JPH0695146A - 薄膜トランジスタ基板及び液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタ基板及び液晶表示装置及びその製造方法Info
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- JPH0695146A JPH0695146A JP24296492A JP24296492A JPH0695146A JP H0695146 A JPH0695146 A JP H0695146A JP 24296492 A JP24296492 A JP 24296492A JP 24296492 A JP24296492 A JP 24296492A JP H0695146 A JPH0695146 A JP H0695146A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】アルミニウムゲート電極、ゲート配線を用いた
ＴＦＴ基板において、信頼性の高い端子部を工程数を増
やすことなく形成すること。 【構成】基板１０上にアルミニウムゲート配線１１を端
子部まで設け、端子部分を透明電極１７で覆う。透明電
極１７と、アルミニウムゲート配線１１との電気的な接
続を確保する為に、信号配線を形成する導電層と同じ層
１８１で接続する。
ＴＦＴ基板において、信頼性の高い端子部を工程数を増
やすことなく形成すること。 【構成】基板１０上にアルミニウムゲート配線１１を端
子部まで設け、端子部分を透明電極１７で覆う。透明電
極１７と、アルミニウムゲート配線１１との電気的な接
続を確保する為に、信号配線を形成する導電層と同じ層
１８１で接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜トランジスタ（以下
ＴＦＴと略す）を使用したアクティブマトリクス駆動型
のＴＦＴ基板および液晶表示装置に関する。
ＴＦＴと略す）を使用したアクティブマトリクス駆動型
のＴＦＴ基板および液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉと略
す）ＴＦＴを用い、ゲート配線、ゲート電極をＡｌとし
て、これを陽極酸化して得られるＡｌ2Ｏ3膜をゲート絶
縁膜の１部としたＴＦＴ基板の例を図２を用いて説明す
る。図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は各々ＴＦＴ基板の等価回
路図、平面図、断面図を示す。Ｇ1、Ｇ2はゲート端子、
Ｇ1′、Ｇ2′はゲート配線、Ｄ1、Ｄ2はドレイン端子、
Ｔ11、Ｔ12はＴＦＴ，ＬＣは液晶、Ｃａｄｄは付加容
量、１７ｂはカラーフイルタ基板側に設けられる共通電
極を示す。また、１０は基板、１１はゲート端子のＣ
ｒ、１２はＡｌ、Ａはゲート端子のＣｒとゲート配線の
Ａｌとの接続部分、１３はＡｌ2Ｏ3、１４はＳｉＮ，１
７はＩＴＯ透明電極（画素電極）、１５はノンドープａ
ーＳｉ（ｉ），１６はリンをドープした非晶質シリコン
（以下、ａ−Ｓｉ（ｎ＋）と略す）、１８は信号配線、
１８′はソース電極でありＴＦＴと画素電極とを接続し
ている。図２中、境界線ｌ1は陽極酸化する領域とそう
でない領域との境界を示すもので、境界線ｌ1より右の
領域は陽極酸化する。ＰＡＤは陽極酸化に必要な電流を
供給するための端子であり、Ｌは全てのゲート端子を共
通接続するためのバスラインであり、境界線ｌ2はＴＦ
Ｔ基板完成の後、切断する部分を示す。
す）ＴＦＴを用い、ゲート配線、ゲート電極をＡｌとし
て、これを陽極酸化して得られるＡｌ2Ｏ3膜をゲート絶
縁膜の１部としたＴＦＴ基板の例を図２を用いて説明す
る。図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は各々ＴＦＴ基板の等価回
路図、平面図、断面図を示す。Ｇ1、Ｇ2はゲート端子、
Ｇ1′、Ｇ2′はゲート配線、Ｄ1、Ｄ2はドレイン端子、
Ｔ11、Ｔ12はＴＦＴ，ＬＣは液晶、Ｃａｄｄは付加容
量、１７ｂはカラーフイルタ基板側に設けられる共通電
極を示す。また、１０は基板、１１はゲート端子のＣ
ｒ、１２はＡｌ、Ａはゲート端子のＣｒとゲート配線の
Ａｌとの接続部分、１３はＡｌ2Ｏ3、１４はＳｉＮ，１
７はＩＴＯ透明電極（画素電極）、１５はノンドープａ
ーＳｉ（ｉ），１６はリンをドープした非晶質シリコン
（以下、ａ−Ｓｉ（ｎ＋）と略す）、１８は信号配線、
１８′はソース電極でありＴＦＴと画素電極とを接続し
ている。図２中、境界線ｌ1は陽極酸化する領域とそう
でない領域との境界を示すもので、境界線ｌ1より右の
領域は陽極酸化する。ＰＡＤは陽極酸化に必要な電流を
供給するための端子であり、Ｌは全てのゲート端子を共
通接続するためのバスラインであり、境界線ｌ2はＴＦ
Ｔ基板完成の後、切断する部分を示す。
【０００３】このような技術は、特開平３−２３２２７
４号公報に開示されている。
４号公報に開示されている。
【０００４】このように従来、ＴＦＴ基板の端子部には
