JPH03260631A - Thin-film transistor matrix and production thereof - Google Patents
Thin-film transistor matrix and production thereofInfo
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- JPH03260631A JPH03260631A JP2061615A JP6161590A JPH03260631A JP H03260631 A JPH03260631 A JP H03260631A JP 2061615 A JP2061615 A JP 2061615A JP 6161590 A JP6161590 A JP 6161590A JP H03260631 A JPH03260631 A JP H03260631A
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Abstract
Description
〔概 要〕
アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネル等に使
用される、薄膜トランジスタマトリクスとその製造方法
に関し、
絶縁性基板上に形成されたA1膜やAl−Si合金膜が
、その後工程において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、
絶縁性基板表面に形成したゲート電極を有する薄膜トラ
ンジスタをマトリクス状に配列するとともに、前記絶縁
性基板表面に複数本のストライプ状の第1のバスライン
を平行に配列し、且つ、前記ゲート電極および第1のバ
スライン上を所定の絶縁膜で共通に被覆してなる構成を
有する薄膜トランジスタマトリクスにおいて、前記第1
のバスラインは、Alを含む金属からなる低抵抗金属膜
と、その上下にTi、Cr、Ta、Co、Ni。
Mo、Nb、W、Ta I rの中から選ばれた金属か
らなる下層金属膜と上層金属膜とを配設した積層膜から
なり、前記ゲート電極は前記下層金属膜単層からなる構
成とし、また、その製造方法は、前記絶縁性基板上に、
前記下層金属膜、前記低抵抗金属膜および前記上層金属
膜をこの順に積層して積層膜を形成し、次いで、レジス
ト膜をマスクとしてその露出部を除去し、前記第1のバ
スラインとこれより幅の狭いゲート電極のパターンを形
成し、次いで、前記低抵抗金属膜の等方性エツチング法
ヲ施して、低抵抗金属膜のサイドエツチングを前記ゲー
ト電極部の低抵抗金属膜が除去されるまで行ない、前記
下層金属膜からなるゲート電極と前記積層膜からなる第
1のバスラインを形成し、次いで、前記レジスト膜を除
去する工程を含む構成とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パ
ネル等に使用される、薄膜トランジスタマトリクスとそ
の製造方法に関する。
液晶表示パネル等の、アクティブマトリクス型表示パネ
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、ハスライ
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。
〔従来の技術〕
アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルは、ド
ツ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(T P T)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。
このような液晶表示パネルは、例えば多数のゲートバス
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
ツト表示するように構成している。
かかる従来の薄膜トランジスタマトリクスの構造は、第
3図(a)の平面図および(b)の断面図〔(a)のD
−D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(Affi)膜22とを積層したゲートバスラ
インCABとドレインハスラインDBとが、ゲート絶縁
膜3としてのSiN膜、動作半導体層4としてのアモル
ファスシリコン膜(a−3j膜)、保護WJ5としての
SiO□膜などを積層した層間絶縁膜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G
B、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。
上記TFT8のソース電極Sは表示電極Eに、ゲート電
極GはゲートバスラインGBに、ドレイン電極りはドレ
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Aj2膜72との積層構成とした例を示した。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで上記した従来の薄膜トランジスタマトリクスに
おいては、多数のゲートバスラインCB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。
これら交差部における短絡障害は、主としてバスライン
や層間絶縁層等を形成する際の下地不良や、眉間絶縁層
のピンホール等に起因する。
このような短絡障害は、基板上に下側バスライン(第3
図の例ではゲートバスラインCB)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A1を用いた時に、特に著しく発生
する。
このような問題はあっても、AAは抵抗率が低く、バス
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、高蝉度化
に必要なピクセルサイズの増加に伴ってバスライン幅が
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。そのため従来か
ら、LSI等のバスライン配線においても、AlやA2
とシリコン(Si)の合金を用いることが一般的に行わ
れている。
TPTマトリクスの製造工程においてバスライン上に眉
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、Aj’膜やA#−Si合金膜は、その
前工程でのプラズマ処理2層間絶縁膜形成時のプラズマ
や雰囲気温度により、ANの偏析または結晶化を引き起
してハスライン間短絡を生じる。
本発明は、絶縁性基板上に形成されたAI!膜やAI!
