JPH06242466A - マトリクス基板及びその製造方法 - Google Patents
マトリクス基板及びその製造方法Info
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- JPH06242466A JPH06242466A JP2771893A JP2771893A JPH06242466A JP H06242466 A JPH06242466 A JP H06242466A JP 2771893 A JP2771893 A JP 2771893A JP 2771893 A JP2771893 A JP 2771893A JP H06242466 A JPH06242466 A JP H06242466A
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- aluminum
- forming
- insulating
- photosensitive resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクティブ型液晶パネルを構成するマトリク
ス基板において、アルミニウムよりなる走査線の表面を
保護することによって、陽極酸化によって形成されたア
ルミナ膜の絶縁耐圧を確保する。 【構成】 アルミニウム層３０上に金属またはシリサイ
ドの層３１を被着した状態で感光性樹脂３２を用いて走
査線のパターニング処理を行い、アルミニウムの陽極酸
化を実行する前に接続部以外の金属またはシリサイドの
層を除去する。 【効果】 アルミニウム表面の平滑度が保持されて、形
成されたアルミナ膜の絶縁耐圧を高くでき、かつ走査線
への接続のための絶縁膜の開口部形成に設備コストの低
いウェツト処理が適用できる。
ス基板において、アルミニウムよりなる走査線の表面を
保護することによって、陽極酸化によって形成されたア
ルミナ膜の絶縁耐圧を確保する。 【構成】 アルミニウム層３０上に金属またはシリサイ
ドの層３１を被着した状態で感光性樹脂３２を用いて走
査線のパターニング処理を行い、アルミニウムの陽極酸
化を実行する前に接続部以外の金属またはシリサイドの
層を除去する。 【効果】 アルミニウム表面の平滑度が保持されて、形
成されたアルミナ膜の絶縁耐圧を高くでき、かつ走査線
への接続のための絶縁膜の開口部形成に設備コストの低
いウェツト処理が適用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマトリクス基板に関する
ものであり、とりわけ大面積のアクティブマトリクス構
成の画像表示装置において有効な走査線の低抵抗化及び
走査線−信号線間の高耐圧化を可能とする基板構成並び
にその製造方法を提供するものである。
ものであり、とりわけ大面積のアクティブマトリクス構
成の画像表示装置において有効な走査線の低抵抗化及び
走査線−信号線間の高耐圧化を可能とする基板構成並び
にその製造方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の微細加工技術、液晶材料及び実装
技術等の進歩により３〜１５インチ程度のサイズではあ
るが、液晶パネルで実用上支障ないテレビジョン画像や
各種の画像表示が商用ベースで得られている。液晶パネ
ルを構成する２枚のガラス板の一方にＲＧＢの着色層を
形成しておくことによりカラー表示も容易に実現され、
また絵素毎にスイッチング素子を内蔵させた、いわゆる
アクティブ型の液晶パネルではクロストークも少なくか
つ高いコントラスト比を有する画像が保証される。
技術等の進歩により３〜１５インチ程度のサイズではあ
るが、液晶パネルで実用上支障ないテレビジョン画像や
各種の画像表示が商用ベースで得られている。液晶パネ
ルを構成する２枚のガラス板の一方にＲＧＢの着色層を
形成しておくことによりカラー表示も容易に実現され、
また絵素毎にスイッチング素子を内蔵させた、いわゆる
アクティブ型の液晶パネルではクロストークも少なくか
つ高いコントラスト比を有する画像が保証される。
【０００３】このような液晶パネルは、走査線としては
１２０〜９６０本、信号線としては２４０〜２０００本
程度のマトリクス編成が標準的で、例えば図７に示すよ
うに、液晶パネル１を構成する一方のガラス基板２上に
形成された走査線の電極端子群６に、駆動信号を供給す
る半導体集積回路チップ３を直接接続するＣＯＧ(Chip-
On-Glass)方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベー
スとし、金メッキされた銅箔の端子群（図示せず）を有
する接続フィルム４を信号線の電極端子群５に接着剤で
圧接しながら固定する方式などの実装手段によって電気
信号が画像表示部に供給される。ここでは便宜上二つの
実装方式を同時に図示しているが、実際にはいずれかの
実装方式が選ばれることは言うまでもない。なお、７、
８は液晶パネル１中央の画像表示部と信号線及び走査線
の電極端子群５、６との間を接続する配線路で、必ずし
