JP3454913B2 - Liquid crystal display panel manufacturing method - Google Patents
Liquid crystal display panel manufacturing methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ラップトップ型のパ
ソコンやワープロ、液晶テレビ等に備えられて電気光学
効果を応用して文字や画像を表示するための液晶表示パ
ネルを製造する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display panel for displaying characters and images by applying an electro-optical effect to a laptop personal computer, a word processor, a liquid crystal television or the like. Is.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示パネルは、液晶ディスプレイ
(LCD)のコンポーネントであり、例えば、液晶と薄
膜トランジスタ(TFT)を組み合わせてカラー画像表
示するアクティブマトリクス方式の液晶ディスプレイで
は、薄膜トランジスタを有するアクティブ基板とカラー
フィルタ基板との間に液晶を充填してなるものである。
そして前記アクティブ基板は、ガラス基板上に、データ
をオン・オフする薄膜トランジスタ、データを記憶させ
る蓄積容量、及び液晶を駆動するための透明画素電極を
単位画素ごとに形成するとともに、走査線、データ線等
の薄膜配線を形成してなるものである。そして、各画素
に対して選択的に電圧を印加して各画素の表示動作を制
御するために、前記走査線により、マトリクス状に配列
された透明画素電極のそれぞれに対応して設けられた薄
膜トランジスタのうちから所定のものが選択され、デー
タ線上のデータが前記蓄積容量に書き込まれるようにな
っている。2. Description of the Related Art A liquid crystal display panel is a component of a liquid crystal display (LCD). For example, in an active matrix liquid crystal display that displays a color image by combining liquid crystal and a thin film transistor (TFT), an active substrate having a thin film transistor and a color display. Liquid crystal is filled between the filter substrate and the filter substrate.
The active substrate has a thin film transistor for turning on / off data, a storage capacitor for storing data, and a transparent pixel electrode for driving a liquid crystal formed on a glass substrate for each unit pixel, and a scanning line and a data line. It is formed by forming thin film wiring such as. Then, in order to selectively apply a voltage to each pixel to control the display operation of each pixel, a thin film transistor provided corresponding to each of the transparent pixel electrodes arranged in a matrix by the scanning lines. A predetermined one is selected from the above, and the data on the data line is written in the storage capacitor.
【0003】このような液晶表示パネルは、ガラス基板
上に配線用薄膜を物理蒸着法により成膜する配線用薄膜
成膜工程と、前記成膜された配線用薄膜をパターニング
して、走査線、データ線等の薄膜配線を形成する薄膜配
線パターニング工程と、この薄膜配線パターニング工程
の後に透明画素電極用の透明導電膜を物理蒸着法により
成膜する工程(透明導電膜成膜工程)と、前記成膜され
た透明導電膜をパターニングして透明画素電極を形成す
る工程(透明画素電極パターニング工程)とを含む製造
工程により、その製造がなされている。なお、走査線、
データ線等の薄膜配線は、例えば非晶質シリコンを半導
体層とし、シリコン窒化膜をゲート絶縁膜とする薄膜ト
ランジスタの形成と同時にガラス基板上に形成されるよ
うになされている。In such a liquid crystal display panel, a wiring thin film forming step of forming a wiring thin film on a glass substrate by a physical vapor deposition method, a patterning of the formed wiring thin film, a scanning line, A thin film wiring patterning step of forming a thin film wiring such as a data line; a step of forming a transparent conductive film for transparent pixel electrodes by a physical vapor deposition method after the thin film wiring patterning step (transparent conductive film forming step); The manufacturing is performed by a manufacturing process including a process of forming a transparent pixel electrode by patterning the formed transparent conductive film (transparent pixel electrode patterning process). Note that the scanning line,
The thin film wiring such as the data line is formed on the glass substrate at the same time as the formation of the thin film transistor having, for example, amorphous silicon as a semiconductor layer and a silicon nitride film as a gate insulating film.
【0004】そして前記透明画素電極用の透明導電膜
は、その材料としては酸化インジウム、酸化スズまたは
両者の混合物が用いられ、スパッタリング、電子ビーム
蒸着等の物理蒸着法により形成されている。The transparent conductive film for the transparent pixel electrode is made of indium oxide, tin oxide, or a mixture of both, and is formed by a physical vapor deposition method such as sputtering or electron beam vapor deposition.
【0005】また前述した走査線、データ線等の薄膜配
線用の配線用薄膜としては、近年では、Ti、Cr、M
o等の高融点金属膜に代えて、比抵抗の小さいAl基合
金系の配線用薄膜が用いられつつある。これは、前記高
融点金属膜は、耐熱性には優れるが比抵抗が大きい(約
50μΩ・cm)ため、ゲートバスラインでの信号遅延
時間が長くなるので、走査線やデータ線を長くとる必要
のある大型の液晶表示パネルには使用できないという不
具合によるためである。In recent years, as the wiring thin film for the thin film wiring such as the scanning line and the data line, Ti, Cr, M has been used.
In place of the refractory metal film such as o, an Al-based alloy-based wiring thin film having a small specific resistance is being used. This is because the refractory metal film is excellent in heat resistance but has a large specific resistance (about 50 μΩ · cm), and therefore the signal delay time in the gate bus line becomes long, so that it is necessary to make the scanning line and the data line long. This is due to the problem that it cannot be used for large liquid crystal display panels that have such a problem.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示パ
ネルでは、その機能上、図7に示すように、ガラス基板
S上に形成された配線用薄膜でなる薄膜配線71と透明
導電膜でなる透明画素電極72とが一部接触する構造に
なっている。このため、液晶表示パネルの製造におい
て、薄膜配線の上に、成膜された透明導電膜をウェット
エッチングによりパターニングして透明画素電極を形成
するにあたり、従来、以下に説明する問題が生じてい
る。In view of the function of the liquid crystal display panel, the thin film wiring 71 formed of a wiring thin film formed on the glass substrate S and the transparent film formed of a transparent conductive film are used in view of their functions. The pixel electrode 72 is partially in contact with the pixel electrode 72. Therefore, in the manufacture of a liquid crystal display panel, conventionally, when forming a transparent pixel electrode by patterning a formed transparent conductive film on a thin film wiring by wet etching, the following problems have conventionally occurred.
【0007】すなわち、透明画素電極用の透明導電膜の
材料としては、前述したように、酸化インジウム、酸化
スズまたは両者の混合物(Indium Tin Ox
cide)が用いられており、これらよりなる透明導電
膜をウェットエッチングできるエッチャントは、HF
(フッ酸)、HBr(臭化水素)などの極めて数少ない
ハロゲン酸エッチャントに限られている。ところが、A
l基合金系配線用薄膜でなる薄膜配線の上に、透明導電
膜をウェットエッチングによりパターニングして透明画
素電極を形成するにあたり、ウェットエッチング用の前
記HF、HBr等のハロゲン酸エッチャントに対するA
l基合金系薄膜配線の耐食性が著しく悪いことから、前
記透明導電膜に対するマスキングの多少の位置ずれが生
じた場合には、図8に示すように、Al基合金系の薄膜
配線81の前記エッチャントにさらされる部分もエッチ
ングされてしまう。このため、その箇所の透明画素電極
に正常に給電されず、表示欠陥が発生して歩留りが低下
するという問題が生じている。特に、薄膜配線に耐熱性
を付与するために、Cr、Mnなどの添加元素を含有さ
せたAl基合金系薄膜配線においては、純Al薄膜配線
に比べてHF、HBr等のエッチャントに対する耐食性
がより悪くなり、前記問題点がより顕著化している。な
お、前記図8において82は透明画素電極を示す。That is, as a material of the transparent conductive film for the transparent pixel electrode, as described above, indium oxide, tin oxide, or a mixture of them (Indium Tin Ox) is used.
Cide) is used, and an etchant capable of wet etching a transparent conductive film made of these is HF.
(Hydrofluoric acid), HBr (hydrogen bromide), and other very few halogen acid etchants. However, A
In forming a transparent pixel electrode by patterning a transparent conductive film by wet etching on a thin film wiring made of an l-based alloy-based wiring thin film, A for a halogen acid etchant such as HF or HBr for wet etching is formed.
Since the corrosion resistance of the l-based alloy-based thin film wiring is extremely poor, when the masking on the transparent conductive film is slightly displaced, as shown in FIG. 8, the etchant of the Al-based alloy-based thin film wiring 81 is removed. The parts that are exposed to are also etched. For this reason, the transparent pixel electrode at that portion is not normally supplied with electric power, and a display defect occurs, resulting in a decrease in yield. In particular, in order to impart heat resistance to the thin film wiring, the Al-based alloy-based thin film wiring containing an additive element such as Cr and Mn has higher corrosion resistance to etchants such as HF and HBr than pure Al thin film wiring. The problem becomes worse and the above problems become more prominent. In FIG. 8, reference numeral 82 denotes a transparent pixel electrode.
