JP2000505602A - アクティブマトリックスディスプレイとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アクティブマトリックスディスプレイ（１０）を含むトランジスタを組み込んだマトリックス装置の欠陥を減らし、性能を強化するための反転ゲート薄膜マトリックストランジスタ（４６）を含む、改良された多層マトリックスライン（３４）。反転ゲートラインは、ゲート構造のための、第１底部耐熱層（１２４）、アルミニウム層（１２６）、第２耐熱層（１２８）のパターン付けの前に、順次蒸着された多層金属構造内に形成される。アルミニウム層は、段差カバレッジ問題を防ぐためにゲート近傍で陽極処理される。多層ゲート構造を使ってアクティブマトリックスディスプレイストレージコンデンサー（５０）を形成すれば更に改良できる。

Description

【発明の詳細な説明】 アクティブマトリックスディスプレイとその製造方法 発明の属する技術分野 本発明は性能が改善された薄膜マトリックス、薄膜マトリックスの製造方法、 及び改良したトランジスタを組み込んだマトリックスディスプレイに関する。更 に特定すれば、本発明は薄膜マトリックスから作られるマトリックス装置完成品 の生産性を向上させ、且つマトリックスのスケイラビリティと性能を増すための 多層薄膜マトリックスを製造するための方法に関する。 背景となる技術 近年、メモリーアレイ、あらゆる形式の集積回路、機械的スイッチ及びリレー の代替品のような薄膜トランジスタを組み込んだ薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と マトリックスの装置が注目を集めている。例えば、リードリレーは疲労すること もあり、ＭＯＳスイッチは漏電流が多すぎる。 薄膜マトリックストランジスタの代表的使用例は、従来型のブラウン管（ＣＲ Ｔ）に置き換わる、液晶、エレクトロクロミッタ、或いはエレタトロルミネッセ ンスを使ったフラットパネルディスプレイである。フラットパネルディスプレイ はＣＲＴに比べ軽量で、嵩張らず、本質的に消費電力も低い。又、その操作モー ドの故に、ＣＲＴは概ね常にある程度の歪みを免れ得ない。ＣＲＴは機能する際 には、燐光体をコートしたスクリーン上に電子ビームを投射する。ビームはその 焦点をあてた点を、ビームの強さに比例する強さで輝かせる。ディスプレイは、 常時移動するビームがスクリーン上の異なる点を異なる強さで輝かせることによ り作り出される。電子ビームがその固定源からスクリーンの端まで飛ぶ距離は、 スタリーンの中央まで飛ぶ距離よりも長いので、ビームはスクリーン上の各点を 異なった角度で打つこととなり、その結果、点の大きさと形が変化することにな る（つまり歪みが生じる）。 フラットパネルディスプレイは本質的にそのような歪みとは無縁であり、それ は、画素が、ＣＲＴ電子ビームがスクリーン上の燐光体のどこを打つかで決めら れるのに対して、基板上に写真平板的に模様決めされるからである。フラットパ ネルディスプレイの製造に際しては、ガラス等の基板上に通常写真製版によって 回路エレメントが蒸着されパターン決めされる。このエレメントは蒸着され、制 御ラインの行と列の間に画素接点及び制御エレメントを持った回路制御ラインの 垂直な行と列のマトリックスを有する装置を作る段階でエッチングされる。画素 接点はその上に媒体を有し、この媒体は、媒体制御エレメントを横切って閾値電 圧が掛けられると、輝く（放射性）か、或いは周囲光の透過を調整する（非放射 性）かする物質である。この媒体は液晶或いは、硫化亜鉛、ネオンやアルゴンな どのガスプラズマ、二色性染料、或いは掛けられた電流に応じて発光又は光学特 性を変化させるような適当な物質或いは装置のようなエレクトロルミネッセント 或いはエレクトロクロミックな材料であってもよい。適当な電圧が掛けられると それに応じてこの媒体の中で光が作り出されるか或いは光学的な変化が生じる。 各接点上の光学的にアクティブな媒体は通常画像エレメント又は「画素」と呼ば れる。 フラットパネルディスプレイ用の回路は一般に、データが概ね全列ラインにお いて各々予め定められた電圧に変えられるように設計されている。フラットパネ ル及び他のマトリックス装置においては、行及び列ラインの導電率、無欠性、信 頼性が重要である。電界放射装置（ＦＥＤ）や、アタティブマトリックス装置の ような他のマトリックス装置においては、高導電率のラインが利用されている。 アクティブマトリックス装置においては、一つの行はその行にある全てのトラン ジスタを作動させるようにエネルギー付加される（一行同時に書き込まれる）。 次にその行は切り離され、次の行用のデータがコラムラインに移され第二行がエ ネルキー付加され書き込まれる。このプロセスは全ての行がアドレス指定される まで繰り返される。全ての行が通常に１フレーム期間、一般的には約１／６０秒 即ち約１６．７ミリ秒、で書き込まれる。次に、データを表す電圧が指定された コラムに選択的に供給され、行が書き込まれるにつれ選択された画素を点灯し、 或いはその光学的特性を変える。画素の輝度は大電圧又は電流、或いは長パルス 電圧又は電流を掛けることによって変えることができる。ツイストされたネマチ ックな活性材を持つ液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を使えば、ディスプレイは励起 されていないときには基本的に透明であり、励起された際には光を吸収するが、 これは極の方向により逆も又成り立つ。このようにして、行毎にディスプレイマ トリックスを通して順次画素を励起することによって、ディスプレイ上に画像が 作り出される。ＣＲＴに関して先に述べた幾何学的歪みは、各画素の配置が写真 平板的に決められ固定されるので、フラットパネルディスプレイの場合は問題と ならない。 アクティブマトリックスディスプレイ（例えば、各画素に、薄膜ダイオード、 ＭＩＭ、薄膜トランジスタのような非線形制御エレメントを使用するディスプレ イ）用の構造を製造する従来技術の方法に関して生ずる主要な問題の一つは、集 積回路の場合と同様で、通常、生産効率の問題である。即ち、生産される装置の 良品率は通常１００％ではなく、良品率（欠陥のない装置の割合）は最悪の場合 ０％になりうる。