JPH0342631A - Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 - Google Patents
Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法Info
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- JPH0342631A JPH0342631A JP1177041A JP17704189A JPH0342631A JP H0342631 A JPH0342631 A JP H0342631A JP 1177041 A JP1177041 A JP 1177041A JP 17704189 A JP17704189 A JP 17704189A JP H0342631 A JPH0342631 A JP H0342631A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
各表示画素毎に駆動用スイッチング素子を組み込んだア
クティブ方式の液晶フラットデイスプレィは低消費電力
で高品質大容量の表示装置としてＴＶ、情報端末等に広
く応用されている。駆動用スイッチング素子としては２
端子型と３端子型とが用いられている。２端子型の駆動
用スイッチング素子はその構造が簡単で製造が容易であ
り、コストも低く工業的に大きな利点を有する。本発明
は、２端子型のＭＩＭ型非線形スイッチング素子に関す
るものである。
クティブ方式の液晶フラットデイスプレィは低消費電力
で高品質大容量の表示装置としてＴＶ、情報端末等に広
く応用されている。駆動用スイッチング素子としては２
端子型と３端子型とが用いられている。２端子型の駆動
用スイッチング素子はその構造が簡単で製造が容易であ
り、コストも低く工業的に大きな利点を有する。本発明
は、２端子型のＭＩＭ型非線形スイッチング素子に関す
るものである。
第２図に一般のＭＩＭ型非線形スイッチング素子の構造
を示す。
を示す。
当該素子の一般的な製造工程は以下の通りである。
ガラス等の基板１の上に第１の電極層２が形成され、パ
ターン化される。
ターン化される。
続いて、陽極酸化法により該電極層の表面に絶縁層６が
形成される。
形成される。
最後に、第２の電極層４が形成、パターン化される。
素子の形成は２回のフォトリソ工程によって行われ、２
種類のフォトマスクが使われるため、これを２枚マスク
工程と称する。
種類のフォトマスクが使われるため、これを２枚マスク
工程と称する。
図より知られるようにＭＩＭ型非型彫線形スイッチング
素子気的特性は絶縁層６と第２の電極層たるＩＴＯ膜と
の重なり部分の面積及びその接合特性に支配される。
素子気的特性は絶縁層６と第２の電極層たるＩＴＯ膜と
の重なり部分の面積及びその接合特性に支配される。
重なり部分の面積はＩＴＯ膜のエツチング特性により、
その接合特性はＩＴＯ膜の膜質により決定される。
その接合特性はＩＴＯ膜の膜質により決定される。
該第２の電極層たるＩＴＯ膜の膜質は結晶構造に依存す
ること、エツチング特性もまた結晶性に敏感であること
、及びその結晶性は下地基板の種類によって変化するこ
とが報告されている（大野、宮沢、表示体用透明電極の
エツチング技術、実務表崩技＠ Ｖｏｌ、３５１’＆
１１１９８８ ｐ、５４０）。
ること、エツチング特性もまた結晶性に敏感であること
、及びその結晶性は下地基板の種類によって変化するこ
とが報告されている（大野、宮沢、表示体用透明電極の
エツチング技術、実務表崩技＠ Ｖｏｌ、３５１’＆
１１１９８８ ｐ、５４０）。
第２図に示されるように、該第２の電極層たるＩＴＯ膜
の下地層は基板１及び絶縁層６と位置によって相異なる
ため、従来例においては形成さ牙ｔた第２の電極層たる
ＩＴＯ膜の下地基板に対する結晶性、即ちここでは結晶
軸の方向（以後これを配向性と称する）が基板内で均一
にならない。
の下地層は基板１及び絶縁層６と位置によって相異なる
ため、従来例においては形成さ牙ｔた第２の電極層たる
ＩＴＯ膜の下地基板に対する結晶性、即ちここでは結晶
軸の方向（以後これを配向性と称する）が基板内で均一
にならない。
従って、従来の製造工程により形成された第２の電極層
たるＩＴＯ膜はそのエツチング特性及び接合特性に不均
一性を有し、そのため同一基板上に形成されたＭＩＭ型
非線形スイッチング素子間の特性にばらつきが生じてし
まい、これを用いたアクティブパネルの画像表示の品質
は低下する。
たるＩＴＯ膜はそのエツチング特性及び接合特性に不均
一性を有し、そのため同一基板上に形成されたＭＩＭ型
