JPH07152041A - 配線を有する電子デバイス - Google Patents

配線を有する電子デバイス

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JPH07152041A
JPH07152041A JP31922493A JP31922493A JPH07152041A JP H07152041 A JPH07152041 A JP H07152041A JP 31922493 A JP31922493 A JP 31922493A JP 31922493 A JP31922493 A JP 31922493A JP H07152041 A JPH07152041 A JP H07152041A
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transparent conductive
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Michiya Yamaguchi
道也 山口
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低抵抗の配線を少ない工程数で形成する。 【構成】 ゲート電極4を含むゲートラインおよびドレ
イン電極10を含むドレインラインからなる配線とソー
ス電極11とを、{400}に優越配向された酸化イン
ジウム−錫を含有する低抵抗の透明導電膜により形成す
る。また、ドレイン電極10を含むドレインラインおよ
びソース電極11を形成すると同時に、同一の材料によ
って画素電極3を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は配線を有する電子デバ
イスに関する。
【0002】
【従来の技術】例えばアクティブマトリックス型の液晶
表示装置には、図4に示すような構造のものがある。こ
の液晶表示装置は、一方のガラス基板1上に設けられた
薄膜トランジスタ(能動素子)2およびITOからなる
画素電極3と、図示していないが、一方のガラス基板1
とその上方に配置された他方のガラス基板との間に封入
された液晶(表示媒質)とからなる画素をマトリックス
状に配列してなる表示部を備えている。このうち薄膜ト
ランジスタ3は、ガラス基板1の上面に設けられたゲー
ト電極4と、その上面全体に設けられた窒化シリコンか
らなるゲート絶縁膜5と、ゲート絶縁膜5の上面に設け
られたアモルファスシリコンからなる半導体薄膜6と、
半導体薄膜6の中央部上面に設けられたエッチングスト
ッパ層7と、半導体薄膜6の両側の上面に設けられた例
えばリンイオンをドープされたアモルファスシリコン層
からなるオーミックコンタクト層8、9と、オーミック
コンタクト層8、9の上面に設けられたドレイン電極1
0およびソース電極11とからなり、窒化シリコンから
なるオーバーコート層12によって被覆されている。な
お、図示していないが、ゲート電極4はゲートラインに
接続され、ドレイン電極10はドレインラインに接続さ
れている。画素電極3はゲート絶縁膜4の上面に設けら
れ、ソース電極11と接続されている。
【0003】ところで、このような液晶表示装置では、
大型化や高精細化が進むにつれて、ゲートラインおよび
ドレインラインからなる配線の抵抗が増加し、この結果
入力信号の減衰が生じ、表示品質の均一性が損なわれる
ことになる。そこで、従来では、ゲート電極4を含むゲ
ートラインおよびドレイン電極10を含むドレインライ
ンからなる配線の抵抗を下げるために、その材料として
Al等の低抵抗材料やMo・Ta、W・Ta、Ta・N
・Mo等の合金材料を用いたり、あるいはその構造をT
a−Al、Ta−Cu−Ta、Mo−Al−Mo等の多
層配線構造としたりしている。なお、ソース電極11
は、ドレイン電極10を含むドレインラインを形成する
とき、同時に形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような方法では、Alの場合にはヒロックが発生し
やすく、Ta合金の場合には高融点金属であるので成膜
技術が難しく、多層配線構造の場合には工程数が増加し
てコスト高になるという問題があった。また、金属膜材
料として例えばAlのほかに画素電極3の材料となるI
TOを使用するというように、異種金属材料を使用する
と、各金属材料専用の成膜装置やエッチング装置等が必
要となり、工程数が増加するばかりでなく、設備費が嵩
み、また歩留まり低下の一要因にもなるという問題もあ
った。この発明の目的は、低抵抗の配線を少ない工程数
で容易にかつ良好に形成することのできる配線を有する
電子デバイスを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
{400}に優越配向された酸化インジウム−錫を含有
する透明導電膜からなる配線を有したものである。請求
項2記載の発明は、薄膜トランジスタからなる能動素子
と画素電極と表示媒質とからなる画素をマトリックス状
に配列してなる表示部を備えた電子デバイスにおいて、
前記能動素子の電極およびその配線と前記画素電極と
を、{400}に優越配向された酸化インジウム−錫を
含有する透明導電膜によって形成したものである。
【0006】
【作用】まず、通常のITO膜の場合には、基本的には
立方晶であるので、配向はX線回折パターンによる(4
00)/(222)強度比が0.2程度でランダムとな
っている。これに対して、{400}に優越配向された
酸化インジウム−錫を含有する透明導電膜の場合には、
低抵抗であるばかりでなく、少ない工程数で容易にかつ
良好に形成することができる。したがって、請求項1記
載の発明によれば、低抵抗の配線を少ない工程数で容易
にかつ良好に形成することができる。また、請求項2記
載の発明によれば、能動素子の電極およびその配線と画
素電極とを同一の材料によって形成しているので、画素
電極の形成と同時に能動素子の電極およびその配線を形
成することができ、したがって配線をより一層少ない工
程数で形成することができる。
【0007】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を適用したアクテ
ィブマトリックス型の液晶表示装置の要部を示したもの
である。この図において、図4と同一名称部分には同一
の符号を付し、その説明を適宜省略する。この液晶表示
装置では、ゲート電極4を含むゲートライン(図示せ
ず)、ドレイン電極10を含むドレインライン(図示せ
ず)およびソース電極11を、{400}に優越配向さ
れた酸化インジウム−錫からなる透明導電膜によって形
成している。この場合、ドレイン電極10を含むドレイ
ンラインおよびソース電極11を形成すると同時に、同
一の材料によって画素電極3を形成する。
【0008】ここで、{400}に優越配向された酸化
インジウム−錫からなる透明導電膜について説明する。
直流スパッタ法により、In23:SnO2=90:1
0(wt%)ターゲットを用い、酸素流量0.3〜1.
5cc/min、真空度5×10-4torr、基板温度
160〜215℃の条件で、膜厚50mm程度に成膜
し、この成膜(以下、透明導電膜という)の{400}
配向とシート抵抗との関係を調べたところ、図2に示す
結果が得られた。配向度の測定は、理学電機(株)製の
X線ディフラクトメータ(X線出力50kV、180m
A)を用い、入射角を1°に固定して測定した。
【0009】通常のITO膜の場合には、基本的には立
方晶であり、(400)/(222)配向の強度比は
0.2程度でランダムとなっている。この(400)/
(222)配向の強度比がこれ以上、特に0.3程度以
上になると{400}に優越配向されることになる。ま
た、シェラーの式を用いた結晶子サイズは、シート抵抗
51Ω/□で90nmであり、シート抵抗95Ω/□で
50nmであった。なお、透明導電膜中のIn、Sn、
Oの割合は、Inで35.8〜36.3原子%であり、
Snで3.0〜3.4原子%であり、Oで60.7〜6
0.8原子%であったが、シート抵抗との相関は認めら
れなかった。
【0010】次に、図3は例えば画素数640×480
クラスの高精細液晶表示装置におけるゲートラインの抵
抗と遅延時間との関係を示す(オプトロニクス(199
1)No.9、P202)。この図3から明らかなよう
に、1ゲートパルス幅を約30μsecとしたとき、遅
延時間を3μsec以下とするには、ゲートラインの抵
抗Rを2kΩ以下とする必要がある。このため、従来の
Alからなる配線(ゲートライン)の場合には、配線長
さlが20cm(対角10インチ)であるので、配線膜
厚tを300nm、配線幅wを10μmとすれば、配線
の固有抵抗ρは、ρ=twR/lより3×10-6Ω・c
mとなる。そこで、膜厚t=50nmの透明導電膜によ
って同様の配線を形成するとすると、つまり従来のAl
からなる配線の場合と同程度の固有抵抗ρを得るとする
と、シート抵抗σを、σ=ρ/tより0.6Ω/□とす
る必要がある。
【0011】しかるに、透明導電膜のシート抵抗σを
0.6Ω/□程度とするには、図2から見て(400)
/(222)配向の強度比を0.4以上、結晶子サイズ
を150nm以上とすればよい。そこで、上述した成膜
