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JP2002148659A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Publication number
JP2002148659A
JP2002148659A JP2000349305A JP2000349305A JP2002148659A JP 2002148659 A JP2002148659 A JP 2002148659A JP 2000349305 A JP2000349305 A JP 2000349305A JP 2000349305 A JP2000349305 A JP 2000349305A JP 2002148659 A JP2002148659 A JP 2002148659A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
crystal display
signal line
video signal
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Pending
Application number
JP2000349305A
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English (en)
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卓也 ▲高▼橋
Takuya Takahashi
Masahiro Ishii
正宏 石井
Tsutomu Kasai
勉 笠井
Tetsuya Kawamura
徹也 川村
Katsu Tamura
克 田村
Toshiteru Kaneko
寿輝 金子
Kenichi Kizawa
賢一 鬼沢
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to TW090120397A priority patent/TWI225568B/zh
Priority to KR10-2001-0053288A priority patent/KR100481344B1/ko
Priority to CNB01125369XA priority patent/CN1226662C/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】薄膜トランジスタのチャンネル長が7μm以下
であることと、映像信号線の端子部において異方性導電
フィルムとが直接接触する構造とを可能とする映像信号
線を有する液晶表示装置を提供する。 【解決手段】映像信号線が、クロムを2重量%以上5重
量%以下含有するモリブデン合金、または第1の導電膜
と第2の導電膜からなる積層膜で構成され、前記第1の
導電膜はクロムを2重量%以上5重量%以下含有するモ
リブデンを主成分とする合金であり、前記第2の導電膜
は前記第1の導電膜の上層にあり前記第1の導電膜より
もクロム含有量の小さいモリブデン合金である液晶表示
装置とする。この材料構成の映像信号線により、高ドラ
イエッチング耐性,低抵抗,低ACF接触抵抗,低サイ
ドエッチング量,順テーパ状配線断面形状,積層数2以
下の各要件を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜トランジスタ
(TFT)によって駆動するアクティブマトリクス型液
晶表示装置(AM―LCD)、及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】薄型化・軽量化・高精細化が図れる画像
表示装置として、薄膜トランジスタ駆動液晶表示装置
(TFT―LCD)の市場が拡大している。近年、TFT
―LCDの画面の大型化,高精細化が進行するにつれ、
信号線やその端子の低抵抗化や生産歩留り等に関する要
求はますます厳しくなりつつある。また、生産コストを
低減することも求められている。
【0003】アクティブマトリクス型の液晶表示装置
は、液晶を介して対向配置される各透明基板のうち一方
の透明基板の液晶側の面に、x方向に延在しy方向に並
設される走査信号線とy方向に延在しx方向に並設され
る映像信号線とが形成され、これら各信号線によって囲
まれる矩形状の各領域を画素領域としている。そして、
各画素領域には、一方の側の走査信号線からの走査信号
の供給によって駆動される薄膜トランジスタと、この薄
膜トランジスタを介して一方の側の映像信号線からの映
像信号が供給される画素電極とが備えられている。各画
素の駆動は走査信号および映像信号の供給によってなさ
れ、該走査信号および該映像信号のそれぞれは、画素領
域の集合体として形成される表示部の外側の領域にまで
延在されて形成される走査信号線の端子部および映像信
号線の端子部を通して供給されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】走査信号線および映像
信号線は、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としての機
能をも有する絶縁膜あるいは該薄膜トランジスタの液晶
との直接の接触を回避させる機能をも有する保護膜によ
って被われ、それらの各端子部は絶縁膜あるいは保護膜
に形成された穴開けによって露出されているとともに、
いわゆる電食が発生するのを防止するために該露出面を
主に多結晶相からなるインジウム錫酸化物(pITO、P
oly-crystalline Indium Tin Oxide)によって被覆する
構造のものが知られている。
【0005】ここで、走査信号線には低抵抗であるこ
と、絶縁膜あるいは保護膜に穴開けドライエッチング加
工する際に消失しないようなドライエッチング耐性があ
ること、その端子部においてpITOとのコンタクトが
良好であることが要求される。このため、走査信号線を
構成する材料として、例えばCrMo合金/Cr膜
(“/”は積層を表わし、“/”の左側が上層、右側が
下層とする。以下同様)が用いられてきた。また、映像
信号線にも低抵抗であることと、ドライエッチング耐性
があることと、pITOとのコンタクトが良好であるこ
とが求められ、かつ映像信号線は薄膜トランジスタのソ
ース電極及びドレイン電極と同時に形成されるため、非
晶質シリコンとのコンタクトが良好であることが要求さ
れる。また、エッチング加工時にゲート絶縁膜や非晶質
シリコンとの選択性を確保するためにウェットエッチン
グ加工できることが望ましい。これらのことから、映像
信号線を構成する材料として、例えばCrMo合金/C
r膜が用いられてきた。この配線材料を用いれば、サイ
ドエッチング量を1μm以下に小さくでき、配線断面を
テーパ形状に加工できる。この加工特性により、チャネ
ル長が7μm以下に加工できた良好な特性の薄膜トラン
ジスタを得ることができ、また横電界(IPS、In-Pla
ne Switching)型液晶表示装置の画素電極加工にも適用
できる。
【0006】信号配線には液晶表示装置に搭載されるド
ライバチップによって電圧が印加されるようになってい
るが、その接続部(コンタクト部あるいは端子部)にお
ける接続抵抗にも低抵抗化の要求がある。近年、表示の
高精細化に伴い、コンタクト部の面積が大幅に減少しそ
の接続抵抗が増大する傾向にある。例えば駆動回路の液
晶表示装置に対する搭載方法は従前のTCP(Tape Car
rier Package)方式からCOG(Chip on Glass)方式に
移行してきており、この場合のコンタクト部の面積の大
幅な減少が顕著となる。上述したpITOによって被覆
された信号線の端子部は、接続抵抗の低抵抗化の要求を
満たすものである。また、pITOは透明画素電極とし
ての機能を満たし、該透明画素電極と該端子部被覆は製
造工程上同時に形成される。
【0007】液晶表示装置が更に大型,高精細化する
と、特に走査信号線に対する低抵抗化が要求される。そ
のために、前述のCrMo合金/Cr膜等に替わり、A