高品質のディスプレイは、欠陥のある制御エレメント或いは他 の構成部品全てを許容しない。又、一般的に小さなサイズのディスプレイよりも 大きなサイズのディスプレイの方が望ましい。このように、製造業者は大きなサ イズ或いは高分解能のディスプレイを製造したいが、ほんの僅かトランジスター そしてその結果画素に欠陥があれば製品全体を廃棄しなければならない、という ディレンマに直面する。言い換えれば、製造業者は、使用可能な製品の減少によ り、ユニット当たり生産コストの驚異的な増加に悩まされる。 ある望ましいマトリックストランジスタには、マトリックス基板上に形成され た反転ゲートが含まれている。反転ゲートＴＦＴＬＣＤ構造では、ゲートメタル は通常ガラス基板上に直接蒸着される。高性能ＴＦＴアレイを作るには、ゲート メタルは導電率が高く、基板及びそれに続く層の双方に対し接着性に優れ、後で 必要となる高温処理の間、膨れを形成してはならず、後に続く層のためゲートメ タルを最小の段差でカバーしなければならず、又ゲートメタルには酸化皮膜処理 が施せなければならない。 これらの問題を解くに当たって、単一耐熱性金属層ゲート、アルミニウム又は アルミニウム、シリコン及び／又は銅合金のゲートメタル、耐熱性金属とアルミ ニウムゲートメタルとの組み合わせ、更には深くエッチングした単層メタルゲー トを始めとした数多くの解決策が試みられた。これら試みられた解決策には各々 後に述べる一つ或いはそれ以上の問題が含まれている。 本発明はコストの増大と生産高の低下という問題を、例えばアクティブマトリ ックスディスプレイのような、全ての形式の集積回路で利用できる、マトリック ス欠陥の数が大幅に低減された高性能多層ゲートメタル構造を有する反転ゲート マトリックストランジスタを含んだ改良されたマトリックスを製造する方法を提 供することにより、劇的に改善する。 発明の開示 アクティブマトリックスディスプレイを含め、トランジスタを組み込んだ装置 の欠陥を低減し、且つ性能を強化するための反転ゲート薄膜マトリックストラン ジスタを含めたマトリックスを製造するための改善された方法を提案する。反転 ゲートラインは、パターン付け前に順次蒸着された多層メタル構造内に成形され る。多層構造には、第１底部耐熱層、アルミニウム層、ゲート構造を形成するた めの第２耐熱層が含まれる。アルミニウム層は、特にマトリックスクロスオーバ ー点での付加蒸着層に対する段差カバレージ問題を防ぐために、ゲート近辺で陽 極処理される。多層ゲート構造は基板及び次の層にしっかりと付いており、高い 導電率を有し、膨れの発生を押さえ、それにより出来上がるマトリックス装置の 生産高を増やす。多層ゲート構造を利用するアクティブマトリックスディスプレ イストレージコンデンサを形成することにより、更なる改善をも提供する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による多層ラインとトランジスタを組み込んだアタティブマト リックスディスプレイの概要を示す平面図である。。 図２は、先のアプリゲーションの反転ゲートトランジスタの一実施例の断面で ある。 図３は、図２のトランジスタ実施例の第２断面図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、間に誘電体を有する２つのマトリックスメタル層のクロ スオーバー点を示す部分断面図である。 図５Ａ−５Ｃは、幾つかのマトリックスメタルの製造工程を示す部分断面図で ある。 図６Ａ−６Ｑは、一つの好適な多層ラインと反転ゲートトランジスタの実施例 及びディスプレイの製造工程を示す部分断面図である。 図７Ａ−７Ｑは、第２の多層ラインとトランジスタの実施例及びディスプレイ の製造工程を示す部分断面図である。 本発明を実施する最適なモード 先に述べたように、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を利用していろいろな装置が 形成できるが、一つの利用例はアクティブマトリックス液晶ディスプレイ（ＡＭ ＬＣＤ）にあり、本発明による多層ライン及び反転ゲートＴＦＴをＡＭＬＣＤの 一部として説明する。図１に関してであるが、本発明を組み入れることのできる ＡＭＬＣＤを概略表すものが全体として符号１０で示されている。 ＡＭＬＣＤ１０は随意の外側ショーティングバー１２，１４，１６，１８のセ ットを含めて示されており、これらについては１９９５年７月３１日出願の同時 継続出願第０８／４９７，３７２号「アクティブマトリックスＥＳＤ保護とテス ト計画」に更に詳しく述べられており、ここに参考資料として挙げる。外側ショ ーティングバー１２，１４，１６，１８は処理の間、切断線２０に沿って切り離 されるが、詳しくは出願番号第０８／４９７，３７２号に述べてある。 ＡＭＬＣＤ１０は又、内側ショーティングバー２２，２４，２６，２８のセッ トを含めて示されている。内側ショーティングバー２２，２４，２６，２８も又 処理の間利用されるが、詳しくは出願番号第０８／４９７，３７２号に述べてあ る。しかし、内側ショーティングバー２２，２４，２６，２８は、電気的には線 ３０に沿ってＡＭＬＣＤ１０から切り離され、物理的にはＡＭＬＣＤ１０の一部 として残っているのが望ましい。 ＡＭＬＣＤ１０は、普通ガラスパネルから成形される基板３２上に蒸着され、 切断線２０で切断される。基板３２は、絶縁コートを施された金属製パネルを含 む他のタイプの絶縁材で形成することもできる。ＡＭＬＣＤ１０は大きなマトリ ックスを形成する複数の行ライン３４と複数の列ライン３６とで形成されるが、 そのほんの一部が示されている。行ライン３４は各ライン３４に接続された複数 のドライバー接触パッド３８の一つを含んでおり、列ライン３６も又各ライン３ ６に接続された複数のドライバー接触パッド４０の一つを含んでいる。 ＡＭＬＣＤ１０は行ライン３４と列ライン３６との間に形成された複数の全く 同一な画素を含んでおり、それ故一つの画素４２についてのみ詳細に説明する。 行ライン３４と列ライン３６とが交叉するマトリックスクロスオーバー点４４の 各点において、ＴＦＴ４６が形成され両線を画素接点４８に接続する。アクティ ブ液晶媒体が少なくとも接点４８土に蒸着されるが、この媒体はクロスオーバー ポイント４４で組合された電圧又は電流に応じて特性を変える。画素４２上の媒 体は、ＡＭＬＣＤ１０の全マトリックスにおいて、通常矩形、長方形、或いは点 として現れる。