金属薄膜及び金属配線パターンの形成方法、並びに表示パネルの製造方法
【課題】低抵抗の金属薄膜の形成方法と金属配線パターンの形成方法、並びに表示パネルの製造方法を提供すること。
【解決手段】スパッタリング方法を用いてガラス基板の上に低抵抗の金属薄膜を形成する場合、不活性ガスと共に含酸素ガスを一定量供給することにより、低抵抗金属薄膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
【解決手段】スパッタリング方法を用いてガラス基板の上に低抵抗の金属薄膜を形成する場合、不活性ガスと共に含酸素ガスを一定量供給することにより、低抵抗金属薄膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属薄膜及び金属配線パターンの形成方法、並びに表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネル（liquid crystal display panel）の場合、単位画素をなす画素電極と共通電極との電界を変化させてこれらの間に設けられている液晶の透光率を制御することにより、画像を表示している。
液晶表示パネルは複数の微細な金属配線パターンを備え、これらの微細な金属配線パターンを介して外部の諧調電圧を単位画素領域に印加して画素電極と共通電極との電界を変化させる。
【０００３】
従来、微細な金属配線パターンを形成するために、ガラス基板の上にＡｌ膜を形成し、これをパターニングしてＡｌ金属配線を形成していた。ところが、Ａｌ金属配線の場合、配線抵抗が高いという欠点があった。このような欠点を解消するために、Ａｌに代えて、配線抵抗の低いＣｕまたはＡｇを金属配線のための物質として用いるための研究が盛んになされている。特に、Ａｇの場合、配線物質のうち比抵抗が最も低いことから、配線抵抗の低い金属配線を形成することができる。
しかしながら、Ａｇの場合、下部ガラス基板との接着性が悪く、ガラス基板から分離し易いという不都合があり、さらに、パターニングのための後続ドライエッチングに際して露出されたＡｇが損傷を受けることになり、Ａｇを用いた配線の製作が不可能であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、接着性があり、低抵抗の金属薄膜及び金属配線パターンの形成方法、並びに表示パネルの製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明１によれば、反応空間内に設けられ、Ａｇを含有するターゲットに対応する領域に基板を配設する段階と、前記反応空間に不活性ガスと含酸素ガスを供給する段階と、前記ターゲットと前記基板との間にプラズマを形成して、前記基板の上に含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする金属薄膜の形成方法が提供される。
含Ａｇ導電性膜をガラス基板に形成する工程中に、含酸素ガスを供給することにより、含Ａｇ導電性膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
【０００６】
発明２は、発明１において、前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。スパッタリング工程時に供給される不活性ガスと含酸素ガスとの混合の割合を調節することにより、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明３は、発明１において、前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好適である。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
【０００７】
発明４は、発明１において、前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好適である。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明５は、発明１において、前記Ａｇを含有するターゲットとして、Ａｇ内に０．１〜２．０ｗｔ％のＭｏが含まれている合金を用いることが好ましい。
【０００８】
Ａｇ原子よりはＭｏ原子の方が、酸素原子（Ｏ）との反応速度が早い。このため、ほとんどのＭｏ原子は酸化されるのに対し、Ａｇ原子はその一部のみが酸化される。これにより、ガラス基板の上に形成される含Ａｇ導電性膜１１は、Ａｇの電気的な特性を最大限に得ながらも、含Ａｇ導電性膜１１の形成時における金属間化合物の発生を抑えることができる。よって、Ｍｏ原子を含むのが好ましい。
【０００９】
発明６は、発明１において、前記不活性ガスとして、ＡｒまたはＮ2ガスを用いることが好ましい。
発明７は、発明１において、前記含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことが好ましい。含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成することにより、含Ａｇ導電性膜の損傷を防ぐことができる。
【００１０】
発明８は、発明７において、前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることが好適である。導電性の保護膜としてインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）を用いることにより、含Ａｇ導電性膜と導電性の保護膜を単一のエッチング工程によりパターニングすることができ、しかも、ウェットエッチング工程を適用することができる。
【００１１】
また、本発明９によれば、透光性のガラス基板を設ける段階と、前記透光性のガラス基板の上に含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、前記含Ａｇ導電性膜をパターニングする段階と、を含み、不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする金属配線パターンの形成方法が提供される。
含Ａｇ導電性膜をガラス基板に形成する工程中に、含酸素ガスを供給することにより、含Ａｇ導電性膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
【００１２】
発明１０は、発明９において、前記含Ａｇ導電性膜を形成する段階は、前記透光性のガラス基板の上部領域にＡｇ合金を含む原料物質が設けられ、前記不活性ガスと前記含酸素ガスを供給する段階と、前記Ａｇ合金を含む原料物質と前記透光性のガラス基板との間の領域にプラズマを形成する段階と、を含むことが好ましい。
発明１１は、発明９において、前記含Ａｇ導電性膜は、Ｍｏ及び酸素を含有することが好ましい。Ａｇ原子よりはＭｏ原子の方が、酸素原子（Ｏ）との反応速度が早い。このため、ほとんどのＭｏ原子は酸化されるのに対し、Ａｇ原子はその一部のみが酸化される。これにより、ガラス基板の上に形成される含Ａｇ導電性膜１１は、Ａｇの電気的な特性を最大限に得ながらも、含Ａｇ導電性膜１１の形成時における金属間化合物の発生を抑えることができる。よって、Ｍｏ原子を含むのが好ましい。
【００１３】
発明１２は、発明９において前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明１３は、発明９において前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
【００１４】
発明１４は、発明９において前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明１５は、発明９において、前記含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、前記含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことが好ましい。含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成することにより、含Ａｇ導電性膜の損傷を防ぐことができる。
【００１５】
発明１６は、発明１５において前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることが好適である。導電性の保護膜としてインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）を用いることにより、含Ａｇ導電性膜と導電性の保護膜を単一のエッチング工程によりパターニングすることができ、しかも、ウェットエッチング工程を適用することができる。
【００１６】
さらに、本発明１７によれば、透光性のガラス基板の上に第１の含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、前記第１の含Ａｇ導電性膜をパターニングしてゲート電極、ゲート配線、維持電極配線及びゲートパッドを形成する段階と、全体の構造上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート電極の上部領域に活性層を形成する段階と、前記活性層上に設けられて前記ゲート電極とその一部が重なり合うソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極と接続されているソース配線及びソースパッドを形成する段階と、を含み、不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記第１の含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする表示パネルの製造方法が提供される。
【００１７】
含Ａｇ導電性膜をガラス基板に形成する工程中に、含酸素ガスを供給することにより、含Ａｇ導電性膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
発明１８は、発明１７において、前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
【００１８】
発明１９は、発明１７において、前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明２０は、発明１７において、前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
【００１９】
発明２１は、発明１７において、前記第１の含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、前記第１の含Ａｇ導電性膜の上に第１の導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことが好ましい。含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成することにより、含Ａｇ導電性膜の損傷を防ぐことができる。
発明２２は、発明２１において、前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることが好適である。導電性の保護膜としてインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）を用いることにより、含Ａｇ導電性膜と導電性の保護膜を単一のエッチング工程によりパターニングすることができ、しかも、ウェットエッチング工程を適用することができる。
【００２０】
発明２３は、発明１７において、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記ソース配線及び前記ソースパッドを形成する段階は、前記活性層が形成されている全体の構造上に第２の含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、前記第２の含Ａｇ導電性膜をパターニングする段階と、を含み、不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記第２の含Ａｇ導電性膜を形成することが好ましい。
【００２１】
発明２４は、発明２３において、前記第２の含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、前記第２の含Ａｇ導電性膜の上に第２の導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことが好適である。
発明２５は、発明１７において、前記ソース電極、ドレイン電極、ソース配線及びソースパッドを形成する段階後に、全体の構造上に絶縁膜を形成する段階と、前記絶縁膜をパターニングして、前記ドレイン電極の一部を開放するドレインコンタクトホールと、前記ゲートパッドの一部を開放するゲートパッドコンタクトホールと、前記ソースパッドの一部を開放するソースパッドコンタクトホールを形成する段階と、前記コンタクトホールが形成されている全体の構造上に透光性の絶縁膜を形成する段階と、前記透光性の絶縁膜をパターニングして、前記ドレインコンタクトホールを介して前記ドレイン電極と接続する画素電極と、前記ゲートパッドコンタクトホールを介して前記ゲートパッドと接続するゲートコンタクトパッドと、前記ソースパッドコンタクトホールを介して前記ソースパッドと接続するソースコンタクトパッドを形成する段階と、を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、接着性があり、低抵抗の金属薄膜及び金属配線パターンの形成方法、並びに表示パネル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】
【００２３】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
しかし、本発明は後述する実施の形態に限定されるものではなく、相異なる形で実現可能であり、これらの実施の形態は、単に本発明の開示を完全たるものにし、且つ、この技術分野における通常の知識を持った者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。
【００２４】
図中、種々の層及び各領域を明示するために膜厚を拡大して示している。また、図中の同じ符号は同じ構成要素を示すものとする。なお、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の上部にまたはその上にあると表現される場合には、各部が他の部分の直ぐ上部または真上にある場合のみならず、各部と他の部分との間にさらに他の部分が介在される場合も含まれるものとする。
【００２５】
図１から図３は、本発明の一実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図であり、図４は、同実施の形態による金属配線パターンの形成のための装置の断面概念図であり、そして図５は、スパッタリング工程後に基板の上に形成された含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ（scanning electron microscope）写真である。
図１を参照すると、透光性の絶縁基板の上に含Ａｇ導電性膜１１を形成する。透光性の絶縁基板としては、同実施の形態においては、ガラス基板１０を用いている。このため、 以下においては、ガラス基板１０を中心として説明を進める。
【００２６】
