JP5240964B2 - 薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜トランジスタ液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）または有機発光表示素子（ＯＬＥＤ）等に用いられる薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法に関する。
液晶表示装置は現在最も広く使用されている平板表示装置の一つであって、電極が形成されている二枚の基板と、その間に挿入されている液晶層からなり、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列することによって透過する光の量を調節する表示装置である。
現在主に用いられている液晶表示装置は、電界生成電極を二つの表示板にそれぞれ備えたものである。その中でも一つの表示板には複数の画素電極が行列状に配列され、もう一つの表示板には一つの共通電極が表示板前面を覆っている構造のものが主流である。
このような液晶表示装置での画像表示は、各画素電極に別途の電圧を印加することによって行われる。そのために、画素電極に印加される電圧をスイッチングするための三端子素子である薄膜トランジスタを各画素電極に接続し、この薄膜トランジスタを制御するための信号を伝達するゲート線と、画素電極に印加される電圧を伝達するデータ線を表示板に形成する。前記薄膜トランジスタは、ゲート線を通じて伝達される走査信号に従いデータ線を通じて伝達される画像信号を画素電極に伝達または遮断するスイッチング素子としての役割を果たす。このような薄膜トランジスタは、自発光素子である能動型有機発光表示素子（ＡＭ−ＯＬＥＤ）においても、各発光素子を個別的に制御するスイッチング素子としての役割を果たす。
このような薄膜トランジスタにおいて、ゲート電極を有するゲート線、ソース電極を有するデータ線及びドレイン電極などの材料は、従来はクロム（Ｃｒ）が主に使われた。
しかし、クロム（Ｃｒ）は高いストレスを呈し、高い比抵抗を有する問題点がある。特に、液晶表示装置の面積が次第に大型化する傾向に伴い、ゲート線及びデータ線の長さも長くなり、そのため低い比抵抗を有する材料で前記配線を形成することが要求され、クロムのような高い比抵抗を有する材料を大面積の液晶表示装置に使用することは好ましくない。
前記問題点を解決するために、大面積の液晶表示装置では低い比抵抗を有するアルミニウム（Ａｌ）を使用することが好ましいと知られているが、アルミニウムで配線を形成する場合、高温工程の際にヒロック（ｈｉｌｌｏｃｋ）現象が発生する問題点がある。また、アルミニウムをデータ線に使用する場合は、データ線下部に位置した半導体層と接触しアルミニウムが半導体層内に拡散したり、データ線上部で接触する画素電極との接触不良のため、薄膜トランジスタの特性を低下させる問題点がある。
前記問題点を解決するためになされた本発明の目的は、抵抗が低く、画素電極または半導体層との接触性が優れた配線を有する薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法を提供することである。
前記目的を達成するために本発明では、薄膜トランジスタの表示板の積層構造において、ゲート線またはデータ線の材料として、ニオビウム（Ｎｂ）がモリブデンに添加されたモリブデン合金（Ｍｏ−ａｌｌｏｙ）を用いて、低抵抗性及び耐薬品性を著しく改善させることを特徴とする。
すなわち、本発明は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成され、アルミニウム（Ａｌ）にネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム合金からなる第１金属層と、前記第１金属層上に形成されたモリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）を含むモリブデン合金を含む第２金属層とからなるゲート電極を有するゲート線と、前記ゲート線上に形成されているゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上の所定領域に形成されている半導体層と、前記ゲート絶縁膜及び半導体層上に形成され、ソース電極を有するデータ線と、前記ソース電極と所定間隔を置いて対向しているドレイン電極と、前記データ線及びドレイン電極上に形成され、コンタクトホールを有する保護膜と、前記保護膜上の所定領域に前記コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と接続される画素電極と、を備える薄膜トランジスタ表示板である。
また本発明は、絶縁基板上にアルミニウムにネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム合金からなる第１金属層、及び前記第１金属層上に形成されたモリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）を含むモリブデン合金を含む第２金属層からなるゲート電極を有するゲート線を形成してパターニングする段階と、前記ゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及びオーミック接触層を順に積層する段階と、前記半導体層及びオーミック接触層をエッチングしてパターニングする段階と、前記絶縁膜及びオーミック接触層上にソース電極を有するデータ線及び前記ソース電極と所定間隔を置いて対向しているドレイン電極を形成してパターニングする段階と、前記データ線上に前記ドレイン電極を露出するコンタクトホールを有する保護膜を形成する段階と、前記保護膜上に前記コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と接続される画素電極を形成する段階と、を含む薄膜トランジスタ表示板の製造方法である。
本発明によれば、液晶表示装置または有機発光表示素子用薄膜トランジスタ表示板の配線に関し、モリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）を所定量含むモリブデン合金と、アルミニウムにネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム合金層を含む積層構造を形成することにより、既存の純粋モリブデン（Ｍｏ）を使用する場合に比べて、モリブデン合金層とアルミニウム合金層の相対的なエッチング速度の差が減少し、エッチング工程時におけるアンダーカット、オーバーハング及びマウスバイトなどが発生しない。更に、半導体層または画素電極との接触特性も改善され、低抵抗性及び耐薬品性を同時に有する優れた配線を形成することができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一な参照符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の「上に」あるとする時、これは他の部分の「すぐ上に」ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「すぐ上に」あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
本発明の実施形態による液晶表示装置用または有機発光表示素子用薄膜トランジスタ表示板の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して本発明の第１実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造について詳細に説明する。
まず、図１及び図２を参照して本発明の第１実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図であり、図２は、図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は横方向に延びており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４をなす。また、各ゲート線１２１の他の一部は、下方に突出して複数の拡張部１２７を構成する。
ゲート線１２１は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウムにネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）からなる下部金属層１２４ｐと、前記下部金属層１２４ｐの上部に形成されたもので、モリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）から選択された少なくとも一つの成分を含むモリブデン合金からなる上部金属層１２４ｑで構成される。モリブデン合金からなる上部金属層１２４ｑは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる下部金属層１２４ｐ上部に積層され、高温工程の際にアルミニウム層で発生し得るヒロック（ｈｉｌｌｏｃｋ）を防ぐ役割を果たす。
モリブデン合金のニオビウム、バナジウムまたはチタニウムの含有量は、好ましくは約０．１乃至１０ａｔ％、より好ましくは３乃至８ａｔ％である。前記添加成分の含有量を増加させる場合、他の層との接着性または耐薬品性は向上するものの、比抵抗が増加する問題を伴うため、前記範囲で含まれたものを使用する。
図３７で、ニオビウム（Ｎｂ）の添加量による比抵抗の変化を示す。
図によれば、ニオビウムの添加量が増加するほど、比抵抗が緩慢に増加することが分かる。従って、比抵抗、接着性及び耐薬品性を考慮した前記範囲のモリブデン合金を用いるのが好ましい。
このように、モリブデンに全率固溶体を形成するニオビウム、バナジウムまたはチタニウムを所定量添加する場合、既存のモリブデン（Ｍｏ）を使用する場合に比べて、耐薬品性（エッチング速度）が著しく向上すると同時に、下部に形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金との耐薬品性の差が減少し、エッチング工程時におけるアンダーカット、オーバーハング及びマウスバイトなどが発生しない。
