JP2874247B2 - アクティブマトリクス型表示パネルとその製造方法 - Google Patents
アクティブマトリクス型表示パネルとその製造方法Info
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Description
用いられるアクティブマトリクス型表示パネルとその製
造方法に関し、 絶縁基板上に形成されたAl−Si合金膜が、その後工程
において高温度やプラズマに曝されても、ダメージを受
けるのを防止することを目的とし、 絶縁性基板上にアルミニウム・シリコン合金膜を形成
し、その上に絶縁膜を介して金属膜を重ね合わせた構成
を具備する表示パネルにおいて、前記アルミニウム・シ
リコン合金膜中のアルミニウムの組成比を8〜12重量%
とした構成とする。
パネル等の、アクティブマトリクス型表示パネルとその
製造方法に関する。
ネルの駆動に用いられる薄膜トランジスタマトリクス構
造においては、互いに絶縁層を介して交差するゲートバ
スラインとドレインバスライン間、或いはゲートバスラ
インとソースバスライン間の短絡による表示画面上の欠
陥発生のないものが要求されている。このため、バスラ
インの交差部での短絡欠陥の発生を防止することが、強
く要望されている。
ドット表示を行う個々の画素に対応してマトリクス状に
薄膜トランジスタ(TFT)を配設することにより、各画
素にメモリ機能を持たせて、コントラスト良く多ライン
の表示を可能としている。
スラインとドレインバスラインを、それぞれXおよびY
方向に向けて配設し、これら各バスラインに駆動電圧を
順次印加して、各バスライン交差部対応に配設した薄膜
トランジスタを選択駆動することにより、所望の画素を
ドット表示するように構成している。
第5図(a)の平面図および(b)の断面図〔(a)の
A−A矢視部断面図〕に示すように、ガラス基板のよう
な絶縁性基板1上に、例えばチタン(Ti)膜21とアルミ
ニウム(Al)膜22とを積層したゲートバスラインGBとド
レインバスラインDBとが、ゲート絶縁膜としてのSiN膜
3,動作半導体層としてのアモルファスシリコン膜(a−
Si膜)4,保護膜としてのSiO2膜5などを積層した層間絶
縁層6を介して、例えばX・Y方向に交差した形に配設
され、両バスラインGB,DBの各交差部対応に、TFT8がマ
トリクス状に配設されている。
GはゲートバスラインGBに、ドレイン電極Dはドレイン
バスラインDBに接続されている。また、上記ドレインバ
スラインDBは、図には、クロム(Cr)膜71とAl膜72との
積層構成とした例を示した。
においては、多数のゲートバスラインGBとドレインバス
ラインDBとの交差部で、バスライン間の短絡が生じた場
合には周知のように、表示画面上ではライン欠陥とな
り、これは表示パネルとして致命的な障害である。
ンや層間絶縁層等を形成する際の下地不良や、層間絶縁
層のピンホール等に起因する。
5図の例ではゲートバスラインGB)を形成した後、層間
絶縁膜6を形成する直前に行う酸素プラズマアッシング
等の前処理、或いは、層間絶縁膜6を形成する時のプラ
ズマプロセス等において、ゲートバスラインGBを構成す
る金属が、偏析あるは結晶化することによる層間絶縁膜
の劣化が原因で原因である。この現象は基板側のバスラ
インに低融点金属であるAlを用いた時に、特に著しく発
生する。
ラインの配線を細くしても低抵抗化が可能なため、基板
サイズの大型化によるバスライン長が増大し、高輝度化
に必要なピクセルサイズの増加に伴うバスライン幅が減
少しても、バスラインの抵抗を低く保つことができるの
で、きわめて有用な金属元素である。
も、Alとシリコン(Si)の金属を用いるのは一般的に行
われている。その場合、使用するAl−Si合金中のシリコ
ンの含有量は、約3重量%程度以下と低濃度である。
間絶縁膜を形成する工程が必要となり、この層間絶縁膜
を形成する際には、プラズマ化学気相成長(P−CVD)
法が用いられ、Al−Si合金膜は、その前工程でのプラズ
マ処理,層間絶縁膜形成時のプラズマや雰囲気温度によ
り、Alの偏析または結晶化を引き起してバスライン間短
絡を生じる。
スダメージの防止方法について、種々検討した結果、Si
濃度とプロセスダメージとの間に密接な関係を有するこ
とを見出した。
されたものであって、絶縁基板上に形成されたAl−Si合
金膜が、その後工程においてプラズマや高温度に曝され
ても、ダメージを受けるのを防止することを目的とす
る。
れた配線導体となるAl−Si合金膜24の上に、絶縁膜6を