Ｃｒと透明電極（インジュウム酸化膜、以下ＩＴＯと略
す）との積層膜が用いられていた。また、ゲート電極や
ゲート配線にＡｌ金属を用いる場合、材料としては純Ａ
ｌや不純物としてＰｄやＳｉなどを添加したＡｌが用い
られていた。
Ｃｒと透明電極（インジュウム酸化膜、以下ＩＴＯと略
す）との積層膜が用いられていた。また、ゲート電極や
ゲート配線にＡｌ金属を用いる場合、材料としては純Ａ
ｌや不純物としてＰｄやＳｉなどを添加したＡｌが用い
られていた。
【０００５】ＴＦＴ基板において端子部をＣｒとＩＴＯ
との積層膜を用いる理由を説明する。ＴＦＴ基板は端子
部において駆動するための外部回路と接続し使用され
る。このため端子部は大気にさらされる。したがって、
水分による腐食での断線や、酸化による接触不良などが
生じるお恐れがあり、このようなことがない材料である
必要がある。このような点でＣｒとＩＴＯとの組合せが
良く、多用されている。一方、Ａｌは変質しやすく端子
部には不適当と考えられていた。
との積層膜を用いる理由を説明する。ＴＦＴ基板は端子
部において駆動するための外部回路と接続し使用され
る。このため端子部は大気にさらされる。したがって、
水分による腐食での断線や、酸化による接触不良などが
生じるお恐れがあり、このようなことがない材料である
必要がある。このような点でＣｒとＩＴＯとの組合せが
良く、多用されている。一方、Ａｌは変質しやすく端子
部には不適当と考えられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は端子部
だけのためにＣｒ膜が必要であり、これを形成パターン
化するための工程が必要でありコストや歩留の点で問題
があった。
だけのためにＣｒ膜が必要であり、これを形成パターン
化するための工程が必要でありコストや歩留の点で問題
があった。
【０００７】本発明の第１の目的はこのＣｒ膜を不要に
することによって、低コスト、高歩留のＴＦＴ基板を提
供することにある。本発明の第２の目的は、このＴＦＴ
基板を用いた液晶表示パネルを提供することにある。本
発明の第３の目的は、上記の液晶表示パネルを用いた液
晶表示装置を提供することにある。
することによって、低コスト、高歩留のＴＦＴ基板を提
供することにある。本発明の第２の目的は、このＴＦＴ
基板を用いた液晶表示パネルを提供することにある。本
発明の第３の目的は、上記の液晶表示パネルを用いた液
晶表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、
（１）絶縁性基板上に形成された複数本のゲート端子と
該ゲート電極に電気的に接続される複数本のゲート配線
と、これと交差して配置された複数本の信号配線と、前
記ゲート配線と信号配線との交点に薄膜トランジスタを
配置してなる薄膜トランジスタ基板において、前記ゲー
ト端子が、ゲート配線と同一のＡｌ合金薄膜とその上に
形成された透明電極膜とで構成され、且つ、前記透明電
極膜の先端部においてこの透明電極と前記ゲート配線と
が前記信号配線に用いられる導電層により電気的に接続
されていることを特徴とする薄膜トランジスタ基板、
（２）前記信号配線がＣｒとその上に形成されたＡｌ合
金からなることを特徴とする（１）記載の薄膜トランジ
スタ基板、（３）前記Ａｌ合金がＴａ、Ｔｉのすくなく
ともいずれかを含むことを特徴とする（１）（２）記載
の薄膜トランジスタ基板、（４）前記薄膜トランジスタ
のゲート絶縁膜が前記Ａｌ合金の陽極酸化膜を含むこと
を特徴とする（１）（２）（３）記載の薄膜トランジス
タ基板で達成でき、（５）これらの薄膜トランジスタ基
板は前記信号配線を形成する前に前記ゲート配線の表面
をリン酸、硝酸を含む混合液もしくはテトラメチルアン
モニュウムハイドロオキサイドを含む有機アルカリ液に
浸ける工程を有することを特徴とする方法で製造でき
る。上記第２の目的は（１）（２）（３）（４）記載の
薄膜トランジスタ基板を有することを特徴とする液晶表
示パネルにより達成できる。上記第３の目的は前記液晶
表示パネルと、該液晶表示パネルに映像信号を与えるた
めの映像信号駆動回路と、走査信号を与えるための走査
回路と、該映像信号駆動回路及び該走査回路に液晶表示
パネル用の情報を与えるための制御回路とを有すること
を特徴とする液晶表示装置により達成できる。
（１）絶縁性基板上に形成された複数本のゲート端子と
該ゲート電極に電気的に接続される複数本のゲート配線
と、これと交差して配置された複数本の信号配線と、前
記ゲート配線と信号配線との交点に薄膜トランジスタを
配置してなる薄膜トランジスタ基板において、前記ゲー
ト端子が、ゲート配線と同一のＡｌ合金薄膜とその上に
形成された透明電極膜とで構成され、且つ、前記透明電
極膜の先端部においてこの透明電極と前記ゲート配線と
が前記信号配線に用いられる導電層により電気的に接続
されていることを特徴とする薄膜トランジスタ基板、
（２）前記信号配線がＣｒとその上に形成されたＡｌ合
金からなることを特徴とする（１）記載の薄膜トランジ
スタ基板、（３）前記Ａｌ合金がＴａ、Ｔｉのすくなく