図３８は、モリブデン（Ｍｏ）、モリブデンに所定量のニオビウム（Ｎｂ）を含むモリブデン合金（ＭｏＮｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムに少量のネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）に対し同一なエッチング液を用いてエッチングした場合に対するエッチング速度（耐薬品性）を測定した結果である。同図に示すように、同一な条件下で純粋モリブデン金属層（Ｍｏ）は約１７０Å／ｓのエッチング速度を有するのに対し、モリブデン合金層（ＭｏＮｂ）は約４４Å／ｓのエッチング速度を有し、エッチング速度が約１／４に減少することが分かる。このようなモリブデン合金（ＭｏＮｂ）層のエッチング速度は、純粋モリブデン（Ｍｏ）の場合よりも、アルミニウム金属層（Ａｌ）（７７Å／ｓ）及びアルミニウム合金層（ＡｌＮｄ）（６０Å／ｓ）とのエッチング速度の差が減少するため、既存の純粋モリブデン金属層を使用した場合に比べて、エッチングの差によって発生するアンダーカット、オーバーハングなどの問題点を大きく改善することができる。
このような結果は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した図３９及び図４０で確認することができる。
図３９は、モリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン（Ｍｏ）積層膜をエッチング液でエッチングした場合のプロファイルを示す。（ａ）は、リン酸６７％、硝酸６％、酢酸１０％及び脱塩水１７％を含む統合エッチング液を用いてエッチングした場合であり、（ｂ）は、リン酸６７％、硝酸１３％、酢酸１５％及び脱塩水５％を含むＡｌエッチング液を用いてエッチングした場合である。図４０は、モリブデン合金（ＭｏＮｂ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン合金（ＭｏＮｂ）積層膜をエッチング液でエッチングした場合のプロファイルを示す。（ａ）は、リン酸６７％、硝酸１３％、酢酸１５％及び脱塩水５％を含むＡｌエッチング液を用いてエッチングした場合であり、（ｂ）は、リン酸６７％、硝酸６％、酢酸１０％及び脱塩水１７％を含む統合エッチング液を用いてエッチングした場合である。
図３９及び図４０を比較すれば、図３９で見られるアンダーカットが図４０では見られないことが確認できる。このような結果は、図３８で示すように、ニオビウムが添加されたモリブデン合金（ＭｏＮｂ）とアルミニウム（Ａｌ、ＡｌＮｄ）のエッチング速度の差が、純粋モリブデン（Ｍｏ）とアルミニウム（Ａｌ、ＡｌＮｄ）のエッチング速度の差より著しく減少したことに因るものである。
下部金属層１２４ｐ、１２７ｐと上部金属層１２４ｑ、１２７ｑの側面はそれぞれ傾斜されており、その傾斜角は基板１１０の表面に対し約３０〜８０度である。
ゲート線１２１上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上部には水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線状半導体層１５１が形成されている。線状半導体層１５１は縦方向に延びており、ここから複数の突出部１５４がゲート電極１２４に向けて延びている。また、線状半導体層１５１は、ゲート線１２１と出会う地点の付近で幅が大きくなってゲート線１２１の広い面積を覆っている。
半導体層１５１上部にはシリサイドまたはｎ型不純物が高濃度にドープされているｎ＋水素化非晶質ケイ素などの物質からなり、突出部１６３を有する線状オーミック接触層１６１及び複数の島状オーミック接触層（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６５が形成されている。突出部１６３と島状オーミック接触層１６５は対をなして半導体層１５１の突出部１５４上に位置する。半導体層１５１とオーミック接触層１６１、１６５の側面も傾斜されており、その傾斜角は基板１１０に対し３０〜８０度である。
オーミック接触層１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、それぞれ複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５及び複数のストレージキャパシタ用導電体１７７が形成されている。
データ線１７１は縦方向に延びてゲート線１２１と交差し、データ電圧を伝達する。各データ線１７１からドレイン電極１７５に向けて延びた複数の枝がソース電極１７３をなす。一対のソース電極１７３とドレイン電極１７５は互いに分離されており、ゲート電極１２４に対し互いに反対側に位置する。
ソース電極１７３を有するデータ線１７１及びドレイン電極１７５は、アルミニウムを含む第１金属層１７１ｑ、１７５ｑ、１７７ｑと、前記第１金属層の下部及び上部に形成されたモリブデンを含む第２金属層１７１ｐ、１７５ｐ、１７７ｐと、第３金属層１７１ｒ、１７５ｒ、１７７ｒからなる複数層に形成されている。
前記第２金属層１７１ｐ、１７５ｐ、１７７ｐ及び第３金属層１７１ｒ、１７５ｒ、１７７ｒは、モリブデンにニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）から選択された少なくとも一つの成分を所定量含むモリブデン合金（Ｍｏ−Ｎｄ、Ｍｏ−Ｖ、Ｍｏ−Ｔｉ）で形成する。
モリブデン合金のニオビウム、バナジウムまたはチタニウムの含有量は、好ましくは約０．１乃至１０ａｔ％、より好ましくは３乃至８ａｔ％である。前記添加成分の含量を増加させる場合、他の層との接着性または耐薬品性は向上するものの、比抵抗が増加する問題を伴うため、前記範囲で含まれたものを使用する。
前記のように、モリブデンと全率固溶体を形成するニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）の少なくとも一つをモリブデンに添加したモリブデン合金を使用して前記アルミニウムの上部及び／または下部に積層する構造を形成することにより、既存のモリブデン（Ｍｏ）を使用する場合に比べて、耐薬品性（エッチング速度）が著しく向上すると同時に、アルミニウムまたはアルミニウム合金との耐薬品性の差が減少し、エッチング工程時におけるアンダーカット、オーバーハング及びマウスバイトなどが発生しない。
図３８は、モリブデン（Ｍｏ）、モリブデンに所定量のニオビウム（Ｎｂ）を服務モリブデン合金（ＭｏＮｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムに少量のネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）に対し、同一なエッチング液を用いてエッチングする場合のエッチング速度（耐薬品性）を測定した結果である。同図に示すように、同一の条件下で純粋モリブデン金属層（Ａｌ）は約１７０Å／ｓのエッチング速度を有するのに対し、モリブデン合金層（ＭｏＮｄ）は約４４Å／ｓのエッチング速度を有しており、約１／４に減少することが分かる。このようなモリブデン合金層は、純粋モリブデン金属層よりもアルミニウム金属層（Ａｌ）（７７Å／ｓ）またはアルミニウム合金層（ＡｌＮｄ）（６０Å／ｓ）とのエッチング速度の差を減少させるため、既存の純粋モリブデン金属層を使用した場合に比べて、エッチングの差によって発生するアンダーカット、オーバーハングなどの問題点を大きく改善することができる。
このような結果は、図３９及び図４０で確認することができ、これはニオビウムを含むモリブデン合金とアルミニウムのエッチング速度の差が純粋モリブデン金属とアルミニウムのエッチング速度の差より著しく改善されたことに因るものである。
また、比抵抗が低いアルミニウムまたはアルミニウム合金層を前記モリブデン合金層の間に介在する構造を有することにより、低い比抵抗の特性をそのまま維持しながら、中間に介されたアルミニウム層が下部の半導体層及び上部の画素電極と直接接触しないため、接触不良による薄膜トランジスタの特性低下を防ぐことができる。
ゲート電極１２４、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。ストレージキャパシタ用導電体１７７は、ゲート線１２１の拡張部１２７と重畳している。
データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７もゲート線１２１と同様にその側面が基板１１０に対し約３０〜８０度それぞれ傾斜されている。
オーミック接触層１６１、１６５は、その下部の半導体層１５４とその上部のソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間に存在し、接触抵抗を低くする役割を果たす。線状半導体層１５１は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間を始めとしてデータ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われないで露出された部分を有し、大部分の領域で線状半導体層１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、既に説明したように、ゲート線１２１と出会う部分で幅が大きくなってデータ線１７１の断線を防ぐ。
データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７と露出された半導体層１５１部分の上には、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなる保護膜１８０が単一層または複数層に形成されている。例えば、有機物質で形成する場合は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の半導体層１５４が露出された部分で保護膜１８０の有機物質が接触するのを防ぐために、有機膜の下部に窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯ２からなる絶縁膜（図示せず）を更に形成することもできる。
保護膜１８０にはドレイン電極１７５、ストレージキャパシタ用導電体１７７及びデータ線１７１の端部をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール（接触孔）１８５、１８７、１８２が形成されている。
保護膜１８０上にはＩＴＯまたはＩＺＯからなる複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８２が形成されている。
