JPH0766423A - 液晶表示装置用アレイ基板 - Google Patents

液晶表示装置用アレイ基板

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JPH0766423A
JPH0766423A JP21604693A JP21604693A JPH0766423A JP H0766423 A JPH0766423 A JP H0766423A JP 21604693 A JP21604693 A JP 21604693A JP 21604693 A JP21604693 A JP 21604693A JP H0766423 A JPH0766423 A JP H0766423A
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JP
Japan
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layer
film
gate electrode
wiring
etching
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JP21604693A
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Haruaki Hirahara
東晃 平原
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁性基板との密着性、耐薬品性に優れ、サ
イドエッチを生じない液晶表示装置用アレイ基板を提供
する。 【構成】 ガラス基板1に、モリブデンの第1層、銅の
第2層、モリブデン・タンタルの第3層、および、モリ
ブデンの第4層のゲート電極および配線2,3,16,17
を積層形成する。硝酸と燐酸を含む混酸系のエッチング
液を用い、同程度のエッチングレートで第1層、第2層
および第3層のゲート電極および配線2,3,16を形成
するため、同時にエッチングでき、サイドエッチングが
生じない。フォトリソグラフィーのレジスト剥離の際
も、モリブデン・タンタルにより、第2層のゲート電極
および配線3が剥離液に腐食されない。ガラス基板1を
高温処理しても、第1層のゲート電極および配線2は、
ガラス基板1との密着性を保持できる。第4層のゲート
電極および配線17で覆うため、低抵抗、耐薬品性に優れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタを備
えた液晶表示装置用アレイ基板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、非晶質アモルファスシリコン(a
−Si)を用いて形成された薄膜トランジスタ(Thin F
ilm Transistor:TFT)を備えた液晶表示装置があ
る。この液晶表示装置は、低温で形成できる非晶質シリ
コン膜を用いて薄膜トランジスタアレイを構成すること
により、大面積、高精細、高画質かつ低コストなフラッ
トパネルディスプレイが実現できるため、注目されてい
る。
【0003】まず、従来の液晶表示装置用アレイ基板の
逆スタガー型薄膜トランジスタを図2を参照して、製造
工程に従って説明する。
【0004】図2に示すように、絶縁性基板としてガラ
ス基板1を用い、このガラス基板1上に銅(Cu)の第
1層のゲート電極および配線2を形成し、この第1層の
ゲート電極および配線2上にこの第1層のゲート電極お
よび配線2を覆うように、モリブデン(Mo)・タンタ
ル(Ta)合金膜の第2層のゲート電極および配線3を
形成する。そして、これら第1層のゲート電極および配
線2および第2層のゲート電極および配線3にて、ゲー
ト電極および配線4を構成する。
【0005】また、このゲート電極および配線4上に
は、シリコン酸化膜(SiOx)5およびシリコン窒化
膜(SiNx)6の複合膜からなるゲート絶縁膜7を堆
積し、続いて、このゲート絶縁膜7上に非晶質シリコン
膜からなる半導体膜8を積層する。
【0006】さらに、半導体膜8上に、シリコン窒化膜
からなるエッチングストッパ層9を形成し、このエッチ
ングストッパ層9上にn+ 非晶質シリコン膜のオーミッ
クコンタクト層10を堆積する。そして、オーミックコン
タクト層10およびゲート絶縁膜7をパターニングする。
【0007】また、シリコン窒化膜6が表面に形成され
ていないシリコン酸化膜5上に、ITO(Indium Tin O
xide)膜の画素電極11を形成する。
【0008】そして、一方のオーミックコンタクト層10
上に一端が画素電極11に接続されたモリブデン膜および
アルミニウム膜の2層膜のソース電極12を形成し、他方
のオーミックコンタクト層10上にモリブデン膜およびア
ルミニウム膜の2層膜のドレイン電極13を形成する。な
お、これらソース電極12およびドレイン電極13の形成に
際しては、オーミックコンタクト層10上にモリブデン膜
およびアルミニウム膜の2層膜を堆積し、同じレジスト
パターンでモリブデン膜およびアルミニウム膜の2層膜
とオーミックコンタクト層10をエッチングし、一方側の
