JPH04240824A - 液晶表示装置用アレイ基板 - Google Patents
液晶表示装置用アレイ基板Info
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- JPH04240824A JPH04240824A JP797691A JP797691A JPH04240824A JP H04240824 A JPH04240824 A JP H04240824A JP 797691 A JP797691 A JP 797691A JP 797691 A JP797691 A JP 797691A JP H04240824 A JPH04240824 A JP H04240824A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アクティブマトリク
ス型の液晶表示装置用アレイ基板の配線構成に関する。
ス型の液晶表示装置用アレイ基板の配線構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアクティブマトリクス型液晶表示
装置用アレイ基板の形成方法は、例えば特開平１−２９
１４６７号公報に記載されている。即ち、６０〜８５原
子％のタンタル（Ｔａ）を含むモリブデン・タンタル（
Ｍｏ−Ｔａ）合金からなるアドレス配線・電極材料をス
パッタ法等の成膜法により堆積し、ドライエッチング等
の方法によりテーパ加工を用いて形成する。その後、ト
ランジスタ能動部、画素電極部、データ配線及びソース
・ドレイン電極を順次形成する。この構成の基板では、
表示面積がＡ４サイズで、アドレス線本数が５００本程
度の液晶表示装置までは、良好な表示特性が得られた。
装置用アレイ基板の形成方法は、例えば特開平１−２９
１４６７号公報に記載されている。即ち、６０〜８５原
子％のタンタル（Ｔａ）を含むモリブデン・タンタル（
Ｍｏ−Ｔａ）合金からなるアドレス配線・電極材料をス
パッタ法等の成膜法により堆積し、ドライエッチング等
の方法によりテーパ加工を用いて形成する。その後、ト
ランジスタ能動部、画素電極部、データ配線及びソース
・ドレイン電極を順次形成する。この構成の基板では、
表示面積がＡ４サイズで、アドレス線本数が５００本程
度の液晶表示装置までは、良好な表示特性が得られた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置の表示部
分が大画面化或いは高精細化されるに伴い、アドレス配
線が長くなることや、画素の開口率を大きくするためア
ドレス配線の幅が細くなることに起因して、アドレス配
線抵抗の高抵抗化が起こる。この結果、アドレス信号の
波形が歪み、信号の伝搬遅延が起こる。この現象が画像
の不均一化となって現れ、画質低下を招くことになる。 この発明はこのような従来の事情に鑑みなされたもので
あり、アドレス配線を低抵抗化させることを目的とする
。 ［発明の構成］
分が大画面化或いは高精細化されるに伴い、アドレス配
線が長くなることや、画素の開口率を大きくするためア
ドレス配線の幅が細くなることに起因して、アドレス配
線抵抗の高抵抗化が起こる。この結果、アドレス信号の
波形が歪み、信号の伝搬遅延が起こる。この現象が画像
の不均一化となって現れ、画質低下を招くことになる。 この発明はこのような従来の事情に鑑みなされたもので
あり、アドレス配線を低抵抗化させることを目的とする
。 ［発明の構成］
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、絶縁性基板
上にアドレス配線とデータ配線をマトリクス状に形成し
、この交点に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）
及び透明画素電極を配置してなる液晶表示装置用アレイ
基板についてのものである。そして、アドレス配線はＡ
ｌ膜と、Ｔａ，ニオブ（Ｎｂ），タングステン（Ｗ），
Ｍｏ及びこれらの合金のうち少なくとも一つからなる金
属膜との積層構造からなり、且つＡｌ膜の側面は酸化さ
れている。このとき、Ａｌ膜は絶縁性基板に近接する側
に配備されており、且つ上記金属膜は適切なエッチング
条件下でテーパ加工された構造を有する。また、Ａｌ膜
の側面は純水による加熱酸化により、アルミニウム酸化
膜を形成する。
上にアドレス配線とデータ配線をマトリクス状に形成し
、この交点に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）
及び透明画素電極を配置してなる液晶表示装置用アレイ
基板についてのものである。そして、アドレス配線はＡ
ｌ膜と、Ｔａ，ニオブ（Ｎｂ），タングステン（Ｗ），
Ｍｏ及びこれらの合金のうち少なくとも一つからなる金
属膜との積層構造からなり、且つＡｌ膜の側面は酸化さ
れている。このとき、Ａｌ膜は絶縁性基板に近接する側
に配備されており、且つ上記金属膜は適切なエッチング