条件において基板温度200℃以上、酸素流量0.3c
c/min以下としたところ、シート抵抗0.6Ω/□
程度の透明導電膜を形成することができた。また、シー
ト抵抗は酸素流量が少なくなるほど低くなることも分か
った。
【0012】このように、{400}に優越配向された
酸化インジウム−錫からなる低抵抗の透明導電膜によ
り、ゲート電極4を含むゲートラインおよびドレイン電
極10を含むドレインラインからなる配線を形成してい
るので、配線の抵抗を下げることができる。また、この
低抵抗の配線を上述した成膜条件により少ない工程数で
容易にかつ良好に形成することができる。さらに、ドレ
イン電極10を含むドレインラインおよびソース電極1
1を形成すると同時に、同一の材料によって画素電極3
を形成することができるので、画素電極3の形成と同時
にドレイン電極10を含むドレインラインおよびソース
電極11を形成することができ、したがってドレイン電
極10を含むドレインラインからなる配線をより一層少
ない工程数で形成することができる。また、ゲート電極
4を含むゲートライン、ドレイン電極10を含むドレイ
ンライン、ソース電極11および画素電極3を同一の金
属材料によって形成しているので、その金属材料専用の
成膜装置やエッチング装置等を用意すればよく、設備費
を低減することができ、また歩留まりの向上を図ること
ができる。
【0013】なお、上記実施例ではこの発明をアクティ
ブマトリックス型の液晶表示装置に適用した場合につい
て説明したが、これに限らず、単純マトリックス型の液
晶表示装置、ELやECD等の表示デバイス、フォトセ
ンサ(ラインセンサ、2次元センサ)等の受光デバイス
にも適用することができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、{400}に優越配向された酸化インジウ
ム−錫を含有する低抵抗の透明導電膜によって配線を形
成しているので、低抵抗の配線を少ない工程数で容易に
かつ良好に形成することができる。また、請求項2記載
の発明によれば、能動素子の電極およびその配線と画素
電極とを同一の材料によって形成しているので、画素電
極の形成と同時に能動素子の電極およびその配線を形成
することができ、したがって配線をより一層少ない工程
数で形成することができ、またその材料専用の成膜装置
やエッチング装置等を用意すればよく、設備費を低減す
ることができ、また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】この発明の一実施例を適用したアクティブマト
リックス型の液晶表示装置の要部の断面図。
【図2】{400}配向とシート抵抗との関係を示す
図。
【図3】高精細液晶表示装置におけるゲートラインの抵
抗と遅延時間との関係を示す図。
【図4】従来のアクティブマトリックス型の液晶表示装
置の一部の断面図。
【符号の説明】 2 薄膜トランジスタ(能動素子) 3 画素電極 4 ゲート電極 10 ドレイン電極 11 ソース電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 {400}に優越配向された酸化インジ
    ウム−錫を含有する透明導電膜からなる配線を有するこ
    とを特徴とする配線を有する電子デバイス。
  2. 【請求項2】 薄膜トランジスタからなる能動素子と画
    素電極と表示媒質とからなる画素をマトリックス状に配
    列してなる表示部を備えた電子デバイスにおいて、 前記能動素子の電極およびその配線と前記画素電極と
    を、{400}に優越配向された酸化インジウム−錫を
    含有する透明導電膜によって形成したことを特徴とする
    配線を有する電子デバイス。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の発明において、
    前記透明導電膜のX線回折パターンによる(400)/
    (222)強度比が0.4以上であることを特徴とする
    配線を有する電子デバイス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7705360B2 (en) 2008-04-21 2010-04-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Array substrate for display device and method of manufacturing the same

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