JPH06110086A - 薄膜構造製造方法 - Google Patents
薄膜構造製造方法Info
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- JPH06110086A JPH06110086A JP2805193A JP2805193A JPH06110086A JP H06110086 A JPH06110086 A JP H06110086A JP 2805193 A JP2805193 A JP 2805193A JP 2805193 A JP2805193 A JP 2805193A JP H06110086 A JPH06110086 A JP H06110086A
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
- G03F7/201—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by an oblique exposure; characterised by the use of plural sources; characterised by the rotation of the optical device; characterised by a relative movement of the optical device, the light source, the sensitive system or the mask
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 既知の方法は、異なる材料よりなる層のパタ
ーンを限定するのに多数のホトマスクを要する一連の写
真プロセスを必要とし、製造工程における熱サイクル
中、ホトマスクと基板間の正しい配列を確保しうるよう
な充分な硬さを基板に保持させるを要し、これが難し
く、かつ高価となった。本発明は上記の諸問題を軽減す
るようにした簡便、確実かつ安価な薄膜製造方法を提供
することを目的とする。 【構成】 基板の対向面に、隣接して光遮蔽パターン
（20, 54）を設け、光遮蔽パターン上に放射を指向さ
せ、それぞれの層に対する露光放射の方向を変えてデポ
ジット薄膜層を写真蝕刻的にパターン付けすることによ
り、同一光遮蔽パターンを使用して種々のパターン付け
を与える。
ーンを限定するのに多数のホトマスクを要する一連の写
真プロセスを必要とし、製造工程における熱サイクル
中、ホトマスクと基板間の正しい配列を確保しうるよう
な充分な硬さを基板に保持させるを要し、これが難し
く、かつ高価となった。本発明は上記の諸問題を軽減す
るようにした簡便、確実かつ安価な薄膜製造方法を提供
することを目的とする。 【構成】 基板の対向面に、隣接して光遮蔽パターン
（20, 54）を設け、光遮蔽パターン上に放射を指向さ
せ、それぞれの層に対する露光放射の方向を変えてデポ
ジット薄膜層を写真蝕刻的にパターン付けすることによ
り、同一光遮蔽パターンを使用して種々のパターン付け
を与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は所定パターンの複数の薄
膜層を有する薄膜構造を透明基板の１つの面上に製造す
るに際し、基板の対向する面に隣接して光遮蔽パターン
を設け、光遮蔽パターン上に指向させた放射を用いて、
該光遮蔽パターンにしたがい１つの面上に第１薄膜層を
写真蝕刻的にパターン付けするステップを含む薄膜構造
製造方法に関するものである。
膜層を有する薄膜構造を透明基板の１つの面上に製造す
るに際し、基板の対向する面に隣接して光遮蔽パターン
を設け、光遮蔽パターン上に指向させた放射を用いて、
該光遮蔽パターンにしたがい１つの面上に第１薄膜層を
写真蝕刻的にパターン付けするステップを含む薄膜構造
製造方法に関するものである。
【０００２】また本発明は上述の方法により製造した薄
膜構造およびこのような薄膜構造と協動する表示装置に
関するものである。
膜構造およびこのような薄膜構造と協動する表示装置に
関するものである。
【０００３】
【従来の技術】透明基板上に製造された薄膜構造は例え
ば表示装置、太陽電池、光センシング装置、メモリ装置
およびプリンティング装置のような種々の製品に使用さ
れている。本発明はこのような製品用として適する薄膜
構造の製造に関連し、特に排他的ではないが、関連のア
ドレス導体および画像素子電極とともに、活性マトリッ
クス表示装置において使用する薄膜スイッチング素子の
