JPH11337976A

JPH11337976A - 表示装置用アレイ基板及びこのアレイ基板を備えた平面表示装置

Info

Publication number: JPH11337976A
Application number: JP8326099A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsuji; 博司辻
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】アルミニウム配線に直接コンタクトすることを
可能とし、バリアメタルを省略することができる画素電
極を備えた表示装置用アレイ基板及びこのアレイ基板を
備えた平面表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】ガラス基板７上に配置されたゲート絶縁膜
９上にＩｎＺｎＯ膜によって形成された画素電極１３
と、この画素電極１３に対して所定のタイミングで所定
レベルの電圧を供給する薄膜トランジスタ６と、この画
素電極１３と薄膜トランジスタ６とを電気的に接続する
Ａｌ膜１４によって形成された接続配線部１７と、を備
えている。

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、表示装置用アレ
イ基板及びこのアレイ基板を備えた平面表示装置に係
り、特にアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用可
能なアレイ基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄膜トランジスタをスイッチング素子と
したアクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素電
極、および、この画素電極に電圧を供給するための信号
線及び走査線などの配線部を備えたアレイ基板と、アレ
イ基板に対して所定の間隔をおいて対向配置された対向
電極を備えた対向基板と、アレイ基板と対向基板との間
に配置された液晶分子を含む液晶層とを有している。ア
レイ基板に備えられた画素電極は、酸化インジウム（Ｉ
ｎ₂Ｏ_{3 ）}に酸化錫（ＳｎＯ）を１０重量％程度含有し
たインジウム−ティン−オキサイド膜（ＩｎＳｎＯ膜）
いわゆるＩＴＯ膜によって形成され、この画素電極に電
気的に接続される配線部の信号線は、純アルミニウム
（Ａｌ）、もしくはアルミニウム合金によって形成され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような構造の
アレイ基板において、画素電極のＩＴＯ膜と、信号線の
Ａｌ配線もしくはＡｌ合金配線とが直接接触すると、Ｉ
ＴＯ膜、特にＩＴＯ膜に含まれるＳｎがＡｌにより還元
され、絶縁物となる虞がある。このように、画素電極と
信号線との接触部分が絶縁物となってしまった場合に
は、コンタクト抵抗が上昇し、画面の表示品位が低下す
るといった問題が発生する。

【０００４】このような現象を回避するために、従来
は、ＩＴＯ膜とＡｌ配線とが直接接触しないように、そ
れらの間に、バリアメタルとしてモリブデン（Ｍｏ）、
チタン（Ｔｉ）等の金属を介在させる必要がある。

【０００５】ところが、このようにバリアメタルを介在
させる構造のアレイ基板では、バリアメタルを形成する
ための製造工程が１工程増え、製造コストが高くなり、
かつ生産性を悪化させる問題が発生する。

【０００６】そこで、この発明は、上記問題点を解決す
るためになされたものであり、アルミニウム配線に直接
コンタクトすることを可能とし、バリアメタルを省略す
ることができる画素電極を備えた表示装置用アレイ基板
及びこのアレイ基板を備えた平面表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、請求項１に記載の発明によれ
ば、絶縁性基板上にインジウム（Ｉｎ）と、亜鉛（Ｚ
ｎ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む透明導電膜によ
って形成された複数の画素電極と、前記画素電極に対し
て所定のタイミングで所定レベルの電圧を供給するスイ
ッチング素子と、前記画素電極と前記スイッチング素子
とを電気的に接続するアルミニウム（Ａｌ）を主体とし
て形成された接続配線部と、を備えたことを特徴とする
表示装置用アレイ基板が提供される。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、絶縁性基
板上にインジウム（Ｉｎ）と、亜鉛（Ｚｎ）と、酸素
（Ｏ）とを少なくとも含む透明導電膜によって形成され
た複数の画素電極と、絶縁性基板上に互いに交差するよ
うに配置された配線部と、前記配線部の交差部付近に配
置されているとともに、前記配線部に供給された電圧に
基づいて前記画素電極に対して所定のタイミングで所定
レベルの電圧を供給するスイッチング素子と、前記画素
電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続するアル
ミニウム（Ａｌ）を主体として形成された接続配線部
と、を備えたことを特徴とする表示装置用アレイ基板が
提供される。

