JPS63122103A - 薄膜非線形抵抗素子 - 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】 皮板公国 本発明は、液晶表示素子の電極基板などに用いられる薄
膜非線形抵抗素子に関する。

従来挟片 金属−絶縁体−金属（阿ｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ
−Ｍｅｔａｌ）の３Ｒ１Ｉ構造からなる薄膜非線形抵抗
素子（以下、ＭＩＭ素子と呼ぶ）は、４１！造が簡単で
あり、しかも、大面積の形成が容易なことから、液晶表
示素子のアクティブマトリックス駆動用などに用いられ
ており、液晶表示素子の表示容量を大きくすることがで
きる。

第３図は、ＭＩＭ素子用電極基板の一画素について示す
断面図であり、例えば、絶縁性の基板１１上に下部金属
電極１３を形成後その上に絶縁体層１５をパターン形成
するとともに、透明画素電極２１をパターン形成し、最
後に上部金属電極１７をパターン形成することにより得
られる。下部金ｇｆｆｌ極１３（Ｍ）、絶縁体！Ｊ１５
（Ｉ）および上部金ｍ電極１７（Ｍ）でＭＩＭ素子が構
成され、信号電流は下部金属電極１３→絶縁体層１５→
上部金属電極１７→透明画素電極２１の経路をたどり液
晶に達する。・ しかしながら、一般に絶縁体層１５は上部金属電極１７
どの接続部にテーパ部をもつため、上部金属電極１７の
テーパ部１６ａでの段切れ（エッジ部での剥難現象）や
、テーパ部１６ａでの絶縁体層１５と上部金属電極１７
との密着不良が生じやすい０段切れや密着不良が生じる
と、ＭＩＭ素子に電圧が印加された場合にこの段切れ部
や密着不完全部での発熱現象が起こり、ＭＩＭ素子が破
壊されてしまう、そのため、従来は多数のＭＩＭ素子を
歩留り良く製造することは困難であった。

見匪夏且煎 本発明は、絶縁体層と金属電極層との密着不良等による
ＭＩＭ素子の発熱を防止たＭＩＭ素子を提供することを
目的とする。

見訓災五或 本発明の薄膜非線形抵抗素子（Ｍ　Ｉ　Ｍ素子）は、絶
縁基板上に、下部金属電極、ＭＩＭ素子用絶縁体層およ
び上部金属電極が順次形成され、該上部金属電極が該Ｍ
ＩＭ素子用絶縁体層上からこの形成部を超えて外方まで
設けられるＭＩＭ素子において、前記上部金属電極がＭ
ＩＭ素子用絶縁体層の形成部を超えて設けられる位置に
、前記下部金属電極およびＭＩＭ素子用絶縁体層の積層
厚よりも大きな厚さの接続用絶縁層を設けたことを特徴
とする。

以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。

第１Ｄ図は、本発明のＭＩＭ素子と透明画素電極との関
係を示す断面図であり、このようにＭＩＭ素子および画
素電極を形成した基板は液晶表示素子用の電極基板など
として用いられる。

絶縁性の基板ｌｌ上には、下部金属電極１３およびＭ　
Ｉ　Ｍ素子用絶縁体層１５が積層されて、積層体１６を
構成している。そしてこの積層体１６の外側には、積層
体１６のテーパ部（立上り部）１６ａに接して、積層体
１６の高さよりも高い接続用絶縁層２３が設けられてい
る。なお、接続用絶縁層２３の厚さは、積層体１６と同
等以上であればよい。接続用絶縁層２３の上には透明画
素電極２１が形成されており、ＭＩＭ素子用絶縁体層１
５から上部金属電極１７が延設されている。下部金属電
極１３、ＭＩＭ素子用＄１！縁体層１５および上部金属
電極１７がＭＩＭ素子を形成し、信号電流は下部金属電
極１３→ＭＩＭ素子用絶縁体層１５→上部金属電極１７
→透明画素電極２１の経路で流れる。ＭＩＭ素子用絶縁
体層１５と上部金属電極１７との間にはテーパ部が存在
しないため、テーパ部１６ａでの密着不良等に基づく発
熱等が発生することがなり′箋。