アレイを製造することに関連する。薄膜スイッチング素
子は、標準的に共通の透明基板上でアドレス導体と画像
素子電極間に接続したTFT およびMIM 装置のような２端
子装置または３端子装置を含む。
ば表示装置、太陽電池、光センシング装置、メモリ装置
およびプリンティング装置のような種々の製品に使用さ
れている。本発明はこのような製品用として適する薄膜
構造の製造に関連し、特に排他的ではないが、関連のア
ドレス導体および画像素子電極とともに、活性マトリッ
クス表示装置において使用する薄膜スイッチング素子の
アレイを製造することに関連する。薄膜スイッチング素
子は、標準的に共通の透明基板上でアドレス導体と画像
素子電極間に接続したTFT およびMIM 装置のような２端
子装置または３端子装置を含む。
【０００４】活性マトリックス液晶表示装置において使
用するため透明基板上に薄膜MIN 装置を製造するための
前述形式の製造方法に関しては米国特許US-A-4683183号
に記載されている。この方法においては、マスクを用い
て組のアドレス導体を構成する金属ストリップ（金属条
片）を基板上に限定した後、基板上に絶縁材料および導
電材料の連続層をデポジットさせ、限定しようとする層
上にホトレジスト層をデポジットし、基板の裏面にホト
マスクを供給して背後から基板を照射することを含む写
真蝕刻的プロセス（ホトリソグラフィック プロセス）
を用いて、これらの層をパターン付けすることにより、
金属ストリップがMIN 構造を限定するためのマスクとし
て機能する自己配列技術を一部使用し、またMIN 構造の
長さおよび画像素子電極の面積を限定するためのホトマ
スクを一部使用して、得られる重畳絶縁・導電層のパタ
ーンを決定するようにしている。したがって、MIM 装置
およびその関連画像素子電極の製造には、金属ストリッ
プを限定するためのマスクの使用を必要とする。この場
合、それらのストリップ自体がマスクとして使用される
ほかホトマスクとしても使用される。
用するため透明基板上に薄膜MIN 装置を製造するための
前述形式の製造方法に関しては米国特許US-A-4683183号
に記載されている。この方法においては、マスクを用い
て組のアドレス導体を構成する金属ストリップ（金属条
片）を基板上に限定した後、基板上に絶縁材料および導
電材料の連続層をデポジットさせ、限定しようとする層
上にホトレジスト層をデポジットし、基板の裏面にホト
マスクを供給して背後から基板を照射することを含む写
真蝕刻的プロセス（ホトリソグラフィック プロセス）
を用いて、これらの層をパターン付けすることにより、
金属ストリップがMIN 構造を限定するためのマスクとし
て機能する自己配列技術を一部使用し、またMIN 構造の
長さおよび画像素子電極の面積を限定するためのホトマ
スクを一部使用して、得られる重畳絶縁・導電層のパタ
ーンを決定するようにしている。したがって、MIM 装置
およびその関連画像素子電極の製造には、金属ストリッ
プを限定するためのマスクの使用を必要とする。この場
合、それらのストリップ自体がマスクとして使用される
ほかホトマスクとしても使用される。
【０００５】また、日本国特許出願昭62-132367 号の英
文抄録には、液晶表示装置用として使用するため透明基
板上にTFT を製造する方法で、基板の裏面上に光遮蔽膜
の層を配置し、TFT のソースおよびドレイン端子を構成
するデポジット層の領域を限定するマスクとして機能す
る光遮蔽膜で基板を背後から照射することにより上面に
デポジットされた層を写真蝕刻的にパターン付けするこ
と含む製造方法につき記載されているが、この場合に
は、TFT を完成させるため、他の層をデポジットさせる
ようにしており、これには他のマスクを使用する付加的
なパターン付けプロセスを必要とする。
文抄録には、液晶表示装置用として使用するため透明基
板上にTFT を製造する方法で、基板の裏面上に光遮蔽膜
の層を配置し、TFT のソースおよびドレイン端子を構成
するデポジット層の領域を限定するマスクとして機能す
る光遮蔽膜で基板を背後から照射することにより上面に
デポジットされた層を写真蝕刻的にパターン付けするこ
と含む製造方法につき記載されているが、この場合に
は、TFT を完成させるため、他の層をデポジットさせる
ようにしており、これには他のマスクを使用する付加的
なパターン付けプロセスを必要とする。
【０００６】個別のマスクを含む複数のパターン付けプ
ロセスを要するという点で、これらの既知の方法は異な
る材料の層におけるパターンの限定のために複数のホト
