JP2003273109A - Ａｌ配線用薄膜及びその製造方法並びにこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
Ａｌ配線用薄膜及びその製造方法並びにこれを用いた液晶表示装置Info
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Landscapes
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- Thin Film Transistor (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明によれば、生産性を下げることなく、透
明導電性酸化膜との良好なコンタクト抵抗を得ることが
できるＡｌ配線用薄膜とその製造方法、及びこのＡｌ配
線用薄膜を用いた液晶表示装置を提供することできる。 【解決手段】本発明にかかるＡｌ配線用薄膜は、純Ａｌ
又はＡｌ合金のいずれかを用いて形成したＡｌ層２と、
Ａｌ層の直下に形成される純Ａｌ又はＡｌ合金に窒素元
素を添加した導電性の下層窒化Ａｌ層１と、Ａｌ層の直
上に形成される純Ａｌ又はＡｌ合金に窒素元素を添加し
た導電性の上層窒化Ａｌ層３との少なくとも三層からな
るＡｌ配線用薄膜であって、上層窒化Ａｌ３の窒化度が
０．１〜０．９であることを特徴とするＡｌ配線用薄膜
である。
明導電性酸化膜との良好なコンタクト抵抗を得ることが
できるＡｌ配線用薄膜とその製造方法、及びこのＡｌ配
線用薄膜を用いた液晶表示装置を提供することできる。 【解決手段】本発明にかかるＡｌ配線用薄膜は、純Ａｌ
又はＡｌ合金のいずれかを用いて形成したＡｌ層２と、
Ａｌ層の直下に形成される純Ａｌ又はＡｌ合金に窒素元
素を添加した導電性の下層窒化Ａｌ層１と、Ａｌ層の直
上に形成される純Ａｌ又はＡｌ合金に窒素元素を添加し
た導電性の上層窒化Ａｌ層３との少なくとも三層からな
るＡｌ配線用薄膜であって、上層窒化Ａｌ３の窒化度が
０．１〜０．９であることを特徴とするＡｌ配線用薄膜
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ａｌ配線用薄膜及
びその製造方法に関し、例えば液晶表示装置の薄膜トラ
ンジスタに用いられるＡｌ配線用薄膜に関する。
びその製造方法に関し、例えば液晶表示装置の薄膜トラ
ンジスタに用いられるＡｌ配線用薄膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置の薄膜トランジスタ（以
下、ＴＦＴと称す）のゲート配線用薄膜及びソース／ド
レイン配線用薄膜には加工性の高さ、低抵抗率であるこ
とから純Ａｌ又はＡｌを主成分として他の元素を微量に
添加したＡｌ合金（以下、純Ａｌ及びＡｌを主成分とす
るＡｌ合金を合わせてＡｌと称す）が広く用いられてき
た。従来技術によるＡｌ配線用薄膜を図２を用いて説明
する。図２は従来技術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴ
ＦＴの構造を示す断面図である。２はＡｌを用いて形成
されたＡｌ層であり、このＡｌ層２がゲート配線又はソ
ース／ドレイン配線用薄膜であるＡｌ配線用薄膜８を形
成する。このＡｌ配線用薄膜８の下にｎ＋ａ―Ｓｉ膜等
の下地膜又は透明性絶縁基板等の下地基板である下地層
４が設けられている。Ａｌ配線用薄膜８の上にはＳｉＮ
ｘ等の絶縁膜５が設けられ、さらにこの絶縁膜５の上に
ＩＴＯ等の透明導電性酸化膜７が形成されている。この
絶縁膜５にコンタクトホール６が形成され、このコンタ
クトホール６にあるコンタクト部９を介して透明導電性
酸化膜７とＡｌ配線用薄膜８が電気的に接続している。
下、ＴＦＴと称す）のゲート配線用薄膜及びソース／ド
レイン配線用薄膜には加工性の高さ、低抵抗率であるこ
とから純Ａｌ又はＡｌを主成分として他の元素を微量に
添加したＡｌ合金（以下、純Ａｌ及びＡｌを主成分とす
るＡｌ合金を合わせてＡｌと称す）が広く用いられてき
た。従来技術によるＡｌ配線用薄膜を図２を用いて説明
する。図２は従来技術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴ
ＦＴの構造を示す断面図である。２はＡｌを用いて形成
されたＡｌ層であり、このＡｌ層２がゲート配線又はソ
ース／ドレイン配線用薄膜であるＡｌ配線用薄膜８を形
成する。このＡｌ配線用薄膜８の下にｎ＋ａ―Ｓｉ膜等
の下地膜又は透明性絶縁基板等の下地基板である下地層
４が設けられている。Ａｌ配線用薄膜８の上にはＳｉＮ
ｘ等の絶縁膜５が設けられ、さらにこの絶縁膜５の上に
ＩＴＯ等の透明導電性酸化膜７が形成されている。この
絶縁膜５にコンタクトホール６が形成され、このコンタ
クトホール６にあるコンタクト部９を介して透明導電性
酸化膜７とＡｌ配線用薄膜８が電気的に接続している。
【０００３】図６に従来技術によるＡｌ配線用薄膜８の
断面図を示す。１１は層間絶縁膜などの他の膜からＡｌ
配線用薄膜８が受ける応力によるストレスマイグレーシ
ョンのため、Ａｌ配線１３の内部に発生した楔状の欠け
である。１２は同様に発生したボイドである。この楔状
の欠け１１によりＡｌ配線１３が断線に至ることや、楔
状の欠け１１の上部に成膜される絶縁膜５のカバレッジ
を悪化させ、層間絶縁耐圧の低下を招くことがあり、生
産性低下及び歩留り低下の原因になっていた。
断面図を示す。１１は層間絶縁膜などの他の膜からＡｌ
配線用薄膜８が受ける応力によるストレスマイグレーシ
ョンのため、Ａｌ配線１３の内部に発生した楔状の欠け
である。１２は同様に発生したボイドである。この楔状
の欠け１１によりＡｌ配線１３が断線に至ることや、楔
状の欠け１１の上部に成膜される絶縁膜５のカバレッジ
を悪化させ、層間絶縁耐圧の低下を招くことがあり、生
産性低下及び歩留り低下の原因になっていた。
【０００４】図３は他の従来技術によるＡｌ配線用薄膜
を用いたＴＦＴの構造を示す断面図である。図２で示し
た記号と同じ記号を付した構成は、図２の構成と同一又
は相当部を示すため、説明は省略する。１０はＡｌ層２
の直上にＣｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ等の他の金属で
形成されたバリア層である。このＡｌ層２とバリア層１
０がゲート配線又はソース／ドレイン配線用薄膜である
Ａｌ配線用薄膜８を形成する。