トランジスタ４６と接点４８の実際のサイズは縮尺通りではなく 説明のために概要を示したものである。 採用可能な行ライン３４と列ライン３６の数、或いはＡＭＬＣＤ１０の外側寸 法には何ら理論的制限が無いことに留意されたい。処理設備は外側寸法に実際上 の制限を与えるが、この制限は設備が改善されるにつれて継続的に変ってゆく。 ＡＭＬＣＤを製造するに際して生ずる問題は、ＡＭＬＣＤ１０が１つ又はそれ 以上の画素を作動不能にする欠陥のあるＴＦＴ又は他の回路エレメントを含んで いれば、ディスプレイ全体が廃棄されねばならないということである。欠陥のあ る画素４２をマスキングする一つの選択可能な方法は、画素４２を隣接する行Ｒ １に接続する画素４２を持った追加のトランジスタ４９を採用することである。 そうすれば、行Ｒ１が書き込まれるときに、データは先の画素４２’ばかりでな く、トランジスタ４９を介して画素４２にも適用される。次に行Ｒ２が書き込ま れるときには、画素４２用のデータはトランジスタ４６を介して先の画素からの データに上書きされる。しかし、トランジスタ４６が欠陥を有している場合、画 素４２は作動不能とはならず、代わりに先の行Ｒ１からのデータを保持すること になる。これは、画素４２が正しく作動していないということをマスキングする ことになる。 他の選択可能な方法としては、画素４２も又行Ｒ１に接続されたストレージコ ンデンサー５０を含むようにして、各フレームの間に画素４２に書き込まれた電 圧を保持し安定化することもできる。 ＴＦＴ４６とＡＭＬＣＤ１０はアクティブな画素の生産を支援するように形成 されている。ＴＦＴ４６とその生産を図２及び３を使って説明する。ＴＦＴ４６ は、１９９５年７月３１日出願の同時継続出願第０８／４９７，３７１号「性能 改善されたマトリックスＴＦＴ、製造法及びＴＦＴを組み込んだマトリックスデ ィスプレイ」に詳しく述べられており、ここに参考資料として挙げる。ＴＦＴ４ ６は、行３４として最初に蒸着されるゲート５２を持った反転ゲートＴＦＴとし て形成される。完成されたＴＦＴ４６を図２及び３に示すが、出願番号第０８／ ４９７，３７１号に様々な処理工程が最もよく解説説明されている。ＴＦＴ４６ には様々な層の厚さが非常に重要なわけではないが、ＴＦＴ４６とＡＭＬＣＤ１ ０との好適な実施例を形成するために好適な厚さと材質とが記述されている。 ゲート５２は金属の２つの層から形成されているのが望ましく、アルミニウム 望ましくはアルミニウムと銅の合金の第１の層は蒸着され、ラインエレメント５ ４を成形するためにパターン付けされる。冗長行ライン３４を形成するためにタ ンタルの第２ゲート層がアルミニウムエレメント５４上に蒸着され、エレメント ５４を覆うラインエレメント５６を形成するようにパターン付けされる。エレメ ント５６はフィンガー５８を持っておりこれが個別のＴＦＴ４６に対する実際の ゲートを形成する。ラインエレメント５４はアルミニウム又はアルミニウム合金 で形成するのが望ましい。アルミニウムはその高導電率の故に長いラインに利用 されるが、小さなディスプレイではそれほど重要ではなく、必要ならば小さなデ ィスプレイからは省くこともできる。アルミニウムは導電性を確保するために約 １２００オングストローム蒸着されるが、それでもなお十分に薄く、エレメント ５４上の段差カバレージ問題を防ぐことができる。タンタルエレメント５６又は 他の陽極耐熱メタルは冗長化のため約２０００オングストロームまで別に蒸着さ れるのが望ましい。ＴＦＴ４６に対するゲートを形成するフィンガー５８はアル ミニウム層である必要はなく、通常タンタルだけで形成される。 次に、第１ゲート絶縁層６０が露出したタンタルエレメント５６を陽極処理し て形成されるが、これはタンタル酸化物、Ｔａ₂Ｏ₅の絶縁層６０を形成するため に硬酸化皮膜処理される。硬酸化皮膜処理は脱イオン水のクエン酸０．１−４％ 溶液を使って行うことができる。約６０ボルトの電圧を使えば、非常に正確で一 様な酸化層を１ボルト当たり約１５オングストローム、即ち、厚さにして９００ オングストロームが形成される。パッド３８及び４０は、パッドの陽極処理を防 ぐためにフォトレジストで覆ってもよいし、陽極処理した後エッチングしてもよ い。 その代わりに、第１ゲート絶縁層６０を蒸着された誘電体層で形成することも できる。次に、第２即ち冗長ゲート絶縁層６２が厚さ約３０００オングストロー ムまで蒸着されるが、これは窒化シリコンＳｉ₃Ｎ₄であるのが望ましい。更に順 次２つの層が追加蒸着されるが、アモルファスシリコン６４と、次にＮ＋ドープ 処理されたアモルファスシリコン６６である。Ｎ＋層６６とアモルファスシリコ ン層６４は窒化物層６２上のゲート部５８上に離散領域７０を残すようにエッチ ングされる。アモルファスシリコン層６４は約１５００オングストロームの厚さ に蒸着され、Ｎ＋層６６は約３００オングストロームの厚さに蒸着される。残っ たＮ＋層をパターン付けした後、オーム接触部６８が形成される。 特に、ドレンメタル又はソースメタルがゲートメタルを覆っているような点は 何処でも、次のメタル層を蒸着する前に、電位短絡を防ぐため再陽極処理を施す こともできる。再陽極処理はソースとゲートラインとの間に通常掛けられる最大 電圧の少なくとも２倍の電圧で行う。再陽極処理はタンタル又は下のアルミニウ ム層に新しい酸化物を形成して、後で蒸着されるメタルが、ゲートメタルを露出 させることになるピンホールを通して短絡するのを防ぐ。 次に、ソースードレン（Ｓ−Ｄ）層７２が蒸着されるが、これは大きなディス プレイでは複数の金属層で形成されるのが望ましい。小さなディスプレイでは、 層７２は、アルミニウムやモリブデンのような単一の金属層でもよい。大きな装 置では、層７２は先ずモリブデンの第１バリア層を厚さ５００オングストローム のオーダーで蒸着して形成するのが望ましい。次に、アルミニウム又はアルミニ ウム合金の第２導電性強化層を厚さ約５００オングストロームに蒸着する。次に モリブデン又はモリブデン合金の第３バリア層を厚さ約３００オングストローム に蒸着する。代わりに、最初の２つの層の蒸着だけで済ませてもよい。 次に、Ｓ−Ｄ層７２をパターン付けしてソース部７４、ドレン部７６、コンデ ンサ部７８を形成する。