【0008】この発明は、前記問題点を解消するために
なされたものであって、液晶表示パネルの製造において
薄膜配線の上に、フォトリソグラフィー及びウェットエ
ッチングにより透明導電膜をパターニングして透明画素
電極を形成するに際し、透明導電膜のウェットエッチン
グにあたり、前記透明導電膜に対するマスキングの多少
の位置ずれが生じた場合でも、前記薄膜配線が前記ウェ
ットエッチングのためのHF、HBr等のハロゲン酸エ
ッチャントによって極めてエッチングされにくい構成と
し、これによって透明導電膜のみを選択的にエッチング
可能にするにより、表示欠陥の発生をなくして歩留りを
向上させることができる、液晶表示パネルの製造方法を
提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and in the manufacture of a liquid crystal display panel, a transparent conductive film is patterned on a thin film wiring by photolithography and wet etching to form a transparent pixel electrode. When the transparent conductive film is wet-etched in forming the film, even if some displacement of the masking with respect to the transparent conductive film occurs, the thin-film wiring is extremely exposed by a halogen acid etchant such as HF or HBr for the wet etching. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display panel, which is configured to be difficult to be etched, and by which only a transparent conductive film can be selectively etched, whereby display defects can be eliminated and yield can be improved. To do.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、基板上に配線用薄膜を物理蒸着法により成膜する
配線用薄膜成膜工程と、前記成膜された配線用薄膜をパ
ターニングして薄膜配線を形成する薄膜配線パターニン
グ工程と、この薄膜配線パターニング工程の後に透明画
素電極用の透明導電膜を物理蒸着法により、当該透明導
電膜の一部が前記薄膜配線と接触するように成膜する工
程と、前記成膜された透明導電膜をハロゲン酸エッチャ
ントによりウェットエッチングすることでパターニング
して透明画素電極を形成する工程とを含む製造工程によ
り、薄膜配線及び透明画素電極を備えた液晶表示パネル
を製造するに際し、次の技術的手段を講じたものであ
る。請求項1の発明は、前記配線用薄膜として、物理蒸
着法により、合金成分としてZrとHfのいずれか一
方、又はその両者を総量で0.1〜10原子%含有する
Al基合金よるなる配線用薄膜を成膜し、前記透明導電
膜の成膜前に、陽極酸化法により、前記薄膜配線パター
ニング工程で形成され前記Al基合金よりなる薄膜配線
の表面に、陽極酸化膜を厚さ10nm以上形成すること
を特徴とする液晶表示パネルの製造方法である。請求項
2の発明は、前記配線用薄膜として、物理蒸着法によ
り、純AlもしくはAl基合金よるなる配線用薄膜を成
膜し、前記透明導電膜の成膜前に、物理蒸着法により、
前記薄膜配線パターニング工程で形成され前記純Alも
しくはAl基合金よるなる薄膜配線の表面に、ZrO2
とHfO2 のいずれか一方、又はその両者よりなる酸化
膜を厚さ10nm以上形成することを特徴とする液晶表
示パネルの製造方法である。請求項3の発明は、前記配
線用薄膜として、物理蒸着法により、合金成分としてZ
rとHfのいずれか一方、又はその両者を総量で0.1
〜10原子%含有するAl基合金よるなる配線用薄膜を
成膜することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法で
ある。In order to achieve the above object, a wiring thin film forming step of forming a wiring thin film on a substrate by a physical vapor deposition method, and patterning the formed wiring thin film. and a thin-film wiring patterning step for forming the thin film wiring, by physical vapor deposition a transparent conductive film for a transparent pixel electrode after the thin film wiring patterning process, the transparent conductive
A step part of the conductive film is formed in contact with the thin film wiring, the deposited transparent conductive film etcher halogen acid
When manufacturing a liquid crystal display panel having thin film wiring and a transparent pixel electrode by a manufacturing process including a step of forming a transparent pixel electrode by patterning by wet etching with a semiconductor device, the following technical measures are taken. Is. The invention according to claim 1 is a wiring made of an Al-based alloy containing a total amount of one or both of Zr and Hf as an alloy component by physical vapor deposition as the wiring thin film. Before forming the transparent conductive film, an anodic oxide film having a thickness of 10 nm or more is formed on the surface of the thin film wiring formed of the Al-based alloy in the thin film wiring patterning step by the anodic oxidation method before forming the transparent conductive film. It is a manufacturing method of a liquid crystal display panel, which is characterized in that it is formed. In the invention of claim 2, as the wiring thin film, a wiring thin film made of pure Al or an Al-based alloy is formed by a physical vapor deposition method, and before the transparent conductive film is formed by a physical vapor deposition method,
ZrO 2 is formed on the surface of the thin film wiring made of pure Al or an Al-based alloy formed in the thin film wiring patterning step.
And a HfO 2 film, or an oxide film of HfO 2 or both of them is formed to a thickness of 10 nm or more. According to the invention of claim 3, as the wiring thin film, Z is used as an alloy component by a physical vapor deposition method.
One of r and Hf, or both of them is 0.1 in total.
A method for manufacturing a liquid crystal display panel, which comprises forming a wiring thin film made of an Al-based alloy containing 10 atomic% to 10 atomic%.
【0010】[0010]
【作用】請求項1の発明による液晶表示パネルの製造方
法では、配線用薄膜成膜工程において、配線用薄膜とし
て、スパッタリング、電子ビーム蒸着等の物理蒸着法に
より、合金成分としてZr(ジルコニウム)とHf(ハ
フニウム)のいずれか一方、又はその両者を総量で0.
1〜10原子%含有するAl基合金よるなる配線用薄膜
が成膜される。次いで薄膜配線パターニング工程にて、
前記成膜された配線用薄膜がパターニングされて薄膜配
線が形成される。そして、物理蒸着法による透明画素電
極用の透明導電膜の成膜前に、陽極酸化が施されて、前
記Al基合金よるなる薄膜配線の表面に、ZrO2 (酸
化ジルコニウム)、HfO2 (酸化ハフニウム)又はそ
の両者の混合酸化物が著しく濃化した前記Al基合金の
陽極酸化膜が、厚さ10nm以上形成される(例えば合
金成分がZrである場合、ZrO2 が著しく濃化したA
l−Zrの陽極酸化膜が形成される)。In the method of manufacturing a liquid crystal display panel according to the present invention, in the wiring thin film forming step, as a wiring thin film, Zr (zirconium) is used as an alloy component by a physical vapor deposition method such as sputtering or electron beam evaporation. Either one of Hf (hafnium), or both of them is 0.
A wiring thin film made of an Al-based alloy containing 1 to 10 atomic% is formed. Then, in the thin film wiring patterning process,
The formed wiring thin film is patterned to form a thin film wiring. Then, before forming a transparent conductive film for transparent pixel electrodes by physical vapor deposition, anodization is performed, and ZrO 2 (zirconium oxide) and HfO 2 (oxidized) are formed on the surface of the thin film wiring made of the Al-based alloy. The anodic oxide film of the Al-based alloy in which hafnium) or a mixed oxide of both is significantly thickened is formed to have a thickness of 10 nm or more (for example, when the alloy component is Zr, ZrO 2 in which A
An anodized film of l-Zr is formed).
【0011】このようにして薄膜配線表面に、Zr
O2 、HfO2 又はその両者の混合酸化物が著しく濃化
した陽極酸化膜が形成されているので、その薄膜配線の
上に、代表的材料であるITO(Indium Tin
Oxcide)よりなる透明導電膜をフォトリソグラ
フィー及びウェットエッチングによりパターニングして
透明画素電極を形成するに際し、透明導電膜のウェット
エッチングにあたり、前記透明導電膜に対するマスキン
グの多少の位置ずれが生じた場合でも、前記陽極酸化膜
が、Al2 O3 に比較して、前記透明導電膜のウェット
エッチングのためのHF、HBr等のハロゲン酸エッチ
ャントに対する耐食性が著しく良好なことから、図4に
示すように、透明導電膜より露出した部分がエッチャン
トにさらされてもほとんどエッチングされることなく透
明導電膜のみを選択的にエッチングすることができ、こ
れによってそのエッチングにて形成された透明画素電極
に正常に給電が行え、表示欠陥の発生をなくして歩留り
を向上させることが可能となる。なお図4に示す例で
は、41はAl−Hf薄膜配線、42は透明画素電極、
43はHfO2 が濃化したAl−Hfの陽極酸化膜、を
それぞれ示す。In this way, Zr is formed on the surface of the thin film wiring.
Since an anodic oxide film in which O 2 , HfO 2 or a mixed oxide of both of them is significantly concentrated is formed, ITO (Indium Tin) which is a typical material is formed on the thin film wiring.