lやAl合金を含む走査信号線(以下、アルミ配線とい
う場合もある)が用いられる。また、走査信号線の端子
部においてpITOとのコンタクト特性が求められるた
めにAlやAl合金の上層にMo等を配した配線構造が
用いられる場合が多い。例えば、Zrを2.6 から23
重量%含有するMoZr合金を上層としたMoZr/Al合
金膜では、断面が順テーパ状の好ましいエッチング加工
ができ、しかもMoZr/Al合金膜上の絶縁膜にスル
ーホールを加工する際に必要となるMoZr層のドライエッ
チング耐性が充分である。
【0008】しかし、走査信号線としてアルミ配線を用
い、かつ透明画素電極と端子部被覆としてpITO等を
用いることによって以下の不都合が生じることが確認さ
れた。すなわち、pITOをエッチングにて加工する際
に例えば臭化水素酸(HBr)溶液等の強いハロゲン酸を
用いざるを得ないが、これは信号線を被覆している絶縁
膜(薄膜トランジスタのゲート絶縁膜として機能もさせ
る絶縁膜)および保護膜(薄膜トランジスタの液晶との
直接の接触を回避する絶縁膜)等の欠陥部に浸透してし
まい、結果的にアルミ配線を溶解せしめてしまう。これ
により信号線の断線を引き起こし、ひいては製造歩留ま
りを低下せしめコストの増大の要因となる。
【0009】この信号線の断線対策としては、透明画素
電極と端子部被覆としてpITOの代わりに非晶質相か
らなるITO(aITO、amorphous ITO)、あるい
はインジウム亜鉛酸化物(IZO、Indium Zinc Oxide)
等を用い、これにより、それらの加工に用いるエッチン
グ液として蓚酸((COOH)2)溶液を使用することが考
えられる。蓚酸に対するアルミニウムやアルミニウム合
金の溶解速度は十分に遅く、信号線の断線を引き起こす
程ではないからである。
【0010】しかしながら、このようなa−ITOやI
ZOの選択は駆動回路との接続抵抗が大幅に高くなって
しまい、コンタクト抵抗の低減という当初の目標にほど
遠いものとなってしまうことになる。ちなみに、図14
は、p−ITO,a−ITO,IZOのそれぞれの接触
抵抗を示すグラフである。その横軸は上記各材料に針を
押圧した場合におけるその強さを示し、縦軸はその際に
おける各材料と針との間の接触抵抗を示している。液晶
表示装置において、端子部の信号線に対する駆動回路の
バンプの押圧は前記グラフ中ほぼAの範囲内と考えら
れ、この場合、接触抵抗の低減の観点からすれば、p−
ITOを用いる方がa−ITO,IZOを用いるよりも
極めて効果的であることが判る。
【0011】このa−ITOやIZOの選択による接続
抵抗増大の対策は、a−ITOやIZOによる信号線端
子部の被覆の全部または一部を除去し、信号線のメタル
を露出させることである。ちなみに、図15は種々の材
料と異方性導電フィルム(ACF、Anisotropic Conduc
tive Film)との接触抵抗のデータである。a−ITO
やIZOで被覆された端子と比較して、MoZr/Al
合金膜やCrMo/Cr膜との直接的なコンタクトの方
がACFとの接触抵抗が低くなる。但し、CrMo/C
r膜と異方性導電フィルムの接触抵抗の値は、TCP方
式に比べコンタクト部面積が大幅に減少したCOG方式
に適用できるほど小さくならなかった。一方、走査線に
用いるMoZr/Al合金膜とACFとの接触抵抗は、
COG方式に適用可能な程度小さいものであった。
【0012】従って、本発明が解決しようとする課題
は、以上の事情に鑑み、以下の条件を満たす映像信号
線,ソース電極,ドレイン電極の膜材料を探索すること
にある。 (1)ドライエッチング耐性を有し、絶縁膜にスルーホ
ール加工する工程で消失しないこと。 (2)比抵抗がCrMo/Cr膜と同等、またはそれ以
下であること。 (3)絶縁膜であるSiNと選択性のあるエッチング液
でエッチング加工できること。 (4)良好な特性の薄膜トランジスタを実現するため、
サイドエッチング量を1μm以下にでき、ひいては薄膜
トランジスタのチャネル長を7μm以下にできること。 (5)断面形状をテーパ形状にでき、ひいては横電界型
液晶表示装置の画素電極加工ができること。 (6)ACFとの接触抵抗がCOG方式に適用できる程
度に小さいこと。 (7)膜の積層数が2以下であること。
【0013】なお、上記(6)の条件がなければ、上述
のCrMo/Cr膜が適用できることは以上の議論から
明らかである。また上記(7)の条件がなければ、Mo
合金/Al合金/Mo合金の三層膜が条件を満たす可能
性がある。しかしながら、三層膜をスパッタ成膜するた
めには成膜時間がかかるため、生産性を大きく阻害す
る。また、成膜装置が大掛りになるため設備投資額も大
きくならざるを得ない。従って、本発明では、単層また
は二層の膜材料を探索することにした。
【0014】
【課題を解決するための手段】(1)〜(7)の条件を
満たす膜材料は、2重量%以上5重量%以下のクロムを
含有するモリブデン合金膜、または第1の導電膜と第2
の導電膜からなる積層膜で構成され、第1の導電膜はク
ロムを2重量%以上5重量%以下含有するモリブデンを
主成分とする合金であり、第2の導電膜は第1の導電膜
の上層にあり第1の導電膜よりもクロム含有量の小さい
モリブデン合金である積層膜である。この膜材料を薄膜
トランジスタのソース電極及びドレイン電極に使用すれ
ば性能の優れた薄膜トランジスタとすることができる。
映像信号線に使用すればさらなる効果がある。つまり、
この膜材料を薄膜トランジスタのソース電極及びドレイ
ン電極、及び又は映像信号線に使用すると有効である。
以下、この根拠を示す材料データを示す。
【0015】(3)の条件を満たすことが可能な高融点
金属はMoとCrである。また図15のデータより、A
CFとの接触抵抗はMoベースの合金の方がCrベース
の合金よりも低いと考えられた。従って、Moベースの
合金の範囲で材料探索した。
【0016】図16は、Mo合金のドライエッチング耐
性に及ぼす添加元素の影響を調べたものである。これよ
り、MoへCr,Zr,Hfを添加することによりドラ
イエッチング耐性を高めることがわかる。図17は、S
6 プラズマによるMo合金のドライエッチングレート
と添加元素(Cr,Zr,Hf)量との関係を示す。な
お、絶縁膜であるSiNのドライエッチングレートは
7.3 nm/sである。ここで、映像信号線の材料とし
てはSiNエッチングとの選択比が約7倍以上であるこ
とが望ましく、従ってMo合金のドライエッチングレー
トは0.13nm/s以下であることが求められる。こ
れを満たすMo合金の組成は、MoCr(Cr≧1.5
重量%),MoZr(Zr≧5重量%),MoHf(H
f≧8重量%)である。
【0017】図18は、Mo合金の抵抗率と添加元素
(Cr,Zr,Hf)量との関係を示す。図18(a)
は添加元素がCrのデータであり、(b)は添加元素が
Zr,Hfである。なお、CrMo/Cr膜の抵抗率は
約220nΩ・mである。各元素とも添加量の増加とと
もに抵抗率は高くなるが、上述のドライエッチング耐性
を満たす最小添加元素量において抵抗率を比較すると、
MoZr(Zr=5重量%)膜、及びMoHf(Hf=
8重量%)膜の抵抗率は約300nΩ・mであり、Cr
Mo/Cr膜のそれと比較して充分高い。一方、MoC
r(Cr=1.5重量%)膜は約18nΩ・mでありCr
Mo/Cr膜より低く、MoCr(Cr=5重量%)膜
でも約24nΩ・mでありCrMo/Cr膜の約1.1
倍程度であり同等の抵抗率といえる。以上の議論より、
MoCr(1.5≦Cr≦5重量%)の範囲で以下材料探
索することとした。
【0018】図19は、燐酸−硝酸−酢酸の混酸による
MoCr合金のエッチングレートと添加元素(Cr)量
との関係を示す。エッチングレートには適正範囲があ
る。例えば十数nm/s以上と大きい場合、エッチング
時間が短くなりすぎるため適正なエッチング量制御が不
能になる。また、例えばエッチング時間が2分以上かか
る場合は、レジストの健全性が確保できず正常なパタニ
ングができなくなる場合がある。また、タクトタイムが
長く生産効率の上で好ましくない。MoCr(1.5≦C
r≦5重量%)の範囲では、エッチングレートは8〜1.