マスクのセットを要するような従来の一般のホトリソグ
ラフィック プロセスを必要とする表示装置用等のTFT
またはMIM のより一般的製造方法で経験したと同じ不都
合に遭遇する。表示装置の表示面積を増大させるには、
例えば同じ寸法のTFTまたはMIM のアレイを生成する必
要があるが、アレイの寸法が大きくなるにしたがって連
続的ホトマスクと基板間に正しい配列を保持するように
して製造プロセスにおける熱サイクルを通じて充分な硬
さを保持した基板を設けることはますます困難となり、
かつより高価なものとなる。より小形ではあるがより高
密度を有するアレイを製造する場合にも、同じ問題が存
在する。勿論、このような既知の方法は可撓性基板上に
薄膜構造を製造するにあまり適しているとはいえない。
ロセスを要するという点で、これらの既知の方法は異な
る材料の層におけるパターンの限定のために複数のホト
マスクのセットを要するような従来の一般のホトリソグ
ラフィック プロセスを必要とする表示装置用等のTFT
またはMIM のより一般的製造方法で経験したと同じ不都
合に遭遇する。表示装置の表示面積を増大させるには、
例えば同じ寸法のTFTまたはMIM のアレイを生成する必
要があるが、アレイの寸法が大きくなるにしたがって連
続的ホトマスクと基板間に正しい配列を保持するように
して製造プロセスにおける熱サイクルを通じて充分な硬
さを保持した基板を設けることはますます困難となり、
かつより高価なものとなる。より小形ではあるがより高
密度を有するアレイを製造する場合にも、同じ問題が存
在する。勿論、このような既知の方法は可撓性基板上に
薄膜構造を製造するにあまり適しているとはいえない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題を少なくともある程度軽減するようにした透明基板
上への薄膜構造の製造方法を提供しようとするものであ
る。
問題を少なくともある程度軽減するようにした透明基板
上への薄膜構造の製造方法を提供しようとするものであ
る。
【０００８】また、本発明の他の目的は最小数のマスク
を必要とするのみでスイッチング素子アレイのような薄
膜構造を透明基板上に製造する方法を提供しようとする
ものである。
を必要とするのみでスイッチング素子アレイのような薄
膜構造を透明基板上に製造する方法を提供しようとする
ものである。
【０００９】さらに、本発明の他の目的は、便利かつ安
価な方法で、関連のアドレス導体および電極を具備する
スイッチング素子アレイのような活性マトリックス表示
装置用として適する薄膜構造を透明基板上に与えようと
するものである。
価な方法で、関連のアドレス導体および電極を具備する
スイッチング素子アレイのような活性マトリックス表示
装置用として適する薄膜構造を透明基板上に与えようと
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、前述の本発明方法では、基板に対し第１薄膜層をパ
ターン付けするのに使用した方向と異なる方向で光遮蔽
パターン上に指向させた放射を用いて基板の１つの面上
に第２薄膜層を写真蝕刻的にパターン付けするステップ
を含むことを特徴とする。
め、前述の本発明方法では、基板に対し第１薄膜層をパ
ターン付けするのに使用した方向と異なる方向で光遮蔽
パターン上に指向させた放射を用いて基板の１つの面上
に第２薄膜層を写真蝕刻的にパターン付けするステップ
を含むことを特徴とする。
【００１１】本発明はマスクとして機能する１つの光遮
蔽パターンのみを使用し、異なる層を限定する際照射方
向を変えることにより種々の異なる層パターンを生成す
ることができるという認識にもとづくものである。露光
ビームと基板との間で異なる方向を使用する結果、２つ
の薄膜層において得られるパターンは双方とも光遮蔽パ
ターンに左右されるが、相互に異なったものとなる。し
たがって、２つの薄膜層は２つの別個のマスクを使用す
るのでなく、むしろ同じ光遮蔽パターンを用いてそれぞ
れのパターンに限定することができる。簡単な場合に得
られるパターンの層は２つの層の限定領域間のずれ（オ
フセット）の形状をとることができ、オフセットの大き
さは写真蝕刻的パターン付けプロセスにおいて使用する
レジスト層と光遮蔽パターン間の距離に従属する。１つ
の層をその層間として使用する材料および放射に対する
その透明さに応じて、パターン付けした後、第２の層を
デポジットし、パターン付けする場合は、パターン付け
された１つの層に第２の層のパターン付けにおける１つ
