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JP5176217B2 - Active matrix liquid crystal display device - Google Patents

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JP5176217B2
JP5176217B2 JP2011123960A JP2011123960A JP5176217B2 JP 5176217 B2 JP5176217 B2 JP 5176217B2 JP 2011123960 A JP2011123960 A JP 2011123960A JP 2011123960 A JP2011123960 A JP 2011123960A JP 5176217 B2 JP5176217 B2 JP 5176217B2
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茂 木村
明寿 前田
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Description

本発明は透明基板上に画素電極と薄膜トランジスタ(以下、TFTと略称する)を配列したアクティブマトリクス基板を備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置に関し、特にその電極構造に関するものである。 The present invention relates to an active matrix liquid crystal display device including an active matrix substrate in which pixel electrodes and thin film transistors (hereinafter abbreviated as TFTs) are arranged on a transparent substrate, and more particularly to an electrode structure thereof.

アクティブマトリクス型液晶表示装置は、マトリクス配置された画素電極と、前記画素電極に印加する電圧を制御するために各画素電極に対応して設けられたTFTとを備えるアクティブマトリクス基板を備えており、このアクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶を挟み込み、電極間に印加した電圧で液晶を駆動して表示を行う構成とされている。前記アクティブマトリクス基板は、例えば、基板と垂直方向に電界を形成する縦電界型の液晶表示装置の場合には、透明なガラス基板の表面上にX方向に延びる複数本の走査線をY方向に所要の間隔で配列する。また、これと直交するようにY方向に延びる複数本の信号線をX方向に所要の間隔で配列する。そして、前記走査線と信号線で囲まれる領域に透明電極で構成される画素電極が配置され、かつ各画素電極に対応してそれぞれTFTが配置される。前記TFTはゲート電極が前記走査線に接続され、ドレイン電極が前記信号線に接続され、ソース電極が前記画素電極に接続される。したがって、走査線と信号線にそれぞれ所要の電流が通流されたときに、当該走査線と信号線が交差する位置のTFTがオン動作し、画素電極に所要の電位を供給し、当該画素電極での表示を行うことになる。また、前記走査線の端部には走査線端子部が設けられ、前記信号線の端部には信号線端子部が設けられ、これらの走査線端子部及び信号線端子部には、駆動回路(ドライバ)に接続されているテープ状配線が接続される。   An active matrix liquid crystal display device includes an active matrix substrate including pixel electrodes arranged in a matrix and TFTs provided corresponding to the pixel electrodes in order to control a voltage applied to the pixel electrodes. A liquid crystal is sandwiched between the active matrix substrate and the counter substrate, and the liquid crystal is driven with a voltage applied between the electrodes to perform display. For example, in the case of a vertical electric field type liquid crystal display device that forms an electric field in a direction perpendicular to the substrate, the active matrix substrate includes a plurality of scanning lines extending in the X direction on the surface of a transparent glass substrate in the Y direction. Arrange at the required intervals. In addition, a plurality of signal lines extending in the Y direction so as to be orthogonal to this are arranged in the X direction at a required interval. A pixel electrode composed of a transparent electrode is disposed in a region surrounded by the scanning line and the signal line, and a TFT is disposed corresponding to each pixel electrode. The TFT has a gate electrode connected to the scanning line, a drain electrode connected to the signal line, and a source electrode connected to the pixel electrode. Accordingly, when a required current flows through each of the scanning line and the signal line, the TFT at the position where the scanning line and the signal line intersect is turned on, and the required potential is supplied to the pixel electrode. Will be displayed. A scanning line terminal portion is provided at an end portion of the scanning line, a signal line terminal portion is provided at an end portion of the signal line, and a driving circuit is provided in the scanning line terminal portion and the signal line terminal portion. The tape-like wiring connected to (driver) is connected.

このようなアクティブマトリクス基板において、液晶表示装置の大型化、高密度化の要求に伴い、画素電極の寸法を微細化するとともに、走査線及び信号線や共通線を電気抵抗の低い材料、構造で構成することが要求される。また、その一方で、走査線、信号線、共通線の端部は走査線端子部、信号線端子部、共通線端子部として図外の駆動回路のテープ状配線に接続を行う必要がある。したがってこれらの端子部は水分の浸入により接続部の信頼性が低下しないように接続信頼性の高い材料で構成する必要がある。   In such an active matrix substrate, along with the demand for larger and higher density liquid crystal display devices, the dimensions of the pixel electrodes are reduced, and the scanning lines, signal lines, and common lines are made of a material and structure having low electrical resistance. It is required to configure. On the other hand, the end portions of the scanning lines, signal lines, and common lines need to be connected to the tape-like wiring of the driving circuit (not shown) as scanning line terminal portions, signal line terminal portions, and common line terminal portions. Therefore, these terminal portions need to be made of a material having high connection reliability so that the reliability of the connection portion does not deteriorate due to the ingress of moisture.

このような要求から、例えば、特許文献1には、下層のアルミニウム(Al)と上層の窒化チタン膜(TiN)からなる多層の配線構造が提案されている。この特許文献1に記載の配線構造では、下層のアルミニウムにより低抵抗化が図られ、上層の窒化チタン膜によりアルミニウムがプロセス中の薬液等に晒されて腐食することが防止でき、信頼性の高い接続構造を得ることが可能になる。しかしながら、このようなアルミニウムと窒化チタン膜の積層からなる配線構造では、プロセス中の熱工程でアルミニウムにAlヒロックが発生し易い。周知のように、Alヒロックは、アルミニウムの表面に発生する突起状物であり、アルミニウムが熱処理により圧縮応力を受け、この応力緩和のためにアルミニウム原子が拡散することによって生じる。このAlヒロックの発生により、層間ショートのような不良を増大し、歩留り低下の要因となる。   From such a demand, for example, Patent Document 1 proposes a multilayer wiring structure including a lower layer aluminum (Al) and an upper layer titanium nitride film (TiN). In the wiring structure described in Patent Document 1, lower resistance is achieved by the lower aluminum layer, and the upper titanium nitride film can prevent the aluminum from being corroded by being exposed to a chemical solution or the like during the process, and has high reliability. A connection structure can be obtained. However, in such a wiring structure composed of a laminate of aluminum and a titanium nitride film, Al hillocks are likely to occur in aluminum during the thermal process in the process. As is well known, Al hillocks are protrusions generated on the surface of aluminum, and are generated when aluminum is subjected to compressive stress by heat treatment, and aluminum atoms diffuse to relax the stress. The generation of Al hillocks increases defects such as interlayer shorts, and causes a decrease in yield.

Alヒロックを防止する技術として、例えば、特許文献2に記載の技術がある。この特許文献2に記載の技術は、配線の多層構造として、TiN/Ti/Al/TiON/Tiの構造膜とする。最上層のTiN膜は、反射防止及びコンタクト形成時にエッチング選択性をとるために、上層のTi膜は接続抵抗低減膜として、Al膜は配線材料膜として、TiONはシリコンに対する拡散バリア膜として、下層のTi膜は接続抵抗の低減膜として形成している。   As a technique for preventing Al hillock, there is a technique described in Patent Document 2, for example. The technique described in Patent Document 2 uses a TiN / Ti / Al / TiON / Ti structure film as a multilayer structure of wiring. The uppermost TiN film has anti-reflection and etching selectivity at the time of contact formation. The upper Ti film is used as a connection resistance reducing film, the Al film is used as a wiring material film, TiON is used as a diffusion barrier film for silicon, and the lower layer. The Ti film is formed as a connection resistance reducing film.