7nm/sの範囲内に有り、上記の基準に照らせばほぼ
適正な範囲といえる。MoCr(Cr≧5重量%)の範
囲では、標準的な配線膜厚である200nmをエッチン
グするのに2分以上かかるため、上記の理由から好まし
くない。
【0019】図20は、MoCr合金を燐酸−硝酸−酢
酸の混酸にてエッチング加工した際のサイドエッチング
量を示したものである。MoCr合金のCr含有量の増
加に従ってサイドエッチング量は減少する。ここで、フ
ォトリソグラフィの解像度や現像プロセスを勘案する
と、薄膜トランジスタのチャネル長を7μm以下にする
ためには実施例で後述するようにサイドエッチング量が
1μm以下であることが必要となる。従って、MoCr
合金のCr含有量は2重量%以上が必要である。バラツ
キにも考慮すると2.5重量%以上であることが望まし
い。なお、MoCr合金膜を二層とし、下層を180n
m厚のMo2.5 重量%Cr合金、上層を20nm厚の
Mo1.6 重量%Cr合金とした積層膜でも、サイドエ
ッチング量はMo2.5重量%Cr合金のそれと同程度
であった。
【0020】図21は、MoCr合金を燐酸−硝酸−酢
酸の混酸にてエッチング加工した際の配線断面形状を示
したものである。図21(a)に示すように、MoCr
合金のCr含有量が1.6 重量%の場合は配線断面形状
はほぼ垂直になる。一方、図21(b)に示すように、
Cr含有量が2.5 重量%の場合は約30°のテーパ形
状が得られた。ここで、IPS型の液晶表示装置におい
ては、実施例で後述するように画素電極の配線断面形状
が垂直の場合配向膜のラビング工程に起因した表示ムラ
が生じることが知られている。従って、この用途にはM
o1.6 重量%Crは不適切である。なお、図21
(c)に示すように、MoCr合金膜を二層とし、下層
を180nm厚のMo2.5 重量%Cr合金、上層を2
0nm厚のMo1.6 重量%Cr合金とした積層膜で
も、配線断面形状は約30°のテーパ形状であった。図
21(b)に示したMo2.5重量%Cr合金単層膜と
(c)に示した積層膜とで比較すると、このテーパ角の
面内バラツキは該積層膜の方が小さいが、Mo2.5 重
量%Cr単層膜でも実用上問題無い。
【0021】図15には、Mo2.5 重量%Cr合金膜
のACFとの接触抵抗も示している。この値はCrMo
/Cr膜と比較して十分小さく、pITO被覆膜と比較
しても遜色ない。従って、Mo2.5 重量%Cr合金膜
とACFとを直接コンタクトさせた端子にてCOG実装
を実現できる。
【0022】以上の材料データを総合すると、上述の
(1)〜(7)の条件を満たす膜材料は2重量%以上5
重量%以下のクロムを含有するモリブデン合金膜、また
は第1の導電膜と第2の導電膜からなる積層膜で構成さ
れ、前記第1の導電膜はクロムを2重量%以上5重量%
以下含有するモリブデンを主成分とする合金であり、前
記第2の導電膜は前記第1の導電膜の上層にあり前記第
1の導電膜よりもクロム含有量の小さいモリブデン合金
である積層膜である。これにより、ACFとの接触抵抗
が低く、薄膜トランジスタのチャネル長を7μm以下に
した液晶表示装置が可能になり、横電界型液晶表示装置
の場合はラビング工程に起因した表示ムラが生じない液
晶表示装置が実現できる。
【0023】
【発明の実施の形態】(実施例1) 《等価回路》図2は本発明による液晶表示装置の一実施
例を示す等価回路図である。同図は回路図であるが、実
際の幾何学的配置に対応して描かれている。
【0024】同図において、透明基板SUB1があり、
この透明基板SUB1は液晶を介して他の透明基板SU
B2と対向して配置されている。
【0025】前記透明基板SUB1の液晶側の面には、
図中x方向に延在しy方向に並設されるゲート信号線G
Lと、このゲート信号線GLと絶縁されてy方向に延在
しx方向に並設されるドレイン信号線DLとが形成さ
れ、これら各信号線で囲まれる矩形状の領域が画素領域
となり、これら各画素領域の集合によって表示部ARを
構成するようになっている。
【0026】各画素領域には、一方のゲート信号線GL
からの走査信号(電圧)の供給によって駆動される薄膜
トランジスタTFTと、この薄膜トランジスタTFTを
介して一方のドレイン信号線DLからの映像信号(電圧)
が供給される画素電極PIXが形成されている。
【0027】また、画素電極PIXと前記一方のゲート
信号線GLと隣接する他方のゲート信号線GLとの間に
は容量素子Caddが形成され、この容量素子Cadd
によって、前記薄膜トランジスタTFTがオフした際
に、画素電極PIXに供給された映像信号を長く蓄積さ
せるようになっている。
【0028】各画素領域における画素電極PIXは、液
晶を介して対向配置される他方の透明基板SUB2の液
晶側の面にて各画素領域に共通に形成された対向電極C
T(図示せず)との間に電界を発生せしめるようになっ
ており、これにより各電極の間の液晶の光透過率を制御
するようになっている。
【0029】各ゲート信号線GLの一端は透明基板の一
辺側(図中左側)に延在され、その延在部は該透明基板
SUB1に搭載される垂直走査回路からなる半導体集積
回路GDRCのバンプと接続される端子部GTMが形成
され、また、各ドレイン信号線DLの一端も透明基板S
UB1の一辺側(図中上側)に延在され、その延在部は
該透明基板SUB1に搭載される映像信号駆動回路から
なる半導体集積回路DDRCのバンプと接続される端子
部DTMが形成されている。
【0030】半導体集積回路GDRC,DDRCはそれ
ぞれ、それ自体が透明基板SUB1上に完全に搭載され
たもので、いわゆるCOG(チップオングラス)方式と
称されている。なお、このCOG方式を用いた液晶表示
装置の外観斜視図はたとえば図25に示すようになって
いる。
【0031】半導体集積回路GDRC,DDRCの入力
側の各バンプも透明基板SUB1に形成された端子部G
TM2,DTM2にそれぞれ接続されるようになってお
り、これら各端子部GTM2,DTM2は各配線層を介
して透明基板SUB1の周辺のうち最も端面に近い部分
にそれぞれ配置された端子部GTM3,DTM3に接続
されるようになっている。
【0032】このようなCOG方式における特徴は、各
半導体集積回路GDRC,DDRCの各出力側の各バン
プにおいて、隣接する他のバンプとの間の距離が極めて
小さく形成され、したがって、ゲート信号線GLの各端
子部GTM,ドレイン信号線DLの各端子部DTMにお
いても、隣接する他の端子部との間の距離も極めて小さ
く形成されている。
【0033】このため、各半導体集積回路GDRC,D
DRCの各出力側の各バンプはもちろんのこと、ゲート
信号線GLの各端子部GTM,ドレイン信号線DLの各
端子部DTMにおいてその占有面積が極めて小さく、前
記バンプと端子部GTM,DTMとの接続抵抗の増大が
無視できない状態となっている。
【0034】前記透明基板SUB2は、前記半導体集積
回路が搭載される領域を回避するようにして透明基板S
UB1と対向配置され、該透明基板SUB1よりも小さ
な面積となっている。
【0035】そして、透明基板SUB1に対する透明基
板SUB2の固定は、該透明基板SUB2の周辺に形成
されたシール材SLによってなされ、このシール材SL
は透明基板SUB1,SUB2の間の液晶を封止する機
能も兼ねている。
【0036】なお、上述した説明では、COG方式を用
いた液晶表示装置について説明したものであるが、本発
明はTCP方式のものであっても適用できる。ここで、
TCP方式とは、半導体集積回路がテープキャリア方式に
よって形成されたもので、その出力端子が透明基板SU
B1に形成された端子部に接続され、入力端子が該透明
基板SUB1に近接して配置されるプリント基板上の端
子部に接続されるようなっている。 《画素の構成》図1は透明基板SUB1の一画素領域の
構成を示す平面図であり、図2の点線枠Aに示す部分に
相当する図面である。
【0037】また、図3は図2のIV−IV線における断面
図を示し、透明基板SUB2の断面図をも示している。
【0038】図1において、まず、透明基板SUB1の
液晶側の面に図中x方向に延在しy方向に並設されるゲ
ート信号線GLが形成されている。
【0039】このゲート信号線GLは、この実施例の場
合、2層構造となっており、その下層はAlとNdとの
合金層(以下の説明ではこのような合金層をAl−Nd
と記す場合がある)からなり、上層はMoとZrとの合
金層(以下の説明ではこのような合金層をMo−Zrと
記す場合がある)からなっている。
【0040】このような2層構造としたのは、抵抗値を
大幅に下げることができ、エッチング加工する際にその
断面を順テーパ形状とすることができ、後述するように
ゲート端子GTM,GTM2,GTM3や、ドレイン端
子DTM2,DTM3の接触抵抗を低減する等の効果を
奏する。さらに他の効果も後の説明で明らかとなるであ
ろう。
【0041】そして、このゲート信号線GLをも被って