非線形スイッチング素子間の特性にばらつきが生じてし
まい、これを用いたアクティブパネルの画像表示の品質
は低下する。
更に、絶縁層６と基板１との境界部分においては、下地
の違いによる結晶性の相違が顕著に現われるため、特に
膜面の荒れ、エツチング特性に不連続性が出て、第２の
電極たるＩＴＯ膜の境界部分における該電極層の幅の細
りゃ断線、即ちスパイクと呼ぶ現象が発生することを新
たに見いだした。
の違いによる結晶性の相違が顕著に現われるため、特に
膜面の荒れ、エツチング特性に不連続性が出て、第２の
電極たるＩＴＯ膜の境界部分における該電極層の幅の細
りゃ断線、即ちスパイクと呼ぶ現象が発生することを新
たに見いだした。
即ち、従来の製造方法には、同方法により製造されたＭ
ＩＭ型スイッチング素子の電気特性の不均一性がその製
法上不可避であり、これを用いたアクティブパネルの画
像表示の品質の低下を引き起こすと言う克服すべき重大
な欠点が存在している。
ＩＭ型スイッチング素子の電気特性の不均一性がその製
法上不可避であり、これを用いたアクティブパネルの画
像表示の品質の低下を引き起こすと言う克服すべき重大
な欠点が存在している。
木兄・明は前項において述べた従来の製造法の欠点を改
善し、均一な結晶配向性を持ち平滑な表面を有した第２
の電極層たるＩＴＯ膜を形成して、均一な特性を持つＭ
ＩＭ型非型彫線形スイッチング素子るための方法を提供
する。
善し、均一な結晶配向性を持ち平滑な表面を有した第２
の電極層たるＩＴＯ膜を形成して、均一な特性を持つＭ
ＩＭ型非型彫線形スイッチング素子るための方法を提供
する。
本発明は、基板上に設けられた第１の電極層と第２の電
極層と、該電極間に設けられた絶縁層からなるＭＩＭ型
非型彫線形スイッチング素子造方法において、第１の電
極層を陽極酸化することにより絶縁層を形成する工程と
、第２の電極層たるＩＴＯ膜を該第］の電極層と絶縁層
の上に設け、該第２の電極層たるＩＴＯ膜を形成する際
、予め下地基板に、表面処理を行う工程を有することを
特徴とするＭＴＭ型非線形＼イツチング素子の製造方が
。において、該表面処理（ま幕板′下地の最表面層を除
去４″−る方法であるところのスパッタエッチ、ウェッ
トエッチ、真空中瞬間高温加熱であることを特徴とする
ＭＩＭ型非線形スイソチンダ素子の製造方法であり、該
表面工程により該ＩＴＯ膜の配向性を制御して均一な膜
質と平滑な表面を有する第２の電極層を提供し、２枚マ
スク工程で特性の均一なＭＩＭ型非型彫線形スイッチン
グ素子造可能にする。
極層と、該電極間に設けられた絶縁層からなるＭＩＭ型
非型彫線形スイッチング素子造方法において、第１の電
極層を陽極酸化することにより絶縁層を形成する工程と
、第２の電極層たるＩＴＯ膜を該第］の電極層と絶縁層
の上に設け、該第２の電極層たるＩＴＯ膜を形成する際
、予め下地基板に、表面処理を行う工程を有することを
特徴とするＭＴＭ型非線形＼イツチング素子の製造方が
。において、該表面処理（ま幕板′下地の最表面層を除
去４″−る方法であるところのスパッタエッチ、ウェッ
トエッチ、真空中瞬間高温加熱であることを特徴とする
ＭＩＭ型非線形スイソチンダ素子の製造方法であり、該
表面工程により該ＩＴＯ膜の配向性を制御して均一な膜
質と平滑な表面を有する第２の電極層を提供し、２枚マ
スク工程で特性の均一なＭＩＭ型非型彫線形スイッチン
グ素子造可能にする。
以下本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第１図は本発明のｌ実施例たるＭＩＭ素子の製造工程を
示す。
示す。
最初に第１図（ａ）に示すように第１の電極層またるタ
ンタル（Ｔａ）をスパッタ法、真空蒸着法等によりガラ
ス基板上全面に］ＯＯ〜５００ ｎ ｍの厚さに形成し
た後、フォトエツチング法によりパターン化を行う。
ンタル（Ｔａ）をスパッタ法、真空蒸着法等によりガラ
ス基板上全面に］ＯＯ〜５００ ｎ ｍの厚さに形成し
た後、フォトエツチング法によりパターン化を行う。
続いて第１図（ｂ）に示すようにＰ、縁周２を形成する
ために、濃度０．０５〜５％のクエン酸溶液中において
陽極酸化を行い厚さ１０〜］、 Ｑ Ｑ ｎ ｍのタン
タル酸化層を形成する。
ために、濃度０．０５〜５％のクエン酸溶液中において
陽極酸化を行い厚さ１０〜］、 Ｑ Ｑ ｎ ｍのタン
タル酸化層を形成する。
従来例においては、続いて第２の電極層たるＩＴＯ膜の
形成を行うがその場合以下のような問題が発生する。
形成を行うがその場合以下のような問題が発生する。
第３図に本発明の１実施例たるＭＩＭ型スイスイツチン
グ素子面図を示す。
グ素子面図を示す。
