JPH0348826A - 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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- JPH0348826A JPH0348826A JP1185337A JP18533789A JPH0348826A JP H0348826 A JPH0348826 A JP H0348826A JP 1185337 A JP1185337 A JP 1185337A JP 18533789 A JP18533789 A JP 18533789A JP H0348826 A JPH0348826 A JP H0348826A
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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〕
本発明は、液晶表示装置に設置されるスイッチング素子
の５ち、金属−絶縁体−金属の３層構造からなる素子（
Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ。
の５ち、金属−絶縁体−金属の３層構造からなる素子（
Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ。
以下ＭＩＭ素子と呼ぶ）の製造方法に関するものである
。
。
ＭＩＭ素子は、印加電圧が低い場合には高抵抗、印加電
圧が高い場合には低抵抗となる電気的特性を有し、ガラ
ス基板上にも容易に形成できるため、液晶表示装置のス
イッチング素子として利用することが提案されている。
圧が高い場合には低抵抗となる電気的特性を有し、ガラ
ス基板上にも容易に形成できるため、液晶表示装置のス
イッチング素子として利用することが提案されている。
従来例におけるこのＭＩＭ素子の製造方法を第６図（ａ
）、（ｂ）を用いて説明する。
）、（ｂ）を用いて説明する。
まずガラス基板１上の全面に金属２としてタンタル（Ｔ
ａ ）を形成する。その後全面に感光性樹脂を形成し、
マスクを用いて露光現像を行ないこの感光性樹脂をパタ
ーニングし、このパターニングした感光性樹脂をエツチ
ングマスクにして金属２をエツチングする、いわゆるフ
ォトエツチングにより金属２をパターニングする。
ａ ）を形成する。その後全面に感光性樹脂を形成し、
マスクを用いて露光現像を行ないこの感光性樹脂をパタ
ーニングし、このパターニングした感光性樹脂をエツチ
ングマスクにして金属２をエツチングする、いわゆるフ
ォトエツチングにより金属２をパターニングする。
次にこの金属２上に陽極酸化法や熱酸化法等を用いて絶
縁体６を形成する。
縁体６を形成する。
その後基板上に全面に透明導電膜を形成しフォトエツチ
ングを用いてこの透明導電膜をバタ一二ングし【透明画
素電極４を形成し、ＭＩＭ素子を製造している。（特開
昭５７−１９６２９０号公報）〔発明が解決しようとす
る課題〕 ＭＩＭ素子を液晶表示装置に設置するスイッチング素子
として利用しようとしたとき、例えば特開昭５９−１３
１９７４号公報によればＯ１４ｍｍ角の寸法の画素を駆
動するには、５μｍ角の寸法のＭ Ｉ Ｍ素子が要求さ
れる。表示装置の高密度化にともない、画素の寸法もさ
らに微細化が要求され、Ｍ Ｉ Ｍ素子の寸法もさらに
微細化が要望されている。
ングを用いてこの透明導電膜をバタ一二ングし【透明画
素電極４を形成し、ＭＩＭ素子を製造している。（特開
昭５７−１９６２９０号公報）〔発明が解決しようとす
る課題〕 ＭＩＭ素子を液晶表示装置に設置するスイッチング素子
として利用しようとしたとき、例えば特開昭５９−１３
１９７４号公報によればＯ１４ｍｍ角の寸法の画素を駆
動するには、５μｍ角の寸法のＭ Ｉ Ｍ素子が要求さ
れる。表示装置の高密度化にともない、画素の寸法もさ
らに微細化が要求され、Ｍ Ｉ Ｍ素子の寸法もさらに
微細化が要望されている。
また前述の金属２としてタンタルを形成する際、アルゴ
ンガスに窒素ガスを小量添加した雰囲気中での反応性ス
パッタリングによって抵抗率の小さなα−Ｔａを形成す
る方法が一般的に用いられているが、タンタル膜中への
窒素の取り込み量は、窒素ガスの添加量が一定でも成膜
速度が大きいと窒素の取り込み量は小さ（なり、成膜速
度が小さいと窒素の取り込み量は大きく、なることが本
発明者の実験によりわかった。
ンガスに窒素ガスを小量添加した雰囲気中での反応性ス
パッタリングによって抵抗率の小さなα−Ｔａを形成す