も電極端子群と同じ導電材で構成される必要はない。
１２０〜９６０本、信号線としては２４０〜２０００本
程度のマトリクス編成が標準的で、例えば図７に示すよ
うに、液晶パネル１を構成する一方のガラス基板２上に
形成された走査線の電極端子群６に、駆動信号を供給す
る半導体集積回路チップ３を直接接続するＣＯＧ(Chip-
On-Glass)方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベー
スとし、金メッキされた銅箔の端子群（図示せず）を有
する接続フィルム４を信号線の電極端子群５に接着剤で
圧接しながら固定する方式などの実装手段によって電気
信号が画像表示部に供給される。ここでは便宜上二つの
実装方式を同時に図示しているが、実際にはいずれかの
実装方式が選ばれることは言うまでもない。なお、７、
８は液晶パネル１中央の画像表示部と信号線及び走査線
の電極端子群５、６との間を接続する配線路で、必ずし
も電極端子群と同じ導電材で構成される必要はない。
【０００４】９は全ての絵素に共通の透明導電性の対抗
電極を有するもう１枚のガラス板で、２枚のガラス板
２、９は石英ファイバやプラスチック・ビ−ズ等のスペ
−サによって数μｍ程度の所定の距離を隔てて形成さ
れ、その間隙はシール材と封口材で封止された閉空間に
なっており、閉空間には液晶が充填されている。
電極を有するもう１枚のガラス板で、２枚のガラス板
２、９は石英ファイバやプラスチック・ビ−ズ等のスペ
−サによって数μｍ程度の所定の距離を隔てて形成さ
れ、その間隙はシール材と封口材で封止された閉空間に
なっており、閉空間には液晶が充填されている。
【０００５】カラ−表示を実現するには、ガラス板９の
閉空間側に着色層と称する染料または顔料のいずれか一
方もしくは両方を含む有機薄膜が被着されて色表示機能
が与えられるので、ガラス基板９は別名カラーフィルタ
と呼ばれる。そして液晶材の性質によってはガラス板９
上面またはガラス板２下面のいずれかもしくは両面上に
偏光板が貼付され、液晶パネル１は電気光学素子として
機能する。
閉空間側に着色層と称する染料または顔料のいずれか一
方もしくは両方を含む有機薄膜が被着されて色表示機能
が与えられるので、ガラス基板９は別名カラーフィルタ
と呼ばれる。そして液晶材の性質によってはガラス板９
上面またはガラス板２下面のいずれかもしくは両面上に
偏光板が貼付され、液晶パネル１は電気光学素子として
機能する。
【０００６】図８は、スイッチング素子として絶縁ゲー
ト型トランジスタ１０を絵素毎に配置したアクティブ型
液晶パネルの等価回路図である。実線で描かれた素子は
一方のガラス基板２上に、そして破線で描かれた素子は
もう一方のガラス基板９上に形成されている。走査線１
１（８）と信号線１２（７）は、例えば非晶質シリコン
を半導体層とし、シリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）をゲート
絶縁膜とする薄膜トランジスタ１０の形成と同時にガラ
ス基板２上に作製される。
ト型トランジスタ１０を絵素毎に配置したアクティブ型
液晶パネルの等価回路図である。実線で描かれた素子は
一方のガラス基板２上に、そして破線で描かれた素子は
もう一方のガラス基板９上に形成されている。走査線１
１（８）と信号線１２（７）は、例えば非晶質シリコン
を半導体層とし、シリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）をゲート
絶縁膜とする薄膜トランジスタ１０の形成と同時にガラ
ス基板２上に作製される。
【０００７】液晶セル１３はガラス基板２上に形成され
た透明導電性の絵素電極１４と、カラーフィルタ９上に
形成された同じく透明導電性の対抗電極１５と、２枚の
ガラス板で構成された閉空間を満たす液晶とで構成さ
れ、電気的にはコンデンサと同じ扱いを受ける。液晶分
子を所定の方向に整列させるためには配向膜を対抗電極
上と絵素電極上に形成する必要があるが、ここではその
詳細については説明を省略する。
た透明導電性の絵素電極１４と、カラーフィルタ９上に
形成された同じく透明導電性の対抗電極１５と、２枚の
ガラス板で構成された閉空間を満たす液晶とで構成さ
れ、電気的にはコンデンサと同じ扱いを受ける。液晶分
子を所定の方向に整列させるためには配向膜を対抗電極
上と絵素電極上に形成する必要があるが、ここではその
詳細については説明を省略する。
【０００８】なお、図８において蓄積容量１６はアクテ
ィブ型の液晶パネルとしては必ずしも必須の構成要素と
は限らないが、駆動用信号源の利用効率の向上、浮遊寄
生容量の障害の抑制及び高温動作時の画像のちらつき
（フリッカ）防止等には効果的存在で適宜採用される。
１７はすべての蓄積容量１６に共通する導電路で、一般
的には１５と１７は接続して使用される。
ィブ型の液晶パネルとしては必ずしも必須の構成要素と
は限らないが、駆動用信号源の利用効率の向上、浮遊寄
生容量の障害の抑制及び高温動作時の画像のちらつき
（フリッカ）防止等には効果的存在で適宜採用される。