特開平7−120789号公報JP-A-7-120789 特開平7−58110号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-58110

前記特許文献2に記載の技術は、上層に設けたTiN膜と下層に設けたTiON膜とでAl膜を挟み込むことで、Alヒロック及びアロイピットの発生を防止している。しかしながら、特許文献2には、前記したTiN/Ti/Al/TiON/Tiの構造が有効であることが記載されているのみであり、これ以外の多層構造においてAlヒロック防止が有効であることについては特に記載されていない。そのため、配線を半導体層に接して形成しない場合、例えば、本発明が対象とする液晶表示装置のゲート電極のように、絶縁性基板上に直接配線構造を形成するような場合に、特許文献2に記載の多層構造が有効であるか否かは明確ではない。特に、下層のTiON膜は、シリコンに対する拡散バリア膜として機能しているが、絶縁性基板のように拡散バリア膜が不要とされる場合には、当該TiON膜はいたずらに配線構造を複雑化させる要因となる。また、特許文献2に記載の範囲では、Al膜の上層のTiN膜とTi膜、及び下層のTiON膜とTi膜の各組み合わせ構造が有効であることは明らかであるが、これらの膜の一部を省略した場合に、開示されているような作用効果が期待できるものであるかは明確ではない。   The technique described in Patent Document 2 prevents the generation of Al hillocks and alloy pits by sandwiching an Al film between a TiN film provided in an upper layer and a TiON film provided in a lower layer. However, Patent Document 2 only describes that the TiN / Ti / Al / TiON / Ti structure described above is effective, and it is effective to prevent Al hillocks in other multilayer structures. Is not specifically described. Therefore, when the wiring is not formed in contact with the semiconductor layer, for example, when the wiring structure is directly formed on the insulating substrate like the gate electrode of the liquid crystal display device to which the present invention is applied, Patent Document 2 It is not clear whether the multilayer structure described in 1 is effective. In particular, the lower TiON film functions as a diffusion barrier film for silicon. However, when the diffusion barrier film is not required like an insulating substrate, the TiON film unnecessarily complicates the wiring structure. It becomes a factor. Further, within the range described in Patent Document 2, it is clear that the combined structures of the upper TiN film and Ti film of the Al film and the lower TiON film and Ti film are effective, but one of these films is effective. If the part is omitted, it is not clear whether the disclosed effects can be expected.

本発明の目的は、各配線の構造を複雑化することなく、Alヒロックを抑制し、かつ接続抵抗を低減して接続部の信頼性を向上したアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供するものである。   An object of the present invention is to provide an active matrix liquid crystal display device in which the Al hillock is suppressed and the connection resistance is reduced by improving the reliability of the connection portion without complicating the structure of each wiring. .

本発明は、透明絶縁性基板上に薄膜トランジスタ及び画素電極が形成されたアクティブマトリクス基板を含むアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記薄膜トランジスタのゲート電極及びこれに接続される走査線は、アルミニウム膜の上層と下層の少なくとも一方にチタン膜が形成され、かつ最上層には窒化チタン膜が形成された多層配線であり、走査線の上層側には当該窒化チタン膜に接した透明導電膜が形成されない構造を有し、走査線の端子部には窒化チタン膜が露呈され、かつ前記窒化チタン膜は窒素濃度が25原子%以上であることを特徴とする。また、薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極及びこれに接続される信号線は、アルミニウム膜の下層、または上層と下層の両方にチタン膜が形成され、かつ最上層には窒化チタン膜が形成された多層配線であり、前記信号線の上層側には前記窒化チタン膜に接した透明導電膜が形成されない構造を有し、前記信号線の端子部には前記窒化チタン膜が露呈され、かつ前記窒化チタン膜は窒素濃度が25原子%以上であることを特徴とする。本発明において、薄膜トランジスタは、ゲート電極と、ゲート電極を覆うように形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に形成された島状の半導体層と、半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成されたソース電極及びドレイン電極とで構成される逆スタガ型薄膜トランジスタとして構成されていることが好ましい。さらに、前記走査線及び信号線の一部の多層配線構造膜は、例えば、TiN/Ti/Al構造膜とする。あるいは、TiN/Al/Ti構造膜とする。さらには、TiN/Ti/Al/Ti構造膜とする。また、AlはAlまたはAl合金とする。 The present invention provides an active matrix type liquid crystal display device including an active matrix substrate in which a thin film transistor and a pixel electrode are formed on a transparent insulating substrate, wherein the gate electrode of the thin film transistor and the scanning line connected thereto are formed on an upper layer of an aluminum film. A multilayer wiring in which a titanium film is formed on at least one of the lower layer and a titanium nitride film on the uppermost layer, and a transparent conductive film in contact with the titanium nitride film is not formed on the upper side of the scanning line The titanium nitride film is exposed at the terminal portion of the scanning line, and the titanium nitride film has a nitrogen concentration of 25 atomic% or more. In addition, the source electrode and drain electrode of the thin film transistor and the signal line connected thereto are multilayers in which a titanium film is formed in the lower layer of the aluminum film, or both the upper layer and the lower layer, and a titanium nitride film is formed in the uppermost layer. A transparent conductive film in contact with the titanium nitride film is not formed on the upper layer side of the signal line, the titanium nitride film is exposed at a terminal portion of the signal line, and the titanium nitride The film is characterized by a nitrogen concentration of 25 atomic% or more. In the present invention, a thin film transistor is formed with a gate electrode, a gate insulating film formed to cover the gate electrode, an island-shaped semiconductor layer formed on the gate insulating film, and a channel gap on the semiconductor layer. It is preferably configured as an inverted staggered thin film transistor including a source electrode and a drain electrode. Further, a part of the multilayer wiring structure film of the scanning line and the signal line is, for example, a TiN / Ti / Al structure film. Alternatively, a TiN / Al / Ti structure film is used. Furthermore, a TiN / Ti / Al / Ti structure film is used. Al is Al or Al alloy.

本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置によれば、走査線又は信号線はAl膜に接してTi膜が存在することで、Al膜でのAlヒロックの発生を抑制する。ドレイン層に関してはAl膜と半導体膜の間にTi膜が存在することで、アロイピットの発生を抑制する。また、最上層にTiN膜が存在し、このTiN膜の上層には当該TiN膜に接した状態で透明導電膜が形成されず、端子部においてはTiN膜が露呈され、かつTiN膜の窒素濃度が25原子%以上であるので、走査線、信号線の各接続部における腐食を抑制し、接続部での接続抵抗を低下するとともに、その信頼性を高めることが可能になる。   According to the active matrix liquid crystal display device of the present invention, the scanning line or the signal line is in contact with the Al film and the Ti film is present, so that the generation of Al hillocks in the Al film is suppressed. Regarding the drain layer, the presence of a Ti film between the Al film and the semiconductor film suppresses the generation of alloy pits. In addition, there is a TiN film in the uppermost layer, and a transparent conductive film is not formed on the upper layer of the TiN film in contact with the TiN film, the TiN film is exposed at the terminal portion, and the nitrogen concentration of the TiN film Is 25 atomic% or more, it is possible to suppress corrosion at each connection portion of the scanning line and the signal line, to reduce the connection resistance at the connection portion, and to improve its reliability.

本発明の第1の実施形態にかかるアクティブマトリクス基板の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an active matrix substrate according to a first embodiment of the present invention. 図1のアクティブマトリクス基板の一画素領域と接続部の平面レイアウト図とそのAA線、BB線、CC線の各拡大断面図。FIG. 2 is a plan layout view of one pixel region and a connection portion of the active matrix substrate of FIG. 第1の実施形態の製造工程1を示す図2と同様の図。The figure similar to FIG. 2 which shows the manufacturing process 1 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の製造工程2を示す図2と同様の図。The figure similar to FIG. 2 which shows the manufacturing process 2 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の製造工程3を示す図2と同様の図。The figure similar to FIG. 2 which shows the manufacturing process 3 of 1st Embodiment. 第1の実施形態の製造工程4を示す図2と同様の図。The figure similar to FIG. 2 which shows the manufacturing process 4 of 1st Embodiment. 多層配線構造とAlヒロックの個数の相関を示す図。The figure which shows the correlation of a multilayer wiring structure and the number of Al hillocks. TiNの窒素含有%と抵抗増加量との相関を示す図。The figure which shows the correlation with the nitrogen content% of TiN, and resistance increase amount. 端子部の接続抵抗のテスト方法と接続抵抗が増加した状態を示す図。The figure which shows the test method of the connection resistance of a terminal part, and the state which connection resistance increased. 本発明の第2の実施形態にかかるアクティブマトリクス基板の概略構成図。The schematic block diagram of the active matrix substrate concerning the 2nd Embodiment of this invention. 図10のアクティブマトリクス基板の一画素領域と接続部の平面レイアウト図とそのAA線、BB線、CC線、DD線の各拡大断面図。FIG. 11 is a plan layout view of one pixel region and connection portion of the active matrix substrate of FIG. 10 and enlarged sectional views of AA, BB, CC, and DD lines thereof. 第2の実施形態の製造工程1を示す図11と同様の図。The figure similar to FIG. 11 which shows the manufacturing process 1 of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の製造工程2を示す図11と同様の図。The figure similar to FIG. 11 which shows the manufacturing process 2 of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の製造工程3を示す図11と同様の図。The figure similar to FIG. 11 which shows the manufacturing process 3 of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の製造工程4を示す図11と同様の図。The figure similar to FIG. 11 which shows the manufacturing process 4 of 2nd Embodiment.