図中、絶縁層６たるタンタル酸化物と、第２の電極層４
たるＩＴＯ膜との重なり部分５にＭＩＭ素子が形成され
る。
たるＩＴＯ膜との重なり部分５にＭＩＭ素子が形成され
る。
従来の技術において既に述べたように、ＭＩＭ素子の電
気特性（ま重なり部分５０面積及びＩＴＯ膜の膜質によ
って決定され、両者）ま共にＩＴＯ膜の結晶性に依存す
る。
気特性（ま重なり部分５０面積及びＩＴＯ膜の膜質によ
って決定され、両者）ま共にＩＴＯ膜の結晶性に依存す
る。
第１図及び第３図から明らかなように、ＩＴＯ膜を形成
すべき下地部分はガラス及びタンタル酸化物と互いに相
異なる部分よりなっており、且つ両者の境界部分には１
００〜５００ｎｍ程度の段差が存在する。
すべき下地部分はガラス及びタンタル酸化物と互いに相
異なる部分よりなっており、且つ両者の境界部分には１
００〜５００ｎｍ程度の段差が存在する。
従って既に述べたように請求項２に記載した表面処理を
行う事なく第２の電極層たるＩＴＯ膜を形成すれば、境
界部分６の下地不連続性によるＩＴＯ膜の結晶性の不均
一化は避けられない。
行う事なく第２の電極層たるＩＴＯ膜を形成すれば、境
界部分６の下地不連続性によるＩＴＯ膜の結晶性の不均
一化は避けられない。
更に該境界部分において特に顕著である異常粒成長によ
る表面の荒れの発生と、エツチング速度の差によるスパ
イクの発生もまた、ＭＩＭ素子の電気特性の不均一化を
助長する。
る表面の荒れの発生と、エツチング速度の差によるスパ
イクの発生もまた、ＭＩＭ素子の電気特性の不均一化を
助長する。
基板温度２００〜４００°Ｃ，アルゴン圧力０．１＝１
０ Ｘｌ、 Ｏ” Ｔｏｒｒ、入力パワー０．２〜２．
０ ｋＷの条件で、請求項２記載の表面処理を行う事な
くスパッタ法により基板上全面に形成されたＩＴＯ膜の
結晶性は、ガラス基板上では１１１優先配向を示すのに
対し、タンタル酸化膜上では１０口優先配向を示すこと
を確認した。
０ Ｘｌ、 Ｏ” Ｔｏｒｒ、入力パワー０．２〜２．
０ ｋＷの条件で、請求項２記載の表面処理を行う事な
くスパッタ法により基板上全面に形成されたＩＴＯ膜の
結晶性は、ガラス基板上では１１１優先配向を示すのに
対し、タンタル酸化膜上では１０口優先配向を示すこと
を確認した。
これに対し、入力パワ−２，２ｋＷで５秒間のスパッタ
エッチによる表面処理を行った後スパッタ法によりＩＴ
Ｏ膜を基板上全面に形成した場合、何れの下地層上にお
いても１１１優先配向を示し、その結晶性は基板内にお
いて極めて均一であった。
エッチによる表面処理を行った後スパッタ法によりＩＴ
Ｏ膜を基板上全面に形成した場合、何れの下地層上にお
いても１１１優先配向を示し、その結晶性は基板内にお
いて極めて均一であった。
また、当該膜が境界部分６を含む何れの場所においても
平滑である事はＳＥＭ観察により確認された。
平滑である事はＳＥＭ観察により確認された。
更に、比重１２〜１．４の硫酸過酸化水素等によるウェ
ットエッチ、キセノンランプを用いた加熱時間ｊ秒以下
到達温度８００℃以上の真空中瞬間高温加熱の両方法に
よっても同様の結果を得ることができる。
ットエッチ、キセノンランプを用いた加熱時間ｊ秒以下
到達温度８００℃以上の真空中瞬間高温加熱の両方法に
よっても同様の結果を得ることができる。
以」二第１図（Ｃ）に示すように、当該表面処理を行っ
た後にスパッタ法により形成したＩＴＯ膜をフォトエツ
チング法によりパターン化して、ＭＩＭ型スイスイツチ
ング素子成した。
た後にスパッタ法により形成したＩＴＯ膜をフォトエツ
チング法によりパターン化して、ＭＩＭ型スイスイツチ
ング素子成した。
本発明による製造方法に基づいて作製された当該Ｍ Ｉ
Ｍ型スイッチング素子の電気特性の基板内分布は±５
％以内と非常に良好であった。
Ｍ型スイッチング素子の電気特性の基板内分布は±５
％以内と非常に良好であった。
他方、該第２の電極層たるＩＴＯ膜の結晶性の均−化並
びＶＣＭＩＭ型スイッナスイツチング素子性の基板内分
布（ま、Ｉ’ＴＯ膜形成に用いるＩＴＯターゲット中の
酸化錫の含有量が］５〜３Ｑｍ。
びＶＣＭＩＭ型スイッナスイツチング素子性の基板内分
布（ま、Ｉ’ＴＯ膜形成に用いるＩＴＯターゲット中の
酸化錫の含有量が］５〜３Ｑｍ。
１％、充填率が０７以上の物をターゲットとして用いる
ことにより、−層向上する。
ことにより、−層向上する。
以上より明らかなように、本発明では第２の電極層たる
ＩＴＯ膜の形成前に表面処理をおこなうと言う簡単な工
程により、基板（例えばガラス）と絶縁層という異なる
下地からなる不均一な基板上に結晶性が均一で表面の平
滑な第２の電極層たるＩＴＯ膜を形成することが可能と