−Si合金膜が、その後工程においてプラズマに曝され
ても、ダメージを受けるのを防止することを目的とする
。
〔課題を解決するための手段〕
以下本発明を第1図(a)、 (blにより説明する。
なお、fb)は(a)のA−A矢視部の要部断面図であ
る。
同図(11+、 (b)に示すように、本発明の薄膜ト
ランジスタは、下層金属膜21.Alを含む低抵抗金属
膜22.上層金属膜23との積層膜2を使用した第1の
バスラインB−1と、上記下層金属膜21単層からなる
ゲート電極Gとが、絶縁性基板1表面に形成されてなり
、且つ、その上を所定の絶縁膜〔図ではゲート絶縁膜3
〕で共通に被覆した構成を具備する。
−F記下層金属膜21および上層金属膜23は、Ti。
Cr、Ta、Co、Ni、Mo、Nb、W、TaIrの
中から選ばれた金属を使用して形成した膜とする。
この構成の薄膜トランジスタを製造するに際しては、前
記絶縁性基板1上に、前記下層金属膜21゜前記低抵抗
金属膜22および前記上層金属膜23をこの順に積層し
て積層膜2を形成し、次いで、レジスト膜をマスクとし
てその露出部を除去し、前記第1のバスラインB−1と
これより幅の狭いゲート電極Gのパターンを形成し、次
いで、前記低抵抗金属膜22の等方性エツチング法を施
して、低抵抗金属膜22のサイドエツチングを前記ゲー
ト電極0部の低抵抗金属膜22が除去されるまで行ない
、前記下層金属膜21からなるゲート電極Gと前記3層
の積層膜2からなる第1のバスライ:/ B−1ヲ形成
し、次いで、前記レジスト膜を除去することにより、ゲ
ート電極Gおよび第1のバスラインB−1ともに、露出
している面は、プラズマに曝されてもダメージを受ける
ことのない金属膜とした構成を形成する。
このようにした後、以後の工程を進め、ゲート絶縁膜3
.動作半導体層4.保護PIi!5を形成し、更に、上
記第1のバスラインB−1と交差する第2のバスライン
(図ではドレインバスラインとした例を示す)B−2を
形成する。
〔作 用〕
本発明の薄膜トランジスタマトリクスでは、ゲート電極
Gおよび第1のバスラインB−1とも、表面を露出して
いるのは、いずれもプラズマに曝されてもダメージを受
けにくい金属膜である。
従って、製造工程において、レジスト膜を除去するため
の酸素(02)を使ったプラズマアッシングや、ゲート
絶縁膜3等の形成時にプラズマに曝されても、Al2が
偏析したり結晶化することにより変質することが防止さ
れ、上下のバスラインB−1.B−2間の短絡が生じに
くくなる。
〔実 施 例〕
以下本発明の一実施例を、その製造方法とともに第2図
を参照して説明する。
本実施例では、スパッタリング法によりTi/A 1
/ T i膜を積層した3層膜のゲートバスを形成した
例である。同図のら)−1〜(bL8および(C) −
1〜(C) −8は、(a)−1〜(a)−8のB−B
矢視部断面およびCCC矢視部面面示す要部断面図であ
る。[Overview] Regarding thin film transistor matrices and their manufacturing methods used in active matrix drive type liquid crystal display panels, etc., the A1 film or Al-Si alloy film formed on an insulating substrate is exposed to plasma in the subsequent process. For the purpose of preventing damage even when the substrate is exposed to heat, thin film transistors having gate electrodes formed on the surface of an insulating substrate are arranged in a matrix, and a plurality of striped first transistors are formed on the surface of the insulating substrate. bus lines are arranged in parallel, and the gate electrode and the first bus line are commonly covered with a predetermined insulating film.
