JP3992569B2

JP3992569B2 - Liquid crystal display

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Publication number: JP3992569B2
Application number: JP2002252924A
Authority: JP
Inventors: 利夫荒木; 初美木村
Original assignee: 株式会社アドバンスト・ディスプレイ
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004093746A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アレイ基板と対向基板との間に挟まれた液晶層に対し、各基板の主面とほぼ平行な方向に電界を与え、液晶層の光学特性を制御する横電界方式のアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
横電界方式のアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板との間の液晶層に対し、各基板とほぼ垂直な方向に電界を与える縦電界方式の液晶表示装置に比べて、視野角を拡大できる特徴を持っている。この横電界方式の液晶表示装置は、互いにほぼ直交するように配置された複数のゲート配線と複数のソース配線の各交差点に対応してそれぞれ画素を形成したもので、各画素は１つの薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタに接続された櫛歯状画素電極と、この櫛歯状画素電極に対向する櫛歯状対向電極を含んでいる。これらの薄膜トランジスタ、櫛歯状画素電極、櫛歯状対向電極は、いずれもアレイ基板に配置されており、各画素では、液晶層に対し、櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極によって、各基板の主面とほぼ平行な方向の電界を与え、液晶層の光学特性を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この横電界方式のアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、高精細化、かつ大画面化するとともに、画素の開口率を高めるためには、ゲート配線、ソース配線、櫛歯状画素電極および櫛歯状対向電極を長く、かつ細く形成する必要があり、併せて、これらの配線、電極に供給される信号波形のひずみを無くすためには、これらの配線、電極の抵抗値を小さくする必要がある。
【０００４】
ところで、特開平１１−２８４１９５号公報には、縦電界方式のアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、ゲート配線とソース配線を、抵抗値の小さなアルミニウム合金層で構成し、それらを低抵抗化するものが示されている。この先行技術では、また透明性導電膜からなる画素電極と、アルミニウム合金からなる配線とのコンタクト特性が問題とされ、このコンタクト特性を改善するために、ゲート配線とソース配線が、アルミニウム合金層からなる第１層と、それに窒素を加えた第２層の２層構造とされる。
【０００５】
この先行技術に示されたアルミニウム合金層を、横電界方式の液晶表示装置に応用し、横電界方式の液晶表示装置のゲート配線、ソース配線をアルミニウム合金層とすることが考えられるが、櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極の低抵抗化の課題が残る。特に、横電界方式の液晶表示装置は細く、しかも長い櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極を持っており、これらの低抵抗化に併せ、これらの櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極の電極材料に起因する電極欠陥の発生をも改善する必要がある。
【０００６】
この発明は、櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極の低抵抗化とともに、その電極材料に基づく欠陥をも改善することのできる改良された横電界方式の液晶表示装置を提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板との間に挟まれた液晶層に対し、前記各基板の主面とほぼ平行な方向に電界を与え、前記液晶層の光学特性を制御する液晶表示装置であって、一部にゲート電極を有し前記アレイ基板上に配置されたゲート配線、前記アレイ基板上に配置された補助容量配線、前記ゲート配線と補助容量配線とを覆うゲート絶縁膜、前記ゲート電極の上部において前記ゲート絶縁膜上に設けられた半導体膜、この半導体膜にオーミックコンタクトするソース電極を一部に有するソース配線、前記ゲート電極の上部において前記ソース電極と間隔を介して対向し前記半導体膜にオーミックコンタクトするドレイン電極、前記ソース配線とドレイン電極を覆うパシベーション膜、このパシベーション膜上に設けられ前記ドレイン電極に接続された櫛歯状画素電極、および前記パシベーション膜上に設けられ前記櫛歯状画素電極との間で前記液晶層に電界を与える櫛歯状対向電極を備え、前記櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極が、ともに、アルミニウムを主体とし、それに他の金属を添加した第１のアルミニウム合金材で構成され、それらの前記パシベーション膜側に、それぞれ、アルミニウムを主体とし、それに前記他の金属と同じ金属を添加し、さらに窒素を含ませた第２のアルミニウム合金材からなるアルミニウム合金層が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明による液晶表示装置は、好ましくは、さらに、前記ゲート電極を含むゲート配線と補助容量配線が前記第１のアルミニウム合金材で構成され、それらの前記ゲート絶縁膜側に、それぞれ前記第２のアルミニウム合金材からなるアルミニウム合金層が形成されていることを特徴とする。
また、この発明による液晶表示装置は、好ましくは、さらに、前記ソース電極を含むソース配線とドレイン電極が前記第１のアルミニウム合金材で構成され、それらの前記半導体膜側および前記パシベーション膜側に、それぞれ前記第２のアルミニウム合金材からなるアルミニウム合金層が形成されていることを特徴とする。
また、この発明による液晶表示装置は、好ましくは、前記第２のアルミニウム合金材からなる各アルミニウム合金層が、５ｎｍから２００ｎｍの厚さに形成されたことを特徴とする。
【０００９】
また、この発明による液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板との間に挟まれた液晶層に対し、前記各基板の主面とほぼ平行な方向に電界を与え、前記液晶層の光学特性を制御する液晶表示装置であって、前記電界を与えるための櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極が前記アレイ基板に絶縁膜と接触して形成されており、前記櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極が、アルミニウムを主体とし、それに他の金属を添加した第１のアルミニウム合金材からなる第１層と、この第１層の前記絶縁膜側に形成された第２層とを有し、前記第２層が、アルミニウムを主体とし、それに前記他の金属と同じ金属を添加し、さらに窒素を含ませた第２のアルミニウム合金材で構成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明による液晶表示装置は、好ましくは、前記第１のアルミニウム合金材が、アルミニウムＡｌを主体とし、それにネオジウムＮｄを添加したＡｌＮｄ合金であり、前記第２のアルミニウム合金材が、アルミニウムを主体とし、それにネオジウムＮｄを添加し、さらに窒素Ｎを含ませたＡｌＮｄＮであることを特徴とする。