上記の含Ａｇ導電性膜１１を種々の蒸着方法を用いてガラス基板１０の上に形成することができるが、同実施の形態においては、スパッタリング工程を用いて含Ａｇ導電性膜１１、例えば、ＡｇとＭｏとの合金膜を基板の上に形成している。なお、スパッタリング工程に際して、一定量の含酸素ガスを加えることで、含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との接着性を高めている。
【００２７】
スパッタリング工程は、図４に示すように、反応空間を持つチャンバ３１と、ターゲット層２０と基板１０に電源を印加する電源供給手段（図示せず）と、不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段３２と、含酸素ガス（Ｏ2）を供給する含酸素ガス供給手段３３と、を備える装備を用いて行われる。
ターゲット層２０としては、ＡｇとＭｏとの合金を用いる。この合金としては、Ａｇ内に０．１〜２．０ｗｔ％のＭｏが含まれている合金を用いることが好ましい。Ｍｏが０．１ｗｔ％より小さい場合には、Ａｇ含有導電性膜が硝子基板との十分な接着力を持つことができないため、硝子基板から容易く分離する問題が生じ、Ｍｏが２．０ｗｔ％より大きい場合には、Ａｇ含有導電性膜の抵抗の大きくなる問題が生じてしまう。よって、この範囲内で調整するのが好ましい。
【００２８】
不活性ガスとしては、Ａｒを用いることが好ましい。このとき、Ａｒに代えて、Ｎ2などの種々の非反応性のガスを用いても良いのは言うまでもない。上記の含酸素ガスとしては、Ｏ2、Ｏ3、ＮＯ、ＣＯ及びＣＯ2などの金属原子を酸化可能なあらゆるガスが用いられる。同実施の形態においては、含酸素ガスとしてＯ2を用いることが好ましい。前記含酸素ガス（Ｏ2）は、前記不活性ガス（Ａｒ）に対して０．１〜２０％の範囲内でチャンバ３１の内部に供給されることが好ましい。これは、チャンバ３１の内部への不活性ガスの供給量を１００としたとき、チャンバ３１の内部への含酸素ガスの供給量が０．１〜２０であることを意味する。すなわち、チャンバ３１の内部への不活性ガスと含酸素ガスとの割合（分圧比；Ｏ2／Ａｒ）が０．１〜２０％であることが好ましく、より好ましくは、５〜１５％であり、さらに好ましくは、６〜８％である。酸素ガスの混合量が０．１％より小さい場合には、Ａｇ含有導電性膜と硝子基板との結合力が落ちて、金属間化合物発生が増大される問題が生じ、２０％より多い場合には、Ａｇ含有導電性膜が酸化される問題が生じる。そして、実験によれば、酸素ガスの混合量の最適範囲は６〜８％となる。したがって、上記範囲において、Ａｇ含有導電性膜と硝子基板の間の接着力が最大になり、またＡｇ含有導電性膜の抵抗を低くすることができる。
【００２９】
このようなＯ2／Ａｒの分圧比は、スパッタリング工程条件（例えば、工程温度、印加電源、工程圧力など）によって種々に変更可能である。本実施例でのスパッタリング条件としては、５０ないし２００℃の温度と、０．１ないし１パスカルの圧力と、０．１ないし２０ＫＶの電圧を印加して行った。
同実施の形態においては、上述の範囲の含酸素ガスをチャンバ３１の内部に供給して含Ａｇ導電性膜１１を形成するので、含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との接着力を高めることができ、しかも、スパッタリング工程時にＡｇとＭｏが反応して金属間化合物（intermetallic compound）ができることを低減することが可能である。
【００３０】
以下、図４に示すスパッタリング装置を用いたスパッタリング工程を説明する。
先ず、チャンバ３１の内部の反応空間に、ガラス基板１０とターゲット層２０を互いに対応するようにして搬入する。チャンバ３１の内部の反応空間に不活性ガスと含酸素ガスを供給し、ガラス基板１０とターゲット層２０の少なくとも一方に電源を印加する。例えば、ガラス基板１０には負の電源を印加し、ターゲット層には正の電源を印加すると、両方の間にプラズマが発生する。前記プラズマにより活性化されたイオンがターゲット層２０の表面に突き当たってターゲット層２０のＡｇ及びＭｏ原子を分離する。ターゲット層２０から分離されたＡｇ及びＭｏ原子がガラス基板１０の上に吸着されて、含Ａｇ導電性膜１１が形成される。
【００３１】
このとき、同実施の形態においては、不活性ガスに対する含酸素ガスの分圧比（Ｏ2／Ａｇ）が０．１〜２０％の範囲になるように含酸素ガスをチャンバ３１内の反応空間に供給する。すなわち、不活性ガスを１５０ｓｃｃｍ供給する場合、０．１５〜３０ｓｃｃｍの含酸素ガスを供給する。前記不活性ガスは、１００〜３００ｓｃｃｍの範囲内で供給されることが好ましい。このように前記分圧比の範囲の含酸素ガスをチャンバ３１の内部に供給することにより、基板１０に形成される含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との結着力を高めることができ、しかも、スパッタリング工程時に金属間化合物が生じることを防ぐことができる。
【００３２】
図５（ａ）は本発明の分圧比の範囲内で含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ写真であり、図５（ｂ）は本発明の分圧比の範囲よりも少量の含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ写真であり、図５（ｃ）は前記分圧比の範囲よりも多量の含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ写真である。
図５の（ａ）の写真より、前記分圧比の範囲内で含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜の場合、結晶質を形成していることが分かる。すなわち、ターゲット層２０から分離されたＡｇ原子が反応空間の酸素原子（Ｏ）と反応してＡｇＯxとなり、Ｍｏ原子も酸素原子（Ｏ）と反応してＭｏＯxとなる。このＡｇＯxとＭｏＯxがガラス基板１０の上に吸着されて、含Ａｇ導電性膜（ＡｇＯx＋ＭｏＯx）１１が形成される。
【００３３】
このとき、ＡｇＯxとＭｏＯxは高い活性化エネルギーを持つために容易に反応せず、金属間化合物の発生を防ぐことができる。また、基板１０の上に形成される含Ａｇ導電性膜１１は、結晶質状の膜質に蒸着されて低抵抗を持つと共に、基板１０との接着力が高くなる。また、Ａｇ原子よりはＭｏ原子の方が、酸素原子（Ｏ）との反応速度が早い。このため、ほとんどのＭｏ原子は酸化されるのに対し、Ａｇ原子はその一部のみが酸化される。これにより、ガラス基板の上に形成される含Ａｇ導電性膜１１は、Ａｇの電気的な特性を最大限に得ながらも、含Ａｇ導電性膜１１の形成時における金属間化合物の発生を抑えることができる。
【００３４】
ところが、不活性ガスに対する含酸素ガスの分圧比が０．１％よりも低い場合には、含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との結合力が低下し、且つ、スパッタリング工程時に金属間化合物の発生が増大するという問題がある。また、図５の（ｂ）の写真より、前記分圧比の範囲よりも少量の含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜の場合、結晶状態が完全ではなく、部分的に非晶質が形成されていることが分かる。
【００３５】
すなわち、ターゲット層２０から分離されたＡｇ原子とＭｏ原子が酸素原子（Ｏ）と円滑に反応できず、Ａｇ及びＭｏ原子の状態でチャンバ３１の反応空間を通ることになる。次いで、Ａｇ原子とＭｏ原子が基板１０の上に吸着されて、含Ａｇ導電性膜（Ａｇ＋Ｍｏ）１１が形成される。このとき、Ａｇ原子は低い活性化エネルギーを持つため、チャンバ３１の反応空間内においてＭｏと反応し易く、金属間化合物を生じさせるという問題がある。さらに、基板の上に形成されている含Ａｇ導電性膜１１は、部分的に非晶質の膜質に蒸着されて高抵抗を持つと共に、基板１０との接着力が低下するという不都合がある。
【００３６】
また、不活性ガスに対する含酸素ガスの分圧比が２０％よりも大きい場合には、含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との結合力は高くなり、これにより、金属間化合物の発生を防ぐことができる。しかしながら、図５の（ｃ）の写真から明らかなように、含Ａｇ導電性膜１１内の酸化斑点（部分的にその一部が酸化されている状態）ができてしまう。そして、基板１０の上に形成されている含Ａｇ導電性膜１１の表面粗さが大きくなり、抵抗が高くなるという問題もある。
【００３７】
以上より、上記の分圧比にて不活性ガスと含酸素ガスをスパッタリング装備に供給することにより、ガラス基板１０との接着力が高くなり、低抵抗の含Ａｇ導電性膜１１が形成される。この後、前記不活性ガスと含酸素ガスの供給を中止し、さらに電源の供給を中止した後、前記チャンバ３１内の含Ａｇ導電性膜１１が形成されているガラス基板１０をチャンバ３１の外部に取り出して、スパッタリング工程を終了する。
【００３８】
図２及び図３を参照すると、含Ａｇ導電性膜１１の上に感光膜マスクパターン１２を形成する。前記感光膜マスクパターン１２をエッチングマスクとしてエッチング工程を行い、含Ａｇ導電性膜１１をパターニングして、低抵抗の金属配線パターン１３を形成する。この後、前記感光膜マスクパターン１２を除去する。
この方法により、低抵抗の金属配線パターン１３を透光性の絶縁基板の上に形成することができる。これにより、上述の低抵抗の金属配線パターンの形成方法を種々のフラット表示パネルに適用することができる。
【００３９】
以下、上述の実施の形態による低抵抗の金属配線パターンの形成方法を用いて液晶表示パネルを作製する方法について説明する。
図６から図９は、本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための平面図及びＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃにおける断面図であり、図１０及び図１１は、金属配線パターンと基板との接着性を説明するための基板の顕微鏡写真であり、図１０は不活性ガスと含酸素ガスとの分圧比が０．１〜２０％における金属配線パターンと基板との接着性の説明図であり、図１０は本発明の分圧比よりも低い場合における金属配線パターンと基板との接着性の説明図である。
【００４０】
図６を参照すると、ガラス基板１００の上に含Ａｇ導電性膜を形成する。含Ａｇ導電性膜をパターニングしてゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０を形成する。このとき、ゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０は低抵抗の特性を持つ。
前記含Ａｇ導電性膜は、上述のスパッタリング工程を経てガラス基板１００の上に形成される。前記スパッタリング工程に際し、不活性ガスと含酸素ガスとの分圧比が０．１〜２０％になるように不活性ガスと含酸素ガスを供給する。これにより、ガラス基板１００と含Ａｇ導電性膜との結合力を高めることができる。
【００４１】
基板１００の上に形成されている含Ａｇ導電性膜の上部に感光膜を塗布する。この後、第１のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行い、ゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０領域を除く含Ａｇ導電性膜の領域を露出させる第１の感光膜マスクパターンを形成する。前記第１の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、露出された含Ａｇ導電性膜を除去し、ゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０を形成する。前記エッチング工程後に、第１の感光膜マスクパターンを除去する。ゲート配線１１０は、図６に示すように、水平方向に延設し、且つ、その一部が突出してゲート電極１２０を形成する。そして、維持電極配線１３０は、ゲート配線１１０と平行に延設する延設部と、画素領域の周縁に突出する突出部と、を備える。
【００４２】
図７を参照すると、ゲート電極１２０及びゲート配線１１０が形成されている基板１００の全面にゲート絶縁膜１５０を形成し、前記ゲート電極１２０の上側に活性層１６０及びオーミック接触層１７０を形成する。
基板の全面にＰＥＣＶＤ法、スパッタリング法などを用いて蒸着を行うことにより、ゲート絶縁膜１５０を形成する。このとき、ゲート絶縁膜１５０としては、酸化シリコンまたは窒化シリコンを含む無機絶縁物質を用いることが好ましい。ゲート絶縁膜１５０の上に、上述の蒸着方法により活性層１６０とオーミック接触層１７０を形成する。活性層１６０としては、非晶質シリコン層を用いることが好ましい。オーミック接触層１７０としては、ドーパントが高濃度にドープされた非晶質シリコン層を用いることが好ましい。
【００４３】
前記オーミック接触層１７０の上に感光膜を塗布する。第２のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、活性領域を除くオーミック接触層１７０を露出させる第２の感光膜マスクパターンを形成する。上記の第２の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、露出された領域のオーミック接触層１７０と活性層１６０を除去し、活性領域を形成する。前記エッチング工程後、第２の感光膜マスクパターンを除去する。活性領域は、ゲート電極１２０の上部に島状にパターニングされることが好ましい。
【００４４】
このとき、ゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０に用いられる含Ａｇ導電性膜の成膜に際し、不活性ガスと含酸素ガスとの分圧比を０．１〜２０％にすることが好ましい。これにより、図１０の基板の顕微鏡写真に示すように、活性領域を形成後に、ゲート配線及び維持電極配線（写真中の明るい部分）が所望のパターンに形成され、ガラス基板にしっかりと接着されていることが分かる。これに対し、上記の範囲よりも低い場合には、図１１の基板顕微鏡写真に示すように、ゲート配線及び維持電極配線と基板との接着が悪く、ガラス基板の上に形成されているパターンが浮くような領域ができてしまう（図１１におけるＬ領域参照）。Ｌ領域では、パターンが剥がれてしまっている。
【００４５】
図８を参照すると、活性領域がパターニングされた基板１００の上に含Ａｇ導電性膜を形成する。含Ａｇ導電性膜をパターニングして、ソース電極１８０、ドレイン電極１９０、ソース配線２００及びソースパッド２１０を形成する。このとき、ソース電極１８０、ドレイン電極１９０、ソース配線２００及びソースパッド２１０は、低抵抗の特性を持つ。
【００４６】
上記の含Ａｇ導電性膜は、上述のスパッタリング工程を経て活性領域がパターニングされたガラス基板１００の上に形成される。
含Ａｇ導電性膜の上に感光膜を塗布する。第３のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、ソース電極１８０、ドレイン電極１９０、ソース配線２００及びソースパッド２１０の領域を除く含Ａｇ導電性膜の領域を露出させる第３の感光膜マスクパターンを形成する。前記第３の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、露出されている含Ａｇ導電性膜を除去し、ソース電極１８０、ドレイン電極１９０、ソース配線２００及びソースパッド２１０を形成する。この後、前記ソース電極１８０とドレイン電極１９０との間の領域に露出されているオーミック接触層１７０を除去する。前記エッチング工程後、第３の感光膜マスクパターンを除去する。これにより、ゲート電極１２０、ソース電極１８０及びドレイン電極１９０を含む薄膜トランジスターを形成する。ソース配線２００は、ゲート配線１１０と垂直な方向に延設し、且つ、その一部がゲート電極１２０の上部領域に延設してソース電極１８０を形成する。ドレイン電極１９０は、ゲート電極１２０の上部と重なり合い、画素領域に一部が延設する。ここで、直交する複数のソース配線２００とゲート配線１１０により、方形状の画素領域が限定される。