The bus line consists of a low-resistance metal film made of a metal containing Al, and layers of Ti, Cr, Ta, Co, and Ni above and below it. consisting of a laminated film including a lower metal film and an upper metal film made of a metal selected from Mo, Nb, W, and TaIr, and the gate electrode is composed of a single layer of the lower metal film, Further, the manufacturing method includes, on the insulating substrate,
The lower metal film, the low resistance metal film, and the upper metal film are laminated in this order to form a laminated film, and then the exposed portion is removed using the resist film as a mask to form the first bus line and the upper metal film. A narrow gate electrode pattern is formed, and then an isotropic etching method is applied to the low-resistance metal film to side-etch the low-resistance metal film until the low-resistance metal film in the gate electrode portion is removed. The method includes forming a gate electrode made of the lower metal film and a first bus line made of the laminated film, and then removing the resist film. [Industrial Application Field] The present invention relates to a thin film transistor matrix used in an active matrix drive type liquid crystal display panel and a method for manufacturing the same. In a thin film transistor matrix structure used to drive an active matrix type display panel such as a liquid crystal display panel, a short circuit occurs between a gate bus line and a drain bus line, or between a gate bus line and a source bus line, which cross each other via an insulating layer. There is a demand for products that do not cause defects on the display screen. Therefore, there is a strong demand for preventing short circuit defects from occurring at intersections of lot lines. [Prior Art] An active matrix drive type liquid crystal display panel uses thin film transistors (TPTs) arranged in a matrix to correspond to individual pixels that perform dot display.
Each pixel has a memory function, making it possible to display multiple lines with good contrast. Such a liquid crystal display panel has, for example, a large number of gate bus lines and drain bus lines arranged in the X and Y directions, respectively, and a drive voltage is sequentially applied to each of these bus lines to control the intersection of each bus line. By selectively driving correspondingly arranged thin film transistors, a desired pixel is displayed as a dot. The structure of such a conventional thin film transistor matrix is shown in the plan view of FIG. 3(a) and the cross-sectional view of FIG.
- As shown in the cross-sectional view taken from arrow D], a gate bus line CAB and a drain bus line are formed by laminating, for example, a titanium (Ti) film 21 and an aluminum (Affi) film 22 on an insulating substrate 1 such as a glass substrate. For example, the line DB is connected to the gate insulating film 3 through an interlayer insulating film 6 which is a stack of a SiN film as the gate insulating film 3, an amorphous silicon film (a-3j film) as the active semiconductor layer 4, an SiO□ film as the protective WJ 5, etc. Both bus lines G
TFTs 8 are arranged in a matrix corresponding to each intersection of B and DB. The source electrode S of the TFT 8 is connected to the display electrode E, the gate electrode G to the gate bus line GB, and the drain electrode to the drain bus line DB. In addition, the drain bus line DB has a chromium (Cr) film 71 in the figure.
An example of a laminated structure of Aj2 film 72 and Aj2 film 72 is shown. [Problems to be Solved by the Invention] In the conventional thin film transistor matrix described above, as is well known, if a short circuit occurs between the bus lines at the intersection of a large number of gate bus lines CB and drain bus lines DB, In addition, line defects occur on the display screen, which is a fatal failure for the display panel. Short-circuit failures at these intersections are mainly caused by poor groundwork when forming bus lines, interlayer insulating layers, etc., pinholes in the glabella insulating layer, and the like. Such short-circuit faults occur when the lower bus line (third
In the example shown in the figure, after the gate bus line CB) is formed, the gate bus line is This is caused by deterioration of the interlayer insulating film due to segregation or crystallization of the metal forming the line GB. This phenomenon occurs particularly when A1, which is a low melting point metal, is used for the bus line on the substrate side. Even with these problems, AA has a low resistivity and can reduce resistance even if the bus line wiring is made thinner.As the board size increases, the bus line length increases, resulting in higher resistance. It is an extremely useful metal element because it allows the resistance of the bus line to remain low even as the bus line width decreases as the pixel size increases. Therefore, Al or A2 has traditionally been used in bus line wiring for LSIs, etc.
