JP2003186037A - Liquid crystal display device and metallic film substrate - Google Patents
Liquid crystal display device and metallic film substrateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、相互に重なり合う
２枚の薄膜を有する金属膜基板、および第１電極と腐食
防止膜とが相互に重なり合う構造を有する液晶表示装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal film substrate having two thin films overlapping each other, and a liquid crystal display device having a structure in which a first electrode and a corrosion prevention film overlap each other.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等のオフ
ィスオートメーション（OfficeAutomation:略称OA）機
器のポータブル化が進んでいるため、ＯＡ機器に多く使
用されている平板型の表示装置の低コスト化が重要な課
題となってきている。平板型の表示装置は、電極がそれ
ぞれ形成された一対の基板を用いて電気光学特性を有す
る表示媒体を挟む構造を有し、上記電極間に電圧を引加
することによって、上記表示媒体の電気光学特性に変化
を与えて表示を行う構成である。このような表示媒体と
しては、液晶、エレクトロルミネッセンス、プラズマ、
またはエレクトロクロミックなどが使用されている。特
に、表示媒体として液晶を用いる平板型の表示装置、い
わゆる液晶表示装置（Liquid Crystal Display;略称LC
D）は、低い消費電力で表示が可能であるために、最も
実用化が進んでいる。2. Description of the Related Art In recent years, office automation (abbreviated as OA) devices such as personal computers have become more portable, and it is an important issue to reduce the cost of flat panel display devices that are often used for OA devices. Is becoming. The flat panel display device has a structure in which a display medium having electro-optical characteristics is sandwiched by using a pair of substrates each having electrodes formed thereon. This is a configuration in which display is performed by changing the optical characteristics. Such display media include liquid crystals, electroluminescence, plasma,
Or electrochromic is used. In particular, a flat panel display device using liquid crystal as a display medium, a so-called liquid crystal display device (abbreviated as LC)
D) is most practically used because it can be displayed with low power consumption.
【０００３】液晶表示装置の表示モードおよび駆動法に
ついて考える。超挨れネマティック（Super Twisted Ne
matic;略称STN）モードをはじめとする表示モードを用
いる単純マトリックス駆動方式は、最も低コスト化を実
現できる部類に属する。しかしながら、情報のマルチメ
ディア化が今後進むに連れて、表示装置の高解像度化、
高コントラスト化、多階調化、および広視野角化が要求
されるようになるので、単純マトリックス駆動方式では
対応が困難であると考えられる。そこで、表示性能の点
から、個々の画素にスイッチング素子を設けることによ
って駆動可能な走査線の本数を増加することが可能なア
クティブマトリックス駆動方式が提案され、主流となっ
てきている。そして、上述の走査線本数の増加等の技術
によって、表示装置の高解像度化、高コントラスト化、
多階調化、および高視野角化が達成されつつある。Consider a display mode and a driving method of a liquid crystal display device. Super Twisted Nematic
matic; abbreviated as STN) and simple matrix drive methods that use display modes such as a mode belong to the category that can realize the lowest cost. However, with the progress of multimedia information in the future, higher resolution of display devices,
Since high contrast, multi-gradation, and wide viewing angle are required, it is considered that the simple matrix driving method is difficult to deal with. Therefore, from the viewpoint of display performance, an active matrix driving method has been proposed, which is capable of increasing the number of scan lines that can be driven by providing a switching element in each pixel, and has become the mainstream. Then, by the technique of increasing the number of scanning lines as described above, the resolution and the contrast of the display device are increased,
Multi-gradation and wide viewing angle are being achieved.
【０００４】上記アクティブマトリックス駆動方式の液
晶表示装置では、マトリックス状に設けられた画素電極
と、該画素電極の近傍を通る走査線とが、スイッチング
素子であるアクティブ素子を介して電気的に接続されて
いる。アクティブ素子としては、金属−絶縁体−金属
（Metal Insulator Metal;略称ＭＩＭ）素子に代表され
る２端子の非線型素子、または薄膜トランジスタ（Thin
Film Transistor;略称ＴＦＴ）に代表される３端子の
非線形素子がある。液晶表示装置に現在使用されている
アクティブ素子の代表格は、薄膜トランジスタである。In the above active matrix drive type liquid crystal display device, the pixel electrodes arranged in a matrix and the scanning lines passing in the vicinity of the pixel electrodes are electrically connected to each other through the active elements which are switching elements. ing. The active element is a two-terminal non-linear element represented by a metal-insulator-metal (abbreviated as MIM) element, or a thin film transistor (Thin Insulator).
There is a three-terminal nonlinear element represented by a film transistor (abbreviated as TFT). A typical active element currently used in a liquid crystal display device is a thin film transistor.
【０００５】また近年、低消費電力化の要求がよりいっ
そう高まっているため、背面光源を常に必要とする透過
型液晶表示装置に代わって、反射型液晶表示装置および
反射／透過型液晶表示装置の生産ならびに開発が盛んで
ある。反射型液晶表示装置では、従来よりも明るい表示
を得るために反射電極の面積を拡大させており、さらに
は、入射光を従来よりも散乱させるために、複数の凹凸
を形成した樹脂膜上に、アルミニウム（Ａｌ）の薄膜
を、反射電極として形成している。また、映像信号を送
る配線と液晶駆動用の集積回路とを接続するための端子
部分には、製造工程内の後ろ側の工程において酸化によ
る接続部分の高低抗化を防止する等の目的のため、透明
電極部分等の材料として用いられるインジウム−錫酸化
物（略称ＩＴＯ）が用いられている。Further, in recent years, there has been an increasing demand for lower power consumption. Therefore, in place of a transmissive liquid crystal display device which always requires a back light source, a reflective liquid crystal display device and a reflective / transmissive liquid crystal display device have been developed. Production and development are active. In the reflective liquid crystal display device, the area of the reflective electrode is enlarged in order to obtain a brighter display than in the past, and moreover, in order to scatter incident light more than in the past, it is formed on a resin film having a plurality of irregularities. , A thin film of aluminum (Al) is formed as a reflective electrode. In addition, the terminal portion for connecting the wiring for transmitting the video signal and the integrated circuit for driving the liquid crystal is provided for the purpose of preventing the resistance of the connecting portion from being increased or decreased due to the oxidation in the rear process in the manufacturing process. Indium-tin oxide (abbreviated as ITO) used as a material for the transparent electrode portion and the like is used.
【０００６】しかしながら上述した構成を有する従来の
反射型液晶表示装置には、以下に記載するような問題が
ある。すなわち、上述のように複数の凹凸を形成した樹
脂膜状にアルミニウムの薄膜を成膜して反射電極を形成
する場合、特に量産工程では、マスクデポ等の特殊な成
膜手段を用いなければ、アルミニウム薄膜を部分的に成
膜することは困難である。このため現行では、反射電極
形成工程に先立って、透明電極および上述した配線と集
積回路との接続用の端子部分等のようなＩＴＯ薄膜から
形成される部品が液晶パネル上に先に形成され、次いで
該液晶パネルの表面全体にアルミニウム薄膜を成膜し
て、該アルミニウム薄膜をパターニングしている。とこ
ろが、アルミニウム薄膜をパターニングする際に、下記
のような問題が生ずる。However, the conventional reflective liquid crystal display device having the above-mentioned structure has the following problems. That is, when a thin film of aluminum is formed on a resin film having a plurality of irregularities as described above to form a reflective electrode, particularly in a mass production process, if a special film forming means such as a mask deposition is not used, It is difficult to partially form a thin film. For this reason, currently, prior to the reflective electrode forming step, components formed from an ITO thin film such as a transparent electrode and a terminal portion for connecting the wiring and the integrated circuit described above are previously formed on the liquid crystal panel, Next, an aluminum thin film is formed on the entire surface of the liquid crystal panel, and the aluminum thin film is patterned. However, the following problems occur when patterning the aluminum thin film.
【０００７】基板上にＩＴＯ薄膜とアルミニウム薄膜が
積層された状態で、アルミニウム薄膜を所定の形状にエ
ッチングする場合、フォトリソエ程を利用することにな
る。この際、アルミニウム薄膜上にレジスト膜を形成す
るために、露光処理および現像処理を行う。この現像処
理中にアルカリ系の現像液を使用することによって、い
わゆる電食が発生する。電食とは、ＩＴＯ薄膜とアルミ
ニウム薄膜との間で電池が構成されてしまい、アルミニ
ウム薄膜とＩＴＯ薄膜とが腐食および溶解する現象であ
る。When etching the aluminum thin film into a predetermined shape in a state where the ITO thin film and the aluminum thin film are laminated on the substrate, a photolithography process is used. At this time, an exposure process and a development process are performed to form a resist film on the aluminum thin film. By using an alkaline developing solution during this developing process, so-called electrolytic corrosion occurs. Electrolytic corrosion is a phenomenon in which a battery is formed between an ITO thin film and an aluminum thin film, and the aluminum thin film and the ITO thin film are corroded and dissolved.
