JPH01134426A - 液晶デイスプレイ駆動用薄膜トランジスタ - Google Patents
液晶デイスプレイ駆動用薄膜トランジスタInfo
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- JPH01134426A JPH01134426A JP62292098A JP29209887A JPH01134426A JP H01134426 A JPH01134426 A JP H01134426A JP 62292098 A JP62292098 A JP 62292098A JP 29209887 A JP29209887 A JP 29209887A JP H01134426 A JPH01134426 A JP H01134426A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶ディスプレイ駆動用薄膜トランジスタに
係り、特にその配線材料に関する。
係り、特にその配線材料に関する。
従来の液晶ディスプレイ駆動用薄膜トランジスタは、配
線材料に純アルミニウムまたはアルミニウムーシリコン
合金が使われていた。この種の技術については1例えば
特開昭61−93488号に述べられている。
線材料に純アルミニウムまたはアルミニウムーシリコン
合金が使われていた。この種の技術については1例えば
特開昭61−93488号に述べられている。
従来、液晶ディスプレイ駆動用薄膜トランジスタにおけ
るゲート配線およびデータ配線は、純アルミニウムで形
成されていた。そのため素子を形成する際の熱応力によ
ってヒロックができたり。
るゲート配線およびデータ配線は、純アルミニウムで形
成されていた。そのため素子を形成する際の熱応力によ
ってヒロックができたり。
エツチングの際に余分が腐食が起こったりしていた。こ
の対策として配線幅を10μm以上に太くし、層間絶縁
膜の厚さも0.5 μm以上と厚くする必要があり、各
トランジスタの小型化とディスプレイの大型化に対する
障害になっていた。また信頼性試験でアルミニウム配線
が電気的に腐食を起こす問題があった。
の対策として配線幅を10μm以上に太くし、層間絶縁
膜の厚さも0.5 μm以上と厚くする必要があり、各
トランジスタの小型化とディスプレイの大型化に対する
障害になっていた。また信頼性試験でアルミニウム配線
が電気的に腐食を起こす問題があった。
本発明の目的は、AQ配線膜の微細加工性を改善し、ヒ
ロックを形成しにくい配線材料を使ってトランジスタ素
子を小型化することによって、液晶部分の面積を広げ表
示画質を向上させるとともに、ディスプレイ面積を大型
化することにある。
ロックを形成しにくい配線材料を使ってトランジスタ素
子を小型化することによって、液晶部分の面積を広げ表
示画質を向上させるとともに、ディスプレイ面積を大型
化することにある。
同時にAQ配線膜の腐食性を高め、表示素子の信頼性を
向上させることにある。
向上させることにある。
上記目的は、配線をA Q −P d 、 M g 、
L i 。
L i 。
Be、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、La及びCeの
1つ以上の合金で形成し、膜形成後、酸素雰囲気中でア
ニールすることにより、達成される。
1つ以上の合金で形成し、膜形成後、酸素雰囲気中でア
ニールすることにより、達成される。
腐食性を高める合金元素としてPd等をAQ配線膜中に
均一に分散させるため、微細加工を容易に行う事ができ
るようになるとともに、腐食性が向上し、素子の信頼性
が改善できる。またAQにPd等を添加することによっ
てAQ基地の結晶粒径を細かくすることができるため、
ヒロックの発生を抑制することができる。特にAQ−P
d合金配線膜においては、パターニング後、酸素雰囲気
中でアニールする事により、AQ膜表面にPd○を形成
して表面保護絶縁膜あるいは層間絶縁膜との密着性を高
めることができる。その結果、水分の侵入によるAQ配
線膜の腐食を防止できる。
均一に分散させるため、微細加工を容易に行う事ができ
るようになるとともに、腐食性が向上し、素子の信頼性
が改善できる。またAQにPd等を添加することによっ
てAQ基地の結晶粒径を細かくすることができるため、
ヒロックの発生を抑制することができる。特にAQ−P
d合金配線膜においては、パターニング後、酸素雰囲気
中でアニールする事により、AQ膜表面にPd○を形成
して表面保護絶縁膜あるいは層間絶縁膜との密着性を高
めることができる。その結果、水分の侵入によるAQ配
線膜の腐食を防止できる。
AQ合合金におけるPd、Mg、Li、Be。
Mn、Fe、Co、Ni、Cu、La及びCeの少なく
とも1つの量は合計で0.005〜1重量%とすること
が好ましく、特に0.01〜0.5重量%の範囲が好ま
しい。
とも1つの量は合計で0.005〜1重量%とすること
が好ましく、特に0.01〜0.5重量%の範囲が好ま
しい。
アニール温度は、層間絶縁膜或は半導体膜の形成温度よ
りも高く、ガラスの結晶化温度よりも低い温度範囲とす
ることが好ましい。
りも高く、ガラスの結晶化温度よりも低い温度範囲とす
ることが好ましい。
AQ配線を加工するためのエツチングの際、レジスト剥
離液、あるいは後工程の水洗における腐食が問題になる
が、これを解決するため、AfiにPd等を添加するこ
とによって腐食性を改善した。
離液、あるいは後工程の水洗における腐食が問題になる
が、これを解決するため、AfiにPd等を添加するこ
とによって腐食性を改善した。
またAQ裏表面発生するヒロックを抑制することができ
