JP2000216158A - Ａｌ配線形成方法 - Google Patents
Ａｌ配線形成方法Info
- Publication number
- JP2000216158A JP2000216158A JP11012708A JP1270899A JP2000216158A JP 2000216158 A JP2000216158 A JP 2000216158A JP 11012708 A JP11012708 A JP 11012708A JP 1270899 A JP1270899 A JP 1270899A JP 2000216158 A JP2000216158 A JP 2000216158A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- wiring
- layer
- forming
- sputtering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＴＯとの電池反応を抑制でき、ヒロックの
発生を防止できるＡｌ配線を得る。 【解決手段】 純粋なＡｌによって構成されるＡｌ膜２
ａと、その上層に積層された酸素元素を含むＡｌによっ
て構成されるＡｌＯx 膜２ｂとからなる多層Ａｌ層３を
フォトリソグラフィーによってパターニングし、Ａｌ配
線を得る。ＡｌＯ x 膜２ｂは、Ａｌをターゲットとし
て、スパッタガスとしてＯ2 を含むＡｒガスを用いるこ
とで形成するか、若しくはターゲットに酸素元素を含む
Ａｌを用いることで形成することが可能である。
発生を防止できるＡｌ配線を得る。 【解決手段】 純粋なＡｌによって構成されるＡｌ膜２
ａと、その上層に積層された酸素元素を含むＡｌによっ
て構成されるＡｌＯx 膜２ｂとからなる多層Ａｌ層３を
フォトリソグラフィーによってパターニングし、Ａｌ配
線を得る。ＡｌＯ x 膜２ｂは、Ａｌをターゲットとし
て、スパッタガスとしてＯ2 を含むＡｒガスを用いるこ
とで形成するか、若しくはターゲットに酸素元素を含む
Ａｌを用いることで形成することが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アクティブマト
リクス型液晶表示装置等の表示装置に用いられる配線
（電極を含む。）構造に関するものである。
リクス型液晶表示装置等の表示装置に用いられる配線
（電極を含む。）構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体や液晶デバイス等の分野で
は、低抵抗配線の要求からＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ等の
配線材料が使用されている。このうち、特にＡｌは、他
金属と比べて比較的安価であり、ＳｉＮx 等の膜との密
着性が良いため、配線材料としてよく使用される。
は、低抵抗配線の要求からＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ等の
配線材料が使用されている。このうち、特にＡｌは、他
金属と比べて比較的安価であり、ＳｉＮx 等の膜との密
着性が良いため、配線材料としてよく使用される。
【０００３】また、液晶ディスプレイの分野では、液晶
制御電極としてＩＴＯ（indium tinoxide）が良く用い
られている。しかしながら、図４にその略図を示すよう
に、ＡｌまたはＡｌを主成分とする合金からなるＡｌ膜
１０１と、ＩＴＯ膜１０２とを電気的に接触させた状態
で、アルカリ性現像液１０３に晒すと、酸化還元電位の
関係から電池反応を生じる。このためＡｌがアルカリ性
現像液１０３に溶け出し、それと同様にＩＴＯ膜１０２
の酸化インジウムと酸化スズが還元され、ＩＴＯ膜１０
２が腐食してしまっていた（ＩＴＯ膜１０２の表面のＩ
ＴＯ腐食部を符号１０２ａで示す。）。
制御電極としてＩＴＯ（indium tinoxide）が良く用い
られている。しかしながら、図４にその略図を示すよう
に、ＡｌまたはＡｌを主成分とする合金からなるＡｌ膜
１０１と、ＩＴＯ膜１０２とを電気的に接触させた状態
で、アルカリ性現像液１０３に晒すと、酸化還元電位の
関係から電池反応を生じる。このためＡｌがアルカリ性
現像液１０３に溶け出し、それと同様にＩＴＯ膜１０２
の酸化インジウムと酸化スズが還元され、ＩＴＯ膜１０
２が腐食してしまっていた（ＩＴＯ膜１０２の表面のＩ
ＴＯ腐食部を符号１０２ａで示す。）。
【０００４】上記のような電池反応によるＩＴＯ膜１０
２の腐食を低減する方法の一つとして、図５に示すよう
に、Ａｌ膜（他金属）をＡｌの酸化膜（ＡｌＯx 膜）１
０４で覆って、アルカリ性現像液１０３へのＡｌの溶け
出しを防ぎ、ＩＴＯ膜１０２の還元腐食を防止するとい
う方法がある。
２の腐食を低減する方法の一つとして、図５に示すよう
に、Ａｌ膜（他金属）をＡｌの酸化膜（ＡｌＯx 膜）１
０４で覆って、アルカリ性現像液１０３へのＡｌの溶け
出しを防ぎ、ＩＴＯ膜１０２の還元腐食を防止するとい
う方法がある。
【０００５】しかし、Ａｌ以外の膜をＡｌ膜１０１の表
面に成膜する方法では、少なくとも２回の成膜および２
種類のターゲット（Ａｌ膜１０１自身とＡｌ膜１０１を
覆う膜）が必要となり、配線にパターニングする際のエ
ッチングも２回行わなくてはならないというように、製
造工程数の増大が問題であった。
面に成膜する方法では、少なくとも２回の成膜および２
種類のターゲット（Ａｌ膜１０１自身とＡｌ膜１０１を
覆う膜）が必要となり、配線にパターニングする際のエ
ッチングも２回行わなくてはならないというように、製
造工程数の増大が問題であった。
【０００６】また、Ａｌ膜１０１の表面を酸化させる方
