JPH0345933A - Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 - Google Patents
Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法Info
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- JPH0345933A JPH0345933A JP1181230A JP18123089A JPH0345933A JP H0345933 A JPH0345933 A JP H0345933A JP 1181230 A JP1181230 A JP 1181230A JP 18123089 A JP18123089 A JP 18123089A JP H0345933 A JPH0345933 A JP H0345933A
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- layer
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- tantalum
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
各表示画素毎に駆動用スイッチング素子を組み込んだア
クティブ方式の液晶フラットデイスプレィは低消費電力
で高品質大容量の表示装置としてＴＶ、情報端末等に広
く応用されている。駆動用スイッチング素子としては２
端子型と３端子型とが用いられている。２端子型の駆動
用スイクチング素子はその構造が簡単で製造が容易であ
り、コストも低く工業的に大きな利点を有する。本発明
は、２端子型のＭＩＭ型非線形スイッチング素子の製造
方法に関するものである。
クティブ方式の液晶フラットデイスプレィは低消費電力
で高品質大容量の表示装置としてＴＶ、情報端末等に広
く応用されている。駆動用スイッチング素子としては２
端子型と３端子型とが用いられている。２端子型の駆動
用スイクチング素子はその構造が簡単で製造が容易であ
り、コストも低く工業的に大きな利点を有する。本発明
は、２端子型のＭＩＭ型非線形スイッチング素子の製造
方法に関するものである。
第４図に一般のＭＩＭ型非線形スイッチング素子の構造
を示す。
を示す。
当該素子の一般的な製造工程は以下の通りである。
ガラス等の基板３の上に第１の電極層５が形成され、パ
ターン化される。このとき非パターン部分１５において
は第１の電極層５は完全に除去され、下地である基板６
が現われる。
ターン化される。このとき非パターン部分１５において
は第１の電極層５は完全に除去され、下地である基板６
が現われる。
続いて、陽極酸化法により第１の電極層５０表面に絶縁
層７が形成される。
層７が形成される。
最後に、第１の電極層９たるＩＴＯ膜が形成されパター
ン化される。
ン化される。
素子の形成は２回のフォトリソ工程によって行われ、２
種類のフォトマスクが使われるため、これを２枚マスク
工程と称する。
種類のフォトマスクが使われるため、これを２枚マスク
工程と称する。
第４図に示すようにＭＩＭ型非型線線形スイッチング素
子気的特性は絶縁層７と第２の電極層９たるＩＴＯ膜と
の重々り部分の面積及びその接合特性に支配される。
子気的特性は絶縁層７と第２の電極層９たるＩＴＯ膜と
の重々り部分の面積及びその接合特性に支配される。
重なり部分の面積はＩＴＯ膜のエツチング特性により、
その接合特性はＩＴＯ膜の膜質により決定される。
その接合特性はＩＴＯ膜の膜質により決定される。
この第２の電極層９たるＩＴＯ膜の膜質は結晶構造に依
存すること、エツチング特性もまた結晶性に敏感である
こと、及びその結晶性は下地の基板６の種類によって変
化することが報告されている（大野、宮沢、表示体用透
明電極のエツチング技術、実務表面技術Ｖｏ１．３５
Ｎａ１ｌ １９８８ ｐ、５４０）。
存すること、エツチング特性もまた結晶性に敏感である
こと、及びその結晶性は下地の基板６の種類によって変
化することが報告されている（大野、宮沢、表示体用透
明電極のエツチング技術、実務表面技術Ｖｏ１．３５
Ｎａ１ｌ １９８８ ｐ、５４０）。
