JP2727967B2 - アクティブマトリックス型液晶ディスプレイの製造方法 - Google Patents
アクティブマトリックス型液晶ディスプレイの製造方法Info
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリックス
型液晶ディスプレイの製造方法に関し、詳細には液晶デ
ィスプレイのスイッチング素子の下部電極配線膜やゲー
ト電極膜、走査用電極配線膜、データ信号用列電極配線
膜等の薄膜状の配線膜の形成方法に関するものである。
型液晶ディスプレイの製造方法に関し、詳細には液晶デ
ィスプレイのスイッチング素子の下部電極配線膜やゲー
ト電極膜、走査用電極配線膜、データ信号用列電極配線
膜等の薄膜状の配線膜の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ：Liquid Crystal Dis
play（以降ＬＣＤという）は、従来のブラウン管に比較
して薄型化が図れるという利点があると共に、解像度の
高い画像が得られる可能性が大きいことから、近年その
用途が拡大されつつある。かかるＬＣＤにはアクティブ
マトリックス型ＬＣＤと単純マトリックス型ＬＣＤとが
あり、前者は図２に示す如く、液晶パネルの各画素に２
端子または３端子のスチッチング素子を組み込んだ構造
を有し、後者はかかる素子を有していない。従来はほと
んど後者が用いられてきたが、最近では高画質化及び大
型化のためにアクティブマトリックス型ＬＣＤも多用さ
れるようになってきた。
play（以降ＬＣＤという）は、従来のブラウン管に比較
して薄型化が図れるという利点があると共に、解像度の
高い画像が得られる可能性が大きいことから、近年その
用途が拡大されつつある。かかるＬＣＤにはアクティブ
マトリックス型ＬＣＤと単純マトリックス型ＬＣＤとが
あり、前者は図２に示す如く、液晶パネルの各画素に２
端子または３端子のスチッチング素子を組み込んだ構造
を有し、後者はかかる素子を有していない。従来はほと
んど後者が用いられてきたが、最近では高画質化及び大
型化のためにアクティブマトリックス型ＬＣＤも多用さ
れるようになってきた。
【０００３】上記スイッチング素子としては様々な種類
のものが提案されているが、近年のニーズ及び開発の流
れは大型カラー液晶パネルにあり、３端子素子であるＴ
ＦＴ（Thin Film Transister：薄膜トランジスター）
は、特にフルカラー化に必要な高階調が得られるという
利点から、スイッチング素子の主流になりつつある。
のものが提案されているが、近年のニーズ及び開発の流
れは大型カラー液晶パネルにあり、３端子素子であるＴ
ＦＴ（Thin Film Transister：薄膜トランジスター）
は、特にフルカラー化に必要な高階調が得られるという
利点から、スイッチング素子の主流になりつつある。
【０００４】ＴＦＴは図３に例示する如く、ゲート電極
４、ゲート絶縁膜５、半導体膜６、ソース／ドレイン電
極７を順次積層させた構造の電解効果型トランジスター
であり、このゲート絶縁膜５にはＳｉＮx が最も一般的
に使用されている。かかるゲート絶縁膜５では層間絶縁
の信頼性が重要であり、これを確保するにはピンホール
が少なく、且つ緻密であることが必要である。しかし上
記ＳｉＮx では、元来材質的にピンホールの完全除去が
難しく、また成膜時のゴミ等に起因して局部的な欠陥を
生じることもある。さらにゲート絶縁膜５は信号配線膜
とゲート配線膜が交差する部分の層間絶縁膜を兼ねてお
り、絶縁に対する信頼性が特に要求される。そこで現在
では、図４に例示する如く、Ｔａ，Ａｌ，ＭｏＴａ等よ
りなるゲート電極４を陽極酸化して陽極酸化膜４ｆを形
成した後、ＳｉＮx 膜８を積層させ、この陽極酸化膜４
ｆとＳｉＮx 膜８とからなる層をゲート絶縁膜５として
用いるようになってきた。即ち、下部に陽極酸化膜４
ｆ、上部にＳｉＮx 膜８を有する２層構造のゲート絶縁
膜５が主流になっている。この陽極酸化膜４ｆには、耐
圧性、強度、構造均一性（ピンホールフリー）の観点か
らＴａ2 Ｏ5 やＡｌ2Ｏ3 が使用されることが多い。な
お上記ゲート電極４と陽極酸化膜４ｆからなる層９はゲ
ート配線膜と言われる。
４、ゲート絶縁膜５、半導体膜６、ソース／ドレイン電
極７を順次積層させた構造の電解効果型トランジスター
であり、このゲート絶縁膜５にはＳｉＮx が最も一般的
に使用されている。かかるゲート絶縁膜５では層間絶縁
の信頼性が重要であり、これを確保するにはピンホール
が少なく、且つ緻密であることが必要である。しかし上
記ＳｉＮx では、元来材質的にピンホールの完全除去が
難しく、また成膜時のゴミ等に起因して局部的な欠陥を
生じることもある。さらにゲート絶縁膜５は信号配線膜
