JPH06138487A - 半導体装置と液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配線材料の各種特性間のトレイドオフを改善
して生産時の歩留まりの向上を図ることができること。 【構成】 ＴＦＴ基板を構成するゲート端子部５０、配
線交叉部５１、ＴＦＴ及び画素部５２、付加容量部５３
のうちゲート配線１２、信号配線１８の配線材料とし
て、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａを用い、ＴｉとＴａを合わせ成分
量を重量比で全体の０．８〜８．５％に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置と液晶表示
装置に係り、特に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を使用
したアクティブマトリクス駆動形のＴＦＴ基板を用いた
半導体装置及びこの半導体装置を用いた液晶表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アクティブマトリクス駆動形液晶
表示装置として、液晶表示パネルにＴＦＴ基板を用いた
ものが知られている。ＴＦＴ基板にはゲート配線（走査
信号線）あるいは信号配線（映像信号線）が格子状に積
層されており、これらの配線には特開平２−８５８２６
号公報に記載のように、純粋のＡｌや不純物としてパラ
ジウム（Ｐｄ）やシリコン（Ｓｉ）などを添加したＡｌ
が用いられていた。

【０００３】このような配線材料に要求される条件は次
の通りである。

【０００４】（１） 抵抗率が小さいこと。

【０００５】（２） ヒロック（熱処理に伴って発生す
る結晶成長による突起）発生率が小さいこと。

【０００６】（３） Ａｌをエッチングしたあとに添加
物が残渣として残らないこと。

【０００７】（４） 配線間の絶縁材料として使用する
陽極酸化膜（アルミナ：Ａｌ₂Ｏ₃）の絶縁耐圧が大き
く、バラッキが小さいこと。

【０００８】なお、通常のＬＳＩにおける配線材料に関
するものとして、特開昭６２−２３４３４３号公報及び
特開昭６３−１４３８４２号公報が挙げられるが、ＬＳ
Ｉ用配線材料には上述の４つの要求はない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、上
記配線材料に要求される４つの条件のうち一方の条件を
満たそうとすると他の条件が満たされなくといういわゆ
るトレイドオフの関係がある。

【００１０】本発明の目的は、配線材料の各種特性間の
トレイドオフを改善して生産時の歩留まりの向上を図る
ことができる半導体装置と液晶表示装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、透明絶縁基板上に複数の走査信号線と複
数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格子状に積層
され、各走査信号線の端部がゲート端子に接続され、透
明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像信号線とに
より複数の表示領域に分割されており、各表示領域に付
加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び映像信号線
と絶縁された状態で積層され、各表示領域中の付加容量
と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付加容量が走
査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが映像信号線
に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電極が走査信
号線に接続されている半導体装置において、前記走査信
号線と映像信号線及びゲート端子のうち少なくとも一つ
は、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分としてその成分中
に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔａ）を含む
合金で構成され、チタンとタンタルとを合わせた成分量
が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％に設定され
ていることを特徴とする半導体装置を構成したものであ
る。さらに、前記各走査信号線と各映像信号線とが交差
する部位で各信号線を互いに絶縁するための絶縁膜と前
記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜及び付加容量を構成
する誘電体膜のうち少なくとも一つは、前記合金を陽極
酸化して得られた陽極酸化膜を含んで構成されているこ
とを特徴とする半導体装置を構成したものである。

【００１２】

【作用】走査信号線、映像信号線及びゲート端子の配線
材料として、ＡｌにＴｉとＴａの添加物を混入したもの
を用いたところ、ヒロックの発生を抑制すると共に、添
加物そのものが陽極酸化が可能な金属であるため、酸化
膜の絶縁耐圧がＰｄやＳｉに比べて飛躍的に向上すると
いう実験結果が得られた。ここで、残渣の原因となる偏
析限界は各添加物の量で決まり、更に、ヒロックの抑制
効果は添加物の総量で決まり、更に添加による抵抗増加
は添加する２つの添加物のうち固有抵抗の高かい方の量
で決まることが実験結果で明らかになった。

【００１３】従って、ＡｌにＴｉやＴａなど２種類以上
の金属類を添加し、各添加物を偏析しない程度に添加で
きるので残渣が少なく、また総添加物量の効果によりヒ
ロックの発生を防止でき、陽極酸化膜の耐圧も高く、更
に添加物による抵抗増加を最少限に押さえることができ
る。この結果総添加物量が少なくても配線材料として良
好な特性が得られ、各特性間のトレイドオフの改善が可
能となる。従って、陽極酸化膜の絶縁不良に起因する歩
留まりの低下を防止することができると共に、残渣除去
工程が不要となり、コストの低減に寄与することができ
る。また抵抗率が小さいため、電圧波形の歪みが少な
く、表示品質の向上に寄与することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。ＴＦＴ基板を用いた液晶表示装置は、図６に示
されるように、液晶表示パネル８１、制御回路８２、映
像信号発生回路８３、走査信号発生回路８４を備えて構
成されている。

