JPH07134313A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置およびその製造方法Info
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- JPH07134313A JPH07134313A JP27979593A JP27979593A JPH07134313A JP H07134313 A JPH07134313 A JP H07134313A JP 27979593 A JP27979593 A JP 27979593A JP 27979593 A JP27979593 A JP 27979593A JP H07134313 A JPH07134313 A JP H07134313A
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- liquid crystal
- crystal display
- display device
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Abstract
(57)【要約】
【構成】透明ガラス基板（１）面上に、ＩＴＯ膜
（２）、Ｃｒ（またはＴｉ）膜（３）、およびＡｌ合金
膜（４）を順次積層して３層膜を形成し、所定の形状の
ホトレジスト膜（５）をマスクとして、まずＡｌ合金膜
（４）をＢＣｌ3とＣｌ2との混合ガスを用いてドライエ
ッチングし、次に、Ｃｒ（またはＴｉ）膜（３）をＣｌ
2とＯ2（ＴｉはＢＣｌ3とＣｌ2）との混合ガスを用いて
ドライエッチングし、次に、ＩＴＯ膜（２）をＣＨ3Ｏ
ＨとＡｒとの混合ガスを用いてドライエッチングして、
信号線と画素電極部に所定のパターンの前記３層膜を形
成し、前記画素電極部のＡｌ合金膜（４）とＣｒ（また
はＴｉ）膜（３）を除去する構成。 【効果】信号線のパターニングに使用するホトマスクの
数が少なくて済み、製造コストを安くすることができ
る。
（２）、Ｃｒ（またはＴｉ）膜（３）、およびＡｌ合金
膜（４）を順次積層して３層膜を形成し、所定の形状の
ホトレジスト膜（５）をマスクとして、まずＡｌ合金膜
（４）をＢＣｌ3とＣｌ2との混合ガスを用いてドライエ
ッチングし、次に、Ｃｒ（またはＴｉ）膜（３）をＣｌ
2とＯ2（ＴｉはＢＣｌ3とＣｌ2）との混合ガスを用いて
ドライエッチングし、次に、ＩＴＯ膜（２）をＣＨ3Ｏ
ＨとＡｒとの混合ガスを用いてドライエッチングして、
信号線と画素電極部に所定のパターンの前記３層膜を形
成し、前記画素電極部のＡｌ合金膜（４）とＣｒ（また
はＴｉ）膜（３）を除去する構成。 【効果】信号線のパターニングに使用するホトマスクの
数が少なくて済み、製造コストを安くすることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ等の
スイッチング素子と画素電極とを表示画素の一単位とす
るアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置およびそ
の製造方法に関する。
スイッチング素子と画素電極とを表示画素の一単位とす
るアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置およびそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アクティブ・マトリクス方式の液晶表示
装置は、液晶表示パネル（液晶表示素子、あるいは液晶
表示部）において、マトリクス状に配列された複数の画
素電極のそれぞれに対応して非線形素子であるスイッチ
ング素子を設けたものである。すなわち、例えば、２枚
の透明ガラス基板を所定の間隙を隔てて重ね合わせ、前
記両基板間に液晶を封止し、第１の透明ガラス基板面上
には、水平方向に延在し、かつ垂直方向に複数本配置さ
れた走査信号線（ゲート信号線または水平信号線）と、
垂直方向に延在し、かつ水平方向に複数本配置された映
像信号線（ドレイン信号線または垂直信号線）と、隣接
する２本の走査信号線と隣接する２本の映像信号線との
交差領域内にそれぞれ画素毎に配置された薄膜トランジ
スタと透明画素電極とを設け、第２の透明ガラス基板面
上には第１の透明ガラス基板の透明画素電極に対向して
共通透明画素電極を設け、各画素を分離・独立して駆動
する。これにより、クロストークの発生を防ぎ、画素の
数を大幅に増加することができるので、高品質の表示画
面を提供することができる。各画素における液晶は理論
的には常時駆動（デューティ比１．０）されているの
で、時分割駆動方式を採用しており、いわゆる単純マト
リクス方式と比べてコントラストが良く、特にカラー液
晶表示装置では欠かせない技術となりつつある。
装置は、液晶表示パネル（液晶表示素子、あるいは液晶
表示部）において、マトリクス状に配列された複数の画
素電極のそれぞれに対応して非線形素子であるスイッチ
ング素子を設けたものである。すなわち、例えば、２枚
の透明ガラス基板を所定の間隙を隔てて重ね合わせ、前