透明基板SUB1の面にたとえばSiNからなる絶縁膜
GIが形成されている。
【0042】この絶縁膜GIは、後述のドイレン信号線
DLに対してはゲート信号線GLとの層間絶縁膜として
の機能、後述の薄膜トランジスタTFTに対してはその
ゲート絶縁膜としての機能、後述の容量素子Caddに
対してはその誘電体膜としての機能を有するようになっ
ている。
【0043】画素領域の左下においてゲート信号線GL
と重畳する部分において、たとえばa−Siからなるi
型(真性:導電型決定不純物がドープされていない)の
半導体層ASが形成されている。
【0044】この半導体層ASは、その上面にソース電
極およびドレイン電極を形成することによって、前記ゲ
ート信号線の一部をゲート電極とするMIS型の薄膜ト
ラシジスタTFTの半導体層となるものである。
【0045】この薄膜トランジスタTFTのソース電極
SD1およびドレイン電極SD2は、前記絶縁膜GI上
に形成されるドレイン信号線DLと同時に形成されるよ
うになっている。
【0046】すなわち、図中y方向に延在されx方向に
並設されるドレイン信号線DLが形成され、このドレイ
ン信号線DLの一部を前記半導体層ASの上面にまで延
在させて形成することにより、その延在部は薄膜トラン
ジスタTFTのドレイン電極SD2として形成される。
【0047】また、この時、前記ドレイン電極SD2と
離間させて形成された電極がソース電極SD1となる。
このソース電極SD1は後述の画素電極PIXと接続さ
れるもので、その接続部を確保するために、画素領域の
中央側に若干延在させた延在部を有するパターンとなっ
ている。
【0048】なお、ドレイン電極SD2,ソース電極S
D1の半導体層ASとの界面には不純物がドープされた
半導体層が形成され、この半導体層はコンタクト層とし
て機能するようになっている。
【0049】前記半導体層ASを形成した後、その表面
に不純物がドープされた膜厚の薄い半導体層を形成し、
ドレイン電極SD2およびソース電極SD1を形成した
後に、前記各電極をマスクとして、それから露出された
不純物がドープされた半導体層をエッチングすることに
より、上述した構成とすることができる。
【0050】さて、高精細・高性能な液晶表示装置とす
るためには、(A)薄膜トランジスタTFTのオン電流
量増加と、(B)配線負荷低減を同時に実現する必要が
ある。前者(A)は、高精細なほど1走査線あたりの選
択時間が短くなるため、画素電極PXに対し映像信号電
圧を十分に充電するには、オン電流を十分大きくする必
要があるからである。また後者(B)は、高精細なほど
走査信号配線と映像信号配線の交差数が増加することに
よる配線遅延によって画質が劣化するのを防止するた
め、交差部での容量を低減しなければならない。
【0051】これら2つの要求を同時に満たすために本
実施例では、薄膜トランジスタTFTのチャネル長LCH
を7μm以下とすることで実現した。
【0052】図1中に示した画素内において記号TFT
で示した薄膜トランジスタ部において、チャネル長LC
Hは、ドレイン電極SD1とソース電極SD2との間の
距離であり、図中の記号LCHで示される長さである。
また、チャネル幅WCHは、チャネル長LCHと直交す
る方向で、ドレイン電極SD1の長さまたはソース電極
SD2の長さで短い方の長さである。
【0053】薄膜トランジスタTFTのオン電流は、こ
のチャネル長LCHに反比例し、チャネル幅WCHに比
例することが一般的に知られている。オン電流を増加さ
せるには、チャネル長LCHを短くするか、チャネル幅
WCHを広げる方法がある。チャネル幅WCHを広げた
場合には、ドレイン電極SD1やソース電極SD2の面
積も同時に増加するので、走査信号配線とのオーバラッ
プ面積が増加し、配線負荷容量が増大するという副作用
が発生する。これは、前述の(B)に反する。そこで、
(B)も両立するためには、チャネル長LCHを短くす
る方が好ましいことがわかる。具体的には、7μm以下
とする必要がある。
【0054】このチャネル長LCHは、次のように決定
される。本実施例では、後述するように一般的なホトリ
ソグラフィにより配線パターンを作成する。よって、ま
ずSD1やSD2の材料となる金属膜をスパッタリング
等で基板一面に形成した後、ホトレジストを塗布・露光
・現像して、トランジスタTFTの形を作る。このと
き、ホトレジストによって形成されたチャネル長LCH
に対応する部分の長さをLCHR(図示せず)とする。そ
の後、ウェットエッチングによりレジストで覆われてい
ない部分を除去するが、ホトレジストのパターンから幾
分かサイドエッチングが進行する。このサイドエッチン
グにより、出来上がりのSD1やSD2のパターンは、
レジストの形状よりこの分だけ小さいものとなる。した
がって、この分だけチャネル長LCHが広がることにな
る。サイドエッチング量をSELとすると、LCHは次
の式1から計算される長さとなる。
【0055】
【式1】 LCH=LCHR+SEL×2 …式1 ここでLCHRは、ホトリソグラフィにおける露光装置
の解像能力により最小の寸法がほぼ決まっている。液晶
表示装置を製造する装置の場合この解像能力は、その基
板サイズにもよるが、0.5 から4μmである。特に、
大型高精細の液晶表示装置を高スループットで生産可能
とするためには、基板サイズが550mm×650mm以上
となり、その場合の解像能力は、4μm程度となる。ま
たこの値は、製造ライン内に存在する異物によってSD
1とSD2がショートするといったパターンニング不良
による点欠陥不良を防止するため、解像能力に依らずあ
る程度大き目の値とする場合もある。
【0056】この上で、チャネル長LCHを7μm以下
とするためには、サイドエッチング量SELをある程度
小さくしかもばらつきを抑える必要があるため、SD1
とSD2で使用する材料を適切に選択する必要がある。
2重量%以上5重量%以下のクロムを含有するモリブデ
ン合金膜、または第1の導電膜と第2の導電膜からなる
積層膜で構成され、前記第1の導電膜はクロムを2重量
%以上5重量%以下含有するモリブデンを主成分とする
合金であり、前記第2の導電膜は前記第1の導電膜の上
層にあり前記第1の導電膜よりもクロム含有量の小さい
モリブデン合金である積層膜(以下の説明ではこのよう
な合金層をMo−Crと記す場合がある)は、サイドエ
ッチング量が小さい材料であり、このSD1,SD2の
用途に適する。また、Mo−Crは、その抵抗率がCr
と同等であり、後述するようにドレイン端子DTMの接
触抵抗を低減する等の効果を奏する。さらに他の効果も
後の説明で明らかとなるであろう。
【0057】そして、このようにドレイン信号線DL
(ドレイン電極SD2,ソース電極SD1)が形成され
た透明基板SUB1の表面には、該ドレイン信号線DL
等をも被ってたとえばSiNからなる保護膜PSVが形
成されている。
【0058】この保護膜PSVは薄膜トランジスタTF
Tの液晶との直接の接触を回避するため等に設けられる
もので、前記薄膜トランジスタTFTのソース電極SD
1の延在部の一部を露出させるためのコンタクトホール
CHが形成されている。
【0059】また、この保護膜PSVの上面には画素領
域の大部分を被ってたとえばIZO(Indium−Zinc−Ox
ide)膜からなる透明の画素電極PIXが形成されてい
る。
【0060】この画素電極PIXは、保護膜PSVの前
記コンタクトホールCHをも被うようにして形成され、
これにより薄膜トランジスタTFTのソース電極SD1
と接続されるようになっている。
【0061】さらに、このように画素電極PIXが形成
された透明基板SUB1の表面には、該画素電極PIX
をも被って配向膜ORI1が形成されている。この配向
膜ORI1はたとえば樹脂からなり、その表面には一定
方向にラビング処理がなされている。この配向膜ORI
1は液晶LCと接触するようになっており、この配向膜
ORI1によって該液晶LCの初期配向方向を決定する
ようになっている。
【0062】そして、透明基板SUB1の液晶LCと反
対側の面には、偏光板POL1が被着されている。
【0063】一方、透明基板SUB2の液晶側の面に
は、各画素領域を画するようにしてブラックマトリック
スBMが形成されている。
【0064】このブラックマトリックスBMは、外来の
光が薄膜トランジスタTFTに照射するのを回避させる
ためと、表示のコントラストを良好にするために設けら
れている。
【0065】さらに、ブラックマトリックスBMの開口
部(光が透過する領域となり、実質的な画素領域とな
る)には各画素領域に対応した色を有するカラーフィル
タFILが形成されている。
【0066】このカラーフィルタFILは、たとえばy
方向に並設される各画素領域において同色のフィルタが
用いられ、x方向の各画素領域毎にたとえば赤(R),
緑(G),青(B)のフィルタが順番に繰り返されて配
列されている。
【0067】このようにブラックマトリックスBMおよ