Generally, an alloy of silicon (Si) and silicon (Si) is used. In the manufacturing process of the TPT matrix, it is necessary to form a glabella insulating film on the bus line, and when forming this interlayer insulating film, plasma chemical vapor deposition (P-CVD) is used.
) method is used, and the Aj' film and A#-Si alloy film are subjected to plasma treatment in the previous process to form a two-layer insulating film, and the plasma and ambient temperature cause AN segregation or crystallization, resulting in lotus lines. causing a short circuit. The present invention provides AI! formed on an insulating substrate! Membranes and AI!
The purpose is to prevent the -Si alloy film from being damaged even if it is exposed to plasma in a subsequent process. [Means for Solving the Problems] The present invention will be explained below with reference to FIGS. As shown in FIG. 11+, (b), the thin film transistor of the present invention has a first bus line using a laminated film 2 consisting of a lower metal film 21, a low resistance metal film 22 containing Al, and an upper metal film 23. B-1 and a gate electrode G consisting of a single layer of the lower metal film 21 are formed on the surface of the insulating substrate 1, and a predetermined insulating film (gate insulating film 3 in the figure) is formed on the surface of the insulating substrate 1.
). -F The lower metal film 21 and the upper metal film 23 are made of Ti. The film is formed using a metal selected from Cr, Ta, Co, Ni, Mo, Nb, W, and TaIr. When manufacturing a thin film transistor having this configuration, a laminated film 2 is formed by laminating the lower metal film 21, the low resistance metal film 22, and the upper metal film 23 in this order on the insulating substrate 1, and then , removing the exposed portion using the resist film as a mask to form a pattern of the first bus line B-1 and a narrower gate electrode G, and then isotropically etching the low resistance metal film 22. By performing side etching of the low resistance metal film 22 until the low resistance metal film 22 at the 0 portion of the gate electrode is removed, the gate electrode G consisting of the lower metal film 21 and the three-layer laminated film 2 are removed. By forming a first bus line B-1 consisting of a first bus line B-1 and then removing the resist film, the exposed surfaces of both the gate electrode G and the first bus line B-1 are exposed to plasma. A metal film structure is formed that will not be damaged even when exposed to heat. After doing this, the subsequent steps are carried out to form the gate insulating film 3.
.. Operating semiconductor layer 4. Protection PIi! Further, a second bus line B-2 (the figure shows an example of a drain bus line) intersecting with the first bus line B-1 is formed. [Function] In the thin film transistor matrix of the present invention, the exposed surfaces of both the gate electrode G and the first bus line B-1 are metal films that are not easily damaged even when exposed to plasma. . Therefore, even if exposed to plasma during plasma ashing using oxygen (02) to remove the resist film or during the formation of the gate insulating film 3, etc. in the manufacturing process, the quality of Al2 will change due to segregation and crystallization. This prevents the upper and lower bus lines B-1. A short circuit between B-2 is less likely to occur. [Example] An example of the present invention will be described below with reference to FIG. 2 along with its manufacturing method. In this example, Ti/A 1
This is an example in which a three-layer gate bus is formed by laminating Ti films. In the same figure) -1 to (bL8 and (C) -
1 to (C)-8 are B-B of (a)-1 to (a)-8
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part shown in a cross-sectional view along arrows and a cross-sectional view in a CCC direction.