とゲート配線膜が交差する部分の層間絶縁膜を兼ねてお
り、絶縁に対する信頼性が特に要求される。そこで現在
では、図４に例示する如く、Ｔａ，Ａｌ，ＭｏＴａ等よ
りなるゲート電極４を陽極酸化して陽極酸化膜４ｆを形
成した後、ＳｉＮx 膜８を積層させ、この陽極酸化膜４
ｆとＳｉＮx 膜８とからなる層をゲート絶縁膜５として
用いるようになってきた。即ち、下部に陽極酸化膜４
ｆ、上部にＳｉＮx 膜８を有する２層構造のゲート絶縁
膜５が主流になっている。この陽極酸化膜４ｆには、耐
圧性、強度、構造均一性（ピンホールフリー）の観点か
らＴａ2 Ｏ5 やＡｌ2Ｏ3 が使用されることが多い。な
お上記ゲート電極４と陽極酸化膜４ｆからなる層９はゲ
ート配線膜と言われる。
【０００５】ところで、ＴＦＴを用いたアクティブマト
リックス型液晶ディスプレイ（以下ＡＭＬＣＤと言う）
では、陽極酸化膜４ｆとして、前記の如くＴａ2 Ｏ5 ま
たはＡｌ2 Ｏ3 膜が使用されるので、それに応じたゲー
ト電極４にはＴａまたはＡｌが使用されるが、各々下記
の如き特長と問題がある。
リックス型液晶ディスプレイ（以下ＡＭＬＣＤと言う）
では、陽極酸化膜４ｆとして、前記の如くＴａ2 Ｏ5 ま
たはＡｌ2 Ｏ3 膜が使用されるので、それに応じたゲー
ト電極４にはＴａまたはＡｌが使用されるが、各々下記
の如き特長と問題がある。
【０００６】即ち、前者の場合、Ｔａ2 Ｏ5 膜は高誘電
率、高絶縁耐圧性を有するほか膜の平滑性に優れ、膜厚
制御が精密に行なえる等の特長がある。しかしゲート電
極４のＴａを走査用電極配線膜と兼ねる場合、Ｔａは比
抵抗が大きいので、ゲートバスラインの遅延時間が長く
なり、大型ＬＣＤには使用できないという問題がある。
率、高絶縁耐圧性を有するほか膜の平滑性に優れ、膜厚
制御が精密に行なえる等の特長がある。しかしゲート電
極４のＴａを走査用電極配線膜と兼ねる場合、Ｔａは比
抵抗が大きいので、ゲートバスラインの遅延時間が長く
なり、大型ＬＣＤには使用できないという問題がある。
【０００７】また、後者の場合、Ａｌは比抵抗が低いた
め、ゲートバスラインの遅延防止には有効であるが、Ａ
ｌ2 Ｏ3 膜は絶縁耐圧がＴａ2 Ｏ5 膜に比較して劣るこ
とから、陽極酸化時の膜質制御が難しいという問題があ
る。従って、Ａｌ膜をＴＦＴ−ＬＣＤの配線膜及び電極
膜に使用する場合は、ＴＦＴの信頼性低下、ひいてはＡ
ＭＬＣＤの信頼性低下を引き起こし、歩留まり低下を招
きやすいという問題がある。
め、ゲートバスラインの遅延防止には有効であるが、Ａ
ｌ2 Ｏ3 膜は絶縁耐圧がＴａ2 Ｏ5 膜に比較して劣るこ
とから、陽極酸化時の膜質制御が難しいという問題があ
る。従って、Ａｌ膜をＴＦＴ−ＬＣＤの配線膜及び電極
膜に使用する場合は、ＴＦＴの信頼性低下、ひいてはＡ
ＭＬＣＤの信頼性低下を引き起こし、歩留まり低下を招
きやすいという問題がある。
【０００８】そこで、このＡｌ膜の陽極酸化性（陽極酸
化膜の絶縁耐圧）を向上させる手段として、Ｔｉ，Ｔａ
を所定量添加させたＡｌ合金薄膜を使用するという手法
も提案されている（特開平５−２９７３８９，特開平５
−３４１３１５）。Ａｌ合金薄膜では、純Ａｌの配線膜
及び電極膜に比較して陽極酸化性に優れ、より高い絶縁
耐圧が得られるものの、純Ｔａの配線膜及び電極膜に比
較すると十分とは言い難く、陽極酸化性のより一層の向
上が求められる。一方、ＴｉやＴａを合金元素として添
加したものでは、添加量の増大と共に比抵抗が増加して
いくから、ゲートバスラインの遅延時間の短縮化の観点
からも最適とは言い難い状況にある。
化膜の絶縁耐圧）を向上させる手段として、Ｔｉ，Ｔａ
を所定量添加させたＡｌ合金薄膜を使用するという手法
も提案されている（特開平５−２９７３８９，特開平５
−３４１３１５）。Ａｌ合金薄膜では、純Ａｌの配線膜
及び電極膜に比較して陽極酸化性に優れ、より高い絶縁
耐圧が得られるものの、純Ｔａの配線膜及び電極膜に比
較すると十分とは言い難く、陽極酸化性のより一層の向
上が求められる。一方、ＴｉやＴａを合金元素として添
加したものでは、添加量の増大と共に比抵抗が増加して
いくから、ゲートバスラインの遅延時間の短縮化の観点
からも最適とは言い難い状況にある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に着目してなされたものであって、その目的は、前記
従来のものが有する問題点を解消し、ゲート絶縁膜部の
ショート（短絡）及び絶縁破壊を起こしにくくして素子
の信頼性を高め、また配線膜の比抵抗が小さく、そのた
めゲートバスラインの遅延時間の短縮化が図れるＡＭＬ
ＣＤの製造方法を提供することにある。
情に着目してなされたものであって、その目的は、前記
