(57)【要約】【課題】薄膜トランジスタ及びこれを備えた平板表示素子を提供する。【解決手段】ソース電極、ドレーン電極、ゲート電極及び半導体層を備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、前記ソース電極、ドレーン電極及びゲート電極のうち何れか一つはアルミニウム系金属層、チタン層及びこれら間に介在された拡散防止層を備えたことを特徴とするＴＦＴである。これにより、熱処理工程によるＴｉＡｌ３の発生が抑制されて十分に低い抵抗を有するＴＦＴ導電要素を備えて、画素の応答速度及び画質が向上する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース電極、ドレーン電極、ゲート電極及び半導体層を備えた薄膜トランジスタにおいて、
前記ソース電極、ドレーン電極及びゲート電極のうち何れか一つはアルミニウム系金属層、チタン層及びこれら間に介在された拡散防止層を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記アルミニウム系金属層の両面には、前記拡散防止層とチタン層とが順に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記拡散防止層は、窒化チタンよりなる窒化チタン層であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記窒化チタン層には、１５重量％ないし３５重量％の窒素が含まれたことを特徴とする請求項３に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記窒化チタン層は、約１００Åないし６００Åの厚さを有することを特徴とする請求項３に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記窒化チタン層は、約１００Åないし４００Åの厚さを有することを特徴とする請求項５に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項７】
前記窒化チタン層は、約２００Åないし４００Åの厚さを有することを特徴とする請求項６に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記窒化チタン層は、約３００Åの厚さを有することを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項９】
前記アルミニウム系金属層は、シリコン、銅、ネオジム、白金、またはニッケルのうち選択された一元素を約１重量％ないし５重量％程度含むアルミニウム合金よりなることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
前記アルミニウム系金属層は、シリコンを約２重量％程度含むアルミニウムシリコン合金よりなることを特徴とする請求項９に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１１】
ソース電極、ドレーン電極、ゲート電極及び半導体層を備えた薄膜トランジスタによって駆動されるサブピクセルを有する平板表示素子において、
前記ソース電極、ドレーン電極及びゲート電極のうち何れか一つは、アルミニウム系金属層、チタン層及びこれら間に介在された拡散防止層を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項１２】
前記アルミニウム系金属層の両面には、前記拡散防止層とチタン層とが順に形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の平板表示素子。
【請求項１３】
前記拡散防止層は、窒化チタンよりなる窒化チタン層であることを特徴とする請求項１１に記載の平板表示素子。
【請求項１４】
前記窒化チタン層には、１５重量％ないし３５重量％の窒素が含まれたことを特徴とする請求項１３に記載の平板表示素子。
【請求項１５】
前記窒化チタン層は、約１００Åないし６００Åの厚さを有することを特徴とする請求項１３に記載の平板表示素子。
【請求項１６】
