專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示器件，例如控制封入在基板間的液晶取向狀態(tài)而進(jìn)行顯示的液晶顯示器件、或者通過驅(qū)動(dòng)電流使電致發(fā)光(EL)元件或發(fā)光二極管(LED)發(fā)光而進(jìn)行顯示的電流控制型顯示器件等。尤其涉及在這些顯示器件內(nèi)構(gòu)成電極及配線等的導(dǎo)電膜的電連接技術(shù)。
背景技術(shù)：
在液晶顯示裝置和電流控制型顯示裝置等顯示裝置中應(yīng)用薄膜晶體管等開關(guān)元件進(jìn)行顯示的控制。在這種顯示裝置上把透明的基板用作顯示屏的支持件，然而為了把通用玻璃用作透明基板、屏的制造過程必需在低溫下進(jìn)行。因此近年來盛行開發(fā)一種用600℃以下低溫下形成的多晶硅薄膜晶體管(以下稱為TFT)的液晶顯示裝置等。
在用這種低溫處理制造的多晶硅TFT上，如圖8所示、在基板1上將多晶硅膜2形成小島狀并且將這小島狀多晶硅膜2形成溝道區(qū)4、源區(qū)3及漏區(qū)5。借助由氧化硅膜構(gòu)成的柵氧化膜6，使柵極7面對(duì)溝道區(qū)4。如此構(gòu)成的TFT30由氧化硅膜形成的第1層間絕緣膜10復(fù)蓋。在與源區(qū)3和漏區(qū)5對(duì)應(yīng)的位置、在上述第1層間絕緣膜10上開設(shè)接觸孔101、102，借助這些接觸孔101、102，由鋁或鋁合金構(gòu)成的源電極8及漏電極9分別與源區(qū)3和漏區(qū)5電連接著。
此外，在源電極8及漏電極9的表面上形成由氧化硅膜構(gòu)成的第2層間絕緣膜11，在這第2層間絕緣膜11上與漏電極9對(duì)應(yīng)的位置形成接觸孔103。因此，由第2層間絕緣膜11的表面上形成的ITO膜構(gòu)成的透明顯示電極12借助第2層間絕緣膜11的接觸孔103與漏電極9就進(jìn)行電接觸。因此，由于由鋁膜形成的漏電極9和由ITO膜形成的透明顯示電極12彼此電接觸性不良，所以通過使鉬(Mo)等形成的接觸金屬17介于漏電極9和透明顯示電極12之間，使漏電極9和透明顯示電極12彼此形成歐姆接觸。
然而在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，在由多晶硅形成的源區(qū)3及漏區(qū)5上形成源電極8及漏電極9等配線層之后一進(jìn)行退火，便發(fā)現(xiàn)在源電極8和源區(qū)3之間以及漏電極9和漏區(qū)5之間產(chǎn)生接觸不良的問題。這是因?yàn)樵谟啥嗑Ч枘ば纬傻穆﹨^(qū)5和鋁膜形成的漏電極9的電接觸部分(連接部分)里、多晶硅膜的硅向鋁膜中擴(kuò)散，這部分的接觸電阻增加。這種接觸電阻的增大在由多晶硅形成的源區(qū)3及漏區(qū)5上形成源電極8及漏電極9等的配線層后、用300℃以上溫度進(jìn)行退火工序時(shí)更加顯著。因?yàn)檫@種接觸不良妨礙電路的正常運(yùn)行，所以在液晶顯示裝置形成所謂像素顯示不良的致命缺陷。然而依靠傳統(tǒng)的技術(shù)不能完全解決硅向鋁合金內(nèi)擴(kuò)散的問題。
此外，把由鋁膜形成的漏電極9和由ITO膜形成的透明顯示電極12彼此歐姆連接的方法，以前只有使鉬等金屬膜介于兩者之間的方法，有液晶顯示裝置的設(shè)計(jì)和工序上的自由度較小的問題。
本發(fā)明是為了克服上述的問題而作出的，其目的是提供液晶顯示裝置等的顯示裝置內(nèi)能將電極及配線低電阻地連接的新結(jié)構(gòu)。
發(fā)明的公開為了解決上述問題而作出的，本發(fā)明的顯示裝置，它具有處于多晶硅膜和鋁膜之間的第1電連接部分，其特征在于在這第1電連接部分，在前述多晶硅膜和鋁膜之間設(shè)置第1氮化鈦膜。
在本申請(qǐng)說明書里、所謂鋁膜意味著只由鋁形成的膜，也意味著以鋁作主要成分的鋁合金膜。
在本發(fā)明中、使第1氮化鈦膜介于多晶硅膜和鋁膜之間，該第1氮化鈦膜起著防止膜擴(kuò)散的功能。即即使在多晶硅的上側(cè)形成由鋁膜構(gòu)成的配線層后、在300℃以上溫度下進(jìn)行退火工序也不會(huì)發(fā)生硅從多晶硅膜向鋁膜的擴(kuò)散。因此能夠?qū)⑦@部分的接觸電阻維持成低水平。