さらに、この発明による液晶表示装置は、好ましくは、前記第１層と第２層がともにスパッタリング法により形成されたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下この発明による液晶表示装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１はこの発明による液晶表示装置の実施の形態１を示す断面図、図２はその平面図である。なお、図１は図２のI―I線による断面図である。
【００１２】
実施の形態１の液晶表示装置は、横電界方式のアクティブマトリクス型の液晶表示装置である。この液晶表示装置は、複数のゲート配線と、それらに直交する複数のソース配線とを有し、それらの各交差点に対応して、多数の液晶表示素子を形成したものである。図１、図２は、その一部を示す。
【００１３】
図１、図２の液晶表示装置は、一対の基板１０、３０の間に、液晶層２０を挟んで構成される。基板１０は、対向基板であり、ガラス基板の下面に、カラーフィルタなどを形成したものであるが、図では、カラーフィルタなどを省略して、簡略化して示している。基板３０はアレイ基板であり、ガラス基板３１の上に、ゲート配線３２、補助容量配線３５、ゲート絶縁膜３８、半導体膜３９、オーミックコンタクト層４１、４３、ソース配線４０、ドレイン電極４２、パシベーション膜５０、櫛歯状画素電極５３、櫛歯状対向電極５６を有する。
【００１４】
（１）ゲート配線３２、補助容量配線３５についての説明
ゲート配線３２は、補助容量配線３５とともに、ガラス基板３１の上面に形成されている。ゲート配線３２はガラス基板３１の上面に、図２において、上下方向に延びるように、複数本が互いに平行に形成されており、また補助容量配線３５もガラス基板３１の上面に、図２において、隣接する２つのゲート配線３２の中間に位置して上下方向に延びるように、複数本が互いに平行に形成されている。
【００１５】
ゲート配線３２および補助容量配線３５は、ともに、ガラス基板３１に接する下層３３、３６と、その上に形成された上層３４、３７を有する２層構造である。下層３３、３６はアルミニウム合金材で構成されており、具体的には、アルミニウムＡｌを主体に、それに少量の例えば３％（重量％）のネオジウムＮｄを添加したアルミニウム・ネオジウム合金ＡｌＮｄで構成される。この下層３３、３６の厚さは例えば、２０００〜３０００Å（２００〜３００ｎｍ）である。
上層３４、３７は、窒素Ｎを含んだアルミニウム合金材で構成される。具体的には、前記下層３３、３６の電極材料を窒化した窒化膜ＡｌＮｄＮであり、その厚さは５〜２００ｎｍ（５０〜２０００Å）である。
【００１６】
これらのゲート配線３２および補助容量配線３５は、製造プロセスの第１工程において、ガラス基板３１上に形成される。この第１工程では、下層３３、３６および上層３４、３７をガラス基板３１の全面にスパッタリング法により成膜した後、第１回のフォトリソグラフィープロセスによりゲート配線３２および補助容量配線３５がパターン化される。下層３３、３６のスパッタリング成膜条件は、アルミニウム・ネオジウム合金（ネオジウム含有量が重量％で３％）をソースとし、ガスとして純アルゴンガスＡｒを使用し、例えば成膜圧力０．２７Ｐａ、ガス流量４０ｓｃｃｍ、成膜パワー１０ＫＷ、成膜温度１７５℃とされる。
上層３４、３７は、下層３３、３６の成膜に引き続き、同じ炉内で、ガラス基板３１を炉外に出すことことなく、ガスとして、アルゴンＡｒと窒素ガスＮ２の混合ガスを用い、次の成膜条件、例えば成膜圧力０．２〜０．６８Ｐａ、ガス流量Ａｒ：２０〜８０ｓｃｃｍ、Ｎ２：１０〜４０ｓｃｃｍ、成膜パワー１〜１０ＫＷ、成膜温度１７５℃で成膜される。
【００１７】
ゲート配線３２は部分的に幅の広がったゲート電極３２Ｇを有し、また補助容量配線３５は部分的に幅が拡がったコンタクト部３５Ｃを有するように、パターン化される。
【００１８】
（２）ゲート絶縁膜３８、半導体膜３９、オーミックコンタクト４１、４３についての説明
アレイ基板３０は、また、ゲート絶縁膜３８、半導体膜３９、およびオーミックコンタクト層４１、４３を有する。これらの膜は製造プロセスの第２工程において、アレイ基板３０に形成される。この第２工程において、まずゲート絶縁膜３８は、ゲート配線３２および補助容量配線３５を覆うように、ガラス基板３１の上面の全面に形成される。このゲート絶縁膜３８は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）により、窒化シリコンまたは酸化シリコンを例えば４０００Å（４００ｎｍ）の厚さに成膜して形成される。
【００１９】
続いて、半導体膜３９を形成するためのアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）をゲート絶縁膜３８を覆うように、化学的気相成長法により例えば１５００Å（１５０ｎｍ）の厚さに全面に形成し、これを第２回フォトリソグラフィープロセスによりパターン化して半導体膜３９を形成する。この半導体膜３９は、ゲート電極３２Ｇの上部に形成されたトランジスタ部３９Ｔと、またそこから両側に向かって、図２の左右方向に細長く延びる延長部分３９Ｓとを有するようにパターン化される。その後、オーミックコンタクト層４１、４３を形成するための低抵抗アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ）が、同じく化学的気相成長法により、例えば３００Å（３０ｎｍ）の厚さに全面に成膜される。
【００２０】
（３）ソース配線４０、ドレイン電極４２についての説明
アレイ基板３０は、さらに、ソース配線４０とドレイン電極４２を有する。ソース配線４０は前記半導体膜３９の延長部分３９Ｓの上に重なり図２において左右方向に延びており、またゲート電極３２Ｇの上部に存在する半導体膜３９のトランジスタ部分３９Ｔの上部において、オーミックコンタクト層４１上に延びたソース電極４０Ｓを有する。ドレイン電極４２は、ゲート電極３２Ｇの上部において、オーミックコンタクト層４３上に形成されており、ゲート電極３２Ｇの上部においてソース電極４０Ｓと間隔を介して対向している。
ゲート電極３２Ｇ、半導体膜３９のトランジスタ部分３９Ｔ、ソース電極４０Ｓおよびドレイン電極４２とによって、薄膜トランジスタが構成される。
【００２１】
ソース配線４０とドレイン電極４２は、中間層４４、４７、下層４５、４８および上層４６、４９からなる３層構造を有する。中間層４４、４７は、アルミニウム合金材で構成され、具体的には、ゲート配線３２、補助容量配線３５の下層３３、３６と同じアルミニウム・ネオジウム合金材で構成される。この中間層４４、４７は例えば１０００〜３０００Å（１００〜３００ｎｍ）の厚さとされる。下層４５、４８および上層４６、４９は、窒素を含むアルミニウム合金層であり、具体的には、ゲート配線３２、補助容量配線３５の上層３４、３７と同じ、窒素を含むアルミニウム・ネオジウム合金材で構成される。この下層４５、４８および上層４６、４９は例えば５０〜２０００Å（５〜２００ｎｍ）の厚さとされる。
【００２２】
ソース配線４０とドレイン電極４２は、製造プロセスの第３工程において、オーミックコンタクト層４１、４３を形成するための低抵抗アモルファスシリコン膜（Ｎ＋ａ−Ｓｉ）を覆うように、ガラス基板３１の全面に形成される。このソース配線４０とドレイン電極は、ゲート配線３２、補助容量配線３５と同様に、スパッタリング法を用いて成膜され、その後、第３回フォトリソグラフィープロセスによりパターン化される。これらのソース配線４０とドレイン電極４２の形成工程において、まず最初に、下層４５、４８がゲート配線３２、補助容量配線３５の上層３４、３７と同じ成膜条件でスパッタリング法により形成され、これに引き続いて、ガラス基板３１を炉外に出すことなく、中間層４４、４７が、ゲート配線３２、補助容量配線３５の下層３３、３６と同じ成膜条件でスパッタリング法により形成され、さらに引き続いて、上層４６、４９がガラス基板３１を炉外に出すことなく、ゲート配線３２、補助容量配線３５の上層３４、３７と同じ成膜条件で形成される。