次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置を縦電界型のアクティブマトリクス基板に適用した第1の実施形態の概略平面構成図である。また、図2はその一つの画素領域を示しており、同図(a)は平面レイアウト図であり、同図(b)〜(d)はAA線、BB線、CC線の各断面図である。図1及び図2を参照すると、透明絶縁性基板10上に、X方向に延長された複数本の走査線11がY方向に所要の間隔で配置され、また、前記走査線11と直交するようにY方向に延長された複数本の信号線12がX方向に所要の間隔で配置されている。そして、前記走査線11と信号線12で囲まれた領域に画素部13とTFT14が形成されている。前記TFT14は、前記透明ガラス基板10の表面上に前記走査線11と同層に形成されたゲート電極15と、前記走査線11及びゲート電極15を覆うように形成されたゲート絶縁膜16と、前記ゲート絶縁膜16上において前記ゲート電極に対向して形成されたアイランド状の半導体層17と、前記半導体層17上に形成され、かつ前記信号線12と同層に形成された対をなすソース電極18及びドレイン電極19からなる逆スタガ型TFTとして構成される。さらにその上にパッシベーション膜20が形成される。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view of a first embodiment in which an active matrix type liquid crystal display device of the present invention is applied to a vertical electric field type active matrix substrate. FIG. 2 shows one of the pixel regions. FIG. 2A is a plan layout view, and FIGS. 2B to 2D are cross-sectional views taken along lines AA, BB, and CC. is there. Referring to FIGS. 1 and 2, a plurality of scanning lines 11 extending in the X direction are disposed on the transparent insulating substrate 10 at a predetermined interval in the Y direction, and are orthogonal to the scanning lines 11. A plurality of signal lines 12 extended in the Y direction are arranged at a required interval in the X direction. A pixel portion 13 and a TFT 14 are formed in a region surrounded by the scanning line 11 and the signal line 12. The TFT 14 includes a gate electrode 15 formed on the surface of the transparent glass substrate 10 in the same layer as the scanning line 11, a gate insulating film 16 formed so as to cover the scanning line 11 and the gate electrode 15, An island-shaped semiconductor layer 17 formed on the gate insulating film 16 so as to face the gate electrode, and a pair of sources formed on the semiconductor layer 17 and formed in the same layer as the signal line 12 An inverted staggered TFT comprising an electrode 18 and a drain electrode 19 is configured. Further, a passivation film 20 is formed thereon.

また、前記画素部13は、前記ゲート絶縁膜16上に形成されたITO等の透明電極からなる画素電極21で構成される。前記画素電極21の大部分は前記パッシベーション膜20に形成された表示窓としての開口21a内に露出され、この露出された領域が表示領域として構成される。そして、前記ゲート電極15は前記走査線11に、前記ドレイン電極19は前記信号線12に、前記ソース電極18は画素電極21に接続される。また、前記走査線11の端部に設けられた走査線端子部22は、前記ゲート絶縁膜16及びバッシベーション膜20に形成された開口22aにおいて前記走査線11の端部が露出した構成とされる。同様に、前記信号線12の端部に設けられた信号線端子部23は、前記バッシベーション膜20に形成された開口23aにおいて前記信号線の端部が露出した構成とされる。   The pixel unit 13 includes a pixel electrode 21 made of a transparent electrode such as ITO formed on the gate insulating film 16. Most of the pixel electrode 21 is exposed in an opening 21a as a display window formed in the passivation film 20, and this exposed region is configured as a display region. The gate electrode 15 is connected to the scanning line 11, the drain electrode 19 is connected to the signal line 12, and the source electrode 18 is connected to the pixel electrode 21. Further, the scanning line terminal portion 22 provided at the end portion of the scanning line 11 is configured such that the end portion of the scanning line 11 is exposed in the opening 22a formed in the gate insulating film 16 and the passivation film 20. The Similarly, the signal line terminal portion 23 provided at the end portion of the signal line 12 is configured such that the end portion of the signal line is exposed in the opening 23 a formed in the passivation film 20.

ここで、前記ゲート電極15と前記走査線11は一体の多層配線構造として構成されており、この第1の実施形態では、下層のAl膜101、その上層のTi膜102、最上層のTiN膜103からなる、TiN/Ti/Al構造膜とされている。前記TiN膜103は100nm、Ti膜102は50nm、Al膜101は200nmの膜厚に形成されている。また、前記ソース電極18とドレイン電極19及び信号線12は同じ多層配線構造として構成されており、この実施形態では、下層のITO膜111、その上層のCr膜112からなるCr/ITO構造膜とされている。ここでは前記走査線11の一部の上層に前記透明電極、すなわちITO膜111と同じ層で形成される信号線11が存在しているが、前記ゲート絶縁膜16が介在されているので当該ITO膜111が走査線11の最上層のTiN膜103に接してはいない。そして、前記画素電極21と信号線端子部23では上層のCr膜112は部分的に除去されて下層のITO膜111のみで構成されており、これにより画素電極21では透明性が確保され、信号線端子部23では電気接続の信頼性が確保される。前記ITO膜111は50nm、Cr膜112は200nmの膜厚に形成されている。   Here, the gate electrode 15 and the scanning line 11 are formed as an integral multilayer wiring structure. In the first embodiment, the lower Al film 101, the upper Ti film 102, and the uppermost TiN film. 103, a TiN / Ti / Al structure film. The TiN film 103 is formed to a thickness of 100 nm, the Ti film 102 is formed to a thickness of 50 nm, and the Al film 101 is formed to a thickness of 200 nm. The source electrode 18, the drain electrode 19, and the signal line 12 are configured as the same multilayer wiring structure. In this embodiment, a Cr / ITO structure film composed of a lower ITO film 111 and an upper Cr film 112 is used. Has been. Here, the transparent electrode, that is, the signal line 11 formed of the same layer as the ITO film 111 is present on the upper part of the scanning line 11, but the ITO film 111 is interposed, so that the ITO The film 111 is not in contact with the uppermost TiN film 103 of the scanning line 11. In the pixel electrode 21 and the signal line terminal portion 23, the upper layer Cr film 112 is partially removed, and only the lower layer ITO film 111 is formed. As a result, the pixel electrode 21 has transparency, and the signal electrode In the line terminal portion 23, reliability of electrical connection is ensured. The ITO film 111 is formed to a thickness of 50 nm, and the Cr film 112 is formed to a thickness of 200 nm.

図3〜図6はそれぞれその主要な工程における図2と同様の図である。先ず、図3に示すように、ガラス等の透明絶縁性基板10上に、スパッタリング法により、順次Al膜101とTi膜102とTiN膜103を積層したTiN/Ti/Al構造膜を形成する。膜厚は前記したように、TiN/Ti/Al=100nm/50nm/200nmである。そして、第1PR(フォトレジスト)工程において前記TiN/Ti/Al構造膜上に所要のパターンの第1のフォトレジスト膜を形成し、露光、現像した上で、当該第1のフォトレジストをマスクにして前記TiN/Ti/Al構造膜をドライエッチングしてゲート電極15及び走査線11を形成する。   3 to 6 are views similar to FIG. 2 in the main steps. First, as shown in FIG. 3, a TiN / Ti / Al structure film in which an Al film 101, a Ti film 102, and a TiN film 103 are sequentially laminated is formed on a transparent insulating substrate 10 such as glass by a sputtering method. As described above, the film thickness is TiN / Ti / Al = 100 nm / 50 nm / 200 nm. In the first PR (photoresist) step, a first photoresist film having a required pattern is formed on the TiN / Ti / Al structure film, exposed and developed, and then the first photoresist is used as a mask. Then, the TiN / Ti / Al structure film is dry etched to form the gate electrode 15 and the scanning line 11.