【０００８】電食の問題を解決するために、本件出願人
は、特開平１１−２８１９９３公報において、アルミニ
ウム薄膜とＩＴＯ薄膜との間にモリブテンを含む保護膜
を成膜して、反射電極を２層構造にする技術を提案して
いる。これによって、アルミニウム薄膜からなる反射電
極とＩＴＯ薄膜からなる接続用の端子電極とが接触した
状態でレジスト膜の現像が行われることが防止されるの
で、電食は発生することがない。特開平１１−２８１９
９３公報によれば、アルミニウム薄膜およびモリブテン
薄膜の２層は連続して成膜することが可能であり、ま
た、リン酸、硝酸、酢酸および水からなる混合液によっ
て２層同時にエッチングすることが可能である。このた
め、モリブテンを含む保護膜を液晶表示装置に追加して
も、製造工程数が増加しない。In order to solve the problem of electrolytic corrosion, the applicant of the present invention has disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-281993 that a reflective film containing a molybdenum film is formed between an aluminum thin film and an ITO thin film to form a reflective electrode. We are proposing a layered technology. This prevents the resist film from being developed in the state where the reflective electrode made of the aluminum thin film and the connecting terminal electrode made of the ITO thin film are in contact with each other, so that electrolytic corrosion does not occur. Japanese Patent Laid-Open No. 11-2819
According to Japanese Patent Publication No. 93, two layers of an aluminum thin film and a molybdenum thin film can be continuously formed, and two layers can be simultaneously etched by a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid, acetic acid and water. Is. Therefore, even if a protective film containing molybdenum is added to the liquid crystal display device, the number of manufacturing steps does not increase.
【０００９】しかしながら、アルミニウム薄膜とモリブ
テン薄膜とでは、応力が異なる。このため、モリブテン
薄膜とアルミニウム薄膜との積層膜からなる反射電極で
は、アルミニウム薄膜およびモリブテン薄膜の膜厚の組
合わせによっては、内部ストレスが非常に大きくなるた
め、アルミニウム薄膜とモリブテン薄膜との界面で剥れ
が生じる。図３は、アルミニウム薄膜とモリブテン薄膜
との積層構造を有する反射電極において、アルミニウム
薄膜に剥れが生じた部分を、光学顕微鏡で見た状態を示
す図である。このようにアルミニウム薄膜に剥れが生じ
ると、反射電極の反射率が低下することがある。However, the stress is different between the aluminum thin film and the molybdenum thin film. Therefore, in the reflective electrode composed of the laminated film of the molybdenum thin film and the aluminum thin film, the internal stress becomes very large depending on the combination of the film thicknesses of the aluminum thin film and the molybdenum thin film. Peeling occurs. FIG. 3 is a diagram showing a state in which a portion where the aluminum thin film is peeled off in the reflective electrode having a laminated structure of the aluminum thin film and the molybdenum thin film is viewed with an optical microscope. When the aluminum thin film is peeled off in this way, the reflectance of the reflective electrode may decrease.
【００１０】アルミニウム薄膜とモリブテン薄膜とから
なる２層構造の薄膜部品の膜剥れの問題は、反射電極だ
けでなく走査線およびスイッチング素子にも発生してい
る。たとえば液晶表示装置において、表示画面の大画面
化および高精細化に伴って、走査線の長さが長くなり、
さらに画素の開口率がほぼ一定値に保たれるならば、走
査線の幅が細くなる。これらによって、表示画面が大画
面化および高精細化するほど、走査線の抵抗が高抵抗化
する。The problem of film peeling in a two-layer thin film component composed of an aluminum thin film and a molybdenum thin film occurs not only in the reflective electrode but also in the scanning line and the switching element. For example, in a liquid crystal display device, as the display screen becomes larger and the definition becomes higher, the length of the scanning line becomes longer,
Furthermore, if the aperture ratio of the pixel is maintained at a substantially constant value, the width of the scanning line becomes narrow. As a result, the resistance of the scanning line becomes higher as the display screen becomes larger and finer.
【００１１】走査線の高抵抗化を防止するために、金属
のなかでも抵抗値が低いアルミニウムが、走査線の材料
として用いられている。また、スイッチング素子内の走
査線との接続部分は、走査線と同様に、アルミニウムで
形成されていることが多い。しかしながら、走査線の材
料にアルミニウムを単独で用いると、液晶表示装置の製
造工程中の熱処理工程において、ヒロックと呼ばれる凸
状欠陥がアルミニウム薄膜に生じるため、走査線と信号
線との層間絶縁性が大きく悪化する。In order to prevent the resistance of the scanning line from becoming high, aluminum, which has a low resistance value among metals, is used as a material of the scanning line. In addition, the connection portion with the scanning line in the switching element is often formed of aluminum, like the scanning line. However, when aluminum is used alone as the material of the scanning line, convex defects called hillocks are generated in the aluminum thin film in the heat treatment step in the manufacturing process of the liquid crystal display device, so that the interlayer insulating property between the scanning line and the signal line is reduced. It gets much worse.
【００１２】アルミニウム薄膜のヒロックを防止する技
術として、アルミニウム薄膜を用いる薄膜部品を、アル
ミニウム薄膜上に高融点金属膜を積層した構造にする技
術が有る。具体的には、上記薄膜部品を、第１層にアル
ミニウムを用い、第２層にアルミニウム−タンタル化合
物（ＡｌＴａ）とクロム（Ｃｒ）とモリブテン（Ｍｏ）
とのうちのいずれか１種類の材料をそれぞれ用いる２層
構造にする。これらの薄膜部品におけるヒロックに起因
するアルミニウム薄膜の剥れの発生状況を比較する場
合、モリブテン薄膜とアルミニウム薄膜とが積層された
薄膜部品が、ヒロック発生防止に適していることが知ら
れている。これは、モリブテン薄膜とアルミニウム薄膜
とが積層された薄膜部品では、熱処理工程中の状態変化
が弾性的であるために、各々の膜のストレスが緩和で
き、アルミニウム薄膜の剥れが起こりにくいからであ
る。As a technique for preventing hillocks in an aluminum thin film, there is a technique in which a thin film component using an aluminum thin film has a structure in which a refractory metal film is laminated on the aluminum thin film. Specifically, in the thin film component, aluminum is used for the first layer, and aluminum-tantalum compound (AlTa), chromium (Cr), and molybdenum (Mo) are used for the second layer.
A two-layer structure using any one of the above materials is used. When comparing the occurrence of peeling of an aluminum thin film due to hillocks in these thin film components, it is known that a thin film component in which a molybdenum thin film and an aluminum thin film are laminated is suitable for preventing hillock generation. This is because, in a thin-film component in which a molybdenum thin film and an aluminum thin film are laminated, since the state change during the heat treatment process is elastic, the stress of each film can be relaxed and the aluminum thin film is less likely to peel off. is there.
【００１３】また、特開平１１−１４５４８６号公報で
は、ＷＳｉ（タングステン−珪素化合物）膜をショット
キー金属膜として複数の金属膜が積層されたゲート電極
を備えた電解効果型の半導体装置において、ゲート電極
の剥れを抑制する技術を提案している。上記半導体装置
のゲート電極は、タングステン膜とＷＳｉ膜との２層構
造、またはＴｉＮ（窒化チタン）膜とタングステン膜と
ＷＳｉ膜との３層構造になっている。上記公報では、ゲ
ート電極の積層された各金属膜の応カと膜厚とを掛けた
数値の合計が、４．２×１０5ｄｙｎ／ｃｍを越えない
ように、半導体装置を設計することによって、ゲート電
極の剥れを抑制している。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-145486, in a field effect type semiconductor device having a gate electrode in which a plurality of metal films are stacked using a WSi (tungsten-silicon compound) film as a Schottky metal film, We have proposed a technology to prevent electrode peeling. The gate electrode of the semiconductor device has a two-layer structure of a tungsten film and a WSi film, or a three-layer structure of a TiN (titanium nitride) film, a tungsten film and a WSi film. In the above publication, the semiconductor device is designed so that the total of the numerical values obtained by multiplying the response of the respective metal films laminated on the gate electrode by the film thickness does not exceed 4.2 × 10 5 dyn / cm. The gate electrode is prevented from peeling off.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、液晶
表示装置においては、走査線とスイッチング素子と反射
電極とに、アルミニウム薄膜とモリブテン薄膜との積層
構造が採用されている。従来技術では、アルミニウム薄
膜を含む積層構造を有する薄膜部品において、ヒロック
を確実に防止するための具体的な構成、たとえばアルミ
ニウム薄膜の膜厚とモリブテン薄膜の膜厚との関係は、
明らかになっていない。特開平１１−１４５４８６号公
報は、ＷＳｉ膜を含む積層構造のゲート電極の剥れを防
止する技術を開示している。しかしながら、アルミニウ
ム薄膜を含む積層構造を有する薄膜部品の膜剥れを防止
する技術は、特開平１１−１４５４８６号公報にはまっ
たく開示されていない。As described above, in the liquid crystal display device, the laminated structure of the aluminum thin film and the molybdenum thin film is adopted for the scanning line, the switching element and the reflective electrode. In the prior art, in a thin film component having a laminated structure including an aluminum thin film, a specific configuration for reliably preventing hillocks, for example, the relationship between the thickness of the aluminum thin film and the thickness of the molybdenum thin film is
Not clear. Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-145486 discloses a technique for preventing peeling of a gate electrode having a laminated structure including a WSi film. However, Japanese Patent Laid-Open No. 11-145486 does not disclose any technique for preventing film peeling of a thin film component having a laminated structure including an aluminum thin film.
