DE3424085A1

DE3424085A1 - Verfahren zur herstellung von hoechstminiaturisierten duennschichtdioden

Info

Publication number: DE3424085A1
Application number: DE19843424085
Authority: DE
Inventors: Katsumi Aota; Kanetaka Sekiguchi; Kazuaki Sorimachi; Hiroshi Tanabe; Seigo Tokorozawa Saitama Togashi; Etsuo Yamamoto
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1985-01-17
Also published as: FR2548450B1; DE3424085C2; GB2144266A; GB2144266B; FR2548450A1; GB8416632D0

Description

Αϋ

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung von höchstminiaturisierten Dünnschichtdiöden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichtdiode.

In jüngerer Zeit haben Flüssigkristallmatrixanzeige-

felder in den verschiedenen Anwendungsbereichen Verbrei-

tung gefunden. Bei bestimmten neueren Anwendungen solcher Felder, z.B. miniaturiserter Fernsehanzeigefelder, ist es erforderlich, die Anζeigeelernente innerhalb einer relativ kleinen Anzeigefläche mit sehr hoher Dichte unterzubringen, so daß jedes Anzeigeelement äußerst klein

. ο

sein muß.

Obwohl in der Vergangenheit in hohem Ausmaß Flüssigkristallmatrixanzeigefelder des sogenannten passiven Typs, d.h. Anzeigefelder, in denen nicht mit jedem An-

° Zeigeelement ein Treiberelement verbunden.ist, Verwendung gefunden haben, sind sie nicht in der Lage, eine so hohe Anzeigeelementdichte zu schaffen, wie sie für die Verwendung als TV-Anzeigefelder benötigt werden. Es wurde daher für notwendig erachtet, für solche An-

zeigefelder "aktive Matrix"-Flüssigkeitskristallanzeige~

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felder zu verwenden. Bei einem "aktiven Matrix"-Anzeige~ feld ist jedes Anzeigeelement mit einem individuellen Treiberelement verbunden, welches das Potential steuert, welches von den Steuerelektroden der Matrix auf das Anzeigeelement gebracht wird. Als aktive Elemente wurden in der Vergangenheit in solchen Anzeigefeldern im allgemeinen Dünnschichttransistoren verwendet. Jedoch bereitet die Anordnung einer großen Anzahl von Dünnschichttransistoren verschiedene Herstellungsprobleme, wie z.B. die Schwierigkeit, einen ausreichend guten Herstellungsertrag zu erzielen und außerdem ist der Herstellungsprozeß relativ vielschichtig, so daß die Herstellungskosten solcher Anzeigefelder groß sind.

Außerdem ist die Feldfläche., die von den aktiven Elementen solcher Anzeigefelder besetzt wird, groß. Wenn die Anzeigegröße gering und die Anzeigeelementdichte groß ist, d.h., wenn die Fläche, die von jedem aktiven Element benötigt wird, im Vergleich zur Größe der Anzeigeelemente nicht genügend klein ist, .wird das öffnungsyerhältnis der Anzeige; vermindert, was zu einer verminderten Anzeige-Helligkeit und zu vermindertem Anzeigekontrast führt. Es ist daher wünschenswert, aktive Elemente zu verwenden, die billiger als Dünnschichttransistoren hergestellt werden können und die nur ein Minimum der Anzeigefläche in Anspruch nehmen. ■ .

Wie in der japanischen Patentschrift N. 57/T679^5 beschrieben, hat es sich unlängst herausgestellt, daß es möglich ist, aus Diodenringen gebildete nichtlineare Widerstandselemente als aktive Elemente in derartigen Anzeigefeldern zu verwenden. Ein Diodenring ist ein Zweipolelement, welches im allgemeinen ein mit entgegengesetzten -Polaritäten parallel zueinandergeschal-

tetes Diodenpaar aufweist, d.h., welches in einer Ringkonfiguration miteinander verbunden ist. Als aktive Elemente in einer Flüssigkeitskristallanzeigeflache werden Dünnschichtdioden verwendet, deren HaIbleitermaterial im allgemeinen aus amorphem Silikon besteht. Solche Diodenringe bringen einige bedeutende Vorteile. Einer davon liegt darin, daß die Treibersteuerung abhängig von der Verwendung der Durchlaßkennlinie der Dioden erreicht wird. Diese Charakteristik ist extrem stabil und kann im Stadium der Herstellung einfach beeinflußt werden. Bei den bekannten Herstellungsmethoden zur Herstellung einer Dünnschichtdiodenreihe auf einem Träger ist es allerdings nicht möglich, die Fläche, die von den Dioden benötigt wird, unter einen bestimmten minimalen Flächenwert zu drücken, wobei dieser Wert größer ist,als man eigentlich auf der Basis der Grenzen des Ätzverfahrens allein erreichen könnte. Dies rührt daher, daß der Aufbau einer solchen Dünnschichtdiode nach dem Stand der Technik, die im wesentlichen eine untere Elektrode, d.h. einen kleinen metallischen Streifen, der auf dem Substrat ausgebildet ist, und eine ungefähr quadratische Halbleiterschicht, die auf der unteren Elektrode ausgebildet ist, besitzt. Weiterhin weisen die bekannten Dünnschichtdioden eine Schicht aus einem isolierenden Material auf, die über die Halbleiterschicht und die umgebenden Flächen der unteren Elektrode gelegt wird, wobei ein Kontaktloch durch einen Bereich der Isolierschicht, die die Oberfläche der Halbleiterschicht abdeckt, ausgebildet ist und es ist weiterhin eine obere Elektrode vorgesehen, die über der Isolierschicht liegt, welche durch das Kontaktloch mit der Oberfläche der Halbleiterschicht in Berührung steht und die von der tieferen Elektrode durch die Isolierschicht getrennt ist. Die Kontakt-

locher werden durch ein Schablonenverfahren hergestellt, wobei eine Maske verwendet wird und die Isolationsschicht an den Stellen, die die Löcher bilden sollen, geätzt wird. Weil die Maske nur bis zu einem bestimmten Genauigkeitsgrad justiert werden kann, muß bezüglich der Anbringung der Kontaktlöcher hinsichtlich der Halbleiterschicht eine bestimmte Toleranz erlaubt sein und daher kann die Fläche, die. von der Diode benötigt wird, nicht kleiner gemacht werden, als diese Ausrichtungstoleranz für die Kontaktlöcher vorgibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Herstellungsverfahren für Dünnschichtdioden zu überwind.en.

Diese Aufgabe wird durch die. in den Ansprüche angegebenen Maßnahmen gelöst.

