JPH04217378A - 非線形薄膜素子およびその製造方法 - Google Patents
非線形薄膜素子およびその製造方法Info
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- JPH04217378A JPH04217378A JP2403540A JP40354090A JPH04217378A JP H04217378 A JPH04217378 A JP H04217378A JP 2403540 A JP2403540 A JP 2403540A JP 40354090 A JP40354090 A JP 40354090A JP H04217378 A JPH04217378 A JP H04217378A
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- Liquid Crystal (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非線形薄膜素子およびそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】導電層／絶縁層／導電層構造を有する非
線形薄膜素子が従来より知られている。この種の非線形
薄膜素子は、構造が簡単なので、いわゆるアクティブマ
トリクス型液晶表示素子等に用いられている。
線形薄膜素子が従来より知られている。この種の非線形
薄膜素子は、構造が簡単なので、いわゆるアクティブマ
トリクス型液晶表示素子等に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の非線形薄膜素子では、絶縁層にピンホ−ル等のウイ
−クポイントがあると上下の導電層同志が導通してしま
うという問題点があった。特にアクティブマトリクス型
液晶表示素子では、同一基板に形成された数万以上の非
線形薄膜素子の全てを正常に動作させる必要がある。
来の非線形薄膜素子では、絶縁層にピンホ−ル等のウイ
−クポイントがあると上下の導電層同志が導通してしま
うという問題点があった。特にアクティブマトリクス型
液晶表示素子では、同一基板に形成された数万以上の非
線形薄膜素子の全てを正常に動作させる必要がある。
【０００４】本発明の目的は、上下の導電層同志が導通
し難い非線形薄膜素子およびその製造方法を提供するこ
とである。
し難い非線形薄膜素子およびその製造方法を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明における非線形薄
膜素子は、タンタル（Ｔａ ）、アルミニウム（Ａｌ
）、ニオブ（Ｎｂ ）等の酸化が容易な金属を用いて絶
縁基板上に形成された第１導電層と、シリコンナイトラ
イド（Ｓｉ Ｎ）等の絶縁材料またはシリコンカ−バイ
ド（Ｓｉ Ｃ）等の高抵抗半導体材料を用いて上記第１
導電層上に形成された中間層と、上記金属を酸化した材
料を用いて上記中間層のウイ−クポイント部に形成され
た酸化金属部と、上記中間層上に形成された第２導電層
とからなる。
膜素子は、タンタル（Ｔａ ）、アルミニウム（Ａｌ
）、ニオブ（Ｎｂ ）等の酸化が容易な金属を用いて絶
縁基板上に形成された第１導電層と、シリコンナイトラ
イド（Ｓｉ Ｎ）等の絶縁材料またはシリコンカ−バイ
ド（Ｓｉ Ｃ）等の高抵抗半導体材料を用いて上記第１
導電層上に形成された中間層と、上記金属を酸化した材
料を用いて上記中間層のウイ−クポイント部に形成され
た酸化金属部と、上記中間層上に形成された第２導電層
とからなる。
【０００６】またその製造方法は、絶縁基板上に上記第
１導電層を形成する工程と、上記第１導電層上に上記中
間層を形成する工程と、上記第１導電層を酸化して上記
中間層のウイ−クポイント部に上記酸化金属部を形成す
る工程と、上記中間層上に第２導電層を形成する工程と
からなる。
１導電層を形成する工程と、上記第１導電層上に上記中
間層を形成する工程と、上記第１導電層を酸化して上記
中間層のウイ−クポイント部に上記酸化金属部を形成す
る工程と、上記中間層上に第２導電層を形成する工程と
からなる。
【０００７】
【実施例】以下、添附図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【０００８】図１は、導電層／中間層（絶縁層または高
抵抗半導体層）／導電層構造を有する非線形薄膜素子の
製造工程を示した断面図である。
抵抗半導体層）／導電層構造を有する非線形薄膜素子の
製造工程を示した断面図である。
【０００９】絶縁基板１１にはガラスが用いられる。第
１導電層１２はタンタル（Ｔａ ）、アルミニウム（Ａ