ソース配線４０とドレイン電極４２からはみ出した部分の低抵抗アモルファスシリコンは第３回フォトリソグラフィープロセスにおいて、ソース配線４０、ドレイン電極４２のパターン化と同時に除去される。
【００２３】
（４）パシベーション膜５０の説明
アレイ基板３０は、さらに、パシベーション膜５０を有する。このパシベーション膜５０は、ソース配線４０とドレイン電極４２を覆うように、ガラス基板３１の全面に形成されており、ドレイン電極４２に通じるコンタクトホール５１と、また補助容量配線３５のコンタクト部３５Ｃに通じるコンタクトホール５２がそれぞれ形成されている。
【００２４】
パシベーション膜５０は製造プロセスの第４工程で形成される。パシベーション膜５０は、酸化シリコン、または窒化シリコン膜を化学的気相成長法により２０００Å（２００ｎｍ）の厚さに成膜し、その後、第４回フォトリソグラフィープロセスにより、コンタクトホール５１、５２を形成する。
【００２５】
（５）櫛歯状電極５３、５６についての説明
アレイ基板３０は、さらに、櫛歯状画素電極５３、櫛歯状対向電極５６を有する。これらは、下層５４、５７と上層５５、５８の２層構造として形成される。この櫛歯状画素電極５３はコンタクトホール５１を介して、ドレイン電極４２に接続されている。この櫛歯状画素電極５３は複数の櫛歯５３Ｃを有し、この各櫛歯５３Ｃは図２において僅かに屈曲しながら、左右方向に延びている。また、櫛歯状対向電極５６は、コンタクトホール５２を介して補助容量配線３５のコンタクト部３５Ｃに接続されている。この櫛歯状対向電極５６は、複数の櫛歯５３Ｃに交互にはまり合う複数の櫛歯５６Ｃを有し、この櫛歯５６Ｃは図２ではその右側においてコンタクト部３５Ｃに接続された櫛歯状対向電極５６とつながり、僅かに屈曲しながら左右方向に延びている。複数の櫛歯５３Ｃ、５６Ｃは、図２に示すように、ゲート絶縁膜３８、パシベーション膜５０を介して補助容量配線３５に交差して重なっている。
【００２６】
下層５４、５７は窒素を含むアルミニウム合金層で構成され、具体的には、ゲート配線３２、補助容量配線３５の上層３４、３７と同じ組成の、窒素Ｎを含んだアルミニウム・ネオジウム合金材で構成される。上層５５、５８はアルミニウム合金層で構成され、具体的には、ゲート配線３２、補助容量配線３５の下層３３、３６と同じ組成のアルミニウム・ネオジウム合金材で構成される。下層５４、５７の厚さは５０〜２０００Å（５〜２００ｎｍ）であり、上層５５、５８の厚さは同じく５０〜２０００Å（５〜２００ｎｍ）である。
【００２７】
これらの櫛歯状電極５３、５６は、製造プロセスの第５工程で形成される。まず、櫛歯状電極５３、５６の下層５４、５７が、ゲート配線３２、補助容量配線３５の上層３４、３７と同じ成膜条件で、アルミニウム・ネオジウム合金をソースとし、アルゴンガスＡｒと窒素ガスＮ２との混合ガスを用いてスパッタリング法により形成される。引き続いて、ガラス基板３１を炉外に出すことなく、その上層５５、５８が、ゲート配線３２、補助容量配線３５の下層３３、３６と同じ成膜条件で、アルミニウム・ネオジウム合金をソースとし、純アルゴンガスＡｒを用いて形成される。これらの下層５４、５７および上層５５、５８はその順序にガラス基板３１の全面に成膜された後、第５回フォトリソグラフィープロセスにより、パターン化される。
【００２８】
以上のように、実施の形態１はアルミニウム合金材で構成された上層５５、５８を有する櫛歯状画素電極５３と櫛歯状対向電極５６を用いるものであり、クロムなどの金属を用いた従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて、アルミニウム合金材の使用により、櫛歯状電極５３、５６の抵抗値をより小さくすることができ、高精細化、大画面化を図り、併せて高い開口率を得るようにした横電界方式の液晶表示装置において、この抵抗値の減少によって映像信号のひずみをより少なくし、画質の改善を図ることができる。
【００２９】
また、実施の形態１は櫛歯状画素電極５３、櫛歯状対向電極５６が絶縁膜、すなわちパシベーション膜５０に接触する側に、窒素を含むアルミニウム・ネオジウム合金材で構成された下層５４、５７を有する。
一般に、アルミニウムによって構成した配線、電極は、微小欠陥（ボイド）を含み易く、熱による金属粒子の移動により、この微小欠陥が成長（ストレスマイグレーション）する性質を持っている。このため、アルミニウムで構成した配線、電極は絶縁膜によるカバレッジ性が悪く、他の配線、電極との間に、電気的なショートを発生させる危険があり、歩留りの低下、信頼性の低下を招くおそれがある。実施の形態１では、アルミニウムに他の金属を添加したアルミニウム合金材を用いることにより、この微小欠陥の発生と、その成長を抑制することができるが、窒素を含むアルミニウム合金層の使用により、さらに、応力の緩和を図り、微小欠陥の発生とその成長を抑制することができる。特に、横電界方式の液晶表示装置では、細長い櫛歯状電極５３、５６がパシベーション膜５０、ゲート絶縁膜３８を介して補助容量配線３５に重なるが、窒素を含むアルミニウム合金材で構成された下層５４、５７によって櫛歯状電極５３、５６と補助容量配線３５との間の電気的ショートを効果的に防止できる。
【００３０】
また、一般に、アルミニウムは、酸やアルカリに対する耐性が低いため、製造段階の後工程で用いられる酸性やアルカリ性のエッチング液により、アルミニウムが腐食され、それを用いた配線、電極に断線を生じさせるおそれもある。またアルミニウムは、それに接触する絶縁膜に対して、結晶が異常成長するヒロックと呼ばれる現象を生じ易く、このヒロックによって他の配線、電極との間に、電気的なショートを生じ易い。実施の形態１では、櫛歯状電極５３、５６にアルミニウム合金層を使用しており、このアルミニウム合金層は純アルミニウムに比べて、アルミニウムの異常成長（ヒロック）を抑制でき、さらに窒素を含んだアルミニウム合金材で構成した下層５４、５７により絶縁膜５０と接触しており、この窒素を含むアルミニウム合金層では、酸性やアルカリ性のエッチング液に対する耐性が向上し、またアルミニウムの異常結晶成長の抑制効果はさらに充分なものとなり、他の補助容量配線３５との間の電気的なショートを抑制し、装置の歩留り低下、信頼性低下を改善できる。
【００３１】
加えて、ゲート電極３２Ｇを含むゲート配線３２および補助容量配線３５にも、アルミニウム合金材で構成された下層３３、３６を用いているので、これらの配線３２、３５の抵抗値の減少により、走査信号のひずみを減少し、画質の改善を図ることができるとともに、ゲート配線３２、補助容量配線３５がゲート絶縁膜３８と接触する側に、窒素を含むアルミニウム合金材で構成された上層３４、３７を用いたので、櫛歯状対向電極５６の補助容量配線３５とのコンタクト特性を改善し、併せて、ゲート電極３２Ｇ、ゲート配線３２、補助容量配線３５の断線、他の配線、例えば、ソース配線４０との間の電気的ショートをも改善することができる。
【００３２】
また、実施の形態１では、ソース配線４０、ソース電極４０Ｓ、ドレイン電極４２が、アルミニウム合金材で構成された中間層４４、４７と、窒素を含むアルミニウム合金材で構成された下層４５、４８と上層４６、４９を持っている。このため、ソース配線４０、ソース電極４０Ｓ、ドレイン電極４２の抵抗値が減少し、ソース配線４０に与えられる映像信号のひずみを少なくでき、併せてソース配線４０、ソース電極４０Ｓ、ドレイン電極４２の断線を防止できる。また、下層４５、４８が半導体膜３９に接触するので、半導体膜３９とのコンタクト特性も改善でき、さらに、上層４６、４９がパシベーション膜５０と接触するので、パシベーション膜５０のカバレッジ性も改善できる。
【００３３】
さらに、実施の形態１では、櫛歯状電極５３、５６の下層５４、５７、ソース配線４０、ドレイン電極４２の下層４５、４８、上層４６、４９、およびゲート配線３２、補助容量配線３５の上層３４、３７が窒素を含むアルミニウム合金層で構成され、５〜２００ｎｍの厚さを持っている。これらの層の厚さが５ｎｍ未満であれば、これらの層による応力緩和の効果が小さくなり、また形成される膜厚の均一性、制御性が困難となり、窒素を含むアルミニウム合金層の欠損が増加し、面内一様な層とならず、極端には島状構造となってしまう。またこれらの層の厚さが２００ｎｍを超えると、アルミニウム合金層による抵抗値減少の効果が小さくなり、またアルミニウム合金層との間のエッチングレートの差が大きくなり、大きな庇形状となって、接触する絶縁膜のカバレッジ性が悪く、歩留まり低下を招く。