を用いたＴＦＴの構造を示す断面図である。図２で示し
た記号と同じ記号を付した構成は、図２の構成と同一又
は相当部を示すため、説明は省略する。１０はＡｌ層２
の直上にＣｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ等の他の金属で
形成されたバリア層である。このＡｌ層２とバリア層１
０がゲート配線又はソース／ドレイン配線用薄膜である
Ａｌ配線用薄膜８を形成する。
【０００５】この従来技術では、Ａｌ層２の直上にバリ
ア層１０がありＡｌ層２と透明導電性酸化膜７が直接コ
ンタクトしないため良好なコンタクト抵抗を得ることが
できる。しかしＡｌ配線用薄膜８がＡｌ層２とバリア層
１０の別金属から形成されているため、新たな金属を成
膜する工程を追加する必要があり、さらには同一のエッ
チング液でエッチングできず、新たなエッチング工程を
追加しなければならないため工程が増加し、生産性の低
下を招いてしまっていた。
ア層１０がありＡｌ層２と透明導電性酸化膜７が直接コ
ンタクトしないため良好なコンタクト抵抗を得ることが
できる。しかしＡｌ配線用薄膜８がＡｌ層２とバリア層
１０の別金属から形成されているため、新たな金属を成
膜する工程を追加する必要があり、さらには同一のエッ
チング液でエッチングできず、新たなエッチング工程を
追加しなければならないため工程が増加し、生産性の低
下を招いてしまっていた。
【０００６】図４は特開平１１−２８４１９５号公報に
記載された従来技術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦ
Ｔの構造を示す断面図である。図２、６で示した記号と
同じ記号を付した構成は、図２、６の構成と同一又は相
当部を示すため、説明は省略する。３はＡｌ層２の直上
に窒素元素を添加して形成された導電性の上層窒化Ａｌ
層である。このＡｌ層２と上層窒化Ａｌ層３がゲート配
線又はソース／ドレイン配線用薄膜であるＡｌ配線用薄
膜８を形成する。
記載された従来技術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦ
Ｔの構造を示す断面図である。図２、６で示した記号と
同じ記号を付した構成は、図２、６の構成と同一又は相
当部を示すため、説明は省略する。３はＡｌ層２の直上
に窒素元素を添加して形成された導電性の上層窒化Ａｌ
層である。このＡｌ層２と上層窒化Ａｌ層３がゲート配
線又はソース／ドレイン配線用薄膜であるＡｌ配線用薄
膜８を形成する。
【０００７】この従来技術では、Ａｌ層２の直上に上層
窒化Ａｌ層３があり、Ａｌ層２と透明導電性酸化膜７が
直接コンタクトしないため、透明導電性酸化膜７中の酸
素によりＡｌ層２中のＡｌ元素が酸化され酸化Ａｌを形
成することを防止でき、良好なコンタクト抵抗を得るこ
とができた。さらにＡｌ層２と上層窒化Ａｌ層３が同じ
Ａｌを主成分とするため、新たな金属の成膜が不要で、
かつ同一のエッチング液でエッチングできるため、新た
な工程を追加することなく製造でき、生産性の低下は招
かない。しかしＡｌ配線１３内における楔状の欠け１１
及びボイド１２の発生と成長を抑制することができなか
った。またこの従来技術によるＡｌ配線用薄膜８を例え
ば逆スタガ型ＴＦＴのソース／ドレイン配線用薄膜とし
て用いた場合、下地層４が半導体層であるｎ＋ａ−Ｓｉ
層となり、Ａｌ層２が直接コンタクトする構造となる。
このような構造を取るとｎ＋ａ−Ｓｉ層とのオーミック
コンタクトが劣化するという問題も生じていた。
窒化Ａｌ層３があり、Ａｌ層２と透明導電性酸化膜７が
直接コンタクトしないため、透明導電性酸化膜７中の酸
素によりＡｌ層２中のＡｌ元素が酸化され酸化Ａｌを形
成することを防止でき、良好なコンタクト抵抗を得るこ
とができた。さらにＡｌ層２と上層窒化Ａｌ層３が同じ
Ａｌを主成分とするため、新たな金属の成膜が不要で、
かつ同一のエッチング液でエッチングできるため、新た
な工程を追加することなく製造でき、生産性の低下は招
かない。しかしＡｌ配線１３内における楔状の欠け１１
及びボイド１２の発生と成長を抑制することができなか
った。またこの従来技術によるＡｌ配線用薄膜８を例え
ば逆スタガ型ＴＦＴのソース／ドレイン配線用薄膜とし
て用いた場合、下地層４が半導体層であるｎ＋ａ−Ｓｉ
層となり、Ａｌ層２が直接コンタクトする構造となる。
このような構造を取るとｎ＋ａ−Ｓｉ層とのオーミック
コンタクトが劣化するという問題も生じていた。
【０００８】図５は特開２０００−６６２３０号公報に
記載された他の従来技術によるＡｌ配線用薄膜を用いた
ＴＦＴの構造を示す断面図である。図２、６で示した記
号と同じ記号を付した構成は、図２、６の構成と同一又
は相当部を示すため、説明は省略する。１はＡｌ層２の
直下に窒素元素を添加して形成された導電性の下層窒化
Ａｌ層である。このＡｌ層２と下層窒化Ａｌ層１の二層
でＡｌ配線用薄膜８を形成している。
記載された他の従来技術によるＡｌ配線用薄膜を用いた
ＴＦＴの構造を示す断面図である。図２、６で示した記
号と同じ記号を付した構成は、図２、６の構成と同一又
は相当部を示すため、説明は省略する。１はＡｌ層２の
直下に窒素元素を添加して形成された導電性の下層窒化
Ａｌ層である。このＡｌ層２と下層窒化Ａｌ層１の二層
でＡｌ配線用薄膜８を形成している。
【０００９】この従来技術ではＡｌ配線用薄膜８が受け
る応力を緩和し、ストレスマイグレーションによりＡｌ
配線１３内に発生する楔状の欠け１１及びボイド１２の
発生と成長を抑制することができる。しかし例えば透明
導電性酸化膜７にＩＴＯ薄膜を用いた場合、良好なコン
タクト抵抗を得ることができなかった。
る応力を緩和し、ストレスマイグレーションによりＡｌ
配線１３内に発生する楔状の欠け１１及びボイド１２の
発生と成長を抑制することができる。しかし例えば透明
導電性酸化膜７にＩＴＯ薄膜を用いた場合、良好なコン
タクト抵抗を得ることができなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
ゲート配線用薄膜及びソース／ドレイン配線用薄膜を構
成するＡｌ層と透明導電性酸化膜からなる画素電極を構
成するＩＴＯ薄膜とを直接コンタクトさせると、このコ
ンタクト部でＩＴＯ薄膜中の酸素元素によりＡｌ層の界
面近傍のＡｌ元素が酸化され絶縁性の酸化Ａｌ（ＡｌＯ
ｘ）が形成される。そのコンタクト抵抗は１Ｅ１０〜１