【００１５】本発明の目的は、アルミニウム薄膜の膜剥
れを生じさせない金属膜基板および液晶表示装置を提供
することである。An object of the present invention is to provide a metal film substrate and a liquid crystal display device which do not cause film peeling of an aluminum thin film.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、第１基板およ
び第２基板と、第１基板と第２基板との間に封入される
液晶材料からなる液晶層と、アルミニウムを含む導電性
材料から形成され、第１基板と液晶層との間に介在され
ている第１電極と、液晶層を介して第１電極と対向する
第２電極と、モリブテンを含む材料から形成され、第１
基板と第１電極との間に介在されている腐食防止膜であ
って、かつ、腐食防止膜の応力と腐食防止膜の膜厚との
積に対する第１電極の応力と第１電極の膜厚との積の比
が３．１以上１０．２以下になるように成膜されている
腐食防止膜とを含むことを特徴とする液晶表示装置であ
る。The present invention is directed to a first substrate and a second substrate, a liquid crystal layer made of a liquid crystal material sealed between the first substrate and the second substrate, and a conductive material containing aluminum. A first electrode formed between the first substrate and the liquid crystal layer, a second electrode facing the first electrode via the liquid crystal layer, and a material containing molybdenum.
A corrosion prevention film interposed between the substrate and the first electrode, and the stress of the first electrode and the film thickness of the first electrode with respect to the product of the stress of the corrosion prevention film and the film thickness of the corrosion prevention film. A liquid crystal display device, comprising: a corrosion prevention film formed so that a product ratio of the product and the product is 3.1 or more and 10.2 or less.
【００１７】本発明に従えば、アルミニウムを含む第１
電極とモリブテンを含む腐食防止膜とが第１基板上に積
層される構成の液晶表示装置において、腐食防止膜の応
力と腐食防止膜の膜厚との積に対する第１電極の応力と
第１電極の膜厚との積の比が、３．１以上１０．２以下
に選ばれる。これによって、第１電極および腐食防止膜
のストレスバランスがそれぞれ保たれるので、アルミニ
ウムを含む第１電極の剥れを確実に防止することができ
る。したがって液晶表示装置は、電食を確実に防止しつ
つ、第１電極の反射率の低下を防止することができる。
さらには、設計寸法通りの液晶表示装置の製造が可能に
なる。According to the invention, a first aluminum-containing first
In a liquid crystal display device having a structure in which an electrode and a corrosion preventing film containing molybdenum are laminated on a first substrate, the stress of the first electrode and the first electrode with respect to the product of the stress of the corrosion preventing film and the film thickness of the corrosion preventing film. The product ratio with the film thickness of is selected from 3.1 to 10.2. As a result, the stress balance between the first electrode and the corrosion prevention film is maintained, so that peeling of the first electrode containing aluminum can be reliably prevented. Therefore, the liquid crystal display device can prevent the deterioration of the reflectance of the first electrode while surely preventing the electrolytic corrosion.
Furthermore, it becomes possible to manufacture a liquid crystal display device according to design dimensions.
【００１８】また本発明は、前記第１電極の膜厚が、３
０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする。In the present invention, the film thickness of the first electrode is 3
It is characterized by being 0 nm or more and 200 nm or less.
【００１９】本発明に従えば、液晶表示装置において、
アルミニウムを含む第１電極の膜厚が３０ｎｍ未満の場
合、反射板を兼ねる第１電極の光の反射率が低下する。
また、前記第１電極の膜厚が２００ｎｍを超える場合、
第１電極形成工程中のエッチング処理に要する時間が長
くなる。これらの理由に基き、第１電極の膜厚は、３０
ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。According to the present invention, in a liquid crystal display device,
When the film thickness of the first electrode containing aluminum is less than 30 nm, the light reflectance of the first electrode which also serves as a reflector is lowered.
When the film thickness of the first electrode exceeds 200 nm,
The time required for the etching process during the first electrode forming step becomes long. Based on these reasons, the film thickness of the first electrode is 30
The thickness is preferably not less than 200 nm and not more than 200 nm.
【００２０】また本発明は、前記腐食防止膜の膜厚が、
５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることを特徴とする。In the present invention, the thickness of the corrosion prevention film is
It is characterized by being 50 nm or more and 150 nm or less.
【００２１】本発明に従えば、液晶表示装置において、
モリブテンを含む腐食防止膜の膜厚が５０ｎｍ未満の場
合、アルミニウムを含む第１電極に起因する電食を充分
に防止することが困難である。また腐食防止膜の膜厚が
１５０ｎｍを超える場合、第１電極および腐食防止膜の
少なくとも一方に膜剥れが起き易くなる。これらの理由
に基き、腐食防止膜の膜厚は、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ
以下であることが好ましい。According to the invention, in the liquid crystal display device,
When the thickness of the corrosion prevention film containing molybdenum is less than 50 nm, it is difficult to sufficiently prevent electrolytic corrosion due to the first electrode containing aluminum. When the thickness of the corrosion prevention film exceeds 150 nm, film peeling easily occurs on at least one of the first electrode and the corrosion prevention film. Based on these reasons, the thickness of the corrosion prevention film is 50 nm or more and 150 nm or more.
The following is preferable.
【００２２】また本発明は、基板と、アルミニウムを含
む材料から形成され、基板上に成膜されている第１薄膜
と、モリブテンを含む材料から形成され、第１薄膜と少
なくとも一部分が重なる第２薄膜であって、かつ、第２
薄膜の応力と第２薄膜の膜厚との積に対する第１薄膜の
応力と第１薄膜の膜厚との積の比が３．１以上１０．２
以下になるように成膜されている第２薄膜とを含むこと
を特徴とする金属膜基板である。According to the present invention, a substrate, a first thin film formed of a material containing aluminum and formed on the substrate, and a second thin film formed of a material containing molybdenum and at least partially overlapping the first thin film. Thin film and second
The ratio of the product of the stress of the first thin film and the film thickness of the first thin film to the product of the stress of the thin film and the film thickness of the second thin film is 3.1 or more 10.2.
A metal film substrate including a second thin film formed as described below.
【００２３】本発明に従えば、アルミニウムを含む第１
薄膜とモリブテンを含む第２薄膜とが基板上に積層され
ている構成の金属膜基板において、第２薄膜の応力と第
２薄膜の膜厚との積に対する第１薄膜の応力と第１薄膜
の膜厚との積の比が、３．１以上１０．２以下に選ばれ
る。これによって、第１薄膜および第２薄膜のストレス
バランスがそれぞれ保たれるので、アルミニウムを含む
第１薄膜の剥れが確実に防止される。According to the invention, a first one containing aluminum
In a metal film substrate having a configuration in which a thin film and a second thin film containing molybdenum are laminated on a substrate, the stress of the first thin film and the stress of the first thin film with respect to the product of the stress of the second thin film and the film thickness of the second thin film The product ratio with the film thickness is selected to be 3.1 or more and 10.2 or less. As a result, the stress balance between the first thin film and the second thin film is maintained, so that peeling of the first thin film containing aluminum is reliably prevented.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある液晶表示装置１の概略的な構成を示す断面図であ
る。図２は、図１の液晶表示装置１の第１基板３側の部
分の概略的な構成を示す平面図である。図１と図２とを
合わせて説明する。1 is a sectional view showing a schematic structure of a liquid crystal display device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of a portion of the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 on the first substrate 3 side. 1 and 2 will be described together.