記両基板間に液晶を封止し、第１の透明ガラス基板面上
には、水平方向に延在し、かつ垂直方向に複数本配置さ
れた走査信号線（ゲート信号線または水平信号線）と、
垂直方向に延在し、かつ水平方向に複数本配置された映
像信号線（ドレイン信号線または垂直信号線）と、隣接
する２本の走査信号線と隣接する２本の映像信号線との
交差領域内にそれぞれ画素毎に配置された薄膜トランジ
スタと透明画素電極とを設け、第２の透明ガラス基板面
上には第１の透明ガラス基板の透明画素電極に対向して
共通透明画素電極を設け、各画素を分離・独立して駆動
する。これにより、クロストークの発生を防ぎ、画素の
数を大幅に増加することができるので、高品質の表示画
面を提供することができる。各画素における液晶は理論
的には常時駆動（デューティ比１．０）されているの
で、時分割駆動方式を採用しており、いわゆる単純マト
リクス方式と比べてコントラストが良く、特にカラー液
晶表示装置では欠かせない技術となりつつある。
【０００３】なお、薄膜トランジスタを使用したアクテ
ィブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、例えば特開昭
６３−３０９９２１号公報や、「冗長構成を採用した1
2.5型アクティブ・マトリクス方式カラー液晶ディスプ
レイ」、日経エレクトロニクス、頁193〜210、1986年12
月15日、日経マグロウヒル社発行、で知られている。
ィブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、例えば特開昭
６３−３０９９２１号公報や、「冗長構成を採用した1
2.5型アクティブ・マトリクス方式カラー液晶ディスプ
レイ」、日経エレクトロニクス、頁193〜210、1986年12
月15日、日経マグロウヒル社発行、で知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置で
は、信号線と画素電極とを異なるホトマスクを用いたホ
トリソグラフィー工程およびエッチング工程によりパタ
ーニングするので、製造コストが高くなる問題がある。
は、信号線と画素電極とを異なるホトマスクを用いたホ
トリソグラフィー工程およびエッチング工程によりパタ
ーニングするので、製造コストが高くなる問題がある。
【０００５】本発明の目的は、製造コストが安価な液晶
表示装置およびその製造方法を提供することにある。
表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の液晶表示装置は、第１の基板と第２の基板
とを所定の間隙を隔てて重ね合わせ、前記両基板間に液
晶を封止し、前記第１の基板面上には、水平方向に延在
し、かつ垂直方向に複数本配置された走査信号線と、垂
直方向に延在し、かつ水平方向に複数本配置された映像
信号線と、隣接する２本の前記走査信号線と隣接する２
本の前記映像信号線との交差領域内にそれぞれ配置され
たスイッチング素子と第１の画素電極とを設け、前記第
２の基板面上には前記第１の画素電極に対向して第２の
画素電極を設けたアクティブ・マトリクス方式の液晶表
示装置において、前記信号線の少なくとも一方が透明導
電膜、中間金属膜、およびＡｌ（アルミニウム）または
Ａｌ合金膜を順次積層して成ることを特徴とする。
に、本発明の液晶表示装置は、第１の基板と第２の基板
とを所定の間隙を隔てて重ね合わせ、前記両基板間に液
晶を封止し、前記第１の基板面上には、水平方向に延在
し、かつ垂直方向に複数本配置された走査信号線と、垂
直方向に延在し、かつ水平方向に複数本配置された映像
信号線と、隣接する２本の前記走査信号線と隣接する２
本の前記映像信号線との交差領域内にそれぞれ配置され
たスイッチング素子と第１の画素電極とを設け、前記第
２の基板面上には前記第１の画素電極に対向して第２の
画素電極を設けたアクティブ・マトリクス方式の液晶表
示装置において、前記信号線の少なくとも一方が透明導
電膜、中間金属膜、およびＡｌ（アルミニウム）または
Ａｌ合金膜を順次積層して成ることを特徴とする。
【０００７】また、前記透明導電膜がＩＴＯ膜（インジ
ウム・スズ酸化物（Indium-Tin-Oxide）膜：ネサ膜）で
あることを特徴とする。
ウム・スズ酸化物（Indium-Tin-Oxide）膜：ネサ膜）で
あることを特徴とする。
【０００８】また、前記中間金属膜がＣｒ膜またはＴｉ
膜であることを特徴とする。
膜であることを特徴とする。
【０００９】また、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、前記第１の基板面上に、透明導電膜、中間金属膜、
およびＡｌまたはＡｌ合金膜から成る積層膜を順次形成
する工程と、前記積層膜の上に所定のパターンを有する
レジスト膜を形成する工程と、それぞれ所定のエッチン
グガスを用いて前記積層膜を順次ドライエッチングして
前記信号線を形成する工程とを有することを特徴とす
る。
は、前記第１の基板面上に、透明導電膜、中間金属膜、