Durch diese Maßnahmen wird ein Diodenaufbau geschaffen und ein Verfahren, zur Herstellung, wobei die Substratfläche, die von jeder Diode benötigt wird, auf ein absolutes Minimum reduziert werden kann, und keine Notwendigkeit bes.teht, die Diodenflächen über das Minimum aufgrund von Ausrichtungstoleranz-erfordernissen hinaus auszudehnen. Als Ergebnis kann die fläche, die von einer nach der Erfindung hergestellten Dünnschichtdiode benötigt wird, gleich der Überschneidungsfläche zwischen zwei schmalen metallischen Streifen, die als Anschlußkontakte und Diodenelektronen wirken, gemacht werden, das bedeutet, / 4 Mikronmeter im Quadrat. Das Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schritte der Ausbildung eines zweischichtigen, verlängerten Streifens auf einem elektrisch isolierenden Substrat, wobei dieser

zweischichtige Streifen eine untere Elektrode umfaßt, die aus einem metallischen Material besteht und mit einer Schicht eines geeignet dotierten Halbleitermaterials, z.B. einer PIN-Schicht aus amorphem Silikon, die über der unteren Elektrode ausgebildet ist und umfaßt dann die Ausbildung einer Schicht aus isolierendem Material (z.B. SiO_?) über diesem Zweischichtstreifen, dann das Entfernen des Teils der Isolierschicht, die die Oberfläche der Halbleiterschicht abdeckt, während die seitlichen Flächen der Halbleiterschicht und die untere Elektrode durch die Isolierschicht abgedeckt bleibt, dann das Ausbilden eines länglichen Metallstreifens als obere Elektrode über dem zweischichtigen Streifen, die dadurch die Oberfläche der Haibleiterschicht kontaktiert, während sie von den Seitenflächen der Halbleiterschicht und der unteren Elektrode isoliert ist. Die obere Elektrode bildet dabei eine Diodenelektrode und einen Anschlußkontakt, d.h. die Diodenstruktur wird bei der überschneidung zwischen der unteren und der oberen Elektrode gebildet. Unnötige Bereiche der Halbleiterschicht (d.h. Bereiche der Halbleiterschicht, die nicht zwischen der Überschneidung der oberen und der unteren Elektrode liegen), werden teilweise oder ganz beseitigt, jeweils bevor oder nachdem die obere Elektrode ausgebildet worden ist.

Wenn die unnötigen Halbleiterschichtbereiche nach dem Aufbringen der oberen Elektrode beseitigt werden, kann die obere Elektrode als Maske beim Ktzprozeß, der zum Entfernen dieser HalbleiterschichtbereiLche angewandt wird, dienen. Wenn dagegen die nicht benötigten Halbleiterschichtbereiche vor der Ausbildung der oberen Elektrode entfernt werden, können die oberen Elektroden von zwei angrenzenden Dioden so

angeordnet werden, daß sie auch als untereinander verbindende Kontakte dienen, um einen Diodenring zu formen, ohne daß hierzu ein zusätzlicher Herstellungsschritt benötigt wird, um diese verbin-.5 denden Kontakte zu schaffen.

Da das Freilegen der oberen Oberfläche der Halbleiterschicht zur Herstellung eines Kontaktes mit der oberen Elektrode dadurch vorgenommen wird, daß im wesentlichen die gesamte Isolierschicht auf dem Bereich entfernt wird, der die Oberfläche der HaLbleiterschicht abdeckt -anders als nur ein bestimmter Bereich dieser Isolierschicht- besteht nicht die Möglichkeit einer unrichtigen Ausrichtung, wie das der Fall sein kann, wenn Kontaktlöcher ausgebildet werd.en sollen. ·■..

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

Fig. 1(a) und 1{b) zeigen eine Draufsicht und eine Schnittansicht der Konstruktion ■ ■!. zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens einer Dünnschichtdiode nach dem Stand der Technik,

Fig. 2(a) und 2(b) dienen zur Erläuterung der Auswirkungen, die die Lochausrichtungstoleranz auf die minimale Größe einer solchen Dünnschichtdiode nach dem Stand der Technik haben.

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Dünnschichtdiode, die nach einem ersten erfindungsgemäßen .35 Herstellungsverfahren hergestellt wurde und die

Fig. ¹ICa) und 4(e) zeigen perspektivische Darstellungen, um die einzelnen Stadien der letztgenannten Herstellungsmethode darzustellen.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, welches die Durchlaßkennlinie und die Sperrkennlinie einer erfindungsgemäßen Dünnschichtdiode zeigt.

Fig. 6 zeigt in einem Querschnitt die Beziehung zwischen der unteren Elektrode und den Seitenflächen der Halbleiterschicht einer Dünnschichtdiode, die erfindungsgemäß hergestellt wurde und Teile der Isolierschicht, die die Seitenflächen abdeckt.

*° Fig. 7(a) bis 7(f) zeigen perspektivische Darstellungen zur Erläuterung der einzelnen Stadien in einem zweiten Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen Dünnschichtdiode.

Fig. 8 zeigt das Diagramm eines Diodenrings, der von zwei Dioden gebildet wird.

Fig. 9(a) und 9(b) zeigen in einer Draufsicht und in einem Querschnitt Darstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für einen Diodenring, der aus Dünnschichtdioden gebildet wurde, nach dem Stand der Technik.

Fig. 10 zeigt die Abdeckt- oder Schablonenschritte bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eines Diodenrings, der aus erfindungsgemäßen Dünnschichtdioden gebildet wird.

Fig. 11(a) bis 11(e) zeigen jeweils im Querschnitt die einzelnen Stadien in dem letztgenannten Verfahren bei der Herstellung eines Diodenrings.

Fig. 12(a) bis 12(d) zeigen in einer Draufsicht die einzelnen Stadien der letztgenannten Herstellungsmethode eines Diodenringes.

Fig. 13 zeigt in einem Querschnitt einen madifizierten Aufbau einer Dünnschichtdiode, die erfindungsgemäß hergestellt worden ist.

Bevor der Aufbau und das Herstellungsverfahren einer Dünnschichtdiode nach der Erfindung beschrieben werden soll, soll zunächst der typische Aufbau und ein Herstellungsverfahren, wie es im Stand der Technik bekannt vfar, erläutert werden. Die Figuren 1(a) und 1(b) zeigen in einer Draufsicht und in einem Querschnitt, der entlang den Linien A-A' genommen wurde, eine im Stand der Technik bekannte Dünnschichtdiode, die Teil einer Reihe von Dünnschichtdioden auf einem Substrat 10 darstellt. Diese Dünnschichtdiode besitzt eine untere Elektrode 2 und eine Halbleiterschicht 3, die zunächst nacheinander auf dem Substrat ausgebildet werden. Dann wird die Isolierschicht U · über diese Schichten gelegt. Ein Kontaktloch 16 wird dann in einem Bereich des Isolierfilmes ausgebildet, der die Oberfläche der Halbleiterschicht abdeckt, um einen Teil der Oberfläche freizulegen,und dann wird eine obere Elektrode 5 über die anderen Schichten gelegt, um den Diodenaufbau zu komplettieren. Wie dargestellt, ist die obere Elektrode über dem Kontaktloch 16 angeordnet, um so mit der Oberfläche der Halbleiterschicht 3 in Kontakt zu stehen. Gegenüber den Seitenflächen der Halbleiterschicht und

