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JPH0766422A - 液晶表示装置用アレイ基板 - Google Patents

液晶表示装置用アレイ基板

Info

Publication number
JPH0766422A
JPH0766422A JP21604593A JP21604593A JPH0766422A JP H0766422 A JPH0766422 A JP H0766422A JP 21604593 A JP21604593 A JP 21604593A JP 21604593 A JP21604593 A JP 21604593A JP H0766422 A JPH0766422 A JP H0766422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gate electrode
wiring
film
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21604593A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruaki Hirahara
東晃 平原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP21604593A priority Critical patent/JPH0766422A/ja
Publication of JPH0766422A publication Critical patent/JPH0766422A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲート電極および配線が虫喰い状にならない
液晶表示用アレイ基板を提供する。 【構成】 ガラス基板1上にアルミニウム膜を堆積し、
フォトリソグラフィーおよびエッチングにより第1層の
ゲート電極および配線2を形成する。この第1層のゲー
ト電極および配線2上に、モリブデン膜、耐薬品性の強
い高融点金属であるモリブデン・タンタル合金膜を順次
積層し、第2層および第3層のゲート電極および配線
3,16を同時に形成する。第1層のゲート電極および配
線2と、第2層のゲート電極および配線3をそれぞれ別
個にエッチングして形成し、虫喰い状のパターンの発生
を防止する。ガラス基板1の温度を上昇させても、モリ
ブデンの応力緩和作用により、アルミニウムの膨れを防
止する。アルミニウムを耐薬品性の強い金属で覆ったの
で、ゲ−ト電極および配線4を低抵抗で耐薬品性を強く
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタを備
えた液晶表示装置用アレイ基板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、非晶質アモルファスシリコン(a
−Si)を用いて形成された薄膜トランジスタ(Thin F
ilm Transistor:TFT)を備えた液晶表示装置があ
る。この液晶表示装置は、低温で形成できる非晶質シリ
コン膜を用いて薄膜トランジスタアレイを構成すること
により、大面積、高精細、高画質かつ低コストなフラッ
トパネルディスプレイが実現できるため、注目されてい
る。
【0003】まず、従来の液晶表示装置用アレイ基板の
逆スタガー型薄膜トランジスタを図2を参照して、製造
工程に従って説明する。
【0004】図2に示すように、絶縁性基板としてガラ
ス基板1を用い、このガラス基板1上にアルミニウム
(Al)の第1層のゲート電極および配線2を形成し、
この第1層のゲート電極および配線2上にこの第1層の
ゲート電極および配線2を覆うように、モリブデン(M
o)・タンタル(Ta)合金膜の第2層のゲート電極お
よび配線3を形成する。そして、これら第1層のゲート
電極および配線2および第2層のゲート電極および配線
3にて、ゲート電極および配線4を構成する。
【0005】また、このゲート電極および配線4上に
は、シリコン酸化膜(SiOx)5およびシリコン窒化
膜(SiNx)6の複合膜からなるゲート絶縁膜7を堆
積し、続いて、このゲート絶縁膜7上に非晶質シリコン
膜からなる半導体膜8を積層する。
【0006】さらに、半導体膜8上に、シリコン窒化膜
からなるエッチングストッパ層9を形成し、このエッチ
ングストッパ層9上にn+ 非晶質シリコン膜のオーミッ
クコンタクト層10を堆積する。そして、オーミックコン
タクト層10およびゲート絶縁膜7をパターニングする。
【0007】また、シリコン窒化膜6が表面に形成され
ていないシリコン酸化膜5上に、ITO(Indium Tin O
xide)膜の画素電極11を形成する。
【0008】そして、一方のオーミックコンタクト層10
上に一端が画素電極11に接続されたモリブデン膜および
アルミニウム膜の2層膜のソース電極12を形成し、他方
のオーミックコンタクト層10上にモリブデン膜およびア
ルミニウム膜の2層膜のドレイン電極13を形成する。な
お、これらソース電極12およびドレイン電極13の形成に
際しては、オーミックコンタクト層10上にモリブデン膜
およびアルミニウム膜の2層膜を堆積し、同じレジスト
パターンでモリブデン膜およびアルミニウム膜の2層膜
とオーミックコンタクト層10をエッチングし、一方側の
オーミックコンタクト層10と他方側のオーミックコンタ
