JPH10209160A - 配線及びそれを用いた表示装置 - Google Patents
配線及びそれを用いた表示装置Info
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- JPH10209160A JPH10209160A JP2091597A JP2091597A JPH10209160A JP H10209160 A JPH10209160 A JP H10209160A JP 2091597 A JP2091597 A JP 2091597A JP 2091597 A JP2091597 A JP 2091597A JP H10209160 A JPH10209160 A JP H10209160A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリ
ックス型の液晶表示装置において、ゲート電極を含む走
査ラインからなる配線をＡｌ−Ｎｄ合金によって形成し
た際に、配線の低抵抗化を図るとともに、配線の表面を
平坦化する。 【解決手段】 まず、図１（Ｂ）に示すように、ＤＣマ
グネトロンスパッタリング法により、基板温度を室温と
して、ガラス基板２１上に結晶粒サイズの極めて小さい
Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜２２を成膜する。次に、熱処理を行
うと、図１（Ａ）に示すように、薄膜２２の内部組織の
結晶粒成長が表面組織のそれよりもかなり速いことによ
り、内部組織の結晶粒がかなり成長するのに対し、表面
組織の結晶粒はほとんど成長しない。この結果、薄膜２
２の内部組織の結晶粒サイズがかなり大きくなることに
より、配線の低抵抗化を図ることができ、しかも薄膜２
２の表面組織の結晶粒サイズが極めて小さいので、配線
の表面を平坦化することができる。
ックス型の液晶表示装置において、ゲート電極を含む走
査ラインからなる配線をＡｌ−Ｎｄ合金によって形成し
た際に、配線の低抵抗化を図るとともに、配線の表面を
平坦化する。 【解決手段】 まず、図１（Ｂ）に示すように、ＤＣマ
グネトロンスパッタリング法により、基板温度を室温と
して、ガラス基板２１上に結晶粒サイズの極めて小さい
Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜２２を成膜する。次に、熱処理を行
うと、図１（Ａ）に示すように、薄膜２２の内部組織の
結晶粒成長が表面組織のそれよりもかなり速いことによ
り、内部組織の結晶粒がかなり成長するのに対し、表面
組織の結晶粒はほとんど成長しない。この結果、薄膜２
２の内部組織の結晶粒サイズがかなり大きくなることに
より、配線の低抵抗化を図ることができ、しかも薄膜２
２の表面組織の結晶粒サイズが極めて小さいので、配線
の表面を平坦化することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は配線及びそれを用
いた表示装置に関する。
いた表示装置に関する。
【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、走査ライン及び信号ライン等からなる
配線を備えているとともに、走査ラインと信号ラインの
各交点近傍に画素電極及び該画素電極に接続されたスイ
ッチング素子としての薄膜トランジスタを備えたものが
ある。
晶表示装置には、走査ライン及び信号ライン等からなる
配線を備えているとともに、走査ラインと信号ラインの
各交点近傍に画素電極及び該画素電極に接続されたスイ
ッチング素子としての薄膜トランジスタを備えたものが
ある。
【０００３】図１０は従来のこのような液晶表示装置の
一部の断面図を示したものである。この液晶表示装置は
ガラス基板１を備えている。ガラス基板１の上面の所定
の箇所にはゲート電極２を含む走査ライン（図示せず）
が形成され、その表面には陽極酸化膜３が形成され、そ
の上面全体にはゲート絶縁膜４が形成されている。ゲー
ト絶縁膜４の上面の所定の箇所でゲート電極２に対応す
る部分にはアモルファスシリコンからなる半導体薄膜５
が形成されている。半導体薄膜５の上面の中央部にはブ
ロッキング層６が形成されている。半導体薄膜５及びブ
ロッキング層６の上面の両側にはｎ+シリコンからなる
オーミックコンタクト層７、８が形成されている。オー
ミックコンタクト層７、８の各上面にはドレイン電極９
及びソース電極１０が形成されている。また、これら電
極９、１０の形成と同時に信号ライン（図示せず）が形
成されている。ゲート絶縁膜４の上面の所定の箇所には
ＩＴＯからなる画素電極１１がソース電極１０に接続さ
れて形成されている。画素電極１１の所定の部分を除く
上面全体にはパッシベーション膜１２が形成されてい
る。
一部の断面図を示したものである。この液晶表示装置は
ガラス基板１を備えている。ガラス基板１の上面の所定
の箇所にはゲート電極２を含む走査ライン（図示せず）
が形成され、その表面には陽極酸化膜３が形成され、そ
の上面全体にはゲート絶縁膜４が形成されている。ゲー
ト絶縁膜４の上面の所定の箇所でゲート電極２に対応す
る部分にはアモルファスシリコンからなる半導体薄膜５
が形成されている。半導体薄膜５の上面の中央部にはブ
ロッキング層６が形成されている。半導体薄膜５及びブ
ロッキング層６の上面の両側にはｎ+シリコンからなる
オーミックコンタクト層７、８が形成されている。オー
ミックコンタクト層７、８の各上面にはドレイン電極９
及びソース電極１０が形成されている。また、これら電
