JPH05152572A - 金属配線、及びそれを用いた半導体装置及びtft液晶表示装置 - Google Patents
金属配線、及びそれを用いた半導体装置及びtft液晶表示装置Info
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- JPH05152572A JPH05152572A JP3317699A JP31769991A JPH05152572A JP H05152572 A JPH05152572 A JP H05152572A JP 3317699 A JP3317699 A JP 3317699A JP 31769991 A JP31769991 A JP 31769991A JP H05152572 A JPH05152572 A JP H05152572A
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Abstract
アルミニウム層と高融点金属を不純物として添加した不
純物添加アルミニウム層からなる多層構造であるという
構成を設けることにより、導電体層の配線抵抗を上げる
ことなく、ヒロックを生じずそれにともなう不良が発生
しない金属配線、及びそれを用いた半導体装置及びTF
T液晶表示装置を提供することを目的とする。 【構成】 導電体層であるゲート電極として、純アルミ
ニウムゲート電極1と、不純物添加アルミニウムゲート
電極2を用いた多層構造とすることにより、ヒロックの
発生をなくしたTFTが得られる。
Description
などと組み合わせて画像表示装置を構成するための薄膜
トランジスタ(TFT)のゲート電極、及び配線に用い
る材料に関するものである。
図である。ガラス基板8上に、例えばアルミニウムを主
成分としたゲート電極9が形成され、非晶質シリコン半
導体層5が窒化シリコンゲート絶縁膜4を介して形成さ
れ、アルミニウムよりなるソース、ドレイン電極7a、
7bが、リンを含む非晶質シリコン半導体層6a、6b
を介して形成されている。
について簡単に説明する。まず、ガラス基板8上にアル
ミニウム膜を形成し、ホトリソグラフィ技術により加工
を行いゲート電極9とする。ついで全面に窒化シリコン
ゲート絶縁膜4、非晶質シリコン半導体層5、リンを含
む非晶質シリコン半導体層6を化学気相堆積法により順
次被着する。
コン半導体層5、及びリンを含む非晶質シリコン半導体
層6を島状にする。さらに、ゲート電極の表面を露出さ
せてソース、ドレイン電極を形成する金属との電気的接
触を得るために窒化シリコンゲート絶縁膜4に開孔部を
設け、ソース、ドレイン電極7a、7bを形成した後、
チャンネル部となる非晶質シリコン半導体層5の上に被
着してあるリンを含む非晶質シリコン半導体層6を除去
して(図3)に示すTFTが完成する。
ソグラフィ技術による加工時や、半導体層の製膜時等、
製造プロセス中に熱工程が存在するために、純アルミニ
ウムを用いたゲート電極ではヒロックが生じ、それにと
もないゲート電極とソース、ドレイン電極との間で短絡
が発生する。そこでアルミニウムにシリコン等の不純物
を添加しヒロックの発生を抑制し、それにともなうゲー
ト電極とソース、ドレイン電極との間での短絡を防い
だ。
来の構成では、アルミニウムに不純物を添加しているた
めに配線抵抗を上げてしまうといった問題点を有してい
た。
で、アルミニウムからなるゲート電極を、純アルミニウ
ム層と高融点金属を不純物として添加した不純物添加ア
ルミニウム層からなる多層構造とすることにより、電極
の配線抵抗を上げることなく、製造プロセス中の熱工程
によるヒロックを抑制し、それにともなうゲート電極と
ソース、ドレイン電極間での短絡が発生しない金属配
線、及びそれを用いた半導体装置及びTFT液晶表示装
置を提供することを目的とする。
に本発明の金属配線、及びそれを用いた半導体装置及び
TFT液晶表示装置は、金属配線が、純アルミニウムか
らなる導電体層と、融点が1400℃以上の高融点金属
を不純物として添加した不純物添加アルミニウムからな
る導電体層との多層構造であり、また高融点金属がシリ
コン、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、
ハフニウム、ニオブ、ジルコニウム、バナジウムのいず
れかであり、またこの金属配線を用いていることを特徴
とするものである。
の不純物添加アルミニウム1層を用いた場合よりも下げ
ることができる。しかも製造プロセス中の熱工程による
アルミニウムからなる導電体層のヒロックを抑制し、そ
れにともなうゲート電極とソース、ドレイン電極間での
短絡が発生しない金属配線、及びそれを用いた半導体装
置、及びTFT液晶表示装置を形成することができる。
て、図面を参照しながら説明する。
層構造のアルミニウムのゲート電極を用いた、TFTの
基本構成断面図である。(図1)において、1は純アル
ミニウムゲート電極(膜厚100nm)、2は不純物添
加アルミニウムゲート電極(膜厚50nm)、4は窒化
シリコンゲート絶縁膜(膜厚300nm)、5は非晶質
シリコン半導体層(膜厚100nm)、6a,6bはリ