【００２５】図１の液晶表示装置１は、基本的には、第
１基板３、第２基板４、液晶層５、第１電極７、第２電
極８、および腐食防止膜９を、最低限含む。第１基板３
および第２基板４は、相互に平行に、間隔を空けて配置
される。液晶層５は、第１基板３と第２基板４との間に
封入される液晶材料から形成される。第１電極７は、ア
ルミニウムを含む導電性材料から形成されており、か
つ、第１基板３と液晶層５との間に介在されている。第
２電極８は、液晶層５を介して第１電極７と対向する。
腐食防止膜９は、モリブテンを含む導電性材料から形成
され、かつ、第１電極７と第１基板３との間に介在され
ている。腐食防止膜９の応力ＦＭｏと腐食防止膜９の膜
厚ＷＭｏとの積に対する第１電極７の応力ＦＡｌと第１
電極７の膜厚ＷＡｌとの積の比が、３．１以上１０．２
以下になるように、第１電極７および腐食防止膜９がそ
れぞれ成膜されている。図１の例では、第１電極７はア
ルミニウム単体から形成され、第１電極７の膜厚ＷＡｌ
が１００ｎｍ（＝１０００Å）に選ばれている。また腐
食防止膜９はモリブテン単体から形成され、腐食防止膜
９の膜厚ＷＭｏが５０ｎｍ（＝５００Å）に選ばれてい
る。The liquid crystal display device 1 of FIG. 1 basically includes at least the first substrate 3, the second substrate 4, the liquid crystal layer 5, the first electrode 7, the second electrode 8 and the corrosion prevention film 9. Including. First substrate 3
The second substrate 4 and the second substrate 4 are arranged in parallel with each other with a space. The liquid crystal layer 5 is formed of a liquid crystal material sealed between the first substrate 3 and the second substrate 4. The first electrode 7 is made of a conductive material containing aluminum, and is interposed between the first substrate 3 and the liquid crystal layer 5. The second electrode 8 faces the first electrode 7 via the liquid crystal layer 5.
The corrosion prevention film 9 is formed of a conductive material containing molybdenum, and is interposed between the first electrode 7 and the first substrate 3. The stress FAl of the first electrode 7 with respect to the product of the stress FMo of the corrosion prevention film 9 and the film thickness WMo of the corrosion prevention film 9 and the first
The ratio of the product of the electrode 7 and the film thickness WAl is 3.1 or more and 10.2.
The first electrode 7 and the corrosion prevention film 9 are respectively formed as described below. In the example of FIG. 1, the first electrode 7 is made of aluminum alone, and the film thickness WAl of the first electrode 7 is WAl.
Is selected to be 100 nm (= 1000 Å). The anticorrosion film 9 is formed of molybdenum alone, and the film thickness WMo of the anticorrosion film 9 is selected to be 50 nm (= 500Å).
【００２６】図１の液晶表示装置１は、具体的には、三
端子素子である薄膜トランジスタをスイッチング素子と
して用いるアクティブマトリクス駆動方式を採用してお
り、かつ、第１電極７が反射板を兼ねる構成の反射型の
液晶表示装置である。図１の液晶表示装置１の具体的な
構成は、以下の通りである。図１の液晶表示装置１は、
具体的には、上述の構成部品の他に、第１配向膜１１、
第２配向膜１２、複数本の走査線１３、複数本の信号線
１４、複数個のスイッチング素子１５、および層間絶縁
膜１６をさらに含む。第１電極７および腐食防止膜９
は、スイッチング素子１５と同数個用意されている。な
お、図２では、第１基板３と第１配向膜１１との間に配
置される全部品だけ、すなわち、第１電極７、走査線１
３、信号線１４、およびスイッチング素子１５、および
層間絶縁膜１６だけを記し、他の部品は省略している。Specifically, the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 adopts an active matrix driving method using a thin film transistor which is a three-terminal element as a switching element, and the first electrode 7 also serves as a reflection plate. Is a reflective liquid crystal display device. The specific configuration of the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 is as follows. The liquid crystal display device 1 of FIG.
Specifically, in addition to the above-mentioned components, the first alignment film 11,
The second alignment film 12, the plurality of scanning lines 13, the plurality of signal lines 14, the plurality of switching elements 15, and the interlayer insulating film 16 are further included. First electrode 7 and corrosion prevention film 9
Are prepared as many as the switching elements 15. Note that, in FIG. 2, only all components arranged between the first substrate 3 and the first alignment film 11, that is, the first electrode 7, the scanning line 1 are shown.
3, only the signal line 14, the switching element 15, and the interlayer insulating film 16 are shown, and other parts are omitted.
【００２７】第１基板３および第２基板４のうち、少な
くとも第２基板４は、透光性を有する。第１基板３およ
び第２基板４は、たとえばガラスで実現されるような絶
縁性材料から形成されている。第２電極８は、第２基板
４と液晶層５との間に配置され、かつ、液晶層５を介し
て全ての第１電極７と対向する大きさを有する。第１配
向膜１１は、第１基板３と液晶層５との間に介在されて
おり、かつ、第１基板３と液晶層５との間に配置される
全ての部品７，１１，１３〜１６のうちで液晶層５に最
近接している。第２配向膜１２は、第２基板４と液晶層
５との間に介在されており、かつ、第２基板４と液晶層
５との間に配置される全ての部品８，１２のうちで液晶
層５に最近接している。Of the first substrate 3 and the second substrate 4, at least the second substrate 4 has a light-transmitting property. The first substrate 3 and the second substrate 4 are made of an insulating material such as glass. The second electrode 8 is disposed between the second substrate 4 and the liquid crystal layer 5, and has a size that faces all the first electrodes 7 with the liquid crystal layer 5 in between. The first alignment film 11 is interposed between the first substrate 3 and the liquid crystal layer 5, and all the components 7, 11, 13 to be arranged between the first substrate 3 and the liquid crystal layer 5 are arranged. It is closest to the liquid crystal layer 5 out of 16. The second alignment film 12 is interposed between the second substrate 4 and the liquid crystal layer 5, and of all the components 8 and 12 arranged between the second substrate 4 and the liquid crystal layer 5. It is closest to the liquid crystal layer 5.
【００２８】複数本の走査線１３は、長さ方向が相互に
平行になり、かつ隣合う２本の走査線１３の間に所定の
間隔が空くように、第１基板３の液晶層５側の一方面上
に配置される。複数本の信号線１４は、長さ方向が相互
に平行になり、かつ隣合う２本の信号線１４の間に所定
の間隔が空くように、第１基板３の一方面上に配置され
る。走査線１３と信号線１４とは、第１基板３の一方面
の法線方向から見て、相互に直交している。走査線１３
と信号線１４とは、絶縁膜等を用いて、１本ずつ、相互
に電気的に絶縁されている。第１基板３の一方面の法線
方向から見て全走査線１３と全信号線１４とによって構
成される格子によって区切られた行列状の複数の各区画
内、すなわち行列状に並ぶ複数の各画素領域内に、複数
個のスイッチング素子１５が１つずつ配置される。The plurality of scanning lines 13 have their length directions parallel to each other, and a predetermined space is provided between two adjacent scanning lines 13 so that the first substrate 3 has the liquid crystal layer 5 side. Placed on one side. The plurality of signal lines 14 are arranged on one surface of the first substrate 3 such that their length directions are parallel to each other and a predetermined space is provided between two adjacent signal lines 14. . The scanning lines 13 and the signal lines 14 are orthogonal to each other when viewed in the normal direction of the one surface of the first substrate 3. Scan line 13
The signal line 14 and the signal line 14 are electrically insulated from each other one by one using an insulating film or the like. When viewed from the direction normal to the one surface of the first substrate 3, in each of a plurality of matrix-shaped sections partitioned by a grid formed by all the scanning lines 13 and all the signal lines 14, that is, each of the plurality of rows arranged in a matrix. A plurality of switching elements 15 are arranged one by one in the pixel region.
【００２９】第１基板３の液晶層５側の一方面上には、
全走査線１３と全信号線１４と全スイッチング素子１５
を覆うように、層間絶縁膜１６が形成されている。層間
絶縁膜１６の液晶層５側の表面には、複数の凹凸部が形
成されている。層間絶縁膜１６は、たとえば、感光性樹
脂を用いて形成されている。腐食防止膜９および第１電
極７は、層間絶縁膜１６の上に、順次形成されている。
このため、第１電極７の表面は、滑らかな凹凸形状を有
する。全腐食防止膜９および全第１電極７は、前記行列
状に並ぶ複数の各画素領域内に、１つずつ配置される。On one surface of the first substrate 3 on the liquid crystal layer 5 side,
All scanning lines 13, all signal lines 14, and all switching elements 15
An interlayer insulating film 16 is formed so as to cover the. A plurality of uneven portions are formed on the surface of the interlayer insulating film 16 on the liquid crystal layer 5 side. The interlayer insulating film 16 is formed using, for example, a photosensitive resin. The corrosion prevention film 9 and the first electrode 7 are sequentially formed on the interlayer insulating film 16.