在本發(fā)明中，通過鋁膜和由ITO膜形成的透明顯示電極之間的層間絕緣膜的接觸孔的第2電連接部分上，最好將第2氮化鈦膜設(shè)置在前述鋁膜和前述ITO膜之間。因?yàn)樵诒景l(fā)明中，在第2電連接部分上，由ITO膜形成的透明顯示電極和鋁膜借助第2氮化鈦膜彼此電連接，所以能使透明顯示電極(ITO膜)和鋁膜形成歐姆接觸。此外，因?yàn)樵阡X膜的表面上形成第2氮化鈦膜，所以即使在層間絕緣層上形成接觸孔時(shí)采用了用氫氟酸基的蝕刻劑進(jìn)行濕法蝕刻，在蝕刻終止時(shí)接觸孔的底部暴露的也是能耐氫氟酸基蝕刻液的第2氮化鈦膜而不是鋁膜。因此在層間絕緣膜上形成接觸孔時(shí)蝕刻不會(huì)影響到鋁膜。此外在將ITO膜形成圖形時(shí)，即使在層間絕緣膜上有裂紋等，與蝕刻ITO膜用的溴基蝕刻液接觸的是能耐該溴基蝕刻液的第2氮化鈦膜而不是鋁膜。因此不會(huì)在鋁膜上發(fā)生斷線等。因而根據(jù)本實(shí)施例，能夠制造可靠性高的液晶顯示裝置。
如果在多晶硅膜和鋁膜之間以及在鋁膜和透明顯示電極(ITO膜)之間設(shè)置同樣的氮化鈦膜，則用濺射法沉積時(shí)能夠用相同的靶實(shí)現(xiàn)沉積。因此作為濺射沉積用靶只要準(zhǔn)備兩種靶，即形成鋁膜用靶和形成氮化鈦(鈦)膜用靶。
在具有上述結(jié)構(gòu)場(chǎng)合下，前述第1氮化鈦膜和第2氮化鈦膜最好具有同樣膜厚和同樣膜質(zhì)。當(dāng)這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，因?yàn)橛傻?氮化鈦膜對(duì)鋁膜產(chǎn)生的應(yīng)力和由第2氮化鈦膜對(duì)鋁膜產(chǎn)生的應(yīng)力大體相等，所以鋁膜不會(huì)受過分的力。因此，第1氮化鈦膜、鋁膜及第2氮化鈦膜等不會(huì)產(chǎn)生裂紋、剝離等缺陷。此外，因?yàn)槟軌蛟谕怀练e條件下形成防止擴(kuò)散用的第1氮化鈦膜和能耐蝕刻液并且使ITO膜和鋁膜歐姆接觸的第2氮化鈦膜，因此沉積時(shí)的條件控制是容易的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置，它具有通過鋁膜和由ITO膜形成的透明顯示電極之間的層間絕緣膜的接觸孔的第2電連接部分，其特征在于在這第2電連接部分上，在前述鋁膜和前述ITO膜之間設(shè)置第2氮化鈦膜。在本發(fā)明中，提出把氮化鈦膜的新材料用作使ITO膜和鋁膜歐姆接觸的材料。這種氮化鈦膜與金屬膜不同，因?yàn)樵趯娱g絕緣膜上形成接觸孔時(shí)它對(duì)氫氟酸基的蝕刻液以及將ITO膜形成圖形時(shí)對(duì)溴基蝕刻液有抗蝕性，所以能夠保護(hù)鋁膜。因此有液晶顯示裝置等設(shè)計(jì)上和工序上的自由度增大的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，前述第1氮化鈦膜及第2氮化鈦膜最好為六方晶系氮化鈦膜。如上所述，如果兩個(gè)氮化鈦膜都是六方晶系，則因防止擴(kuò)散用的第1氮化鈦膜和對(duì)各種蝕刻液有抗蝕性、與ITO膜能歐姆接觸的第2氮化鈦膜能在同樣沉積條件下制作，所以沉積時(shí)的條件控制是容易的。
本發(fā)明適用于在夾持液晶的一對(duì)基板的一個(gè)上形成前述多晶硅膜及前述鋁膜的液晶顯示裝置等。
在制造本發(fā)明的權(quán)利要求1規(guī)定的顯示裝置時(shí)，在要形成前述第1氮化鈦膜的氮化鈦膜形成后，在該氮化鈦膜表面上形成鋁膜，之后，最好通過將該鋁膜和前述氮化鈦膜一起形成圖形，使蝕刻工序簡(jiǎn)化。
在制造本發(fā)明權(quán)利要求1或2規(guī)定的顯示裝置時(shí)，在要形成前述第1氮化鈦膜的氮化鈦膜形成后，在該氮化鈦膜表面上形成鋁膜，其次，在這鋁膜表面上、在要形成前述第2氮化鈦膜的氮化鈦膜形成后，最好通過這鋁膜和在這鋁膜上下形成的前述氮化鈦膜一起形成圖形，使蝕刻工藝簡(jiǎn)化。
在制造本發(fā)明的權(quán)利要求4規(guī)定的顯示裝置時(shí)，在形成前述鋁膜后，在該鋁膜表面上、在要形成的第2氮化鈦膜的氮化鈦膜形成之后，最好借助將這鋁膜和前述氮化鈦膜一起形成圖形，使蝕刻工序簡(jiǎn)化。