【０００９】請求項６に記載の発明によれば、絶縁性基
板上にインジウム（Ｉｎ）と、亜鉛（Ｚｎ）と、酸素
（Ｏ）とを少なくとも含む透明導電膜によって形成され
た複数の画素電極と、前記画素電極に対して所定のタイ
ミングで所定レベルの電圧を供給するスイッチング素子
と、前記画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に
接続するアルミニウム（Ａｌ）によって形成された接続
配線部と、を備えたアレイ基板と、前記アレイ基板に対
向配置された対向電極を備えた対向基板と、前記アレイ
基板と対向基板との間に挟持されているとともに、前記
アレイ基板と対向基板との間を通過する光を変調する光
変調層と、を備えたことを特徴とする平面表示装置が提
供される。

【００１０】この発明の表示装置用アレイ基板及びこの
アレイ基板を備えた平面表示装置によれば、画素電極
は、インジウム（Ｉｎ）と、亜鉛（Ｚｎ）と、酸素
（Ｏ）とを少なくとも含む透明導電膜、すなわちＩｎＺ
ｎＯ膜（インジウム−ジンク−オキサイド）いわゆるＩ
ＺＯ膜によって形成され、スイッチング素子に対してア
ルミニウム（Ａｌ）を主体として形成された接続配線部
によって直接コンタクトされている。ＩＺＯ膜に含まれ
る亜鉛（Ｚｎ）は、Ａｌとイオン化ポテンシャルが同等
に高く、アルミニウムに還元されにくい性質を有してい
る。

【００１１】このため、ＺｎがＡｌに直接コンタクトし
ても、Ａｌに還元されにくく、絶縁物にもなり難い。し
たがって、大幅なコンタクト抵抗の増大を招くことがな
く、平面表示装置における表示画面の表示品位に悪影響
を及ぼすこともない。

【００１２】ＩＺＯ膜のＡｌに対するコンタクト抵抗
は、従来のバリアメタルを使用した場合と同等の値を得
ることが可能である。

【００１３】したがって、バリアメタルを接続配線部と
画素電極との間に介在させる必要がなくなり、製造工程
数の増大を防止し、製造コストの増大を抑えることが可
能となる。

【００１４】よって、アルミニウム配線に直接コンタク
トすることを可能とし、バリアメタルを省略することが
できる画素電極を備えた表示装置用アレイ基板及びこの
アレイ基板を備えた平面表示装置を提供することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明に
係る表示装置用アレイ基板及びこのアレイ基板を備えた
平面表示装置の実施の形態について詳細に説明する。

【００１６】図１は、この発明の表示装置用アレイ基板
を備えた平面表示装置の構造を概略的に示す分解斜視図
である。

【００１７】図１に示すように、平面表示装置としての
液晶表示装置は、液晶パネル２を備えている。この液晶
パネル２の側部あるいは裏面部には、液晶パネル２に電
気的に接続された駆動回路基板４１が配置されている。
また、この液晶パネル２の裏面側には、面光源として機
能するバックライトユニット４２が配置されている。

【００１８】これら液晶パネル２、及びバックライトユ
ニット４２は、表示面を規定する開口部を含むフレーム
４３−１および４３−２によって保持され、ネジ留めさ
れることにより、液晶表示装置が構成されている。

【００１９】図２は、図１に示した液晶表示装置に適用
される液晶パネルの構造を概略的に示す断面図である。

【００２０】図２に示すように、液晶パネル２は、アレ
イ基板１と、アレイ基板に対向配置された対向基板４
と、アレイ基板１と対向基板４との間に配置された液晶
分子５Ａを含む光変調として機能する液晶層５とを備え
ている。アレイ基板１は、絶縁性基板７（２０）上にそ
れぞれ配置されたスイッチング素子としての薄膜トラン
ジスタ６（１９）、画素電極１３（２９）、および、走
査線及び信号線を含む配線部を有している。対向基板４
は、絶縁性基板３６上における薄膜トランジスタ６（１
９）および配線部に対向する位置を遮光する遮光膜３
７、画素電極１３（２９）に対向する位置に配置された
赤、緑、青にそれぞれ画素毎に着色されたカラーフィル
タ３８、および、対向基板４の全面に形成された対向電
極３を有している。