１７はすべての蓄積容量１６に共通する導電路で、一般
的には１５と１７は接続して使用される。
【０００９】スイッチング素子である絶縁ゲ−ト型トラ
ンジスタは、材料、プロセス何れの面からみても工業的
にほぼ画一化されたとは言い難い状況であるが、図９と
図１０には二つの典型的な平面パターン配置図を、また
同図のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’線上の断面図を図１１と図１
２に示し、絶縁ゲ−ト型トランジスタの製造プロセスを
以下に簡単に説明する。
ンジスタは、材料、プロセス何れの面からみても工業的
にほぼ画一化されたとは言い難い状況であるが、図９と
図１０には二つの典型的な平面パターン配置図を、また
同図のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’線上の断面図を図１１と図１
２に示し、絶縁ゲ−ト型トランジスタの製造プロセスを
以下に簡単に説明する。
【００１０】先ず、ガラス基板２の一主面上に絶縁ゲ−
ト型トランジスタのゲート電極と走査線を兼ねる金属層
１１を、例えばスパッタ等の真空製膜装置を用いて０．
１μｍの膜厚のクロム（Ｃｒ）で被着し、選択的パター
ン形成を行なう。次に図９、図１１の絶縁ゲ−ト型トラ
ンジスタの場合には、Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ製膜）によ
りＳｉＮｘ−ａ・Ｓｉ−ＳｉＮｘの３層を、例えば０．
４−０．０５−０．１μｍの膜厚で連続的に堆積し、エ
ッチング・ストッパーたる最上層のＳｉＮｘ層を選択的
に残して２０とした後、全面に不純物を含む非晶質シリ
コン層を同じくＰ−ＣＶＤで堆積する。そして不純物を
含む非晶質シリコン層（ｎ＋ａ・Ｓｉ）と不純物を含ま
ない非晶質シリコン層（ａ・Ｓｉ）を半導体層として島
状に形成して２１、２２とし、ゲート絶縁層２３を選択
的に露出させる。走査線１１への接続のための開口部２
４をゲート絶縁層２３に形成して走査線１１の一部を露
出させた後、開口部２４を含んで例えば１μｍの膜厚の
アルミニウム（Ａｌ）よりなるゲート配線２５と島状の
半導体層上にソース・ドレイン配線２６、２７を選択的
に被着形成し、ソース・ドレイン配線２６、２７をマス
クとしてエッチング・ストッパー層２０上の不純物を含
む非晶質シリコン層を選択的に除去して絶縁ゲ−ト型ト
ランジスタが完成する。
ト型トランジスタのゲート電極と走査線を兼ねる金属層
１１を、例えばスパッタ等の真空製膜装置を用いて０．
１μｍの膜厚のクロム（Ｃｒ）で被着し、選択的パター
ン形成を行なう。次に図９、図１１の絶縁ゲ−ト型トラ
ンジスタの場合には、Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ製膜）によ
りＳｉＮｘ−ａ・Ｓｉ−ＳｉＮｘの３層を、例えば０．
４−０．０５−０．１μｍの膜厚で連続的に堆積し、エ
ッチング・ストッパーたる最上層のＳｉＮｘ層を選択的
に残して２０とした後、全面に不純物を含む非晶質シリ
コン層を同じくＰ−ＣＶＤで堆積する。そして不純物を
含む非晶質シリコン層（ｎ＋ａ・Ｓｉ）と不純物を含ま
ない非晶質シリコン層（ａ・Ｓｉ）を半導体層として島
状に形成して２１、２２とし、ゲート絶縁層２３を選択
的に露出させる。走査線１１への接続のための開口部２
４をゲート絶縁層２３に形成して走査線１１の一部を露
出させた後、開口部２４を含んで例えば１μｍの膜厚の
アルミニウム（Ａｌ）よりなるゲート配線２５と島状の
半導体層上にソース・ドレイン配線２６、２７を選択的
に被着形成し、ソース・ドレイン配線２６、２７をマス
クとしてエッチング・ストッパー層２０上の不純物を含
む非晶質シリコン層を選択的に除去して絶縁ゲ−ト型ト
ランジスタが完成する。
【００１１】図１０、図１２の絶縁ゲ−ト型トランジス
タの場合には、Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ製膜）によりＳｉ
Ｎｘ−ａ・Ｓｉ−ｎ＋ａ・Ｓｉの３層を例えば、０．４
−０．１−０．１μｍの膜厚で連続的に堆積し、不純物
を含む非晶質シリコン層（ｎ＋ａ・Ｓｉ）と不純物を含
まない非晶質シリコン層（ａ・Ｓｉ）を半導体層として
島状に形成して２１、２２とし、ゲート絶縁層２３を選
択的に露出させる。走査線１１への接続のための開口部
２４をゲート絶縁層２３に形成して走査線１１の一部を
露出させた後、開口部２４を含んで例えば１μｍの膜厚
のアルミニウムよりなるゲート配線２５と島状の半導体
層上にソース・ドレイン配線２６、２７を選択的に被着
形成し、ソース・ドレイン配線２６、２７をマスクとし
て半導体層のうち不純物を含む非晶質シリコン層２１の
みを選択的に除去して絶縁ゲ−ト型トランジスタが完成
する。
タの場合には、Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ製膜）によりＳｉ
Ｎｘ−ａ・Ｓｉ−ｎ＋ａ・Ｓｉの３層を例えば、０．４
−０．１−０．１μｍの膜厚で連続的に堆積し、不純物
を含む非晶質シリコン層（ｎ＋ａ・Ｓｉ）と不純物を含