附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1是作為顯示裝置一例的液晶顯示裝置的平面圖。
圖2是沿圖1的H-H′線的斷面圖。
圖3(A)是表示圖1所示液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)的方框圖，圖3(B)是表示該液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的等效電路圖。
圖4是圖1所示液晶顯示裝置的像素的平面圖。
圖5是沿圖4的B-B′線的斷面圖。
圖6(A)到圖6(D)是表示圖4所示像素開關(guān)用的TFT(薄膜晶體管)制造方法的工序的斷面圖。
圖7是表示氮化鈦膜的沉積條件(沉積環(huán)境氣氛中氮的比例)和氮化鈦膜比電阻值的關(guān)系一例圖。
圖8是在以前的液晶顯示裝置內(nèi)形成的像素開關(guān)用TFT的斷面圖。符號(hào)的說明1基板2多晶硅膜3源區(qū)4溝道區(qū)
5漏區(qū)6柵氧化膜7柵極8由鋁膜形成的源極9由鋁膜形成的漏極10第1層間絕緣膜11第2層間絕緣膜12由ITO膜形成的透明顯示電極13鈦膜14第1氮化鈦膜15第2氮化鈦膜16鋁膜17接觸金屬發(fā)明的實(shí)施例參照著附圖來說明適用本發(fā)明的液晶顯示裝置。
(液晶顯示裝置的全體結(jié)構(gòu))圖1及圖2分別是液晶顯示裝置的平面圖和沿圖1的H-H′線的斷面圖。
在圖1及圖2中、液晶顯示裝置LP大致由下列構(gòu)件構(gòu)成，即、大致在中央形成矩形畫面顯示區(qū)21、在該畫面顯示區(qū)21的外側(cè)形成數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路60以及在畫面顯示區(qū)21的兩側(cè)形成一對(duì)掃描線驅(qū)動(dòng)電路70的有效矩陣基板AM和對(duì)著這有效矩陣基板配置的對(duì)置基板OP。
對(duì)置基板OP和有效矩陣基板AP在相當(dāng)于畫面顯示區(qū)21和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路60及掃描線驅(qū)動(dòng)電路70之間的區(qū)域、用沿著畫面顯示區(qū)21的外周緣形成的含有間隙填充填材料的密封材料GS、以預(yù)定的間隔粘合。此外，對(duì)置基板OP和有效矩陣基板AM的間隙中，在密封材料GS的內(nèi)側(cè)區(qū)封入液晶LG。因?yàn)槊芊獠牧螱S部分地中斷，由該中斷部分構(gòu)成液晶注入口83。因此，在液晶顯示裝置LP中，對(duì)置基板OP和有效矩陣基板AM粘合后，如果使密封材料GS的內(nèi)側(cè)區(qū)處于減壓狀態(tài)，則能夠從液晶注入口83減壓注入液晶LC。在液晶LC封入后，液晶注入口83用密封劑82堵塞。可把環(huán)氧樹脂或各種紫外線固化樹脂等用作密封材料GS，可把直徑約2μm-約6μm的圓筒狀玻璃纖維用作與其配合的間隙填充材料。
因?yàn)閷?duì)置基板OP比有效矩陣基板AM還小，所以有效矩陣基板AM的周邊部分比對(duì)置基板OP的外周緣突出地粘合。掃描線驅(qū)動(dòng)電路70及數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路60位于對(duì)置基板OP的外側(cè)，并不與對(duì)置基板OP對(duì)置。
在有效矩陣基板AM上，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路60側(cè)的周邊部分由輸入定電源、調(diào)制畫像信號(hào)、以及各種信號(hào)的鋁膜等的金屬膜、金屬硅化物膜或ITO膜等導(dǎo)電膜形成的多個(gè)外部輸入輸出端81組成。為驅(qū)動(dòng)掃描線驅(qū)動(dòng)電路70及數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路60的由鋁膜形成的多個(gè)信號(hào)線28從這些外部輸入輸出端25折回。