第４図に示されるように、この第２の電極層９たるＩＴ
Ｏの膜の下地層は基板３及び絶縁層７と位置によって相
異なるため、従来例においては形成された第２の電極層
９たるＩＴＯ膜の結晶性、即ちここでは下地基板に対す
る結晶軸の方向（以後これを配向性と称する）が基板内
で均一にならない。
Ｏの膜の下地層は基板３及び絶縁層７と位置によって相
異なるため、従来例においては形成された第２の電極層
９たるＩＴＯ膜の結晶性、即ちここでは下地基板に対す
る結晶軸の方向（以後これを配向性と称する）が基板内
で均一にならない。
従って、従来の製造工程により゛形成された第２の電極
層９たるＩＴＯ膜は基板内においてそのエツチング特性
及び接合特性に不均一性を有し、そのため同一基板上に
形成されたＭＩＭ型非型彫線形スイッチング素子間性に
ばらつきが生じてしまい、これを用いたアクティブパネ
ルの画像表示の品質は低下する。
層９たるＩＴＯ膜は基板内においてそのエツチング特性
及び接合特性に不均一性を有し、そのため同一基板上に
形成されたＭＩＭ型非型彫線形スイッチング素子間性に
ばらつきが生じてしまい、これを用いたアクティブパネ
ルの画像表示の品質は低下する。
更に、絶縁層７と基板６との境界部分１３においては、
下地の違いによる結晶性の相違が顕著に現われるため、
特に膜面の荒れ、エツチング特性に不連続性が出て、第
２の電極層９たるＩＴＯ膜の境界部分１３におけるこの
第２の電極層９０幅の細りゃ断線、即ちスパイクと呼ぶ
現象が発生することを新たに見いだした。
下地の違いによる結晶性の相違が顕著に現われるため、
特に膜面の荒れ、エツチング特性に不連続性が出て、第
２の電極層９たるＩＴＯ膜の境界部分１３におけるこの
第２の電極層９０幅の細りゃ断線、即ちスパイクと呼ぶ
現象が発生することを新たに見いだした。
即ち、従来の製造方法には、同方法により製造されたＭ
ＩＭ型スイスイツチング素子気特性の不均一性がその製
法上不可避であり、これを用いたアクティブパネルの画
像表示の品質の低下を引き起こすと言う克服すべき重大
な課題が存在している。
ＩＭ型スイスイツチング素子気特性の不均一性がその製
法上不可避であり、これを用いたアクティブパネルの画
像表示の品質の低下を引き起こすと言う克服すべき重大
な課題が存在している。
本発明は前項において述べた従来の製造方法の課題を改
善し、均一な結晶配向性を持ち平滑な表面を有した第２
の電極層たるＩＴＯ膜を形成して、均一な特性を持つＭ
ＩＭ型非型線線形スイッチング素子るための製造方法を
提供する。
善し、均一な結晶配向性を持ち平滑な表面を有した第２
の電極層たるＩＴＯ膜を形成して、均一な特性を持つＭ
ＩＭ型非型線線形スイッチング素子るための製造方法を
提供する。
本発明は、ＭＩＭ型非型線線形スイッチング素子造方法
において、第１の電極層をわずかの厚さを残してパター
ン化する工程と、陽極酸化法によりこの第１の電極層を
実体酸化して絶縁層を形成する工程を有することを特徴
とするＭＩＭ型非型線線形スイッチング素子造方法であ
り、本方法により第２の電極層たるＩＴＯ膜の配向性を
制御して均一な膜質と平滑な表面を有する第２の電極層
を提供し、２枚マスク工程で特性の均一なＭＩＭ型非型
線線形スイッチング素子造可能にする。
において、第１の電極層をわずかの厚さを残してパター
ン化する工程と、陽極酸化法によりこの第１の電極層を
実体酸化して絶縁層を形成する工程を有することを特徴
とするＭＩＭ型非型線線形スイッチング素子造方法であ
り、本方法により第２の電極層たるＩＴＯ膜の配向性を
制御して均一な膜質と平滑な表面を有する第２の電極層
を提供し、２枚マスク工程で特性の均一なＭＩＭ型非型
線線形スイッチング素子造可能にする。
以下本発明の実施例を第１図（ａ）、（ｂ）及び第２図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
第１図（ａ）は本発明にかかるＭＩＭ素子の平面図、第
１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
陽極酸化法により形成された絶縁層７によりその表面を
被覆されたパターン化された第１の電極層５であるとこ
ろの配線部分１１と、その上に形成された第２の電極層