ともいずれかを含むことを特徴とする（１）（２）記載
の薄膜トランジスタ基板、（４）前記薄膜トランジスタ
のゲート絶縁膜が前記Ａｌ合金の陽極酸化膜を含むこと
を特徴とする（１）（２）（３）記載の薄膜トランジス
タ基板で達成でき、（５）これらの薄膜トランジスタ基
板は前記信号配線を形成する前に前記ゲート配線の表面
をリン酸、硝酸を含む混合液もしくはテトラメチルアン
モニュウムハイドロオキサイドを含む有機アルカリ液に
浸ける工程を有することを特徴とする方法で製造でき
る。上記第２の目的は（１）（２）（３）（４）記載の
薄膜トランジスタ基板を有することを特徴とする液晶表
示パネルにより達成できる。上記第３の目的は前記液晶
表示パネルと、該液晶表示パネルに映像信号を与えるた
めの映像信号駆動回路と、走査信号を与えるための走査
回路と、該映像信号駆動回路及び該走査回路に液晶表示
パネル用の情報を与えるための制御回路とを有すること
を特徴とする液晶表示装置により達成できる。
【０００９】本発明においては、端子部にゲート配線で
使用するＡｌ合金材料を用いるようにし、これとＩＴＯ
との積層構造で端子を構成する。さらにＩＴＯの先端部
で信号配線を形成するための導電膜でＩＴＯとゲート配
線とを電気的に接続する。これによって従来必要であっ
たＣｒ膜を不要にする。これによって工程の短縮化が可
能となる。この場合使用するＡｌ合金材料としては耐腐
食性から不純物としてＴａ、Ｔｉを添加した材料（以
下、Ａｌ−Ｔａ，Ａｌ−Ｔｉ，Ａｌ−Ｔａ−Ｔｉと記
す）を適用する。添加する濃度としては０.５原子％か
ら２.5原子％が望ましい。
使用するＡｌ合金材料を用いるようにし、これとＩＴＯ
との積層構造で端子を構成する。さらにＩＴＯの先端部
で信号配線を形成するための導電膜でＩＴＯとゲート配
線とを電気的に接続する。これによって従来必要であっ
たＣｒ膜を不要にする。これによって工程の短縮化が可
能となる。この場合使用するＡｌ合金材料としては耐腐
食性から不純物としてＴａ、Ｔｉを添加した材料（以
下、Ａｌ−Ｔａ，Ａｌ−Ｔｉ，Ａｌ−Ｔａ−Ｔｉと記
す）を適用する。添加する濃度としては０.５原子％か
ら２.5原子％が望ましい。
【００１０】
【作用】上記技術は次の作用がある。
【００１１】端子部にＡｌを用いる場合次に示すような
注意が必要である。
注意が必要である。
【００１２】（１）純Ａｌのような場合にはとくに大気
中の水分の存在下では腐食や電蝕が生じやすく信頼性や
寿命が問題となる。したがって、耐蝕性をあげる不純物
を添加したＡｌ合金の形にする必要がある。不純物とし
てはＴａやＴｉが優れている。
中の水分の存在下では腐食や電蝕が生じやすく信頼性や
寿命が問題となる。したがって、耐蝕性をあげる不純物
を添加したＡｌ合金の形にする必要がある。不純物とし
てはＴａやＴｉが優れている。
【００１３】（２）さらに耐蝕性をあげるためにはＡｌ
をＩＴＯ膜で完全に被覆することが有効である。この場
合Ａｌ膜にヒロックやホイスカのような表面の凹凸があ
るとＩＴＯによる被覆ができなくなり、この部分から腐
食が始まるので問題である。したがって、Ａｌ材料には
ヒロックやホイスカが発生しないものを用いる必要があ
る。この観点からも不純物としてはＴａやＴｉが有効で
ある。
をＩＴＯ膜で完全に被覆することが有効である。この場
合Ａｌ膜にヒロックやホイスカのような表面の凹凸があ
るとＩＴＯによる被覆ができなくなり、この部分から腐
食が始まるので問題である。したがって、Ａｌ材料には
ヒロックやホイスカが発生しないものを用いる必要があ
る。この観点からも不純物としてはＴａやＴｉが有効で
ある。
【００１４】（３）さらにこの他にも問題のあることが
明らかになった。それはＡｌの上にＩＴＯを積層した場
合、ＩＴＯとＡｌとの界面反応により間に絶縁膜である
Ａｌ2Ｏ3膜ができ、このため下地のＡｌとＩＴＯとが接
触不良になることである。図３にこの例を示す。特性Ｃ
2、Ｃ3、Ｃ4はＡｌとＩＴＯとを積層しその間に流れる
電流の電圧依存性の３例を示すものである。一方、Ｃ1
はＣｒとＩＴＯとを接触した例を示す。このようにＣｒ
／ＩＴＯに比べて、ＡｌとＩＴＯとは接触抵抗が高くバ
ラツキも大きく問題である。Ａｌとの接触性に関して行
った実験結果を表１に示す。
明らかになった。それはＡｌの上にＩＴＯを積層した場
合、ＩＴＯとＡｌとの界面反応により間に絶縁膜である
Ａｌ2Ｏ3膜ができ、このため下地のＡｌとＩＴＯとが接
触不良になることである。図３にこの例を示す。特性Ｃ
2、Ｃ3、Ｃ4はＡｌとＩＴＯとを積層しその間に流れる
電流の電圧依存性の３例を示すものである。一方、Ｃ1
はＣｒとＩＴＯとを接触した例を示す。このようにＣｒ
／ＩＴＯに比べて、ＡｌとＩＴＯとは接触抵抗が高くバ
ラツキも大きく問題である。Ａｌとの接触性に関して行
った実験結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】この実験は下地電極としてＡｌを形成し、
その上に上部電極としてＡｌもしくはＣｒ／Ａｌの積層
膜を形成した時の接触抵抗を測定したものである。Ｃｒ