法も、Ａｌ膜１０１を酸化させる工程と装置（陽極酸化
や酸素プラズマ等）を必要とし、製造コストが高くなっ
てしまうというような問題があった。さらに、Ａｌ膜１
０１をスパッタリング法で成膜する際、スパッタガスの
ＡｒにＯ2 を混合させ、酸化されたＡｌ（ＡｌＯx 膜１
０４に相当）を成膜する方法や、酸素元素を含んだＡｌ
ターゲットによる成膜方法も提案されているが、この方
法では、得られるＡｌの抵抗値の上昇を招いていた。な
お、特開平５−２６３２２９号公報には、ＡｌとＡｌ2
Ｏ3 との混合物をターゲットとしてＡｌＯx 膜を成膜す
る方法が示されている。
法も、Ａｌ膜１０１を酸化させる工程と装置（陽極酸化
や酸素プラズマ等）を必要とし、製造コストが高くなっ
てしまうというような問題があった。さらに、Ａｌ膜１
０１をスパッタリング法で成膜する際、スパッタガスの
ＡｒにＯ2 を混合させ、酸化されたＡｌ（ＡｌＯx 膜１
０４に相当）を成膜する方法や、酸素元素を含んだＡｌ
ターゲットによる成膜方法も提案されているが、この方
法では、得られるＡｌの抵抗値の上昇を招いていた。な
お、特開平５−２６３２２９号公報には、ＡｌとＡｌ2
Ｏ3 との混合物をターゲットとしてＡｌＯx 膜を成膜す
る方法が示されている。
【０００７】さらに、Ａｌ膜１０１にＡｌ以外の金属を
添加し、Ａｌ膜１０１自身の酸化還元電位を上げ、現像
液に溶け出すＡｌを抑制することにより、ＩＴＯ膜１０
２の還元腐食を防止する方法もある。しかし、Ａｌ以外
の金属を添加すると、添加する金属によってはＡｌの抵
抗値が上昇してしまうという問題があった。
添加し、Ａｌ膜１０１自身の酸化還元電位を上げ、現像
液に溶け出すＡｌを抑制することにより、ＩＴＯ膜１０
２の還元腐食を防止する方法もある。しかし、Ａｌ以外
の金属を添加すると、添加する金属によってはＡｌの抵
抗値が上昇してしまうという問題があった。
【０００８】ところで、Ａｌ膜１０１とＩＴＯ膜１０２
とをアルカリ性現像液１０３に晒した場合に生じる電池
反応によるＩＴＯ膜１０２の腐食以外のＡｌ配線の問題
として、ヒロックの発生が挙げられる。ヒロックはＡｌ
を２００〜３００℃以上で熱処理した際、Ａｌ表面に形
成される突起形状をしたものである。このヒロックを絶
縁層でカバレッジできなければ、電気的短絡を生じてし
まい、歩留まりを下げてしまう場合があった。
とをアルカリ性現像液１０３に晒した場合に生じる電池
反応によるＩＴＯ膜１０２の腐食以外のＡｌ配線の問題
として、ヒロックの発生が挙げられる。ヒロックはＡｌ
を２００〜３００℃以上で熱処理した際、Ａｌ表面に形
成される突起形状をしたものである。このヒロックを絶
縁層でカバレッジできなければ、電気的短絡を生じてし
まい、歩留まりを下げてしまう場合があった。
【０００９】一般的にヒロックの発生を防止する方法と
して、酸素プラズマや陽極酸化等によりＡｌの表面を酸
化膜で覆う方法があるが、Ａｌ表面を酸化させる工程が
新たに必要となり、コストもかかるという問題があっ
た。
して、酸素プラズマや陽極酸化等によりＡｌの表面を酸
化膜で覆う方法があるが、Ａｌ表面を酸化させる工程が
新たに必要となり、コストもかかるという問題があっ
た。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上、説明したよう
に、従来のＡｌ配線の形成においては、Ａｌ配線のパタ
ーニング時にアルカリ性現像液にＩＴＯ膜を同時に晒し
た場合の電池反応によるＩＴＯの還元腐食、熱処理の際
にＡｌ配線に生じるヒロックの発生が問題となってい
た。この発明は上記のような問題を解決するためになさ
れたものであり、Ａｌ配線の抵抗値を上昇させることな
く、また現像時のＡｌの腐食やヒロックの発生を抑制す
ることが可能なＡｌ配線の形成方法を提供するものであ
る。
に、従来のＡｌ配線の形成においては、Ａｌ配線のパタ
ーニング時にアルカリ性現像液にＩＴＯ膜を同時に晒し
た場合の電池反応によるＩＴＯの還元腐食、熱処理の際
にＡｌ配線に生じるヒロックの発生が問題となってい
た。この発明は上記のような問題を解決するためになさ
れたものであり、Ａｌ配線の抵抗値を上昇させることな
く、また現像時のＡｌの腐食やヒロックの発生を抑制す
ることが可能なＡｌ配線の形成方法を提供するものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＡｌ配線
形成方法は、純Ａｒガスを用いてＡｌをターゲットとし
てスパッタリング法によって被処理面上に第一のＡｌ膜
を形成する工程、Ｏ2を含むＡｒガスを用いてＡｌをタ
ーゲットとしてスパッタリング法によって上記第一のＡ
ｌ膜上に第二のＡｌ膜を形成することにより多層構造の
Ａｌ層を得る工程、上記Ａｌ層をパターニングすること
によりＡｌ配線を得る工程を含むものである。
形成方法は、純Ａｒガスを用いてＡｌをターゲットとし
てスパッタリング法によって被処理面上に第一のＡｌ膜
を形成する工程、Ｏ2を含むＡｒガスを用いてＡｌをタ
ーゲットとしてスパッタリング法によって上記第一のＡ
ｌ膜上に第二のＡｌ膜を形成することにより多層構造の
Ａｌ層を得る工程、上記Ａｌ層をパターニングすること
によりＡｌ配線を得る工程を含むものである。
【００１２】また、この発明に係るＡｌ配線形成方法
は、純Ａｒガスを用いてＡｌをターゲットとしてスパッ
タリング法によって被処理面上に第一のＡｌ膜を形成す
る工程、酸素元素を含むＡｌをターゲットとしてスパッ
タリング法によって上記第一のＡｌ膜上に第二のＡｌ膜
を形成することにより多層構造のＡｌ層を得る工程、上
記Ａｌ層をパターニングすることによりＡｌ配線を得る
工程を含むものである。
は、純Ａｒガスを用いてＡｌをターゲットとしてスパッ
タリング法によって被処理面上に第一のＡｌ膜を形成す