ｌ ）またはニオブ（Ｎｂ ）を用いて形成されており
、その層厚は１００〜２００ｎｍである。この第１導電
層１２に用いる金属は酸化が容易なものであればよく、
特に陽極酸化が容易なものが好ましい。例えば、タンタ
ルと他の金属との合金（例えばタンタルとアルミニウム
との合金）、アルミニウムと他の金属との合金（例えば
アルミニウムとニオブとの合金）、ニオブと他の金属と
の合金（例えばニオブとアルミニウムとの合金）等でも
よい。また、これらの材料を２層構造（例えばタンタル
とアルミニウムとの２層構造）あるいは３層構造（例え
ばタンタルとアルミニウムとニオブとの３層構造）にし
てもよい。中間層１３はシリコンナイトライド（Ｓｉ
Ｎ）または非晶質シリコンカ−バイド（ａ−Ｓｉ Ｃ）
を用いて形成されており、その層厚は２００ｎｍである
。この中間層１３に用いる絶縁材料または高抵抗半導体
材料には、非晶質カ−バイド（ａ−Ｃ）やダイヤモンド
等を用いることもできる。１３ａは中間層１３に生じた
ピンホ−ル等のウイ−クポイントを示している。酸化金
属部１４は第１導電層１２を酸化したものであり、中間
層１３のウイ−クポイント１３ａ部に形成され、その層
厚は５０ｎｍである。第２導電層１５はＩＴＯ（インジ
ウム ティン オキサイド）等の透明導電層を用い
て形成されている。
１導電層１２はタンタル（Ｔａ ）、アルミニウム（Ａ
ｌ ）またはニオブ（Ｎｂ ）を用いて形成されており
、その層厚は１００〜２００ｎｍである。この第１導電
層１２に用いる金属は酸化が容易なものであればよく、
特に陽極酸化が容易なものが好ましい。例えば、タンタ
ルと他の金属との合金（例えばタンタルとアルミニウム
との合金）、アルミニウムと他の金属との合金（例えば
アルミニウムとニオブとの合金）、ニオブと他の金属と
の合金（例えばニオブとアルミニウムとの合金）等でも
よい。また、これらの材料を２層構造（例えばタンタル
とアルミニウムとの２層構造）あるいは３層構造（例え
ばタンタルとアルミニウムとニオブとの３層構造）にし
てもよい。中間層１３はシリコンナイトライド（Ｓｉ
Ｎ）または非晶質シリコンカ−バイド（ａ−Ｓｉ Ｃ）
を用いて形成されており、その層厚は２００ｎｍである
。この中間層１３に用いる絶縁材料または高抵抗半導体
材料には、非晶質カ−バイド（ａ−Ｃ）やダイヤモンド
等を用いることもできる。１３ａは中間層１３に生じた
ピンホ−ル等のウイ−クポイントを示している。酸化金
属部１４は第１導電層１２を酸化したものであり、中間
層１３のウイ−クポイント１３ａ部に形成され、その層
厚は５０ｎｍである。第２導電層１５はＩＴＯ（インジ
ウム ティン オキサイド）等の透明導電層を用い
て形成されている。
【００１０】つぎに、図１（Ａ）〜（Ｄ）にしたがって
製造工程の説明をする。
製造工程の説明をする。
【００１１】（Ａ）絶縁基板１１上に、タンタル、アル
ミニウムまたはニオブを用いた金属薄膜を形成し、この
金属薄膜を選択的に除去して第１導電層１２を形成する
。
ミニウムまたはニオブを用いた金属薄膜を形成し、この
金属薄膜を選択的に除去して第１導電層１２を形成する
。
【００１２】（Ｂ）プラズマＣＶＤ（ケミカル ベイ
パ−ド デポジション）法を用いて、シリコンナイト
ライド薄膜等の絶縁層または非晶質シリコンカ−バイド
薄膜等の高抵抗半導体層を全面に形成し、これを選択的
に除去して島状の中間層１３を形成する。このとき、第
１導電層１２上のパ−ティクル等によりピンホ−ル等の
ウイ−クポイント１３ａが生じることがある。
パ−ド デポジション）法を用いて、シリコンナイト
ライド薄膜等の絶縁層または非晶質シリコンカ−バイド
薄膜等の高抵抗半導体層を全面に形成し、これを選択的
に除去して島状の中間層１３を形成する。このとき、第
１導電層１２上のパ−ティクル等によりピンホ−ル等の
ウイ−クポイント１３ａが生じることがある。
【００１３】（Ｃ）クエン酸アンモニウム水溶液、酒石
酸アンモニウム水溶液等を用いた湿式陽極酸化法により
第１導電層１２を陽極酸化して、中間層１３のウイ−ク
ポイント１３ａ部に酸化金属部（陽極酸化部）１４を形
成する。このときの陽極酸化電圧は５０ボルト程度であ
る。湿式陽極酸化法のほかに、プラズマ陽極酸化法を用
いてもよい。陽極酸化法を用いることにより、中間層１
３のウイ−クポイント１３ａ部では、その絶縁耐圧が少
なくとも陽極酸化電圧まで上昇する。なお、ピンホ−ル
部のみに酸化金属部１４を形成する場合には、酸素（Ｏ
２ ）、オゾン（Ｏ３ ）、硝酸（ＨＮＯ３ ）等の高
温強酸化雰囲気中（温度は１５０〜２５０度Ｃ）で第１
導電層１２を熱酸化してもよい。
酸アンモニウム水溶液等を用いた湿式陽極酸化法により
第１導電層１２を陽極酸化して、中間層１３のウイ−ク
