KR101156330B1 - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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다쿠미 나카하타
가즈노리 이노우에
고지 오다
나오키 나카가와
노부아키 이시가
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

이 표시 장치(1B)는, 기판(3)상에 형성된 금속 도전층(21)과, 동일 기판상에 형성되고, 상기 금속 도전층과 접합하는 투명 전극막(39)과, 금속 도전층(21)과 투명 전극막(39)을 격리하는 층간 절연막(25)을 구비하되, 금속 도전층(21)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층(40a)과, 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 하층 알루미늄층(40a)의 상면의 대략 전면상에 형성된 중간 불순물 함유층(41a)과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 중간 불순물 함유층(40a)상에 형성된 상층 알루미늄층(42a)을 갖고, 층간 절연막(25) 및 상층 알루미늄층(42a)에는, 중간 불순물 함유층(41a)이 국소적으로 노출되도록 콘택트 홀(27)이 관통하여 마련되고, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27)부터 노출되는 중간 불순물 함유층(41a)에서 금속 도전층(21)과 접합한다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 액티브 매트릭스형 등의 표시 장치에 관한 것이고, 특히 스위칭 소자로서 이용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하, TFT)를 구비한 박막 트랜지스터 어레이 기판(이하, TFT 어레이 기판) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정이나 전기 발광 등을 이용한 디스플레이용 전기 광학 소자는, CRT를 대신하는 플랫 패널 디스플레이의 하나로서, 저소비 전력이나 박형이라는 특징을 살린 제품으로의 응용이 활발히 이루어지고 있다.
예컨대, 액정 표시 장치는 통상, TFT 어레이 기판과 컬러 필터를 갖는 대향 기판의 사이에 액정층이 끼워져 이루어지는 액정 패널과, 액정 패널에 마련되는 편광판을 구비하고 있고, 또한 한쪽의 기판의 바깥쪽에 백 라이트 유닛과 광원을 구비하고 있다. 광원으로부터의 광이 백 라이트 유닛에 의해 편광판 및 액정 패널에 조사되어 통과함으로써, 컬러 표시의 화상을 얻을 수 있다. 또한, 전기 발광 표시 장치는, TFT 어레이 기판상에 전기 발광에 의한 발광막과 대향 전극을 구비하고 있고, 발광막에 전류를 흐르게 함으로써 표시광을 얻을 수 있다.
TFT 어레이 기판상에는, TFT와 화소 전극이 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. TFT의 드레인 전극과 화소 전극은, 층간 절연막에 의해 격리되어 있고, 층간 절연막에 형성된 콘택트 홀을 사이에 두고 상호 접합하고 있다.
통상, 화소 전극의 재료로서 산화인듐이나 산화아연 등의 투명 도전 재료를 사용한다. 그 때, 드레인 전극의 재료로서 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하면, 상기 투명 도전 재료와의 접합부에 산화층이 발생하여, 접합부에서의 콘택트 저항이 증대된다. 그 때문에, 드레인 전극의 재료로서는, 크롬이나 티타늄과 같이 환원력을 갖는 고융점 금속을 이용하는 경우가 많았다.
액정이나 전기 발광 등을 이용한 표시 장치가, 다른 표시 장치와 치환되어, 그 적용 범위가 확대됨에 따라, 화면의 대형화나 고해상도화ㆍ고휘도화가 요구되게 되어 오고 있다. 대면적 화면에 있어서도 양호한 화질을 유지하기 위해서는, 화면 대형화에 따른 배선 길이의 배선 저항의 증대를 억제할 필요가 있지만, 배선 저항을 저감하기 위해 배선 폭을 넓히면, 광의 투과 영역(즉, 개구율)을 감소시켜, 휘도의 저하를 야기하므로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같이 저항이 낮은 배선 재료를 이용할 필요가 있다.
드레인 전극(즉, 배선)에 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하는 경우, 화소 전극(즉, 투명 전극)과의 접합부에서의 콘택트 저항이 증대된다. 이 문제를 해결하기 위해, 드레인 전극의 표면에 알루미늄 이외의 도전층을 형성해 두는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조). 그러나, 이 방법에서는, 당해 도전층의 형성을 위해, 새롭게 성막 또는 패터닝을 추가할 필요가 있어, 비용이 증대되는 문제가 있었다.
상기 방법 이외의 다른 방법으로서, 층간 절연막에 콘택트 홀을 형성했을 때에, 콘택트 홀로부터 노출되는 드레인 전극의 최상층의 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 습식 에칭으로 에칭 제거하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 2 참조). 그러나, 이와 같이 습식 에칭 등의 등방성 에칭법을 이용하면, 사이드 에칭이 진행되므로, 콘택트 홀의 안쪽 벽이 드레인 전극과 접하지 않고 뜬 형상(즉, 차양 구조(eaves structure))이 되어, 화소 전극과 드레인 전극이 충분히 접합하지 않아, 도통 불량을 야기하는 경우가 있다.
또한 상기 다른 방법에 의해서도, 당해 도전층의 형성을 위해, 알루미늄 합금 외에, 1층의 성막 또는 패터닝을 추가할 필요가 있어, 비용이 증대되는 문제가 있었다.
또한 드레인 전극(배선)상에 콘택트 홀을 형성한 경우, 콘택트 홀로부터 노출되는 드레인 전극의 최상층의 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 제거하므로(이하, 이 방법을 알루미늄 제거 콘택트 구조라고 부름), 그만큼, 배선의 전기 저항이 증대되어, 동작 속도의 지연이나 신뢰성의 열화를 초래한다. 그것을 회피하기 위해, 어레이 주변 및 외부 회로와의 입출력 단자나, 새로 설치된 LSI 칩과의 배선 패턴에 제약을 받는다(예컨대, 특허 문헌 3에 나타내는 회로도를 참조).
또한, 또 다른 방법으로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 드 레인 전극(배선)의 표층 전체에 불순물을 함유시킴으로써, 화소 전극(투명 전극)과의 접합부에 산화층이 형성되는 것을 억지하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 4, 이하, 이 방법을 표층 불순물 함유 알루미늄 구조라고 부름). 이 방법에 의하면, 비용의 증대를 초래하지도 않고, 또한, 배선 저항의 증대나 도통 불량을 야기하지도 않는다.
그런데, 소비 전력의 제약이나, 밝은 장소에서의 시인성 향상 때문에, 액정 표시 장치의 광원으로서, 백 라이트뿐만 아니라, 외광도 사용하는 예가 보이고 있다. 이것은, 광을 투과하는 투명한 화소 전극과 함께, 알루미늄이나 은과 같이 가시광 영역에서의 반사율이 높은 재료로 이루어지는 반사 전극을 TFT의 상부에 형성함으로써, 외부로부터 액정 패널에 입사하는 외광을 반사시켜, 표시광으로서 이용하는 방식이다(예컨대, 특허 문헌 5, 이하, 이 방식을 반투과 방식 액정 표시 장치라고 부름).
그러나, 반사 전극은 통상, 화소 전극의 형성 공정의 전 또는 후의 공정에서 형성되므로, 반사 전극의 형성 공정을 추가할 필요가 있어, 비용이 증대되는 문제가 있었다.
그래서, 상기 표층 불순물 함유 알루미늄 구조에 있어서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 배선을 형성할 때에 반사 전극도 형성함으로써, 상기 반투과 방식 액정 표시 장치를 제조하면, 반사 전극을 형성하기 위해 새로운 공정을 추가할 필요가 없다.
그러나, 알루미늄 표층에 불순물을 도입하면 가시광의 반사율이 저하되므로, 고반사율을 갖는 반투과 방식 표시 장치를 얻을 수 없다고 하는 문제점이 있었다. 예컨대, 파장 550㎚의 입사광에 대하여, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 경우, 반사율 90% 이상이던 것이, 불순물을 도입하면 반사율 85% 이하까지 저하된다.
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 평 4-253342 호 공보(3페이지 4~31행, 도 1)
(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 평 9-244062 호 공보(5페이지 오른쪽 란 12행~7페이지 왼쪽 4행, 도 5, 6)
(특허 문헌 3) 일본 특허 공개 제 2006-107692 호 공보(도 19, 20)
(특허 문헌 4) 일본 특허 공개 평 11-284195 호 공보(도 3)
(특허 문헌 5) 일본 특허 공개 평 11-109417 호 공보(도 1)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
이러한 반투과 방식 액정 표시 장치에 있어서는, 상술한 바와 같이, 배선과 반사 전극을 따로따로 형성하면, 비용 증대를 초래하고, 한편, 배선과 반사 전극을 동시에 형성하면, 높은 가시광의 반사율을 얻을 수 없다고 하는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 배선과 투명 전극의 접합부에서의 콘택트 저항을 저감할 수 있고, 또한 제조 비용을 증대시키지 않고 고반사율의 반사 전극을 구비한 표시 장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 제 1 형태는, 기판상에 형성된 금속 도전층과, 동일 기판상에 형성되고, 상기 금속 도전층과 접합하는 투명 전극막과, 상기 금속 도전층과 상기 투명 전극막을 격리하는 층간 절연막을 구비하되, 상기 금속 도전층은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층과, 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 상기 하층 알루미늄층의 상면의 대략 전면상에 형성된 중간 불순물 함유층과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 상기 중간 불순물 함유층상에 형성된 상층 알루미늄층을 갖고, 상기 층간 절연막 및 상기 상층 알루미늄층에는, 상기 중간 불순물 함유층이 국소적으로 노출되도록 콘택트 홀이 관통하여 마련되고, 상기 투명 전극막은, 상기 콘택트 홀로부터 노출되는 상기 중간 불순물 함유층에서 상기 금속 도전층과 접합하는 것이다.
이 형태에 의하면, 금속 도전층은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 형성되므로, 전기 저항이 낮은 배선을 구성할 수 있다. 그리고 상기 금속 도전층의 표면에서는, 투명 전극막과의 접합부가 불순물 함유층에 의해 형성되므로, 상기 금속 도전층과 상기 투명 전극막의 접합부에서의 콘택트 저항을 저감할 수 있다.
또한, 금속 도전층의 표면에서는, 투명 전극막과의 접합부가 불순물 함유층에 의해 국소적으로 형성되므로(즉, 금속 도전층의 표면에 있어서의 접합부 이외의 부분은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 형성되므로), 금속 도전층은, 저전기 저항의 배선으로서 뿐만 아니라 고반사율의 반사 전극으로서도 사용할 수 있다. 그 때문에, 이 금속 도전층을 배선으로서도 반사 전극으로서도 사용함으로써, 저전기 저항의 배선과 고반사율의 반사 전극을 동시에 형성할 수 있어, 제조 비용을 증대시키지 않고 고반사율의 반사 전극을 구비한 표시 장치를 얻을 수 있다.