前記窒化チタン層は、約１００Åないし４００Åの厚さを有することを特徴とする請求項１５に記載の平板表示素子。
【請求項１７】
前記窒化チタン層は、約２００Åないし４００Åの厚さを有することを特徴とする請求項１６に記載の平板表示素子。
【請求項１８】
前記窒化チタン層は、約３００Åの厚さを有することを特徴とする請求項１７に記載の平板表示素子。
【請求項１９】
前記アルミニウム系金属層は、シリコン、銅、ネオジム、白金、またはニッケルのうち選択された一元素を約１重量％ないし５重量％程度含むアルミニウム合金よりなることを特徴とする請求項１１に記載の平板表示素子。
【請求項２０】
前記アルミニウム系金属層は、シリコンを約２重量％程度含むアルミニウムシリコン合金よりなることを特徴とする請求項１９に記載の平板表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタとこれを備えた平板表示素子とに係り、さらに詳細には抵抗損失が少ない薄膜トランジスタと、抵抗損失による画質悪化が改善された平板表示素子とに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）は、ゲート電極に印加される電圧を制御することによってソース電極とドレーン電極とを連結する半導体層にチャンネルの形成如可を決定してソース電極とドレーン電極とを互いに通電または絶縁させる素子であって、主に能動行列型の平板表示素子、例えば、電界発光素子または液晶表示素子のＴＦＴパネルに使われ、前記平板表示素子の一サブピクセルを独立的に発光させる機能を有する。
【０００３】
前記平板表示素子に形成されたＴＦＴのソース電極とゲート電極とは、導線によってＴＦＴパネルの端部に配置された駆動回路と連結され、前記ソース電極、ドレーン電極及びこれら各々と通電される導線は製造工程上の理由によって同じ素材及び構造で共に形成されることが一般的である。
【０００４】
前記ソース電極、ドレーン電極及びこれら各々と通電される導線は、クロム系金属、モリブデン系金属（Ｍｏ、ＭｏＷなど）のような素材よりなりうるが、これら素材は抵抗が比較的大きいため、ＴＦＴパネルが大型であるか、またはそのサブピクセルが非常に微細な場合には、駆動回路からサブピクセルまでの電圧立下りが大きくなるにつれてサブピクセルの応答速度が遅くなるか、または画質の均一性が悪化されるという問題点がある。このような問題点は、前記ソース電極、ドレーン電極及びこれら各々と通電される導線を形成した後に後続の熱処理工程によってさらに悪化されうる。前記熱処理工程の例としては、ゲート金属のスパッタリング後に行われる活性化工程とアニーリング工程とがある。前記アニーリング工程は、４００℃以上の温度で行われる。
【０００５】
前記問題点を解決するために、前記ソース電極、ドレーン電極及びこれら各々と通電される導線はもちろん、ゲート電極とこれを駆動回路に連結する導線とも抵抗が少ないアルミニウムで形成する方案が注目されている。以下では、前記ソース電極、ドレーン電極、これら各々と通電される導線、ゲート電極及びこれを駆動回路に連結する導線を簡単に‘ＴＦＴ導電要素’と称する。
【０００６】
後述の特許文献１には、アルミニウムを備えたＴＦＴ導電要素を開示している。前記ＴＦＴ導電要素は、前記特許文献１の図７に示されたように窒化チタン層／アルミニウム層、窒化チタン層／チタン層／アルミニウム層、または窒化チタン層／アルミニウム層／チタン層の構造を有するが、これはこれらＴＦＴ導電要素に接触する端子との接触抵抗を低減させるか、または前記ＴＦＴ導電要素の形成に後続する熱処理工程によってアルミニウムにヒッロク(Al hillocks)が発生することを阻止するためのものであり、前記ＴＦＴ導電要素の抵抗を減少させるための技術は、開示されていない。
【０００７】
図８には、チタン層１２２、アルミニウム層１２１及びチタン層１２３が積層された構造を有するＴＦＴ導電要素１２０が開示されており、前記チタン層は熱処理工程によるヒッロクの生成を防止する。しかし、このような構造を有するＴＦＴ導電要素においては、前記熱処理工程によって前記アルミニウムとチタン間に反応が生じてＴｉＡｌ３が生成されるが、これは前記ＴＦＴ導電要素の抵抗を増加させて望ましくなくなるという問題点がある。