Ｅ１２Ωと非常に高く、良好なコンタクト抵抗を得るこ
とはできなかった。従って、絶縁膜に開口したコンタク
トホールを介してゲート配線用薄膜又はソース／ドレイ
ン配線用薄膜を形成するＡｌ層と画素電極を構成するＩ
ＴＯ薄膜とを直接コンタクトするようなＴＦＴアレイ基
板を実現することは困難であった。
ゲート配線用薄膜及びソース／ドレイン配線用薄膜を構
成するＡｌ層と透明導電性酸化膜からなる画素電極を構
成するＩＴＯ薄膜とを直接コンタクトさせると、このコ
ンタクト部でＩＴＯ薄膜中の酸素元素によりＡｌ層の界
面近傍のＡｌ元素が酸化され絶縁性の酸化Ａｌ（ＡｌＯ
ｘ）が形成される。そのコンタクト抵抗は１Ｅ１０〜１
Ｅ１２Ωと非常に高く、良好なコンタクト抵抗を得るこ
とはできなかった。従って、絶縁膜に開口したコンタク
トホールを介してゲート配線用薄膜又はソース／ドレイ
ン配線用薄膜を形成するＡｌ層と画素電極を構成するＩ
ＴＯ薄膜とを直接コンタクトするようなＴＦＴアレイ基
板を実現することは困難であった。
【００１１】この問題を解決するための方法として、Ａ
ｌ配線用薄膜の構造をＡｌ層の上層にＣｒ、Ｔｉ、Ｍ
ｏ、Ｃｕ、Ｎｉ等の他の金属により形成されたバリア層
との二層構造としていた。
ｌ配線用薄膜の構造をＡｌ層の上層にＣｒ、Ｔｉ、Ｍ
ｏ、Ｃｕ、Ｎｉ等の他の金属により形成されたバリア層
との二層構造としていた。
【００１２】この従来技術では、Ａｌ層２の直上にバリ
ア層１０がありＡｌ層２と透明導電性酸化膜７が直接コ
ンタクトしないため良好なコンタクト抵抗を得ることが
できる。しかしＡｌ配線用薄膜８がＡｌ層２とバリア層
１０の別金属から形成されているため、新たな金属を成
膜する工程を追加する必要があり、さらには同一のエッ
チング液でエッチングできず、新たなエッチング工程を
追加しなければならないため工程が増加し、生産性の低
下を招いてしまっていた。
ア層１０がありＡｌ層２と透明導電性酸化膜７が直接コ
ンタクトしないため良好なコンタクト抵抗を得ることが
できる。しかしＡｌ配線用薄膜８がＡｌ層２とバリア層
１０の別金属から形成されているため、新たな金属を成
膜する工程を追加する必要があり、さらには同一のエッ
チング液でエッチングできず、新たなエッチング工程を
追加しなければならないため工程が増加し、生産性の低
下を招いてしまっていた。
【００１３】またＡｌ配線用薄膜とＩＴＯ薄膜とを直接
コンタクトさせる他の方法として、特開平１１−２８４
１９５号公報に見られるようにＡｌ配線用薄膜の構造
を、窒素元素を含有しないＡｌ層とその直上に形成され
る窒素元素を含有する上層窒化Ａｌ層（ＡｌＮｘ）との
二層構造としていた。この従来技術では上層窒化Ａｌの
窒化度や厚さによっては、コンタクト抵抗が劣化した
り、Ａｌ配線自体の抵抗が劣化する問題が生じていた。
ここで窒化度とは窒化Ａｌ層の窒素元素濃度を表すもの
であり次のように定義される。 窒化度＝ＡｌＮ／（ＡｌＮ＋Ａｌ）
コンタクトさせる他の方法として、特開平１１−２８４
１９５号公報に見られるようにＡｌ配線用薄膜の構造
を、窒素元素を含有しないＡｌ層とその直上に形成され
る窒素元素を含有する上層窒化Ａｌ層（ＡｌＮｘ）との
二層構造としていた。この従来技術では上層窒化Ａｌの
窒化度や厚さによっては、コンタクト抵抗が劣化した
り、Ａｌ配線自体の抵抗が劣化する問題が生じていた。
ここで窒化度とは窒化Ａｌ層の窒素元素濃度を表すもの
であり次のように定義される。 窒化度＝ＡｌＮ／（ＡｌＮ＋Ａｌ）
【００１４】これらの従来技術においては、Ａｌ配線用
薄膜の上層又は下層にある絶縁膜等の他の薄膜からＡｌ
配線用薄膜が受ける応力によるストレスマイグレーショ
ンのためＡｌ配線中に楔状の欠けやボイドが生じること
があった。この楔状の欠けによりＡｌ配線が断線した
り、楔状の欠けの上部に成膜される絶縁膜のカバレッジ
を悪化させ、層間絶縁耐圧が低下するといった問題が生
じていた。またこのＡｌ配線中のボイドは光の透過によ
り半導体層に光リーク電流を発生させ、ＴＦＴ特性が劣
化するという問題も生じていた。そのためこれらの従来
技術では楔状の欠けやボイドによる問題のため生産性や
歩留りの低下を招いてしまっていた。
薄膜の上層又は下層にある絶縁膜等の他の薄膜からＡｌ
配線用薄膜が受ける応力によるストレスマイグレーショ
ンのためＡｌ配線中に楔状の欠けやボイドが生じること
があった。この楔状の欠けによりＡｌ配線が断線した
り、楔状の欠けの上部に成膜される絶縁膜のカバレッジ
を悪化させ、層間絶縁耐圧が低下するといった問題が生
じていた。またこのＡｌ配線中のボイドは光の透過によ
り半導体層に光リーク電流を発生させ、ＴＦＴ特性が劣
化するという問題も生じていた。そのためこれらの従来
技術では楔状の欠けやボイドによる問題のため生産性や
歩留りの低下を招いてしまっていた。
【００１５】この問題を解決するため特開２０００−６
６２３０号公報に見られるように、Ａｌ配線用薄膜にお
いて窒素元素を含有しないＡｌ層と前記Ａｌ層の直下の
窒素原子を含まない下層窒化Ａｌ層とからなる二層構造
をしていた。しかしこの構造では透明導電性酸化膜とＡ
ｌ配線膜を直接コンタクトさせた場合、良好なコンタク
ト抵抗を得ることができなかった。
６２３０号公報に見られるように、Ａｌ配線用薄膜にお
いて窒素元素を含有しないＡｌ層と前記Ａｌ層の直下の
窒素原子を含まない下層窒化Ａｌ層とからなる二層構造
をしていた。しかしこの構造では透明導電性酸化膜とＡ
ｌ配線膜を直接コンタクトさせた場合、良好なコンタク
ト抵抗を得ることができなかった。
【００１６】また例えば、上記の従来技術によるＡｌ配
線用薄膜を逆スタガ型ＴＦＴ構造のソース／ドレイン用
配線として用いた場合、その下地層には半導体層である
ｎ＋ａ−Ｓｉ層が形成される。これらの従来技術による
Ａｌ配線用薄膜ではｎ＋ａ−Ｓｉ層とのオーミックコン
タクトの劣化を招いてしまっていた。
線用薄膜を逆スタガ型ＴＦＴ構造のソース／ドレイン用
配線として用いた場合、その下地層には半導体層である
ｎ＋ａ−Ｓｉ層が形成される。これらの従来技術による
Ａｌ配線用薄膜ではｎ＋ａ−Ｓｉ層とのオーミックコン
タクトの劣化を招いてしまっていた。
【００１７】本発明の目的は上述のような問題点を解決
するためになされたものであり、透明導電性酸化膜と直
接コンタクトできるＡｌ配線用薄膜とその製造方法、及
びこのＡｌ配線用薄膜を用いた液晶表示装置を提供する
こと及び生産性や歩留りの高いＡｌ配線用薄膜とその製