条件下でテーパ加工された構造を有する。また、Ａｌ膜
の側面は純水による加熱酸化により、アルミニウム酸化
膜を形成する。
【０００５】
【作用】上記構成で、例えばＡｌ膜厚を１０００オング
ストローム、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれらの合金の
うち例えばＭｏ−Ｔａ膜厚を２０００オングストローム
とした場合は、Ｍｏ−Ｔａ膜厚を３０００オングストロ
ームとした場合に比べ、アドレス配線の線幅を同じにし
て、Ｍｏ−Ｔａ単層で１０ｋΩに対して、積層配線構造
では２ｋΩとアドレス配線抵抗を１／５以下に低減でき
る。また、Ａｌは非常にエッチングされやすい材料であ
り、アレイ作製プロセスで採用されるエッチング処理等
においてＡｌ膜も同時にエッチングされることが多いの
に対し、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれらの合金からな
る金属膜は、これとは逆に、例えば通常よく用いられる
薄いフッ酸系エッチング液等においてエッチングされに
くい。この発明では、Ａｌ膜の上部に上記金属膜を形成
するとともにＡｌ膜の側面を酸化し、Ａｌ自体の露出部
分をなくすことで、従来のプロセスをほとんど変更する
ことなく使用することができる。
ストローム、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれらの合金の
うち例えばＭｏ−Ｔａ膜厚を２０００オングストローム
とした場合は、Ｍｏ−Ｔａ膜厚を３０００オングストロ
ームとした場合に比べ、アドレス配線の線幅を同じにし
て、Ｍｏ−Ｔａ単層で１０ｋΩに対して、積層配線構造
では２ｋΩとアドレス配線抵抗を１／５以下に低減でき
る。また、Ａｌは非常にエッチングされやすい材料であ
り、アレイ作製プロセスで採用されるエッチング処理等
においてＡｌ膜も同時にエッチングされることが多いの
に対し、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれらの合金からな
る金属膜は、これとは逆に、例えば通常よく用いられる
薄いフッ酸系エッチング液等においてエッチングされに
くい。この発明では、Ａｌ膜の上部に上記金属膜を形成
するとともにＡｌ膜の側面を酸化し、Ａｌ自体の露出部
分をなくすことで、従来のプロセスをほとんど変更する
ことなく使用することができる。
【０００６】
【実施例】以下、この発明の詳細を図面を参照して説明
する。
する。
【０００７】図１はこの発明の一実施例を用いたアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の等価回路図である。図
１において、絶縁性基板１上に、アドレス配線２とデー
タ配線３がマトリクス状に配設されている。そして、ア
ドレス配線２とデータ配線３の交差部に、アモルファス
シリコン（ａ−Ｓｉ）膜を有するＴＦＴ４が形成されて
いる。更に、ＴＦＴ４のドレインはデータ配線３に接続
され、ゲートはアドレス配線２に接続されている。また
、ＴＦＴ４のソースには、各画素の透明画素電極５と液
晶容量６及び補助容量７が接続されている。
ィブマトリクス型液晶表示装置の等価回路図である。図
１において、絶縁性基板１上に、アドレス配線２とデー
タ配線３がマトリクス状に配設されている。そして、ア
ドレス配線２とデータ配線３の交差部に、アモルファス
シリコン（ａ−Ｓｉ）膜を有するＴＦＴ４が形成されて
いる。更に、ＴＦＴ４のドレインはデータ配線３に接続
され、ゲートはアドレス配線２に接続されている。また
、ＴＦＴ４のソースには、各画素の透明画素電極５と液
晶容量６及び補助容量７が接続されている。
【０００８】図２は図１に示した実施例におけるＴＦＴ
部を示す断面図であり、図１と対応する部分には同一の
符号を付してある。図２において、製造工程に従って説
明する。まず、例えばプラズマＣＶＤ法によるＳｉＯｘ
膜付きガラスからなる絶縁性基板１上に、スパッタ法
により、Ａｌ膜８を１０００オングストローム、続いて
連続的に、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれらの合金のう
ち少なくとも一つ例えば６０〜８５原子％のＴａを含む
Ｍｏ−Ｔａ合金からなる金属膜９を２０００オングスト
ローム堆積させる。このとき、Ａｌ膜８はＡｌ合金例え
ば銅１原子％、シリコン０．５原子％を含むＡｌ膜でも
可能である。そして、Ａｌ膜８と金属膜９の積層膜上に
、フォトリソグラフィーを用いてゲート電極を含むアド
レス配線２のパターンを形成し、ＣＤＥ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｄｒｙ Ｅｔｃｈｉｎｇ）でＣＦ４ ＋Ｏ２ 混
合ガスを用いて、金属膜９を３０度以下のテーパができ
るようにエッチングする。次に、燐酸、硝酸及び酢酸の
３つを混合した混酸を用いてＡｌ膜８のエッチングを行
い、アドレス配線２のパターンを完成させる。このとき