또한, 중간 불순물 함유층에 있어서의 국소적으로 노출되는 부분이 접합부가 되므로, 즉, 상기 접합부의 형성에 필요한 불순물 함유층(중간 불순물 함유층) 자체를 국소적으로 형성하지 않으므로, 구조적으로 제조하기 쉬워, 제조 비용의 증대를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1, 3, 5에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도,
도 2는 실시예 1의 경우의 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 3(a)는 도 2의 영역 X 내의 반사 화소부를 확대한 도면이며, 도 3(b)는 도 2의 영역 Y 내에 있어서의 반사 화소부와 투명 화소부의 접합부를 확대한 도면,
도 4는 오믹(ohmic) 콘택트층(19)을 형성하기까지의 공정을 설명하는 도면,
도 5는 알루미늄층(37)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 6은 소스 전극(23), 드레인 전극(21) 및 층간 절연막(25)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 7은 콘택트 홀(27)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 8은 국소적 불순물 함유층(38)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 9는 실시예 3의 경우의 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 10(a)는 도 9의 영역 X 내의 반사 화소부를 확대한 도면이며, 도 10(b)는 도 9의 영역 Y 내에 있어서의 반사 화소부와 투명 화소부의 접합부를 확대한 도면,
도 11은 오믹 콘택트층(19)을 형성하기까지의 공정을 설명하는 도면,
도 12는 하층 알루미늄층(40), 중간 불순물 함유층(41) 및 상층 알루미늄층(42)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 13은 소스 전극(23), 드레인 전극(21) 및 층간 절연막(25)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 14는 콘택트 홀(27)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 15는 실시예 12의 경우의 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 16(a)는 도 15의 영역 X 내의 반사 화소부를 확대한 도면이며, 도 16(b)는 도 15의 영역 Y 내에 있어서의 반사 화소부와 투명 화소부의 접합부를 확대한 도면,
도 17은 오믹 콘택트층(19)을 형성하기까지의 공정을 설명하는 도면,
도 18은 하층 알루미늄층(40), 중간 불순물 함유층(41) 및 상층 알루미늄층(42)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 19는 소스 전극(23), 드레인 전극(21) 및 층간 절연막(25)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 20은 콘택트 홀(27)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 21은 국소적 불순물 함유층(43)을 형성하는 공정을 설명하는 도면,
도 22는 실시예 5~10의 경우의 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 23(a)는 도 22의 영역 X의 확대도이며, 도 23(b)는, 도 22의 영역 Y의 확대도,
도 24는 실시예 6의 제조 공정 도중의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 25는 실시예 6의 제조 공정 도중의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 26은 실시예 6의 제조 공정 도중의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 27은 실시예 6의 제조 공정 도중의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 28(a)는 실시예 7의 경우의 도 22의 영역 X의 확대도이며, 도 28(b)는 실시예 7의 경우의 도 22의 영역 Y의 확대도,
도 29는 실시예 8의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 30은 실시예 8의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 31은 실시예 8의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 32는 실시예 8의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 33은 실시예 8의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 34는 실시예 8의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 35는 실시예 8의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 36은 실시예 8의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 37은 실시예 9의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 38은 실시예 9의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 39는 실시예 9의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 40은 실시예 9의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 41은 실시예 9의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 42는 실시예 9의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 43은 실시예 9의 제조 공정 도중의 도 28에 나타내는 부분을 나타내는 도면,
도 44(a)는 실시예 10의 경우의 도 22의 영역 X의 확대도이며, 도 44(b)는 실시예 10의 경우의 도 22의 영역 Y의 확대도이다.
(실시예 1)
본 실시예에 따른 표시 장치(1)의 화소 부분은, 도 1 및 도 2와 같이, 유리 기판 등의 투명 절연성 기판(기판)(3)상에, 박막 트랜지스터부(이후, TFT부라 부름)(5)와, TFT부(5)에 인접하는 반사 화소부(7)와, 반사 화소부(7)에 인접하는 투명 화소부(9)와, 투명 화소부(9)에 인접하는 용량부(11)를 구비하여 구성되어 있다.
보다 상세하게는, 표시 장치(1)는 이하와 같이 구성되어 있다. 즉, 기판(3)상에, 게이트 전극(13)과, 게이트 전극(13)에 연결되는 게이트 배선(14)(도 1 참조)과, 하부 보조 용량 전극(15)이 형성되어 있고, 그들을 피복하도록 기판(3)의 상면의 대략 전면에 게이트 절연막(17)이 형성되어 있다.
게이트 전극(13)의 상면에 있어서의 TFT부(5)의 형성 범위에는, 게이트 절연막(17)을 사이에 두고, 예컨대, 아모르파스(amorphous) 실리콘막으로 이루어지는 반도체 능동층(18)이 형성되어 있다.
반도체 능동층(18)상에는, n+아모르파스 실리콘층으로 이루어지는 오믹 콘택트층(19a, 19b)이 형성되어 있다. 오믹 콘택트층(19a)은, 게이트 전극(13)의 한쪽(반사 화소부(7)측)의 단부(end portion)에 겹치도록 형성되고, 한편, 오믹 콘택트층(19b)은, 게이트 전극(13)의 반대쪽의 단부에 겹치도록 형성되어 있다.
오믹 콘택트층(19b)상에는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 알루미늄층(37c)에 의해, 소스 전극(23)이 형성되어 있다.
또한, 게이트 절연막(17)의 상면에 있어서의 반사 화소부(7)의 형성 범위 및 오믹 콘택트층(19a)의 상면에 걸쳐, 드레인 전극(21)이 형성되어 있다.
드레인 전극(21)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 알루미늄층(37a)과, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 국소적 불순물 함유층(38)을 갖고 있다. 드레인 전극(21)의 표면에서는, 후술하는 투명 전극막(39)과의 접합부가 국소적 불순물 함유층(38)에 의해 국소적(보다 상세하게는, 표면 방향으로 국소적, 이하 마찬가지)으로 형성되고, 상기 접합부 이외의 부분이 알루미늄층(37a)에 의해 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 여기서는, 드레인 전극(21)은, 그 표층에 있어서의 상기 접합부만이 국소적 불순물 함유층(38)에 의해 형성되고, 그 나머지 전체가 알루미늄층(37a)에 의해 형성되어 있다.
드레인 전극(21) 중, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분이 TFT 드레인 전극(21a)이 되고, 반사 화소부(7)의 형성 범위 내의 부분이 반사 화소부 전극(21b)이 되어 있다. 여기서는, 반사 화소부 전극(21b)의 표면에 상기 접합부가 형성되어 있다.
기판(3)상에는, 각 부(17, 18, 19a, 19b, 21, 23)의 노출 부분을 피복하도록, 층간 절연막(25)이 형성되어 있다. 층간 절연막(25)에는, 반사 화소부 전극(21b)의 표면의 국소적 불순물 함유층(38)이 노출되도록, 콘택트 홀(27)이 형성되어 있다.
층간 절연막(25)상에는, 콘택트 홀(27), 투명 화소부(9)의 형성 범위 및 용량부(11)의 형성 범위를 피복하도록, 투명 전극막(39)이 형성되어 있다. 이 상태 에서, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 국소적 불순물 함유층(38)과 접합하고 있다. 또, 투명 전극막(39) 중, 투명 화소부(9)의 형성 범위 내의 부분이 투명 화소부 전극(31)을 구성하고 있고, 용량부(11)의 형성 범위 내의 부분이 상부 보조 용량 전극(33)을 구성하고 있다.
이렇게 구성된 표시 장치(1)에서는, TFT부(5)의 형성 범위 내의 각 부(13, 17, 18, 19a, 19b, 23, 21a, 25)에 의해 TFT부(5)가 구성되어 있고, 또한 반사 화소부(7)의 형성 범위 내의 각 부(17, 21b, 25)에 의해 반사 화소부(7)가 구성되어 있고, 또한 투명 화소부(9)의 형성 범위 내의 각 부(17, 25, 31)에 의해 투명 화소부(9)가 구성되어 있고, 또한 용량부(11)의 형성 범위 내의 각 부(15, 17, 25, 33)에 의해 용량부(11)가 구성되어 있다.
도 3(a), 도 3(b)는 각각, 도 2의 위치 X, Y의 확대도이다. 이 구성에 의하면, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 투명 전극막(39)과 드레인 전극(21)의 접합은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 국소적 불순물 함유층(38)을 사이에 두고 행해진다. 그 때문에, 그들 각 부(39, 21)의 접합면(계면)에 산화층이 형성되는 것을 억지할 수 있다. 또한 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 반사 화소부 전극(21b)에 있어서, 외광은, 불순물을 포함하지 않는 알루미늄층(37a)에서 반사되므로, 고반사율을 얻을 수 있다.
통상, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 막 두께는, 300㎚~600㎚로 설정되고, 그 때의 국소적 불순물 함유층(38)의 막 두께는, 5㎚~200㎚가 적당하다. 국소적 불순물 함유층(38)에 N을 도입함으로써 형성하는 경우는, 국소적 불순물 함유 층(38)의 질화도는, 0.1~0.9가 적당하다. 또, 질화도란, 질화Al층의 질소 원소 농도를 나타내는 것으로, 질화도=AlN/(AlN+Al)로 정의한다.
또, 여기서는, 알루미늄층(37a, 37c) 및 국소적 불순물 함유층(38)(바꾸어 말하면 드레인 전극(21) 및 소스 전극(23))에 의해 금속 도전층이 구성되어 있다.
이상과 같이 구성된 표시 장치(1)에 의하면, 금속 도전층(여기서는 드레인 전극(21) 및 소스 전극(23))은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 알루미늄층(37a, 37c)으로 구성되므로, 전기 저항이 낮은 배선을 구성할 수 있다. 그리고 상기 금속 도전층의 표면에서는, 투명 전극막(39)과의 접합부가 불순물 함유층(여기서는 국소적 불순물 함유층(38))에 의해 국소적으로 형성되므로, 상기 금속 도전층과 상기 투명 전극막의 접합부에서의 콘택트 저항을 저감할 수 있다.
또한, 상기와 같이 상기 금속 도전층(배선)과 상기 투명 전극막(39)의 접합시, 종래 기술의 알루미늄 제거 콘택트 구조와 같이 배선 중의 알루미늄을 제거하지 않으므로, 배선의 전기 저항을 증대시키지 않고, 이에 따라 어레이 주변 및 외부 회로와의 입출력 단자나 새로 설치된 LSI 칩과의 배선 패턴에 제약이 일어나지 않으므로, 레이아웃 면적을 비교적 축소할 수 있다.
또한, 상기 금속 도전층의 표면에 있어서의 상기 접합부 이외의 부분은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 알루미늄층(37c)에 의해 형성되므로, 상기 금속 도전층은, 전기 저항이 작은 배선으로서 뿐만 아니라 고반사율을 갖는 반사 전극으로서도 사용할 수 있다. 그 때문에, 이 금속 도전층을 배선(여기서는 TFT 드레인 전극(21a) 및 소스 전극(23))으로서도 반사 전극(여기서는 반사 화소부 전극(21b))으로서도 사용함으로써, 저전기 저항의 배선과 고반사율의 반사 전극을 동시에 형성할 수 있어, 제조 비용을 증대시키지 않고 고반사율의 반사 전극을 구비한 표시 장치를 얻을 수 있다.
또한, 상기 금속 도전층과 투명 전극막(39)은 층간 절연막(25)에 의해 격리되고, 층간 절연막(25)에는 콘택트 홀(27)이 관통하여 마련되고, 투명 전극막(39)은, 상기 금속 도전층과, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 국소적 불순물 함유층(38)에서만 접합하므로, 콘택트 홀(27)에서만 접합하는 경우에도, 상기 금속 도전층과 투명 전극막(39)을 적절히 접합할 수 있다.