When forming a transparent pixel electrode by patterning a transparent conductive film made of (Oxcide) by photolithography and wet etching, even if some displacement of masking with respect to the transparent conductive film occurs during wet etching of the transparent conductive film, As compared with Al 2 O 3 , the anodic oxide film has a significantly better corrosion resistance to halogen acid etchants such as HF and HBr for wet etching of the transparent conductive film. Even if the exposed portion of the conductive film is exposed to the etchant, it is possible to selectively etch only the transparent conductive film with almost no etching, so that the transparent pixel electrode formed by the etching can be supplied with power normally. It is possible to improve the yield by eliminating the occurrence of display defects. The ability. In the example shown in FIG. 4, 41 is an Al-Hf thin film wiring, 42 is a transparent pixel electrode,
Reference numeral 43 indicates an Al-Hf anodic oxide film in which HfO 2 is concentrated.
【0012】この請求項1の発明による方法では、配線
用薄膜としては、合金成分としてZrとHfのいずれか
一方、又はその両者を総量で0.1〜10原子%の範囲
で含有するAl基合金よるなる配線用薄膜を成膜するこ
とが必要である。合金成分としてZrとHfのいずれか
一方が、又はその両者が総量で0.1原子%未満の場合
には、陽極酸化法により薄膜配線表面に形成される、Z
rO2 、HfO2 又はその両者の混合酸化物の濃度及び
膜厚が確保できず、前記透明導電膜のウェットエッチン
グのためのHF、HBr等のハロゲン酸エッチャントに
対する耐食性が十分に得られないためである。さらに、
薄膜配線に耐熱性を付与する点からも、添加量の総量を
0.1原子%以上にする必要があるためである。また、
ZrとHfのいずれか一方が、又はその両者が総量で1
0原子%を超える場合には、薄膜配線の比抵抗(電気抵
抗率)が著しく大きくなり薄膜配線として実用に適さな
くなるためである。そして、前記陽極酸化膜の厚みを1
0nm以上にしているのは、厚み10nm未満では、エ
ッチャントに対するバリア性が十分に発揮できないため
である。なお、前記陽極酸化膜の厚みの上限値は、配線
全体としてみた場合、電気抵抗率が増加するとともに透
明導電膜と良好なオーミックコンタクトをとるという観
点から、100nmが望ましい。In the method according to the first aspect of the present invention, the wiring thin film has an Al group containing one or both of Zr and Hf as alloy components in a total amount of 0.1 to 10 atomic%. It is necessary to form a wiring thin film made of an alloy. When either Zr or Hf as an alloy component or both of them are less than 0.1 atom% in total, they are formed on the surface of the thin film wiring by the anodizing method.
This is because the concentration and film thickness of rO 2 , HfO 2 or a mixed oxide of both of them cannot be secured, and sufficient corrosion resistance to halogen acid etchants such as HF and HBr for wet etching of the transparent conductive film cannot be obtained. is there. further,
This is because from the viewpoint of imparting heat resistance to the thin film wiring, the total amount of addition must be 0.1 atomic% or more. Also,
Either Zr or Hf or both of them are 1 in total.
This is because if it exceeds 0 atomic%, the specific resistance (electrical resistivity) of the thin film wiring becomes remarkably large and it becomes unsuitable for practical use as a thin film wiring. The thickness of the anodized film is set to 1
The thickness is set to 0 nm or more because the barrier property against the etchant cannot be sufficiently exhibited when the thickness is less than 10 nm. The upper limit of the thickness of the anodic oxide film is preferably 100 nm from the viewpoint of increasing the electrical resistivity and making good ohmic contact with the transparent conductive film when viewed as the wiring as a whole.
【0013】次に、請求項2の発明による液晶表示パネ
ルの製造方法では、配線用薄膜成膜工程において、配線
用薄膜として、スパッタリング、電子ビーム蒸着等の物
理蒸着法により、純AlもしくはAl基合金よるなる配
線用薄膜が成膜される。次いで薄膜配線パターニング工
程にて、前記成膜された配線用薄膜がパターニングされ
て薄膜配線が形成される。そして、物理蒸着法による透
明画素電極用の透明導電膜の成膜前に、スパッタリン
グ、電子ビーム蒸着等の物理蒸着法により、前記純Al
もしくはAl基合金よるなる薄膜配線の表面に、ZrO
2 とHfO2 のいずれか一方、又はその両者よりなる酸
化膜(酸化物膜)が、厚さ10nm以上形成される。Next, in the method for manufacturing a liquid crystal display panel according to the second aspect of the present invention, in the wiring thin film forming step, the wiring thin film is formed of pure Al or an Al group by a physical vapor deposition method such as sputtering or electron beam vapor deposition. A wiring thin film made of an alloy is formed. Next, in the thin film wiring patterning step, the formed wiring thin film is patterned to form a thin film wiring. Then, before forming a transparent conductive film for transparent pixel electrodes by physical vapor deposition, the pure Al is deposited by physical vapor deposition such as sputtering or electron beam vapor deposition.
Or, on the surface of the thin film wiring made of Al-based alloy, ZrO
An oxide film (oxide film) made of either 2 or HfO 2 or both is formed to a thickness of 10 nm or more.
【0014】このようにして薄膜配線表面に、ZrO2
とHfO2 のいずれか一方、又はその両者よりなる酸化
膜が形成されているので、その薄膜配線の上に、代表的
材料であるITOよりなる透明導電膜をフォトリソグラ
フィー及びウェットエッチングによりパターニングして
透明画素電極を形成するに際し、透明導電膜のウェット
エッチングにあたり、前記透明導電膜に対するマスキン
グの多少の位置ずれが生じた場合でも、前記酸化膜が、
前記透明導電膜のウェットエッチングのためのHF、H
Br等のハロゲン酸エッチャントに対する耐食性が著し
く良好なことから、図5に示すように、透明導電膜より
露出した部分がエッチャントにさらされてもほとんどエ
ッチングされることなく透明導電膜のみを選択的にエッ
チングすることができ、これによってそのエッチングに
て形成された透明画素電極に正常に給電が行え、表示欠
陥の発生をなくして歩留りを向上させることが可能とな
る。なお図5に示す例では、51は純Al薄膜配線、5
2は透明画素電極、53はHfO2 膜、をそれぞれ示
す。In this way, ZrO 2 is formed on the surface of the thin film wiring.
Since an oxide film made of either or both of HfO 2 and HfO 2 is formed, a transparent conductive film made of ITO, which is a typical material, is patterned on the thin film wiring by photolithography and wet etching. In forming the transparent pixel electrode, when the transparent conductive film is wet-etched, even if some displacement of the masking with respect to the transparent conductive film occurs, the oxide film,
HF and H for wet etching of the transparent conductive film
Since the corrosion resistance to a halogen acid etchant such as Br is remarkably good, as shown in FIG. 5, even if the portion exposed from the transparent conductive film is exposed to the etchant, it is hardly etched and only the transparent conductive film is selectively etched. The transparent pixel electrodes formed by the etching can be normally supplied with electric power, and it is possible to prevent the occurrence of display defects and improve the yield. In the example shown in FIG. 5, 51 is pure Al thin film wiring, 5
Reference numeral 2 is a transparent pixel electrode, and 53 is an HfO 2 film.
【0015】この請求項2の発明による方法では、前記
酸化膜の厚みを10nm以上にしているのは、厚み10
nm未満では、エッチャントに対するバリア性が十分に
発揮できないためである。なお、前記酸化膜の厚みの上
限値は、透明導電膜と良好なオーミックコンタクトをと
るという観点から、100nmが望ましい。In the method according to the second aspect of the present invention, the thickness of the oxide film is 10 nm or more.
This is because if it is less than nm, the barrier property against the etchant cannot be sufficiently exhibited. The upper limit of the thickness of the oxide film is preferably 100 nm from the viewpoint of making good ohmic contact with the transparent conductive film.
【0016】また、請求項3の発明による液晶表示パネ
ルの製造方法では、配線用薄膜成膜工程において、配線
用薄膜として、スパッタリング、電子ビーム蒸着等の物
理蒸着法により、合金成分としてZrとHfのいずれか
一方、又はその両者を総量で0.1〜10原子%含有す
るAl基合金よるなる配線用薄膜が成膜される。次いで
薄膜配線パターニング工程にて、前記Al基合金よるな
る配線用薄膜がパターニングされて薄膜配線が形成され
る。In the method for manufacturing a liquid crystal display panel according to the third aspect of the invention, in the wiring thin film forming step, the wiring thin film is formed by a physical vapor deposition method such as sputtering or electron beam evaporation, and Zr and Hf are used as alloy components. One or both of the above are formed as a wiring thin film made of an Al-based alloy containing a total amount of 0.1 to 10 atomic%. Then, in a thin film wiring patterning step, the wiring thin film made of the Al-based alloy is patterned to form a thin film wiring.