る工程、酸素元素を含むＡｌをターゲットとしてスパッ
タリング法によって上記第一のＡｌ膜上に第二のＡｌ膜
を形成することにより多層構造のＡｌ層を得る工程、上
記Ａｌ層をパターニングすることによりＡｌ配線を得る
工程を含むものである。
【００１３】さらに、この発明に係るＡｌ配線形成方法
は、酸素元素を含むＡｌをターゲットとしてスパッタリ
ング法によって第二のＡｌ膜を形成する際に、純Ａｒガ
スか、若しくはＯ2 を含むＡｒガスを用いるものであ
る。
は、酸素元素を含むＡｌをターゲットとしてスパッタリ
ング法によって第二のＡｌ膜を形成する際に、純Ａｒガ
スか、若しくはＯ2 を含むＡｒガスを用いるものであ
る。
【００１４】また、この発明に係るＡｌ配線形成方法
は、Ａｌをターゲットとして、処理雰囲気中のＡｒガス
にＯ2 を徐々に添加しつつスパッタリング法によって被
処理面上にＡｌ層を形成する工程、上記Ａｌ層をパター
ニングすることによりＡｌ配線を得る工程を含むもので
ある。
は、Ａｌをターゲットとして、処理雰囲気中のＡｒガス
にＯ2 を徐々に添加しつつスパッタリング法によって被
処理面上にＡｌ層を形成する工程、上記Ａｌ層をパター
ニングすることによりＡｌ配線を得る工程を含むもので
ある。
【００１５】さらに、この発明に係るＡｌ配線形成方法
によって、Ａｌをターゲットとして、処理雰囲気中のＡ
ｒガスにＯ2 を徐々に添加しつつスパッタリング法によ
って被処理面上にＡｌ層を形成する場合のＡｌ層中の酸
素元素含有量は、被処理面からの距離が近い程小さく、
遠い程大きく形成されるものである。
によって、Ａｌをターゲットとして、処理雰囲気中のＡ
ｒガスにＯ2 を徐々に添加しつつスパッタリング法によ
って被処理面上にＡｌ層を形成する場合のＡｌ層中の酸
素元素含有量は、被処理面からの距離が近い程小さく、
遠い程大きく形成されるものである。
【００１６】また、この発明に係るＡｌ配線形成方法に
おいては、Ａｌ層のパターニング時に、被処理面を含む
基体表面に形成されたＩＴＯ膜も、上記Ａｌ層と一緒に
アルカリ性現像液に晒されるものである。
おいては、Ａｌ層のパターニング時に、被処理面を含む
基体表面に形成されたＩＴＯ膜も、上記Ａｌ層と一緒に
アルカリ性現像液に晒されるものである。
【００１７】さらに、この発明に係るＡｌ配線形成方法
は、アクティブマトリクス型液晶表示装置を構成するた
めに用いられるものである。
は、アクティブマトリクス型液晶表示装置を構成するた
めに用いられるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１について説明する。図１はこの発明のＡｌ配線形
成方法の一工程を示す断面図であり、基体１の表面の被
処理面１ａ上に、Ａｌ膜２ａとＡｌＯx 膜２ｂが順次積
層されてなる多層Ａｌ層３が形成された状態を示してい
る。この基体１の他の表面領域上には、アクティブマト
リクス型液晶表示装置の電極を構成するＩＴＯ膜が配置
形成された状態となっている（ＩＴＯ膜については、こ
こでは図示しない。）。
形態１について説明する。図１はこの発明のＡｌ配線形
成方法の一工程を示す断面図であり、基体１の表面の被
処理面１ａ上に、Ａｌ膜２ａとＡｌＯx 膜２ｂが順次積
層されてなる多層Ａｌ層３が形成された状態を示してい
る。この基体１の他の表面領域上には、アクティブマト
リクス型液晶表示装置の電極を構成するＩＴＯ膜が配置
形成された状態となっている（ＩＴＯ膜については、こ
こでは図示しない。）。
【００１９】図１に示すような表面に酸素元素を多く含
む多層Ａｌ層３を形成することで、表面が酸化膜によっ
て覆われた状態をつくることができるため、この層をパ
ターニングする際に、アルカリ性現像液中にＩＴＯ膜と
一緒に晒したとしても電池反応を生じることはなく、Ａ
ｌの腐食は起こらない。
む多層Ａｌ層３を形成することで、表面が酸化膜によっ
て覆われた状態をつくることができるため、この層をパ
ターニングする際に、アルカリ性現像液中にＩＴＯ膜と
一緒に晒したとしても電池反応を生じることはなく、Ａ
ｌの腐食は起こらない。
【００２０】次に、図２を用いて上述の多層Ａｌ層３の
形成方法の説明を含めて、ＴＦＴや画素電極などをガラ
ス基板上に、アレイ状に形成したアレイ基板を製造する
プロセスについて説明する。なお、図２には、一つの画
素領域の断面構造を工程順に示すものとする。まず、図
２（ａ）に示すように、アクティブマトリクス型液晶表
示装置を構成するガラス基板４上に、ＴＦＴのゲート電
極５ａと補助コンデンサ電極５ｂを形成する。
形成方法の説明を含めて、ＴＦＴや画素電極などをガラ
ス基板上に、アレイ状に形成したアレイ基板を製造する
プロセスについて説明する。なお、図２には、一つの画
素領域の断面構造を工程順に示すものとする。まず、図
２（ａ）に示すように、アクティブマトリクス型液晶表
示装置を構成するガラス基板４上に、ＴＦＴのゲート電
極５ａと補助コンデンサ電極５ｂを形成する。
【００２１】次に、図２（ｂ）に示すように、ゲート電
極５ａ、補助コンデンサ電極５ｂの表面上を含むガラス
基板４の表面に、無色のゲート絶縁膜６を成膜し、さら
に、ゲート電極５ａの上部には、ゲート絶縁膜６を介し
て半導体膜８を形成する。この半導体膜８は、ゲート絶
縁膜６上にアモルファスシリコン膜７ａ、ｎ型不純物を
含むｎ+ アモルファスシリコン膜７ｂが順次積層されて
なる多層膜により構成されるものである。さらに、図２
（ｃ）に示すように、ＴＦＴの形成領域以外の領域の、
ガラス基板４の表面上にゲート絶縁膜６を介して透明の
ＩＴＯ画素電極９を形成する。
極５ａ、補助コンデンサ電極５ｂの表面上を含むガラス
基板４の表面に、無色のゲート絶縁膜６を成膜し、さら
