JPS60161686A - 薄膜非線形素子の製造方法 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は電極部が導体薄膜−絶縁体薄膜−導体薄膜、そ
して端子部が導体三層構造となる薄膜非線形素子の製造
方法に関するものである。

詳しくは導体薄膜−絶縁体薄膜−導体薄膜の三層構造と
なる薄膜非線形素子は印加電圧が高い場合には、低抵抗
、印加電圧が低い場合には高抵抗となるという電気的な
性質をもち、プラスチック又はガラス基板上に形成し、
液晶と組合せることにより、この素子をスイッチング素
子として用いる表示装置に関する・。

〔従来技術〕

従来の仁の種の装置は製造コストが高く、ピンホールが
生じやすかった。また、製造上、端子が酸化され、外部
回路との接続の信頼性が低かった〔目　的〕 本発明は、従来方法の欠点を除き、導体薄Ｎ−絶縁体薄
）戻−導体薄膜の三層からなる薄膜非線形素子を簡単に
低コストでなお且ピンホールや絶縁破壊による不良の発
生の少ない薄膜非線形素子を形成する点にある。

本発明の他の目的は接続の信頼性の高い端子を形成する
点にある。

〔特　徴〕

本発明は、絶縁基板上にり７トオ７法を用いて第一番目
の導体薄膜を形成した後、端子部にり７トオフ法、もし
くはマスクスパッタ、又はマスク類Ｎ（７オトリソ法を
用いても良い）メッキ法等により熱酸化されにくい導体
層を形成した後、この基板全面に電極となる第２層導体
薄膜を化学気相成長法を用いて形成する。この際、化学
気相成長法に用いる高温で第一層導体薄膜表面を端子部
を除いて熱酸化することにより絶縁体Ｎ膜を同時に形成
する、その後第２層導体薄膜をパターニングする。そし
て電極部は導体薄膜−絶縁体−導体簿膜、端子部は導体
の三層構造を形成する。

〔実施Ｅンリ〕

以下、本発明を図面を用いて説明する。

第１図（Ａ）は本発明の実施列における薄膜非線形素子
の表示部構造を示しており絶縁基板としてガラス基板１
を用い、この上にタンタル電極２を形成する。そして化
学気相成長法により電極となる酸化スズ４を形成する際
、タンタル電極の表面が酸化され、酸化タンタル３とな
り絶縁層を形成する。

第１図ＣＢ）は端子部の構造を示しておりガラス基板１
．タンタル配線２．この上に金薄膜層５を形成した上に
酸化スズ４を形成したものである。

次に図を用いて薄膜非線形素子および端子部の製造工程
を別々に説明する。但し、第２図、第６図に示しである
（α）〜（ｇ）の工程は両図とも同じ工程を示している
。

第２図に本発明の薄膜非線形素子の表示部の製造方法の
実施−ｊを示す。（α）の工程では、ガラス基板１洗浄
後、ポジレジストをコート（１〜２１ｔｍ厚ンした後ネ
ガタイプのマスクを用いフォトリソ工程を行いタンタル
電極配線６をパターニングする。そして１００〜１２０
℃２０分位ベーキングした後（ｈ）の工程でこの上にタ
ンタル膜２を５０００Ｘ〜５００９Ｘスパツタ法を用い
て形成する。（Ｃ）の工程においてＫＯＨ４ｗｔ％もし
くハホシレジスト用剥離液を用いてポジレジスト及びそ
の上に乗っているタンタル膜を取除き、タンタルの電極
をパターニングを行う。（ｄ）の工程において酸化スズ
薄膜４を２００〜３００Ｈの厚さで、化学気相成長法を
用いて４００〜６００℃で形成する。この際、この高温
によりタンタル薄膜部２の表面が周囲の酸素と反応して
絶縁体である酸化タンタル層３を形成する。次に（ｅ）
の工程で電極となる酸化スズ電極を７オトリソエ程によ
り形成する。

第６図に本発明による端子部の製造工程の実施列を示す
。（α）、（ｋンｔ（’ン工程によりリフトオフ法な用
いてタンタル％ｉの電極を形成すると同時Ｏこ端子部を
形成する。そしてこの段階で端子部のみにリフトオフ法
又はマスク蒸着もしくはマスクスパッタメッキ法により
金薄膜層７を３００〜５００に形成する。直、金をメッ
キ法（無電解メッキ等）を用いると金Ｎ膜を効率よく形
成℃き、本発明効果も向上する。この場合全面に金薄膜
を形成した後フォ）　ＩＪソ法を用いて形成しても良い
。そしてＣｄ）、Ｃｅ）の工程で酸化スズ電極を形成す
ると同時に端子部の上にも酸化スズ薄膜を形成する。以
上のべた実施例から解る様に従来に比べ少くない工程で
従来と同じ三層構造を形成する。また、端子部も難しい
ライトエツチングを行なうことなく形成することができ
る。この実施しＩＪを液晶表示装置に応用する場合酸化
スズ電極４を透明画素電極とし利用できる。かつ、端上
部上に酸化スズ薄膜層が形成されているので接続の際ヒ
ートシールばかりでなくハンダによる接続も可能となる
。又、本発明の実Ｍｌ！Ｉでは端子部で第１番目の纏体
膜の上にのせる金属を金で行ったが他の金属、Ｙ”１ｊ
えばＰｔ、Ａｇ、Ｐｄ等でも本発明の効果を利用するこ
とができる。次に第１番目導体膜のバターニング方法と
して実施ｆ＋１１においてはリフトオフ法をポジレジス
トを用いて行っていたため、マスクとしてはネガタイプ
のものが必要であるが、ポジマスクを用いてネガレジス
トとの組合せで行っても良い。