る方法が一般的に用いられているが、タンタル膜中への
窒素の取り込み量は、窒素ガスの添加量が一定でも成膜
速度が大きいと窒素の取り込み量は小さ（なり、成膜速
度が小さいと窒素の取り込み量は大きく、なることが本
発明者の実験によりわかった。
さらに又、ＭＩＭ素子の電流−電圧特性は窒素の取り込
み量に依存する事もわかった。
み量に依存する事もわかった。
また一方で、スパッタターゲットに対向する基板ホルダ
ーがスパッタターゲット上を連続的に移動しながらスパ
ッタリングするいわゆるインラインスパッタリングにお
いては、基板ホルダーがスパッタターゲットの近傍にあ
るときには成膜速度が大きく、スパッタターゲットから
遠くなるに従って成膜速度が小さくなるという現象が存
在する。
ーがスパッタターゲット上を連続的に移動しながらスパ
ッタリングするいわゆるインラインスパッタリングにお
いては、基板ホルダーがスパッタターゲットの近傍にあ
るときには成膜速度が大きく、スパッタターゲットから
遠くなるに従って成膜速度が小さくなるという現象が存
在する。
このような理由から、第６図（ｂ）に示すようにタンタ
ル膜の上層部１２と下層部１１においては、窒素が多量
に取り込まれていることが本発明者の分析によって判明
した。
ル膜の上層部１２と下層部１１においては、窒素が多量
に取り込まれていることが本発明者の分析によって判明
した。
これらの現象のために前述のＭ Ｉ Ｍ素子の製造方法
においては以下に述べるような課題を有している。
においては以下に述べるような課題を有している。
（イ） ＭＩＭ素子の寸法が５μｍ角よりも小さくな
ると、ＭＩＭ素子の電流−電圧特性に及ぼす第６図（ｂ
）の内部１０に示した金属２の端部の影響が無視できな
くなる。
ると、ＭＩＭ素子の電流−電圧特性に及ぼす第６図（ｂ
）の内部１０に示した金属２の端部の影響が無視できな
くなる。
（ロ）金属２の端部においては窒素が多量に取り込まれ
た層と窒素が小量取り込まれた層とが両方存在する。
た層と窒素が小量取り込まれた層とが両方存在する。
（ハ）金属２の端部の影響のため、ＭＩＭ素子の電流−
電圧特性に大きなバラツキが発生する。
電圧特性に大きなバラツキが発生する。
に）金属２の端部の影響のため、ＭＩＭ素子の電流−電
圧特性の安定性、再現性が著しく低下する。
圧特性の安定性、再現性が著しく低下する。
本発明の目的は、金属の端部における窒素の導入量が多
量な層と小量な層とが存在することに起因する、金属の
端部による電流−電圧特性へ影響をなくし、安定して再
現性良くバラツキのない電流−電圧特性の得られるＭＩ
Ｍ素子の製造方法を提供するものである。
量な層と小量な層とが存在することに起因する、金属の
端部による電流−電圧特性へ影響をなくし、安定して再
現性良くバラツキのない電流−電圧特性の得られるＭＩ
Ｍ素子の製造方法を提供するものである。
上記目的を達成するために、本発明は金属のパターニン
グ後に窒素雰囲気中におげろ熱処理、あるいは窒素を含
む化合物を用いたプラズマ処理のうちの少なくとも一方
の処理を行なう。
グ後に窒素雰囲気中におげろ熱処理、あるいは窒素を含
む化合物を用いたプラズマ処理のうちの少なくとも一方
の処理を行なう。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明の一実施例におけるＭＩＭ素子の製造方
法を工程順に示す断面図であり、また第２図は本発明に
よるＭＩＭ素子の平面図である。
法を工程順に示す断面図であり、また第２図は本発明に
よるＭＩＭ素子の平面図である。
以下、第１図および第２図を参照して説明する。
まず第１図（ａ）に示すように、ガラス基板１上に窒素
を１％〜２０％添加したアルゴンガス雰囲気中における
反応性スパッタリング法を用いて金属２としてタンタル
（α−Ｔａ）を１０Ｑｎｍ〜５００ｎｍの厚さで形成す
る。次に第１図（ｂ）に示すよ５に、フォトエツチング
を用いてタンタルのエツチングを行なって金属２をパタ
ーニングする。
を１％〜２０％添加したアルゴンガス雰囲気中における
反応性スパッタリング法を用いて金属２としてタンタル
（α−Ｔａ）を１０Ｑｎｍ〜５００ｎｍの厚さで形成す
る。次に第１図（ｂ）に示すよ５に、フォトエツチング
を用いてタンタルのエツチングを行なって金属２をパタ
ーニングする。
その後、第３図に示すような加熱炉６２内にガラス基板
６１を設置し、窒素をガス導入口６６からＩＪ／ｓｅｃ
、以上流し、排気口６４から排気しながら、加熱用電熱
線６５により温度１５０６Ｃ〜５５０℃に加熱しながら
、１０分〜３時間の熱処理を行なう。あるいは第４図（