【００３４】
また、実施の形態１では、アルミニウム合金層がアルミニウム・ネオジウム合金材で構成されており、このアルミニウム・ネオジウム合金材は、アルミニウムに銅Ｃｕを加えたアルミニウム・銅合金層に比べて、アルミニウムの異常結晶成長（ヒロック）を抑制し、また、合金層の抵抗値を減少させる効果がある。
また、アルミニウム・ネオジウム合金層と、窒素を含むアルミニウム・ネオジウム合金層がともにスパッタリング法で形成されるので、それらを連続して、ガスを変えることにより、容易に形成できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明は、横電界方式の液晶表示装置において、櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極を、アルミニウムを主体とし、それに他の金属を添加した第１のアルミニウム合金材で構成したものであり、これらの櫛歯状電極の抵抗値を減少させて、信号のひずみを改善することができ、あわせて、アルミニウムを主体とし、それに前記他の金属と同じ金属を添加し、さらに窒素を含ませた第２のアルミニウム合金材からなるアルミニウム合金層をその絶縁膜との接触側に形成し、または、櫛歯状画素電極と櫛歯状対向電極が、アルミニウムを主体とし、それに他の金属を添加した第１のアルミニウム合金材からなる第１層と、この第１層の絶縁膜側に形成された第２層とを有し、前記第２層が、アルミニウムを主体とし、それに前記他の金属と同じ金属を添加し、さらに窒素を含ませた第２のアルミニウム合金材で構成されたので、微小欠陥の発生とその成長を抑制し、併せて、アルミニウムの異常結晶成長を抑え、他の配線との電気的ショートを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による液晶表示装置の実施の形態１を示す断面図。
【図２】実施の形態１の部分的平面図。
【符号の説明】
１０対向基板、２０液晶層、３０アレイ基板、３１ガラス基板、
３２ゲート配線、３２Ｇゲート電極、３５補助容量配線、
３８ゲート絶縁膜、３９半導体膜、４０ソース配線、
４０Ｓソース電極、４２ドレイン電極、５０パシベーション膜、
５３櫛歯状画素電極、５６櫛歯状対向電極、
３３、３６、４４、４７、５４、５７アルミニウム合金層、
３４、３７、４５、４６、４８、４９、５５、５８窒素を含むアルミニウム
合金層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention provides a lateral electric field type active matrix that applies an electric field to a liquid crystal layer sandwiched between an array substrate and a counter substrate in a direction substantially parallel to the main surface of each substrate to control the optical characteristics of the liquid crystal layer. The present invention relates to a liquid crystal display device of a type.
[0002]
[Prior art]
  A horizontal electric field type active matrix liquid crystal display device has a field of view compared to a vertical electric field type liquid crystal display device that applies an electric field to a liquid crystal layer between an array substrate and a counter substrate in a direction substantially perpendicular to each substrate. It has the feature that the corner can be enlarged. In this horizontal electric field type liquid crystal display device, a pixel is formed corresponding to each intersection of a plurality of gate wirings and a plurality of source wirings arranged so as to be substantially orthogonal to each other. And a comb-like pixel electrode connected to the thin film transistor and a comb-like counter electrode facing the comb-like pixel electrode. The thin film transistor, the comb-like pixel electrode, and the comb-like counter electrode are all arranged on the array substrate. In each pixel, each of the thin film transistors, the comb-like pixel electrode, and the comb-like counter electrode is separated from the liquid crystal layer by the comb-like pixel electrode and the comb-like counter electrode. An electric field in a direction substantially parallel to the main surface of the substrate is applied to control the optical characteristics of the liquid crystal layer.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  In this lateral electric field type active matrix type liquid crystal display device, in order to increase the definition and enlarge the screen and increase the aperture ratio of the pixel, gate wiring, source wiring, comb-like pixel electrode, and comb-like It is necessary to make the counter electrode long and thin. At the same time, in order to eliminate distortion of signal waveforms supplied to these wirings and electrodes, it is necessary to reduce the resistance values of these wirings and electrodes.