또한 불순물은, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나이므로, 불순물 함유층의 표면에 산화막이 생기는 것을 적절히 방지할 수 있다.
(실시예 2)
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 상기 실시예 1에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법이다. 이하, 도 2 및 도 4~도 8에 근거하여, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선 도 4와 같이, 기판(3)상에, 게이트 전극(13)과, 게이트 전극(13)에 연결되는 게이트 배선(14)(도 1 참조)과, 하부 보조 용량 전극(15)을 형성하고, 그들을 피복하도록 기판(3)의 상면의 대략 전면에 게이트 절연막(17)을 형성한다. 게이트 절연막(17)상에는, 게이트 전극(13)을 피복하도록, 반도체 능동층(18) 및 오 믹 콘택트층(19)을 차례로 적층 형성한다.
도 5와 같이, 기판(3)의 상면의 대략 전면에는, 스퍼터법 등에 의해, 각 부(17, 18, 19)의 노출 부분을 피복하도록, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 알루미늄층(37)을 적층 형성한다.
도 6과 같이, 리소그래피법 및 에칭법을 이용하여, 오믹 콘택트층(19)의 불필요 부분(즉, 게이트 전극(13)의 중앙 부분에 겹치는 부분) 및 알루미늄층(37)의 불필요 부분(즉, 게이트 전극(13)의 중앙 부분에 겹치는 부분 및 각 부(5, 7, 9)의 형성 범위 이외의 부분)은 제거된다.
이 제거에 의해, TFT 구조(게이트 전극(13)의 중앙 부분상의 오목부)를 형성함과 함께, 알루미늄층(37)으로부터, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)(보다 상세하게는 드레인 전극(21) 중의 후술하는 접합부 이외의 부분)을 형성한다(즉, 배선 부분(소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 TFT 드레인 전극(21a) 부분) 및 반사 전극 부분(드레인 전극(21)의 반사 화소부 전극(21b) 부분)을 형성한다).
또, 오믹 콘택트층(19) 중, 반사 화소부(7)측의 부분이 오믹 콘택트층(19a)이 되고, 그 반대쪽의 부분이 오믹 콘택트층(19b)이 되어 있다. 알루미늄층(37) 중, 오믹 콘택트층(19b)상의 부분(37c)이 소스 전극(23)이 되고, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분과 반사 화소부(7)의 형성 범위 내의 부분을 합친 부분(37a)이 드레인 전극(21)(보다 상세하게는 드레인 전극(21) 중의 후술하는 접합부 이외의 부분)이 되어 있다.
도 6과 같이, 기판(3)상에는, 각 부(17, 18, 19a, 19b, 37a, 37c)의 노출 부 분을 피복하도록, 층간 절연막(25)을 형성한다.
도 7과 같이, 리소그래피법 및 에칭법을 이용하여, 예컨대, 반사 화소부(7)의 형성 범위에 있어서, 층간 절연막(25)에는, 그 하층의 알루미늄층(37a)이 노출되도록 콘택트 홀(27)을 형성한다. 또, 일반적으로 층간 절연막(25)이 SiN인 경우는, 에칭법으로는 건식 방식이 이용되고, 그 때의 에칭 가스로는 불소계 가스가 이용된다. 또, 이 경우, 주로 층간 절연막(25)만이 에칭되고, 알루미늄층(37a)은 거의 에칭되지 않는다.
도 8과 같이, 이온 주입법 또는 플라즈마 표면 처리법을 이용하여, 알루미늄층(37a)에 있어서의 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분의 표층에는, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 주입함으로써, 알루미늄층(37)의 표층에 국소적 불순물 함유층(38)을 국소적으로 형성한다. 이 국소적 불순물 함유층(38)이, 후술하는 투명 전극막(39)과의 접합부가 된다.
그 때, 국소적 불순물 함유층(38)을, 이온 주입법을 이용하여 N을 도입함으로써 형성하는 경우, 그 두께를 5㎚로 하는 경우의 주입시의 에너지는, 예컨대, 1~10KeV 정도이며, 또한 그 두께를 200㎚로 하는 경우의 주입시의 에너지는, 예컨대, 70~90KeV 정도이다.
또, 알루미늄층(37a) 및 국소적 불순물 함유층(접합부)(38)에 의해 드레인 전극(21)이 구성되어 있다. 드레인 전극(21) 중, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분이 TFT 드레인 전극(21a)이 되고, 반사 화소부(7)의 형성 범위 내의 부분이 반사 화소부 전극(21b)이 되어 있다. 또, 알루미늄층(37a, 37c) 및 국소적 불순물 함유 층(38)(바꾸어 말하면 드레인 전극(21) 및 소스 전극(23))에 의해 금속 도전층이 구성되어 있다.
도 2와 같이, 층간 절연막(25)상에는, 투명 전극막(39)을, 투명 화소부(9)의 형성 범위 전체, 콘택트 홀(27) 및 하부 보조 용량 전극(15)을 피복하도록 일체적으로 형성한다. 이 상태에서는, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27)로부터 노출된 국소적 불순물 함유층(38)과 접합하고 있다.
이상과 같이 구성된 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 배선 부분(여기서는 소스 전극(23) 및 TFT 드레인 전극(21a))과 반사 전극 부분(반사 화소부 전극(21b))을 동시에 형성하므로, 반사 전극 부분의 형성 공정을 새롭게 마련할 필요가 없고, 따라서, 제조 비용을 증대시키지 않고 고반사율의 반사 전극을 구비한 표시 장치를 얻을 수 있다.
(실시예 3)
본 실시예에 따른 표시 장치(1B)는, 상기 실시예 1에 따른 표시 장치(1)와 비교하여, 배선 부분(소스 전극(23) 및 TFT 드레인 전극(21a)) 및 반사 전극 부분(반사 화소부 전극(21b))의 구조가 다른 것 외에는, 마찬가지로 구성되어 있다. 이하, 상기 실시예 1에 따른 표시 장치(1)와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분을 설명한다.
본 실시예에서는, 도 9와 같이, 드레인 전극(21) 및 소스 전극(23)은 각각, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층(40a, 40c)과, 하층 알루미늄층(40a, 40c)의 상면의 대략 전면상에 적층 형성되고, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 중간 불순물 함유층(불순물 함유층)(41a, 41c)과, 중간 불순물 함유층(41a, 41c)의 상면의 대략 전면상에 적층 형성되고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 상층 알루미늄층(42a, 42c)으로 구성되어 있다.
기판(3)상에는, 각 부(17, 18, 19a, 19b, 21, 23)의 노출 부분을 피복하도록, 층간 절연막(25)이 형성되어 있다. 층간 절연막(25) 및 상층 알루미늄층(42a)을 관통하여 중간 불순물 함유층(41a)을 국소적으로 노출하도록, 콘택트 홀(27)이 형성되어 있다. 중간 불순물 함유층(41a) 중의 상기 국소적으로 노출된 부분이, 후술하는 투명 전극막(39)과의 접합부가 된다. 즉, 드레인 전극(21)의 표면에서는, 상기 접속부가 중간 불순물 함유층(불순물 함유층)(41a)의 노출 부분에 의해 국소적으로 형성되고, 상기 접속부 이외의 부분이 상층 알루미늄층(알루미늄층)(42a)에 의해 형성되어 있다.
층간 절연막(25)상에는, 콘택트 홀(27), 투명 화소부(9)의 형성 범위 및 용량부(11)의 형성 범위를 피복하도록, 투명 전극막(39)이 형성되어 있다. 이 상태에서, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 중간 불순물 함유층(41a)과 접합하고 있다.
이 구성에 의하면, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 투명 전극막(39)과 드레인 전극(21)의 접합은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 중간 불순물 함유층(41a)을 사이에 두고 행해진다. 그 때문에, 그들 각 부(39, 21)의 접합부에 산화층이 형성 되는 것을 억지할 수 있다. 또한 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 반사 화소부 전극(21b)에 있어서, 외광은, 불순물을 포함하지 않는 상층 알루미늄층(42a)에서 반사되므로, 고반사율을 얻을 수 있다.
통상, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 막 두께는, 300㎚~600㎚로 설정되고, 그 때의 중간 불순물 함유층(41a, 41c)의 막 두께는, 5㎚~200㎚가 적당하다. 중간 불순물 함유층(41a, 41c)을 N을 도입함으로써 형성하는 경우는, 중간 불순물 함유층(41a, 41c)의 질화도는, 0.1~0.9가 적당하다. 또, 상층 알루미늄층(42a, 42c)의 막 두께는, 5㎚ 이상이 적당하다.
또, 여기서는, 알루미늄층(40a, 40c, 42a, 42c) 및 중간 불순물 함유층(41a, 41c)에 의해 금속 도전층이 구성되어 있다.
이상과 같이 구성된 표시 장치(1B)에 의해서도, 상기 실시예 1에 따른 표시 장치(1)와 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한 금속 도전층(예컨대, 드레인 전극(21))은, 하층 알루미늄층(40a)과, 하층 알루미늄층(40a)의 상면의 대략 전면상에 형성된 중간 불순물 함유층(41a)과, 중간 불순물 함유층(41a)을 국소적으로 노출하도록 중간 불순물 함유층(41a)상에 형성된 상층 알루미늄층(42a)을 갖고, 중간 불순물 함유층(41a)에 있어서의 상기 국소적으로 노출되는 부분이 상기 접합부가 되므로, 즉, 상기 접합부의 형성에 필요한 불순물 함유층(여기서는 중간 불순물 함유층(41a)) 자체를 상기 실시예 1의 국소적 불순물 함유층(38)과 같이 국소적으로 형성하지 않으므로, 구조적으로 제조하기 쉬워, 제조 비용의 증대를 억제할 수 있다.
(실시예 4)
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 상기 실시예 3에 따른 표시 장치(1B)의 제조 방법이다. 이하, 도 9 및 도 11~도 14에 근거하여, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선 도 11과 같이, 투명 절연성 기판(기판)(3)상에, 게이트 전극(13)과, 게이트 전극(13)에 연결되는 게이트 배선(14)(도 1 참조)과, 하부 보조 용량 전극(15)을 형성하고, 그들을 피복하도록 기판(3)의 상면의 대략 전면에 게이트 절연막(17)을 형성한다. 게이트 절연막(17)상에는, 게이트 전극(13)을 피복하도록, 반도체 능동층(18) 및 오믹 콘택트층(19)을 차례로 적층 형성한다.
도 12와 같이, 기판(3)상에는, 스퍼터법 등에 의해, 각 부(17, 18, 19)의 노출 부분을 피복하도록, 차례로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층(40)과, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 중간 불순물 함유층(41)과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 상층 알루미늄층(42)을 적층 형성한다.
또, DC 마그네트론 스퍼터법에 의해, 타겟으로서 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 이용하여, 하층 알루미늄층(40), 중간 불순물 함유층(41) 및 상층 알루미늄층(42)을 적층 형성하는 경우는, 우선, 스퍼터 가스에 순수 Ar 가스를 이용하여 하층 알루미늄층(40)을 적층 형성한다. 다음으로, 스퍼터 가스를 순수 Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스로 전환하여 중간 불순물 함유층(41)을 적층 형성한다. 다시 스 퍼터 가스로 순수 Ar 가스를 이용하여 상층 알루미늄층(42)을 적층 형성한다. 이 방법에 의하면, 상기 실시예 2의 경우와 비교하여, 이온 주입 장치나 플라즈마 표면 처리 장치를 필요로 하지 않고, 스퍼터 장치의 스퍼터 가스의 전환만으로, 중간 불순물 함유층(41)을 형성할 수 있다.