の役割を演じさせることもできる。
蔽パターンのみを使用し、異なる層を限定する際照射方
向を変えることにより種々の異なる層パターンを生成す
ることができるという認識にもとづくものである。露光
ビームと基板との間で異なる方向を使用する結果、２つ
の薄膜層において得られるパターンは双方とも光遮蔽パ
ターンに左右されるが、相互に異なったものとなる。し
たがって、２つの薄膜層は２つの別個のマスクを使用す
るのでなく、むしろ同じ光遮蔽パターンを用いてそれぞ
れのパターンに限定することができる。簡単な場合に得
られるパターンの層は２つの層の限定領域間のずれ（オ
フセット）の形状をとることができ、オフセットの大き
さは写真蝕刻的パターン付けプロセスにおいて使用する
レジスト層と光遮蔽パターン間の距離に従属する。１つ
の層をその層間として使用する材料および放射に対する
その透明さに応じて、パターン付けした後、第２の層を
デポジットし、パターン付けする場合は、パターン付け
された１つの層に第２の層のパターン付けにおける１つ
の役割を演じさせることもできる。
【００１２】この方法は薄膜構造の製造を簡易化するの
に極めて便利に使用することができる。
に極めて便利に使用することができる。
【００１３】また、本発明方法は、基板の１つの面上に
第３薄膜層をデポジットさせ、該第１および第２薄膜層
の１つのパターン付けに使用した方向と異なる方向にお
いて該光遮蔽パターン上に指向させた放射を用いて、写
真蝕刻的にパターン付けするようにしたことを特徴とす
る。この場合には、第３の層のパターンは少なくとも他
の層の１つと異なるものとするほか下にある層のパター
ンに従属させるようにすることが望ましい。
第３薄膜層をデポジットさせ、該第１および第２薄膜層
の１つのパターン付けに使用した方向と異なる方向にお
いて該光遮蔽パターン上に指向させた放射を用いて、写
真蝕刻的にパターン付けするようにしたことを特徴とす
る。この場合には、第３の層のパターンは少なくとも他
の層の１つと異なるものとするほか下にある層のパター
ンに従属させるようにすることが望ましい。
【００１４】また、本発明の他の例においては、該第
１、第２または第３薄膜層とともに少なくとも他の薄膜
層を連続的にデポジットし、該層と同時に写真蝕刻的に
パターン付けするようにしたことを特徴とする。このよ
うにするときは異なる材料の２つまたはそれ以上の層が
ほぼおなじようにパターン化され、組合され、重畳され
た層が基板上に形成される。
１、第２または第３薄膜層とともに少なくとも他の薄膜
層を連続的にデポジットし、該層と同時に写真蝕刻的に
パターン付けするようにしたことを特徴とする。このよ
うにするときは異なる材料の２つまたはそれ以上の層が
ほぼおなじようにパターン化され、組合され、重畳され
た層が基板上に形成される。
【００１５】また、本発明方法によるときは、１つ以上
の方向から該光遮蔽パターン上に指向させた放射を用い
て１またはそれ以上のデポジットした該薄膜層をパター
ン付けするようにしている。これは個別または複数の層
のパターン付けに他の差異を生じさせることを可能にす
る。さらに、本発明方法の場合は、基板の１つの面のほ
ぼ垂直な平面内にある２つのほぼ向かい合った方向の放
射を用いて１つまたはそれ以上の薄膜層をパターン付け
するようにすることが望ましい。これらのほぼ対向する
方向をそれらの方向に関して比較的小さい寸法を有する
光遮蔽パターンの放射不透明部分、例えば狭いストリッ
プ領域に対して適当に選定することによりそれと対応す
るこのようにパターン付けされた層内の部分の限定を選
択的に除外することができる。
の方向から該光遮蔽パターン上に指向させた放射を用い
て１またはそれ以上のデポジットした該薄膜層をパター
ン付けするようにしている。これは個別または複数の層
のパターン付けに他の差異を生じさせることを可能にす
る。さらに、本発明方法の場合は、基板の１つの面のほ
ぼ垂直な平面内にある２つのほぼ向かい合った方向の放
射を用いて１つまたはそれ以上の薄膜層をパターン付け
するようにすることが望ましい。これらのほぼ対向する
方向をそれらの方向に関して比較的小さい寸法を有する
光遮蔽パターンの放射不透明部分、例えば狭いストリッ
プ領域に対して適当に選定することによりそれと対応す
るこのようにパターン付けされた層内の部分の限定を選
択的に除外することができる。
【００１６】また、本発明薄膜構造製造方法によるとき
は１つの薄膜層をデポジットさせ、光遮蔽パターン上に
指向させた放射を用いて、写真蝕刻的に該層をパターン