【0017】そして前記薄膜配線の上に、代表的材料で
あるITOよりなる透明導電膜をフォトリソグラフィー
及びウェットエッチングによりパターニングして透明画
素電極を形成するに際し、HF、HBr等のハロゲン酸
エッチャントを用いた透明導電膜のウェットエッチング
にあたり、図6に示すように、前記透明導電膜に対する
マスキングの多少の位置ずれが生じて透明導電膜より露
出した部分がエッチャントにさらされる場合は、前記薄
膜配線が合金成分としてZrとHfのいずれか一方、又
はその両者を含有するAl基合金より形成されているの
で、一部Alの酸化溶解とともに、Zr、Hfの酸化が
生じ、前記薄膜配線の前記露出部分における表層部に、
ZrO2 、HfO2 又はその両者よりなる酸化物が濃化
して酸化物層が形成される。なお図6に示す例では、6
1はAl−Hf薄膜配線、62は透明画素電極、をそれ
ぞれ示す。When a transparent conductive film made of ITO, which is a typical material, is patterned on the thin film wiring by photolithography and wet etching to form a transparent pixel electrode, a halogen acid etchant such as HF or HBr is used. When the transparent conductive film is wet-etched, as shown in FIG. 6, when the masking with respect to the transparent conductive film is slightly displaced and the portion exposed from the transparent conductive film is exposed to an etchant, the thin film wiring is alloyed. Since it is formed of one of Zr and Hf as an ingredient, or an Al-based alloy containing both of them, Zr and Hf are oxidized together with oxidation dissolution of a part of Al, and in the exposed portion of the thin film wiring. On the surface layer,
The oxide composed of ZrO 2 , HfO 2 or both is concentrated to form an oxide layer. In the example shown in FIG. 6, 6
Reference numeral 1 is an Al-Hf thin film wiring, and 62 is a transparent pixel electrode.
【0018】このようにして形成される酸化物層が、前
記透明導電膜のウェットエッチングのためのHF、HB
r等のハロゲン酸エッチャントに対する耐食性が著しく
良好なことから、透明導電膜のみを選択的にエッチング
することができ、これによってそのエッチングにて形成
された透明画素電極に正常に給電が行え、表示欠陥の発
生をなくして歩留りを向上させることが可能となる。The oxide layer thus formed is HF or HB for wet etching the transparent conductive film.
Since the corrosion resistance to halogen acid etchants such as r is remarkably good, only the transparent conductive film can be selectively etched, so that the transparent pixel electrode formed by the etching can be normally supplied with power and display defects. It is possible to improve the yield by eliminating the occurrence of
【0019】この請求項3の発明による方法では、配線
用薄膜としては、合金成分としてZrとHfのいずれか
一方、又はその両者を総量で0.1〜10原子%の範囲
で含有するAl基合金よるなる配線用薄膜を成膜するこ
とが必要である。合金成分としてZrとHfのいずれか
一方が、又はその両者が総量で0.1原子%未満の場合
には、前述した薄膜配線表層部に形成される、Zr
O2 、HfO2 又はその両者よりなる酸化物層の濃化度
合い(濃度)及び膜厚が確保できず、前記透明導電膜の
ウェットエッチングのためのHF、HBr等のハロゲン
酸エッチャントに対する耐食性が十分に得られないため
である。さらに、薄膜配線に耐熱性を付与する点から
も、添加量の総量を0.1原子%以上にする必要がある
ためである。また、ZrとHfのいずれか一方が、又は
その両者が総量で10原子%を超える場合には、薄膜配
線の比抵抗が著しく大きくなり薄膜配線として実用に適
さなくなるためである。In the method according to the third aspect of the present invention, the wiring thin film has an Al group containing one or both of Zr and Hf as alloy components in a total amount of 0.1 to 10 atomic%. It is necessary to form a wiring thin film made of an alloy. When one of Zr and Hf as alloy components, or both of them are less than 0.1 atom% in total, Zr is formed on the surface layer portion of the thin film wiring described above.
Since the degree of concentration (concentration) and the film thickness of the oxide layer made of O 2 , HfO 2 or both of them cannot be secured, the corrosion resistance to halogen acid etchants such as HF and HBr for wet etching of the transparent conductive film is sufficient. This is because it cannot be obtained. Further, from the viewpoint of imparting heat resistance to the thin film wiring, it is necessary to make the total amount of addition 0.1 atomic% or more. Further, if either Zr or Hf or both of them exceed 10 atom% in total, the specific resistance of the thin film wiring becomes remarkably large and it becomes unsuitable for practical use as a thin film wiring.
【0020】[0020]
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0021】〔実施例1〕請求項1の発明に係る実施例
について説明する。合金成分としてZrを図1に示す量
含有するAl基合金よるなる厚み500nmの配線用薄
膜を、物理蒸着法であるDCマグネトロンスパッタ法に
より、ソーダライムガラス基板上にそれぞれ成膜した。
同様にして、合金成分としてHfを図1に示す量含有す
るAl基合金よるなる厚み500nmの配線用薄膜を、
DCマグネトロンスパッタ法によりソーダライムガラス
基板上にそれぞれ成膜した。また比較のために、純Al
よりなる厚み500nmの配線用薄膜を、DCマグネト
ロンスパッタ法によりソーダライムガラス基板上に成膜
した。[Embodiment 1] An embodiment according to the invention of claim 1 will be described. Wiring thin films having a thickness of 500 nm and made of an Al-based alloy containing Zr as an alloy component shown in FIG. 1 were formed on a soda-lime glass substrate by a DC magnetron sputtering method which is a physical vapor deposition method.
Similarly, a wiring thin film having a thickness of 500 nm and made of an Al-based alloy containing Hf as an alloy component in the amount shown in FIG.
Each film was formed on a soda lime glass substrate by the DC magnetron sputtering method. For comparison, pure Al
A wiring thin film having a thickness of 500 nm was formed on a soda lime glass substrate by a DC magnetron sputtering method.
【0022】そして、0.5%Na2 SO4 水溶液
(0.5%硫酸ナトリウム水溶液)にH 2 SO4 (硫
酸)を添加し、pH=3.0になるように調整した液を
電解液とし、10mA/cm2 の電流密度で定電流電解
を行い、前記Zrを添加したAl基合金配線用薄膜、前
記Hfを添加したAl基合金配線用薄膜及び前記純Al
配線用薄膜の表面に、それぞれ、その陽極酸化膜厚さが
50nmとなるように陽極酸化を行った。しかる後、そ
れら各試料の表面積が5cm2 となるように切断して、
エッチングレート測定用試料とした。なお、純Al配線
用薄膜の表面には、Al2 O3 よりなる陽極酸化膜が形
成される。And 0.5% Na2SOFourAqueous solution
H to (0.5% sodium sulfate aqueous solution) 2SOFour(Sulfur
Acid) was added to adjust the pH to 3.0.
As an electrolytic solution, 10 mA / cm2Constant current electrolysis with current density of
And the Zr-added Al-based alloy wiring thin film,
Hf-added Al-based alloy wiring thin film and pure Al
The thickness of the anodic oxide film on the surface of the wiring thin film is
Anodization was performed so as to have a thickness of 50 nm. After that,
The surface area of each of these samples is 5 cm2Cut so that
The sample was used for etching rate measurement. Pure Al wiring
On the surface of the thin film for2O3Made of anodic oxide film
Is made.
【0023】次に、前記各エッチングレート測定用試料
について、液晶表示パネルにおける透明画素電極用の透
明導電膜の代表的エッチャントである1%HF水溶液
(1%フッ化水素酸水溶液)によりウェットエッチング
を行い、それらのエッチングレートを測定した。ここで
エッチングレートは、試料膜厚を試料のエッチング開始
からその終了までに要した時間で除した値とした。Next, each of the etching rate measurement samples is wet-etched with a 1% HF aqueous solution (1% hydrofluoric acid aqueous solution) which is a typical etchant of a transparent conductive film for a transparent pixel electrode in a liquid crystal display panel. It carried out and measured those etching rates. Here, the etching rate was a value obtained by dividing the sample film thickness by the time required from the start of etching the sample to the end thereof.
【0024】測定結果を図1に示す。同図から、Zrを
添加したAl基合金配線用薄膜の表面に陽極酸化膜を形
成したもの、及び、Hfを添加したAl基合金配線用薄
膜の表面に陽極酸化膜を形成したものは、純Al配線用
薄膜の表面に陽極酸化膜を形成したものに比較してエッ
チングレートが減少し、透明導電膜との選択エッチング
性に優れることがわかる。なお、Zr及びHfの両者を
所定量添加したAl基合金配線用薄膜の表面に陽極酸化
膜を形成したものについても透明導電膜との選択エッチ
ング性に優れていることを確認している。The measurement results are shown in FIG. From the figure, it can be seen that the Zr-added Al-based alloy wiring thin film having an anodized film formed on its surface and the Hf-added Al-based alloy wiring thin film having an anodized film formed on its surface are pure. It can be seen that the etching rate is reduced as compared with the case where the anodic oxide film is formed on the surface of the Al wiring thin film, and the selective etching property with the transparent conductive film is excellent. It has been confirmed that a thin film for Al-based alloy wiring to which a predetermined amount of both Zr and Hf is added has an anodized film formed on the surface thereof is also excellent in selective etching property with a transparent conductive film.