ンを含む非晶質シリコン半導体層(膜厚50nm)、7
a,7bはそれぞれソース電極、ドレイン電極(膜厚7
00nm)、8はガラス基板である。
アルミニウム膜、さらにその上に重なるように高融点金
属としてタンタルを2at%添加した不純物添加アルミ
ニウム膜を直流スパッタ法で形成し、ホトリソグラフィ
技術により加工を行い純アルミニウムゲート電極1、不
純物添加アルミニウムゲート電極2とした。
晶質シリコン半導体層5、リンを含む非晶質シリコン半
導体層6を13.56MHzの周波数のグロー放電を用
いた化学気層堆積法により順次連続形成する。
層5、リンを含む非晶質シリコン半導体層6を弗酸と硝
酸の混合液を用いて島状にする。その後ソース、ドレイ
ン電極7a、7bを形成し、最後にTFTチャンネル部
の非晶質シリコン半導体層5上に残存しているリンを含
む非晶質シリコン半導体層6を弗酸と硝酸の混合液を用
いて除去して本発明によるTFTが完成する。
ルミニウム電極上に不純物添加アルミニウム電極を用い
ているために、熱工程を通ってもゲート電極のヒロック
の発生がない。従ってゲート電極と、ソース、ドレイン
電極との間での短絡を防止できる。
合と大差ない。すなわち本実施例によればTFT特性を
悪化させることなく、また工程において不良の発生をな
くしTFTを作製できる。また(図4)に不純物添加ア
ルミニウム単層の物と、2層構造の物の、添加量に対す
る抵抗値の関係図を示す。同図のごとく不純物添加アル
ミニウム単層の配線抵抗に比べ、本実施例では配線抵抗
を半減できる。
ついて、図面を参照しながら説明する。
構造アルミニウムゲート電極を用いたTFTの基本構成
断面図である。(図2)において、2は高融点金属を不
純物として添加した不純物添加アルミニウムゲート電極
(膜厚100nm)、1は純アルミニウムゲート電極
(膜厚50nm)、3は酸化アルミニウムゲート絶縁膜
(膜厚200nm)、4は窒化シリコンゲート絶縁膜
(膜厚150nm)である。その他の構成は、前述の実
施例と同様である。
融点金属としてチタンを3wt%添加した不純物添加ア
ルミニウム膜、さらに、その上に重なるように純アルミ
ニウム膜が膜厚200nmとなるように直流スパッタ法
で形成し、ホトリソグラフィ技術により加工を行い、不
純物添加アルミニウムゲート電極2、純アルミニウムゲ
ート電極1とした。そして、純アルミニウムゲート電極
1の上部を陽極酸化し、酸化アルミニウムゲート絶縁膜
3を形成する。ここで、陽極酸化液には、水に対しほう
酸アンモニウムを3%溶かした水溶液と、エチレングリ
コールを1:9の割合で混合したものを、pHを6〜7
に調整した中性のものを用いた。また、陽極酸化液温度
を30℃に保ち、さらに陽極酸化電圧を140V、陽極
酸化電流を5mA/cm2とし陽極酸化を行った。他の
製造方法は、前述の実施例と同様である。
線抵抗を改善でき、TFT特性を悪化させることなく、
また工程において不良を発生することなくTFTを作製
できる。
ルミニウムゲート電極を、純アルミニウム層と高融点金
属を不純物として添加した不純物添加アルミニウム層か
らなる2層以上の多層構造とし、また不純物としてタン
タル、チタン以外の高融点金属であるシリコン、モリブ
デン、タングステン、ハフニウム、ニオブ、ジルコニウ
ム、バナジウムを用いても同様の効果がある。さらに、
不純物の添加濃度は、濃度が高くなるとヒロックの発生
はかなり抑えられるが、配線抵抗が高くなるので、必要
とする抵抗値によって適度な添加量を選択する。
アルミニウムからなる導電体層と、高融点金属を不純物
として添加した不純物添加アルミニウムからなる導電体
層との多層構造であるという構成を設けることにより、
導電体層の配線抵抗を上げることなく熱工程を通っても
ヒロックが生じず、それにともなうゲート電極と、ソー
ス、ドレイン電極間での短絡が発生しない金属配線、及
びそれを用いた半導体装置及びTFT液晶表示装置を実
現できるものである。
ムゲート電極を用いたTFTの基本構成断面図
ムゲート電極を用いたTFTの基本構成断面図
の物の、添加量に対する抵抗値の関係図
Claims (4)
- 【請求項1】 純アルミニウムからなる導電体層と、高
融点金属を不純物として添加した不純物添加アルミニウ
ムからなる導電体層との多層構造からなることを特徴と
する金属配線。 - 【請求項2】 高融点金属が融点1400℃以上でかつ
シリコン、タンタル、チタン、モリブデン、タングステ
ン、ハフニウム、ニオブ、ジルコニウム、バナジウムの
いずれかの1種以上であることを特徴とする請求項1記
載の金属配線。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の金属配線を用い
ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項4】 請求項1または2記載の金属配線をゲー
ト電極に用いることを特徴とするTFT液晶表示装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3317699A JPH05152572A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 金属配線、及びそれを用いた半導体装置及びtft液晶表示装置 |