gegenüber der unteren Elektrode ist sie durch die Isolierschicht 4 getrennt. Zur Ausbildung des Kontaktloches 16 wird ein fotolithographisches Verfahren verwendet, so daß bezüglich der Positionierung dieser Löcher gegenüber der Halbleiterschicht sich einige fehlerhafte Abweichungen ergeben können. Dies ist in der Draufsicht und im Querschnitt in den Fig. 2(a) und 2(b) dargestellt, die die Beziehungen zwischen der Größe der Diodenstruktur und der Kontaktlochausrichtungstoleranz, die aufgrund des letztgenannten Positionierfehlers vorhanden sein muß, zeigt. Die notwendige Toleranz zur Ausrichtung der Kontaktlöcher ist durch das Bezugzeichen 8 angedeutet. Es ist klar, daß wenn diese gegebene Toleranz hinsichtlich der Ausrichtung der Kontaktlöcher ungenügend groß ist, d.h., wenn die Diodenstruktur nicht ausreichend groß ist (bezüglich der abgedeckten Substratfläche), dann 4cann die fehlerhafte Ausrichtung der Kontaktlöcher dazu führen, daß ein Teil der Seitenflächen der Halbleiterschicht 3 beim Eindringen der Kontaktlöcher diesem Prozeß mit ausgesetzt wird. Wenn daraufhin dann die obere Elektrode aufgebracht wird, kann es passieren, daß die innere Struktur der Diode kurzgeschlossen wird, das bedeutet, daß, wenn die Halbleiterschicht 3 einen aufeinanderfolgenden PIN-geschichteten Aufbau hat, die PIN-Schichten durch die obere Elektrode kurzgeschlossen werden, was zu einer fehlerhaften Wirkung der Diode führt oder zu Veränderungen der Diodenarbeitskennlinien.

Daher muß eine bestimmte Toleranz zur Ausrichtung der Kontaktlöcher geschaffen werden, die ungefähr gleich der Länge einer jeden Seite der Kontaktlöcher ist, vorausgesetzt, daß letztere, wie dargestellt, quadratisch sind. Die minimale erreichbare Größe eines solchen Kontaktloches ist z.Z. typischer-

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weise ungefähr 6 Mikronmeter, wodurch aufgrund des notwendigen Toleranzfaktors die minimale Herstellungsgröße der Diodenstruktur etwa 20 Mikronmeter/Quadrat beträgt. Aus diesem Grunde wird das öffnungsverhältnis der Anzeige aufgrund der relativ großen Anaeigeflächen, die die Dioden benötigen, reduziert, wenn derartige Dünnschichtdioden verwendet werden, und nichtlineare Widerstandselemente in einem Flüssigkeitskristall-Matrixanzeigefeld verwendet werden, in welchem die Anzeigeelemente sehr klein sein müssen.

Wenn dagegen ein Aufbau und ein Verfahren zur

Herstellung einer Dünnschichtdiode gemäß der Erfindung verwendet wird, ist es nicht mehr nötig, eine Toleranz zur Ausrichtung der Kontaktlöcher vorzusehen, wie sich aufgrund der im folgenden beschrie~ benen Ausführungsbeispiele ergeben wird. Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Beispiel einer Dünnschichtdiode, die erfindungsgemäß hergestellt worden ist. Diese Dünnschichtdiode .umfaßt einen Träger οά:·τ ein. Substrat 10, auf welchem die untere Elektrode 12 .ausgebildet ist. Sie umfaßt weiterhin eine Halbleiterschicht 14, die über der unteren Elektrode angeordnet ist.

Die Halbleiterschicht 14 ist aus amorphem Silikon und hat daher einen aufeinanderfolgenden PIN-geschichteten inneren Aufbau. Eine Isolierschicht 19 wird wie dargestellt aufgebracht, so daß sie die Seitenflächen der unteren Elektrode 12 und der Halbleiterschicht 14 (die sich in Längsrichtung der unteren Elektrode 12 erstreckt) von der oberen elektrode 18, die darauf ausgebildet ist, zu isolieren und um die untere Elektrode 12 gegenüber der oberen Elektrode 18 zu trennen, während die·

1 Oberfläche der Halbleiterschicht 14 im wesentlichen ganz freigelegt ist, um mit der oberen Elektrode 18 einen Kontakt herzustellen.

Der Herstellungsprozeß einer Diode mit einem solchen Aufbau wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4(a) bis Me) beschrieben. Zunächst wird eine Schicht aus metallischem Material auf einem optisch durchlässigen, elektrisch nicht leitenden TrägeriO ausgebildet, danach eine Halbleiterschicht, z.B. aus einem amorphen Silikon mit einem inneren PIN-geschichteten Aufbau, welche dann auf die metallische Schicht aufgebracht wird. Diese beiden Schichten werden gleichzeitig gestaltet, um so einen längliehen zweischichtigen Streifen zu bilden, der einen länglichen metallischen Streifen umfaßt, der als untere Elektrode 12 bezeichnet werden kann und mit einem genau entsprechenden Halbleiterschichtstreifen 14, der dadurch über der unteren Elektrode 12, wie in Fig. 1(a) dargestellt, ausgebildet ist.

Wie gezeigt, enthalten die äußeren Flächen dieses zweischichtigen Streifens die Seitenflächen 12a und 14a der unteren Elektrode 12 bzw. der Halbleiterschicht 14, und eine Oberfläche 14b der Halbleiterschicht 14. Danach wird eine dünne Schicht 19 aus einem isolierenden Material, wie z.B. SiO₂ über diesen zweischichtigen Streifen und die umgebende Fläche des Trägers 10 gelegt und es wird eine Schicht von photoempfindlichem, ätzresistenten Material über die Isolierschicht 19 gebracht. Auf die Rückfläche des Trägers 10 werden dann Lichtstrahlen 28 gestrahlt, wie das in Fig. 4<b) gezeigt ist. Die Abdeckschicht 26 wir^!d dadurch entwickelt, und die Bereiche der Abdeckschicht,

die nicht im vorausgehenden Schritt belichtet worden sind (das sind.die Bereiche, die die Oberfläche 14b der halbleitenden Schicht 14 abdeckt und die durch die halbleitende Schicht 14 und die untere Elektrode 12 vom Licht abgeschirmt sind) werden entfernt.

Danach werden alle Bereiche der Isolierschicht weggeätzt, die nicht durch das Abdeckmittel abgedeckt waren. Das Ätzen wird, bis auf eine Tiefe durchgeführt, die mindestens gleich der Dicke der Isolierschicht 19 ist. Auf diese Weise wird der Teil der Isolierschicht 19, die die Oberfläche I4b der halbleitenden Schicht 14 abdeckt, im wesentlichen ganz entfernt. Der daraus resultierende Aufbau ist in fig. 4(c) dargestellt und ergibt sich,'nachdem die verbleibenden Teile des Abdeckmaterials entfernt worden sind.

