理回路１
００２は、増幅・極性反転回路、シリアル−パラレル変
換回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クラン
プ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成されてお
り、クロック信号に基づいて入力された表示情報からデ
ジタル信号を順次生成し、クロック信号CLKと共に駆動
回路１００４に出力する。駆動回路１００４は、液晶装
置１００を駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回
路に所定電源を供給する。尚、液晶装置１００を構成す
るＴＦＴアレイ基板の上に、駆動回路１００４を搭載し
てもよく、これに加えて表示情報処理回路１００２を搭
載し６もよい。

【００８１】次に図８から図９に、このように構成され
た電子機器の具体例を各々示す。

【００８２】図８において、電子機器の一例たる液晶プ
ロジェクタ１１００は、上述した駆動回路１００４がＴ
ＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置１００を含む液
晶表示モジュールを３個用意し、各々ＲＧＢ用のライト
バルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプ
ロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１
１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のラン
プユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚の
ミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０
８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、
Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、
１００Ｇ及び１００Ｂに各々導かれる。この際特にＢ光
は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１
１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４
からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そ
して、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに
より各々変調された３原色に対応する光成分は、ダイク
ロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投
射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー
画像として投射される。

【００８３】図９において、電子機器の他の例たるマル
チメディア対応のラップトップ型のパーソナルコンピュ
ータ（ＰＣ）１２００は、上述した液晶装置１００がト
ップカバーケース内に設けられており、更にＣＰＵ、メ
モリ、モデム等を収容すると共にキーボード１２０２が
組み込まれた本体１２０４を備えている。

【００８４】以上図７から図９を参照して説明した電子
機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモ
ニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーショ
ン装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、エンジニ
アリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、携帯電話、
テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等
などが図１４に示した電子機器の例として挙げられる。

【００８５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、製造効率が高く高品位の画像表示が可能な液晶装置
を備えた各種の電子機器を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 窒化タンタル膜における成膜雰囲気中のＮ2
の割合（窒化度）と抵抗率との関係を表す図である。

【図２】 アクティブマトリクス基板を構成するマトリ
クス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等
価回路である。

【図３】 周辺領域に形成された引き出し配線及び周辺
回路を示す平面図である。

【図４】 アクティブマトリクス基板の製造プロセスを
順を追って示す工程図である。

【図５】 ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構
成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。

【図６】 図５のＨ−Ｈ’断面図である。

【図７】 本発明による電子機器の実施の形態の概略構
成を示すブロック図である。

【図８】電子機器の一例として液晶プロジェクタを示す
断面図である。

【図９】電子機器の他の例としてパーソナルコンピュー
タを示す正面図である。

【符号の説明】

４ａ…データ線 ６…走査線 ６ｂ…ゲート線 ８…ゲート電極 １０…ソース １２…ドレイン １４…チャネル １６…上記接続部 １８…下部電極 ２０…画素電極 ２１…ＴＦＴ（Ｎチャネル） ３０…ゲート絶縁層 ３１…ガラス基板 ３２…絶縁膜 ４０…ポリシリコン層 ３３…第１層間絶縁層 ３４…第２層間絶縁層 ３５…アルミ電極 ４１…レジスト ４３…ソース ４４…チャネル ４５…ドレイン ４６…ゲート電極 ４７…ゲート電極 ４８…レジスト ５０…ソース ５１…チャネル ５２…ドレイン ５３…アルミ電極 ５４…アルミ電極 ５５…アルミ電極 ６０…ＴＦＴ（Ｎチャネル） ６１…ＴＦＴ（Ｐチャネル） Ｓ…半導体層 Ｃ…コンタクトホール ８０…ＴＦＴアレイ基板 ８１…シール材 ８２…第３遮光膜 ８３…対向基板 ８４…第２遮光膜 ８５…電気光学物質層 ７０…蓄積容量 ７１…蓄積容量線 １０１…データ線駆動回路 １０３…サンプリング回路 １０４…走査線駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/786 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１７Ｍ ６１７Ｕ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の窒化タンタルと、タンタルと、第
   ２の窒化タンタルとを順次積層した構造を持つことを特
   徴とする低抵抗膜。
2. 【請求項２】 第１の窒化タンタルと、第１の窒化タン
   タルとは窒化度の異なる第２の窒化タンタルと、第２の
   窒化タンタルとは窒化度の異なる第３の窒化タンタルと
   を順次積層した構造を持つことを特徴とする低抵抗膜。
3. 【請求項３】 複数の画素電極がマトリクス状に形成さ
   れてなり、各画素電極に接続してスイッチング素子が形
   成されてなり、前記スイッチング素子に接続して信号線
   および走査線が形成されてなるアクティブマトリクス基
   板において、 前記スイッチング素子は薄膜トランジスタからなり、前
   記薄膜トランジスタのゲート電極及び／又は信号線を、
   第１の窒化タンタルと、タンタルと、第２の窒化タンタ
   ルとからなる積層膜であることを特徴とするアクティブ
   マトリクス基板。
4. 【請求項４】 基板上に、タンタルを主材料とする配線
   及び／又は電極を具備する電気光学装置において、該タ
   ンタルを主材料とする配線及び／又は電極が、第１の窒
   化タンタルと、タンタルと、第２の窒化タンタルとを順
   次積層した構造を持つことを特徴とする電気光学装置。
5. 【請求項５】 第１の窒化タンタルと第２の窒化タンタ
   ルの成膜条件を同一にして形成した膜であることを特徴
   とする請求項４記載の電気光学装置。
6. 【請求項６】 基板上に、Ｔａを主材料とする配線及び
   又は電極を具備する電気光学装置において、該タンタル
   を主材料とする配線及び／又は電極が、第１の窒化タン
   タルと、第１の窒化タンタルとは窒化度の異なる第２の
   窒化タンタルと、第２の窒化タンタルとは窒化度の異な
   る第３の窒化タンタルとを順次積層した構造を持つこと
   を特徴とする電気光学装置。
7. 【請求項７】 第１の窒化タンタルと第３の窒化タンタ
   ルの成膜条件を同一としたことを特徴とする請求項７記
   載の電気光学装置。
8. 【請求項８】 第１の窒化タンタル及び第３の窒化タン
   タルの窒化度が、第２の窒化タンタルの窒化度より高い
   ことを特徴とする請求項６又は７記載の電気光学装置。
9. 【請求項９】 請求項３に記載のアクティブマトリクス
   基板と，対向基板とにより形成されてなることを特徴と
   する電気光学装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の電気光学装置を備え
    たことを特徴とする電子機器。