EP92120366A EP0545327A1 (en) | 1991-12-02 | 1992-11-28 | Thin-film transistor array for use in a liquid crystal display |
US07/983,826 US5349205A (en) | 1991-12-02 | 1992-12-01 | Thin-film transistor array with anodic oxide for use in a liquid crystal display |
KR1019920023060A KR100190496B1 (ko) | 1919-12-27 | 1992-12-02 | 박막트랜지스터어레이 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3317699A JPH05152572A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 金属配線、及びそれを用いた半導体装置及びtft液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05152572A true JPH05152572A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18091041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3317699A Pending JPH05152572A (ja) | 1919-12-27 | 1991-12-02 | 金属配線、及びそれを用いた半導体装置及びtft液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05152572A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5811835A (en) * | 1995-08-23 | 1998-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Thin-film transistor with edge inclined gates and liquid crystal display device furnished with the same |
KR100495797B1 (ko) * | 1997-05-30 | 2005-09-28 | 삼성전자주식회사 | 버퍼층을 이용한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및그 제조 방법 |
JP2008148474A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Samsung Electronics Co Ltd | Dc/dcコンバータ及び液晶表示装置 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP3317699A patent/JPH05152572A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5811835A (en) * | 1995-08-23 | 1998-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Thin-film transistor with edge inclined gates and liquid crystal display device furnished with the same |
US6235561B1 (en) | 1995-08-23 | 2001-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing thin-film transistors |
KR100495797B1 (ko) * | 1997-05-30 | 2005-09-28 | 삼성전자주식회사 | 버퍼층을 이용한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및그 제조 방법 |
JP2008148474A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Samsung Electronics Co Ltd | Dc/dcコンバータ及び液晶表示装置 |
US8542169B2 (en) | 2006-12-07 | 2013-09-24 | Samsung Display Co., Ltd. | DC/DC converter and liquid crystal display |
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