【００２１】また、アレイ基板１及び対向基板４を構成
する絶縁性基板７（２０）及び３６の外面には、所定の
向きの偏光面を有する偏光板４０が配置されているとと
もに、互いに向き合う内面には、挟持した液晶層５に含
まれる液晶分子５Ａを所定の向きに配向するための配向
膜３９が配置されている。

【００２２】このような液晶パネル２において、画素電
極１３（２９）と対向電極３との間に形成される電界に
より、液晶層５の液晶分子５Ａの配向方向が制御され、
アレイ基板１と対向基板４との間の液晶層５を通過する
光が変調される。これにより、対向基板４を透過する光
の透過光量が制御され、画像が表示される。

【００２３】図３は、この発明のアレイ基板に適用され
る第１の実施の形態に係る薄膜トランジスタの構造を概
略的に示す断面図である。図４は、この発明のアレイ基
板に適用される第１の実施の形態に係る薄膜トランジス
タの構造を概略的に示す平面図である。

【００２４】図３及び図４に示すように、絶縁性基板７
上の行方向には、モリブデン−タングステン合金薄膜す
なわちＭｏ−Ｗ合金薄膜によって形成された走査線８が
延出され、走査線８の一部は、薄膜トランジスタ６のオ
ン・オフを制御するゲート電圧が供給されるゲート電極
として機能する。また、絶縁性基板７の列方向には、ア
ルミニウム（Ａｌ）およびモリブデン（Ｍｏ）の積層膜
によって形成されているとともに、ゲート絶縁膜９を介
して走査線８に交差するように信号線１６が延出され、
信号線１６の一部は、薄膜トランジスタ６のソース電極
１６として機能する。

【００２５】なお、走査線８及びゲート電極は、ＡｌＮ
ｄ、ＡｌＹ、ＡｌＮｉＮｄ、ＡｌＮｉＹなどのアルミニ
ウム合金や、Ａｌ及びＭｏの積層膜、純Ａｌなどによっ
て形成されてもよい。

【００２６】ゲート絶縁膜９上の画素領域には、インジ
ウム（Ｉｎ）と、亜鉛（Ｚｎ）と、酸素（Ｏ）とを少な
くとも含む透明導電膜、例えばＩｎ₂Ｏ₃にＺｎＯを添
加したＩｎＺｎＯ膜すなわちＩＺＯ膜によって形成され
た画素電極１３が配置されている。Ａｌ及びＭｏの積層
膜によって形成された薄膜トランジスタ６のドレイン電
極１７は、画素電極１３に電気的に接続される接続電極
部として機能する。すなわち、ＩＺＯ膜によって形成さ
れた画素電極１３は、ドレイン電極１７及び接続電極部
を形成するＡｌ配線に直接コンタクトされ、電気的に接
続されている。

【００２７】すなわち、走査線８を介してゲート電極８
にゲート電圧が供給され、薄膜トランジスタ６がオン状
態となったタイミングで、信号線１６に供給された駆動
電圧がソース電極１６からドレイン電極１７を介して画
素電極１３に供給される。これにより、画素電極１３に
は、所定レベルの駆動電圧が供給され、対向電極との間
に電位差を形成し、液晶層に含まれる液晶分子を駆動す
る。

【００２８】次に、図３に示したアレイ基板の製造方法
について説明する。この第１の実施の形態のアレイ基板
に備えられた薄膜トランジスタ６は、水素化アモルファ
スシリコン膜を半導体層とするものである。

【００２９】図５の（ａ）乃至（ｆ）は、第１の実施の
形態に係るアレイ基板の製造工程を概略的に示す図であ
る。

【００３０】まず、図５の（ａ）に示すように、界面活
性剤などで洗浄した絶縁性基板としてのガラス基板７全
面に、スパッタ法により３０００オングストロームの膜
厚でモリブデン−タングステン（Ｍｏ−Ｗ）合金薄膜を
成膜する。そして、このＭｏ−Ｗ合金薄膜を所定の形状
にパターニングすることにより、走査線に一体のゲート
電極８を形成する。このパターニングでは、ケミカル・
ドライ・エッチングすなわちＣＤＥにより、以降の製造
工程でゲート電極８上に被覆されるゲート絶縁膜９のカ
バレッジが良くなるように、テーパー角が約３０゜のテ
ーパー状に、Ｍｏ−Ｗ合金薄膜をエッチングする。