[0004]
  Japanese Patent Laid-Open No. 11-284195 discloses a vertical electric field type active matrix type liquid crystal display device in which a gate wiring and a source wiring are formed of an aluminum alloy layer having a small resistance value to reduce the resistance. It is shown. In this prior art, the contact characteristic between the pixel electrode made of a transparent conductive film and the wiring made of an aluminum alloy is a problem. In order to improve the contact characteristic, the gate wiring and the source wiring are made of an aluminum alloy layer. The first layer and the second layer in which nitrogen is added to the first layer.
[0005]
  It is conceivable that the aluminum alloy layer shown in this prior art is applied to a horizontal electric field type liquid crystal display device, and the gate wiring and source wiring of the horizontal electric field type liquid crystal display device are aluminum alloy layers. The problem of reducing the resistance of the pixel electrode and the comb-like counter electrode remains. In particular, the horizontal electric field type liquid crystal display device is thin and has a long comb-like pixel electrode and a comb-like counter electrode. It is also necessary to improve the generation of electrode defects due to the electrode material of the electrode.
[0006]
  The present invention proposes an improved lateral electric field type liquid crystal display device capable of reducing the resistance of the comb-like pixel electrode and the comb-like counter electrode and also improving the defects based on the electrode material. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In the liquid crystal display device according to the present invention, an electric field is applied to the liquid crystal layer sandwiched between the array substrate and the counter substrate in a direction substantially parallel to the main surface of each substrate to control the optical characteristics of the liquid crystal layer. A liquid crystal display device having a gate electrode in a part thereof, a gate wiring disposed on the array substrate, an auxiliary capacitance wiring disposed on the array substrate, and a gate insulation covering the gate wiring and the auxiliary capacitance wiring A film, a semiconductor film provided on the gate insulating film above the gate electrode, a source wiring partly having a source electrode in ohmic contact with the semiconductor film, and the source electrode above the gate electrode with a gap from the source electrode A drain electrode facing the semiconductor film and making ohmic contact with the semiconductor film, a passivation film covering the source wiring and the drain electrode, and a passivation film disposed on the passivation film. A comb-like pixel electrode connected to the drain electrode, and a comb-like counter electrode provided on the passivation film and applying an electric field to the liquid crystal layer between the comb-teeth pixel electrode and the comb tooth Pixel electrode and comb-like counter electrode,Both,Aluminum The first that is mainly composed of nickel and other metals added to itAluminum alloyMaterialAnd on the passivation film side thereof,Each is mainly composed of aluminum, and the same metal as the other metal is added to the aluminum,Contains nitrogenMade of a second aluminum alloy materialAn aluminum alloy layer is formed.
[0008]
  In the liquid crystal display device according to the present invention, preferably, a gate wiring including the gate electrode and an auxiliary capacitance wiring are further included.The firstAluminum alloyMaterialOn the side of the gate insulating film,Each made of the second aluminum alloy materialAn aluminum alloy layer is formed.
  In the liquid crystal display device according to the present invention, preferably, the source line including the source electrode and the drain electrode further includeThe firstAluminum alloyMaterialAnd the semiconductor film side and the passivation film side thereof,Each made of the second aluminum alloy materialAn aluminum alloy layer is formed.
  Also, the liquid crystal display device according to the present invention is preferably the above-mentionedEach of the second aluminum alloy materialsThe aluminum alloy layer is formed to a thickness of 5 nm to 200 nm.
[0009]
  Further, the liquid crystal display device according to the present invention applies an electric field to the liquid crystal layer sandwiched between the array substrate and the counter substrate in a direction substantially parallel to the main surface of each substrate, thereby providing an optical characteristic of the liquid crystal layer. In the liquid crystal display device to be controlled, a comb-like pixel electrode and a comb-like counter electrode for applying the electric field are formed on the array substrate in contact with an insulating film, and the comb-like pixel electrode and the comb Toothed counter electrodeFirst, which is mainly composed of aluminum and added with other metalsAluminum alloyMaterialAnd a second layer formed on the insulating film side of the first layer, the second layer comprising:, Mainly composed of aluminum, and the same metal as the other metal is added to it, andContains nitrogenNot the secondAluminum alloyMaterialIt is characterized by comprising.
[0010]
  In the liquid crystal display device according to the present invention, preferably, the firstAluminum alloy materialBut,Mainly aluminum Al, ThatNeodymium NdAttendantAdditionShiAlNd alloyYesThe secondAluminum alloy materialBut, Mainly aluminum, and neodymium Nd is added to it,MoreNikkoContains element NDidn'tWith AlNdNis thereIt is characterized by that.
  Furthermore, the liquid crystal display device according to the present invention is preferably characterized in that both the first layer and the second layer are formed by sputtering.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
  Hereinafter, embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. 1 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
[0012]
  The liquid crystal display device of Embodiment 1 is a horizontal electric field type active matrix liquid crystal display device. This liquid crystal display device has a plurality of gate lines and a plurality of source lines orthogonal to them, and a large number of liquid crystal display elements are formed corresponding to the respective intersections. 1 and 2 show a part thereof.
[0013]
  The liquid crystal display device of FIGS. 1 and 2 is configured with a liquid crystal layer 20 sandwiched between a pair of substrates 10 and 30. The substrate 10 is a counter substrate, in which a color filter or the like is formed on the lower surface of a glass substrate, but in the drawing, the color filter or the like is omitted and is shown in a simplified manner. The substrate 30 is an array substrate. On the glass substrate 31, a gate wiring 32, an auxiliary capacitance wiring 35, a gate insulating film 38, a semiconductor film 39, ohmic contact layers 41 and 43, a source wiring 40, a drain electrode 42, and a passivation film. 50, a comb-like pixel electrode 53, and a comb-like counter electrode 56.
[0014]
(1) Description of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35
  The gate wiring 32 is formed on the upper surface of the glass substrate 31 together with the auxiliary capacitance wiring 35. A plurality of gate wirings 32 are formed in parallel to each other on the upper surface of the glass substrate 31 so as to extend in the vertical direction in FIG. 2, and the auxiliary capacitance wiring 35 is also formed on the upper surface of the glass substrate 31 in FIG. A plurality of gate wirings 32 are formed in parallel to each other so as to be positioned between the two adjacent gate wirings 32 and extend in the vertical direction.