【００４７】
図９を参照すると、薄膜トランジスターが形成されているガラス基板１００の上に絶縁膜２２０を形成する。絶縁膜２２０の一部をパターニングして、ドレイン電極１９０の一部を露出させるドレインコンタクトホールと、ゲートパッド１４０を露出させるゲートパッドコンタクトホールと、ソースパッド２１０を露出させるソースパッドコンタクトホールを形成する。
【００４８】
前記絶縁膜２２０としては、有機質または無機質の物質を用いる。前記絶縁膜２２０の上に感光膜を塗布した後、第４のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、第４の感光膜マスクパターンを形成する。この後、前記第４の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、ドレインコンタクトホール、ゲートパッドコンタクトホール及びソースパッドコンタクトホールを形成する。上記のコンタクトホールの形成後、第４の感光膜マスクパターンを除去する。もちろん、前記絶縁膜２２０に感光性の有機質物質を用いる場合、感光膜を塗布することなく、前記第４のマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により絶縁膜２２０の一部を除去し、上記のドレインコンタクトホール、ゲートパッドコンタクトホール及びソースパッドコンタクトホールを形成することも可能である。
【００４９】
コンタクトホールが形成されている全体の構造上に透明な導電性膜を塗布した後、これを第５のマスクを用いてパターニングを行い、ドレインコンタクトホールを介してドレイン電極１９０と接続される画素電極２３０と、ゲートパッドコンタクトホールを介してゲートパッド１４０と接続されるゲートコンタクトパッド２４０と、ソースパッドコンタクトホールを介してソースパッド２１０と接続されるソースコンタクトパッド２５０を形成する。画素電極２３０は画素領域内に形成され、その周縁の一部は維持電極配線１３０と重なり合う。上記の透明な導電性膜としては、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ）を用いることが好ましい。
【００５０】
図示略であるが、前記ゲートパッド１４０と、ゲート配線１１０との間の領域及び／またはソースパッド２１０とソース配線２００との間の領域に設けられる静電ダイオード用の配線として、上述の含Ａｇ導電性膜を用いても良い。また、以上では、ゲート配線及びソース配線として、両方とも含Ａｇ導電性膜を用いている。しかし、これに限定されるものではなく、つまりゲート配線及びソース配線の両方を含Ａｇ導電性膜で形成する必要はなく、いずれか１の配線は、Ａｌ、Ｎｄ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ及びＭｏよりなる群から選ばれるいずれか１種の金属、またはこれらを含む合金により製作しても良い。
【００５１】
上述のように薄膜トランジスター及び画素電極２３０が形成されているガラス基板１００の上に、ブラックマトリックス、カラーフィルター、オーバーコート膜及び共通電極が形成されている透光性の絶縁基板（図示せず）を位置合わせする。この後、前記両基板を封着し、両基板の間に液晶層（図示せず）を形成して液晶表示パネルを製作する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の方法により液晶表示パネルを製作可能であるのは言うまでもない。すなわち、以上では、薄膜トランジスター及び画素電極が形成されているガラス基板を５枚のマスクを用いて製作しているが、これに限定されるものではなく、４枚または３枚のマスクを用いて薄膜トランジスター及び画素電極が形成されているガラス基板を製作し、製造工程を簡略化しても良い。なお、液晶滴下法を用いて液晶表示パネルを製作しても良い。そして、画素領域を複数のドメインに分割して視野角を向上するために、前記画素電極には所定の切り込みパターンがさらに形成されてもよく、共通電極には突出パターンがさらに形成されても良い。さらに、前記単位画素領域を２つのサブ画素に分離し、これらを別々の薄膜トランジスターにより駆動しても良い。
【００５２】
また、本発明は、上述の含Ａｇ導電性膜よりなる金属配線パターンの上部に保護膜を形成することにより、後続する工程時に生じうる金属配線パターンの損傷を防ぐことができる。以下では、添付図面に基づき、本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法について説明する。なお、後述する説明のうち、上述の実施の形態と重複する説明は省略する。
【００５３】
図１２から図１５は、本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図である。
図１２を参照すると、透光性の絶縁基板としてのガラス基板４０の上に含Ａｇ導電性膜４１をスパッタリング方法により形成する。
前記スパッタリング工程に際し、不活性ガスと含酸素ガスを一緒に供給することにより、ガラス基板４０の上に形成される含Ａｇ導電性膜４１とガラス基板４０との接着性を高めることができる。このとき、不活性ガスとしてＡｒを用い、且つ、スパッタリング工程時に供給されるＡｒガスと含酸素ガスとの分圧比は、０．１〜２０％であることが好ましい。これにより、上述のごとく、含Ａｇ導電性膜４１とガラス基板４０との接着力を高めることができ、スパッタリング工程時にＡｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が生じることを防ぐことができる。
【００５４】
図１３を参照すると、前記含Ａｇ導電性膜４１の上に導電性の保護膜４２を形成する。
このとき、前記保護膜４２としては、ＩＺＯを用いることが好ましい。これにより、ＩＺＯを導電性の保護膜４２として用い、一回のエッチング工程により含Ａｇ導電性膜４１と導電性の保護膜４２をパターニングすることができる。
含Ａｇ膜の場合、その上部に金属性の導電性膜を形成すると、２つの膜をエッチングするエッチング液やエッチングガスが異なり、一回のエッチングにより２つの膜（金属性の導電性膜と含Ａｇ膜）を除去することが困難になるという問題があった。
【００５５】
ところが、同実施の形態においては、弱酸にもエッチングされ易いＩＺＯ膜を導電性の保護膜４２として用いることから、含Ａｇ導電性膜４１のエッチングのための１回のエッチング工程により、含Ａｇ導電性膜と保護膜を同時に除去することができる。伝導性保護膜としては、ＩＺＯ以外にＩＴＯ、または多様な伝導性膜を多層または単一層にすることができる。しかし、ワンステップ(単一エッチング)で伝導性保護膜とＡｇ含有導電性膜を除去するためには、伝導性保護膜でＩＺＯを使うことが望ましい。
【００５６】
また、ドライエッチングだけではなく、ウェットエッチングによっても含Ａｇ導電性膜４１と導電性の保護膜４２をエッチングすることができる。通常、金属性膜をウェットエッチングする場合、感光膜マスクパターンの下部のパターニング済み膜の側面がエッチング液により削られるような現象が起こる。これは、エッチング液に露出される金属性膜の側面領域において酸化反応が起こり、金属イオンが電子から分離される現象である。この現象により、金属配線パターンの幅が一様にパターニングされず、酷い場合には、一部の領域においては配線の断線が起こるなど、金属配線パターンが正常にエッチングできないという問題が生じていた。
【００５７】
しかしながら、同実施の形態による含Ａｇ導電性膜４１と、ＩＺＯを用いた導電性の保護膜４２を積層する場合には、ＡｇとＩＺＯとの電位差によりエッチストップが起こり、ウェットエッチングによっても良好な金属配線パターンを形成することが可能になる。すなわち、感光膜の下部のパターニング済みＩＺＯ膜から電子が供給されて、含Ａｇ導電性膜の側面領域において金属イオンが分離されるような現象を防ぐことができる。
【００５８】
図１４及び図１５を参照すると、導電性の保護膜４２の上に感光膜を塗布し、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程により感光膜マスクパターン４３を形成する。前記感光膜マスクパターン４３をエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、導電性の保護膜４２と含Ａｇ導電性膜４１を除去し、低抵抗の金属配線パターン４４を形成する。エッチング工程後、前記感光膜マスクパターンを除去する。
【００５９】
このとき、前記エッチング工程としては、上述のごとく、ドライエッチング及びウェットエッチングの両方が適用可能である。ウェットエッチングを行う場合、Ａｇ合金をエッチングするエッチング液のみを用いて導電性の保護膜４２と含Ａｇ導電性膜４１を一緒に除去することができる。
こうして製造された低抵抗の金属配線パターン４４の導電性の保護膜４２は、後続するエッチング工程により金属配線パターン４４を外部に露出させるとき、含Ａｇ導電性膜４１の損傷を防ぐことができる。このため、導電性の保護膜４２は、１００〜１０００Åの膜厚に形成することが好ましく、さらに好ましくは、２００〜５００Åの膜厚である。導電性の保護膜４２を１００Åよりも薄く形成する場合には、後続するエッチング工程に際して、バリア膜としての機能を十分に果たせなくなる。これにより、含Ａｇ導電性膜４１が損傷を受けることになる。これに対し、導電性の保護膜４２を１０００Åよりも厚く形成する場合には、金属配線パターン４４の膜厚が増大する問題があり、これは、金属配線パターン４４の抵抗の増大につながる。
【００６０】
上述の含Ａｇ導電性膜とその上部に導電性の保護膜が形成されている低抵抗の金属配線パターンを透光性の絶縁基板の上に形成することができる。透光性の絶縁基板を用いる種々のフラット表示パネルに、上述の低抵抗の金属配線パターンを用いることができる。
以下、上述の実施の形態による低抵抗の金属配線パターンの形成方法を用いて液晶表示パネルを作製する方法を説明する。
【００６１】
図１６から図２０は、本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図であり、図２１は、同実施の形態による液晶表示パネルのパッド領域に光を照射して観察した顕微鏡写真である。特に、図２１（ａ）は導電性の保護膜が設けられない場合における液晶表示パネルのパッド領域の写真であり、図２１（ｂ）は導電性の保護膜が設けられた場合における液晶表示パネルのパッド領域の写真である。
【００６２】
図１６を参照すると、ガラス基板３００の上に含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１と導電性の保護膜３２２、３３２、３４２を形成する。含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１と導電性の保護膜３２２、３３２、３４２をパターニングして、ゲート電極３２０、 ゲート配線（図示せず）、維持電極配線３３０及びゲートパッド３４０を形成する。
含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１は、スパッタリング工程により形成される。含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１とガラス基板３００との結合力を高めるために、前記スパッタリング工程に際し、不活性ガスと含酸素ガスとの分圧比を０．１〜２０％にする。
【００６３】
含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１の上に導電性の保護膜３２２、３３２、３４２を１００〜１０００Åの膜厚に形成する。このとき、導電性の保護膜３２２、３３２、３４２としてはＩＺＯを用い、含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１と導電性の保護膜３２２、３３２、３４２を１回のドライまたはウェットエッチング工程により除去することが好ましい。すなわち、導電性の保護膜３２２、３３２、３４２の上に感光膜を塗布し、第１のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、第１の感光膜マスクパターンを形成する。前記第１の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとして導電性の保護膜３２２、３３２、３４２と含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１をエッチングすることにより、ゲート電極３２０、ゲート配線、維持電極配線３３０及びゲートパッド３４０を形成する。前記エッチング工程としては、ドライエッチング法を用いても、ウェットエッチング法を用いても良い。
【００６４】
前記ウェットエッチングに際しては、含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１のエッチングに用いられたエッチング液により導電性の保護膜３２２、３３２、３４２も一緒にエッチングすることができ、１回のエッチング工程によりゲート電極３２０、ゲート配線、維持電極配線３３０及びゲートパッド３４０を形成することができる。そして、現在、液晶表示パネルの生産ラインにおけるウェットエッチング装備を用いてウェットエッチングを行うことができるので、ドライエッチングのための高価な装備の導入が不要になり、その結果、生産コストを削減可能である。
【００６５】
図１７を参照すると、ゲート電極３２０及びゲート配線が形成されている基板３００の全面にゲート絶縁膜３５０を形成し、前記ゲート電極３２０の上部に活性層３６０及びオーミック接触層３７０を形成する。これにより、ゲート電極３２０の上部に活性層３６０とオーミック接触層３７０を含む島状の活性領域が形成される。
図１８を参照すると、活性領域がパターニングされている基板３００の上に含Ａｇ導電性膜３８１、３９１、４０１、４１１と導電性の保護膜３８２、３９２、４０２、４１２を順次に形成する。前記含Ａｇ導電性膜３８１、３９１、４０１、４１１と導電性の保護膜３８２、３９２、４０２、４１２をパターニングして、ソース電極３８０、ドレイン電極３９０、ソース配線４００及びソースパッド４１０を形成する。前記ソース電極３８０とドレイン電極３９０との間に露出されているオーミック接触層３７０を除去する。これにより、ゲート電極３２０、ソース電極３８０及びドレイン電極３９０を含む薄膜トランジスターが形成される。
【００６６】
図１９を参照すると、薄膜トランジスターが形成されているガラス基板３００の上に絶縁膜４２０を形成する。絶縁膜４２０の一部をパターニングして、ドレイン電極３９０の一部を露出させるドレインコンタクトホール４２１と、ゲートパッド３４０を露出させるゲートパッドコンタクトホール４２２と、ソースパッド４１０を露出させるソースパッドコンタクトホール４２３を形成する。
【００６７】
すなわち、前記絶縁膜４２０の上に感光膜を塗布し、マスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、感光膜マスクパターンを形成する。前記感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行い、ドレイン電極３９０、ゲートパッド３４０及びソースパッド４１０の一部をそれぞれ露出させるドレインコンタクトホール４２１、ゲートパッドコンタクトホール４２２、ソースパッドコンタクトホール４２３を形成する。
