JPH08220563A - 薄膜ダイオードの製造方法 - Google Patents

薄膜ダイオードの製造方法

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Publication number
JPH08220563A
JPH08220563A JP2257695A JP2257695A JPH08220563A JP H08220563 A JPH08220563 A JP H08220563A JP 2257695 A JP2257695 A JP 2257695A JP 2257695 A JP2257695 A JP 2257695A JP H08220563 A JPH08220563 A JP H08220563A
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JP
Japan
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electrode
insulating film
forming
etching
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP2257695A
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English (en)
Inventor
Koichi Hoshino
浩一 星野
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 基板1上に第1の電極2を形成する工程と、
全面に第1の絶縁膜3を形成する工程と、絶縁膜3を第
1の電極2が露出するまで全面をエッチングする工程
と、露出した第1の電極2上に第2の絶縁膜4を形成す
る工程と、第2の電極5を形成する工程を有する。 【効果】 第1の絶縁膜は第1の電極の形成にともなっ
て発生する基板上の第1の電極の非形成部分を埋める役
割を果たしており、第2の電極の形成時に生じている段
差は第1の電極の厚さによらず第2の絶縁膜の厚さで規
定されるので非常に良好な段差被覆性が得られ、良好な
表示品質をもつ液晶表示装置を任意の大きさで製造する
ことが可能となる。

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の製造方法
に関連し、さらに詳しくは表示画素のそれぞれに薄膜ダ
イオードからなるスイッチング素子を有するアクティブ
マトリックス型の液晶表示装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術における薄膜ダイオードの製造
方法を図9と図10とを用いて説明する。図9は薄膜ダ
イオードの平面パターン形状を示す平面図であり、図1
0は図9のX−X線における断面を示す断面図である。
以下、図9と図10とを交互に用いて従来技術の薄膜ダ
イオードの製造方法を説明する。
【0003】まず基板1上に第1の電極2としてたとえ
ばタンタルを、薄膜ダイオードを駆動するための配線6
をも兼ねるように形成し、つぎに第2の絶縁膜4として
陽極酸化法を用いて酸化タンタルを形成する。さらに第
2の電極5としてたとえば酸化インジウムスズ(IT
O)を液晶を駆動するための表示電極7を兼ねるように
形成して、薄膜ダイオードを形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】第1の電極2は構造
上、配線6の役割を担うため従来の製造方法による場
合、以下に述べる問題点がある。
【0005】液晶表示装置は大画面化が進み、これにと
もない配線6の長さはますます長くなり、小画面の液晶
表示装置と同等の画質を表示しようとした場合には、配
線6の抵抗値を充分に小さくする必要がある。
【0006】配線抵抗を小さくするためには配線6の幅
寸法を大きくする方法や、配線6である第1の電極2の
厚さ寸法を大きくする方法とが考えられる。しかしなが
ら、図9に示すように、配線6の幅寸法を大きくしたと
きには、必然的に表示電極7の面積が小さくなってしま
い、この結果液晶表示装置は明瞭な表示品質が得られな
い。
【0007】これを避けるために第1の電極2膜厚を厚
くすると、スパッタリング法などの通常使用される膜形
成方法で第2の電極5を形成した場合、図10に示すよ
うに第1の電極2の段差部における段差被覆性が第1の
電極2の膜厚の増加にともない悪化し、第2の電極5の
断線欠陥が多発してしまう。
【0008】本発明の目的は、上記課題を解決して大画
面の液晶表示装置であっても配線抵抗の小さく、したが
って良好な表示品質を得られる液晶表示装置における薄
膜ダイオードの製造方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄膜ダイオードの製造方法は、下記記載の
方法を採用する。
【0010】すなわち本発明の薄膜ダイオードの製造方
法は、基板上に第1の電極を形成する工程と全面に第1
の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜を第1の電極