なり、素子特性に分布のない高品質なアクティブパネル
の製造が可能である。
ＩＴＯ膜の形成前に表面処理をおこなうと言う簡単な工
程により、基板（例えばガラス）と絶縁層という異なる
下地からなる不均一な基板上に結晶性が均一で表面の平
滑な第２の電極層たるＩＴＯ膜を形成することが可能と
なり、素子特性に分布のない高品質なアクティブパネル
の製造が可能である。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明のＭＩＭ型非線形スイッ
チング素子の製造工程を示す断面図、第２図は従来例の
ＭＩＭ型非線形スイッチング素子の構造を示す断面図、
第３図は本発明のＭＩＭ型非線形スイッチング素子の平
面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・第１電極層、６・
・・・・・絶縁層、４・・・・・・第２電極層、５・・
・・・・ＭＩＭ素子、６・・・・・・境界部分。
チング素子の製造工程を示す断面図、第２図は従来例の
ＭＩＭ型非線形スイッチング素子の構造を示す断面図、
第３図は本発明のＭＩＭ型非線形スイッチング素子の平
面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・第１電極層、６・
・・・・・絶縁層、４・・・・・・第２電極層、５・・
・・・・ＭＩＭ素子、６・・・・・・境界部分。
Claims (2)
- （１）基板上に設けられた第１の電極層と第２の電極層
と、該電極間に設けられた絶縁層からなるＭＩＭ型非線
形スイッチング素子の製造方法において、第１の電極層
を陽極酸化することにより絶縁層を形成する工程と、第
２の電極層たるＩＴＯ膜を前記第１の電極層と絶縁層の
上に設け、前記第２の電極層たるＩＴＯ膜を形成する際
、予め下地基板に、表面処理を行う工程を有することを
特徴とするＭＩＭ型非線形スイッチング素子の製造方法
。 - （２）表面処理は、基板下地の最表面層を除去する方法
であるところのスパッタエッチ、ウェットエッチ、真空
中瞬間高温加熱であることを特徴とする請求項１記載の
ＭＩＭ型非線形スイッチング素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177041A JPH0342631A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177041A JPH0342631A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342631A true JPH0342631A (ja) | 1991-02-22 |
Family
ID=16024111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1177041A Pending JPH0342631A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Ｍｉｍ型非線形スイッチング素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0342631A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5866301A (en) * | 1997-04-08 | 1999-02-02 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film diode |
| CN101987694A (zh) * | 2009-07-31 | 2011-03-23 | 瓦克化学股份公司 | 用于在包封的输送槽内输送硅颗粒的方法 |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP1177041A patent/JPH0342631A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5866301A (en) * | 1997-04-08 | 1999-02-02 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film diode |
| CN101987694A (zh) * | 2009-07-31 | 2011-03-23 | 瓦克化学股份公司 | 用于在包封的输送槽内输送硅颗粒的方法 |
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