【００３１】続いて、図５の（ｂ）に示すように、ガラ
ス基板７及びゲート電極８上の全面に、プラズマＣＶＤ
法により３０００オングストロームの膜厚で酸化シリコ
ン膜（ＳｉＯｘ）を成膜し、ゲート絶縁膜９を形成す
る。さらに、ゲート絶縁膜９を成膜したのと同一のＣＶ
Ｄ装置内で大気に曝すことなく、水素化アモルファスシ
リコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜１１および窒化シリコン（Ｓ
ｉＮｘ）膜１０を連続的に成膜する。すなわち、このゲ
ート絶縁膜９上に、５００オングストロームの膜厚で水
素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜１１を成
膜した後、この水素化アモルファスシリコン膜１１上
に、２０００オングストロームの膜厚で窒化シリコン
（ＳｉＮｘ）膜１０を成膜する。

【００３２】続いて、図５の（ｃ）に示すように、窒化
シリコン膜１０を、ゲート電極８をマスクとした裏面露
光によりパターニングして、チャネル保護膜１０を形成
する。

【００３３】続いて、図５の（ｄ）に示すように、全面
に、５００オングストロームの膜厚でドープされたｎ＋
型水素化アモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜
１２を堆積し、水素化アモルファスシリコン膜１１とｎ
＋型水素化アモルファスシリコン膜１２とを島状にパタ
ーニングする。

【００３４】続いて、図５の（ｅ）に示すように、Ｉｎ
₂Ｏ₃にＺｎＯを１０重量％添加して作成したＩｎＺｎ
Ｏ（インジウム−ジンク−オキサイド）ターゲットを装
着したスパッタ装置にて、４００オングストロームの膜
厚でＩＺＯ膜１３を被着し、パターニングすることによ
り画素電極１３を形成する。ターゲット中のＺｎＯの含
有量は、少ないほど比抵抗が低下して好ましくなるが、
少なすぎると得られる膜の結晶性が促進され、シュウ酸
などの弱酸系エッチング液ではエッチングできなくなる
ので、添加量としてのは、５〜２０重量％が適当であ
る。

【００３５】続いて、図５の（ｆ）に示すように、全面
に、３５００オングストロームの膜厚でＡｌ膜１４を成
膜し、連続して、５００オングストロームの膜厚でＭｏ
膜１５を成膜することにより、Ａｌ及びＭｏの積層膜を
形成する。そして、この積層膜をパターニングすること
により、信号線と一体のソース電極１６と、画素電極１
３にコンタクトされるドレイン電極１７を形成する。

【００３６】さらに、ソース電極１６とドレイン電極１
７とをマスクとしてチャネル保護膜１０上のｎ＋型水素
化アモルファスシリコン膜１２を除去する。

【００３７】そして、プラズマＣＶＤ装置で、基板全面
に窒化シリコン膜１８を３５００オングストロームの膜
厚で成膜し、薄膜トランジスタ６の保護膜１８を形成す
る。そして、この窒化シリコン膜１８をパタ−ニングす
ることにより、画素電極１３上だけ窒化シリコン膜１８
を除去して、図３及び図４に示すような薄膜トランジス
タ６を含むアレイ基板１が完成する。

【００３８】上述したような製造工程によって形成され
た第１の実施の形態に係るアレイ基板によれば、画素電
極１３は、ＩｎＺｎＯ膜いわゆるＩＺＯ膜によって形成
され、スイッチング素子としての水素化アモルファスシ
リコン膜を半導体膜とした薄膜トランジスタ６に対して
Ａｌ（アルミニウム）によって形成された接続配線部に
よって直接コンタクトされている。ＩＺＯ膜に含まれる
Ｚｎ（亜鉛）は、Ａｌとイオン化ポテンシャルが同等に
高く、Ａｌに還元されにくい性質を有している。

【００３９】このため、ＺｎがＡｌに直接コンタクトし
ても、Ａｌに還元されにくく、絶縁物にもなり難い。し
たがって、大幅なコンタクト抵抗の増大を招くことがな
くなる。したがって、バリアメタルを接続配線部と画素
電極との間に介在させる必要がなくなり、製造工程数の
増大を防止し、製造コストの増大を抑えることが可能と
なる。