が露出するまで全面をエッチングする工程と、露出した
第1の電極上に第2の絶縁膜を形成する工程と、第2の
電極を形成する工程を有することを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明においては、第1の絶縁膜は第1の電極
の形成にともなって発生する基板上の第1の電極の非形
成部分を埋める役割を果たしている。
【0012】これによって第2の電極の形成時に生じて
いる基板上の段差は、第1の電極の厚さによらず第2の
絶縁膜の厚さで規定される。このため非常に良好な段差
被覆性が得られ、第1の電極の厚さを自由に厚くするこ
とができる。つまり第1の電極がどんなに厚くなって
も、第2の電極の段差被覆性は良好である。すなわち表
示品質の高い液晶表示装置を製造することが可能とな
る。
【0013】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例における
薄膜ダイオードの製造方法を説明する。まずはじめに図
1から図5の断面図を用いて本発明の第1の実施例にお
ける薄膜ダイオードの製造方法を説明する。さらに図9
は薄膜ダイオードの平面パターン形状を示す平面図であ
る。以下、図1から図5と図9を用いて説明する。
【0014】まずはじめに図1に示すように、基板1上
の全面に第1の電極2としてタンタルをスパッタリング
法を用いて500nmの厚さに形成する。その後、全面
に回転塗布法によりフォトレジストを形成し、所定のフ
ォトマスクを用いて露光処理と、現像処理とを行い、フ
ォトレジストをパターニングする。その後、このパター
ニングしたフォトレジストパターンをエッチングマスク
に用いて、タンタルをエッチング処理し、さらにフォト
レジストを剥離して第1の電極2を形成する。
【0015】この第1の電極2のパターニング後の平面
パターン形状を図9に示す。図9に示すように、第1の
電極2の形状は薄膜ダイオードの一方の電極として機能
し、さらにこの薄膜ダイオードを駆動するための配線6
としても使用できるので、配線電極としても機能するよ
うなパターン形状にする。
【0016】第1の電極2のエッチング処理は、六フッ
化イオウと酸素とヘリウムの混合ガスのプラズマに、タ
ンタルを形成した基板1を曝してエッチングを行う反応
性イオンエッチング法を用いる。ここで、第1の電極2
は硝酸とフッ酸の混合溶液中に基板1を浸漬して行うウ
ェットエッチング法を用いてもエッチングすることがで
きる。
【0017】つぎに図2に示すように、基板1上の全面
に第1の絶縁膜3として酸化タンタルを、スパッタリン
グ法を用いて1μmの厚さに形成する。ここで酸化タン
タルの厚さは、第1の電極2であるタンタルの形状によ
ってできる基板1表面上の段差を埋める必要があるの
で、500nm以上である必要がある。
【0018】つぎに図3に示すように、基板1上の第1
の絶縁膜3の全面エッチング処理を行う。この全面エッ
チングは反応性イオンエッチング法を用いて行い、第1
の電極2であるタンタル表面が露出するまでエッチング
を行う。ここでエッチング後の第1の絶縁膜3の膜厚と
第1の電極2の膜厚とは、ほぼ同じ厚さにする。なお図
9の平面図において、第1の絶縁膜3は図示していな
い。
【0019】この第1の絶縁膜3の全面エッチングに用
いる反応性イオンエッチング法においては、エッチング
ガスとして六フッ化イオウと酸素とヘリウムの混合ガス
を使用する。
【0020】つぎに図4に示すように、第1の絶縁膜3
から露出した第1の電極2の表面に第2の絶縁膜4とし
て酸化タンタルを、陽極酸化法を用いて70nmの厚さ
に形成する。第2の絶縁膜4としての酸化タンタルの厚
さは、薄膜ダイオードの電流−電圧特性を決定するもの
であるから要求される特性に応じて決定する。
【0021】なお第2の絶縁膜4を形成する陽極酸化処
理は、クエン酸0.1wt%溶液中に基板1を浸漬させ
て行い、電圧は35Vを印加する。ここで図9の平面図
において、第2の絶縁膜4は図示していない。
【0022】つぎに図5に示すように、第2の電極5と
して酸化インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法
を用いて100nmの厚さに基板1上の全面に形成す
る。その後、全面にフォトレジストを形成し、所定のフ
ォトマスクを用いて露光と、現像処理とを行う。その
後、これによって得られたフォトレジストのパターンを
もとにITOのエッチング処理を行い、フォトレジスト
を剥離して第2の電極5を形成する。この第2の電極5
の平面パターン形状を図9の平面図に示す。この結果、
薄膜ダイオードを形成することができる。
【0023】なお第2の電極5であるITOのエッチン
グ処理は、塩酸と塩化鉄の水溶液中に基板1を浸漬させ
て行うウェットエッチングを用いる。
【0024】図9に示すように、ITOからなる第2の
電極5を形成するとき、ITOによって液晶表示装置の
表示電極7も兼ねるように形成している。
【0025】本発明の第1の実施例では、第1の絶縁膜
3として酸化タンタルを用い、スパッタリング法を用い
て形成を行ったが、第1の絶縁膜3材料としては酸化タ