およびＡｌまたはＡｌ合金膜から成る積層膜を順次形成
する工程と、前記積層膜の上に所定のパターンを有する
レジスト膜を形成する工程と、それぞれ所定のエッチン
グガスを用いて前記積層膜を順次ドライエッチングして
前記信号線を形成する工程とを有することを特徴とす
る。
【００１０】また、前記積層膜を積層、パターニングす
る工程において、前記第１の画素電極を形成する領域に
も前記積層膜を積層、パターニングし、その後、前記領
域の前記ＡｌまたはＡｌ合金膜と前記中間金属膜を除去
することを特徴とする。
る工程において、前記第１の画素電極を形成する領域に
も前記積層膜を積層、パターニングし、その後、前記領
域の前記ＡｌまたはＡｌ合金膜と前記中間金属膜を除去
することを特徴とする。
【００１１】また、前記中間金属膜がＣｒ膜から成り、
Ｃｌ2とＯ2とを含む混合ガスを用いて前記Ｃｒ膜をドラ
イエッチングすることを特徴とする。
Ｃｌ2とＯ2とを含む混合ガスを用いて前記Ｃｒ膜をドラ
イエッチングすることを特徴とする。
【００１２】また、前記中間金属膜がＴｉ膜から成り、
ＢＣｌ3とＣｌ2とを含む混合ガスを用いて前記Ｔｉ膜を
ドライエッチングすることを特徴とする。
ＢＣｌ3とＣｌ2とを含む混合ガスを用いて前記Ｔｉ膜を
ドライエッチングすることを特徴とする。
【００１３】また、前記透明導電膜がＩＴＯ膜から成
り、ＣＨ3ＯＨとＡｒとを含む混合ガスを用いて前記Ｉ
ＴＯ膜をドライエッチングすることを特徴とする。
り、ＣＨ3ＯＨとＡｒとを含む混合ガスを用いて前記Ｉ
ＴＯ膜をドライエッチングすることを特徴とする。
【００１４】また、ＢＣｌ3とＣｌ2とを含む混合ガスを
用いて前記ＡｌまたはＡｌ合金膜をドライエッチングす
ることを特徴とする。
用いて前記ＡｌまたはＡｌ合金膜をドライエッチングす
ることを特徴とする。
【００１５】このように本発明では、信号線のパターニ
ングと画素電極のパターニングとを同時に行なうことを
骨子とする。信号線は電気抵抗が低いことが要求され
る。画素電極を構成する透明導電膜としては、例えばイ
ンジウム・スズ酸化物、すなわち、ＩＴＯ膜が用いられ
るが、このＩＴＯ膜は固有抵抗率が３×１０~4Ω・ｃｍ
と高いため、ＩＴＯ膜単層を信号線として実用すること
はできない。したがって、抵抗の低い金属膜と２層構造
で使用することが望ましい。最も代表的な例は、ＩＴＯ
膜とＡｌまたはＡｌ合金膜との２層構造とすることであ
る。しかし、ＩＴＯ膜とＡｌまたはＡｌ合金膜とを積層
した場合は、ＩＴＯ膜とＡｌまたはＡｌ合金膜との界面
にＡｌ2Ｏ3膜が自然に形成されるために、ＩＴＯ膜とＡ
ｌまたはＡｌ合金膜との電気的接触が得られないという
問題がある。これを解決するために、本発明では、透明
導電膜とＡｌまたはＡｌ合金膜との間に中間金属膜を入
れた３層構造としている。中間金属膜としては、例えば
Ｃｒ膜やＴｉ膜を用いる。Ｃｒ膜やＴｉ膜は共に、ＩＴ
Ｏ膜との電気的接触、ＡｌまたはＡｌ合金膜との電気的
接触のどちらも良好であり、上記の問題を解決すること
ができる。また、ＩＴＯ膜との接着性、ＡｌまたはＡｌ
合金膜との接触性のどちらも良好である。さらに、本発
明の他の特徴として、このような積層膜をパターニング
するのに、ドライエッチングを用いる。通常の液晶表示
装置の製造工程では、薄膜のパターニングにはウェット
エッチングを用いるのが一般的であるが、多層膜のパタ
ーニングには適していない。以下、これを図３を用いて
説明する。
ングと画素電極のパターニングとを同時に行なうことを
骨子とする。信号線は電気抵抗が低いことが要求され
る。画素電極を構成する透明導電膜としては、例えばイ
ンジウム・スズ酸化物、すなわち、ＩＴＯ膜が用いられ
るが、このＩＴＯ膜は固有抵抗率が３×１０~4Ω・ｃｍ
と高いため、ＩＴＯ膜単層を信号線として実用すること
はできない。したがって、抵抗の低い金属膜と２層構造
で使用することが望ましい。最も代表的な例は、ＩＴＯ
膜とＡｌまたはＡｌ合金膜との２層構造とすることであ
る。しかし、ＩＴＯ膜とＡｌまたはＡｌ合金膜とを積層
した場合は、ＩＴＯ膜とＡｌまたはＡｌ合金膜との界面
にＡｌ2Ｏ3膜が自然に形成されるために、ＩＴＯ膜とＡ
ｌまたはＡｌ合金膜との電気的接触が得られないという
問題がある。これを解決するために、本発明では、透明
導電膜とＡｌまたはＡｌ合金膜との間に中間金属膜を入
れた３層構造としている。中間金属膜としては、例えば
Ｃｒ膜やＴｉ膜を用いる。Ｃｒ膜やＴｉ膜は共に、ＩＴ
Ｏ膜との電気的接触、ＡｌまたはＡｌ合金膜との電気的
接触のどちらも良好であり、上記の問題を解決すること
ができる。また、ＩＴＯ膜との接着性、ＡｌまたはＡｌ
合金膜との接触性のどちらも良好である。さらに、本発
明の他の特徴として、このような積層膜をパターニング
するのに、ドライエッチングを用いる。通常の液晶表示
装置の製造工程では、薄膜のパターニングにはウェット
エッチングを用いるのが一般的であるが、多層膜のパタ
ーニングには適していない。以下、これを図３を用いて
説明する。
【００１６】図３（ａ）〜（ｄ）は、ウェットエッチン