Therefore, the surface of the first electrode 7 has a smooth uneven shape. All the corrosion preventing films 9 and all the first electrodes 7 are arranged one by one in each of the plurality of pixel regions arranged in a matrix.
【００３０】隣合う２本の走査線１３と隣合う２本の信
号線１４とで区切られた単一の画素領域内において、該
画素領域内に位置する第１電極７は、該画素領域を囲む
２本の信号線１４の内のいずれか一方信号線１４と、該
画素領域に配置される１つのスイッチング素子１５を介
して、電気的に接続される。具体的には、前記画素領域
内において、層間絶縁膜１６にコンタクトホール１７が
形成されており、層間絶縁膜１６の一方面側の第１電極
７は、層間絶縁膜１６の他方面側のスイッチング素子１
５の端子と、層間絶縁膜１６のコンタクトホール１７を
介して電気的に接続されている。前記画素領域内のスイ
ッチング素子１５は、該画素領域を囲む２本の走査線１
３のうちのいずれか１本と、電気的に接続されている。In a single pixel area divided by two adjacent scanning lines 13 and two adjacent signal lines 14, the first electrode 7 located in the pixel area is divided into the pixel area. One of the two surrounding signal lines 14 is electrically connected to one signal line 14 via one switching element 15 arranged in the pixel region. Specifically, in the pixel region, the contact hole 17 is formed in the interlayer insulating film 16, and the first electrode 7 on one surface side of the interlayer insulating film 16 is switched on the other surface side of the interlayer insulating film 16. Element 1
5 is electrically connected to the terminal 5 through the contact hole 17 of the interlayer insulating film 16. The switching element 15 in the pixel area is composed of two scanning lines 1 surrounding the pixel area.
It is electrically connected to any one of the three.
【００３１】単一のスイッチング素子１５である薄膜ト
ランジスタは、ゲート電極２１、ゲート絶縁層２２、半
導体層２３、２つのｎ型半導体層２４，２５、ソース電
極２６、およびドレイン電極２７を含む。端子電極であ
るゲート電極２１とソース電極２６とドレイン電極２７
とは、三端子素子である薄膜トランジスタの端子を兼ね
ており、たとえばタンタル（Ｔａ）等の導電体材料から
から形成されている。ゲート絶縁層２２は、たとえば窒
素−珪素化合物（ＳｉＮｘ）等の絶縁性材料から形成さ
れている。半導体層２３は、アモルファスシリコン（ａ
−Ｓｉ）等の半導体材料から形成されている。各ｎ型半
導体層２４，２５は、ｎ型のアモルファスシリコン（ｎ
型ａ−Ｓｉ）等のｎ型半導体材料からそれぞれ形成され
ている。The thin film transistor, which is a single switching element 15, includes a gate electrode 21, a gate insulating layer 22, a semiconductor layer 23, two n-type semiconductor layers 24 and 25, a source electrode 26, and a drain electrode 27. The gate electrode 21, the source electrode 26, and the drain electrode 27 which are terminal electrodes
Is also used as a terminal of a thin film transistor which is a three-terminal element, and is formed of a conductive material such as tantalum (Ta). The gate insulating layer 22 is formed of an insulating material such as a nitrogen-silicon compound (SiNx). The semiconductor layer 23 is made of amorphous silicon (a
-Si) and other semiconductor materials. Each of the n-type semiconductor layers 24 and 25 includes an n-type amorphous silicon (n
A-Si) and other n-type semiconductor materials.
【００３２】ゲート電極２１は、たとえば、走査線１３
から凸状に分岐している部分から形成されており、絶縁
性を有する第１基板３上に直接配置されている。ゲート
絶縁層２２は、走査線１３およびゲート電極２１を覆
い、走査線１３とゲート電極２１とを他の部品７，９，
１４，２３〜２７から電気的に絶縁している。半導体層
２３は、ゲート絶縁層２２を介してゲート電極２１の上
に配置されており、かつ、ソース電極２６およびドレイ
ン電極２７とゲート電極２１との間に介在される。２つ
のｎ型半導体層２４，２５のうちのいずれか一方のｎ型
半導体層２４は、ソース電極２６と半導体層２３との間
に介在される。２つのｎ型半導体層２４，２５のうちの
いずれか他方のｎ型半導体層２５は、ドレイン電極２７
と半導体層２３との間に介在される。The gate electrode 21 is, for example, the scanning line 13
Is formed from a portion that branches in a convex shape, and is directly arranged on the first substrate 3 having an insulating property. The gate insulating layer 22 covers the scanning line 13 and the gate electrode 21, and connects the scanning line 13 and the gate electrode 21 to other components 7, 9,
It is electrically insulated from 14, 23-27. The semiconductor layer 23 is disposed on the gate electrode 21 via the gate insulating layer 22 and is interposed between the source electrode 26 and the drain electrode 27 and the gate electrode 21. One of the two n-type semiconductor layers 24 and 25 has the n-type semiconductor layer 24 interposed between the source electrode 26 and the semiconductor layer 23. The other n-type semiconductor layer 25 of the two n-type semiconductor layers 24 and 25 is the drain electrode 27.
And the semiconductor layer 23.
【００３３】ソース電極２６は、たとえば、信号線１４
から凸状に分岐された部分から形成されている。ドレイ
ン電極２７は、層間絶縁膜１６のコンタクトホール１７
と腐食防止膜９とを介して、第１電極７と電気的に接続
される。図１のスイッチング素子１５は、エッチングス
トッパ２８をさらに含む。エッチングストッパ２８は、
スイッチング素子１５の製造工程に際し、２つのｎ型半
導体層２４，２５の形成工程、およびソース電極２６お
よびドレイン電極２７の形成工程において、半導体層２
３を保護している。The source electrode 26 is, for example, the signal line 14
Is formed from a part branched in a convex shape. The drain electrode 27 is formed in the contact hole 17 of the interlayer insulating film 16.
And the corrosion prevention film 9 are electrically connected to the first electrode 7. The switching element 15 of FIG. 1 further includes an etching stopper 28. The etching stopper 28 is
In the process of manufacturing the switching element 15, in the process of forming the two n-type semiconductor layers 24 and 25 and the process of forming the source electrode 26 and the drain electrode 27, the semiconductor layer 2
3 is protected.
【００３４】腐食防止膜９は、モリブテンを含むため、
アルミニウムを含む第１電極７に係る耐電食機能を備え
ている。腐食防止膜９は、上述したように、第１電極７
とスイッチング素子１５の端子との間にも介在されてい
る。腐食防止膜９を備えることによって、図１の液晶表
示装置１において、第１電極７が腐食防止膜９以外の他
の金属部品と直接接することが無くなるため、アルミニ
ウムに起因する電食の発生が防止される。Since the corrosion prevention film 9 contains molybdenum,
It has an electrolytic corrosion resistance function related to the first electrode 7 containing aluminum. As described above, the corrosion prevention film 9 is formed on the first electrode 7
And the terminal of the switching element 15 are also interposed. By providing the corrosion prevention film 9, the first electrode 7 in the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 does not come into direct contact with other metal components other than the corrosion prevention film 9, so that the occurrence of electrolytic corrosion due to aluminum is prevented. To be prevented.
【００３５】図１の液晶表示装置１は、アルミニウムを
含む材料から形成される第１薄膜である第１電極７と、
モリブテンを含む材料から形成される第２薄膜である腐
食防止膜９との構成に特徴がある。前記第１薄膜と前記
第２薄膜との積層構造を有する薄膜部品の構成につい
て、以下に述べる。The liquid crystal display device 1 of FIG. 1 includes a first electrode 7 which is a first thin film formed of a material containing aluminum,
It is characterized by the configuration with the corrosion prevention film 9 which is the second thin film formed of a material containing molybdenum. The structure of a thin film component having a laminated structure of the first thin film and the second thin film will be described below.
