JPH0527269A

JPH0527269A - Ｍｉｍ素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0527269A
Application number: JP3202161A
Authority: JP
Inventors: Seigo Togashi; 清吾富樫
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1991-07-18
Filing date: 1991-07-18
Publication date: 1993-02-05
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: JP3041092B2

Abstract

(57)【要約】【構成】第１の導電層と、この第１の導電層を陽極酸
化処理して形成する絶縁層と、第２の導電層とからなる
ＭＩＭ素子における、第１の導電層３０のパターン形状
は、配線部２５と、ＭＩＭ素子部２７と、この配線部２
５とＭＩＭ素子部２７との間に設ける隘路部２６とを有
し、この隘路部２６の導電層を完全に酸化することによ
り配線部２５とＭＩＭ素子部２７とを絶縁分離する。【効果】２枚のフォトマスクを用いてＭＩＭ素子のバ
ック・トゥ・バック構造を実現できる。この結果、高い
電圧閾値が得られ表示品質が良好となり、対称な電流―
電圧特性を持ったＭＩＭ素子を簡単な製造方法で実現可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス型
液晶表示装置のスイッチング素子として用いる、第１の
電極である第１の導電層（Ｍ）と、絶縁層（Ｉ）と、第
２の電極である第２の導電層（Ｍ）とからなるＭＩＭ素
子の構造と、このＭＩＭ素子の製造方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、フラットパネルディス
プレイの代表として広く応用されている。特にフラット
パネルディスプレイを構成する各画素にスイッチング素
子を設けて、この各画素の液晶を制御するアクティブマ
トリクス方式は、液晶の完全独立なスイッチングが可能
であり、大容量、高品質の表示が可能となる。代表的な
アクティブマトリクス用のスイッチング素子としては、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やＭＩＭ素子があげられ
る。このうち特にＭＩＭ素子は、構造が簡単なため低コ
ストで低欠陥、さらには高品質の液晶表示装置を実現す
ることができる。

【０００３】図２、図３に、従来例における代表的なＭ
ＩＭ素子の製造方法と、ＭＩＭ素子構造とを示す。

【０００４】まず図２（ａ）に示すように、第１の電極
となる第１の導電層１を基板４上の全面に形成する。

【０００５】次に図２（ｂ）に示すように、第１のフォ
トマスクを用いてフォトエッチング技術により第１の導
電層１をパターニングする。図３（ａ）に第１の導電層
の平面パターン形状を示す。第１の導電層５は、配線部
１０とＭＩＭ素子部１１とを有する。

【０００６】次に図２（ｃ）に示すように、パターニン
グした第１の電極層１を陽極酸化することにより絶縁層
２を形成する。この絶縁層２は、図２（ｃ）と図３
（ｂ）とに示すように、第１の導電層５の上面、および
側面に形成され、陽極酸化部６となる。

【０００７】最後に図２（ｄ）に示すように、第２の導
電層３を全面に形成し、第２のフォトマスクを用いて、
フォトエッチング技術により、この第２の導電層３をパ
ターニングする。この図２（ｄ）に、示す第２の導電層
３は、図３（ｃ）に示すように、第２の導電層７は少な
くともＭＩＭ素子部１１と画素部１２とに形成する。Ｍ
ＩＭ素子部１１においては、第１の導電層５と、陽極酸
化部６と、第２の導電層７とでＭＩＭ素子を構成する。

【０００８】図３に示す従来例では、画素部１２も第２
の導電層７の一部として形成している。しかしこの画素
部１２は、第２の導電層７と異なる、第３の導電層で形
成することの方が一般的である。

【０００９】第１の電極となる第１の導電層１はＴａ
（タンタル）であり、絶縁層２はこのＴａを陽極酸化し
て得られるＴａ₂ Ｏ₅ （五酸化タンタル）である。

【００１０】第２の電極となる第２の導電層３として
は、図３に示すように、ＭＩＭ素子部１１のＭＩＭ電極
と、画素部１２の表示電極とを兼用する場合には、ＩＴ
Ｏ（インジウム・ティン・オキサイド）などの透明導電
膜を用いる。このときは、２枚のフォトマスクを用い、
２回のパターニング工程でＭＩＭ素子を形成する。ＭＩ
Ｍ素子部１１と画素部１２とを異なる導電層で構成する
ときは、第２の導電層としては、Ｃｒ（クロム），Ｔａ
などの金属膜を使用する。このときは、３枚のフォトマ
スクを用い、３回のパターニング工程でＭＩＭ素子を形
成する。