ンタルに限らず充分な絶縁性をもっていればよく、たと
えば酸化シリコンや窒化シリコンや酸化アルミニウムな
どが適用可能である。その形成方法としては材料に適し
た形成方法でよく、たとえば真空蒸着法や化学的気相成
長法や回転塗布法があげられる。
【0026】つぎに本発明の第2の実施例における薄膜
ダイオードの製造方法を説明する。図1と図2と図6か
ら図8は本発明の第2の実施例における薄膜ダイオード
の製造方法を示す工程断面図である。また図9は薄膜ダ
イオードの平面パターン形状を示す平面図である。以下
図1と図2と図6から図8と図9とを交互に用いて説明
する。
【0027】まず図1に示すように、基板上の全面に第
1の電極2としてタンタルをスパッタリング法を用いて
500nmの厚さに形成する。その後、全面にフォトレ
ジストを形成し、所定のフォトマスクを用いて露光と、
現像処理とを行い、フォトレジストをパターニングす
る。その後これによって得られたフォトレジストパター
ンをエッチングマスクに用いてタンタルのエッチング処
理を行い、フォトレジストを剥離して第1の電極2を形
成する。
【0028】図9に示すように、第1の電極2の形状は
薄膜ダイオードの一方の電極として機能する。そしてこ
の第1の電極2は薄膜ダイオードを駆動するための配線
6としても使用できるので、配線電極としても機能する
ようなパターン形状にする。
【0029】第1の電極2のエッチング処理は、六フッ
化イオウと酸素とヘリウムの混合ガスのプラズマに、タ
ンタルを形成した基板1を曝してエッチングを行う反応
性イオンエッチング法を用いる。このエッチング処理
は、硝酸とフッ酸の混合溶液中に基板全体を浸漬して行
う、ウェットエッチング法を用いても第1の電極2のエ
ッチング処理を行うことができる。
【0030】つぎに図2に示すように、基板上の全面に
第1の絶縁膜3として酸化タンタルをスパッタリング法
を用いて1μmの厚さに形成する。ここで酸化タンタル
の厚さは、第1の電極2であるタンタルの形状によって
できる基板表面上の段差を埋める必要があるので、50
0nm以上である必要がある。
【0031】つぎに図6に示すように、六フッ化イオウ
と酸素とヘリウムの混合ガスによる反応性イオンエッチ
ング法を用いて、第1の絶縁膜3の全面エッチングを行
い、第1の電極2であるタンタルが露出するまでエッチ
ングを行う。ここでエッチング後の第1の絶縁膜3の膜
厚は、第1の電極2の膜厚より厚くなるようにする。な
お図9の平面図では、第2の絶縁膜3は図示していな
い。
【0032】この際、第1の絶縁膜3の全面エッチング
処理におけるオーバーエッチングを用いて、第1の電極
2の厚さを第1の絶縁膜3の厚さよりも薄くすることが
可能である。これは六フッ化イオウと酸素とヘリウムの
混合ガスを使用した反応性イオンエッチング法を用いた
場合、タンタルのエッチング速度の方が酸化タンタルの
エッチング速度よりも速いためである。
【0033】つぎに図7に示すように、第1の絶縁膜3
から露出した第1の電極2表面に陽極酸化法を用いて第
2の絶縁膜4を70nmの厚さに形成する。第2の絶縁
膜4としての酸化タンタルの厚さは、薄膜ダイオードの
電流−電圧特性を決定するものであるから要求される特
性に応じて決定する。これにより、基板1表面はほとん
ど平坦形状になる。
【0034】第2の絶縁膜4を形成するための陽極酸化
処理は、クエン酸0.1wt%溶液中に基板を浸漬させ
て行い、電圧は35Vを印加する。なおこの第2の絶縁
膜4は図9の平面図には図示していない。
【0035】つぎに図8に示すように、第2の電極5と
して酸化インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法
を用いて100nmの厚さに基板上の全面に形成する。
その後、全面にフォトレジストを形成し、所定のフォト
マスクを用いて露光と、現像処理とを行う。その後、こ
れによって得られたフォトレジストパターンをエッチン
グマスクに用いてITOのエッチング処理を行い、さら
にフォトレジストを剥離して第2の電極5を形成する。
なおこの第2の電極5の平面パターン形状を図9に示
す。この結果、薄膜ダイオードを形成することができ
る。
【0036】なお第2の電極5であるITOのエッチン
グには、塩酸と塩化鉄の水溶液中に基板を浸漬させて行
うウェットエッチングを用いる。
【0037】図9に示すように、第2の電極5を形成す
る際にITOの形状を液晶表示装置の表示電極7も兼ね
るように形成している。
【0038】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
製造方法においては第1の電極の形成によって発生する
基板上の段差を第1の絶縁膜により完全に埋めることが
可能である。
【0039】したがって、第2の電極を形成する際に生
じている基板上の段差は、ほとんど解消することが可能
となり、第2の電極は段差部での断線の発生を防ぐこと
が可能となる。このため液晶表示装置は安定して薄膜ダ
イオードを製造することが可能である。つまり表示品質