従来のものが有する問題点を解消し、ゲート絶縁膜部の
ショート（短絡）及び絶縁破壊を起こしにくくして素子
の信頼性を高め、また配線膜の比抵抗が小さく、そのた
めゲートバスラインの遅延時間の短縮化が図れるＡＭＬ
ＣＤの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のＡＭＬＣＤの製
造方法は、基板上に物理蒸着法を適用して薄膜状の配線
膜及び電極膜を形成する工程と、前記配線膜及び電極膜
をパターニングする工程と、該パターニング工程の後に
前記配線膜及び電極膜の一部または全部を陽極酸化する
工程とを含む製造工程により、薄膜状の配線膜及びスイ
ッチング素子を備えた液晶ディスプレイを製造するに際
し、前記配線膜及び電極膜を、Ｆｅ，Ｃｏまたは希土類
元素のうち少なくとも１種類以上を０．１〜１０ａｔ％
含有するＡｌ基合金で形成し、且つ前記陽極酸化膜の厚
みを２００Å以上にすることを要旨とするものである。
造方法は、基板上に物理蒸着法を適用して薄膜状の配線
膜及び電極膜を形成する工程と、前記配線膜及び電極膜
をパターニングする工程と、該パターニング工程の後に
前記配線膜及び電極膜の一部または全部を陽極酸化する
工程とを含む製造工程により、薄膜状の配線膜及びスイ
ッチング素子を備えた液晶ディスプレイを製造するに際
し、前記配線膜及び電極膜を、Ｆｅ，Ｃｏまたは希土類
元素のうち少なくとも１種類以上を０．１〜１０ａｔ％
含有するＡｌ基合金で形成し、且つ前記陽極酸化膜の厚
みを２００Å以上にすることを要旨とするものである。
【００１１】
【作用】本発明に係わるＡＭＬＣＤの製造方法は、前記
の如く、薄膜状配線と電極膜の形成工程と、該配線
と電極膜のパターニング工程と、該配線と電極膜の陽
極酸化工程とを含む製造工程により、薄膜状の配線膜と
スイッチング素子を備えたＡＭＬＣＤを製造するに際
し、工程では、Ｆｅ，Ｃｏまたは希土類元素のうちの
少なくとも１種類以上の元素を０．１〜１０ａｔ％含有
するＡｌ基合金よりなる配線，電極膜を形成し、工程
では厚み２００Å以上の陽極酸化膜を配線，電極膜の表
面に形成するようにしている。従って、この配線，電極
膜の材質組成と陽極酸化膜との組合せによる下記の如き
作用効果に起因して、ゲート絶縁膜部等のショート（短
絡）や絶縁破壊をが惹起され難くなって、素子の信頼性
に優れ、また配線膜の比抵抗が小さくてゲートバスライ
ンの遅延時間の短縮化が図れる様なＡＭＬＣＤを製造し
得るようになる。尚希土類元素としてはＹ，Ｌａ，Ｎ
ｄ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ
等のランタニド系及びＡｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ａｍ，Ｃｍ等
のアクチニド系が用いられる。
の如く、薄膜状配線と電極膜の形成工程と、該配線
と電極膜のパターニング工程と、該配線と電極膜の陽
極酸化工程とを含む製造工程により、薄膜状の配線膜と
スイッチング素子を備えたＡＭＬＣＤを製造するに際
し、工程では、Ｆｅ，Ｃｏまたは希土類元素のうちの
少なくとも１種類以上の元素を０．１〜１０ａｔ％含有
するＡｌ基合金よりなる配線，電極膜を形成し、工程
では厚み２００Å以上の陽極酸化膜を配線，電極膜の表
面に形成するようにしている。従って、この配線，電極
膜の材質組成と陽極酸化膜との組合せによる下記の如き
作用効果に起因して、ゲート絶縁膜部等のショート（短
絡）や絶縁破壊をが惹起され難くなって、素子の信頼性
に優れ、また配線膜の比抵抗が小さくてゲートバスライ
ンの遅延時間の短縮化が図れる様なＡＭＬＣＤを製造し
得るようになる。尚希土類元素としてはＹ，Ｌａ，Ｎ
ｄ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ
等のランタニド系及びＡｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ａｍ，Ｃｍ等
のアクチニド系が用いられる。
【００１２】本発明によれば、図１に例示する如く、Ａ
ｌ基合金よりなる下地合金膜１とその表面に形成される
厚み２００Å以上の陽極酸化膜２とからなる配線・電極
膜３が得られる。この下地合金膜１は、後述する様にＡ
ｌ−Ｔｉ合金膜やＡｌ−Ｔａ合金膜に比較して比抵抗が
小さく（２０μΩｃｍ以下）、従ってゲートバスライン
の遅延時間の短縮化が図れる。またこの下地合金膜１を
陽極酸化して得られるＡｌ2 Ｏ3 膜は、Ａｌ−ＴｉやＡ
ｌ−Ｔａ合金膜を陽極酸化して得られるＡｌ2Ｏ3 膜に
比較して絶縁耐圧の点でも優れている。
ｌ基合金よりなる下地合金膜１とその表面に形成される
厚み２００Å以上の陽極酸化膜２とからなる配線・電極