【００１１】いずれにせよ、ＭＩＭ素子は２回、または
３回のパターニング工程で形成可能であり、６回以上の
パターニング工程が必要なＴＦＴと比べて、簡単な工程
で高歩留り、低コストのアクティブマトリクス用スイッ
チング素子を提供することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】液晶に非対称な電圧が
印加されると、フリッカや画像の焼き付きが生ずる。こ
れらを避けるためには、ＭＩＭ素子の電流―電圧特性に
おける印加電圧の極性に対する対称性が良いことが好ま
しい。しかしながら、一般的なＭＩＭ素子のスイッチン
グ特性は、印加電圧の極性に対し非対称であることが多
い。

【００１３】この非対称を避けるためには、第２の電極
層の材質、および第１の導電層と絶縁膜界面、絶縁膜と
第２の導電層界面の制御を最適化することが必要とな
る。現在用いられている、電流―電圧特性における比較
的対称な特性が得られる代表的なＭＩＭ素子構造は、Ｔ
ａ−Ｔａ₂ Ｏ₅ −Ｔａ（またはＣｒ）である。

【００１４】図４のグラフに代表的なＭＩＭ素子の電流
−電圧特性を示す。縦軸に電流の絶対値を対数軸で、横
軸に正負の電圧を示す。

【００１５】Ｔａ−Ｔａ₂ Ｏ₅ −Ｔａ（またはＣｒ）構
造からなるＭＩＭ素子の電流−電圧特性は、電圧のプラ
ス側で曲線５１、マイナス側で曲線５２に示すように、
ほぼ対称な特性を示す。しかし、この電流―電圧特性は
電圧閾値が小さく、高い表示品質、すなわち良好なコン
トラストを得ることは難しい。さらにまたこのＴａ―Ｔ
ａ₂ Ｏ₅ ―Ｔａ（またはＣｒ）構造では、画素部の表示
電極部は、第２の導電層であるＴａあるいはＣｒとは別
に、ＩＴＯ等の透明電極膜で形成しなければならず、最
低３回のパターニング工程を必要とする。

【００１６】また図４における曲線５３、曲線５４は、
Ｔａ−Ｔａ₂ Ｏ₅ −ＩＴＯの構造を有するＭＩＭ素子の
電流−電圧特性であり、プラス電圧側とマイナス電圧側
とで極めて大きな非対称性を示す。しかしＴａ―Ｔａ₂
Ｏ₅ ―ＩＴＯ構造における電圧閾値は、充分大きく表示
品質はＴＦＴと同等のものが得られる。

【００１７】曲線５１、曲線５２に示すＭＩＭ素子部と
画素部である表示電極部とを、同一の透明電極膜である
ＩＴＯ等の導電層で形成するＭＩＭ素子構造において
は、２回のパターニング工程でＭＩＭ素子が形成可能で
あり、コスト、歩留りの点で魅力が大きい。しかし、こ
のＴａ―Ｔａ₂ Ｏ₅ ―ＩＴＯ構造の電流―電圧特性にお
ける非対称性の大きなＭＩＭ素子は、駆動方法を工夫す
れば使用は不可能ではないが、駆動回路上の負担が大き
く、しかも調整が困難であり問題が大きい。

【００１８】非対称な電流―電圧特性を有するＭＩＭ素
子を用いて対称な特性を得る方法としては、２つのＭＩ
Ｍ素子を直列逆方向に接続する、いわゆるバック・トゥ
・バック構造がある。これを図５の等価回路図を用いて
説明する。

【００１９】図５（ａ）は、通常の単体のＭＩＭ素子で
あるが、図５（ｂ）に示すように、単体の第１のＭＩＭ
素子５８と第２のＭＩＭ素子５９とを背中合わせに２つ
直列に接続した構造を、バック・トゥ・バック構造と呼
ぶ。