【第2図fa)−1,1bl−1,(CLI参照参照ラ
ドラム回転方式個のターゲットを有し、基板温度を20
0℃まで昇温可能なスパッタリング装置を使用する。2
個のターゲットの材質は、方をAl、他方をTiとする
。
先ず、上記スパッタ装置内にセットしたガラス基板1を
約200℃に加熱し、回転ドラムを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80nmのTi成膜1を形成する。
次に、ガラス基板1を室温まで冷却し、回転ドラムを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A
l成膜2を約80nmの厚さに形成する。
さらに、室温で回転ドラムを6回転/分で回転させ、圧
力約0.001TorrのArガス雰囲気中でDCスパ
ッタリング法により、Tiターゲットをスパッタし、T
i)1923を約40nmの厚さに形成する。
このTi膜23の上に、幅が5μmのゲート電極と幅が
25μmのゲートバスラインのパターンを有するレジス
ト膜18を形成する。
【同図(a)−2,(b)−2,(C)−2参照】この
レジスト膜8をマスクとして、CCZ、ガスのりアクテ
ィブ・イオン・エツチングを行ない、上層金属膜のTi
膜23の露出部を除去する。
次に、燐酸系エッチャントで低抵抗膜のAf成膜2の露
出部を除去し、上記Ti膜23と同じパターンに形成す
る。
次に、CC1,(95%)+0□ (5%)混合ガスで
リアクティブ・イオン・エツチングを行ない、下層金属
膜のTi成膜1の露出部を除去する。
更に、燐酸系エッチャントで処理することにより、Af
成膜2のサイドエツチングを行なう。このエツチング量
をパターン側面から約3μmに制御して、幅5μmのゲ
ート電極部のA!膜22を完全に除去する。これにより
、ゲート電極部では上層のTi膜23も同時に除去され
、下層金属膜のTi成膜1のみが残留する。
またこの時、幅25μmのゲートバスラインGBは、中
央部の約14μmがT i / A j! / T i
の3層の積層膜2となり、その両側にそれぞれ約3μm
の幅のTi膜が張り出した構造となる。
このあと、上記マスクとして用いたレジスト膜8を除去
する。
次いで、酸素および窒素雰囲気中で、基板を約300℃
に加熱してプラズマをたてることにより、ゲート電極G
の表面を酸化させ、約20nmの厚さのTiO2膜を形
成する。この時、ゲート電極部は強いプラズマに曝され
る。[Figure 2 fa) -1, 1bl-1, (CLI reference reference Ladrum rotation system) It has several targets and the substrate temperature is 20
Use a sputtering device that can raise the temperature to 0°C. 2
The materials of the two targets are Al on one side and Ti on the other side. First, the glass substrate 1 set in the sputtering apparatus is heated to about 200° C., the rotating drum is rotated at 6 revolutions/min, and Ti is first sputtered by DC sputtering in an Ar gas atmosphere with a pressure of about 0.001 Torr. A Ti film 1 having a thickness of about 80 nm is formed by sputtering. Next, the glass substrate 1 is cooled to room temperature, and the rotating drum 6 is
Rotate at rev/min and apply Ar at a pressure of about 0.001 Torr.
A by DC sputtering method in a gas atmosphere
A film 2 is formed to a thickness of about 80 nm. Furthermore, a Ti target was sputtered by a DC sputtering method in an Ar gas atmosphere with a pressure of about 0.001 Torr by rotating a rotating drum at 6 rotations/min at room temperature.
i) Form 1923 to a thickness of about 40 nm. On this Ti film 23, a resist film 18 having a pattern of a gate electrode with a width of 5 μm and a gate bus line with a width of 25 μm is formed. [See Figures (a)-2, (b)-2, and (C)-2] Using this resist film 8 as a mask, CCZ and gas paste active ion etching are performed to remove the Ti of the upper metal film.
The exposed portion of the membrane 23 is removed. Next, the exposed portion of the low-resistance Af film 2 is removed using a phosphoric acid-based etchant, and is formed in the same pattern as the Ti film 23 described above. Next, reactive ion etching is performed using a mixed gas of CC1, (95%) + 0□ (5%) to remove the exposed portion of the Ti film 1 of the lower metal film. Furthermore, by treatment with a phosphoric acid etchant, Af
Side etching of film formation 2 is performed. By controlling the amount of etching to about 3 μm from the side surface of the pattern, the A! Film 22 is completely removed. As a result, in the gate electrode portion, the upper Ti film 23 is also removed at the same time, leaving only the Ti film 1 as the lower metal film. Also, at this time, about 14 μm in the center of the gate bus line GB having a width of 25 μm is T i /A j! / T i
It is a three-layer laminated film 2 with a thickness of about 3 μm on each side.
The structure is such that the Ti film with a width of . After that, the resist film 8 used as the mask is removed. The substrate is then heated to approximately 300°C in an oxygen and nitrogen atmosphere.
