(57)【要約】【課題】液晶表示デバイスの大型化にも対応すべく、Ａｌ合金膜と透明画素電極との間の接触抵抗を低減できるエッチング条件を特定し、応答速度の速い表示デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】基板上にＡｌ合金膜を形成する工程と、Ａｌ合金膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、Ａｌ合金膜に接触するように透明導電膜を形成する工程とを含む表示デバイスの製造方法において、コンタクトホールを形成する工程は、少なくとも六フッ化硫黄ガス、酸素ガス、及び希ガスを含む雰囲気中で行われるドライエッチング工程を含むとともに、０．４≦（酸素ガスの流量）／［（六フッ化硫黄ガスの流量）＋（酸素ガスの流量）］≦０．９の条件を満足させる。【選択図】図１２
2008304830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にＡｌ合金膜を形成する工程と、前記Ａｌ合金膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、前記Ａｌ合金膜に接触するように透明導電膜を形成する工程とを含む表示デバイスの製造方法であって、
前記コンタクトホールを形成する工程は、六フッ化硫黄ガス、酸素ガス、及び希ガスを含有する雰囲気中で行われるドライエッチング工程を含むとともに、該ドライエッチングは０．４≦（酸素ガスの流量）／［（六フッ化硫黄ガスの流量）＋（酸素ガスの流量）］≦０．９を満足することを特徴とする表示デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記Ａｌ合金膜が、ＮｉおよびＬａを含有する請求項１記載の表示デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記透明導電膜が酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜である請求項１または請求項２記載の表示デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記雰囲気が、さらに臭化水素および／または四フッ化炭素を含む請求項１〜３のいずれかに記載の表示デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記コンタクトホールを形成する工程は、ウェットエッチングを行なう工程と、その後前記ドライエッチングを行なう工程とを含む請求項１〜４のいずれかに記載の表示デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイに使用される表示デバイスの製造方法に関し、特に、Ａｌ合金膜上に形成される層間絶縁膜の加工プロセスに関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型の携帯電話から、１００インチを超す大型のテレビに至るまで様々な分野に用いられる液晶表示デバイスは、画素の駆動方法によって、単純マトリクス型液晶表示デバイスとアクティブマトリクス型液晶表示デバイスとに分けられる。このうちスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＴＦＴ」と呼ぶ。）を有するアクティブマトリクス型液晶表示デバイスは、高精度の画質を実現でき、高速の画像などにも対応できるため、液晶ディスプレイの主流となっている。
【０００３】
図１は、アクティブマトリクス型液晶表示デバイスに適用される代表的な液晶ディスプレイの断面図である。以下、図１を参照しながら、この液晶ディスプレイの動作原理を説明する。なお、ここでは、活性半導体層として水素化アモルファスシリコンを用いたＴＦＴ基板（以下、アモルファスシリコンＴＦＴ基板と呼ぶ場合がある。）の例を代表的に説明する。
【０００４】
図１に示すように、液晶ディスプレイ１００は、ＴＦＴ基板１と、ＴＦＴ基板１に対向して配置された対向基板２と、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間に配置され、光変調層として機能する液晶層３とを備えている。ＴＦＴ基板１は、絶縁性のガラス基板１ａ上に配置されたＴＦＴモジュール４、透明画素電極５、走査線や信号線を含む配線部６を有している。透明画素電極５は、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）中に酸化錫（ＳｎＯ）を１０質量％程度含む酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜などの導電性酸化膜から形成されている。ＴＦＴ基板１は、ＴＡＢテープ１２を介して連結されたドライバ回路１３及び制御回路１４によって駆動される。
【０００５】