또, 가령 이온 주입 장치를 이용한 경우, 상기 실시예 2에 있어서 200㎚ 막 두께의 국소적 불순물 함유층(38)을 형성하는 경우는, 그 주입시의 에너지는, 70~90KeV 정도의 비교적 높은 에너지가 필요하지만, 본 실시예에 있어서 중간 불순물 함유층(41)을 형성하는 경우는, 중간 불순물 함유층(41)의 형성시에 불순물을 도입할 수 있으므로, 비교적 낮은 에너지로 중간 불순물 함유층(41)의 막 두께를 두껍게 설정할 수 있다.
도 13과 같이, 리소그래피법 및 에칭법을 이용하여, 오믹 콘택트층(19)의 불필요 부분(즉, 게이트 전극(13)의 중앙 부분에 겹치는 부분), 각 부(40, 41, 42)로 이루어지는 적층물의 불필요 부분(즉, 게이트 전극(13)의 중앙 부분에 겹치는 부분 및 각 부(5, 7, 9)의 형성 범위 이외의 부분)을 제거한다.
이 제거에 의해, TFT 구조(게이트 전극(13)의 중앙 부분상의 오목부)를 형성함과 함께, 상기 적층물로부터, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)(보다 상세하게는 드레인 전극(21) 중 후술하는 접합부 이외의 부분)을 형성한다(즉, 배선 부분(소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 TFT 드레인 전극(21a) 부분) 및 반사 전극 부분(드레인 전극(21)의 반사 화소부 전극(21b) 부분)을 형성한다).
또, 오믹 콘택트층(19) 중, 반사 화소부(7)측의 부분이 오믹 콘택트층(19a) 이 되고, 그 반대쪽의 부분이 오믹 콘택트층(19b)이 되어 있다. 그리고, 각 부(40, 41, 42)로 이루어지는 적층물 중, 오믹 콘택트층(19b)상의 부분(즉, 각 부(40c, 41c, 42c)로 이루어지는 적층물)이 소스 전극(23)이 되고, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분과 반사 화소부(7)의 형성 범위 내의 부분을 합친 부분(즉, 각 부(40a, 41a, 42a)로 이루어지는 적층물)이 드레인 전극(21)이 되어 있다. 드레인 전극(21) 중, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분이 TFT 드레인 전극(21a)이 되고, 반사 화소부(7)의 형성 범위상의 부분이 반사 화소부 전극(21b)이 되어 있다.
도 13과 같이, 기판(3)상에는, 각 부(17, 18, 19a, 19b, 21, 23)의 노출 부분을 피복하도록, 층간 절연막(25)을 형성한다.
도 14와 같이, 리소그래피법 및 에칭법을 이용하여, 예컨대, 반사 화소부(7)의 형성 범위에 있어서, 층간 절연막(25) 및 상층 알루미늄층(42)을 관통하여 중간 불순물 함유층(41)이 국소적으로 노출되도록, 콘택트 홀(27)을 형성한다. 보다 상세하게는, 우선 건식 방식의 에칭법에 의해, 층간 절연막(25)을 관통하는 관통 구멍을 형성하여 상층 알루미늄층(42)을 노출시킨다. 또한, 산성 용액을 이용한 습식 에칭법에 의해, 상층 알루미늄층(42)의 당해 노출 부분을 용해하여 중간 불순물 함유층(41)을 노출시킴으로써, 콘택트 홀(27)을 형성한다. 이때, 산성 용액의 농도를 조정함으로써, 용이하게 알루미늄 합금층(혹은 알루미늄층)과 불순물 함유층의 에칭 속도차를 확보할 수 있으므로, 불순물 함유층(41)을, 거의 용해시키지 않고, 상층 알루미늄층(42)을 제거할 수 있다. 그 후, 중간 불순물 함유층(41) 중의 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분이, 후술하는 투명 전극막(39)과의 접합부가 된 다.
도 9와 같이, 층간 절연막(25)상에는, 투명 전극막(39)을, 투명 화소부(9)의 형성 범위 전체와 콘택트 홀(27)과 하부 보조 용량 전극(15)을 피복하도록 일체적으로 형성한다. 이 상태에서는, 투명 전극막(39)은, 중간 불순물 함유층(41)에 있어서의 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분과 접합하고 있다.
이상과 같이 구성된 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 배선 부분(소스 전극(23) 및 TFT 드레인 전극(21a))과 반사 전극 부분(반사 화소부 전극(21b))을 동시에 형성하므로, 반사 전극 부분의 형성 공정을 새롭게 마련할 필요가 없고, 따라서, 제조 비용을 증대시키지 않고 고반사율의 반사 전극을 구비한 표시 장치를 얻을 수 있다.
또한, 중간 불순물 함유층(41a)을 하층 알루미늄층(40a)의 상면의 대략 전면상에 형성하고, 중간 불순물 함유층(41a)을 국소적으로 노출하도록 상층 알루미늄층(42a)을 적층 형성함으로써, 중간 불순물 함유층(41a)의 국소적인 노출 부분에 의해, 투명 전극막(39)과의 접합부를 국소적으로 형성하므로, 즉, 상기 접합부의 형성에 필요한 불순물 함유층(여기서는 중간 불순물 함유층(41a)) 자체를 상기 실시예 1의 국소적 불순물 함유층(38)과 같이 국소적으로 형성하지 않으므로, 중간 불순물 함유층(41a)의 형성에 이온 주입 장치나 플라즈마 표면 처리 장치를 사용하지 않고, 예컨대, 스퍼터 장치를 사용하여 스퍼터 가스의 전환만으로 형성할 수 있어, 제조 비용의 증대를 억제할 수 있다.
(실시예 5)
본 실시예에 따른 표시 장치(1D)는, 상기 실시예 3에 따른 표시 장치(1B)와 비교하여, 배선 부분(소스 전극(23) 및 TFT 드레인 전극(21a)) 및 반사 전극 부분(반사 화소부 전극(21b))의 구조가 다른 것 외에는, 마찬가지로 구성되어 있다. 이하, 도 22 및 도 23에 근거하여, 상기 실시예 3에 따른 표시 장치(1B)와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분을 설명한다.
본 실시예에서는, 도 22와 같이, 드레인 전극(21) 및 소스 전극(23)은 각각, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 불순물 함유층(불순물 함유층)(100a, 100c)과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 상층 알루미늄층(101a, 101c)으로 구성되어 있다.
기판(3)상에는, 각 부(17, 18, 19a, 19b, 21, 23)의 노출 부분을 피복하도록, 층간 절연막(25)이 형성되어 있다. 층간 절연막(25) 및 상층 알루미늄층(101a)을 관통하여 하층 불순물 함유층(100a)을 국소적으로 노출하도록, 콘택트 홀(27)이 형성되어 있다. 하층 불순물 함유층(100a) 중의 상기 국소적으로 노출된 부분이, 투명 전극막(39)과의 접합부가 된다. 즉, 드레인 전극(21)의 표면에서는, 상기 접속부가 하층 불순물 함유층(불순물 함유층)(100a)의 노출 부분에 의해 국소적으로 형성되고, 상기 접속부 이외의 부분이 상층 알루미늄층(알루미늄층)(101a)에 의해 형성되어 있다.
층간 절연막(25)상에는, 콘택트 홀(27), 투명 화소부(9)의 형성 범위 및 용 량부(11)의 형성 범위를 피복하도록, 투명 전극막(39)이 형성되어 있다. 이 상태에서, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 하층 불순물 함유층(100a)과 접합하고 있다.
이 구성에 의하면, 도 23(b)에 나타내는 바와 같이, 투명 전극막(39)과 드레인 전극(21)의 접합은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 하층 불순물 함유층(100a)을 사이에 두고 행해진다. 그 때문에, 그들 각 부(39, 21)의 접합부에 산화층이 형성되는 것을 억지할 수 있다. 또한 도 23(a)에 나타내는 바와 같이, 반사 화소부 전극(21b)에 있어서, 외광은, 불순물을 포함하지 않는 상층 알루미늄층(101a)에서 반사되므로, 고반사율을 얻을 수 있다.
통상, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 막 두께는, 300㎚~600㎚로 설정되고, 그 때의 하층 불순물 함유층(100a, 100c)의 막 두께는, 5㎚~200㎚가 적당하다.
또, 여기서는, 상층 알루미늄층(101a, 101c) 및 하층 불순물 함유층(100a, 100c)에 의해 금속 도전층이 구성되어 있다.
이상과 같이 구성된 표시 장치(1D)에 의해서도, 상기 실시예 1에 따른 표시 장치(1)와 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 하층 불순물 함유층(100a, 100c)은, 각각, 오믹 콘택트층(19a, 19b)에 접합한다. 즉, 하층 불순물 함유층(100a, 100c)과 오믹 콘택트층(19a, 19b)의 사이에 알루미늄층 혹은 알루미늄 합금층을 사이에 두지 않으므로, 하층 불순물 함유층(100a, 100c)이, 오믹 콘택트층(19a, 19b)과 양호하게 접촉하는 것을 기대할 수 있다.
(실시예 6)
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 상기 실시예 5에 따른 표시 장치(1D)를 제조하는 방법이다. 이하, 도 22 및 도 24~도 27에 근거하여, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선 도 24와 같이, 투명 절연성 기판(기판)(3)상에, 게이트 전극(13)과, 게이트 전극(13)에 연결되는 게이트 배선(14)(도 1 참조)과, 하부 보조 용량 전극(15)을 형성하고, 그들을 피복하도록 기판(3)의 상면의 대략 전면에 게이트 절연막(17)을 형성한다. 게이트 절연막(17)상에는, 게이트 전극(13)을 피복하도록, 반도체 능동층(18) 및 오믹 콘택트층(19)을 차례로 적층 형성한다.
그리고 도 25와 같이, 기판(3)상에는, 스퍼터법 등에 의해, 각 부(17, 18, 19)의 노출 부분을 피복하도록, 차례로, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 불순물 함유층(100)과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 상층 알루미늄층(101)을 적층 형성한다.
또, DC 마그네트론 스퍼터법에 의해, 타겟으로서 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 이용하여, 하층 불순물 함유층(100), 상층 알루미늄층(101)을 적층 형성하는 경우는, 우선, 스퍼터 가스를 순수 Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스를 이용하여 하층 불순물 함유층(100)을 적층 형성한다. 다음으로, 스퍼터 가스를 순수 Ar 가스로 전환하여 상층 알루미늄층(101)을 적층 형성한다. 이 방법에 의하면, 상기 실시예 2의 경우와 비교하여, 이온 주입 장치나 플라즈마 표면 처리 장치를 필요로 하지 않고, 스퍼터 장치의 스퍼터 가스의 전환만으로, 하층 불순물 함유층(100)을 형성할 수 있고, 또한, 상기 실시예 4의 경우와 비교하더라도, 스퍼터시의 스퍼터 가스의 전환이 한 번으로 끝난다.