造方法、及びこのＡｌ配線用薄膜を用いた液晶表示装置
を提供することを目的とする。
するためになされたものであり、透明導電性酸化膜と直
接コンタクトできるＡｌ配線用薄膜とその製造方法、及
びこのＡｌ配線用薄膜を用いた液晶表示装置を提供する
こと及び生産性や歩留りの高いＡｌ配線用薄膜とその製
造方法、及びこのＡｌ配線用薄膜を用いた液晶表示装置
を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるＡｌ配線
用薄膜はＡｌ層（例えば本実施の形態にかかるＡｌ層
２）と、このＡｌ層の直下にある下層窒化Ａｌ層（例え
ば本実施の形態にかかる下層窒化Ａｌ層１）と、このＡ
ｌ層の直上にある上層窒化Ａｌ層（例えば本実施の形態
にかかる上層Ａｌ層３）とからなるＡｌ配線用薄膜（例
えば本実施の形態にかかるＡｌ配線用薄膜８）である。
このような構成により、Ａｌ配線用薄膜と透明導電性酸
化膜とのコンタクト抵抗を良好にすることができる。さ
らに配線内の楔状の欠けやボイドの発生と成長を抑制す
ることができる。
用薄膜はＡｌ層（例えば本実施の形態にかかるＡｌ層
２）と、このＡｌ層の直下にある下層窒化Ａｌ層（例え
ば本実施の形態にかかる下層窒化Ａｌ層１）と、このＡ
ｌ層の直上にある上層窒化Ａｌ層（例えば本実施の形態
にかかる上層Ａｌ層３）とからなるＡｌ配線用薄膜（例
えば本実施の形態にかかるＡｌ配線用薄膜８）である。
このような構成により、Ａｌ配線用薄膜と透明導電性酸
化膜とのコンタクト抵抗を良好にすることができる。さ
らに配線内の楔状の欠けやボイドの発生と成長を抑制す
ることができる。
【００１９】上層窒化Ａｌ層の窒化度が０．１〜０．９
とするとさらに透明導電性酸化膜とのコンタクト抵抗を
良好にすることができる。
とするとさらに透明導電性酸化膜とのコンタクト抵抗を
良好にすることができる。
【００２０】上述の上層窒化Ａｌ層の窒化度が０．２〜
０．８であれば透明導電性酸化膜とのコンタクト抵抗を
よりいっそう良好なものとすることができる。
０．８であれば透明導電性酸化膜とのコンタクト抵抗を
よりいっそう良好なものとすることができる。
【００２１】上述の上層窒化Ａｌ層の窒化度を０．８以
上とすれば、Ａｌ配線用薄膜の硬度を上げることができ
る。
上とすれば、Ａｌ配線用薄膜の硬度を上げることができ
る。
【００２２】上述の上層窒化Ａｌ層の膜厚が５ｎｍ〜１
００ｎｍ、より望ましくは１０〜１００ｎｍであれば、
より優れた透明導電性酸化膜とのコンタクト抵抗を得る
ことができる。
００ｎｍ、より望ましくは１０〜１００ｎｍであれば、
より優れた透明導電性酸化膜とのコンタクト抵抗を得る
ことができる。
【００２３】上述のＡｌ配線用薄膜は透明導電性酸化膜
であるＩＴＯ薄膜と直接コンタクトする構造を有するＴ
ＦＴに用いることが望まれる。これにより透明導電性酸
化膜とのコンタクト抵抗を良好にすることができる。
であるＩＴＯ薄膜と直接コンタクトする構造を有するＴ
ＦＴに用いることが望まれる。これにより透明導電性酸
化膜とのコンタクト抵抗を良好にすることができる。
【００２４】上述の下層窒化Ａｌ層の窒化度を０．１〜
０．９とすればＡｌ配線用薄膜と半導体層とのオーミッ
クコンタクトを改善することができる。またＡｌ配線内
の楔状の欠けやボイドの発生と成長を抑制することがで
きる。
０．９とすればＡｌ配線用薄膜と半導体層とのオーミッ
クコンタクトを改善することができる。またＡｌ配線内
の楔状の欠けやボイドの発生と成長を抑制することがで
きる。
【００２５】上述の下層窒化Ａｌ層の窒化度が０．２〜
０．８であれば、半導体層とのオーミックコンタクトを
より改善することができる。
０．８であれば、半導体層とのオーミックコンタクトを
より改善することができる。
【００２６】上述の下層窒化Ａｌ層の窒化度を０．３以
上とすれば、Ａｌ配線用薄膜の応力が低減され、Ａｌ配
線内における楔状の欠けやボイドの発生と成長をさらに
抑制することができる。
上とすれば、Ａｌ配線用薄膜の応力が低減され、Ａｌ配
線内における楔状の欠けやボイドの発生と成長をさらに
抑制することができる。
【００２７】上述の下層窒化Ａｌ層の膜厚が５ｎｍ〜１
００ｎｍであれば、さらに半導体層とのオーミックコン
タクトを改善することができる。
００ｎｍであれば、さらに半導体層とのオーミックコン
タクトを改善することができる。
【００２８】上述のＡｌ配線用薄膜は、その下地層が半
導体層であるｎ＋ａ−Ｓｉ薄膜から形成される構造のＴ
ＦＴに用いられることが望まれる。これにより半導体層
とのオーミックコンタクトをより改善することできる。
導体層であるｎ＋ａ−Ｓｉ薄膜から形成される構造のＴ
ＦＴに用いられることが望まれる。これにより半導体層
とのオーミックコンタクトをより改善することできる。
【００２９】上述のＡｌ配線用薄膜は液晶表示装置に用
いられることが望まれる。
いられることが望まれる。
【００３０】上述のＡｌ配線用薄膜は一度のエッチング
工程で一括して製造することができる。
工程で一括して製造することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１に本発明の実
施に形態１にかかるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦＴの断
面図である。図２、図６で示した記号と同じ記号を付し
た構成は、図２、図６の構成と同一又は相当部を示すた
め、説明は省略する。１はＡｌ層２の直下に形成されて
いる導電性の下層窒化Ａｌ層であり、３はＡｌ層２の直
上に形成されている導電性の上層窒化Ａｌ層である。下
層窒化Ａｌ層１、Ａｌ層２、上層窒化Ａｌ層３の三層で
ゲート配線又はソース／ドレイン配線用薄膜であるＡｌ
配線用薄膜８を形成する。
施に形態１にかかるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦＴの断
面図である。図２、図６で示した記号と同じ記号を付し
た構成は、図２、図６の構成と同一又は相当部を示すた
め、説明は省略する。１はＡｌ層２の直下に形成されて
いる導電性の下層窒化Ａｌ層であり、３はＡｌ層２の直
上に形成されている導電性の上層窒化Ａｌ層である。下
層窒化Ａｌ層１、Ａｌ層２、上層窒化Ａｌ層３の三層で
ゲート配線又はソース／ドレイン配線用薄膜であるＡｌ
配線用薄膜８を形成する。
【００３２】この構造により、Ａｌ配線用薄膜８と透明