ａ）に示すように、窒素（Ｎ！ ）、アンモニア（ＮＨ
３）、笑気ガス（ＮｔＯ）等の窒素を含む化合物の内、
少なくとも１種類のガスをガス導入口３６より導入し、
排気口６４から排気する真空槽４２内で絶縁シール４７
により電気的に周囲と隔絶され、高周波電源４９に接続
された電極４６上にガラス基板３１を設置し、圧力１０
Ｐａ〜１００Ｐａ、高周波電力密度０．１ Ｗ／ｉ 〜
５ Ｗ／ｃｒｌ、処理時間１分〜３０分のプラズマ処理
を行なり。また第４図（ｂ）に示すように、電気的に接
地された電極４５上に基板６１を設置してプラズマ処理
を行なっても良い。
６１を設置し、窒素をガス導入口６６からＩＪ／ｓｅｃ
、以上流し、排気口６４から排気しながら、加熱用電熱
線６５により温度１５０６Ｃ〜５５０℃に加熱しながら
、１０分〜３時間の熱処理を行なう。あるいは第４図（
ａ）に示すように、窒素（Ｎ！ ）、アンモニア（ＮＨ
３）、笑気ガス（ＮｔＯ）等の窒素を含む化合物の内、
少なくとも１種類のガスをガス導入口３６より導入し、
排気口６４から排気する真空槽４２内で絶縁シール４７
により電気的に周囲と隔絶され、高周波電源４９に接続
された電極４６上にガラス基板３１を設置し、圧力１０
Ｐａ〜１００Ｐａ、高周波電力密度０．１ Ｗ／ｉ 〜
５ Ｗ／ｃｒｌ、処理時間１分〜３０分のプラズマ処理
を行なり。また第４図（ｂ）に示すように、電気的に接
地された電極４５上に基板６１を設置してプラズマ処理
を行なっても良い。
尚、第５図に示すよ５に、真空槽４２内にガラス基板６
１を設置し、ガス導入口４６より前述のガスを導入し排
気口４４から排気し、電極４６に高周波電源４９より高
周波電力を印加する、いわゆるバレル型の装置を用いて
も効果は同様である。
１を設置し、ガス導入口４６より前述のガスを導入し排
気口４４から排気し、電極４６に高周波電源４９より高
周波電力を印加する、いわゆるバレル型の装置を用いて
も効果は同様である。
その後第１図（ｃ）に示すように絶縁体６を得るために
、金属２であるタンタルを０．５ｇ／ｌ〜５０ｇ／ｌの
クエン酸溶液中における陽極酸化法を行な）。
、金属２であるタンタルを０．５ｇ／ｌ〜５０ｇ／ｌの
クエン酸溶液中における陽極酸化法を行な）。
あるいはこの陽極酸化法の代わりに、温度２００℃〜４
５０°Ｃの酸素雰囲気中で熱処理するいわゆる熱酸化法
を行な５゜陽僅酸化あるいは熱酸化にて形成する絶縁体
６としての酸化タンタルは５ｎｍ〜１１００ｎの厚さで
形成する。または、スパッタリング法や蒸着法や化学気
相成長法等を用いて酸化タンタル、酸化硅素、窒化硅素
等を５ｎｍ〜１１００ｎ全面に形成する。
５０°Ｃの酸素雰囲気中で熱処理するいわゆる熱酸化法
を行な５゜陽僅酸化あるいは熱酸化にて形成する絶縁体
６としての酸化タンタルは５ｎｍ〜１１００ｎの厚さで
形成する。または、スパッタリング法や蒸着法や化学気
相成長法等を用いて酸化タンタル、酸化硅素、窒化硅素
等を５ｎｍ〜１１００ｎ全面に形成する。
その後第１図（ｄ）に示すように、透明画素電極４を形
成するために、透明導電膜として例えばＩ Ｔ Ｏ（Ｉ
ｎ２Ｏ５＊ ｓｎｏ、 ）を５０ｎｍ 〜５００ｎｍス
パッタリング法や蒸着法等を用いて形成し、フォトエツ
チングによりＩＴＯのパターニングを行なって当該ＭＩ
Ｍ素子を得る。
成するために、透明導電膜として例えばＩ Ｔ Ｏ（Ｉ
ｎ２Ｏ５＊ ｓｎｏ、 ）を５０ｎｍ 〜５００ｎｍス
パッタリング法や蒸着法等を用いて形成し、フォトエツ
チングによりＩＴＯのパターニングを行なって当該ＭＩ
Ｍ素子を得る。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば金属の端
部による影響をなくし、安定して再現性よくバラツキの
ないＭＩＭ素子の製造が可能となる。本発明を液晶表示
装置の製造等に応用すれば、その効果は絶大である。
部による影響をなくし、安定して再現性よくバラツキの
ないＭＩＭ素子の製造が可能となる。本発明を液晶表示
装置の製造等に応用すれば、その効果は絶大である。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例におけるＭＩ
Ｍ素子の製造方法を工程順に示す断面図、第２図は本発
明の一実施例におけるＭ Ｉ Ｍ素子の平面図、第３図
は本発明の実施例における窒素雰囲気中で熱処理を施す
様子を示す模式図、第４図（ａ）、（ｂ）及び第５図は
いずれも本発明の実施例におけるプラズマ処理を施す様
子を示す模式図、第６図（ａ）第１図 視図、第６図（ｂ）は従来例における製造方法によるＭ
