JPH0348821A - 非線形素子の製造方法 - Google Patents
非線形素子の製造方法Info
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- JPH0348821A JPH0348821A JP1185331A JP18533189A JPH0348821A JP H0348821 A JPH0348821 A JP H0348821A JP 1185331 A JP1185331 A JP 1185331A JP 18533189 A JP18533189 A JP 18533189A JP H0348821 A JPH0348821 A JP H0348821A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アクティブマトリックス方式液晶表示パネル
において液晶スイッチング素子に用いられる金属−絶縁
体−金属構造（以下、ＭＩＭと記す）を有する非線形素
子の製造方法に関する。
において液晶スイッチング素子に用いられる金属−絶縁
体−金属構造（以下、ＭＩＭと記す）を有する非線形素
子の製造方法に関する。
液晶表示パネルは実用化が進み、現在では高密度化が望
まれている。これは・、ＭＩＭ素子を用いたアクティブ
マｌ−’Ｊソックス式において可能である。
まれている。これは・、ＭＩＭ素子を用いたアクティブ
マｌ−’Ｊソックス式において可能である。
ＭＩＭ素子において、導体は金属とみなすことができ、
例えばタンタル（Ｔａ ）−酸化タンタル（Ｔａｇ）−
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のような金属−絶縁体−
導体（金属）の構造のＭ Ｉ Ｍ素子を液晶表示パネル
に使用する場合、次のような工程により製造することが
できる。第４図（ａ）は、液晶表示パネルを示す平面図
、第４図（ｂｌは、第４図（ａ）におけるＡ−Ｂ断面の
拡大した断面図である。
例えばタンタル（Ｔａ ）−酸化タンタル（Ｔａｇ）−
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のような金属−絶縁体−
導体（金属）の構造のＭ Ｉ Ｍ素子を液晶表示パネル
に使用する場合、次のような工程により製造することが
できる。第４図（ａ）は、液晶表示パネルを示す平面図
、第４図（ｂｌは、第４図（ａ）におけるＡ−Ｂ断面の
拡大した断面図である。
以下、第４固唾）、（ｂ）を交互に参照して説明する。
ガラス基板１上にＴａをスパッタリング法により形成し
、フォトエツチングによりＭＩＭ素子の下層金属２と配
線５とを形成する。
、フォトエツチングによりＭＩＭ素子の下層金属２と配
線５とを形成する。
次にクエン酸０．１％水溶液中、３０Ｖの電圧で、Ｔａ
を陽極酸化し、下層金属２表面に絶縁体６としてＴａＯ
を形成する。次にＩＴＯをスパッタリング法により形成
しフォトエツチングによりＭＩＭ素子の上層金属４と液
晶駆動用画素電極６とを形成する。
を陽極酸化し、下層金属２表面に絶縁体６としてＴａＯ
を形成する。次にＩＴＯをスパッタリング法により形成
しフォトエツチングによりＭＩＭ素子の上層金属４と液
晶駆動用画素電極６とを形成する。
陽極酸化法は、他の絶縁体形成方法であるプラズマ化学
気相成長法やスパッタリング法に比べ、比較的絶縁体の
ピンホールが少ないと言われている。しかし、陽極酸化
法は、陽極酸化前に金属の表面状態に敏感であり、均一
な欠陥のない絶縁体を形成することは雑しい。
気相成長法やスパッタリング法に比べ、比較的絶縁体の
ピンホールが少ないと言われている。しかし、陽極酸化
法は、陽極酸化前に金属の表面状態に敏感であり、均一
な欠陥のない絶縁体を形成することは雑しい。
第３図（ｂ）は、Ｍ Ｉ Ｍ素子の電流−電圧特性図で
ある。ＭＩＭ素子の素子特性は、絶縁体の膜厚、及び膜
質によって決定される部分が多く、絶縁体中に欠陥があ
ると第３図（ｂ）に示すように低電圧側で１０″″”Ａ
〜１０″″１２Ａのリーク電流が発生し、低電圧領域で
各素子ごとの素子特性のバラツキが発生する。
ある。ＭＩＭ素子の素子特性は、絶縁体の膜厚、及び膜
質によって決定される部分が多く、絶縁体中に欠陥があ
ると第３図（ｂ）に示すように低電圧側で１０″″”Ａ
〜１０″″１２Ａのリーク電流が発生し、低電圧領域で
各素子ごとの素子特性のバラツキが発生する。
本発明の目的は、このような課題を解決し、リーク電流
の少ない均一な素子特性をもつ素子を形成し、高品質高
密度の液晶表示パネルの製造方法を提供することである
。
の少ない均一な素子特性をもつ素子を形成し、高品質高
密度の液晶表示パネルの製造方法を提供することである
。