９たるＩＴＯ膜との重なり部分がＭＩＭ素子１である。
被覆されたパターン化された第１の電極層５であるとこ
ろの配線部分１１と、その上に形成された第２の電極層
９たるＩＴＯ膜との重なり部分がＭＩＭ素子１である。
従って、ＭＩＭ素子の電気特性は絶縁層７と第２の電極
層９たるＩＴＯ膜との重なり部分の面積及び接合特性に
よって決定される。
層９たるＩＴＯ膜との重なり部分の面積及び接合特性に
よって決定される。
第２図は本発明の１実施例たるＭＩＭ素子の製造工程を
示す。
示す。
以下、ＭＩＭ素子の製造工程にしたがって説明を行なう
。
。
最初に第２図（ａ）に示すように第１の電極層５たるタ
ンタル（Ｔａ ）をスパッタ法、真空蒸着法等によりガ
・ラスからなる基板６上全面に１１００ｎ〜５００ｎｍ
の厚さに形成した後、フォトエツチング法によりパター
ン化する。この時、第１の電極層５たるタンタル膜を完
全には除去せず、１０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さ残す。
ンタル（Ｔａ ）をスパッタ法、真空蒸着法等によりガ
・ラスからなる基板６上全面に１１００ｎ〜５００ｎｍ
の厚さに形成した後、フォトエツチング法によりパター
ン化する。この時、第１の電極層５たるタンタル膜を完
全には除去せず、１０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さ残す。
続いて第２図（ｂ）に示すように絶縁層７を形成するた
めに、濃度０．５〜５％のクエン酸溶液中において陽極
酸化を行いタンタル酸化層を形成する。
めに、濃度０．５〜５％のクエン酸溶液中において陽極
酸化を行いタンタル酸化層を形成する。
この時残されたタンタル膜が完全に陽極酸化され、且つ
ＭＩＭ素子１部分におけるタンタル酸化層の厚さが１０
ｎｍ＝１００ｎｍとなるようにタンタル膜の陽極酸化を
行なう。
ＭＩＭ素子１部分におけるタンタル酸化層の厚さが１０
ｎｍ＝１００ｎｍとなるようにタンタル膜の陽極酸化を
行なう。
その結果、第２の電極層９たるＩＴＯ膜を形成する下地
は全面タンタル酸化膜となり、素子部分での段差も基板
３上のタンタル酸化膜の膜厚分、即ち１０ｎｍ〜５０ｎ
ｍだけ従来例に比べて小さくなる。
は全面タンタル酸化膜となり、素子部分での段差も基板
３上のタンタル酸化膜の膜厚分、即ち１０ｎｍ〜５０ｎ
ｍだけ従来例に比べて小さくなる。
第４図から明らかなように、従来例においては第２の電
極層９たるＩＴＯ膜を形成すべき下地部分はガラス及び
タンタル酸化物と互いに相異なる部分よりなっており、
且つ両者の境界部分１３には１１００ｎ〜５００ ｎｍ
程度の段差が存在するため、前述の如く境界部分１６の
下地不連続性による第２の電極層９たるＩＴＯ膜の結晶
性の不均一化は避けられない。
極層９たるＩＴＯ膜を形成すべき下地部分はガラス及び
タンタル酸化物と互いに相異なる部分よりなっており、
且つ両者の境界部分１３には１１００ｎ〜５００ ｎｍ
程度の段差が存在するため、前述の如く境界部分１６の
下地不連続性による第２の電極層９たるＩＴＯ膜の結晶
性の不均一化は避けられない。
更に前記境界部分１６において特に顕著である異常粒成
長による表面の荒れの発生と、エツチング速度の差によ
るスパイクの発生もまた、ＭＩＭ素子の電気特性の不均
一化を助長する。
長による表面の荒れの発生と、エツチング速度の差によ
るスパイクの発生もまた、ＭＩＭ素子の電気特性の不均
一化を助長する。
基板温度２００℃〜４００’Ｃ，アルゴン圧力０、ｌＸ
１０−”〜１ＯＸ１０−３Ｔｏｒｒ、入カバワー０．２
ＫＷ〜２．ＯＫＷの条件で、スパッタ法により基板３
上全面に形成された第２の電極層９たるＩＴＯ膜の結晶
性は、ガラス基板上では１１１優先配向を示すのに対し
、タンタル酸化膜上では１００優先配向を示すことを確
認した。
１０−”〜１ＯＸ１０−３Ｔｏｒｒ、入カバワー０．２
ＫＷ〜２．ＯＫＷの条件で、スパッタ法により基板３
上全面に形成された第２の電極層９たるＩＴＯ膜の結晶
性は、ガラス基板上では１１１優先配向を示すのに対し
、タンタル酸化膜上では１００優先配向を示すことを確
認した。
これに対し、本発明の製造方法によって形成され陽極酸
化されたタンタル酸化膜からなる絶縁層７を下地全面に