介して別の配線導体となる金属膜7を重ね合わせた構成
を具備するアクティブマトリクス型表示パネルにおい
て、上記Al−Si合金膜24中のAlの組成比を、8〜12重量
%とした。
を介して重なり合う構成の一例として、アクティブマト
リクス型表示装置のバスライン交差部を示す要部断面図
で、Ti膜23とAl−Si合金膜24とからなる下側の金属膜2
が下層バスライン(例えばゲートバスライン)を構成
し、Ti膜71とAl膜72とからなる上側の金属膜7が上層バ
スライン(例えばドレインバスライン)を構成し、ゲー
ト絶縁膜3,動作半導体層4および保護膜5が層間を絶縁
する絶縁膜6を構成する例である。
金膜24のSi含有量を8〜12%としたことにより、その後
工程でプラズマ化学気相成長(P−CVD)法によりゲー
ト絶縁膜等を形成する際に、Al−Si合金膜24がプラズマ
に曝されても、Al−Si合金膜24が変質することが防止さ
れ、上下の金属膜間短絡が生じ難くなる。
の金属膜7をドレインバスラインとし、ゲートバスライ
ンの総数を240本とした場合の、ゲートバスラインを構
成するAl−Si合金膜24中のSiの組成比〔重量%〕とP−
CVD工程における成膜温度〔℃〕に対するゲートバスラ
インの不良本数を示す。
10重量%近辺で不良数は最も低くなり、Siの組成比がこ
れより低くても高くても不良は増大する。
してホイスカーが成長し、これがその上に形成した絶縁
膜を突き抜くという現象が生じるためである。逆にSiの
組成比が大きい場合には、Siが結晶化して析出するた
め、その部分での絶縁耐圧が低下する。
することのない領域が存在し、その範囲がSiの組成比8
〜12重量%であることを見出した。なお、不良の発生率
は図示したように、成膜温度は低い方がより小さく、特
に室温で成膜した場合には、不良の発生はほとんど見ら
れなかった。
図を参照して説明する。
・シリコン合金ゲートバスを形成した例である。同図の
(b)−1〜(b)−8および(c)−1〜(c)−8
は、(a)−1〜(a)−8のB−B矢視部断面および
C−C矢視部断面を示す要部断面図である。
ト51,52,53を有し、基板温度を200℃まで昇温可能なス
パッタ装置を使用する。3個のターゲット51,52,53の材
質は、それぞれAl,TiおよびSiとする。
をランプヒータ56により約200℃に加熱し、回転ドラム5
5を6回転/分で回転させ、圧力約0.001TorrのArガス雰
囲気中において、DCスパッタリング法により、まずTiを
スパッタリングし、厚さ約40nmのTi膜23を形成する。な
お、図の54はシャッタである。
6回転/分で回転させ、圧力約0.001TorrのArガス雰囲
気中において、DCスパッタリング法によりAlを、RFスパ
ッタリング法によりSiをスパッタリングする。この工程
ではAlとSiの重量比が9対1になるように電力を制御し
ながら、両者を同時にスパッタし、Al−Si合金膜24を、
約80nmの厚さに形成する。
バスラインGBのパターンを有するレジスト膜(図示せ
ず)を形成し、燐酸系エッチャントでAl−Si合金膜24の
露出部をエッチング除去する。
O2(5%)との混合ガス雰囲気中において、リアクティ
ブ・イオン・エッチングを行い、Ti膜23のエッチングを
行う。
ッチャントにより、Al−Si合金膜24のサイドエッチング
を行なう。この工程では、ゲート電極G上のAl−Si合金
膜24が除去される程度にエッチング時間を制御する。
と、Ti膜23とAl−Si合金膜24との積層膜からなるゲート
バスラインGBが得られる。ただし、ゲートバスラインGB
上のAl−Si合金膜24は、上記サイドエッチングにより幅
を減じ、その下層のTi膜23より細くなる。
する。
で基板を300℃まで加熱し、プラズマをたてることによ
って、ゲート電極Gの表面層を酸化し、ゲート電極Gの
母材の酸化膜であるTiO2膜25を、約20nmの厚さに形成す
る。このとき、ゲートバスラインGBの上層膜であるAl−
Si合金膜24は、強いプラズマに曝される。
質し、前述したような障害を発生する原因となっていた
が、本実施例ではAl−Si合金膜24を上述の組成としたこ
とにより、AlもSiも偏析することがなく、Al−Si合金の
変質は起こらない。
(厚さ約300nm)3,動作半導体層としてa−Si膜(厚さ
約25nm)4,保護膜としてSiO2膜(厚さ140nm)5を連続
成膜する。
4はSiH4のガス雰囲気、SiO2膜5はSiH4とN2Oの混合ガ
ス雰囲気で成膜する。
は幅が両側共約5μmずつ広く、ゲート電極G上では幅
が両側共約1μmずつ狭く、且つ、ゲートバスラインと