【００３６】一般に、２種類の薄膜が１枚ずつ積層され
た２層構造の薄膜部品において、２種類の薄膜は、膜応
力に起因する力を互いに及ぼしあう。膜応力に起因する
力は、２種類の薄膜の接合面に平行な方向の応力と該接
合面に垂直な方向の膜厚との積で表される。２種類の薄
膜の接合界面の単位面積当りに、上述の膜応力に起因す
る力が加わると考えられる。つまり、２種類の薄膜のう
ちの一方薄膜において応力が小さくても膜厚が厚けれ
ば、該一方薄膜が２種類の薄膜のうちの他方薄膜に与え
る力は大きくなる。したがって、２種類の各薄膜の界面
の状態が相互に等しいと仮定すれば、２種類の薄膜の密
着性は薄膜毎の応力と厚さとの積に依存し、該積が所定
の限界値を越えた場合に薄膜の剥れが生じると考えられ
る。Generally, in a thin film component having a two-layer structure in which two kinds of thin films are laminated one by one, the two kinds of thin films mutually exert forces due to film stress. The force caused by the film stress is represented by the product of the stress in the direction parallel to the joint surface of the two types of thin films and the film thickness in the direction perpendicular to the joint surface. It is considered that the force due to the above-mentioned film stress is applied to the unit area of the bonding interface between the two kinds of thin films. That is, if the stress is small in one thin film of the two types of thin films and the film thickness is large, the force exerted by the one thin film on the other thin film of the two types of thin films is large. Therefore, assuming that the states of the interfaces of the two types of thin films are equal to each other, the adhesion of the two types of thin films depends on the product of the stress and the thickness of each thin film, and the product exceeds a predetermined limit value. It is considered that peeling of the thin film occurs in the case of
【００３７】図１の液晶表示装置１においては、アルミ
ニウムを含む材料から形成されて反射板を兼ねる第１電
極７と、モリブテンを含む材料から形成される腐食防止
膜９とが、第１基板３上に積層されているため、第１電
極７と腐食防止膜９とが２層構造を有する薄膜部品を形
成している。第１電極７と腐食防止膜９との界面で薄膜
の剥れが生じると、剥れ発生後の第１電極７の反射率が
剥れ発生前の第１電極７の反射率よりも低下する。In the liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1, the first electrode 7 made of a material containing aluminum and also serving as a reflection plate, and the corrosion prevention film 9 made of a material containing molybdenum are provided on the first substrate 3. Being laminated on top, the first electrode 7 and the corrosion prevention film 9 form a thin film component having a two-layer structure. When the thin film peels off at the interface between the first electrode 7 and the corrosion prevention film 9, the reflectance of the first electrode 7 after the peeling is lower than the reflectance of the first electrode 7 before the peeling occurs. .
【００３８】本件出願人は、２層構造の薄膜部品におけ
る上述したような薄膜剥れの理由に着目し、半導体基板
上に形成されたアルミニウムを含む第１の薄膜とモリブ
テンを含む第２の薄膜とが１枚ずつ積層された２層構造
の薄膜部品において、各薄膜の膜厚ＷＡｌ，ＷＭｏと各
薄膜の応力ＦＡｌ，ＦＭｏと薄膜の剥れの有無との関係
を、各薄膜の膜厚ＷＡｌ，ＷＭｏを変えつつ実験的に求
めた。以後、アルミニウムを含む第１の薄膜を「アルミ
ニウム薄膜」と略称し、モリブテンを含む第２の薄膜を
「モリブテン薄膜」と略称する。モリブテン薄膜は、ア
ルミニウム薄膜と基板との間に介在される。The applicant of the present invention pays attention to the reason for the thin film peeling as described above in the thin film component having the two-layer structure, and the first thin film containing aluminum and the second thin film containing molybdenum formed on the semiconductor substrate. In a thin film component having a two-layered structure in which and are laminated one by one, the relationship between the film thickness WAl and WMo of each thin film, the stress FAl and FMo of each thin film, and the presence or absence of peeling of the thin film is described as follows. , WMo was changed and experimentally obtained. Hereinafter, the first thin film containing aluminum is abbreviated as “aluminum thin film”, and the second thin film containing molybdenum is abbreviated as “molybdenum thin film”. The molybdenum thin film is interposed between the aluminum thin film and the substrate.
【００３９】[0039]
【表１】 [Table 1]
【００４０】[0040]
【表２】 [Table 2]
【００４１】表１は、アルミニウム薄膜およびモリブテ
ン薄膜それぞれにおいて、薄膜の膜厚ＷＡｌ，ＷＭｏ
〔単位０．１×ｎｍ（＝Å）〕と、薄膜の応力ＦＡｌ，
ＦＭｏ〔単位:０．１×Ｎ／ｍ2(=dynes/cm2)〕と、薄膜
の応力と薄膜の膜厚との積〔単位:０．１×Ｎ／ｍ(=dyn
es/cm)〕との関係を示す。以後、薄膜の応力と該薄膜の
膜厚との積を「応力膜厚積」と略称する。表２は、アル
ミニウム薄膜とモリブテン薄膜とを積層した薄膜部品に
おいて、膜厚の組合わせに応じたヒロックの発生状況
と、アルミニウム薄膜の膜厚ＷＡｌと、モリブテン薄膜
の膜厚ＷＭｏと、モリブテン薄膜の応力膜厚積に対する
アルミニウム薄膜の応力膜厚積の比とを示す。以後、モ
リブテン薄膜の応力膜厚積に対するアルミニウム薄膜の
応力膜厚積の比を、「Ａｌ／Ｍｏ比」と略称する。表２
において、「○」はヒロックが完全に無い状態を指し、
「△」はヒロックが殆ど確認されない状態を指し、
「×」はヒロックが確認された状態を指す。各薄膜の応
力ＦＡｌ，ＦＭｏの方向は、どちらも張力である。応力
測定は、ＴＥＮＣＯＬＥ社製の段差計を用いて、円板法
によって行った。Ａｌ／Ｍｏ比は、次式に基づいて計算
した。
Ａｌ／Ｍｏ比＝（ＦＡｌ×ＷＡｌ）÷（ＦＭｏ×ＷＭｏ） …（１）Table 1 shows the thin film thicknesses WAl and WMo of the aluminum thin film and the molybdenum thin film, respectively.
[Unit 0.1 × nm (= Å)] and the stress FAl of the thin film,
The product of FMo [unit: 0.1 × N / m 2 (= dynes / cm 2 )] and the stress of the thin film and the film thickness of the thin film [unit: 0.1 × N / m (= dyn
es / cm)]. Hereinafter, the product of the stress of the thin film and the film thickness of the thin film is abbreviated as "stress film thickness product". Table 2 shows the occurrence of hillocks according to the combination of film thicknesses, the film thickness WAl of the aluminum film, the film thickness WMo of the molybdenum film, and the molybdenum film of the molybdenum thin film in the thin film component in which the aluminum thin film and the molybdenum thin film are laminated. And the ratio of the stress film thickness product of the aluminum thin film to the stress film thickness product. Hereinafter, the ratio of the stress film thickness product of the aluminum thin film to the stress film thickness product of the molybdenum thin film is abbreviated as “Al / Mo ratio”. Table 2
In, "○" refers to the state where there is no hillock,
"△" indicates a state where hillocks are hardly confirmed,
“X” indicates a state where hillocks are confirmed. The directions of stress FAl and FMo of each thin film are tension. The stress was measured by the disc method using a step gauge manufactured by TENCOLE. The Al / Mo ratio was calculated based on the following formula. Al / Mo ratio = (FAl × WAl) ÷ (FMo × WMo) (1)
【００４２】表１および表２に示す結果を参照すると、
Ａｌ／Ｍｏ比が３．１以上１０．２以下の範囲内の値で
ある場合、ヒロックは確認されないことがわかる。すな
わち、Ａｌ／Ｍｏ比が３．１以上１０．２以下の範囲内
の値であれば、アルミニウム薄膜とモリブテン薄膜との
積層構造を有する薄膜部品において、アルミニウム薄膜
の剥れが生じない。したがって、図１の液晶表示装置１
において、アルミニウムを含む材料から形成される第１
電極７とモリブテンを含む腐食防止膜９とを、腐食防止
膜９の応力膜厚積に対する第１電極７の応力膜厚積の比
が３．１以上１０．２以下になるように構成すれば、第
１電極７の剥れを防止することができるため、反射率の
低下を防止することができる。Referring to the results shown in Tables 1 and 2,
It can be seen that hillocks are not confirmed when the Al / Mo ratio is a value within the range of 3.1 or more and 10.2 or less. That is, when the Al / Mo ratio is a value within the range of 3.1 or more and 10.2 or less, the aluminum thin film does not peel off in the thin film component having the laminated structure of the aluminum thin film and the molybdenum thin film. Therefore, the liquid crystal display device 1 of FIG.
In, first formed of a material containing aluminum
If the electrode 7 and the corrosion preventive film 9 containing molybdenum are configured such that the ratio of the stress film thickness product of the first electrode 7 to the stress film thickness product of the corrosion preventive film 9 is 3.1 or more and 10.2 or less. Since it is possible to prevent the first electrode 7 from peeling off, it is possible to prevent a decrease in reflectance.