まない非晶質シリコン層（ａ・Ｓｉ）を半導体層として
島状に形成して２１、２２とし、ゲート絶縁層２３を選
択的に露出させる。走査線１１への接続のための開口部
２４をゲート絶縁層２３に形成して走査線１１の一部を
露出させた後、開口部２４を含んで例えば１μｍの膜厚
のアルミニウムよりなるゲート配線２５と島状の半導体
層上にソース・ドレイン配線２６、２７を選択的に被着
形成し、ソース・ドレイン配線２６、２７をマスクとし
て半導体層のうち不純物を含む非晶質シリコン層２１の
みを選択的に除去して絶縁ゲ−ト型トランジスタが完成
する。
【００１２】アクティブ型液晶パネルの信頼性を高める
目的で、いずれの絶縁ゲート型トランジスタも全面にパ
シベーション機能を確保するＳｉＮｘ等の絶縁膜を形成
するのが一般的であるがここではその詳細は省略する。
また絶縁ゲ−ト型トランジスタの耐熱性を向上させるた
めに、Ａｌよりなるソース・ドレイン配線２６、２７と
不純物を含む非晶質シリコン層２１との間にバリア・メ
タルとしてＴｉ（チタン）やＣｒ等の金属薄膜層やシリ
サイド薄膜層を介在させる技術や、ＩＴＯよりなる絵素
電極の形成時期や形成方法に関わる技術については本発
明では詳細は省略する。
目的で、いずれの絶縁ゲート型トランジスタも全面にパ
シベーション機能を確保するＳｉＮｘ等の絶縁膜を形成
するのが一般的であるがここではその詳細は省略する。
また絶縁ゲ−ト型トランジスタの耐熱性を向上させるた
めに、Ａｌよりなるソース・ドレイン配線２６、２７と
不純物を含む非晶質シリコン層２１との間にバリア・メ
タルとしてＴｉ（チタン）やＣｒ等の金属薄膜層やシリ
サイド薄膜層を介在させる技術や、ＩＴＯよりなる絵素
電極の形成時期や形成方法に関わる技術については本発
明では詳細は省略する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ
製膜）は製膜時の基板温度が３００℃前後と形成温度が
低く、反応室内の壁、ＲＦ電極あるいは基板を装荷する
金属製トレー等の表面に被着したＳｉＮｘやａ・Ｓｉが
剥離して１μｍ程度のダストや異物として反応室内を漂
い、ガラス基板等の被製膜基板に付着する結果、形成さ
れた被膜中に多数のピンホールが存在し、ＳｉＮｘを介
しての多層配線においては短絡が発生して歩留まりが上
がらないことが知られている。
製膜）は製膜時の基板温度が３００℃前後と形成温度が
低く、反応室内の壁、ＲＦ電極あるいは基板を装荷する
金属製トレー等の表面に被着したＳｉＮｘやａ・Ｓｉが
剥離して１μｍ程度のダストや異物として反応室内を漂
い、ガラス基板等の被製膜基板に付着する結果、形成さ
れた被膜中に多数のピンホールが存在し、ＳｉＮｘを介
しての多層配線においては短絡が発生して歩留まりが上
がらないことが知られている。
【００１４】この様な微少なダスト、異物を減少させる
ための取り組みは一般的にはノウハウとして扱われ、対
外的に公表されることは少ない。しかしながら、ダス
ト、異物の影響を受けにくいデバイス構造や製作方法に
関しては、技術的な観点からいくつかの改善例が実証さ
れており、図１３ではそれらの中から代表的なのものを
選び説明する。
ための取り組みは一般的にはノウハウとして扱われ、対
外的に公表されることは少ない。しかしながら、ダス
ト、異物の影響を受けにくいデバイス構造や製作方法に
関しては、技術的な観点からいくつかの改善例が実証さ
れており、図１３ではそれらの中から代表的なのものを
選び説明する。
【００１５】図１３においては、ゲート絶縁層を厚く被
着しても絶縁ゲ−ト型トランジスタの性能指数が低下し
ないように、走査線（ゲート）１１をＴａ（タンタル）
で形成し、かつその表面を陽極酸化によって誘電率の高
いＴａ2Ｏ5層２８とした後、ＳｉＮｘ−ａ・Ｓｉ−Ｓｉ
Ｎｘの３層堆積を経て、絶縁ゲ−ト型トランジスタが製
作される。すなわち、ゲート絶縁層をＴａ2Ｏ5層２８と
ＳｉＮｘ層２３とで２層化している。
着しても絶縁ゲ−ト型トランジスタの性能指数が低下し
ないように、走査線（ゲート）１１をＴａ（タンタル）
で形成し、かつその表面を陽極酸化によって誘電率の高
いＴａ2Ｏ5層２８とした後、ＳｉＮｘ−ａ・Ｓｉ−Ｓｉ
Ｎｘの３層堆積を経て、絶縁ゲ−ト型トランジスタが製
作される。すなわち、ゲート絶縁層をＴａ2Ｏ5層２８と
ＳｉＮｘ層２３とで２層化している。
【００１６】上記した製造方法によれば、走査線１１と
ソース・ドレン配線２６、２７との間の絶縁耐圧が向上
して歩留まりが上がることは以下の理由により明かであ
る。
ソース・ドレン配線２６、２７との間の絶縁耐圧が向上
して歩留まりが上がることは以下の理由により明かであ
る。
【００１７】一つにはＴａ2Ｏ5層２８の形成が化成液中
で実行されるために、ダストの影響を受け難く、Ｔａ2
Ｏ5層２８にはピンホールが少ないことである。そして
二つにはゲート絶縁層の形成が２回に分割されるので、
その間に洗浄工程を導入すればダスト・異物の除去が促
進されて、確率的にピン・ホールが減少するからであ
る。また三つには、走査線１１の肩の部分が陽極酸化に