膜３が得られる。この下地合金膜１は、後述する様にＡ
ｌ−Ｔｉ合金膜やＡｌ−Ｔａ合金膜に比較して比抵抗が
小さく（２０μΩｃｍ以下）、従ってゲートバスライン
の遅延時間の短縮化が図れる。またこの下地合金膜１を
陽極酸化して得られるＡｌ2 Ｏ3 膜は、Ａｌ−ＴｉやＡ
ｌ−Ｔａ合金膜を陽極酸化して得られるＡｌ2Ｏ3 膜に
比較して絶縁耐圧の点でも優れている。
【００１３】従って本発明配線・電極膜を、ＡＭＬＣＤ
のＴＦＴのゲート配線膜９（ゲート電極４／陽極酸化膜
４ｆ）または走査用配線膜、或はデータ信号用列配線膜
として使用することにより、従来に比べてゲート絶縁膜
部等のショート（短絡）及び絶縁破壊が起こりにくくな
って信頼性に優れ、また配線膜の比抵抗が小さくなって
ゲートバスラインの遅延時間の短縮化が図れる。その結
果、信頼性に優れる大型ＬＣＤを製造し得、例えば１０
インチ以上の大画面高精細カラー化が可能となる。
のＴＦＴのゲート配線膜９（ゲート電極４／陽極酸化膜
４ｆ）または走査用配線膜、或はデータ信号用列配線膜
として使用することにより、従来に比べてゲート絶縁膜
部等のショート（短絡）及び絶縁破壊が起こりにくくな
って信頼性に優れ、また配線膜の比抵抗が小さくなって
ゲートバスラインの遅延時間の短縮化が図れる。その結
果、信頼性に優れる大型ＬＣＤを製造し得、例えば１０
インチ以上の大画面高精細カラー化が可能となる。
【００１４】本発明配線・電極中の合金元素含有量を
０．１〜１０ａｔ％にしているのは、０．１ａｔ％未満
では陽極酸化性の向上が不十分となり、高絶縁耐圧性、
平滑性に優れた陽極酸化膜が得られなくなり、より好ま
しくは１ａｔ％以上である。一方、１０ａｔ％超では比
抵抗が熱処理後において２０μΩｃｍ超になってゲート
バスラインの遅延時間の短縮化が図れなくなるからであ
り、より好ましくは５ａｔ％以下である。
０．１〜１０ａｔ％にしているのは、０．１ａｔ％未満
では陽極酸化性の向上が不十分となり、高絶縁耐圧性、
平滑性に優れた陽極酸化膜が得られなくなり、より好ま
しくは１ａｔ％以上である。一方、１０ａｔ％超では比
抵抗が熱処理後において２０μΩｃｍ超になってゲート
バスラインの遅延時間の短縮化が図れなくなるからであ
り、より好ましくは５ａｔ％以下である。
【００１５】また、陽極酸化膜の厚みを２００Å以上に
しているのは、２００Å未満では絶縁耐圧性が不十分で
あってＡＭＬＣＤの信頼性が劣るからである。より好ま
しくは５００Å以上である。
しているのは、２００Å未満では絶縁耐圧性が不十分で
あってＡＭＬＣＤの信頼性が劣るからである。より好ま
しくは５００Å以上である。
【００１６】上記薄膜状の配線をスパッタリング法によ
り形成する場合のスパッタリングターゲットとしては、
溶解・鋳造法又は粉末焼結法で製作したＡｌ合金（以
降、溶製合金ターゲットという）を使用することが望ま
しい。かかる溶製合金ターゲットは組成的に均一であ
り、またスパッタ収率および出射角度が均一であるの
で、より一層信頼性に優れた均質な配線・電極膜を形成
し得る様になる。中でも、溶解・鋳造法で製作したター
ゲットは酸素含有量を１００ｐｐｍ以下にすることがで
き、そのため膜形成速度を一定に保持しやすくなると共
に、配線膜の酸素量が抑制され、従って配線膜の電気抵
抗の低下及び耐食性の向上がより図りやすくなる。
り形成する場合のスパッタリングターゲットとしては、
溶解・鋳造法又は粉末焼結法で製作したＡｌ合金（以
降、溶製合金ターゲットという）を使用することが望ま
しい。かかる溶製合金ターゲットは組成的に均一であ
り、またスパッタ収率および出射角度が均一であるの
で、より一層信頼性に優れた均質な配線・電極膜を形成
し得る様になる。中でも、溶解・鋳造法で製作したター
ゲットは酸素含有量を１００ｐｐｍ以下にすることがで
き、そのため膜形成速度を一定に保持しやすくなると共
に、配線膜の酸素量が抑制され、従って配線膜の電気抵
抗の低下及び耐食性の向上がより図りやすくなる。
【００１７】なお、前記パターニングに関し、その方法
は特に限定されず、例えばフォトリソグラフィー法で処
理した後、ウエットエッチングまたはドライエッチング
等の方法により行なうことができる。
は特に限定されず、例えばフォトリソグラフィー法で処
理した後、ウエットエッチングまたはドライエッチング
等の方法により行なうことができる。
【００１８】尚上記説明では、アクティブマトリックス
型液晶ディスプレイの製造法について述べているが、こ
の発明の原理を配線膜形成に利用すれば単純マトリック
ス型液晶ディスプレイの製造法に展開することも可能で
ある。
型液晶ディスプレイの製造法について述べているが、こ
の発明の原理を配線膜形成に利用すれば単純マトリック
ス型液晶ディスプレイの製造法に展開することも可能で
ある。