在對(duì)置基板AP上形成由ITO膜構(gòu)成的對(duì)置電極51和黑底矩陣BM1，前者面對(duì)著在有效矩陣基板AM一側(cè)形成的各像素的像素電極并夾持液晶，后者由包圍各像素地形成的遮光膜形成。此外，在對(duì)置基板OP上沿著密封材料GS的內(nèi)周緣還形成放棄顯示畫面用的遮光膜BM2。
在有效矩陣基板AM的外周部分上，在相當(dāng)于密封材料GS的形成區(qū)內(nèi)的畫面顯示區(qū)21的角部區(qū)域形成上下導(dǎo)通端子27，在該上下導(dǎo)通端子27上、通過夾持在有效矩陣基板AM和對(duì)置基板OP之間的銀點(diǎn)球等形成的上下導(dǎo)通材料29、從有效矩陣基板AM向?qū)χ没錙P的對(duì)置電極51提供公共電位。(有效矩陣基板及畫面顯示區(qū)域的結(jié)構(gòu))圖3是用在液晶顯示裝置上的驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)藏型的有效矩陣基板的方框圖。
在有效矩陣基板AM上通過多個(gè)掃描線gate和多個(gè)數(shù)據(jù)線sig將多個(gè)像素PX構(gòu)成矩陣狀。任何一個(gè)像素都形成與多個(gè)掃描線gate和多個(gè)數(shù)據(jù)線sig相連接的像素開關(guān)用TFT 30。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路60上設(shè)置著多根畫像信號(hào)線63以及控制從畫像信號(hào)線63向數(shù)據(jù)線sig供給畫像信號(hào)的模擬開關(guān)62。
這里，像素開關(guān)用TFT 30是用低溫處理制造的多晶硅TFT，它的平面圖及斷面圖分別在圖4及圖5表示。
如圖4、圖5所示，像素開關(guān)用TFT 30由基板1上形成小島狀的多晶硅膜2構(gòu)成。在小島狀多晶硅膜2上形成溝道區(qū)4、源區(qū)3和漏區(qū)5。此外借助由氧化硅膜形成的柵氧化膜6，柵電極7(掃描線gate的一部分)與溝道區(qū)4對(duì)置。具有這種結(jié)構(gòu)的整個(gè)TFT 30被氧化硅膜形成的第1層間絕緣膜10復(fù)蓋。在這第1層間絕緣膜10上、對(duì)應(yīng)于源區(qū)3及漏區(qū)5的位置上開設(shè)接觸孔101,102，通過這些接觸孔101,102，鋁或鋁合金形成的源電極(數(shù)據(jù)線Sig的一部分)及漏電極9分別與源區(qū)3及漏區(qū)5電連接。
此外，在源電極8及漏電極9的表面?zhèn)刃纬捎裳趸枘?gòu)成的第2層間絕緣層11。在第2層間絕緣層11上、對(duì)應(yīng)于漏電極9的位置形成接觸孔103。在第2層間絕緣膜11的表面上形成的ITO膜，由這膜構(gòu)成的透明顯示電極12通過第2層間絕緣膜11的接觸孔103而與漏電極9電連接。
在如此構(gòu)成的液晶顯示裝置LP，由多晶硅膜形成的漏區(qū)5和由鋁膜形成的漏電極9通過第1層間絕緣膜10的接觸孔102與第1電連接部分31彼此電連接。此外由鋁膜形成的漏電極9和由ITO膜形成的透明顯示電極12通過第2層間絕緣膜11的接觸孔103在第2電連接部分32彼此電連接。
根據(jù)本實(shí)施例，在第1電連接部分31，在漏電極9的下側(cè)、在接觸孔102內(nèi)及其開口緣周邊依次層疊鈦膜13及第1氮化鈦膜14，由多晶硅膜形成的漏區(qū)5和由鋁膜形成的漏電極9借助鈦膜13和第1氮化鈦膜14彼此電連接。其中，鈦膜13及第1氮化鈦膜14，如下所述，在第1層間絕緣膜10上形成接觸孔102后順序形成鈦膜、氮化鈦膜及鋁膜之后一起形成圖形，并且在與漏電極9完全重疊的區(qū)域上形成。
此外，由多晶硅膜形成的源區(qū)3和由鋁膜形成的源電極8借助第1層間絕緣膜10的接觸孔101在電連接部分33彼此電連接。其中，由多晶硅膜形成的源區(qū)3和由鋁膜形成的源電極8借助鈦膜13和第1氮化鈦膜14彼此電連接，在這一點(diǎn)上是與第1電連接部分31同樣的結(jié)構(gòu)。因此，以下的說明只闡述第1電連接部分31。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在第1電連接部分31，因?yàn)樵谟啥嗑Ч枘ば纬傻穆﹨^(qū)5和由鋁膜形成的漏電極9之間介入鈦膜14，所以進(jìn)行熱處理時(shí)由于鈦和多晶硅的化學(xué)反應(yīng)形成硅化物層。因此，漏區(qū)5(多晶硅膜)和漏電極9歐姆接觸，接觸電阻低。
此外，由于在第1電連接部分31，在由多晶硅膜形成的漏區(qū)5和由鋁膜形成的漏電極9之間介入第1氮化鈦膜14，該第1氮化鈦膜14起著防止擴(kuò)散的膜的功能。即在漏電極9的上側(cè)形成鋁膜之后，即使進(jìn)行例如300℃以上高溫退火工序，也不會(huì)產(chǎn)生從漏區(qū)5(多晶硅膜)向漏電極9(鋁膜)中進(jìn)行硅擴(kuò)散，因此在這部分的接觸電阻維持在低水平。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，在第2電連接部分、在接觸孔103的最底部分(漏電極9的表面)形成第2氮化鈦膜15，由ITO膜形成的透明顯示電極12和由鋁膜形成的漏電極9借助第2氮化鈦膜15彼此電連接。此外在源電極8的表面也形成第2氮化鈦膜15。
如以下所述，第2氮化鈦膜，是在第2層間絕緣膜11上形成接觸孔103后，順序地形成鋁膜及氮化鈦膜之后，一起形成圖形，并且只在漏電極9及源電極8的表面上形成。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)樵诼╇姌O9(鋁膜)和透明顯示電極12(ITO膜)之間介入第2氮化鈦膜15，所以漏電極9(鋁膜)和透明顯示電極12(ITO膜)形成歐姆接觸。
根據(jù)本實(shí)施例，由鋁膜形成的漏電極9的上下面形成的第1氮化鈦膜14和第2氮化鈦膜15的膜厚大體相等，并且結(jié)晶構(gòu)造和鈦氮組成百分比等膜質(zhì)也相同。這樣，因?yàn)橛傻?氮化鈦膜14在漏電極9(鋁膜)上產(chǎn)生的應(yīng)力以及由第2氮化鈦膜15在漏電極9上產(chǎn)生的應(yīng)力大體相等，所以漏電極9不承受過分的力。因此在第1氮化鈦膜14、漏電極9和第2氮化鈦膜15上不發(fā)生裂紋和剝離一類缺陷。
參照著圖6(A)～圖6(D)來說明具備這樣連接結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的制造工序中的像素開關(guān)周TFT 30的制造方法。
首先如圖6(A)所示，在基板1上形成小島狀多晶硅膜2。為此，在基板1上形成無定形硅膜后，通過激光退火或燈光退火等方法使無定形硅轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч枘ず螅瑧?yīng)用光刻技術(shù)使多晶硅膜成為小島狀圖形。
其次如圖6(B)所示，在基板1的整個(gè)表面形成柵氧化膜6。其次在基板1的整個(gè)表面形成鉭(Ta)膜后，應(yīng)用光刻技術(shù)使這鉭膜形成圖形而形成柵極7。接著以柵極7作掩膜，向多晶硅膜2中摻雜，相對(duì)于柵極7自然調(diào)整地形成源區(qū)3及漏區(qū)5。這時(shí)未導(dǎo)入雜質(zhì)的區(qū)域形成溝道區(qū)4。
其次，如圖6(C)所示，在基板1的整個(gè)表面上形成由氧化硅膜構(gòu)成的第1層間絕緣膜10。接著，在第1層間絕緣膜10內(nèi)對(duì)應(yīng)于源區(qū)3及漏區(qū)5的區(qū)域里開設(shè)接觸孔101、102。接著按照以下順序、不暴露大氣地通過濺射法連續(xù)形成總共4層膜，即鈦膜130，為構(gòu)成第1氮化鈦膜14的六方晶系氮化鈦膜140，由鋁或含銅的鋁合金形成的為構(gòu)成源電極8和漏電極9的鋁膜160，為構(gòu)成第2氮化鈦膜的六方晶系氮化鈦膜150。例如，在濺射形成鈦膜130時(shí)，在氬氣氛內(nèi)以鈦?zhàn)靼羞M(jìn)行濺射。在濺射形成鋁膜160時(shí)、在氬氣氛內(nèi)以含銅0.5％的99.5％的鋁合金作靶進(jìn)行濺射。在濺射形成氮化鈦膜140、150時(shí)、在氬和氮的混合氣體內(nèi)以鈦?zhàn)靼羞M(jìn)行濺射。
其中，鈦膜130(鈦膜13)的膜厚約為100～800，例如為200。氮化鈦膜140(第1氮化鈦膜14)的膜厚約為500～1000，例如為500。氮化鈦膜150(第2氮化鈦膜15)膜厚約500～1000，例如為500。此外，氮化鈦膜140、150(第1氮化鈦膜及第2氮化鈦膜14、15)在氬、氮混合氣體中通過使鈦材濺射的反應(yīng)性濺射能夠沉積。這時(shí)，用濺射法形成氮化鈦膜140、150時(shí)，因沉積時(shí)的功率、壓強(qiáng)及氬、氮混合比不同，能獲得不同膜質(zhì)的氮化鈦膜。在本實(shí)施例中，氮化鈦膜140、150設(shè)定為形成六方晶系的沉積條件。
其次，位于最表層的氮化鈦膜150的表面上形成保護(hù)掩膜RM1，用這保護(hù)掩膜RM1和干式蝕刻法對(duì)鈦膜130、氮化鈦膜140、鋁膜160以及氮化鈦膜150共計(jì)4層一起形成圖形。其結(jié)果如圖6(D)所示，一起形成鈦膜13、第1氮化鈦膜14、漏電極9、源電極8以及第2氮化鈦膜。
接著在基板的整個(gè)表面上形成由氧化硅膜構(gòu)成的第2層間絕緣膜11。接著在第2層間絕緣膜11內(nèi)對(duì)應(yīng)于漏電極9的區(qū)域里開設(shè)接觸孔103。接著在第2層間絕緣層11整個(gè)表面上形成ITO膜120后，在ITO膜120的表面上形成保護(hù)掩膜RM2。接著用這保護(hù)掩膜RM2及含溴的蝕刻液將ITO膜120形成圖型，形成如圖5所示的透明顯示電極12。
在如上所述地制造液晶顯示裝置LP時(shí)，在本實(shí)施例，是基于以下討論結(jié)果，設(shè)定氮化鈦140、150(第1及第2氮化鈦膜14、15)的沉積條件，第1及第2氮化鈦膜14、15由六方晶系的氮化鈦膜構(gòu)成。
圖7是表示進(jìn)行濺射沉積時(shí)的沉積氣氛中氮的百分比與氮化鈦膜比電阻值關(guān)系圖的一例。
如圖7所示，氮化鈦膜的比電阻值隨沉積氣體中氮的百分比的增加而上升。如果在沉積氣體中氮的百分比再上升，則比電阻一度下降，隨后再上升。如上所述，氮化鈦膜的比電阻值隨氮化鈦膜中氮含有量和氮化鈦膜晶系變化而改變。本發(fā)明者判明這時(shí)氮化鈦膜中氮含有量隨沉積氣體中氮量增加而增加，晶系由無定形狀態(tài)向六方晶系、接著向立方晶系改變。當(dāng)沉積氣體中氮的比例為20～40％時(shí)能夠得到六方晶系氮化鈦膜，一旦氮的比例超過40％則變?yōu)榱⒎骄怠Ｈ欢?，各晶系也隨沉積條件中的例如沉積時(shí)的壓強(qiáng)和功率而改變。沉積氣體中氮的比例不限于20～40％。例如，如果降低功率來降低沉積速率，則能夠在沉積氣體中氮的比例更低的條件下獲得所希望的晶系。
用任何一種晶系的氮化鈦膜都能夠得到氮化鈦膜(第1氮化鈦膜14)防止硅向鋁膜(源電極8和漏電極9)內(nèi)擴(kuò)散的效果。因此，作為第1氮化鈦膜14，最好在圖7所示的沉積條件中設(shè)定能夠獲得比電阻小的氮化鈦膜的沉積條件。
此外，氮化鈦膜(第2氮化鈦膜15)對(duì)蝕刻液的穩(wěn)定性(耐蝕刻性)往往與氮化鈦膜的膜質(zhì)有關(guān)。例如對(duì)用作氧化硅膜的蝕刻液的緩沖氫氟酸(BHF)的抗蝕性能夠應(yīng)用六方晶系或立方晶系的氮化鈦膜獲得。這種傾向不限于蝕刻液為緩沖氫氟酸。可以說對(duì)一般氟酸系蝕刻液都適用。例如，具有六方晶系或立方晶系的氮化鈦膜即使對(duì)于作為ITO膜蝕刻液的溴化氫也保持抗蝕性。因此，具有六方晶系或立方晶系的氮化鈦膜能夠起著對(duì)溴化氫沒有抗蝕性的鋁或鋁合金的保護(hù)作用。即如果只希望對(duì)氮化鈦膜(第2氮化鈦膜15)有抗蝕性，則使第2氮化鈦膜15沉積以形成六方晶系或立方晶系就可以，如果采用這種氮化鈦膜，則在第2層間絕緣膜11上形成接觸孔103時(shí)，能夠保護(hù)鋁膜(漏電極9)免受氫氟酸系蝕刻液的浸蝕。此外，由ITO膜形成透明顯示電極12時(shí)，即使存在第2層間絕緣膜11的裂紋等也能保護(hù)鋁膜(源電極8和漏電極9)免受溴系蝕刻液的浸蝕。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)ITO膜(透明顯示電極12)和氮化鈦(第2氮化鈦15)之間的接觸電阻隨氮化鈦膜的膜質(zhì)而顯著變化。即由本發(fā)明者的研究發(fā)現(xiàn)伴隨著氮化鈦膜從六方晶系轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄?，與ITO膜之間的接觸電阻增加100～1000倍，由歐姆接觸變成非歐姆接觸。因此，為了形成作為ITO膜和鋁膜之間的接觸材料的第2氮化鈦膜15，必需設(shè)定形成立方晶系以外的氮化鈦膜，即形成六方晶系的沉積條件。在本實(shí)施例中，因?yàn)榘蚜骄档牡伳び米鞯?氮化鈦膜15，所以能夠確保鋁膜(漏電極9)和ITO膜(透明顯示電極12)之間的歐姆接觸，并且能兼顧配線層(源電極8及漏電極9)的保護(hù)。