／Ａｌの積層膜を形成する前に下地Ａｌの表面を処理し
た場合とそうでない場合との比較をも行っている。処理
液としてはリン酸硝酸液、有機アルカリ液を用いた。Ａ
ｌ膜は本来自然酸化膜ができやすくこのため上部電極と
してＡｌを形成しても表１のように接触抵抗は高い。Ａ
ｌ膜表面処理で接触抵抗は２桁から４桁改善できてはい
るがなお問題である。上部電極としてＣｒ／Ａｌ積層膜
を用いた場合には接触抵抗は数１０Ωと良好である。表
面処理より更に１桁以上改善できる。Ｃｒの介在が接触
性を良くする理由は明確ではないがＣｒがＡｌ2Ｏ3膜の
酸素を奪うためではないかと考えている。以上の結果か
ら、Ａｌ、ＩＴＯともに電気的接触性が良い材料として
ＣｒもしくはＣｒ／Ａｌの積層膜が良いことがわかっ
た。この知見から信号配線をＣｒ／Ａｌで形成しこれを
用いてＩＴＯとゲートＡｌとを電気的に接続する構造に
することを考えた。これにより工程を増やさずに上述の
ＡｌとＩＴＯとの接触不良を対策することができた。
その上に上部電極としてＡｌもしくはＣｒ／Ａｌの積層
膜を形成した時の接触抵抗を測定したものである。Ｃｒ
／Ａｌの積層膜を形成する前に下地Ａｌの表面を処理し
た場合とそうでない場合との比較をも行っている。処理
液としてはリン酸硝酸液、有機アルカリ液を用いた。Ａ
ｌ膜は本来自然酸化膜ができやすくこのため上部電極と
してＡｌを形成しても表１のように接触抵抗は高い。Ａ
ｌ膜表面処理で接触抵抗は２桁から４桁改善できてはい
るがなお問題である。上部電極としてＣｒ／Ａｌ積層膜
を用いた場合には接触抵抗は数１０Ωと良好である。表
面処理より更に１桁以上改善できる。Ｃｒの介在が接触
性を良くする理由は明確ではないがＣｒがＡｌ2Ｏ3膜の
酸素を奪うためではないかと考えている。以上の結果か
ら、Ａｌ、ＩＴＯともに電気的接触性が良い材料として
ＣｒもしくはＣｒ／Ａｌの積層膜が良いことがわかっ
た。この知見から信号配線をＣｒ／Ａｌで形成しこれを
用いてＩＴＯとゲートＡｌとを電気的に接続する構造に
することを考えた。これにより工程を増やさずに上述の
ＡｌとＩＴＯとの接触不良を対策することができた。
【００１７】本発明によりゲート部に特別にＣｒ膜を形
成しパターンニングする必要がなくなり、ホトエッチン
グ工程を１工程減らすことができた。これによりＴＦＴ
基板の低コスト化、歩留向上が実現できた。
成しパターンニングする必要がなくなり、ホトエッチン
グ工程を１工程減らすことができた。これによりＴＦＴ
基板の低コスト化、歩留向上が実現できた。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。
る。
【００１９】図１（ａ）は本発明の一実施例のＴＦＴ基
板の平面図、（ｂ）はその断面図である。図４は工程説
明のための端子部の部分図である。図２と同じ又は均等
部分は、同じ記号で示してある。まず、このＴＦＴの基
板の製造方法を述べる。基板１０の上にＡｌ−Ｔａ（Ｔ
ａの添加量１.５原子％）１２を約３０００Åの厚みに
スパッタリングにより蒸着し、ホトエッチングによりＡ
ｌ（Ｔａ）のゲート端子Ｇ１，Ｇ２、ゲート配線Ｇ１
´，Ｇ２´、付加容量Ｃａｄ、ゲート電極のパターンを
形成する。（図４（ａ）参照）その後、陽極酸化する部
分（図１中境界線ｌ1より右）と化成ＰＡＤとを除いて
ホトレジストで被覆する。この時、ゲート配線パターン
とホトレジストパターンとは直交させる。この状態で陽
極酸化を行う。陽極酸化方法は、化成パッドＰＡＤが液
面から外に出るようにして化成液に浸し、化成パッドＰ
ＡＤに最大７２Ｖから１４４Ｖの直流電圧を印加して行
う。印加の方法は定電流０．５〜５ｍＡ／ｃｍ2になる
ように徐々に０Ｖから昇圧する。最初から高い電圧を印
加した場合、大電流が流れるため、Ａｌ線が溶けゲート
線が断線する。化成液としては３％酒石酸をアンモニア
によりＰＨ７±０．５に調整した溶液をエチレングリコ
ール液で１：９に希釈したものを用いる。電流が０．５
ｍＡ／ｃｍ2の場合、約１０分で化成電圧が１４４Ｖに
なる。この時形成されたＡｌ2Ｏ3（図１（ｂ）の１３）
の厚みは２０００Åである。このＡｌ2Ｏ3はゲート絶縁
膜及び付加容量の誘電体として利用する。なお、１４４
Ｖになり定電圧酸化が行われるようになってから、数分
〜数１０分そのままの状態に保持する事が望ましい。こ
れは均一なＡｌ2Ｏ3膜を得る上で大事なことである。
板の平面図、（ｂ）はその断面図である。図４は工程説
明のための端子部の部分図である。図２と同じ又は均等
部分は、同じ記号で示してある。まず、このＴＦＴの基
板の製造方法を述べる。基板１０の上にＡｌ−Ｔａ（Ｔ
ａの添加量１.５原子％）１２を約３０００Åの厚みに
スパッタリングにより蒸着し、ホトエッチングによりＡ
ｌ（Ｔａ）のゲート端子Ｇ１，Ｇ２、ゲート配線Ｇ１
´，Ｇ２´、付加容量Ｃａｄ、ゲート電極のパターンを
形成する。（図４（ａ）参照）その後、陽極酸化する部
分（図１中境界線ｌ1より右）と化成ＰＡＤとを除いて
ホトレジストで被覆する。この時、ゲート配線パターン
とホトレジストパターンとは直交させる。この状態で陽