に、ゲート電極５ａの上部には、ゲート絶縁膜６を介し
て半導体膜８を形成する。この半導体膜８は、ゲート絶
縁膜６上にアモルファスシリコン膜７ａ、ｎ型不純物を
含むｎ+ アモルファスシリコン膜７ｂが順次積層されて
なる多層膜により構成されるものである。さらに、図２
（ｃ）に示すように、ＴＦＴの形成領域以外の領域の、
ガラス基板４の表面上にゲート絶縁膜６を介して透明の
ＩＴＯ画素電極９を形成する。
【００２２】次に、図２（ｄ）に示すように、半導体膜
８のＴＦＴのチャネルとなる領域を隔ててドレイン電極
１０ａ、ソース電極１０ｂをそれぞれ形成する。このと
き、ドレイン電極１０ａの一端がＩＴＯ画素電極９にか
かる配置とする。このドレイン電極１０ａとソース電極
１０ｂは、図１において示した多層Ａｌ層３によって構
成される膜であり、Ａｌ膜２ａとＡｌＯx 膜２ｂとの積
層構造からなっている。なお、図１の基体１の表面は、
図２（ｃ）でいうところの半導体膜８とＩＴＯ画素電極
９とゲート絶縁膜６の表面に相当している。
８のＴＦＴのチャネルとなる領域を隔ててドレイン電極
１０ａ、ソース電極１０ｂをそれぞれ形成する。このと
き、ドレイン電極１０ａの一端がＩＴＯ画素電極９にか
かる配置とする。このドレイン電極１０ａとソース電極
１０ｂは、図１において示した多層Ａｌ層３によって構
成される膜であり、Ａｌ膜２ａとＡｌＯx 膜２ｂとの積
層構造からなっている。なお、図１の基体１の表面は、
図２（ｃ）でいうところの半導体膜８とＩＴＯ画素電極
９とゲート絶縁膜６の表面に相当している。
【００２３】上述のドレイン電極１０ａ、ソース電極１
０ｂを構成する多層Ａｌ層３は、以下のように形成する
ことが可能である。まず、下層のＡｌ膜２ａは純粋なＡ
ｌターゲットを用いて、純Ａｒガスを用いたスパッタリ
ング法によって成膜する。さらに続けて、純粋なＡｌタ
ーゲットを用いて、純ＡｒガスとＯ2 ガスの混合ガスを
用いた反応成スパッタリング法により、酸素元素を含ん
だＡｌＯx 膜２ｂを成膜して多層Ａｌ層３を得る。この
ときスパッタリングに用いる混合ガスのＡｒとＯ2 との
流量比を２：１程度とする。
０ｂを構成する多層Ａｌ層３は、以下のように形成する
ことが可能である。まず、下層のＡｌ膜２ａは純粋なＡ
ｌターゲットを用いて、純Ａｒガスを用いたスパッタリ
ング法によって成膜する。さらに続けて、純粋なＡｌタ
ーゲットを用いて、純ＡｒガスとＯ2 ガスの混合ガスを
用いた反応成スパッタリング法により、酸素元素を含ん
だＡｌＯx 膜２ｂを成膜して多層Ａｌ層３を得る。この
ときスパッタリングに用いる混合ガスのＡｒとＯ2 との
流量比を２：１程度とする。
【００２４】次に、フォトリソグラフィーにより、この
多層Ａｌ層３を一括エッチングでパターニングし、必要
となる部分のみを残すことでドレイン電極１０ａ、１０
ｂを得るとができる。このフォトリソグラフィー時にお
いて、アルカリ性現像液を用い、多層Ａｌ層３とＩＴＯ
画素電極９とを同時にその現像液中に晒したとしても、
多層Ａｌ層３の表面がＡｌＯx 膜２ｂによって構成され
ているために、両者間における電池反応を抑制し、ＩＴ
Ｏの還元腐食を低減できる。
多層Ａｌ層３を一括エッチングでパターニングし、必要
となる部分のみを残すことでドレイン電極１０ａ、１０
ｂを得るとができる。このフォトリソグラフィー時にお
いて、アルカリ性現像液を用い、多層Ａｌ層３とＩＴＯ
画素電極９とを同時にその現像液中に晒したとしても、
多層Ａｌ層３の表面がＡｌＯx 膜２ｂによって構成され
ているために、両者間における電池反応を抑制し、ＩＴ
Ｏの還元腐食を低減できる。
【００２５】なお、得ようとするデバイスの設計ルール
に応じて、その数値は変わるが、例えばＡｌＯx 膜２ｂ
は２５０Å程度の厚さとなるように形成することで、酸
化還元腐食を抑制することができ、これに対応してＡｌ
膜２ａは２０００Å程度の厚さとなるように形成するこ
とによって、Ａｌ配線としての抵抗値を小さく抑制する
ことが可能となる。
に応じて、その数値は変わるが、例えばＡｌＯx 膜２ｂ
は２５０Å程度の厚さとなるように形成することで、酸
化還元腐食を抑制することができ、これに対応してＡｌ
膜２ａは２０００Å程度の厚さとなるように形成するこ
とによって、Ａｌ配線としての抵抗値を小さく抑制する
ことが可能となる。
【００２６】本発明の主目的である酸化還元腐食を抑制
するためのＡ１Ｏｘ膜２ｂの厚さは５０Å〜１０００Å
が好ましい。これは５０Å以下だと膜厚制御が難しいこ
とに加え充分な酸化還元腐食抑制効果が得られないこ
と、また１０００Å以上では配線全体の抵抗値が大きく
なることに加え、エッチング形状に庇が発生するためで
ある。できればＡ１Ｏｘ膜２ｂの厚さは１００Å〜５０
０Åが好ましい。これに対してＡｌ膜厚２ａはデバイス
設計ルールに応じて基本的に決定されるものであるが、
低抵抗というメリットおよび上層膜の良好なカバレッジ
という効果を得るためには１０００Å〜４０００Åとす
るのが好ましい。また、図示はしないが、必要に応じて
ドレイン電極１０ａおよびソース電極１０ｂの下層にバ
リアメタル層を配置した構造とする。
するためのＡ１Ｏｘ膜２ｂの厚さは５０Å〜１０００Å
が好ましい。これは５０Å以下だと膜厚制御が難しいこ
とに加え充分な酸化還元腐食抑制効果が得られないこ
と、また１０００Å以上では配線全体の抵抗値が大きく
なることに加え、エッチング形状に庇が発生するためで
ある。できればＡ１Ｏｘ膜２ｂの厚さは１００Å〜５０
０Åが好ましい。これに対してＡｌ膜厚２ａはデバイス
設計ルールに応じて基本的に決定されるものであるが、
低抵抗というメリットおよび上層膜の良好なカバレッジ
という効果を得るためには１０００Å〜４０００Åとす
るのが好ましい。また、図示はしないが、必要に応じて