By heating to generate plasma, the gate electrode G
The surface of the substrate is oxidized to form a TiO2 film with a thickness of about 20 nm. At this time, the gate electrode portion is exposed to strong plasma.
【同図18+−3,(bl−3,fcL3参照]次いで
、P−CVD法によりゲート絶縁膜としてSiN膜(厚
さ約300 n m) 3 、 動作半1体層としてa
−3i膜(厚さ約25nm)4.保護膜として5in2
膜(厚さ約140nm)5を連続成膜する。
上記SiN膜3はSiH,とNH,の混合ガス雰囲気、
a−3i膜4はSiH,のガス雰囲気、S i O2膜
5はS r H4とN20の混合ガス雰囲気で成膜する
。
従来はこの一連の工程において1.lまたはA1−3l
合金膜がプラズマに曝されることにより変質し、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成膜2が露出していないので、八1が偏析した
り結晶化することによる変質は起こらない。
【同図(a)−4,(b)−4,(C)−4参照】次い
で、上記SiO□)!!5の上に、レジスト膜9を形成
する。このレジスト膜9は、ゲートパス94708部で
は、幅がバスラインの両側に約5μmずつ広く、ゲート
電極0部では約1μmずつ狭く、ゲート電極0部とゲー
トパス94708部との間に約5μmのギャップを有す
るパターンとする。
このレジスト膜9をマスクとして、弗化アンモニウム系
のエツチング液で、S i Oz膜5の露出部を選択的
にエツチング除去する。[Figure 18+-3, (see bl-3, fcL3]) Next, a SiN film (thickness: about 300 nm) was formed as a gate insulating film by P-CVD, and a was formed as an active half-layer.
-3i film (approximately 25 nm thick)4. 5in2 as a protective film
A film (about 140 nm thick) 5 is continuously formed. The SiN film 3 has a mixed gas atmosphere of SiH and NH.
The a-3i film 4 is formed in a SiH gas atmosphere, and the S i O2 film 5 is formed in a mixed gas atmosphere of S r H4 and N20. Conventionally, in this series of steps, 1. l or A1-3l
When the alloy film is exposed to plasma, it changes in quality, causing the problems described above. However, in this example, since the Al film 2 is not exposed, 81 may segregate and crystals may occur. No alteration occurs due to transformation. [See Figures (a)-4, (b)-4, and (C)-4] Next, the above SiO□)! ! 5, a resist film 9 is formed. This resist film 9 has a width that is wider by about 5 μm on both sides of the bus line at the gate path 94708 portion and narrower by about 1 μm at the gate electrode 0 portion, leaving a gap of about 5 μm between the gate electrode 0 portion and the gate path 94708 portion. The pattern shall be Using this resist film 9 as a mask, the exposed portion of the SiOz film 5 is selectively etched away using an ammonium fluoride-based etching solution.
【同図fal−5,(b)−5,(C)−5参照】この
レジスト膜9を残したまま、PH3をドープしたS i
H,の雰囲気中において、P−CVD法によりn″a
−3t膜(厚さ約50nm)10を形成し、引き続きT
i膜(厚さ約100n100nを真空蒸着法にて形成す
る。[Refer to fal-5, (b)-5, and (C)-5 in the same figure] Si doped with PH3 while leaving this resist film 9.
n″a by P-CVD method in an atmosphere of H,
-3T film (approximately 50 nm thick) 10 is formed, and then T
i film (about 100nm in thickness is formed by vacuum evaporation method).
【同図(a)−6,(b)−6,(C)−6参照】アセ
トンでレジスト膜9を溶解して、ゲート電極G上部のn
’a−3i膜10とTi成膜1をリフトオフする。[See Figures (a)-6, (b)-6, and (C)-6] Dissolve the resist film 9 with acetone and
'a-3i film 10 and Ti film 1 are lifted off.