Es ist klar, daß durch dieses Vorgehen die Seitenflächen 12a, 14a der unteren Elektrode 12 und der Halbleiterschicht 14 durch die Abschnitte 20 der Isolierschicht 19 bedeckt bleiben·, während die Oberfläche 14b der halbleitenden Schicht 14 nun offen, d.h. nicht mehr durch die Isolierschicht 14 abgedeckt ist. Die Stellen und Flächen derjenigen Abschnitte der Isolierschicht 19, die jeweils aus dem zweischichtigen Streifen 15 entfernt werden und ■ die darauf belassen werden, um die Seitenflächen abzudecken, ergeben sich von selbst durch die Form des zweischichtigen Streifens 15 und werden nicht durch die Ätzmaske bestimmt. Daher wird die Breite des Bereichs der Halbleiterschicht 14, der von der Isolierschicht 19 nicht abgedeckt ist, exakt gleich der Breite des zweischichtigen Streifens 15 gemacht, was gleichzeitig auch der Breite der unteren Elektrode 12 entspricht. Danach wird eine zweite

metallische Schicht über die zunächst ausgebildeten Schichten gebracht und so angeordnet, daß sie die obere Elektrode 18 bildet, die ebenfalls die Form eines länglichen Streifens hat, der die Längser-Streckung der tieferen Elektrode 12 in einem rechten Winkel schneidet, d.h. senkrecht zur Richtung der unteren Elektrode 12, wie das in Fig. 4(d) gezeigt ist. Danach wird die Bearbeitung der Halbleiterschicht 14 und des Isolierfilms 19 durchgeführt, indem die obere Elektrode 18 als Maske verwendet wird, um somit alle Bereiche der Halbleiterschicht außer den Bereichen, die direkt zwischen den Überlappungszonen der unteren Elektrode und der oberen Elektrode 18 liegen, zu entfernen, d.h. es wird bis auf eine Tiefe geätzt, die mindestens der Tiefe der Halbleiterschicht 14 entspricht. Der erhaltene Aufbau der fertiggestellten Dünnschichtdiode ist in Fig. 4(e) gezeigt, wobei die Diode im Überschneidungsbereich zwischen der oberen Elektrode 18 und der unteren Elektrode 12 entstanden ist.

Eine derartige Diode braucht den minimal möglichen Betrag an Fläche.

Aus Obenstehendem ergibt sich, daß Abweichungen im Ätzmuster,durch welches die obere Elektrode 18 gebildet wird, absolut keinen Effekt auf die endgültig erhaltene Diodenstruktur haben, die unabhängig davon direkt zwischen den Überschneidungsflächen der oberen Elektrode 18 und der unteren Elektrode ausgebildet wird, wobei die Seitenflächen der Halbleiterschicht und der unteren Elektrode 12 bezüglich der oberen Elektrode 18 durch Teile der Isolierschicht völlig abgetrennt sind. Es haben daher Ausrichtungstoleranzen der Schablonen bzw. Masken keinen Einfluß auf die mögliche. Diodengröße, die

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allein durch die Breite der oberen Elektrode 18 und der unteren Elektrode 12 bestimmt ist. Diese Breite kann heutzutage bis zu 6 Mikrometern klein gemacht werden, so daß die Diode auf einer Trägerfläche von nur 6 Mikrometern im Quadrat verwirklicht werden kann. Als geeignetes Material für den Träger 10 kann Corning 7059 Borsilikatglas verwendet werden, während die obere Elektrode aus aufeinanderfolgenden Schichten aus InO., : Sn (ITO) und Cr gebildet werden kann. Die Halbleiterschicht 14 besteht aus einer Schicht aus amorphem Silikon, welches einen PIN-geschichteten Aufbau hat. Die Isolierschicht besteht aus SiOp, welche durch Plasma CVD aufgebracht wurde. Die obere Elektrode 18 besteht aus nacheinander aufgebrachten Cr und Al-Schichten.

Das Entfernen des Isoliersehichtteils von der Oberfläche der Halbleiterschicht 14 (Schritt 4(b) bis Mc), wie oben beschrieben), wird unter Verwendung einer oxidierenden Pufferfilmätzlösung durchgeführt.

Die Herstellung der Halbleiterschicht und der Isolierschicht in der Art, wie das. durch den Schritt 4(e) gezeigt ist, wird vorzugsweise mit Hilfe eines reaktiven lonenätzverfahrens (RIE) durchgeführt.

Das in Fig. 5 dargestellte Diagramm zeigt die Durchlaß- und die Sperrkennlinie jeweils mit den Nummern 30 bzw. 31 bezeichnet, einer Dünnschichtdiode, die nach der oben beschriebenen Herstellungsmethode gefertigt wurde. Dioden mit solchen Charakteristiken können als nichtlineare Widerstandselemente als Treiber von Anzeigeeleraenten in einem Flüssigkeitskristallmatriz e nanzeigefeld verwendet werden, d.h. sie stellen ein nichtlineares Widerstandselement dar, welches eine geeignete Schwellwertcharakteristik hat..

Wie oben ausgeführt, kann eine Dünnschichtdiode nach der vorliegenden Erfindung bis zu 6 Quadratmikronmeter klein verwirklicht werden. Bei Stand der Technik betrug die minimal erreichtbare Größe derartiger Dioden ungefähr 20 Quadratmikronmeter. Eine Diodenstruktur und die Herstellungsmethode nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht es daher, daß die von jeder Diode benötigte Fläche wesentlich reduziert werden kann, was auch zu einer wesentlichen Verminderung der internen Kapazität der Diode führt.

Im oben beschriebenen Herstellungsverfahren wird eine rückwärtige Belichtung des Substrates in Verbindung mit einer photoempfindlichen Ätzabdeckung angewandt, um die Fläche der Isolierschicht festzulegen, die von der Oberfläche der Halbleiterschicht entfernt werden soll. Wenn in diesem Stadium eine geeignet große Belichtungsstärke verwendet wird, kann zu einem gewissen Maße Streulicht auftreten, was, wie nun beschrieben werden wird, vorteilhafte Auswirkungen hat. Dieses Streulicht (siehe Fig. 6) führt dazu, daß ein kleiner Teil des Abdeckmaterials, welches den Rand der Oberfläche der Halbleiterschicht 14 leicht überdeckt, dem Lieht ausgesetzt wird, was zu einer nachfolgenden Entwicklung führt. Wenn die nichtbelichteten Abschnitte des Abdeckmaterials dann entfernt werden und das Ätzen der unbedeckten Flächen der Isolierschicht durchgeführt wird, führt dies zu einem in Fig. 6 dargestellten Ergebnis. Abschnitte 34 der Seitenbereiche 20 der Isolierschicht stehen über den Rand der Oberfläche 14b der Halbleiterschicht über, und stellen dabei sicher, daß die Seitenflächen der Halbleiterschicht 14 und die untere Elektrode 12 zuverlässig durch die Isolierschicht abgedeckt sind

und daher vollständig gegenüber der oberen Elektrode 18 isoliert sind. Dies ist unabhängig von Abweichungen in der Ätztiefe der Isolierschicht, Abweichungen in der Dicke der Isolierschicht, wenn diese zuerst aufgebracht wird, und Abweichungen in der Qualität der Isolierschicht 19 (wie sie z.B. durch Tieftemperatur, Anwachsen der SiOu-Sehicht entstehen), usw. sichergestellt. Dieses Abdecken der äußeren Randbereiche der Oberfläche 14b der Halbleiterschicht 14 hat keine wahrnehmbaren Auswirkungen auf die minimal erreichbare Größe der. Diode und stellt sicher, daß.die Diodenkennlinien exakt gleich sind.

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 7(a) bis 7(f) beschrieben. Die ersten beiden Schritte in diesem Prozeß, in denen der längliche zweischichtige Streifen 15 gebildet wird, der die untere Elektrode 12 mit einer sich darauf befindlichen Halbleiterschicht 14 umfaßt, und in denen die isolierende Schicht aus SiOp über diesen Schichten aufgebracht wird, mit dem sich daraus ergebenden Aufbau, wie er in den Fig. 7(a) und 7(b) dargestellt ist,, sind mit denen des anhand der Fig. 4(a) bis 4(e) beschriebenen Ausführungsbeispiels identisch. Es wird jedoch ein unterschiedliches Verfahren angewandt, um den die Oberfläche 14b der Halbleiter schicht 14 abdeckenden Teil der Isolierschicht zu entfernen. Wie in Fig. 7(c) dargestellt .ist, wird ein reaktives Ionenätzverfahren (RIE) verwendet. Dies deuten die Bezugszeichen 36 an. RIE wird auf die Isolierschicht 19 in einer anisotropen Weise angewandt, da es sich herausgestellt hat, daß damit ein schnelleres und gleichförmigeres

Ätzen möglich ist als es durch reaktives Ionenätzen, welches nur in einer Richtung durchgeführt wird, d.h. senkrecht zur Trägerebene möglich ist.

Das Ätzen wird bis zu einer ausreichenden Tiefe fortgesetzt, um den Abschnitt der Isolierschicht zu entfernen, der die Oberfläche 14b der Halbleiterschicht 14 des zweischichtigen Streifens 15 abdeckt. Das dadurch erhaltene Ergebnis ist in Fig. 7(d) dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Seitenflächen 14a, 12a der Halbleiterschicht 14 und der unteren Elektrode 12 jeweils vollständig durch Isolierschichtbereiche 20 abgedeckt sind, und daß die Oberfläche 14b der Halbleiterschicht 14

,g freiliegt. Daraus ergibt sich auch, daß die Stellen und die Ausdehnungen dieser freiliegenden Oberfläche 14b und der Isolierschichtabschnitte, die die Seitenflächen 14a, 12a der Halbleiterschicht und der unteren Elektrode 12 abdecken, von vorn-

„₀ herein selbstdefinierend festgelegt sind, nämlich durch die Form des ursprünglichen zweischichtigen Streifens 15 und der Dauer des nachfolgenden Ätzprozesse, nicht dagegen durch das Ätzmaskenmuster.

_,. Danach wird, wie bei dem anhand von Fig. 4(a) bis 4(e) beschriebenen Ausführungsbeispiel eine zweite metallische Schicht 14 über die zunächst ausgebildeten Schichten gelegt, und so aufgeätzt,. daß sie eine obere Elektrode 18 bildet, die ein

schmaler länglicher Metallstreifen ist, der so an-30

geordnet ist, daß er die untere Elektrode 12 im wesentlichen senkrecht überkreuzt. Das Ätzen der nichtbenötigten Abschnitte der Halbleiterschicht 14, die sich auf jeder Seite der oberen Elektrode erstrecken, wird dann durchgeführt, um diese Bereiche 35

zu entfernen, wobei die obere Elektrode 18 als Maske dient. Somit umfaßt der endgültig erhaltene Diodenaufbau, wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel einen Abschnitt einer Halbleiterschicht 14, der zwischen den Überschneidungsflächen der unteren Elektrode 12 und der oberen Elektrode'18 eingebettet ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens haben ebenso wie bei dem zuvor geschilderten AusfUhrungsbeispiel Justierfehler bei der Herstellung der zweischichtigen Streifen und der oberen Elektrode 18, die durch ein Schablonenverfahren ausgebildet werden, keinen Einfluß auf den Aufbau und die Arbeitskennlinien der fer-. tiggestellten Diode, da die Diode in dem Überschneidungsbereich zwischen der oberen und der unteren Elektrode ausgebildet ist.

Fig. 8 'zeigt den Schaltplan eines Diodenrings, der als nichtlineares Widerstandselement verwendet werden kann, um als Treiber für ein Anzeigeelement eines Flüssigkeitskristallmatrix-Anzeigefeldes verwendet zu werden. Dieser Diodenring besteht einfach aus zwei Dioden 44 und 46, die mit entgegengesetzten Polaritäten parallelgeschaltet sind, um ein Zweipolelement zu bilden.

In den Fig. 9(a) und 9(b) ist in einer Draufsicht und in einem Querschnitt (entlang der Linie A-A" in Fig. 9(a)) ein Verfahren nach dem Stand der Technik beschrieben, mit dem so ein Diodenring unter Verwendung von Dünnschichtdioden gebildet wird. Jede Dünnfilmdiode ist in der Art konstruiert, wie dies hier unter Bezug auf die Fig. Ka) und 1(b)

bereits beschrieben worden ist. Es sind entsprechende Bezugszeichen verwendet worden. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient die untere Elektrode 2 jeder Diode als ein Pol des Diodenringes, d.h. als einer -der Pole 48, 50, die in Fig. 8 dargestellt sind, während die oberen Elektroden 5 der Dioden jeweils mit der unteren Elektrode der gegenüberliegenden Diode verbunden sind.

Ein solcher Aufbau hat die bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 1(a) und 1(b) oben erwähnten Nachteile, d.h., daß aufgrund der bereitzustellenden Ausrichtungstoleranz für die Kontaktlöcher die Trägerfläche, die von jeder Diode benötigt wird, derart groß gemacht werden muß, daß sie wesentlich größer ist als eigentlich zur Erzeugung der Diodenfunktion notwendig ist. Das bedeutet, daß ein Teil der Isolierschicht 4 zwischen der Oberfläche der Halbleiterschicht 3 und der oberen Elektrode eingebettet liegt, und zwar um das Kontaktloch 16 und daß der Bereich der Halbleiterschicht 3, der unterhalb diesem letztgenannten Isolierschichtbereich liegt, bezüglich der Diodenfunktion unwirksam ist, d.h. nur der Bereich der Halbleiterschicht, der zwischen dem Kontaktloch und der ¹^n:- teren Elektrode 2 liegt, wirkt als Diode. Der nicht wirksame Halbleiterschichtabschnitt führt zur Reduzierung des Anzeigeöffnungsanteils, wenn solche Diodenringe auf einem Flüssigkeitskristallmatrixanzeigefeld ausgebildet werden. Mit einer Diode, die gemäß der Erfindung hergestellt ist, wie oben beschrieben, ist es jedoch möglich, alle nicht benötigten Abschnitte der Halbleiterschicht zu entfernen, so daß sichergestellt ist, daß der minimalst mögliche Betrag der Trägerfläche

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jeder Diode zur Verfugung steht.