ドレイン電極１０ａおよびソース電極１０ｂの下層にバ
リアメタル層を配置した構造とする。
【００２７】その後、図２（ｅ）に示すように、ドレイ
ン電極１０ａとソース電極１０ｂとの間に位置するＴＦ
Ｔのチャネル領域のｎ+ アモルファスシリコン膜７ｂを
選択的に除去し、さらに、このチャネル領域に対して矢
印で示すチャネル注入方向からアモルファスシリコン膜
７ａに対して不純物注入を行い、しきい値を調整してチ
ャネルを得る。
ン電極１０ａとソース電極１０ｂとの間に位置するＴＦ
Ｔのチャネル領域のｎ+ アモルファスシリコン膜７ｂを
選択的に除去し、さらに、このチャネル領域に対して矢
印で示すチャネル注入方向からアモルファスシリコン膜
７ａに対して不純物注入を行い、しきい値を調整してチ
ャネルを得る。
【００２８】次に、図２（ｆ）に示すように、ＴＦＴの
表面上、補助コンデンサの表面上に保護膜１２を形成し
て、アレイ基板を得る。なお、図示していないが、ドレ
イン電極１０ａおよびソース電極１０ｂと同様の構成の
Ａｌ配線（多層Ａｌ層３）によってソースバスライン等
も形成できることは言うまでもない。
表面上、補助コンデンサの表面上に保護膜１２を形成し
て、アレイ基板を得る。なお、図示していないが、ドレ
イン電極１０ａおよびソース電極１０ｂと同様の構成の
Ａｌ配線（多層Ａｌ層３）によってソースバスライン等
も形成できることは言うまでもない。
【００２９】以上、示したように、この発明によるＡｌ
配線形成方法によって形成したＡｌ配線（多層Ａｌ層
３）は、表面にＡｌＯx 膜２ｂを形成しているため、Ａ
ｌ−ＩＴＯ間の電池反応によるＩＴＯの還元腐食を抑制
でき、かつ、ＡｌＯx 膜だけで配線を構成することなく
Ａｌ膜との積層構造にすることにより、Ａｌ配線の抵抗
値の上昇を抑えることができる。また、ＡｌＯx 膜２ｂ
とＡｌ膜２ａとの積層構造からなる多層Ａｌ層３は、従
来使用していたスパッタリング装置で成膜することがで
き、一度のエッチング工程による一括エッチングにより
パターニングすることが可能なため、新たに工程を追加
する必要はない。また、表面にＡｌＯx 膜２ｂが成膜さ
れていることから、Ａｌのヒロックの発生を抑制するこ
とができ、高歩留まりを実現することが可能になるとい
う効果がある。
配線形成方法によって形成したＡｌ配線（多層Ａｌ層
３）は、表面にＡｌＯx 膜２ｂを形成しているため、Ａ
ｌ−ＩＴＯ間の電池反応によるＩＴＯの還元腐食を抑制
でき、かつ、ＡｌＯx 膜だけで配線を構成することなく
Ａｌ膜との積層構造にすることにより、Ａｌ配線の抵抗
値の上昇を抑えることができる。また、ＡｌＯx 膜２ｂ
とＡｌ膜２ａとの積層構造からなる多層Ａｌ層３は、従
来使用していたスパッタリング装置で成膜することがで
き、一度のエッチング工程による一括エッチングにより
パターニングすることが可能なため、新たに工程を追加
する必要はない。また、表面にＡｌＯx 膜２ｂが成膜さ
れていることから、Ａｌのヒロックの発生を抑制するこ
とができ、高歩留まりを実現することが可能になるとい
う効果がある。
【００３０】実施の形態２．次に、この発明の実施の形
態２について説明する。既に説明した実施の形態１にお
いては、Ａｌ配線となる多層Ａｌ層３を得る場合に、純
粋なＡｌターゲットを用いて、ＡｒとＯ2 との混合ガス
を用いた反応性スパッタリング法によってＡｌＯx 膜２
ｂを得る例を示した。この実施の形態２においては、Ａ
ｌＯx 膜２ｂを、酸素元素を含むＡｌターゲットを用い
て形成する例について示す。
態２について説明する。既に説明した実施の形態１にお
いては、Ａｌ配線となる多層Ａｌ層３を得る場合に、純
粋なＡｌターゲットを用いて、ＡｒとＯ2 との混合ガス
を用いた反応性スパッタリング法によってＡｌＯx 膜２
ｂを得る例を示した。この実施の形態２においては、Ａ
ｌＯx 膜２ｂを、酸素元素を含むＡｌターゲットを用い
て形成する例について示す。
【００３１】Ａｌ膜２ｂは、実施の形態１の場合と同様
に形成し、その後、ＡｌＯx 膜２ｂを形成する場合に
は、ＡｒとＯ2 との混合ガスを用いて、酸素元素を含む
Ａｌターゲットを用いて反応性スパッタリング法によっ
て成膜する。このときのＡｌターゲットの酸素元素含有
量は２５ａｔ％程度とすることが望ましい。含有量範囲
としては１ａｔ％〜４０ａｔ％が望ましい。また、酸素
元素を含むターゲットを用いる場合には、スパッタガス
として純Ａｒガスを用いることも可能である。その場
合、Ａｌターゲットの酸素元素含有量は３３ａｔ％程度
とすることが望ましい。含有量範囲としては５ａｔ％〜
５０ａｔ％が望ましい。
に形成し、その後、ＡｌＯx 膜２ｂを形成する場合に
は、ＡｒとＯ2 との混合ガスを用いて、酸素元素を含む
Ａｌターゲットを用いて反応性スパッタリング法によっ
て成膜する。このときのＡｌターゲットの酸素元素含有
量は２５ａｔ％程度とすることが望ましい。含有量範囲
としては１ａｔ％〜４０ａｔ％が望ましい。また、酸素
元素を含むターゲットを用いる場合には、スパッタガス
として純Ａｒガスを用いることも可能である。その場
合、Ａｌターゲットの酸素元素含有量は３３ａｔ％程度
とすることが望ましい。含有量範囲としては５ａｔ％〜
５０ａｔ％が望ましい。
【００３２】以上のように、Ａｌ配線となる多層Ａｌ層
３を構成するＡｌＯx 膜２ｂは、酸素元素を含むＡｌタ
ーゲットを用いて反応性スパッタリング法によって形成
することも可能であり、実施の形態１の場合と同様の効
果を得ることが可能となる。
３を構成するＡｌＯx 膜２ｂは、酸素元素を含むＡｌタ
ーゲットを用いて反応性スパッタリング法によって形成
することも可能であり、実施の形態１の場合と同様の効
果を得ることが可能となる。