クト層10とを電気的に分離してソース領域およびドレイ
ン領域を形成して、それぞれをソース電極12およびドレ
イン電極13とする。
【0009】さらに、シリコン窒化膜の保護膜14を堆積
させて、薄膜トランジスタ15を形成し、薄膜トランジス
タアレイとなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】そして、第1層のゲー
ト電極および配線2にアルミニウムを用い、この第1層
のゲート電極および配線2上に高融点金属を積層する
と、第1層のゲート電極および配線2のアルミニウムに
膨れが生ずるため、上述のように、第2層のゲート電極
および配線3にモリブデンを用いているが、少なくとも
硝酸および燐酸を含む混酸系のエッチング液により、第
1層のゲート電極および配線2と第2層のゲート電極お
よび配線3を同時にエッチングすると、第1層のゲート
電極および配線2と第2のゲート電極および配線3との
金属間で拡散作用が生ずる。
【0011】このため、エッチング時に合金化が進んだ
部分と進んでいない部分とでは、エッチングレートに差
が生じ、ゲート電極および配線4ではパターンエッジ部
が部分的に虫喰い状態にエッチングされ、層間ショート
などの不良を引き起こすという問題を有している。
【0012】本発明は、ゲート電極および配線が虫喰い
状にならない液晶表示装置用アレイ基板を提供すること
を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性基板上
に形成されたゲート電極および配線と、このゲート電極
上にゲート絶縁膜を介して形成された半導体膜と、この
半導体膜に接して形成されたソース電極およびドレイン
電極とを有する薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置
用アレイ基板において、前記ゲート電極および配線の少
なくとも一部は、アルミニウムおよびアルミニウム合金
のいずれかにてエッチング形成された第1層と、この第
1層上にこの第1層を覆うようにこの第1層とは別個に
エッチング形成されたモリブデンからなる第2層と、こ
の第2層上に形成され耐薬品性に優れた高融点金属膜か
らなる第3層とを具備したものである。
【0014】
【作用】本発明は、第2層のモリブデンの応力緩和作用
により、ゲート絶縁膜を形成する際の熱による第1層の
アルミニウムまたはアルミニウム合金の膨れを防止で
き、アルミニウムまたはアルミニウム合金の第1層とモ
リブデンの第2層とを別個にエッチングするため、ゲー
ト電極および配線のパターンエッジ部が虫喰いになるこ
とを防止でき、第1層のアルミニウムが第3層の耐薬品
性に優れた高融点金属膜に覆われているため、低抵抗か
つ耐薬品性の優れたゲート電極および配線を得られる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の液晶表示装置用アレイ基板の
一実施例を図面を参照して、製造工程に従って説明す
る。なお、図2に示す従来技術に対応する部分には、同
一符号を付して説明する。
【0016】図1に示すように、絶縁性基板としてガラ
ス基板1を用い、このガラス基板1上にアルミニウム
(Al)膜をスパッタ法により1000オングストロー
ムの厚さで堆積し、堆積後にフォトリソグラフィーおよ
びエッチングにより第1層のゲート電極および配線2を
形成する。なお、この第1層のゲート電極および配線2
のエッチングは、少なくとも硝酸と燐酸とを含む混酸系
のエッチング液(硝酸:酢酸:燐酸:水=5:20:6
0:15)により行なう。
【0017】次に、この第1層のゲート電極および配線
2上にこの第1層のゲート電極および配線2を覆うよう
に、モリブデン(Mo)膜を500オングストロームの
厚さで堆積し、さらに、このモリブデン膜上に耐薬品性
の強い高融点金属であるモリブデン(Mo)・タンタル
(Ta)合金膜を500オングストロームの厚さで積層
し、第2層のゲート電極および配線3および第3層のゲ
ート電極および配線16を同時に形成する。そして、これ
ら第1層のゲート電極および配線2、第2層のゲート電
極および配線3、および、第3層のゲート電極および配
線16にて、ゲート電極および配線4を構成する。なお、
第2層のゲート電極および配線3および第3層のゲート
電極および配線16のエッチングは、四塩化炭素(C
4 )ガスを用いたプラズマエッチング法により同時に
行なう。
【0018】また、ガラス基板1を430℃にして、ゲ
ート電極および配線4上に、熱CVD(Chemical Vapor
Deposition )法によりシリコン酸化膜(SiOx)5
を3500オングストロームの厚さで堆積する。この
後、プラズマCVD法によりシリコン窒化膜(SiN
x)6を500オングストローム、非晶質シリコン膜か
らなる半導体膜8を500オングストローム、シリコン
窒化膜からなるエッチングストッパ層9を2000オン
グストロームの厚さで順次連続堆積する。そして、エッ
チングストッパ層9をエッチングした後、プラズマCV
D法によりオーミックコンタクト層10を500オングス
トロームの厚さで堆積し、シリコン窒化膜6、半導体膜
8およびオーミックコンタクト層10の3層を島状にパタ
ーニングする。なお、シリコン酸化膜5およびシリコン
窒化膜6の複合膜でゲート絶縁膜7を構成する。
【0019】さらに、シリコン窒化膜6が表面に形成さ
れていないシリコン酸化膜5上に、ITO(Indium Tin
Oxide)膜の画素電極11を形成する。