グを用いて多層膜のパターニングを行なう工程断面図で
ある。まず、透明ガラス基板１の上にＩＴＯ膜２を形成
し、その上に例えば、中間金属膜としてのＣｒ膜３とＡ
ｌ合金膜４を形成する。次いで、この３層膜上にホトレ
ジスト膜５を塗布形成した後、通常のホトリソグラフィ
ー工程を用いてホトレジスト膜５を所定の形状にパター
ニングする（図３（ａ））。
グを用いて多層膜のパターニングを行なう工程断面図で
ある。まず、透明ガラス基板１の上にＩＴＯ膜２を形成
し、その上に例えば、中間金属膜としてのＣｒ膜３とＡ
ｌ合金膜４を形成する。次いで、この３層膜上にホトレ
ジスト膜５を塗布形成した後、通常のホトリソグラフィ
ー工程を用いてホトレジスト膜５を所定の形状にパター
ニングする（図３（ａ））。
【００１７】次に、このホトレジスト膜５をマスクとし
て、まず、Ａｌ合金膜４をリン酸−硝酸系エッチング液
を用いたウェットエッチングによりパターニングする
（図３（ｂ））。
て、まず、Ａｌ合金膜４をリン酸−硝酸系エッチング液
を用いたウェットエッチングによりパターニングする
（図３（ｂ））。
【００１８】次に、ホトレジスト膜５をマスクとして、
Ｃｒ膜３を第２硝酸セリウムアンモニウムエッチング液
を用いたウェットエッチングによりパターニングする
（図３（ｃ））。
Ｃｒ膜３を第２硝酸セリウムアンモニウムエッチング液
を用いたウェットエッチングによりパターニングする
（図３（ｃ））。
【００１９】次に、ホトレジスト膜５をマスクとして、
ＩＴＯ膜２を塩酸系エッチング液を用いたウェットエッ
チングによりパターニングする（図３（ｄ））。この
後、ホトレジスト膜５を除去する。
ＩＴＯ膜２を塩酸系エッチング液を用いたウェットエッ
チングによりパターニングする（図３（ｄ））。この
後、ホトレジスト膜５を除去する。
【００２０】このようにウェットエッチングを用いた多
層膜のパターニング法では、結果的にパターニングは可
能であるが、その断面形状は図３（ｄ）に示すように、
Ａｌ合金膜４とＣｒ膜４がひさし状に形成されてしま
う。このような断面形状の多層膜は剥がれ易い、ひさし
の下に異物が溜り易いという問題がある。このような従
来の等方性のウェットエッチングに対し、ドライエッチ
ングは異方性エッチングのため、良好な断面形状を得る
ことができる。
層膜のパターニング法では、結果的にパターニングは可
能であるが、その断面形状は図３（ｄ）に示すように、
Ａｌ合金膜４とＣｒ膜４がひさし状に形成されてしま
う。このような断面形状の多層膜は剥がれ易い、ひさし
の下に異物が溜り易いという問題がある。このような従
来の等方性のウェットエッチングに対し、ドライエッチ
ングは異方性エッチングのため、良好な断面形状を得る
ことができる。
【００２１】
【作用】本発明の液晶表示装置では、透明導電膜、中間
金属膜、およびＡｌまたはＡｌ合金膜の積層膜により、
信号線を、あるいは信号線と画素電極とを同時に形成す
るため、パターニングに使用するホトマスクの数が少な
くて済み、製造コストを安くすることができる。また、
信号線にＡｌまたはＡｌ合金膜が含まれているため、信
号線の電気抵抗を低くすることができ、大画面、高精細
用に好適な液晶表示装置を実現することができる。さら
に、信号線のパターニングにドライエッチングを用いる
ため、断面形状の良好な配線が得られ、信頼性の高い液
晶表示装置を提供することができる。
金属膜、およびＡｌまたはＡｌ合金膜の積層膜により、
信号線を、あるいは信号線と画素電極とを同時に形成す
るため、パターニングに使用するホトマスクの数が少な
くて済み、製造コストを安くすることができる。また、
信号線にＡｌまたはＡｌ合金膜が含まれているため、信
号線の電気抵抗を低くすることができ、大画面、高精細
用に好適な液晶表示装置を実現することができる。さら
に、信号線のパターニングにドライエッチングを用いる
ため、断面形状の良好な配線が得られ、信頼性の高い液
晶表示装置を提供することができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例の液晶表示装置およ
びその製造方法を図を用いて説明する。
びその製造方法を図を用いて説明する。
【００２３】図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の液晶表示
装置の液晶表示パネルを構成する透明ガラス基板の製造
工程断面図である。図２は、図１の製造工程を用いて製
造された透明ガラス基板の部分平面図である。
装置の液晶表示パネルを構成する透明ガラス基板の製造
工程断面図である。図２は、図１の製造工程を用いて製
造された透明ガラス基板の部分平面図である。
【００２４】まず、透明ガラス基板１の面上に膜厚約１
００ｎｍのＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）膜２、膜厚約５
０ｎｍのＣｒ膜３、および膜厚約１００ｎｍのＡｌ−Ｔ
ａ合金膜４をスパッタ蒸着法を用いて順次積層形成す
る。次いで、この上にホトレジスト膜５を塗布形成し、