次に、接触部６８の間のＮ＋ドープ処理された層を取り 除くことによって、ソース部７４とドレン部７６の間にトランジスタチャネル領 域８０を形成するが、なお接触部６８はＳ−Ｄメタル部７４，７６の下に残るこ とになる。この点においてトランジスタ４６は電気的に機能するようになる。ス トレージコンデンサー５０も又ここで電気的に機能するようになり、接触部７８ と、窒化層６２、酸化層６０、ゲート５２の下層部により形成される。トランジ スタ４６とコンデンサ５０双方が、必要な場合、ここで電気的にテストされる。 次に、第１パッシベーション層８２が蒸着されるが、これはＳｉ₃Ｎ₄で厚さ約 ７０００オングストロームに成形されるのが望ましい。この誘電体層はこの他、 蒸着されたＳｉＯ₂、スピンオングラス（ＳＯＧ）或いは他の有機誘電体物質で 成形することもできる。層８２はパターン付けされ、ドレン接触開口８４とコン デンサー接触開口８６を形成する。冗長列ラインを形成する際には、バイアス８ ８を形成して下層の列ライン３６との接点を作る。 次に、画素ＩＴＯ層９０が蒸着、パターン付けされて、開口８４でのドレン接 点、開口８６でのコンデンサー接点、バイアス８８を通して接触する（適用可能 なところで）冗長列ライン、及び画素４８が形成される。画素４８縮尺通りには 示されておらず、断面は、互いにジグザグ配置になっているトランジスタ４６と コンデンサ構造５０双方を含めるためオフセットしている。この段面は列ＩＴＯ と画素ＩＴＯ４８との間の電気的絶縁を完全には表していない（図１参照）。追 加のトランジスタ４９（図１）は描かれていないが、トタンジスタ構造４６と同 じ方法で形成できる。 次にＴＦＴ構造４６が、最終パッシベーション層９２を形成して完成される。 パッシベーション層９２は、層８２と同じ方法で２０００乃至３０００オングス トロームの厚さに形成される。層９２は、カラーフィルター基板上にも、或いは 両方の上にも形成できる。 以上述べたものは反転ゲートＴＦＴと共にあるのが好ましいが、この多層ライ ンはどんな形式のマトリックスとでも利用できる。マトリックスは、薄膜ダイオ ード、ＭＴＭ、ＴＦＴのような非線形制御エレメントを含んでいるのが望ましい が、多層ラインの利点は何らかの特定の非線形制御エレメントに限られているわ けではない。 ＴＦＴ４６のような反転ゲートＴＦＴのＬＣＤ構造においては、ゲートメタル は通常、最初ガラス基板３２上に直接蒸着される。高性能ゲートメタルには数多 くの要件がある。 １．「高導電性」ゲートメタル５２と列メタルライン３６とは光がＬＣＤパネ ルを通過するのを邪魔するので、製造業者はゲートと列ラインの幅ができるだけ 狭くなるように試みる。しかし、これらのラインの抵抗は幅が狭くなるに従って 増加する。低情報内容（行と列のライン数が少ない）でグレイシェード数の低い 小さなディスプレイでは、高抵抗の行及び／又は列ラインは許容できる。これ らのマトリックスでは、薄い（２０００オングストローム以下）耐熱メタル、例 えば、モリブデン、タンタル、クロム、ニッケル、ニクロム、チタン、タングス テン等が行及び／又は列メタルとして利用できる。耐熱金属は、ラインが厚くな ったときの応力と割れのために、その最大蒸着厚さは通常およそ２０００オング ストロームに制限される。低抵抗線が要求される際は、耐熱金属と組み合わせて アルミニウム又は銅のような高導電性メタルを使って行又は列メタル３４，３６ を形成することができる。何れの場合でも、行又は列のメタルラインは以下のよ うにして形成する。即ち１）メタルを蒸着する、２）フォトレジストを塗布する 、３）フォトレジストをソフトベーキングする、４）フォトレジスト上にパター ンを露光する、５）露光及び非露光されたフォトレジストを現像処理する、６） エッチング前にフォトレジストをハードベイキンクする、７）メタル層をドライ 又はウエットエッチングする、８）フォトレジストを剥ぐ。 ２．「膨れ抑制」 行メタルであれ列メタルであれ、第１メタルは、必要とさ れる後に続く摂氏３００度又はそれ以上の処理温度への加熱で膨れを生じてはな らない。膨れが生成されると金属間誘電体を損傷し、行メタルと列メタル間に短 絡を生じる。ＴＦＴ４６のような反転ゲート付きのＴＦＴ構造では、行又はゲー トメタルがソース又はドレンメタルとショーとしてＴＦＴか作動不能となる。こ の問題はＡＭＬＣＤに限らず、Ｘ−Ｙマトリックスアドレス指定アレイでは、第 １メタルパターン付けの後に続く昇温処理で発生することがある。アルミニウム や銅のような高導電性メタルがこの問題の影響を最も受けやすい。 ３．「低段差カバレージプロファイル」 ゲートメタルが行ライン３４の抵抗 低減のために厚く（３０００オングストローム以上）作られた場合、第１メタル 及び金属間誘電体上の第２メタル又は列ライン３６のクロスオーバー４４におけ る段差カバレージが、クロスオーバー４４において欠陥を生ずる。誘電体が第１ メタルを完全にはカバーできなくなり、第２メタルが第１メタルと短絡すること になることもありうる。誘電体は第１メタルをカバーしていても、第２メタル及 び／又は誘電体に応力が掛かって、その結果弱い点が生じ電気的な破損に至るこ ともあり得る。さらに、第２メタルが誘電体をカバーしきれなくなり、第２メタ ルラインに空間／開放点を生ずることもあり得る。第１メタルライン３４を越え る段差を平坦化或いは最小化するのが望ましい。 ４．「第１メタルの酸化皮膜形成」 以下の理由により第１メタル（ゲート） は陽極処理（金属酸化物に変換される）できることが重要である。 ａ．図４Ａ及び４Ｂに示すように、２つの層メタルシステムのクロスオーバー において、２つのメタル１００と１０２は、両メタル間の短絡を防ぐため、少な くとも１つの誘電体１０４によって分離される。金属間誘電体にたまたまピンホ ール（図示せず）が有る場合、２つのメタル１００と１０２が短絡して回路を作 動不能にする恐れがある。ゲート又は第１メタル１００の表面に第１陽極処理を 施して金属酸化物層１０６を形成した後、金属間誘電体１０４の蒸着を行えば、 ２つのメタル１００と１０２との間には二重の絶縁層が形成されることになる。 両誘電体１０４と１０６の同じ箇所にピンホールが生ずる可能性は極めて低いの で、２層メタルシステムの生産性を高めることになる。これは１００万のクロス オーバー４４を有しうる大きなＸ−Ｙマトリックス回路にとっては極めて重要な ことである。 ｂ．