Es ist klar, daß ein Dünnschichtdiodenaufbau, wie er mit den obenbeschriebenen Verfahren unter Bezug auf Fig. 4(a) bis (e) und Fig. 7(a) bis (f) hergestellt wird, in einfacher Weise verwendet werden kann, um Diodenringe zu gestalten. Das bedeutet, daß ein dicht nebeneinanderliegendes zweischichtiges Streifenpaar 15 gebildet werden kann und daß die Herstellung so vorgenommen werden kann, daß, nachdem •die oberen Elektroden aufgebracht worden sind, ein weiterer Herstellungsschritt ausgeführt wird,.um die oberen und unteren Elektroden der angrenzenden Dioden miteinander-- zu verbinden, damit diese einen Diodenring bilden. Um dies zu erreichen, ist es nicht notwendig, Kontaktlöcher auszubilden, wie das bei dem anhand der Fig. 9(a) und 9(b) beschriebenen Aufbau nach dem Stand der Technik notwendig ist. Es ist natürlich auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren so abzuändern, daß eine noch einfachere Erzeugung von Diodenringen möglich ist. Dies- wird im folgenden unter Bezug auf die Fig. TQ, 11 und 12 beschrieben.

Fig. 10 zeigt in einer Draufsicht fitzmaskenrauster, die nacheinander bei diesem Verfahren verwendet werden, während die Fig. 11.(a) bis 11(f) Querschnitte entlang den Linien A-A'-A" der Fig. 10 zeigen,, um die aufeinanderfolgenden Schritte im Herstellungsprozeß zu erläutern. Die Fig. 12(a) bis 12(d) zeigen Draufsichten, um ebenfalls die einzelnen Schritte zu erläutern. In einem ersten Herstellungsschritt wird das in Fig. 10 gezeigte Raster 70 verwendet, um ein nebeneinanderliegendes zweischichtiges Streifenpaar einzuätzen, wobei jed.er Streifen eine

untere Elektrode und eine Halbleiterschicht umfaßt, die mit 12a, 14a, 12b, 14b jeweils für den linken und rechten Streifen , der in den Diagrammen gezeigt ist, zu bezeichnen. Eine Stzabdeckschicht 76a, 76b bleibt als oberste Schicht auf jedem Streifen übrig. Diese Abdeckschicht ist auch im nächsten Schritt vorhanden, in dem eine Schicht aus isolierendem Material aufgebracht wird, wie das in Fig. 11(b) dargestellt ist, um diesen Her-Stellungsschritt zu vereinfachen. Danach werden die Abdeckschichten und die Abschnitte der Isolierfilmschicht, die die Oberfläche der Halbleiterschichtabschnitte 14a und 14b abdecken, beseitigt, so daß ein Aufbau entsteht, wie er in den Fig. 11(c) und 12(b) dargestellt ist. Die Seitenflächen der Isolierfilmschichten und der unteren Elektroden sind dabei durch Isolierfilmabschnitte 20, wie das in den vorangehenden Ausführungsbeispielen gezeigt ist, abgedeckt. Unter Verwendung von Stzrastern, die in Fig. 10 mit dem Bezugszeichen 72 versehen sind, wird dann die weitere Herstellung vorgenommen, wobei alle Teile der Halbleiterschicht, die außerhalb der leicht verlängerten rechteckigen Abschnitte I4a^f und 14b¹ liegen, werden beseitigt, was in den Fig.11(d) und 12(c) dargestellt ist. Die Seitenflächen dieser Abschnitte 14a' und 14b' in Längsrichtung der unteren Elektroden bleiben dabei durch den entsprechenden Isolierfilmabschnitt 20 bedeckt.

Danach wird eine auf die zunächst ausgebildeten Schichten aufgebrachte Metallschicht ausgebildet und die Elektroden 18a und 18b werden unter Verwendung von Ätzrastern 74 in Fig. 10 ausgebildet. Wie in Fig. 12(d) dargestellt ist umfaßt jede obere Elektrode 18a, 18b einen länglichen Streifen.

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Die Elektrode I8a liegt über dem Halbleiterschichtabschnitt 14a¹ und über der unteren Elektrode 12b, während die obere Elektrode I8b so angeordnet ist, daß sie über dem Halbleiterschichtbereich 14b¹ und der unteren Elektrode 12a zu liegen kommt. Auf diese Art und Weise wird eine erste Dünnschichtdiode im Überschneidungsbereich zwischen der unteren Elektrode 12a und der oberen Elektrode i8a ausgebildet, während eine zweite Dünnschichtdiode im überschneidungsbereich zwischen der unteren Elektrode 12b und der oberen Elektrode i8b entsteht. Diese dioden sind in der Art eines Diodenringes miteinander verbunden. Die obere Elektrode I8a und die untere elektrode 12a können, wie das Jn Fig. 12(d) gez.eigt ist, verlängert werden, so daß sie als Anschlußkontakte für den Diodenring dienen.

Dieser Aufbau und das Herstellungsverfahren für diese Dioden unterscheiden sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, daß die Halbleiterschichtabschnitte 14a' und I4b^f, die als Dioden eingesetzt werden, vor der Ausbildung.der oberen Elektroden 18a, I8b erzeugt werden. Es ist erforderlich, jeden dieser Halbleiterschichtabschnitte 14a¹, 14b' etwas länger als die Breite der oberen Elektroden zu machen. Dies deshalb, damit eine gewisse Toleranz bei der Anordnung der Muster in Längsrichtung der unteren Elektrode erhalten wird, zur Erzeugung der oberen Elektroden I8a, 18b.

Es soll jedoch beachtet werden, daß die daraus resultierenden kleinen Bereiche einer nicht benötigten Halbleiterschicht, die auf jeder Seite der oberen Elektroden i8a, 18b in diesem Falle übrig bleiben, d.h. die sich in Längsrichtung der unteren Elektroden 12a und 12b .erstrecken, nicht zu. einem

Ansteigen der von jeder Diode benötigten Trägerfläche im Vergleich mit den Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Dioden, wie sie oben beschrieben worden sind, führt. Daher ist es möglich, auch mit diesem Verfahren zur Herstellung von Dünnschichtdioden und bei gleichzeitiger Verbindung der Diodenelektroden, damit diese einen Diodenring bilden können, dieselben Vorteile hinsichtlich der Kleinheit der Dioden zu erhalten, so daß auch kleine innere Kapazitäten erhalten werden, wie das schon oben unter Bezug auf die zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiele erwähnt wurde. Es wäre natürlich auch möglich, wenn dies gewünscht ist, einen weiteren Ätzschritt vorzunehmen, bei dem dann die oberen Elektroden 18a und 18b als Masken dienen können, um den kleinen oben beschriebenen überstehenden Bereich der Halbleiterschicht zu entfernen.

Bei den obenbeschriebenen Ausführungsbeispielen berühren die oberen und unteren Elektroden der Dioden jeweils die obere und untere Fläche der Halbleiterschicht direkt, d.h. die untere Elektrode berührt z.B. die N-dotierte Schicht und die obere Elektrode kontaktiert die P-dotierte Schicht, der PIN-Halbleiterschicht. Es ist jedoch auch möglich, Zwischenschichten zwischen der oberen Elektrode und der unteren Elektrode und der Halbleiterschicht einzubringen, wie das in dem .in Fig. 13 dargestellten Querschnitt gezeigt ist. Dort sind jeweils Zwischenschichten 96 und 98 zwischen der oberen Elektrode 18 und dem P-dotierten Bereich der Halbleiterschicht 19 und zwischen der unteren Elektrode 12 und dem N-dotierten Bereich der Halbleiterschicht vorgesehen. Diese Zwischenschichten können verschiedenartig ausgebildet sein und ver-

schiedene Funktionen haben. Sie können z.B. einen verbesserten Kontakt zwischen den oberen und unteren Elektroden und der Halbleiterschicht herstellen, können die Halbleiterschicht gegen einfallendes Licht schützen usw. Die Zwischenschichten können zwischen der Halbleiterschicht und zwischen den oberen als auch unteren Elektroden vorgesehen sein, oder aber auch nur bei einer der Elektroden. Geeignete Materialien für derartige Zwischenschichten schließen Cr, Al, Mo usw. ein.