よって丸められる結果ゲート絶縁層２３のカバレージ特
性が改善されてダスト・異物の影響を受けにくくなると
同時に２層目の絶縁層２３の耐圧が向上するからであ
る。
で実行されるために、ダストの影響を受け難く、Ｔａ2
Ｏ5層２８にはピンホールが少ないことである。そして
二つにはゲート絶縁層の形成が２回に分割されるので、
その間に洗浄工程を導入すればダスト・異物の除去が促
進されて、確率的にピン・ホールが減少するからであ
る。また三つには、走査線１１の肩の部分が陽極酸化に
よって丸められる結果ゲート絶縁層２３のカバレージ特
性が改善されてダスト・異物の影響を受けにくくなると
同時に２層目の絶縁層２３の耐圧が向上するからであ
る。
【００１８】しかし、走査線の低抵抗化に関しては、走
査線の構成材料をＴａあるいはＴａとＭｏとの合金とす
る従来の改善例では不十分である。走査線の低抵抗化は
画面サイズの拡大とともに必須の設計事項となるが、そ
のためには材料面からはより低抵抗の金属の採用が必要
となり、デバイス面からは配線路の膜厚の増大が必要と
なるからである。とくに配線路の膜厚の増大につれて、
必要とされるゲート絶縁層の膜厚の増大は絶縁ゲ−ト型
トランジスタの性能指数の低下と、生産性の低下の観点
からはこれ以上は容認できない条件となってくる。
査線の構成材料をＴａあるいはＴａとＭｏとの合金とす
る従来の改善例では不十分である。走査線の低抵抗化は
画面サイズの拡大とともに必須の設計事項となるが、そ
のためには材料面からはより低抵抗の金属の採用が必要
となり、デバイス面からは配線路の膜厚の増大が必要と
なるからである。とくに配線路の膜厚の増大につれて、
必要とされるゲート絶縁層の膜厚の増大は絶縁ゲ−ト型
トランジスタの性能指数の低下と、生産性の低下の観点
からはこれ以上は容認できない条件となってくる。
【００１９】そこで、一つの改善例として、走査線を低
抵抗のＡｌ（アルミニウム）で構成することは当業者と
しては容易に着手し得ることである。なぜならばＡｌは
Ｔａと同様に簡単に陽極酸化によって絶縁化することが
できるからである。しかしながら、従来のＴａに変えて
Ａｌを用いて走査線を構成し、その表面を陽極酸化によ
って絶縁化しようとすると以下に記載するようにいくつ
かの課題が存在することが判明した。
抵抗のＡｌ（アルミニウム）で構成することは当業者と
しては容易に着手し得ることである。なぜならばＡｌは
Ｔａと同様に簡単に陽極酸化によって絶縁化することが
できるからである。しかしながら、従来のＴａに変えて
Ａｌを用いて走査線を構成し、その表面を陽極酸化によ
って絶縁化しようとすると以下に記載するようにいくつ
かの課題が存在することが判明した。
【００２０】一つには０．１〜０．３μｍ程度の薄膜の
Ａｌは、その多孔性のため加熱処理によって簡単に再結
晶化が進行し、その表面に凹凸が生じ易い。例えば走査
線を形成するための感光性樹脂のパターニング工程にお
ける高々１５０℃程度の種々の加熱処理によっても０．
０５μｍ程度の凹凸が発生するし、また現像液がアルカ
リ性の場合には弱く食刻されて膜減りすることもあいま
って、凹凸の程度はさらに促進する。
Ａｌは、その多孔性のため加熱処理によって簡単に再結
晶化が進行し、その表面に凹凸が生じ易い。例えば走査
線を形成するための感光性樹脂のパターニング工程にお
ける高々１５０℃程度の種々の加熱処理によっても０．
０５μｍ程度の凹凸が発生するし、また現像液がアルカ
リ性の場合には弱く食刻されて膜減りすることもあいま
って、凹凸の程度はさらに促進する。
【００２１】この結果として陽極酸化されて形成された
Ａｌ2Ｏ3膜の絶縁耐圧は２０〜５０％程度劣化する。絶
縁耐圧の低下を逃れるためには、加熱処理によって生じ
る凹凸の発生を抑制する必要があり、そのためには例え
ばＡｌ中に数％以下の種々の添加材としてＳｉやＴａ等
の金属を混入する手段がある。しかしながら、この対策
は、添加材の増大につれて抵抗値が増大しかつ絶縁耐圧
も低下する副作用と、Ａｌの食刻時に基板上に残る添加
剤の除去のための工程や耐薬品性向上のためのガラス基
板上への絶縁性薄膜の形成が必要となるなどの工業的に
は好ましからざる製造工程の増加が発生する。
Ａｌ2Ｏ3膜の絶縁耐圧は２０〜５０％程度劣化する。絶
縁耐圧の低下を逃れるためには、加熱処理によって生じ
る凹凸の発生を抑制する必要があり、そのためには例え
ばＡｌ中に数％以下の種々の添加材としてＳｉやＴａ等
の金属を混入する手段がある。しかしながら、この対策
は、添加材の増大につれて抵抗値が増大しかつ絶縁耐圧
も低下する副作用と、Ａｌの食刻時に基板上に残る添加
剤の除去のための工程や耐薬品性向上のためのガラス基
板上への絶縁性薄膜の形成が必要となるなどの工業的に
は好ましからざる製造工程の増加が発生する。
【００２２】二つにはＡｌよりなる走査線自身への電気
的接続方法に、新たな課題が生じることである。例え
ば、上記した様に陽極酸化時に感光性樹脂を用いてＡｌ
よりなる走査線の一部を保護しておいて、その後Ａｌ上
に形成されたＳｉＮｘ等の絶縁層に開口部を設けてＡｌ