【００４０】また、このアレイ基板を備えた平面表示装
置としての液晶表示装置によれば、画素電極と接続配線
部との間のコンタクト抵抗の増大を抑制できるため、表
示画面の表示品位に悪影響を及ぼすことを防止できる。

【００４１】次に、この発明のアレイ基板に適用される
第２の実施の形態に係る薄膜トランジスタの構造につい
て説明する。

【００４２】図６は、この発明のアレイ基板に適用され
る第２の実施の形態に係る薄膜トランジスタの構造を概
略的に示す断面図である。図７は、この発明のアレイ基
板に適用される第２の実施の形態に係る薄膜トランジス
タの構造を概略的に示す平面図である。この第２の実施
の形態では、トップゲート構造の薄膜トランジスタが適
用される。

【００４３】図６及び図７に示すように、絶縁性基板２
０上の行方向には、Ｍｏ−Ｗ合金薄膜によって形成され
た走査線２５が延出され、走査線２５の一部は、薄膜ト
ランジスタ１９のオン・オフを制御するゲート電圧が供
給されるゲート電極２５として機能する。また、絶縁性
基板２０の列方向には、ＡｌおよびＭｏの積層膜によっ
て形成されているとともに、層間絶縁膜２８を介して走
査線２５に交差するように信号線３３が延出され、信号
線３３の一部は、薄膜トランジスタ１９のソース電極３
３として機能する。

【００４４】層間絶縁膜２８上の画素領域には、ＩＺＯ
膜によって形成された画素電極２９が配置されている。
Ａｌ及びＭｏの積層膜によって形成された薄膜トランジ
スタ１９のドレイン電極３４は、画素電極２９に電気的
に接続される接続電極部として機能する。すなわち、Ｉ
ＺＯ膜によって形成された画素電極２９は、ドレイン電
極３４及び接続電極部を形成するＡｌ配線に直接コンタ
クトされ、電気的に接続されている。

【００４５】すなわち、走査線２５を介してゲート電極
２５にゲート電圧が供給され、薄膜トランジスタ１９が
オン状態となったタイミングで、信号線３３に供給され
た駆動電圧がソース電極３３からドレイン電極３４を介
して画素電極２９に供給される。これにより、画素電極
２９には、所定レベルの駆動電圧が供給され、対向電極
との間に電位差を形成し、液晶層に含まれる液晶分子を
駆動する。

【００４６】次に、図６に示したアレイ基板の製造方法
について説明する。この第２の実施の形態のアレイ基板
に備えられた薄膜トランジスタ６は、ポリシリコン膜を
半導体層とするトップゲート構造である。

【００４７】図８の（ａ）乃至（ｇ）は、第２の実施の
形態に係るアレイ基板の製造工程を概略的に示す図であ
る。

【００４８】まず、図８の（ａ）に示すように、界面活
性剤などで洗浄した絶縁性基板としてのガラス基板２０
全面に、プラズマＣＶＤ法により、大気開放せずに、基
板温度３００℃で、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜２１、
酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜２２、さらに、水素化アモ
ルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜２３を連続して成
膜する。すなわち、ガラス基板２０の全面に、５００オ
ングストロームの膜厚で窒化シリコン膜２１を成膜した
後、この窒化シリコン膜２１上全面に１０００オングス
トロームの膜厚で酸化シリコン膜２２を成膜し、さら
に、この酸化シリコン膜２２上全面に５００オングスト
ロームの膜厚で水素化アモルファスシリコン膜２３を成
膜する。

【００４９】そして、水素化アモルファスシリコン膜２
３は、多量の水素を含有しているため、約４７０℃、１
時間の高温処理により、脱水素処理を行った後、エキシ
マレーザアニール装置でポリシリコン化される。すなわ
ち、エキシマレーザは、エネルギー約２３０ｍＪ／ｃｍ
²の条件でレーザビームを出射し、この出射ビームを水
素化アモルファスシリコン膜２３に照射することによ
り、約０．２〜Ｏ．３μｍの粒径のポリシリコン膜２３
が得られる。このポリシリコン膜２３の界面移動度は、
約８０ｃｍ²／Ｖである。