持つ基板６を用いて、スパッタ法により第２の電極層９
たるＩＴＯ膜を基板上全面に形成した場合、形成された
第２の電極層９たるＩＴＯ膜は１１１優先配向を示し、
その結晶性は基板内において極めて均一であった。
化されたタンタル酸化膜からなる絶縁層７を下地全面に
持つ基板６を用いて、スパッタ法により第２の電極層９
たるＩＴＯ膜を基板上全面に形成した場合、形成された
第２の電極層９たるＩＴＯ膜は１１１優先配向を示し、
その結晶性は基板内において極めて均一であった。
また、この第２の電極層９が境界部分１３を含む何れの
場所においても平滑である事はＳＥＭ観察により確認さ
れた。
場所においても平滑である事はＳＥＭ観察により確認さ
れた。
この時のスパッタ条件は以下の通りである。
スパッタ用アルゴンガスの圧カニ ｌ〜８Ｘ１０−’Ｔ
ｏｒｒ基 板 温 度＝ ３５０℃堆
積 速 度： ６〜６０ｎｍ／ｍｉｎ最後に
第２図（Ｃ）に示すように、スパッタ法により形成した
第２の電極層９たるＩＴＯ膜をフォトエツチング法によ
りパターン化して、ＭＩＭ型スイスイツチング素子成し
た。
ｏｒｒ基 板 温 度＝ ３５０℃堆
積 速 度： ６〜６０ｎｍ／ｍｉｎ最後に
第２図（Ｃ）に示すように、スパッタ法により形成した
第２の電極層９たるＩＴＯ膜をフォトエツチング法によ
りパターン化して、ＭＩＭ型スイスイツチング素子成し
た。
本発明による製造方法に基づいて作製された当該ＭＩＭ
型スイスイツチング素子気特性の基板内分布は±５％以
内と非常に良好であった。
型スイスイツチング素子気特性の基板内分布は±５％以
内と非常に良好であった。
更に、第３図（ａ）に、本発明にかかる製造工程に基づ
いて３枚のマスクと３回の７オトリソエ程によって形成
した（これを３枚マスク工程と称する）ＭＩＭスイッチ
ング素子の平面構造を、そして第３図（ｂｌに第２図（
ａ）におけるＭＩＭスイッチング素子のＢ−Ｂ断面図を
示す。
いて３枚のマスクと３回の７オトリソエ程によって形成
した（これを３枚マスク工程と称する）ＭＩＭスイッチ
ング素子の平面構造を、そして第３図（ｂｌに第２図（
ａ）におけるＭＩＭスイッチング素子のＢ−Ｂ断面図を
示す。
第３図（ｂｌに示すように、このＭＩＭスイッチング素
子の構造は、基板３上に第１の電極層５と、この第１の
電極層５を陽極酸化してこの第１の電極層５上に形成し
た絶縁層７と、この絶縁層７上にあって第２の電極層９
の下に形成された金属層８と、表示電極を兼ねた第２の
電極層９からなる。
子の構造は、基板３上に第１の電極層５と、この第１の
電極層５を陽極酸化してこの第１の電極層５上に形成し
た絶縁層７と、この絶縁層７上にあって第２の電極層９
の下に形成された金属層８と、表示電極を兼ねた第２の
電極層９からなる。
この３枚マスク工程は、前述の２枚マスク工程中、第２
図（ｂ）に示した陽極酸化法によって絶縁層７を形成し
た後、第２図（ｃ）に示した第２の電極層９を形成する
以前に、この絶縁層７上に金属層８を形成する工程を新
たに含んでおり、且つこの金属層８を形成する工程以外
の工程は前述の２枚マスク工程と同じである。
図（ｂ）に示した陽極酸化法によって絶縁層７を形成し
た後、第２図（ｃ）に示した第２の電極層９を形成する
以前に、この絶縁層７上に金属層８を形成する工程を新
たに含んでおり、且つこの金属層８を形成する工程以外
の工程は前述の２枚マスク工程と同じである。
本３枚マスク工程により形成したＭＩＭスイッチング素
子の電気的特性の基板内分布は、前述の２枚マスク工程
により形成したＭＩＭスイッチング素子の電気的特性の
基板内分布と同様に非常に良好であった。
子の電気的特性の基板内分布は、前述の２枚マスク工程
により形成したＭＩＭスイッチング素子の電気的特性の
基板内分布と同様に非常に良好であった。
以上より明らかなように、本発明にかかる製造工程に基
づいて第１の電極層たるタンタルのパタ−ン化を行ない
、しかる後陽極酸化された基板は、下地層全面がタンタ
ル酸化膜で覆われており、第２の電極層たるＩＴＯ膜を
本基板上に結晶性が均一で表面の平滑に形成することが
可能となり、素子特性に分布のない高品質なアクティブ
パネルの製造が可能である。
づいて第１の電極層たるタンタルのパタ−ン化を行ない
、しかる後陽極酸化された基板は、下地層全面がタンタ