オーミックコンタクト層10と他方側のオーミックコンタ
クト層10とを電気的に分離してソース領域およびドレイ
ン領域を形成して、それぞれをソース電極12およびドレ
イン電極13とする。
【0009】さらに、シリコン窒化膜の保護膜14を堆積
させて、薄膜トランジスタ15を形成し、薄膜トランジス
タアレイとなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
銅膜からなる第1層のゲート電極および配線2を、モリ
ブデンからなる第2層のゲート電極および配線3を覆っ
た構成では、第1層のゲート電極および配線2とガラス
基板1との密着性が良好でないため、ゲート絶縁膜7の
形成などの高温処理工程によって、剥離するおそれが生
ずる。
【0011】また、銅膜の第1層のゲート電極および配
線2の耐薬品性が弱いために、フォトリソグラフィーに
よる現像液のレジスト剥離の際に、剥離液により第1の
ゲート電極および配線2が剥離されるおそれがある。
【0012】さらに、耐薬品性を強めるために、銅膜か
らなる第1層のゲート電極および配線2上に、耐薬品性
に優れた高融点金属を成膜し、ウェットエッチングによ
り同時にエッチングした場合、銅膜である第1層のゲー
ト電極および配線2のエッチングレートが速いため、サ
イドエッチを生ずるおそれがある問題を有している。
【0013】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、絶縁性基板との密着性、耐薬品性に優れ、サイドエ
ッチを生じない液晶表示装置用アレイ基板を提供するこ
とを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性基板上
に形成されたゲート電極および配線と、このゲート電極
上にゲート絶縁膜を介して形成された半導体膜と、この
半導体膜に接して形成されたソース電極およびドレイン
電極とを有する薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置
用アレイ基板において、前記ゲート電極および配線の少
なくとも一部は、少なくとも硝酸および燐酸を含む混酸
系のエッチング液を用いると銅と同程度のエッチングレ
ートを有する高融点金属膜からなる第1層と、この第1
層上に形成され銅膜からなる第2層と、この第2層上に
形成され前記少なくとも硝酸および燐酸を含む混酸系の
エッチング液で銅と同程度のエッチングレートを有する
高融点金属膜からなる第3層と、この第3層上に形成さ
れ前記第1層ないし第3層を覆う耐薬品性に優れた高融
点金属膜からなる第4層とを具備したものである。
【0015】
【作用】本発明は、第1層が高融点金属膜にて形成され
るため絶縁性基板との密着性が向上し、第1層ないし第
3層を同時に少なくとも硝酸および燐酸を含む混酸系の
エッチング液でエッチングしてもいずれもエッチングレ
ートが同程度であるためサイドエッチを生ぜず、第4層
が銅層からなる第2層を覆い耐薬品性に優れているため
低抵抗かつ耐薬品性に優れたゲート電極および配線を得
ることができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の液晶表示装置用アレイ基板の
一実施例を図面を参照して、製造工程に従って説明す
る。なお、図2に示す従来技術に対応する部分には、同
一符号を付して説明する。
【0017】図1に示すように、絶縁性基板としてガラ
ス基板1を用い、このガラス基板1上にモリブデン(M
o)膜をスパッタ法により500オングストロームの厚
さで堆積し、このモリブデン膜上に銅膜を1000オン
グストロームの厚さで堆積し、この銅膜上にモリブデン
膜を500オングストロームの厚さで堆積する。そし
て、フォトリソグラフィーおよびウェットエッチングに
より第1層のゲート電極および配線2、第2層のゲート
電極および配線3および第3層のゲート電極および配線
16を同時に形成する。なお、ウェットエッチングは、少
なくとも硝酸と燐酸とを含む混酸系のエッチング液(硝
酸:酢酸:燐酸:水=2:32:62:4)を用い、エ
ッチングレート6000オングストローム/minでエ
ッチングする。
【0018】次に、これら第1層ないし第3層のゲート
電極および配線2,3,16上にこれら第1層ないし第3
層のゲート電極および配線2,3,16を覆うように、耐
薬品性の強い高融点金属であるモリブデン(Mo)・タ
ンタル(Ta)合金膜を200オングストロームの厚さ
で積層して、第4層のゲート電極および配線17を形成す
る。そして、これら第1層のゲート電極および配線2、
第2層のゲート電極および配線3、第3層のゲート電極
および配線16、および、第4層のゲート電極および配線
17にて、ゲート電極および配線4を構成する。
【0019】また、ゲート電極および配線4上に、熱C
VD(Chemical Vapor Deposition)法によりシリコン
酸化膜(SiOx)5を3500オングストロームの厚
さで堆積する。この後、プラズマCVD法によりシリコ
ン窒化膜(SiNx)6を500オングストローム、非
晶質シリコン膜からなる半導体膜8を500オングスト
ローム、シリコン窒化膜からなるエッチングストッパ層