【００３３】実施の形態３．次に、この発明の実施の形
態３について説明する。図３は、基体１の被処理面１ａ
上に実施の形態３によるＡｌ層１３を形成した場合の断
面図である。このＡｌ層１３は、実施の形態１、実施の
形態２において示した多層Ａｌ層３のように、２層が積
層されてなる多層構造ではなく、１つの層であり、層内
において、含有する酸素元素の量が、基体１の表面から
の距離が近い程小さく、遠い程大きいという特徴を持っ
ている。
態３について説明する。図３は、基体１の被処理面１ａ
上に実施の形態３によるＡｌ層１３を形成した場合の断
面図である。このＡｌ層１３は、実施の形態１、実施の
形態２において示した多層Ａｌ層３のように、２層が積
層されてなる多層構造ではなく、１つの層であり、層内
において、含有する酸素元素の量が、基体１の表面から
の距離が近い程小さく、遠い程大きいという特徴を持っ
ている。
【００３４】従って、このＡｌ層１３の基体１の表面に
近い領域では、純粋なＡｌ膜に相当する性質を持ち、Ａ
ｌ層１３の表面に相当する、基体１の表面から遠い領域
においてはＡｌＯx 膜に相当する性質を有している。こ
のＡｌ膜１３は、まず基体１の表面に近い領域では、ス
パッタガスに純Ａｒガスを用いてＡｌを成膜し、Ａｌの
膜厚が大きくなるに従って徐々にＯ2 ガスを混合させな
がら連続的に成膜を行うことで得ることができる。
近い領域では、純粋なＡｌ膜に相当する性質を持ち、Ａ
ｌ層１３の表面に相当する、基体１の表面から遠い領域
においてはＡｌＯx 膜に相当する性質を有している。こ
のＡｌ膜１３は、まず基体１の表面に近い領域では、ス
パッタガスに純Ａｒガスを用いてＡｌを成膜し、Ａｌの
膜厚が大きくなるに従って徐々にＯ2 ガスを混合させな
がら連続的に成膜を行うことで得ることができる。
【００３５】このように、スパッタリングに用いるガス
のＯ2 流量を徐々に大きくしつつ形成したＡｌ層１３を
用いてＡｌ配線を形成した場合でも、実施の形態１にお
いて示した効果と同様の効果を得ることが可能である。
のＯ2 流量を徐々に大きくしつつ形成したＡｌ層１３を
用いてＡｌ配線を形成した場合でも、実施の形態１にお
いて示した効果と同様の効果を得ることが可能である。
【００３６】
【発明の効果】以下に、この発明の効果について記載す
る。この発明によれば、Ａｌ配線を純粋なＡｌからなる
第一のＡｌ膜と、ＡｒとＯ 2 との混合ガスを用い、Ａｌ
（純粋なＡｌ若しくは酸素元素を含むＡｌ）をターゲッ
トとしてスパッタリング法によって得た酸素元素を含む
第二のＡｌ膜との積層構造からなるＡｌ層をパターニン
グすることによって形成するため、フォトリソグラフィ
ーによるパターニング時に、ＩＴＯ膜と電気的に接続し
た状態でアルカリ性現像液中に晒されたとしても電池反
応が生じることがなく、Ａｌ側の腐食を抑制することが
可能である。また、Ａｌ配線の表面が酸化された状態が
できるために、Ａｌのヒロックの発生を抑制することも
可能であり、高歩留まりを実現するとができる。
る。この発明によれば、Ａｌ配線を純粋なＡｌからなる
第一のＡｌ膜と、ＡｒとＯ 2 との混合ガスを用い、Ａｌ
（純粋なＡｌ若しくは酸素元素を含むＡｌ）をターゲッ
トとしてスパッタリング法によって得た酸素元素を含む
第二のＡｌ膜との積層構造からなるＡｌ層をパターニン
グすることによって形成するため、フォトリソグラフィ
ーによるパターニング時に、ＩＴＯ膜と電気的に接続し
た状態でアルカリ性現像液中に晒されたとしても電池反
応が生じることがなく、Ａｌ側の腐食を抑制することが
可能である。また、Ａｌ配線の表面が酸化された状態が
できるために、Ａｌのヒロックの発生を抑制することも
可能であり、高歩留まりを実現するとができる。
【００３７】また、Ａｌ層をスパッタリングによって形
成する際に、スパッタリングガスにＯ2 ガスを徐々に添
加しつつ形成することにより、被処理面の表面近傍にお
いては酸素元素含有量が小さく、表面領域においては大
きい層を得ることができる。従って、Ａｌ配線の表面が
酸化された状態を得ることができるため、フォトリソグ
ラフィー時の電池反応を抑制し、またＡｌのヒロックの
発生も抑制することが可能である。なお、このように形
成されるＡｌ配線は、純粋なＡｌによって構成される部
分を含んでいるために抵抗値の上昇を抑えることも可能
であることは言うまでもない。
成する際に、スパッタリングガスにＯ2 ガスを徐々に添
加しつつ形成することにより、被処理面の表面近傍にお
いては酸素元素含有量が小さく、表面領域においては大
きい層を得ることができる。従って、Ａｌ配線の表面が
酸化された状態を得ることができるため、フォトリソグ
ラフィー時の電池反応を抑制し、またＡｌのヒロックの
発生も抑制することが可能である。なお、このように形
成されるＡｌ配線は、純粋なＡｌによって構成される部
分を含んでいるために抵抗値の上昇を抑えることも可能
であることは言うまでもない。
【図１】 この発明の実施の形態１のＡｌ配線の断面構
造を示す図である。
造を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の液晶表示装置の製
造工程図である。
造工程図である。
【図３】 この発明の実施の形態３のＡｌ配線の断面構
造を示す図である。
造を示す図である。
【図４】 従来の技術によるＡｌ−ＩＴＯ間の電池反応
を示す図である。
を示す図である。
【図５】 従来の技術の説明のために必要な図である。
１ 基体、 １ａ 被処理面、 ２ａ Ａｌ膜、 ２ｂ
ＡｌＯx 膜、３ 多層Ａｌ層、 ４ ガラス基板、
５ａ ゲート電極、５ｂ 補助コンデンサ電極、 ６
ゲート絶縁膜、７ａ アモルファスシリコン膜、 ７ｂ
ｎ+ アモルファスシリコン膜、８ 半導体膜、 ９