を部分的に露出させようとすると、ＳｉＮｘの形成温度
にもよるが、ＳｉＮｘとＡｌとの反応により開口部内の
Ａｌが少なからず消失してしまう（Ａｌのヒロック発
生）。またＳｉＮｘの食刻にも高価なドライエッチング
装置を用いなければならない等の制約が発生し、工業的
には逆に不利となる。
的接続方法に、新たな課題が生じることである。例え
ば、上記した様に陽極酸化時に感光性樹脂を用いてＡｌ
よりなる走査線の一部を保護しておいて、その後Ａｌ上
に形成されたＳｉＮｘ等の絶縁層に開口部を設けてＡｌ
を部分的に露出させようとすると、ＳｉＮｘの形成温度
にもよるが、ＳｉＮｘとＡｌとの反応により開口部内の
Ａｌが少なからず消失してしまう（Ａｌのヒロック発
生）。またＳｉＮｘの食刻にも高価なドライエッチング
装置を用いなければならない等の制約が発生し、工業的
には逆に不利となる。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した現状に
鑑みなされたもので、Ａｌよりなる走査線の表面を陽極
酸化するにあたり絶縁耐圧の低下をもたらさず、かつ走
査線への接続を容易ならしめるために、Ａｌ表面を保護
するための金属層またはシリサイド層を導入するもので
ある。
鑑みなされたもので、Ａｌよりなる走査線の表面を陽極
酸化するにあたり絶縁耐圧の低下をもたらさず、かつ走
査線への接続を容易ならしめるために、Ａｌ表面を保護
するための金属層またはシリサイド層を導入するもので
ある。
【００２４】
【作用】Ａｌよりなる走査線表面を耐熱性のある金属層
またはシリサイド層で保護するために、パターニング工
程における加熱処理や現像液によってＡｌ表面が再結晶
化して凹凸が発生することは抑制される。
またはシリサイド層で保護するために、パターニング工
程における加熱処理や現像液によってＡｌ表面が再結晶
化して凹凸が発生することは抑制される。
【００２５】
【実施例】以下に本発明の詳細な実施例について説明す
る。なお便宜上同一の機能を有する部材については従来
例と同一の番号を付与する。
る。なお便宜上同一の機能を有する部材については従来
例と同一の番号を付与する。
【００２６】まず図１に示したように絶縁性基板、例え
ばガラス板２の一主面上に０．３μｍの膜厚のＡｌと、
金属層として０．１μｍの膜厚のＣｒをスパッタ等の真
空製膜装置で被着形成して３０、３１とする。上記製膜
は好ましくは連続的に処理すべきであるが、パーティク
ル発生や装置運用上の便宜からＡｌの製膜とＣｒの製膜
との間に洗浄工程が介在しても支障はない。
ばガラス板２の一主面上に０．３μｍの膜厚のＡｌと、
金属層として０．１μｍの膜厚のＣｒをスパッタ等の真
空製膜装置で被着形成して３０、３１とする。上記製膜
は好ましくは連続的に処理すべきであるが、パーティク
ル発生や装置運用上の便宜からＡｌの製膜とＣｒの製膜
との間に洗浄工程が介在しても支障はない。
【００２７】続いて走査線のパターンに対応した感光製
樹脂パターン３２を形成し、Ｃｒ層３１とＡｌ層３０を
食刻し、図５に示したようにＣｒとＡｌの積層パターン
３３を形成した後に感光製樹脂パターン３２を除去す
る。Ａｌの陽極酸化に先立ち、図５に示したように走査
線への接続部付近に感光製樹脂パターン３４を形成し、
Ａｌ上のＣｒを選択的に除去してＡｌの露出部３５を形
成した状態が図２の断面図に示されている。そして感光
性樹脂パターン３４をマスクとしてＡｌ層３５を選択的
に陽極酸化し、その表面に０．１５μｍの膜厚のＡｌ2
Ｏ3層３６を形成させた状態が図３に示されている。陽
極酸化終了後、前記感光性樹脂パターン３４を除去し、
従来例と同様にＳｉＮｘ−ａ・Ｓｉ−ＳｉＮｘの３層堆
積を経て、図４と図６に示したように本発明による絶縁
ゲート型トランジスタを具備したマトリクス基板が完成
する。
樹脂パターン３２を形成し、Ｃｒ層３１とＡｌ層３０を
食刻し、図５に示したようにＣｒとＡｌの積層パターン
３３を形成した後に感光製樹脂パターン３２を除去す
る。Ａｌの陽極酸化に先立ち、図５に示したように走査
線への接続部付近に感光製樹脂パターン３４を形成し、
Ａｌ上のＣｒを選択的に除去してＡｌの露出部３５を形
成した状態が図２の断面図に示されている。そして感光
性樹脂パターン３４をマスクとしてＡｌ層３５を選択的
に陽極酸化し、その表面に０．１５μｍの膜厚のＡｌ2
Ｏ3層３６を形成させた状態が図３に示されている。陽
極酸化終了後、前記感光性樹脂パターン３４を除去し、
従来例と同様にＳｉＮｘ−ａ・Ｓｉ−ＳｉＮｘの３層堆
積を経て、図４と図６に示したように本発明による絶縁
ゲート型トランジスタを具備したマトリクス基板が完成
する。
【００２８】図６において、３７はＡｌ層３５上で部分
的に形成されたＣｒ層であり、３８は陽極酸化するため
に基板の周辺にまで延長されている複数本のＡｌ層３５
を分離するための切断線を模式的に示したものである。
複数本のＡｌ層３５の分離に関しては、ゲート配線２５
への接続のための開口部２４の形成と同時に開口部３９
を形成し、ソース・ドレイン２６、２７の形成後に開口
部３９内のＣｒとＡｌを除去する方法も選択できる。ま