【００２０】図５（ｂ）に示すバック・トゥ・バック構
造では、配線電極５５と、中間電極５６と、画素電極５
７との３つの独立のノードが存在する。

【００２１】陽極酸化法を用いて絶縁膜を形成する場合
は、配線電極５５のみが外部に接続することができる。
このため中間電極５６と画素電極５７との間の第２のＭ
ＩＭ素子５９を、陽極酸化処理では形成することはでき
ない。したがって、陽極酸化法によってバック・トゥ・
バック構造を有するＭＩＭ素子を形成することは不可能
である。

【００２２】本発明の目的は、上記課題を解決して、陽
極酸化法を使用してＭＩＭ素子のバック・トゥ・バック
構造を実現することが可能な、ＭＩＭ素子の構造と、そ
の製造方法とを提供することにある。それにより高い電
圧閾値による良好な表示品質と、対称な電流−電圧特性
を持ったＭＩＭ素子を簡単な製造工程で実現可能とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、下記記載の構造と製造方法とを
採用する。

【００２４】本発明におけるＭＩＭ素子の構造は、第１
の導電層と、この第１の導電層を陽極酸化して形成する
絶縁層と、第２の導電層とからなるＭＩＭ素子におい
て、第１の導電層のパターン形状は、配線部と、ＭＩＭ
素子部と、この配線部とＭＩＭ素子部との間に設ける隘
路部とを有する。

【００２５】本発明におけるＭＩＭ素子の製造方法は、
第１の導電層と、この第１の導電層を陽極酸化して形成
する絶縁層と、第２の導電層とからなるＭＩＭ素子の製
造方法において、第１の導電層のパターン形状は、配線
部と、ＭＩＭ素子部と、この配線部とＭＩＭ素子部との
間に設ける隘路部とを有し、この隘路部の第１の導電層
を完全に酸化することにより配線部とＭＩＭ素子部とを
絶縁分離する工程を有する。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。まず本発明におけるＭＩＭ素子
の構造を、図１の平面図を用いて説明する。

【００２７】図１（ａ）に示すように、第１の導電層３
０からなる配線部２５とＭＩＭ素子部２７との間に、隘
路部２６を設ける。第１の導電層３０からなる隘路部２
６の幅寸法は、１〜３ミクロン程度とする。この幅寸法
が細い隘路部２６を酸化してＭＩＭ素子を形成するＭＩ
Ｍ素子部２７と配線部２５とを絶縁分離する。

【００２８】次に上記のＭＩＭ素子の構造を製造するた
めの製造工程を、図１と図６とを用いて説明する。図
１、図６は本発明のＭＩＭ素子の製造方法における製造
工程を説明するための平面図と断面図である。

【００２９】まず図６（ａ）に示すように、Ｔａ等の陽
極酸化処理が可能な金属層を第１の導電層１５として、
基板上の全面に形成する。

【００３０】続いて図６（ｂ）に示すように、第１の導
電層１５の上面に絶縁層１６を形成する。この絶縁層１
６の形成は、クエン酸等の溶液中で、陽極酸化を行うこ
とにより絶縁層１６を形成する。この第１回目の陽極酸
化処理で形成した絶縁層１６がＭＩＭ素子の絶縁層
（Ｉ）となる。

【００３１】続いて図６（ｃ）に示すように、絶縁層１
６上に形成した感光性材料であるレジスト１８をマスク
にして、絶縁層１６と第１の導電層１５とをエッチング
して配線部２１と隘路部２２とＭＩＭ素子部２３とを形
成する。これらの平面パターン形状は、図１（ａ）に示
すように、第１の導電層３０からなる配線部２５と、Ｍ
ＩＭ素子部２７と、これらの配線部２５とＭＩＭ素子部
２７とを連結する隘路部２６とを有する形状になる。な
おこのパターニング工程で使用したレジスト１８は、図
６（ｃ）に示すように、剥離せずに残しておく。

【００３２】続いて図６（ｄ）に示すように、クエン酸
等の溶液中で第２回目の陽極酸化処理を行う。このクエ
ン酸の溶液中で、図１（ａ）に示す、配線部２５を通じ
て正の電圧を印加することにより、第１の導電層３０を
陽極酸化する。このとき、第１の導電層１５の上面はレ
ジスト１８に被覆されている。このため、陽極酸化は第
１の導電層１５の側面から進行し、第１の導電層１５の
側面部に側面酸化部１９が形成され、最後にはもっとも
幅の細い隘路部２２が完全に酸化される。