【同図(a)−7,(b)−7,(C)−7参照】次い
で、ソース電極とドレイン電極形成用のレジスト膜(図
示せず)を形成し、これをマスクとしてCC1,(95
%)+0□ (5%)混合ガス雰囲気中においてリアク
ティフ・イオン・エツチングを行ない、Ti成膜1.n
’a−3i膜10およびa−3i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
イン電極りを形成する。
本工程を実施した後も、ゲート絶縁膜のSiN膜3は、
全面に残ることとなる。[See Figures (a)-7, (b)-7, and (C)-7] Next, a resist film (not shown) for forming source and drain electrodes is formed, and using this as a mask, CC1, ( 95
%)+0□ (5%) Perform reactive ion etching in a mixed gas atmosphere to form a Ti film 1. n
By removing the exposed portions of the a-3i film 10 and the a-3i film 4, element isolation is performed, and a source electrode S and a drain electrode are formed. Even after carrying out this step, the SiN film 3 of the gate insulating film remains
It will remain completely.
【同図(a)−8,(b)−8,(C)−8参照】次い
で、ドレインバスライン(例えばCr1lとTi膜との
積層膜、厚さ約500nm)DB、ITO膜(厚さ約2
00nm)からなる表示電極Eを形成し、本実施例によ
る薄膜トランジスタマトリクスが完成する。
以上述べた本実施例では、ゲート電極およびゲートバス
ラインを構成する金属膜がプラズマに曝される時は、ダ
メージを受は易い/lまたはAl5j合金膜はTi膜で
被覆されており、プラズマに曝されることはない、従っ
て、Afの偏析や結晶化が生じるおそれはなく、従って
2つのバスライン交差部における短絡が生じに(くなり
、薄膜トランジスタマトリクスの信頼性および製造歩留
りが向上する。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、2つのバスラインの
交差部におけるゲート金属の変質による短絡が生じ難い
ような、信較性の高いゲートを提供する。[Refer to (a)-8, (b)-8, and (C)-8 in the same figure] Next, the drain bus line (for example, a laminated film of Cr1l and Ti film, about 500 nm thick), DB, ITO film (thickness Approximately 2
00 nm) is formed, and the thin film transistor matrix according to this example is completed. In this embodiment described above, when the metal films constituting the gate electrodes and gate bus lines are exposed to plasma, the /l or Al5j alloy film, which is easily damaged, is covered with a Ti film, Therefore, there is no risk of Af segregation or crystallization, thus reducing short circuits at the intersection of two bus lines, improving the reliability and manufacturing yield of the thin film transistor matrix. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a highly reliable gate is provided in which a short circuit due to deterioration of the gate metal at the intersection of two bus lines is unlikely to occur.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成説明図、
第2図本発明−実施例説明図、
第3図は従来の問題点説明図である。
図において、1は絶縁性基板(ガラス基板)、2は積層
膜、3はゲート絶縁膜(SiN膜)、4は動作半導体層
(a−3l層)、5は保護膜(SiO!膜)、6は眉間
絶縁膜、21は下層金属膜(Ti膜)、22は低抵抗金
属膜(AilB!J) 、23は上層金属膜(Ti膜)
、B−1は第1のバスライン、B−2は第2のバスライ
ン、Gはゲート電極、GB・はゲートバスライン、Dは
ドレイン電極、DBはドレインバスライン、Sはソース
電極、Eは表示電極を示す。
第
1
図
f8−閉l更臭jt口月n口
第3図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the embodiments of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram of conventional problems. In the figure, 1 is an insulating substrate (glass substrate), 2 is a laminated film, 3 is a gate insulating film (SiN film), 4 is an active semiconductor layer (a-3l layer), 5 is a protective film (SiO! film), 6 is an insulating film between the eyebrows, 21 is a lower metal film (Ti film), 22 is a low resistance metal film (AilB!J), 23 is an upper metal film (Ti film)
, B-1 is the first bus line, B-2 is the second bus line, G is the gate electrode, GB is the gate bus line, D is the drain electrode, DB is the drain bus line, S is the source electrode, E indicates a display electrode. 1st figure f8-close l odor jt mouth month n mouth figure 3
Claims (2)
)を有する薄膜トランジスタをマトリクス状に配列する
とともに、前記絶縁性基板表面に複数本のストライプ状
の第1のバスライン(B−1)を平行に配列し、且つ、
前記ゲート電極および第1のバスライン上を所定の絶縁
膜で共通に被覆してなる構成を有する薄膜トランジスタ
マトリクスにおいて、 前記第1のバスラインは、Alを含む金属からなる低抵
抗金属膜(22)と、その上下にTi、Cr、Ta、C
o、Ni、Mo、Nb、W、TaIrの中から選ばれた
金属からなる下層金属膜(21)と上層金属膜(23)
とを配設した積層膜(2)からなり、前記ゲート電極は
前記下層金属膜単層からなることを特徴とする薄膜トラ
ンジスタマトリクス。(1) Gate electrode (G
) are arranged in a matrix, and a plurality of striped first bus lines (B-1) are arranged in parallel on the surface of the insulating substrate, and
In the thin film transistor matrix having a structure in which the gate electrode and the first bus line are commonly covered with a predetermined insulating film, the first bus line is a low resistance metal film (22) made of a metal containing Al. and Ti, Cr, Ta, and C above and below it.