【００１９】
実施例１ Ｆｅ，Ｃｏ，Ｙ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｇｄ，ＤｙまたはＴｂを
夫々２ａｔ％添加した組成のＡｌ合金薄膜を、ガラス基
板上にスパッタリング法により厚さ５０００Å形成した
後、フォトリソグラフィー、次いでウエットエッチング
法により、１００μｍ幅のストライプパターンを有する
櫛型電極を形成した。この電極を作動電極とし、Ｐｔメ
ッシュ電極を対極とした。一方電解浴は３％酒石酸水溶
液とエチレングリコールを等量混合した後、アンモニア
水を加えｐＨ＝７．０±０．５とした。この電解浴中に
前記電極を浸漬し、電圧７２Ｖ、浴温２５℃にて定電圧
電解法により陽極酸化し、陽極酸化膜を形成させた。こ
の時得られた陽極酸化膜の厚みはいずれのＡｌ合金膜に
おいても１５００Åであった。
夫々２ａｔ％添加した組成のＡｌ合金薄膜を、ガラス基
板上にスパッタリング法により厚さ５０００Å形成した
後、フォトリソグラフィー、次いでウエットエッチング
法により、１００μｍ幅のストライプパターンを有する
櫛型電極を形成した。この電極を作動電極とし、Ｐｔメ
ッシュ電極を対極とした。一方電解浴は３％酒石酸水溶
液とエチレングリコールを等量混合した後、アンモニア
水を加えｐＨ＝７．０±０．５とした。この電解浴中に
前記電極を浸漬し、電圧７２Ｖ、浴温２５℃にて定電圧
電解法により陽極酸化し、陽極酸化膜を形成させた。こ
の時得られた陽極酸化膜の厚みはいずれのＡｌ合金膜に
おいても１５００Åであった。
【００２０】陽極酸化後、純Ａｌ薄膜をスパッタリング
法により、厚さ５０００Å形成した後、陽極酸化した櫛
型電極上に櫛型電極のストライプパターンと直交する方
向に、１００μｍ幅のストライプパターンをフォトリソ
グラフィー、次いでウエットエッチング法により形成し
試料とした。上記試料の直交配線パターンにプローバー
を接触させ、電圧を徐々に印加しながら、絶縁破壊まで
の電圧を測定した。
法により、厚さ５０００Å形成した後、陽極酸化した櫛
型電極上に櫛型電極のストライプパターンと直交する方
向に、１００μｍ幅のストライプパターンをフォトリソ
グラフィー、次いでウエットエッチング法により形成し
試料とした。上記試料の直交配線パターンにプローバー
を接触させ、電圧を徐々に印加しながら、絶縁破壊まで
の電圧を測定した。
【００２１】また下地の櫛型電極を純Ａｌ膜で形成した
もの、並びにＳｉまたはＴａを夫々２ａｔ％添加した組
成のＡｌ合金膜で形成したものについて、夫々上述した
方法と同一の方法で絶縁耐圧測定用試料を作成し、これ
を比較例として、絶縁破壊までの電圧を測定した。各種
Ａｌ合金薄膜状の陽極酸化膜の絶縁耐圧測定結果を表１
に示す。
もの、並びにＳｉまたはＴａを夫々２ａｔ％添加した組
成のＡｌ合金膜で形成したものについて、夫々上述した
方法と同一の方法で絶縁耐圧測定用試料を作成し、これ
を比較例として、絶縁破壊までの電圧を測定した。各種
Ａｌ合金薄膜状の陽極酸化膜の絶縁耐圧測定結果を表１
に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１に示す如く、Ｓｉ添加Ａｌ合金膜の陽
極酸化膜（比較例）の絶縁耐圧が純Ａｌ膜に比較して著
しく低下するのに対して、Ｔａを添加したＡｌ合金膜の
陽極酸化膜（別の比較例）の絶縁耐圧は純Ａｌに比較し
て向上する。
極酸化膜（比較例）の絶縁耐圧が純Ａｌ膜に比較して著
しく低下するのに対して、Ｔａを添加したＡｌ合金膜の
陽極酸化膜（別の比較例）の絶縁耐圧は純Ａｌに比較し
て向上する。
【００２４】一方、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｙ，Ｎｄ，Ｇｄ，Ｄｙ
またはＴｂを添加したＡｌ合金薄膜の陽極酸化膜（実施
例）の絶縁耐圧は、いずれもＴａ添加Ａｌ合金膜に比較
して、同等若しくはそれ以上の優れた絶縁耐圧を示し
た。以上の結果から、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｙ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｇ
ｄ，ＤｙまたはＴｂを添加したＡｌ合金膜は、いずれも
陽極酸化性に優れることが分かる。
またはＴｂを添加したＡｌ合金薄膜の陽極酸化膜（実施
例）の絶縁耐圧は、いずれもＴａ添加Ａｌ合金膜に比較
して、同等若しくはそれ以上の優れた絶縁耐圧を示し
た。以上の結果から、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｙ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｇ
ｄ，ＤｙまたはＴｂを添加したＡｌ合金膜は、いずれも
陽極酸化性に優れることが分かる。
【００２５】実施例２ Ｎｄを所定量添加したＡｌ合金薄膜（Ｎｄの添加量を変
化させたＡｌ合金薄膜）をガラス基板上に形成したもの
を用い、実施例１と同一の方法により、絶縁耐圧測定用
試料を作成した。また比較例として、Ｔａを所定量添加
したＡｌ合金薄膜を用いて下地の櫛型電極を作成し、更
に上述と同一の方法で絶縁耐圧測定用試料を作成し、同
じく絶縁破壊までの電圧を測定した。
化させたＡｌ合金薄膜）をガラス基板上に形成したもの
を用い、実施例１と同一の方法により、絶縁耐圧測定用
試料を作成した。また比較例として、Ｔａを所定量添加
したＡｌ合金薄膜を用いて下地の櫛型電極を作成し、更
に上述と同一の方法で絶縁耐圧測定用試料を作成し、同
じく絶縁破壊までの電圧を測定した。
【００２６】Ａｌ膜中のＮｄ，Ｔａ添加量と絶縁破壊電
圧の関係を図５に示す。絶縁破壊電圧はＮｄ，Ｔａの添
加量の増加に伴って上昇していくが、Ｎｄ，Ｔａ添加量
が２ａｔ％を超えると飽和してくる傾向にある。また、
ＮｄとＴａの添加効果の比較では、添加量が同一の場合
は、Ａｌ−Ｎｄ系合金（実施例）の方がＡｌ−Ｔａ系合
金に比較して陽極酸化膜の絶縁破壊電圧が高く、陽極酸
化性に優れることが分かる。
圧の関係を図５に示す。絶縁破壊電圧はＮｄ，Ｔａの添
加量の増加に伴って上昇していくが、Ｎｄ，Ｔａ添加量
が２ａｔ％を超えると飽和してくる傾向にある。また、
ＮｄとＴａの添加効果の比較では、添加量が同一の場合
は、Ａｌ−Ｎｄ系合金（実施例）の方がＡｌ−Ｔａ系合
金に比較して陽極酸化膜の絶縁破壊電圧が高く、陽極酸
化性に優れることが分かる。
【００２７】実施例３ Ｎｄ添加量を２ａｔ％として実施例２と同様の手順で絶
縁耐圧測定用試料を作成した。ただし定電圧電解時の電
解電圧を２０〜１２０Ｖの間で変化させることにより、
種々の厚さの陽極酸化膜を有する絶縁耐圧測定用試料を
作成した。このようにして作成した試料に対し実施例１
と同一の方法により、試料の絶縁破壊電圧を測定した。
試料中の陽極酸化膜厚と絶縁破壊電圧の関係を図６に示
す。絶縁破壊電圧は陽極酸化膜厚の増加に対してほぼ直
線的に増加していくが、実用上必要とする絶縁耐圧を得
るためには膜厚は２００Å以上が必要である。
縁耐圧測定用試料を作成した。ただし定電圧電解時の電
解電圧を２０〜１２０Ｖの間で変化させることにより、
種々の厚さの陽極酸化膜を有する絶縁耐圧測定用試料を
作成した。このようにして作成した試料に対し実施例１
と同一の方法により、試料の絶縁破壊電圧を測定した。
試料中の陽極酸化膜厚と絶縁破壊電圧の関係を図６に示
す。絶縁破壊電圧は陽極酸化膜厚の増加に対してほぼ直
線的に増加していくが、実用上必要とする絶縁耐圧を得
るためには膜厚は２００Å以上が必要である。
【００２８】実施例４ Ｆｅ，Ｃｏ，Ｙ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｇｄ，ＤｙまたはＴｂを
夫々２ａｔ％添加した組成のＡｌ合金薄膜を、スパッタ
リング法により、ガラス基板上に厚さ３０００Å形成し
た後、フォトリソグラフィー、次いでウエットエッチン
グ法により、所定のストライプ形状にパターニングした
試料に対して、４探針法により薄膜の比抵抗を測定し
た。また、比較例としてＴａを２ａｔ％添加した組成の
Ａｌ合金薄膜に対しても上記と同一の方法により比抵抗
を測定した。
夫々２ａｔ％添加した組成のＡｌ合金薄膜を、スパッタ
リング法により、ガラス基板上に厚さ３０００Å形成し
た後、フォトリソグラフィー、次いでウエットエッチン
グ法により、所定のストライプ形状にパターニングした
試料に対して、４探針法により薄膜の比抵抗を測定し
た。また、比較例としてＴａを２ａｔ％添加した組成の
Ａｌ合金薄膜に対しても上記と同一の方法により比抵抗
を測定した。
【００２９】また、これらの膜に真空雰囲気中、４００
℃で１時間保持する熱処理を行なった後、４探針法によ
り薄膜の比抵抗を測定した。その結果を表２に示す。
℃で１時間保持する熱処理を行なった後、４探針法によ
り薄膜の比抵抗を測定した。その結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】スパッタリング直後で熱処理前の比抵抗
は、Ａｌ−Ｔａ系合金膜では２０μΩｃｍ以上であるの
に対して、Ａｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｃｏ系、Ａｌ−Ｙ系、
Ａｌ−Ｌａ系、Ａｌ−Ｎｄ系、Ａｌ−Ｇｄ系、Ａｌ−Ｄ
ｙ系、Ａｌ−Ｔｂ系合金膜ではいずれも２０μΩｃｍ以
下となり、Ａｌ−Ｔａ系合金配線膜よりも低い比抵抗値
