JPH04157427A

JPH04157427A - 陽極酸化装置

Info

Publication number: JPH04157427A
Application number: JP2281897A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shirohashi; 白橋　和男; Yuka Matsukawa; 松川　由佳; Akira Sasano; 笹野　晃; Hidekazu Hirata; 平田　英一; Morio Uchida; 内田　盛男
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1992-05-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は薄膜トランジスタを有する液晶表示装置等を
製造する場合に使用される陽極酸化装置に関するもので
ある。

［従来の技術］薄膜トランジスタを有する液晶表示装置においては、高
歩留まりを実現するために、アルミニウム、タンタル等
の陽極酸化膜をゲート絶縁膜として用いることが提案さ
れている（特開昭５８−１４７０６９号公報、特開昭６
３−１６４号公報）。

第４図（ａ）はアルミニウムの陽極酸化膜をゲート絶縁
膜とした薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の一部
を示す断面図である。図において、■は絶縁性基板、２
ａはゲート端子Ｇ用のクロム膜、２ｂはゲート配線、ゲ
ート電極のアルミニウム膜、３はアルミニウムの陽極酸
化膜、４は窒化シリコン膜、５は非晶質シリコン膜、６
は窒化シリコン膜、７はリンをドープした水素化非晶質
シリコン膜、８はドレイン配線、ソース電極、ドレイン
電極用のクロム膜、９は同じくアルミニウム膜、１０は
透明電極、１１は保護膜である。

つぎに、第４図（ａ）に示した液晶表示装置の製造方法
について説明する。まず、第５図（ａ）に示すように、
絶縁性基板１上に膜厚が１１００人のクロム膜２ａをス
パッタ法により堆積し、パターン化してゲート端子Ｇを
形成するとともに、第４図（ｂ）に示す陽極酸化のため
の電圧供給ラインとなるパスラインすなわちゲート端子
Ｇを共通接続したパスライン１２を形成する。つぎに、
膜厚が２６００人のアルミニウム膜２ｂをスパッタ法に
より堆積し、パターン化してゲート電極およびゲート配
線１３を形成する。このとき、ゲート配線１３はパスラ
イン１２により共通接続される。また、第４図（ｃ）に
示すように、ゲート配線１３のゲート端子Ｇとの接続部
Ｊをストライプ状にし、この線幅ｄを約１１０ｌ１とす
る。つぎに、膜厚が３Ｉｊｍのホトレジストを塗布し、
ホトエツチングプロセスにより第４図（ｂ）の破線で囲
んだ領域Ａ−Ｃの部分のホトレジストを除去し、この状
態で絶縁性基板ｌを陽極酸化液に浸し、陽極酸化用電極
Ｐを介してパスライン１２に電圧を供給し、アルミニウ
ム膜２ｂの一部を陽極酸化する。この場合、０．５〜１
０ｍＡ／ｃｎｔの電流密度になるように電圧をＯから徐
々に昇圧しく定電流酸化）　、　＋１２０Ｖになったら
そのままその電圧に保持する（定電圧酸化）。すると、
約３０分で１１００人のアルミニウム膜２ｂが陽極酸化
され、約１７００人の陽極酸化膜３が得られる。

また、陽極酸化液としては、３％酒石酸溶液をアンモニ
アで中和し、エチレングリコールもしくはプロピレング
リコールで１９に稀釈し、ｐＨ７±０．５に調整した溶
液を用いる。つぎに、ホトレジスト・を除去したのち、
大気中あるいは真空中で２００〜４００℃で６０分加熱
する。つぎに、第５図（ｂ）に示すように、プラズマＣ
ＶＤ法により膜厚が１２００〜２０００人の窒化シリコ
ン膜４、膜厚が２００〜１０００人の非晶質シリコン膜
５、膜厚が１０００〜２０００人の窒化シリコン膜６を
順次堆積する。このとき、絶縁性基板１の温度を１５０
〜３００℃とする。つぎに、窒化シリコン膜６をパター
ン化し、窒化シリコン膜６を薄膜トランジスタのチャネ
ル上と配線交差部にのみ残す。つぎに、第５図（ｃ）に
示すように、リンを０．６〜２．５％ドープした膜厚が
２００〜５００人の非晶質シリコン膜７を堆積する。つ
ぎに、非晶質シリコン膜７、非晶質シリコン膜５をパタ
ーン化する。つぎに、第５図（ｄ）に示すように、膜厚
が５００〜１０００人のクロム膜８、膜厚が３０００〜
８０００人のアルミニウム膜９を抵抗加熱蒸着法あるい
はスパッタ法により堆積し、パターン化してドレイン配
線１５、薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極
を形成する。つぎに、第５図（ｅ）に示すように、酸化
インジュウムからなる膜厚が約１０００、人の透明電極
１０をスパッタ法により堆積し、パターン化して画素電
極、端子等を形成する。つぎに、プラズマＣＶＤ法によ
り膜厚が１−の窒化シリコン膜を堆積し、ホトエツチン
グプロセスにより端子部上の窒化シリコン膜を除去する
。つぎに、絶縁性基板１を切出線１ｃで切断する。