極９、１０の形成と同時に信号ライン（図示せず）が形
成されている。ゲート絶縁膜４の上面の所定の箇所には
ＩＴＯからなる画素電極１１がソース電極１０に接続さ
れて形成されている。画素電極１１の所定の部分を除く
上面全体にはパッシベーション膜１２が形成されてい
る。
【０００４】ところで、ゲート電極２を含む走査ライン
からなる配線の材料としては、一般に、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、Ｃｒ等の高融点金属を含有するＡｌ合金が用いられ
ている。この場合、ＡｌにＴｉ等の高融点金属を含有さ
せるのは、Ａｌの耐熱性が十分でなく、後工程の加熱工
程においてヒロックが発生するのを抑制するためであ
る。このように、耐ヒロック特性を考慮するのは、例え
ば、ゲート電極２を含む走査ライン上に形成されるゲー
ト絶縁膜４の絶縁耐圧が低下しないようにするためであ
る。
からなる配線の材料としては、一般に、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、Ｃｒ等の高融点金属を含有するＡｌ合金が用いられ
ている。この場合、ＡｌにＴｉ等の高融点金属を含有さ
せるのは、Ａｌの耐熱性が十分でなく、後工程の加熱工
程においてヒロックが発生するのを抑制するためであ
る。このように、耐ヒロック特性を考慮するのは、例え
ば、ゲート電極２を含む走査ライン上に形成されるゲー
ト絶縁膜４の絶縁耐圧が低下しないようにするためであ
る。
【０００５】しかるに、このような耐ヒロック特性を考
慮した場合、Ｔｉ等の含有量を３ａｔ％程度以下とする
ことができず、ひいては配線（ゲート電極２を含む走査
ライン）の抵抗率を２０μΩｃｍ程度以下とすることが
できない。一方、最近では、液晶表示装置の高精細化や
高開口率化等に伴って、配線のより一層の低抵抗化が要
求されている。このため、最近では、耐ヒロック特性が
良く、しかも抵抗率を１０μΩｃｍ程度以下とすること
のできるＡｌ−Ｎｄ合金が注目されている。
慮した場合、Ｔｉ等の含有量を３ａｔ％程度以下とする
ことができず、ひいては配線（ゲート電極２を含む走査
ライン）の抵抗率を２０μΩｃｍ程度以下とすることが
できない。一方、最近では、液晶表示装置の高精細化や
高開口率化等に伴って、配線のより一層の低抵抗化が要
求されている。このため、最近では、耐ヒロック特性が
良く、しかも抵抗率を１０μΩｃｍ程度以下とすること
のできるＡｌ−Ｎｄ合金が注目されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ａｌ−Ｎｄ
合金薄膜からなる配線の場合には、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜
の結晶粒サイズが大きいほど低抵抗化を図ることができ
る。このため、従来では、ＤＣスパッタリング法により
Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜を成膜する際に、基板温度を１００
℃程度とし、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜の結晶粒サイズを全体
的にできるだけ大きくなるようにしている。しかしなが
ら、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜の表面状態が結晶粒サイズの大
きさに直接左右されるため、結晶粒サイズを大きくする
ほど表面が粗くなってしまう。この結果、Ａｌ−Ｎｄ合
金薄膜からなる配線つまりゲート電極２を含む走査ライ
ン上に形成されるゲート絶縁膜４の絶縁耐圧が低下する
という問題があった。この発明の課題は、配線の低抵抗
化を図るとともに、配線の表面を平坦化することであ
る。
合金薄膜からなる配線の場合には、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜
の結晶粒サイズが大きいほど低抵抗化を図ることができ
る。このため、従来では、ＤＣスパッタリング法により
Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜を成膜する際に、基板温度を１００
℃程度とし、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜の結晶粒サイズを全体
的にできるだけ大きくなるようにしている。しかしなが
ら、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜の表面状態が結晶粒サイズの大
きさに直接左右されるため、結晶粒サイズを大きくする
ほど表面が粗くなってしまう。この結果、Ａｌ−Ｎｄ合
金薄膜からなる配線つまりゲート電極２を含む走査ライ
ン上に形成されるゲート絶縁膜４の絶縁耐圧が低下する
という問題があった。この発明の課題は、配線の低抵抗
化を図るとともに、配線の表面を平坦化することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、結晶粒サイ
ズが表面組織で小さく内部組織で大きいＡｌ−Ｎｄ合金
薄膜によって配線を形成したものである。
ズが表面組織で小さく内部組織で大きいＡｌ−Ｎｄ合金
薄膜によって配線を形成したものである。
【０００８】この発明によれば、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜の
内部組織の結晶粒サイズが大きいことにより、配線の低