、補助容量の電極（図示せず）も同時に形成する。それ
に続いて、７０〜１００℃の液温の純水を用いて、１０
〜６０分の範囲で加熱処理を行う。それにより、Ａｌ膜
８の側面のみアルミニウム酸化膜８ａを形成する。続い
て、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯｘ 膜１０、ＳｉＮ
ｘ 膜１１、ａ−Ｓｉ膜１２及びＳｉＮｘ 膜１３を連
続形成する。次に、ＳｉＮｘ 膜１３をパターニングし
、ソ―ス・ドレイン電極のコンタクトとしてｎ＋ ａ−
Ｓｉ膜１４をプラズマＣＶＤ法により堆積する。次に、
ａ−Ｓｉ膜１２をパターニングし、例えばＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなる透明画素電
極５を形成する。ここで、透明画素電極５は補助容量の
一方の電極の一部としても使用する。続いて、アドレス
配線２のパッド部（図示せず）の開口を、ＨＦ系のエッ
チングで行う。次に、スパッタ法によりＣｒ、Ａｌ及び
Ｃｒの３層を堆積させ、これを図１に示すデ―タ配線３
、及びソ―ス電極１５とドレイン電極１６として形成す
る。この後、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔ
ｃｈｉｎｇ）により、ａ−Ｓｉ膜１２のチャネル部と対
向するｎ＋ ａ−Ｓｉ膜１４を除去する。次に、保護膜
として、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮｘ 膜１７を形
成し、液晶表示装置用アレイ基板が完成する。
部を示す断面図であり、図１と対応する部分には同一の
符号を付してある。図２において、製造工程に従って説
明する。まず、例えばプラズマＣＶＤ法によるＳｉＯｘ
膜付きガラスからなる絶縁性基板１上に、スパッタ法
により、Ａｌ膜８を１０００オングストローム、続いて
連続的に、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれらの合金のう
ち少なくとも一つ例えば６０〜８５原子％のＴａを含む
Ｍｏ−Ｔａ合金からなる金属膜９を２０００オングスト
ローム堆積させる。このとき、Ａｌ膜８はＡｌ合金例え
ば銅１原子％、シリコン０．５原子％を含むＡｌ膜でも
可能である。そして、Ａｌ膜８と金属膜９の積層膜上に
、フォトリソグラフィーを用いてゲート電極を含むアド
レス配線２のパターンを形成し、ＣＤＥ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｄｒｙ Ｅｔｃｈｉｎｇ）でＣＦ４ ＋Ｏ２ 混
合ガスを用いて、金属膜９を３０度以下のテーパができ
るようにエッチングする。次に、燐酸、硝酸及び酢酸の
３つを混合した混酸を用いてＡｌ膜８のエッチングを行
い、アドレス配線２のパターンを完成させる。このとき
、補助容量の電極（図示せず）も同時に形成する。それ
に続いて、７０〜１００℃の液温の純水を用いて、１０
〜６０分の範囲で加熱処理を行う。それにより、Ａｌ膜
８の側面のみアルミニウム酸化膜８ａを形成する。続い
て、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯｘ 膜１０、ＳｉＮ
ｘ 膜１１、ａ−Ｓｉ膜１２及びＳｉＮｘ 膜１３を連
続形成する。次に、ＳｉＮｘ 膜１３をパターニングし
、ソ―ス・ドレイン電極のコンタクトとしてｎ＋ ａ−
Ｓｉ膜１４をプラズマＣＶＤ法により堆積する。次に、
ａ−Ｓｉ膜１２をパターニングし、例えばＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなる透明画素電
極５を形成する。ここで、透明画素電極５は補助容量の
一方の電極の一部としても使用する。続いて、アドレス
配線２のパッド部（図示せず）の開口を、ＨＦ系のエッ
チングで行う。次に、スパッタ法によりＣｒ、Ａｌ及び
Ｃｒの３層を堆積させ、これを図１に示すデ―タ配線３
、及びソ―ス電極１５とドレイン電極１６として形成す
る。この後、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔ
ｃｈｉｎｇ）により、ａ−Ｓｉ膜１２のチャネル部と対
向するｎ＋ ａ−Ｓｉ膜１４を除去する。次に、保護膜
として、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮｘ 膜１７を形
成し、液晶表示装置用アレイ基板が完成する。
【０００９】アドレス配線２において平均アドレス配線
幅を３０μｍ、アドレス配線長を２０ｃｍとしたときに
、アドレス配線２の抵抗が約１．８ｋΩとなり、これと
同じ配線幅・配線長で膜厚３０００オングストロームの
Ｍｏ−Ｔａ合金膜からなるアドレス配線の抵抗は約９ｋ
Ωとなるので、この実施例ではアドレス配線抵抗を従来
に比べ１／５に低減することができた。また、プラズマ
ＣＶＤ法により形成したゲート絶縁膜としてのＳｉＯｘ