この液晶表示装置の製造方法においては、領域Ａ〜Ｃの
アルミニウム膜２ｂを陽極酸化するから、ゲート配線１
３の大部分のアルミニウム膜２ｂが陽極酸化されないの
で、ゲート配線１３の配線抵抗を低く押さえることがで
きる。また、ゲート配線１３のゲート端子Ｇとの接続部
Ｊをストライプ状にし、この線幅ｄを約１０虜としたか
ら、ホイスカが発生することがない。また、陽極酸化膜
３を形成したのち、大気中あるいは真空中で２００〜４
００℃で６０分加熱するから、陽極酸化膜３のリーク電
流を１桁以上減少することができる。

第６図は従来の陽極酸化装置を示す概略正断面図、第７
図は同じく概略側断面図である。図において、２１は陽
極酸化槽、２２は陽極酸化槽２１内の陽極酸化液、２３
は陽極酸化槽２１に取り付けられた電極板、２４は保持
板、２５は保持板２４に固定された下部保持部、２６は
保持板２４に上下動可能に取り付けられた上部保持部、
２７は保持板２４に固定されたバネ受け、２８はバネ受
け２７と上部保持部２６との間に設けられたバネ、２９
は給電クリップ、３０は給電クリップ２９に接続された
電源、３１は絶縁性基板、３２は絶縁性基板３１に形成
された陽極酸化用電極で、陽極酸化用電極３２はアルミ
ニウム膜からなるゲート配線に共通接続されている。

この陽極酸化装置においては、下部保持部２５と下部保
持部２６との間に絶縁性基板３１を保持し、陽極酸化用
電極３２に給電クリップ２９を取り付ければ、電源３０
からゲート配線に電圧が供給され、ゲート・配線を構成
するアルミニウム膜が陽極酸化される。

〔発明が解決しようとする課題１しかし、このような陽極酸化装置においては、１枚の絶
縁性基板３１ごとに陽極酸化処理を行なわなければなら
ないから、作業が面倒であり、また製造コストが高くな
る。

この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、作業が容易であり、また製造コストが安価となる陽極
酸化装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段１この目的を達成するため、この発明においては、絶縁性
基板に形成された金属膜を陽極酸化する陽極酸化装置に
おいて、陽極酸化槽と、上記陽極酸化槽にほぼ一定間隔
で取り付けられた複数の電極板と、上記絶縁性基板を挿
入可能な複数の溝を有するカセット治具とを設ける。

この場合、２個の給電クリップと、上記２個の給電クリ
ップに接続された検査用電源とを設けてもよい。

［作用］この陽極酸化装置においては、複数の絶縁性基板につい
て同時に陽極酸化処理をすることができる。

また、２個の給電クリップと、２個の給電クリップに接
続された検査用電源とを設ければ、絶縁性基板に２個の
陽極酸化用電極を設け、２個の陽極酸化用電極を接続し
、給電クリップを陽極酸化用電極にそれぞれ取り付ける
ことによって、陽極酸化前に給電部の接続の確認を行な
うことができる。

［実施例］第１図はこの発明に係る陽極酸化装置を示す概略側断面
図、第２図は同じく概略正断面図、第３図は第１図、第
２図に示した陽極酸化装置のカセット治具を示す図であ
る。図において、４１は陽極酸化槽、４２は陽極酸化槽
４１内の陽極酸化液で、陽極酸化槽４１はポリプロピレ
ン樹脂、塩化ビニール樹脂等の陽極酸化液４２に対して
耐食性のある絶縁体からなり、陽極酸化液４２は陽極酸
化槽４１と補助タンク（図示せず）との間を循環し、そ
の間のフィルタ（図示せず）によって濾過される。４３
は導体からなる接続板、４４は接続板４３に６０ｍｍ間
隔で取り付けられた複数の電極板で、電極板４４として
はチタン板に白金メツキを施したものを使用している。

４５は接続板４３と電極板４４の下部を覆った被覆体で
、接続板４３、電極板４４、被覆体４５で電極装置４６
を構成している。４７は電極装置４６を支持するための
支持部材で、支持部材４７は陽極酸化槽４１に取り付け
られている。４８は陽極酸化槽４１に取り付けられた位
置決め部材、４９は四角筒状のカセット治具で、カセッ
ト治具４９は位置決め部材４８によって位置決めされる
。５９はカセット治具４９に取り付けられた吊具、５０
はカセット治具４９の内側側面に６０順間隔で設けられ
た複数の溝で、溝５０内には絶縁性基板３１の端部を挿
入することができる。３２ａ、３２ｂは絶縁性基板３１
に形成された陽極酸化用電極で、陽極酸化用電極３２ａ
、３２ｂはアルミニウム膜からなるゲート配線に共通接
続されている。３３は陽極酸化用電極３２ａと陽極酸化
用電極３２ｂとを接続する接続線である。５１ａ、５１
ｂは給電クリップ、５２は給電クリップ５１ａ、５１ｂ
に接続された主電源、５３は主電源５２の電圧を測定す
るための電圧計、５４は供給電流を検出するための電流
計、５５は主電源５２と給電クリップ５１ａ、５１ｂと
の間に設けられた主スィッチ、５６は給電クリップ５１
．　ａ、５１ｂに接続された検査用電源で、検査用電源
５６の印加電圧は２Ｖである。