通常のホトリソグラフィー工程（露光・現像工程）を用
いてホトレジスト膜５を所定の形状にパターニングする
（図１（ａ）・第１回目のホト工程）。
００ｎｍのＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）膜２、膜厚約５
０ｎｍのＣｒ膜３、および膜厚約１００ｎｍのＡｌ−Ｔ
ａ合金膜４をスパッタ蒸着法を用いて順次積層形成す
る。次いで、この上にホトレジスト膜５を塗布形成し、
通常のホトリソグラフィー工程（露光・現像工程）を用
いてホトレジスト膜５を所定の形状にパターニングする
（図１（ａ）・第１回目のホト工程）。
【００２５】次に、このホトレジスト膜５をマスクとし
て、まず、Ａｌ−Ｔａ膜４をＢＣｌ3（２００ｃｃ）と
Ｃｌ2（２５０ｃｃ）との混合ガス（圧力１００ｍＴｏ
ｒｒ）を用いたドライエッチング（ＲＦ ２ｋＷ）によ
りパターニングする。次いで、Ｃｒ膜３をＣｌ2（２５
０ｃｃ）とＯ2（４００ｃｃ）との混合ガス（圧力６０
０ｍＴｏｒｒ）を用いたドライエッチング（ＲＦ ２ｋ
Ｗ）によりパターニングする。次いで、ホトレジスト膜
５を除去した後、ＩＴＯ膜２をＣＨ3ＯＨ（２０ｃｃ）
とＡｒ（４９ｃｃ）との混合ガス（圧力１００ｍＴｏｒ
ｒ）を用いたドライエッチング（ＲＦ ２ｋＷ）により
パターニングする。これにより、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）のゲート電極を含む走査信号線と画素電極、ゲー
ト端子部、ドレイン端子部のパターンが形成される（図
１（ｂ））。なお、ＩＴＯ膜２のドライエッチングは時
間がかかるので、ホトレジスト膜５をその前に剥離しな
いと、ホトレジスト膜がドライエッチングのイオン衝撃
により変質し易い。ホトレジスト膜が変質すると、ドラ
イエッチング後に剥離しようとしても剥離できなくなる
ことがある。これを防止するために、ＩＴＯ膜をパター
ニングする前にホトレジスト膜５を剥離するのが望まし
い。
て、まず、Ａｌ−Ｔａ膜４をＢＣｌ3（２００ｃｃ）と
Ｃｌ2（２５０ｃｃ）との混合ガス（圧力１００ｍＴｏ
ｒｒ）を用いたドライエッチング（ＲＦ ２ｋＷ）によ
りパターニングする。次いで、Ｃｒ膜３をＣｌ2（２５
０ｃｃ）とＯ2（４００ｃｃ）との混合ガス（圧力６０
０ｍＴｏｒｒ）を用いたドライエッチング（ＲＦ ２ｋ
Ｗ）によりパターニングする。次いで、ホトレジスト膜
５を除去した後、ＩＴＯ膜２をＣＨ3ＯＨ（２０ｃｃ）
とＡｒ（４９ｃｃ）との混合ガス（圧力１００ｍＴｏｒ
ｒ）を用いたドライエッチング（ＲＦ ２ｋＷ）により
パターニングする。これにより、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）のゲート電極を含む走査信号線と画素電極、ゲー
ト端子部、ドレイン端子部のパターンが形成される（図
１（ｂ））。なお、ＩＴＯ膜２のドライエッチングは時
間がかかるので、ホトレジスト膜５をその前に剥離しな
いと、ホトレジスト膜がドライエッチングのイオン衝撃
により変質し易い。ホトレジスト膜が変質すると、ドラ
イエッチング後に剥離しようとしても剥離できなくなる
ことがある。これを防止するために、ＩＴＯ膜をパター
ニングする前にホトレジスト膜５を剥離するのが望まし
い。
【００２６】次に、パターニングされた積層膜２、３、
４を有する透明ガラス基板１上に、膜厚約３５０ｎｍの
ＳｉＮ（窒化シリコン）から成るゲート絶縁膜６、膜厚
約２００ｎｍのｉ型（真性、導電型決定不純物がドープ
されていない）非晶質シリコン（Ｓｉ）膜７、オーミッ
クコンタクト用のリン（Ｐ）をドープした膜厚約３０ｎ
ｍの高濃度ｎ型Ｓｉ膜８を順次形成する。次いで、ホト
リソグラフィー工程とドライエッチング工程により、ｎ
型非晶質Ｓｉ膜８とｉ型非晶質Ｓｉ膜７とをパターニン
グした後、ホトレジスト膜（図示せず）を除去する（図
１（ｃ）・第２回目のホト工程）。
４を有する透明ガラス基板１上に、膜厚約３５０ｎｍの
ＳｉＮ（窒化シリコン）から成るゲート絶縁膜６、膜厚
約２００ｎｍのｉ型（真性、導電型決定不純物がドープ
されていない）非晶質シリコン（Ｓｉ）膜７、オーミッ
クコンタクト用のリン（Ｐ）をドープした膜厚約３０ｎ
ｍの高濃度ｎ型Ｓｉ膜８を順次形成する。次いで、ホト
リソグラフィー工程とドライエッチング工程により、ｎ
型非晶質Ｓｉ膜８とｉ型非晶質Ｓｉ膜７とをパターニン
グした後、ホトレジスト膜（図示せず）を除去する（図
１（ｃ）・第２回目のホト工程）。
【００２７】次に、ホトリソグラフィー工程によりホト
レジスト膜（図示せず）を形成した後、ＳＦ6ガスを用
いたドライエッチングによりゲート絶縁膜６をパターニ
ングする（図１（ｄ）・第３回目のホト工程）。
レジスト膜（図示せず）を形成した後、ＳＦ6ガスを用
いたドライエッチングによりゲート絶縁膜６をパターニ
ングする（図１（ｄ）・第３回目のホト工程）。
【００２８】次に、このゲート絶縁膜６をマスクとし
て、ＢＣｌ3とＣｌ2との混合ガスを用いたドライエッチ
ングによりＡｌ−Ｔａ合金膜４の一部（画素電極部とゲ