極酸化を行う。陽極酸化方法は、化成パッドＰＡＤが液
面から外に出るようにして化成液に浸し、化成パッドＰ
ＡＤに最大７２Ｖから１４４Ｖの直流電圧を印加して行
う。印加の方法は定電流０．５〜５ｍＡ／ｃｍ2になる
ように徐々に０Ｖから昇圧する。最初から高い電圧を印
加した場合、大電流が流れるため、Ａｌ線が溶けゲート
線が断線する。化成液としては３％酒石酸をアンモニア
によりＰＨ７±０．５に調整した溶液をエチレングリコ
ール液で１：９に希釈したものを用いる。電流が０．５
ｍＡ／ｃｍ2の場合、約１０分で化成電圧が１４４Ｖに
なる。この時形成されたＡｌ2Ｏ3（図１（ｂ）の１３）
の厚みは２０００Åである。このＡｌ2Ｏ3はゲート絶縁
膜及び付加容量の誘電体として利用する。なお、１４４
Ｖになり定電圧酸化が行われるようになってから、数分
〜数１０分そのままの状態に保持する事が望ましい。こ
れは均一なＡｌ2Ｏ3膜を得る上で大事なことである。
【００２０】再び図１に戻って説明する。ホトレジスト
を除去した後、端子部Ａｌの被覆用ＩＴＯ及び画素電極
用の透明電極として酸化インジュウムを１０００Åスパ
ッタ蒸着し、加工して端子及び透明電極１７を形成す
る。この時、図４（ｂ）に示す如く、ゲート配線のＡｌ
の陽極酸化していない部分の途中でＩＴＯをる。その
後、ＴＦＴを以下の方法で形成する。全面にプラズマＣ
ＶＤ法により、ＳｉＮ１４を２０００Å形成する。材料
ガスとしてはＳｉＨ4，ＮＨ3を主たる成分とするガスを
使用する。その上に、ａ−Ｓｉ（ｉ）１５を２０００
Å、リンを２．５％ドーピングしたａ−Ｓｉ（ｎ＋）１
６を３００Å堆積する。この時基板温度としては３００
℃とする。材料ガスとしてはａ−ＳｉはＳｉＨ4を主た
る成分とするガスを、ａ−Ｓｉ（ｎ＋）にはＳｉＨ4と
ＰＨ3との混合ガスを使用する。その後、ａ−Ｓｉをパ
ターン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法を用いる。このと
き図４（ｃ）のように端子付近のゲート配線Ａｌの表面
が露出するようにＳｉＮを除去しておくことが必要であ
る。このＡｌの表面の自然酸化膜や変質層を除去するた
めに、りん酸、硝酸、酢酸、水の混合液に３０秒漬けた
後、この上にＴＦＴのドレイン電極を兼ねる信号配線１
８、ソース電極１８’用のＣｒ／Ａｌ−Ｔａ（Ｔａの濃
度１．５原子％）をそれぞれ１０００Å、４０００Åの
厚みにスパッタリングにて形成し、パターン化する。こ
の時図４（ｄ）のように端子部のＩＴＯとゲート配線の
Ａｌとが接続するようにこのＣｒとＡｌ−Ｔａとの積層
膜層１８１で被覆する。こうすることにより端子部のＩ
ＴＯはＣｒ／Ａｌ膜１８１を経てゲート配線と電気的に
接続される。したがって、接触不良の問題は無い。この
後ドレイン電極をマスクとしてａ−Ｓｉ（ｎ＋）１６を
ドライエッチングする。最後に、保護膜としてＳｉＮを
１μｍ形成し端子部上のＳｉＮを除去して後、化成バス
ラインＬとゲート端子Ｇ１，Ｇ２との間を機械的に切断
して、ＴＦＴ基板が完成する。
を除去した後、端子部Ａｌの被覆用ＩＴＯ及び画素電極
用の透明電極として酸化インジュウムを１０００Åスパ
ッタ蒸着し、加工して端子及び透明電極１７を形成す
る。この時、図４（ｂ）に示す如く、ゲート配線のＡｌ
の陽極酸化していない部分の途中でＩＴＯをる。その
後、ＴＦＴを以下の方法で形成する。全面にプラズマＣ
ＶＤ法により、ＳｉＮ１４を２０００Å形成する。材料
ガスとしてはＳｉＨ4，ＮＨ3を主たる成分とするガスを
使用する。その上に、ａ−Ｓｉ（ｉ）１５を２０００
Å、リンを２．５％ドーピングしたａ−Ｓｉ（ｎ＋）１
６を３００Å堆積する。この時基板温度としては３００
℃とする。材料ガスとしてはａ−ＳｉはＳｉＨ4を主た
る成分とするガスを、ａ−Ｓｉ（ｎ＋）にはＳｉＨ4と
ＰＨ3との混合ガスを使用する。その後、ａ−Ｓｉをパ
ターン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法を用いる。このと
き図４（ｃ）のように端子付近のゲート配線Ａｌの表面
が露出するようにＳｉＮを除去しておくことが必要であ
る。このＡｌの表面の自然酸化膜や変質層を除去するた
めに、りん酸、硝酸、酢酸、水の混合液に３０秒漬けた
後、この上にＴＦＴのドレイン電極を兼ねる信号配線１
８、ソース電極１８’用のＣｒ／Ａｌ−Ｔａ（Ｔａの濃
度１．５原子％）をそれぞれ１０００Å、４０００Åの
厚みにスパッタリングにて形成し、パターン化する。こ
の時図４（ｄ）のように端子部のＩＴＯとゲート配線の
Ａｌとが接続するようにこのＣｒとＡｌ−Ｔａとの積層
膜層１８１で被覆する。こうすることにより端子部のＩ
ＴＯはＣｒ／Ａｌ膜１８１を経てゲート配線と電気的に
接続される。したがって、接触不良の問題は無い。この
後ドレイン電極をマスクとしてａ−Ｓｉ（ｎ＋）１６を
ドライエッチングする。最後に、保護膜としてＳｉＮを
１μｍ形成し端子部上のＳｉＮを除去して後、化成バス
ラインＬとゲート端子Ｇ１，Ｇ２との間を機械的に切断
して、ＴＦＴ基板が完成する。
【００２１】図１では各画素が列をなすように配置した