るため、配線幅を細くできるとともに、層間絶縁膜、保
護膜を薄くすることが可能となり、ガラス基板上の液晶
表示部分の面積を70%以上に増すことができ表示画質
を向上させることができる。また、AQ−Pd合金配線
の壜台、それと表面保護絶縁膜あるいは眉間絶縁膜との
密着性を高めることができ、水分の侵入によるへ〇配線
膜の腐食を防止し、表示素子の信頼性を高くすることが
できるため、画面を5インチ以上に大型化することがで
きる。
るため、配線幅を細くできるとともに、層間絶縁膜、保
護膜を薄くすることが可能となり、ガラス基板上の液晶
表示部分の面積を70%以上に増すことができ表示画質
を向上させることができる。また、AQ−Pd合金配線
の壜台、それと表面保護絶縁膜あるいは眉間絶縁膜との
密着性を高めることができ、水分の侵入によるへ〇配線
膜の腐食を防止し、表示素子の信頼性を高くすることが
できるため、画面を5インチ以上に大型化することがで
きる。
以下、本発明の実施例によって説明する。第1図は液晶
ディスプレイ駆動用薄膜トランジスタの断面構造を示し
ている。第1図において、1はガラス基板、2はゲート
配線、3はデータ配線、4はI T O(Indium
Tin 0xide)透明1素電極、5はゲート絶縁
膜、6は半導体膜、7は素子表面を保護するパッシベー
ション膜、8は液晶、9は表面ITO透明電極、10は
ガラス板で構成されている。このうち2,3の配線はク
ロム又はタングステン等の遷移金属層の上にAQ−Pd
合金を重ねた構造になっており、ケミカル ベーパ デ
ポジション(CVD) 、It子ビーム蒸着、スパッタ
法等により厚さ1000〜5000人堆積させる。
ディスプレイ駆動用薄膜トランジスタの断面構造を示し
ている。第1図において、1はガラス基板、2はゲート
配線、3はデータ配線、4はI T O(Indium
Tin 0xide)透明1素電極、5はゲート絶縁
膜、6は半導体膜、7は素子表面を保護するパッシベー
ション膜、8は液晶、9は表面ITO透明電極、10は
ガラス板で構成されている。このうち2,3の配線はク
ロム又はタングステン等の遷移金属層の上にAQ−Pd
合金を重ねた構造になっており、ケミカル ベーパ デ
ポジション(CVD) 、It子ビーム蒸着、スパッタ
法等により厚さ1000〜5000人堆積させる。
第2図は第1図の素子を形成する過程でAQ配線形成後
の熱処理の有無による素子の耐湿信頼性を温度40℃、
湿度95%の条件で評価したものである。AQ−0,3
重量%Pd合金配線形成後、O2中でアニールを行った
素子の耐湿信頼性が最も高く、N2中でアニールを行っ
たものもそれと同等の耐湿信頼性を示す。一方、アニー
ルを行なわなかった素子では時間とともにAJ配線の腐
食が起こり不良率が増してゆく。この原因はアニール無
だと絶縁膜とAQとの間に隙間ができ、そこに水分が侵
入して電気化学的な腐食が加速され断線するためである
。
の熱処理の有無による素子の耐湿信頼性を温度40℃、
湿度95%の条件で評価したものである。AQ−0,3
重量%Pd合金配線形成後、O2中でアニールを行った
素子の耐湿信頼性が最も高く、N2中でアニールを行っ
たものもそれと同等の耐湿信頼性を示す。一方、アニー
ルを行なわなかった素子では時間とともにAJ配線の腐
食が起こり不良率が増してゆく。この原因はアニール無
だと絶縁膜とAQとの間に隙間ができ、そこに水分が侵
入して電気化学的な腐食が加速され断線するためである
。
第3図は絶縁膜形成時にAQ配線上に形成されるヒロッ
ク密度について、本発明によるAQ合金配線と従来の純
AJ配線とを比較し、Pd添加量を横軸に整理した結果
を示す、AllにPdを添加することによって配線膜中
の原子移動が抑制され、ヒロック密度が大幅に減少する
。
ク密度について、本発明によるAQ合金配線と従来の純
AJ配線とを比較し、Pd添加量を横軸に整理した結果
を示す、AllにPdを添加することによって配線膜中
の原子移動が抑制され、ヒロック密度が大幅に減少する
。
第4図は本発明によりAQ配線の信頼性が高まり、配線
幅が細くなった結果、画素面積率が増す効果を示してい
る。第4図から明らかなように。
幅が細くなった結果、画素面積率が増す効果を示してい
る。第4図から明らかなように。
従来のAQ−8i合金では10μmあった配線幅が、本
発明のAQ−Pd合金では1μm以下と細くできるため
、液晶駆動部分の画素面積を大きくとることができる。
発明のAQ−Pd合金では1μm以下と細くできるため
、液晶駆動部分の画素面積を大きくとることができる。
またPdを0.01重量%添加するだけで十分効果があ
り、酸素雰囲気中で200℃−10分間のアニールを施
すことによって、より一層の画素面積率向上の効果がみ
られる。
り、酸素雰囲気中で200℃−10分間のアニールを施
すことによって、より一層の画素面積率向上の効果がみ
られる。
なお、ゲート配線、およびデータ配線としてAQ配線の
ヒロック密度を低減させる添加元素はPdが最も効果が
あるが、Mg、Li、Be。
ヒロック密度を低減させる添加元素はPdが最も効果が
あるが、Mg、Li、Be。
Mn、Fe、Co、Ni、Cu、La、Ceの少なくと
も1つを添加した場合にも効果がある。第5図にこれら
の元素を添加したAfi′合金と純AQの絶縁膜形成時
に発生するヒロック密度を示す。
も1つを添加した場合にも効果がある。第5図にこれら
の元素を添加したAfi′合金と純AQの絶縁膜形成時
に発生するヒロック密度を示す。
いずれの合金添加もヒロックの抑制に効果があることが
分かる。
分かる。
本発明によれば、ヒロック密度が低く、耐湿信頼性に優
れ、1μm以下の配線に加工できる液晶ディスプレイ用