ＩＭ素子の断面図である。 １・・・・・・ガラス基板、 ２・・・・・・金属、 ６・・・・・・絶縁体、 ４・・・・・・透明画素電極。 第２図 第３図
Ｍ素子の製造方法を工程順に示す断面図、第２図は本発
明の一実施例におけるＭ Ｉ Ｍ素子の平面図、第３図
は本発明の実施例における窒素雰囲気中で熱処理を施す
様子を示す模式図、第４図（ａ）、（ｂ）及び第５図は
いずれも本発明の実施例におけるプラズマ処理を施す様
子を示す模式図、第６図（ａ）第１図 視図、第６図（ｂ）は従来例における製造方法によるＭ
ＩＭ素子の断面図である。 １・・・・・・ガラス基板、 ２・・・・・・金属、 ６・・・・・・絶縁体、 ４・・・・・・透明画素電極。 第２図 第３図
Claims (1)
- ガラス基板上の全面に金属を形成し第１番目のフォトエ
ッチングにより該金属をパターニングする工程と、窒素
雰囲気中において加熱処理か、あるいは窒素を含む化合
物雰囲気中におけるプラズマ処理のうち少なくとも一方
の処理を施す工程と、前記金属の表面に絶縁体を形成す
る工程と、全面に透明導電膜を形成し第２番目のフォト
エッチングにより該透明導電膜を透明画素電極の形状に
パターニングする工程とを有することを特徴とするＭＩ
Ｍ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 |
|---|---|---|---|
| JP1185337A JPH0348826A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP1185337A JPH0348826A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348826A true JPH0348826A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16169036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1185337A Pending JPH0348826A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 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) | JPH0348826A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5654207A (en) * | 1903-02-03 | 1997-08-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of making two-terminal nonlinear device and liquid crystal apparatus including the same |
| US5834827A (en) * | 1994-06-15 | 1998-11-10 | Seiko Epson Corporation | Thin film semiconductor device, fabrication method thereof, electronic device and its fabrication method |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1185337A patent/JPH0348826A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5654207A (en) * | 1903-02-03 | 1997-08-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of making two-terminal nonlinear device and liquid crystal apparatus including the same |
| US5834827A (en) * | 1994-06-15 | 1998-11-10 | Seiko Epson Corporation | Thin film semiconductor device, fabrication method thereof, electronic device and its fabrication method |
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