付けすることにより基板の１つの面上に一時的薄膜層を
与えるようにし、該薄膜層の１つをデポジットさせた後
一時的薄膜層を除去し、該１つの薄膜層のすぐ上にある
領域をリフトオフするようにしており、このような方法
でさらに他の異なる層パターンを生成することができ
る。
は１つの薄膜層をデポジットさせ、光遮蔽パターン上に
指向させた放射を用いて、写真蝕刻的に該層をパターン
付けすることにより基板の１つの面上に一時的薄膜層を
与えるようにし、該薄膜層の１つをデポジットさせた後
一時的薄膜層を除去し、該１つの薄膜層のすぐ上にある
領域をリフトオフするようにしており、このような方法
でさらに他の異なる層パターンを生成することができ
る。
【００１７】ここで使用している光遮蔽パターン（ligh
t shielding pattern ）なる語句は、可視光、および場
合によりＸ線を使用してもよいが、Ｕ−Ｖ光（紫外線
光）を可とする露光放射に対して不透明となるパターン
を意味させようとするものである。
t shielding pattern ）なる語句は、可視光、および場
合によりＸ線を使用してもよいが、Ｕ−Ｖ光（紫外線
光）を可とする露光放射に対して不透明となるパターン
を意味させようとするものである。
【００１８】上述の技術は１つの光遮蔽パターンを使用
して、２つまたはそれ以上の薄膜層を個別にパターン化
することができ、したがって、複数の個々のマスクを使
用する既知のプロセスで経験される類の問題、特に各マ
スクを正しく配列させる必要性に関連する問題点を回避
することができる。前記技術は１つまたはそれ以上の技
術を適当に選定して使用することにより同一薄膜構造を
生成する既知のプロセスに比し必要とするマスクの数を
少なくして、簡単な方法で種々の薄膜構造を確実かつ安
価に製造することができるという利便を与える。本発明
方法の特定かつ所望の実施例の場合には、光遮蔽パター
ン、デポジット層の材料、およびデポジット層の写真蝕
刻的パターン付けに使用する放射露光を適当に選定する
ことにより、例えば活性液晶表示装置もしくはメモリ装
置のような他の製品用として使用するに適する透明基板
上に関連のアドレス導体およびパッド電極とともにMIM
またはTFT のアレイを製造することができる。この方法
は通常多数のマスクが要求されるのと比較し、実際上、
光遮蔽パターンにより構成されるまさに１つのマスクを
要するのみであり、かくしてこの種構造用として使用さ
れる既知の多重マスクや多重露光製造プロセスに要求さ
れる正しい配列の必要性およびレジストレーション（表
裏を正しくそろえること）に関する問題を回避こるとか
でき、複雑な写真蝕刻装置を使用するを要せずして比較
的大形または高密度のアレイを得ることが可能となる。
して、２つまたはそれ以上の薄膜層を個別にパターン化
することができ、したがって、複数の個々のマスクを使
用する既知のプロセスで経験される類の問題、特に各マ
スクを正しく配列させる必要性に関連する問題点を回避
することができる。前記技術は１つまたはそれ以上の技
術を適当に選定して使用することにより同一薄膜構造を
生成する既知のプロセスに比し必要とするマスクの数を
少なくして、簡単な方法で種々の薄膜構造を確実かつ安
価に製造することができるという利便を与える。本発明
方法の特定かつ所望の実施例の場合には、光遮蔽パター
ン、デポジット層の材料、およびデポジット層の写真蝕
刻的パターン付けに使用する放射露光を適当に選定する
ことにより、例えば活性液晶表示装置もしくはメモリ装
置のような他の製品用として使用するに適する透明基板
上に関連のアドレス導体およびパッド電極とともにMIM
またはTFT のアレイを製造することができる。この方法
は通常多数のマスクが要求されるのと比較し、実際上、
光遮蔽パターンにより構成されるまさに１つのマスクを
要するのみであり、かくしてこの種構造用として使用さ
れる既知の多重マスクや多重露光製造プロセスに要求さ
れる正しい配列の必要性およびレジストレーション（表
裏を正しくそろえること）に関する問題を回避こるとか
でき、複雑な写真蝕刻装置を使用するを要せずして比較
的大形または高密度のアレイを得ることが可能となる。
【００１９】光遮蔽パターンは基板の対向面に隣接して
いるが、その面から離隔して配置することができる。し
かし、光遮蔽パターンは対向面上に保持するを可とす
る。また、光遮蔽パターンは対向面上に形成した例えば
金属のような放射不透明材料の薄膜パターンにより形成
するを可とする。前記パターンはマスターマスクを用い
てデポジット層を写真蝕刻的に限定することにより容易