配線膜が得られる。その結果、液晶ディスプレイ駆動用
薄膜トランジスタ配線を細くでき、液晶ディスプレイの
画素面積率を70%以上にすることができ、ディスプレ
イ装置の耐湿信頼性を向上させることができる。
れ、1μm以下の配線に加工できる液晶ディスプレイ用
配線膜が得られる。その結果、液晶ディスプレイ駆動用
薄膜トランジスタ配線を細くでき、液晶ディスプレイの
画素面積率を70%以上にすることができ、ディスプレ
イ装置の耐湿信頼性を向上させることができる。
第1図は本発明の実施例の構造を示した断面図、第2図
はアニールの有無による耐湿信頼性試験結果を示す特性
図、第3図はパラジウムによるヒロック密度の低減効果
を示す特性図、第4−はアニールの有無と画素面積率と
の関係を示す特性図、第5図は各種配線材料とヒロック
密度との関係を示す特性図である。 1・・・ガラス基板、2・・・ゲート配線、3・・・デ
ータ配線、4・・・ITO透明画素電極、5・・・ゲー
ト絶縁膜。 6・・・半導体膜、7・・・パッシベーション膜、8・
・・液$ 1 回 / −6□2ス縁 2− ケートam 3−−データ両巴脈 6−− 串1ト飼ト咲 7−−lザツンベーシタンー屹 10−一 カ′クス4に 拭e吟ItQ(幻 ra 1,4’−(Hθ
はアニールの有無による耐湿信頼性試験結果を示す特性
図、第3図はパラジウムによるヒロック密度の低減効果
を示す特性図、第4−はアニールの有無と画素面積率と
の関係を示す特性図、第5図は各種配線材料とヒロック
密度との関係を示す特性図である。 1・・・ガラス基板、2・・・ゲート配線、3・・・デ
ータ配線、4・・・ITO透明画素電極、5・・・ゲー
ト絶縁膜。 6・・・半導体膜、7・・・パッシベーション膜、8・
・・液$ 1 回 / −6□2ス縁 2− ケートam 3−−データ両巴脈 6−− 串1ト飼ト咲 7−−lザツンベーシタンー屹 10−一 カ′クス4に 拭e吟ItQ(幻 ra 1,4’−(Hθ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ゲート配線及びデータ配線を具備する液晶ディスプ
レイ駆動用薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート配線
及びデータ配線の少なくとも一方が遷移金属層上に、パ
ラジウムとマグネシウムとリチウムとベリリウムとマン
ガンと鉄とコバルトとニッケルと銅とランタン及びセリ
ウムの少なくとも1つを合計で0.005〜1重量%含
み、残部アルミニウムの合金よりなるアルミニウム合金
層を有することを特徴とする液晶ディスプレイ駆動用薄
膜トランジスタ。 2、特許請求の範囲第1項において、前記アルミニウム
合金層が膜形成後、アニールされていることを特徴とす
る液晶ディスプレイ駆動用薄膜トランジスタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62292098A JPH01134426A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 液晶デイスプレイ駆動用薄膜トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62292098A JPH01134426A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 液晶デイスプレイ駆動用薄膜トランジスタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01134426A true JPH01134426A (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=17777519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62292098A Pending JPH01134426A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 液晶デイスプレイ駆動用薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01134426A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0425162A2 (en) * | 1989-10-25 | 1991-05-02 | AT&T Corp. | Improved aluminum metallization for semiconductor devices |
JPH04323872A (ja) * | 1991-04-23 | 1992-11-13 | Kobe Steel Ltd | 液晶ディスプレイ用半導体装置材料及び液晶ディスプレイ用半導体装置材料製造用溶製スパッタリングターゲット材料 |
US5296653A (en) * | 1991-12-09 | 1994-03-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Device having a multi-layered conductor structure |
JPH0745555A (ja) * | 1993-07-27 | 1995-02-14 | Kobe Steel Ltd | 半導体用電極及びその製造方法並びに半導体用電極膜形成用スパッタリングターゲット |
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