此外，在器件制作工序中，如果從形成氮化鈦膜時(shí)的穩(wěn)定性和沉積裝置小型化的觀點(diǎn)出發(fā)，介于多晶硅膜(漏區(qū)4及源區(qū)3)和鋁膜(漏電極9及源電極8)之間的膜以及介于鋁膜(漏電極9)和ITO膜(透明顯示電極12)之間的膜最好由同一材料構(gòu)成并且具有同一膜質(zhì)。即雖然鉬可能是ITO膜和鋁膜之間的接觸金屬，但是考慮器件制作工序，最好用同一材料形成用于防止擴(kuò)散的第1氮化鈦膜14和用于接觸的第2氮化鈦膜15。此外，如果從所謂的使沉積條件穩(wěn)定化的觀點(diǎn)出發(fā)，即使沉積同一膜，沉積條件最好也相同。
在本實(shí)施例中，在多晶硅膜(漏區(qū)4及源區(qū)3)和鋁膜(漏電極9及源電極8)之間，以及鋁膜(漏電極9)和ITO膜(透明顯示電極12)之間的任何一個(gè)上都能用與鈦膜同樣的靶沉積形成氮化鈦膜(第1及第2氮化鈦膜14、15)并且對(duì)第1及第2氮化鈦膜14、15兩者而言，均以氮的百分比處于20～40％的范圍形成六方晶系的氮化鈦膜。因此，在本實(shí)施例中，因?yàn)橛糜诜乐箶U(kuò)散的第1氮化鈦膜14和有抗各種蝕刻劑性能并能與ITO膜形成歐姆接觸的第2氮化鈦膜15可在同一沉積條件下形成，所以沉積時(shí)的條件控制就被簡(jiǎn)化。
因此，若采用本實(shí)施例，因?yàn)槟茉诜€(wěn)定的制造工序條件下，使第1氮化鈦膜14介于鋁膜(漏電極9及源電極8)和多晶硅膜(漏區(qū)5及源區(qū)4)之間，所以能夠確實(shí)地防止硅從多晶硅膜向鋁膜中的擴(kuò)散。此外，若采用本實(shí)施例，因?yàn)槟茉诜€(wěn)定的制造工序條件下，使第2氮化鈦膜15介于ITO膜(透明顯示電極12)和鋁膜(漏電極9)之間，所以在ITO膜和鋁膜之間能夠有可靠的歐姆接觸。
因?yàn)樵阡X膜(漏電極9)的表面上形成六方晶系的第2氮化鈦膜15，所以用氫氟酸系蝕刻液在第2層間絕緣膜上形成接觸孔103時(shí)，在蝕刻終止時(shí)、在接觸孔103底部露出的是第2氮化鈦膜15，而不是鋁膜(漏電極9)。因此，在第2層間絕緣膜11上形成接觸孔103時(shí)，蝕刻不影響到漏電極9。此外，即使用溴系蝕刻液對(duì)ITO膜120形成圖形而形成透明顯示電極12時(shí)，鋁膜(漏電極9和源電極8)也不會(huì)接觸蝕刻液，所以也不會(huì)在鋁膜上發(fā)生斷線。因此，若采用本實(shí)施例，則能夠制造可靠性高的液晶顯示裝置LP。
此外，如果采用本實(shí)施例，在多晶硅膜和鋁膜之間以及鋁膜和ITO膜之間任一個(gè)都能用同一靶沉積氮化鈦膜，并且把第1氮化鈦膜及第2氮化鈦膜的氮的比例都設(shè)定在20～40％，構(gòu)成六方晶系的氮化鈦膜。因?yàn)橛赏徊牧闲纬煞罃U(kuò)散用和接觸用第1氮化鈦膜14及第2氮化鈦膜15，所以作為濺射沉積用靶只要求準(zhǔn)備兩種便行了，即為形成源電極8及漏電極9用的鋁或鋁合金，以及為形成鈦膜13、第1氮化鈦膜14及第2氮化鈦膜15用的鈦。而且在形成鈦膜130、氮化鈦膜140、鋁膜160及氮化鈦膜150時(shí)，從防止各膜的污染或變質(zhì)的觀點(diǎn)著眼，最好不暴露大氣地四層連續(xù)沉積，但如上所述，如果只需兩個(gè)濺射沉積用靶，則不會(huì)導(dǎo)致沉積系統(tǒng)的尺寸增大。
在上述實(shí)施例中說明了把第1及第2氮化鈦膜14、15做成六方晶系的一例，但就第1及第2氮化鈦膜14、15而言，也可以是無定形的或以形成六方晶系條件相近的沉積條件形成的氮化鈦膜。
此外，在有效矩陣基板AM上用N型及P型TFT形成CMOS電路，但因?yàn)橹圃爝@些驅(qū)動(dòng)用TFT的方法與制造像素開關(guān)用TFT的工序基本上是一樣的，所以省略對(duì)其說明。然而，如果把本發(fā)明用于這些驅(qū)動(dòng)電路的TFT中，則當(dāng)然使電極或配線成歐姆接觸。