【００６８】
このとき、前記ゲートパッド３４０とソースパッド４１０は、含Ａｇ導電性膜３４１、４１１と、その上部に形成されている導電性の保護膜３４２、４１２を備える。このとき、導電性の保護膜３４２、４１２は、コンタクトホールの形成のためのエッチング工程時の含Ａｇ導電性膜３４１、４１１の損傷を防ぐ。これにより、コンタクトホールの形成工程後、含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が下部構造物（例えば、基板）から分離するような現象を防ぐことができる。
【００６９】
ところが、導電性の保護膜３４２、４１２がない場合には、コンタクトホールの形成時に含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が損傷を受け、含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が下部構造物から分離されるという問題がある。すなわち、図２１の（ａ）の写真から明らかなように、導電性の保護膜３４２、４１２がない場合には、コンタクトホールの形成後に、前記ガラス基板３００の下部から上部に向けて光を照射すると、パッド領域の部分が明るく現れる（図２１の（ａ）におけるＰ１参照）。これは、パッド領域の含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が下部構造物から脱落していることを意味する。ところが、図２１の（ｂ）の写真から明らかなように、導電性の保護膜３４２、４１２がある場合には、コンタクトホールの形成後に、前記ガラス基板３００の下部から上部に向けて光を照射すると、パッド領域が暗く現れる（図２１の（ｂ）におけるＰ２参照）。これは、パッド領域に含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が残留していることを意味する。このように導電性の保護膜３４２、４１２を含Ａｇ導電性膜３４１、４１１の上に形成することにより、コンタクトホールの形成のためのエッチング工程時に、その下部の含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が損傷されることを防ぐことができる。
【００７０】
図２０を参照すると、コンタクトホールが形成されている全体の構造上に透明な導電性膜を塗布した後、これをパターニングして、ドレインコンタクトホール４２１を介してドレイン電極３９０と接続される画素電極４３０と、ゲートパッドコンタクトホール４２２を介してゲートパッド３４０と接続されるゲートコンタクトパッド４４０と、ソースパッドコンタクトホール４２３を介してソースパッド４１０と接続されるソースコンタクトパッド４５０を形成する。
【００７１】
これにより、薄膜トランジスターと画素電極が形成されている下部基板を製作する。この後、図示しないブラックマトリックス、カラーフィルター、オーバーコート膜及び共通電極が形成されている透光性の絶縁基板を合着し、これらの間に液晶層を介在して液晶表示パネルを製作する。
以上の通り、本発明によれば、含Ａｇ導電性膜をガラス基板に形成する工程中に、含酸素ガスを供給することにより、含Ａｇ導電性膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
【００７２】
また、スパッタリング工程時に供給される不活性ガスと含酸素ガスとの混合の割合を調節することにより、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
さらに、含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成することにより、含Ａｇ導電性膜の損傷を防ぐことができる。
【００７３】
さらにまた、導電性の保護膜としてインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）を用いることにより、含Ａｇ導電性膜と導電性の保護膜を単一のエッチング工程によりパターニングすることができ、しかも、ウェットエッチング工程を適用することができる。
以上、低抵抗の金属配線パターンを持つ液晶表示パネルについて説明したが、低抵抗の金属配線パターンの形成方法はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（electroluminescence）などの種々のフラット表示パネルに適用可能である。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明したが、この技術分野における通常の知識を持った者にとって、特許請求の範囲の技術的な思想から逸脱しない限り、本発明を種々に変形及び修正することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
液晶表示装置、ＰＤＰ、有機ＥＬなどの各種表示装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図２】本発明の一実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図３】本発明の一実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図４】同実施の形態による金属配線パターンの形成のための装置の断面概念図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、スパッタリング工程後に基板上に形成される含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ写真。
【図６】本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための図。
【図７】本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための図。
【図８】本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための図。
【図９】本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための図。
【図１０】金属配線パターンと基板との接着性を説明するための基板の顕微鏡写真。
【図１１】金属配線パターンと基板との接着性を説明するための基板の顕微鏡写真。
【図１２】本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図１３】本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図１４】本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図１５】本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図１６】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図１７】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図１８】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図１９】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図２０】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、同実施の形態による液晶表示パネルのパッド領域に光を照射して観察した顕微鏡写真。
【符号の説明】
【００７７】
１０、４０、１００、３００：ガラス基板
１１、４１：含Ａｇ導電性膜
１１０：ゲート配線
１２０、３２０：ゲート電極
１３０、３３０：維持電極配線
１４０、３４０：ゲートパッド
１８０、３８０：ソース電極
１９０、３９０：ドレイン電極
２００、４００：ソース配線
２１０、４１０：ソースパッド
２３０、４３０：画素電極
２４０、４４０：ゲートコンタクトパッド
２５０、４５０：ソースコンタクトパッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属薄膜及び金属配線パターンの形成方法、並びに表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネル（liquid crystal display panel）の場合、単位画素をなす画素電極と共通電極との電界を変化させてこれらの間に設けられている液晶の透光率を制御することにより、画像を表示している。
液晶表示パネルは複数の微細な金属配線パターンを備え、これらの微細な金属配線パターンを介して外部の諧調電圧を単位画素領域に印加して画素電極と共通電極との電界を変化させる。
【０００３】
従来、微細な金属配線パターンを形成するために、ガラス基板の上にＡｌ膜を形成し、これをパターニングしてＡｌ金属配線を形成していた。ところが、Ａｌ金属配線の場合、配線抵抗が高いという欠点があった。このような欠点を解消するために、Ａｌに代えて、配線抵抗の低いＣｕまたはＡｇを金属配線のための物質として用いるための研究が盛んになされている。特に、Ａｇの場合、配線物質のうち比抵抗が最も低いことから、配線抵抗の低い金属配線を形成することができる。
しかしながら、Ａｇの場合、下部ガラス基板との接着性が悪く、ガラス基板から分離し易いという不都合があり、さらに、パターニングのための後続ドライエッチングに際して露出されたＡｇが損傷を受けることになり、Ａｇを用いた配線の製作が不可能であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、接着性があり、低抵抗の金属薄膜及び金属配線パターンの形成方法、並びに表示パネルの製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明１によれば、反応空間内に設けられ、Ａｇを含有するターゲットに対応する領域に基板を配設する段階と、前記反応空間に不活性ガスと含酸素ガスを供給する段階と、前記ターゲットと前記基板との間にプラズマを形成して、前記基板の上に含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする金属薄膜の形成方法が提供される。
含Ａｇ導電性膜をガラス基板に形成する工程中に、含酸素ガスを供給することにより、含Ａｇ導電性膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
【０００６】
発明２は、発明１において、前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。スパッタリング工程時に供給される不活性ガスと含酸素ガスとの混合の割合を調節することにより、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明３は、発明１において、前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好適である。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
【０００７】
発明４は、発明１において、前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好適である。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明５は、発明１において、前記Ａｇを含有するターゲットとして、Ａｇ内に０．１〜２．０ｗｔ％のＭｏが含まれている合金を用いることが好ましい。
【０００８】
Ａｇ原子よりはＭｏ原子の方が、酸素原子（Ｏ）との反応速度が早い。このため、ほとんどのＭｏ原子は酸化されるのに対し、Ａｇ原子はその一部のみが酸化される。これにより、ガラス基板の上に形成される含Ａｇ導電性膜１１は、Ａｇの電気的な特性を最大限に得ながらも、含Ａｇ導電性膜１１の形成時における金属間化合物の発生を抑えることができる。よって、Ｍｏ原子を含むのが好ましい。
【０００９】
発明６は、発明１において、前記不活性ガスとして、ＡｒまたはＮ2ガスを用いることが好ましい。
発明７は、発明１において、前記含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことが好ましい。含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成することにより、含Ａｇ導電性膜の損傷を防ぐことができる。
【００１０】
発明８は、発明７において、前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることが好適である。導電性の保護膜としてインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）を用いることにより、含Ａｇ導電性膜と導電性の保護膜を単一のエッチング工程によりパターニングすることができ、しかも、ウェットエッチング工程を適用することができる。
【００１１】
また、本発明９によれば、透光性のガラス基板を設ける段階と、前記透光性のガラス基板の上に含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、前記含Ａｇ導電性膜をパターニングする段階と、を含み、不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする金属配線パターンの形成方法が提供される。
含Ａｇ導電性膜をガラス基板に形成する工程中に、含酸素ガスを供給することにより、含Ａｇ導電性膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
【００１２】
発明１０は、発明９において、前記含Ａｇ導電性膜を形成する段階は、前記透光性のガラス基板の上部領域にＡｇ合金を含む原料物質が設けられ、前記不活性ガスと前記含酸素ガスを供給する段階と、前記Ａｇ合金を含む原料物質と前記透光性のガラス基板との間の領域にプラズマを形成する段階と、を含むことが好ましい。
発明１１は、発明９において、前記含Ａｇ導電性膜は、Ｍｏ及び酸素を含有することが好ましい。Ａｇ原子よりはＭｏ原子の方が、酸素原子（Ｏ）との反応速度が早い。このため、ほとんどのＭｏ原子は酸化されるのに対し、Ａｇ原子はその一部のみが酸化される。これにより、ガラス基板の上に形成される含Ａｇ導電性膜１１は、Ａｇの電気的な特性を最大限に得ながらも、含Ａｇ導電性膜１１の形成時における金属間化合物の発生を抑えることができる。よって、Ｍｏ原子を含むのが好ましい。
【００１３】
発明１２は、発明９において前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明１３は、発明９において前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
【００１４】
