JPH04229833A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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JPH04229833A
JPH04229833A JP2414612A JP41461290A JPH04229833A JP H04229833 A JPH04229833 A JP H04229833A JP 2414612 A JP2414612 A JP 2414612A JP 41461290 A JP41461290 A JP 41461290A JP H04229833 A JPH04229833 A JP H04229833A
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JP
Japan
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conductor
insulator
liquid crystal
crystal display
display device
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JP2414612A
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English (en)
Inventor
Shirou Takahashi
高橋 士良
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置特に、非
線形素子を表示画面に対応してマトリックス状に配置し
た液晶表示装置の素子基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、画素を駆動するための画素用素
子としてMIM(Metal Insulator M
etal)を用いた従来の素子基板の平面図、図9はそ
の断面図(I−I’)を示す。両図によれば第1の導電
体21の側面22だけを画素用素子として利用するラテ
ラル(側面)MIMの構造を用いていることがわかる。
【0003】ラテラルMIMは、図9のように第1の導
電体21の側面22、つまりMIMを形成する部分以外
の表面を絶縁体であるバリア層23で覆い、バリア層2
3の電気抵抗を高くしてMIM素子として働かないよう
にしたものである。25は非線形素子を形成する第2の
導電体、26は画素電極、27は透明基板である。第1
の導電体21と絶縁体24と第2の導電体25の重なる
部分が液晶表示装置の画素電極を駆動するための画素用
素子となる。このような構造にすることで、MIM素子
の面積を非常に小さくすることができる。MIM素子を
画素用素子に用いた液晶表示装置の高密度化、高精細化
には有効な技術である。
【0004】上記従来の液晶表示装置の素子基板の製造
工程プロセスを図10に示す。 1.工程(a)で、透明基板27(その上に透明な下地
膜を形成したものを含む)上に第1の導電体21の膜を
形成する。 2.工程(b)で、第1の導電体21の膜上にバリア層
23を形成する。 3.工程(c)で、第1の導電体21と第1の絶縁体と
してのバリア層23を同時にフォトエッチングによって
パターニングする。 4.工程(d)で、工程(c)によって得られた第1の
導電体21の側面に第2の絶縁体(膜)24を形成する
。 5.工程(e)で、第2の導電体25と画素電極26を
それぞれ形成しパターニングする。
【0005】ここで、第1の導電体21と第2の絶縁体
24および第2の導電体25の重なる部分がMIM素子
を形成する。MIM素子に用いられる導電体として、T
a,Al,Au,ITO,NiCr+AuさらにITO
+Crなどがよく知られている。また第2の絶縁体とし
て、TaOx,SiOx,SiNx,SiOxNy,T
aNx,ZnOxなどが良く知られている。これらの第
2の絶縁体は、熱酸化又は陽極酸化して形成したり、ま
たはスパッタリングなどで形成される。またバリア層に
は、上記第2の絶縁体に使われる無機材料のほかにポリ
イミドなどの有機膜を用いるものも知られている。
【0006】MIM素子として最もよく知られている構
造は、第1の導電体21にTa(タンタル)、第2の絶
縁体24にTaOx(酸化タンタル)、第2の導電体2
5にCr(クロム)を用いたもの(Ta/TaOx/C
r構造)がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の図
10で示される製造方法では、著しく歩留りが悪く、実
用的でないという問題点あった。この問題点を図11に
よって説明する。
【0008】同図において(a)ないし(e)は図9の
(a)工程ないし(e)工程に対応するものであるが、
(c)工程においてエッチングを行う際、一般に酸化膜
や窒化膜のバリア層23は導電体である第1の導電体2