抵抗化を図ることができ、しかもＡｌ−Ｎｄ合金薄膜の
表面組織の結晶粒サイズが小さいことにより、配線の表
面を平坦化することができる。
内部組織の結晶粒サイズが大きいことにより、配線の低
抵抗化を図ることができ、しかもＡｌ−Ｎｄ合金薄膜の
表面組織の結晶粒サイズが小さいことにより、配線の表
面を平坦化することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）はこの発明の一実施形
態における配線の構造を説明するために示す断面図であ
り、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に至る前の製造工程を説明
するために示す断面図である。この実施形態における配
線を得る場合には、まず、図１（Ｂ）に示すように、ス
パッタリング法や蒸着法により、基板温度を室温とし
て、ガラス基板２１上にＡｌ−Ｎｄ合金薄膜２２を成膜
する。この場合、基板温度を室温としているので、ガラ
ス基板２１上に成膜されたＡｌ−Ｎｄ合金薄膜２２の結
晶粒サイズは極めて小さくてほぼ一様である。次に、熱
処理を行うと、図１（Ａ）に示すように、Ａｌ−Ｎｄ合
金薄膜２２の内部組織の結晶粒成長が表面組織のそれよ
りもかなり速いことにより、内部組織の結晶粒がかなり
成長するのに対し、表面組織の結晶粒はほとんど成長し
ない。この場合、裏面組織の結晶粒もほとんど成長しな
い。この結果、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜２２の内部組織の結
晶粒サイズがかなり大きくなることにより、Ａｌ−Ｎｄ
合金薄膜２２によって形成する配線の低抵抗化を図るこ
とができ、しかもＡｌ−Ｎｄ合金薄膜２２の表面組織の
結晶粒サイズが極めて小さいので、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜
２２によって形成する配線の表面を平坦化することがで
きる。
態における配線の構造を説明するために示す断面図であ
り、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に至る前の製造工程を説明
するために示す断面図である。この実施形態における配
線を得る場合には、まず、図１（Ｂ）に示すように、ス
パッタリング法や蒸着法により、基板温度を室温とし
て、ガラス基板２１上にＡｌ−Ｎｄ合金薄膜２２を成膜
する。この場合、基板温度を室温としているので、ガラ
ス基板２１上に成膜されたＡｌ−Ｎｄ合金薄膜２２の結
晶粒サイズは極めて小さくてほぼ一様である。次に、熱
処理を行うと、図１（Ａ）に示すように、Ａｌ−Ｎｄ合
金薄膜２２の内部組織の結晶粒成長が表面組織のそれよ
りもかなり速いことにより、内部組織の結晶粒がかなり
成長するのに対し、表面組織の結晶粒はほとんど成長し
ない。この場合、裏面組織の結晶粒もほとんど成長しな
い。この結果、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜２２の内部組織の結
晶粒サイズがかなり大きくなることにより、Ａｌ−Ｎｄ
合金薄膜２２によって形成する配線の低抵抗化を図るこ
とができ、しかもＡｌ−Ｎｄ合金薄膜２２の表面組織の
結晶粒サイズが極めて小さいので、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜
２２によって形成する配線の表面を平坦化することがで
きる。
【００１０】次に、具体例について比較例と併せ説明す
る。まず、純度５ＮのＡｌ金属ターゲット上に純度４Ｎ
のＮｄ金属チップを配列した複合ターゲットを用いて、
ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、基板温度を
室温として、ガラス基板上にＡｌ金属薄膜と４種類のＡ
ｌ−Ｎｄ合金薄膜を膜厚３３０ｎｍ程度に成膜した。こ
の場合のその他の成膜条件は、到達真空度１×１０-6Ｔ
ｏｒｒ、Ａｒガス圧力２×１０-3Ｔｏｒｒ、パワー密度
３．２Ｗ／ｃｍ2（２６０Ｗ／φ４ｉｎｃｈ）、成膜速
度２．５ｎｍ／ｓｅｃ、電極間距離５０ｍｍとした。そ
して、誘導結合プラブマ（ＩＣＰ）による組成分析の結
果、５種類の薄膜のＮｄ含有量は０ａｔ％、０．９ａｔ
％、１．６ａｔ％、３．５ａｔ％、４．５ａｔ％であっ
た。以下、これらを試料１〜５という。次に、試料１〜
５に対して、圧力１．５×１０-2Ｔｏｒｒ、温度３２０
℃の条件下で１時間の熱処理を行った。この熱処理後の
試料を、以下、試料１ａ〜５ａという。なお、試料１〜
５は図１（Ｂ）に示すものに相当し、試料１ａ〜５ａは
図１（Ａ）に示すものに相当する。
る。まず、純度５ＮのＡｌ金属ターゲット上に純度４Ｎ
のＮｄ金属チップを配列した複合ターゲットを用いて、
ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、基板温度を
室温として、ガラス基板上にＡｌ金属薄膜と４種類のＡ
ｌ−Ｎｄ合金薄膜を膜厚３３０ｎｍ程度に成膜した。こ
の場合のその他の成膜条件は、到達真空度１×１０-6Ｔ
ｏｒｒ、Ａｒガス圧力２×１０-3Ｔｏｒｒ、パワー密度
３．２Ｗ／ｃｍ2（２６０Ｗ／φ４ｉｎｃｈ）、成膜速
度２．５ｎｍ／ｓｅｃ、電極間距離５０ｍｍとした。そ
して、誘導結合プラブマ（ＩＣＰ）による組成分析の結
果、５種類の薄膜のＮｄ含有量は０ａｔ％、０．９ａｔ
％、１．６ａｔ％、３．５ａｔ％、４．５ａｔ％であっ
た。以下、これらを試料１〜５という。次に、試料１〜