【００５０】続いて、図８の（ｂ）に示すように、ポリ
シリコン膜２３をＣＤＥにより、島状にパターニングす
る。

【００５１】続いて、図８の（ｃ）に示すように、基板
全面に、酸化シリコン（Ｓｉ０ｘ）膜２４を１ＯＯＯオ
ングストロームの膜厚で成膜してゲート絶縁膜２４を形
成した後、このゲート絶縁膜２４上に、スパッタ法によ
り、走査線と一体のゲート電極となるＭｏ−Ｗ合金膜を
２５００オングストロームの膜厚で成膜する。その後、
このＭｏ−Ｗ合金膜をＣＤＥにより線状にパターニング
することにより、走査線と一体のゲー卜電極２５を形成
する。

【００５２】続いて、図８の（ｄ）に示すように、レジ
ストＲ１をパターニングし、その後、ＰＨ₃をイオン源
としたイオンドーピング装置にて、Ｐ^＋イオンを５０Ｋ
ｅＶのエネルギで３×１０¹³個／ｃｍ²ドーピングし、
ポリシリコン膜２３をｎ−化し、ポリシリコン膜２３の
一部にｎ−型ポリシリコン膜２６を形成する。そして、
レジストＲ１を除去する。

【００５３】続いて、図８の（ｅ）に示すように、レジ
ストＲ２をパターニングし、同じイオンドーピング装置
にて、Ｐ^＋イオンを５０ＫｅＶのエネルギで１×１０¹⁵
個／ｃｍ²ドーピングし、ポリシリコン膜２３をｎ＋化
し、ポリシリコン膜２３の一部にｎ＋型ポリシリコン膜
２７を形成する。そして、レジストＲ２を除去する。

【００５４】その後、イオンドーピングによってちぎら
れたｎ＋ポリシリコン膜２７の結合を、５００℃の雰囲
気で１時間アニールすることで回復させる。

【００５５】続いて、図８の（ｆ）に示すように、基板
全面にプラズマＣＶＤ装置で、酸化シリコン（ＳｉＯ
ｘ）膜２８を５０００オングストロームの膜厚で成膜す
ることにより、層間絶縁膜２８を形成する。その後、ス
パッタ装置にて、１０００オングストロームの膜厚でＩ
ＺＯ膜を成膜し、ウェットエッチングによりパターニン
グして画素電極２９を形成する。

【００５６】続いて、図８の（ｇ）に示すように、レジ
ストをパターニングして層間絶縁膜２８及びゲート絶縁
膜２４の酸化シリコン膜をウェットエッチングし、コン
タクトホール３０を形成する。そして、スパッタ装置に
て、Ａｌ膜３１、および、Ｍｏ膜３２を大気に曝すこと
なく連続的にそれぞれ４５ＯＯオングストローム、５０
０オングストロームの膜厚に成膜し、パターニングする
ことにより、信号線に一体のソース電極３３、画素電極
２９にコンタクトされるドレイン電極３４を形成する。
ソース電極３３及びドレイン電極３４は、それぞれコン
タクトホール３０を介してｎ＋型ポリシリコン膜２７に
コンタクトされる。

【００５７】そして、プラズマＣＶＤ装置で、基板全面
に窒化シリコン膜３５を５０００オングストロームの膜
厚で成膜し、薄膜トランジスタ１９の保護膜３５とす
る。そして、この窒化シリコン膜３５をパターニングし
て、画素電極２９の上部だけ窒化シリコン膜を除去す
る。その後、トランジスタの特性を安定させるため、３
５０℃の雰囲気で１時間アニールする。

【００５８】以上のような製造工程により、薄膜トラン
ジスタ１９を有するアレイ基板１が完成する。

【００５９】上述した第２の実施の形態に係るアレイ基
板及びこのアレイ基板を備えた液晶表示装置によれば、
第１の実施の形態と同等の効果が得られる。

【００６０】上述した第１及び第２の実施の形態に係る
アレイ基板を用いて、図２に示したような平面表示装置
としての液晶表示装置を完成させる。

【００６１】すなわち、アレイ基板１の表面にポリイミ
ドを塗布して、乾燥させた後、ラビング処理を行って配
向膜３９を形成する。

【００６２】一方、対向基板４は、まず、ガラス基板３
６に、たとえばクロム（Ｃｒ）をマトリスク状にパター
ニングすることにより遮光膜３７を形成する。そして、
この遮光膜３７の間隙に、樹脂製の赤、緑、青のカラー
フィルタ３８を形成する。