場合を示したが、半ピッチずれた配置でも良い。また、
付加容量Ｃａｄがない場合でも全く同様に製作できるこ
とは勿論である。さらにまた、ここではＩＴＯを形成し
た後ＳｉＮ，ａ−Ｓｉ工程の順であったがこの逆の工程
でも良いことは勿論である。Ａｌの表面処理液はテトラ
メチルアンモニュウムハイドロオキサイドを数％含む有
機アルカリ液に３０秒漬けても同様の効果がある。ここ
ではＡｌ材料としてＡｌにＴａを添加した合金を使用し
たがＴｉやＴａとＴｉを同時に添加した合金でも良い。
この場合添加する量は１．５原子％以下が抵抗やエッチ
ング残渣の点から望ましい。
場合を示したが、半ピッチずれた配置でも良い。また、
付加容量Ｃａｄがない場合でも全く同様に製作できるこ
とは勿論である。さらにまた、ここではＩＴＯを形成し
た後ＳｉＮ，ａ−Ｓｉ工程の順であったがこの逆の工程
でも良いことは勿論である。Ａｌの表面処理液はテトラ
メチルアンモニュウムハイドロオキサイドを数％含む有
機アルカリ液に３０秒漬けても同様の効果がある。ここ
ではＡｌ材料としてＡｌにＴａを添加した合金を使用し
たがＴｉやＴａとＴｉを同時に添加した合金でも良い。
この場合添加する量は１．５原子％以下が抵抗やエッチ
ング残渣の点から望ましい。
【００２２】次に、対向電極及び青、赤、緑のカラーフ
イルタアレーを持つ透光性基板と、上記により製造した
ＴＦＴ基板とを厚み７．３μｍのスペーサを用いて貼り
あわせ、間に液晶を封止し、液晶表示パネルを完成し
た。以下その構造を簡単に説明する。
イルタアレーを持つ透光性基板と、上記により製造した
ＴＦＴ基板とを厚み７．３μｍのスペーサを用いて貼り
あわせ、間に液晶を封止し、液晶表示パネルを完成し
た。以下その構造を簡単に説明する。
【００２３】図５にカラー液晶表示パネルの断面全体構
造を示す。液晶ＬＣを基準に下部には透明ガラス基板１
０上にＴＦＴ等を形成したＴＦＴ基板が配置され、上部
にはカラーフイルタＦＩＬ，遮光用ブラックマトリクス
ＢＭ等が形成された透明ガラス基板１０ｂが配置されて
いる。
造を示す。液晶ＬＣを基準に下部には透明ガラス基板１
０上にＴＦＴ等を形成したＴＦＴ基板が配置され、上部
にはカラーフイルタＦＩＬ，遮光用ブラックマトリクス
ＢＭ等が形成された透明ガラス基板１０ｂが配置されて
いる。
【００２４】図５の中央部分は１画素部分の断面を示
し、左側は透明ガラス基板１０及び１０ｂの左側縁部分
で外部引出線の存在する部分の断面を示し、右側は透明
ガラス基板及び１０ｂの右側縁部で外部引出線の存在し
ない部分の断面を示している。図５の左側、右側のそれ
ぞれに示すシール材ＳＬは、液晶ＬＣを封止するように
構成されており、液晶封入口（図示していない）を除く
透明ガラス基板１０及び１０ｂの縁周囲全体に沿って形
成されている。シール材ＳＬは、例えば、エポキシ樹脂
で形成されている。
し、左側は透明ガラス基板１０及び１０ｂの左側縁部分
で外部引出線の存在する部分の断面を示し、右側は透明
ガラス基板及び１０ｂの右側縁部で外部引出線の存在し
ない部分の断面を示している。図５の左側、右側のそれ
ぞれに示すシール材ＳＬは、液晶ＬＣを封止するように
構成されており、液晶封入口（図示していない）を除く
透明ガラス基板１０及び１０ｂの縁周囲全体に沿って形
成されている。シール材ＳＬは、例えば、エポキシ樹脂
で形成されている。
【００２５】前記上部透明ガラス基板１０ｂ側の共通透
明画素電極１７ｂは、少なくとも１個所において、銀ペ
ースト材ＳＩＬによって、下部透明ガラス基板１０側に
形成された外部引出線１７´に接続されている。この外
部引出線は、前述したゲート電極、ソース電極、ドレイ
ン電極のそれぞれと同一製造工程で形成される。
明画素電極１７ｂは、少なくとも１個所において、銀ペ
ースト材ＳＩＬによって、下部透明ガラス基板１０側に
形成された外部引出線１７´に接続されている。この外
部引出線は、前述したゲート電極、ソース電極、ドレイ
ン電極のそれぞれと同一製造工程で形成される。
【００２６】配向膜ＯＲＩ１及びＯＲＩ２，透明電極１
７、共通透明画素電極１７ｂ、保護膜２０及び２０ｂ、
絶縁膜であるＳｉＮ１４のそれぞれの層は、シール材Ｓ
Ｌの内側に形成される。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
それぞれの外側の表面に形成されている。
７、共通透明画素電極１７ｂ、保護膜２０及び２０ｂ、
絶縁膜であるＳｉＮ１４のそれぞれの層は、シール材Ｓ
Ｌの内側に形成される。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
それぞれの外側の表面に形成されている。
【００２７】液晶ＬＣは、液晶分子の向きを設定する下
部配向膜ＯＲＩ１及びＯＲＩ２の間に封入され、シール
材ＳＬによってシールされている。
部配向膜ＯＲＩ１及びＯＲＩ２の間に封入され、シール
材ＳＬによってシールされている。
【００２８】下部配向膜ＯＲＩ１は、下部透明ガラス基
板１０側の保護膜２０の上部に形成されている。
板１０側の保護膜２０の上部に形成されている。