たゲート配線２５を使用せずに、大きな開口部２４を形
成して開口部２４内に露出したＣｒ層を先述した走査線
の電極端子６として用いることはデバイス設計上の設計
事項である。
的に形成されたＣｒ層であり、３８は陽極酸化するため
に基板の周辺にまで延長されている複数本のＡｌ層３５
を分離するための切断線を模式的に示したものである。
複数本のＡｌ層３５の分離に関しては、ゲート配線２５
への接続のための開口部２４の形成と同時に開口部３９
を形成し、ソース・ドレイン２６、２７の形成後に開口
部３９内のＣｒとＡｌを除去する方法も選択できる。ま
たゲート配線２５を使用せずに、大きな開口部２４を形
成して開口部２４内に露出したＣｒ層を先述した走査線
の電極端子６として用いることはデバイス設計上の設計
事項である。
【００２９】なお、金属層３１、３７としてＣｒを取り
上げたが、要はＡｌより耐熱性が高く、感光性樹脂のパ
ターニング工程において使用する薬品に侵されなければ
よいのであるからその選択の幅は広く、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍ
ｏ等の金属が他に使用可能である。またＭｏ、Ｔａ、
Ｗ、Ｃｒ等の金属を含むシリサイドであっても何等支障
無いことは明かで、シリサイドを採用するとソース・ド
レイン配線２６、２７をマスクとしてエッチング・スト
ッパー層２０上の不純物を含む非晶質シリコン層を選択
的に除去する工程でシリサイド層も同時に除去される特
性は、工業的には製造工程数の増大を回避する意味で望
ましい。
上げたが、要はＡｌより耐熱性が高く、感光性樹脂のパ
ターニング工程において使用する薬品に侵されなければ
よいのであるからその選択の幅は広く、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍ
ｏ等の金属が他に使用可能である。またＭｏ、Ｔａ、
Ｗ、Ｃｒ等の金属を含むシリサイドであっても何等支障
無いことは明かで、シリサイドを採用するとソース・ド
レイン配線２６、２７をマスクとしてエッチング・スト
ッパー層２０上の不純物を含む非晶質シリコン層を選択
的に除去する工程でシリサイド層も同時に除去される特
性は、工業的には製造工程数の増大を回避する意味で望
ましい。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明からも明かなように、本発明
によれば低抵抗のＡｌよりなる走査線は陽極酸化処理さ
れるまで耐熱性の高い金属層またはシリサイド層で保護
されている。したがって表面の平滑度を高く保ったまま
で陽極酸化することが可能となり、形成された絶縁膜で
あるＡｌ2Ｏ3層の絶縁耐圧が高い、言い替えれば膜質の
優れた絶縁膜形成がなされるという効果を得ることが出
来た。また走査線上の他の絶縁膜を部分的に除去する工
程においても設備価格の廉価なウエット処理装置で弗酸
等の薬液を用いた処理が可能であり、工業的には設備コ
ストの低減が達成される。同様に走査線への電気信号の
供給に関し、接続端子として使用する時には金属層また
はシリサイド層でＡｌの表面がカバーされているため、
傷つきにくくなっており、しかもＡｌと比較すると化学
的にも安定度が高く使いやすい等の優れた効果が得られ
る。
によれば低抵抗のＡｌよりなる走査線は陽極酸化処理さ
れるまで耐熱性の高い金属層またはシリサイド層で保護
されている。したがって表面の平滑度を高く保ったまま
で陽極酸化することが可能となり、形成された絶縁膜で
あるＡｌ2Ｏ3層の絶縁耐圧が高い、言い替えれば膜質の
優れた絶縁膜形成がなされるという効果を得ることが出
来た。また走査線上の他の絶縁膜を部分的に除去する工
程においても設備価格の廉価なウエット処理装置で弗酸
等の薬液を用いた処理が可能であり、工業的には設備コ
ストの低減が達成される。同様に走査線への電気信号の
供給に関し、接続端子として使用する時には金属層また
はシリサイド層でＡｌの表面がカバーされているため、
傷つきにくくなっており、しかもＡｌと比較すると化学
的にも安定度が高く使いやすい等の優れた効果が得られ
る。
【図１】本発明のマトリクス基板の一実施例の製造工程
におけるアルミニウム層、金属層及び感光性樹脂の被着
形成工程の説明図
におけるアルミニウム層、金属層及び感光性樹脂の被着
形成工程の説明図
【図２】同実施例基板の製造工程におけるアルミニウム
層と金属層の選択的形成並びに金属層の部分選択的除去
工程の説明図
層と金属層の選択的形成並びに金属層の部分選択的除去
工程の説明図
【図３】同実施例基板の製造工程におけるアルミニウム
層の選択的酸化工程の説明図
層の選択的酸化工程の説明図
【図４】同実施例基板の製造工程における、絶縁ゲート
形トランジスタの形成工程の説明図
形トランジスタの形成工程の説明図
【図５】図２に示す工程における平面図
【図６】同実施例基板に形成された絶縁ゲート型トラン
ジスタ部の平面図
ジスタ部の平面図
【図７】液晶パネルの実装状態を示す外観図
【図８】アクティブ型の液晶パネルの等価回路図
【図９】従来の液晶パネルにおける絶縁ゲート型トラン