【００１５】液晶表示パネル８１は、図４及び図５に示
されるように、透明ガラス基板１０上に信号配線（映像
信号線）１８とゲート配線（走査信号線）１２が互いに
絶縁された状態で格子状に積層されている。そして透明
ガラス基板１０上の領域は信号配線１８とゲート配線１
２によって複数の表示領域に分割されており、薄膜トラ
ンジスタＴ１１、液晶ＬＣ、付加容量Ｃａｄｄが積層さ
れている。トランジスタＴ１１のドレイン電極５８は信
号配線１８に接続され、ゲート電極５６はゲート配線１
２に接続され、ソース電極５５は液晶ＬＣと付加容量Ｃ
ａｄｄに接続されている。また液晶ＬＣの他端は電源
に、付加容量Ｃａｄｄの他端はゲート配線１２に接続さ
れている。そして各信号配線１８は映像信号線用端子Ｔ
１を介して映像信号発生回路８３に接続され、ゲート配
線１２は走査信号線用端子Ｔ２を介して走査信号発生回
路８４に接続されている。

【００１６】制御回路８２は上位演算処理装置からの情
報をＴＦＴ情報に変換する変換回路、電源回路などを備
えており、画像情報に従って映像信号発生回路８３と走
査信号発生回路８４の駆動を制御するようになってい
る。映像信号発生回路８３は画像情報に従って各信号配
線１８に所定の電圧を印加するための映像信号を信号配
線１８に出力するようになっている。走査信号発生回路
８４は各ゲート配線１２に順番に走査信号を出力し、各
ゲート配線１２に接続されたトランジスタＴ１１を一列
毎順番に駆動するようになっている。

【００１７】液晶表示パネル８１をカラー液晶表示パネ
ルとして構成するに際しては、青、赤、緑のカラーフィ
ルタアレイを有する透過性基板に対向電極を接合し、こ
の透過性基板とＴＦＴ基板とを厚さ５．３μｍのスペー
サを用いて張り合わせ、各基板間に液晶を封止する構成
が採用されている。

【００１８】具体的には、図５に示されるように、液晶
ＬＣを基準に下部には偏光板ＰＯＬ１に接合された透明
ガラス基板１０上に薄膜トランジスタなどを形成したＴ
ＦＴ基板が配置され、上部にはカラーフィルタＦＩＬ、
遮光用ブラックマトリクスＢＭなどが形成された透明ガ
ラス基板１０ｂが配置されている。下部側の透明ガラス
基板１０は厚さが１．１ｍ程度に形成されており、この
基板１０上には絶縁膜１４、透明電極１７、保護膜２
０、配向膜ＯＲＩ１が積層されている。更に液晶ＬＣ上
には配向膜ＯＲＩ２、共通画素電極１７ｂ、保護膜２０
ｂ、カラーフィルタＦＩＬが積層されている。そして偏
光板ＰＯＬ１の下部側にバックライトＢＬが配置されて
いる。

【００１９】また図５の中央部は一画素分の断面を示
し、左側は透明ガラス基板１０及び１０ｂの左側縁部分
で外部引き出し線の存在する部分の断面を示し、右側
は、透明ガラス基板１０及び１０ｂの右側縁部分で引き
出し線の存在しない部分の断面を示している。また図５
の左側及び右側に示されるシール材ＳＬは、液晶ＬＣを
封止するように構成されており、このシール材ＳＬは、
液晶封入孔を除く透明ガラス基板１０及び１０ｂの縁全
周に渡って形成されている。なお、このシール材ＳＬ
は、例えばエポキシ樹脂を用いて構成されている。

【００２０】また上部透明ガラス基板１０ｂ側の共通画
素電極１７ｂは、少なくとも一箇所において、銀ペース
ト材ＳＩＬによって、下部透明ガラス基板１０側に形成
された外部引き出し線１７′に接続されている。この外
部引き出し線１７′は、後述するように、ゲート電極５
６、ソース電極５５、ドレイン電極５８と同一工程で形
成されるようになっている。