ル酸化膜で覆われており、第２の電極層たるＩＴＯ膜を
本基板上に結晶性が均一で表面の平滑に形成することが
可能となり、素子特性に分布のない高品質なアクティブ
パネルの製造が可能である。
第１図（ａ）は本発明にかかるＭＩＭ型非線形スイッチ
ング素子を示す平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）に
おげろＡ−Ａ断面図、第２図（ａｌ〜（Ｃ）は本発明に
おけるＭＩＭ型非線形スイッチング素子の製造工程を工
程順に示す断面図、第３図（ａ）は本発明の他の実施例
にかかるＭＩＭ型非線形スイッチング素子を示す平面図
、第３図（ｂ）は第３図（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、
第４図は従来例のＭＩＭ型非線形スイッチング素子を示
す断面図である。 １・・・・・・ＭＩＭ素子、６・・・・・・基板、５・
・・・・・第１の電極層、７・・・・・・絶縁層、８・
・・・・・金属層、９・・・・・・第１図 （ａ） 第２ｒ！ＩＩ 第３図
ング素子を示す平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）に
おげろＡ−Ａ断面図、第２図（ａｌ〜（Ｃ）は本発明に
おけるＭＩＭ型非線形スイッチング素子の製造工程を工
程順に示す断面図、第３図（ａ）は本発明の他の実施例
にかかるＭＩＭ型非線形スイッチング素子を示す平面図
、第３図（ｂ）は第３図（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、
第４図は従来例のＭＩＭ型非線形スイッチング素子を示
す断面図である。 １・・・・・・ＭＩＭ素子、６・・・・・・基板、５・
・・・・・第１の電極層、７・・・・・・絶縁層、８・
・・・・・金属層、９・・・・・・第１図 （ａ） 第２ｒ！ＩＩ 第３図
Claims (1)
- 基板上に設ける第１の電極層と該第１の電極層上に設け
る絶縁層と、該絶縁層上に設ける第２の電極層からなる
ＭＩＭ型非線形スイッチング素子の製造方法において、
前記第１の電極層を僅かの厚さを残してパターン化する
工程と、陽極酸化法により前記第１の電極層を実体酸化
して前記絶縁層を形成する工程とを有することを特徴と
するＭＩＭ型非線形スイッチング素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181230A JPH0345933A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181230A JPH0345933A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345933A true JPH0345933A (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=16097082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181230A Pending JPH0345933A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0345933A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015535805A (ja) * | 2012-10-04 | 2015-12-17 | コーニング インコーポレイテッド | 光ファイバを冷却するための方法および装置 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1181230A patent/JPH0345933A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015535805A (ja) * | 2012-10-04 | 2015-12-17 | コーニング インコーポレイテッド | 光ファイバを冷却するための方法および装置 |
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