びカラーフィルタFILが形成された透明基板SUB2
の表面には該ブラックマトリックスBM等をも被ってた
とえば塗布等により形成された樹脂からなる平坦化膜O
Cが形成され、その表面に該ブラックマトリックスBM
およびカラーフィルタFILによる段差が顕在されない
ようになっている。
【0068】そして、この平坦化膜OCの表面には各画
素領域に共通にたとえばITOからなる対向電極CTが
形成されている。
【0069】この対向電極CTは各画素領域における画
素電極PIXとの間に映像信号(電圧)に対応した電界
を発生せしめ、これら各電極との間の液晶LCの配向方
向を制御し前述した偏光板POL1と後述する偏光板P
OL2との適切な組合せによって光透過率を制御するよ
うになっている。
【0070】さらに、このように対向電極CTが形成さ
れた透明基板SUB2の表面には、該対向電極CTをも
被って配向膜ORI2が形成されている。この配向膜OR
I2はたとえば樹脂からなり、その表面には一定方向にラ
ビング処理がなされている。この配向膜ORI2は液晶
と接触するようになっており、この配向膜ORI2によ
って該液晶LCの初期配向方向を決定するようになって
いる。
【0071】そして、透明基板SUB1の液晶LCと反
対側の面には、偏光板POL2が被着されている。 《端子部の構成》図4は前記ドレイン端子部DTMの構
成を示す図で、図4(a)は並設されて形成される複数
のドレイン端子部DTMのうち2個を示した平面図を、
図4(b)は図4(a)のb−b線における断面図を示し
ている。
【0072】まず、透明基板SUB1の表面には、表示
部ARから延在されたドレイン信号線DLが形成されて
いる。
【0073】このドレイン信号線DLは、上述したよう
に、2重量%以上5重量%以下のクロムを含有するモリ
ブデン合金膜、または第1の導電膜と第2の導電膜から
なる積層膜で構成され、前記第1の導電膜はクロムを2
重量%以上5重量%以下含有するモリブデンを主成分と
する合金であり、前記第2の導電膜は前記第1の導電膜
の上層にあり前記第1の導電膜よりもクロム含有量の小
さいモリブデン合金である積層膜(以下Mo−Crと記
す)からなっている。
【0074】このドレイン信号線DLは最初にSiNか
らなる保護膜PSVによって被われた状態となっている
が、その端子部の形成領域における孔開けによって、該
保護膜PSVから露出されている。
【0075】なお、この場合の保護膜PSVの孔開けは
フッ素系ドライエッチングガスによって行うことが好ま
しい。ドライエッチングはウェットエッチングに比べて
加工精度や処理時間制御性に優れており端子部の孔開け
や画素部のコンタクトホール等の加工に有利である。ま
た、ドレイン信号線DLのMo−Crは耐ドライエッチ
ング性が高く、エッチングの際に除去されることがない
からである。
【0076】端子部の形成領域におけるMo−Cr信号
線DLの露出部には、その中央を除く周辺にたとえばI
ZO(Indium−Zinc−Oxide)膜からなる導電性の酸化膜
ECOが積層されている。
【0077】換言すれば、導電性の酸化膜ECOは、孔
の周辺の保護膜PSVに形成され、該孔の保護膜PSV
の各側壁に及び、ドレイン信号線DL上にまで到ってい
るが、該孔によって露出されたドレイン信号線DLの中
央部は該導電性の酸化膜ECOが形成されないようになっ
ている。
【0078】すなわち、ドレイン信号線DLの端子部の
中央においては、導電性の酸化物ECOを介することな
く、接続されるべく他の電極と直接に電気的な接続が図
れるようになっている。
【0079】そして、このように構成される各端子部D
TMは、図5に示すように、異方性導電膜(シート)A
CFを介して半導体集積回路DDRCのバンプBUPと
接続されるようになっている。ここで、異方性導電膜A
CFは多数の導電性粒子が含有されたシート状の樹脂膜
からなり、前記端子部DTM群と半導体集積回路DDRCの
間に介在させてある一定の圧力を加えることにより、該
バンプBUPと端子部DTMの導電部材(一部において
前記導電性の酸化膜ECO、他の部分においてMo−C
r)は前記導電性粒子を介して電気的に接続されるよう
になる。
【0080】すなわち、前記異方性導電膜(シート)A
CFは該端子部DTMにおいてドレイン信号線DLを構
成する導電部材と直接に(換言すれば導電性の酸化膜E
COを介在させずに)接続される領域を有することにな
り、その接続抵抗を大幅に低くできるようになる。Mo
−CrとITOやIZO等のような導電性の酸化膜EC
Oとの電気的な接続抵抗は比較的小さくなることが確か
められている。ドレイン信号線DLをMoを0から50
重量%含むCrを主成分とする合金(以下Cr−Mo)
とした場合には、このCr−MoとITOやIZO等の
ような導電性の酸化膜ECOとの電気的な接続抵抗は比
較的大きくなりCOG実装が困難になる。
【0081】そして、端子部DTMの周辺に形成されて
いる導電性の酸化物ECOは、たとえ端子部の中央を覆
うことなく形成されていても、該端子部DTMにおける
電食の発生を充分に回避できるようになる。
【0082】また、異方性導電膜の樹脂は、透明基板S
UB1ともう一方の固定されるべきもの(この場合、半
導体集積回路やフレキシブルプリント回路基板等)を接
着すると共に、電食の原因となり得る湿気を端子部分へ
侵入するのをある程度防止するといった役割を果たす。
【0083】図6は、並設されている各ドレイン端子部
DTMのうち2個のドレイン端子部DTMとこれら各ド
レイン端子部DTMに接続される半導体集積回路DDR
Cの各バンプBUPとを示した図である。なお、これら
の間には異方性導電膜ACFが介在されていることは上
述したとおりである。
【0084】ドレイン端子部DTMの電食は、隣接する
他の端子部DTMとの間にたとえば水等の電解液EAが
存在し該端子部DTMと他の端子部DTMとの電位差に
基づく電界Eによる酸化現象である。このことから、各
ドレイン端子部DTMの周辺に導電性の酸化膜ECOを
存在させることによってのみ、該酸化膜ECOはそれ自
体酸化されていることから前記酸化のストッパー役とな
り、その酸化膜ECOによって囲まれたドレイン端子部
DTMの中央部(導電性の酸化膜が覆われていない部
分)におけるドレイン信号線DLの酸化を阻止できるか
らである。
【0085】また、ドレイン信号線DLはMo−Crか
ら形成されているが、このMo−CrとITOやIZO
等のような導電性の酸化膜ECOとの電気的な接続抵抗
は比較的小さくなることが確かめられており、この観点
からしても、ドレイン信号線DLの端子部DTMと他の
電極との接続抵抗を全体として低くすることができるよ
うになる。
【0086】なお、この実施例では、ドレイン端子部D
TMの構成について説明したものである。それ以外の端
子部、すなわち、半導体集積回路DDRCの入力側の端
子部DTM2,この端子部DTM2に配線層を介して接
続される端子部DTM3,ゲート端子部GTM、半導体
集積回路GDRCの入力側の端子部GTM2,この端子
部GTM2に配線層を介して接続される端子部GTM3
においても、その中央において金属膜導電性の酸化物E
COを介することなくゲート信号線または配線層と接続
される構造が適用される。これらの端子の場合、ゲート
信号線や配線層はMo−Zr/Al−Ndの積層体から
なる。Mo−ZrとITOやIZO等のような導電性の
酸化膜ECOとの電気的な接続抵抗は比較的小さくなる
ことが確かめられている。 《製造方法》次に、上述した液晶表示装置の透明基板S
UB1側の製造方法の一実施例について図7ないし図9
を用いて説明する。同図において、中央の文字は工程名
の略称であり、左側は図に示す薄膜トランジスタTFT
部分、右側は図4に示すドレイン端子部DTMの断面形
状で観た加工の流れを示す。
【0087】工程B,工程Dを除き工程A〜工程Fは各
写真処理に対向して区分けしたもので、各工程のいずれ
の断面図も写真処理後の加工が終わりフォトレジストを
除去した段階を示している。ここで、写真処理とは本説
明ではフォトレジストの塗布からマスクを使用した選択
露光を経てそれを現像するまでの一連の作業を示すもの
とし、繰返しの説明は避ける。以下区分けした工程に従
って説明する。
【0088】工程A,図7 AN635ガラス(商品名)からなる透明基板SUB1
上に膜厚が2000ÅのAl−Nd層をスパッタリング
により形成し、さらに連続して膜厚が400ÅのMo−
Zr層をスパッタリングにより形成する。写真処理後、
燐酸,硝酸,酢酸,純水,フッ化アンモニウムなどから
なるエッチング液でMo−Zr層とAl−Nd層を一括
でかつ選択的にエッチングする。
【0089】これにより、ゲート電極GT,ゲート信号
線GL,ゲート端子GTM、半導体集積回路GDRCの
入力側の端子部GTM2、この端子部GTM2に配線層
を介して接続される端子部GTM3半導体集積回路DD
RCの入力側の端子部DTM2、この端子部DTM2に