導電性酸化膜７との良好なコンタクト抵抗を得ることが
でき、かつ他の膜から受ける応力によるストレスマイグ
レーションを緩和し、Ａｌ配線１３内における楔状の欠
け１１及びボイド１２の発生と成長を抑制することがで
きる。さらに上層膜、特に有機平坦化膜との密着力を向
上することができる。
導電性酸化膜７との良好なコンタクト抵抗を得ることが
でき、かつ他の膜から受ける応力によるストレスマイグ
レーションを緩和し、Ａｌ配線１３内における楔状の欠
け１１及びボイド１２の発生と成長を抑制することがで
きる。さらに上層膜、特に有機平坦化膜との密着力を向
上することができる。
【００３３】本実施の形態におけるＡｌ配線用薄膜８は
Ａｌ合金ターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタ
リング法を用いて成膜した。まず純Ａｒガス＋Ｎ２ガス
により導電性の下層窒化Ａｌ層１を成膜する。次に純Ａ
ｒガスのみによりＡｌ層２を成膜する。さらに純Ａｒガ
ス＋Ｎ２ガスにより導電性の上層窒化Ａｌ層１を成膜す
る。上述の三段階の成膜によりＡｌ配線用薄膜８を形成
することができる。この混合ガスの割合を変えることに
より窒化度を容易に制御することができ、同一のスパッ
タ装置、同一のスパッタチャンバーでスパッタガスの割
合のみを変更することにより連続して成膜することが可
能となる。さらにこのＡｌ配線用薄膜８の上に写真製版
でレジストパターンを形成した後、同一のエッチング液
によりＡｌ層２、上層窒化Ａｌ層３及び下層窒化Ａｌ層
１を一括してエッチングすることができ、生産性の低下
を防止することができる。
Ａｌ合金ターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタ
リング法を用いて成膜した。まず純Ａｒガス＋Ｎ２ガス
により導電性の下層窒化Ａｌ層１を成膜する。次に純Ａ
ｒガスのみによりＡｌ層２を成膜する。さらに純Ａｒガ
ス＋Ｎ２ガスにより導電性の上層窒化Ａｌ層１を成膜す
る。上述の三段階の成膜によりＡｌ配線用薄膜８を形成
することができる。この混合ガスの割合を変えることに
より窒化度を容易に制御することができ、同一のスパッ
タ装置、同一のスパッタチャンバーでスパッタガスの割
合のみを変更することにより連続して成膜することが可
能となる。さらにこのＡｌ配線用薄膜８の上に写真製版
でレジストパターンを形成した後、同一のエッチング液
によりＡｌ層２、上層窒化Ａｌ層３及び下層窒化Ａｌ層
１を一括してエッチングすることができ、生産性の低下
を防止することができる。
【００３４】本実施の形態に適用した代表的な成膜条件
を表１に示す。本成膜条件は装置によって固有に最適化
されるものでありこの値に限定されるものではない。
を表１に示す。本成膜条件は装置によって固有に最適化
されるものでありこの値に限定されるものではない。
【表１】
また下地層４には厚さ０．７ｍｍのガラス基板を用い、
その下地層４上に表１に示す成膜条件で成膜したＡｌ配
線用薄膜８を形成した。さらにその上の絶縁膜５にはプ
ラズマＣＶＤ法を用いて膜厚２００ｎｍ、約３００ＭＰ
ａの圧縮性応力をもつＳｉＮを形成した。この絶縁膜５
に３５μｍ□のコンタクトホール６を設けて透明導電性
酸化膜７であるＩＴＯを成膜して、直接Ａｌ配線用薄膜
とコンタクトさせた。コンタクト部９のコンタクト抵抗
を測定した結果、コンタクト抵抗値は約１ｋΩ以下と非
常に良好な値となった。
その下地層４上に表１に示す成膜条件で成膜したＡｌ配
線用薄膜８を形成した。さらにその上の絶縁膜５にはプ
ラズマＣＶＤ法を用いて膜厚２００ｎｍ、約３００ＭＰ
ａの圧縮性応力をもつＳｉＮを形成した。この絶縁膜５
に３５μｍ□のコンタクトホール６を設けて透明導電性
酸化膜７であるＩＴＯを成膜して、直接Ａｌ配線用薄膜
とコンタクトさせた。コンタクト部９のコンタクト抵抗
を測定した結果、コンタクト抵抗値は約１ｋΩ以下と非
常に良好な値となった。
【００３５】なお、本実施の形態では下層窒化Ａｌ層１
及び上層窒化Ａｌ層３はＡｌ合金ターゲットを用いて純
Ａｌガス＋Ｎ２ガスの混合ガスの用いて成膜を行った
が、ターゲットは純Ａｌターゲット、Ａｌ合金ターゲッ
ト又は窒化Ａｌターゲットのいずれでも成膜することが
可能である。また純Ａｌターゲット及びＡｌ合金ターゲ
ットを用いた場合、スパッタガスには純ＡｒガスとＮ２
ガスやＮＨ３ガス等の窒素を含有するガスとの混合ガス
で成膜することができ、窒化Ａｌターゲットを用いた場
合は純Ａｒガス又は上述の混合ガスで成膜することがで
きる。
及び上層窒化Ａｌ層３はＡｌ合金ターゲットを用いて純
Ａｌガス＋Ｎ２ガスの混合ガスの用いて成膜を行った
が、ターゲットは純Ａｌターゲット、Ａｌ合金ターゲッ
ト又は窒化Ａｌターゲットのいずれでも成膜することが
可能である。また純Ａｌターゲット及びＡｌ合金ターゲ
ットを用いた場合、スパッタガスには純ＡｒガスとＮ２
ガスやＮＨ３ガス等の窒素を含有するガスとの混合ガス
で成膜することができ、窒化Ａｌターゲットを用いた場
合は純Ａｒガス又は上述の混合ガスで成膜することがで
きる。
【００３６】さらに本実施の形態では上述のようにＡｌ
配線用薄膜を３段階に分けて成膜したが、１回のスパッ
タ中の混合ガス成分比を連続的又は段階的に変化させ、
膜厚方向に窒素元素濃度の勾配を持たせても同様の効果
を得ることができる。例えば、まず下地層４との界面近
傍に下層窒化Ａｌ層１に相当する窒化度の高い領域を成
膜するためにＡｒガス＋Ｎ２ガスの混合ガスのＮ２ガス
割合を高くして成膜する。その後連続的又は段階的にＮ
２ガス割合を下げていき、Ａｌ層２に相当する領域を成
膜するためＮ２ガス割合を低くあるいは０にして、窒化
度の低いあるいは０の領域を成膜する。今度は連続的又
は段階的にＮ２ガス割合を上げていき、絶縁膜５との界
面近傍に上層窒化Ａｌ層３に相当する窒化度の高い領域
を成膜する。１回のスパッタ中にこの混合ガスの成分比
を連続的又は段階的に変化させることにより、Ａｌ配線
用薄膜８に取り込まれる窒素元素の膜厚方向の濃度プロ
ファイルを変化させることができる。この方法によって
も同様の効果が得られる。
配線用薄膜を３段階に分けて成膜したが、１回のスパッ
タ中の混合ガス成分比を連続的又は段階的に変化させ、
膜厚方向に窒素元素濃度の勾配を持たせても同様の効果
を得ることができる。例えば、まず下地層４との界面近
傍に下層窒化Ａｌ層１に相当する窒化度の高い領域を成