【特許文献１】米国特許公開ＵＳ２００２０８５１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記問題点を解決して、熱処理工程によるＴｉＡｌ３の発生が抑制されて十分に低い抵抗を有するＴＦＴ導電要素を備えて、サブピクセルの応答速度及び画質が向上するＴＦＴ及びこれを備えた平板表示素子を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は前記熱処理工程が行われてもアルミニウムにヒッロクが発生しないＴＦＴ及びこれを備えた平板表示素子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】
【００１０】
前記目的を達成するために本発明は、ソース電極、ドレーン電極、ゲート電極及び半導体層を備えたＴＦＴとして、前記ソース電極、ドレーン電極及びゲート電極のうち何れか一つはアルミニウム系金属層、チタン層及びこれら間に介在された拡散防止層を備えたことを特徴とするＴＦＴを提供する。
【００１１】
また、前記目的を達成するために本発明は、ソース電極、ドレーン電極、ゲート電極及び半導体層を備えたＴＦＴによって駆動されるサブピクセルを有する平板表示素子として、前記ソース電極、ドレーン電極及びゲート電極のうち何れか一つはアルミニウム系金属層、チタン層及びこれら間に介在された拡散防止層を備えたことを特徴とするＴＦＴを提供する。
【００１２】
前記アルミニウム系金属層の両面に前記拡散防止層とチタン層とが順に形成されたことが望ましく、前記拡散防止層は窒化チタンよりなる窒化チタン層であることが望ましく、前記窒化チタン層には１５重量％ないし３５重量％の窒素が含まれたことが望ましい。前記窒化チタン層は、約１００Åないし６００Åの厚さを有することが望ましく、約１００Åないし４００Åの厚さを有することがさらに望ましく、約２００Åないし４００Åの厚さを有することがさらに一層望ましく、約３００Åの厚さを有することが最も望ましい。前記アルミニウム系金属層は、シリコン、銅、ネオジム、白金、またはニッケルのうち選択された一元素を約１重量％ないし５重量％程度含むアルミニウム合金よりなることが望ましく、シリコンを約２重量％程度含むアルミニウムシリコン合金よりなることがさらに望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によって、熱処理工程によるＴｉＡｌ３の発生が抑制されて十分に低い抵抗を有するＴＦＴ導電要素を備えることによってサブピクセルの応答速度及び画質均一性が向上したＴＦＴ及びこれを備えた平板表示素子が提供される。また、高温の熱処理工程が行われてもアルミニウム系金属層にヒッロクが発生しないＴＦＴ及びこれを備えた平板表示素子が提供される。更に、ＴＦＴ導電要素のアルミニウムが半導体層に拡散されないＴＦＴ及びこれを備えた平板表示素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。図１には、ＴＦＴを備えた平板表示素子の回路が示されている。前記回路は、第１ＴＦＴ１０、第２ＴＦＴ５０、ストーレジキャパシタ４０及び発光部６０を備えるが、前記第１ＴＦＴの第１ソース電極１２は第１導線２０によって水平駆動回路Ｈに連結され、第１ＴＦＴの第１ゲート電極１１は第２導線３０によって垂直駆動回路Ｖに連結され、第１ＴＦＴの第１ドレーン電極１３はストーレジキャパシタの第１キャパシタ電極４１及び第２ＴＦＴ５０の第２ゲート電極５１と連結される。前記ストーレジキャパシタの第２キャパシタ電極４２と第２ＴＦＴの第２ソース電極５２とは第３導線７０と連結され、第２ＴＦＴの第２ドレーン電極５３は発光部６０の第１電極６１と連結され、発光部の第２電極６２は前記第１電極と所定の間隙をおいて第１電極に対向するように配置され、第１電極と第２電極間には平板表示素子の種類によって有機物、無機物または液晶が配置される。
【００１５】