５に対して、圧力１．５×１０-2Ｔｏｒｒ、温度３２０
℃の条件下で１時間の熱処理を行った。この熱処理後の
試料を、以下、試料１ａ〜５ａという。なお、試料１〜
５は図１（Ｂ）に示すものに相当し、試料１ａ〜５ａは
図１（Ａ）に示すものに相当する。
【００１１】次に、試料１〜５のＸ線回折パターンを調
べたところ、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示す結果が得られ、
また、試料１ａ〜５ａのＸ線回折パターンを調べたとこ
ろ、図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す結果が得られた。図２
（Ａ）及び図３（Ａ）に示す試料１及び試料１ａの場合
には、共に、Ａｌの面心立方構造の主ピーク（１１１）
のみが見られる。一方、図２（Ｂ）〜（Ｅ）に示す試料
２〜５の場合には、Ａｌの面心立方構造の主ピーク（１
１１）のみが見られるのに対して、図３（Ｂ）〜（Ｅ）
に示す試料２ａ〜５ａの場合には、同ピーク（１１１）
以外にその左側つまり低回折角度側に金属間化合物（Ａ
ｌ4Ｎｄ）の正方晶構造のピークが見られ、相分離を引
き起こしていることが分かる。
べたところ、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示す結果が得られ、
また、試料１ａ〜５ａのＸ線回折パターンを調べたとこ
ろ、図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す結果が得られた。図２
（Ａ）及び図３（Ａ）に示す試料１及び試料１ａの場合
には、共に、Ａｌの面心立方構造の主ピーク（１１１）
のみが見られる。一方、図２（Ｂ）〜（Ｅ）に示す試料
２〜５の場合には、Ａｌの面心立方構造の主ピーク（１
１１）のみが見られるのに対して、図３（Ｂ）〜（Ｅ）
に示す試料２ａ〜５ａの場合には、同ピーク（１１１）
以外にその左側つまり低回折角度側に金属間化合物（Ａ
ｌ4Ｎｄ）の正方晶構造のピークが見られ、相分離を引
き起こしていることが分かる。
【００１２】ここで、比較のために、基板温度を１００
℃として成膜したＡｌ−２．９ａｔ％Ｔｉ合金薄膜（以
下、比較試料１という。）及びこの比較試料１に対して
上述と同様の熱処理を行った後のもの（以下、比較試料
１ａという。）におけるＸ線回折パターンを調べたとこ
ろ、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す結果が得られた。ま
た、基板温度を１００℃として成膜したＡｌ−１．０ａ
ｔ％Ｎｄ合金薄膜（以下、比較試料２という。）及びこ
の比較試料２に対して上述と同様の熱処理を行った後の
もの（以下、比較試料２ａという。）におけるＸ線回折
パターンを調べたところ、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す
結果が得られた。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す比較試料
１及び比較試料１ａの場合には、共に、Ａｌの面心立方
構造の主ピーク（１１１）のみが見られ、この場合の熱
処理温度（３２０℃）では相分離しておらず、面心立方
構造のＡｌにＴｉが溶け込む固溶体を維持していること
が分かる。一方、図５（Ａ）に示す比較試料２の場合に
は、Ａｌの面心立方構造の主ピーク（１１１）のみが見
られるのに対して、図５（Ｂ）に示す比較試料２ａの場
合には、図３（Ｂ）〜（Ｅ）に示す試料２ａ〜５ａの場
合と同様に、相分離を引き起こしていることが分かる。
℃として成膜したＡｌ−２．９ａｔ％Ｔｉ合金薄膜（以
下、比較試料１という。）及びこの比較試料１に対して
上述と同様の熱処理を行った後のもの（以下、比較試料
１ａという。）におけるＸ線回折パターンを調べたとこ
ろ、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す結果が得られた。ま
た、基板温度を１００℃として成膜したＡｌ−１．０ａ
ｔ％Ｎｄ合金薄膜（以下、比較試料２という。）及びこ
の比較試料２に対して上述と同様の熱処理を行った後の
もの（以下、比較試料２ａという。）におけるＸ線回折
パターンを調べたところ、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す
結果が得られた。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す比較試料
１及び比較試料１ａの場合には、共に、Ａｌの面心立方
構造の主ピーク（１１１）のみが見られ、この場合の熱
処理温度（３２０℃）では相分離しておらず、面心立方
構造のＡｌにＴｉが溶け込む固溶体を維持していること
が分かる。一方、図５（Ａ）に示す比較試料２の場合に
は、Ａｌの面心立方構造の主ピーク（１１１）のみが見
られるのに対して、図５（Ｂ）に示す比較試料２ａの場
合には、図３（Ｂ）〜（Ｅ）に示す試料２ａ〜５ａの場
合と同様に、相分離を引き起こしていることが分かる。
【００１３】次に、図２及び図３に示すＡｌのピーク
（１１１）から算出した格子定数ｄのＮｄ含有量依存性
について調べたところ、図６に示す結果が得られた。こ
の場合、格子定数ｄはＡｌ（１１１）の面間隔である。
この図６において、四角印は試料１〜５の格子定数ｄを
示し、丸印は試料１ａ〜５ａの格子定数ｄを示してい
る。この図６から明らかなように、四角印で示す試料１
〜５の場合には、格子定数ｄはＮｄ含有量の増加に伴い