[0015]
  Both the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35 have a two-layer structure having lower layers 33 and 36 in contact with the glass substrate 31 and upper layers 34 and 37 formed thereon. Lower layers 33 and 36 are aluminum alloysMaterialSpecifically, it is composed of an aluminum-neodymium alloy AlNd mainly composed of aluminum Al and added with a small amount of, for example, 3% (weight%) neodymium Nd. The thickness of the lower layers 33 and 36 is, for example, 2000 to 3000 mm (200 to 300 nm).
  The upper layers 34 and 37 are aluminum alloys containing nitrogen N.MaterialConsists of. Specifically, it is a nitride film AlNdN obtained by nitriding the electrode material of the lower layers 33 and 36, and its thickness is 5 to 200 nm (50 to 2000 mm).
[0016]
  The gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35 are formed on the glass substrate 31 in the first step of the manufacturing process. In this first step, the lower layers 33 and 36 and the upper layers 34 and 37 are formed on the entire surface of the glass substrate 31 by sputtering, and then the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35 are patterned by the first photolithography process. The The sputtering film forming conditions of the lower layers 33 and 36 are aluminum and neodymium alloy (neodymium content is 3% by weight) as a source, and pure argon gas Ar is used as a gas. For example, the film forming pressure is 0.27 Pa, the gas flow rate. 40 sccm, film forming power 10 kW, and film forming temperature 175 ° C.
  The upper layers 34 and 37 are formed by using a mixed gas of argon Ar and nitrogen gas N2 as a gas without taking the glass substrate 31 out of the furnace in the same furnace following the formation of the lower layers 33 and 36. The film is formed under film formation conditions, for example, a film formation pressure of 0.2 to 0.68 Pa, a gas flow rate Ar: 20 to 80 sccm, N2: 10 to 40 sccm, a film formation power of 1 to 10 kW, and a film formation temperature of 175 ° C.
[0017]
  The gate wiring 32 is patterned to have a gate electrode 32G having a partially expanded width, and the auxiliary capacitance wiring 35 is patterned to have a contact portion 35C having a partially expanded width.
[0018]
(2) Description of the gate insulating film 38, the semiconductor film 39, and the ohmic contacts 41 and 43
  The array substrate 30 also includes a gate insulating film 38, a semiconductor film 39, and ohmic contact layers 41 and 43. These films are formed on the array substrate 30 in the second step of the manufacturing process. In the second step, first, the gate insulating film 38 is formed on the entire upper surface of the glass substrate 31 so as to cover the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35. The gate insulating film 38 is formed by depositing silicon nitride or silicon oxide to a thickness of, for example, 4000 mm (400 nm) by chemical vapor deposition (CVD).
[0019]
  Subsequently, an amorphous silicon film (a-Si) for forming the semiconductor film 39 is formed on the entire surface to a thickness of, for example, 1500 mm (150 nm) by chemical vapor deposition so as to cover the gate insulating film 38. This is patterned by the second photolithography process to form the semiconductor film 39. The semiconductor film 39 is patterned so as to have a transistor portion 39T formed on the gate electrode 32G and an extended portion 39S extending in the left-right direction in FIG. Thereafter, a low-resistance amorphous silicon film (n + a-Si) for forming the ohmic contact layers 41 and 43 is formed on the entire surface to a thickness of, for example, 300 mm (30 nm) by the same chemical vapor deposition method.
[0020]
(3) Description of the source wiring 40 and the drain electrode 42
  The array substrate 30 further has a source wiring 40 and a drain electrode 42. The source wiring 40 overlaps the extended portion 39S of the semiconductor film 39 and extends in the left-right direction in FIG. 2, and the ohmic contact layer 41 is formed above the transistor portion 39T of the semiconductor film 39 existing above the gate electrode 32G. A source electrode 40S extending upward is provided. The drain electrode 42 is formed on the ohmic contact layer 43 above the gate electrode 32G, and is opposed to the source electrode 40S with a gap above the gate electrode 32G.
  The gate electrode 32G, the transistor portion 39T of the semiconductor film 39, the source electrode 40S, and the drain electrode 42 constitute a thin film transistor.
[0021]
  The source wiring 40 and the drain electrode 42 have a three-layer structure including intermediate layers 44 and 47, lower layers 45 and 48, and upper layers 46 and 49. The intermediate layers 44 and 47 are made of an aluminum alloy.MaterialSpecifically, the same aluminum and neodymium alloy as the lower layers 33 and 36 of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35MaterialConsists of. The intermediate layers 44 and 47 have a thickness of, for example, 1000 to 3000 mm (100 to 300 nm). The lower layers 45, 48 and the upper layers 46, 49 are aluminum alloy layers containing nitrogen, and specifically, the same as the upper layers 34, 37 of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35, an aluminum neodymium alloy containing nitrogenMaterialConsists of. The lower layers 45 and 48 and the upper layers 46 and 49 have a thickness of, for example, 50 to 2000 mm (5 to 200 nm).
[0022]
  The source wiring 40 and the drain electrode 42 are formed on the entire surface of the glass substrate 31 so as to cover the low resistance amorphous silicon film (N + a-Si) for forming the ohmic contact layers 41 and 43 in the third step of the manufacturing process. Is done. The source wiring 40 and the drain electrode are formed by sputtering as in the case of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35, and then patterned by a third photolithography process. In the process of forming the source wiring 40 and the drain electrode 42, first, the lower layers 45 and 48 are formed by the sputtering method under the same film formation conditions as the upper layers 34 and 37 of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35. Subsequently, without taking the glass substrate 31 out of the furnace, the intermediate layers 44 and 47 are formed by the sputtering method under the same film formation conditions as the gate wiring 32 and the lower layers 33 and 36 of the auxiliary capacitance wiring 35, and further, The upper layers 46 and 49 are formed under the same film formation conditions as the upper layers 34 and 37 of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35 without taking the glass substrate 31 out of the furnace.
  The portion of the low-resistance amorphous silicon that protrudes from the source wiring 40 and the drain electrode 42 is removed simultaneously with the patterning of the source wiring 40 and the drain electrode 42 in the third photolithography process.
[0023]
(4) Description of the passivation film 50
  The array substrate 30 further has a passivation film 50. The passivation film 50 is formed on the entire surface of the glass substrate 31 so as to cover the source wiring 40 and the drain electrode 42, and communicates with the contact hole 51 leading to the drain electrode 42 and the contact portion 35 </ b> C of the auxiliary capacitance wiring 35. Contact holes 52 are respectively formed.