ポイント１３ａ部に酸化金属部（陽極酸化部）１４を形
成する。このときの陽極酸化電圧は５０ボルト程度であ
る。湿式陽極酸化法のほかに、プラズマ陽極酸化法を用
いてもよい。陽極酸化法を用いることにより、中間層１
３のウイ−クポイント１３ａ部では、その絶縁耐圧が少
なくとも陽極酸化電圧まで上昇する。なお、ピンホ−ル
部のみに酸化金属部１４を形成する場合には、酸素（Ｏ
２ ）、オゾン（Ｏ３ ）、硝酸（ＨＮＯ３ ）等の高
温強酸化雰囲気中（温度は１５０〜２５０度Ｃ）で第１
導電層１２を熱酸化してもよい。
【００１４】（Ｄ）ＩＴＯ等の透明導電層を全面に形成
し、これを選択的に除去して第２導電層１５を形成する
。
し、これを選択的に除去して第２導電層１５を形成する
。
【００１５】以上の工程により、導電層／中間層（絶縁
層または高抵抗半導体層）／導電層構造を有する非線形
薄膜素子が作成される。
層または高抵抗半導体層）／導電層構造を有する非線形
薄膜素子が作成される。
【００１６】なお、上記の例では中間層１３の島状構造
を形成した後に酸化金属部１４を形成したが、全面に形
成された絶縁層または高抵抗半導体層のウイ−クポイン
ト部に酸化金属部を形成した後に中間層の島状構造を形
成してもよい。
を形成した後に酸化金属部１４を形成したが、全面に形
成された絶縁層または高抵抗半導体層のウイ−クポイン
ト部に酸化金属部を形成した後に中間層の島状構造を形
成してもよい。
【００１７】図２、図３および図４は、図１に示したよ
うな非線形薄膜素子をアクティブマトリクス型液晶表示
素子に用いたときの例を示したものである。図１に示し
た構成要素と同一のものには、図１と同一の番号を付し
ている。
うな非線形薄膜素子をアクティブマトリクス型液晶表示
素子に用いたときの例を示したものである。図１に示し
た構成要素と同一のものには、図１と同一の番号を付し
ている。
【００１８】図２、図３および図４において、第１導電
層１２は各非線形薄膜素子を接続する配線層として、第
２導電層１５は表示を行う画素電極として、それぞれ用
いられている。
層１２は各非線形薄膜素子を接続する配線層として、第
２導電層１５は表示を行う画素電極として、それぞれ用
いられている。
【００１９】図２（Ａ）および（Ｂ）に示したものは、
第１導電層１２の両側のエッジを覆うように中間層１３
を形成したものである。
第１導電層１２の両側のエッジを覆うように中間層１３
を形成したものである。
【００２０】図３（Ａ）および（Ｂ）に示したものは、
第１導電層１２の中間層１３で覆われていない部分を酸
化金属層１４ｂで被覆したものである。この酸化金属層
１４ｂは、中間層１３のウイ−クポイント１３ａ部の酸
化金属部１４の形成と同時に形成される。
第１導電層１２の中間層１３で覆われていない部分を酸
化金属層１４ｂで被覆したものである。この酸化金属層
１４ｂは、中間層１３のウイ−クポイント１３ａ部の酸
化金属部１４の形成と同時に形成される。
【００２１】図４（Ａ）および（Ｂ）に示したものは、
第１導電層１２と第２導電層１５とを“＋”形状に交差
させたものである。このようなパタ−ンとすることによ
り、第１導電層１２のパタ−ンと第２導電層１５のパタ
−ンとの位置関係が多少ずれても、両者の交差部の面積
を常に一定に保つことができる。
第１導電層１２と第２導電層１５とを“＋”形状に交差
させたものである。このようなパタ−ンとすることによ
り、第１導電層１２のパタ−ンと第２導電層１５のパタ
−ンとの位置関係が多少ずれても、両者の交差部の面積
を常に一定に保つことができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明における非線形薄膜素子は、中間
層のウイ−クポイント部に酸化金属部が形成されている
ので、ウイ−クポイントを介して上下の導電層同志が導
通することを大幅に低減できる。特に陽極酸化法を用い
ることにより、ウイ−クポイント部での絶縁耐圧を少な
くとも陽極酸化電圧まで上げることができる。
層のウイ−クポイント部に酸化金属部が形成されている
ので、ウイ−クポイントを介して上下の導電層同志が導
通することを大幅に低減できる。特に陽極酸化法を用い
ることにより、ウイ−クポイント部での絶縁耐圧を少な
くとも陽極酸化電圧まで上げることができる。
【図１】本発明における非線形薄膜素子の実施例を示し
た製造工程断面図である。
た製造工程断面図である。
【図２】本発明における非線形薄膜素子をアクティブマ
トリクス型液晶表示素子に用いたときの実施例を示した
ものであり、図２（Ａ）はその断面図、図２（Ｂ）はそ
の平面図である。
トリクス型液晶表示素子に用いたときの実施例を示した
ものであり、図２（Ａ）はその断面図、図２（Ｂ）はそ