ジスタの平面図
ジスタの平面図
【図１０】従来の液晶パネルにおける絶縁ゲート型トラ
ンジスタの平面図
ンジスタの平面図
【図１１】従来の液晶パネルにおける絶縁ゲート型トラ
ンジスタの断面図
ンジスタの断面図
【図１２】従来の液晶パネルにおける絶縁ゲート型トラ
ンジスタの断面図
ンジスタの断面図
【図１３】従来の他の絶縁ゲ−ト型トランジスタの断面
図
図
１ 液晶パネル ２ （アクティブ）マトリクス基板 ３ 半導体チップ ４ 接続フィルム ５、６ 信号線と走査線の（接続）電極端子 ９ カラ−フィルタ １０ 絶縁ゲ−ト型トランジスタ １１ 走査線 １２ 信号線 １３ 液晶セル ２０ （エッチング・ストッパー用）ＳｉＮｘ層 ２１ 不純物を含む非晶質シリコン層 ２２ 不純物を含まない非晶質シリコン層 ２３ （ＳｉＮｘの）ゲート絶縁層 ２５ ゲート配線 ２６、２７ ソース・ドレイン配線 ２８ Ｔａ2Ｏ5層 ３０、３５ Ａｌ層 ３１、３７ 金属層またはシリサイド層 ３２、３４ 感光性樹脂パターン ３３ 積層パターン、３６−Ａｌ2Ｏ3層 ３８ 切断線 ３９ 開口部
Claims (2)
- 【請求項１】絶縁性基板の一主面上にその表面を陽極酸
化されたアルミニウム層よりなる走査線が形成され、絶
縁層または絶縁層と半導体層とを介して前記アルミニウ
ム層と直交する信号線が形成されたマトリクス基板にお
いて、前記アルミニウム層の一部上に形成された金属層
またはシリサイド層が前記信号線への電気信号の供給点
または接続点であることを特徴とするマトリクス基板。 - 【請求項２】絶縁性基板の一主面上にアルミニウム層と
金属層またはシリサイド層を連続的に被着形成する工程
と、第１の感光性樹脂パターンを用いて前記アルミニウ
ム層と金属層またはシリサイド層よりなる積層パターン
を選択的に形成する工程と、前記積層パターンの一部を
含んで第２の感光性樹脂パターンを形成し、前記金属層
またはシリサイド層を選択的に除去する工程と、前記第
２の感光性樹脂パターンをマスクとして前記アルミニウ
ム層を選択的に陽極酸化する工程と、前記第２の感光性
樹脂パターンの除去後に絶縁層、不純物を含まない半導
体層、不純物物を含む半導体層等の被着形成と選択的パ
ターン形成により絶縁ゲート形トランジスタを形成する
工程と、前記金属層またはシリサイド層上の絶縁層に開
口部を形成する工程からなるマトリクス基板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2771893A JP3077439B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | マトリクス基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2771893A JP3077439B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | マトリクス基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242466A true JPH06242466A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3077439B2 JP3077439B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=12228793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2771893A Expired - Fee Related JP3077439B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | マトリクス基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3077439B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001021920A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Furontekku:Kk | 薄膜トランジスタ基板および液晶表示装置 |
-
1993
- 1993-02-17 JP JP2771893A patent/JP3077439B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001021920A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Furontekku:Kk | 薄膜トランジスタ基板および液晶表示装置 |
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| JP3077439B2 (ja) | 2000-08-14 |
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