画素電極１９０は、コンタクトホール１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７とそれぞれ物理的・電気的に接続され、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受けてストレージキャパシタ用導電体１７７にデータ電圧を伝達する。
データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）の共通電極（図示せず）と共に電場を生成することによって液晶層の液晶分子を再配列する。
また、前述したように、画素電極１９０と共通電極は液晶キャパシタをなして、薄膜トランジスタが遮断（ｔｕｒｎ ｏｆｆ）された後にも印加された電圧を維持しており、電圧維持能力を強化するために液晶キャパシタと並列に接続された他のキャパシタを設けるが、これをストレージキャパシタと言う。
ストレージキャパシタは、画素電極１９０及びこれと隣接するゲート線１２１（これを前段ゲート線と言う）の重畳などで形成され、ストレージキャパシタの静電容量、つまり保持容量を増やすためにゲート線１２１を拡張した拡張部１２７を設けて重畳面積を大きくする一方、画素電極１９０と接続し拡張部１２７と重畳するストレージキャパシタ用導電体１７７を保護膜１８０の下に設けて両者間の距離を近くする。
低誘電率有機物質で保護膜１８０を形成する場合は、画素電極１９０を隣接するゲート線１２１及びデータ線１７１と重畳して開口率を向上させることができる。
接触補助部材８２は、コンタクトホール１８２を通じてデータ線１７１の端部とそれぞれ接続する。接触補助部材８２は、データ線１７１の端部と駆動集積回路のような外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
以下、図１及び２に示した前記液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を本発明の一実施形態によって製造する方法について図３Ａ乃至図６Ｂ、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
図３Ａ、図４Ａ、図５Ａ及び図６Ａは、図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の第１実施形態によって製造する方法の中間段階における薄膜トランジスタ表示板の配置図をその工程順で示したものである。図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ’線に沿って切断した断面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶｂ−ＩＶｂ’線に沿って切断した断面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＶｂ−Ｖｂ’線に沿って切断した断面図であり、図６Ｂは、図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ’線に沿って切断した断面図である。
まず、図３Ａ及び図３Ｂに示したように、透明ガラスなどの絶縁基板１１０上に金属層を形成する。
ここで金属層はコースパッタリング（共スパッタリング）で形成する。本発明の実施形態では、コースパッタリングのターゲットはアルミニウムまたはアルミニウムにネオジム（Ｎｄ）を所定量含むアルミニウム合金と、モリブデンにニオビウム、バナジウムまたはチタニウムを所定量含むモリブデン合金を使用する。ここで、前記アルミニウム合金は、Ｎｄが２ａｔ％程度含有されたＡｌ−Ｎｄスパッタリング標的を用いるのが好ましく、モリブデン合金は、ニオビウム、バナジウムまたはチタニウムが好ましくは約０．１乃至１０ａｔ％、より好ましくは３乃至８ａｔ％含有されたＭｏ−Ｎｄ、Ｍｏ−ＶまたはＭｏ−Ｔｉスパッタリング標的を用いる。前記モリブデン合金の添加成分の含量を増加させる場合、他の層との接着性または耐薬品性は向上するものの、比抵抗が増加する問題を伴うため、前記範囲で含まれたものを使用する。
前記コースパッタリングは次のような方法で実施する。
最初は、モリブデン合金ターゲットにはパワーを印加しないで、アルミニウムまたはアルミニウム合金ターゲットにのみパワーを印加して、基板上にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる下部金属層を形成する。この場合、約２，５００Å程度の厚さを有するのが好ましい。その後、アルミニウムターゲットに印加されるパワーをオフした後、モリブデン合金に印加されるパワーを印加して上部金属層を形成する。
次に、下部金属層及び上部金属層を一度にエッチングして複数のゲート電極１２４と複数の拡張部１２７を有するゲート線１２１を形成する。ここでエッチング液は、リン酸、硝酸、酢酸及び脱塩水を適正比率で含有したエッチング液を用いるのが良く、具体的には、リン酸６３〜７０％、硝酸４〜８％、酢酸８〜１１％及び残量の脱塩水を含む統合エッチング液、または前記エッチング液より酢酸含量が４〜８％程度増加したＡｌエッチング液を用いることができる。
次に、図４Ａ及び図４Ｂに示したように、ゲート線１２１及びゲート電極１２４を覆うように窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を蒸着してゲート絶縁膜１４０を形成する。ゲート絶縁膜１４０の積層温度は約２５０〜５００℃、厚さは２，０００〜５，０００Å程度であるのが好ましい。
そして、ゲート絶縁膜１４０上に真性非晶質シリコン層、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層の３層膜を連続して積層し、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層と真性非晶質シリコン層をフォトエッチングして複数の突出部１５４を有する線状真性半導体層１５１と複数の不純物半導体パターン１６４を有する線状不純物半導体層１６１を形成する。
次に、図５Ａ及び図５Ｂに示したように、不純物がドープされた非晶質シリコン層１６１上にスパッタリング法などでモリブデンを含む第１金属層１７１ｐ、１７３ｐ、１７５ｐ、１７７ｐ、アルミニウムを含む第２金属層１７１ｑ、１７３ｑ、１７５ｑ、１７７ｑ、及びモリブデンを含む第３金属層１７１ｒ、１７３ｒ、１７５ｒ、１７７ｒを順に蒸着し、前記第１金属層１７１ｐ、１７３ｐ、１７５ｐ、１７７ｐ及び第３金属層１７１ｒ、１７３ｒ、１７５ｒ、１７７ｒは、モリブデンにニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）から選択された少なくとも一つの成分を含むモリブデン合金で形成する。ここで、第２金属層と第３金属層のいずれか一つは他の物質からなることもできる。前記金属層は、第１金属層、第２金属層及び第３金属層の全体の厚さを約３０００Å程度に形成し、スパッタリング温度は約１５０℃程度が好ましい。
次に、前記積層膜をエッチング液でパターニングしてソース電極１７３、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７を形成する。好ましくは、リン酸、硝酸、酢酸及び脱塩水を適正比率で含有したエッチング液を用いる。より好ましくは、リン酸６３〜７０％、硝酸４〜８％、酢酸８〜１１％及び残量の脱塩水を含む統合エッチング液、または前記エッチング液より酢酸含量を４〜８％程度増加させたＡｌエッチング液を用いることができる。
次に、ソース電極１７３、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７で覆われないで露出された不純物半導体層１６１、１６５部分を除去することによって複数の突出部１６３をそれぞれ含む複数の線状オーミック接触層１６１と複数の島状オーミック接触層１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５４部分を露出させる。この場合、露出した真性半導体１５４部分の表面を安定化するために酸素プラズマ処理を施すのが好ましい。
次に、図６Ａ及び図６Ｂに示したように、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などを単一層または複数層に形成して保護膜を形成する。
次いで、保護膜１８０上に感光膜を塗布した後、光マスクを用いて感光膜に光を照射した後現像して複数のコンタクトホール１８５、１８７、１８２を形成する。この時、感光性を有する有機膜である場合は、フォト工程のみでコンタクトホールを形成することができ、ゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０に対し実質的に同一なエッチング比を有するエッチング条件で実施するのが好ましい。
最後に、図１及び図２に示したように、基板上にＩＴＯまたはＩＺＯをスパッタリングで積層し、フォトエッチング工程で複数の画素電極１９０と複数の接触補助部材８２を形成する。
本実施形態では、ゲート線１２１及びデータ線１７１に対しアルミニウムを含む層と、モリブデンを含む層からなる複数層に形成した場合についてのみ説明したが、ゲート線１２１及びデータ線１７１のいずれか一つの層のみ複数層に形成することもできる。
（第２実施形態）
前記第１実施形態では、半導体層とデータ線を互いに異なるマスクを用いたフォトエッチング工程で形成する方法について説明したが、本第２実施形態では、生産コストを最少化するために半導体層とデータ線を一つの感光膜パターンを用いたフォトエッチング工程で形成する液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法について適用する。これについて図面を参照して詳細に説明する。
前記第１実施形態では、半導体層とデータ線を互いに異なるマスクを用いたフォトエッチング工程で形成する方法について説明したが、本第２実施形態では、生産コストを最少化するために半導体層とデータ線を一つの感光膜パターンを用いたフォトエッチング工程で形成する液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法について適用する。これについて図面を参照して詳細に説明する。
図７は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図７及び図８に示したように、本実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造は、図１及び図２に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造とほぼ同一である。即ち、絶縁基板１１０上にアルミニウムを含む下部金属層１２１ｐ、１２４ｐ及びモリブデンにニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）またはチタニウム（Ｔｉ）を所定量含むモリブデン合金からなる上部金属層１２１ｑ、１２４ｑを有する複数のゲート線１２１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、複数の突出部１５４を有する複数の線状半導体層１５１、複数の突出部１６３をそれぞれ含む複数の線状オーミック接触層１６１及び複数の島状オーミック接触層１６５が順に形成されている。オーミック接触層１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上にはアルミニウムを含む第１金属層１７１ｑ、１７５ｑと、前記第１金属層の下部及び上部に形成されたモリブデンを含む第２金属層１７１ｐ、１７５ｐと、第３金属層１７１ｒ、１７５ｒからなる複数のデータ線１７１及びドレイン電極１７５が形成され、その上に保護膜１８０が形成されている。
保護膜１８０及び／またはゲート絶縁膜１４０には複数のコンタクトホール１８２、１８５が形成され、保護膜１８０上には複数の画素電極１９０と複数の接触補助部材８２が形成されている。
しかし、図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板と異なって、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板は、ゲート線１２１に拡張部を設ける代わりに、ゲート線１２１と同一層にゲート線１２１と電気的に分離された複数の維持電極線１３１を設けてドレイン電極１７５と重畳させてストレージキャパシタを構成する。維持電極線１３１は、共通電圧など予め定められた電圧を外部から印加を受けて、画素電極１９０とゲート線１２１の重畳で発生する保持容量が充分である場合は維持電極線１３１は省略しても良く、画素の開口率を極大化するために画素領域の縁に配置することもできる。
そして、半導体層１５１は、薄膜トランジスタが位置する突出部１５４を除けば、データ線１７１、ドレイン電極１７５及びその下部のオーミック接触層１６１、１６５と実質的に同一な平面形状を有する。具体的には、線状半導体層１５１は、データ線１７１及びドレイン電極１７５とその下部のオーミック接触層１６１、１６５の下に存在する部分の他にも、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間にこれらで覆われないで露出した部分を有する。
次に、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を図９Ａ乃至図１３Ｂ及び図７及び図８を参照して詳細に説明する。
まず、透明ガラスなどで作られた絶縁基板１１０上にアルミニウムまたはアルミニウム合金層１２１ｐ、１２４ｐ、１３１ｐと、モリブデンまたはモリブデンにニオビウム、バナジウムまたはチタニウムを所定量含むモリブデン合金層を含む金属層１２１ｑ、１２４ｑ、１３１ｑをスパッタリング法でそれぞれ形成した後パターニングして複数のゲート電極１２４を有するゲート線１２１を形成し、ゲート線１２１と電気的に分離された複数の維持電極線１３１を形成する。
次に、図１０に示したように、ゲート線１２１を覆う窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などの絶縁物質を蒸着してゲート絶縁膜１４０を形成する。その後、ゲート絶縁膜１４０上に不純物がドープされない真性非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、不純物がドープされた非晶質シリコン（ｎ＋ ａ−Ｓｉ）を蒸着して、真性非晶質シリコン層１５０、不純物がドープされた非晶質シリコン層１６０を順に積層する。真性非晶質シリコン層１５０は水素化非晶質シリコンなどで形成し、不純物がドープされた非晶質シリコン層１６０は、リン（Ｐ）などのｎ型不純物が高濃度にドープされた非晶質シリコンまたはシリサイドで形成する。
次に、不純物がドープされた非晶質シリコン層１６０上にスパッタリング法などでモリブデンを含む第１金属層１７０ｐ、アルミニウムを含む第２金属層１７０ｑ、及びモリブデンを含む第３金属層１７０ｒを順に蒸着する。
前記第１金属層１７０ｐ及び第３金属層１７０ｒは、モリブデンにニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）から選択された少なくとも一つの成分を含むモリブデン合金で形成する。ここで、第１金属層と第３金属層のいずれか一つは、モリブデン（Ｍｏ）のみでまたは他の物質からなることができる。
次に、前記第３金属層１７０ｒ上に感光膜を形成した後、露光及び現像を行うことにより、互いに異なる厚さを有する感光膜パターン５２、５４を形成する。
説明の便宜上、配線が形成される部分の金属層１７０、不純物がドープされた非晶質シリコン層１６０、不純物がドープされない真性非晶質シリコン層１５０の部分を配線部分Ａとし、チャンネルが形成される部分に位置した不純物ドープされた非晶質シリコン層１６０、真性非晶質シリコン層１５０の部分をチャンネル部分Ｂとし、チャンネル及び配線部分を除いた領域に位置する不純物がドープされた非晶質シリコン層１６０、真性非晶質シリコン層１５０の部分をその他の部分Ｃとする。
感光膜パターン５２、５４において、薄膜トランジスタのチャンネル部Ｂに位置した第１部分５４は、データ線が形成される部分Ａに位置した部分より厚さを薄くし、その他の部分Ｃの感光膜は全て除去する。この時、チャンネル部Ｂに残っている感光膜５４の厚さとＡ部分に残っている感光膜５２の厚さの比は、後述するエッチング工程の工程条件によって異なるようにし、第１部分５４の厚さを第２部分５２の厚さの１／２以下とするのが好ましい。
このように、位置によって感光膜の厚さを異ならせる方法は様々である。露光マスクに透明領域と遮光領域のみならず半投光領域を設けるのがその例である。半投光領域にはスリットパターン、格子パターンまたは透過率が中間であるか厚さが中間である薄膜が備えられる。スリットパターンを用いる場合は、スリットの幅やスリットの間の間隔がフォト工程で用いられる露光器の分解能より小さいのが好ましい。その他に、リフローが可能な感光膜を用いる方法がある。即ち、透明領域と遮光領域のみを有する通常のマスクにリフロー可能な感光膜パターンを形成した後、リフローさせて感光膜が残留しない領域に流すことによって薄い部分を形成する。
適切な工程条件を与えれば、感光膜パターン５２、５４の厚さの差のため、下部層を選択的にエッチングすることができる。このように、一連のエッチング段階により図１２Ａ及び図１２Ｂに示したような複数のソース電極１７３をそれぞれ含む複数のデータ線１７１及び複数のドレイン電極１７５を形成し、複数の突出部１６３をそれぞれ含む複数の線状オーミック接触層１６１及び複数の島状オーミック接触層１６５、及び複数の突出部１５４を含む複数の線状半導体層１５１を形成する。
このような構造を形成する工程順の一例は次のとおりである。
その他の領域Ｃに露出されている金属層１７０を湿式エッチングまたは乾式エッチングにより除去し、その下部の不純物がドープされた非晶質シリコン層１６０のその他の部分Ｃを露出させる。
次に、図１１に示したように、その他の部分Ｃに位置した不純物がドープされた非晶質シリコン層１６０及びその下部の真性非晶質シリコン層１５０を除去すると共に、チャンネル部分Ｂの感光膜５４を除去し、下部の金属層１７４を露出させる。
チャンネル部分Ｂの感光膜の除去は、その他の領域Ｃの不純物がドープされた非晶質シリコン層１６０及び真性非晶質シリコン層１５０の除去と同時に行ったりあるいは別々に行う。チャンネル領域Ｂに残っている感光膜５４の残留物はアッシングによって除去する。この段階で半導体層１５１、１５４が完成する。
その後、図１２Ａ及び図１２Ｂに示したように、チャンネル部分Ｂに位置した金属層１７４及び不純物がドープされた非晶質シリコン層１６４をエッチングして除去する。また、残っている配線部分Ａの感光膜５２も除去する。
この時、チャンネル部分Ｂに位置した真性非晶質シリコン層１５４の上部が一部除去されて厚さが薄くなることもあり、配線部分Ａの感光膜５２もこの時ある程度エッチングされ得る。
このようにして、金属層１７４それぞれがソース電極１７３を有する一つのデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５に分離されながら完成し、不純物がドープされた非晶質シリコン層１６４も線状オーミック接触層１６１と島状オーミック接触層１６５に分離されて完成する。
以上のように、第１乃至第３金属層１７０ｐ、１７０ｑ、１７０ｒをパターニングする際、リン酸、硝酸、酢酸及び脱塩水を適正比率で含むエッチング液を用いるのが好ましい。具体的には、リン酸６３〜７０％、硝酸４〜８％、酢酸８〜１１％及び残量の脱塩水を含む統合エッチング液、または前記エッチング液より酢酸含量が４〜８％程度増加したＡｌエッチング液を用いることができる。
次に、図１３Ａ及び図１３Ｂに示したように、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われない半導体層１５４を覆うように保護膜１８０を形成する。この時、保護膜１８０は、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などを単層または複数層に形成することによって形成される。
その後、保護膜１８０をフォトエッチングして複数のコンタクトホール１８５、１８２を形成する。この時、感光性を有する有機膜である場合は、フォト工程のみでコンタクトホールを形成することができる。
次に、図７及び図８に示したように、基板１１０にＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質を蒸着し、マスクを用いたフォトエッチング工程でエッチングして、コンタクトホール１８２を通じてゲート線及びデータ線の一端部とそれぞれ接続する接触補助部材８２、コンタクトホール１８５を通じてドレイン電極１７５と接続される画素電極１９０を形成する。
本実施形態では、ゲート線１２１及びデータ線１７１に対しアルミニウムを含む層とモリブデンを含む層からなる複数層に形成した場合についてのみ説明したが、ゲート線１２１及びデータ線１７１のいずれか一つのみ複数層に形成することもできる。
（第３実施形態）
本第３実施形態は、前述した薄膜トランジスタ表示板の実施形態にカラーフィルターがさらに加えられた構成を示す。
本第３実施形態は、前述した薄膜トランジスタ表示板の実施形態にカラーフィルターがさらに加えられた構成を示す。
図１４Ａは、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１４Ｂは、図１４ＡのＸＩＶｂ−ＸＩＶｂ’線に沿って切断した断面図である。
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は横方向に延びており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４をなす。
ゲート線１２１は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウムにネオジム（Ｎｄ）が添加されたアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）からなる下部金属層１２４ｐ、１２７ｐと、前記下部金属層１２４ｐ１２７ｐ上部に形成され、モリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）から選択された少なくとも一つの成分を含むモリブデン合金（Ｍｏ−Ｎｂ、Ｍｏ−Ｖ、Ｍｏ−Ｔｉ）からなる上部金属層１２４ｑ、１２７ｑで構成される。
前記のように、モリブデンにニオビウム、バナジウムまたはチタニウムを所定量含むモリブデン合金を下部金属層１２４ｐ、１２７ｐの上に形成する場合、純粋モリブデン金属層を形成する場合に比べて、モリブデン合金とアルミニウムとのエッチング速度の差が小さいため、アンダーカットまたはオーバーハングなどが発生しない（図３９及び図４０参照）。また、高温工程の際にアルミニウム層で発生し得るヒロック（ｈｉｌｌｏｃｋ）現象を防ぐことができる。
ここで、モリブデン合金のニオビウム、バナジウムまたはチタニウムの含有量は、好ましくは約０．１乃至１０ａｔ％、より好ましくは３乃至８ａｔ％である。前記添加成分の含量を増加させる場合、他の層との接着性または耐薬品性は向上するものの、比抵抗が増加する問題を伴うため、前記範囲で含まれたものを使用する。図３７は、ニオビウム（Ｎｂ）添加量と比抵抗の相関関係を示す。同図によれば、ニオビウムの添加量が増加するほど比抵抗がほぼ線形的に比例することが分かる。従って、比抵抗、接着性及び耐薬品性を考慮した前記範囲のモリブデン合金を使用するのが好ましい。
下部金属層１２４ｐと上部金属層１２４ｑの側面はそれぞれ傾斜されており、その傾斜角は基板１１０の表面に対し約３０〜８０度である。
ゲート線１２１上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上部には水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線状半導体層１５１が形成されている。線状半導体層１５１は縦方向に延びており、ここから複数の突出部１５４がゲート電極１２４に向けて延びている。また、線状半導体層１５１はゲート線１２１と出会う地点の付近で幅が大きくなってゲート線１２１の広い面積を覆っている。
半導体層１５１の上部には、シリサイドまたはｎ型不純物が高濃度にドープされているｎ＋水素化非晶質ケイ素などの物質からなり、突出部１６３を有する線状オーミック接触層１６１及び複数の島状オーミック接触層１６５が形成されている。オーミック接触層１６１、１６５は対をなして半導体層１５１の突出部１５４上に位置する。半導体層１５１とオーミック接触層１６１、１６５の側面も傾斜されており、その傾斜角は基板１１０に対し３０〜８０度である。
オーミック接触層１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、それぞれ複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５及び複数のストレージキャパシタ用導電体１７７が形成されている。
データ線１７１は主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差し、データ電圧を伝達する。各データ線１７１からドレイン電極１７５に向けて延びた複数の枝がソース電極１７３をなす。一対のソース電極１７３とドレイン電極１７５は互いに分離されており、ゲート電極１２４に対し互いに反対側に位置する。
ゲート電極１２４、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。ストレージキャパシタ用導電体１７７は、ゲート線１２１の拡張部１２７と重畳している。
データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７は、クロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属の金属層で形成することができ、アルミニウムやアルミニウム合金などのアルミニウム系金属の金属層を含む場合は、この金属層に加えて他の物質、特にＩＴＯまたはＩＺＯとの物理的、化学的、電気的接触特性が良いクロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）及びこれらの合金などからなる多層膜構造にゲート線のような混合層を有するように形成することができる。しかし、好ましくは前記実施形態１及び２と同様に、データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７は、アルミニウムを含む第１金属層１７１ｑ、１７５ｑ、１７７ｑと前記第１金属層１７１ｑ、１７５ｑ、１７７ｑの下部及び上部に形成されたモリブデンを含む第２金属層１７１ｐ、１７５ｐ、１７７ｐ及び第３金属層１７１ｒ、１７５ｒ、１７７ｒからなる複数層に形成することができ、この場合、前記第２金属層１７１ｐ、１７５ｐ、１７７ｐ及び第３金属層１７１ｒ、１７５ｒ、１７７ｒは、モリブデンにニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）の少なくとも一つの成分を所定量含むモリブデン合金（Ｍｏ−Ｎｂ、Ｍｏ−Ｖ、Ｍｏ−Ｔｉ）で形成することができる。ここで、第２金属層と第３金属層の一つはモリブデンのみで形成したり、他の物質からなることもできる。前記モリブデン合金のニオビウム、バナジウムまたはチタニウムの含有量は、好ましくは約０１乃至１０ａｔ％、より好ましくは３乃至８ａｔ％である。前記添加成分の含量を増加させる場合、他の層との接着性または耐薬品性は向上するものの、比抵抗が増加する問題を伴うため、前記範囲で含まれたものを使用する。モリブデンと全率固溶体を形成するニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）の少なくとも一つをモリブデンに添加したモリブデン合金を用いて前記アルミニウムの上部及び下部に積層する構造を形成することにより、既存のモリブデン（Ｍｏ）を利用した場合に比べて、耐薬品性（エッチング速度）が著しく向上すると同時に、アルミニウムまたはアルミニウム合金との耐薬品性の差が減少し、エッチング工程時におけるアンダーカット、オーバーハング及びマウスバイトなどが発生しない利点がある。
データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７もゲート線１２１と同様に、その側面が基板１１０に対し約３０〜８０度それぞれ傾斜されている。
オーミック接触層１６１、１６５はその下部の半導体層１５４とその上部のソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間に存在し、接触抵抗を低くする役割を果たす。線状半導体層１５１は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間を始めとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われないで露出した部分を有し、大部分の領域で線状半導体層１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、既に説明したように、ゲート線１２１と出会う部分で幅が大きくなってデータ線１７１の断線を防ぐ。
本実施形態では、実施形態１及び２と異なって、データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７の上部にカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂが形成されている。カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは、データ線１７１によって区画される画素列に沿ってデータ線１７１と並ぶ方向に赤、緑、青のカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂが長く延び、画素列に交互に形成されている。
ここで、赤、緑、青のカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは、外部回路と接合するゲート線１２１またはデータ線１７１の端部には形成しない。そして、これらカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの縁は、データ線１７１上部で重畳している。このように、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの縁を重畳して形成することによって画素領域の間で漏洩する光を遮断する機能をし、データ線１７１の上部では、赤、緑、青のカラーフィルタを共に重畳して配置することもできる。
また、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの下部または上部には層間絶縁膜８０１、８０２がさらに形成されている。層間絶縁膜８０１、８０２は、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの顔料が半導体層１５４または液晶層に流入するのを防ぐ。
前記層間絶縁膜８０１、８０２は、プラズマ化学気相蒸着で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなることができる。
このように、カラーフィルタを薄膜トランジスタ表示板に形成することにより、上部表示板に共通電極のみを形成すれば良いので上下基板の整列が容易であり、画素の開口率が増加する。
上部層間絶縁膜８０２には、ドレイン電極１７５、ストレージキャパシタ用導電体１７７及びデータ線１７１の端部をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール１８５、１８７、１８２が形成されている。
また、上部層間絶縁膜８０２上には、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８２が形成されており、コンタクトホール１８５、１８７、１８２を通じてドレイン電極１７５、ストレージキャパシタ用導電体１７７及びデータ線１７１と接触している。
画素電極１９０は、コンタクトホール１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７とそれぞれ物理的・電気的に接続され、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受けてストレージキャパシタ用導電体１７７にデータ電圧を伝達する。
データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）の共通電極（図示せず）と共に電場を生成することによって液晶層の液晶分子を再配列する。
接触補助部材８２は、コンタクトホール１８２を通じてデータ線１７１の端部とそれぞれ接続される。接触補助部材８２は、データ線１７１の端部と駆動集積回路のような外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
次に、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法について説明する。
まず、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、透明ガラスからなる絶縁基板１１０上にアルミニウムまたはアルミニウム合金層１２４ｐ、１２７ｐ、ニオビウム、バナジウムまたはチタニウムを所定量含むモリブデン合金層１２４ｑ、１２７ｑからなるゲート線１２１を形成する。そして、ゲート線１２１上にゲート絶縁膜１４０、半導体層１５１、オーミック接触層１６１、１６５、データ線１７１、ドレイン電極１７５を形成する。
その後、赤色、緑色、青色顔料を有する感光性有機物質をそれぞれ順に塗布し、それぞれのフォト工程によって赤、緑、青のカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを順に形成する。この時、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの無機物質を積層して層間絶縁膜８０１を形成した後、カラーフィルタを形成することができる。前記層間絶縁膜８０１は、カラーフィルタの顔料から半導体層１５１、１５４を保護する役割をする。
マスクを用いたフォト工程により赤、緑、青のカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成する時に、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７と対応する部分に開口部２３５、２３７を形成する。
次に、図１６Ａ及び図１６Ｂに示したように、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上部に４．０以下の低誘電率を有する有機物質を塗布して層間絶縁膜８０２を形成する。
その後、層間絶縁膜８０２をマスクを用いたフォトエッチング工程でパターニングしてコンタクトホール１８２、１８５、１８７を形成する。ここで、コンタクトホール１８５、１８７は開口部２３５、２３７内部に形成され、ドレイン電極１７５とストレージキャパシタ用導電体１７７を露出させるコンタクトホール１８２、１８５、１８７を形成する。
次に、図１４Ｂに示すように、基板１１０にＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質を蒸着し、フォトエッチング工程で開口部２３５、２３７及びコンタクトホール１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５と接続される画素電極１９０を形成する。
本実施形態では、ゲート線１２１及びデータ線１７１に対しアルミニウムを含む層とモリブデンを含む層からなる複数層に形成した場合のみ説明したが、ゲート線１２１及びデータ線１７１のいずれか一つの層のみ複数層に形成することもできる。
（第４実施形態）
本第４実施形態では、能動型有機発光表示装置（ＡＭ−ＯＬＥＤ）用薄膜トランジスタ表示板について説明する。
本第４実施形態では、能動型有機発光表示装置（ＡＭ−ＯＬＥＤ）用薄膜トランジスタ表示板について説明する。
図１７は、本実施形態による有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１８及び図１９は、それぞれ図１７に示すＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ’線及びＸＩＸ−ＸＩＸ’線に沿って切断した断面図であり、図２０及び図２１は、図１７に示すＸＸ−ＸＸ’線及びＸＸＩ−ＸＸＩ’線に沿って切断した断面図である。
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は横方向に延びており、各ゲート線１２１の一部は突出して複数の第１ゲート電極１２４ａをなす。また、ゲート線１２１と同一層で第２ゲート電極１２４ｂが形成され、第２ゲート電極１２４ｂには縦方向に延びた維持電極１３３が接続されている。
ゲート線１２１、第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂ、及び維持電極１３３は、物理的性質が異なる二つの膜で形成されている。下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐは、ゲート信号の遅延や電圧降下を減少できる低い比抵抗を有する金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）またはネオジム（Ｎｄ）のような金属を含むアルミニウム合金などのアルミニウム系金属からなるのが好ましい。上部金属層１２４ａｑ、１２４ｂｑは、前記下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐと異なる物質、特にＩＴＯまたはＩＺＯと電気的接触特性に優れながらも下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐであるアルミニウムとのエッチング速度の差が大きくない物質が好ましく、このような条件を満たす金属は、モリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）またはチタニウム（Ｔｉ）を所定量含むモリブデン合金（Ｍｏ−Ｎｂ、ＭｏＶ、ＭｏＴｉ）からなるのが好ましい。ここで、モリブデン合金のニオビウム、バナジウムまたはチタニウムの含有量は、好ましくは約０．１乃至１０ａｔ％、より好ましくは３乃至８ａｔ％である。前記添加成分の含量を増加させる場合、他の層との接着性または耐薬品性は向上するものの、比抵抗が増加する問題を伴うため、前記範囲で含まれたものを使用する。
ゲート線１２１と維持電極１３３の側面は傾斜されており、その傾斜角は基板１１０に対し３０〜８０度である。
ゲート線１２１上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上部には水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１と島状半導体１５４ｂが形成されている。線状半導体１５１は縦方向に延びており、ここから複数の突出部が第１ゲート電極１２４ａに向けて延びて第１ゲート電極１２４ａと重畳する第１チャンネル部１５４ａをなしている。また、線状半導体１５１はゲート線１２１と出会う地点の付近で幅が拡張されている。島状半導体１５４ｂは、第２ゲート電極１２４ｂと交差して維持電極１３３と重畳する維持電極部１５７を有する。
線状半導体１５１及び島状半導体１５４ｂの上部には、シリサイドまたはｎ型不純物が高濃度にドープされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質からなる複数の線状及び島状オーミック接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂが形成されている。線状接触層１６１は複数の突出部１６３ａを有し、この突出部１６３ａと島状接触層１６５ａは対をなして線状半導体１５１の突出部１５４ａ上に位置する。また、島状接触層１６３ｂ、１６５ｂは第２ゲート電極１２４ｂを中心に対向して対をなし、島状半導体１５４ｂ上部に位置する。
半導体１５１、１５４ｂとオーミック接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂの側面も傾斜されており、その傾斜角は３０〜８０度である。
オーミック接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、それぞれ複数のデータ線１７１と複数の第１ドレイン電極１７５ａ、複数の電源線１７２及び第２ドレイン電極１７５ｂが形成されている。
データ線１７１及び電源線１７２は縦方向に延びてゲート線１２１と交差し、データ電圧と電源電圧をそれぞれ伝達する。各データ線１７１から第１ドレイン電極１７５ａに向けて延びた複数の枝が第１ソース電極１７３ａをなし、各電源線１７２から第２ドレイン電極１７５ｂに向けて延びた複数の枝が第２ソース電極１７３ｂをなす。一対の第１及び第２ソース電極１７３ａ、１７３ｂと第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは互いに分離されており、それぞれ第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに対し互いに反対側に位置する。
第１ゲート電極１２４ａ、第１ソース電極１７３ａ及び第１ドレイン電極１７５ａは、線状半導体１５１の突出部１５４ａと共にスイッチング用薄膜トランジスタをなし、第２ゲート電極１２４ｂ、第２ソース電極１７３ｂ及び第２ドレイン電極１７５ｂは、島状半導体１５４ｂと共に駆動用薄膜トランジスタをなす。この時、電源線１７２は島状半導体１５４ｂの維持電極部１５７と重畳する。
データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、及び電源線１７２は、好ましくは３層の積層構造に形成され、アルミニウムを含む第１金属層１７１ｂと、前記金属層の上部及び下部に形成されたモリブデン（Ｍｏ）を含む第２金属層１７１ｐと、第３金属層１７１ｒで形成される。前記モリブデンを含む第２金属層１７１ｐ及び第３金属層１７１ｒは、モリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）、チタニウム（Ｔｉ）のうちの少なくともいずれか一つを所定量含むモリブデン合金からなる。
ここで、第２金属層と第３金属層の一つはモリブデンのみで形成されたり、他の物質からなることもできる。前記モリブデン合金のニオビウム、バナジウムまたはチタニウムの含有量は、好ましくは約０．１乃至１０ａｔ％、より好ましくは３乃至８ａｔ％である。前記添加成分の含量を増加させる場合、他の層との接着性または耐薬品性は向上するものの、比抵抗が増加する問題を伴うため、前記範囲で含まれたものを使用する。このように、モリブデンと全率固溶体を形成するニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）及びチタニウム（Ｔｉ）のうちの少なくとも一つをモリブデンに添加したモリブデン合金を用いて前記アルミニウムの上部及び下部に積層する構造を形成することにより、既存のモリブデン（Ｍｏ）を用いた場合に比べて、耐薬品性（エッチング速度）が著しく向上すると同時に、アルミニウムまたはアルミニウム合金との耐薬品性の差が減少して、エッチング工程時おけるアンダーカット、オーバーハング及びマウスバイトなどが発生しない。
データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び電源線１７２もゲート線１２１と同様に、その側面が約３０〜８０度それぞれ傾斜されている。
オーミック接触層１６１、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂは、その下部の線状半導体１５１及び島状半導体１５４ｂと、その上部のデータ線１７１、第１ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、電源線１７２の間にのみ存在し、接触抵抗を低くする役割を果たす。線状半導体１５１は、第１ソース電極１７３ａと第１ドレイン電極１７５ａの間、データ線１７１及び第１ドレイン電極１７５ａで覆われないで露出した部分を有し、大部分の領域では線状半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、前述したように、ゲート線１２１と出会う部分で幅が大きくなってゲート線１２１による段差部分でデータ線１７１が断線するのを防ぐ。
データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び電源線１７２と露出した半導体１５１、１５４ｂ部分の上には、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質またはプラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質などからなる保護膜１８０が形成されている。
保護膜１８０を有機物質で形成する場合は、線状半導体１５１及び島状半導体１５４ｂが露出した部分に有機物質が直接接触するのを防ぐために、有機膜の下部に窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる無機絶縁膜をさらに形成することができる。
保護膜１８０には、第１ドレイン電極１７５ａ、第２ゲート電極１２４ｂ、第２ドレイン電極１７５ｂ及びゲート線の拡張部１２５とデータ線の拡張部１７９をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール１８５、１８３、１８１、１８２、１８９が形成されている。
ここで、保護膜１８０に形成されているデータ線１７１及びゲート線１２１の拡張部１２５、１７９を露出させるコンタクトホール１８２、１８９は、外部の駆動回路出力端とデータ線１７１及びゲート線１２１の拡張部１２５、１７９を接続するためのものである。この時、駆動回路出力端とゲート線１２１及びデータ線１７１の拡張部１２５、１７９の間には、異方性導電フィルムが設けられて物理的接着及び電気的接続を図る。しかし、基板１１０の上部に駆動回路を直接形成する場合は、ゲート線１２１とデータ線１７１は駆動回路の出力端と接続した状態で形成されるので、別途のコンタクトホールは不要である。場合によっては、ゲート駆動回路は基板１１０に直接形成し、データ駆動回路は別途チップ状に実装することもできるが、その場合は、データ線１７１の拡張部１７９を露出させるコンタクトホール１８９のみ形成する。
保護膜１８０上には複数の画素電極９０１、複数の接続部材９０２及び複数の接触補助部材９０６、９０８が形成されている。
画素電極９０１はコンタクトホール１８５を通じて第２ドレイン電極１７５ｂとそれぞれ物理的・電気的に接続されており、接続部材９０２はコンタクトホール１８１、１８３を通じて第１ドレイン電極１７５ａと第２ゲート電極１２４ｂを接続する。接触補助部材９０６、９０８は、コンタクトホール１８２、１８９を通じてゲート線の拡張部１２５及びデータ線の拡張部１７９に接続されている。
画素電極９０１、接続部材９０２及び接触補助部材９０６、９０８はＩＴＯまたはＩＺＯからなる。
保護膜１８０上部には、有機絶縁物質または無機絶縁物質からなり、有機発光セルを分離するための隔壁８０３が形成されている。隔壁８０３は画素電極９０１の周縁を囲んで有機発光層７０が充填される領域を画定する。
隔壁８０３で囲まれた画素電極９０１上の領域には有機発光層７０が形成されている。有機発光層７０は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうちいずれか一つの光を発光する有機物質からなり、赤色、緑色及び青色の有機発光層７０が順に繰り返して配置されている。
隔壁８０３上には、隔壁８０３と同一模様のパターンからなり、低い比抵抗を有する導電物質からなる補助電極２７２が形成されている。補助電極２７２は後に形成される共通電極２７０と接触して共通電極２７０の抵抗を減少させる役割を果たす。
隔壁８０３、有機発光層７０及び補助電極２７２上には共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０は、アルミニウムなどの低い抵抗性を有する金属からなる。ここでは、背面発光型有機発光表示装置を例示しているが、前面発光型有機発光表示装置または両面発光型有機発光表示装置の場合は、共通電極２７０をＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質で形成する。
図１７乃至図２１に示した有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法について図２２乃至図３３Ｂ及び図１７乃至図２１を参照して詳細に説明する。
図２２、図２４、図２６、図２８、図３０、図３２は、図１７乃至図２１の薄膜トランジスタ表示板の製造方法の中間段階を示した配置図であり、図２３Ａ、図２３Ｂ及び図２３Ｃは、図２２のＸＸＩＩＩａ−ＸＸＩＩＩａ’線、ＸＸＩＩＩｂ−ＸＸＩＩＩｂ’線及びＸＸＩＩＩｃ−ＸＸＩＩＩｃ’線に沿って切断した断面図であり、図２５Ａ、図２５Ｂ及び図２５Ｃは、図２４のＸＸＶａ−ＸＸＶａ’線、ＸＸＶｂ−ＸＸＶｂ’線及びＸＸＶｃ−ＸＸＶｃ’線に沿って切断した断面図であり、図２７Ａ、図２７Ｂ、図２７Ｃ及び図２７Ｄは、図２６のＸＸＶＩＩａ−ＸＸＶＩＩａ’線、ＸＸＶＩＩｂ−ＸＸＶＩＩｂ’線、ＸＸＶＩＩｃ−ＸＸＶＩＩｃ’線及びＸＸＶＩＩｄ−ＸＸＶＩＩｄ’線に沿って切断した断面図であり、図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃ及び図２９Ｄは、図２８のＸＸＩＸａ−ＸＸＩＸａ’線、ＸＸＩＸｂ−ＸＸＩＸｂ’線、ＸＸＩＸｃ−ＸＸＩＸｃ’線及びＸＸＩＸｄ−ＸＸＩＸｄ’線に沿って切断した断面図であり、図３１Ａ、図３１Ｂ、図３１Ｃ及び図３１Ｄは、図３０のＸＸＸＩａ−ＸＸＸＩａ’線、ＸＸＸＩｂ−ＸＸＸＩｂ’線、ＸＸＸＩｃ−ＸＸＸＩｃ’線及びＸＸＸＩｄ−ＸＸＸＩｄ’線に沿って切断した断面図であり、図３３Ａ及び図３３Ｂは、図３２のＸＸＸＩＩＩａ−ＸＸＸＩＩＩａ’線及びＸＸＸＩＩＩｂ−ＸＸＸＩＩＩｂ’線に沿って切断した断面図である。
まず、図２２乃至図２３Ｃに示すように、透明ガラスなどからなる絶縁基板１１０上にゲート用金属層を積層する。金属層はコースパッタリング（Ｃｏ−ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）で形成するが、本実施形態では、コースパッタリングのターゲットとしてアルミニウム（Ａｌ）またはネオジム（Ｎｄ）が添加されたアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）とニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）またはチタニウム（Ｔｉ）が添加されたモリブデン合金（ＭｏＮｂ、ＭｏＶ、ＭｏＴｉ）を使用する。コースパッタリングは次のように実施する。
最初に、モリブデン合金ターゲットにはパワーを印加しないで、アルミニウムまたはアルミニウム合金ターゲットにのみパワーを印加して基板上にアルミニウムからなる下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐを形成する。その後、アルミニウムターゲットに印加されるパワーをオフした後、モリブデン合金に印加されるパワーを印加して上部金属層１２４ａｑ、１２４ｂｑを形成する。この場合、前記アルミニウム合金はネオジム（Ｎｄ）を２ａｔ％程度含有したＡｌ−Ｎｄスパッタリング標的を用いるのが好ましく、約２，５００Å程度の厚さを有するのが好ましい。また、モリブデン合金は、ニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）またはチタニウム（Ｔｉ）が０．１ａｔ％乃至１０ａｔ％含まれ、好ましくは５ａｔ％乃至８ａｔ％含まれる。
次に、前記下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐ及び上部金属層１２４ａｑ、１２４ｂｑを一度にエッチングして、複数の第１ゲート電極１２４ａを有するゲート線１２１と第２ゲート電極１２４ｂ及び維持電極１３３を形成する。この時に用いるエッチング液は、リン酸、硝酸、酢酸及び脱塩水を適正比率で含むエッチング液が良く、具体的には、リン酸６３〜７０％、硝酸４〜８％、酢酸８〜１１％及び残量の脱塩水を含む統合エッチング液、または前記エッチング液より酢酸含量が４〜８％程度増加したＡｌエッチング液を使用することができる。感光膜パターンを用いたフォトエッチング工程によってパターニングして、複数の第１ゲート電極１２４ａを有するゲート線１２１と第２ゲート電極１２４ｂ及び維持電極１３３を形成する。
次に、図２４乃至図２５Ｃに示したように、ゲート絶縁膜１４０、真性非晶質シリコン層、不純物非晶質シリコン層の３層膜を連続して積層し、不純物非晶質シリコン層と真性非晶質シリコン層をフォトエッチングして、複数の線状不純物半導体１６４と複数の突出部１５４ａをそれぞれ含む線状半導体１５１及び島状半導体１５７を形成する。ゲート絶縁膜１４０の材料は、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）が好ましく、積層温度は約２５０〜５００℃、厚さは約２，０００〜５，０００Å程度が好ましい。
次に、図２６乃至図２７Ｃに示したように、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属層１７１ｑ、１７５ａｑ、１７３ｂｑ、１７５ｂｑと前記金属層の下部及び上部に形成されたニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）またはチタニウム（Ｔｉ）を所定量含むモリブデン合金膜を含む金属層１７１ｐ、１７５ａｐ、１７１ｒ、１７５ｂｒで積層し、その上部に感光膜を形成し、それをエッチングマスクで導電膜をパターニングして、複数の第１ソース電極１７３ａを有する複数のデータ線１７１、複数の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、及び複数の第２ソース電極１７３ｂを有する電源線１７２を形成する。
次いで、データ線１７１、電源線１７２及び第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ上部の感光膜を除去したり、そのままにした状態で、露出した不純物半導体１６４部分を除去することにより、複数の突出部１６３ａをそれぞれ含む複数の線状オーミック接触部材１６１と複数の島状オーミック接触層１６５ａ、１６５ｂ、１６３ｂを完成し、また、その下の線状真性半導体１５１の突出部１５４ａ及び島状半導体１５７の突出部１５４ｂの一部分を露出させる。
次に、突出部１５４ａ、１５４ｂの露出した表面を安定化するために酸素プラズマ処理を引き続き実施するのが好ましい。
図２８乃至図２９Ｄに示すように、有機絶縁物質または無機絶縁物質を塗布して保護膜１８０を形成し、フォト工程で乾式エッチングして複数のコンタクトホール１８９、１８５、１８３、１８１、１８２を形成する。コンタクトホール１８１、１８２、１８５、１８３、１８９は、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、第２ゲート電極１２４ｂの一部、ゲート線の拡張部１２５及びデータ線の拡張部１７９を露出させる。
図３１乃至図３２Ｄに示すように、画素電極９０１、接続部材９０２及び接触補助部材９０６、９０８をＩＴＯまたはＩＺＯで形成する。
そして、図３２乃至３６のように、一つのマスクを用いたフォトエッチング工程で隔壁８０３と補助電極２７２を形成し、図２２乃至図２４のように、有機発光層７０と共通電極２７０を形成する。
本実施形態では、ゲート線１２１及びデータ線１７１に対しいずれもアルミニウムを含む層とモリブデンを含む層からなる複数層に形成した場合を記載したが、ゲート線１２１及びデータ線１７１のいずれか一つの層のみ複数層に形成することもできる。
前記したように、本発明は、液晶表示装置または有機発光表示素子用薄膜トランジスタ表示板の配線に関し、モリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）またはチタニウム（Ｔｉ）を所定量含むモリブデン合金と、アルミニウムまたはアルミニウム合金層を含む積層構造を形成することにより、既存の純粋モリブデン（Ｍｏ）を使用する場合に比べて、モリブデン合金層とアルミニウム層の相対的なエッチング速度の差が減少し、エッチング工程時におけるアンダーカット、オーバーハング及びマウスバイトなどが発生しない。更に、半導体層または画素電極との接触特性も改善され、低抵抗性及び耐薬品性を同時に有する優れた配線を形成することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものでなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
１１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１３１ 維持電極線
１４０ ゲート絶縁膜
１５０ 真性非晶質シリコン層
１６０ 不純物非晶質シリコン層
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１７７ ストレージキャパシタ用導電体
１８０ 保護膜
１８２、１８５、１８７、１８９ コンタクトホール
９０１ 画素電極
９０６、９０８ 接触補助部材
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１３１ 維持電極線
１４０ ゲート絶縁膜
１５０ 真性非晶質シリコン層
１６０ 不純物非晶質シリコン層
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１７７ ストレージキャパシタ用導電体
１８０ 保護膜
１８２、１８５、１８７、１８９ コンタクトホール
９０１ 画素電極
９０６、９０８ 接触補助部材
Claims (12)
- 絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成され、アルミニウム（Ａｌ）にネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム合金からなる第１金属層と、前記第１金属層上に形成されたモリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）を含むモリブデン合金を含む第２金属層とからなるゲート電極を有するゲート線と、
前記ゲート線上に形成されているゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上の所定領域に形成されている半導体層と、
前記ゲート絶縁膜及び半導体層上に形成され、ソース電極を有するデータ線と、
前記ソース電極と所定間隔を置いて対向しているドレイン電極と、
前記データ線及びドレイン電極上に形成され、コンタクトホールを有する保護膜と、
前記保護膜上の所定領域に前記コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と接続される画素電極と、を備える薄膜トランジスタ表示板。 - 前記データ線は、モリブデンを含む金属層からなる請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記データ線は、モリブデンにニオビウム（Ｎｂ）を含むモリブデン合金からなる請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記モリブデン合金は、０．１ａｔ％乃至１０ａｔ％のニオビウム（Ｎｂ）を含有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記モリブデン合金は、３ａｔ％乃至８ａｔ％のニオビウム（Ｎｂ）を含有する請求項４に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 絶縁基板上にアルミニウムにネオジム（Ｎｄ）を含むアルミニウム合金からなる第１金属層、及び前記第１金属層上に形成されたモリブデン（Ｍｏ）にニオビウム（Ｎｂ）を含むモリブデン合金を含む第２金属層からなるゲート電極を有するゲート線を形成してパターニングする段階と、
前記ゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及びオーミック接触層を順に積層する段階と、
前記半導体層及びオーミック接触層をエッチングしてパターニングする段階と、
前記絶縁膜及びオーミック接触層上にソース電極を有するデータ線及び前記ソース電極と所定間隔を置いて対向しているドレイン電極を形成してパターニングする段階と、
前記データ線上に前記ドレイン電極を露出するコンタクトホールを有する保護膜を形成する段階と、
前記保護膜上に前記コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と接続される画素電極を形成する段階と、を含む薄膜トランジスタ表示板の製造方法。 - 前記ゲート線またはデータ線は、リン酸、硝酸及び酢酸を含むエッチング液を用いてパターニングする請求項６に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記データ線及び半導体層は、第１部分と、前記第１部分より厚さが厚い第２部分と、前記第１部分の厚さより厚さが薄い第３部分を有する感光膜パターンを用いてパターニングする請求項６または７に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記第１部分は、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間に位置するように形成し、前記第２部分は、前記データ線上部に位置するように形成する請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記保護膜を形成する段階前にカラーフィルタを形成する段階をさらに含む請求項６〜９のいずれか一つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記モリブデン合金は、０．１ａｔ％乃至１０ａｔ％のニオビウム（Ｎｂ）を含有する請求項６〜１０のいずれか一つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記モリブデン合金は、３ａｔ％乃至８ａｔ％のニオビウム（Ｎｂ）を含有する請求項１１に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
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