【００２９】上部透明ガラス基板１０ｂの内側（液晶
側）の表面には、遮光膜ＢＭ、カラーフイルタＦＩＬ、
保護膜２０ｂ、共通透明画素電極１７ｂ及び上部配向膜
ＯＲＩ２が順次積層して設けられている。
側）の表面には、遮光膜ＢＭ、カラーフイルタＦＩＬ、
保護膜２０ｂ、共通透明画素電極１７ｂ及び上部配向膜
ＯＲＩ２が順次積層して設けられている。
【００３０】図６に液晶表示装置の一実施例を示す。こ
の装置は、液晶表示パネル８１と、該液晶表示パネルに
映像信号を与えるための映像信号駆動回路８３と、該液
晶表示パネルに走査信号を与えるための走査回路８４
と、該映像信号駆動回路及び走査回路にＴＦＴ情報を与
えるための制御回路８２を有する。制御回路８２は電源
回路、上位演算処理装置からの情報をＴＦＴ情報に変換
する回路等を含む。前記実施例で得た液晶表示パネルを
それぞれ用いてこの装置に組み込んだところ、いずれも
質の高い画像が得られた。
の装置は、液晶表示パネル８１と、該液晶表示パネルに
映像信号を与えるための映像信号駆動回路８３と、該液
晶表示パネルに走査信号を与えるための走査回路８４
と、該映像信号駆動回路及び走査回路にＴＦＴ情報を与
えるための制御回路８２を有する。制御回路８２は電源
回路、上位演算処理装置からの情報をＴＦＴ情報に変換
する回路等を含む。前記実施例で得た液晶表示パネルを
それぞれ用いてこの装置に組み込んだところ、いずれも
質の高い画像が得られた。
【００３１】
【発明の効果】本発明により、ＴＦＴ基板の製造工程を
１２％短縮でき、さらに歩留を約５％向上でき、コスト
低減を図ることができた。
１２％短縮でき、さらに歩留を約５％向上でき、コスト
低減を図ることができた。
【図１】本発明の１実施例を示す図。
【図２】従来技術の説明図。
【図３】ＡｌとＩＴＯとの接触性を示す図。
【図４】本発明の端子部分の詳細を説明するための図。
【図５】本発明のＴＦＴ基板を用いた液晶表示パネルの
実施例を示す図。
実施例を示す図。
【図６】本発明のＴＦＴ基板を用いた液晶表示装置の実
施例を示す図。
施例を示す図。
１０，１０ｂ・・・基板、１１，１１´・・・Ｃｒ、１
２・・・Ａｌ−Ｔａ合金材料、１３・・・Ａｌ2Ｏ3、１
４・・・ＳｉＮ、１５・・・ａ−Ｓｉ（ｉ）、１６・・
・ａ−Ｓｉ（ｎ＋）、１７・・・透明電極、１７ｂ・・
・共通透明画素電極、１８・・・信号配線、１８´・・
・ソース電極、２０，２０ｂ・・・保護膜、８１・・・
液晶表示パネル、８２・・・制御回路、８３・・・映像
信号駆動回路、８４・・・走査回路、Ｇ1，Ｇ2・・・ゲ
ート端子、Ｇ1′，Ｇ2′・・・ゲート配線、Ｄ1，Ｄ2・
・・ドレイン端子、Ｌ・・・化成バスライン、ｌ2・・
・切断線、ｌ1・・・化成境界線、Ｃａｄｄ・・・付加
容量、ＰＡＤ・・・化成端子、ＯＲＩ１，ＯＲＩ２・・
・配向膜、ＰＯＬ１，ＰＯＬ２・・・偏光板、ＦＩＬ・
・・カラーフイルタ、ＬＣ・・・液晶、ＢＭ・・・ブラ
ックマトリクス、ＢＬ・・・バックライト。
２・・・Ａｌ−Ｔａ合金材料、１３・・・Ａｌ2Ｏ3、１
４・・・ＳｉＮ、１５・・・ａ−Ｓｉ（ｉ）、１６・・
・ａ−Ｓｉ（ｎ＋）、１７・・・透明電極、１７ｂ・・
・共通透明画素電極、１８・・・信号配線、１８´・・
・ソース電極、２０，２０ｂ・・・保護膜、８１・・・
液晶表示パネル、８２・・・制御回路、８３・・・映像
信号駆動回路、８４・・・走査回路、Ｇ1，Ｇ2・・・ゲ
ート端子、Ｇ1′，Ｇ2′・・・ゲート配線、Ｄ1，Ｄ2・
・・ドレイン端子、Ｌ・・・化成バスライン、ｌ2・・
・切断線、ｌ1・・・化成境界線、Ｃａｄｄ・・・付加
容量、ＰＡＤ・・・化成端子、ＯＲＩ１，ＯＲＩ２・・
・配向膜、ＰＯＬ１，ＰＯＬ２・・・偏光板、ＦＩＬ・
・・カラーフイルタ、ＬＣ・・・液晶、ＢＭ・・・ブラ
ックマトリクス、ＢＬ・・・バックライト。
フロントページの続き (72)発明者 加瀬 賢一 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 松永 邦之 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 安生 健二 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 (72)発明者 大和田 淳一 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 (7)
- 【請求項１】絶縁性基板上に形成された複数本のゲート
端子と該ゲート端子に電気的に接続される複数本のゲー
ト配線と、これと交差して配置された複数本の信号配線
と、前記ゲート配線と信号配線との交点に薄膜トランジ
スタを配置してなる薄膜トランジスタ基板において、前
記ゲート端子が、ゲート配線と同一のＡｌ合金薄膜とそ
の上に形成された透明電極膜とで構成され、且つ、前記
透明電極膜の先端部においてこの透明電極と前記ゲート
配線とが前記信号配線に用いられる導電層により電気的
に接続されていることを特徴とする薄膜トランジスタ基
板。 - 【請求項２】前記信号配線がＣｒとその上に形成された