ート・ドレイン端子部の一部）を除去し、さらに、Ｃｌ
2とＯ2との混合ガスを用いたドライエッチングによりＣ
ｒ膜３の一部（画素電極部とゲート・ドレイン端子部の
一部）を除去した後、ホトレジスト膜を除去する。これ
により、画素電極部とゲート・ドレイン端子部の一部が
ＩＴＯ膜２のみとなり、画素電極部とゲート・ドレイン
端子部が完成する。なお、ゲート・ドレイン端子部の幅
は、配線部（すなわち、走査信号線および映像信号線）
より広いので、ＩＴＯ膜２のみでよい。
て、ＢＣｌ3とＣｌ2との混合ガスを用いたドライエッチ
ングによりＡｌ−Ｔａ合金膜４の一部（画素電極部とゲ
ート・ドレイン端子部の一部）を除去し、さらに、Ｃｌ
2とＯ2との混合ガスを用いたドライエッチングによりＣ
ｒ膜３の一部（画素電極部とゲート・ドレイン端子部の
一部）を除去した後、ホトレジスト膜を除去する。これ
により、画素電極部とゲート・ドレイン端子部の一部が
ＩＴＯ膜２のみとなり、画素電極部とゲート・ドレイン
端子部が完成する。なお、ゲート・ドレイン端子部の幅
は、配線部（すなわち、走査信号線および映像信号線）
より広いので、ＩＴＯ膜２のみでよい。
【００２９】次に、映像信号線、薄膜トランジスタのソ
ース・ドレイン電極、付加容量素子の電極のための金属
膜として、膜厚約６０ｎｍのＣｒ膜と、膜厚約４５０ｎ
ｍのＡｌ−Ｓｉ合金膜の２層膜から成る電極・配線９を
スパッタ蒸着法により形成する。次いで、ホトリソグラ
フィー工程とドライエッチング工程により電極・配線９
をパターニングする（第４回目のホト工程）。次いで、
この電極・配線９をマスクとしてｎ型非晶質Ｓｉ膜８を
ドライエッチングした後、ホトレジスト膜を除去する
（図１（ｅ））。
ース・ドレイン電極、付加容量素子の電極のための金属
膜として、膜厚約６０ｎｍのＣｒ膜と、膜厚約４５０ｎ
ｍのＡｌ−Ｓｉ合金膜の２層膜から成る電極・配線９を
スパッタ蒸着法により形成する。次いで、ホトリソグラ
フィー工程とドライエッチング工程により電極・配線９
をパターニングする（第４回目のホト工程）。次いで、
この電極・配線９をマスクとしてｎ型非晶質Ｓｉ膜８を
ドライエッチングした後、ホトレジスト膜を除去する
（図１（ｅ））。
【００３０】次に、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮから
成る保護膜１０を形成し、次いで、ホトリソグラフィー
工程とドライエッチング工程によりパターニングした
後、ホトレジスト膜を除去する（第５回目のホト工
程）。これにより、薄膜トランジスタが形成された透明
ガラス基板（ＴＦＴ基板と称される）が完成する。
成る保護膜１０を形成し、次いで、ホトリソグラフィー
工程とドライエッチング工程によりパターニングした
後、ホトレジスト膜を除去する（第５回目のホト工
程）。これにより、薄膜トランジスタが形成された透明
ガラス基板（ＴＦＴ基板と称される）が完成する。
【００３１】本実施例では、ＩＴＯ膜２、Ｃｒ膜３、お
よびＡｌ−Ｔａ合金膜４の積層膜により、走査信号線と
画素電極とを同時に形成するため、パターニングに使用
するホトマスクの数が５枚と少なくて済み（従来は７
枚）、製造コストを約２０％安くすることができた。ま
た、走査信号線にＡｌ−Ｔａ合金膜４が含まれているた
め、走査信号線の電気抵抗を低くすることができ、１０
形以上の大画面、高精細用に好適な液晶表示装置を実現
することができる。さらに、走査信号線のパターニング
にドライエッチングを用いたため、断面形状の良好な配
線が得られ、信頼性の高い液晶表示装置を提供すること
ができる。
よびＡｌ−Ｔａ合金膜４の積層膜により、走査信号線と
画素電極とを同時に形成するため、パターニングに使用
するホトマスクの数が５枚と少なくて済み（従来は７
枚）、製造コストを約２０％安くすることができた。ま
た、走査信号線にＡｌ−Ｔａ合金膜４が含まれているた
め、走査信号線の電気抵抗を低くすることができ、１０
形以上の大画面、高精細用に好適な液晶表示装置を実現
することができる。さらに、走査信号線のパターニング
にドライエッチングを用いたため、断面形状の良好な配
線が得られ、信頼性の高い液晶表示装置を提供すること
ができる。
【００３２】なお、ここでは、中間金属膜としてＣｒ膜
を用いたが、この代わりにＴｉ膜（例えば膜厚は約５０
ｎｍ）を用いた場合も同様の効果を得ることができた。
なお、このＴｉ膜のドライエッチングのガスとしては、
Ａｌ合金膜と同一のＢＣｌ3とＣｌ2との混合ガスを用い
る。したがって、Ａｌ合金膜のエッチングに引き続くＴ
ｉ膜のエッチング時に、ガスの切り換えをしなくて済
む。また、Ｃｒ膜はＡｌ合金膜とほぼ同一のエッチング
レートなので、Ａｌ合金膜がひさし状になりにくい。一
方、中間金属膜としてＣｒ膜を用いる場合は、Ａｌ合金
膜のエッチングガスではエッチングされないため、マー
ジンを増大することができる。また、Ａｌ−Ｔａ合金膜
４の代わりに、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｔｉ−
Ｔａ、Ａｌ−Ｐｄ等の合金膜やＡｌ膜を用いてもよい。