配線層を介して接続される端子部DTM3を形成する。
【0090】工程B,図7 プラズマCVD装置にアンモニアガス,シランガス,窒
素ガスを導入して、膜厚が3500Åの窒化Si膜を設
け、プラズマCVD装置にシランガス,水素ガスを導入
して、膜厚が1200Åのi型非晶質Si膜を形成した
後、プラズマCVD装置に水素ガス,ホスフィンガスを
導入して、膜厚が300ÅのN(+)型非晶質Si膜を
形成する。
【0091】工程C,図7 写真処理後、ドライエッチングガスとしてSF6,CC
4を使用してN(+)型非晶質Si膜,i型非晶質S
i膜を選択的にエッチングすることにより、i型半導体
層ASの島を形成する。
【0092】工程D,図8 膜厚が2000ÅのMoCrからなる導電膜d3をスパ
ッタリングにより形成する。写真処理後、導電膜d3を
工程Aと同様な液でエッチングし、ドレイン信号線D
L,ソース電極SD1,ドレイン電極SD2,ドレイン
端子DTMを形成する。
【0093】上述したように、MoCrとは、2重量%
以上5重量%以下のクロムを含有するモリブデン合金
膜、または第1の導電膜と第2の導電膜からなる積層膜
で構成され、前記第1の導電膜はクロムを2重量%以上
5重量%以下含有するモリブデンを主成分とする合金で
あり、前記第2の導電膜は前記第1の導電膜の上層にあ
り前記第1の導電膜よりもクロム含有量の小さいモリブ
デン合金である積層膜である。ここで、導電膜d3はた
とえばMoZr/AlNd/MoZrからなる三層膜で
あってもよいが、長い成膜時間を要するため生産性が悪
いことや、その成膜に必要な成膜装置が大掛かりになり
設備投資が大きくなることを考慮すると好ましくない。
【0094】つぎに、ドライエッチング装置にCC
4,SF6を導入して、N(+)型半導体層d0を選択
的に除去する。
【0095】工程E、図8 プラズマCVD装置にアンモニアガス,シランガス,窒
素ガスを導入して、膜厚が0.4 μmの窒化Si膜を形
成する。写真処理後、ドライエッチングガスとしてSF
6を使用して窒化Si膜を選択的にエッチングすること
によって、保護膜PSVおよび絶縁膜GIをパターニン
グする。ここで、MoZrやMoCrは充分なドライエ
ッチング耐性を有しているためSF6によるドライエッ
チングで消失することはなく、窒化Si膜の選択エッチ
ングが可能になる。
【0096】工程F,図9 膜厚が1150ÅのIZO膜(Indium−Zinc−Oxide)か
らなる透明導電膜i1をスパッタリングにより形成す
る。写真処理後、エッチング液として蓚酸を主成分とす
る水溶液で透明導電膜i1を選択的にエッチングするこ
とにより、ゲート端子部GTMの最上層、ドレイン端子
部DTMの最上層を形成する。
【0097】なお、ここでは、透明導電膜i1としてI
ZOを使用したが、代わりに非晶質のITO膜を使用し
てもよい。
【0098】エッチング液として蓚酸の水溶液を使用す
ることにより、他の信号線で使用しているAl合金,M
o合金,Cr合金等を溶解させずにIZOや非晶質IT
Oを加工できた。この結果として、端子部GTMやDT
M等で露出しているMo合金等を溶解させることなく形
成でき、また、保護膜PSV等に欠陥があっても配線を
溶解させることなく高歩留まりで製造できる。 (実施例2)図10には、透明基板SUB1の上に形成
されたバスラインGBL,DBLにより半導体集積回路
GDRC,DDRC間で表示データや半導体集積回路GD
RCの駆動電源電圧を電気的に接続した簡略なCOG実装
(データ転送方式と呼ぶ)の例を示す。
【0099】図10において、ゲート半導体集積回路用
フレキシブルプリント回路GFPCから供給された走査
信号とゲート半導体集積回路GDRCの駆動電源電圧
は、ゲートパワーバスライン及び走査信号用バスライン
GBLを介してゲート半導体集積回路GDRCに供給さ
れる。順次隣のゲート半導体集積回路GDRCにそのデ
ータを転送しながら、各ゲート半導体集積回路GDRC
に信号を書き込む。
【0100】ドレイン信号線側では負荷が大きいため、
ドレイン半導体集積回路DDRCの駆動電源電圧はパワ
ー供給用フレキシブルプリント回路PFPCからパワー
バスラインPBLを介して供給される。映像信号は、映
像信号用フレキシブルプリント回路DFPCから供給さ
れ、映像信号用バスラインDBLを介してドレイン半導
体集積回路DDRCに供給される。順次隣のドレイン半
導体集積回路DDRCにそのデータを転送しながら、ド
レイン半導体集積回路DDRCに信号を書き込む。
【0101】ゲート半導体集積回路GDRCに給電する
信号線のうち、駆動電源などについては負荷が大きいた
め、ドレイン側で設けたパワー供給用フレキシブルプリ
ント回路PFPCと同様なフレキシブルプリント回路を
設ける場合もある。ただし、その場合でも従来方式より
も信号線数が少なくなるので、フレキシブルプリント回
路幅を小さくでき、コストを低減できる。
【0102】以上に述べたデータ転送方式は、半導体集
積回路GDRC,DDRCのバンプBUPと各端子GT
M,GTM2,GTM3,DTM,DTM2,DTM3
との接触抵抗を低くし、かつバスラインGBL,DBL
の抵抗を低くすることにより実現できる。上述したよう
に本実施例では、バスラインGBL,DBLを低抵抗な
MoZr/AlNdで構成し、GTM,GTM2,GT
M3,DTM2,DTM3をMoZrとACFとが直接
接触する構成とし、DTMをMoCrとが直接接触する
構成とすることにより低接触抵抗としたため以上のデー
タ転送方式を実現することができた。
【0103】本方式を採用することで、ゲート側FPC
をなくし、ドレイン側のFPC幅を最小限にすること
で、接続の信頼性を大幅に向上するとともに、ディスプ
レイの狭額縁化を図る事が出来る。さらにFPCを小さ
くすることで、その製造コストの削減が可能となる。 (実施例3)端子部の周辺に導電性の酸化膜ECOを積
層させる構成は、たとえば各ゲート信号線GLのそれぞ
れの端子部の全部に、あるいは各ドレイン信号線DLの
それぞれの端子部の全部に適用させるようにしてもよ
い。
【0104】しかし、近接して並設される各端子部にお
いて、たとえば一つ置きの各端子部に上記構成を採用
し、他の残りの端子部には導電性の酸化膜を形成しない
ようにしてもよい。
【0105】端子部の電食は隣接する他の端子部との間
に電解液が存在し該端子部に電位差が生じた際に生じる
酸化反応であることを考慮すると、一方の端子部におい
て、該酸化反応を生じさせることのない要素(この実施
例では導電性の酸化膜)を備えさせることで充分な効果
を得ることができるからである。
【0106】このことから、各端子部の周辺に導電性の
酸化膜ECOが形成されていない端子部があり、それに
隣接する両脇の他の端子部において導電性の酸化膜EC
Oを該端子部の周辺に形成させる構成としてもよい。
【0107】また、近接して並設される各端子部におい
て、導電性の酸化膜を形成しなくてもよい場合がある。
これは、近接する端子間にかかる平均電界がほぼ0にな
る場合である。具体的には、たとえば交流信号を呈する
映像信号の出力端子同士や、他には半導体集積回路に与
える信号のうちデジタル信号データ用端子同士等が考え
られる。 (実施例4)上述した実施例では、画素の構成としてい
わゆる縦電界方式のものを説明したものであるが、これ
に限定されることなくたとえば横電界方式のものであっ
ても適用できることはもちろんである。
【0108】図11は、横電界方式の液晶表示装置の画
素の構成の一実施例を示す平面図である。
【0109】この方式は、画素電極PXが形成された側
の透明基板SUB1の液晶側の面に対向電極CTが形成
され、これら各電極はそれぞれストライプ状(この図で
は図中y方向に延在している)のパターンをなし交互に
配置されている。
【0110】画素電極PXと対向電極CTは絶縁膜を介
して異なる層に形成され、これの間に発生する電界のう
ち透明基板SUB1とほぼ平行な成分を有する電界によ
って液晶の光透過率を制御するようになっている。
【0111】なお、各電極ともその延在方向に複数の屈
曲部を有するのは、画素電極PXと対向電極CTの間に
発生する電界の方向が異なる2つの領域を形成せしめ、
表示面に対して異なる方向から観察した場合に色調の変
化が生じるのを回避するいわゆるマルチドメイン方式を
採用しているからである。
【0112】なお、各画素領域はx方向に延在しy方向
に並設されるゲート信号線GLとy方向に延在しx方向
に並設されるドレイン信号線DLによって囲まれた領域
に形成され、一方のドレイン信号線DLは薄膜トランジ
スタTFTを介して画素電極PXに接続されていること
は図1と同様の構成となっているが、各対向電極CTに
対向電圧信号を供給するための対向電圧信号線CLが新
たに形成されているところが異なっている。
【0113】このとき、画素電極PX,ドレイン信号線
DL,トランジスタ部のソース電極SD1,ドレイン電