対向基板２は、ＴＦＴ基板１側に、絶縁性のガラス基板１ｂの全面に形成された共通電極７と、透明画素電極５に対向する位置に配置されたカラーフィルタ８と、ＴＦＴ基板１上のＴＦＴモジュール４に対向する位置に配置された遮光膜９とを有している。対向基板２は、液晶層３に含まれる液晶分子を所定の向きに配向させるための配向膜１１を更に有している。
【０００６】
ＴＦＴ基板１および対向基板２の外側（液晶層３側とは反対側）には、それぞれ、偏光板１０ａ，１０ｂが配置されている。
【０００７】
液晶ディスプレイ１００は、対向電極２と透明画素電極５との間に形成される電界によって液晶層３における液晶分子の配向方向が制御され、液晶層３を通過する光が変調される。これにより、対向基板２を透過する光の透過量が制御されて画像が表示される。
【０００８】
図２は、トップゲート型のＴＦＴモジュール４の一部断面図である。ガラス基板１ａ上にポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）からなるチャンネル層、ｎ＋ポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）からなるソース層、ドレイン層が形成され、窒化Ｓｉで構成されるゲート絶縁膜２７を介在してゲート電極２６が形成されている。ｎ＋ポリシリコンで構成されるソース層及びドレイン層は、アルミニウム（Ａｌ）合金膜からなるソース電極２８及びドレイン電極２９にそれぞれ接続されている。なお、ゲート電極２６及びソース電極２８及びドレイン電極２９は、各々、ＳｉＯｘ層及びＳｉＮｘ層により電気的に絶縁されている。
【０００９】
ドレイン電極２９の端部は、層間絶縁膜３５に設けられたコンタクトホール３２を介して透明導電膜からなる透明画素電極５と電気的に接続されている。なお、ＴＦＴモジュール４の上部には、輝度向上のための反射電極（図示せず）が設置される場合があり、透明画素電極５は、反射電極に接続されている場合がある。
【００１０】
ＴＦＴモジュール４のソース電極２８とドレイン電極間２９の間には電圧が印加されており、ゲート電極２６の電圧をＯＮ/ＯＦＦ制御することにより、チャンネル層を経由してソース層からドレイン層へ流れる電流を制御する。これによって透明画素電極５に印加される電位が制御され、液晶層３に所定の電界がかかる。この結果、画素毎に光の透過量が制御され、画像を表示することができる。
【００１１】
なお、従来は、コンタクトホール３２において、ドレイン電極２９と透明画素電極５との間には、バリアメタルと呼ばれるモリブデン（Ｍｏ）等の薄膜（図示せず）を介在させていた。その理由は、Ａｌ合金膜上に酸化物である酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の透明導電膜を直接に成膜すると、Ａｌ合金膜表面が酸化され、しかもこの酸化を抑制することが困難であるために、Ａｌ合金膜で構成されるドレイン電極２９と透明画素電極５との接触抵抗が高くなりすぎるという問題があったからである。そこで、ドレイン電極２９の表面にＭｏ等のバリアメタルを成膜し、しかる後に透明画素電極５を成膜すれば、Ａｌ合金膜表面の酸化が避けられ、接触抵抗（コンタクト抵抗）の増大が抑制されるばかりでなく、透明画素電極５の成膜後においても、ドレイン電極２９と透明画素電極５の界面における、原子の相互拡散による界面の劣化、剥離、接触抵抗の増大が抑止できる。
【００１２】
しかしながら、バリアメタルを形成するためには、バリアメタル層の成膜と微細加工が必要である。そのため、製造プロセス中に液晶ディスプレイが汚染され、或いは、成膜チャンバー内壁に付着したバリアメタル材が剥離し、その破片が液晶ディスプレイに付着するなどし、製造の歩留まりが低下し、ひいては製造コストが増大する原因にもなっていた。
【００１３】
これらの問題を解決するため、特許文献１〜３には、特定の組成を有するＡｌ合金膜を用いて図２に示すソース電極２８、ドレイン電極２９を形成し、Ａｌ合金表面を制御して酸化することにより、Ａｌ合金からなるソース電極２８又はドレイン電極２９に、透明導電膜からなる透明画素電極５を直接成膜しても、安定的に電気抵抗の小さい、ドレイン電極２９−透明画素電極５間のコンタクトを形成できることが記載されている（ダイレクトコンタクト技術）。このダイレクトコンタクト技術を採用することにより、バリアメタル層の成膜と微細加工の工程が省略され、バリアメタル層を成膜するための装置が不要となり、製造の歩留まりが向上し、その結果、液晶ディスプレイの製造コストを低減することが可能となった。
【００１４】
一方、特許文献４〜８には、層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する方法について記載されている。
【００１５】
特許文献４には、層間絶縁膜をＳＦ６系またはＣＨＦｘ系のガスを用いてドライエッチングしてコンタクトホールを形成する技術について記載されている。
【００１６】
特許文献５には、絶縁膜にコンタクトホールを形成するに際し、乾式法あるいは乾式法と湿式法との併用によりエッチングしてコンタクトホールを形成することについて記載されている。