上記の目的は、下層金属を形成し、その後下層金属上に
絶縁体を形成し、その後絶縁体上に上層金属を形成する
非線形素子の製造方法において、絶縁体形成後、絶縁体
表面に紫外線照射下酸素雰囲気中で熱処理を行う工程を
用いることによって解決される。
絶縁体を形成し、その後絶縁体上に上層金属を形成する
非線形素子の製造方法において、絶縁体形成後、絶縁体
表面に紫外線照射下酸素雰囲気中で熱処理を行う工程を
用いることによって解決される。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は、本実施例により製作したＭＩ
Ｍ素子を用いた液晶表示パネルの製造方法を工程順に示
す断面図であり、第４図（ａｌにおけるＡ−Ｂ断面に相
当する。以下、第１図（ａ）〜（Ｃ）と第４図ｆａ）と
を参照して説明する。
Ｍ素子を用いた液晶表示パネルの製造方法を工程順に示
す断面図であり、第４図（ａｌにおけるＡ−Ｂ断面に相
当する。以下、第１図（ａ）〜（Ｃ）と第４図ｆａ）と
を参照して説明する。
第１図（ａ）に示すように、ガラス基板１上にＴａを、
スパッタリング法により厚さ２００ｎｍ〜１１０００ｎ
形成し、フォトエツチングによりパターニングを行い、
Ｔａからなる下層金属２及び配線５とを形成する。この
下層金属２と配線５との平面パターン形状は第４図（ａ
）に示す。
スパッタリング法により厚さ２００ｎｍ〜１１０００ｎ
形成し、フォトエツチングによりパターニングを行い、
Ｔａからなる下層金属２及び配線５とを形成する。この
下層金属２と配線５との平面パターン形状は第４図（ａ
）に示す。
次に第１図ｆｂ）に示すようにクエン酸０．１％水溶液
中、３０ｖの電圧で、Ｔａを陽極酸化し、下層金属２表
面に′Ｐ、縁体６としてＴａＯを、厚さ５０ｎｍ形成す
る。
中、３０ｖの電圧で、Ｔａを陽極酸化し、下層金属２表
面に′Ｐ、縁体６としてＴａＯを、厚さ５０ｎｍ形成す
る。
次に、下記に記載する条件により、紫外線照射下、酸素
雰囲気中で熱処理を行う。
雰囲気中で熱処理を行う。
基板加熱：２５０’Ｃ〜４００℃
圧 力 ニア６０ｔｏｒｒ
紫外線波長： ２５４ｎｍ
紫外線ノ切−： １０ ｍＷ／ｃ１１１〜６０ ｍＷ
／ｃｎ１時 間 ：０．５ｈ〜３ｈ 酸素分圧： ｌ ５０ ｔｏｒｒ 〜７６ Ｑ ｔｏｒ
ｒ第２図に示すように、酸素雰囲気下で紫外線照射を行
うと、酸素は非常に活性な酸素ラジカル（０”）となる
。活性酸素ラジカル（０”）は、リーク電流のもとであ
る酸素空孔ような絶縁体６表面の欠陥７を埋め、その後
熱により膜中を拡−散し、絶縁体６中の欠陥も埋めるこ
とによりリーク電流を減少させる。
／ｃｎ１時 間 ：０．５ｈ〜３ｈ 酸素分圧： ｌ ５０ ｔｏｒｒ 〜７６ Ｑ ｔｏｒ
ｒ第２図に示すように、酸素雰囲気下で紫外線照射を行
うと、酸素は非常に活性な酸素ラジカル（０”）となる
。活性酸素ラジカル（０”）は、リーク電流のもとであ
る酸素空孔ような絶縁体６表面の欠陥７を埋め、その後
熱により膜中を拡−散し、絶縁体６中の欠陥も埋めるこ
とによりリーク電流を減少させる。
次に、第１図（Ｃ）に示すようにスパッタリング法より
上層金属４及び液晶駆動用画素電極６としてＩＴＯを、
厚さ２００ ｎｍ＝１ ＯＯＯｎｍ形成し、フォトエツ
チングにより、ＩＴＯからなるＭ Ｉ Ｍ素子の上層金
属４及び液晶駆動用画素電極６を形成する。この上層金
属４と液晶駆動用画素電極６との平面パターン形状は、
第４図（ａ）に示す。
上層金属４及び液晶駆動用画素電極６としてＩＴＯを、
厚さ２００ ｎｍ＝１ ＯＯＯｎｍ形成し、フォトエツ
チングにより、ＩＴＯからなるＭ Ｉ Ｍ素子の上層金
属４及び液晶駆動用画素電極６を形成する。この上層金
属４と液晶駆動用画素電極６との平面パターン形状は、
第４図（ａ）に示す。
第３図（ａ）は、本実施例により作製したＭＩＭ素子の
素子特性である。低電圧側のリーク電流は、１０−”Ａ
以下に抑えることができ、均一な素子特性が得られた。
素子特性である。低電圧側のリーク電流は、１０−”Ａ
以下に抑えることができ、均一な素子特性が得られた。
本実施例では、陽極酸化法により形成した絶縁体を用い
た例で説明したが、スパッタリング法またはプラズマ化
学気相成長法などを用い形成する酸化シリコン膜や窒化
シリコン膜等からなる絶縁体に対してもリーク電流低減
の効果がある。
た例で説明したが、スパッタリング法またはプラズマ化
学気相成長法などを用い形成する酸化シリコン膜や窒化
シリコン膜等からなる絶縁体に対してもリーク電流低減
の効果がある。
また本実施例では、下層金属２としてＴａ、上層金属４
としてＩＴＯ１絶縁体３としてＴａＯを用いたが、上層
及び下層金属として、アルミニウム、クロム、タングス
テン、ニッケルなどの他の金属、絶縁体として窒化シリ