膜するためにＡｒガス＋Ｎ２ガスの混合ガスのＮ２ガス
割合を高くして成膜する。その後連続的又は段階的にＮ
２ガス割合を下げていき、Ａｌ層２に相当する領域を成
膜するためＮ２ガス割合を低くあるいは０にして、窒化
度の低いあるいは０の領域を成膜する。今度は連続的又
は段階的にＮ２ガス割合を上げていき、絶縁膜５との界
面近傍に上層窒化Ａｌ層３に相当する窒化度の高い領域
を成膜する。１回のスパッタ中にこの混合ガスの成分比
を連続的又は段階的に変化させることにより、Ａｌ配線
用薄膜８に取り込まれる窒素元素の膜厚方向の濃度プロ
ファイルを変化させることができる。この方法によって
も同様の効果が得られる。
【００３７】実施の形態２〜６では、実施の形態１に示
す構成と同じＡｌ配線用薄膜８であるが、成膜条件を最
適化し良好な結果が得られたもの及び他の特別な効果が
発見されたものを示す。
す構成と同じＡｌ配線用薄膜８であるが、成膜条件を最
適化し良好な結果が得られたもの及び他の特別な効果が
発見されたものを示す。
【００３８】実施の形態２．図７に上層窒化Ａｌ層３の
窒化度とコンタクト抵抗の関係を示す。ここで上層窒化
Ａｌ層３の膜厚を５０ｎｍとし、透明絶縁性酸化膜７に
はＩＴＯを用いた。この結果の示すように、上層窒化Ａ
ｌ層３の窒化度を０．１〜０．９より望ましくは０．２
〜０．８とすることで透明導電性酸化膜７とのより良好
なコンタクト抵抗が得ることができる。上層窒化Ａｌ層
３の窒化度が低すぎるとＡｌの酸化を抑制することが困
難であり、また窒化度が高すぎるとＡｌ配線自体の電気
抵抗が増加してしまうためである。
窒化度とコンタクト抵抗の関係を示す。ここで上層窒化
Ａｌ層３の膜厚を５０ｎｍとし、透明絶縁性酸化膜７に
はＩＴＯを用いた。この結果の示すように、上層窒化Ａ
ｌ層３の窒化度を０．１〜０．９より望ましくは０．２
〜０．８とすることで透明導電性酸化膜７とのより良好
なコンタクト抵抗が得ることができる。上層窒化Ａｌ層
３の窒化度が低すぎるとＡｌの酸化を抑制することが困
難であり、また窒化度が高すぎるとＡｌ配線自体の電気
抵抗が増加してしまうためである。
【００３９】実施の形態３．図８に上層窒化Ａｌ層３の
窒化度と硬度の関係を示す。図８の示すように、上層窒
化Ａｌ層３の窒化度を０．８以上とすれば、Ａｌ配線用
薄膜８の硬度を上げることができる。これによりＡｌ配
線用薄膜に傷をつけることなく、ブラシ洗浄による異物
除去が可能となり、歩留りを向上することができる。
窒化度と硬度の関係を示す。図８の示すように、上層窒
化Ａｌ層３の窒化度を０．８以上とすれば、Ａｌ配線用
薄膜８の硬度を上げることができる。これによりＡｌ配
線用薄膜に傷をつけることなく、ブラシ洗浄による異物
除去が可能となり、歩留りを向上することができる。
【００４０】実施の形態４．図９に上層窒化Ａｌ層３の
膜厚とコンタクト抵抗の関係を示す。ここで上層窒化Ａ
ｌ層３の窒化度は０．５８とし、透明絶縁性酸化膜７に
はＩＴＯを用いた。図９の示すように、上層窒化Ａｌ層
３の膜厚を５ｎｍ以上とすることにより、良好なコンタ
クト抵抗が得られた。上層窒化Ａｌ層３の膜厚が薄すぎ
るとＡｌの酸化を抑制することが困難なためである。ま
たプロセス時、特にコンタクトホール形成時の膜減りを
考慮すると１０ｎｍ以上であることが望ましい。さらに
は上層窒化Ａｌ層３の膜厚が厚すぎるとＡｌ配線自体の
電気抵抗が増えてしまうため１００ｎｍ以下であること
が望ましい。従って上層窒化Ａｌ層３の膜厚は５〜１０
０ｎｍ、より好ましくは１０〜１００ｎｍであることが
望ましい。
膜厚とコンタクト抵抗の関係を示す。ここで上層窒化Ａ
ｌ層３の窒化度は０．５８とし、透明絶縁性酸化膜７に
はＩＴＯを用いた。図９の示すように、上層窒化Ａｌ層
３の膜厚を５ｎｍ以上とすることにより、良好なコンタ
クト抵抗が得られた。上層窒化Ａｌ層３の膜厚が薄すぎ
るとＡｌの酸化を抑制することが困難なためである。ま
たプロセス時、特にコンタクトホール形成時の膜減りを
考慮すると１０ｎｍ以上であることが望ましい。さらに
は上層窒化Ａｌ層３の膜厚が厚すぎるとＡｌ配線自体の
電気抵抗が増えてしまうため１００ｎｍ以下であること
が望ましい。従って上層窒化Ａｌ層３の膜厚は５〜１０
０ｎｍ、より好ましくは１０〜１００ｎｍであることが
望ましい。
【００４１】実施の形態５．下層窒化Ａｌ層１の窒化度
を０．１〜０．９より好ましくは０．２〜０．８とすれ
ば、半導体層特にｎ＋ａ−Ｓｉ層とのオーミックコンタ
クトを改善することができる。また下地層との密着力を
向上することができる。
を０．１〜０．９より好ましくは０．２〜０．８とすれ
ば、半導体層特にｎ＋ａ−Ｓｉ層とのオーミックコンタ
クトを改善することができる。また下地層との密着力を
向上することができる。
【００４２】実施の形態６．図１０に下層窒化Ａｌ層１
の窒化度とＡｌ配線用薄膜８の膜応力の関係を示す。こ
こでＡｌ配線用薄膜８は２５ｎｍの下層窒化Ａｌ層１と
２００ｎｍのＡｌ層の二層から形成されている。この図
１０から示されるように下層窒化Ａｌ層１の窒化度を
０．３以上とすれば、膜応力を約３０％以上低減でき、
ストレスマイグレーションによるＡｌ配線１３内に発生
する楔状の欠け１１及びボイド１２の発生と成長を抑制
することができる。
の窒化度とＡｌ配線用薄膜８の膜応力の関係を示す。こ
こでＡｌ配線用薄膜８は２５ｎｍの下層窒化Ａｌ層１と
２００ｎｍのＡｌ層の二層から形成されている。この図
１０から示されるように下層窒化Ａｌ層１の窒化度を
０．３以上とすれば、膜応力を約３０％以上低減でき、
ストレスマイグレーションによるＡｌ配線１３内に発生
する楔状の欠け１１及びボイド１２の発生と成長を抑制
することができる。
【００４３】その他の実施の形態
本発明にかかるＡｌ配線用薄膜８は、透明導電性酸化膜
７にＩＴＯが用いられ、コンタクト部９を介して上層窒
化Ａｌ層３とＩＴＯがコンタクト部を介して直接コンタ
クトするような構造のＴＦＴに対して有効である。この
ような構造を取ることにより、さらに良好なコンタクト
抵抗を得ることができる。
７にＩＴＯが用いられ、コンタクト部９を介して上層窒
化Ａｌ層３とＩＴＯがコンタクト部を介して直接コンタ
クトするような構造のＴＦＴに対して有効である。この
ような構造を取ることにより、さらに良好なコンタクト
抵抗を得ることができる。
【００４４】本発明にかかるＡｌ配線用薄膜８は、下地
層４がｎ＋ａ−Ｓｉ層からなり、その直上に下層窒化Ａ