なお、接続用絶縁層２３と上部金属電極１７との間には
テーパ部２３ａが存在することもあるが、この部分は小
さくすることが可能であり、また。

仮に密着不良が生じたとしても上部金属型１１１７と接
続用絶縁層２３との間には電流が流れることがないので
、発熱によるＭＩＭ素子の破損の問題はない。

本発明のＭＩＭ素子は、次のＡ法またはＢ法により製造
することができる。

（１）Ａ法 ■絶縁性の基板１１上に、下部金属電極１３およびＭＩ
Ｍ素子用絶縁体層１５を、パターニングして積層体１６
を形成する（第１Ａ図）。

■上部金属電極１７がＭＩＭ素子用絶縁体を超えて延設
される位置で、積層体１６と接して、積層体１６よりも
厚い接続用絶縁層２３を形成する（第１Ｂ図）。

■接続用絶縁層２３の上に画素電極２１を形成する（第
１Ｃ図）。

■上部金属電極１７を、ＭＩＭ素子用絶縁体層１５と画
素電極２１とに接触させて形成し、両者を導通させる（
第１Ｄ図）。

なお１次のＢ法でも示すように、上記■工程と■工程と
は逆に実施し、接続用絶縁層２３を形成した後に、ＭＩ
Ｍ素子用絶縁体層１５を形成することもできる。

また、ＭＩＭ素子用絶縁体層１５は、下部金属電極１３
を形成した後に、これとは別に絶縁体を蒸着、スパッタ
リングあるいはＣＶＤあるいは塗布などの薄膜形成方法
により作成してもよく、また、下部金属電極の表面を陽
極酸化、熱酸化、酸素イオン打込み等の方法で酸化して
絶縁体層としてもよい。

次に、Ｂ法およびこれにより得られる本発明のＭＩＭ素
子の実施例を示す。

（２）Ｂ法 （ｉ）絶縁性の基板１１上に、下部金属電極１３′をパ
ターニングして形成する（第２Ａ図）。

（ｎ）下部金属電極１７がＭＩＭ素子用絶縁層を超えて
延設される位置で、工程（ｉ）で形成した下部金属１３
′と接して、下部金属電極１３′よりも厚い接続用絶縁
層２３を形成する（第２Ｂ図）。

（ｉｉｉ）下部金ａｆｌ！極１３　’　ｔｒ、　、Ｐｉ
極極比化熱酸化、酸素イオン打ち込みなどの手段で酸化
させて、ＭＩＭ素子用絶縁体層１５を形成する（第２Ｃ
図）。

（ｉｖ）ＭＩＭ素子用絶縁体層１５と導通する上部金属
電極１７および液晶表示素子の画素電極２１をパターニ
ングして形成する（第２Ｄ図）。なお、下部金属電極１
７と画素電極２１の形成順序は、いずれが先でもよい。

第２Ｄ図に示されたＭＩＭ素子も、第１Ｄ図の場合と同
様に、ＭＩＭ素子用絶縁体層１５と上部金属電極１７と
の間で立上り部を有しない。

本発明においては、各層等の素材や形成方法は特に限定
されず、例えば、下部金ＮｆＬ電極はＴａ、Ｃｒ、ＡＱ
、Ａｕなどの金属を用いればよく、下部金属電極を酸化
して絶縁体層を形成する際はＴａ、Ｃｒ、ＡＱを用いれ
ばよい。

また、ＭＩＭ素子用絶縁体層は、Ｔａ２０５゜ＡＭ、Ｏ
，、Ｃｒ、０３．Ｓ　ｉ　Ｏ，などをスパッタ法、イオ
ンブレーティング法、陽極酸化法などで形成すればよい
。上部金属電極はＡｕ、ＮｉＣｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇな
どで形成される。

見匪互免果 本発明によれば、電極等と接続されるＭＩＭ素子の上部
金属電極が形成される位置で、ＭＩＭ素子の絶縁体層お
よび下部金属電極の積層体よりも高い厚さとなるように
、該積層体に接して接続用絶縁層を形成することにより
、ＭＩＭ素子の絶縁体１層と下部金属電極との結合部に
テーパ部のような立上り部が発生することがなくなり、
テーパ部における密着不良等に基因する発熱に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ−Ｄ図および第２Ａ−Ｄ図は、本発明のＭＩＭ素
子およびその製造方法の実施例を示す図である。 第３図は、従来のＭＩＭ素子およびその製造方法を説明
する図である。 １１・・・基板　　　　１３・・・下部金属電極１５・
・・ＭＩＭ素子用絶縁体層 １７・・・上部金属電極 ２１・・・透明画素電極 ２３・・・接続用絶縁層 第１Ａ図　　　　　第２Ａ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、絶縁性基板上に、下部金属電極、ＭＩＭ素子用絶縁
   体層および上部金属電極が順次形成され、該上部金属電
   極が該ＭＩＭ素子用絶縁体層上からこの形成部を超えて
   外方まで設けられた薄膜非線形抵抗素子において、前記
   上部金属電極がＭＩＭ素子用絶縁体層の形成部を超えて
   設けられる位置に、前記下部金属電極およびＭＩＭ素子
   用絶縁体層の積層厚よりも大きな厚さとなるように、接
   続用絶縁層を設けることを特徴とする薄膜非線形抵抗素
   子。