ここで、前記TiN膜103は、反応性スパッタリング法により形成し、ArガスとNガスとの流量比を調整し、窒素が25原子%以上含まれるようにする。例えば、圧力0.8Pa、Arガス流量225sccm、N2ガス流量150sccm、DC放電電力16KW、基板温度150℃、ギャップ115mmの成膜条件で行うことにより、窒素が25原子%以上含まれたTiN膜103を成膜することが可能である。 Here, the TiN film 103 is formed by a reactive sputtering method, the flow rate ratio of Ar gas and N gas is adjusted, and nitrogen is contained at 25 atomic% or more. For example, a TiN film containing 25 atomic% or more of nitrogen is performed under the conditions of pressure 0.8 Pa, Ar gas flow rate 225 sccm, N 2 gas flow rate 150 sccm, DC discharge power 16 kW, substrate temperature 150 ° C., gap 115 mm. 103 can be formed.

次いで、図4に示すように、全面にゲート絶縁膜16としてSiN膜を400nmの厚さに形成する。その上に真性a−Si膜121を250nmの厚さに、その上にオーミック層としてリンを含むn+型a−Si膜122を50nmの厚さにそれぞれプラズマCVD法により形成する。そして、第2PR工程において第2のフォトレジスト膜を所要のパターンに形成し、露光、現像した上で、当該第2のフォトレジストをマスクにして前記n+型a−Si膜121、真性a−Si膜122を順次ドライエッチングを行い、前記ゲート電極15の直上に前記ゲート絶縁膜16を介してアイランド状の半導体層17を形成する。 Next, as shown in FIG. 4, a SiN film is formed as a gate insulating film 16 on the entire surface to a thickness of 400 nm. An intrinsic a-Si film 121 having a thickness of 250 nm is formed thereon, and an n + -type a-Si film 122 containing phosphorus as an ohmic layer is formed thereon by a plasma CVD method to a thickness of 50 nm. Then, in the second PR step, a second photoresist film is formed in a required pattern, exposed and developed, and then the n + -type a-Si film 121 and the intrinsic a− are formed using the second photoresist as a mask. The Si film 122 is sequentially dry etched to form an island-shaped semiconductor layer 17 directly above the gate electrode 15 with the gate insulating film 16 interposed therebetween.

次いで、図5に示すように、全面に図2に示した透明電極としてのITO膜111を50nmの厚さに、さらにその上にCr膜112を200nmの厚さに順次スパッタ法により形成する。そして、第3のフォトレジスト膜を所要のパターンに形成し、露光、現像した上で、前記Cr膜112とITO膜111をウェットエッチングし、画素電極21、前記画素電極21と一体のソース電極18、ドレイン電極19、及び前記ドレイン電極19と一体の信号線12を形成する。   Next, as shown in FIG. 5, an ITO film 111 as a transparent electrode shown in FIG. 2 is formed to a thickness of 50 nm on the entire surface, and a Cr film 112 is further formed thereon to a thickness of 200 nm by sputtering. Then, a third photoresist film is formed in a required pattern, exposed and developed, and then the Cr film 112 and the ITO film 111 are wet-etched to form the pixel electrode 21 and the source electrode 18 integrated with the pixel electrode 21. The drain electrode 19 and the signal line 12 integral with the drain electrode 19 are formed.

その上で、前記ソース電極18及びドレイン電極19をマスクにして、n+型a−Si膜122をドライエッチングする。このエッチングにより、前記半導体層17においては、前記ドレイン電極19及びソース電極18の間のn+型a−Si膜122がエッチングされてチャネルギャップが形成され、また前記ドレイン電極19及びソース電極18の直下にn+ 型a−Si膜122のオーミック層が形成される。これにより、前記TFT14が形成される。 Then, the n + type a-Si film 122 is dry-etched using the source electrode 18 and the drain electrode 19 as a mask. By this etching, in the semiconductor layer 17, the n + -type a-Si film 122 between the drain electrode 19 and the source electrode 18 is etched to form a channel gap, and the drain electrode 19 and the source electrode 18 An ohmic layer of the n + type a-Si film 122 is formed immediately below. Thereby, the TFT 14 is formed.

次いで、図6に示すように、プラズマCVD法により、全面にパッシベーション膜20としてSiN膜を形成する。しかる上で、第4PRにより、前記画素電極21、走査線端子部22、信号線端子部23の各パッシベーション膜20を選択的に除去して開口21a,22a,23aを形成する。さらに、前記走査線端子部22では開口22aを形成する際に前記ゲート絶縁膜16を除去する。これにより、図2に示したように、走査線端子部22ではパッシベーション膜20及びゲート絶縁膜16の開口22a内に走査線11の端部が露出され、走査線端子部22が形成される。また、前記画素部13、信号線端子部23では、前記パッシベーション膜20の開口21a,23aに露出されている前記Cr膜112を除去し、下層のITO膜111を露出する。これにより、画素部13及び信号線端子部23が形成される。   Next, as shown in FIG. 6, a SiN film is formed as a passivation film 20 on the entire surface by plasma CVD. Then, by the fourth PR, the respective passivation films 20 of the pixel electrode 21, the scanning line terminal portion 22, and the signal line terminal portion 23 are selectively removed to form openings 21a, 22a, and 23a. Further, the gate insulating film 16 is removed when the opening 22a is formed in the scanning line terminal portion 22. As a result, as shown in FIG. 2, in the scanning line terminal portion 22, the end portion of the scanning line 11 is exposed in the opening 22 a of the passivation film 20 and the gate insulating film 16, thereby forming the scanning line terminal portion 22. In the pixel portion 13 and the signal line terminal portion 23, the Cr film 112 exposed in the openings 21a and 23a of the passivation film 20 is removed, and the underlying ITO film 111 is exposed. Thereby, the pixel portion 13 and the signal line terminal portion 23 are formed.

しかる上で、図示は省略するが、マトリクス配列された画素配列領域のパッシベーション膜20上に配向膜を形成し、アクティブマトリクス基板が完成される。さらに、前記アクティブマトリクス基板上に所要の間隔で対向基板を対向配置し、両者の間隔を封止して液晶を充填することによりアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成される。また、アクティブマトリクス基板10の周辺部に配置されている走査線端子部22、信号線端子部23に対して駆動回路のテープ状端子を接続することでアクティブマトリクス型液晶表示装置への電力供給が可能になり、液晶表示が可能になる。   Accordingly, although not shown in the drawings, an alignment film is formed on the passivation film 20 in the pixel array region arranged in a matrix, thereby completing the active matrix substrate. Further, an active matrix liquid crystal display device is completed by disposing a counter substrate on the active matrix substrate at a predetermined interval and sealing the interval between them to fill the liquid crystal. Further, by connecting the tape-like terminal of the drive circuit to the scanning line terminal portion 22 and the signal line terminal portion 23 arranged in the peripheral portion of the active matrix substrate 10, power can be supplied to the active matrix liquid crystal display device. It becomes possible and a liquid crystal display becomes possible.