【００２１】配向膜ＯＲＩ１，ＯＲＩ２、透明電極１
７、共通透明画素電極１７ｂ、保護膜２０，２０ｂ、絶
縁膜（ＳｉＮ）１４はシール材ＳＬの内側に形成されて
いる。偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２は、下部透明ガラス基
板１０、上部透明ガラス基板１０ｂのそれぞれ外側に形
成されている。更に液晶ＬＣは、液晶分子の向きを設定
する下部配向膜ＯＲＩ１及び上部配向膜ＯＲＩ２の間に
封入され、シール部材ＳＬによってシールされている。

【００２２】一方、透明ガラス基板１０上のＴＦＴ基板
には、図１及び図２に示されるように、ゲート端子部５
０、配線交叉部５１、ＴＦＴ及び画素部５２、付加容量
部５３が形成されており、ゲート端子１１が化成バスラ
イン（電圧供給ライン）Ｌに接続されている。なお、Ｐ
ＡＤは化成パッドを、ｌは切断線を示す。

【００２３】ゲート端子部５０は、透明ガラス基板１０
上にクロムで構成されたゲート端子１１、ゲート配線１
２、陽極酸化膜１３、絶縁膜（ＳｉＮ）１４、透明電極
１７、信号配線１８、保護膜２０が積層されて構成され
ている。配線交叉部５１は、透明ガラス基板１０上にゲ
ート配線１２、陽極酸化膜１３、絶縁膜１４、トランジ
スタのチャネル領域１５、トランジスタのソース−ドレ
インのコンタクト領域１６、信号配線１８、絶縁膜２０
が積層されて構成されている。ＴＦＴ及び画素部５２
は、透明ガラス基板１０上にゲート配線１２、陽極酸化
膜１３、絶縁膜１４、チャネル領域１５、コンタクト領
域１６、信号配線１８、透明電極１７、保護膜２０が積
層されて構成されている。付加容量部５３は、透明ガラ
ス基板１０上にゲート配線１２、陽極酸化膜１３、絶縁
膜１４、透明電極１７、信号配線１８、保護膜２０が積
層されて構成されている。そして、本実施例では、ゲー
ト端子部５０、配線交叉部５１、ＴＦＴ及び画素部５
２、付加容量部５３のうちゲート配線１２と信号配線１
８の電極材料として、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａ（Ｔｉの重量％
０．５％、ＴＡの重量％１．５％）を用いることとして
いる。

【００２４】次に、ＴＦＴ基板の製造方法を図２及び図
３を用いて説明する。まず、透明ガラス基板１０上でク
ロム（Ｃｒ）をスパッタリングして基板１０上に約１０
０ｎｍの厚みに蒸着してゲート端子１１を形成する。こ
のあとフォトエッチングにより、陽極酸化のための電圧
供給ラインとなる化成バスラインＬのパターンを形成
し、各部のゲート端子１１を化成バスラインＬに接続す
る（図３（ａ））。このあとゲート端子１１及び透明ガ
ラス基板１０上に、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａ（Ｔｉの重量％
０．５％、Ｔａの重量％１．５％）を約３００ｎｍの厚
みにスパッタリングにより蒸着する。このあとフォトエ
ッチングにより、各部に下部電極としてのゲート配線１
２を形成する（図３（ｂ））。その後、陽極酸化する部
分と陽極酸化のための電流供給パットを除いてフォトレ
ジストＰＲで被覆する（図３（ｃ））。この状態で陽極
酸化を行なう。

【００２５】陽極酸化法は、化成パットＰＡＤが液面か
ら外に出るように化成液に浸し、化成パットＰＡＤに最
大７２Ｖから１４４Ｖの直流電圧を印加して行なう。こ
の化成液としては、３％の酒石酸をアンモニアによりＰ
Ｈ±０．５に調整した溶液をエチレングリコール液で１
対９に希釈したものを用いる。このとき形成された陽極
酸化膜（Ａｌ₂Ｏ₃）１３は厚さが２００ｎｍである。こ
の陽極酸化膜１３はＴＦＴのゲート絶縁膜、ゲート配線
１２と信号配線１８とが交叉する交叉部位の絶縁膜及び
付加容量Ｃａｄｄの誘電体絶縁膜として用いる。