ＴＦＴ構造４６においては、陽極金属酸化物１０６はコンデンサーと考え ることができる。このコンデンサーはゲート絶縁体の下にありゲート及びゲート 絶縁体と静電結合状態になっている。このコンデンサーはＴＦＴの性能を強化す るわけではないが、ゲート絶縁体１０４にピンホールがある際には、ゲート１０ ０とソースードレンメタル１０２との間の電位短絡を防ぐ。 ｃ．ＴＦＴアクティブマトリックス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）構造１０ においては、ゲートライン３４上にストレージコンデンサーを形成し、電荷を貯 めてＬＣＤ画素４２に掛かる電圧を安定化することは時々利点となる。ディスプ レイの行２アドレス指定されているとすれば、その行ラインの全てのＴＦＴのド レン接点が画素ＩＴＯと、行１又は先にアドレス指定された行ラインに接続され ているストレージコンデンサー５０に接続される。行２によってアドレス指定さ れた全ての画素４２に対するストレージコンデンサー５０は、図２に示すように 行１の真上にある。開画素領域を最大にして行ライン領域を最小にするのは望ま しいことなので、薄くて高品質で、誘電定数が高く、漏電の少ない絶縁体が必要 とされている。これには、Ｔａ₂Ｏ₅を形成するタンタルの陽極処理が理想的であ る。 ｄ．例えばＭＩＭのような、他の２及び３エレメントの非線形制御装置が利用 できる。メタル−絶縁体−メタル（ＭＩＭ）構造は第１メタルの陽極処理を使っ ても形成することができる。ＭＩＭ構造は、時にはＴＦＴでＬＣＤを駆動するた めの非線形エレメントとして使うこともできる。 先行技術による第１メタル構造での問題点 １．耐熱第１メタルゲート構造 先に挙げたような耐熱金属は一般的に基板への接着性に優れ、高温で膨れを生 じることもなく、高い抵抗率を有している。しかし、これらの金属の中でＴａ、 Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒだけが、陽極処理を施して、コンデンサー５０及び金属間誘電 体１０６として役に立つ非多孔性酸化物を作ることができる。図５Ａのような耐 熱金属層１０８だけを使うことができるのは、ライン抵抗が深刻な問題ではない 回路及び小さなディスプレイマトリックスに限られる。 ２．アルミニウム又はアルミニウム合金（Ｓｉ及び／又はＣｕ）第１メタルゲ ート構造 アルミニウム及びアルミニウム合金は導電率は高いが、昇温時に膨れを生じや すい。膨れ生成は、アルミニウムに脱イオン水のクエン酸１％溶液で硬陽極処理 を施せば有る程度抑制できるが、アルミニウムの厚さが厚くなるに従って膨れも 又増加する。ＴＦＴの薄いゲート絶縁体（３０００オングストローム以下）と相 まって膨れ生成の故に、ＴＦＴ用のゲートメタルとしては薄い層（数千オングス トローム以下）だけが利用できる。アルミニウムに陽極処理を施せば、誘電率約 ７の安定した酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）が得られ、これはコンデンサーとし て利用できるが、コンデンサー生成の次の、必要な高温処理においてその性能が 低下する。 ３．第１メタルゲート構造としての耐熱金属／アルミニウム金属の組み合わせ 膨れ生成を抑制し且つ高導電性を実現しようとする試みの中で、アルミニウム と耐熱金属の組み合わせが試行されてきた。一つのアプローチは、先ず約１２０ ０オングストロームのアルミニウム１１０を蒸着し、アルミニウムをパターン付 けし、次にアルミニウムの上に２０００オングストロームのタンタル１１２を蒸 着し、それからタンタルをアルミニウムとは別にパターン付けするというもので ある。このアプローチは２つのマスキング層と２回の別々の蒸着を使って冗長性 の利点を提供する。アルミニウム上にタンタルを十分に被せるためには、タンタ ル層はアルミニウム層１１０の約１．５倍の厚さが必要である。タンタル又は他 の耐熱金属の妥当な最大厚さは約２０００オングストロームなので、アルミニウ ム層は約１３００オングストロームより厚くすることはできない。このアプロー チは中間サイズのディスプレイには役に立つが、多くのグレイスケールのために 十分な導電性を提供しなければならない大面積のディスプレイでは、アルミニウ ム層の厚さをもっと厚くする必要がある。 もう一つのアプローチは、アルミニウム１１０と次にタンタル１１２とを順次 蒸着し、フォトレジストでパターン付けし、タンタルをそして次にアルミニウム をエッチングするというものである。このアプローチの欠点は、アルミニウムが タンタルのエッジの下からエッチングして図５Ｃに示すような棚状突起１１４を 残すことである。後に続く蒸着工程の間に、棚状突起１１４の下に空気空間や化 学薬品が取り込まれ、段差カバレッジと信頼性の問題を引き起こすことになるか もしれない。 ４．深くエッチングされた第１メタルシステム 一般的に、厚さ５０００オングストローム以上の金属膜１０８をエッチングす ると、金属間誘電体１０４と第２メタル１０２双方に段差カバレッジ問題が生じ る。ゲート絶縁体が普通最大約３０００オングストロームに制限されるＴＦＴで は問題は深刻である。段差カバレッジ問題を最小化するため、エッチング処理の 間にメタル層１０８のエッジ部にテーパを付ける試みが続けられている。 本発明による改良された反転ゲートマトリックスＴＦＴ１２０の一部として述 べられている多層高導電率ラインの第１実施例と、ＴＦＴ１２０を形成するため の工程とを図６Ａから６Ｑに示す。清浄なガラス基板１２２から始まり、順次金 属層が蒸着され、第１層１２４はＴａ（５０−１００オングストローム）、第２ 層１２６はＡｌ又はＡｌ合金（１０００−１００００オングストローム）、第３ 層１２８はＴａ（１０００−２０００オングストローム）である。つぎにフォト レジスト１３０（図６Ｂ）を塗布し、パターン付けして、第１金属層１３２を形 成する。陽極処理されるメタルは全てバスバー（図示せず）に接続され、バスバ ーは基板の端部まで導かれており、そこで陽極処理の間電気接続されている。電 気接点領域は陽極処理の間、陽極処理溶液の外に保持しなければならない。 次に、一番上のＴａ層がフッソベースのプラズマ、又はＮＦ₃やＣＦ₄のような ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチ）薬品でドライエッチングされる。