以上のように、本発明の第1の実施形態では、ゲート電極15及び走査線11を構成する多層配線として、TiN/Ti/Al構造膜を用いているので、Alヒロックの発生を抑制する効果が高められる。図7は従来の特許文献1に記載のTiN/Al構造膜と、本発明のTiN/Ti/Al構造膜とにおけるAlヒロックの発生個数を比較した例である。ここでは、それぞれの多層配線を形成した後に、窒素ガス雰囲気で300℃、1時間の熱処理を行った後、配線面積1mm平方内に目視により観察されたAlヒロックの個数を示している。第1公報に記載の構造では、1mm平方当たり、6410個のAlヒロックが確認されているが、本実施形態では、1〜26個のAlヒロックが確認されているのみである。なお、同図には、TiN/Ti/Al構造膜の各膜厚を相違させた場合のAlヒロックの個数についても示している。このように、第1の実施形態では、走査線としてTiN/Ti/Al構造膜を採用することで、走査線におけるAlヒロックの発生を極めて有効に抑制することが可能である。これは、TiをTiNとAlの間に形成すると、TiNでは不十分である物理的ヒロック抑制効果が向上することが理由であると推測される。ここで、TiN膜の膜厚を大きくすれば、Alヒロックの抑制効果が高められることが判る。また、Ti膜の膜厚を増大してもAlヒロックの抑制効果が高められることが判る。   As described above, in the first embodiment of the present invention, since the TiN / Ti / Al structure film is used as the multilayer wiring constituting the gate electrode 15 and the scanning line 11, the effect of suppressing the generation of Al hillocks. Is increased. FIG. 7 is an example in which the number of Al hillocks generated in the conventional TiN / Al structure film described in Patent Document 1 and the TiN / Ti / Al structure film of the present invention are compared. Here, the number of Al hillocks observed visually within a wiring area of 1 mm square after each multilayer wiring is formed and then heat-treated at 300 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere is shown. In the structure described in the first publication, 6410 Al hillocks are confirmed per 1 mm square, but in the present embodiment, only 1 to 26 Al hillocks are confirmed. The figure also shows the number of Al hillocks when the thicknesses of the TiN / Ti / Al structure films are different. As described above, in the first embodiment, by using the TiN / Ti / Al structure film as the scanning line, the generation of Al hillocks in the scanning line can be extremely effectively suppressed. This is presumed to be because, when Ti is formed between TiN and Al, the physical hillock suppression effect, which is insufficient with TiN, is improved. Here, it can be seen that the effect of suppressing Al hillocks can be enhanced by increasing the thickness of the TiN film. It can also be seen that the effect of suppressing Al hillocks can be enhanced even if the thickness of the Ti film is increased.

また、前記TiN/Ti/Al構造膜において、最上層のTiNにより、走査線端子部での電気接続の信頼性が向上する。すなわち、図8は、TiN/Ti/Al構造膜からなる走査線において、TiN膜の窒素含有%を相違したときの走査線端子部での接続抵抗の違いを示す図である。この走査線端子部22の接続抵抗は、図9(a)に模式的な配線構成図を、図9(b)にそのEE線に沿う断面図を示すように、前記走査線端子部22と同一規格でテスト用の複数個、ここでは2000個のダミー走査線端子部22を配列したテスト端子TEGを形成し、当該テスト端子TEGの各ダミー走査線端子部22にそれぞれテープ状端子TCPを接続する。ここで、両者の接続した長さTLを端子接続長とする。前記テスト端子TEGは、TiN膜の窒素含有%を相違したものをそれぞれ形成する。ここでは、窒素含有%が、15%、25%、35%のものを3種類形成した。また、前記テープ状端子TCPは、実際にアクティブマトリクス基板を駆動回路に接続する際に用いるテープ状端子と同じ規格で形成されたものである。そして、前記テスト端子TEGとテープ状端子TCPとを金属接合材MBにより図9(a)のように直列に接続し、その両端の抵抗を測定する。   In the TiN / Ti / Al structure film, the uppermost TiN layer improves the reliability of electrical connection at the scanning line terminal portion. That is, FIG. 8 is a diagram showing a difference in connection resistance at the scanning line terminal portion when the nitrogen content% of the TiN film is different in a scanning line made of a TiN / Ti / Al structure film. The connection resistance of the scanning line terminal portion 22 is shown in FIG. 9A as a schematic wiring configuration diagram, and as shown in FIG. 9B as a sectional view along the EE line, A test terminal TEG in which a plurality of, for example, 2000, dummy scanning line terminal portions 22 in the same standard are arranged is formed, and a tape-like terminal TCP is connected to each dummy scanning line terminal portion 22 of the test terminal TEG. To do. Here, the connected length TL is defined as a terminal connection length. The test terminals TEG are formed with different nitrogen content percentages of the TiN film. Here, three types having 15%, 25%, and 35% nitrogen content were formed. The tape-shaped terminal TCP is formed according to the same standard as the tape-shaped terminal used when the active matrix substrate is actually connected to the drive circuit. Then, the test terminal TEG and the tape-like terminal TCP are connected in series as shown in FIG. 9A by the metal bonding material MB, and the resistances at both ends thereof are measured.

この状態で、温度85℃、湿度85%で1000時間の熱処理を施したときの抵抗値の変化を測定する。この熱処理により、図9(c)に示すように、走査線端子部22では開口部の周辺より接続不良部が進行するため、前記した端子接続長が短くなり、ダミー走査線端子部22での抵抗値が増加する。ここで、ダミー走査線端子部22での許容される端子接続長TLを0.1mmとしたときの抵抗増加量(arb.unit) を「2」とし、「2」を超えないものを良品とする。前記3種類のテスト端子TEGでの熱処理後の抵抗値は図8にプロットした通りであり、これを連続線で接続すると、同図の破線のようになる。そして、抵抗増加量が「2」以下となる窒素含有%を判定すると、窒素含有%が25%以上であれば、抵抗増加量をばらつきを含めて「2」以下に抑えることが可能となる。すなわち、TiN膜の窒素含有%を25%以上とすることで、腐食に対して接続抵抗の増加が少ない信頼性の高い走査線接続部を構成することが可能になる。さらに、走査線11の最上層のTiN膜103に上層の透明電極膜であるITO膜111が接していないので、ITO膜111をエッチングする際に当該TiN膜103がダメージを受けることもなく信頼性が確保できる。   In this state, a change in resistance value is measured when heat treatment is performed at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% for 1000 hours. By this heat treatment, as shown in FIG. 9C, the defective connection portion advances from the periphery of the opening in the scanning line terminal portion 22, so that the terminal connection length described above is shortened, and the dummy scanning line terminal portion 22 Resistance value increases. Here, the resistance increase amount (arb.unit) when the allowable terminal connection length TL at the dummy scanning line terminal portion 22 is 0.1 mm is “2”, and those that do not exceed “2” are non-defective products. To do. The resistance values after the heat treatment at the three types of test terminals TEG are as plotted in FIG. 8, and when these are connected by continuous lines, they become as indicated by the broken lines in the figure. When the nitrogen content% at which the resistance increase amount is “2” or less is determined, if the nitrogen content% is 25% or more, the resistance increase amount can be suppressed to “2” or less including variation. That is, by setting the nitrogen content% of the TiN film to 25% or more, it is possible to configure a highly reliable scanning line connection portion with little increase in connection resistance against corrosion. Further, since the ITO film 111 which is the upper transparent electrode film is not in contact with the uppermost TiN film 103 of the scanning line 11, the TiN film 103 is not damaged when the ITO film 111 is etched. Can be secured.