単調に増加するのに対し、丸印で示す試料１ａ〜５ａの
場合には、試料１ａの純Ａｌのレベルとほとんど同じ
で、Ｎｄ含有量とほとんど無関係であることが分かる。
このことは、四角印で示す試料１〜５の場合には、面心
立方構造のＡｌにＮｄが溶け込む固溶体を形成してお
り、Ｎｄ原子添加による格子定数ｄの増加は原子サイズ
がＡｌよりＮｄの方が２７％程度大きいことに起因して
いることによると思われる。一方、丸印で示す試料１ａ
〜５ａの場合には、面心立方構造のＡｌと正方晶構造の
Ａｌ−Ｎｄ金属間化合物が析出する分相構造を形成する
ため、Ａｌ（１１１）面の格子定数ｄはＮｄ含有量に依
存しないものと思われる。
（１１１）から算出した格子定数ｄのＮｄ含有量依存性
について調べたところ、図６に示す結果が得られた。こ
の場合、格子定数ｄはＡｌ（１１１）の面間隔である。
この図６において、四角印は試料１〜５の格子定数ｄを
示し、丸印は試料１ａ〜５ａの格子定数ｄを示してい
る。この図６から明らかなように、四角印で示す試料１
〜５の場合には、格子定数ｄはＮｄ含有量の増加に伴い
単調に増加するのに対し、丸印で示す試料１ａ〜５ａの
場合には、試料１ａの純Ａｌのレベルとほとんど同じ
で、Ｎｄ含有量とほとんど無関係であることが分かる。
このことは、四角印で示す試料１〜５の場合には、面心
立方構造のＡｌにＮｄが溶け込む固溶体を形成してお
り、Ｎｄ原子添加による格子定数ｄの増加は原子サイズ
がＡｌよりＮｄの方が２７％程度大きいことに起因して
いることによると思われる。一方、丸印で示す試料１ａ
〜５ａの場合には、面心立方構造のＡｌと正方晶構造の
Ａｌ−Ｎｄ金属間化合物が析出する分相構造を形成する
ため、Ａｌ（１１１）面の格子定数ｄはＮｄ含有量に依
存しないものと思われる。
【００１４】次に、図２及び図３に示すＡｌのピーク
（１１１）から算出した結晶子サイズ指標１／ＷのＮｄ
含有量依存性について調べたところ、図７に示す結果が
得られた。この場合、結晶子サイズ指標１／ＷはＡｌ
（１１１）ピークの積分幅の逆数である。この図７にお
いて、四角印は試料１〜５の結晶子サイズ指標１／Ｗを
示し、丸印は試料１ａ〜５ａの結晶子サイズ指標１／Ｗ
を示している。この図７から明らかなように、結晶子サ
イズ指標１／Ｗは、四角印で示す試料１〜５の場合も、
丸印で示す試料１ａ〜５ａの場合も、共に、Ｎｄ含有量
の増加に伴い単調に減少しているが、丸印で示す試料２
ａ〜５ａの方が四角印で示す試料２〜５よりも数倍大き
いことが分かる。このことは、電子顕微鏡（ＴＥＭ）写
真によっても確認することができた。
（１１１）から算出した結晶子サイズ指標１／ＷのＮｄ
含有量依存性について調べたところ、図７に示す結果が
得られた。この場合、結晶子サイズ指標１／ＷはＡｌ
（１１１）ピークの積分幅の逆数である。この図７にお
いて、四角印は試料１〜５の結晶子サイズ指標１／Ｗを
示し、丸印は試料１ａ〜５ａの結晶子サイズ指標１／Ｗ
を示している。この図７から明らかなように、結晶子サ
イズ指標１／Ｗは、四角印で示す試料１〜５の場合も、
丸印で示す試料１ａ〜５ａの場合も、共に、Ｎｄ含有量
の増加に伴い単調に減少しているが、丸印で示す試料２
ａ〜５ａの方が四角印で示す試料２〜５よりも数倍大き
いことが分かる。このことは、電子顕微鏡（ＴＥＭ）写
真によっても確認することができた。
【００１５】次に、試料１〜５及び試料１ａ〜５ａの表
面粗さＲａを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したとこ
ろ、図８に示す結果が得られた。この図８において、四
角印は試料１〜５の各５箇所の測定エリアの平均表面粗
さＲａの最小値と最大値の変化を示し、丸印は試料１ａ
〜５ａの同様の変化を示している。この図８から明らか
なように、四角印で示す試料１〜５に対して丸印で示す
試料１ａ〜５ａは表面の凹凸の変化が小さいことが分か
る。特に、Ｎｄ含有量０．９ａｔ％の試料２ａの場合に
は、試料２が２．０〜３．１ｎｍであるのに対して２．
０〜３．２ｎｍであり、Ｎｄ含有量１．６ａｔ％の試料
３ａの場合には、試料３が１．６〜２．８ｎｍであるの
に対して１．８〜２．８ｎｍであり、Ａｌ−Ｎｄ合金薄
膜の表面が平坦でしかも均一性に優れていることが分か
る。ちなみに、比較試料１、１ａ、２、２ａの場合に
は、５．８〜１１．９ｎｍ、６．６〜１１．５ｎｍ、
５．４〜９．６ｎｍ、５．６〜９．５ｎｍであり、試料
１、１ａの場合（５．４〜１０．３ｎｍ、５．４〜１
１．５ｎｍ）とほぼ同程度の表面粗さであった。このこ
とは、電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真によっても確認するこ
とができた。
面粗さＲａを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したとこ
ろ、図８に示す結果が得られた。この図８において、四
角印は試料１〜５の各５箇所の測定エリアの平均表面粗
さＲａの最小値と最大値の変化を示し、丸印は試料１ａ
〜５ａの同様の変化を示している。この図８から明らか
なように、四角印で示す試料１〜５に対して丸印で示す
試料１ａ〜５ａは表面の凹凸の変化が小さいことが分か
る。特に、Ｎｄ含有量０．９ａｔ％の試料２ａの場合に
は、試料２が２．０〜３．１ｎｍであるのに対して２．
０〜３．２ｎｍであり、Ｎｄ含有量１．６ａｔ％の試料
３ａの場合には、試料３が１．６〜２．８ｎｍであるの
に対して１．８〜２．８ｎｍであり、Ａｌ−Ｎｄ合金薄
膜の表面が平坦でしかも均一性に優れていることが分か
る。ちなみに、比較試料１、１ａ、２、２ａの場合に
は、５．８〜１１．９ｎｍ、６．６〜１１．５ｎｍ、
５．４〜９．６ｎｍ、５．６〜９．５ｎｍであり、試料
１、１ａの場合（５．４〜１０．３ｎｍ、５．４〜１
１．５ｎｍ）とほぼ同程度の表面粗さであった。このこ
とは、電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真によっても確認するこ
とができた。
【００１６】次に、試料１〜５及び試料１ａ〜５ａの抵
抗率ρを調べたところ、図９に示す結果が得られた。こ
の図９において、四角印は試料１〜５の抵抗率ρを示
し、丸印は試料１ａ〜５ａの抵抗率ρを示している。こ
の図９に示す抵抗率ρのＮｄ含有量依存性の変化は、図
６に示す格子定数ｄのＮｄ含有量依存性の変化に類似し
ている。そして、図９において四角印で示す試料１〜５
の場合には、抵抗率ρはＮｄ含有量の増加に伴い単調に
増加するのに対し、丸印で示す試料１ａ〜５ａの場合に
は、抵抗率ρはＮｄ含有量依存性が極めて小さく、６μ
Ωｃｍ以下であることが分かる。この抵抗率ρの低さ
は、面心立方構造のＡｌ結晶粒がネットワークを形成す
るためと思われる。これに対して、比較試料１、１ａ、
２、２ａの場合には、２０．１μΩｃｍ、１５．６μΩ
ｃｍ、７．３μΩｃｍ、４．８μΩｃｍであった。な
お、比較試料２、２ａの場合には、１０μΩｃｍ以下で
あるが、上述したように、表面粗さＲａが５．４〜９．
６ｎｍとかなり粗く、好ましくない。
抗率ρを調べたところ、図９に示す結果が得られた。こ
の図９において、四角印は試料１〜５の抵抗率ρを示
し、丸印は試料１ａ〜５ａの抵抗率ρを示している。こ
の図９に示す抵抗率ρのＮｄ含有量依存性の変化は、図
６に示す格子定数ｄのＮｄ含有量依存性の変化に類似し
ている。そして、図９において四角印で示す試料１〜５
の場合には、抵抗率ρはＮｄ含有量の増加に伴い単調に
増加するのに対し、丸印で示す試料１ａ〜５ａの場合に
は、抵抗率ρはＮｄ含有量依存性が極めて小さく、６μ
Ωｃｍ以下であることが分かる。この抵抗率ρの低さ
は、面心立方構造のＡｌ結晶粒がネットワークを形成す
るためと思われる。これに対して、比較試料１、１ａ、
２、２ａの場合には、２０．１μΩｃｍ、１５．６μΩ
ｃｍ、７．３μΩｃｍ、４．８μΩｃｍであった。な
お、比較試料２、２ａの場合には、１０μΩｃｍ以下で
あるが、上述したように、表面粗さＲａが５．４〜９．
６ｎｍとかなり粗く、好ましくない。
【００１７】ところで、図９に示すように、丸印で示す
試料２ａ〜５ａの抵抗率ρはすべて６μΩｃｍ以下であ
るが、試料番号が小さいほど小さい。一方、図８に示す
ように、丸印で示す試料２ａ〜５ａの表面粗さＲａは
２．０〜３．２ｎｍ、１．８〜２．８ｎｍ、２．８〜
５．６ｎｍ、３．６〜８．６ｎｍである。したがって、
試料５ａよりも試料４ａの方が好ましく、さらに試料４
ａよりも試料２ａ及び試料３ａの方が好ましい。
試料２ａ〜５ａの抵抗率ρはすべて６μΩｃｍ以下であ
るが、試料番号が小さいほど小さい。一方、図８に示す
ように、丸印で示す試料２ａ〜５ａの表面粗さＲａは
２．０〜３．２ｎｍ、１．８〜２．８ｎｍ、２．８〜
５．６ｎｍ、３．６〜８．６ｎｍである。したがって、
試料５ａよりも試料４ａの方が好ましく、さらに試料４
ａよりも試料２ａ及び試料３ａの方が好ましい。
【００１８】以上のように、試料２ａ〜５ａの場合に
は、低抵抗化を図ることができるとともに、表面を平坦
化することができる。この結果、例えば図１０に示す液
晶表示装置のゲート電極２を含む走査ラインを試料２ａ
〜５ａのようなＡｌ−Ｎｄ合金薄膜によって形成する
と、低抵抗化を図ることができるとともに、ゲート絶縁
膜４の絶縁耐圧が低下しないようにすることができる。
は、低抵抗化を図ることができるとともに、表面を平坦
化することができる。この結果、例えば図１０に示す液
晶表示装置のゲート電極２を含む走査ラインを試料２ａ
〜５ａのようなＡｌ−Ｎｄ合金薄膜によって形成する
と、低抵抗化を図ることができるとともに、ゲート絶縁
膜４の絶縁耐圧が低下しないようにすることができる。
【００１９】なお、上記実施形態では、表示装置に適用
した場合で示したが、本発明の配線は、表示装置以外の
配線として幅広く適用できるものである。また、薄膜ト
ランジスタのゲート電極を含む走査ラインに限らず、ソ
ース電極、ドレイン電極またはこれらの電極を含む信号
ラインの配線としても使用することができる。さらに、
配線をＡｌ−Ｎｄ−Ｔｉ合金やＡｌ−Ｎｄ−Ｔａ合金等
の３元系Ａｌ合金によって形成するようにしてもよい。
した場合で示したが、本発明の配線は、表示装置以外の
配線として幅広く適用できるものである。また、薄膜ト
ランジスタのゲート電極を含む走査ラインに限らず、ソ
ース電極、ドレイン電極またはこれらの電極を含む信号
ラインの配線としても使用することができる。さらに、
配線をＡｌ−Ｎｄ−Ｔｉ合金やＡｌ−Ｎｄ−Ｔａ合金等
の３元系Ａｌ合金によって形成するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜の内部組織の結晶粒サイズを大
きくしているので、配線の低抵抗化を図ることができ、
しかもＡｌ−Ｎｄ合金薄膜の表面組織の結晶粒サイズを
小さくしているので、配線の表面を平坦化することがで
きる。この結果、例えば図１０に示すような液晶表示装
置のゲート電極を含む走査ラインをこの発明の配線によ
って形成すると、低抵抗化を図ることができるととも