極SD2は、2重量%以上5重量%以下のクロムを含有
するモリブデン合金膜、または第1の導電膜と第2の導
電膜からなる積層膜で構成され、前記第1の導電膜はク
ロムを2重量%以上5重量%以下含有するモリブデンを
主成分とする合金であり、前記第2の導電膜は前記第1
の導電膜の上層にあり前記第1の導電膜よりもクロム含
有量の小さいモリブデン合金である積層膜(Mo−C
r)で構成される。Mo−Crを採用することにより、
そのサイドエッチング量SELをある程度小さくでき、
チャネル長LCHを7μm以下と小さくできることは上
述した。
【0114】また、横電界方式の場合には、次の点に注
意する必要がある。
【0115】画素電極PXの断面形状が悪化、具体的に
は、テーパ形状が切り立ったような場合には、その電極
の脇がラビングされない場合がある。これは、黒表示時
にその部分で光漏れとなり、コントラスト低下という表
示品質上の不具合を引き起こす。図12は、図11とは
構成が若干異なるが横電界方式の画素であり、黒表示時
の光学顕微鏡観察結果である。このように画素電極PX
の脇が白く光っていることがわかる(図中LKで指
示)。図13は、この画素電極PXの断面形状(電子顕
微鏡観察結果)である。このように切り立った部分があ
る配線では、脇が白く光ることがわかる。ところが、本
実施例においては画素電極PXをMo−Crで構成して
おり、前述のように断面形状が順テーパ状に形成される
ことから、コントラスト低下という不具合を対策でき
た。
【0116】本発明に関するいくつかの実施例が表示さ
れ且つ記載されたが、これらはこれら自体に限定される
ものでなく、当業者の知り得る範囲で多用に変形又は改
善されるものでもあり、その請求の範囲は以上に示され
且つ記載された詳細に限定されるものでなく上記変形及
び改善を包含するものでもある。
【0117】
【発明の効果】本発明により良好な特性の液晶表示装置
が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の画素の構成の一実
施例を示す要部平面図である。
【図2】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す等
価回路を示す図である。
【図3】図1のIV−IV線における断面図である。
【図4】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す要
部(端子部)構成図である。
【図5】本発明による液晶表示装置の端子部と半導体集
積回路のバンプとの接続構成を示す断面図である。
【図6】端子部とこれに隣接する他の端子部との間に生
じる電界によって端子部に電食が発生する原理を示した
説明図である。
【図7】本発明による液晶表示装置の製造方法の一実施
例を示す工程図で、図8,図9と一体となった図面であ
る。
【図8】本発明による液晶表示装置の製造方法の一実施
例を示す工程図で、図7,図9と一体となった図面であ
る。
【図9】本発明による液晶表示装置の製造方法の一実施
例を示す工程図で、図7,図8と一体となった図面であ
る。
【図10】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す
レイアウトを示す図である。
【図11】本発明による液晶表示装置の画素の構成の一
実施例を示す平面図である。
【図12】液晶表示装置の表示欠陥の例を示す写真であ
る。
【図13】図12の表示欠陥を示す液晶表示装置の画素
電極断面の例を示す写真である。
【図14】液晶表示装置の映像信号線候補材料の特性デ
ータ示す図である。
【図15】液晶表示装置の映像信号線候補材料の特性デ
ータ示す図である。
【図16】液晶表示装置の映像信号線候補材料の特性デ
ータ示す図である。
【図17】液晶表示装置の映像信号線候補材料の特性デ
ータ示す図である。
【図18】液晶表示装置の映像信号線候補材料の特性デ
ータ示す図である。
【図19】液晶表示装置の映像信号線候補材料の特性デ
ータ示す図である。
【図20】液晶表示装置の映像信号線候補材料の特性デ
ータ示す図である。
【図21】液晶表示装置の映像信号線候補材料の特性デ
ータ示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/786 H01L 29/78 612C 616V (72)発明者 笠井 勉 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 川村 徹也 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 田村 克 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 金子 寿輝 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 鬼沢 賢一 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 2H092 GA51 GA60 JA26 JA34 JA37 JA41 JB22 JB31 JB52 JB58 KA05 KB04 KB13 MA05 MA08 MA13 MA18 NA04 NA16 NA25 NA27 PA06 PA08 4M104 AA01 AA10 BB02 BB16 BB36 CC01 DD08 DD17 DD37 DD64 DD72 EE05 EE17 FF03 FF09 FF13 GG08 GG20 5C094 AA05 AA14 BA03 BA43 CA19 EA04 EA05 EB02 5F033 GG04 HH10 HH20 HH38 JJ01 JJ38 KK20 MM05 MM08 MM19 NN12 PP15 PP33 QQ07 QQ08 QQ09 QQ11 QQ19 QQ24 QQ34 RR06 SS15 VV15 WW01 WW04 5F110 AA03 AA26 BB01 CC07 DD02 EE06 EE14 EE23 EE37 FF03 FF30 GG02 GG15 GG24 GG28 GG35 GG45 HK06 HK09 HK16 HK22 HK25 HK35 HL07 HM03 HM19 NN02 NN04 NN24 NN35 NN72

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の基板と、前記一対の基板に挟持され
    た液晶層と、前記一対の基板の一方に形成される複数の
    走査信号線と、前記走査信号線とマトリクス状に交差す
    る複数の映像信号線と、前記走査信号線と前記映像信号
    線との交点付近に形成された薄膜トランジスタと、前記
    薄膜トランジスタに接続された画素電極とを有する液晶
    表示装置において、 前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極、
    及び前記映像信号線はクロムを2重量%以上5重量%以
    下含有するモリブデン合金で構成した液晶表示装置。
  2. 【請求項2】請求項1の液晶表示装置において、前記薄
    膜トランジスタのチャンネル長が7μm以下であること
    特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2の液晶表示装置において、
    前記映像信号線の端子部において前記モリブデン合金と
    異方性導電フィルムとが直接接触する構造を有すること
    を特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1から3のいずれかに記載の液晶表
    示装置において、前記走査信号線はアルミニウムまたは
    アルミニウム合金を含み、前記画素電極は主に非晶質相
    からなるインジウム錫酸化物またはインジウム亜鉛酸化
    物で構成されることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項5】請求項1から4のいずれかに記載の液晶表
    示装置において、前記走査信号線はアルミニウムまたは
    アルミニウム合金を下層とし、2.6 重量%以上23重
    量%以下のジルコニウムを含有するモリブデン合金を上
    層とする積層膜で構成され、前記画素電極は主に非晶質
    相からなるインジウム錫酸化物またはインジウム亜鉛酸
    化物で構成されることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】請求項1から5のいずれかに記載の液晶表
    示装置において、ドライバチップがCOG(Chip on Gl
    ass)方式で実装されることを特徴とする液晶表示装
    置。
  7. 【請求項7】請求項6の液晶表示装置において、前記ド
    ライバチップ間で表示データや基準電位の少なくとも一