[0024]
  The passivation film 50 is formed in the fourth step of the manufacturing process. As the passivation film 50, a silicon oxide or silicon nitride film is formed to a thickness of 2000 mm (200 nm) by chemical vapor deposition, and then contact holes 51 and 52 are formed by a fourth photolithography process. .
[0025]
(5) Description of comb-like electrodes 53 and 56
  The array substrate 30 further includes a comb-like pixel electrode 53 and a comb-like counter electrode 56. These are formed as a two-layer structure of lower layers 54 and 57 and upper layers 55 and 58. The comb-like pixel electrode 53 is connected to the drain electrode 42 through the contact hole 51. The comb-like pixel electrode 53 has a plurality of comb teeth 53C, and each comb tooth 53C extends in the left-right direction while being slightly bent in FIG. The comb-like counter electrode 56 is connected to the contact portion 35 </ b> C of the auxiliary capacitance wiring 35 through the contact hole 52. The comb-shaped counter electrode 56 has a plurality of comb teeth 56C that are alternately fitted to the plurality of comb teeth 53C. The comb teeth 56C are comb-shaped counter electrodes connected to the contact portion 35C on the right side in FIG. It is connected to the electrode 56 and extends in the left-right direction while being slightly bent. As shown in FIG. 2, the plurality of comb teeth 53 </ b> C and 56 </ b> C intersect and overlap the auxiliary capacitance wiring 35 through the gate insulating film 38 and the passivation film 50.
[0026]
  The lower layers 54 and 57 are made of an aluminum alloy layer containing nitrogen, and specifically, an aluminum neodymium alloy containing nitrogen N having the same composition as the upper layers 34 and 37 of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35.MaterialConsists of. The upper layers 55 and 58 are made of an aluminum alloy layer. Specifically, the aluminum / neodymium alloy having the same composition as the lower layers 33 and 36 of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35 is used.MaterialConsists of. The thickness of the lower layers 54 and 57 is 50 to 2000 mm (5 to 200 nm), and the thickness of the upper layers 55 and 58 is also 50 to 2000 mm (5 to 200 nm).
[0027]
  These comb-like electrodes 53 and 56 are formed in the fifth step of the manufacturing process. First, the lower layers 54 and 57 of the comb-like electrodes 53 and 56 are formed under the same film formation conditions as the upper layers 34 and 37 of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35, and an aluminum / neodymium alloy is used as a source. It is formed by a sputtering method using a mixed gas with N2. Subsequently, without taking the glass substrate 31 out of the furnace, the upper layers 55 and 58 are formed under the same film formation conditions as the lower layers 33 and 36 of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35, and an aluminum / neodymium alloy is used as a source. It is formed using argon gas Ar. The lower layers 54 and 57 and the upper layers 55 and 58 are formed on the entire surface of the glass substrate 31 in that order, and then patterned by a fifth photolithography process.
[0028]
  As described above, the first embodiment is an aluminum alloy.MaterialUsing a comb-like pixel electrode 53 and a comb-like counter electrode 56 each having an upper layer 55, 58 made of an aluminum layer as compared with a conventional horizontal electric field type liquid crystal display device using a metal such as chromium. alloyMaterialIn the horizontal electric field type liquid crystal display device, the resistance value of the comb-like electrodes 53 and 56 can be further reduced by the use of the liquid crystal display device, and high definition and a large screen can be achieved. By reducing the resistance value, the distortion of the video signal can be reduced and the image quality can be improved.
[0029]
  In the first embodiment, the comb-like pixel electrode 53 and the comb-like counter electrode 56 are in contact with the insulating film, that is, the passivation film 50.MaterialThe lower layers 54 and 57 composed of
  In general, wirings and electrodes made of aluminum tend to contain minute defects (voids), and have the property that these minute defects grow (stress migration) due to movement of metal particles by heat. For this reason, wiring and electrodes made of aluminum have poor coverage due to the insulating film, and there is a risk of causing an electrical short circuit with other wirings and electrodes, resulting in a decrease in yield and reliability. There is a fear. In Embodiment 1, other than aluminummetalAdded aluminum alloyMaterialThe use of can suppress the generation and growth of this micro defect, but the use of an aluminum alloy layer containing nitrogen further reduces the stress and suppresses the generation and growth of the micro defect. be able to. In particular, in the horizontal electric field type liquid crystal display device, the elongated comb-like electrodes 53 and 56 overlap the auxiliary capacitance wiring 35 through the passivation film 50 and the gate insulating film 38, but an aluminum alloy containing nitrogen.MaterialThe electrical short circuit between the comb-like electrodes 53 and 56 and the auxiliary capacitance wiring 35 can be effectively prevented by the lower layers 54 and 57 configured by the above.
[0030]
  In general, since aluminum has low resistance to acids and alkalis, aluminum is corroded by an acidic or alkaline etching solution used in a later step of the manufacturing stage, and there is a risk of causing disconnection in wiring and electrodes using the aluminum. There is also. Aluminum tends to cause a phenomenon called hillock, in which crystals grow abnormally, in an insulating film in contact with the insulating film.,Easy to cause electrical short circuit. In the first embodiment, aluminum alloy layers are used for the comb-like electrodes 53 and 56. This aluminum alloy layer can suppress abnormal growth (hillocks) of aluminum as compared with pure aluminum, and further contains nitrogen. Aluminum alloyMaterialThe aluminum alloy layer containing nitrogen improves the resistance to acidic and alkaline etching solutions, and further suppresses the abnormal crystal growth of aluminum. Thus, an electrical short circuit with another auxiliary capacitance wiring 35 can be suppressed, and a reduction in device yield and a reduction in reliability can be improved.
[0031]
  In addition, aluminum alloy is also used for the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35 including the gate electrode 32G.MaterialSince the lower layers 33 and 36 constituted by the above are used, by reducing the resistance values of these wirings 32 and 35, the distortion of the scanning signal can be reduced and the image quality can be improved. Aluminum alloy containing nitrogen on the side where the capacitor wiring 35 is in contact with the gate insulating film 38MaterialSince the upper layers 34 and 37 configured by the above are used, the contact characteristics of the comb-like counter electrode 56 with the auxiliary capacitance wiring 35 are improved, and the gate electrode 32G, the gate wiring 32, and the auxiliary capacitance wiring 35 are disconnected. An electrical short circuit with another wiring, for example, the source wiring 40 can also be improved.