発明１４は、発明９において前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明１５は、発明９において、前記含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、前記含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことが好ましい。含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成することにより、含Ａｇ導電性膜の損傷を防ぐことができる。
【００１５】
発明１６は、発明１５において前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることが好適である。導電性の保護膜としてインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）を用いることにより、含Ａｇ導電性膜と導電性の保護膜を単一のエッチング工程によりパターニングすることができ、しかも、ウェットエッチング工程を適用することができる。
【００１６】
さらに、本発明１７によれば、透光性のガラス基板の上に第１の含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、前記第１の含Ａｇ導電性膜をパターニングしてゲート電極、ゲート配線、維持電極配線及びゲートパッドを形成する段階と、全体の構造上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート電極の上部領域に活性層を形成する段階と、前記活性層上に設けられて前記ゲート電極とその一部が重なり合うソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極と接続されているソース配線及びソースパッドを形成する段階と、を含み、不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記第１の含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする表示パネルの製造方法が提供される。
【００１７】
含Ａｇ導電性膜をガラス基板に形成する工程中に、含酸素ガスを供給することにより、含Ａｇ導電性膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
発明１８は、発明１７において、前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
【００１８】
発明１９は、発明１７において、前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
発明２０は、発明１７において、前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することが好ましい。前述と同様に、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
【００１９】
発明２１は、発明１７において、前記第１の含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、前記第１の含Ａｇ導電性膜の上に第１の導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことが好ましい。含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成することにより、含Ａｇ導電性膜の損傷を防ぐことができる。
発明２２は、発明２１において、前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることが好適である。導電性の保護膜としてインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）を用いることにより、含Ａｇ導電性膜と導電性の保護膜を単一のエッチング工程によりパターニングすることができ、しかも、ウェットエッチング工程を適用することができる。
【００２０】
発明２３は、発明１７において、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記ソース配線及び前記ソースパッドを形成する段階は、前記活性層が形成されている全体の構造上に第２の含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、前記第２の含Ａｇ導電性膜をパターニングする段階と、を含み、不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記第２の含Ａｇ導電性膜を形成することが好ましい。
【００２１】
発明２４は、発明２３において、前記第２の含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、前記第２の含Ａｇ導電性膜の上に第２の導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことが好適である。
発明２５は、発明１７において、前記ソース電極、ドレイン電極、ソース配線及びソースパッドを形成する段階後に、全体の構造上に絶縁膜を形成する段階と、前記絶縁膜をパターニングして、前記ドレイン電極の一部を開放するドレインコンタクトホールと、前記ゲートパッドの一部を開放するゲートパッドコンタクトホールと、前記ソースパッドの一部を開放するソースパッドコンタクトホールを形成する段階と、前記コンタクトホールが形成されている全体の構造上に透光性の絶縁膜を形成する段階と、前記透光性の絶縁膜をパターニングして、前記ドレインコンタクトホールを介して前記ドレイン電極と接続する画素電極と、前記ゲートパッドコンタクトホールを介して前記ゲートパッドと接続するゲートコンタクトパッドと、前記ソースパッドコンタクトホールを介して前記ソースパッドと接続するソースコンタクトパッドを形成する段階と、を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、接着性があり、低抵抗の金属薄膜及び金属配線パターンの形成方法、並びに表示パネル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】
【００２３】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
しかし、本発明は後述する実施の形態に限定されるものではなく、相異なる形で実現可能であり、これらの実施の形態は、単に本発明の開示を完全たるものにし、且つ、この技術分野における通常の知識を持った者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。
【００２４】
図中、種々の層及び各領域を明示するために膜厚を拡大して示している。また、図中の同じ符号は同じ構成要素を示すものとする。なお、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の上部にまたはその上にあると表現される場合には、各部が他の部分の直ぐ上部または真上にある場合のみならず、各部と他の部分との間にさらに他の部分が介在される場合も含まれるものとする。
【００２５】
図１から図３は、本発明の一実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図であり、図４は、同実施の形態による金属配線パターンの形成のための装置の断面概念図であり、そして図５は、スパッタリング工程後に基板の上に形成された含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ（scanning electron microscope）写真である。
図１を参照すると、透光性の絶縁基板の上に含Ａｇ導電性膜１１を形成する。透光性の絶縁基板としては、同実施の形態においては、ガラス基板１０を用いている。このため、 以下においては、ガラス基板１０を中心として説明を進める。
【００２６】
上記の含Ａｇ導電性膜１１を種々の蒸着方法を用いてガラス基板１０の上に形成することができるが、同実施の形態においては、スパッタリング工程を用いて含Ａｇ導電性膜１１、例えば、ＡｇとＭｏとの合金膜を基板の上に形成している。なお、スパッタリング工程に際して、一定量の含酸素ガスを加えることで、含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との接着性を高めている。
【００２７】
スパッタリング工程は、図４に示すように、反応空間を持つチャンバ３１と、ターゲット層２０と基板１０に電源を印加する電源供給手段（図示せず）と、不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段３２と、含酸素ガス（Ｏ2）を供給する含酸素ガス供給手段３３と、を備える装備を用いて行われる。
ターゲット層２０としては、ＡｇとＭｏとの合金を用いる。この合金としては、Ａｇ内に０．１〜２．０ｗｔ％のＭｏが含まれている合金を用いることが好ましい。Ｍｏが０．１ｗｔ％より小さい場合には、Ａｇ含有導電性膜が硝子基板との十分な接着力を持つことができないため、硝子基板から容易く分離する問題が生じ、Ｍｏが２．０ｗｔ％より大きい場合には、Ａｇ含有導電性膜の抵抗の大きくなる問題が生じてしまう。よって、この範囲内で調整するのが好ましい。
【００２８】
不活性ガスとしては、Ａｒを用いることが好ましい。このとき、Ａｒに代えて、Ｎ2などの種々の非反応性のガスを用いても良いのは言うまでもない。上記の含酸素ガスとしては、Ｏ2、Ｏ3、ＮＯ、ＣＯ及びＣＯ2などの金属原子を酸化可能なあらゆるガスが用いられる。同実施の形態においては、含酸素ガスとしてＯ2を用いることが好ましい。前記含酸素ガス（Ｏ2）は、前記不活性ガス（Ａｒ）に対して０．１〜２０％の範囲内でチャンバ３１の内部に供給されることが好ましい。これは、チャンバ３１の内部への不活性ガスの供給量を１００としたとき、チャンバ３１の内部への含酸素ガスの供給量が０．１〜２０であることを意味する。すなわち、チャンバ３１の内部への不活性ガスと含酸素ガスとの割合（分圧比；Ｏ2／Ａｒ）が０．１〜２０％であることが好ましく、より好ましくは、５〜１５％であり、さらに好ましくは、６〜８％である。酸素ガスの混合量が０．１％より小さい場合には、Ａｇ含有導電性膜と硝子基板との結合力が落ちて、金属間化合物発生が増大される問題が生じ、２０％より多い場合には、Ａｇ含有導電性膜が酸化される問題が生じる。そして、実験によれば、酸素ガスの混合量の最適範囲は６〜８％となる。したがって、上記範囲において、Ａｇ含有導電性膜と硝子基板の間の接着力が最大になり、またＡｇ含有導電性膜の抵抗を低くすることができる。
【００２９】
このようなＯ2／Ａｒの分圧比は、スパッタリング工程条件（例えば、工程温度、印加電源、工程圧力など）によって種々に変更可能である。本実施例でのスパッタリング条件としては、５０ないし２００℃の温度と、０．１ないし１パスカルの圧力と、０．１ないし２０ＫＶの電圧を印加して行った。
同実施の形態においては、上述の範囲の含酸素ガスをチャンバ３１の内部に供給して含Ａｇ導電性膜１１を形成するので、含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との接着力を高めることができ、しかも、スパッタリング工程時にＡｇとＭｏが反応して金属間化合物（intermetallic compound）ができることを低減することが可能である。
【００３０】
以下、図４に示すスパッタリング装置を用いたスパッタリング工程を説明する。
先ず、チャンバ３１の内部の反応空間に、ガラス基板１０とターゲット層２０を互いに対応するようにして搬入する。チャンバ３１の内部の反応空間に不活性ガスと含酸素ガスを供給し、ガラス基板１０とターゲット層２０の少なくとも一方に電源を印加する。例えば、ガラス基板１０には負の電源を印加し、ターゲット層には正の電源を印加すると、両方の間にプラズマが発生する。前記プラズマにより活性化されたイオンがターゲット層２０の表面に突き当たってターゲット層２０のＡｇ及びＭｏ原子を分離する。ターゲット層２０から分離されたＡｇ及びＭｏ原子がガラス基板１０の上に吸着されて、含Ａｇ導電性膜１１が形成される。
【００３１】
このとき、同実施の形態においては、不活性ガスに対する含酸素ガスの分圧比（Ｏ2／Ａｇ）が０．１〜２０％の範囲になるように含酸素ガスをチャンバ３１内の反応空間に供給する。すなわち、不活性ガスを１５０ｓｃｃｍ供給する場合、０．１５〜３０ｓｃｃｍの含酸素ガスを供給する。前記不活性ガスは、１００〜３００ｓｃｃｍの範囲内で供給されることが好ましい。このように前記分圧比の範囲の含酸素ガスをチャンバ３１の内部に供給することにより、基板１０に形成される含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との結着力を高めることができ、しかも、スパッタリング工程時に金属間化合物が生じることを防ぐことができる。
【００３２】
図５（ａ）は本発明の分圧比の範囲内で含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ写真であり、図５（ｂ）は本発明の分圧比の範囲よりも少量の含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ写真であり、図５（ｃ）は前記分圧比の範囲よりも多量の含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ写真である。
図５の（ａ）の写真より、前記分圧比の範囲内で含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜の場合、結晶質を形成していることが分かる。すなわち、ターゲット層２０から分離されたＡｇ原子が反応空間の酸素原子（Ｏ）と反応してＡｇＯxとなり、Ｍｏ原子も酸素原子（Ｏ）と反応してＭｏＯxとなる。このＡｇＯxとＭｏＯxがガラス基板１０の上に吸着されて、含Ａｇ導電性膜（ＡｇＯx＋ＭｏＯx）１１が形成される。
【００３３】
このとき、ＡｇＯxとＭｏＯxは高い活性化エネルギーを持つために容易に反応せず、金属間化合物の発生を防ぐことができる。また、基板１０の上に形成される含Ａｇ導電性膜１１は、結晶質状の膜質に蒸着されて低抵抗を持つと共に、基板１０との接着力が高くなる。また、Ａｇ原子よりはＭｏ原子の方が、酸素原子（Ｏ）との反応速度が早い。このため、ほとんどのＭｏ原子は酸化されるのに対し、Ａｇ原子はその一部のみが酸化される。これにより、ガラス基板の上に形成される含Ａｇ導電性膜１１は、Ａｇの電気的な特性を最大限に得ながらも、含Ａｇ導電性膜１１の形成時における金属間化合物の発生を抑えることができる。
【００３４】
ところが、不活性ガスに対する含酸素ガスの分圧比が０．１％よりも低い場合には、含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との結合力が低下し、且つ、スパッタリング工程時に金属間化合物の発生が増大するという問題がある。また、図５の（ｂ）の写真より、前記分圧比の範囲よりも少量の含酸素ガスを供給して得られた含Ａｇ導電性膜の場合、結晶状態が完全ではなく、部分的に非晶質が形成されていることが分かる。
【００３５】
すなわち、ターゲット層２０から分離されたＡｇ原子とＭｏ原子が酸素原子（Ｏ）と円滑に反応できず、Ａｇ及びＭｏ原子の状態でチャンバ３１の反応空間を通ることになる。次いで、Ａｇ原子とＭｏ原子が基板１０の上に吸着されて、含Ａｇ導電性膜（Ａｇ＋Ｍｏ）１１が形成される。このとき、Ａｇ原子は低い活性化エネルギーを持つため、チャンバ３１の反応空間内においてＭｏと反応し易く、金属間化合物を生じさせるという問題がある。さらに、基板の上に形成されている含Ａｇ導電性膜１１は、部分的に非晶質の膜質に蒸着されて高抵抗を持つと共に、基板１０との接着力が低下するという不都合がある。