に得られる。かくして、光遮蔽パターンと基板間の相対
的動きは防止される。光遮蔽パターンおよび基板は１つ
としてともに動くことができるので、強い基板硬度に対
する必要性は取除かれ、基板材料の選択にさらに大きい
自由度が許容される。光遮蔽パターンは基板に固定され
ており、基板とともに曲げ、かつ伸長することができる
ので、例えばガラス基板内のひずみのような製造操作に
おける熱サイクリングの影響による諸問題を回避するこ
とができる。重要なことは硬いガラス基板だけでなく、
可撓性金属フォイルのような柔軟な基板をも使用できる
ということである。
いるが、その面から離隔して配置することができる。し
かし、光遮蔽パターンは対向面上に保持するを可とす
る。また、光遮蔽パターンは対向面上に形成した例えば
金属のような放射不透明材料の薄膜パターンにより形成
するを可とする。前記パターンはマスターマスクを用い
てデポジット層を写真蝕刻的に限定することにより容易
に得られる。かくして、光遮蔽パターンと基板間の相対
的動きは防止される。光遮蔽パターンおよび基板は１つ
としてともに動くことができるので、強い基板硬度に対
する必要性は取除かれ、基板材料の選択にさらに大きい
自由度が許容される。光遮蔽パターンは基板に固定され
ており、基板とともに曲げ、かつ伸長することができる
ので、例えばガラス基板内のひずみのような製造操作に
おける熱サイクリングの影響による諸問題を回避するこ
とができる。重要なことは硬いガラス基板だけでなく、
可撓性金属フォイルのような柔軟な基板をも使用できる
ということである。
【００２０】また、本発明の他の例では、本発明方法に
より製造した薄膜構造を与えるようにしている。
より製造した薄膜構造を与えるようにしている。
【００２１】本発明のさらに、他の例では、本発明方法
により製造した例えば２端子非線形装置またはTFT のア
レイを含む透明基板上の薄膜構造を具えた液晶表示装置
を与える。
により製造した例えば２端子非線形装置またはTFT のア
レイを含む透明基板上の薄膜構造を具えた液晶表示装置
を与える。
【００２２】
【実施例】以下図面により本発明薄膜構造の製造方法な
らびに前記方法により生成した薄膜構造および表示装置
に関し説明する。添付図面は縮尺によるものでなく、単
にその概要を示すものである。特に層または領域の厚み
のような特定の寸法については拡大して表示し、他の寸
法に関しては縮小して表示してある。また、添付図面に
おいて、同一構成素子に関しては同一符号数字を用いて
表示してある。
らびに前記方法により生成した薄膜構造および表示装置
に関し説明する。添付図面は縮尺によるものでなく、単
にその概要を示すものである。特に層または領域の厚み
のような特定の寸法については拡大して表示し、他の寸
法に関しては縮小して表示してある。また、添付図面に
おいて、同一構成素子に関しては同一符号数字を用いて
表示してある。
【００２３】図１ないし図３は、本発明によりデポット
層内にそれぞれ異なるパターンを生成し、究極的に所望
の薄膜構造を生成するための３つのベーシック層パター
ン技術（patterning technique）を示す概要図である。
図示の各技術において得られるパターンニング（patter
ning）は同じ光遮蔽パターンにより決められるが、それ
により生成される層パターンは各ケースにおいて異な
る。これら個々の技術は後述するように薄膜構造の製造
に必要な層パターンを生成するため選択的に使用するこ
とができる。図１ないし図３は例えば、ガラスまたはプ
ラスチックにより形成した対向する平行なプレーナ面を
有する適当な透明基板10の一部の断面を示すもので、そ
の下側の面上には、一般のホトリソグラフィック プロ
セス（写真蝕刻プロセス）を使用して比較的狭い領域12
および比較的広い領域13を含む金属または他の不透明放
射物質のパターンを配置する。この場合には前記放射物
質を下面上に連続層としてデポジット（付着）させた
後、マスクを介して露光することによりパターン領域12
および13を残すようにする。この金属パターンは、次
に、デポジット層から離れた基板の側から基板に指向す
る放射を用いて基板の他の面（上側の面）上にデポジッ
トさせる写真蝕刻的な層のパターン付けに使用される光
遮蔽パターン（light shielding pattern ）を構成す
る。
層内にそれぞれ異なるパターンを生成し、究極的に所望
の薄膜構造を生成するための３つのベーシック層パター
ン技術（patterning technique）を示す概要図である。