1よりもエッチングレートが遅い。TaとTaOxでは
TaOxのほうが1/2程度のエッチングレートであり
、TaNxの場合には、さらに差が開く。従って図11
(c)工程に示されるように第1の導電体21の側面が
オーバーハング形状となる。
【0009】その後の(d)工程で第2の絶縁体24(
TaOx)を形成し、(e)工程で第2の導電体25(
Cr)と画素電極26を形成するが、第2の導電体25
を形成するときに第2の絶縁体24のオーバーハングに
よって第2の導電体25が段差切れをおこしてしまう欠
点がある。また段差切れが無い場合でも第1の導電体2
1の側面の形状(テーパー形状)を制御することができ
ないためラテラルMIM素子の面積を制御できない問題
が生ずる。MIM素子の素子面積が制御できないという
ことは、液晶表示装置にとって画素の表示状態が制御で
きないことになり、致命的な欠陥となる。このように従
来の製造方法では著しく歩留りが悪く実用的でないとい
う問題点があった。
【0010】本発明は、上記従来の問題点を解消する素
子基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置の素子基板の製造方法は、透明基板上の第1の導電体
と、該第1の導電体の側面に形成された絶縁体と、、第
2の導電体が積層してなり、該第1の導電体と該絶縁体
と該第2の導電体の重なる部分が、液晶表示装置の画素
電極を駆動するための画素用素子となる液晶表示装置の
素子基板の製造方法において、該透明基板上に該第1の
導電体を形成し、該第1の導電体の上部及び側面に透明
な絶縁体、ポジレジストを順次膜付、塗布した後、該透
明基板の裏面から露光を行い、現像し、該透明な絶縁体
を該第1の導電体の側面が露出するまでエッチングし、
該側面に絶縁体、第2の導電体を順次形成して該画素用
素子を形成することを特徴とする。
【0012】又、本発明は、該透明基板上に該第1の導
電体を形成し、該第1の導電体の上部及び側面にポジレ
ジストを塗布した後、該透明基板の裏面から露光を行い
、現像して該第1の導電体の側面を露出させ、該側面に
絶縁体、第2の導電体を順次形成して該画素用素子を形
成することを特徴とする。
【0013】さらに本発明は、該透明基板上に該第1の
導電体を形成し、該第1の導電体の上部及び側面にネガ
レジストを塗布した後、該透明基板の裏面から露光を行
い、現像して、該第1の導電体の上部を露出させ、該上
部に絶縁体を形成させた後、レジスト剥離によって該第
1の導電体の側面を露出させ、該側面に絶縁体、該第2
の導電体を順次形成して該画素用素子を形成することを
特徴とする。
【0014】
【実施例】本発明による液晶表示装置の素子基板の製造
工程プロセスを実施例に基づき説明する。図1中の(a
)ないし(f)はその工程の概要を示すものである。
【0015】まず(a)工程は、透明基板7上にTa膜
1を膜付けするものである。透明基板7は透明なTaO
x膜が下地膜として形成されているものを用いる。
【0016】次に、(b)工程において、フォトエッチ
ングにより第1の導電体としてTa電極2を形成した後
、(c)工程において透明基板7及びTa電極2の上に
バリア層としてのTaOx膜3を膜付けする。(c)工
程においてのバリア層の膜付けは、スパッタリングやC
VD(ケミカル・ベイパー・デポジション)によってT
aOx膜3を膜付けする。バリア層をTaOx膜以外の
材料(例えば、TaNx,SiNxなど)で行う場合も
同様である。
【0017】(d)工程においては、Ta電極2上のT
aOx6だけ残しバリア層とするためにフォトエッチン
グを行い、(e)工程において、陽極酸化または熱酸化
によってTa電極2の側面に絶縁層としての薄いTaO
x膜5を形成させる。次に、(f)工程において、Cr
と画素電極を膜付けし、フォトエッチングによりCrパ
ターン8と画素電極パターン9を形成する。
【0018】図1においては(d)工程が本発明に特徴
的なプロセスであるので、それらをより詳細に図2によ
って説明する。図1の(d)工程でバリア層としてTa
Ox6をTa電極2に残す方法を図2の(a)〜(d)
を用いて説明する。図1のC工程で得た結果の断面図は
図2の(a)であるが、Ta電極2の存在する面にポジ
レジスト10(光の当たらない部分が残るレジスト)を
図2(b)のように塗布し、次に透明基板7の膜面と逆
の面つまり透明基板7の裏側(矢印方向)から露光を行
う。その結果、TaOx3などの酸化膜や窒化膜は露光
に対して透明であるので、不透明膜であるTa電極2の
上のポジレジストだけが露光されないことになる。従っ
て、現像を行えば同図(c)に示すようにTa電極2の
上のレジスト11だけが残り、この状態でTa電極2の
側面が露出するまでエッチングを行えば同図(d)に示
すような状態となる。図10の(c)工程で示される従
来方法の状態と異なり、上記によってエッチングされる
膜は透明基板上全面に膜付けされたTaOx3であるの
で、エッチングレートはそろっているからである。従っ