に、ゲート絶縁膜の絶縁耐圧が低下しないようにするこ
とができる。
ば、Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜の内部組織の結晶粒サイズを大
きくしているので、配線の低抵抗化を図ることができ、
しかもＡｌ−Ｎｄ合金薄膜の表面組織の結晶粒サイズを
小さくしているので、配線の表面を平坦化することがで
きる。この結果、例えば図１０に示すような液晶表示装
置のゲート電極を含む走査ラインをこの発明の配線によ
って形成すると、低抵抗化を図ることができるととも
に、ゲート絶縁膜の絶縁耐圧が低下しないようにするこ
とができる。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態における配線の
構造を説明するために示す断面図、（Ｂ）はこの（Ａ）
に至る前の製造工程を説明するために示す断面図。
構造を説明するために示す断面図、（Ｂ）はこの（Ａ）
に至る前の製造工程を説明するために示す断面図。
【図２】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ試料１〜５のＸ線回
折パターンを示す図。
折パターンを示す図。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ試料１ａ〜５ａのＸ
線回折パターンを示す図。
線回折パターンを示す図。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ比較試料１及び比
較試料１ａのＸ線回折パターンを示す図。
較試料１ａのＸ線回折パターンを示す図。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ比較試料２及び比
較試料２ａのＸ線回折パターンを示す図。
較試料２ａのＸ線回折パターンを示す図。
【図６】図２及び図３に示すＡｌのピーク（１１１）か
ら算出した格子定数ｄのＮｄ含有量依存性を示す図。
ら算出した格子定数ｄのＮｄ含有量依存性を示す図。
【図７】図２及び図３に示すＡｌのピーク（１１１）か
ら算出した結晶子サイズ指標１／ＷのＮｄ含有量依存性
を示す図。
ら算出した結晶子サイズ指標１／ＷのＮｄ含有量依存性
を示す図。
【図８】試料１〜５及び試料１ａ〜５ａの表面粗さＲａ
のＮｄ含有量依存性を示す図。
のＮｄ含有量依存性を示す図。
【図９】試料１〜５及び試料１ａ〜５ａの抵抗率ρのＮ
ｄ含有量依存性を示す図。
ｄ含有量依存性を示す図。
【図１０】従来の液晶表示装置の一部の断面図。
２１ ガラス基板 ２２ Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１７Ｍ
Claims (8)
- 【請求項１】 結晶粒サイズが表面組織で小さく内部組
織で大きいＡｌ−Ｎｄ合金薄膜からなることを特徴とす
る配線。 - 【請求項２】 スパッタリング法により室温で成膜した
後に熱処理を行うことにより形成された、結晶粒サイズ
が表面組織で小さく内部組織で大きいＡｌ−Ｎｄ合金薄
膜からなることを特徴とする配線。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の発明において、
前記表面組織の結晶粒サイズは極めて小さく、前記内部
組織の結晶粒サイズはかなり大きいことを特徴とする配
線。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の発明に
おいて、前記Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜のＮｄ含有量は４．５
ａｔ％程度以下であることを特徴とする配線。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載の発明に
おいて、前記Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜のＮｄ含有量は３．５
ａｔ％程度以下であることを特徴とする配線。 - 【請求項６】 請求項１〜３のいずれかに記載の発明に
おいて、前記Ａｌ−Ｎｄ合金薄膜のＮｄ含有量は０．９
ａｔ％程度〜１．６ａｔ％程度であることを特徴とする
配線。 - 【請求項７】 透明絶縁基板と、該透明絶縁基板上に形
成された結晶粒サイズが表面組織で小さく内部組織で大
きいＡｌ−Ｎｄ合金薄膜からなる配線とを具備すること
を特徴とする表示装置。 - 【請求項８】 薄膜トランジスタをスイッチング素子と
して画素電極に接続したアクティブ型の表示装置におい
て、前記薄膜トランジスタのゲート、ソース、ドレイン
電極の少なくとも１つを、結晶粒サイズが表面組織で小
さく内部組織で大きいＡｌ−Ｎｄ合金薄膜によって形成