【００１７】
特許文献６にも、絶縁膜にコンタクトホールを形成するに際し、乾式法あるいは乾式法と湿式法との併用によりエッチングしてコンタクトホールを形成することについて記載されている。
【００１８】
特許文献７には、半導体層と保護膜に対するエッチング選択比が優れた条件を形成するために、Ｏ２またはＣＦ４を多量含ませることが好ましく、ドライエッチングに用いる気体としてはＳＦ６＋Ｎ２，ＳＦ６＋Ｏ２，ＣＦ４＋Ｏ２，ＣＦ４＋ＣＨＦ３＋Ｏ２などを使用することが好ましいと記載されている。
【００１９】
特許文献８には、絶縁膜にコンタクトホールを形成するに際し、ドライエッチングガスとしてＣＨＦ系ガスを用いることが記述されている。
【特許文献１】特開２００４−２１４６０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２３３８８号公報
【特許文献３】特開２００５−０４０７８７号公報
【特許文献４】特開平１１−６４８８７号公報（段落００１５）
【特許文献５】特開２０００−７７６６９号公報（段落００１８）
【特許文献６】特開２００１−３３７６１９号公報（段落００１９）
【特許文献７】特開２００１−６６６３９号公報（段落００７２）
【特許文献８】特開２００５−２５８１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、液晶表示デバイスの大型化が進み、Ａｌ合金膜と透明画素電極との間の接触抵抗の更なる低減が求められる中で、コンタクトホール形成のためのエッチングガスとして、特許文献４〜８に記載されたガス種を単に取捨選択するだけでは、Ａｌ合金膜と透明画素電極との間の接触抵抗を十分に下げることはできない。
そこで、本発明は、液晶表示デバイスの大型化にも対応すべく、Ａｌ合金膜と透明画素電極との間の接触抵抗を低減できるエッチング条件を特定し、応答速度の速い表示デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決することのできた本発明の表示デバイスの製造方法は、
基板上にＡｌ合金膜を形成する工程と、前記Ａｌ合金膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、前記Ａｌ合金膜に接触するように透明導電膜を形成する工程とを含む表示デバイスの製造方法であって、
前記コンタクトホールを形成する工程は、六フッ化硫黄ガス、酸素ガス、及び希ガスを含有する雰囲気中で行われるドライエッチング工程を含むとともに、該ドライエッチングは０．４≦（酸素ガスの流量）／［（六フッ化硫黄ガスの流量）＋（酸素ガスの流量）］≦０．９を満足するものである。
【００２２】
上記表示デバイスの製造方法において、Ａｌ合金膜が、ＮｉおよびＬａを含有することが推奨される。
【００２３】
上記表示デバイスの製造方法において、透明導電膜が酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜、若しくは酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）膜であることが推奨される。
【００２４】
上記表示デバイスの製造方法において、ドライエッチングに用いる雰囲気が、さらに臭化水素および／または四フッ化炭素を含むことが推奨される。
【００２５】
上記表示デバイスの製造方法において、コンタクトホールを形成する工程は、ウェットエッチングを行なう工程と、その後に行われるドライエッチング工程を含む態様とすることも可能である。
【００２６】
本明細書における「ドライエッチング」の意味は、後でも例を挙げて述べるが、エッチング対象物（層間絶縁膜）を除去することの他、コンタクトホールがＡｌ合金膜に達した後でも、Ａｌ合金膜の表面を清浄化する目的で、Ａｌ合金膜の表面をエッチングガスに曝すことも含む意味とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、Ａｌ合金膜上に形成された層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する際に、ドライエッチングに用いる六フッ化硫黄ガスの流量と酸素ガスの流量が適切に調整されていることによって、Ａｌ合金膜の表面状態が改善されると考えられ、その後にＡｌ合金膜上に形成される透明画素電極との間の接触抵抗を低減し、応答速度の速い表示デバイスの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明者らは、Ａｌ合金膜と透明画素電極との間の接触抵抗を低減するため、エッチングガスの種類と、適切な流量比率について鋭意検討を重ねてきた。その結果、特定のエッチングガスを、特定の流量比率にて使用することにより、Ａｌ合金膜と透明画素電極との間の接触抵抗を著しく低減できることを見出し、本発明を完成した。
【００２９】
［表示デバイスの製造方法］