【００２６】次にフォトレジストを除去したあと、ＴＦ
Ｔを以下の方法で形成する。まず、プラズマＣＶＤ法に
より絶縁膜（ＳｉＮ）１４を２００ｎｍの厚さに形成す
る。このとき原料ガスとしては、ＳｉＨ₄、ＮＨ₃を主た
る成分とするガスを使用する。このあと絶縁膜１４上
に、ａ−Ｓｉ（ｉ）のチャネル領域１５を２００ｎｍの
厚さに、リンを２．５％ドウピングしたａ−Ｓｉ（ｎ
＋）から成るコンタント領域１６を３０ｎｍの厚さで堆
積する。このとき基板温度としては３００℃とする。更
に原料ガスとしては、チャネル領域１５にはＳｉＨ₄を
主たる成分とするガスを、コンタクト領域１６にはＳｉ
Ｈ₄とＰＨ₃との混合ガスを使用する。その後ａ−Ｓｉを
パターニング化してアレイ状にする。プラズマ膜のエッ
チングにはＳＦ₆ガスによるドライエッチング法を用い
る。ここで、ＴＦＴ及び画素部５２、配線交叉部５１に
チャネル領域１５を残す。そのあと絶縁膜１４をパター
ン化してゲート端子１１上の絶縁膜１４を除去する（図
３（ｄ））。

【００２７】次に、画素電極用の透明電極としてインジ
ウム・錫酸化物を１００ｎｍスパッタリングによって蒸
着し、これを加工して透明電極１７を形成する。ＴＦＴ
のドレイン電極５８を兼用する信号配線１８、ソース電
極５５には、クロム（Ｃｒ）Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａ（Ｔｉの
重量％０．５％、Ｔａの重量％１．５％）をそれぞれ１
００ｎｍ、４００ｎｍの厚みにスパッタリングして形成
し、これらをパターン化する。このあとドレイン電極５
８及びソース電極５５をマスクとして、コンタクト領域
１６をドライエッチングする。最後に、保護膜２３とし
てＳｉＮをプラズマＣＶＤ法で１μｍ形成し、ゲート端
子部５０の絶縁膜１４を除去したあと、化成バスライン
Ｌとゲート端子１１との間を機械的に切断する。これに
よりＴＦＴ基板が完成する（図３（ｅ））。

【００２８】このように、本実施例では、ゲート配線１
２及び信号配線１８に、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａ（Ｔｉの重量
％０．５％、Ｔａの重量％１．５％）を使用し、更に、
ゲート配線１２の材料であるＡｌ−Ｔｉ−Ｔａを陽極酸
化して形成したＡｌ₂Ｏ₃を陽極酸化膜１３とし、これを
ＴＦＴのゲート絶縁膜、配線交叉部５１の絶縁膜、付加
容量部５３の誘電体として使用している。このため後述
する実験結果から配線材料の各種特性間のトレイドオフ
の関係を改善し、歩留まりの向上が図れることが確認さ
れた。

【００２９】前記実施例では、ゲート端子１１をクロム
（Ｃｒ）で構成し、ゲート配線１２をＡｌ−Ｔｉ−Ｔａ
で形成したものについて述べたが、ゲート端子１１のゲ
ート配線１２と同一のものを用いればゲート端子１１を
形成するための工程が省略され、製造工程数を削減する
ことができる。この場合、ゲート端子１１は大気中に露
出されるため、腐食しやすい材料は使えないが、ゲート
端子１１の材料としてゲート配線１２と同じ材料のもの
を用いれば腐食に耐えることができる。またゲート配線
１２の材料をゲート端子１１として用いる場合、Ａｌ−
Ｔｉ−Ｔａ上部に透明電極を被覆することによって実用
化することができる。すなわち、図１及び図３のゲート
端子部５０に示されるように、ゲート配線（Ａｌ−Ｔｉ
−Ｔａ）１２のうちゲート端子１１の側面側をゲート絶
縁膜１４で被覆し、上部を画素電極用の透明電極１７で
被覆する。このような構成とすると、ゲート端子１１が
大気と触れることはない。従って、ゲート端子１１にク
ロムを用いなくても信頼性の高いＴＦＴ基板を製造する
ことができる。これにより、前記実施例のものよりも製
造工数を低減することができる。

【００３０】次に、配線の材料として本発明による材料
を用いたものと従来の材料を用いたものとの基礎データ
を表１と表２に示し、両者の相違について説明する。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表１と表２は、従来の配線材料として、純
Ａｌ、Ａｌ−Ｐｄ（０．１重量％）、Ａｌ−Ｓｉ（１．
０％）、Ａｌ−Ｔｉ（２．０％）、Ａｌ−Ｔａ（２．０
％）のものを用いたときと、本発明に係る配線材料とし
て、Ａｌ−Ｔｉ（０．５％）−Ｔａ（１．５％）を用い
たものとを、ＴＦＴ基板及びこの基板を用いた液晶表示
装置に必要な評価項目で対比した結果を示す。