また、上記実施例では、本発明を走査信号線に適用した
例を示したが、映像信号線に適用することも可能であ
る。その他、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることは勿論である。
を用いたが、この代わりにＴｉ膜（例えば膜厚は約５０
ｎｍ）を用いた場合も同様の効果を得ることができた。
なお、このＴｉ膜のドライエッチングのガスとしては、
Ａｌ合金膜と同一のＢＣｌ3とＣｌ2との混合ガスを用い
る。したがって、Ａｌ合金膜のエッチングに引き続くＴ
ｉ膜のエッチング時に、ガスの切り換えをしなくて済
む。また、Ｃｒ膜はＡｌ合金膜とほぼ同一のエッチング
レートなので、Ａｌ合金膜がひさし状になりにくい。一
方、中間金属膜としてＣｒ膜を用いる場合は、Ａｌ合金
膜のエッチングガスではエッチングされないため、マー
ジンを増大することができる。また、Ａｌ−Ｔａ合金膜
４の代わりに、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｔｉ−
Ｔａ、Ａｌ−Ｐｄ等の合金膜やＡｌ膜を用いてもよい。
また、上記実施例では、本発明を走査信号線に適用した
例を示したが、映像信号線に適用することも可能であ
る。その他、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、透明
導電膜、中間金属膜、およびＡｌまたはＡｌ合金膜の積
層膜により、信号線、あるいは信号線と画素電極とを同
時に形成するため、パターニングに使用するホトマスク
の数が少なくて済み、製造コストを安くすることができ
る。また、信号線に電気抵抗の低いＡｌまたはＡｌ合金
膜が含まれているため、１０形以上の大画面、高精細の
液晶表示装置においても、高画質表示を実現することが
できる。さらに、信号線のパターニングにドライエッチ
ングを用いるため、断面形状の良好な配線が得られ、信
頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。
導電膜、中間金属膜、およびＡｌまたはＡｌ合金膜の積
層膜により、信号線、あるいは信号線と画素電極とを同
時に形成するため、パターニングに使用するホトマスク
の数が少なくて済み、製造コストを安くすることができ
る。また、信号線に電気抵抗の低いＡｌまたはＡｌ合金
膜が含まれているため、１０形以上の大画面、高精細の
液晶表示装置においても、高画質表示を実現することが
できる。さらに、信号線のパターニングにドライエッチ
ングを用いるため、断面形状の良好な配線が得られ、信
頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。
【図１】本発明の液晶表示装置の液晶表示パネルを構成
する透明ガラス基板の製造工程断面図である。
する透明ガラス基板の製造工程断面図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の液晶表示パネルを構成
する透明ガラス基板の部分平面図である。
する透明ガラス基板の部分平面図である。
【図３】ウェットエッチングを用いて多層膜のパターニ
ングを行なう工程断面図である。
ングを行なう工程断面図である。
１…透明ガラス基板、２…ＩＴＯ膜、３…Ｃｒ膜、４…
Ａｌ−Ｔａ合金膜、５…ホトレジスト膜、６…ゲート絶
縁膜、７…ｉ型非晶質Ｓｉ膜、８…高濃度ｎ型Ｓｉ膜、
９…電極・配線、１０…保護膜。
Ａｌ−Ｔａ合金膜、５…ホトレジスト膜、６…ゲート絶
縁膜、７…ｉ型非晶質Ｓｉ膜、８…高濃度ｎ型Ｓｉ膜、
９…電極・配線、１０…保護膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高畠 勝 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】第１の基板と第２の基板とを所定の間隙を
隔てて重ね合わせ、前記両基板間に液晶を封止し、前記
第１の基板面上には、水平方向に延在し、かつ垂直方向
に複数本配置された走査信号線と、垂直方向に延在し、
かつ水平方向に複数本配置された映像信号線と、隣接す
る２本の前記走査信号線と隣接する２本の前記映像信号
線との交差領域内にそれぞれ配置されたスイッチング素
子と第１の画素電極とを設け、前記第２の基板面上には
前記第１の画素電極に対向して第２の画素電極を設けた
アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置において、
前記信号線の少なくとも一方が透明導電膜、中間金属
膜、およびＡｌまたはＡｌ合金膜を順次積層して成るこ
とを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】前記透明導電膜がＩＴＯ膜であることを特
徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】前記中間金属膜がＣｒ膜またはＴｉ膜であ
ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】第１の基板と第２の基板とを所定の間隙を
隔てて重ね合わせ、前記両基板間に液晶を封止し、前記
第１の基板面上には、水平方向に延在し、かつ垂直方向
に複数本配置された走査信号線と、垂直方向に延在し、
かつ水平方向に複数本配置された映像信号線と、隣接す
る２本の前記走査信号線と隣接する２本の前記映像信号
線との交差領域内にそれぞれ配置されたスイッチング素
子と第１の画素電極とを設け、前記第２の基板面上には
前記第１の画素電極に対向して第２の画素電極を設けた
アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置の製造方法
において、前記第１の基板面上に、透明導電膜、中間金
属膜、およびＡｌまたはＡｌ合金膜から成る積層膜を順
次形成する工程と、前記積層膜の上に所定のパターンを
有するレジスト膜を形成する工程と、それぞれ所定のエ
ッチングガスを用いて前記積層膜を順次ドライエッチン
グして前記信号線を形成する工程とを有することを特徴
とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項５】前記積層膜を積層、パターニングする工程
において、前記第１の画素電極を形成する領域にも前記
積層膜を積層、パターニングし、その後、前記領域の前
記ＡｌまたはＡｌ合金膜と前記中間金属膜を除去するこ
とを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項６】前記中間金属膜がＣｒ膜から成り、Ｃｌ2
とＯ2とを含む混合ガスを用いて前記Ｃｒ膜をドライエ
ッチングすることを特徴とする請求項４記載の液晶表示
装置の製造方法。 - 【請求項７】前記中間金属膜がＴｉ膜から成り、ＢＣｌ
3とＣｌ2とを含む混合ガスを用いて前記Ｔｉ膜をドライ
エッチングすることを特徴とする請求項４記載の液晶表
示装置の製造方法。 - 【請求項８】前記透明導電膜がＩＴＯ膜から成り、ＣＨ
3ＯＨとＡｒとを含む混合ガスを用いて前記ＩＴＯ膜を
ドライエッチングすることを特徴とする請求項４、５、
６または７記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項９】ＢＣｌ3とＣｌ2とを含む混合ガスを用いて
前記ＡｌまたはＡｌ合金膜をドライエッチングすること
を特徴とする請求項４、５、６、７または８記載の液晶
表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27979593A JPH07134313A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27979593A JPH07134313A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134313A true JPH07134313A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17616022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27979593A Pending JPH07134313A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07134313A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466387B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2005-01-13 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 5 마스크공정을 이용한 액정 디스플레이의 제조방법 |
| JP2007322610A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置の製造方法および表示装置 |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP27979593A patent/JPH07134313A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466387B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2005-01-13 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 5 마스크공정을 이용한 액정 디스플레이의 제조방법 |
| JP2007322610A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置の製造方法および表示装置 |
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