JPH1126899A - 合金配線及びその形成方法 - Google Patents

合金配線及びその形成方法

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JPH1126899A
JPH1126899A JP18721997A JP18721997A JPH1126899A JP H1126899 A JPH1126899 A JP H1126899A JP 18721997 A JP18721997 A JP 18721997A JP 18721997 A JP18721997 A JP 18721997A JP H1126899 A JPH1126899 A JP H1126899A
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JP
Japan
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wiring
alloy
thin film
forming
film
Prior art date
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Application number
JP18721997A
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English (en)
Inventor
Hiromitsu Ishii
裕満 石井
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線のエッジ部の傾斜を再現性良くさらに緩
やかにする。 【解決手段】 絶縁基板21上に成膜された配線形成用
合金薄膜22は、エッチングレートの異なる2種類の金
属材料を合金組成が絶縁基板21側の下面側から上面側
に向かうに従って漸次エッチングされやすくなるように
成膜したものからなっている。そして、レジストマスク
23を形成して通常のウェットエッチングを行うと、図
1(B)において実線で示すように、同図において点線
で示す単なる等方性エッチングの場合と比較して、エッ
ジ部24aの傾斜がさらに緩やかとなった配線24が形
成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はエッジ面が傾斜し
た合金配線とその形成方法に関する。
【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、走査信号ライン、データ信号ライン及
び補助容量用ライン等からなる配線を備えているととも
に、走査信号ラインとデータ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5及び図6は従来のこのような液晶表示
装置のアクティブマトリックスパネルの一例の一部を示
したものである。このアクティブマトリックスパネルは
ガラス基板1を備えている。ガラス基板1の上面側には
走査信号ライン2とデータ信号ライン3がマトリックス
状に設けられ、その各交点近傍には薄膜トランジスタ4
及び画素電極5が設けられ、さらに走査信号ライン2と
平行して補助容量用ライン6が設けられている。
【0004】すなわち、ガラス基板1の上面の所定の箇
所にはゲート電極7を含む走査信号ライン2が形成さ
れ、他の所定の箇所には補助容量用ライン6が形成さ
れ、その上面全体にはゲート絶縁膜8が形成されてい
る。ゲート絶縁膜8の上面の所定の箇所でゲート電極7
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9が形成されている。半導体薄膜9の上面の中央
部にはチャネル保護膜10が形成されている。半導体薄
膜9及びチャネル保護膜10の上面の両側にはn+シリ
コン層11、12が形成されている。n+シリコン層1
1、12の各上面にはドレイン電極13及びソース電極
14が形成されている。また、これら電極13、14の
形成と同時にデータ信号ライン3が形成されている。ゲ
ート絶縁膜8の上面の所定の箇所にはITOからなる画
素電極5がソース電極14に接続されて形成されてい
る。そして、画素電極5の上辺部は補助容量用ライン6
と重ね合わされ、この重ね合わされた部分によって補助
容量が形成されている。一方、図示していないが、画素
容量は、画素電極5とこれに対向配置された共通電極と
その間に配置された液晶とによって形成されている。
【0005】ところで、ゲート電極7を含む走査信号ラ
イン2及び補助容量用ライン6を形成する場合には、ま
ず、図7(A)に示すように、ガラス基板1の上面にア
ルミニウム等からなる配線形成用膜15を成膜する。次
に、配線形成用膜15の上面の所定の箇所にレジストマ
スク16を形成する。次に、ウェットエッチングを行う
と、図7(B)に示すように、レジストマスク16下に
走査信号ライン2等の配線17が形成される。この場
合、配線17のエッジ部(側面)17aは等方的にエッチ
ングされる。このように、等方的にエッチングするの
は、1つは、図6に示すように、走査信号ライン2のエ
ッジ部2a及び補助容量用ライン6のエッジ部6aの傾
斜を緩やかとし、走査信号ライン2のエッジ部2a上及
び補助容量用ライン6のエッジ部6a上にゲート絶縁膜