그리고 도 26과 같이, 리소그래피법 및 에칭법을 이용하여, 오믹 콘택트층(19)의 불필요 부분(즉, 게이트 전극(13)의 중앙 부분에 겹치는 부분), 각 부(100, 101)로 이루어지는 적층물의 불필요 부분(즉, 게이트 전극(13)의 중앙 부분에 겹치는 부분 및 각 부(5, 7)의 형성 범위 이외의 부분)을 제거한다.
이 제거에 의해, TFT 구조(게이트 전극(13)의 중앙 부분상의 오목부)를 형성함과 함께, 상기 적층물로부터, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)(보다 상세하게는 드레인 전극(21) 중의 후술하는 접합부 이외의 부분)을 형성한다(즉, 배선 부분(소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 TFT 드레인 전극(21a) 부분) 및 반사 전극 부분(드레인 전극(21)의 반사 화소부 전극(21b) 부분)을 형성한다).
또, 오믹 콘택트층(19) 중, 반사 화소부(7)측의 부분이 오믹 콘택트층(19a)이 되고, 그 반대쪽의 부분이 오믹 콘택트층(19b)이 되어 있다. 그리고, 각 부(100, 101)로 이루어지는 적층물 중, 오믹 콘택트층(19b)상의 부분(즉, 각 부(100c, 101c)로 이루어지는 적층물)이 소스 전극(23)이 되고, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분과 반사 화소부(7)의 형성 범위 내의 부분을 합친 부분(즉, 각 부(100a, 101a)로 이루어지는 적층물)이 드레인 전극(21)이 되어 있다. 드레인 전극(21) 중, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분이 TFT 드레인 전극(21a)이 되고, 반사 화소부(7)의 형성 범위상의 부분이 반사 화소부 전극(21b)이 되어 있다.
그리고 도 26과 같이, 기판(3)상에는, 각 부(17, 18, 19a, 19b, 21, 23)의 노출 부분을 피복하도록, 층간 절연막(25)을 형성한다.
그리고 도 27과 같이, 리소그래피법 및 에칭법을 이용하여, 예컨대, 반사 화소부(7)의 형성 범위에 있어서, 층간 절연막(25) 및 상층 알루미늄층(101)을 관통하여 하층 불순물 함유층(100)이 국소적으로 노출되도록, 콘택트 홀(27)을 형성한다. 보다 상세하게는, 우선 건식 방식의 에칭법에 의해, 층간 절연막(25)을 관통하는 관통 구멍을 형성하여 상층 알루미늄층(101)을 노출시킨다. 또한, 산성 용액을 이용한 습식 에칭법에 의해, 상층 알루미늄층(101)의 당해 노출 부분을 용해시켜 하층 불순물 함유층(100)을 노출시킴으로써, 콘택트 홀(27)을 형성한다. 또, 습식 에칭법에서는, 예컨대, 인산을 주성분으로 하는 산성 용액을 이용할 수 있다.
그 때, 산성 용액의 농도를 조정함으로써, 용이하게 알루미늄 합금층(혹은 알루미늄층)과 불순물 함유층의 에칭 속도차를 확보할 수 있으므로, 하층 불순물 함유층(100a)을, 거의 용해시키지 않고, 상층 알루미늄층(101)을 제거할 수 있다. 그 후, 하층 불순물 함유층(100) 중 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분이, 후술하는 투명 전극막(39)과의 접합부가 된다.
그리고 도 22와 같이, 층간 절연막(25)상에는, 투명 전극막(39)을, 투명 화소부(9)의 형성 범위 전체와 콘택트 홀(27)과 하부 보조 용량 전극(15)을 피복하도 록 일체적으로 형성한다. 이 상태에서는, 투명 전극막(39)은, 하층 불순물 함유층(100)에 있어서의 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분과 접합하고 있다.
이상과 같이 구성된 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 배선 부분(소스 전극(23) 및 TFT 드레인 전극(21a))과 반사 전극 부분(반사 화소부 전극(21b))을 동시에 형성하므로, 반사 전극 부분의 형성 공정을 새롭게 마련할 필요가 없고, 따라서, 제조 비용을 증대시키지 않고 고반사율의 반사 전극을 구비한 표시 장치를 얻을 수 있다.
또한 도 25와 같이 하층 불순물 함유층(100a)을 기판(3)의 상면의 대략 전면에 형성하고, 그 후, 도 27과 같이 그 하층 불순물 함유층(100a)을 국소적으로 노출하도록 그 하층 불순물 함유층(100a)상에 상층 알루미늄층(101a)을 적층 형성함으로써, 하층 불순물 함유층(100a)의 그 국소적인 노출 부분에 의해, 투명 전극막(39)과의 접합부를 국소적으로 형성한다. 즉, 상기 접합부의 형성에 필요한 불순물 함유층(여기서는 하층 불순물 함유층(100a)) 자체를 상기 실시예 1의 국소적 불순물 함유층(38)과 같이 국소적으로 형성하지 않는다. 따라서, 하층 불순물 함유층(100a)의 형성에 이온 주입 장치나 플라즈마 표면 처리 장치를 사용하지 않고, 또한, 실시예 3에 비하여, 스퍼터 장치를 사용하여 스퍼터 가스의 전환 한 번만으로 형성할 수 있어, 제조 비용의 증대를 억제할 수 있다.
(실시예 7)
본 실시예에 따른 표시 장치(1E)는, 상기 실시예 5에 따른 표시 장치(1D)와 비교하여, 콘택트 홀(27)의 구조가 다른 것 외에는, 마찬가지로 구성되어 있다. 이하, 도 28에 근거하여, 상기 실시예 5에 따른 표시 장치(1D)와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분을 설명한다.
상기 실시예 5에 따른 표시 장치(1D)에 있어서의 예측되는 제조상의 과제로서, 이하의 과제가 있다. 즉, 예컨대, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 막 두께를 600㎚로 설정하고, 하층 불순물 함유층(100a)의 막 두께를 5㎚로 설정한 경우, 상층 알루미늄층(101a)의 막 두께는, 595㎚로 비교적 두꺼워진다. 이와 같이 비교적 두꺼운 상층 알루미늄층(101a)을 에칭하면 가로 방향의 에칭도 동시에 진행된다.
그 때문에, 콘택트 홀(27)의 형성 공정에 있어서, 상층 알루미늄층(101a)을 에칭했을 때, 상층 알루미늄층(101a)이 가로 방향으로 크게 에칭되어, 그 상층의 층간 절연막(25)이 차양 형상으로 튀어나와버린다(즉, 콘택트 홀(27) 내의 각 부(101a, 25)의 경계 부위에 차양 구조가 생겨버린다). 이 상태에서, 콘택트 홀(27) 내에 투명 전극막(39)을 퇴적하면, 층간 절연막(25)의 당해 차양 형상 부분에서, 투명 전극막(39)이 끊어지기 쉬워지고, 또한 보이드(void : 공동(空洞))가 남기 쉬워져, 접속 불량의 원인이 된다.
그와 같은 접속 불량을 억지하기 위해서는, 도 28(b)와 같이, 콘택트 홀(27) 내의 각 부(101a, 25)의 경계 부위를 스텝 구조(계단 구조)로 하는 것이 유효하다. 즉, 콘택트 홀(27)의 층간 절연막(25)에서의 개구부를, 콘택트 홀(27)의 상층 알루미늄층(101a)에서의 개구부보다 크고 또한 상층 알루미늄층(101a)에서의 상기 개구 부의 개구면 전체를 포함하도록 형성하는 것이 유효하다. 보다 상세하게는, 콘택트 홀(27)은 에칭에 의해 차차 가늘어지므로, 층간 절연막(25)의 당해 개구부의 밑면의 개구 직경(25r)을 상층 알루미늄층(101a)의 당해 개구부의 상면의 개구 직경(101r)보다 크게 형성하고, 또한 층간 절연막(25)의 당해 개구부를 상층 알루미늄층(101a)의 당해 개구부의 개구면 전체를 포함하도록 형성한다. 이러한 콘택트 홀(27) 내에 퇴적된 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27) 내에 있어서, 틈이나 보이드가 생기지 않고 스텝 형상으로 퇴적된다.
이렇게 구성된 표시 장치(1E)에 의하면, 콘택트 홀(27) 내의 각 부(101a, 25)의 경계 부위를 스텝 구조로 형성하므로(즉, 콘택트 홀(27)의 층간 절연막(25)에서의 개구부를, 콘택트 홀(27)의 상층 알루미늄층(101a)에서의 개구부보다 크고 또한 상층 알루미늄층(101a)에서의 개구부의 개구면 전체를 포함하도록 형성하므로), 투명 전극막(39)을 콘택트 홀(27)내에 있어서 스텝 형상으로 퇴적할 수 있고, 이에 따라, 콘택트 홀(27)내에 있어서의 투명 전극막(39)의 접속 불량을 억지할 수 있다.
(실시예 8)
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 상기 실시예 7에 따른 표시 장치(1E)의 제조 방법이다. 이하, 도 28~도 36에 근거하여, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다. 또, 도 28(a)~도 36(a)는, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 있어서의 각 제조 공정에서의 도 22의 위치 X의 확대 도이며, 도 28(b)~도 36(b)는, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 있어서의 각 제조 공정에서의 도 22의 위치 Y의 확대도이다.
도 29는, 도 26의 공정과 같은 공정을 나타낸 도면이며, 게이트 절연막(17), 하층 불순물 함유층(100a), 상층 알루미늄층(101a), 층간 절연막(25)이 차례로 적층 형성된 상태를 나타내고 있다.
그리고 도 30과 같이, 층간 절연막(25)의 상면 전면에 포토레지스트(제 1 포토레지스트)(104)를 도포하고, 예컨대, 반사 화소부(7)의 형성 범위에 있어서, 리소그래피법에 의해, 포토레지스트(104)에 개구부(제 1 개구부)(104h)를 형성한다.
그리고 도 31과 같이, 건식 방식의 에칭법에 의해, 포토레지스트(104)를 마스크로 하여, 상층 알루미늄층(101a)을 국소적으로 노출하도록 층간 절연막(25)에 개구부(25h)를 형성한다.
그리고 도 32와 같이, 산성 용액을 이용한 습식 에칭법에 의해, 상층 알루미늄층(101a)의 당해 노출 부분을 용해하여 제거하고, 하층 불순물 함유층(100a)을 국소적으로 노출하도록 상층 알루미늄층(101a)에 개구부(101h)를 형성한다.
그리고 도 33과 같이, 애싱법 등에 의해, 포토레지스트(104)를 제거한다.
그리고 도 34와 같이, 층간 절연막(25)의 상면 전면에 다시 포토레지스트(제 2 포토레지스트)(108)를 도포하고, 리소그래피법에 의해, 포토레지스트(108)에 개구부(제 2 개구부)(108h)를 형성한다. 그 때, 그 개구부(108h)는, 그 개구 직경(108r)이 1회째(도 32)의 포토레지스트(104)의 개구부(104h)의 개구 직경(104r)보다 크게 형성되고, 또한 층간 절연막(25)의 개구부(25h)의 개구면 전체를 포함하도록 형성된다.