【0020】そして、一方のオーミックコンタクト層10
上にモリブデン膜およびアルミニウム膜の2層膜をスパ
ッタ法にて4500オングストロームの厚さで堆積し、
一端が画素電極11に接続されたソース電極12をパターン
形成し、他方にドレイン電極13を形成する。また、これ
らソース電極12およびドレイン電極13に用いたものと同
一のレジストパターンを用いて、オーミックコンタクト
層10とをエッチングして分離し、一方側のオーミックコ
ンタクト層10と他方側のオーミックコンタクト層10とを
電気的に分離してソース領域およびドレイン領域を形成
して、それぞれをソース電極12およびドレイン電極13と
する。
【0021】さらに、シリコン窒化膜の保護膜14を堆積
させて、薄膜トランジスタ15を形成し、薄膜トランジス
タアレイとなる。
【0022】上記実施例によれば、アルミニウムの第1
層のゲート電極および配線2と、モリブデンの第2層の
ゲート電極および配線3とを、それぞれ別個にエッチン
グして形成することにより、虫喰い状のパターンの発生
を防止する。
【0023】また、シリコン酸化膜5を形成する際に、
ガラス基板1の温度を430℃まで上昇させても、モリ
ブデンの第2層のゲート電極および配線3の応力緩和作
用により、アルミニウムの第1層のゲート電極および配
線2の膨れを防止できる。
【0024】さらに、アルミニウムの第1層のゲート電
極および配線2を、耐薬品性の強い第3層のゲート電極
および配線16にて覆ったので、ゲ−ト電極および配線4
を低抵抗で耐薬品性を強くできる。
【0025】なお、上記実施例では、第1層のゲート電
極および配線2にアルミニウムを用いているが、Al−
Si(1wt.%)−Cu(5wt.%)あるいはAl−T
a(12wt.%)のアルミニウム合金を用いても同様の
効果を得ることができる。
【0026】また、アルミニウムの第1層のゲート電極
および配線2は、エッチング液を用いたウェットエッチ
ングに限らず、ドライエッチングにより行なってもよ
い。
【0027】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置用アレイ基板によ
れば、第2層のモリブデンの応力緩和作用により、ゲー
ト絶縁膜を形成する際の熱による第1層のアルミニウム
またはアルミニウム合金の膨れを防止でき、アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金の第1層とモリブデンの第2
層とを別個にエッチングするため、ゲート電極および配
線のパターンエッジ部が虫喰いになることを防止でき、
第1層のアルミニウムが第3層の耐薬品性に優れた高融
点金属膜に覆われているため、低抵抗かつ耐薬品性の優
れたゲート電極および配線を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置用アレイ基板の一実施例
の構造を示す断面図である。
【図2】従来例の液晶表示装置用アレイ基板の構造を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁性基板としてのガラス基板 2 第1層 3 第2層 4 ゲート電極および配線 7 ゲート絶縁膜 8 半導体膜 12 ソース電極 13 ドレイン電極 15 薄膜トランジスタ 16 第3層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板上に形成されたゲート電極お
    よび配線と、このゲート電極上にゲート絶縁膜を介して
    形成された半導体膜と、この半導体膜に接して形成され
    たソース電極およびドレイン電極とを有する薄膜トラン
    ジスタを備えた液晶表示装置用アレイ基板において、 前記ゲート電極および配線の少なくとも一部は、 アルミニウムおよびアルミニウム合金のいずれかにてエ
    ッチング形成された第1層と、 この第1層上にこの第1層を覆うようにこの第1層とは
    別個にエッチング形成されたモリブデンからなる第2層
    と、 この第2層上に形成され耐薬品性に優れた高融点金属膜
    からなる第3層とを具備したことを特徴とする液晶表示
    装置用アレイ基板。
JP21604593A 1993-08-31 1993-08-31 液晶表示装置用アレイ基板 Pending JPH0766422A (ja)

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JP21604593A JPH0766422A (ja) 1993-08-31 1993-08-31 液晶表示装置用アレイ基板

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010088415A (ko) * 2000-03-10 2001-09-26 가나이 쓰토무 액정표시장치
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US20170047355A1 (en) * 2015-03-19 2017-02-16 Boe Technology Group Co., Ltd. Array substrate and manufacturing method thereof and display device

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