【００３３】この結果、図１（ｂ）に示すように、ＭＩ
Ｍ素子部２７の中間電極３５と、配線部２５の第１の配
線電極３６とは、第１の導電層３０を陽極酸化して形成
した絶縁性を有する隘路部２６、すなわち側面酸化部３
１によって絶縁分離される。この隘路部２６の第１の導
電層３０が完全に酸化された段階で、ＭＩＭ素子部２７
の側面酸化を行う第２回目の陽極酸化処理を停止する。

【００３４】次に図６（ｅ）に示すように、陽極酸化の
マスクとして用いたレジスト１８を剥離する。

【００３５】最後に図６（ｆ）に示すように、ＩＴＯ等
の透明導電膜からなる第２の導電層１７を形成し、この
第２の導電層１７を所定形状にパターニングする。第２
の導電層１７の平面パターン形状は、図１（ｃ）に示す
ように、第２の導電層３２からなる第２の配線電極３７
と画素電極３８とを有し、この第２の配線電極３７と中
間電極３５とが絶縁層を挟んで第１のＭＩＭ素子３３を
構成し、この画素電極３８と中間電極３５とが絶縁層を
挟んで第２のＭＩＭ素子３４を構成し、全体としてバッ
ク・トゥ・バック構造を実現する。

【００３６】図１と図６とを用いて説明した第１の実施
例では、第２の導電層１７をＩＴＯ等の透明導電膜の単
一層で構成したが、第２の導電層１７としては薄膜金属
膜とＩＴＯとの多層膜や、他の透明導電膜を使っても良
いし、もちろんＭＩＭ素子上の電極と画素電極とを異な
る材料で構成しても構わない。

【００３７】図７（ａ）は第１の実施例で用いた画素構
成を示す等価回路である。単位画素は走査線（またはデ
ータ線）６２と、データ線（または走査線）６１との間
に、第１のＭＩＭ素子６３と第２のＭＩＭ素子６４とか
らなるバック・トゥ・バック構成の非線形スイッチング
素子を液晶６５に接続した構成となっている。

【００３８】一方、図７（ｂ）に示すような画素構成も
可能である。すなわち第１のＭＩＭ素子６３と第２のＭ
ＩＭ素子６４とからなる、バック・トゥ・バック構成の
非線形スイッチング素子の一端には、液晶６８と、付加
容量７０とを接続している。さらにバック・トゥ・バッ
ク構成の非線形スイッチング素子の他端は、データ線６
７に接続し、付加容量７０の他端は走査線６６に接続
し、液晶６８の他端は対向電極６９に、それぞれ接続し
ている。

【００３９】この図７（ｂ）に示すような付加容量７０
を有するＭＩＭ型アクティブマトリクス素子は、液晶６
８の容量が小さな微細画素の液晶表示装置でも充分駆動
可能である。またさらに、液晶の容量の電圧依存性の影
響を低減できるメリットを持つ。さらに、対向基板上の
パターニングが不要である点も有利である。特にカラー
表示においては、対向基板のカラーフィルタ上のパター
ニングが不要な点は、製造上のメリットが大きい。

【００４０】この図７（ｂ）の等価回路図に示す画素構
成の製造方法を次に説明する。図８、図９は本発明のＭ
ＩＭ素子構造と製造方法における第２の実施例を示す断
面図と平面図である。

【００４１】まず完成パターン形状を示す図９（ｃ）を
用いて画素構成を説明する。

【００４２】図７（ｂ）に示す走査線６６が、図９に示
す第１の配線電極８７に対応し、以下同様に、データ線
６７が第２の配線電極９２、液晶６８の一方の電極が画
素電極９３、第１のＭＩＭ素子６３と第２のＭＩＭ素子
６４が第１のＭＩＭ素子９０と第２のＭＩＭ素子９１、
付加容量７０が付加容量部８９にそれぞれ対応する。

【００４３】第１のＭＩＭ素子９０と第２のＭＩＭ素子
９１との中間電極８８は、第１の実施例と同様、側面陽
極酸化により絶縁化した隘路部８３によって、第１の配
線電極８７から分離された孤立電極パターンとなってい
る。