【００３４】ここで、ヒロックはＳｉＮ堆積温度で熱処
理したあとのＡｌ表面の凹凸を表面粗さ計で測定し、長
さ１ｍｍ当たりの高さ１００ｎｍ以上と６０ｎｍ〜１０
０ｎｍの範囲の凸部の数を示す。陽極酸化膜の耐圧は、
厚さ２００ｎｍの膜の耐圧を示す。残渣はＡｌをリン
酸、酢酸、硝酸、水の混合エッチング液でエッチングし
たあとの顕微鏡観察による残渣と透明基板の透過率の低
下で判断した状態を示す。

【００３５】表１と表２から明らかなように、純Ａｌは
抵抗率は最も小さく、耐圧も１００Ｖ以上あり、添加物
がないので残渣は観測されない。しかし、ヒロックが非
常に大きく実用化が困難である。Ａｌ−ＰｄとＡｌ−ｉ
は陽極酸化膜の耐圧が小さく、液晶表示パネルのショー
ト欠陥率が高く歩留まりが低下する。特に、Ａｌ−Ｓｉ
は残渣が発生し、この残渣を除去するためのプロセスが
新たに必要となる。またＡｌ−ＴｉとＡｌ−Ｔａはヒロ
ックの発生は若干少なく、耐圧も所定のレベルを維持で
きる程度といえるが、抵抗率が高く、大画面、高精細液
晶表示装置には適用することができない。

【００３６】一方、本発明に係る配線材料として用いら
れたＡｌ−Ｔｉ−Ｔａは抵抗率は若干高いが、他の特性
が格段に良好で特に絶縁耐圧が著しく大きく、ショート
欠陥率が低減し歩留まりの向上が図れる。ここで、Ａｌ
−Ｔｉ及びＡｌ−Ｔａにおいて残渣は認められないが、
ヒロックを本発明に係る材料のもののレベルまでにする
には、重量％で８．５％までの添加が必要となったが、
この場合Ｔｉ及びＴａが堆積し残渣が発生した。

【００３７】また、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａの抵抗率は対角２
０インチの液晶表示装置までは問題なく適用可能であ
り、Ｔｉ及びＴａの総量を８．５％（ＴｉとＴａの含有
比率は一定）までとしても、抵抗率の増加は主にＴｉの
量で決まるため、対角１５インチの液晶表示装置にも適
用することが確認された。しかも、総含有率を８．５％
としても、ＴｉあるいはＴａのそれぞれの重量％は８．
５％に達していないため、残渣は発生しなかった。

【００３８】以下、具体的な実験結果を図７乃至図１１
に示す。

【００３９】図７及び図８は、Ｔｉ及びＴａ含有量と薄
膜表面に発生した１００ｎｍ以上の凹凸すなわちヒロッ
ク数の関係を示し、図９乃至図１１はそれぞれ薄膜の抵
抗率、エッチングの残渣量及び表面を陽極酸化したＡｌ
₂Ｏ₃膜の耐電圧の特性を示す。

【００４０】図７及び図８より、ヒロックの発生は、Ｔ
ｉ及びＴａの含有量が多くなるに従って小さくなる傾向
を示すが、総量として１０％以上では逆にヒロックが多
くなることが理解される。特に、Ｔａが１０％以上では
ヒロックの発生数が顕著となる。

【００４１】図９の抵抗率特性においては、ＴｉとＴａ
の含有量が多くなるに従って抵抗率が高くなることが理
解される。この場合、両者の含有量のうちＴｉがＴａの
量よりも多くなる方が抵抗率が高くなる。

【００４２】また図１０に示されるエッチング残渣の特
性においても、Ｔｉ，Ｔａの含有量が多くなるに従って
残渣が大きくなることが理解される。この場合も、Ｔｉ
よりもＴａの含有量が多いほど残渣が残りやすい傾向を
示している。

【００４３】また図１１に示される特性においては、陽
極酸化したＡｌ₂Ｏ₃膜の耐電圧はＴｉ，Ｔａの量は約８
％以下ではＡｌ₂Ｏ₃膜の厚さが２００ｎｍで１００Ｖ以
上を示すが、それ以上ではヒロックの影響などでかえっ
て低くなり特性が悪くなることを示している。

【００４４】以上の実験結果から、配線材料として、Ａ
ｌを主成分としてその成分中にＴｉとＴｉを混合した金
属を用い、ＴｉとＴａの成分量を重量％で全体の０．８
〜８．５％に設定すると、配線材料の各種特性間におけ
るトレイドオフの関係を改善することができ、製造工程
における歩留まりの向上を図ることができる。

【００４５】また前記実施例においては、ＴＦＴのチャ
ネル領域１６をプラズマＣＶＤ法で形成した非晶質シリ
コン（Ａｌ−Ｓｉ）を用いたものについて述べたが、非
晶質シリコンの代わりに多結晶シリコンを用いることも
できる。すなわち、非晶質シリコンを堆積し、これに短
波長のエキシマレーザを照射して多結晶シリコンを形成
したものでも、同様な効果が得られることが確認され
た。また多結晶シリコンを用いた場合はＴＦＴの移動度
が非晶質シリコンの２０倍以上となり、映像信号発生回
路８３、走査信号発生回路８４の一部をＴＦＴ基板上に
内蔵することができ、ＴＦＴの平面占有率の削減が図
れ、より明るい画像が得られる。

【００４６】また前記実施例において、陽極酸化膜１３
に絶縁膜１４としてＳｉＮを積層したものについて述べ
たが、絶縁膜１４としては、二酸化シリコンＳｉＯ₂を
用いても同等の絶縁特性を得ることができる。

【００４７】また前記実施例においては、ＴＦＴ構造と
して逆スタガ型のものについて述べたが、ＴＦＴ構造と
しては、正スタガやコープレーナ構造のものを用いるこ
とができる。すなわち、チャネル領域である非晶質シリ
コンあるいは多結晶シリコンの上部にゲート絶縁膜を積
層し、更にその上部にゲート配線を配置したＴＦＴ基板
のゲート配線あるいは信号配線として使用した場合にお
いても実用的な性能が得られることが確認された。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配線材料としてＡｌ−Ｔｉ−Ｔａを用い、ＴｉとＴａの
成分量を重量％で全体の０．８〜８．５％にしたため、
配線材料の各種特性間におけるトレードオフの関係を改
善することができ、製造工程において歩留まりの向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す薄膜トランジスタ基板
の要部断面図である。

【図２】薄膜トランジスタ基板の要部平面図である。

【図３】薄膜トランジスタ基板の製造工程を説明するた
めの要部断面図である。

【図４】薄膜トランジスタ基板の回路構成図である。

【図５】液晶表示パネルの要部断面図である。

【図６】液晶表示装置のブロック構成図である。

【図７】Ｔｉ含有量とヒロックとの関係を示す特性図で
ある。

【図８】Ｔａ含有量とヒロックとの関係を示す特性図で
ある。

【図９】Ｔｉ、Ｔａ含有量と膜抵抗率との関係を示す特
性図である。

【図１０】Ｔｉ、Ｔａ含有量とエッチング残渣量との関
係を示す特性図である。

【図１１】Ｔｉ、Ｔａ含有量と陽極酸化膜の耐電圧との
関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１０，１０ｂ 透明ガラス基板 １１ ゲート端子 １２ ゲート配線 １３ 陽極酸化膜 １４ 絶縁膜 １５ チャネル領域 １６ コンタクト領域 １７ 透明電極 １８ 信号配線 ２０ 保護膜 ５０ ゲート端子部 ５１ 配線交叉部 ５２ ＴＦＴ及び画素部 ５３ 付加容量部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 英明 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 月井 教男 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明絶縁基板上に複数の走査信号線と複
   数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格子状に積層
   され、各走査信号線の端部がゲート端子に接続され、透
   明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像信号線とに
   より複数の表示領域に分割されており、各表示領域に付
   加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び映像信号線
   と絶縁された状態で積層され、各表示領域中の付加容量
   と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付加容量が走
   査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが映像信号線
   に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電極が走査信
   号線に接続されている半導体装置において、 前記走査信号線と映像信号線のうち少なくとも一つの信
   号線は、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分としてその成
   分中に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔａ）を
   含む合金で構成され、チタンとタンタルとを合わせた成
   分量が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％に設定
   されていることを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 透明絶縁基板上に複数の走査信号線と複
   数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格子状に積層
   され、各走査信号線の端部がゲート端子に接続され、透
   明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像信号線とに
   より複数の表示領域に分割されており、各表示領域に付
   加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び映像信号線
   と絶縁された状態で積層され、各表示領域中の付加容量
   と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付加容量が走
   査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが映像信号線
   に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電極が走査信
   号線に接続されている半導体装置において、 前記走査信号線と映像信号線及びゲート端子のうち少な
   くとも一つは、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分として
   その成分中に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔ
   ａ）を含む合金で構成され、チタンとタンタルとを合わ
   せた成分量が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％
   に設定されていることを特徴とする半導体装置。
3. 【請求項３】 透明絶縁基板上に複数の走査信号線と複
   数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格子状に積層
   され、各走査信号線の端部がゲート端子に接続され、透
   明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像信号線とに
   より複数の表示領域に分割されており、各表示領域に付
   加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び映像信号線
   と絶縁された状態で積層され、各表示領域中の付加容量
   と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付加容量が走
   査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが映像信号線
   に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電極が走査信
   号線に接続されている半導体装置において、 前記走査信号線と映像信号線のうち少なくとも一つの信
   号線は、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分としてその成
   分中に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔａ）を
   含む合金で構成され、チタンとタンタルとを合わせた成
   分量が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％に設定
   され、各走査信号線と各映像信号線とが交差する部位で
   各信号線を互いに絶縁するための絶縁膜と前記薄膜トラ
   ンジスタのゲート絶縁膜及び付加容量を構成する誘電体
   膜のうち少なくとも一つは、前記合金を陽極酸化して得
   られた陽極酸化膜を含んで構成されていることを特徴と
   する半導体装置。
4. 【請求項４】 透明絶縁基板上に複数の走査信号線と複
   数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格子状に積層
   され、各走査信号線の端部がゲート端子に接続され、透
   明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像信号線とに
   より複数の表示領域に分割されており、各表示領域に付
   加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び映像信号線
   と絶縁された状態で積層され、各表示領域中の付加容量
   と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付加容量が走
   査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが映像信号線
   に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電極が走査信
   号線に接続されている半導体装置において、 前記走査信号線と映像信号線及びゲート端子のうち少な
   くとも一つは、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分として
   その成分中に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔ
   ａ）を含む合金で構成され、チタンとタンタルとを合わ
   せた成分量が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％
   に設定され、各走査信号線と各映像信号線とが交差する
   部位で各信号線を互いに絶縁するための絶縁膜と前記薄
   膜トランジスタのゲート絶縁膜及び付加容量を構成する
   誘電体膜のうち少なくとも一つは、前記合金を陽極酸化
   して得られた陽極酸化膜を含んで構成されていることを
   特徴とする半導体装置。
5. 【請求項５】 薄膜トランジスタのゲート絶縁膜は、合
   金を陽極酸化して得られた陽極酸化膜とこの陽極酸化膜
   とは異なる成分の絶縁膜との複合膜で構成されているこ
   とを特徴とする請求項３または４記載の半導体装置。
6. 【請求項６】 薄膜トランジスタのゲート絶縁膜は、合
   金を陽極酸化して得られた陽極酸化膜と窒化シリコン膜
   との複合膜で構成されていることを特徴とする請求項３
   または４記載の半導体装置。
7. 【請求項７】 陽極酸化膜の膜厚は１００ｎｍ以上であ