【００３６】
また、不活性ガスに対する含酸素ガスの分圧比が２０％よりも大きい場合には、含Ａｇ導電性膜１１とガラス基板１０との結合力は高くなり、これにより、金属間化合物の発生を防ぐことができる。しかしながら、図５の（ｃ）の写真から明らかなように、含Ａｇ導電性膜１１内の酸化斑点（部分的にその一部が酸化されている状態）ができてしまう。そして、基板１０の上に形成されている含Ａｇ導電性膜１１の表面粗さが大きくなり、抵抗が高くなるという問題もある。
【００３７】
以上より、上記の分圧比にて不活性ガスと含酸素ガスをスパッタリング装備に供給することにより、ガラス基板１０との接着力が高くなり、低抵抗の含Ａｇ導電性膜１１が形成される。この後、前記不活性ガスと含酸素ガスの供給を中止し、さらに電源の供給を中止した後、前記チャンバ３１内の含Ａｇ導電性膜１１が形成されているガラス基板１０をチャンバ３１の外部に取り出して、スパッタリング工程を終了する。
【００３８】
図２及び図３を参照すると、含Ａｇ導電性膜１１の上に感光膜マスクパターン１２を形成する。前記感光膜マスクパターン１２をエッチングマスクとしてエッチング工程を行い、含Ａｇ導電性膜１１をパターニングして、低抵抗の金属配線パターン１３を形成する。この後、前記感光膜マスクパターン１２を除去する。
この方法により、低抵抗の金属配線パターン１３を透光性の絶縁基板の上に形成することができる。これにより、上述の低抵抗の金属配線パターンの形成方法を種々のフラット表示パネルに適用することができる。
【００３９】
以下、上述の実施の形態による低抵抗の金属配線パターンの形成方法を用いて液晶表示パネルを作製する方法について説明する。
図６から図９は、本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための平面図及びＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃにおける断面図であり、図１０及び図１１は、金属配線パターンと基板との接着性を説明するための基板の顕微鏡写真であり、図１０は不活性ガスと含酸素ガスとの分圧比が０．１〜２０％における金属配線パターンと基板との接着性の説明図であり、図１０は本発明の分圧比よりも低い場合における金属配線パターンと基板との接着性の説明図である。
【００４０】
図６を参照すると、ガラス基板１００の上に含Ａｇ導電性膜を形成する。含Ａｇ導電性膜をパターニングしてゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０を形成する。このとき、ゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０は低抵抗の特性を持つ。
前記含Ａｇ導電性膜は、上述のスパッタリング工程を経てガラス基板１００の上に形成される。前記スパッタリング工程に際し、不活性ガスと含酸素ガスとの分圧比が０．１〜２０％になるように不活性ガスと含酸素ガスを供給する。これにより、ガラス基板１００と含Ａｇ導電性膜との結合力を高めることができる。
【００４１】
基板１００の上に形成されている含Ａｇ導電性膜の上部に感光膜を塗布する。この後、第１のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行い、ゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０領域を除く含Ａｇ導電性膜の領域を露出させる第１の感光膜マスクパターンを形成する。前記第１の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、露出された含Ａｇ導電性膜を除去し、ゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０を形成する。前記エッチング工程後に、第１の感光膜マスクパターンを除去する。ゲート配線１１０は、図６に示すように、水平方向に延設し、且つ、その一部が突出してゲート電極１２０を形成する。そして、維持電極配線１３０は、ゲート配線１１０と平行に延設する延設部と、画素領域の周縁に突出する突出部と、を備える。
【００４２】
図７を参照すると、ゲート電極１２０及びゲート配線１１０が形成されている基板１００の全面にゲート絶縁膜１５０を形成し、前記ゲート電極１２０の上側に活性層１６０及びオーミック接触層１７０を形成する。
基板の全面にＰＥＣＶＤ法、スパッタリング法などを用いて蒸着を行うことにより、ゲート絶縁膜１５０を形成する。このとき、ゲート絶縁膜１５０としては、酸化シリコンまたは窒化シリコンを含む無機絶縁物質を用いることが好ましい。ゲート絶縁膜１５０の上に、上述の蒸着方法により活性層１６０とオーミック接触層１７０を形成する。活性層１６０としては、非晶質シリコン層を用いることが好ましい。オーミック接触層１７０としては、ドーパントが高濃度にドープされた非晶質シリコン層を用いることが好ましい。
【００４３】
前記オーミック接触層１７０の上に感光膜を塗布する。第２のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、活性領域を除くオーミック接触層１７０を露出させる第２の感光膜マスクパターンを形成する。上記の第２の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、露出された領域のオーミック接触層１７０と活性層１６０を除去し、活性領域を形成する。前記エッチング工程後、第２の感光膜マスクパターンを除去する。活性領域は、ゲート電極１２０の上部に島状にパターニングされることが好ましい。
【００４４】
このとき、ゲート電極１２０、ゲート配線１１０、維持電極配線１３０及びゲートパッド１４０に用いられる含Ａｇ導電性膜の成膜に際し、不活性ガスと含酸素ガスとの分圧比を０．１〜２０％にすることが好ましい。これにより、図１０の基板の顕微鏡写真に示すように、活性領域を形成後に、ゲート配線及び維持電極配線（写真中の明るい部分）が所望のパターンに形成され、ガラス基板にしっかりと接着されていることが分かる。これに対し、上記の範囲よりも低い場合には、図１１の基板顕微鏡写真に示すように、ゲート配線及び維持電極配線と基板との接着が悪く、ガラス基板の上に形成されているパターンが浮くような領域ができてしまう（図１１におけるＬ領域参照）。Ｌ領域では、パターンが剥がれてしまっている。
【００４５】
図８を参照すると、活性領域がパターニングされた基板１００の上に含Ａｇ導電性膜を形成する。含Ａｇ導電性膜をパターニングして、ソース電極１８０、ドレイン電極１９０、ソース配線２００及びソースパッド２１０を形成する。このとき、ソース電極１８０、ドレイン電極１９０、ソース配線２００及びソースパッド２１０は、低抵抗の特性を持つ。
【００４６】
上記の含Ａｇ導電性膜は、上述のスパッタリング工程を経て活性領域がパターニングされたガラス基板１００の上に形成される。
含Ａｇ導電性膜の上に感光膜を塗布する。第３のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、ソース電極１８０、ドレイン電極１９０、ソース配線２００及びソースパッド２１０の領域を除く含Ａｇ導電性膜の領域を露出させる第３の感光膜マスクパターンを形成する。前記第３の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、露出されている含Ａｇ導電性膜を除去し、ソース電極１８０、ドレイン電極１９０、ソース配線２００及びソースパッド２１０を形成する。この後、前記ソース電極１８０とドレイン電極１９０との間の領域に露出されているオーミック接触層１７０を除去する。前記エッチング工程後、第３の感光膜マスクパターンを除去する。これにより、ゲート電極１２０、ソース電極１８０及びドレイン電極１９０を含む薄膜トランジスターを形成する。ソース配線２００は、ゲート配線１１０と垂直な方向に延設し、且つ、その一部がゲート電極１２０の上部領域に延設してソース電極１８０を形成する。ドレイン電極１９０は、ゲート電極１２０の上部と重なり合い、画素領域に一部が延設する。ここで、直交する複数のソース配線２００とゲート配線１１０により、方形状の画素領域が限定される。
【００４７】
図９を参照すると、薄膜トランジスターが形成されているガラス基板１００の上に絶縁膜２２０を形成する。絶縁膜２２０の一部をパターニングして、ドレイン電極１９０の一部を露出させるドレインコンタクトホールと、ゲートパッド１４０を露出させるゲートパッドコンタクトホールと、ソースパッド２１０を露出させるソースパッドコンタクトホールを形成する。
【００４８】
前記絶縁膜２２０としては、有機質または無機質の物質を用いる。前記絶縁膜２２０の上に感光膜を塗布した後、第４のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、第４の感光膜マスクパターンを形成する。この後、前記第４の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、ドレインコンタクトホール、ゲートパッドコンタクトホール及びソースパッドコンタクトホールを形成する。上記のコンタクトホールの形成後、第４の感光膜マスクパターンを除去する。もちろん、前記絶縁膜２２０に感光性の有機質物質を用いる場合、感光膜を塗布することなく、前記第４のマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により絶縁膜２２０の一部を除去し、上記のドレインコンタクトホール、ゲートパッドコンタクトホール及びソースパッドコンタクトホールを形成することも可能である。
【００４９】
コンタクトホールが形成されている全体の構造上に透明な導電性膜を塗布した後、これを第５のマスクを用いてパターニングを行い、ドレインコンタクトホールを介してドレイン電極１９０と接続される画素電極２３０と、ゲートパッドコンタクトホールを介してゲートパッド１４０と接続されるゲートコンタクトパッド２４０と、ソースパッドコンタクトホールを介してソースパッド２１０と接続されるソースコンタクトパッド２５０を形成する。画素電極２３０は画素領域内に形成され、その周縁の一部は維持電極配線１３０と重なり合う。上記の透明な導電性膜としては、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ）を用いることが好ましい。
【００５０】
図示略であるが、前記ゲートパッド１４０と、ゲート配線１１０との間の領域及び／またはソースパッド２１０とソース配線２００との間の領域に設けられる静電ダイオード用の配線として、上述の含Ａｇ導電性膜を用いても良い。また、以上では、ゲート配線及びソース配線として、両方とも含Ａｇ導電性膜を用いている。しかし、これに限定されるものではなく、つまりゲート配線及びソース配線の両方を含Ａｇ導電性膜で形成する必要はなく、いずれか１の配線は、Ａｌ、Ｎｄ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ及びＭｏよりなる群から選ばれるいずれか１種の金属、またはこれらを含む合金により製作しても良い。
【００５１】
上述のように薄膜トランジスター及び画素電極２３０が形成されているガラス基板１００の上に、ブラックマトリックス、カラーフィルター、オーバーコート膜及び共通電極が形成されている透光性の絶縁基板（図示せず）を位置合わせする。この後、前記両基板を封着し、両基板の間に液晶層（図示せず）を形成して液晶表示パネルを製作する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の方法により液晶表示パネルを製作可能であるのは言うまでもない。すなわち、以上では、薄膜トランジスター及び画素電極が形成されているガラス基板を５枚のマスクを用いて製作しているが、これに限定されるものではなく、４枚または３枚のマスクを用いて薄膜トランジスター及び画素電極が形成されているガラス基板を製作し、製造工程を簡略化しても良い。なお、液晶滴下法を用いて液晶表示パネルを製作しても良い。そして、画素領域を複数のドメインに分割して視野角を向上するために、前記画素電極には所定の切り込みパターンがさらに形成されてもよく、共通電極には突出パターンがさらに形成されても良い。さらに、前記単位画素領域を２つのサブ画素に分離し、これらを別々の薄膜トランジスターにより駆動しても良い。
【００５２】
また、本発明は、上述の含Ａｇ導電性膜よりなる金属配線パターンの上部に保護膜を形成することにより、後続する工程時に生じうる金属配線パターンの損傷を防ぐことができる。以下では、添付図面に基づき、本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法について説明する。なお、後述する説明のうち、上述の実施の形態と重複する説明は省略する。
【００５３】
図１２から図１５は、本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図である。
図１２を参照すると、透光性の絶縁基板としてのガラス基板４０の上に含Ａｇ導電性膜４１をスパッタリング方法により形成する。
前記スパッタリング工程に際し、不活性ガスと含酸素ガスを一緒に供給することにより、ガラス基板４０の上に形成される含Ａｇ導電性膜４１とガラス基板４０との接着性を高めることができる。このとき、不活性ガスとしてＡｒを用い、且つ、スパッタリング工程時に供給されるＡｒガスと含酸素ガスとの分圧比は、０．１〜２０％であることが好ましい。これにより、上述のごとく、含Ａｇ導電性膜４１とガラス基板４０との接着力を高めることができ、スパッタリング工程時にＡｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が生じることを防ぐことができる。
【００５４】
図１３を参照すると、前記含Ａｇ導電性膜４１の上に導電性の保護膜４２を形成する。
このとき、前記保護膜４２としては、ＩＺＯを用いることが好ましい。これにより、ＩＺＯを導電性の保護膜４２として用い、一回のエッチング工程により含Ａｇ導電性膜４１と導電性の保護膜４２をパターニングすることができる。
含Ａｇ膜の場合、その上部に金属性の導電性膜を形成すると、２つの膜をエッチングするエッチング液やエッチングガスが異なり、一回のエッチングにより２つの膜（金属性の導電性膜と含Ａｇ膜）を除去することが困難になるという問題があった。
【００５５】
ところが、同実施の形態においては、弱酸にもエッチングされ易いＩＺＯ膜を導電性の保護膜４２として用いることから、含Ａｇ導電性膜４１のエッチングのための１回のエッチング工程により、含Ａｇ導電性膜と保護膜を同時に除去することができる。伝導性保護膜としては、ＩＺＯ以外にＩＴＯ、または多様な伝導性膜を多層または単一層にすることができる。しかし、ワンステップ(単一エッチング)で伝導性保護膜とＡｇ含有導電性膜を除去するためには、伝導性保護膜でＩＺＯを使うことが望ましい。
【００５６】
また、ドライエッチングだけではなく、ウェットエッチングによっても含Ａｇ導電性膜４１と導電性の保護膜４２をエッチングすることができる。通常、金属性膜をウェットエッチングする場合、感光膜マスクパターンの下部のパターニング済み膜の側面がエッチング液により削られるような現象が起こる。これは、エッチング液に露出される金属性膜の側面領域において酸化反応が起こり、金属イオンが電子から分離される現象である。この現象により、金属配線パターンの幅が一様にパターニングされず、酷い場合には、一部の領域においては配線の断線が起こるなど、金属配線パターンが正常にエッチングできないという問題が生じていた。