図２には、前記平板表示素子の一サブピクセルの物理的な構造が概略的に示されている。図２には電気が通じる構成要素だけが示され、図３及び図４に示された基板、バッファ層、各種の絶縁層、平坦化層、発光層、液晶層、第２電極、偏光層、配向層、カラーフィルター層は示されていない。図２の各構成要素が重畳された部分のうち斜線で表示された部分だけが垂直に通電されるように連結されており、斜線で表示されていない部分は絶縁されている。
【００１６】
前記第１ゲート電極１１に電圧が印加されれば、第１ソース電極１２と第１ドレーン電極１３とを連結する半導体層に導電チャンネルが形成されるが、この時、前記第１導線によって第１ソース電極に電荷が供給されれば、第１ドレーン電極１３に電荷が移動する。第３導線７０には前記一駆動単位に表現される輝度を決定する電荷量が供給され、前記第１ドレーン電極によって第２ゲート電極５１に電荷が供給されれば、第２ソース電極５２の電荷が第２ドレーン電極５３に移動して発光部の第１電極５３を駆動する。前記ストーレジキャパシタ４０は、第１電極の駆動を維持するか、または駆動速度を向上させる機能をする。参考に、前記第１ＴＦＴと第２ＴＦＴとの断面構造はほぼ同じである。
【００１７】
図３に示された電界発光素子は、ＴＦＴパネル、発光層８７及び第２電極６２を備え、前記ＴＦＴパネルは基板８１、ＴＦＴ５０、第１導線２０、第２導線３０及び第１電極６１を備える。
【００１８】
電界発光素子が背面発光型である場合には、前記基板８１が透明な素材、例えば、ガラスよりなり、前記第２電極はアルミニウムのように反射率が良い金属素材よりなることが望ましい。電界発光素子が前面発光型である場合には、前記第２電極が透明な導電体、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)よりなり、第１電極は反射率が良い金属素材よりなることが望ましい。
【００１９】
前記基板上には全体的にバッファ層８２が形成され、その上には、例えばシリコンよりなる半導体層８０が所定パターンに形成され、その上には全体的に第１絶縁層８３が形成され、その上には第２ゲート電極５１が所定パターンに形成され、その上には全体的に第２絶縁層８４が形成される。第２絶縁層が形成された後には、ドライエッチングのような工程によって前記第１絶縁層と第２絶縁層とをエッチングして前記半導体層の一部を表し、この部分は所定のパターンに形成される第２ソース電極５２及び第２ドレーン電極５３と連結される。前記第２ソース電極５２及び第２ドレーン電極５３が形成された後には、これら上に第３絶縁層８５を形成し、その一部をエッチングして第２ドレーン電極５３と第１電極６１との導電通路を形成する。前記第３絶縁層上に第１電極を形成した後には、平坦化層８６を形成し、第１電極に対応する部分をエッチングする。その後、前記第１電極上に発光層８７を形成し、発光層上に第２電極６２を形成する。
【００２０】
前記ＴＦＴ５０は、第２ソース電極５２、第２ドレーン電極５３、第２ゲート電極５１及び半導体層８０を備えるが、一般的に前記第２ソース電極５２と第２ドレーン電極５３とは同じ水平面上で相互離隔されて配置されるが、前記半導体層８０によって通電されうるように各々半導体層と連結され、前記第２ゲート電極５１は第２ソース電極、第２ドレーン電極及び第２半導体層と絶縁されるが、前記水平面に垂直な、かつ前記間隙に位置した垂直線上に配置される。一方、ＴＦＴは、前記電極と半導体層との配置構造によってスタッガード型、逆スタッガード型及びコプラナー型、逆コプラナー型に区分されるが、本発明ではコプラナー型を例として挙げて説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００２１】
図３に示されたＴＦＴは、図２に示された第２ＴＦＴであるが、この場合には前記第２ソース電極は第３導線７０と連結され、第２ゲート電極５１は第１ＴＦＴの第１ドレーン電極１３と連結され、第２ドレーン電極５３は前記第１電極６１と連結され、第１ＴＦＴの第１ソース電極１２は前記第１導線２０と連結され、第１ゲート電極１１は第２導線３０と連結される。本発明においては、前記第１導線をデータを伝送するデータラインとし、第２導線をスキャンラインとする。
【００２２】