次に、本発明の第2の実施形態を説明する。この第2の実施形態は、本発明を横電界方式のアクティブマトリクス基板に適用した実施形態である。図10は当該アクティブマトリクス基板の概略構成図、図11は一つの画素領域を示し、同図(a)は平面レイアウト図、同図(b)〜(e)はAA線、BB線、CC線、DD線の各断面図である。なお、第1の実施形態と等価な部分には同一符号を付してある。図10及び図11を参照すると、第2の実施形態のアクティブマトリクス基板1Aは、透明絶縁性基板10上に、X方向に延長された複数本の走査線11がY方向に所要の間隔で配置され、また、前記走査線11のY方向の間には、それぞれX方向に延長された共通線30が配置される。一方、前記走査線11及び共通線30と直交するようにY方向に延長された複数本の信号線12がX方向に所要の間隔で配置されている。そして、図10に示すように、前記走査線11、共通線30及び信号線12で囲まれた領域に画素部13が形成され、かつこの画素部13に隣接してTFT14が形成されている。前記TFT14は、第1の実施形態と同様であり、前記透明ガラス基板10の表面上に形成され、前記走査線11及び共通線30と同層に形成されたゲート電極15と、前記ゲート電極15及び前記走査線11と共通線30を覆うように形成されたゲート絶縁膜16と、前記ゲート絶縁膜16上において前記ゲート電極15に対向して形成されたアイランド状の半導体層17と、前記半導体層17上に形成され、かつ前記信号線12と同層に形成された対をなすソース電極18及びドレイン電極19から構成される。さらにその上にパッシベーション膜20が形成される。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the present invention is applied to a lateral electric field type active matrix substrate. FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the active matrix substrate, FIG. 11 shows one pixel region, FIG. 10A is a plan layout diagram, FIGS. 10B to 10E are AA lines, BB lines, and CC lines. FIG. 4 is a sectional view taken along line DD. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part equivalent to 1st Embodiment. Referring to FIGS. 10 and 11, in the active matrix substrate 1A of the second embodiment, a plurality of scanning lines 11 extended in the X direction are arranged on the transparent insulating substrate 10 at a required interval in the Y direction. In addition, a common line 30 extending in the X direction is disposed between the Y directions of the scanning lines 11. On the other hand, a plurality of signal lines 12 extended in the Y direction so as to be orthogonal to the scanning lines 11 and the common line 30 are arranged at a predetermined interval in the X direction. As shown in FIG. 10, a pixel portion 13 is formed in a region surrounded by the scanning line 11, the common line 30 and the signal line 12, and a TFT 14 is formed adjacent to the pixel portion 13. The TFT 14 is the same as that of the first embodiment. The TFT 14 is formed on the surface of the transparent glass substrate 10. The gate electrode 15 is formed in the same layer as the scanning line 11 and the common line 30. A gate insulating film 16 formed so as to cover the scanning line 11 and the common line 30, an island-shaped semiconductor layer 17 formed on the gate insulating film 16 so as to face the gate electrode 15, and the semiconductor A source electrode 18 and a drain electrode 19 are formed on the layer 17 and form a pair formed in the same layer as the signal line 12. Further, a passivation film 20 is formed thereon.

また、前記画素部13は、前記ゲート電極13と同じ層に形成された櫛状または枠状の共通電極32と、前記ゲート絶縁膜16の上層に形成された前記ソース電極18と同じ層に形成されて前記共通電極32とはピッチがずれた状態で形成された櫛状又は枠状の画素電極33で構成される。そして、前記ゲート電極15は前記走査線11に、前記ドレイン電極19は前記信号線12に、前記ソース電極18は前記画素電極33に、前記共通電極32は前記共通線30にそれぞれ接続される。また、前記走査線11の端部に設けられた走査線端子部22は、前記ゲート絶縁膜16及びバッシベーション膜20に形成された開口22aにおいて前記走査線11の端部が露出した構成とされる。同様に、前記信号線12の端部に設けられた信号線端子部23は、前記パッシベーション膜20に形成された開口23aにおいて前記信号線12の端部が露出した構成とされる。さらに、前記共通線30の端部に設けられた共通線端子部31は、前記ゲート絶縁膜16及びバッシベーション膜20に形成された開口31aにおいて前記共通線30の端部が露出した構成とされる。   Further, the pixel portion 13 is formed in the same layer as the comb-shaped or frame-shaped common electrode 32 formed in the same layer as the gate electrode 13 and the source electrode 18 formed in the upper layer of the gate insulating film 16. Thus, the common electrode 32 is composed of a comb-like or frame-like pixel electrode 33 formed with a pitch shifted. The gate electrode 15 is connected to the scanning line 11, the drain electrode 19 is connected to the signal line 12, the source electrode 18 is connected to the pixel electrode 33, and the common electrode 32 is connected to the common line 30. Further, the scanning line terminal portion 22 provided at the end portion of the scanning line 11 is configured such that the end portion of the scanning line 11 is exposed in the opening 22a formed in the gate insulating film 16 and the passivation film 20. The Similarly, the signal line terminal portion 23 provided at the end portion of the signal line 12 is configured such that the end portion of the signal line 12 is exposed in the opening 23 a formed in the passivation film 20. Further, the common line terminal portion 31 provided at the end portion of the common line 30 is configured such that the end portion of the common line 30 is exposed in the opening 31a formed in the gate insulating film 16 and the passivation film 20. The

ここで、前記ゲート電極15と前記走査線11、及び前記共通電極32と共通線30はそれぞれ多層配線構造として構成されており、この実施形態では、下層のTi膜104、その上のAl膜101、その上層のTi膜102、最上層のTiN膜103からなる、TiN/Ti/Al/Ti構造膜とされている。また、前記ドレイン電極19と信号線12、及び前記ソース電極18と画素電極33はそれぞれ一体の多層配線構造として構成されており、この実施形態では、前記走査線11及び共通線30と同様に、下層のTi膜134、その上のAl膜131、その上層のTi膜132、最上層のTiN膜133からなる、TiN/Ti/Al/Ti構造膜とされている。ここでは、上層に第1の実施形態のようなITO膜が存在していないので、走査線11及び信号線12の最上層の膜TiN膜133にITO膜が直接に接することがないのは当然である。   Here, the gate electrode 15 and the scanning line 11, and the common electrode 32 and the common line 30 are each configured as a multilayer wiring structure. In this embodiment, the lower Ti film 104 and the Al film 101 thereon. The TiN / Ti / Al / Ti structure film is composed of the Ti film 102 as the upper layer and the TiN film 103 as the uppermost layer. In addition, the drain electrode 19 and the signal line 12, and the source electrode 18 and the pixel electrode 33 are each configured as an integral multilayer wiring structure. In this embodiment, as with the scanning line 11 and the common line 30, A TiN / Ti / Al / Ti structure film composed of a lower Ti film 134, an Al film 131 thereon, an upper Ti film 132, and an uppermost TiN film 133 is formed. Here, since the ITO film as in the first embodiment does not exist in the upper layer, it is natural that the ITO film does not directly contact the uppermost film TiN film 133 of the scanning line 11 and the signal line 12. It is.

図12〜図15は各工程を説明するための図11と同様の図である。先ず、図12において、透明絶縁性基板10上にTi膜104、Al膜101、Ti膜102、TiN膜103を順次スパッタ法により形成し、TiN/Ti/Al/Ti構造膜を形成する。ここで前記TiN/Ti/Al/Ti構造膜の各膜厚は、50nm/50nm/200nm/50nmの膜厚である。そして、TiN/Ti/Al/Ti構造膜を第1PRでエッチングし、ゲート電極15及びこれにつながる走査線11と、枠型の共通電極32及びこれにつながる共通配線30を形成する。ここで、前記TiN膜103は、反応性スパッタリング法により形成し、ArガスとNガスとの流量比を調整し、窒素が25原子%以上含まれるようにする。この成膜条件は、例えば、第1の実施形態で説明した条件と同じ条件で良い。   12 to 15 are views similar to FIG. 11 for explaining each step. First, in FIG. 12, a Ti film 104, an Al film 101, a Ti film 102, and a TiN film 103 are sequentially formed on the transparent insulating substrate 10 by a sputtering method to form a TiN / Ti / Al / Ti structure film. Here, each thickness of the TiN / Ti / Al / Ti structure film is 50 nm / 50 nm / 200 nm / 50 nm. Then, the TiN / Ti / Al / Ti structure film is etched by the first PR to form the gate electrode 15 and the scanning line 11 connected thereto, the frame-shaped common electrode 32 and the common wiring 30 connected thereto. Here, the TiN film 103 is formed by a reactive sputtering method, the flow rate ratio of Ar gas and N gas is adjusted, and nitrogen is contained at 25 atomic% or more. For example, the film forming conditions may be the same as the conditions described in the first embodiment.

次いで、図13に示すように、全面にゲート絶縁膜16としてSiN膜を400nmの厚さに形成する。また、その上に、真性a−Si膜121を250nmの厚さに、その上にオーミック層としてリンを含むn+型a−Si膜122を50nmの厚さにそれぞれプラズマCVD法により形成する。そして、第2PR工程において、第2のフォトレジスト膜を所要のパターンに形成し、露光、現像した上で、当該第2のフォトレジストをマスクにしてn+型a−Si膜122、真性a−Si膜121を順次ドライエッチングを行い、前記ゲート電極15上にゲート絶縁膜16を介してアイランド状の半導体層17を形成する。 Next, as shown in FIG. 13, a SiN film is formed as a gate insulating film 16 on the entire surface to a thickness of 400 nm. Further, an intrinsic a-Si film 121 having a thickness of 250 nm is formed thereon, and an n + -type a-Si film 122 containing phosphorus as an ohmic layer is formed thereon by a plasma CVD method to a thickness of 50 nm. Then, in the second PR step, a second photoresist film is formed in a required pattern, exposed and developed, and then the n + -type a-Si film 122 and the intrinsic a− are formed using the second photoresist as a mask. The Si film 121 is sequentially dry etched to form an island-shaped semiconductor layer 17 on the gate electrode 15 with the gate insulating film 16 interposed therebetween.