工業(yè)上利用的可能性如上所述，若根據(jù)本發(fā)明，由于使第1氮化鈦膜介于多晶硅膜和鋁膜之間，將這第1氮化鈦膜作為防止硅擴(kuò)散的膜地起作用，因而能夠?qū)⑦@部分的接觸電阻維持在低水平值。此外，因?yàn)槭沟?氮化鈦膜介于鋁膜和由ITO膜形成的透明顯示電極之間，所以能夠使透明顯示電極和鋁膜之間形成歐姆接觸。此外，因?yàn)樵阡X膜的表面上形成第2氮化鈦膜，所以在層間絕緣膜上形成接觸孔時(shí)或?qū)TO膜形成圖形時(shí)，使鋁膜不與蝕刻液接觸地加以保護(hù)。而且，如果在多晶硅膜和鋁膜之間以及在鋁膜和透明顯示電極(ITO膜)之間設(shè)置相同的氮化鈦膜，則用濺射法使其沉積時(shí)能夠由同一靶沉積。因此，作為濺射沉積用靶只需準(zhǔn)備兩種靶就行了，即形成鋁膜用的靶和形成氮化鈦膜用的靶，這也是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1．一種顯示裝置，具有多晶硅膜和鋁膜的第1電連接部，其特征在于，在該第1電連接部，在上述多晶硅膜和鋁膜之間配備有第1氮化鈦膜。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征為還有通過鋁膜和由ITO膜構(gòu)成的透明顯示電極的層間絕緣膜的接觸孔的第2電連接部，在該第2電連接部，在前述鋁膜和前述ITO膜之間配備第2氮化鈦膜。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征為前述第1氮化鈦膜和前述第2氮化鈦膜具有相同的膜厚和同一膜質(zhì)。
4．一種顯示裝置，具有通過鋁膜和由ITO膜構(gòu)成的透明顯示電極的層間絕緣膜的接觸孔的第2電連接部，其特征在于，在該第2電連接部，在前述鋁膜和前述ITO膜之間配備第2氮化鈦膜。
5．根據(jù)權(quán)利要求1到4任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征為前述氮化鈦膜為六方晶系的氮化鈦膜。
6．根據(jù)權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征為前述多晶硅膜和前述鋁膜在夾持液晶的一對(duì)基板的一個(gè)上形成。
7．如權(quán)利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，在應(yīng)形成前述第1氮化鈦膜的氮化鈦膜形成后，在該氮化鈦膜表面形成鋁膜，然后對(duì)該鋁膜以及前述氮化鈦膜總體構(gòu)圖。
8．如權(quán)利要求2或3所述顯示裝置的制造方法，其特征在于，在應(yīng)形成前述第1氮化鈦膜的氮化鈦膜形成后，在該氮化鈦膜表面形成鋁膜，接著，在前述的鋁膜表面形成應(yīng)形成前述第2氮化鈦膜的氮化鈦膜后，對(duì)該鋁膜和在該鋁膜的上下形成的前述氮化鈦膜總體構(gòu)圖。
9．如權(quán)利要求4所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，形成鋁膜后，在該鋁膜表面形成應(yīng)形成前述第2氮化鈦膜的氮化鈦膜，然后對(duì)鋁膜和前述氮化鈦膜總體構(gòu)圖。
全文摘要
在液晶顯示裝置等顯示裝置內(nèi),為了使電極及配線等低電阻連接,在由多晶硅膜形成的漏區(qū)(5)和鋁膜形成的漏電極(9)之間設(shè)置為防止硅擴(kuò)散用的六方晶系的第1氮化鈦膜(14)。在由ITO膜形成的透明顯示電極(12)和由鋁膜形成的漏電極(9)之間,為了使它們歐姆連接而設(shè)置六方晶系的第2氮化鈦膜(15),它能由與鈦膜(13)或第1鈦膜(14)相同的靶濺射形成。因?yàn)榈?氮化鈦膜(15)對(duì)用于氧化硅膜的蝕刻液和對(duì)用于ITO膜蝕刻液有抗蝕性,所以在對(duì)它們蝕刻時(shí)能夠保護(hù)漏電極(9)。
文檔編號(hào)H01L29/45GK1223015SQ98800407
公開日1999年7月14日 申請(qǐng)日期1998年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月31日
發(fā)明者藤川紳介 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社