の平面図である。
【図３】本発明における非線形薄膜素子をアクティブマ
トリクス型液晶表示素子に用いたときの他の実施例を示
したものであり、図３（Ａ）はその断面図、図３（Ｂ）
はその平面図である。
トリクス型液晶表示素子に用いたときの他の実施例を示
したものであり、図３（Ａ）はその断面図、図３（Ｂ）
はその平面図である。
【図４】本発明における非線形薄膜素子をアクティブマ
トリクス型液晶表示素子に用いたときの他の実施例を示
したものであり、図４（Ａ）はその断面図、図４（Ｂ）
はその平面図である。
トリクス型液晶表示素子に用いたときの他の実施例を示
したものであり、図４（Ａ）はその断面図、図４（Ｂ）
はその平面図である。
１１……絶縁基板
１２……第１導電層
１３……中間層
１４……酸化金属部
１５……第２導電層
Claims (4)
- 【請求項１】 タンタル（Ｔａ ）、アルミニウム（
Ａｌ ）、ニオブ（Ｎｂ ）等の酸化が容易な金属を用
いて絶縁基板上に形成された第１導電層と、シリコンナ
イトライド（Ｓｉ Ｎ）等の絶縁材料またはシリコンカ
−バイド（Ｓｉ Ｃ）等の高抵抗半導体材料を用いて上
記第１導電層上に形成された中間層と、上記金属を酸化
した材料を用いて上記中間層のウイ−クポイント部に形
成された酸化金属部と、上記中間層上に形成された第２
導電層とからなる非線形薄膜素子。 - 【請求項２】 上記酸化金属部は、上記金属を陽極酸
化した陽極酸化物で構成されている請求項１に記載の非
線形薄膜素子。 - 【請求項３】 絶縁基板上にタンタル（Ｔａ ）、ア
ルミニウム（Ａｌ ）、ニオブ（Ｎｂ ）等の酸化が容
易な金属を用いた第１導電層を形成する工程と、上記第
１導電層上にシリコンナイトライド（Ｓｉ Ｎ）等の絶
縁材料またはシリコンカ−バイド（Ｓｉ Ｃ）等の高抵
抗半導体材料を用いた中間層を形成する工程と、上記第
１導電層を酸化して上記中間層のウイ−クポイント部に
酸化金属部を形成する工程と、上記中間層上に第２導電
層を形成する工程とからなる非線形薄膜素子の製造方法
。 - 【請求項４】 上記酸化金属部を形成する工程は、上
記第１導電層を陽極酸化して上記中間層のウイ−クポイ
ント部に陽極酸化物を形成する工程である請求項３に記
載の非線形薄膜素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2403540A JPH04217378A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 非線形薄膜素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2403540A JPH04217378A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 非線形薄膜素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04217378A true JPH04217378A (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=18513272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2403540A Withdrawn JPH04217378A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 非線形薄膜素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04217378A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5915172A (en) * | 1996-12-26 | 1999-06-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing LCD and TFT |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP2403540A patent/JPH04217378A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5915172A (en) * | 1996-12-26 | 1999-06-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing LCD and TFT |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |