JPH06235927A - Tft−lcd用信号線の製造方法及びその構造 - Google Patents

Tft−lcd用信号線の製造方法及びその構造

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JPH06235927A JP5274498A JP27449893A JPH06235927A JP H06235927 A JPH06235927 A JP H06235927A JP 5274498 A JP5274498 A JP 5274498A JP 27449893 A JP27449893 A JP 27449893A JP H06235927 A JPH06235927 A JP H06235927A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗を減少させて信号遅延の現象を防止し、
歩留りを向上することができるTFT−LCDの信号線
の提供。 【構成】 製造方法は、ガラス基板1に第1金属2、第
2金属3を順次形成する第1工程と、第2金属3を幅W
1を画定した後第2金属3をエッチングする第2工程
と、基板上の全面にわたって第3金属4を蒸着し信号線
の幅W2を画定して第1金属2および第3金属4の不要
部分を、同時に除去する第3工程と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TFT−LCD(Th
in Film Transistor−Liqid
Crystal Display)に関し、特に信号線
の抵抗を低減し、歩留りを向上することができるTFT
−LCD信号線の製造方法及び構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のTFT−LCDを添付図面を参照
して説明する。
【0003】図1は日本の“Japan displa
y(89)、kyoto”抄録集、p498に掲載され
たTFT−LCD用信号線の構造に関するもので、イケ
ダが発表した内容である。即ち、ガラス基板1上の所定
部位に、タンタル膜である第1金属2、銅膜である第2
金属3、タンタル膜である第3金属4膜が積層されて信
号線であるゲート電極13aとデータライン13bが形
成され、全面に絶縁膜5が蒸着され、ゲート電極13a
上側に非晶質シリコン層6、n+非晶質シリコン層7、
ソース/ドレイン電極8が形成された構造である。
【0004】ここで、本発明に該当する分野は、信号線
であり、信号線の中の第1金属2膜はガラス基板1との
接着力を増大させる役割をし、第2金属3は抵抗を低下
させる(3μΩ・cm程度)役割をし、第3金属4膜は
第2金属3が酸化しやすい材質であるので酸化を防止す
る役割をする。
【0005】このような従来のTFT−LCD信号線の
製造方法を図2を参照して説明する。図2aに示すよう
に、ガラス基板1上に厚さ500Åのタンタル膜である
第1金属2膜、厚さ2000Åの銅膜である第2金属3
膜、厚さ500Åのタンタル膜である第3金属4膜を順
次スパッタリングにより蒸着した後、図2bに示すよう
に、ホトレジスト9を蒸着しホトリソグラフィー工程に
より信号線の幅を画定した後、CF4/O2ガスを用いて
第3金属4を乾式エッチングする。
【0006】図2cに示すように、酢酸系溶液内で露出
した第2金属3を湿式エッチングし、第3金属4の同様
の方法によりCF4/O2ガスを用いて第1金属2を乾式
エッチングする。次いで、図2dに示すように、ホトレ
ジスト9を除去し全面にシリコン酸化膜等の絶縁膜5を
プラズマ化学蒸着法により5500Å程度の厚みで形成
してTFT−LCD信号線の工程を完成する。
【0007】しかしながら、このような従来のTFT−
LCD信号線の工程においては、図2cのA部分の詳細
図である図3に示すように、第3金属4を乾式エッチン
グした後、継続して第2金属3を湿式エッチングする工
程において、湿式エッチングは原理的に垂直、水平方向
のエッチング速度が同じなので、図3aに示すように、
第2金属3の側面がエッチングされることとなり、図3
bに示すように、信号線絶縁膜5をシリコン酸化膜で形
成する場合、酸化性雰囲気で進行されるので第2金属3
が酸化されながら体積膨張が起す。
【0008】従って薄膜トランジスタの製作後、ゲート
電極とソース/ドレイン電極間の電流漏れの原因とな
り、かつ場合によってはゲート電極とソース/ドレイン
電極間の短絡現象が起こってTFT−LCDが不良とな
る。
【0009】また、ゲート電極とソース/ドレイン電極
間の短絡を防止するために、ゲート電極の金属を陽極酸
化させて陽極酸化膜を形成するか、またはシリコン酸化
膜とシリコン窒化膜との2重構造の絶縁膜を形成するこ
とができるが、従来構造において、第1金属2、第2金
属3、第3金属4からなる3重構造の信号線を陽極酸化
させる場合には、上方の第3金属4を陽極酸化しなけれ
ばならないが、側部の第2金属3は酸化せず、かつ陽極
酸化時の溶液によって腐食するおそれがあるので、ソー
ス/ドレイン電極8とゲート電極間の漏れ電流を防止
し、歩留りを向上させるのに問題点があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、抵抗
を減少させて信号遅延の現象を防止し、歩留りを向上す
ることができるTFT−LCDの信号線の製造方法およ
び構造を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、ガラス
基板1に第1金属2、第2金属3を順次形成する第1工
程と、第2金属3の幅W1を画定した後第2金属をエッ
チングする第2工程と、全面に第3金属4を蒸着し信号
線の幅W2を画定して第1金属2および第3金属4の不
溶部分を、同時に除去する第3工程と、を含む。
【0012】また、本発明はTFT−LCD信号線を抵
抗の低い第2金属を、接着力が良く第2金属の酸化防止
が可能な第1金属および第3金属で覆うように形成した
ものである。
【0013】
【実施例】上述した本発明のTFT−LCD信号線の製
造方法および構造を添付図面を参照して詳述する。
【0014】図4は、本発明のTFT−LCDの構造断
面図で、ガラス基板1上にタンタル、ニオブ等の接着力
の良い第1金属2と、銅等の伝導性の優れた第2金属
3、タンタル、ニオブ等の接着力が良い第3金属4が積
層されて第1金属2と第3金属4とが第2金属3を覆う
ように構成された信号線、データライン13b、ゲート
電極13aが形成され、信号線の表面には第1金属2、
第3金属4を陽極酸化させたTa25、Nb22等の第
1絶縁膜5aが形成され、その上に全面にわたって通常
の構造で第2絶縁膜5が形成され、ゲート電極13a上
側の第2絶縁膜5上に、非晶質シリコン層6、n+非晶
質シリコン層7、ソース/ドレイン電極8が形成され
る。
【0015】前記第1金属2および第3金属4はタンタ
ル、ニオブ以外にも、チタン、バナジウムと3族金属の
いずれかを使用してもよく、また第2電極としてCuの
代わりに銅合金およびAlまたAl合金を使用してもよ
い。
【0016】このような構造の本発明のTFT−LCD
信号線の製造方法を添付図面を参照して説明する。
【0017】図5は本発明の第1実施例のTFT−LC
D用信号線の工程断面図で、図6は本発明の第2実施例
の工程断面図である。
【0018】図5aに示すように、ガラス基板1上にタ
ンタル、ニオブ等の第1金属2を200〜1000Å厚
さで、銅等の抵抗の低い金属の第2金属3を500〜3
000Å厚さで順次スパッタリング方法により蒸着した
後、ホトレジスト9を施し、ホトリソグラフィー法によ
りホトレジスト9を所定の幅W1でパターニングした
後、硝酸系溶液で第2金属3を湿式エッチングする。す
ると、垂直水平方向にエッチングされるので図5aの第
2金属3のような構造となる。
【0019】図5bに示すように、ホトレジスト9を除
去し全面に第3金属4を500〜1500Å厚さで蒸着
する。図5cに示すように、ホトレジスト9aを蒸着し
信号線の形成マスクを利用してホトリソグラフィー法に
よりホトレジスト9aを所定の幅W1でパターニングし
た後、エッチング工程により第1金属、第3金属4の不
要部分を除去する。この時信号線の幅W2は第2金属3
の幅W1より1μm以上になるようにし、第1金属2お
よび第3金属4をTaで形成した場合は、CF4/O2
スを利用してエッチングする。
【0020】図5dに示すように、ホトレジスト9aを
除去し、スズ酸アンモニウム水溶液0.1〜0.001
mol/lで50〜100Vの電圧を印加して、露出し
た第1金属2および第3金属4の表面を陽極酸化させ、
800〜1600ÅのTa25またはNb22等の第1
絶縁膜5aを形成する。
【0021】このような工程により、TFT−LCD信
号線を完成した後、パッド領域は図6のように形成す
る。即ち図5dに示すように、信号線を形成し、図6a
に示すように、酸化ケイ素膜または窒化ケイ素膜等を3
000Å程度で蒸着して第2絶縁膜5を形成し、図6b
に示すように、ホトレジスト9bを蒸着しホトリソグラ
フィー法によりパッドの上方がオープンになるようにパ
ターニングした後、乾式または湿式のエッチングにより
第1、第2絶縁膜5a、5および第3金属4を順次エッ
チングする。
【0022】図7は本発明のパッド(PAD)構造に半
導体素子(IC)のチップを接続させる場合の断面図
で、シリコン半導体素子(IC)の銅2が配線の接続部
分の表面に配列されるようにし、本発明のパッド構造の
第2金属3に直接、または第2金属3上に電気めっきに
よって金10を全着して、その上に接続されるように
し、接続する物質をPb/Sm系合金11を用いる。
【0023】従って、COG(Chip On Gla
ss)の適用のためにパッド上に金属を再形成する必要
はなく、配線時の金属を用いるので、工程を単純化する
ことができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2次にわたるエッチング工程で信号線の断線を防止し、
ソース/ドレイン電極とゲート電極13a間の電流漏れ
および短絡を防止し、かつCOGの可能なパッドを提供
し歩留りを向上させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のTFT−LCD構造の断面図である。
【図2】a〜dは従来のTFT−LCD用信号線の工程
断面図である。
【図3】a,bは図2のA部分詳細図である。
【図4】本発明のTFT−LCD構造の断面図である。
【図5】a〜dは本発明の第1実施例のTFT−LCD
用信号線の工程断面図である。
【図6】a,bは本発明の第2実施例のTFT−LCD
用パッド部分信号線の工程断面図である。
【図7】本発明のパッド構造に半導体素子のチップを接
続させる場合の構造断面図である。
【符号の説明】 1:基板 2:第1金属 3:第2金属 4:第3金属 5,5a:絶縁膜 6:非晶質シリコン 7:n+非晶質シリコン 8:ソース/ドレイン電極 9,9a,9b:ホトレジスト 10:金 11:Pa/Sm系合金 12:銅

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板1に第1金属2、第2金属3
    を順次形成する第1工程と、 第2金属3の幅W1を画定した後第2金属3をエッチン
    グする第2工程と、 基板上の全面にわたって第3金属4を蒸着し信号線の幅
    2を画定して第1金属2および第3金属4の不要部分
    を、同時に除去する第3工程と、を含むTFT−LCD
    用信号線の製造方法。
  2. 【請求項2】 第1金属2、第3金属4を陽極酸化して
    第1絶縁膜5aを形成する第4工程を、さらに含むこと
    を特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 第1金属2と第3金属4は、タンタル、
    ニオブ、チタン、バナジウム又は3族金属からいずれか
    を選択して形成することを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 第2金属3は、銅、銅合金、Al又はA
    l合金からいずれかを選択して形成することを特徴とす
    る請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 信号線の幅W2は、第2金属3の幅W1
    り1μm以上広くなるように形成することを特徴とする
    請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 第2金属3のエッチングは、酢酸系溶液
    で湿式エッチングすることを特徴とする請求項1記載の
    方法。
  7. 【請求項7】 絶縁基板1と、 絶縁基板1上に形成され、絶縁基板1と接着力の良い第
    1金属2と、 第1金属2上に形成され、抵抗が20μΩ・cm以下の
    第2金属3と、 第2金属3を第1金属2と共に覆うように形成され、第
    1金属2と同じ物質で構成された第3金属4と、 第1金属2および第3金属4を陽極酸化して形成された
    第1絶縁膜5aと、で構成されることを特徴とするTF
    T−LCD信号線の構造。
  8. 【請求項8】 パッド信号線は、第2金属3の一部が露
    出してパッド信号線と周辺回路とが電気的に接続するよ
    うに構成されたことを特徴とする請求項7記載の構造。
JP5274498A 1992-11-07 1993-11-02 Tft−lcd用信号線の製造方法及びその構造 Pending JPH06235927A (ja)

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