さらに、図14に示すように、その上に、Ti膜134、Al膜131、Ti膜132、TiN膜133をスパッタ法により順次形成し、TiN/Ti/Al/Ti構造膜を前記走査線11の場合と同じ厚さに形成する。そして、形成したTiN/Ti/Al/Ti構造膜を第3PRでエッチングし、ドレイン電極19及びこれにつながる信号線12と、ソース電極18およびこれにつながる枠状の画素電極33とをそれぞれ形成する。ここで、前記TiN膜133は、反応性スパッタリング法により形成し、ArガスとN2ガスとの流量比を調整し、窒素が25原子%以上含まれるようにする。この際の成膜条件も前記走査線の形成時の成膜条件と同じでよい。 Further, as shown in FIG. 14, a Ti film 134, an Al film 131, a Ti film 132, and a TiN film 133 are sequentially formed thereon by a sputtering method, and a TiN / Ti / Al / Ti structure film is formed on the scanning line 11. The same thickness as in the case of. Then, the formed TiN / Ti / Al / Ti structure film is etched by the third PR to form the drain electrode 19 and the signal line 12 connected thereto, the source electrode 18 and the frame-like pixel electrode 33 connected thereto. . Here, the TiN film 133 is formed by a reactive sputtering method, and the flow rate ratio between Ar gas and N 2 gas is adjusted so that nitrogen is contained at 25 atomic% or more. The film forming conditions at this time may be the same as the film forming conditions at the time of forming the scanning lines.

その上で、前記ソース電極18及びドレイン電極19をマスクにして、n+型a−Si膜122をドライエッチングする。このエッチングにより、前記半導体層17においては、前記ドレイン電極19及びソース電極18の間にチャネルギャップが形成され、また前記ドレイン電極19及びソース電極18の直下にn+型a−Si膜122のオーミック層が形成される。これにより、前記TFT14が形成される。 Then, the n + type a-Si film 122 is dry-etched using the source electrode 18 and the drain electrode 19 as a mask. By this etching, in the semiconductor layer 17, a channel gap is formed between the drain electrode 19 and the source electrode 18, and an ohmic contact of the n + -type a-Si film 122 is provided immediately below the drain electrode 19 and the source electrode 18. A layer is formed. Thereby, the TFT 14 is formed.

次いで、図15に示すように、プラズマCVD法により、全面にパッシベーション膜20としてSiN膜を形成する。その後、第4PRにより、前記走査線端子部22、共通線端子部31の各ゲート絶縁膜16とパッシベーション膜20、及び信号線端子部23のパッシベーション膜20を除去して開口22a,31a,23aを形成する。これにより、図11に示した構成となり、各開口22a,31a,23a内に走査線22、共通線30、信号線12の一部が露出され、各端子部22,31,23が形成される。次いで、図示は省略するが、マトリクス配列された画素領域のパッシベーション膜上に配向膜を形成し、アクティブマトリクス基板が形成される。さらに、前記アクティブマトリクス基板上に所要の間隔で対向基板を対向配置し、両者の間隔を封止して液晶を充填することによりアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成される。また、アクティブマトリクス基板の周辺部に配置されている走査線端子部、信号線端子部に対して駆動回路のテープ状端子を接続することでアクティブマトリクス型液晶表示装置への電力供給が可能になり、液晶表示が可能になる。   Next, as shown in FIG. 15, a SiN film is formed as a passivation film 20 on the entire surface by plasma CVD. Thereafter, the gate insulating film 16 and the passivation film 20 of the scanning line terminal portion 22, the common line terminal portion 31, and the passivation film 20 of the signal line terminal portion 23 are removed by the fourth PR, and openings 22a, 31a, and 23a are formed. Form. Accordingly, the configuration shown in FIG. 11 is obtained, and the scanning lines 22, the common lines 30, and the signal lines 12 are partially exposed in the openings 22a, 31a, and 23a, and the terminal portions 22, 31 and 23 are formed. . Next, although not shown, an alignment film is formed on the passivation film in the pixel region arranged in a matrix to form an active matrix substrate. Further, an active matrix liquid crystal display device is completed by disposing a counter substrate on the active matrix substrate at a predetermined interval and sealing the interval between them to fill the liquid crystal. In addition, it is possible to supply power to the active matrix liquid crystal display device by connecting the tape-like terminal of the drive circuit to the scanning line terminal portion and the signal line terminal portion arranged in the peripheral portion of the active matrix substrate. Liquid crystal display becomes possible.

この第2の実施形態においては、走査線11、共通線30、信号線12にそれぞれTiN/Ti/Al/Ti構造膜を採用しているので、第1の実施形態と同様にAlヒロックを抑制することが可能になる。すなわち、第1の実施形態と同様に、TiをTiNとAlの間に形成すると、TiNでは不十分である物理的ヒロック抑制効果が向上する。また、Alの下層にTiを形成すると、Alの結晶性が改善され、マイグレーションが起こり難く、ヒロックを抑制することが理由である。また、走査線端子部22、共通線端子部31、信号線端子部23の各端子部においても、第1の実施形態と同様な接続抵抗のテストを行った結果、図8に示したと同様に、TiN膜の窒素含有%を25%以上とすることで、腐食に対する信頼性の高い走査線接続部を構成することが可能になる。なお、この結果から、TiN膜の膜厚を相違させても、Alヒロックの抑制効果には差が生じないことが確認できる。また、走査線11と信号線12の最上層のTiN膜103に上層膜としてのITO膜111が接することもないので、ITO膜111をエッチングする工程も存在せず、当該TiN膜103がダメージを受けることなく信頼性が確保できることも当然である。   In the second embodiment, the TiN / Ti / Al / Ti structure film is used for each of the scanning line 11, the common line 30, and the signal line 12, so that Al hillocks are suppressed as in the first embodiment. It becomes possible to do. That is, as in the first embodiment, when Ti is formed between TiN and Al, the physical hillock suppression effect, which is insufficient with TiN, is improved. Further, when Ti is formed in the lower layer of Al, the crystallinity of Al is improved, migration is difficult to occur, and hillocks are suppressed. In addition, as a result of the same connection resistance test as that in the first embodiment, the scanning line terminal unit 22, the common line terminal unit 31, and the signal line terminal unit 23 are similarly tested as shown in FIG. By setting the nitrogen content% of the TiN film to 25% or more, it becomes possible to configure a scanning line connection portion with high reliability against corrosion. From this result, it can be confirmed that even if the thickness of the TiN film is varied, there is no difference in the effect of suppressing Al hillocks. Further, since the ITO film 111 as the upper film is not in contact with the uppermost TiN film 103 of the scanning line 11 and the signal line 12, there is no step of etching the ITO film 111, and the TiN film 103 is damaged. It is natural that reliability can be secured without receiving it.

以上の実施形態では、第1の実施形態においてTiN/Ti/Al構造膜の例を示し、第2の実施形態においてTiN/Ti/Al/Ti構造膜の例を示したが、TiN/Al/Ti構造膜を用いることも可能である。特に、このTiN/Al/Ti構造膜を用いた場合のAlヒロックの数を図7に併せて示している。同図から判るように、Alヒロックをほぼ0に抑制することが可能である。また、この構造においても、接続抵抗の低減の両効果が得られることが確認されている。さらに、本発明では、Al膜が純Al、あるいはAl合金で構成される場合においても同様な作用効果が得られることが確認されている。   In the above embodiment, an example of the TiN / Ti / Al structure film is shown in the first embodiment, and an example of the TiN / Ti / Al / Ti structure film is shown in the second embodiment. It is also possible to use a Ti structure film. In particular, FIG. 7 shows the number of Al hillocks when this TiN / Al / Ti structure film is used. As can be seen from the figure, Al hillocks can be suppressed to almost zero. Further, it has been confirmed that both effects of reducing the connection resistance can be obtained also in this structure. Furthermore, in the present invention, it has been confirmed that similar effects can be obtained even when the Al film is composed of pure Al or an Al alloy.