図示の各技術において得られるパターンニング（patter
ning）は同じ光遮蔽パターンにより決められるが、それ
により生成される層パターンは各ケースにおいて異な
る。これら個々の技術は後述するように薄膜構造の製造
に必要な層パターンを生成するため選択的に使用するこ
とができる。図１ないし図３は例えば、ガラスまたはプ
ラスチックにより形成した対向する平行なプレーナ面を
有する適当な透明基板10の一部の断面を示すもので、そ
の下側の面上には、一般のホトリソグラフィック プロ
セス（写真蝕刻プロセス）を使用して比較的狭い領域12
および比較的広い領域13を含む金属または他の不透明放
射物質のパターンを配置する。この場合には前記放射物
質を下面上に連続層としてデポジット（付着）させた
後、マスクを介して露光することによりパターン領域12
および13を残すようにする。この金属パターンは、次
に、デポジット層から離れた基板の側から基板に指向す
る放射を用いて基板の他の面（上側の面）上にデポジッ
トさせる写真蝕刻的な層のパターン付けに使用される光
遮蔽パターン（light shielding pattern ）を構成す
る。
【００２４】後述するすべてのホトリソグラフィック
プロセスにおいては、標準ホトジスト物質、エッチング
剤（蝕刻剤）および紫外線露光放射（UV exposing radi
ation ）を使用するようにしている。
プロセスにおいては、標準ホトジスト物質、エッチング
剤（蝕刻剤）および紫外線露光放射（UV exposing radi
ation ）を使用するようにしている。
【００２５】図1aおよび図1bに示すように、基板10の上
面にはパターン化しようとする物質の層11をデポジット
し、ついで以下のようなステップを含む写真蝕刻プロセ
スによりこの層11をパターン化する。すなわち、まずそ
の上にポジティブ（陽）のホトレジスト層14をデポジッ
トし、矢印Ａで示すように、基板10の下面に対して垂直
な露光ビームを構成するほぼ平行な光を指向させ、下面
上の光遮蔽パターンにしたがってホトレジスト層14の領
域を露光させてホトレジストの露光領域を取除き、層11
の下にある領域をエッチングした後、残ったホトレジス
トの曝されていない領域を除去し、図1bに示すような構
造が残るようにする。この構造はそれぞれ領域12および
13に対応する領域15および16を含む。かくして得られる
層パターン15, 16は正しく光遮蔽パターンに対応し、上
下正しくそろったものとなる。
面にはパターン化しようとする物質の層11をデポジット
し、ついで以下のようなステップを含む写真蝕刻プロセ
スによりこの層11をパターン化する。すなわち、まずそ
の上にポジティブ（陽）のホトレジスト層14をデポジッ
トし、矢印Ａで示すように、基板10の下面に対して垂直
な露光ビームを構成するほぼ平行な光を指向させ、下面
上の光遮蔽パターンにしたがってホトレジスト層14の領
域を露光させてホトレジストの露光領域を取除き、層11
の下にある領域をエッチングした後、残ったホトレジス
トの曝されていない領域を除去し、図1bに示すような構
造が残るようにする。この構造はそれぞれ領域12および
13に対応する領域15および16を含む。かくして得られる
層パターン15, 16は正しく光遮蔽パターンに対応し、上
下正しくそろったものとなる。
【００２６】図2aおよび図2bの場合にも、層11を基板の
上面にデポジットさせ、同じホトリソグラフィック プ
ロセスを用いてパターン付けを行うようにしているが、
この場合には基板10の下面をその面に対して傾斜したほ
ぼ平行な光Ａで照射するようにしている。したがって、
その上面に得られる層パターンは図2bに示すように、そ
れらの寸法および相対配置に関しては領域12および13に
ほぼ対応しているが、下面上の光遮蔽パターンに比し横
方向にずれた（オフセットした）領域17および18を含
む。
上面にデポジットさせ、同じホトリソグラフィック プ
ロセスを用いてパターン付けを行うようにしているが、
この場合には基板10の下面をその面に対して傾斜したほ
ぼ平行な光Ａで照射するようにしている。したがって、
その上面に得られる層パターンは図2bに示すように、そ
れらの寸法および相対配置に関しては領域12および13に
ほぼ対応しているが、下面上の光遮蔽パターンに比し横
方向にずれた（オフセットした）領域17および18を含
む。
【００２７】図3aおよび図3bに示す技術は上述の技法の
延長で、層11を写真蝕刻的に限定しているが、この場合
にはホトレジスト層は異なる方向で下面上に指向するほ