ゲート電極間に約5μmのギャップを有するレジスト膜
9を形成し、これをマスクとして弗化アンモニウム系エ
ッチング液で、SiO2膜5の露出部を選択的にエッチング
除去する。
たSiH4の雰囲気中において、P−CVD法によりn+a−Si膜
(厚さ約50nm)10を形成し、引き続きTi膜(厚さ約100n
m)71を真空蒸着法にて形成する。
部のn+a−Si膜10とTi膜71をリフトオフする。
せず)を形成し、これをマスクとしてCCl4(95%)+02
(5%)混合ガス雰囲気中においてリアクティブ・イオ
ン・エッチングを行ない、Ti膜71,n+a−Si膜10およびa
−Si膜4の露出部を除去することにより、素子分離を行
ない、ソース電極S,ドレイン電極Dを形成する。
る。
スラインDBと、ITO膜(厚さ約200nm)からなる表示電極
Eを形成する。
リクス型表示パネルは、絶縁性基板1上に形成したゲー
トバスラインGBは、その後工程でプラズマや熱処理に曝
されてもダメージを受けることがないので、上下のバス
ライン間の短絡や耐圧劣化の発生を防止でき、パネルの
信頼性および製造歩留りが向上する。
の交差部における下側金属膜の変質による短絡や耐圧劣
化の発生が防止でき、アクティブマトリクス型表示パネ
ルの信頼性および製造歩留りが向上する。
明図である。 図において、1は絶縁性基板、2は下側の金属膜、3は
ゲート絶縁膜、4は動作半導体層、5は保護膜、6は層
間の絶縁膜、7は上側の金属膜、24はAl−Si合金膜、G
はゲート電極、GBはゲートバスライン、DBはドレインバ
スラインを示す。
Claims (3)
- 【請求項1】絶縁性基板(1)上に配線導体となるアル
ミニウム・シリコン合金膜(24)を形成し、その上に絶
縁膜(6)を介して別の配線導体となる金属膜(7)を
重ね合わせた構成を具備するアクティブマトリクス表示
パネルにおいて、 前記アルミニウム・シリコン合金膜中のアルミニウムの
組成比を8〜12重量%としたことを特徴とするアクティ
ブマトリクス型表示パネル。 - 【請求項2】前記アルミニウム・シリコン合金膜(24)
を、多源スパッタリング法によって形成することを特徴
とする請求項1記載のアクティブマトリクス型表示パネ
ルの製造方法。 - 【請求項3】前記多源スパッタリング法によりアルミニ
ウム・シリコン合金膜(24)を形成する工程を、基板
(1)の温度を室温に保持して行なうことを特徴とする
請求項2記載のアクティブマトリクス型表示パネルの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3684190A JP2874247B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | アクティブマトリクス型表示パネルとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3684190A JP2874247B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | アクティブマトリクス型表示パネルとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239228A JPH03239228A (ja) | 1991-10-24 |
| JP2874247B2 true JP2874247B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=12480984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3684190A Expired - Lifetime JP2874247B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | アクティブマトリクス型表示パネルとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874247B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3684190A patent/JP2874247B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03239228A (ja) | 1991-10-24 |
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