【００６３】そして、この遮光膜３７及びカラーフィル
タ３８上に、ＩＴＯなどの透明な導電性膜を配置して対
向電極３を形成する。そして、対向電極３の最上層にポ
リイミドを塗布して、乾燥させた後、ラビング処理を行
って配向膜３９を形成する。

【００６４】そして、アレイ基板１と対向基板４との配
向膜３９が形成されている面をそれぞれ向かい合わせて
配置し、図示しない樹脂製のシール材により液晶の封入
口を除いて２枚の基板貼り合わせ、空セルを形成する。
このとき、２枚の基板間には、図示しないスペーサを介
すなどして２枚の基板間のギャップを略一定に保ってい
る。

【００６５】そして、真空中に空セルを置き、封入口を
液晶に浸した状態で、徐々に大気圧に戻していくこと
で、空セルに液晶分子を含む液晶材料を注入して液晶層
５を形成し、封入口を封止する。また、セルの外側の両
面に偏光板４０を貼り、液晶パネル２を完成させる。

【００６６】さらに、図１に示したように、液晶表示装
置の駆動を司る回路基板４１を液晶パネル２に電気的に
接続し、液晶パネル２の側部、または裏面部等に配置す
る。

【００６７】そして、液晶パネル２の表示面を規定する
開口を含むフレーム４３−１と、面光源を成すバックラ
イト４２を保持するフレーム４３−２によって液晶パネ
ル２を保持して液晶表示装置を完成させる。

【００６８】次に、この発明のアレイ基板における画素
電極としてのＩＺＯ膜と、画素電極に直接コンタクトさ
れる接続配線部としてのＡｌ配線とのコンタクト抵抗を
測定した。測定結果を図９に示す。

【００６９】図９に示すように、ＩＺＯ膜に直接Ａｌ配
線をコンタクトさせた場合、コンタクト抵抗は、６．５
×１０⁰Ωであり、バリアメタルとしてモリブデン（Ｍ
ｏ）をＩＺＯ膜とＡｌ配線との間に介在させた場合のコ
ンタクト抵抗、３．２×１０ ⁰Ωと略同等である。

【００７０】比較例として、ＩＴＯ膜で形成した画素電
極にＡｌ配線を直接コンタクトさせた場合、コンタクト
抵抗は、１．３×１０⁵Ωとなり、ＩＺＯ膜を使用した
場合に比べて１０⁵倍となった。しかしながら、バリア
メタルとしてモリブデン（Ｍｏ）をＩＴＯ膜とＡｌ配線
との間に介在させた場合のコンタクト抵抗、５．７×１
０⁰Ωとなった。

【００７１】なお、この測定では、画素電極と接続配線
部とのコンタクトさせる領域は、４０×４０μｍであ
る。

【００７２】このように、ＩＴＯ膜では、Ａｌ配線を直
接コンタクトすることで、コンタクト抵抗が約１０⁵倍
になるが、ＩＺＯ膜がＡｌ配線と直接コンタクトした場
合には、コンタクト抵抗は、バリアメタルを用いた場合
に比べて若干上昇傾向であるが桁が変わることはなかっ
た。

【００７３】上述したように、この発明に係る実施の形
態にて液晶表示装置を試作したところ、製造歩留まり、
表示品位ともＩＴＯとバリアメタルの組み合わせと全く
同等のレベルであった。したがって、この液晶表示装置
では、バリアメタルを配置することなく、従来の液晶表
示装置と同等の性能を提供することが可能となる。

【００７４】このため、バリアメタルを省略でき、製造
工程を簡略にすることができる。

【００７５】すなわち、従来のＩＴＯ膜に代わり、ＩＺ
Ｏ膜を画素電極として使用することにより、Ａｌ配線と
の直接コンタクトが可能となり、製造工程が簡略化さ
れ、製造コストを安くすることが可能である。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アルミニウム配線に直接コンタクトすることを可能
とし、バリアメタルを省略することができる画素電極を
備えた表示装置用アレイ基板及びこのアレイ基板を備え
た平面表示装置を提供することを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の表示装置用アレイ基板が適
用される平面表示装置すなわち液晶表示装置の構成を概
略的に示す分解斜視図である。

【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルに備えら
れる液晶パネルの構造を概略的に示す断面図である。