Aus Vorstehendem wird deutlich, daß der Aufbau und das Herstellungsverfahren einer Dünnschichtdiode nach der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit schafft, derartige Dioden mit einer ganz beträchtlich verringerten Größe herzustellen, als dies bisher im Stand der Technik der Fall war, so daß die Verwendung solcher Dioden (in der Art von Diodenringen) als nichtlineare Widerstandselemente gerade

2Q in Flüssigkristallmatrixanzeigefeldern mit hoher Anzeigeelementendichte als Treiber für die Anzeige- · elemente beträchtlich vereinfacht wird.

Vorstehend wurde das erfindungsgemäße Verfahren als Herstellungsverfahren für einzelne Dioden und einzelne Diodenringelemente beschrieben. Es ist jedoch klar, daß in der Praxis dieses V-erfahren angewandt werden kann, um gleichzeitig eine große Anzahl von Elementen, die auf einem Substrat in Reihen angeordnet sind, auszubilden. Die vorstehende Beschreibung wurde nur auf einzelne Elemente aus Gründen der Einfachheit beschränkt.

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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, ist klar, daß vielerlei Modifikationen und Abänderungen der Ausführungsbeispiele durchgeführt werden können, die innerhalb der nachfolgenden Ansprüche liegen. Die vorliegende Beschreibung soll daher lediglich in einem beschreibenden und nicht in einem einengenden Sinne verstanden werden.

Claims

Patentansprüche

'M Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichtdiode, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(a) Ausbildung einer, ersten Metallschicht auf einem elektrisch isolierenden Träger,

(b) Ausbildung einer Schicht aus halbleitendem · · Material, welche eine aufeinanderfolgend ge~ schichtete PIN-interne Struktur hat, auf dieser ersten Metallschicht,

(c) gleichzeitiges Bearbeiten der ersten Metallschicht und der Halbleiterschicht, in der Art, daß diese einen länglichen zweischichtigen Streifen bilden, mit einem länglichen metallischen Streifen, der eine untere Elektrode bildet, und aus dieser

ersten Metallschicht gebildet ist und mit einem länglichen Abschnitt der Halbleiterschicht, der auf dieser unteren Elektrode ausgebildet ist, wobei die Außenfläche dieses zweischichtigen Streifens eine Oberfläche besitzt, die von dem länglichen Halbleiterabschnitt gebildet wird und Seitenflächen, die von dem länglichen Halbleiterschichtabschnitt und der unteren Elektrode gebildet werden,

(d) Ausbildung einer Schicht aus isolierendem Material über diesem Zweischichtstreifen, die die Oberflächenbereiche dieses Substrates umgeben,

(e) Entfernen der Isolierschicht von der oberen Fläche des länglichen Halbleiterschichtabschnittes, während die seitlichen Flächen des länglichen Halbleiterschichtbereiches und der unteren Elektrode von der Isolierschicht abgedeckt bleiben und

(f) Ausbildung einer zweiten Metallschicht über den zunächst ausgebildeten Schichten und Bearbeitung dieser zweiten Metallschicht in der Art, daß diese eine obere Elektrode bildet, welche einen länglichen Streifen umfaßt, der so verläuft, daß er einen Teil der oberen Fläche des länglichen Halbleiterschichtabschnittes überschneidet und abdeckt, wobei die Dünnschichtdiode dadurch durch einen Bereich der Halbleiterschicht gebildet wird, der zwischen den sich gegenseitig überdeckenden, entgegengesetzten Bereiche der oberen und unteren Elektrode eingebettet ist und durch die sich gegenseitig überlappenden entgegengesetzten Elektrodenbereiche.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in einem auf den Schritt (f) der Ausbildung der oberen Elektrode folgenden weiteren Schritt alle Bereiche des längliehen Halbleiterschichtbereiches weggeä.tzt werden, die außerhalb dem Bereich liegen, der direkt unter der zweiten Elektrode liegt, wobei die zweite Elektrode als Maske für den Stzprozeß verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in einem auf den Schritt (f) der Ausbildung der oberen Elektrode folgenden weiteren Schritt der längliche Halbleiter-Schichtbereich so abgeätzt wird, daß ein verkürzter Abschnitt daraus mit einer bestimmten Länge gemessen in Längsrichtung der unteren Elektrode gebildet wird, wobei die Isolierschicht belassen wird, um die Seitenflächen des verkürzten Halbleiterschichtbereiches abzudecken und in welchem die obere Elektrode während des Schrittes (f)so aufgebracht wird, daß sie über der oberen Fläche des verkürzten Halbleiterschichtbereiches liegt, während sie von den Seitenflächen und dem darunterliegenden Teil der unteren Elektrode durch die Isolierschicht getrennt ist, und wobei die Länge dieses verkürzten Halbleiterschichtbereiches auf einen Wert festgelegt wird, der mindestens gleich der Breite der oberen Elektrode plus einem Ausrichtungstoleranzwert für die Herstellung der oberen Elektrode gewählt wird.
U. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Wegätzen der Halbleiterschicht mit einem anisotropen, reaktiven Ionenstrahl durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem optisch durchsichtigen Material gebildet ist und daß der Schritt (e) der Entfernung der Isolierschichtabschnitte folgende Schritte umfaßt:

Ausbildung einer Schicht aus fotoempfindlichem Ätzwiderstandmaterial über der Isolierschicht, Belichtung der Fläche des Trägers, die derjenigen Fläche gegenüberliegt, auf welcher die Isolierschicht ausgebildet ist,

Entwickeln der ätzresistenten Schicht und Durchführen des Ätzens, um die Bereiche der ätzresistenten Schicht zu entfernen, die oberhalb der Isolierschicht über dem verlängerten HaIbleiterschichtbereich liegen, welche nicht belichtet wurden und