ｌ層１を形成される構造のＴＦＴに対して有効である。
例えば逆スタガ型ＴＦＴのソース／ドレイン電極用薄膜
にＡｌ配線用薄膜８を用いると、下層窒化Ａｌ層１と半
導体層であるｎ＋ａ−Ｓｉ層が直接コンタクトする構造
となる。この構造ではよりすぐれたオーミックコンタク
トを得ることが期待できる。なお、半導体層は必ずしも
非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層であることは必要ではな
く、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）層であってもよい。
層４がｎ＋ａ−Ｓｉ層からなり、その直上に下層窒化Ａ
ｌ層１を形成される構造のＴＦＴに対して有効である。
例えば逆スタガ型ＴＦＴのソース／ドレイン電極用薄膜
にＡｌ配線用薄膜８を用いると、下層窒化Ａｌ層１と半
導体層であるｎ＋ａ−Ｓｉ層が直接コンタクトする構造
となる。この構造ではよりすぐれたオーミックコンタク
トを得ることが期待できる。なお、半導体層は必ずしも
非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層であることは必要ではな
く、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）層であってもよい。
【００４５】実施の形態１では、下層窒化Ａｌ層１及び
下層窒化Ａｌ層３はスパッタリング法で形成されたが、
窒素元素を含有しないＡｌ層をＮ２ガスプラズマ又はＮ
２ガスを含むガスのプラズマへ曝露させることにより、
窒素元素を含有する窒化Ａｌ層を形成することも可能で
ある。このように形成されたＡｌ配線用薄膜でも、同様
の効果を得ることができる。
下層窒化Ａｌ層３はスパッタリング法で形成されたが、
窒素元素を含有しないＡｌ層をＮ２ガスプラズマ又はＮ
２ガスを含むガスのプラズマへ曝露させることにより、
窒素元素を含有する窒化Ａｌ層を形成することも可能で
ある。このように形成されたＡｌ配線用薄膜でも、同様
の効果を得ることができる。
【００４６】実施の形態１では、下層窒化Ａｌ層１及び
下層窒化Ａｌ層３はスパッタリング法で形成されたが、
窒素元素を含有しないＡｌ層をＮ２ガス又はＮＨ３ガス
を含むガスの雰囲気中へ曝露することにより窒素元素を
含有する窒化Ａｌ層を形成することも可能である。この
ように形成されたＡｌ配線用薄膜でも、同様の効果を得
ることができる。
下層窒化Ａｌ層３はスパッタリング法で形成されたが、
窒素元素を含有しないＡｌ層をＮ２ガス又はＮＨ３ガス
を含むガスの雰囲気中へ曝露することにより窒素元素を
含有する窒化Ａｌ層を形成することも可能である。この
ように形成されたＡｌ配線用薄膜でも、同様の効果を得
ることができる。
【００４７】本発明にかかるＡｌ配線用薄膜８は液晶表
示装置に用いられることが望まれる。ＩＴＯ等の透明導
電性酸化膜７とのコンタクト抵抗が良好なため、透明導
電性酸化膜７と直接コンタクトしている構造のＴＦＴの
実現が可能である。またＡｌ配線１３内の楔状の欠け１
１やボイド１２の発生と成長を抑制できるため、歩留り
が低く信頼性の優れた液晶表示装置を得ることができ
る。
示装置に用いられることが望まれる。ＩＴＯ等の透明導
電性酸化膜７とのコンタクト抵抗が良好なため、透明導
電性酸化膜７と直接コンタクトしている構造のＴＦＴの
実現が可能である。またＡｌ配線１３内の楔状の欠け１
１やボイド１２の発生と成長を抑制できるため、歩留り
が低く信頼性の優れた液晶表示装置を得ることができ
る。
【００４８】本発明にかかるＡｌ配線用薄膜８はＡｌの
みを主成分とする下層窒化Ａｌ層１、Ａｌ層２及び上層
窒化Ａｌ層３からなるため、一度のエッチング工程で一
括形成することができる。バリア層１０を形成する必要
がある従来技術よりも、新たな金属の成膜工程及びエッ
チング工程が不要であるため製造コスト及び生産性の点
で優れている。
みを主成分とする下層窒化Ａｌ層１、Ａｌ層２及び上層
窒化Ａｌ層３からなるため、一度のエッチング工程で一
括形成することができる。バリア層１０を形成する必要
がある従来技術よりも、新たな金属の成膜工程及びエッ
チング工程が不要であるため製造コスト及び生産性の点
で優れている。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、Ａｌ配線用薄膜と透明
導電性酸化膜との良好なコンタクト抵抗を得ることがで
き、透明導電性酸化膜と直接コンタクトできるＡｌ配線
用薄膜とその製造方法、及びこのＡｌ配線用薄膜を用い
た液晶表示装置を提供することできる。さらにストレス
マイグレーションによりＡｌ配線内に発生する楔状の欠
け及びボイドの発生と成長を抑制することができ、生産
性や歩留りの高いＡｌ配線用薄膜とその製造方法、及び
このＡｌ配線用薄膜を用いた液晶表示装置を提供するこ
とができる。
導電性酸化膜との良好なコンタクト抵抗を得ることがで
き、透明導電性酸化膜と直接コンタクトできるＡｌ配線
用薄膜とその製造方法、及びこのＡｌ配線用薄膜を用い
た液晶表示装置を提供することできる。さらにストレス
マイグレーションによりＡｌ配線内に発生する楔状の欠
け及びボイドの発生と成長を抑制することができ、生産
性や歩留りの高いＡｌ配線用薄膜とその製造方法、及び
このＡｌ配線用薄膜を用いた液晶表示装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の実施の形態１にかかるＡｌ配線用薄膜
を用いたＴＦＴの構造を示す断面図である。
を用いたＴＦＴの構造を示す断面図である。
【図２】従来技術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦＴ
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図３】従来技術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦＴ
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図４】特開平１１−２８４１９５号公報記載の従来技
術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦＴの構造を示す断
面図である。
術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦＴの構造を示す断