    部が電気的に接続され、かつ前記一対の基板の内、前記
    薄膜トランジスタを有する方の基板の上に形成された配
    線を前記接続の一部として用いることを特徴とする液晶
    表示装置。
  8. 【請求項8】一対の基板と、前記一対の基板に挟持され
    た液晶層と、前記一対の基板の一方に形成される複数の
    走査信号線と、前記走査信号線とマトリクス状に交差す
    る複数の映像信号線と、前記走査信号線と前記映像信号
    線との交点付近に形成された薄膜トランジスタと、前記
    薄膜トランジスタに接続された画素電極とを有する液晶
    表示装置において、 前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極、
    及び前記映像信号線は第1の導電膜と第2の導電膜から
    なる積層膜で構成され、前記第1の導電膜はクロムを2
    重量%以上5重量%以下含有するモリブデンを主成分と
    する合金であり、前記第2の導電膜は前記第1の導電膜
    の上層にあり前記第1の導電膜よりもクロム含有量の小
    さいモリブデン合金であることを特徴とする液晶表示装
    置。
  9. 【請求項9】請求項8の液晶表示装置において、前記薄
    膜トランジスタのチャンネル長が7μm以下であること
    を特徴とする液晶表示装置。
  10. 【請求項10】請求項8又は9の液晶表示装置におい
    て、前記映像信号線の端子部において前記モリブデン合
    金と異方性導電フィルムとが直接接触する構造を有する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  11. 【請求項11】請求項8から10のいずれかに記載の液
    晶表示装置において、前記走査信号線はアルミニウムま
    たはアルミニウム合金を含み、前記画素電極は主に非晶
    質相からなるインジウム錫酸化物またはインジウム亜鉛
    酸化物で構成されることを特徴とする液晶表示装置。
  12. 【請求項12】請求項8から11のいずれかに記載の液
    晶表示装置において、前記走査信号線はアルミニウムま
    たはアルミニウム合金を下層とし、2.6 重量%以上2
    3重量%以下のジルコニウムを含有するモリブデン合金
    を上層とする積層膜で構成され、前記画素電極は主に非
    晶質相からなるインジウム錫酸化物またはインジウム亜
    鉛酸化物で構成されることを特徴とする液晶表示装置。
  13. 【請求項13】請求項8から12のいずれかに記載の液
    晶表示装置において、ドライバチップがCOG(Chip o
    n Glass)方式で実装されることを特徴とする液晶表示
    装置。
  14. 【請求項14】請求項13に記載の液晶表示装置におい
    て、前記ドライバチップ間で表示データや基準電位の少
    なくとも一部が電気的に接続され、かつ前記一対の基板
    の内、前記薄膜トランジスタを有する方の基板の上に形
    成された配線を前記接続の一部として用いることを特徴
    とする液晶表示装置。
  15. 【請求項15】一対の基板と、前記一対の基板に挟持さ
    れた液晶層と、前記一対の基板の一方に形成される複数
    の走査信号線と、前記走査信号線とマトリクス状に交差
    する複数の映像信号線と、前記走査信号線と前記映像信
    号線との交点付近に形成された薄膜トランジスタと、前
    記複数の走査信号線と前記複数の映像信号線とで囲まれ
    る領域に形成された複数の画素内に前記一対の基板の一
    方に形成される少なくとも一対の画素電極と対向電極と
    を有し、前記画素電極には、前記走査信号線からの走査
    信号の供給に基づいて駆動される前記薄膜トランジスタ
    を介して映像信号が供給され、前記対向電極には、前記
    複数の画素に渡って形成される対向電圧信号線を介して
    基準電圧が供給される液晶表示装置において、 前記映像信号線と前記画素電極はクロムを2重量%以上
    5重量%以下含有するモリブデンを主成分とする合金で
    構成されることを特徴とする液晶表示装置。
  16. 【請求項16】請求項15の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及びドレイン電極は前
    記映像信号線及び前記画素電極と同一の膜構成であり、
    前記薄膜トランジスタのチャンネル長が7μm以下であ
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  17. 【請求項17】請求項15又は16に記載の液晶表示装
    置において、前記走査信号線はアルミニウムまたはアル
    ミニウム合金を含むことを特徴とする液晶表示装置。
  18. 【請求項18】請求項15から17のいずれかに記載の
    液晶表示装置において、前記走査信号線はアルミニウム
    またはアルミニウム合金を下層とし、2.6 重量%以上
    23重量%以下のジルコニウムを含有するモリブデン合
    金を上層とする積層膜で構成されることを特徴とする液
    晶表示装置。
  19. 【請求項19】請求項15から18に記載の液晶表示装
    置において、ドライバチップがCOG(Chip on Glas
    s)方式で実装されることを特徴とする液晶表示装置。
  20. 【請求項20】請求項19に記載の液晶表示装置におい
    て、前記ドライバチップ間で表示データや基準電位の少
    なくとも一部が電気的に接続され、かつ前記一対の基板
    の内、前記薄膜トランジスタを有する方の基板の上に形
    成された配線を前記接続の一部として用いることを特徴
    とする液晶表示装置。
  21. 【請求項21】一対の基板と、前記一対の基板に挟持さ
    れた液晶層と、前記一対の基板の一方に形成される複数
    の走査信号線と、前記走査信号線とマトリクス状に交差
    する複数の映像信号線と、前記走査信号線と前記映像信
    号線との交点付近に形成された薄膜トランジスタと、前
    記複数の走査信号線と前記複数の映像信号線とで囲まれ
    る領域に形成された複数の画素内に前記一対の基板の一
    方に形成される少なくとも一対の画素電極と対向電極と
    を有し、前記画素電極には、前記走査信号線からの走査
    信号の供給に基づいて駆動される前記薄膜トランジスタ
    を介して映像信号が供給され、前記対向電極には、前記
    複数の画素に渡って形成される対向電圧信号線を介して
    基準電圧が供給される液晶表示装置において、 前記映像信号線と前記画素電極は第1の導電膜と第2の
    導電膜からなる積層膜で構成され、前記第1の導電膜は
    クロムを2重量%以上5重量%以下含有するモリブデン
    を主成分とする合金であり、前記第2の導電膜は前記第
    1の導電膜の上層にあり前記第1の導電膜よりもクロム
    含有量の小さいモリブデン合金であることを特徴とする
    液晶表示装置。
  22. 【請求項22】請求項21の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及びドレイン電極は前
    記映像信号線及び前記画素電極と同一の膜構成であり、
    前記薄膜トランジスタのチャンネル長が7μm以下であ
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  23. 【請求項23】請求項21又は22の液晶表示装置にお
    いて、前記走査信号線はアルミニウムまたはアルミニウ
    ム合金を含むことを特徴とする液晶表示装置。
  24. 【請求項24】請求項21から23のいずれかに記載の
    液晶表示装置において、前記走査信号線はアルミニウム
    またはアルミニウム合金を下層とし、2.6 重量%以上
    23重量%以下のジルコニウムを含有するモリブデン合
    金を上層とする積層膜で構成されることを特徴とする液
    晶表示装置。
  25. 【請求項25】請求項21から24のいずれかに記載の
    液晶表示装置において、ドライバチップがCOG(Chip
    on Glass)方式で実装されることを特徴とする液晶表
    示装置。
  26. 【請求項26】請求項25の液晶表示装置において、前
    記ドライバチップ間で表示データや基準電位の少なくと
    も一部が電気的に接続され、かつ前記一対の基板の内、
    前記薄膜トランジスタを有する方の基板の上に形成され
    た配線を前記接続の一部として用いることを特徴とする
    液晶表示装置。
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