てTa電極2の側面がオーバーハング状にならないよう
にエッチングすることができる。またTa電極2の側面
のテーパー形状は、図1の(b)の工程で既に形成され
ているので均一で良好な側面形状を得ることができる。 これによって、Cr電極パターン8がTa電極2の側面
で段差切れをおこさず、第1図(f)に示すようにTa
電極2とTaOx膜5とCrパターン8の重なる部分か
らなるラテラルMIM素子面積も均一にすることができ
る。
【0019】図3は本発明による液晶表示装置の素子基
板の製造方法の他の実施例を示す。同図の(c)及び(
d)の各工程が本実施例に特徴的なプロセスであり、同
図の(c)工程から(d)工程へのプロセスを詳細に示
したものが図4の(a)〜(d)である。本実施例の(
a)・(b)の各工程は図1の(a)・(b)の各工程
と同じである。
【0020】図1に示した実施例の場合には図1の(c
)の工程で透明基板7とTa電極2の上にバリア層のT
aOx膜3を膜付けしたが、本実施例では、図3(c)
に示すように、Ta電極2の上部及び側面だけにバリア
層となるTaOx膜3を膜付けし、透明基板7には膜付
けしない。本実施例の場合バリア層のTaOx膜3は、
陽極酸化や熱酸化で形成すれば、スパッタリングやCV
Dなどの方法よりも、はるかに低コストでバリア層を形
成することができる。
【0021】図3の(d)工程においてバリア層のTa
Ox膜3をTa電極2の側面を除いてTa電極2の上部
表面にTaOx6として残す方法を図4(a)〜(d)
に示す。基本的には図2に示す方法と同じく裏から露光
を行い、図4(c)に示すようにTa電極2の上部のレ
ジストが残る。これを(d)の工程でTaOx膜3のエ
ッチングを行うが、透明基板7はバリア層のTaOxの
エッチングに対して耐性が強いので、実質的にエッチン
グされる膜はTaOxだけになる。従って図1または図
2で示される実施例と同等の効果が有り、Crパターン
がTa電極2の側面で段差切れを起こさない。以上の実
施例から明らかなように、バリア層を形成する膜は裏露
光の波長に対し透過性があればよいことがわかる。不透
明なバリア層であっては、裏露光によって残留するレジ
スト膜はバリア層の上部及び側面に残り、エッチングの
際に第1の導電体であるTa電極2の側面を図4(d)
のように露出させることができないからである。透明性
を有するバリア層としては、TaOx,CrOx,Si
Nx,TaNx,TaOxNx,SiOxNx等の無機
物が考えられるが、有機物(例えばポリイミド)であっ
てもよい。膜付けの一般的な方法として、CVD,スパ
ッタリング,蒸着,陽極酸化,スピンコート,ディピン
グ等が考えられ適宜選択すればよい。
【0022】図5及び図6は本発明の他の実施例を示す
図である。本実施例は、バリア層としてレジスト等のポ
ジ性感光絶縁膜を用いる方法である。この方法は上記実
施例と比較し、さらに工程数が少ない利点を有する。図
5の(a)はTa電極2の上にポジ性感光ポリイミド1
4を塗布した状態の断面図を示し、この状態で矢印の方
向に裏露光を行えば、同図(b)に示すとおり、現像後
は不透明なTa電極2の上に絶縁有機物15が残留する
。Ta電極2の側面16は露出しているので、これを同
図(c)のように陽電極酸化してTaOx膜17を形成
させた後、Crパターン電極をつけることによって、図
6(a)に示すように、Ta電極2とTaOx膜17と
Crパターン電極18とによってMIM素子が形成され
る。又、陽電極酸化後に第2の導電体を形成する際、同
図(b)に示すように第2の導電体層19を一様に形成
させた後、レジスト剥離をすれば同図(c)に示すよう
なTa電極2とTaOx膜17と第2導電体19によっ
て素子が形成される。第2の導電体19の膜厚分布をコ
ントロールして適切な寸法精度が得られるならば第2の
導電体層19の厚さを調整してもよい。
【0023】図7はレジストとしてネカレジストを用い
た場合の実施例である。同図(a)に示すように、Ta
電極2の上に一様にネカジレスト30を塗布した後、矢
印の方向で裏露光を行えば、Ta電極2以外の部分にレ
ジストが残留するので、レジスト現像後に同図(b)に
示すように絶縁膜31をスパッタリング等によって形成
し、その後レジスト剥離を行えば図5(b)と同じ状態
が得られる。又、Ta電極2に絶縁膜を形成する方法と
して、陽極酸化を行えば、同図(c)に示すように、T
a電極2の上に絶縁膜32が形成され、その後は同様に
レジスト剥離を行えばよい。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明の製造プロセス
によって、上記従来の製造方法の問題点を解消し、ラテ
ラルMIMを画素用素子に用いた液晶表示装置の素子基
板を高い歩留りで提供することができる。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による製造方法の実施例を示す図。
【図2】本発明による製造方法の実施例を示す図。