図３を参照して、電界発光素子の構造を詳細に説明する。電界発光素子においては前記第１電極６１上に発光層８７が形成され、前記発光層上に第２電極６２が形成される。電界発光素子は、有機電界発光素子と無機電界発光素子とに区分されうるが、有機電界発光素子の場合には前記発光層が大きく電子輸送層、発光物質層及びホール輸送層で構成され、無機電界発光素子の場合には前記第１電極及び第２電極各々と発光層間に絶縁層が介在される。
【００２３】
有機電界発光素子の発光物質層を形成する有機物としては、フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）が利用されるが、前記第１電極及び第２電極に電荷を供給すれば、ホールと電子とが結合して励起子を生成し、この励起子が励起状態から基底状態に変化されるにつれて前記発光物質層が発光する。
【００２４】
無機電界発光素子の場合には、前記第１電極及び第２電極の内面に配置された絶縁層間の無機物層が発光するが、前記無機物としては金属硫化物であるＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣｓＳが利用され、最近ではＣａＣａ２Ｓ４、ＳｒＣａ２Ｓ４のようなアルカリ土類カルシウム硫化物及び金属酸化物も利用されている。前記無機物と共に発光層を形成する発光中心原子としては、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｅｒ、Ｐｒ、Ｐｂを含む遷移金属またはアルカリ希土類金属が利用される。前記第１電極及び第２電極に電圧を加えれば、電子が加速されて発光中心原子と衝突するが、この時、発光中心原子の電子がさらに高いエネルギー準位に励起されてから基底状態に遷移され、これにより前記無機物層が発光する。
【００２５】
図４に示された液晶表示素子のＴＦＴパネルは、電界発光素子のＴＦＴパネルと類似した構成を有する一方、その周辺の構成は相異なるので、以下では相異なる事項を中心に説明する。
【００２６】
前記液晶表示素子は、ＴＦＴパネル、第１配向層９７、第２基板１０２、第２電極６２、第２配向層９９、液晶層９８及び偏光層１０３を備え、前記ＴＦＴパネルは、第１基板９１、ＴＦＴ５０、第１導線２０、第２導線３０及び第１電極６１を備えるが、第１基板は電界発光素子の基板に対応する。
【００２７】
前記第２基板１０２は、前記第１基板とは別途に製造され、その内面にはカラーフィルター層１０１が形成される。第２電極６２は、前記カラーフィルター層上に形成される。第１電極６１及び第２電極上には各々第１配向層９７と第２配向層９９とが形成されるが、これらはこれら間に形成される液晶層９８の液晶を適切に配向する。偏光層１０３は、前記第１基板と第２基板との外面に形成される。スペーサ１０４は、前記第１基板と第２基板間の間隔を維持させる。
【００２８】
液晶表示素子は、前記液晶の配列によって光を通過させるか、または通過させないが、この液晶は前記第１電極と第２電極間の電位差によってその配列が決定され、前記液晶層を通過した光は前記カラーフィルター層１０１の色を表して画像を具現する。
【００２９】
従来技術で述べた‘ＴＦＴ導電要素’は、本発明においては、第１、２ソース電極１２，５２、第１、２ドレーン電極１３，５３、第１、２ゲート電極１１，５１、第１導線２０、第２導線３０及び第３導線７０に当るものとして、以下では図５を参照してこれらの具体的な層構造について説明する。
【００３０】
本発明では前記第１、２ゲート電極１１，５３及び第２導線３０が同一素材で共に形成され、前記第１、２ソース電極１２，５２、第１、２ドレーン電極１３，５３、第１導線３０及び第３導線７０が同一素材で共に形成されるが、これは製造工程によって変わるので、本発明がこれに限定されない。
【００３１】
本発明のＴＦＴ導電要素１３０の少なくとも一つは、アルミニウム系金属層１３１とチタン層１３２，１３３とを備え、このアルミニウム系金属層とチタン層間には拡散防止層１３４，１３５が形成される。本実施例では前記アルミニウム系金属層の両側に拡散防止層とチタン層とが形成されたとしたが、アルミニウム系金属層の一側にだけ拡散防止層とチタン層とが形成されたことも本発明の範囲を外れない。
【００３２】