그리고 도 35와 같이, 다시 건식 방식의 에칭법에 의해, 포토레지스트(108)를 마스크로 하여 층간 절연막(25)을 에칭하여 개구부(25h)를 확대함으로써, 층간 절연막(25)에 개구부(확대 개구부)(25h2)를 형성한다. 또, 이 개구부(25h2)는, 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101h)보다 크고(보다 상세하게는, 개구부(25h2)의 밑면의 개구 직경(25r)이 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101h)의 상면의 개구 직경(101r)보다 크고), 또한 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101h)의 개구면 전체를 포함하도록 형성되어 있다. 이 상태에서, 층간 절연막(25)의 개구부(25h2)와 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101h)에 의해, 각 부(101a, 25)의 경계 부위가 스텝 구조(계단 구조)가 된 콘택트 홀(27)이 구성된다.
그리고 도 36과 같이, 애싱법 등에 의해, 포토레지스트(108)를 제거한다. 그 후, 도 22와 같이, 층간 절연막(25)상에, 투명 전극막(39)을, 투명 화소부(9)의 형성 범위 전체와 콘택트 홀(27)과 하부 보조 용량 전극(15)을 피복하도록 일체적으로 형성한다. 이 상태에서는, 도 28과 같이, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27) 내에 스텝 형상으로 퇴적되고, 하층 불순물 함유층(100)에 있어서의 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분과 접합한다.
이렇게 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 실시예 7에 따른 표시 장치(1E)를 제조할 수 있다. 즉, 콘택트 홀(27)의 각 부(101a, 25)의 경계 부위가 스텝 구조가 된 표시 장치를 제조할 수 있다. 이에 따라, 콘택트 홀(27) 내에 있어서의 투명 전극막(39)의 접속 불량을 억지할 수 있다.
(실시예 9)
본 실시예에서는, 도 28 및 도 37~도 43에 근거하여, 실시예 8과 다른, 실시예 7에 따른 표시 장치(1E)의 제조 방법을 설명한다. 또, 도 28(a) 및 도 37(a)~도 43(a)는, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 있어서의 각 제조 공정에서의 도 22의 위치 X의 확대도이며, 도 28(b) 및 도 37(b)~도 43(b)는, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 있어서의 각 제조 공정에서의 도 22의 위치 Y의 확대도이다.
도 37은, 도 26의 공정과 같은 공정을 나타낸 도면이며, 게이트 절연막(17), 하층 불순물 함유층(100a), 상층 알루미늄층(101a), 층간 절연막(25)이 차례로 적층 형성된 상태를 나타내고 있다.
그리고 도 38과 같이, 층간 절연막(25)의 상면 전면에 포토레지스트(104)를 도포하고, 예컨대, 반사 화소부(7)의 형성 범위에 있어서, 리소그래피법에 의해, 포토레지스트(104)에 개구부(104s)를 형성한다. 그 때, 포토레지스트(104)의 콘택트 주변부 C2로의 노광광의 투과율을 콘택트부 C1로의 노광광의 투과율의 20~40%로 감하는 수법에 의해, 포토레지스트(104)에 있어서의 개구부(104s)의 주변 부분의 두께 d1을, 포토레지스트(104)에 있어서의 그 이외의 부분의 두께 d2보다 얇아지도록 한다. 일반적으로는, 포토레지스트(104)에 있어서의 개구부(104s)의 주변 부분의 두께 d1은 1.5㎛ 이하로 설정하고, 포토레지스트(104)에 있어서의 그 이외의 부분의 두께 d2는 4.0㎛ 이하로 설정한다.
또, 노광광의 투과율을 20~40%로 감하는 수법에는, 노광광의 투과율을 감하 는 필터막 또는 필터층을 포토 마스크(104)상에 배치하는 방법, 혹은, 가는 슬릿을 형성한 마스크를 포토마스크(104)상에 배치하고 그 마스크에서의 광의 회절 현상을 이용하는 방법 등을 이용하는 것이 가능하다. 이들 방법은, 일반적으로, 하프톤(halftone) 노광 기술 혹은 그레이 톤(gray tone) 노광 기술로서 공지의 기술이다.
그리고 도 39와 같이, 건식 방식의 에칭법에 의해, 포토레지스트(104)를 마스크로 하여, 상층 알루미늄층(101a)을 국소적으로 노출하도록 층간 절연막(25)에 개구부(25s)를 형성한다.
그리고 도 40과 같이, 산성 용액을 이용한 습식 에칭법에 의해, 상층 알루미늄층(101a)의 당해 노출 부분을 용해하여 제거하고, 하부 불순물 함유층(100a)을 국소적으로 노출하도록 상층 알루미늄층(101a)에 개구부(101s)를 형성한다.
그리고 도 41과 같이, 애싱법 등에 의해, 포토레지스트(104)의 표면 전체를 일정한 두께분만큼 제거하고, 개구부(104s)의 밑면의 개구 직경(104t)을 확대한다. 이 상태에서, 개구부(104s)는, 그 개구 직경(104t)이 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101s)의 상면의 개구 직경(101r)보다 크고, 또한 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101s)의 개구면 전체를 포함하게 된다.
그리고 도 42와 같이, 다시 건식 방식의 에칭법에 의해, 그 포토레지스트(104)를 마스크로 하여 층간 절연막(25)을 에칭하여 개구부(25s)를 확대함으로써, 층간 절연막(25)에 개구부(확대 개구부)(25s2)를 형성한다. 또, 이 개구부(25s2)는, 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101s)보다 크고(보다 상세하게는, 개 구부(25s2)의 밑면의 개구 직경(25r)이 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101s)의 상면의 개구 직경(101r)보다 크고), 또한 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101s)의 개구면 전체를 포함하도록 형성되어 있다. 이 상태에서, 층간 절연막(25)의 개구부(25s2)와 상층 알루미늄층(101a)의 개구부(101s)에 의해, 각 부(101a, 25)의 경계 부위가 스텝 구조가 된 콘택트 홀(27)이 구성된다.
또, 건식 방식의 에칭법에서는, 예컨대, 층간 절연막(25)이 SiN의 재료인 경우에, 불소계 가스를 이용하더라도 좋다. 이 경우, 주로 층간 절연막(25)만이 에칭되고, 하층 불순물 함유층(100a)은 거의 에칭되지 않는다.
그리고 도 43과 같이, 애싱법 등에 의해, 포토레지스트(104)를 제거한다. 그 후, 도 22와 같이, 층간 절연막(25)상에, 투명 전극막(39)을, 투명 화소부(9)의 형성 범위 전체와 콘택트 홀(27)과 하부 보조 용량 전극(15)을 피복하도록 일체적으로 형성한다. 이 상태에서는, 도 28과 같이, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27) 내에 스텝 형상으로 퇴적되고, 하층 불순물 함유층(100)에 있어서의 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분과 접합한다.
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의해서도, 실시예 8과 같이, 실시예 7에 따른 표시 장치를 제조할 수 있다. 즉, 콘택트 홀(27)의 각 부(101a, 25)의 경계 부위가 스텝 구조가 된 표시 장치를 제조할 수 있다. 이에 따라, 콘택트 홀(27) 내에 있어서의 투명 전극막(39)의 접속 불량을 억지할 수 있다.
또한 실시예 8에 비하여, 콘택트 홀(27)을 형성하기 위한 리소그래피 공정이, 1회로 끝나므로, 공정 시간의 단축에 따른 비용 삭감을 도모할 수 있다.
(실시예 10)
본 실시예에 따른 표시 장치(1F)는, 상기 실시예 7에 따른 표시 장치(1E)를 개량한 것이다. 콘택트 홀(27)의 구조가 다른 것 외에는, 마찬가지로 구성되어 있다. 이하, 도 22 및 도 44에 근거하여, 상기 실시예 7에 따른 표시 장치(1E)와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분을 설명한다.
본 실시예에 따른 표시 장치에서는, 도 44(b)와 같이, 국소적 불순물 함유층(100p)이, 콘택트 홀(27) 내의 상층 알루미늄층(101a)의 노출 부분(즉, 개구부(101u)의 내측면 및 상층 알루미늄층(101a)의 상면에 있어서의 층간 절연막(25)의 미피복 부분)상에 피복 형성되고 또한 하부 불순물 함유층(100a)에 접속하도록 형성되어 있다.
그리고, 투명 전극막(39)과 드레인 전극(21)의 접합은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 하층 불순물 함유층(100a)과, 국소적 불순물 함유층(100p)을 통해 행해진다.
그 때문에, 그들 각 부(39, 21)의 접합부에 산화층이 형성되는 것을 억지할 수 있다. 또한 도 44(a) 및 도 22와 같이, 반사 화소부 전극(21b)에 있어서, 외광은, 불순물을 포함하지 않는 상층 알루미늄층(101a)에서 반사되므로, 고반사율이 얻어진다.
또한 실시예 7에 비하여, 불순물 함유층(100a, 100p)과 투명 전극막(39)의 접촉 면적이 증가하므로, 비교적 저저항으로 양호한 접촉을 가능하게 한다.
(실시예 11)
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 실시예 10에 따른 표시 장치(1F)를 제조하는 방법이다. 실시예 10에 따른 표시 장치(1F)를 제조하기 위해서는, 실시예 8 또는 9와 같은 제조 방법으로, 콘택트 홀(27)까지 형성한다. 그리고 실시예 2에 나타낸 이온 주입법 또는 플라즈마 표면 처리법을 이용하여, 콘택트 홀(27) 내에 있어서의 상층 알루미늄층(101a)의 노출 부분에 불순물을 주입함으로써, 콘택트 홀(27) 내에 있어서의 상층 알루미늄층(101a)의 당해 노출 부분상에 국소적 불순물 함유층(100p)을 형성한다. 그리고 하층 불순물 함유층(100a)에 있어서의 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분 및 국소적 불순물 함유층(101p)에 접합하도록, 층간 절연막(25)상에 투명 전극막(39)을 형성한다.
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 실시예 10에 따른 표시 장치(1F)를 제조할 수 있다. 특히 상기와 같이, 실시예 2에 나타낸 이온 주입법 또는 플라즈마 표면 처리법을 이용하여, 국소적 불순물 함유층(100p)을 형성하면, 비교적 용이하게 제조할 수 있다.
(실시예 12)
본 실시예에 따른 표시 장치(1C)는, 상기 실시예 1에 따른 표시 장치(1)와 비교하여, 배선 부분(소스 전극(23) 및 TFT 드레인 전극(21a)) 및 반사 전극 부분(반사 화소부 전극(21b))의 구조가 다른 것 외에는, 마찬가지로 구성되어 있다. 이하, 상기 실시예 1에 따른 표시 장치(1)와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙 여 설명을 생략하고, 다른 부분을 설명한다.
본 실시예에서는, 도 15와 같이, 소스 전극(23)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층(40c)과, 하층 알루미늄층(40c)의 상면의 대략 전면상에, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 적층 형성되어 이루어지는 중간 불순물 함유층(41c)과, 중간 불순물 함유층(41c)의 상면의 대략 전면상에, 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 적층 형성되어 이루어지는 상층 알루미늄층(42c)으로 구성되어 있다.