【0025】以上の結果から、液晶表示パネルの製造に
おいて配線用薄膜として、物理蒸着法により、合金成分
としてZrとHfのいずれか一方、又はその両者を総量
で所定原子%範囲含有するAl基合金よるなる配線用薄
膜を成膜し、物理蒸着法による透明画素電極用の透明導
電膜の成膜前に、陽極酸化法により、薄膜配線パターニ
ング工程で形成され前記Al基合金よりなる薄膜配線の
表面に、陽極酸化膜を所定厚さ以上形成することによ
り、薄膜配線表面にZrO2 、HfO2 又はその両者の
混合酸化物が著しく濃化した陽極酸化膜が形成されてい
るので、その薄膜配線の上に、代表的材料であるITO
よりなる透明導電膜をフォトリソグラフィー及びウェッ
トエッチングによりパターニングして透明画素電極を形
成するに際し、透明導電膜のウェットエッチングにあた
り、前記透明導電膜に対するマスキングの多少の位置ず
れが生じた場合でも、前記陽極酸化膜が前記透明導電膜
のウェットエッチングのためのHF、HBr等のハロゲ
ン酸エッチャントに対する耐食性が著しく良好なことか
ら、透明導電膜より露出した部分がエッチャントにさら
されてもほとんどエッチングされることなく透明導電膜
のみを選択的にエッチングすることができ、これによっ
てそのエッチングにて形成された透明画素電極に正常に
給電が行え、表示欠陥の発生をなくして歩留りを向上で
きることが理解される。From the above results, in the production of liquid crystal display panels, as a wiring thin film, an Al-based alloy containing Zr and / or Hf as an alloying component in a predetermined atomic% range in total by physical vapor deposition. The surface of the thin film wiring formed by the Al-based alloy formed in the thin film wiring patterning step by the anodic oxidation method before the thin film for wiring is formed and the transparent conductive film for the transparent pixel electrode is formed by physical vapor deposition. In addition, since the anodic oxide film having a predetermined thickness or more is formed on the surface of the thin film wiring, an anodic oxide film in which ZrO 2 , HfO 2 or a mixed oxide of both is significantly concentrated is formed. On top, the typical material is ITO
When forming a transparent pixel electrode by patterning the transparent conductive film made of photolithography and wet etching, even if some displacement of masking with respect to the transparent conductive film occurs during wet etching of the transparent conductive film, the anode Since the oxide film has remarkably good corrosion resistance to a halogen acid etchant such as HF or HBr for wet etching of the transparent conductive film, the exposed portion of the transparent conductive film is hardly etched even when exposed to the etchant. It is understood that only the transparent conductive film can be selectively etched, whereby the transparent pixel electrodes formed by the etching can be normally fed with power, and display defects can be eliminated to improve the yield.
【0026】〔実施例2〕請求項2の発明に係る実施例
について説明する。DCマグネトロンスパッタ法によ
り、ソーダライムガラス基板上に厚み500nmの純A
l配線用薄膜を成膜し、しかる後、ZrO2 焼結セラミ
ックスターゲットを使用したRFマグネトロンスパッタ
法により、前記純Al配線用薄膜上に酸化膜(酸化物
膜)として厚み20nmのZrO2 膜を形成した。同様
にして、DCマグネトロンスパッタ法により、ソーダラ
イムガラス基板上に厚み500nmの純Al配線用薄膜
を成膜し、しかる後、HfO2 焼結セラミックスターゲ
ットを使用したRFマグネトロンスパッタ法により、前
記純Al配線用薄膜上に酸化膜(酸化物膜)として厚み
20nmのHfO2 膜を形成した。そして、これら各試
料の表面積が5cm2 となるように切断して、エッチン
グレート測定用試料とした。なお、比較のため、純Al
配線用薄膜を成膜しただけのエッチングレート測定用試
料をも用意した。[Embodiment 2] An embodiment according to the invention of claim 2 will be described. 500 nm thick pure A on soda lime glass substrate by DC magnetron sputtering method
A thin film for wiring is formed, and thereafter, a ZrO 2 film having a thickness of 20 nm is formed as an oxide film (oxide film) on the pure Al wiring thin film by an RF magnetron sputtering method using a ZrO 2 sintered ceramics target. Formed. Similarly, a thin film for pure Al wiring having a thickness of 500 nm is formed on a soda lime glass substrate by a DC magnetron sputtering method, and then the pure Al is formed by an RF magnetron sputtering method using a HfO 2 sintered ceramics target. An HfO 2 film having a thickness of 20 nm was formed as an oxide film (oxide film) on the wiring thin film. Then, the samples were cut so that the surface area of each of the samples was 5 cm 2 to obtain etching rate measurement samples. For comparison, pure Al
A sample for measuring the etching rate was also prepared by simply forming a thin film for wiring.
【0027】次に、前記各エッチングレート測定用試料
について、液晶表示パネルにおける透明画素電極用の透
明導電膜の代表的エッチャントである1%HF水溶液に
よりウェットエッチングを行い、それらのエッチングレ
ートを測定した。ここでエッチングレートは、試料膜厚
を試料のエッチング開始からその終了までに要した時間
で除した値とした。測定結果を表1に示す。Next, each of the etching rate measurement samples was wet-etched with a 1% HF aqueous solution which is a typical etchant of a transparent conductive film for a transparent pixel electrode in a liquid crystal display panel, and the etching rates were measured. . Here, the etching rate was a value obtained by dividing the sample film thickness by the time required from the start of etching the sample to the end thereof. The measurement results are shown in Table 1.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】表1から、純Al配線用薄膜表面上にZr
O2 膜を形成したもの、及び、純Al配線用薄膜表面上
にHfO2 膜を形成したものは、その表面上に酸化膜形
成しない純Al配線用薄膜のみのものに比較してエッチ
ングレートが減少し、透明導電膜との選択エッチング性
に優れることがわかる。なお、純Al配線用薄膜もしく
はAl基合金配線用薄膜の表面上に、ZrO2 とHfO
2 の混合物よりなる厚み10nm以上の酸化膜を形成し
たものについても透明導電膜との選択エッチング性に優
れていることを確認している。From Table 1, Zr was formed on the surface of the pure Al wiring thin film.
The one having the O 2 film formed thereon and the one having the HfO 2 film formed on the surface of the pure Al wiring thin film had an etching rate higher than those of only the pure Al wiring thin film having no oxide film formed on the surface thereof. It can be seen that the amount is decreased and the selective etching property with the transparent conductive film is excellent. In addition, ZrO 2 and HfO were formed on the surface of the pure Al wiring thin film or the Al-based alloy wiring thin film.
It has been confirmed that the oxide film formed of the mixture of 2 and having a thickness of 10 nm or more is also excellent in the selective etching property with the transparent conductive film.
【0030】以上の結果、液晶表示パネルの製造におい
て配線用薄膜として、物理蒸着法により、純Alもしく
はAl基合金よるなる配線用薄膜を成膜し、物理蒸着法
による透明画素電極用の透明導電膜の成膜前に、物理蒸
着法により、薄膜配線パターニング工程で形成され前記
純AlもしくはAl基合金よるなる薄膜配線の表面に、
ZrO2 とHfO2 のいずれか一方、又はその両者より
なる酸化膜を所定厚さ以上形成することにより、薄膜配
線表面に、ZrO2 とHfO2 のいずれか一方、又はそ
の両者よりなる酸化膜が形成されているので、その薄膜
配線の上に、代表的材料であるITOよりなる透明導電
膜をフォトリソグラフィー及びウェットエッチングによ
りパターニングして透明画素電極を形成するに際し、透
明導電膜のウェットエッチングにあたり、前記透明導電
膜に対するマスキングの多少の位置ずれが生じた場合で
も、前記酸化膜が、前記透明導電膜のウェットエッチン
グのためのHF、HBr等のハロゲン酸エッチャントに
対する耐食性が著しく良好なことから、透明導電膜より
露出した部分がエッチャントにさらされてもほとんどエ
ッチングされることなく透明導電膜のみを選択的にエッ
チングすることができ、これによってそのエッチングに
て形成された透明画素電極に正常に給電が行え、表示欠
陥の発生をなくして歩留りを向上できることが理解され
る。As a result, in the manufacture of a liquid crystal display panel, a wiring thin film made of pure Al or an Al-based alloy is formed as a wiring thin film by a physical vapor deposition method, and the transparent conductive film for a transparent pixel electrode is formed by the physical vapor deposition method. Before the film is formed, on the surface of the thin film wiring formed of the pure Al or Al-based alloy by the physical vapor deposition method in the thin film wiring patterning step,
By forming an oxide film made of either ZrO 2 or HfO 2 or both of them at a predetermined thickness or more, one of ZrO 2 and HfO 2 or an oxide film made of both of them is formed on the surface of the thin film wiring. Since it is formed, when forming a transparent pixel electrode by patterning a transparent conductive film made of ITO which is a typical material on the thin film wiring by photolithography and wet etching, when wet etching the transparent conductive film, Even when the masking of the transparent conductive film is slightly displaced, the oxide film has excellent corrosion resistance to halogen acid etchants such as HF and HBr for wet etching of the transparent conductive film. Almost the part exposed from the conductive film is etched even when exposed to the etchant. Only Ku transparent conductive film selectively be etched, thereby successfully feed is performed to the transparent pixel electrode formed in the etching, it is possible to improve the yield by eliminating the occurrence of display defects are understood.