A lower metal film (21) and an upper metal film (23) made of a metal selected from o, Ni, Mo, Nb, W, and TaIr.
1. A thin film transistor matrix comprising a laminated film (2) in which said gate electrode is made of a single layer of said lower metal film.
1)、前記低抵抗金属膜(22)および前記上層金属膜
(23)をこの順に積層して積層膜(2)を形成し、 次いで、レジスト膜をマスクとしてその露出部を除去し
、前記第1のバスライン(B−1)とこれより幅の狭い
ゲート電極(G)のパターンを形成し、 次いで、前記低抵抗金属膜の等方性エッチング法を施し
て、低抵抗金属膜のサイドエッチングを前記ゲート電極
部の低抵抗金属膜が除去されるまで行ない、前記下層金
属膜からなるゲート電極と前記積層膜からなる第1のバ
スラインを形成し、次いで、前記レジスト膜を除去する
工程を含むことを特徴とする薄膜トランジスタマトリク
スの製造方法。(2) On the insulating substrate (1), the lower metal film (2
1), the low-resistance metal film (22) and the upper metal film (23) are laminated in this order to form a laminated film (2), and then the exposed portion is removed using the resist film as a mask, and the upper metal film (23) is laminated in this order. 1 bus line (B-1) and a narrower gate electrode (G) are formed, and then the low-resistance metal film is subjected to isotropic etching to side-etch the low-resistance metal film. is performed until the low resistance metal film of the gate electrode portion is removed, forming a gate electrode made of the lower layer metal film and a first bus line made of the laminated film, and then removing the resist film. A method for manufacturing a thin film transistor matrix, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2061615A JPH03260631A (en) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | Thin-film transistor matrix and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2061615A JPH03260631A (en) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | Thin-film transistor matrix and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03260631A true JPH03260631A (en) | 1991-11-20 |
Family
ID=13176252
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2061615A Pending JPH03260631A (en) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | Thin-film transistor matrix and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03260631A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0636039U (en) * | 1992-10-05 | 1994-05-13 | ホシデン株式会社 | Liquid crystal display element |
| US6255706B1 (en) | 1999-01-13 | 2001-07-03 | Fujitsu Limited | Thin film transistor and method of manufacturing same |
| JP2002222954A (en) * | 2000-11-28 | 2002-08-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Electro-optical device and manufacturing method thereof |
| US7599037B2 (en) | 2001-08-20 | 2009-10-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel for liquid crystal display and method for manufacturing the same |
-
1990
- 1990-03-12 JP JP2061615A patent/JPH03260631A/en active Pending
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| US6255706B1 (en) | 1999-01-13 | 2001-07-03 | Fujitsu Limited | Thin film transistor and method of manufacturing same |
| KR100638152B1 (en) * | 1999-01-13 | 2006-10-26 | 샤프 가부시키가이샤 | Thin film transistor and method of manufacturing same |
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