膜１０、ＳｉＮｘ 膜１１にピンホール等が発生して
アドレス配線２が露出することがあるが、この実施例で
はＡｌ膜８の側面をアルミニウム酸化膜８ａで覆うこと
により、透明画素電極５等のエッチング処理時にＡｌ膜
８も同時にエッチングされるのを防止できる。この結果
、従来のＭｏ−Ｔａ配線プロセスを変更することなく使
用することが可能となる。更に、アドレス配線２上部の
金属膜９にテーパエッチングを施すことによって、下層
のＡｌ膜８が存在しても、ゲート絶縁膜のステップカバ
レージが良好となり、Ｍｏ−Ｔａ膜単層の場合と変わら
ない層間絶縁性が得られる。
幅を３０μｍ、アドレス配線長を２０ｃｍとしたときに
、アドレス配線２の抵抗が約１．８ｋΩとなり、これと
同じ配線幅・配線長で膜厚３０００オングストロームの
Ｍｏ−Ｔａ合金膜からなるアドレス配線の抵抗は約９ｋ
Ωとなるので、この実施例ではアドレス配線抵抗を従来
に比べ１／５に低減することができた。また、プラズマ
ＣＶＤ法により形成したゲート絶縁膜としてのＳｉＯｘ
膜１０、ＳｉＮｘ 膜１１にピンホール等が発生して
アドレス配線２が露出することがあるが、この実施例で
はＡｌ膜８の側面をアルミニウム酸化膜８ａで覆うこと
により、透明画素電極５等のエッチング処理時にＡｌ膜
８も同時にエッチングされるのを防止できる。この結果
、従来のＭｏ−Ｔａ配線プロセスを変更することなく使
用することが可能となる。更に、アドレス配線２上部の
金属膜９にテーパエッチングを施すことによって、下層
のＡｌ膜８が存在しても、ゲート絶縁膜のステップカバ
レージが良好となり、Ｍｏ−Ｔａ膜単層の場合と変わら
ない層間絶縁性が得られる。
【００１０】なお、金属膜９の材料としては、Ｍｏ−Ｔ
ａ合金以外に限らず、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれら
の合金のうち少なくとも一つからなればよい。また、Ａ
ｌ膜８の酸化方法については、この実施例で述べた方法
に限られないが、金属膜９の酸化を防ぐという観点から
考えた場合、Ａｌをエッチングしない溶液例えば純水で
の加熱酸化という方法が望ましい。
ａ合金以外に限らず、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれら
の合金のうち少なくとも一つからなればよい。また、Ａ
ｌ膜８の酸化方法については、この実施例で述べた方法
に限られないが、金属膜９の酸化を防ぐという観点から
考えた場合、Ａｌをエッチングしない溶液例えば純水で
の加熱酸化という方法が望ましい。
【００１１】
【発明の効果】この発明は、アドレス配線の構造をＡｌ
膜と、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれらの合金のうち少
なくとも一つからなる金属膜との積層構造で且つＡｌ膜
の側面を酸化したアルミニウム酸化膜構造とすることに
より、従来と同様のプロセスを用いてアドレス配線抵抗
を低抵抗とすることができ、例えば液晶表示装置の大画
面化・高精細化を図ることが可能となる。
膜と、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ及びこれらの合金のうち少
なくとも一つからなる金属膜との積層構造で且つＡｌ膜
の側面を酸化したアルミニウム酸化膜構造とすることに
より、従来と同様のプロセスを用いてアドレス配線抵抗
を低抵抗とすることができ、例えば液晶表示装置の大画
面化・高精細化を図ることが可能となる。
【図１】この発明の一実施例を用いたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の等価回路図である。
クス型液晶表示装置の等価回路図である。
【図２】この発明の一実施例におけるＴＦＴ部の断面図
である。
である。
１……絶縁性基板
２……アドレス配線
３……データ配線
４……ＴＦＴ
５……透明画素電極
８……Ａｌ膜
９……金属膜
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁性基板上にアドレス配線とデータ
配線をマトリクス状に形成し、この交点に薄膜トランジ
スタ及び透明画素電極を配置してなる液晶表示装置用ア
レイ基板において、前記アドレス配線はアルミニウム膜
と、タンタル，ニオブ，タングステン，モリブデン及び
これらの合金のうち少なくとも一つからなる金属膜との
積層構造からなり、且つ前記アルミニウム膜の側面は酸
化されていることを特徴とする液晶表示装置用アレイ基