フォトレ ジストもＡｌ層１２６もフッソベースの薬品中ではエッチングされないので、エ ッチングはＡｌ層１２６上で止まる。次に、基板１２２が脱イオン水の蓚酸２％ 陽極処理溶液中に置かれる。他の酸或いは濃度を用いてアルミニウムを軟陽極処 理して多孔性Ａｌ₂Ｏ₃を形成することもでき、これは陽極処理電圧に関係なく厚 さを決めることができる。次に、アルミニウムを０．０５から０．５ｍａ/ｃｍ² の定電流モード、約４から１０ボルトの電圧固定で陽極処理する。陽極処理の間 エッチングされていない最上部のＴａ層１３２上のレジスト１３０はタンタルを 陽極処理から保護する。陽極処理は、露出している全てのアルミニウム１３４が Ａｌ₂Ｏ₃に変換されるまで続き、これはＡｌ層１２６の厚さに比例的に依存する （図６Ｃ）。 Ａｌ層１２６の陽極処理が完了すると、陽極処理電圧は上がり始めて固定電圧 （４−１０ボルト）に達するまで上がり、その時電流が落ち始める。１０分以内 で電流は数ミリアンペアまで落ち、その時点で基板１２２又は基板を濯いで乾燥 させる。陽極処理後では、まだ完全にはＴａ₂Ｏ₅に変換されていないＴａの薄い 層１２４がなお存在するため、基板１２２の性質は、半ば透過的であり半ば金属 的である。Ａｌ₂Ｏ₃の屈折率は１．７から１．８であり、基板１２２の透過には 殆ど影響を与えない。 上記構造の底部タンタル層１２４で重要なことは、それがガラス基板１２２に 対し極めて接着性に優れており、且つ第１陽極処理工程の間に完全には陽極処理 されないことである。第１Ｔａ層１２４の厚さは、層１２４が上記固定電圧下で は完全には陽極処理されないように選ばれる。底部Ｔａ層１２４が完全に陽極処 理されるのを防ぐ理由は、アルミニウム層１２６が均一且つ完全にＡｌ₂Ｏ₃に変 換されることを保証するために、アルミニウムの陽極処理の間、導電性シートで あり続けなければならないからである。もし、アルミニウム層１２６が底部Ｔａ 層無しに直接ガラス１２２上に蒸着されるならば、これは反射性が高く、光学透 過性に劣る（高い透過性を要求される基板としては許容できない）電気的に浮遊 している薄いＡｌの島が残るため、陽極処理を完全に行うのは困難だろう。Ｔａ₂ Ｏ₅層の厚さは通常１５−１７オングストローム／ボルトである。Ｔａ層１３２ の下のアルミニウムは、概ねＡｌの厚さに比例するエッジに沿った小さなアンダ ーカット以外は陽極処理されないことに留意しておかねばならない。それ故アル ミニウムは導電性を高くするために非常に厚く作り、なお平坦構造に維持するこ とができる。Ａｌ₂Ｏ₃層１３４は、通常、陽極処理されないＡｌ層１２６より１ ０％厚いので、Ｔａ層１３６の最上部からＡｌ₂Ｏ₃層１３４間での段差はＴａ層 １３６の厚さよりも小さい。 次の工程でフオトレジスト１３０が剥ぎ取られる（図６Ｄ）。次に、基板１２ ２はクエン酸１％の脱イオン水中で第２陽極酸化工程に備えられる（図６Ｅ）。 蓚酸と違って、クエン酸はアルミニウム及びタンタル両方に硬陽極酸化を施すこ とになり、即ち、Ａｌ₂Ｏ₃とＴａ₂Ｏ₅の厚さは陽極酸化電圧に依存することにな る。基板１２２は０．０２ｍａ/ｃｍ₂の定電流源、６０ボルトの固定電圧で陽極 処理される。陽極酸化の最初の段階では、底部Ｔａ層１２４の陽極酸化が進むに 従って電圧はゆっくりと上昇する。一旦底部Ｔａ層１２４の陽極酸化が完了する と（約１１ボルト）、電圧は、ゲートライン上に残った小面積のＴａが陽極処理 されるに従い固定電圧６０ボルトに達するまで、それまでより急速に上昇する。 それから５分後、電流は数ミリアンペアに急速に降下する。この処理の間、底部 Ｔａ層１２４は陽極酸化の最初の部分で完全に陽極処理され、次に、ゲートライ ン又は第１メタル１２６上の最上部Ｔａ層１３６が６０ボルトまで陽極処理され 約９００から１０００オングストロームのＴａ₂Ｏ₅層１３６が形成される。 アルミニウム層１２６上の最上部Ｔａ層１３６は、３つの機能を果たす。第１ に、その下層であるアルミニウム１２６が膨れを生じ、その次の第２メタル（図 ６Ｊ）と短絡するのを防ぐために、膨れ抑制の機能を果たす。第２に、ゲートラ インに対して非常に高い誘電率を呈するコンデンサー（図６Ｄ）を形成するのに 使うことができる。第３に、次のＳｉ₃Ｎ₄ゲート絶縁体及びソースードレンメタ ルに対し、静電結合ＴＦＴ構造を形成する（図６Ｊ）。Ｔａ₂Ｏ₅の誘電率が２７ なので、これは非常に高い単位面積当たりのキャパシタンスを形成することにな り、コンデンサーには理想的である。第２陽極酸化処理の間クエン酸を使用する 理由は、電圧が６０ボルトに向かって上がるにつれＴａの下のアルミニウムのア ンダーカット乃至陽極酸化が最小化され、開放行又は開放ゲートラインを生ずる 機会が少なくなるからである。 残りの製造工程はＴＦＴ４６について述べたものと同様である。Ｓｉ₃Ｎ₄絶縁 層１３８が蒸着され（図６Ｆ）、続いてアモルファスシリコン（ａ−シリコン） 層１４０、ｎ＋ａシリコン層１４２、次いでフォトレジスト層１４４となる。層 １４４がパターン付けされ、次に層１４０と１４２が図６Ｆに示す基本的なトラ ンジスタ構造を形成するまでエッチングされる。 図６Ｇに示すように、残ったフォトレジスト層１４４が剥ぎ取られ、次に、有 るかもしれないピンホール欠陥を取り除くため、構造全体が再陽極処理される。 次（図６Ｈ）に、フォトレジスト層１４６が形成され、パターン付けされ（図示 せず）、接触パッド３８、４０（図示せず）を露出させるために、層１３８がエ ッチングされる。次に、残ったフォトレジスト層１４６が取り除かれる。図６Ｊ に示すように、次に、ソースードレンメタル層１４８が蒸着され、フォトレジス ト層１５０が続く。層１５０がパターン付けされ、その下の層１４８がエッチン グされ、ソース部１５２、ドレン部１５４、コンデンサー接触部１５６が形成さ れる。次に残ったフォトレジスト層１５０が剥ぎ取られる（図６Ｋ）。 次に、ｎ＋ａシリコン層１４２の中央部がエッチングで取り除かれトランジス タチャネルが形成される（図６Ｌ）。第１パッシベーション層１６０が蒸着され （図６Ｍ）フォトレジスト層１６２がこれに続く。層１６２がパターン付けされ 、次に層１６０がエッチングされ、続いて残りのフォトレジスト層１６２が取り 除かれ、１６４経由でドレンがそして１６６経由でコンデンサが形成される（図 ６Ｎ）。 次に、ＩＴＯ層１６８が蒸着されフォトレジスト層１７０がこれに続く。