の良好な液晶表示装置を画面サイズによらず製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における薄膜ダイオードの製造
方法を示す工程断面図である。
【図2】本発明の実施例における薄膜ダイオードの製造
方法を示す工程断面図である。
【図3】本発明の実施例における薄膜ダイオードの製造
方法を示す工程断面図である。
【図4】本発明の実施例における薄膜ダイオードの製造
方法を示す工程断面図である。
【図5】本発明の実施例における薄膜ダイオードの製造
方法を示す工程断面図である。
【図6】本発明の実施例における薄膜ダイオードの製造
方法を示す工程断面図である。
【図7】本発明の実施例における薄膜ダイオードの製造
方法を示す工程断面図である。
【図8】本発明の実施例における薄膜ダイオードの製造
方法を示す工程断面図である。
【図9】薄膜ダイオードの平面パターン形状を示す平面
図である。
【図10】従来例における薄膜ダイオードの製造方法を
示す断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 第1の電極 3 第1の絶縁膜 4 第2の絶縁膜 5 第2の電極 6 配線 7 表示電極

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に第1の電極を形成する工程と、
    全面に第1の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜を
    第1の電極が露出するまで全面をエッチングする工程
    と、露出した第1の電極上に第2の絶縁膜を形成する工
    程と、第2の電極を形成する工程を有することを特徴と
    する薄膜ダイオードの製造方法。
  2. 【請求項2】 基板上に第1の電極を形成する工程と、
    全面に第1の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜を
    第1の電極が露出するまで全面をエッチングし第1の絶
    縁膜と第1の電極とをほぼ同じ膜厚とする工程と、露出
    した第1の電極上に第2の絶縁膜を形成する工程と、第
    2の電極を形成する工程を有することを特徴とする薄膜
    ダイオードの製造方法。
  3. 【請求項3】 基板上に第1の電極を形成する工程と、
    全面に第1の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜を
    第1の電極が露出するまで全面をエッチングし第1の絶
    縁膜の膜厚より第1の電極の膜厚を薄くする工程と、露
    出した第1の電極上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
    第2の電極を形成する工程を有することを特徴とする薄
    膜ダイオードの製造方法。
  4. 【請求項4】 基板上にタンタルからなる第1の電極を
    形成する工程と、全面に酸化タンタルからなる第1の絶
    縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜を第1の電極が露
    出するまで全面をエッチングする工程と、露出した第1
    の電極上に第2の絶縁膜を形成する工程と、第2の電極
    を形成する工程を有することを特徴とする薄膜ダイオー
    ドの製造方法。
  5. 【請求項5】 基板上にタンタルからなる第1の電極を
    形成する工程と、全面に酸化タンタルからなる第1の絶
    縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜を第1の電極が露
    出するまで全面エッチングし第1の絶縁膜と第1の電極
    とをほぼ同じ膜厚とする工程と、露出した第1の電極上
    に第2の絶縁膜を形成する工程と、第2の電極を形成す
    る工程を有することを特徴とする薄膜ダイオードの製造
    方法。
  6. 【請求項6】 基板上にタンタルからなる第1の電極を
    形成する工程と、全面に酸化タンタルからなる第1の絶
    縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜を第1の電極が露
    出するまで全面をエッチングして第1の絶縁膜の膜厚よ
    り第1の電極の膜厚を薄くする工程と、露出した第1の
    電極上に第2の絶縁膜を形成する工程と、第2の電極を
    形成する工程を有することを特徴とする薄膜ダイオード
    の製造方法。
JP2257695A 1995-02-10 1995-02-10 薄膜ダイオードの製造方法 Pending JPH08220563A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100526836B1 (ko) * 2002-09-18 2005-11-08 전자부품연구원 연성 고분자 기반 기판 위에 형성된 박막 다이오드 소자및 그의 제조 방법

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