を実現できる。特に、４００℃で１時間保持する熱処理
を行なった後では、比抵抗はいずれも５μΩｃｍ以下と
なり、極めて低い比抵抗値を実現できる。
は、Ａｌ−Ｔａ系合金膜では２０μΩｃｍ以上であるの
に対して、Ａｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｃｏ系、Ａｌ−Ｙ系、
Ａｌ−Ｌａ系、Ａｌ−Ｎｄ系、Ａｌ−Ｇｄ系、Ａｌ−Ｄ
ｙ系、Ａｌ−Ｔｂ系合金膜ではいずれも２０μΩｃｍ以
下となり、Ａｌ−Ｔａ系合金配線膜よりも低い比抵抗値
を実現できる。特に、４００℃で１時間保持する熱処理
を行なった後では、比抵抗はいずれも５μΩｃｍ以下と
なり、極めて低い比抵抗値を実現できる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成され、アクティ
ブマトリックス型液晶ディスプレイにおける下地薄膜の
合金組成を適正なものに選択したので、絶縁破壊が生じ
難く、且つ比抵抗の小さい配線膜及び電極膜を与えるこ
とができた。そのためゲート絶縁膜部のショートや絶縁
破壊の防止効果が高く素子としての信頼性が向上すると
共に、ゲートバスラインの遅延時間の短縮化を図ること
も可能となった。
ブマトリックス型液晶ディスプレイにおける下地薄膜の
合金組成を適正なものに選択したので、絶縁破壊が生じ
難く、且つ比抵抗の小さい配線膜及び電極膜を与えるこ
とができた。そのためゲート絶縁膜部のショートや絶縁
破壊の防止効果が高く素子としての信頼性が向上すると
共に、ゲートバスラインの遅延時間の短縮化を図ること
も可能となった。
【図１】下地Ａｌ合金膜とその表面に形成される陽極酸
化膜とからなる本発明配線膜の概要を示す側断面図。
化膜とからなる本発明配線膜の概要を示す側断面図。
【図２】アクティブマトリックス型液晶ディスプレイの
液晶パネルにおける画素及び素子を説明する図。
液晶パネルにおける画素及び素子を説明する図。
【図３】３端子素子のＴＦＴの概要を示す側断面図。
【図４】ゲート電極を陽極酸化して形成した陽極酸化膜
を下部に有し、上部にＳｉＮ膜を有する２層構造のゲー
ト絶縁膜の概要を示す側断面図。
を下部に有し、上部にＳｉＮ膜を有する２層構造のゲー
ト絶縁膜の概要を示す側断面図。
【図５】Ａｌ膜中のＮｄ，Ｔａ含有量と絶縁破壊電圧の
関係を示す特性図。
関係を示す特性図。
【図６】陽極酸化膜厚と絶縁破壊電圧の関係を示す特性
図。
図。
１ 下地合金膜 ２ 陽極酸化膜 ３ 配線・電極膜 ４ ゲート電極 ４ｆ 陽極酸化膜 ５ ゲート絶縁膜 ６ 半導体膜 ７ ソース／ドレイン電極 ８ ＳｉＮx 膜 ９ ゲート配線膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 正剛 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研 究所内 (72)発明者 高木 勝寿 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研 究所内 (72)発明者 吉川 一男 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研 究所内 (56)参考文献 特開 平５−88204（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−265043（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−43489（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に物理蒸着法を適用して薄膜状の
配線膜及び電極膜を形成する工程と、前記配線膜及び電
極膜をパターニングする工程と、該パターニング工程の
後に前記配線膜及び電極膜の一部または全部を陽極酸化
する工程とを含む製造工程により、薄膜状の配線膜及び
スイッチング素子を備えた液晶ディスプレイを製造する
に際し、前記配線膜及び電極膜を、Ｆｅ，Ｃｏまたは希
土類元素のうち少なくとも１種類以上を０．１〜１０ａ
ｔ％含有するＡｌ基合金で形成し、且つ前記陽極酸化膜
の厚みを２００Å以上にすることを特徴とするアクティ
ブマトリックス型液晶ディスプレイの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002494A JP2727967B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | アクティブマトリックス型液晶ディスプレイの製造方法 |
| US08/400,861 US6333267B1 (en) | 1994-06-30 | 1995-03-08 | Method of manufacturing active matrix type liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002494A JP2727967B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | アクティブマトリックス型液晶ディスプレイの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0818060A JPH0818060A (ja) | 1996-01-19 |
| JP2727967B2 true JP2727967B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=15487833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15002494A Expired - Lifetime JP2727967B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | アクティブマトリックス型液晶ディスプレイの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6333267B1 (ja) |
| JP (1) | JP2727967B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2733006B2 (ja) | 1993-07-27 | 1998-03-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 半導体用電極及びその製造方法並びに半導体用電極膜形成用スパッタリングターゲット |
| JP3365954B2 (ja) * | 1997-04-14 | 2003-01-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 半導体電極用Ａｌ−Ｎｉ−Ｙ 合金薄膜および半導体電極用Ａｌ−Ｎｉ−Ｙ 合金薄膜形成用スパッタリングターゲット |
| TW521352B (en) * | 2000-09-11 | 2003-02-21 | Hannstar Display Corp | Method of preventing corrosion of metal wire |
| US6928070B2 (en) * | 2001-06-28 | 2005-08-09 | Emerson, Iii Harry E. | Integrating the internet with the public switched telephone network |
| KR100491931B1 (ko) * | 2002-01-25 | 2005-05-30 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 반사 필름, 반사형 액정 표시소자 및 상기 반사 필름을형성하기 위한 스퍼터링 타겟 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3392440B2 (ja) * | 1991-12-09 | 2003-03-31 | 株式会社東芝 | 多層導体層構造デバイス |
| JPH06333926A (ja) * | 1993-05-20 | 1994-12-02 | Kojundo Chem Lab Co Ltd | アルミニウム合金配線材料 |
| JP2733006B2 (ja) * | 1993-07-27 | 1998-03-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 半導体用電極及びその製造方法並びに半導体用電極膜形成用スパッタリングターゲット |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP15002494A patent/JP2727967B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-08 US US08/400,861 patent/US6333267B1/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0818060A (ja) | 1996-01-19 |
| US6333267B1 (en) | 2001-12-25 |
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