【0031】〔実施例3〕請求項3の発明に係る実施例
について説明する。合金成分としてZrを図2に示す量
含有するAl基合金よるなる厚み500nmの配線用薄
膜を、DCマグネトロンスパッタ法により、ソーダライ
ムガラス基板上にそれぞれ成膜した。同様にして、合金
成分としてHfを図2に示す量含有するAl基合金よる
なる厚み500nmの配線用薄膜を、DCマグネトロン
スパッタ法によりソーダライムガラス基板上にそれぞれ
成膜した。また比較のために、純Alよりなる厚み50
0nmの配線用薄膜を、DCマグネトロンスパッタ法に
よりソーダライムガラス基板上に成膜した。そして、こ
れら各試料の表面積が5cm2 となるように切断して、
エッチングレート測定用試料とした。[Embodiment 3] An embodiment according to the invention of claim 3 will be described. Wiring thin films having a thickness of 500 nm and made of an Al-based alloy containing Zr as an alloy component shown in FIG. 2 were formed on a soda lime glass substrate by a DC magnetron sputtering method. Similarly, a wiring thin film made of an Al-based alloy containing Hf as an alloy component in the amount shown in FIG. 2 and having a thickness of 500 nm was formed on a soda lime glass substrate by a DC magnetron sputtering method. For comparison, the thickness of pure Al is 50
A 0 nm wiring thin film was formed on a soda lime glass substrate by a DC magnetron sputtering method. Then, cut so that the surface area of each of these samples is 5 cm 2 ,
The sample was used for etching rate measurement.
【0032】次に、前記各エッチングレート測定用試料
について、液晶表示パネルにおける透明画素電極用の透
明導電膜の代表的エッチャントである1%HF水溶液に
よりウェットエッチングを行い、それらのエッチングレ
ートを測定した。ここでエッチングレートは、試料膜厚
を試料のエッチング開始からその終了までに要した時間
で除した値とした。Next, each of the etching rate measurement samples was wet-etched with a 1% HF aqueous solution, which is a typical etchant for a transparent conductive film for a transparent pixel electrode in a liquid crystal display panel, and the etching rates were measured. . Here, the etching rate was a value obtained by dividing the sample film thickness by the time required from the start of etching the sample to the end thereof.
【0033】測定結果を図2に示す。同図から、Zrも
しくはHfを添加したAl基合金配線用薄膜は、純Al
配線用薄膜に比較してエッチングレートが減少し、透明
導電膜との選択エッチング性に優れることがわかる。な
お、Zr及びHfの両者を所定量添加したAl基合金配
線用薄膜についても透明導電膜との選択エッチング性に
優れていることを確認している。The measurement results are shown in FIG. From the figure, the thin film for Al-based alloy wiring to which Zr or Hf is added is pure Al.
It can be seen that the etching rate is lower than that of the wiring thin film and the selective etching property with the transparent conductive film is excellent. It has been confirmed that the Al-based alloy wiring thin film containing both Zr and Hf in a predetermined amount also has excellent selective etching properties with respect to the transparent conductive film.
【0034】以上の結果、液晶表示パネルの製造におい
て配線用薄膜として、物理蒸着法により、合金成分とし
てZrとHfのいずれか一方、又はその両者を総量で所
定原子%範囲含有するAl基合金よるなる配線用薄膜を
成膜することにより、薄膜配線パターニング工程で形成
され前記Al基合金よりなる薄膜配線の上に、代表的材
料であるITOよりなる透明導電膜をフォトリソグラフ
ィー及びウェットエッチングによりパターニングして透
明画素電極を形成するに際し、HF、HBr等のハロゲ
ン酸エッチャントを用いた透明導電膜のウェットエッチ
ングにあたり、前記透明導電膜に対するマスキングの多
少の位置ずれが生じて透明導電膜より露出した部分がエ
ッチャントにさらされる場合は、前記薄膜配線が合金成
分としてZrとHfのいずれか一方、又はその両者を含
有するAl基合金より形成されているので、一部Alの
酸化溶解とともに、Zr、Hfの酸化が生じ、前記薄膜
配線の前記露出部分における表層部に、ZrO2 、Hf
O2 又はその両者よりなる酸化物が濃化して酸化物層が
形成される。このようにして形成される酸化物層が、前
記ハロゲン酸エッチャントに対する耐食性が著しく良好
なことから、透明導電膜より露出した部分がほとんどエ
ッチングされることなく透明導電膜のみを選択的にエッ
チングすることができ、これによってそのエッチングに
て形成された透明画素電極に正常に給電が行え、表示欠
陥の発生をなくして歩留りを向上できることが理解され
る。As a result of the above, in the production of a liquid crystal display panel, as a wiring thin film, an Al-based alloy containing either Zr or Hf as an alloying component or both of them in a total amount of a predetermined atomic% by a physical vapor deposition method. A transparent conductive film made of ITO, which is a typical material, is patterned by photolithography and wet etching on the thin film wiring made of the Al-based alloy formed in the thin film wiring patterning step by forming a thin film for wiring made of In forming the transparent pixel electrode by wet etching of the transparent conductive film using a halogen acid etchant such as HF or HBr, some portion of the masking with respect to the transparent conductive film is displaced and the portion exposed from the transparent conductive film is removed. When exposed to an etchant, the thin film wiring contains Zr and H as alloy components. Either one of, or because it is formed from Al-based alloy containing both, together with an oxidizing dissolution of some Al, Zr, cause oxidation of Hf, the surface layer portion of the exposed portion of the thin film wiring, ZrO 2 , Hf
The oxide of O 2 or both is concentrated to form an oxide layer. Since the oxide layer formed in this manner has remarkably good corrosion resistance to the halogen acid etchant, it is possible to selectively etch only the transparent conductive film while the portion exposed from the transparent conductive film is hardly etched. As a result, it is understood that the transparent pixel electrodes formed by the etching can be supplied with power normally, the occurrence of display defects can be eliminated, and the yield can be improved.
【0035】〔実施例4〕請求項3の発明に係る実施例
について説明する。この実施例では、薄膜配線表面に生
じるヒロックの発生度合いを調べ、これによりZrもし
くはHfを添加したAl基合金薄膜配線の耐熱性を評価
した。なお、ヒロックは、薄膜配線表面に生じる直径
0.5μm程度の半球状突起物であって、金属薄膜配線
を加熱した際に応力を緩和するためにおこす塑性変形の
一形態であり、加熱の際のクリープ変形で生じるもので
ある。したがって、ヒロック密度は、同一条件で評価し
た場合、金属薄膜配線の耐熱性を評価する尺度の一つと
なるものである。[Embodiment 4] An embodiment according to the invention of claim 3 will be described. In this example, the degree of occurrence of hillocks on the surface of the thin film wiring was examined, and the heat resistance of the Al-based alloy thin film wiring to which Zr or Hf was added was evaluated. Note that a hillock is a hemispherical protrusion having a diameter of about 0.5 μm generated on the surface of a thin film wiring, and is a form of plastic deformation that is performed to relieve stress when the metal thin film wiring is heated. It is caused by the creep deformation of. Therefore, the hillock density is one of the criteria for evaluating the heat resistance of the metal thin film wiring when evaluated under the same conditions.
【0036】合金成分としてZrを図3に示す量含有す
るAl基合金よるなる厚み300nmの配線用薄膜を、
DCマグネトロンスパッタ法により、バリウムホウケイ
酸ガラス基板上にそれぞれ成膜し、しかる後、その配線
用薄膜をフォトリソグラフィーにより幅10μmのスト
ライプ状にパターニングして薄膜配線を形成し、これを
耐熱性評価用試料とした。同様にして、合金成分として
Hfを図3に示す量含有するAl基合金よるなる厚み3
00nmの配線用薄膜を、DCマグネトロンスパッタ法
により、バリウムホウケイ酸ガラス基板上にそれぞれ成
膜し、しかる後、その配線用薄膜をフォトリソグラフィ
ーにより幅10μmのストライプ状にパターニングして
薄膜配線を形成し、これを耐熱性評価用試料とした。ま
た、比較のため、純Al薄膜配線についての耐熱性評価
用試料も用意した。A wiring thin film having a thickness of 300 nm made of an Al-based alloy containing Zr as an alloy component shown in FIG.
Each film is formed on a barium borosilicate glass substrate by a DC magnetron sputtering method, and then the wiring thin film is patterned by photolithography into a stripe shape with a width of 10 μm to form a thin film wiring, which is used for heat resistance evaluation. It was used as a sample. Similarly, the thickness 3 of the Al-based alloy containing Hf as the alloy component in the amount shown in FIG.