Entfernen eines entsprechenden Bereiches der Isolierschicht, der auf der oberen Fläche des verlängerten Halbleiterschichtbereiches liegt. 25
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e~ kennzeichnet , daß der Schritt (e) des Entfernens der Isolierschichtbereiche von der oberen Fläche des verlängerten Halbleiterschichtabschnittes durch Abätzen dieser Isolierschicht mit Hilfe reaktiver Ionenstrahlen durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet , daß die Ausbildung der ersten Metallschicht und der halbleitenden Schicht · durch photolithographisches Ätzen durchgeführt wird, wobei ein ätzresistentes Material auf der oberen Fläche des. verlängerten Halblei.terschichtabschnittes bis zur Fertigstellung des Ausbildungsschrittes verbleibt und wobei weiterhin die Isolierschicht, die gemäß, dem Schritt (d) des Anspruchs 1 ausgebildet wird, über dieser Abdeckschicht ausgebildet wird und wobei die Abdeckschicht nach dem Entfernen der Isolierschicht über der oberen Fläche der Halbleiterschicht im Schritt Ce) des Anspruchs 1 entfernt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Halbleitermaterial amorphes Silikon verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierschicht umfaßt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die untere Elektrode nacheinander aufgebrachte Schichten aus InO-.: Sn und Cr umfaßt, und daß die obere Elektrode aufeinanderfolgende Schichten aus Cr und Al umfaßt.
11. Dünnschichtdiodenstruktur, gekennzeichnet durch eine untere Elektrode (12), welche einen länglichen Streifen aus metallischem Material umfaßt, der auf einem elektrisch isolieren den Träger (10) angeordnet ist, durch eine Schicht

(14) aus amorphem Silikon, welches einen nacheinan-

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der folgend geschichteten PIN-Aufbau im Inneren hat, die auf der unteren Elektrode (12) ausgebildet ist, wobei die Breite dieser amorphen Silikonschicht (14) im wesentlichen der Breite der unteren Elektrode (12) 5. entspricht, durch Abschnitte einer Isolierschicht (6), die angeordnet ist, um die Seitenflächen der amorphen Silikonschicht (14) und der unteren Elektro« de (12) abzudecken, welche sich in Längsrichtung der unteren Elektrode (12) erstrecken und durch eine obere Elektrode (18), die einen länglichen Streifen aus metallischem Material umfaßt, der so angeordnet ist, daß er die Längsrichtung· der unteren elektrode (12) senkrecht überschneidet und der im wesentlichen die obere Fläche der amorphen Silikonschicht (14) abdeckt und berührt, und der von den Seitenflächen der unteren Elektrode (12) und der amorphen Silikonschicht (14) durch diesen Isolierschichtteil abgetrennt ist.
12. Dünnschichtdiode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der amorphen Silikonschicht (14) und mindestens einem der oberen und unteren Elektrode (18, 12) eine Zwischenschicht (96,98) angeordnet sind.
13. Dünnschichtdiode nach Anspruch 12, dadurch geken zeichnet, daß die Zwischenschicht (96,98) aus mindestens einem Element der Gruppe, die Cr, Al und Mo umfaßt, gebildet ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Diodenringelementes, welches aus zwei Dünnschichtdioden gebildet wird, die mit entgegengesetzten Leitfähigkeitsrichtungen parallelgeschaltet sind, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

(a) Ausbildung einer ersten Metallschicht auf einem elektrisch isolierenden Träger;

(b) Ausbildung einer Schicht aus halbleitendem Material, mit einem internen, aufeinanderfolgenden geschichteten PIN-Aufbau auf dieser ersten Metallschicht;

(c) gleichzeitige Bearbeitung der ersten Metallschicht und der Halbleiterschicht so, daß diese einen ersten und einen zweiten länglichen zweischichtigen Streifen bilden, wobei jeder einen im wesentlichen geraden, länglichen Metallstreifen umfaßt, der eine untere Elektode bildet, die aus dieser ersten Metallschicht besteht und wobei ein länglicher Bereich der Halbleiterschicht auf dieser unteren Elektrode gebildet wird und wobei die äußere Fläche jedes der zweischichtigen Streifen dabei eine obere Fläche, die von dem länglichen Halbleiterschichttereich gebildet wird, umfaßt, sowie Seitenflächen, die von dem länglichen Halbleiterschichtbereich und der unteren Elektrode der Streifen . gebildet werden, wobei die beiden zweischichtigen Streifen nebeneinander und parallel zueinander angeordnet sind,

(d) Ausbildung einer Schicht aus isolierendem Material über den zweischichtigen Streifen, die die Oberflächenbereiche des Trägers umgeben, (e) Anwendung eines Ätzverfahrens, um die Isolierschicht von den oberen Flächen der länglichen Halbleiterschichtbereiche zu entfernen, während die Seitenflächen der länglichen Halbleiterschichtbereiche und der unteren Elektroden durch die Isolierschicht abgedeckt bleiben,

(f) Anwendung eines Stzverfahrens auf diesen ersten verlängerten Halbleiterschichtbereich, um Teile davon zu entfernen, die sich in Längsrichtung auf beiden Seiten eines ersten, verkürzten HaIbleiterschichtbereiches von vorbestimmter Länge, gemessen in Längserstreckungsrichtung, erstrecken, um dadurch freigelegte Abschnitte der entsprechenden tieferen Elektrode auf jeder Seite des ersten, rechteckigen Halbleiterschichtbereiches zu erhalten und Anwendung eines Ätzverfahrens auf diesen zweiten, verlängerten Ha.lble.iterschichtbereich, von diesem Bereiche zu entfernen, die sich in seiner Längsrichtung auf beiden Seiten von einem zweiten verkürzten Halbleiterschichtabschnitt erstrecken, der gleiche Länge wie der erste rechteckige Halbleiterschichtabschnitt hat und. um somit einen freigelegten Bereich der entsprechenden tieferen Elektrode auf jeder Seite des zweiten, verkürzten Halbleiterschichtbereiches zu erhalten, wobei die ersten und die zweiten verkürzten Halbleiterschichtbereiche gegenseitig bezüglich der Längserstreckungsrichtung um einen Betrag versetzt sind, der mindestens, gleich ihrer vorbestimmten Länge ist,

(g) Ausbildung einer zweiten Schicht aus metallischem

Material über den verkürzten Halbleiterschicht-' bereichen, die die Isolierschichtflächen und freigelegte Bereiche der unteren Elektrode umgibt,

(h) Bearbeitung der zweiten Metallschicht in der Art, daß sie ein zweites Elektrodenpaar bildet, wobei jede Elektrode im wesentlichen eine gerade längliche Form hat und eine Breite, die kleiner als die vorbestimmte Länge der verkürzten Halb-

leiterschichtbereiche ist, wobei die Breite um einen Betrag kleiner ist, der mindestens einem Justiertoleranzwert für den Herstellungsprozeß entspricht, damit eine Toleranz entlang der Längserstreckungsrichtung der unteren Elektroden erhalten wird und wobei die Elektroden so ausgerichtet werden können, daß sie die Längsrichtung der unteren Elektroden im wesentlichen senkrecht überschneiden, wobei eine erste der oberen Elektroden so angeordnet ist, daß sie über dem ersten, verkürzten Halbleiterschichtbereich und einem freigelegten Abschnitt der unteren Elektrode des zweiten verkürzten Halbleiterschichtbereiches liegt, um mit dieser eine elektrische Verbindung herzustellen und wobei die zweite der oberen Elektroden so angeordnet ist, daß sie über dem zweiten verkürzten Halbleiterschichtbereich und einem freigelegten Bereich der unteren Elektrode des ersten, verkürzten Halbleiterschichtabschnittes liegt, um mit diesem eine elektrische Verbindung herzustellen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß als Halbleitematerial amorphes Silikon verwendet wird.