前記ＴＦＴ導電要素のうち、特に図３の第２ソース電極５２と第２ドレーン電極５３とに当る部分は、垂直方向に長く形成されるが、これによって第２ソース電極５２と第２ドレーン電極５３との層構造が一部歪曲されうる。すなわち、前記第２ソース電極５２と第２ドレーン電極５３とでもアルミニウム系金属層１３１と半導体層８０間には拡散防止層及びチタン層が介在されなければならないが、前記のような層構造の歪曲によって部分的に前記アルミニウム系金属層と半導体層とが接触されうる。この場合において、前記アルミニウム系金属層が純粋アルミニウムである場合にはアルミニウムがシリコン層に拡散されて前記半導体層の元の機能を妨害するので望ましくない。したがって、前記アルミニウム系金属層は、半導体層と直接接触されても半導体層へよく拡散されない材料よりなることが望ましい。したがって、前記アルミニウム系金属層１３１は、アルミニウムシリコン合金（ＡｌＳｉ）、アルミニウム銅合金（ＡｌＣｕ）、アルミニウムネオジム合金（ＡｌＮｄ）、アルミニウム白金合金（ＡｌＰｔ）、アルミニウムニッケル合金（ＡｌＮｉ）よりなることが望ましい。このアルミニウム合金に混合されたシリコン、銅、ネオジム、白金、またはニッケルは、アルミニウム系金属層のアルミニウムがシリコンよりなる半導体層に拡散されることを阻止する。前記アルミニウム系金属層にはシリコン、銅、ネオジム、白金、またはニッケルが約１重量％ないし５重量％程度含まれることが望ましい。実験によれば、前記アルミニウム系金属層は、シリコンを約２重量％程度含むアルミニウムシリコン合金よりなることがさらに望ましい。
【００３３】
前記チタン層は、熱処理工程によるヒッロクの生成を防止し、前記拡散防止層は熱処理工程によって前記アルミニウム系金属層のアルミニウムがチタン層のチタンと反応してＴｉＡｌ３が生成されることを阻止することによって、前記ＴＦＴ導電要素の抵抗を低下させる。前記拡散防止層１３４，１３５は、窒化チタンよりなることが望ましいが、これは窒化チタンがアルミニウム系金属層１３１とチタン層間の界面でＴｉＡｌ３が生成されることを効果的に阻止するためである。この窒化チタン層には１５重量％ないし３５重量％の窒素が含まれていることが望ましい。
【００３４】
参考的に、前記アルミニウム系金属層１３１とチタン層１３２，１３３とは、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気の中でＤＣマグネトロン方式のスパッタリングによって積層され、前記窒化チタン層はＡｒと窒素（Ｎ２）との混合ガス雰囲気下でリアクティブ方式のスパッタリングによって積層される。また、積層後に前記ＴＦＴ導電要素を所定のパターンにエッチングするにおいては、高周波誘導プラズマ方式にドライエッチングする。
【００３５】
前記窒化チタン層の厚さが薄すぎれば、アルミニウムの拡散によるチタンとの反応を十分に制御できない一方、厚すぎれば窒化チタン自体の抵抗によってＴＦＴ導電要素の抵抗がかえって増加する。また、窒化チタン層１３４，１３５をアルミニウム系金属層１３１とチタン層１３２，１３３間に介在させることによって形成されたＴＦＴ導電要素１３０の抵抗が従来の構造を有するＴＦＴ導電要素の抵抗より低くなければならない。このような条件を充足させる窒化チタン層の厚さ範囲を決定するために実験した結果を後述する。
【００３６】
下記の表１は、本発明の一実施例であるチタン層１３２／窒化チタン層１３４／アルミニウム系金属層１３１／窒化チタン層１３５／チタン層１３３の構造を有するＴＦＴ導電要素の比抵抗を窒化チタン層の厚さによって測定した結果を示す。表１は、前記ＴＦＴ導電要素の各層をスパッタリングによって積層した後、３８０℃で真空熱処理してＴＦＴ導電要素の界面特性を向上させた後に測定した結果である。
【表１】
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【００３７】
前記表１から図６のグラフが得られる。図６で、線Ｌは前記ＴＦＴ導電要素をＭｏだけで５０００Åの厚さに形成した場合において、そのＴＦＴ導電要素の理想的な比抵抗（すなわち、物質自体の比抵抗以外に他の比抵抗の増加要因（例：界面特性による比抵抗の増加）がないケースに当る最小の比抵抗）を意味し、寸法上には５．３５μΩｃｍである。図６の線Ｍによって示された本発明によるＴＦＴ導電要素の比抵抗は、理想的な比抵抗ではなく、実際実験によって得られたものであって、現実的に得られるＴＦＴ導電要素の比抵抗を意味する。