コンや酸化シリコン等を用いてもＭＩＭ素子を製造する
ことができる。
としてＩＴＯ１絶縁体３としてＴａＯを用いたが、上層
及び下層金属として、アルミニウム、クロム、タングス
テン、ニッケルなどの他の金属、絶縁体として窒化シリ
コンや酸化シリコン等を用いてもＭＩＭ素子を製造する
ことができる。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、絶縁体
表面及び膜中の欠陥を埋め、リーク電流を１０−″１３
Ａ以下に抑えることができるため、均一な素子特性のＭ
Ｉ Ｍ 素子を作製することが可能で、高品質高密度の
液晶表示パネルを得ることができる。
表面及び膜中の欠陥を埋め、リーク電流を１０−″１３
Ａ以下に抑えることができるため、均一な素子特性のＭ
Ｉ Ｍ 素子を作製することが可能で、高品質高密度の
液晶表示パネルを得ることができる。
第１図（ａ）〜ｆｃ）は本発明の実施列により製作した
Ｍ Ｉ Ｍ素子を用いた液晶表示パネルの製造方法を工
程順に示す断面図、第２図は紫外線照射下酸素雰囲気中
で熱処理中の反応をモデル化した説明図、第３図はＭＩ
Ｍ素子の電流−電圧特性を示すグラフで、第３図（ａ）
は本発明の製造方法によるＭ工Ｍ素子の素子特性を示す
グラフ、第３図（ｂ）は従来例の製造方法によるＭＩＭ
素子の素子特性を示すグラフ、第４図はＭ Ｉ Ｍ素子
を用いた液晶表示パネルを示し、第４図（ａ）は平面図
、第４図（ｂ）は第４図（ａｌのＡ−Ｂ断面の断面図で
ある。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・下層金属、
６・・・・・・絶縁体、４・・・・・・上層金属、・・
・・・配線、 ・・・・・液晶駆動用画素電極。 第１図 （ＣＩ） （ｂ） （Ｃ） 第３図 （Ｇ） 第３図 （ｂ）
Ｍ Ｉ Ｍ素子を用いた液晶表示パネルの製造方法を工
程順に示す断面図、第２図は紫外線照射下酸素雰囲気中
で熱処理中の反応をモデル化した説明図、第３図はＭＩ
Ｍ素子の電流−電圧特性を示すグラフで、第３図（ａ）
は本発明の製造方法によるＭ工Ｍ素子の素子特性を示す
グラフ、第３図（ｂ）は従来例の製造方法によるＭＩＭ
素子の素子特性を示すグラフ、第４図はＭ Ｉ Ｍ素子
を用いた液晶表示パネルを示し、第４図（ａ）は平面図
、第４図（ｂ）は第４図（ａｌのＡ−Ｂ断面の断面図で
ある。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・下層金属、
６・・・・・・絶縁体、４・・・・・・上層金属、・・
・・・配線、 ・・・・・液晶駆動用画素電極。 第１図 （ＣＩ） （ｂ） （Ｃ） 第３図 （Ｇ） 第３図 （ｂ）
Claims (1)
- ガラス基板上に、下層金属を形成し、その後前記下層金
属上に絶縁体を形成し、その後前記絶縁体上に上層金属
を形成する非線形素子の製造方法において、前記絶縁体
形成後、前記絶縁体表面に紫外線照射下酸素雰囲気中で
、熱処理を行う工程を有することを特徴とする非線形素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1185331A JPH0348821A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 非線形素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1185331A JPH0348821A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 非線形素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348821A true JPH0348821A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16168949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1185331A Pending JPH0348821A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 非線形素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348821A (ja) |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1185331A patent/JPH0348821A/ja active Pending
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