8を介して形成されるデータ信号ライン3に断線が生じ
ないようにするためである。もう1つは、ゲート電極7
のエッジ部7a上に形成されるゲート絶縁膜8の絶縁耐
圧が低下しないようにするためである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような配線の構造では、配線形成用膜15が等方的
にエッチングされるだけであるので、形成される配線1
7のエッジ部17aの傾斜の度合に限界がある。この結
果、走査信号ライン2等の配線17上に形成されるデー
タ信号ライン3の線幅を細くしすぎると、データ信号ラ
イン3に断線が生じやすくなるので、データ信号ライン
3の線幅にも限界があり、高開口率を妨げる一要因にな
っているという問題があった。なお、レジストマスク1
6のベーク時間やエッチング液の組成、温度等を制御す
ることにより、レジストマスク16と配線形成用膜15
との界面にエッチング液を徐々に侵入させて、配線17
のエッジ部17aの傾斜をさらに緩やかにすることが考
えられる。しかしながら、このような方法では、レジス
トマスク16のベーク時間の振れやエッチング液の組
成、温度等の変動により、配線形成用膜15のレジスト
マスク16との界面における侵食の度合が大きく左右さ
れ、再現性が悪いという問題がある。この発明の課題
は、配線のエッジ部の傾斜を再現性良くさらに緩やかに
することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る合金配線は、基板上にエッチングレートの異なる複数
の金属材料からなる合金薄膜を成膜し前記合金薄膜をエ
ッチングして形成した合金配線であって、前記合金薄膜
の合金組成を基板側から反基板側に向かうに従って漸次
エッチングされやすくなるように連続的に変化させ、配
線幅が基板側から反基板側に向かうに従って漸次幅狭と
なるようにしたものである。請求項2記載の発明に係る
合金配線の形成方法は、基板上にエッチングレートの異
なる複数の金属材料からなる合金薄膜を基板側から反基
板側に向かうに従って漸次エッチングされやすくなるよ
うに組成を連続的に変化させて成膜し、前記合金薄膜に
エッチングを行うことにより、基板側から反基板側に向
かうに従って漸次幅狭となる配線を形成するようにした
ものである。
【0008】この発明によれば、合金薄膜の合金組成を
基板側から反基板側に向かうに従って漸次エッチングさ
れやすくなるようにしているので、エッチングを行う
と、単なる等方性エッチングの場合と比較して、配線の
エッジ部の傾斜をさらに緩やかにすることができる。し
かも、この場合、配線のエッジ部の傾斜の度合は合金薄
膜の合金組成に左右されるが、この合金組成の調整を容
易に行うことができ、したがって配線のエッジ部の傾斜
の度合の再現性を良くすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1(A)及び(B)はそれぞれ
この発明の一実施形態における配線の各形成工程を示し
たものである。この実施形態では、まず、図1(A)に
示すように、ガラス基板等からなる絶縁基板21の上面
に配線形成用合金薄膜22を成膜する。この場合の配線
形成用合金薄膜22は、エッチングレートの異なる2種
類以上の金属材料の合金であり、その合金組成が配線形
成用合金薄膜22の絶縁基板21側の下面側から反基板
側となる上面側に向かうに従って漸次エッチングされや
すくなる組成となっている。
【0010】ここで、一般論として、図1(A)に示す
配線形成用合金薄膜22を金属Aと金属Bの2種類の金
属の合金AX1-X(X=0〜1)によって形成するとす
る。この場合、エッチングレートは金属Aの方が金属B
よりも遅いとする。そして、堆積される合金AX1-X
Xが配線形成用合金薄膜22の下面(X=1)側から上
面(X=0)側に向かうに従って連続的に(または段階
的に)漸次減少するように成膜する。すると、配線形成
用合金薄膜22のエッチングレートは、上面側から下面
側に向かうに従って連続的に漸次遅くなる。次に、配線
形成用合金薄膜22の上面の所定の箇所にレジストマス
ク23を形成する。次いで、ウェットエッチングを行う
と、配線形成用合金薄膜22のエッチングレートが上面
側から下面側に向かうに従って連続的に漸次遅くなって
いるので、図1(B)において実線で示すように、同図
において点線で示す単なる等方性エッチングの場合と比
較して、エッジ部24aの傾斜がさらに緩やかとなった
配線24が形成される。この場合、配線24のエッジ部
24aの傾斜の度合は配線形成用合金薄膜22の合金組
成に左右されるが、この合金組成の調整は容易に行うこ
とができ、したがって配線24のエッジ部24aの傾斜
の度合の再現性を良くすることができる。
【0011】次に、配線形成用合金薄膜22の具体的な
形成方法の一例について説明する。まず、図2(a)に
示すように、スパッタリング装置の成膜室31内の所定
の2箇所に金属Aからなるターゲット(成膜源)32A
と金属Bからなるターゲット32Bとを所定の間隔をお
いて配置する。この場合、金属Aのエッチングレートが
金属Bのそれよりも遅いので、成膜室31内の左側の所
定の箇所にターゲット32Aを配置し、右側の所定の箇
所にターゲット32Bを配置する。例えば、配線形成用