【図３】図３は、この発明の第１の実施の形態に係る表
示装置用アレイ基板に適用される薄膜トランジスタの構
造を概略的に示す断面図である。

【図４】図４は、図３に示した表示装置用アレイ基板に
適用される薄膜トランジスタの構造を概略的に示す平面
図である。

【図５】図５の（ａ）乃至（ｆ）は、第１の実施の形態
に係る表示装置用アレイ基板の製造工程を示す図であ
る。

【図６】図６は、この発明の第２の実施の形態に係る表
示装置用アレイ基板に適用される薄膜トランジスタの構
造を概略的に示す断面図である。

【図７】図７は、図６に示した表示装置用アレイ基板に
適用される薄膜トランジスタの構造を概略的に示す平面
図である。

【図８】図８の（ａ）乃至（ｇ）は、第２の実施の形態
に係る表示装置用アレイ基板の製造工程を示す図であ
る。

【図９】図９は、この発明の表示装置用アレイ基板にお
ける画素電極としてのＩＺＯ膜と、この画素電極に直接
コンタクトされる接続配線部としてのＡｌ配線とのコン
タクト抵抗を測定した測定結果を示す図である。

【符号の説明】

１…アレイ基板２…液晶パネル３…対向電極４…対向基板５…液晶層６（１９）…薄膜トランジスタ７（２０）…ガラス基板８（２５）…ゲート電極９（２４）…ゲート絶縁膜１０…チャネル保護膜１１（２３）…水素化アモルファスシリコン１２…ｎ＋型水素化アモルフアスシリコン１３（２９）…画素電極１４（３１）…Ａｌ膜１５（３２）…Ｍｏ膜１６（３３）…ソース電極１７（３４）…ドレイン電極１８（３５）…薄膜トランジスタ保護膜２１…窒化シリコン膜２２…酸化シリコン膜２６…ｎ−型ポリシリコン膜２７…ｎ＋型ポリシリコン膜２８…層間絶縁膜３０…コンタクトホール３６…ガラス基板３７…遮光膜３８…カラーフィルター３９…配向膜４０…偏光板４１…回路基板４２…バックライト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基板上にインジウム（Ｉｎ）と、亜
鉛（Ｚｎ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む透明導電
膜によって形成された複数の画素電極と、前記画素電極に対して所定のタイミングで所定レベルの
電圧を供給するスイッチング素子と、前記画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続
するアルミニウム（Ａ）を主体として形成された接続配
線部と、を備えたことを特徴とする表示装置用アレイ基板。
【請求項２】絶縁性基板上にインジウム（Ｉｎ）と、亜
鉛（Ｚｎ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む透明導電
膜によって形成された複数の画素電極と、絶縁性基板上に互いに交差するように配置された配線部
と、前記配線部の交差部付近に配置されているとともに、前
記配線部に供給された電圧に基づいて前記画素電極に対
して所定のタイミングで所定レベルの電圧を供給するス
イッチング素子と、前記画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続
するアルミニウム（Ａｌ）を主体として形成された接続
配線部と、を備えたことを特徴とする表示装置用アレイ基板。
【請求項３】前記スイッチング素子は、水素化アモルフ
ァスシリコン膜を半導体膜とした薄膜トランジスタであ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置
用アレイ基板。
【請求項４】前記スイッチング素子は、ポリシリコン膜
を半導体膜とした薄膜トランジスタであることを特徴と
する請求項１または２に記載の表示装置用アレイ基板。
【請求項５】前記画素電極は、酸化インジウム（Ｉｎ₂
Ｏ_{3 ）}に酸化亜鉛（ＺｎＯ）を５乃至２０重量％含有し
た透明導電膜によって形成されたことを特徴とする請求
項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置用アレイ基
板。
【請求項６】絶縁性基板上にインジウム（Ｉｎ）と、亜
鉛（Ｚｎ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む透明導電
膜によって形成された複数の画素電極と、前記画素電極に対して所定のタイミングで所定レベルの
電圧を供給するスイッチング素子と、前記画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続
するアルミニウム（Ａｌ）を主体として形成された接続
配線部と、を備えたアレイ基板と、前記アレイ基板に対向配置された対向電極を備えた対向
基板と、前記アレイ基板と対向基板との間に挟持されているとと
もに、前記アレイ基板と対向基板との間を通過する光を
変調する光変調層と、を備えたことを特徴とする平面表示装置。