【図3】本発明の他の実施例を示す図。
【図4】本発明の他の実施例を示す図。
【図5】バリア層としてポジレジストを用いた場合の実
施例を示す図。
【図6】バリア層としてポジレジストを用いた場合の実
施例を示す図。
【図7】バリア層としてネガレジストを用いた場合の実
施例を示す図。
【図8】従来の液晶表示装置の素子基板の平面図
【図9
】従来の液晶表示装置の素子基板の断面図
【図10】従
来の液晶表示装置の素子基板の製造方法を示す図。
【図11】従来の液晶表示装置の素子基板の製造方法を
示す図。
【符号の説明】
1  Ta膜 2  Ta電極 3  TaOx膜 5  TaOx膜 6  TaOx 7  透明基板 8  Crパターン 10  ポジレジスト

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  透明基板上の第1の導電体と、該第1
    の導電体の側面に形成された絶縁体と、第2の導電体が
    積層してなり、該第1の導電体と該絶縁体と該第2の導
    電体の重なる部分が、液晶表示装置の画素電極を駆動す
    るための画素用素子となる液晶表示装置の素子基板の製
    造方法において、該透明基板上に該第1の導電体を形成
    し、該第1の導電体の上部及び側面に透明な絶縁体、ポ
    ジレジストを順次膜付、塗布した後、該透明基板の裏面
    から露光を行い、現像し、該透明な絶縁体を該第1の導
    電体の側面が露出するまでエッチングし、該側面に絶縁
    体、第2の導電体を順次形成して該画素用素子を形成す
    ることを特徴とする液晶表示装置の素子基板の製造方法
  2. 【請求項2】  該第1の導電体の上部及び側面に透明
    な絶縁体を膜付けする際、該透明基板上にも同時に膜付
    けすることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置の
    素子基板の製造方法。
  3. 【請求項3】  透明基板上の第1の導電体と、該第1
    の導電体の側面に形成された絶縁体と、第2の導電体が
    積層してなり、該第1の導電体と該絶縁体と該第2の導
    電体の重なる部分が、液晶表示装置の画素電極を駆動す
    るための画素用素子となる液晶表示装置の素子基板の製
    造方法において、該透明基板上に該第1の導電体を形成
    し、該第1の導電体の上部及び側面にポジレジストを塗
    布した後、該透明基板の裏面から露光を行い、現像して
    該第1の導電体の側面を露出させ、該側面に絶縁体、第
    2の導電体を順次形成して該画素用素子を形成すること
    を特徴とする液晶表示装置の素子基板の製造方法。
  4. 【請求項4】  透明基板上の第1の導電体と、該第1
    の導電体の側面に形成された絶縁体と、第2の導電体が
    積層してなり、該第1の導電体と該絶縁体と該第2の導
    電体の重なる部分が、液晶表示装置の画素電極を駆動す
    るための画素用素子となる液晶表示装置の素子基板の製
    造方法において、該透明基板上に該第1の導電体を形成
    し、該第1の導電体の上部及び側面にネガレジストを塗
    布した後、該透明基板の裏面から露光を行い、現像して
    該第1の導電体の上部を露出させ、該上部に絶縁体を形
    成させた後、レジスト剥離によって該第1の導電体の側
    面を露出させ、該側面に絶縁体、第2の導電体を順次形
    成して該画素用素子を形成することを特徴とする液晶表
    示装置の素子基板の製造方法。
JP2414612A 1990-07-06 1990-12-27 液晶表示装置の製造方法 Pending JPH04229833A (ja)

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DE69109547T DE69109547T2 (de) 1990-07-06 1991-07-04 Verfahren zur Herstellung eines Substrates für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
EP91111072A EP0464810B1 (en) 1990-07-06 1991-07-04 Method for producing an element substrate for a liquid crystal display device
US07/726,072 US5246468A (en) 1990-07-06 1991-07-05 Method of fabricating a lateral metal-insulator-metal device compatible with liquid crystal displays

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