9を2000オングストロームの厚さで順次連続堆積す
る。そして、エッチングストッパ層9をエッチングした
後、プラズマCVD法によりオーミックコンタクト層10
を500オングストロームの厚さで堆積し、シリコン窒
化膜6、半導体膜8およびオーミックコンタクト層10の
3層を島状にパターニングする。なお、シリコン酸化膜
5およびシリコン窒化膜6の複合膜でゲート絶縁膜7を
構成する。
【0020】さらに、シリコン窒化膜6が表面に形成さ
れていないシリコン酸化膜5上に、ITO(Indium Tin
Oxide)膜の画素電極11を形成する。
【0021】そして、一方のオーミックコンタクト層10
上にモリブデン膜およびアルミニウム膜の2層膜をスパ
ッタ法にて4500オングストロームの厚さで堆積し、
一端が画素電極11に接続されたソース電極12をパターン
形成し、他方にドレイン電極13を形成する。また、これ
らソース電極12およびドレイン電極13に用いたものと同
一のレジストパターンを用いて、オーミックコンタクト
層10とをエッチングして分離し、一方側のオーミックコ
ンタクト層10と他方側のオーミックコンタクト層10とを
電気的に分離してソース領域およびドレイン領域を形成
して、それぞれをソース電極12およびドレイン電極13と
する。
【0022】さらに、シリコン窒化膜の保護膜14を堆積
させて、薄膜トランジスタ15を形成し、薄膜トランジス
タアレイとなる。
【0023】上記実施例によれば、少なくとも硝酸と燐
酸とを含む混酸系のエッチング液を用いた場合に、銅膜
にて形成された第2層のゲート電極および配線3と同程
度のエッチングレートのモリブデン膜で第1層のゲート
電極および配線2、および、モリブデン・タンタル膜で
第3層のゲート電極および配線16を形成するため、第1
層ないし第3層のゲート電極および配線2,3,16を同
時にエッチングできるので、銅膜の第2層のゲート電極
および配線3にサイドエッチングが生じることがない。
【0024】また、第1層ないし第3層のゲート電極お
よび配線2,3,16を同時にエッチングしてフォトリソ
グラフィーによるレジスト剥離の際にも、第3層のゲー
ト電極および配線16により、銅膜の第2層のゲート電極
および配線3が剥離液に腐食されることがない。
【0025】さらに、熱CVD法によりシリコン酸化膜
5を形成する際に、ガラス基板1を高温で処理しても、
モリブデン膜の第1層のゲート電極および配線2は、ガ
ラス基板1との密着性を保持できる。
【0026】またさらに、銅膜の第2層のゲート電極お
よび配線3が第4層のゲート電極および配線17で覆われ
ているため、低抵抗かつ耐薬品性に優れる。
【0027】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置用アレイ基板によ
れば、第1層が高融点金属膜にて形成されるため絶縁性
基板との密着性が向上し、第1層ないし第3層を同時に
少なくとも硝酸および燐酸を含む混酸系のエッチング液
でエッチングしてもいずれもエッチングレートが同程度
であるためサイドエッチを生ぜず、第4層が銅層からな
る第2層を覆い耐薬品性に優れているため低抵抗かつ耐
薬品性に優れたゲート電極および配線を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置用アレイ基板の一実施例
の構造を示す断面図である。
【図2】従来例の液晶表示装置用アレイ基板の構造を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁性基板としてのガラス基板 2 第1層 3 第2層 4 ゲート電極および配線 7 ゲート絶縁膜 8 半導体膜 12 ソース電極 13 ドレイン電極 15 薄膜トランジスタ 16 第3層 17 第4層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板上に形成されたゲート電極お
    よび配線と、このゲート電極上にゲート絶縁膜を介して
    形成された半導体膜と、この半導体膜に接して形成され
    たソース電極およびドレイン電極とを有する薄膜トラン
    ジスタを備えた液晶表示装置用アレイ基板において、 前記ゲート電極および配線の少なくとも一部は、 少なくとも硝酸および燐酸を含む混酸系のエッチング液
    を用いると銅と同程度のエッチングレートを有する高融
    点金属膜からなる第1層と、 この第1層上に形成され銅膜からなる第2層と、 この第2層上に形成され前記少なくとも硝酸および燐酸
    を含む混酸系のエッチング液で銅と同程度のエッチング
    レートを有する高融点金属膜からなる第3層と、 この第3層上に形成され前記第1層ないし第3層を覆う
    耐薬品性に優れた高融点金属膜からなる第4層とを具備
    したことを特徴とする液晶表示装置用アレイ基板。
JP21604693A 1993-08-31 1993-08-31 液晶表示装置用アレイ基板 Pending JPH0766423A (ja)

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