ＩＴＯ画素電極、 １０ａ ドレイン電極、１０ｂ ソ
ース電極、 １１ チャネル注入方向、 １２ 保護
膜、１３ Ａｌ層。
ＡｌＯx 膜、３ 多層Ａｌ層、 ４ ガラス基板、
５ａ ゲート電極、５ｂ 補助コンデンサ電極、 ６
ゲート絶縁膜、７ａ アモルファスシリコン膜、 ７ｂ
ｎ+ アモルファスシリコン膜、８ 半導体膜、 ９
ＩＴＯ画素電極、 １０ａ ドレイン電極、１０ｂ ソ
ース電極、 １１ チャネル注入方向、 １２ 保護
膜、１３ Ａｌ層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 HA06 JA24 JA34 JA37 JA41 JB67 KA05 KB25 MA05 MA13 MA17 NA15 NA25 4K029 AA09 BA03 BA44 BB02 BC09 BD00 CA05 4M104 BB02 BB36 DD40 DD42 FF13 HH03 HH20 5F033 GG04 HH08 HH35 KK38 MM05 PP15 PP16 VV15 WW10 XX16 XX18
Claims (7)
- 【請求項１】 純Ａｒガスを用いてＡｌをターゲットと
してスパッタリング法によって被処理面上に第一のＡｌ
膜を形成する工程、Ｏ2 を含むＡｒガスを用いてＡｌを
ターゲットとしてスパッタリング法によって上記第一の
Ａｌ膜上に第二のＡｌ膜を形成することにより多層構造
のＡｌ層を得る工程、上記Ａｌ層をパターニングするこ
とによりＡｌ配線を得る工程を含むことを特徴とするＡ
ｌ配線形成方法。 - 【請求項２】 純Ａｒガスを用いてＡｌをターゲットと
してスパッタリング法によって被処理面上に第一のＡｌ
膜を形成する工程、酸素元素を含むＡｌをターゲットと
してスパッタリング法によって上記第一のＡｌ膜上に第
二のＡｌ膜を形成することにより多層構造のＡｌ層を得
る工程、上記Ａｌ層をパターニングすることによりＡｌ
配線を得る工程を含むことを特徴とするＡｌ配線形成方
法。 - 【請求項３】 第二のＡｌ膜の形成の際に、純Ａｒガス
か、若しくはＯ2 を含むＡｒガスを用いることを特徴と
する請求項２記載のＡｌ配線形成方法。 - 【請求項４】 Ａｌをターゲットとして、処理雰囲気中
のＡｒガスにＯ2 を徐々に添加しつつスパッタリング法
によって被処理面上にＡｌ層を形成する工程、上記Ａｌ
層をパターニングすることによりＡｌ配線を得る工程を
含むことを特徴とするＡｌ配線形成方法。 - 【請求項５】 Ａｌ層中の酸素元素含有量は、被処理面
からの距離が近い程小さく、遠い程大きいことを特徴と
する請求項４記載のＡｌ配線形成方法。 - 【請求項６】 Ａｌ層のパターニング時に、被処理面を
含む基体表面に形成されたＩＴＯ膜も、上記Ａｌ層と一
緒にアルカリ性現像液に晒されることを特徴とする請求
項１、２、４のいずれか一項記載のＡｌ配線形成方法。 - 【請求項７】 Ａｌ配線は、アクティブマトリクス型液
晶表示装置を構成するために形成されることを特徴とす
る請求項１、２、４のいずれか一項記載のＡｌ配線形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11012708A JP2000216158A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | Ａｌ配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11012708A JP2000216158A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | Ａｌ配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000216158A true JP2000216158A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11812925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11012708A Pending JP2000216158A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | Ａｌ配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000216158A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100457372B1 (ko) * | 2001-12-06 | 2004-11-16 | 치 메이 옵토일렉트로닉스 코포레이션 | 힐록이 없는 알루미늄 배선층 및 그 제조 방법 |
| JP2006023388A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Kobe Steel Ltd | 表示デバイスおよびその製法 |
| JP2010256910A (ja) * | 2010-05-27 | 2010-11-11 | Kobe Steel Ltd | 表示デバイスおよびその製法 |
| US7838884B2 (en) | 2004-05-12 | 2010-11-23 | Hitachi Displays, Ltd. | Display device and fabrication method of display device |
-
1999
- 1999-01-21 JP JP11012708A patent/JP2000216158A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100457372B1 (ko) * | 2001-12-06 | 2004-11-16 | 치 메이 옵토일렉트로닉스 코포레이션 | 힐록이 없는 알루미늄 배선층 및 그 제조 방법 |