【００３８】
前記図６のグラフで、前述した条件を充足させる窒化チタン層１３４，１３５の厚さ範囲は、１００Åないし６００Åであることが分かる。さらに、前記ＴＦＴ導電要素の比抵抗は、窒化チタン層１３４，１３５が２００Åないし４００Åの厚さを有する場合にさらに低くなり、特に窒化チタン層の厚さが約３００Åである場合に最小値を有する。前記窒化チタン層１３４，１３５の厚さが１００Åないし２００Åである場合とその厚さが４００Åないし６００Åである場合とでは、前記ＴＦＴ導電要素が従来の場合よりは低い比抵抗を有する一方、窒化チタン層１３４，１３５が２００Åないし４００Åの厚さを有する場合よりは高い比抵抗を有するが、窒化チタン層１３４，１３５の厚さが１００Åないし２００Åである場合が窒化チタン層１３４，１３５の厚さが４００Åないし６００Åである場合より製造コスト面で有利である。
【００３９】
抵抗減少の効果は、図７のグラフに示されているが、このグラフの横軸は熱処理工程の温度（熱処理温度）を示し、その縦軸は前記ＴＦＴ導電要素の比抵抗を示す。また、グラフのうち、Ａは本発明によってチタン層（厚さ：５００Å）／窒化チタン層（厚さ：５００Å）／アルミニウム系金属層（厚さ：３０００Å）／窒化チタン層（厚さ：５００Å）／チタン層（厚さ：５００Å）の５層構造を有するＴＦＴ導電要素の抵抗を示したものであり、Ｂはチタン層（厚さ：５００Å）／アルミニウム系金属層（厚さ：４０００Å）／チタン層（厚さ：５００Å）の３層構造を有するＴＦＴ導電要素の抵抗を示したものである。図示されたように、熱処理温度が３８０℃程度である場合を想定しても、ＡとＢ間の比抵抗は各々５μΩｃｍと２１．５μΩｃｍとで４倍以上の差を表す。
【００４０】
前記では本発明によるＴＦＴ導電要素がチタン層１３２／窒化チタン層１３４／アルミニウム系金属層１３１／窒化チタン層１３５／チタン層１３３の構造を有する場合を例に挙げて説明したが、本発明による効果はアルミニウム系金属層とチタン層間に介在された窒化チタン層によって得られるので、前記ＴＦＴ導電要素がチタン層１３２／窒化チタン層１３４／アルミニウム系金属層１３１の構造を有する場合にも比抵抗減少の効果を得られる。
【００４１】
本発明は図面に示された実施例を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならこれから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明はＴＦＴに係り、抵抗損失による画質悪化が改善された平板表示素子に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ＴＦＴが配列された平板表示素子の回路図である。
【図２】図１の拡大された部分に当る平板表示素子の一サブピクセルＳの物理的な構造を概略的に示す平面図である。
【図３】ＴＦＴを備えた電界発光素子の一サブピクセルを示す断面図である。
【図４】ＴＦＴを備えた液晶表示素子の一サブピクセルを示す断面図である。
【図５】本発明によるＴＦＴ導電要素を示す断面図である。
【図６】窒化チタン層の厚さ変化による本発明によるＴＦＴ導電要素の比抵抗の変化を示すグラフである。
【図７】熱処理温度の変化による従来のＴＦＴ導電要素と本発明によるＴＦＴ導電要素との比抵抗を比較したグラフである。
【図８】従来のＴＦＴ導電要素を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１３１  アルミニュウム系金属層
１３２、１３３  チタン層
１３４、１３５  拡散防止層
【図１】
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【図２】
2004282030.tif 000005
【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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