또한 게이트 전극(21)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층(40a)과, 하층 알루미늄층(40a)의 상면의 대략 전면상에, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 적층 형성되어 이루어지는 중간 불순물 함유층(41a)과, 중간 불순물 함유층(41a)의 상면의 대략 전면상에, 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 적층 형성되어 이루어지는 상층 알루미늄층(42a)과, 상층 알루미늄층(42a)의 표층에 국소적으로, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해, 중간 불순물 함유층(41a)에 연결되도록 형성된 국소적 불순물 함유층(43)으로 구성되어 있다. 국소적 불순물 함유층(43)은, 후술하는 투명 전극막(39)과의 접합부가 되어 있다. 즉, 드레인 전극(21)의 표면에서는, 상기 접속부가 국소적 불순물 함유층(불순물 함유층)(43)에 의해 국소적으로 형성되고, 상기 접속부 이외의 부분이 상층 알루미늄층(알루미늄층)(42a)에 의해 형성되어 있다.
또, 알루미늄층(40a, 40c, 42a, 42c) 및 불순물 함유층(41a, 41c, 43)(바꾸어 말하면 드레인 전극(21) 및 소스 전극(23))에 의해 금속 도전층이 구성되어 있다.
기판(3)상에는, 각 부(17, 18, 19a, 19b, 21, 23)의 노출 부분을 피복하도록, 층간 절연막(25)이 형성되어 있다. 층간 절연막(25)을 관통하여 드레인 전극(21)의 국소적 불순물 함유층(43)을 노출하도록, 콘택트 홀(27)이 형성되어 있다.
층간 절연막(25)상에는, 콘택트 홀(27), 투명 화소부(9)의 형성 범위 및 용량부(11)의 형성 범위를 피복하도록, 투명 전극막(39)이 형성되어 있다. 이 상태에서, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 중간 불순물 함유층(41a)과 접합하고 있다.
이 구성에 의하면, 도 16(b)에 나타내는 바와 같이, 투명 전극막(39)과 드레인 전극(21)의 접합은, 콘택트 홀(27)로부터 노출되는 국소적 불순물 함유층(43)을 통해서 행해진다. 그 때문에, 그들 각 부(39, 21)의 접합부에 산화층이 형성되는 것을 억지할 수 있다. 또한 도 16(a)에 나타내는 바와 같이, 반사 화소부 전극(21b)에 있어서, 외광은, 불순물을 포함하지 않는 상층 알루미늄층(42a)에서 반사되므로, 고반사율이 얻어진다.
통상, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 막 두께는, 300㎚~600㎚로 설정되고, 그 때의 중간 불순물 함유층(41a, 41c)의 막 두께는, 5㎚~200㎚가 적당하다. 국소적 불순물 함유층(43) 및 중간 불순물 함유층(41a, 41c)을 N을 도입함으로써 형성하는 경우는, 그들의 질화도는, 0.1~0.9가 적당하다. 또, 상층 알루미늄층(42a, 42c)의 막 두께는, 5㎚ 이상이 적당하다. 따라서, 국소적 불순물 함유층(43)의 막 두께도 상층 알루미늄층(42a, 42c)의 막 두께와 같은 정도이다.
이상과 같이 구성된 표시 장치(1C)에 의해서도, 상기 실시예 1에 따른 표시 장치(1)와 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한 금속 도전층(예컨대, 드레인 전극(21))은, 하층 알루미늄층(40a)과, 하층 알루미늄층(40a)의 상면의 대략 전면상에 형성된 중간 불순물 함유층(41a)과, 중간 불순물 함유층(41a)을 국소적으로 노출하도록 중간 불순물 함유층(41a)상에 형성된 상층 알루미늄층(42a)과, 상층 알루미늄층(42a)의 표층에 국소적으로, 중간 불순물 함유층(41a)과 연결되도록 형성된 국소적 불순물 함유층(43)을 갖고, 국소적 불순물 함유층(43)이 상기 접합부가 되므로, 즉, 중간 불순물 함유층(41a)상에 국소적 불순물 함유층(43)이 형성되므로, 상기 금속 도전층상에 층간 절연막(25)을 적층 형성하고, 그 층간 절연막(25)에 콘택트 홀(27)을 형성할 때에, 콘택트 홀(27)을 너무 깊게 파는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 너무 깊게 파져, 콘택트 홀(27)이 중간 불순물 함유층(41a)을 관통하는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 13)
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 상기 실시예 12에 따른 표시 장치(1C)의 제조 방법이다. 이하, 도 15 및 도 17~도 18에 근거하여, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선 도 17과 같이, 투명 절연성 기판(기판)(3)상에, 게이트 전극(13)과, 게이트 전극(13)에 연결되는 게이트 배선(14)(도 1 참조)과, 하부 보조 용량 전극(15)을 형성하고, 그들을 피복하도록 기판(3)의 상면의 대략 전면에 게이트 절연막(17)을 형성한다. 게이트 절연막(17)상에는, 게이트 전극(13)을 피복하도록, 반도체 능동층(18) 및 오믹 콘택트층(19)을 차례로 적층 형성한다.
도 18과 같이, 기판(3)상에는, 상기 실시예 4의 경우와 같이, 스퍼터법 등에 의해, 각 부(17, 18, 19)의 노출 부분을 피복하도록, 차례로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층(40)과, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 함유하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 중간 불순물 함유층(41)과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 상층 알루미늄층(42)을 적층 형성한다.
도 19와 같이, 상기 실시예 4의 경우와 같이, 리소그래피법 및 에칭법을 이용하여, 오믹 콘택트층(19)의 불필요 부분(즉, 게이트 전극(13)의 중앙 부분에 겹치는 부분), 각 부(40, 41, 42)로 이루어지는 적층물의 불필요 부분(즉, 게이트 전극(13)의 중앙 부분에 겹치는 부분 및 각 부(5, 7, 9)의 형성 범위 이외의 부분)을 제거한다.
이 제거에 의해, TFT 구조(게이트 전극(13)의 중앙 부분상의 오목부)를 형성하고 또한, 상기 적층물로부터, 소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)(보다 상세하게는 드레인 전극(21) 중 후술하는 접속부 이외의 부분)을 형성한다(즉, 배선 부분(소스 전극(23) 및 드레인 전극(21)의 TFT 드레인 전극(21a) 부분) 및 반사 전극 부분(드레인 전극(21)의 반사 화소부 전극(21b) 부분)을 형성한다).
또, 오믹 콘택트층(19) 중, 반사 화소부(7)측의 부분이 오믹 콘택트층(19a)이 되고, 그 반대쪽의 부분이 오믹 콘택트층(19b)이 되어 있다. 각 부(40, 41, 42)로 이루어지는 적층물 중, 오믹 콘택트층(19b)상의 부분(즉, 각 부(40c, 41c, 42c)로 이루어지는 적층물)이 소스 전극(23)이 되고, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분과 반사 화소부(7)의 형성 범위 내의 부분을 합친 부분(즉, 각 부(40a, 41a, 42a)로 이루어지는 적층물)이 드레인 전극(21)(보다 상세하게는 드레인 전극(21) 중 후술하는 접속부 이외의 부분)이 되어 있다.
도 19와 같이, 기판(3)상에는, 각 부(17, 18, 19a, 19b, 40a, 40c, 41a, 41c, 42a, 42c)의 노출 부분을 피복하도록, 층간 절연막(25)을 형성한다.
도 20과 같이, 상기 실시예 4의 경우와 같이, 리소그래피법 및 에칭법을 이용하여, 예컨대, 반사 화소부(7)의 형성 범위에 있어서, 층간 절연막(25)을 관통하여 상층 알루미늄층(42)이 국소적으로 노출되도록, 콘택트 홀(27)을 형성한다.
도 21과 같이, 이온 주입법 또는 플라즈마 표면 처리법을 이용하여, 상층 알루미늄층(42) 중의 콘택트 홀(27)로부터의 노출 부분의 표층에 국소적으로, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나의 불순물을 주입함으로써, 중간 불순물 함유층(41)과 연결되도록, 국소적 불순물 함유층(43)을 형성한다. 이 국소적 불순물 함유층(43)이, 후술하는 투명 전극막(39)과의 접합부가 된다.
또, 각 부(40a, 41a, 42a, 43)로 이루어지는 적층물에 의해 드레인 전극(21)이 구성되어 있다. 그리고 드레인 전극(21) 중, 오믹 콘택트층(19a)상의 부분에 의해 TFT 드레인 전극(21a)이 구성되고, 반사 화소부(7)의 형성 범위 내의 부분에 의해 반사 화소부 전극(21b)이 구성되어 있다. 또한 알루미늄층(40a, 40c, 42a, 42c) 및 불순물 함유층(41a, 41c, 43)(바꾸어 말하면 드레인 전극(21) 및 소스 전극(23))에 의해 금속 도전층이 구성되어 있다.
도 15와 같이, 층간 절연막(25)상에는, 투명 전극막(39)을, 투명 화소부(9)의 형성 범위 전체와 콘택트 홀(27)과 하부 보조 용량 전극(15)을 피복하도록 일체적으로 형성한다. 이 상태에서는, 투명 전극막(39)은, 콘택트 홀(27)로부터 노출된 국소적 불순물 함유층(43)과 접합하고 있다.
이상과 같이 구성된 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 배선 부분(소스 전극(23) 및 TFT 드레인 전극(21a))과 반사 전극 부분(반사 화소부 전극(21b))을 동시에 형성하므로, 반사 전극 부분의 형성 공정을 새롭게 마련할 필요가 없고, 따라서, 제조 비용을 증대시키지 않고 고반사율의 반사 전극을 구비한 표시 장치를 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시예 4와 비교하여, 상층 알루미늄층(42a)을 에칭(예컨대, 산성 용액을 이용하여 습식 에칭)하여 중간 불순물 함유층(41a)을 노출시키지 않으므로, 그 에칭시에, 중간 불순물 함유층(41a)까지 용해시키는 것이나, 가로 방향으로 상층 알루미늄층(42a)을 용해시킬 걱정(즉, 배경 기술에서 지적한 차양 구조가 될 걱정)도 없다. 또한, 국소적 불순물 함유층(43)의 막 두께는, 상층 알루미늄층(42a)과 동등하고, 5㎚ 정도로 설정한 경우, 이온 주입시의 에너지는, 1~10KeV 정도이므로, 비교적 저에너지로 국소적 불순물 함유층(43)을 형성할 수 있다.
(실시예 14)
본 실시예에 따른 표시 장치(1G)는, 실시예 5(도 22)에 따른 표시 장치(1C)에 있어서, 실시예 12(도 15)의 국소적 불순물 함유층(43)과 같이, 국소적 불순물 함유층을, 상층 알루미늄층(101a)의 표층에 국소적으로 형성하고 또한 하층 불순물 함유층(100a)과 연결되도록 형성한 것이다. 이렇게 하면, 실시예 5, 11의 양쪽의 효과를 실현할 수 있다.
또, 본 실시예에 따른 표시 장치(1G)의 제조 방법에 대해서는, 실시예 6의 제조 방법에 있어서, 콘택트 홀(27) 및 당해 국소적 불순물 함유층의 형성에 관해서는, 실시예 13의 제조 방법을 채용하면 좋다.