合金薄膜22をAl−Nd合金によって形成する場合に
は、Nd含有量が増加するほどAl−Nd合金のエッチ
ングレートが早くなるので、金属AをAlとし、金属B
をNdとする。Al−Ti合金によって形成する場合に
は、Ti含有量が増加するほどAl−Ti合金のエッチ
ングレートが遅くなるので、金属AをTiとし、金属B
をAlとする。Al−Mo合金によって形成する場合に
は、エッチング液の種類により、Mo含有量が増加する
ほどAl−Mo合金のエッチングレートが早くなったり
遅くなったりするので、金属AをAlとしてもよくまた
Moとしてもよい。
【0012】そして、成膜室31内をX方向に移動可能
な基板ホルダ23上に絶縁基板21を固定し、基板ホル
ダ33を成膜室31内においてX方向につまり左側から
右方向に移動させる。すると、絶縁基板21はターゲッ
ト32Aと対向した後にターゲット32Bと対向するこ
とになる。この場合、基板ホルダ33の移動速度が一定
であり、かつ両ターゲット32A、32Bによるスパッ
タリング条件が同じであるとすると、絶縁基板21上に
成膜される金属A及び金属Bの各成膜(レート)分布
は、例えば図2(b)に示すように、同一形状のサイン
カーブ形状となる。そして、まず、絶縁基板21の右端
部が金属Aの成膜分布の左端部に対応する位置に差し掛
かると、金属Aの成膜が開始され、金属Aの成膜分布に
応じた厚さの膜が形成される。次に、絶縁基板21の右
端部が金属Bの成膜分布の左端部に対応する位置に差し
掛かると、金属Bの成膜が開始され、金属Bの成膜分布
に応じた厚さの膜が形成される。この場合、金属Aの成
膜分布の右側と金属Bの成膜分布の左側とは互いに重な
っているので、この重なった領域では両ターゲット32
A、ターゲット32Bからの金属粒子が混ざりあい、両
成膜分布の和の厚さの膜が形成される。金属Aと金属B
との混ざる割合は、両成膜分布が同一形状のサインカー
ブ形状であるので、絶縁基板21がX方向に移動するに
従って、金属Aが徐々に減少するとともに金属Bが徐々
に増加する。したがって、絶縁基板21上に、金属Aと
金属Bの合金組成が下面側から上面側に向かうに従って
漸次エッチングされやすくなるようになった配線形成用
合金薄膜が成膜される。
【0013】ところで、金属Aと金属Bの合金組成は、
各ターゲット32A、32Bに印加する電力(DCまた
はRF)、そのときの各成膜分布、両ターゲット32
A、32B間の間隔、基板ホルダ33の移動速度(加速
減速を含む)等のスパッタリング条件を変えたりするこ
とにより、容易に調整することができる。
【0014】なお、上記実施形態では、成膜室31内に
金属Aからなるターゲット32Aと金属Bからなるター
ゲット32Bとを配置した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではない。例えば、図3に示すよう
に、1つのバックプレート42の所定の面の左側に金属
Aを配置するとともに右側に金属Bを配置してなる1つ
のターゲット41を用意し、図4(a)に示すように、
この1つのターゲット41を成膜室31内の所定の箇所
に配置するようにしてもよい。この場合、基板ホルダ3
3の移動速度が一定であり、かつ金属Aと金属Bとによ
るスパッタリング条件が同じであるとすると、絶縁基板
21上に成膜される金属A及び金属Bの各成膜分布は、
例えば図4(b)に示すようになる。これにより、絶縁
基板21上に、金属Aと金属Bの合金組成が下面側から
上面側に向かうに従って漸次エッチングされやすくなる
ようになった配線形成用合金薄膜が成膜される。
【0015】また、上記実施形態では、配線を例えばA
lとNdの2種類の金属の合金によって形成する場合に
ついて説明したが、これに限らず、例えばAlとNdと
Tiの3種類の金属の合金によって形成するようにして
もよく、また4種類以上の金属の合金によって形成する
ようにしてもよい。この場合、スパッタリング装置の成
膜室内に複数の金属材料にそれぞれ対応する複数のター
ゲットを所定の間隔をおいて配置するようにしてもよ
く、また1つのバックプレートの所定の面に複数の金属
材料を並列に配置してなる1つのターゲットを用いるよ
うにしてもよい。また、1つのバックプレートの所定の
面に複数の金属材料を層状に配置してなる1つのターゲ
ットを用いるようにしてもよい。さらに、スパッタリン
グ法に限らず、蒸着法等の他の成膜法によって成膜する
ようにしてもよい。蒸着法の場合には、蒸着装置の成膜
室内に複数の金属材料にそれぞれ対応する複数の蒸着源
(成膜源)を所定の間隔をおいて配置し、これらの蒸着
源に対して絶縁基板を移動させるようにすればよい。
【0016】ところで、この発明を例えば図6に示すよ
うな液晶表示装置に適用した場合には、走査信号ライン
2のエッジ部2a及び補助容量用ライン6のエッジ部6
aの傾斜を、単なる等方性エッチングの場合と比較し
て、さらに緩やかにすることができるので、データ信号
ライン3の線幅をある程度細くしても、データ信号ライ
ン3に断線が生じないようにすることができ、ひいては
開口率を高くすることができる。また、ゲート電極7の
エッジ部7aの傾斜も同様にさらに緩やかにすることが
できるので、その上に形成されるゲート絶縁膜8の絶縁