A wiring thin film of 00 nm is formed on each barium borosilicate glass substrate by a DC magnetron sputtering method, and then the wiring thin film is patterned by photolithography into a stripe shape having a width of 10 μm to form a thin film wiring. This was used as a sample for heat resistance evaluation. For comparison, a sample for evaluating heat resistance of pure Al thin film wiring was also prepared.
【0037】そして前記各耐熱性評価用試料について、
温度400℃で1時間保持する真空熱処理を施し、前記
各薄膜配線の表面に発生するヒロックを光学顕微鏡で観
察し、ヒロック密度を算出した。その結果を図3に示
す。With respect to each of the heat resistance evaluation samples,
Vacuum heat treatment was carried out at a temperature of 400 ° C. for 1 hour, and hillocks generated on the surface of each thin film wiring were observed with an optical microscope to calculate the hillock density. The result is shown in FIG.
【0038】図3から理解されるように、ヒロック密度
は、Zr添加量の増加にともなって減少し、Zr添加量
が2原子%以上ではほぼゼロとなっており、ヒロックを
完全に抑制することができる。Hfを添加したAl基合
金薄膜配線についても図3に示すように同様である。な
お、Zr及びHfの両者を所定量添加したAl基合金薄
膜配線についてもヒロックを完全に抑制できることを確
認している。As can be seen from FIG. 3, the hillock density decreases with an increase in the Zr addition amount, and becomes almost zero when the Zr addition amount is 2 atomic% or more, so that the hillock is completely suppressed. You can The same applies to the Al-based alloy thin film wiring to which Hf is added, as shown in FIG. It has been confirmed that hillocks can be completely suppressed even with respect to the Al-based alloy thin film wiring in which a predetermined amount of both Zr and Hf are added.
【0039】〔実施例5〕前記ヒロック密度による耐熱
性評価に関して、請求項2の発明に係る実施例について
説明する。DCマグネトロンスパッタ法により、バリウ
ムホウケイ酸ガラス基板上に厚み300nmの純Al配
線用薄膜を成膜し、次いでZrO2 焼結セラミックスタ
ーゲットを使用したRFマグネトロンスパッタ法によ
り、前記純Al配線用薄膜上に酸化膜(酸化物膜)とし
て厚み20nmのZrO2 膜を形成した。しかる後、こ
の純Al配線用薄膜表面上にZrO2 膜を形成したもの
を、フォトリソグラフィーにより幅10μmのストライ
プ状にパターニングし、その表面上にZrO2 膜が形成
された薄膜配線を作成し、これを耐熱性評価用試料とし
た。同様にして、DCマグネトロンスパッタ法により、
バリウムホウケイ酸ガラス基板上に厚み300nmの純
Al配線用薄膜を成膜し、次いでHfO2 焼結セラミッ
クスターゲットを使用したRFマグネトロンスパッタ法
により、前記純Al配線用薄膜上に酸化膜(酸化物膜)
として厚み20nmのHfO2 膜を形成した。しかる
後、この純Al配線用薄膜表面上にHfO2 膜を形成し
たものを、フォトリソグラフィーにより幅10μmのス
トライプ状にパターニングし、その表面上にHfO2 膜
が形成された薄膜配線を作成し、これを耐熱性評価用試
料とした。なお比較のため、純Al薄膜配線のみについ
ての耐熱性評価用試料も用意した。[Embodiment 5] Regarding the heat resistance evaluation based on the hillock density, an embodiment according to the invention of claim 2 will be described. A 300 nm-thick thin film for pure Al wiring was formed on a barium borosilicate glass substrate by a DC magnetron sputtering method, and then on the pure Al wiring thin film by an RF magnetron sputtering method using a ZrO 2 sintered ceramics target. A 20 nm thick ZrO 2 film was formed as an oxide film (oxide film). Then, a ZrO 2 film formed on the surface of the pure Al wiring thin film is patterned by photolithography into a stripe shape having a width of 10 μm to form a thin film wiring having the ZrO 2 film formed on the surface, This was used as a heat resistance evaluation sample. Similarly, by the DC magnetron sputtering method,
An oxide film (oxide film) was formed on the pure Al wiring thin film by RF magnetron sputtering using a 300 nm thick pure Al wiring thin film formed on a barium borosilicate glass substrate and then using a HfO 2 sintered ceramics target. )
As a result, an HfO 2 film having a thickness of 20 nm was formed. After that, the HfO 2 film formed on the surface of the pure Al wiring thin film is patterned into a stripe shape having a width of 10 μm by photolithography to form a thin film wiring on which the HfO 2 film is formed. This was used as a heat resistance evaluation sample. For comparison, a sample for heat resistance evaluation was also prepared for pure Al thin film wiring.
【0040】そして前記各耐熱性評価用試料について、
温度400℃で1時間保持する真空熱処理を施し、前記
各薄膜配線の表面に発生するヒロックを光学顕微鏡で観
察し、ヒロック密度を算出した。その結果を表2に示
す。Then, for each of the heat resistance evaluation samples,
Vacuum heat treatment was carried out at a temperature of 400 ° C. for 1 hour, and hillocks generated on the surface of each thin film wiring were observed with an optical microscope to calculate the hillock density. The results are shown in Table 2.
【0041】[0041]
【表2】 [Table 2]
【0042】表2に示すように、純Al薄膜配線表面上
にZrO2 膜を形成したもの、及び、純Al薄膜配線表
面上にHfO2 膜を形成したものは、その表面上に酸化
膜形成しない純Al薄膜配線のみのものに比較してヒロ
ック密度が大幅に減少し、ヒロックの発生が抑制される
ことがわかる。なお、純Al薄膜配線もしくはAl基合
金薄膜配線の表面上に、ZrO2 とHfO2 の混合物よ
りなる厚み10nm以上の酸化膜を形成したものについ
てもヒロックの発生が抑制されることを確認している。As shown in Table 2, the ZrO 2 film formed on the surface of the pure Al thin film wiring and the HfO 2 film formed on the surface of the pure Al thin film wiring formed an oxide film on the surface. It can be seen that the hillock density is significantly reduced and the generation of hillocks is suppressed as compared with the case where only pure Al thin film wiring is used. It was confirmed that the generation of hillocks was suppressed even in the case where an oxide film having a thickness of 10 nm or more made of a mixture of ZrO 2 and HfO 2 was formed on the surface of pure Al thin film wiring or Al-based alloy thin film wiring. There is.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上述べたように、本願請求項1、2及
び3の発明による液晶表示パネルの製造方法によると、
液晶表示パネルの製造において薄膜配線の上に、フォト
リソグラフィー及びウェットエッチングにより透明画素
電極用の透明導電膜をパターニングして透明画素電極を
形成するに際し、前記透明導電膜のウェットエッチング
にあたり、その透明導電膜に対するマスキングの多少の
位置ずれが生じた場合でも、前記薄膜配線が前記透明導
電膜のウェットエッチングのためのフッ酸、臭化水素等
のハロゲン酸エッチャントによって極めてエッチングさ
れにくい構成としたものであるから、前記透明導電膜よ
り露出した部分が前記エッチャントにさらされてもほと
んどエッチングされることなく透明導電膜のみを選択的
にエッチングすることができ、これによってそのエッチ
ングにて形成された透明画素電極に正常に給電が行え、
表示欠陥の発生をなくして歩留りを向上させることがで
きる。As described above, according to the method of manufacturing a liquid crystal display panel according to the present invention of claims 1, 2 and 3,
In forming a transparent pixel electrode by patterning a transparent conductive film for a transparent pixel electrode by photolithography and wet etching on a thin film wiring in the manufacture of a liquid crystal display panel, the transparent conductive film is subjected to wet etching of the transparent conductive film. Even if some displacement of masking with respect to the film occurs, the thin film wiring is extremely difficult to be etched by a halogen acid etchant such as hydrofluoric acid or hydrogen bromide for wet etching the transparent conductive film. Therefore, even if the portion exposed from the transparent conductive film is exposed to the etchant, it is possible to selectively etch only the transparent conductive film, and thereby the transparent pixel electrode formed by the etching. Can be powered normally,
The yield can be improved by eliminating the occurrence of display defects.
【図1】請求項1の発明に係るグラフであって、合金成
分としてZrを添加したAl基合金配線用薄膜の表面に
陽極酸化膜を形成したもの、及び、Hfを添加したAl
基合金配線用薄膜の表面に陽極酸化膜を形成したものに
ついて、1%HF水溶液によりウェットエッチングを行
ったときのエッチングレートを示すグラフである。FIG. 1 is a graph according to the invention of claim 1, wherein an anodic oxide film is formed on the surface of an Al-based alloy wiring thin film to which Zr is added as an alloy component, and Al to which Hf is added.
6 is a graph showing an etching rate when wet etching is performed with a 1% HF aqueous solution for a base alloy wiring thin film having an anodized film formed on its surface.