【００４４】また、付加容量部８９は、第１の配線電極
８７と、この第１の配線電極８７上の絶縁膜と、第１の
配線電極８７上の絶縁膜の上に張り出して形成した画素
電極９３とで構成する。

【００４５】ここで第１のＭＩＭ素子９０、第２のＭＩ
Ｍ素子９１と付加容量部８９とは、いずれも第１の導電
層と第２の導電層の間に絶縁膜が挟まれた同一のＭＩＭ
構造をしている。

【００４６】しかし、第１のＭＩＭ素子９０、第２のＭ
ＩＭ素子９１と付加容量部８９とのＭＩＭ構造における
絶縁膜の膜質、膜厚が同じではアクティブマトリクス駆
動はできない。

【００４７】ここで、ＭＩＭ素子の面積、厚さ、容量、
電流量を、それぞれＳ（ＭＩＭ）、ｄ（ＭＩＭ）、Ｃ
（ＭＩＭ）、Ｉ（ＭＩＭ）とする。さらに、付加容量の
面積、厚さ、容量、電流量を、それぞれＳ（Ｃ）、ｄ
（Ｃ）、Ｃ（Ｃ）、Ｉ（Ｃ）とする。

【００４８】ＭＩＭ素子はスイッチング素子でＯＮ状態
では電流を流す必要があり、付加容量はリークしてはな
らないことから、以下の関係が必要である。Ｉ（ＭＩＭ）＞Ｉ（Ｃ）（１）

【００４９】もし上記（１）式の関係が満足できない場
合、画素電極に貯まるべき電荷は、付加容量を通じて逃
げてしまい、液晶の駆動に問題が生ずる。

【００５０】また次の関係も必要である。Ｃ（ＭＩＭ）＜Ｃ（Ｃ）（２）

【００５１】上記の（２）式のように、付加容量の容量
がＭＩＭ素子の容量より大きくない場合、画素電極の電
位はＭＩＭ素子容量にカップルして、データ線の電位変
動に応じて変動してしまい、液晶に一定の電圧を印加す
ることができなくなる。

【００５２】ＭＩＭ素子と付加容量との絶縁膜の膜厚、
膜質が等しかった場合、Ｉ（ＭＩＭ）／Ｓ（ＭＩＭ）＝Ｉ（Ｃ）／Ｓ（Ｃ）（３）Ｃ（ＭＩＭ）／Ｓ（ＭＩＭ）＝Ｃ（Ｃ）／Ｓ（Ｃ）（４）（１）式と（３）式よりＳ（ＭＩＭ）＞Ｓ（Ｃ）（５）（２）式と（４）式よりＳ（ＭＩＭ）＜Ｓ（Ｃ）（６）でお互いに矛盾する。したがって、ＭＩＭ素子と付加容
量との絶縁膜の膜厚と膜質が同じであってはならない。

【００５３】ＭＩＭ素子の絶縁膜の伝導機構が、プール
・フェレンケル伝導であった場合、電流は膜厚に大きく
依存する。付加容量の絶縁膜の膜厚がＭＩＭ素子の絶縁
膜の膜厚の数倍あれば、電流は数桁低くなる。よって例
えばｄ（Ｃ）／ｄ（ＭＩＭ）＝２〜５（７）Ｓ（Ｃ）／Ｓ（ＭＩＭ）＝１０〜１００（８）とすればＩ（ＭＩＭ）／Ｉ（Ｃ）＞１〜１０００（９）Ｃ（Ｃ）／Ｃ（ＭＩＭ）＞２〜２０（１０）となって（１）式、（２）式の関係を充分満足すること
ができる。以上のように、付加容量部の絶縁膜の膜厚
は、ＭＩＭ素子部の絶縁膜の膜厚の数倍あることが要求
される。

【００５４】本実施例は以上の考察に鑑み第１、第２、
および第３の３段階の陽極酸化処理工程を有する。第１
の陽極酸化工程では、ＭＩＭ素子の絶縁膜を形成する。
第２の陽極酸化工程は、バック・トゥ・バック構造実現
のための中間電極分離のための側面酸化に用いられる。
第３の陽極酸化工程は、付加容量のための絶縁膜の膜厚
増加に用いられる。