したことを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091597A JPH10209160A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 配線及びそれを用いた表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091597A JPH10209160A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 配線及びそれを用いた表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209160A true JPH10209160A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=12040529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2091597A Abandoned JPH10209160A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 配線及びそれを用いた表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10209160A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000353704A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Casio Comput Co Ltd | 配線及びそれを用いた表示装置並びにそれらの製造方法 |
| JP2006156369A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-06-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置、及び表示装置の作製方法 |
| US7633580B2 (en) | 2001-03-29 | 2009-12-15 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Liquid crystal display panel having reflection electrodes improved in smooth surface morphology and process for fabrication thereof |
| JP2016224439A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | フレキシブル表示装置及びその製造方法 |
| US11009729B2 (en) | 2015-05-29 | 2021-05-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Flexible display device including a flexible substrate having a bending part and a conductive pattern at least partially disposed on the bending part |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP2091597A patent/JPH10209160A/ja not_active Abandoned
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000353704A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Casio Comput Co Ltd | 配線及びそれを用いた表示装置並びにそれらの製造方法 |
| JP4674774B2 (ja) * | 1999-06-10 | 2011-04-20 | カシオ計算機株式会社 | 配線の製造方法及び表示装置の製造方法 |
| US7633580B2 (en) | 2001-03-29 | 2009-12-15 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Liquid crystal display panel having reflection electrodes improved in smooth surface morphology and process for fabrication thereof |
| JP2006156369A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-06-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置、及び表示装置の作製方法 |
| JP2016224439A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | フレキシブル表示装置及びその製造方法 |
| US11009729B2 (en) | 2015-05-29 | 2021-05-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Flexible display device including a flexible substrate having a bending part and a conductive pattern at least partially disposed on the bending part |
| TWI737611B (zh) * | 2015-05-29 | 2021-09-01 | 南韓商三星顯示器有限公司 | 可撓性顯示裝置 |
| JP2022028733A (ja) * | 2015-05-29 | 2022-02-16 | 三星ディスプレイ株式會社 | フレキシブル表示装置及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040414 |