面図である。
【図５】特開平２０００−６６２３０号公報記載の従来
技術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦＴの構造を示す
断面図である。
技術によるＡｌ配線用薄膜を用いたＴＦＴの構造を示す
断面図である。
【図６】Ａｌ配線の断面図である。
【図７】上層窒化Ａｌ層の窒化度とコンタクト抵抗の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図８】上層窒化Ａｌ層の窒化度と硬度の関係を示す図
である。
である。
【図９】上層窒化Ａｌ層の膜厚とコンタクト抵抗の関係
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】下層窒化Ａｌ層の窒化度と膜応力の関係を示
す図である。
す図である。
１ 下層窒化Ａｌ層 ２ Ａｌ層 ３ 上層窒化Ａｌ層
４ 下地層 ５ 絶縁膜 ６ コンタクトホール ７ 透明導電性酸
化膜 ８ Ａｌ配線用薄膜 ９ コンタクト部 １０ バリア
層 １１ 楔状の欠け １２ ボイド １３ Ａｌ配線
４ 下地層 ５ 絶縁膜 ６ コンタクトホール ７ 透明導電性酸
化膜 ８ Ａｌ配線用薄膜 ９ コンタクト部 １０ バリア
層 １１ 楔状の欠け １２ ボイド １３ Ａｌ配線
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１６Ｖ
６１７Ｌ
６１７Ｍ
Ｆターム(参考） 2H092 GA25 GA29 HA04 HA06 JA24
JA37 JA41 JB24 KA18 NA11
NA18
4M104 AA09 BB02 CC01 DD37 DD40
DD42 FF18 HH02 HH15
5F033 HH38 JJ01 JJ08 JJ32 JJ38
KK05 KK08 KK32 LL03 LL09
MM08 PP15 PP16 QQ08 QQ10
WW02 WW04 XX06 XX09
5F110 AA03 AA26 BB01 CC07 EE01
EE03 EE15 GG02 GG13 GG15
HK01 HK03 HK09 HK14 HK16
HK22 HK31 HK33 HL01 HL03
HL12 HL30
Claims (13)
- 【請求項１】純Ａｌ又はＡｌ合金のいずれかを用いて形
成したＡｌ層と、前記Ａｌ層の直下に形成される純Ａｌ
又はＡｌ合金に窒素元素を添加した導電性の下層窒化Ａ
ｌ層と、前記Ａｌ層の直上に形成される純Ａｌ又はＡｌ
合金に窒素元素を添加した導電性の上層窒化Ａｌ層との
少なくとも三層からなるＡｌ配線用薄膜であり、前記上
層窒化Ａｌの窒化度が０．１〜０．９であることを特徴
とするＡｌ配線用薄膜。 - 【請求項２】前記上層窒化Ａｌ層の窒化度が０．２〜
０．８であることを特徴とする請求項１記載のＡｌ配線
用薄膜。 - 【請求項３】前記上層窒化Ａｌ層の窒化度が０．８以上
であることを特徴とする請求項１記載のＡｌ配線用薄
膜。 - 【請求項４】前記上層窒化Ａｌ層の膜厚が５ｎｍ〜１０
０ｎｍであることを特徴とする請求項１、２又は３記載
のＡｌ配線用薄膜。 - 【請求項５】前記上層窒化Ａｌ層の膜厚が１０ｎｍ〜１
００ｎｍであることを特徴とする請求項４記載のＡｌ配
線用薄膜。 - 【請求項６】前記上層窒化Ａｌ層の直上にはＩＴＯ膜が
形成されていることを特徴とする請求項１、２、３，４
又は５記載のＡｌ配線用薄膜。 - 【請求項７】純Ａｌ又はＡｌ合金のいずれかを用いて形
成したＡｌ層と、前記Ａｌ層の直下に形成される純Ａｌ
又はＡｌ合金に窒素元素を添加した導電性の下層窒化Ａ
ｌ層と前記Ａｌ層の直上に形成される純Ａｌ又はＡｌ合
金に窒素元素を添加した導電性の上層窒化Ａｌ層との少
なくとも三層からなるＡｌ配線用薄膜であって、その前
記直下の窒化Ａｌの窒化度が０．１〜０．９であること
を特徴とするＡｌ配線用薄膜。 - 【請求項８】前記下層窒化Ａｌ層の窒化度が０．２〜
０．８であることを特徴とする請求項７記載のＡｌ配線
用薄膜。 - 【請求項９】前記下層窒化Ａｌ層の窒化度が０．３以上
であることを特徴とする請求項７記載のＡｌ配線用薄
膜。 - 【請求項１０】前記下層層窒化Ａｌ層の膜厚が５ｎｍ〜
１００ｎｍであることを特徴とする請求項６、７又は８
記載のＡｌ配線用薄膜。 - 【請求項１１】前記下層窒化Ａｌ層の直下にｎ＋ａ−Ｓ
ｉ薄膜が形成されていることを特徴とする請求項７、
８、９又は１０記載のＡｌ配線用薄膜。 - 【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０又は１１記載のＡｌ配線用薄膜を備える液
晶表示装置。 - 【請求項１３】請求項１、２、３、４、５、６、７、８
又は９記載のＡｌ配線用薄膜を一度のエッチング工程で
一括形成するＡｌ配線用薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002069484A JP2003273109A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Ａｌ配線用薄膜及びその製造方法並びにこれを用いた液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003273109A true JP2003273109A (ja) | 2003-09-26 |
Family
ID=29200307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002069484A Pending JP2003273109A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Ａｌ配線用薄膜及びその製造方法並びにこれを用いた液晶表示装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003273109A (ja) |
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-
2002
- 2002-03-14 JP JP2002069484A patent/JP2003273109A/ja active Pending
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