第４図（Ａ）は本発明の方法により製造された表示部の
構造を上から示したものである。電極となる酸化スズ４
のパターンをタンタル薄膜にかかる様なパターンにする
ことによりフォトリソによる合せを従来同第４図（Ｂ）
に示すクロスパターンよりも容易なものとすることがで
きる。又、リフトオフ法でタンタルの配線３を抜く場合
でも第４図（Ａ）のパターンの方が抜き易い。

第５図は本発明における薄膜非線形素子の一般的な電圧
−電流特性を示している。横軸は印加電圧、縦軸は電流
を示している。この特性は第一番目の導体薄膜の拐質奈
タンタル以外の金属、例えば、アルミニウム、亜鉛など
に変えた場合、又、酸化スズの゛１ヒ学気相成長法を用
いる際の温度および雰囲気に依存しており実施例で示し
た条件以外でも広い範囲にわたり特性を自由に変化させ
てもよく、酸化スズの電極のパターンによっても自由に
変えてもよい。これにより広く非線形素子の電気的特性
をとることができる。

なお、本発明の方法により製造された素子の端子にヒー
トシールで外部回路と接続した。また、ハンダ付けによ
り駆動回路を搭載したフレキシブル基板と接続した。

〔効　果〕

本発明の薄膜非線形素子の製造方法を用いることにより
以下の効果が生ずる。

■　大きなサイズのガラス基板でもリフトオフ法を用い
、又、端子部のライトエツチング不要ということにより
機械的制限がなくなり薄膜非線形素子の製造が可能であ
る。

■　従来法に較べより少くない工数で製造が可能である
。又、製造法も容易である。

■　素子の耐圧が大きい。また、端子上に酸化スズがつ
いている為、接続にはヒートシールだけでなく、ハンダ
付も可能となる。

■　電極製造におけるパターニング合せが容易である。

以上述べてきた様に本発明の薄膜非線形素子の製造方法
によれば、信頼性の高い、不良の少くない薄膜非線形素
子が従来よりも容易に、工程数も少くなく製造すること
ができる。又、ガラス基板の大きさも大きなものまで製
造が可能となる。そして、本発明の製造方法による薄膜
非線形素子をスイッチング素子として液晶表示装置に応
用した場合、その大容量化、大型化、表示コ′ントラス
トの向上効果は太きい。

【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ）は本発明の方法で製造された薄膜非線形素
子の表示部の構造を、第１図ＣＢ）は同じく端子部の構
造を示したもの。 第４図（Ａ）は本発明の方法により製造された薄膜非線
形素子の表示部の平面図で第４図（Ｂ）は同じ〈従来例
の平面図。 第５図は本発明の方法により製造された薄膜非線形素子
の電圧−電流特性図。 １・・・・・・・・・ガラス基板 ２・・・・・・・・・タンタル電極 ３・・・・・・・・・熱酸化により形成された酸化タン
タル絶縁層 ４・・・・・・・・・酸化スズ電極 ５・・・・・・・・・金薄膜層 ６・・・・・・・・・レジスト層 以　上 （Ａ） （Ｂ） 第１図 （０） （ｂ） ！ （ｄ） （ｅ） 第２図 （０） （ｂ） （Ｃ） 第３図 （Ａ） （Ｂ） 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　絶縁基板上にリフトオフ法を用いて第一番目の
   導体薄膜を形成後、端子部となる部分に第一番目導体薄
   膜上に熱酸化されにくい導体薄膜を形成して、次に電極
   となる２番目の導体薄膜を化学気相成長法を用いて形成
   する際、第一番目の導体薄膜が端子部を除いて熱酸化さ
   れ絶縁体となり、電極部は導体薄膜−絶縁体−導体薄膜
   となり非線形素子を形成し、端子部は導体薄膜−導体薄
   膜−導体薄膜の三層構造となることを特徴とする薄膜非
   線形素子の製造方法。
2. （２）　前記絶縁基板としてガラス基板、第一番目の導
   体薄膜となる金属としてタンタル、第二番目の導体薄膜
   として酸化スズもしくは他元素を少量添加した酸化スズ
   を用い、端子部にはタンタル−金層しくけその他の金属
   −酸化スズもしくは他元素を少量添加した酸化スズの導
   体三層構造となることを特徴とする特許請求の範囲第一
   項記載の薄膜非線形素子の製造方法。