JP2738439B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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- JP2738439B2 JP2738439B2 JP4537989A JP4537989A JP2738439B2 JP 2738439 B2 JP2738439 B2 JP 2738439B2 JP 4537989 A JP4537989 A JP 4537989A JP 4537989 A JP4537989 A JP 4537989A JP 2738439 B2 JP2738439 B2 JP 2738439B2
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- Japan
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- metal
- insulator
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- liquid crystal
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示装置に設置されるスイッチング素
子のうち、金属−絶縁体−金属の３層構造からなる素子
（Metal−Insulator−Metal、以下MIM素子と呼ぶ）の製
造方法に関するものである。
子のうち、金属−絶縁体−金属の３層構造からなる素子
（Metal−Insulator−Metal、以下MIM素子と呼ぶ）の製
造方法に関するものである。
MIM素子は、印加電圧が低い場合には高抵抗、印加電
圧が高い場合には低抵抗となる電気的特性を有し、ガラ
ス基板上にも容易に形成できるため、液晶表示装置のス
イッチング素子として利用することが提案され実用化さ
れている。従来例におけるこのMIM素子の製造方法を第
３図を用いて説明する。
圧が高い場合には低抵抗となる電気的特性を有し、ガラ
ス基板上にも容易に形成できるため、液晶表示装置のス
イッチング素子として利用することが提案され実用化さ
れている。従来例におけるこのMIM素子の製造方法を第
３図を用いて説明する。
まず第３図（ａ）に示すように、ガラス基板１上の全
面に第１の金属２を形成する。その後全面に感光性樹脂
（図示せず）を形成し、ホトマスクを用いて露光、現像
を行ないこの感光性樹脂をパターニングし、このパター
ニングした感光性樹脂をエッチングマスクにして第１の
金属２をエッチングする、いわゆるフォトエッチングに
より第１の金属２をパターニングする。
面に第１の金属２を形成する。その後全面に感光性樹脂
（図示せず）を形成し、ホトマスクを用いて露光、現像
を行ないこの感光性樹脂をパターニングし、このパター
ニングした感光性樹脂をエッチングマスクにして第１の
金属２をエッチングする、いわゆるフォトエッチングに
より第１の金属２をパターニングする。
次に第３図（ｂ）に示すように、この第１の金属２上
に陽極酸化法や熱酸化法等を用いて絶縁体３を形成す
る。
に陽極酸化法や熱酸化法等を用いて絶縁体３を形成す
る。
その後第３図（ｃ）に示すように、ガラス基板１上の
全面に第２の金属４として透明導電膜を形成し、フォト
エッチングを用いてこの透明導電膜を透明画素電極５の
形状にパターニングして、MIM素子を製造している。
（特開昭57−196290号公報） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら前述した製造方法によるMIM素子の構造
において、第２の金属４が透明画素電極５に置き換えら
れるため、例えば透明画素電極５としてITO（In2O3・Sn
O2）を用いた場合には、このMIM素子の第１の金属２と
の仕事関数の差が大きくなるため、第４図のMIM素子の
電圧−電流特性を示すグラフにおける破線９に示すよう
に、印加電圧と電流値の絶対値との関係が、印加電圧の
正負に対して非対称になり、液晶を駆動するに当たって
は非常に複雑な駆動方法を必要とするという欠点を有し
ている。
全面に第２の金属４として透明導電膜を形成し、フォト
エッチングを用いてこの透明導電膜を透明画素電極５の
形状にパターニングして、MIM素子を製造している。
（特開昭57−196290号公報） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら前述した製造方法によるMIM素子の構造
において、第２の金属４が透明画素電極５に置き換えら
れるため、例えば透明画素電極５としてITO（In2O3・Sn
O2）を用いた場合には、このMIM素子の第１の金属２と
の仕事関数の差が大きくなるため、第４図のMIM素子の
電圧−電流特性を示すグラフにおける破線９に示すよう
に、印加電圧と電流値の絶対値との関係が、印加電圧の
正負に対して非対称になり、液晶を駆動するに当たって
は非常に複雑な駆動方法を必要とするという欠点を有し
ている。
本発明の目的は、前述したような課題を解決して、電
流値の絶対値が印加電圧の正負に対して対称な特性を示
し、かつ非常に簡易なMIM素子の製造方法を提供するも
のである。
流値の絶対値が印加電圧の正負に対して対称な特性を示
し、かつ非常に簡易なMIM素子の製造方法を提供するも
のである。
上記目的を達成するために、本発明はメッキ法を用い
る事により第１の金属上の絶縁体表面にのみ選択的に金
属薄膜を形成できる事に着目し、印加電圧の正負に対し
て電流値の絶対値が対称となるようなMIM素子を非常に
簡易に製造することを特徴とする。
る事により第１の金属上の絶縁体表面にのみ選択的に金
属薄膜を形成できる事に着目し、印加電圧の正負に対し
て電流値の絶対値が対称となるようなMIM素子を非常に
簡易に製造することを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明の一実施例におけるMIM素子の製造方
法を工程順に示す断面図であり、第２図は本発明のMIM
素子を示す平面図である。以下第１図および第２図を交
互に参照して説明する。
法を工程順に示す断面図であり、第２図は本発明のMIM
素子を示す平面図である。以下第１図および第２図を交
互に参照して説明する。
まず第１図（ａ）に示すように、第１の金属２として
ガラス基板１上の全面にスパッタリング法や蒸着法等を
用いてタンタル（Ta）を100nm〜500nmの厚さで形成す
る。その後、フォトエッチング法を用いてこのタンタル
のパターニングを行なって第１の金属２を形成する。こ
の第１の金属２の平面パターン形状は第２図の実線６で
示す。
ガラス基板１上の全面にスパッタリング法や蒸着法等を
用いてタンタル（Ta）を100nm〜500nmの厚さで形成す
る。その後、フォトエッチング法を用いてこのタンタル
のパターニングを行なって第１の金属２を形成する。こ
の第１の金属２の平面パターン形状は第２図の実線６で
示す。
その後第１図（ｂ）に示すように絶縁体３を得るため
に、第１の金属であるタンタルを、0.5g/〜50g/の
クエン酸溶液中における陽極酸化法を行なう。あるいは
この陽極酸化法の代わりに、温度200℃〜450℃の酸素雰
囲気中で熱処理するいわゆる熱酸化法を行なうことによ
り絶縁体３を形成する。陽極酸化あるいは熱酸化にて形
成する絶縁体３としての酸化タンタルは5nm〜100nmの厚
さで形成する。陽極酸化法や熱酸化法の代りにスパッタ
リング法や蒸着法や化学気相成長法等を用いて酸化タン
タル、酸化硅素、窒化硅素等を5nm〜100nm全面に形成し
てもよい。
に、第１の金属であるタンタルを、0.5g/〜50g/の
クエン酸溶液中における陽極酸化法を行なう。あるいは
この陽極酸化法の代わりに、温度200℃〜450℃の酸素雰
囲気中で熱処理するいわゆる熱酸化法を行なうことによ
り絶縁体３を形成する。陽極酸化あるいは熱酸化にて形
成する絶縁体３としての酸化タンタルは5nm〜100nmの厚
さで形成する。陽極酸化法や熱酸化法の代りにスパッタ
リング法や蒸着法や化学気相成長法等を用いて酸化タン
タル、酸化硅素、窒化硅素等を5nm〜100nm全面に形成し
てもよい。
その後第１図（ｃ）に示すように、絶縁体３表面に第
２の金属４を形成するために、無水クロム酸100g/〜4
00g/、硫酸1g/〜4g/、液温50℃〜60℃、陰極電流
密度10A/dm2〜100A/dm2によるいわゆるサージェント浴
によりクロムを10nm〜100nmの厚さで第１の金属２上の
全面に絶縁体３を介して形成する。
２の金属４を形成するために、無水クロム酸100g/〜4
00g/、硫酸1g/〜4g/、液温50℃〜60℃、陰極電流
密度10A/dm2〜100A/dm2によるいわゆるサージェント浴
によりクロムを10nm〜100nmの厚さで第１の金属２上の
全面に絶縁体３を介して形成する。
その後透明画素電極５を形成するために、透明導電膜
として例えばITOを50nm〜500nmの膜厚で、スパッタリン
グ法や蒸着法等を用いて形成し、フォトエッチング法に
よりパターニングする。この透明画素電極５の平面パタ
ーン形状は、第２図の破線７で示す。最後にこの透明画
素電極５のフォトエッチングに用いた感光性樹脂を使
い、硝酸第二セリウム・アンモニウム150g/〜200g/
、過塩素酸80g/〜90g/の溶液を用いて、透明画素
電極５に覆われてない領域の第２の金属４であるクロム
を取り除く。すなわち第２図に示す第１の金属２と、透
明画素電極５の交差部以外の第２の金属４を除去するこ
とにより、MIM素子を得る。
として例えばITOを50nm〜500nmの膜厚で、スパッタリン
グ法や蒸着法等を用いて形成し、フォトエッチング法に
よりパターニングする。この透明画素電極５の平面パタ
ーン形状は、第２図の破線７で示す。最後にこの透明画
素電極５のフォトエッチングに用いた感光性樹脂を使
い、硝酸第二セリウム・アンモニウム150g/〜200g/
、過塩素酸80g/〜90g/の溶液を用いて、透明画素
電極５に覆われてない領域の第２の金属４であるクロム
を取り除く。すなわち第２図に示す第１の金属２と、透
明画素電極５の交差部以外の第２の金属４を除去するこ
とにより、MIM素子を得る。
従来の技術で述べたように、この絶縁体３は印加電圧
が高いと低抵抗となる性質を持っているので、第１の金
属２上の絶縁体３のみが低抵抗となり、容易にこの絶縁
体３上にのみクロムを形成できる。
が高いと低抵抗となる性質を持っているので、第１の金
属２上の絶縁体３のみが低抵抗となり、容易にこの絶縁
体３上にのみクロムを形成できる。