1,1A アクティブマトリクス基板
10 透明絶縁性基板
11 走査線
12 信号線
13 画素部
14 TFT(薄膜トランジスタ)
15 ゲート電極
16 ゲート絶縁膜
17 半導体層(アイランド)
18 ソース電極
19 ドレイン電極
20 パッシベーション膜
21 画素電極
22 走査線端子部
23 信号線端子部
30 共通線
31 共通線端子部
32 共通電極
101 Al膜
102 Ti膜
103 TiN膜
104 Ti膜
111 ITO膜
112 Cr膜
121 真性a−Si膜
122 n+型a−Si膜
131 Al膜
132 Ti膜
133 TiN膜
134 Ti膜

1, 1A active matrix substrate 10 transparent insulating substrate 11 scanning line 12 signal line 13 pixel portion 14 TFT (thin film transistor)
15 Gate electrode 16 Gate insulating film 17 Semiconductor layer (island)
18 Source electrode 19 Drain electrode 20 Passivation film 21 Pixel electrode 22 Scan line terminal part 23 Signal line terminal part 30 Common line 31 Common line terminal part 32 Common electrode 101 Al film 102 Ti film 103 TiN film 104 Ti film 111 ITO film 112 Cr Film 121 Intrinsic a-Si film 122 n + type a-Si film 131 Al film 132 Ti film 133 TiN film 134 Ti film

Claims (8)

透明絶縁性基板上に薄膜トランジスタ及び画素電極が形成されたアクティブマトリクス基板を含むアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記薄膜トランジスタのゲート電極及びこれに接続される走査線は、アルミニウム膜の上層と下層の少なくとも一方にチタン膜が形成され、かつ最上層には窒化チタン膜が形成された多層配線であり、前記走査線の上層側には前記窒化チタン膜に接した透明導電膜が形成されない構造を有し、前記走査線の端子部には前記窒化チタン膜が露呈され、かつ前記窒化チタン膜は窒素濃度が25原子%以上であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。 In an active matrix liquid crystal display device including an active matrix substrate in which a thin film transistor and a pixel electrode are formed on a transparent insulating substrate, the gate electrode of the thin film transistor and a scanning line connected thereto are at least an upper layer and a lower layer of an aluminum film. A multilayer wiring in which a titanium film is formed on one side and a titanium nitride film is formed on the uppermost layer, and a transparent conductive film in contact with the titanium nitride film is not formed on the upper side of the scanning line. The active matrix liquid crystal display device, wherein the titanium nitride film is exposed at the terminal portion of the scanning line, and the titanium nitride film has a nitrogen concentration of 25 atomic% or more. 透明絶縁性基板上に薄膜トランジスタ及び画素電極が形成されたアクティブマトリクス基板を含むアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極及びこれに接続される信号線は、アルミニウム膜の下層、または上層と下層の両方にチタン膜が形成され、かつ最上層には窒化チタン膜が形成された多層配線であり、前記信号線の上層側には前記窒化チタン膜に接した透明導電膜が形成されない構造を有し、前記信号線の端子部には前記窒化チタン膜が露呈され、かつ前記窒化チタン膜は窒素濃度が25原子%以上であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。 In an active matrix liquid crystal display device including an active matrix substrate in which a thin film transistor and a pixel electrode are formed on a transparent insulating substrate, the source electrode, the drain electrode of the thin film transistor, and a signal line connected thereto are a lower layer of an aluminum film, Alternatively, a multilayer wiring in which a titanium film is formed on both the upper layer and the lower layer and a titanium nitride film is formed on the uppermost layer, and a transparent conductive film in contact with the titanium nitride film is formed on the upper layer side of the signal line. An active matrix liquid crystal display device, characterized in that the titanium nitride film is exposed at a terminal portion of the signal line, and the titanium nitride film has a nitrogen concentration of 25 atomic% or more. 透明絶縁性基板上に薄膜トランジスタ及び画素電極が形成されたアクティブマトリクス基板を含むアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記薄膜トランジスタのゲート電極及びこれに接続される走査線は、アルミニウム膜の上層と下層の少なくとも一方にチタン膜が形成され、前記薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極及びこれに接続される信号線は、アルミニウム膜の下層、または上層と下層の両方にチタン膜が形成され、かつ前記走査線と前記信号線の最上層には窒化チタン膜が形成された多層配線であり、前記走査線又は信号線の上層側には前記窒化チタン膜に接した透明導電膜が形成されない構造を有し、前記走査線及び前記信号線の端子部には前記窒化チタン膜が露呈され、かつ前記窒化チタン膜は窒素濃度が25原子%以上であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。 In an active matrix liquid crystal display device including an active matrix substrate in which a thin film transistor and a pixel electrode are formed on a transparent insulating substrate, the gate electrode of the thin film transistor and a scanning line connected thereto are at least an upper layer and a lower layer of an aluminum film. A titanium film is formed on one side, and the source electrode and drain electrode of the thin film transistor and the signal line connected thereto are formed on the lower layer of the aluminum film, or both on the upper layer and the lower layer, and on the scanning line and the signal line. A multilayer wiring in which a titanium nitride film is formed on the uppermost layer of the signal line, and a transparent conductive film in contact with the titanium nitride film is not formed on an upper layer side of the scanning line or the signal line; The titanium nitride film is exposed at the terminal portions of the wires and the signal wires, and the titanium nitride film has a nitrogen concentration. Active matrix liquid crystal display device, characterized in that 5 is at% or more. 前記薄膜トランジスタは、前記ゲート電極と、前記ゲート電極を覆うように形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成された島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された前記ソース電極及びドレイン電極とで構成される逆スタガ型薄膜トランジスタとして構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 The thin film transistor includes the gate electrode, a gate insulating film formed to cover the gate electrode, an island-shaped semiconductor layer formed on the gate insulating film, and a channel gap on the semiconductor layer. 4. The active matrix liquid crystal display device according to claim 1, wherein the active matrix liquid crystal display device is configured as an inverted staggered thin film transistor constituted by the formed source electrode and drain electrode. 前記走査線の多層配線構造膜は、下層から上層に向けて、アルミニウム膜、チタン膜、窒化チタン膜の構造であることを特徴とする請求項1,3,又は4に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 5. The active matrix type liquid crystal according to claim 1, wherein the multilayer wiring structure film of the scanning line has a structure of an aluminum film, a titanium film, or a titanium nitride film from the lower layer to the upper layer. Display device. 前記走査線又は前記信号線の多層配線構造膜は、下層から上層に向けて、チタン膜、アルミニウム膜、窒化チタン膜の構造であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 5. The multilayer wiring structure film of the scanning line or the signal line has a structure of a titanium film, an aluminum film, or a titanium nitride film from a lower layer toward an upper layer. 6. Active matrix liquid crystal display device. 前記走査線又は前記信号線の多層配線構造膜は、下層から上層に向けて、チタン膜、アルミニウム膜、チタン膜、窒化チタン膜の構造であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 5. The multilayer wiring structure film of the scanning line or the signal line has a structure of a titanium film, an aluminum film, a titanium film, or a titanium nitride film from the lower layer to the upper layer. 2. An active matrix liquid crystal display device according to item 1. 前記アルミニウム膜は、アルミニウム、またはアルミニウムを主体とする合金で構成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。

8. The active matrix liquid crystal display device according to claim 1, wherein the aluminum film is made of aluminum or an alloy mainly composed of aluminum.

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JP3362008B2 (en) * 1999-02-23 2003-01-07 シャープ株式会社 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP3670580B2 (en) * 2000-12-20 2005-07-13 シャープ株式会社 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11793044B2 (en) 2019-01-17 2023-10-17 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof

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