【００５７】
しかしながら、同実施の形態による含Ａｇ導電性膜４１と、ＩＺＯを用いた導電性の保護膜４２を積層する場合には、ＡｇとＩＺＯとの電位差によりエッチストップが起こり、ウェットエッチングによっても良好な金属配線パターンを形成することが可能になる。すなわち、感光膜の下部のパターニング済みＩＺＯ膜から電子が供給されて、含Ａｇ導電性膜の側面領域において金属イオンが分離されるような現象を防ぐことができる。
【００５８】
図１４及び図１５を参照すると、導電性の保護膜４２の上に感光膜を塗布し、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程により感光膜マスクパターン４３を形成する。前記感光膜マスクパターン４３をエッチングマスクとしてエッチング工程を行うことにより、導電性の保護膜４２と含Ａｇ導電性膜４１を除去し、低抵抗の金属配線パターン４４を形成する。エッチング工程後、前記感光膜マスクパターンを除去する。
【００５９】
このとき、前記エッチング工程としては、上述のごとく、ドライエッチング及びウェットエッチングの両方が適用可能である。ウェットエッチングを行う場合、Ａｇ合金をエッチングするエッチング液のみを用いて導電性の保護膜４２と含Ａｇ導電性膜４１を一緒に除去することができる。
こうして製造された低抵抗の金属配線パターン４４の導電性の保護膜４２は、後続するエッチング工程により金属配線パターン４４を外部に露出させるとき、含Ａｇ導電性膜４１の損傷を防ぐことができる。このため、導電性の保護膜４２は、１００〜１０００Åの膜厚に形成することが好ましく、さらに好ましくは、２００〜５００Åの膜厚である。導電性の保護膜４２を１００Åよりも薄く形成する場合には、後続するエッチング工程に際して、バリア膜としての機能を十分に果たせなくなる。これにより、含Ａｇ導電性膜４１が損傷を受けることになる。これに対し、導電性の保護膜４２を１０００Åよりも厚く形成する場合には、金属配線パターン４４の膜厚が増大する問題があり、これは、金属配線パターン４４の抵抗の増大につながる。
【００６０】
上述の含Ａｇ導電性膜とその上部に導電性の保護膜が形成されている低抵抗の金属配線パターンを透光性の絶縁基板の上に形成することができる。透光性の絶縁基板を用いる種々のフラット表示パネルに、上述の低抵抗の金属配線パターンを用いることができる。
以下、上述の実施の形態による低抵抗の金属配線パターンの形成方法を用いて液晶表示パネルを作製する方法を説明する。
【００６１】
図１６から図２０は、本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図であり、図２１は、同実施の形態による液晶表示パネルのパッド領域に光を照射して観察した顕微鏡写真である。特に、図２１（ａ）は導電性の保護膜が設けられない場合における液晶表示パネルのパッド領域の写真であり、図２１（ｂ）は導電性の保護膜が設けられた場合における液晶表示パネルのパッド領域の写真である。
【００６２】
図１６を参照すると、ガラス基板３００の上に含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１と導電性の保護膜３２２、３３２、３４２を形成する。含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１と導電性の保護膜３２２、３３２、３４２をパターニングして、ゲート電極３２０、 ゲート配線（図示せず）、維持電極配線３３０及びゲートパッド３４０を形成する。
含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１は、スパッタリング工程により形成される。含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１とガラス基板３００との結合力を高めるために、前記スパッタリング工程に際し、不活性ガスと含酸素ガスとの分圧比を０．１〜２０％にする。
【００６３】
含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１の上に導電性の保護膜３２２、３３２、３４２を１００〜１０００Åの膜厚に形成する。このとき、導電性の保護膜３２２、３３２、３４２としてはＩＺＯを用い、含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１と導電性の保護膜３２２、３３２、３４２を１回のドライまたはウェットエッチング工程により除去することが好ましい。すなわち、導電性の保護膜３２２、３３２、３４２の上に感光膜を塗布し、第１のマスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、第１の感光膜マスクパターンを形成する。前記第１の感光膜マスクパターンをエッチングマスクとして導電性の保護膜３２２、３３２、３４２と含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１をエッチングすることにより、ゲート電極３２０、ゲート配線、維持電極配線３３０及びゲートパッド３４０を形成する。前記エッチング工程としては、ドライエッチング法を用いても、ウェットエッチング法を用いても良い。
【００６４】
前記ウェットエッチングに際しては、含Ａｇ導電性膜３２１、３３１、３４１のエッチングに用いられたエッチング液により導電性の保護膜３２２、３３２、３４２も一緒にエッチングすることができ、１回のエッチング工程によりゲート電極３２０、ゲート配線、維持電極配線３３０及びゲートパッド３４０を形成することができる。そして、現在、液晶表示パネルの生産ラインにおけるウェットエッチング装備を用いてウェットエッチングを行うことができるので、ドライエッチングのための高価な装備の導入が不要になり、その結果、生産コストを削減可能である。
【００６５】
図１７を参照すると、ゲート電極３２０及びゲート配線が形成されている基板３００の全面にゲート絶縁膜３５０を形成し、前記ゲート電極３２０の上部に活性層３６０及びオーミック接触層３７０を形成する。これにより、ゲート電極３２０の上部に活性層３６０とオーミック接触層３７０を含む島状の活性領域が形成される。
図１８を参照すると、活性領域がパターニングされている基板３００の上に含Ａｇ導電性膜３８１、３９１、４０１、４１１と導電性の保護膜３８２、３９２、４０２、４１２を順次に形成する。前記含Ａｇ導電性膜３８１、３９１、４０１、４１１と導電性の保護膜３８２、３９２、４０２、４１２をパターニングして、ソース電極３８０、ドレイン電極３９０、ソース配線４００及びソースパッド４１０を形成する。前記ソース電極３８０とドレイン電極３９０との間に露出されているオーミック接触層３７０を除去する。これにより、ゲート電極３２０、ソース電極３８０及びドレイン電極３９０を含む薄膜トランジスターが形成される。
【００６６】
図１９を参照すると、薄膜トランジスターが形成されているガラス基板３００の上に絶縁膜４２０を形成する。絶縁膜４２０の一部をパターニングして、ドレイン電極３９０の一部を露出させるドレインコンタクトホール４２１と、ゲートパッド３４０を露出させるゲートパッドコンタクトホール４２２と、ソースパッド４１０を露出させるソースパッドコンタクトホール４２３を形成する。
【００６７】
すなわち、前記絶縁膜４２０の上に感光膜を塗布し、マスクを用いてフォトリソグラフィ工程を行うことにより、感光膜マスクパターンを形成する。前記感光膜マスクパターンをエッチングマスクとしてエッチング工程を行い、ドレイン電極３９０、ゲートパッド３４０及びソースパッド４１０の一部をそれぞれ露出させるドレインコンタクトホール４２１、ゲートパッドコンタクトホール４２２、ソースパッドコンタクトホール４２３を形成する。
【００６８】
このとき、前記ゲートパッド３４０とソースパッド４１０は、含Ａｇ導電性膜３４１、４１１と、その上部に形成されている導電性の保護膜３４２、４１２を備える。このとき、導電性の保護膜３４２、４１２は、コンタクトホールの形成のためのエッチング工程時の含Ａｇ導電性膜３４１、４１１の損傷を防ぐ。これにより、コンタクトホールの形成工程後、含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が下部構造物（例えば、基板）から分離するような現象を防ぐことができる。
【００６９】
ところが、導電性の保護膜３４２、４１２がない場合には、コンタクトホールの形成時に含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が損傷を受け、含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が下部構造物から分離されるという問題がある。すなわち、図２１の（ａ）の写真から明らかなように、導電性の保護膜３４２、４１２がない場合には、コンタクトホールの形成後に、前記ガラス基板３００の下部から上部に向けて光を照射すると、パッド領域の部分が明るく現れる（図２１の（ａ）におけるＰ１参照）。これは、パッド領域の含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が下部構造物から脱落していることを意味する。ところが、図２１の（ｂ）の写真から明らかなように、導電性の保護膜３４２、４１２がある場合には、コンタクトホールの形成後に、前記ガラス基板３００の下部から上部に向けて光を照射すると、パッド領域が暗く現れる（図２１の（ｂ）におけるＰ２参照）。これは、パッド領域に含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が残留していることを意味する。このように導電性の保護膜３４２、４１２を含Ａｇ導電性膜３４１、４１１の上に形成することにより、コンタクトホールの形成のためのエッチング工程時に、その下部の含Ａｇ導電性膜３４１、４１１が損傷されることを防ぐことができる。
【００７０】
図２０を参照すると、コンタクトホールが形成されている全体の構造上に透明な導電性膜を塗布した後、これをパターニングして、ドレインコンタクトホール４２１を介してドレイン電極３９０と接続される画素電極４３０と、ゲートパッドコンタクトホール４２２を介してゲートパッド３４０と接続されるゲートコンタクトパッド４４０と、ソースパッドコンタクトホール４２３を介してソースパッド４１０と接続されるソースコンタクトパッド４５０を形成する。
【００７１】
これにより、薄膜トランジスターと画素電極が形成されている下部基板を製作する。この後、図示しないブラックマトリックス、カラーフィルター、オーバーコート膜及び共通電極が形成されている透光性の絶縁基板を合着し、これらの間に液晶層を介在して液晶表示パネルを製作する。
以上の通り、本発明によれば、含Ａｇ導電性膜をガラス基板に形成する工程中に、含酸素ガスを供給することにより、含Ａｇ導電性膜とガラス基板との接着性を高めることができる。
【００７２】
また、スパッタリング工程時に供給される不活性ガスと含酸素ガスとの混合の割合を調節することにより、Ａｇ原子とＭｏ原子が反応して金属間化合物が形成される現象を防ぐことができる。
さらに、含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成することにより、含Ａｇ導電性膜の損傷を防ぐことができる。
【００７３】
さらにまた、導電性の保護膜としてインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）を用いることにより、含Ａｇ導電性膜と導電性の保護膜を単一のエッチング工程によりパターニングすることができ、しかも、ウェットエッチング工程を適用することができる。
以上、低抵抗の金属配線パターンを持つ液晶表示パネルについて説明したが、低抵抗の金属配線パターンの形成方法はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（electroluminescence）などの種々のフラット表示パネルに適用可能である。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明したが、この技術分野における通常の知識を持った者にとって、特許請求の範囲の技術的な思想から逸脱しない限り、本発明を種々に変形及び修正することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
液晶表示装置、ＰＤＰ、有機ＥＬなどの各種表示装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図２】本発明の一実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図３】本発明の一実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図４】同実施の形態による金属配線パターンの形成のための装置の断面概念図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、スパッタリング工程後に基板上に形成される含Ａｇ導電性膜のＳＥＭ写真。
【図６】本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための図。
【図７】本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための図。
【図８】本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための図。
【図９】本発明の一実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための図。
【図１０】金属配線パターンと基板との接着性を説明するための基板の顕微鏡写真。
【図１１】金属配線パターンと基板との接着性を説明するための基板の顕微鏡写真。
【図１２】本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図１３】本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図１４】本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図１５】本発明の他の実施の形態による金属配線パターンの形成方法を説明するための断面図。
【図１６】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図１７】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図１８】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図１９】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図２０】本発明の他の実施の形態による液晶表示パネルの作製方法を説明するための断面図。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、同実施の形態による液晶表示パネルのパッド領域に光を照射して観察した顕微鏡写真。
【符号の説明】
【００７７】
１０、４０、１００、３００：ガラス基板
１１、４１：含Ａｇ導電性膜
１１０：ゲート配線
１２０、３２０：ゲート電極
１３０、３３０：維持電極配線
１４０、３４０：ゲートパッド
１８０、３８０：ソース電極
１９０、３９０：ドレイン電極
２００、４００：ソース配線
２１０、４１０：ソースパッド
２３０、４３０：画素電極
２４０、４４０：ゲートコンタクトパッド