サージェント浴の代わりに、硫酸ニッケル240g/、
塩化ニッケル45g/、ほう酸30g/、液温45℃〜70℃、
陰極電流密度2A/dm2〜10A/dm2によるいわゆるワット浴
を用いてニッケル（Ni）を形成しても良い。この場合に
は、ニッケルは前述のITOのエッチング液で溶解できる
ので、ITOのパターニング時に、同時にニッケルも除去
できる。また、これらのクロム、ニッケルの代わりに銅
（Cu）、亜鉛（Zn）、鉄（Fe）、コバルト（Co）、パラ
ジウム（Pa）等を用いてもよい。
塩化ニッケル45g/、ほう酸30g/、液温45℃〜70℃、
陰極電流密度2A/dm2〜10A/dm2によるいわゆるワット浴
を用いてニッケル（Ni）を形成しても良い。この場合に
は、ニッケルは前述のITOのエッチング液で溶解できる
ので、ITOのパターニング時に、同時にニッケルも除去
できる。また、これらのクロム、ニッケルの代わりに銅
（Cu）、亜鉛（Zn）、鉄（Fe）、コバルト（Co）、パラ
ジウム（Pa）等を用いてもよい。
本発明によれば、第４図のMIM素子の電圧−電流特性
を示すグラフにおける実線８で示すように、印加電圧と
電流値の絶対値との関係が、印加電圧の正負に対して対
称となる。これは第１の金属２と第２の金属４との仕事
関数差が小さくなるためである。
を示すグラフにおける実線８で示すように、印加電圧と
電流値の絶対値との関係が、印加電圧の正負に対して対
称となる。これは第１の金属２と第２の金属４との仕事
関数差が小さくなるためである。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば非常に
簡単で安定した一つの工程を加えるのみで、印加電圧の
正負に対して電流値の絶対値が対称になり、非常に安定
で高品質であり、なおかつ断線欠陥の発生確率を限界ま
で小さくした構造のMIM素子の製造が可能となる。本発
明を液晶表示装置の製造に応用すれば、その効果は絶大
である。
簡単で安定した一つの工程を加えるのみで、印加電圧の
正負に対して電流値の絶対値が対称になり、非常に安定
で高品質であり、なおかつ断線欠陥の発生確率を限界ま
で小さくした構造のMIM素子の製造が可能となる。本発
明を液晶表示装置の製造に応用すれば、その効果は絶大
である。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例におけるMIM
素子の製造方法を工程順に示す断面図、第２図は本発明
の一実施例におけるMIM素子を示す平面図、第３図
（ａ）〜（ｃ）は従来例におけるMIM素子の製造方法を
工程順に示す断面図、第４図は本発明と従来例における
MIM素子の電圧−電流特性を併せて示すグラフである。 １……ガラス基板、２……第１の金属、 ３……絶縁体、４……第２の金属、 ５……透明画素電極。
素子の製造方法を工程順に示す断面図、第２図は本発明
の一実施例におけるMIM素子を示す平面図、第３図
（ａ）〜（ｃ）は従来例におけるMIM素子の製造方法を
工程順に示す断面図、第４図は本発明と従来例における
MIM素子の電圧−電流特性を併せて示すグラフである。 １……ガラス基板、２……第１の金属、 ３……絶縁体、４……第２の金属、 ５……透明画素電極。
Claims (1)
- 【請求項１】ガラス基板上の全面に第１の金属を形成し
フォトエッチングにより該第１の金属をパターニングす
る工程と、前記第１の金属の表面に絶縁体を形成する工
程と、メッキ法により前記第１の金属の表面に該絶縁体
を介して第２の金属を選択的に形成する工程と、全面に
透明導電膜を形成しフォトエッチングにより該透明導電
膜を透明画素電極の形状にパターニングする工程と、該
透明画素電極に覆われていない領域の前記第２の金属を
除去する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4537989A JP2738439B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4537989A JP2738439B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02226121A JPH02226121A (ja) | 1990-09-07 |
| JP2738439B2 true JP2738439B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=12717635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4537989A Expired - Lifetime JP2738439B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738439B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP4537989A patent/JP2738439B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02226121A (ja) | 1990-09-07 |
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