【００４３】図１の液晶表示装置１において、アルミニ
ウムを含む第１電極７の膜厚ＷＡｌが３０ｎｍ（＝３０
０Å）未満の場合、反射板を兼ねる第１電極７の光の反
射率が、実用上充分な最低反射率よりも低下する。ま
た、前記第１電極７の膜厚ＷＡｌが２００ｎｍ（＝２０
００Å）を超える場合、アルミニウムを含む薄膜をエッ
チングして第１電極７を形成する工程において、エッチ
ング処理に要する時間が、実用上許容される最長加工時
間よりも長くなる。これらの理由に基き、第１電極７の
膜厚ＷＡｌは、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であること
が好ましい。In the liquid crystal display device 1 of FIG. 1, the film thickness WAl of the first electrode 7 containing aluminum is 30 nm (= 30).
If it is less than 0Å), the light reflectance of the first electrode 7, which also functions as a reflector, is lower than the practically sufficient minimum reflectance. Further, the film thickness WAl of the first electrode 7 is 200 nm (= 20
If it exceeds 00Å), the time required for the etching process in the step of etching the thin film containing aluminum to form the first electrode 7 becomes longer than the practically allowable maximum processing time. Based on these reasons, the film thickness WAl of the first electrode 7 is preferably 30 nm or more and 200 nm or less.
【００４４】また図１の液晶表示装置１において、モリ
ブテンを含む腐食防止膜９の膜厚ＷＭｏが５０ｎｍ（＝
５００Å）未満の場合、アルミニウムを含む第１電極７
に起因する電食を充分に防止することが困難である。ま
た腐食防止膜９の膜厚ＷＭｏが１５０ｎｍ（＝１５００
Å）を超える場合、モリブテンを含む腐食防止膜９の応
力増加に起因して、第１電極７および腐食防止膜９の少
なくとも一方に膜剥れが起き易くなる。これらの理由に
基き、腐食防止膜９の膜厚ＷＭｏは、５０ｎｍ以上１５
０ｎｍ以下であることが好ましい。In the liquid crystal display device 1 of FIG. 1, the thickness WMo of the corrosion prevention film 9 containing molybdenum is 50 nm (=
If less than 500Å), the first electrode 7 containing aluminum
It is difficult to sufficiently prevent electrolytic corrosion caused by Further, the film thickness WMo of the corrosion prevention film 9 is 150 nm (= 1500
When it exceeds Å), film peeling easily occurs in at least one of the first electrode 7 and the corrosion prevention film 9 due to the increase in stress of the corrosion prevention film 9 containing molybdenum. Based on these reasons, the film thickness WMo of the corrosion prevention film 9 is 50 nm or more and 15 nm or more.
It is preferably 0 nm or less.
【００４５】上述した図１の液晶表示装置１において、
第１電極７の膜厚ＷＡｌは１００ｎｍに選ばれ、腐食防
止膜９の膜厚ＷＭｏは５０ｎｍに選ばれている。この結
果、腐食防止膜９の応力膜厚積に対する第１電極７の応
力膜厚積の比は５．１８になり、上述したＡｌ／Ｍｏ比
の許容範囲内に含まれる。これによって、図１の液晶表
示装置１の第１電極７の剥れは確実に防止される。ま
た、第１電極７の膜厚ＷＡｌは上述した第１電極７の膜
厚ＷＡｌの好ましい範囲に含まれているため、図１の液
晶表示装置１は、第１電極７の反射率を実用上充分な程
度に保ちつつ、エッチング処理に要する時間の増大を抑
制することができる。さらにまた、腐食防止膜９の膜厚
ＷＭｏは上述した腐食防止膜９の膜厚ＷＭｏの好ましい
範囲に含まれているため、図１の液晶表示装置１は、電
食を充分に抑制しつつ、腐食防止膜９の応力増加に起因
する膜剥れを確実に防止することができる。In the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 described above,
The film thickness WAl of the first electrode 7 is selected to be 100 nm, and the film thickness WMo of the corrosion prevention film 9 is selected to be 50 nm. As a result, the ratio of the stress-film thickness product of the first electrode 7 to the stress-film thickness product of the corrosion prevention film 9 is 5.18, which is included in the above-mentioned allowable range of the Al / Mo ratio. This surely prevents the first electrode 7 of the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 from peeling off. Since the film thickness WAl of the first electrode 7 is included in the preferable range of the film thickness WAl of the first electrode 7 described above, the liquid crystal display device 1 of FIG. It is possible to suppress an increase in the time required for the etching process while maintaining the sufficient level. Furthermore, since the film thickness WMo of the corrosion prevention film 9 is included in the preferable range of the film thickness WMo of the corrosion prevention film 9 described above, the liquid crystal display device 1 of FIG. It is possible to reliably prevent film peeling due to an increase in stress of the corrosion prevention film 9.
【００４６】本実施の形態の液晶表示装置１は、これら
の他、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変形実
施が可能である。また、図１の液晶表示装置１の各構成
部品の詳細な構成および動作は、同じ効果が得られるな
らば、上述の構成および動作に限らず、他の構成および
動作によって実現されてもよい。たとえば、図１の液晶
表示装置１は薄膜トランジスタを用いたアクティブマト
リクス駆動方式を採用しているが、これに限らず、ＭＩ
Ｍ素子等の２端子素子を用いたアクティブマトリクス駆
動方式を採用していても良い。In addition to these, the liquid crystal display device 1 of the present embodiment can be variously modified without departing from the scope of the present invention. Further, the detailed configuration and operation of each component of the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 are not limited to the above-described configuration and operation as long as the same effect can be obtained, and may be realized by other configuration and operation. For example, the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 adopts an active matrix driving method using thin film transistors, but the invention is not limited to this, and the MI
An active matrix driving method using a 2-terminal element such as an M element may be adopted.
【００４７】さらにまた、上述した２層構造の薄膜部品
における両薄膜の応力ＦＡｌ，ＦＭｏおよび膜厚ＷＡ
ｌ，ＷＭｏの関係は、図１の液晶表示装置１に限らず、
アルミニウム薄膜およびモリブテン薄膜を積層した薄膜
部品を含む金属膜基板に適用可能である。すなわち、ア
ルミニウムを含む材料から形成される第１薄膜と、モリ
ブテンを含む材料から形成される第２薄膜とが基板上に
形成されており、かつ第２薄膜の少なくとも一部分が第
１薄膜と重なる金属板基板において、第２薄膜の応力Ｆ
Ｍｏと第２薄膜の膜厚ＷＭｏとの積に対する第１薄膜の
応力ＦＡｌと第１薄膜の膜厚ＷＡｌとの積の比が３．１
以上１０．２以下になるように、第１薄膜と第２薄膜と
がそれぞれ形成されることが好ましい。これによって、
第１薄膜および第２薄膜のストレスバランスがそれぞれ
保たれるので、アルミニウムを含む第１薄膜の剥れが確
実に防止される。Furthermore, the stresses FAl and FMo of both thin films and the film thickness WA in the above-mentioned two-layer structure thin film component.
The relationship between l and WMo is not limited to the liquid crystal display device 1 of FIG.
It can be applied to a metal film substrate including a thin film component in which an aluminum thin film and a molybdenum thin film are laminated. That is, a first thin film formed of a material containing aluminum and a second thin film formed of a material containing molybdenum are formed on a substrate, and at least a part of the second thin film overlaps with the first thin film. In the plate substrate, the stress F of the second thin film
The ratio of the product of the stress FAl of the first thin film and the film thickness WAl of the first thin film to the product of Mo and the film thickness WMo of the second thin film is 3.1.
It is preferable that the first thin film and the second thin film are respectively formed so as to be 10.2 or less. by this,
Since the stress balances of the first thin film and the second thin film are respectively maintained, peeling of the first thin film containing aluminum is reliably prevented.