[0032]
  In the first embodiment, the source wiring 40, the source electrode 40S, and the drain electrode 42 are made of an aluminum alloy.MaterialIntermediate layers 44 and 47 made of aluminum alloy containing nitrogenMaterialAnd lower layers 45 and 48 and upper layers 46 and 49. For this reason, the resistance values of the source wiring 40, the source electrode 40S, and the drain electrode 42 are reduced, and the distortion of the video signal applied to the source wiring 40 can be reduced. In addition, the source wiring 40, the source electrode 40S, and the drain electrode 42 are disconnected. Can be prevented. Further, since the lower layers 45 and 48 are in contact with the semiconductor film 39, the contact characteristics with the semiconductor film 39 can be improved. Further, since the upper layers 46 and 49 are in contact with the passivation film 50, the coverage of the passivation film 50 can be improved. .
[0033]
  Further, in the first embodiment, the lower layers 54 and 57 of the comb-like electrodes 53 and 56, the source wiring 40, the lower layers 45 and 48 of the drain electrode 42, the upper layers 46 and 49, and the upper layer of the gate wiring 32 and the auxiliary capacitance wiring 35. 34 and 37 are made of an aluminum alloy layer containing nitrogen and have a thickness of 5 to 200 nm. If the thickness of these layers is less than 5 nm, the effect of stress relaxation by these layers will be reduced, and the uniformity and controllability of the formed film thickness will be difficult, and defects in the aluminum alloy layer containing nitrogen will be lost. It increases, and does not become a uniform layer in the plane, but it becomes an island-like structure in an extreme. If the thickness of these layers exceeds 200 nm, the effect of reducing the resistance value due to the aluminum alloy layer is reduced, and the difference in etching rate with the aluminum alloy layer is increased, resulting in a large bowl shape and contact. The coverage of the insulating film is poor and the yield is reduced.
[0034]
  In the first embodiment, the aluminum alloy layer is an aluminum / neodymium alloy.MaterialThis aluminum / neodymium alloyMaterialCompared to an aluminum / copper alloy layer obtained by adding copper Cu to aluminum, there is an effect of suppressing abnormal crystal growth (hillock) of aluminum and reducing the resistance value of the alloy layer.
  Further, since both the aluminum / neodymium alloy layer and the aluminum / neodymium alloy layer containing nitrogen are formed by sputtering, they can be easily formed by changing the gas continuously.
[0035]
【The invention's effect】
  As described above, in the lateral electric field type liquid crystal display device, the present invention provides a comb-like pixel electrode and a comb-like counter electrode.The first, which is mainly composed of aluminum and added with other metalsAluminum alloyMaterialThe resistance value of these comb-like electrodes can be reduced to improve the signal distortion.Mainly made of aluminum, and added with the same metal as the other metal,Contains nitrogenMade of a second aluminum alloy materialAn aluminum alloy layer is formed on the contact side with the insulating film.Alternatively, the comb-like pixel electrode and the comb-like counter electrode are composed of a first aluminum alloy material mainly composed of aluminum and added with other metals, and the insulating layer side of the first layer. The second layer is formed of a second aluminum alloy material mainly composed of aluminum, added with the same metal as the other metal, and further containing nitrogen.Therefore, generation and growth of minute defects can be suppressed, and at the same time, abnormal crystal growth of aluminum can be suppressed and electrical short-circuits with other wirings can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a partial plan view of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
  10 counter substrate, 20 liquid crystal layer, 30 array substrate, 31 glass substrate,
  32 gate wiring, 32G gate electrode, 35 auxiliary capacitance wiring,
  38 gate insulating film, 39 semiconductor film, 40 source wiring,
  40S source electrode, 42 drain electrode, 50 passivation film,
  53 comb-like pixel electrode, 56 comb-like counter electrode,
  33, 36, 44, 47, 54, 57 aluminum alloy layer,
  34, 37, 45, 46, 48, 49, 55, 58 Aluminum containing nitrogen
  Alloy layer.

Claims

A liquid crystal display device that applies an electric field to a liquid crystal layer sandwiched between an array substrate and a counter substrate in a direction substantially parallel to a main surface of each substrate, and controls optical characteristics of the liquid crystal layer. A gate wiring disposed on the array substrate, an auxiliary capacitance wiring disposed on the array substrate, a gate insulating film covering the gate wiring and the auxiliary capacitance wiring, and an upper portion of the gate electrode A semiconductor film provided on the gate insulating film, a source wiring partly having a source electrode in ohmic contact with the semiconductor film, an ohmic contact with the source electrode at an upper portion of the gate electrode with a space therebetween A drain electrode to be contacted, a passivation film covering the source wiring and the drain electrode, and provided on the passivation film and connected to the drain electrode A comb-like pixel electrode, and a comb-like counter electrode provided on the passivation film and applying an electric field to the liquid crystal layer between the comb-like pixel electrode and the comb-like pixel electrode counter electrode, both of aluminum as a main component, it is constituted by the first aluminum alloy material obtained by adding other metals, in their said passivation film side, respectively, of aluminum as a main component, the same as the other metal it adding a metal, a liquid crystal display device characterized in that it further nitrogen is an aluminum alloy layer made of a second aluminum alloy material having Mase containing formation.

A liquid crystal display device according to claim 1, further wherein the gate line and the storage capacitor wiring including the gate electrode is constituted by the first aluminum alloy material, to those of the gate insulating film side, respectively, said first 2. A liquid crystal display device, wherein an aluminum alloy layer made of an aluminum alloy material is formed.

3. The liquid crystal display device according to claim 2, further comprising a source wiring including the source electrode and a drain electrode made of the first aluminum alloy material , and the semiconductor film side and the passivation film side, respectively. A liquid crystal display device , wherein an aluminum alloy layer made of the second aluminum alloy material is formed.

4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each aluminum alloy layer made of the second aluminum alloy material is formed to a thickness of 5 nm to 200 nm. 5. Display device.

A liquid crystal display device that applies an electric field in a direction substantially parallel to a main surface of each substrate to a liquid crystal layer sandwiched between an array substrate and a counter substrate, and controls the optical characteristics of the liquid crystal layer, A comb-like pixel electrode and a comb-like counter electrode for applying an electric field are formed on the array substrate in contact with an insulating film, and the comb-like pixel electrode and the comb-like counter electrode are mainly made of aluminum. And a first layer made of a first aluminum alloy material to which another metal is added, and a second layer formed on the insulating film side of the first layer, wherein the second layer is made of aluminum. mainly, a liquid crystal display device, characterized in that the addition of the same metal as the other metal it consisted of a second aluminum alloy material further Mase containing nitrogen.

A liquid crystal display device according to claim 5, wherein the first aluminum alloy material, an aluminum Al as a main component, a hydrogenation pressure was AlNd alloy neodymium Nd to Re their, the second aluminum alloy material a liquid crystal display device of aluminum Al as a main component, it was added neodymium Nd, characterized in that it is a AlNdN that Mase containing the nitrogen N in further.

The liquid crystal display device according to claim 6, wherein both the first layer and the second layer are formed by a sputtering method.