【図2】請求項2の発明に係るグラフであって、合金成
分としてZrを添加したAl基合金配線用薄膜、及び、
Hfを添加したAl基合金配線用薄膜について、1%H
F水溶液によりウェットエッチングを行ったときのエッ
チングレートを示すグラフである。FIG. 2 is a graph according to the invention of claim 2, wherein a Zr-added thin film for an Al-based alloy wiring, and
About Hf-added Al-based alloy wiring thin film, 1% H
It is a graph which shows the etching rate at the time of performing wet etching by F aqueous solution.
【図3】請求項3の発明に係るグラフであって、合金成
分としてZrを添加したAl基合金薄膜配線、及び、H
fを添加したAl基合金薄膜配線について、真空熱処理
を施したときに発生するヒロック密度を示すグラフであ
る。FIG. 3 is a graph according to the invention of claim 3, wherein an Al-based alloy thin film wiring to which Zr is added as an alloy component, and H
It is a graph which shows the hillock density generated when vacuum heat treatment is applied to the Al-based alloy thin film wiring to which f is added.
【図4】請求項1の発明に係る作用を説明するための図
である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation according to the invention of claim 1;
【図5】請求項2の発明に係る作用を説明するための図
である。FIG. 5 is a diagram for explaining an operation according to the invention of claim 2;
【図6】請求項3の発明に係る作用を説明するための図
である。FIG. 6 is a view for explaining the operation according to the invention of claim 3;
【図7】液晶表示パネルにおける薄膜配線と透明画素電
極との一部接触構造を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a partial contact structure between a thin film wiring and a transparent pixel electrode in a liquid crystal display panel.
【図8】従来技術の問題点を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique.
41,51,61,71,81…薄膜配線 42,5
2,62,72,82…透明画素電極 43…陽極酸化
膜 53…HfO2 膜 S…ガラス基板41, 51, 61, 71, 81 ... Thin film wiring 42, 5
2, 62, 72, 82 ... Transparent pixel electrode 43 ... Anodized film 53 ... HfO 2 film S ... Glass substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−43489(JP,A) 特開 平5−181162(JP,A) 特開 平2−240636(JP,A) 特開 平5−313188(JP,A) 特開 平5−100248(JP,A) 特開 平5−152572(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1365 G02F 1/1343 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-43489 (JP, A) JP-A-5-181162 (JP, A) JP-A-2-240636 (JP, A) JP-A-5- 313188 (JP, A) JP-A-5-100248 (JP, A) JP-A-5-152572 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1365 G02F 1 / 1343
Claims (3)
成膜する配線用薄膜成膜工程と、前記成膜された配線用
薄膜をパターニングして薄膜配線を形成する薄膜配線パ
ターニング工程と、この薄膜配線パターニング工程の後
に透明画素電極用の透明導電膜を物理蒸着法により、当
該透明導電膜の一部が前記薄膜配線と接触するように成
膜する工程と、前記成膜された透明導電膜をハロゲン酸
エッチャントによりウェットエッチングすることでパタ
ーニングして透明画素電極を形成する工程とを含む製造
工程により、薄膜配線及び透明画素電極を備えた液晶表
示パネルを製造するに際し、前記配線用薄膜として、物
理蒸着法により、合金成分としてZrとHfのいずれか
一方、又はその両者を総量で0.1〜10原子%含有す
るAl基合金よるなる配線用薄膜を成膜し、前記透明導
電膜の成膜前に、陽極酸化法により、前記薄膜配線パタ
ーニング工程で形成され前記Al基合金よりなる薄膜配
線の表面に、陽極酸化膜を厚さ10nm以上形成するこ
とを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。1. A wiring thin film forming step of forming a wiring thin film on a substrate by a physical vapor deposition method, and a thin film wiring patterning step of patterning the formed wiring thin film to form a thin film wiring. by physical vapor deposition a transparent conductive film for a transparent pixel electrode after the thin film wiring patterning process, those
A step portion of the transparent conductive film is deposited so as to contact with the thin film wiring, halogen acids the deposited transparent conductive film
When manufacturing a liquid crystal display panel having thin film wiring and a transparent pixel electrode by a manufacturing process including a step of forming a transparent pixel electrode by patterning by wet etching with an etchant , the thin film for wiring is used. As a thin film for wiring made of an Al-based alloy containing one or both of Zr and Hf as alloy components in a total amount of 0.1 to 10 atomic% by a physical vapor deposition method. Before forming the film, an anodic oxide film having a thickness of 10 nm or more is formed on the surface of the thin film wiring formed of the Al-based alloy in the thin film wiring patterning step by an anodic oxidation method. Production method.
成膜する配線用薄膜成膜工程と、前記成膜された配線用
薄膜をパターニングして薄膜配線を形成する薄膜配線パ
ターニング工程と、この薄膜配線パターニング工程の後
に透明画素電極用の透明導電膜を物理蒸着法により、当
該透明導電膜の一部が前記薄膜配線と接触するように成
膜する工程と、前記成膜された透明導電膜をハロゲン酸
エッチャントによりウェットエッチングすることでパタ
ーニングして透明画素電極を形成する工程とを含む製造
工程により、薄膜配線及び透明画素電極を備えた液晶表
示パネルを製造するに際し、前記配線用薄膜として、物
理蒸着法により、純AlもしくはAl基合金よるなる配
線用薄膜を成膜し、前記透明導電膜の成膜前に、物理蒸
着法により、前記薄膜配線パターニング工程で形成され
前記純AlもしくはAl基合金よるなる薄膜配線の表面
に、ZrO2 とHfO2 のいずれか一方、又はその両者
よりなる酸化膜を厚さ10nm以上形成することを特徴
とする液晶表示パネルの製造方法。2. A wiring thin film forming step of forming a wiring thin film on a substrate by a physical vapor deposition method, and a thin film wiring patterning step of patterning the formed wiring thin film to form a thin film wiring. by physical vapor deposition a transparent conductive film for a transparent pixel electrode after the thin film wiring patterning process, those
A step portion of the transparent conductive film is deposited so as to contact with the thin film wiring, halogen acids the deposited transparent conductive film
When manufacturing a liquid crystal display panel having thin film wiring and a transparent pixel electrode by a manufacturing process including a step of forming a transparent pixel electrode by patterning by wet etching with an etchant , the thin film for wiring is used. As a thin film for wiring made of pure Al or an Al-based alloy is formed by physical vapor deposition, and before the transparent conductive film is formed by physical vapor deposition, the pure Al or pure Al or A method of manufacturing a liquid crystal display panel, comprising forming an oxide film of either ZrO 2 or HfO 2 or both of them on a surface of a thin film wiring made of an Al-based alloy to a thickness of 10 nm or more.
成膜する配線用薄膜成膜工程と、前記成膜された配線用
薄膜をパターニングして薄膜配線を形成する薄膜配線パ
ターニング工程と、この薄膜配線パターニング工程の後
に透明画素電極用の透明導電膜を物理蒸着法により、当
該透明導電膜の一部が前記薄膜配線と接触するように成
膜する工程と、前記成膜された透明導電膜をハロゲン酸
エッチャントによりウェットエッチングすることでパタ
ーニングして透明画素電極を形成する工程とを含む製造
工程により、薄膜配線及び透明画素電極を備えた液晶表
示パネルを製造するに際し、前記配線用薄膜として、物
理蒸着法により、合金成分としてZrとHfのいずれか
一方、又はその両者を総量で0.1〜10原子%含有す
るAl基合金よるなる配線用薄膜を成膜することを特徴
とする液晶表示パネルの製造方法。3. A wiring thin film forming step of forming a wiring thin film on a substrate by a physical vapor deposition method, and a thin film wiring patterning step of patterning the formed wiring thin film to form a thin film wiring. by physical vapor deposition a transparent conductive film for a transparent pixel electrode after the thin film wiring patterning process, those
A step portion of the transparent conductive film is deposited so as to contact with the thin film wiring, halogen acids the deposited transparent conductive film
When manufacturing a liquid crystal display panel having thin film wiring and a transparent pixel electrode by a manufacturing process including a step of forming a transparent pixel electrode by patterning by wet etching with an etchant , the thin film for wiring is used. As a thin film for wiring made of an Al-based alloy containing 0.1 to 10 atomic% of Zr and / or Hf as an alloy component in a total amount by a physical vapor deposition method. Liquid crystal display panel manufacturing method.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP08670294A JP3454913B2 (en) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | Liquid crystal display panel manufacturing method |
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JP08670294A JP3454913B2 (en) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | Liquid crystal display panel manufacturing method |
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JPH07294963A JPH07294963A (en) | 1995-11-10 |
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KR0186206B1 (en) * | 1995-11-21 | 1999-05-01 | 구자홍 | Liquid crystal display element and its manufacturing method |
JP2008052154A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Optrex Corp | Electronic apparatus and manufacturing method of electronic apparatus |
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- 1994-04-25 JP JP08670294A patent/JP3454913B2/en not_active Expired - Lifetime
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