Claims (14)

  1. 기판상에 형성된 금속 도전층과,
    동일 기판상에 형성되고, 상기 금속 도전층과 접합하는 투명 전극막과,
    상기 금속 도전층과 상기 투명 전극막을 격리하는 층간 절연막
    을 구비하되,
    상기 금속 도전층은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층과, 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 상기 하층 알루미늄층의 상면의 전면(全面)상에 형성된 중간 불순물 함유층과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 상기 중간 불순물 함유층상에 형성된 상층 알루미늄층을 갖고,
    상기 층간 절연막 및 상기 상층 알루미늄층에는, 상기 중간 불순물 함유층이 국소적으로 노출되도록 콘택트 홀이 관통하여 마련되고,
    상기 투명 전극막은, 상기 콘택트 홀로부터 노출되는 상기 중간 불순물 함유층에서 상기 금속 도전층과 접합하는 것
    을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 기판상에 형성된 금속 도전층과,
    동일 기판상에 형성되고, 상기 금속 도전층과 접합하는 투명 전극막과,
    상기 금속 도전층과 상기 투명 전극막을 격리하는 층간 절연막
    을 구비하되,
    상기 금속 도전층은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층과, 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고 상기 하층 알루미늄층의 상면의 전면(全面)상에 형성된 중간 불순물 함유층과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고 상기 중간 불순물 함유층상에 형성된 상층 알루미늄층을 갖고,
    상기 층간 절연막에는, 상기 상층 알루미늄층이 국소적으로 노출되도록 콘택트 홀이 관통하여 마련되고,
    상기 상층 알루미늄층은, 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 상기 상층 알루미늄층 내에 국소적으로 형성됨과 아울러 상기 중간 불순물 함유층과 연결되도록 형성된 국소적 불순물 함유층을 더 갖고,
    상기 투명 전극막은 상기 국소적 불순물 함유층을 통해서 상기 중간 불순물 함유층과 접합하는 것
    을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 기판상에 형성된 금속 도전층과,
    동일 기판상에 형성되고, 상기 금속 도전층과 접합하는 투명 전극막과,
    상기 금속 도전층과 상기 투명 전극막을 격리하는 층간 절연막
    을 구비하되,
    상기 금속 도전층은, 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 불순물 함유층과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 상기 하층 불순물 함유층상에 형성된 상층 알루미늄층을 갖고,
    상기 층간 절연막 및 상기 상층 알루미늄층에는, 상기 하층 불순물 함유층을 국소적으로 노출하도록 콘택트 홀이 관통하여 마련되고,
    상기 투명 전극막은, 상기 콘택트 홀로부터 노출되는 상기 하층 불순물 함유층에서 상기 금속 도전층과 접합하는 것
    을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 콘택트 홀의 상기 층간 절연막에서의 개구부는, 상기 콘택트 홀의 상기 상층 알루미늄층에서의 개구부보다 크고, 또한 상기 상층 알루미늄층에서의 상기 개구부의 개구면 전체를 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 금속 도전층은, 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져, 상기 상층 알루미늄층에 있어서의 상기 콘택트 홀 내에서의 노출 부분상에 피복 형성된 국소적 불순물 함유층을 더 갖고,
    상기 투명 전극막은, 상기 콘택트 홀로부터 노출되는 상기 하층 불순물 함유층 및 상기 국소적 불순물 함유층에서 상기 금속 도전층과 접합하는 것
    을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 1, 2, 3, 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 도전층을, 배선 부분 및 반사 전극부에 이용한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 1, 2, 3, 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불순물은, N, O, Si 및 C 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 기판상에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층을 적층 형성하고, 상기 하층 알루미늄층의 상면의 전면상에 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 중간 불순물 함유층을 적층 형성하고, 상기 중간 불순물 함유층의 상면의 전면상에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 상층 알루미늄층을 적층 형성함으로써 적층물을 형성하고, 상기 적층물로부터, 배선 부분과 반사 전극 부분을 갖는 금속 도전층을 형성하는 공정과,
    상기 금속 도전층상에 층간 절연막을 형성하고, 상기 층간 절연막 및 상기 상층 알루미늄층을 관통하여 상기 중간 불순물 함유층이 국소적으로 노출되도록, 콘택트 홀을 형성하는 공정과,
    상기 중간 불순물 함유층에 있어서의 상기 콘택트 홀로부터의 노출 부분에 접합하도록, 상기 층간 절연막상에 투명 전극막을 형성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  10. 기판상에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 알루미늄층을 적층 형성하고, 상기 하층 알루미늄층의 상면의 전면상에 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 중간 불순물 함유층을 적층 형성하고, 상기 중간 불순물 함유층의 상면의 전면상에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 상층 알루미늄층을 적층 형성함으로써 적층물을 형성하고, 상기 적층물로부터, 배선 부분과 반사 전극 부분을 갖는 금속 도전층을 성형하는 공정과,
    상기 금속 도전층상에 층간 절연막을 형성하고, 상기 층간 절연막을 관통하여 상기 상층 알루미늄층이 노출되도록, 콘택트 홀을 형성하는 공정과,
    상기 콘택트 홀을 통해서 상기 상층 알루미늄층의 내에 불순물을 국소적으로 주입하여 상기 중간 불순물 함유층과 연결되도록 국소적 불순물 함유층을 형성하는 공정과,
    상기 국소적 불순물 함유층에 접합하도록 상기 층간 절연막상에 투명 전극막을 형성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  11. (a) 기판상에 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 하층 불순물 함유층을 적층 형성하고, 상기 하층 불순물 함유층의 상면의 전면상에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 상층 알루미늄층을 적층 형성함으로써 적층물을 형성하고, 상기 적층물로부터, 배선 부분과 반사 전극 부분을 갖는 금속 도전층을 형성하는 공정과,
    (b) 상기 금속 도전층상에 층간 절연막을 형성하고, 상기 층간 절연막 및 상기 상층 알루미늄층을 관통하여 상기 하층 불순물 함유층이 국소적으로 노출되도록, 콘택트 홀을 형성하는 공정과,
    (c) 상기 하층 불순물 함유층에 있어서의 상기 콘택트 홀로부터의 노출 부분에 접합하도록, 상기 층간 절연막상에 투명 전극막을 형성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 공정 (b)는,
    상기 층간 절연막상에 제 1 개구부를 갖는 제 1 포토레지스트를 형성하고, 상기 제 1 포토레지스트를 이용하여 에칭을 행함으로써, 상기 층간 절연막에, 상기 상층 알루미늄층을 국소적으로 노출하도록 개구부를 형성하는 공정과,
    상기 상층 알루미늄층의 당해 노출 부분을 에칭 제거하여, 상기 상층 알루미늄층에, 상기 하층 불순물 함유층을 국소적으로 노출하도록 개구부를 형성하는 공정과,
    상기 제 1 포토레지스트를 제거한 후, 상기 층간 절연막상에 상기 제 1 개구부보다 큰 제 2 개구부를 갖는 제 2 포토레지스트를 형성하고, 상기 제 2 포토레지스트를 이용하여 에칭을 행하여 상기 층간 절연막의 상기 개구부를 확대함으로써, 상기 층간 절연막에, 상기 상층 알루미늄층의 상기 개구부보다 크고 또한 상기 상층 알루미늄층의 상기 개구부의 개구면 전체를 포함하는 확대 개구부를 형성하고, 상기 층간 절연막의 상기 확대 개구부와 상기 상층 알루미늄층의 상기 개구부에 의해 상기 콘택트 홀을 구성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 공정 (b)는,
    상기 층간 절연막상에, 개구부를 갖고 또한 상기 개구부의 주변 부분의 두께가 그 이외의 부분의 두께보다 얇아진 포토레지스트를 형성하고, 상기 포토레지스트를 이용하여 에칭을 행함으로써, 상기 층간 절연막에, 상기 상층 알루미늄층을 국소적으로 노출하도록 개구부를 형성하는 공정과,
    상기 상층 알루미늄층의 당해 노출 부분을 에칭 제거하여, 상기 상층 알루미늄층에, 상기 하층 불순물 함유층을 국소적으로 노출하도록 개구부를 형성하는 공정과,
    상기 포토레지스트의 표면 전체를 일정한 두께만큼 제거하여, 상기 포토레지스트의 상기 개구부를 확대하는 공정과,
    상기 개구부가 확대된 상기 포토레지스트를 이용하여 에칭을 행하여 상기 층간 절연막의 상기 개구부의 개구 직경을 확대함으로써, 상기 층간 절연막에, 상기 상층 알루미늄층의 상기 개구부보다 크고 또한 상기 상층 알루미늄층의 상기 개구부의 개구면 전체를 포함하는 확대 개구부를 형성하고, 상기 층간 절연막의 상기 확대 개구부와 상기 상층 알루미늄층의 상기 개구부에 의해 상기 콘택트 홀을 구성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 공정 (b)와 (c)의 사이에,
    (d) 상기 상층 알루미늄층에 있어서의 상기 콘택트 홀 내에서의 노출 부분상에, 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 국소적 불순물 함유층을 형성하는 공정을 더 구비하되,
    상기 공정 (c)에서는,
    상기 하층 불순물 함유층에 있어서의 상기 콘택트 홀로부터의 상기 노출 부분 및 상기 국소적 불순물 함유층에 접합하도록, 상기 층간 절연막상에 상기 투명 전극막을 형성하는 것
    을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104777650B (zh) * 2015-04-22 2018-10-30 京东方科技集团股份有限公司 Tft阵列基板、其制作方法、液晶显示面板及显示装置
CN110109300B (zh) * 2019-04-23 2021-12-03 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板及显示面板的制作方法
CN113130747B (zh) * 2019-12-30 2022-12-23 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 一种半导体结构的形成方法
CN113053811A (zh) * 2021-03-11 2021-06-29 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076546A (ko) * 1998-03-31 1999-10-15 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 박막 트랜지스터, 이 박막 트랜지스터의 제조방법 및 티에프티어레이 기판을 사용한 액정표시장치
KR20060081470A (ko) * 2005-01-07 2006-07-13 삼성전자주식회사 박막트랜지스터 기판과 그 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04253342A (ja) 1991-01-29 1992-09-09 Oki Electric Ind Co Ltd 薄膜トランジスタアレイ基板
JP3587537B2 (ja) * 1992-12-09 2004-11-10 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP3199222B2 (ja) 1996-03-13 2001-08-13 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板、そのアクティブマトリクス基板を備えた液晶表示装置及びそのアクティブマトリクス基板の製造方法
JP3281849B2 (ja) 1997-10-07 2002-05-13 シャープ株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP2001318389A (ja) * 2000-05-11 2001-11-16 Idemitsu Kosan Co Ltd 透明電極基板とその製造法および液晶素子
KR101000451B1 (ko) * 2004-02-05 2010-12-13 삼성전자주식회사 Tft lcd 기판의 알루미늄 배선 형성방법과 이에의한 tft lcd 기판
JP2005303003A (ja) 2004-04-12 2005-10-27 Kobe Steel Ltd 表示デバイスおよびその製法
JP4802462B2 (ja) * 2004-07-27 2011-10-26 三菱電機株式会社 薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法
KR101056375B1 (ko) 2004-10-01 2011-08-11 삼성전자주식회사 쉬프트 레지스터와, 이를 이용한 게이트 구동 회로 및표시 패널
JP2006236839A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Mitsubishi Electric Corp 有機電界発光型表示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076546A (ko) * 1998-03-31 1999-10-15 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 박막 트랜지스터, 이 박막 트랜지스터의 제조방법 및 티에프티어레이 기판을 사용한 액정표시장치
KR20060081470A (ko) * 2005-01-07 2006-07-13 삼성전자주식회사 박막트랜지스터 기판과 그 제조방법

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