   ることを特徴とする請求項３、４、５または６記載の半
   導体装置。
8. 【請求項８】 走査信号線と映像信号線との交差部位に
   形成された薄膜トランジスタのチャネル領域は、水素化
   アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンで構成され
   ていることを特徴する請求項１、２、３、４、５、６ま
   たは７記載の半導体装置。
9. 【請求項９】 走査信号を発生する走査信号発生回路
   と、映像信号を発生する映像信号発生回路と、表示情報
   に従って走査信号発生回路と映像信号発生回路の駆動を
   制御する制御回路と、液晶表示パネルとを備えており、
   液晶表示パネルに配された透明絶縁基板上に複数の走査
   信号線と複数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格
   子状に積層され、各走査信号線の端部がゲート端子に接
   続され、透明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像
   信号線とにより複数の表示領域に分割されており、各表
   示領域に付加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び
   映像信号線と絶縁された状態で積層され、各表示領域中
   の付加容量と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付
   加容量が走査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが
   映像信号線に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電
   極が走査信号線に接続され、各表示領域に透明電極を介
   して液晶が積層され、液晶上に共通画素電極が積層さ
   れ、各走査信号線が走査信号発生回路に接続され、各映
   像信号線が映像信号発生回路に接続されている液晶表示
   装置において、 前記走査信号線と映像信号線のうち少なくとも一つの信
   号線は、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分としてその成
   分中に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔａ）を
   含む合金で構成され、チタンとタンタルとを合わせた成
   分量が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％に設定
   されていることを特徴とする液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 走査信号を発生する走査信号発生回路
    と、映像信号を発生する映像信号発生回路と、表示情報
    に従って走査信号発生回路と映像信号発生回路の駆動を
    制御する制御回路と、液晶表示パネルとを備えており、
    液晶表示パネルに配された透明絶縁基板上に複数の走査
    信号線と複数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格
    子状に積層され、各走査信号線の端部がゲート端子に接
    続され、透明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像
    信号線とにより複数の表示領域に分割されており、各表
    示領域に付加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び
    映像信号線と絶縁された状態で積層され、各表示領域中
    の付加容量と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付
    加容量が走査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが
    映像信号線に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電
    極が走査信号線に接続され、各表示領域に透明電極を介
    して液晶が積層され、液晶上に共通画素電極が積層さ
    れ、各走査信号線が走査信号発生回路に接続され、各映
    像信号線が映像信号発生回路に接続されている液晶表示
    装置において、 前記走査信号線と映像信号線及びゲート端子のうち少な
    くとも一つは、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分として
    その成分中に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔ
    ａ）を含む合金で構成され、チタンとタンタルとを合わ
    せた成分量が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％
    に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 走査信号を発生する走査信号発生回路
    と、映像信号を発生する映像信号発生回路と、表示情報
    に従って走査信号発生回路と映像信号発生回路の駆動を
    制御する制御回路と、液晶表示パネルとを備えており、
    液晶表示パネルに配された透明絶縁基板上に複数の走査
    信号線と複数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格
    子状に積層され、各走査信号線の端部がゲート端子に接
    続され、透明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像
    信号線とにより複数の表示領域に分割されており、各表
    示領域に付加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び
    映像信号線と絶縁された状態で積層され、各表示領域中
    の付加容量と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付
    加容量が走査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが
    映像信号線に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電
    極が走査信号線に接続され、各表示領域に透明電極を介
    して液晶が積層され、液晶上に共通画素電極が積層さ
    れ、各走査信号線が走査信号発生回路に接続され、各映
    像信号線が映像信号発生回路に接続されている液晶表示
    装置において、 前記走査信号線と映像信号線のうち少なくとも一つの信
    号線は、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分としてその成
    分中に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔａ）を
    含む合金で構成され、チタンとタンタルとを合わせた成
    分量が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％に設定
    され、各走査信号線と各映像信号線とが交差する部位で
    各信号線を互いに絶縁するための絶縁膜と前記薄膜トラ
    ンジスタのゲート絶縁膜及び付加容量を構成する誘電体
    膜のうち少なくとも一つは、前記合金を陽極酸化して得
    られた陽極酸化膜を含んで構成されていることを特徴と
    する液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 走査信号を発生する走査信号発生回路
    と、映像信号を発生する映像信号発生回路と、表示情報
    に従って走査信号発生回路と映像信号発生回路の駆動を
    制御する制御回路と、液晶表示パネルとを備えており、
    液晶表示パネルに配された透明絶縁基板上に複数の走査
    信号線と複数の映像信号線が互いに絶縁された状態で格
    子状に積層され、各走査信号線の端部がゲート端子に接
    続され、透明絶縁基板上の領域が各走査信号線と各映像
    信号線とにより複数の表示領域に分割されており、各表
    示領域に付加容量と薄膜トランジスタが走査信号線及び
    映像信号線と絶縁された状態で積層され、各表示領域中
    の付加容量と薄膜トランジスタが互いに接続され、各付
    加容量が走査信号線に接続され、各薄膜トランジスタが
    映像信号線に接続され、各薄膜トランジスタのゲート電
    極が走査信号線に接続され、各表示領域に透明電極を介
    して液晶が積層され、液晶上に共通画素電極が積層さ
    れ、各走査信号線が走査信号発生回路に接続され、各映
    像信号線が映像信号発生回路に接続されている液晶表示
    装置において、 前記走査信号線と映像信号線及びゲート端子のうち少な
    くとも一つは、アルミニュウム（Ａｌ）を主成分として
    その成分中に少なくともチタン（Ｔｉ）とタンタル（Ｔ
    ａ）を含む合金で構成され、チタンとタンタルとを合わ
    せた成分量が重量％で前記合金全体の０．８〜８．５％
    に設定され、各走査信号線と各映像信号線とが交差する
    部位で各信号線を互いに絶縁するための絶縁膜と前記薄
    膜トランジスタのゲート絶縁膜及び付加容量を構成する
    誘電体膜のうち少なくとも一つは、前記合金を陽極酸化
    して得られた陽極酸化膜を含んで構成されていることを
    特徴とする液晶表示装置。