| US7838884B2 (en) | 2004-05-12 | 2010-11-23 | Hitachi Displays, Ltd. | Display device and fabrication method of display device |
| JP2006023388A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Kobe Steel Ltd | 表示デバイスおよびその製法 |
| JP4541787B2 (ja) * | 2004-07-06 | 2010-09-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 表示デバイス |
| JP2010256910A (ja) * | 2010-05-27 | 2010-11-11 | Kobe Steel Ltd | 表示デバイスおよびその製法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101447342B1 (ko) | 어레이 기판 및 그 제조 방법, 액정 패널, 디스플레이 | |
| TWI387108B (zh) | 導線結構、形成導線之方法、薄膜電晶體基材及製造薄膜電晶體基材之方法 | |
| US7943519B2 (en) | Etchant, method for fabricating interconnection line using the etchant, and method for fabricating thin film transistor substrate using the etchant | |
| US5821622A (en) | Liquid crystal display device | |
| US6678017B1 (en) | Display panel and method of fabricating the same | |
| US7341898B2 (en) | Thin film transistor circuit device, production method thereof and liquid crystal display using the thin film transistor circuit device | |
| JP2007134691A (ja) | 配線、これを含む薄膜トランジスタ基板、及びその製造方法 | |
| KR20080106900A (ko) | 반사형 ｔｆｔ 기판 및 반사형 ｔｆｔ 기판의 제조 방법 | |
| JPH11284195A (ja) | 薄膜トランジスタおよび該薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置 | |
| JPH01291467A (ja) | 薄膜トランジスタ | |
| JPH06232129A (ja) | 電子回路 | |
| US20060183338A1 (en) | Etchant composition and manufacturing method for thin film transistor array panel | |
| KR20070019458A (ko) | 배선 및 그 형성 방법과 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법 | |
| JP2007114360A (ja) | 薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置及びその製造方法 | |
| JPH09148586A (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
| JP2002151434A (ja) | 表示素子用配線、これを利用した薄膜トランジスタ基板及びその製造方法 | |
| JP2019160829A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| WO2006080116A1 (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法並びに薄膜トランジスタ基板及びその製造方法並びに該薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置及び有機ｅｌ表示装置並びに透明導電積層基板 | |
| KR20060027918A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판과 그 제조방법 | |
| JP2000216158A (ja) | Ａｌ配線形成方法 | |
| US20030183820A1 (en) | Liquid crystal display for preventing galvanic phenomenon | |
| JP3329273B2 (ja) | 表示装置及びその製造方法 | |
| US5466618A (en) | Method for fabricating a thin film transistor for a liquid crystal display | |
| JPH06104241A (ja) | アルミニウム電極のパターニング方法 | |
| JP3035101B2 (ja) | 電極基板及びその製造方法 |