層１ ７０がパターン付けされ、ＩＴＯ層１６８がエッチングされて、先にアドレス指 定された行ライン３４のコンデンサー及びアドレス指定された行ラインのＴＦＴ ４６と接続する画素パッド４８が形成される。次に、残りのフォトレジスト層１ ７０が剥ぎ取られる（図６Ｐ）。 図６Ｑに示すように、パターン付けされ、パッド３８及び４０（図示せず）で エッチング除去される第２パッシベーション層１７２を形成し、ＴＦＴ１２０と ＡＭＬＣＤ１０が完成となる。 代替のＴＦＴ実施例１８０とＴＦＴ１８０の処理工程を図７Ａ−７Ｑに示す。 ＴＦＴ１８０とＡＭＬＣＤとは、図６Ａ−６Ｑで説明したＴＦＴ１２０と基本的 には同一である。主要な相違点であり、従って唯一ＴＦＴ１８０の処理工程とし て説明するのはコンデンサー５０’の形成についてである。 図７Ｈに示すように、コンデンサー５０’はフォトレジスト層１４６をパター ン付けした後、Ｓｉ₃Ｎ₄層１４８をエッチングして形成し、接触バッドを開き、 １８２経由でのＴａ₂Ｏ₅層１３６を形成する。次に、コンデンサー接触メタル１ ５６が蒸着され、層１４８から直接層１３６上にパターン付けされる。残りのト ランジスタ１８０とＡＭＬＣＤの処理工程は、ＴＦＴ１２０の場合と基本的には 同じである。 以上に教示に基づき、本発明には多くの修正及び変更が可能である。以上述べ たように、陽極処理絶縁層１３６（図６Ｅ）は蒸着絶縁層と置き換えることがで き、そのような蒸着層と組み合わせることもできる。その場合、層１２４は第３ 工程（図６Ｃ）で、ゲートの外側を陽極処理することもできる。パッシベーショ ン層１７２（図６Ｑ）はアクティブ画素領域上にローラーコートすることもでき 、そうすればパッド３８及び４０はエッチングされる必要もない。又第２工程（ 図６Ｂ）の後、フオトレジスト（ＰＲ）は剥がすことができ、それから第３工程 （図６Ｃ）を行うこともできる。その場合、第４工程（図６Ｄ）は除かれるが、 パッド３８と４０はその上にＴａＯ₅層を持つことになる。次に、このＴａＯ₅層 は接触パッド３４及び４０を清浄にするため、工程８（図６Ｈ）でエッチングし なければならない。本発明は、ここに説明したことに限定されず、添付する請求 項の範囲内で実行できることを理解されるべきである。

【手続補正書】 【提出日】１９９９年３月２９日（１９９９．３．２９） 【補正内容】 請求の範囲 １．基板上に第１耐熱金属層を形成し、前記第１層の上にアルミニウム層を形成 し、前記アルミニウム層の上に第２耐熱金属層を形成することを含む、絶縁基板 上に多層ゲートを形成することと、前記ゲートを形成するために前記第２耐熱金 属層をパターン付けすることと、続く層における段差カバレッジ問題を防ぐため に前記アルミニウム層を陽極処理することと、前記第１耐熱金属層を陽極処理す ることを特徴とする、改良された反転ゲート薄膜マトリックストランジスターを 製造する方法。 ２．基板上に第１耐熱金属層を形成し、前記第１層の上にアルミニウム層を形成 し、前記アルミニウム層の上に第２耐熱金属層を形成することを含む、絶縁基板 上に多層ラインを形成することと、前記ラインを形成するために前記第２耐熱金 属層をパターン付けすることと、続く層における段差カバレッジ問題を防ぐため に前記アルミニウム層を陽極処理することと、前記第１耐熱金属層を陽極処理す ることを特徴とする、改良されたマトリックスを製造する方法。 ３．アクティブマトリックスディスプレイを形成することを含み、各々が画素を 前記ラインに結合する、複数の非線形制御エレメントを形成することを含む上記 請求項２に記載の方法。 ４．前記制御エレメントを反転ゲート薄膜トランジスタとして形成し、前記多層 ラインを前記トランジスタゲートラインとして使うことを含む、上記請求項３に 記載の方法。 ５．画素各々に対しストレージコンデンサーを形成し、前記ストレージコンデン サーを、各前記画素と隣接する行又は列ラインとの間に連結することを含む上記 請求項４に記載の方法。 ６．前記ストレージコンデンサーを前記隣接する行又は列ラインの一部として形 成することを含む、上記請求項５に記載の方法。 ７．前記行ラインを前記ゲートにより多層行ラインとして形成することを含めて 、前記ストレージコンデンサーを前記隣接する行ラインの一部で形成すること を含む、上記請求項６に記載の方法。 ８．絶縁性基板上に形成された多層ゲートであって、前記多層ゲートは前記基板 上に形成された第１耐熱金属層と、前記第１層上に形成されたアルミニウム層と 、前記アルミニウム層上に形成された第２耐熱金属層とを含んでいる、そのよう な多層ゲートと、前記ゲートを形成するようにパターン付けされた前記第２耐熱 金属層と、続く層における段差カバレッジ問題を避けるために前記ゲート近傍で 陽極処理されているアルミニウム層とによって特徴付けられている改良された反 転ゲート薄膜トランジスタ。 ９．絶縁性基板上に形成された多層ラインであって、前記多層ラインは前記基板 上に形成された第１耐熱金属層と、前記第１層上に形成されたアルミニウム層と 、前記アルミニウム層上に形成された第２耐熱金属層とを含んでいる、そのよう な多層ラインと、前記ラインを形成するようにパターン付けされた前記第２耐熱 金属層と、続く層における段差カバレッジ問題を避けるために前記ライン近傍で 陽極処理されているアルミニウム層とによって特徴付けられている改良されたマ トリックス。 １０．アクティブマトリックスディスプレイを形成することを含み、各々が画素 を前記ラインに結合する、複数の非線形制御エレメントを含む、上記請求項９に 記載のマトリックス。 １１．前記制御エレメントが反転ゲート薄膜トランジスタであり、前記ラインが 前記ゲートを形成することを含む、上記請求項１０に記載のマトリックス。 １２．ストレージコンデンサーが各前記画素と隣接する行ラインとの間に連結さ れていることを含む、上記請求項１１に記載のマトリックス。 １３．前記ストレージコンデンサーが、前記隣接する行又は列ラインの一部とし て形成されていることを含む、上記請求項１２に記載のマトリックス。 １４．