【００４８】このような金属板基板は、たとえば、２層
構造の配線が基板上に形成されている金属板基板であっ
て、該配線の基板側の１層目がアルミニウムを含む材料
から形成されており、該配線の上側の２層目がモリブテ
ン等の高融点金属を含む材料から形成されている構成の
金属板基板である。これによって上記金属膜基板は、配
線の抵抗の増加を抑制しつつヒロックを防止すると共
に、膜剥れを確実に防止することができる。このような
構成の配線は、液晶表示装置１に限らず、液晶以外の他
の表示媒体を用いる平板型表示装置、または、集積回路
等が積載される配線基板に採用されてもよい。Such a metal plate substrate is, for example, a metal plate substrate in which wiring having a two-layer structure is formed on the substrate, and the first layer of the wiring on the substrate side is formed of a material containing aluminum. The second layer on the upper side of the wiring is a metal plate substrate having a structure formed of a material containing a high melting point metal such as molybdenum. As a result, the metal film substrate can prevent hillocks while suppressing an increase in wiring resistance, and can reliably prevent film peeling. The wiring having such a configuration is not limited to the liquid crystal display device 1, and may be adopted in a flat panel display device using a display medium other than liquid crystal, or a wiring board on which an integrated circuit or the like is mounted.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アルミニ
ウムを含む第１電極と基板との間にモリブテンを含む腐
食防止膜が介在される構成の液晶表示装置において、腐
食防止膜の応力と腐食防止膜の膜厚との積に対する第１
電極の応力と第１電極の膜厚との積の比が３．１以上１
０．２以下になるように、第１電極と腐食防止膜とが成
膜されている。これによって、第１電極の剥れを確実に
防止することができるので、電食を確実に防止しつつ、
第１電極の反射率の低下を防止することができる。さら
には、設計寸法通りの液晶表示装置を製造することがで
きる。As described above, according to the present invention, in the liquid crystal display device in which the corrosion prevention film containing molybdenum is interposed between the first electrode containing aluminum and the substrate, the stress of the corrosion prevention film is First for the product of the thickness of the corrosion prevention film and
The ratio of the product of the stress of the electrode and the film thickness of the first electrode is 3.1 or more 1
The first electrode and the corrosion prevention film are formed so as to be 0.2 or less. As a result, peeling of the first electrode can be reliably prevented, and therefore electrolytic corrosion can be surely prevented,
It is possible to prevent a decrease in reflectance of the first electrode. Furthermore, it is possible to manufacture a liquid crystal display device as designed.
【００５０】また本発明によれば、上述の液晶表示装置
において、アルミニウムを含む第１電極の膜厚は、３０
ｎｍ以上２００ｎｍ以下に選ばれる。これによって、前
記液晶表示装置は、反射板を兼ねる第１電極の反射率を
実用上充分な程度に確保しつつ、第１電極加工時のエッ
チング処理に要する時間を実用上充分な程度に抑制する
ことができる。According to the invention, in the above-mentioned liquid crystal display device, the film thickness of the first electrode containing aluminum is 30.
nm to 200 nm or less. As a result, in the liquid crystal display device, the reflectance of the first electrode, which also serves as the reflection plate, is secured to a practically sufficient level, and the time required for the etching process during the processing of the first electrode is suppressed to a practically sufficient level. be able to.
【００５１】さらにまた本発明によれば、上述の液晶表
示装置において、モリブテンを含む腐食防止膜の膜厚
は、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下に選ばれる。これによ
って、前記液晶表示装置は、アルミニウムを含む薄膜部
品に起因する電食を充分に防止しつつ、モリブテンを含
む薄膜部品の応力増加に起因する膜剥れを充分に防止す
ることができる。Further, according to the present invention, in the above liquid crystal display device, the thickness of the corrosion preventing film containing molybdenum is selected to be 50 nm or more and 150 nm or less. As a result, the liquid crystal display device can sufficiently prevent electrolytic corrosion caused by the thin film component containing aluminum and also can sufficiently prevent film peeling due to an increase in stress of the thin film component containing molybdenum.
【００５２】また以上のように本発明によれば、アルミ
ニウムを含む第１薄膜とモリブテンを含む第２薄膜が基
板上に積層されている構成の金属膜基板において、第２
薄膜の応力と第２薄膜の膜厚との積に対する第１薄膜の
応力と第１薄膜の膜厚との積の比が３．１以上１０．２
以下になるように、第１薄膜と第２薄膜とが成膜されて
いる。これによって、第１薄膜および第２薄膜のストレ
スバランスがそれぞれ保たれるので、第１薄膜の剥れを
確実に防止することができる。As described above, according to the present invention, in the metal film substrate having the structure in which the first thin film containing aluminum and the second thin film containing molybdenum are laminated on the substrate,
The ratio of the product of the stress of the first thin film and the film thickness of the first thin film to the product of the stress of the thin film and the film thickness of the second thin film is 3.1 or more 10.2.
The first thin film and the second thin film are formed as described below. As a result, the stress balances of the first thin film and the second thin film are maintained, so that the first thin film can be reliably prevented from peeling off.
【図１】本発明の実施の一形態である液晶表示装置１の
概略的な構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device 1 according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の液晶表示装置１の第１基板３側の平面図
である。FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 on the first substrate 3 side.
【図３】従来技術において、アルミニウム薄膜の剥れの
発生状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which peeling of an aluminum thin film occurs in a conventional technique.
１ 液晶表示装置 ３ 第１基板 ４ 第２基板 ５ 液晶層 ７ 第１電極 ８ 第２電極 ９ 腐食防止膜 1 Liquid crystal display 3 First substrate 4 Second substrate 5 Liquid crystal layer 7 First electrode 8 Second electrode 9 Corrosion prevention film
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 HA08 JA05 JA07 KA08 LA01 LA04 2H092 GA17 GA29 HA06 JA24 JA37 JA46 JB22 JB31 KB25 MA17 NA25 5F033 HH04 HH08 HH20 HH21 HH38 JJ01 JJ04 JJ08 JJ20 JJ21 JJ38 KK04 KK05 KK08 KK20 KK21 LL04 MM05 MM13 NN06 NN07 QQ08 QQ09 QQ25 QQ37 VV10 VV15 WW00 WW02 XX13 XX16 XX18 XX19 5F110 AA14 AA26 BB01 CC07 DD02 EE04 FF03 GG02 GG15 HK04 HK09 HK16 HK21 HL03 HL04 HL09 HL11 HM19 NN27 NN40Continued front page F-term (reference) 2H090 HA08 JA05 JA07 KA08 LA01 LA04 2H092 GA17 GA29 HA06 JA24 JA37 JA46 JB22 JB31 KB25 MA17 NA25 5F033 HH04 HH08 HH20 HH21 HH38 JJ01 JJ04 JJ08 JJ20 JJ21 JJ38 KK04 KK05 KK08 KK20 KK21 LL04 MM05 MM13 NN06 NN07 QQ08 QQ09 QQ25 QQ37 VV10 VV15 WW00 WW02 XX13 XX16 XX18 XX19 5F110 AA14 AA26 BB01 CC07 DD02 EE04 FF03 GG02 GG15 HK04 HK09 HK16 HK21 HL03 HL04 HL09 HL11 HM19 NN27 NN40
Claims (4)
る液晶層と、 アルミニウムを含む導電性材料から形成され、第１基板
と液晶層との間に介在されている第１電極と、 液晶層を介して第１電極と対向する第２電極と、 モリブテンを含む材料から形成され、第１基板と第１電
極との間に介在されている腐食防止膜であって、かつ、
腐食防止膜の応力と腐食防止膜の膜厚との積に対する第
１電極の応力と第１電極の膜厚との積の比が３．１以上
１０．２以下になるように成膜されている腐食防止膜と
を含むことを特徴とする液晶表示装置。1. A first substrate and a second substrate, a liquid crystal layer made of a liquid crystal material enclosed between the first substrate and the second substrate, and a first substrate formed of a conductive material containing aluminum. A first electrode interposed between the liquid crystal layer, a second electrode facing the first electrode through the liquid crystal layer, and a material containing molybdenum between the first substrate and the first electrode. An intervening corrosion prevention film, and
The film is formed such that the ratio of the product of the stress of the first electrode and the film thickness of the first electrode to the product of the stress of the corrosion preventive film and the film thickness of the corrosion preventive film is 3.1 or more and 10.2 or less. A liquid crystal display device comprising: a corrosion prevention film.
００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の液
晶表示装置。2. The film thickness of the first electrode is 30 nm or more 2
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device has a thickness of 00 nm or less.
１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または
２記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the thickness of the corrosion prevention film is 50 nm or more and 150 nm or less.
れている第１薄膜と、 モリブテンを含む材料から形成され、第１薄膜と少なく
とも一部分が重なる第２薄膜であって、かつ、第２薄膜
の応力と第２薄膜の膜厚との積に対する第１薄膜の応力
と第１薄膜の膜厚との積の比が３．１以上１０．２以下
になるように成膜されている第２薄膜とを含むことを特
徴とする金属膜基板。4. A substrate, a first thin film formed of a material containing aluminum and formed on the substrate, and a second thin film formed of a material containing molybdenum and at least partially overlapping the first thin film. And the ratio of the product of the stress of the first thin film and the film thickness of the first thin film to the product of the stress of the second thin film and the film thickness of the second thin film is 3.1 or more and 10.2 or less. A metal film substrate comprising a second thin film formed.
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| JP2007183638A (en) * | 2006-01-02 | 2007-07-19 | Samsung Electronics Co Ltd | Display substrate and method for manufacturing the same |
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