耐圧がより一層低下しないようにすることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、合金薄膜の合金組成を基板側から反基板側に向かう
に従って漸次エッチングされやすくなるようにしている
ので、エッチングを行うと、単なる等方性エッチングの
場合と比較して、配線のエッジ部の傾斜をさらに緩やか
にすることができる。しかも、この場合、配線のエッジ
部の傾斜の度合は合金薄膜の合金組成に左右されるが、
この合金組成の調整を容易に行うことができ、したがっ
て配線のエッジ部の傾斜の度合の再現性を良くすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)及び(B)はそれぞれこの発明の一実施
形態における配線の各形成工程を示す断面図。
【図2】(a)はスパッタリング装置の一部の概略図、
(b)はあるスパッタリング条件下における金属A及び
金属Bの各成膜分布を示す図。
【図3】ターゲットの他の例を示す斜視図。
【図4】(a)は図3に示すターゲットを用いた場合の
スパッタリング装置の一部の概略図、(b)はあるスパ
ッタリング条件下における金属A及び金属Bの各成膜分
布を示す図。
【図5】従来の液晶表示装置のアクティブマトリックス
パネルの一部の平面図。
【図6】図5のX−X線に沿う断面図。
【図7】(A)及び(B)はそれぞれ図6に示す走査信
号ライン等からなる配線の各形成工程を示す断面図。
【符号の説明】
21 絶縁基板 22 配線形成用合金薄膜 23 レジストマスク 24 配線 24a エッジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05K 3/00 H05K 3/00 B 3/06 3/06 P

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にエッチングレートの異なる複数
    の金属材料からなる合金薄膜を成膜し前記合金薄膜をエ
    ッチングして形成した合金配線であって、前記合金薄膜
    の合金組成を基板側から反基板側に向かうに従って漸次
    エッチングされやすくなるように連続的に変化させ、配
    線幅が基板側から反基板側に向かうに従って漸次幅狭と
    なっていることを特徴とする合金配線。
  2. 【請求項2】 基板上にエッチングレートの異なる複数
    の金属材料からなる合金薄膜を基板側から反基板側に向
    かうに従って漸次エッチングされやすくなるように組成
    を連続的に変化させて成膜し、前記合金薄膜にエッチン
    グを行うことにより、基板側から反基板側に向かうに従
    って漸次幅狭となる配線を形成することを特徴とする合
    金配線の形成方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の発明において、成膜室内
    に前記複数の金属材料にそれぞれ対応する複数の成膜源
    を所定の間隔をおいて配置し、これらの成膜源に対して
    前記基板を移動させることにより、前記合金薄膜を形成
    することを特徴とする合金配線の形成方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の発明において、前記成膜
    源がスパッタリングターゲットであり、前記合金薄膜を
    スパッタリングにより形成することを特徴とする合金配
    線の形成方法。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の発明において、前記複数
    の金属材料により1つのスパッタリングターゲットを形
    成し、このスパッタリングターゲットを用いて前記合金
    薄膜を形成することを特徴とする合金配線の形成方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1329432A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-23 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Method for producing aspherical structure, and aspherical lens array molding tool and aspherical lens array produced by the same method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1329432A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-23 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Method for producing aspherical structure, and aspherical lens array molding tool and aspherical lens array produced by the same method

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