前記ストレージコンデンサーが、前記隣接する行ラインの一部から形成さ れ、前記行ラインが前記ゲートにより多層行ラインとして形成されていることを 含む、上記請求項１３に記載のマトリックス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基板上に第１耐熱金属層を形成し、前記第１層の上にアルミニウム層を形成 し、前記アルミニウム層の上に第２耐熱金属層を形成することを含む、絶縁基 板上に多層ゲートを形成することと、前記ゲートを形成するために前記第２耐 熱金属層をパターン付けすることと、続く層における段差カバレッジ問題を防 ぐために前記アルミニウム層を陽極処理することと、前記第１耐熱金属層を陽 極処理することを特徴とする、改良された反転ゲート薄膜マトリックストラン ジスターを製造する方法。 ２．前記第１及び第２耐熱金属層をタンタルで形成することを含む上記請求項１ に記載の方法。 ３．前記アルミニウム層をアルミニウム合金で形成することを含む上記請求項１ に記載の方法。 ４．前記第２耐熱金属層の上に誘電体層を形成することを含む上記請求項１に記 載の方法。 ５．前記第２耐熱金属層を陽極処理することを含む上記請求項４に記載の方法。 ６．基板上に第１耐熱金属層を形成し、前記第１層の上にアルミニウム層を形成 し、前記アルミニウム層の上に第２耐熱金属層を形成することを含む、絶縁基 板上に多層ラインを形成することと、前記ラインを形成するために前記第２耐 熱金属層をパターン付けすることと、続く層における段差カバレッジ問題を防 ぐために前記アルミニウム層を陽極処理することと、前記第１耐熱金属層を陽 極処理することを特徴とする、改良されたマトリックスを製造する方法。 ７．前記第１及び第２耐熱金属層をタンタルで形成することを含む上記請求項６ に記載の方法。 ８．前記アルミニウム層をアルミニウム合金で形成することを含む上記請求項６ に記載の方法。 ９．前記第２耐熱金属層の上に誘電体層を形成することを含む上記請求項６に記 載の方法。 １０．前記第２耐熱金属層を陽極処理することを含む、上記請求項９に記載の方 法。 １１．アクティブマトリックスディスプレイを形成することを含み、各々が画素 を前記ラインに結合する、複数の非線形制御エレメントを形成することを含む 上記請求項６に記載の方法。 １２．前記制御エレメントを反転ゲート薄膜トランジスタとして形成し、前記多 層ラインを前記トランジスタゲートラインとして使うことを含む、上記請求項 １１に記載の方法。 １３．画素各々に対しストレージコンデンサーを形成し、前記ストレージコンデ ンサーを、各前記画素と隣接する行又は列ラインとの間に連結することを含む 上記請求項１２に記載の方法。 １４．前記ストレージコンデンサーを前記隣接する行又は列ラインの一部として 形成することを含む、上記請求項１３に記載の方法。 １５．前記行ラインを前記ゲートにより多層行ラインとして形成することを含め て、前記ストレージコンデンサーを前記隣接する行ラインの一部で形成するこ とを含む、上記請求項１４に記載の方法。 １６．前記第２金属層の上に誘電体層を形成し、前記誘電体層の上に金属酸化物 コンデンサー接点を形成することを含む、上記請求項１５に記載の方法。 １７．前記誘電体耐熱層の上に金属酸化物コンデンサー接点を形成することを含 む、上記請求項１６に記載の方法。 １８．絶縁性基板上に形成された多層ゲートであって、前記多層ゲートは前記基 板上に形成された第１耐熱金属層と、前記第１層上に形成されたアルミニウム 層と、前記アルミニウム層上に形成された第２耐熱金属層とを含んでいる、そ のような多層ゲートと、前記ゲートを形成するようにパターン付けされた前記 第２耐熱金属層と、続く層における段差カバレッジ問題を避けるために前記ゲ ート近傍で陽極処理されているアルミニウム層とによって特徴付けられている 改良された反転ゲート薄膜トランジスタ。 １９．前記第１及び第２耐熱金属層がタンタルから形成されていることを含む、 上記請求項１８に記載のトランジスタ。 ２０．前記アルミニウム層がアルミニウム合金から形成されていることを含む、 上記請求項１８に記載のトランジスタ。 ２１．誘電体層が前記第２耐熱金属層上に形成されていることを含む、上記請求 項１８に記載のトランジスタ。 ２２．前記第２耐熱金属層が陽極処理された表面を有していることを含む、上記 請求項２１に記載のトランジスタ。 ２３．絶縁性基板上に形成された多層ラインであって、前記多層ラインは前記基 板上に形成された第１耐熱金属層と、前記第１層上に形成されたアルミニウム 層と、前記アルミニウム層上に形成された第２耐熱金属層とを含んでいる、そ のような多層ラインと、前記ラインを形成するようにパターン付けされた前記 第２耐熱金属層と、続く層における段差カバレッジ問題を避けるために前記ラ イン近傍で陽極処理されているアルミニウム層とによって特徴付けられている 改良されたマトリックス。 ２４．前記第１及び第２耐熱金属層がタンタルから形成されていることを含む、 上記請求項２３に記載のマトリックス。 ２５．前記アルミニウム層がアルミニウム合金から形成されていることを含む、 上記請求項２３に記載のマトリックス。 ２６．誘電体層が前記第２耐熱金属層上に形成され散ることを含む、上記請求項 ２３に記載のマトリックス。 ２７．前記第２耐熱金属層が陽極処理された表面を有していることを含む、上記 請求項２６に記載のマトリックス。 ２８．アクティブマトリックスディスプレイを形成することを含み、各々が画素 を前記ラインに結合する、複数の非線形制御エレメントを含む、上記請求項２ ３に記載のマトリックス。 ２９．前記制御エレメントが反転ゲート薄膜トランジスタであり、前記ラインが 前記ゲートを形成することを含む、上記請求項２８に記載のマトリックス。 ３０．ストレージコンデンサーが各前記画素と隣接する行ラインとの間に連結さ れていることを含む、上記請求項２９に記載のマトリックス。 ３１．前記ストレージコンデンサーが、前記隣接する行又は列ラインの一部とし て形成されていることを含む、上記請求項３０に記載のマトリックス。 ３２．前記ストレージコンデンサーが、前記隣接する行ラインの一部から形成さ れ、前記行ラインが前記ゲートにより多層行ラインとして形成されていること を含む、上記請求項３１に記載のマトリックス。 ３３．誘電体層が前記第２耐熱層上に形成され、金属酸化物コンデンサー接点が 前記誘電体層上に形成されることを含む、上記請求項２９に記載のマトリック ス。 ３４．金属酸化物コンデンサー接点が前記誘電体層上に形成されることを含む、 上記請求項３３に記載のマトリックス。