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP797691A JPH04240824A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 液晶表示装置用アレイ基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP797691A JPH04240824A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 液晶表示装置用アレイ基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240824A true JPH04240824A (ja) | 1992-08-28 |
Family
ID=11680488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP797691A Pending JPH04240824A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 液晶表示装置用アレイ基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04240824A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738948A (en) * | 1994-09-29 | 1998-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrode-wiring material and electrode-wiring substrate using the same |
| KR100249187B1 (ko) * | 1996-07-13 | 2000-03-15 | 구본준 | 박막액정표시장치(tft-lcd)및그제조방법 |
| US6888586B2 (en) * | 2001-06-05 | 2005-05-03 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Array substrate for liquid crystal display and method for fabricating the same |
| KR100848102B1 (ko) * | 2002-05-22 | 2008-07-24 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 기판 및 그의 제조 방법 |
| US7456910B2 (en) * | 2000-08-08 | 2008-11-25 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and fabricating method thereof |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP797691A patent/JPH04240824A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738948A (en) * | 1994-09-29 | 1998-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrode-wiring material and electrode-wiring substrate using the same |
| KR100249187B1 (ko) * | 1996-07-13 | 2000-03-15 | 구본준 | 박막액정표시장치(tft-lcd)및그제조방법 |
| US7456910B2 (en) * | 2000-08-08 | 2008-11-25 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and fabricating method thereof |
| US6888586B2 (en) * | 2001-06-05 | 2005-05-03 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Array substrate for liquid crystal display and method for fabricating the same |
| US7095459B2 (en) | 2001-06-05 | 2006-08-22 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Array substrate for liquid crystal display and method for fabricating the same |
| KR100848102B1 (ko) * | 2002-05-22 | 2008-07-24 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 기판 및 그의 제조 방법 |
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