【００５５】これらの３段階の陽極酸化処理工程によっ
て、図７（ｂ）に示す画素構造を、わずか２枚のフォト
マスクで実現している。この製造工程を図８の断面図と
図９の平面図とを用いて説明する。

【００５６】まず図８（ａ）に示すように、Ｔａ等の陽
極酸化可能な金属層を第１の導電層１５として、基板上
の全面に形成する。

【００５７】続いて図８（ｂ）に示すように、ＭＩＭ素
子の絶縁層を形成するための第１の陽極酸化工程を行
い、第１の導電層１５の上面に絶縁層１６を形成する。
この絶縁層１６の形成は、クエン酸などの溶液中で陽極
酸化を行うことにより、絶縁層１６を形成する。この第
１の陽極酸化処理工程で形成した絶縁層１６がＭＩＭ素
子の絶縁層（Ｉ）となる。

【００５８】続いて図８（ｃ）に示すように、絶縁層１
６の上に形成したレジスト１８をエッチングマスクにし
て、絶縁層１６と第１の導電層１５とをエッチングし
て、配線部２１と隘路部２２とＭＩＭ素子部２３とを形
成する。これらの平面パターン形状は、図９（ａ）に示
すように、第１の導電層８１からなる配線部８２と、Ｍ
ＩＭ素子部８４と、この配線部８２とＭＩＭ素子部８４
とを連結する隘路部８３と、第１の導電層８１と分離し
独立したバックアップ配線部８５とを有する形状にパタ
ーニングする。なおこの第１の導電層８１のパターニン
グ工程で使用したフォトレジスト１８は、図８（ｃ）に
示すように、剥離せずに残しておく。

【００５９】続いて図８（ｄ）に示すように、素子を絶
縁分離するための第２の陽極酸化処理を実施する。第２
の陽極酸化処理は、クエン酸等の溶液中で、図９（ａ）
に示す、配線部８２を通じて正の電圧を印加することに
より、第１の導電層８１を陽極酸化する。このとき、第
１の導電層１５の上面はレジスト１８に被覆されている
ため、陽極酸化は側面から進行し、図８（ｄ）に示すよ
うに、側面酸化部１９が形成され、最後にはもっとも細
い隘路部８３が完全に酸化される。

【００６０】この結果、図９（ｂ）に示すように、ＭＩ
Ｍ素子部８４の中間電極８８と、配線部８２の第１の配
線電極８７とは、絶縁性を有する隘路部８３、すなわち
側面酸化部８６によって絶縁分離される。なおこの第２
の陽極酸化処理工程では、第１の配線電極８７と独立分
離して形成されたバックアップ配線部８５は、電流供給
されないため陽極酸化されずに金属面のまま残る。この
隘路部８３の第１の導電層８１が完全に酸化された段階
で、ＭＩＭ素子部８４の側面酸化を行う第２回目の陽極
酸化処理を停止する。

【００６１】その後図８（ｅ）に示すように、レジスト
１８を剥離する。次に図９（ｃ）に示す、付加容量部８
９を形成するための第３の陽極酸化処理工程を行う。第
１の配線電極８７を通じて、クエン酸溶液中で正の電圧
を印加することにより、第１の配線電極８７上のみが陽
極酸化され、最終的にＭＩＭ素子の絶縁膜よりも充分に
厚い上面酸化部２０が、第１の導電層１５の上面に形成
される。

【００６２】図９（ｃ）に示す、この付加容量部８９も
構造的にはＭＩＭ素子部２３と同じＭＩＭ構造であり、
前述のように絶縁膜が薄いと電流が流れ、付加容量とい
うよりはスイッチング素子として機能してしまう。よっ
てこの第３の陽極酸化処理工程によって、リーク電流を
抑えることが重要である。

【００６３】最後に図８（ｆ）に示すように、ＩＴＯ等
の透明電極膜からなる第２の導電層１７を全面に形成
し、フォトエッチング技術を用いて第２の導電層１７を
パターニングする。

【００６４】第２の導電層１７の平面パターン形状は、
図９（ｃ）に示すように、ＩＴＯなどの透明導電膜から
なる第２の配線電極９２と画素電極９３とを有し、この
第２の配線電極９２と中間電極８８とが絶縁層を挟ん
で、第１のＭＩＭ素子９０を構成し、さらにこの画素電
極９３と中間電極８８とが絶縁層を挟んで第２のＭＩＭ
素子９１を構成し、全体としてバック・トゥ・バック構
造を実現する。