５７は検査用電源５６と給電クリップ５１ａとの間に設
けられた電流計、５８は検査用電源５６と並列に設けら
れたスイッチ、６１はスイッチ５８がオフでありかつ陽
極酸化用電極３２ａ、３２ｂに給電クリップ５１ａ、５
１ｂが取り付けられた状態で、電流計５７が電流を検出
しなかったときに警報を発する警報装置で、給電クリッ
プ５１ａ、５１ｂ、主電源５２、主スィッチ５５、検査
用電源５６、スイッチ５８等で電源装置６０を構成して
おり、電源装置６０は溝５０に対応してそれぞれ設けら
れている。

つぎに、この陽極酸化装置を使用して、絶縁性基板３１
に形成されたゲート配線を構成するアルミニウム膜を陽
極酸化する場合について説明する。

まず、溝５０内に絶縁性基板３１の端部を挿入すした状
態で、自動搬送装置（図示せず）により吊具５９を吊っ
て、カセット治具４９を陽極酸化槽４１内に入れる。こ
の場合、位置決め部材４８によりカセット治具４９が位
置決めされ、この状態では絶縁性基板３１と電極板４４
とが交互に並ぶ。

つぎに、主スィッチ５５、スイッチ５８をオフにした状
態で、陽極酸化用電極３２ａ、３２ｂに給電クリップ５
１ａ、５１ｂを取り付ける。すると、陽極酸化用電極３
２ａ、３２ｂと給電クリップ５１ａ、５１ｂとが電気的
に接続されたときには、警報装置６１が警報を発しない
が、陽極酸化用電極３２ａ、３２ｂと給電クリップ５１
ａ、５１ｂとが電気的に接続されていないときには、警
報装置６１が警報を発する。つぎに、警報装置６］が警
報を発しない電源装［６０について、主スィッチ５５、
スイッチ５８をオンにする。すると、電源５２からゲー
ト配線に電圧が供給され、ゲート配線を構成するアルミ
ニウム膜が陽極酸化される。

この場合、０．５〜１０ｍＡ／７の電流密度になるよう
に電圧を０から徐々に昇圧しく定電流酸化）１、＋１２
０Ｖになったらそのままその電圧に保持する（定電圧酸
化）。

この陽極酸化装置においては、複数の絶縁性基板３１に
ついて同時に陽極酸化処理をすることができるから、作
業が容易であり、また製造コストが安価となる。また、
陽極酸化用電極３２ａ、３２ｂと給電クリップ５１ａ、
５１ｂとが電気的に接続されていないときには、警報装
置６１が警報を発するから、この絶縁性基板３１につい
て再度陽極酸化処理を行なうことができるので、全ての
絶縁性基板３１について確実に陽極酸化処理を行なうこ
とができる。

なお、上述実施例においては、薄膜トランジスタを有す
る液晶表示装置を製造する場合に使用される陽極酸化装
置について説明したが、絶縁性基板に形成された金属膜
を陽極酸化する陽極酸化装置にこの発明を適用すること
ができる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明に係る陽極酸化装置にお
いては、複数の絶縁性基板について同時に陽極酸化処理
をすることができるから、作業が容易であり、また製造
コストが安価となる。

また、２個の給電クリップと、２個の給電クリップに接
続された検査用電源とを設ければ、陽極酸化前に給電部
の接続の確認を行なうことができるから、確実に陽極酸
化処理を行なうことができる。

このように、この発明の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る陽極酸化装置を示す概略側断面
図、第２図は同じく概略正断面図、第３図は第１図、第
２図に示した陽極酸化装置のカセット治具を示す図、第
４図（ａ）はアルミニウムの陽極酸化膜をゲート絶縁膜
とした薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の一部を
示す断面図、第４図（ｂ）、（ｃ）、第５図はそれぞれ
第４図（ａ）に示した液晶表示装置の製造方法の説明図
、第６図は従来の陽極酸化装置を示す概略正断面図、第
７図は同じく概略側断面図である。４１・・・陽極酸化槽４４・・・電極板４９・・・カセット治具５０・・・溝５１ａ、５１ｂ・・給電クリップ５２・・主電源５６・・・検査用電源代理人　　弁理士　中　村　純之助第１図昭５６−−−−−−ｔＬｋ用を源第２図第３図第５図

Claims

【特許請求の範囲】１、絶縁性基板に形成された金属膜を陽極酸化する陽極
酸化装置において、陽極酸化槽と、上記陽極酸化槽にほ
ぼ一定間隔で取り付けられた複数の電極板と、上記絶縁
性基板を挿入可能な複数の溝を有するカセット治具とを
具備することを特徴とする陽極酸化装置。２、２個の給電クリップと、上記２個の給電クリップに
接続された検査用電源とを有することを特徴とする請求
項第１項記載の陽極酸化装置。