以下、本発明に係る表示デバイスの製造方法の好ましい実施形態を説明する。なお、ここでは、アモルファスシリコンＴＦＴ基板またはポリシリコンＴＦＴ基板を備えた液晶表示デバイスを代表的に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００３０】
（ＴＦＴ基板の形成工程）
まず、ガラス基板１ａ上に、例えばプラズマＣＶＤ法により、基板温度３００℃程度で、厚さ５０ｎｍ程度の窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜、厚さ１００ｎｍ程度の酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜、および厚さ５０ｎｍ程度の水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ−Ｈ）膜を成膜する。次に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ−Ｈ）膜をポリシリコン化するため、熱処理（約４７０℃で１時間程度）およびレーザーアニールを行う。脱水素処理を行った後、例えばエキシマレーザアニール装置を用いて、エネルギー２３０ｍＪ／ｃｍ2程度のレーザーを水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ−Ｈ）膜に照射することにより、厚さが０．３μｍ程度のポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜を得る（図３）。
【００３１】
次いで、図４に示すように、プラズマエッチング等によってポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜をパターニングする。
【００３２】
次に、図５に示すように、厚さが１００ｎｍ程度の酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜を成膜し、これをゲート絶縁膜２７とする。更にゲート絶縁膜２７の上に、スパッタリング等によって、厚さ２００ｎｍ程度のＡｌ−２原子％Ｎｉ−０．３５原子％Ｌａ合金薄膜（ゲート電極２６となる）および厚さ５０ｎｍ程度のＭｏ薄膜（バリアメタル層５２となる）を積層した後、プラズマエッチング等の方法でパターニングする。これにより、走査線と一体のゲート電極２６が形成される。
【００３３】
続いて、図６に示すように、フォトレジスト３１でマスクを形成し、例えばイオン注入装置などにより、例えばリンを５０ｋｅＶ程度で１×１０15個／ｃｍ2程度ドーピングし、ポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜の一部にｎ＋型ポリシリコン（ｎ＋ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜を形成する。次に、フォトレジスト３１を剥離し、例えば５００℃程度で熱処理することによってリンを拡散させる。
【００３４】
（Ａｌ合金膜の形成工程）
次いで、図７に示すように、例えばプラズマＣＶＤ装置などを用いて、厚さ５００ｎｍ程度の酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜を基板温度２５０℃程度で成膜した後、フォトレジストによってパターニングしたマスクを用いて酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜とゲート絶縁膜２７をドライエッチングし、ｎ＋型ポリシリコン膜に到達する開口部を形成する。スパッタリングにより、厚さ５０ｎｍ程度のＭｏ膜で形成されたバリアメタル層５３と厚さ４５０ｎｍ程度のＡｌ合金膜（ここでは、Ａｌ−２原子％Ｎｉ−０．３５原子％Ｌａ合金膜）を成膜した後、Ａｌ合金膜をパターニングすることによって、信号線に一体のソース電極２８及びドレイン電極２９を形成する。その結果、ソース電極２８とドレイン電極２９は、各々コンタクトホールを介してｎ＋型ポリシリコン膜（ｎ＋ｐｏｌｙ−Ｓｉ）にコンタクトされる。
【００３５】
ソース電極２８及びドレイン電極２９を構成するＡｌ合金は、ソース電極２８及びドレイン電極２９と透明導電膜との接触抵抗を低減させるため、０．１原子％以上のＮｉを含むことが好ましい。Ｎｉ含有量の上限値は、Ａｌ合金の電気抵抗率を低減させるため、６原子％とすることが好ましい。
【００３６】
また、ソース電極２８及びドレイン電極２９の耐熱性を向上させるため、０．１原子％以上のＬａを含むことが好ましい。Ｌａ含有量の上限値は、Ａｌ合金の電気抵抗率を低減させるため、６原子％とすることが好ましい。
【００３７】
（層間絶縁膜の形成工程）
次いで、図８に示すように、プラズマＣＶＤ装置などにより、厚さ５００ｎｍ程度の窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜からなる層間絶縁膜３５を基板温度２２０℃程度で成膜し、更にその上にフォトレジスト層３１を形成する。
【００３８】
（コンタクトホールの形成工程）
続いて、フォトレジスト層３１に対し、一定のパターンを有する光を照射し、フォトレジスト層３１を現像処理することにより、図９に示すようにフォトレジスト層３１に開口部を設ける。この開口部をマスクとしたドライエッチングにより、層間絶縁膜３５にコンタクトホール３２を形成する（図１０〜図１２）。
【００３９】
ドライエッチング工程の雰囲気として用いるエッチングガスは、六フッ化硫黄、酸素、及び希ガスである。六フッ化硫黄ガスの流量、酸素ガスの流量が満たすべき関係は、（酸素ガスの流量）／［（六フッ化硫黄ガスの流量）＋（酸素ガスの流量）］の値を「Ｒ」と表記すると、０．４≦Ｒ≦０．９である（Ｒの表記は、以下同じとする）。
【００４０】
一般には、エッチングガスに高濃度の酸素が含まれると、Ａｌ合金膜の表面が強く酸化されて、電気的絶縁性の高い酸化Ａｌ層が形成され、ＩＴＯとの接触抵抗が増大すると考えられる。しかしながら、０．４≦Ｒ≦０．９の領域では、常識的な傾向とは正反対に、Ａｌ合金膜と透明導電膜との接触抵抗は、低く抑えられることが分かった。
【００４１】
Ｒを０．４以上としたのは、透明画素電極５とＡｌ合金膜との間の接触抵抗の低減効果を有効に発揮させるためであり、好ましくは０．４５以上、更に好ましくは、０．５以上にする。一方、Ｒの値が高くなると、すなわち、過度に高濃度の酸素を含むと、エッチング速度や形状への影響が大きくなってしまうため、Ｒの上限値は、０．９、好ましくは０．８、より好ましくは、０．７５にする。
【００４２】
ドライエッチングに用いる希ガスの種類には特に制限はないが、例えばＡｒを用いればよい。希ガスの流量についても特に制限はないが、（希ガスの流量）／［（六フッ化硫黄ガスの流量）＋（酸素ガスの流量）］の値をＲｒと表記すると、０．１≦Ｒｒ≦０．９とすることが好ましい。Ｒｒの下限値を０．１とするのは、（ア）六フッ化硫黄ガスと酸素ガスによる強いエッチング能力を適切に抑制乃至は制御し、（イ）コンタクトホールのアスペクト比（深さ／開口面積）を高め、（ウ）コンタクトホール側面を平坦にエッチングし、（エ）エッチングで発生したアウトガスを効率よく排気するためである。Ｒｒのより好ましい下限値は０．２であり、更に好ましい下限値は、０．３である。一方、希ガスの流量比率を増やしすぎても、エッチング速度が低下するため、Ｒｒの上限値は０．９とすることが好ましく、より好ましくは０．８、更に好ましくは、０．７である。
【００４３】
チャンバー内の雰囲気を構成するエッチングガスは、六フッ化硫黄、酸素、及び希ガスからなる混合ガスに限定されるわけではなく、この混合ガスに更に臭化水素および／または四フッ化炭素を添加することにより、コンタクトホール３２のエッチング速度が増大する。臭化水素、四フッ化炭素は、合計で１〜１０％程度添加されることが望ましい。
【００４４】
ドライエッチングは、コンタクトホール３２を形成する全工程で用いられる必要はない。例えば、コンタクトホール３２の底部がＡｌ合金膜に到達する直前までは、ウェットエッチングを行ない、コンタクトホール形成工程の最終段階でドライエッチングに切り替えてもよい。コンタクトホール形成工程の殆どをウェットエッチングにより行なうことにより、複数のＴＦＴ基板を一括処理することができる。
【００４５】
このように、途中から本発明で規定するドライエッチングを用いる場合、ドライエッチングに切り替えるタイミングは、コンタクトホール３２の底部がＡｌ合金膜に到達していないとき（図１０）、コンタクトホール３２の底部がＡｌ合金膜に到達したとき（図１１）、或いは、層間絶縁膜の除去が終了したとき（図１２）でもよい。本実施の形態で用いる六フッ化硫黄、酸素、及び希ガスは、層間絶縁膜をエッチングする作用の他、これらのガスにＡｌ合金膜を曝すことにより、メカニズムの詳細は不明ではあるがＡｌ合金膜の表面が清浄化されるものと考えられる。これにより、後にＡｌ合金膜上に形成される透明画素電極と、このＡｌ合金膜との接触抵抗が低く抑えられる。
【００４６】
また、ウェットエッチングに代えて他の公知のエッチング方法を用いることもできる。例えば、層間絶縁膜３５が、窒化シリコン層上に樹脂層（図示せず）を積層することにより構成される場合などには、公知のエッチングガス（例えばＣＦ４＋Ｏ２＋Ａｒ、ＣＨＦ３＋Ｏ２＋Ａｒ、ＣＦ４＋Ｏ２、ＣＨＦ３＋Ｏ２など）で、まず樹脂層に開口部を形成した後、本発明で規定する六フッ化硫黄、酸素（但し、０．４≦Ｒ≦０．９）、及び希ガスで窒化シリコン層をエッチングして、コンタクトホール３２を形成することも可能である。
【００４７】
（透明導電膜の製造工程）
次に、例えば酸素プラズマによるアッシング工程を経た後、例えばアミン系等の剥離液を用いてフォトレジスト層３１を剥離する。更に、例えば保管時間（８時間程度）の範囲内で、図１３に示すように、例えば厚さ４０ｎｍ程度のＩＴＯ膜（酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）中に酸化錫（ＳｎＯ）を１０質量％程度含む酸化インジウム錫の膜）を成膜し、ウェットエッチングによるパターニングを行うことによって透明画素電極５を形成する。同時に、パネル端部のゲート電極２６におけるＴＡＢとの接続部分に、ＴＡＢとのボンディングのためＩＴＯ膜をパターニングすると、ＴＦＴアレイ基板１が完成する。
【００４８】
このようにして作製されたＴＦＴ基板は、ドレイン電極２９と透明画素電極５とが直接コンタクトされている。また、ゲート電極２６にＡｌ合金を単層で用いバリアメタル層５２を省略した場合にはゲート電極２６とＴＡＢ接続用のＩＴＯ膜も直接コンタクトされており、上記したコンタクトホールの形成方法を用いてゲート電極２６とＩＴＯ膜との接触抵抗を低減することができる。
【００４９】
上記では、透明画素電極５として、ＩＴＯ膜を用いたが、ＩＺＯ膜（ＩｎＯｘ−ＺｎＯｘ系導電性酸化膜）を用いてもよい。また、活性半導体層として、アモルファスシリコンの代わりにポリシリコンを用いてもよい。
【００５０】
（表示デバイスの仕上げ工程）
以上のようにして得られるＴＦＴ基板１を使用し、例えば、以下に記載の方法によって、前述した図１に示す液晶表示デバイスを完成させる。
【００５１】
まず、上記のようにして作製したＴＦＴ基板１の表面に、例えばポリイミドを塗布し、乾燥してからラビング処理を行って配向膜を形成する。
【００５２】
一方、対向基板２は、ガラス基板上に、例えばクロム（Ｃｒ）をマトリックス状にパターニングすることによって遮光膜９を形成する。次に、遮光膜９の間隙に、樹脂製の赤、緑、青のカラーフィルタ８を形成する。遮光膜９とカラーフィルタ８上に、ＩＴＯ膜のような透明導電性膜を共通電極７として配置することによって対向電極を形成する。そして、対向電極の最上層に例えばポリイミドを塗布し、乾燥した後、ラビング処理を行って配向膜１１を形成する。
【００５３】
次いで、ＴＦＴ基板１と対向基板２の配向膜１１が形成されている面とを夫々対向するように配置し、樹脂製などのシール材１６により、液晶の封入口を除いてＴＦＴ基板１と対向基板２とを貼り合わせる。このとき、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間には、スペーサー１５を介在させるなどして２枚の基板間のギャップを略一定に保つ。
【００５４】
このようにして得られる空セルを真空中に置き、封入口を液晶に浸した状態で徐々に大気圧に戻していくことにより、空セルに液晶分子を含む液晶材料を注入して液晶層３を形成し、封入口を封止する。そして、空セルの外側の両面に偏光板１０を貼り付けることにより表示デバイスを完成させる。
【００５５】
（液晶ディスプレイ）
例えば、図１に示したように、表示デバイスにドライバ回路１３等を接続し、液晶ディスプレイの側部あるいは裏面部に配置する。そして、液晶ディスプレイの表示面となる開口を含む保持フレーム２３と、面光源をなすバックライト２２と導光板２０と保持フレーム２３によって表示デバイスを保持し、液晶ディスプレイを完成させる。
【００５６】
［実験例］
以下、実験例を挙げて本発明の作用効果を具体的に説明するが、本発明はもとより、下記実験例によって制限を受けるものではない。本発明の趣旨に適合する範囲で下記実験例に適当に変更を加えて実施することも可能であり、これらは全て本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５７】
（実験用デバイスの作製）
図１４、図１５は、実験用に作製したデバイス構造の概略断面図である。実験用のデバイス構造は、少なくとも図８〜図１３に示したドレイン電極２９として用いられるＡｌ合金膜、層間絶縁膜３５、コンタクトホール３２、透明画素電極５を構成する透明導電膜の部分を再現したものであり、ＴＦＴ等は作製していない。このような実験用のデバイスを作製するために、まず、ガラス基板上１ａ上にドレイン電極２９を想定したＡｌ合金膜をスパッタ法により厚さ３００ｎｍ成膜し、更に、Ａｌ合金膜上にプラズマ気相蒸着法（ＣＶＤ法）により厚さ３００ｎｍの窒化シリコンを成膜し、これを層間絶縁膜３５とした。層間絶縁膜３５の表面にエッチング用マスクとして、厚膜のフォトレジスト３１をコーティングし、通常のフォトリソグラフィープロセスを用いて、規則的に配置された１０μｍ角の領域についてのみエッチング用マスクを除去した（図１４）。
【００５８】
次いで、高周波プラズマ装置により、種々のエッチングガス、エッチング液を用いて層間絶縁膜３５をエッチングしてコンタクトホール３２を形成し、露出したＡｌ合金膜上に、ＤＣマグネトロン・スパッタ法により膜厚２００ｎｍの透明導電膜を成膜した（図１５）。
【００５９】
（実験例１）
ガラス基板上１ａ上に、２．０原子％のニッケル（Ｎｉ）、０．３５原子％のランタン（Ｌａ）を含むＡｌ合金ターゲットを用いて、スパッタ法によりＡｌ合金膜を成膜した。以下、この合金組成を「Ａｌ−２．０Ｎｉ−０．３５Ｌａ」と表わす。
エッチングガスの組成は、Ａｒガス流量を４２ｓｃｃｍ（毎分のガスの流量をｃｍ３で表わした単位）に固定し、六フッ化硫黄ガスと酸素ガスの合計流量を６３ｓｃｃｍに固定し、酸素と六フッ化硫黄の流量を変えた。高周波出力は５０Ｗ、ガス圧は２０Ｐａとした。
Ａｌ合金膜上に成膜する透明導電膜には、ＩＴＯ膜を用いた。
【００６０】
次に、図１６に示すようなケルビンパターン（コンタクトホールサイズ：１０μｍ角）を用い、ＩＴＯ膜とＡｌ合金膜との間の接触抵抗の測定を行なった。この測定では、ＩＴＯ膜−Ａｌ合金膜間に電流を流し、別の端子でＩＴＯ−Ａｌ合金間の電圧降下を測定する方法（４端子測定）を用いた。具体的には、図１６のＩ１−Ｉ２間に電流Ｉを流し、Ｖ１−Ｖ２間の電圧Ｖをモニターすることにより、接続部Ｃの接触抵抗Ｒを［Ｒ＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｉ２］として求めた。
【００６１】
図１７は、実験例１で測定したＩＴＯ膜−Ａｌ合金間の接触抵抗を示すものであり、縦軸を接触抵抗、横軸を（酸素ガスの流量）／［（六フッ化硫黄ガスの流量）＋（酸素ガスの流量）］＝Ｒの値とした。
【００６２】
図１７から分かるように、酸素ガス流量が増えるにつれて、すなわち、Ｒの値が増えるにつれて、接触抵抗は緩やかに減少し、Ｒの値が０．４以上になると急激に低下した。なお、図１７の接触抵抗は、対数目盛で表示されているので、実数上の低減効果は非常に大きい。接触抵抗の測定はＲ＝０．９まで行なったが、Ｒ＝０．９付近では、接触抵抗の分散が大きかったため、図１７にはプロットしなかったが、少なくともＲ＝０．５５の場合よりも更に接触抵抗は低かった。
【００６３】
（実験例２）
Ａｌ合金膜を構成する材料としてＡｌ−０．３Ｎｉ−０．３５Ｌａ合金を用いたこと以外は、実験例１と同じ条件で実験用のデバイス構造を作製し、ＩＴＯ膜−Ａｌ合金膜間の接触抵抗値を測定した。この結果を図１８に示す。酸素流量の増加により、一旦は接触抵抗が低下するが、その後あまり変わらず、実施例１と同じくＲ＝０．４付近で急激に低下した。
【００６４】
（実験例３）
Ａｌ合金膜を構成する材料としてＡｌ−２．０Ｎｉ−０．３５Ｌａ合金を用いたこと、及び、コンタクトホール３２を形成するためのエッチングガスとして、臭化水素と四フッ化炭素を合計で０％（添加せず）、５％、１０％となるように添加したこと以外は、実験例１と同じ条件で実験用のデバイス構造を作製し、ＩＴＯ膜−Ａｌ合金膜間の接触抵抗を測定した。
【００６５】
この実験例３でも、接触抵抗の値は図１７と同様の振る舞いを示したが、臭化水素と四フッ化炭素の添加量の増加に伴い、層間絶縁膜３５のエッチング速度が増大した。
【００６６】
（実験例４）
実験例４では、（ア）Ａｌ合金膜を構成する材料としてＡｌ−２．０Ｎｉ−０．３５Ｌａ合金を用いたこと、及び、（イ）本発明で規定するドライエッチング（０．４≦Ｒ≦０．９）を行なう前に、まず六フッ化硫黄ガスとＡｒガスを使用してドライエッチングし、下地のＡｌ合金膜が露出した後、本発明で規定するドライエッチング（０．４≦Ｒ≦０．９）を開始したこと以外は、実験例１と同じ条件で実験用のデバイス構造を作製した。
【００６７】
この実験例におけるＩＴＯ膜−Ａｌ合金間の接触抵抗も、図１７の場合（実験例１）と同様に、酸素ガス流量が増えるにつれて接触抵抗は緩やかに低減し、Ｒの値が０．４以上になると急激に低下した。
【００６８】
以上の結果から、本発明で規定するドライエッチング（０．４≦Ｒ≦０．９）は、Ａｌ合金膜が露出した後から適用されても、ＩＴＯ膜−Ａｌ合金間の接触抵抗は低減されることが分かる。
【００６９】
（実験例５）
層間絶縁膜３５としてスパッタ成膜した酸化シリコンを用いたこと、及び、コンタクトホール３２を形成するためのエッチング方法として、弗酸と硝酸の混合液を純水で希釈した溶液に浸すウェットエッチングを用いたこと以外は、実験例４と同じ条件で実験用のデバイス構造を作製した。この実験例におけるＩＴＯ膜−Ａｌ合金間の接触抵抗も、図１７の場合（実験例１）と同様に、酸素ガス流量が増えるにつれて接触抵抗は緩やかに減少し、Ｒの値が０．４以上になると急激に低下した。
【００７０】
以上の実験結果より、（ア）コンタクトホール３２を形成し始める段階、すなわち、層間絶縁膜の除去を開始する段階から、本発明で規定するドライエッチング（０．４≦Ｒ≦０．９）によりコンタクトホール３２を形成しても、（イ）エッチングの最終段階のみ、例えば、Ａｌ合金膜が露出した後で本発明で規定するドライエッチング（０．４≦Ｒ≦０．９）を行っても、若しくは、（ウ）コンタクトホールの完成後、０．４≦Ｒ≦０．９を満たすエッチングガスによりＡｌ合金膜の表面処理を施しても、ほぼ同様の接触抵抗の低減効果が見られることが分かる。
【００７１】
ＩＴＯ膜−Ａｌ合金間の接触抵抗が低減する原因を探るために、実験例１の方法で作製した試料について、ＩＴＯ膜とＡｌ合金膜との界面付近をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により観察し（図１９）、界面付近の原子組成を測定した。図１９の矢印で示した位置がＩＴＯ膜とＡｌ合金膜との界面である。界面で酸素（Ｏ）原子とアルミニウム（Ａｌ）原子の組成比を測定し、Ｏ／Ａｌの組成比（横軸）に対して接触抵抗（縦軸）をプロットしたものを図２０に示す。図２０から、本発明におけるエッチングガスには酸素ガスが含まれ、さらにＡｌ合金膜上には、酸化物であるＩＴＯ膜を積層したにもかかわらず、界面におけるＯ／Ａｌの組成比は１．０未満であることが分かる（図２０左下の２点）。これはエッチングガスに六フッ化硫黄を用い、かつ、六フッ化硫黄ガスの流量、酸素ガスの流量を所定の範囲に調整したことによると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、アモルファスシリコンＴＦＴ基板が適用される代表的な液晶ディスプレイの構成を示す概略断面図である。
【図２】図２は、アモルファスシリコンＴＦＴ基板の構成を示す概略断面説明図である。
【図３】図３は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図４】図４は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図５】図５は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図６】図６は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図７】図７は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図８】図８は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図９】図９は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１０】図１０は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１１】図１１は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１２】図１２は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１３】図１３は、図２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１４】図１４は、実験用デバイスの概略断面図である。
【図１５】図１５は、実験用デバイスの概略断面図である。
【図１６】図１６は、Ａｌ合金膜と透明導電膜との間の接触抵抗（コンタクト抵抗）の測定に用いたケルビンパターン（ＴＥＧパターン）を示す図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態にかかる実験装置における接触抵抗を示す図である。
【図１８】図１８は、本実施の形態にかかる実験装置における接触抵抗を示す図である。
【図１９】図１９は、ＩＴＯ膜とＡｌ合金膜との界面付近のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）画像である。
【図２０】図２０は、実験用デバイスにおけるＯ／Ａｌの組成比と接触抵抗との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  ＴＦＴ基板
１ａ、１ｂ  ガラス基板
２  対向電極
３  液晶層
４  ＴＦＴモジュール
５  透明画素電極
６  配線部
７  共通電極
８  カラーフィルタ
９  遮光膜
１０ａ、１０ｂ  偏光板
１１  配向膜
１２  ＴＡＢテープ
１３  ドライバ回路
１４  制御回路
１５  スペーサー
１６  シール材
１７  保護膜
１８  拡散板
１９  プリズムシート
２０  導光板
２１  反射板
２２  バックライト
２３  保持フレーム
２４  プリント基板
２５  走査線
２６  ゲート電極
２７  ゲート絶縁膜
２８  ソース電極
２９  ドレイン電極
３０  保護膜（シリコン窒化膜）
３１  フォトレジスト
３２  コンタクトホール３２
３３  アモルファスシリコンチャネル膜（活性半導体膜）
３４  信号線（ソース−ドレイン配線）
３５  層間絶縁膜
５１、５２、５３、５４  バリアメタル層
５５  ノンドーピング水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ−Ｈ）膜
５６  ｎ＋型水素化アモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ−Ｈ）膜
１００  液晶ディスプレイ
【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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