【００６５】さらに第２の配線電極９２は、第１の配線
電極８７と分離独立して形成されているため、陽極酸化
されないバックアップ配線部８５の上面に接続してい
る。このバックアップ配線部８５は、必ずしも必要では
ないが、配線抵抗を下げ、断線欠陥確率を低減すること
が可能である。

【００６６】さらに画素電極９３は、第１の陽極酸化工
程および第３の陽極酸化工程で形成された絶縁膜を介し
て第１の配線電極８７上にオーバラップしてパターニン
グされ、付加容量部８９を形成している。

【００６７】以上の説明ように、配線部とＭＩＭ素子部
との間に隘路部を設け、この隘路部の導電層を完全に酸
化して絶縁化する本発明では、配線部とＭＩＭ素子部と
を絶縁分離することが可能となる。さらにそのうえ、配
線部の独立の陽極酸化が可能であり、配線部に付加容量
を形成できるという特徴をがある。さらに付加容量部を
形成したＭＩＭ素子アクティブマトリクスの構造を２枚
のフォトマスクで実現することが可能である。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、従来困難であった陽極
酸化法を用いたＭＩＭ素子のバック・トゥ・バック構造
が、２枚のフォトマスクを用いたパターニング工程とい
う非常に簡単な方法で可能となり、従来と比べ高い電圧
閾値と対称な電流−電圧特性を有するアクティブマトリ
クス用のスイッチング素子が実現できる。その結果コン
トラストや視野角が改善され、フリッカや画像焼き付き
等の問題が低減される。

【００６９】さらにそのうえ、付加容量部を備えたＭＩ
Ｍ素子アクティブマトリクスも、２枚のフォトマスクを
用いたパターニング工程で実現可能となる。この結果、
液晶画素の電荷保持特性が不充分な微細パターン画素等
の用途でも充分な特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるＭＩＭ素子の構
造とその製造方法とを示す平面図である。

【図２】従来の代表的なＭＩＭ素子の製造方法における
製造工程を工程順に示す断面図である。

【図３】従来の代表的なＭＩＭ素子の構造とその製造方
法とを示す平面図である。

【図４】代表的なＭＩＭ素子の電流−電圧特性を示すグ
ラフである。

【図５】単体ＭＩＭ素子とバック・トゥ・バック構造の
ＭＩＭ素子とを示す等価回路図である。

【図６】本発明の第１の実施例におけるＭＩＭ素子の製
造方法を製造工程順に示す断面図である。

【図７】本発明の実施例で用いる画素構成を示す等価回
路図である。

【図８】本発明のＭＩＭ素子の製造方法の第２の実施例
における製造工程を工程順に示す断面図である。

【図９】本発明の第２の実施例におけるＭＩＭ素子の構
造とその製造方法を製造工程順に示す平面図である。

【符号の説明】

１５第１の導電層１６絶縁層１７第２の導電層２１配線部２２隘路部２３ＭＩＭ素子部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の導電層と、該第１の導電層を陽極
酸化して形成する絶縁層と、第２の導電層とからなるＭ
ＩＭ素子において、前記第１の導電層のパターン形状
は、配線部と、ＭＩＭ素子部と、該配線部と該ＭＩＭ素
子部との間に設ける隘路部とを有することを特徴とする
ＭＩＭ素子。
【請求項２】ＭＩＭ素子部には少なくとも２個のＭＩ
Ｍ素子を設け、該ＭＩＭ素子が互いにバック・トゥ・バ
ック接続することを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭ
素子。
【請求項３】第１の導電層と、該第１の導電層を陽極
酸化して形成する絶縁層と、第２の導電層とからなるＭ
ＩＭ素子の製造方法において、前記第１の導電層のパタ
ーン形状は、配線部と、ＭＩＭ素子部と、該配線部と該
ＭＩＭ素子部との間に設ける隘路部とを有し、該隘路部
の第１の導電層を完全に酸化することにより前記配線部
とＭＩＭ素子部とを絶縁分離する工程を有することを特
徴とするＭＩＭ素子の製造方法。