２５０、４５０：ソースコンタクトパッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応空間内に設けられ、Ａｇを含有するターゲットに対応する領域に基板を配設する段階と、
前記反応空間に不活性ガスと含酸素ガスを供給する段階と、
前記ターゲットと前記基板との間にプラズマを形成して、前記基板の上に含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする金属薄膜の形成方法。
【請求項２】
前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項３】
前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項４】
前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項５】
前記Ａｇを含有するターゲットとして、Ａｇ内に０．１〜２．０ｗｔ％のＭｏが含まれている合金を用いることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項６】
前記不活性ガスとして、ＡｒまたはＮ2ガスを用いることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項７】
前記含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項８】
前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることを特徴とする請求項７に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項９】
透光性のガラス基板を設ける段階と、
前記透光性のガラス基板の上に含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、
前記含Ａｇ導電性膜をパターニングする段階と、を含み、
不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする金属配線パターンの形成方法。
【請求項１０】
前記含Ａｇ導電性膜を形成する段階は、
前記透光性のガラス基板の上部領域にＡｇ合金を含む原料物質が設けられ、前記不活性ガスと前記含酸素ガスを供給する段階と、
前記Ａｇ合金を含む原料物質と前記透光性のガラス基板との間の領域にプラズマを形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１１】
前記含Ａｇ導電性膜は、Ｍｏ及び酸素を含有することを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１２】
前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１３】
前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１４】
前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１５】
前記含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、
前記含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１６】
前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることを特徴とする請求項１５に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１７】
透光性のガラス基板の上に第１の含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、
前記第１の含Ａｇ導電性膜をパターニングしてゲート電極、ゲート配線、維持電極配線及びゲートパッドを形成する段階と、
全体の構造上にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート電極の上部領域に活性層を形成する段階と、
前記活性層上に設けられて前記ゲート電極とその一部が重なり合うソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極と接続されているソース配線及びソースパッドを形成する段階と、を含み、
不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記第１の含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項１８】
前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項１９】
前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２０】
前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２１】
前記第１の含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、
前記第１の含Ａｇ導電性膜の上に第１の導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２２】
前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることを特徴とする請求項２１に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２３】
前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記ソース配線及び前記ソースパッドを形成する段階は、
前記活性層が形成されている全体の構造上に第２の含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、
前記第２の含Ａｇ導電性膜をパターニングする段階と、を含み、
不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記第２の含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２４】
前記第２の含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、
前記第２の含Ａｇ導電性膜の上に第２の導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２５】
前記ソース電極、ドレイン電極、ソース配線及びソースパッドを形成する段階後に、
全体の構造上に絶縁膜を形成する段階と、
前記絶縁膜をパターニングして、前記ドレイン電極の一部を開放するドレインコンタクトホールと、前記ゲートパッドの一部を開放するゲートパッドコンタクトホールと、前記ソースパッドの一部を開放するソースパッドコンタクトホールを形成する段階と、
前記コンタクトホールが形成されている全体の構造上に透光性の絶縁膜を形成する段階と、
前記透光性の絶縁膜をパターニングして、前記ドレインコンタクトホールを介して前記ドレイン電極と接続する画素電極と、前記ゲートパッドコンタクトホールを介して前記ゲートパッドと接続するゲートコンタクトパッドと、前記ソースパッドコンタクトホールを介して前記ソースパッドと接続するソースコンタクトパッドを形成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項１】
反応空間内に設けられ、Ａｇを含有するターゲットに対応する領域に基板を配設する段階と、
前記反応空間に不活性ガスと含酸素ガスを供給する段階と、
前記ターゲットと前記基板との間にプラズマを形成して、前記基板の上に含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする金属薄膜の形成方法。
【請求項２】
前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項３】
前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項４】
前記反応空間への前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項５】
前記Ａｇを含有するターゲットとして、Ａｇ内に０．１〜２．０ｗｔ％のＭｏが含まれている合金を用いることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項６】
前記不活性ガスとして、ＡｒまたはＮ2ガスを用いることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項７】
前記含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項８】
前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることを特徴とする請求項７に記載の金属薄膜の形成方法。
【請求項９】
透光性のガラス基板を設ける段階と、
前記透光性のガラス基板の上に含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、
前記含Ａｇ導電性膜をパターニングする段階と、を含み、
不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする金属配線パターンの形成方法。
【請求項１０】
前記含Ａｇ導電性膜を形成する段階は、
前記透光性のガラス基板の上部領域にＡｇ合金を含む原料物質が設けられ、前記不活性ガスと前記含酸素ガスを供給する段階と、
前記Ａｇ合金を含む原料物質と前記透光性のガラス基板との間の領域にプラズマを形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１１】
前記含Ａｇ導電性膜は、Ｍｏ及び酸素を含有することを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１２】
前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１３】
前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１４】
前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１５】
前記含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、
前記含Ａｇ導電性膜の上に導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１６】
前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることを特徴とする請求項１５に記載の金属配線パターンの形成方法。
【請求項１７】
透光性のガラス基板の上に第１の含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、
前記第１の含Ａｇ導電性膜をパターニングしてゲート電極、ゲート配線、維持電極配線及びゲートパッドを形成する段階と、
全体の構造上にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート電極の上部領域に活性層を形成する段階と、
前記活性層上に設けられて前記ゲート電極とその一部が重なり合うソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極と接続されているソース配線及びソースパッドを形成する段階と、を含み、
不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記第１の含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項１８】
前記不活性ガスの供給量に対して、０．１〜２０％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項１９】
前記不活性ガスの供給量に対して、５〜１５％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２０】
前記不活性ガスの供給量に対して、６〜８％の供給量で前記含酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２１】
前記第１の含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、
前記第１の含Ａｇ導電性膜の上に第１の導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２２】
前記導電性の保護膜として、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることを特徴とする請求項２１に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２３】
前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記ソース配線及び前記ソースパッドを形成する段階は、
前記活性層が形成されている全体の構造上に第２の含Ａｇ導電性膜を形成する段階と、
前記第２の含Ａｇ導電性膜をパターニングする段階と、を含み、
不活性ガスと含酸素ガスを供給して前記第２の含Ａｇ導電性膜を形成することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２４】
前記第２の含Ａｇ導電性膜を形成する段階後に、
前記第２の含Ａｇ導電性膜の上に第２の導電性の保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項２５】
前記ソース電極、ドレイン電極、ソース配線及びソースパッドを形成する段階後に、
全体の構造上に絶縁膜を形成する段階と、
前記絶縁膜をパターニングして、前記ドレイン電極の一部を開放するドレインコンタクトホールと、前記ゲートパッドの一部を開放するゲートパッドコンタクトホールと、前記ソースパッドの一部を開放するソースパッドコンタクトホールを形成する段階と、
前記コンタクトホールが形成されている全体の構造上に透光性の絶縁膜を形成する段階と、
前記透光性の絶縁膜をパターニングして、前記ドレインコンタクトホールを介して前記ドレイン電極と接続する画素電極と、前記ゲートパッドコンタクトホールを介して前記ゲートパッドと接続するゲートコンタクトパッドと、前記ソースパッドコンタクトホールを介して前記ソースパッドと接続するソースコンタクトパッドを形成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の表示パネルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００８−１９７３（Ｐ２００８−１９７３Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０４２１０（Ｐ２００６−３０４２１０）
【出願日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
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