Ａｌ合金からなることを特徴とする請求項１記載の薄膜
トランジスタ基板。 - 【請求項３】前記Ａｌ合金がＴａ、Ｔｉのすくなくとも
いずれかを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２
記載の薄膜トランジスタ基板。 - 【請求項４】前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜が前
記Ａｌ合金の陽極酸化膜を含むことを特徴とする請求項
１、２、３の何れかに記載の薄膜トランジスタ基板。 - 【請求項５】前記信号配線を形成する前に前記ゲート配
線の表面をリン酸、硝酸を含む混合液もしくはテトラメ
チルアンモニュウムハイドロオキサイドを含む有機アル
カリ液に浸ける工程を有することを特徴とする請求項
１、２、３、４の何れかに記載の薄膜トランジスタ基板
の製造方法。 - 【請求項６】請求項１ないし４記載の何れかに記載の薄
膜トランジスタ基板を有することを特徴とする液晶表示
パネル。 - 【請求項７】請求項６記載の液晶表示パネルと、該液晶
表示パネルに映像信号を与えるための映像信号駆動回路
と、走査信号を与えるための走査回路と、該映像信号駆
動回路及び該走査回路に液晶表示パネル用の情報を与え
るための制御回路とを有することを特徴とする液晶表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24296492A JP3362413B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24296492A JP3362413B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695146A true JPH0695146A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3362413B2 JP3362413B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=17096855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24296492A Expired - Lifetime JP3362413B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3362413B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7067814B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-06-27 | Shimadzu Corporation | Radiation detector and a method of manufacturing the detector |
| US7220611B2 (en) | 2003-10-14 | 2007-05-22 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display panel and fabricating method thereof |
| JP2015079265A (ja) * | 1999-10-29 | 2015-04-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電子装置 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP24296492A patent/JP3362413B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015079265A (ja) * | 1999-10-29 | 2015-04-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電子装置 |
| US7067814B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-06-27 | Shimadzu Corporation | Radiation detector and a method of manufacturing the detector |
| US7220611B2 (en) | 2003-10-14 | 2007-05-22 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display panel and fabricating method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3362413B2 (ja) | 2003-01-07 |
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