ぼ平行な光を含む２つの露光を受けることになる。図示
実施例の場合、２つの露光は矢印ＡおよびＢで示すよう
にそれぞれ反対の方向（向かい合った方向）から基板面
に対し傾斜させるようにしている。かくして、２つの露
光が行われる照射角度により得られる層パターンは前の
２つの技術によるパターンとは顕著に異なる。特に、露
光放射の２つの方向を対向させ、２つの露光内の個々の
放射線を基板面にほぼ垂直な面内で相互に交差させるよ
うにした場合は、この面内のデポジット層の限定領域の
寸法は光遮蔽パターンの領域の対応する寸法より小さい
ものとなり、光遮蔽パターンの領域を関連の方向におい
て充分小さい大きさとした場合は、その領域の上にある
レジストの領域はすべて完全に曝され、したがって層パ
ターンの対応する領域は生成されない。かくして、図3b
に示すように、層11は領域13に対応し、図示断面におい
て縮小した大きさを有する領域19を生成するようパター
ン化されるが、２つの露光における領域12に対する照射
方向の結果として層パターンは領域12に対応する領域を
欠いたものとなる。この特定技術の延長として、パター
ン付けプロセス（patterning process）は２つ以上の方
向からの照射を含むことができる。
延長で、層11を写真蝕刻的に限定しているが、この場合
にはホトレジスト層は異なる方向で下面上に指向するほ
ぼ平行な光を含む２つの露光を受けることになる。図示
実施例の場合、２つの露光は矢印ＡおよびＢで示すよう
にそれぞれ反対の方向（向かい合った方向）から基板面
に対し傾斜させるようにしている。かくして、２つの露
光が行われる照射角度により得られる層パターンは前の
２つの技術によるパターンとは顕著に異なる。特に、露
光放射の２つの方向を対向させ、２つの露光内の個々の
放射線を基板面にほぼ垂直な面内で相互に交差させるよ
うにした場合は、この面内のデポジット層の限定領域の
寸法は光遮蔽パターンの領域の対応する寸法より小さい
ものとなり、光遮蔽パターンの領域を関連の方向におい
て充分小さい大きさとした場合は、その領域の上にある
レジストの領域はすべて完全に曝され、したがって層パ
ターンの対応する領域は生成されない。かくして、図3b
に示すように、層11は領域13に対応し、図示断面におい
て縮小した大きさを有する領域19を生成するようパター
ン化されるが、２つの露光における領域12に対する照射
方向の結果として層パターンは領域12に対応する領域を
欠いたものとなる。この特定技術の延長として、パター
ン付けプロセス（patterning process）は２つ以上の方
向からの照射を含むことができる。
【００２８】したがって、これらの基礎技術において
は、同じ光遮蔽パターンにより異なるパターンをイメー
ジさせることが可能であり、その結果ホトリソグラフィ
ックプロセスの露光操作において使用する照射の方向お
よび入射角を変えることにより異なる層パターンを生成
しうることが分かる。さらに、上述の実施例は基板上に
直接デポジットするようにした単一の層に関するもので
あるが、これらは多重薄膜構造にも適用できること当然
である。また、基板の上面に連続層をデポジットさせる
場合には、１またはそれ以上の上方層を１またはそれ以
上の下にある層の光学的特性、すなわち透過性（transm
issivity）に従属させ、個別的または組合せてパターン
化しうることを理解すべきである。各時間ごとに同じ光
遮蔽パターンを用いて連続的パターンニン プロセスを
行う場合は、得られる層パターン間の配列は確保され
る。
は、同じ光遮蔽パターンにより異なるパターンをイメー
ジさせることが可能であり、その結果ホトリソグラフィ
ックプロセスの露光操作において使用する照射の方向お
よび入射角を変えることにより異なる層パターンを生成
しうることが分かる。さらに、上述の実施例は基板上に
直接デポジットするようにした単一の層に関するもので
あるが、これらは多重薄膜構造にも適用できること当然
である。また、基板の上面に連続層をデポジットさせる
場合には、１またはそれ以上の上方層を１またはそれ以
上の下にある層の光学的特性、すなわち透過性（transm
issivity）に従属させ、個別的または組合せてパターン
化しうることを理解すべきである。各時間ごとに同じ光
遮蔽パターンを用いて連続的パターンニン プロセスを
行う場合は、得られる層パターン間の配列は確保され
る。
【００２９】対向する面上の単一の光遮蔽パターンを使
用し、上述の基本技術にしたがって照射角を変えること
により基板面上に異なる層パターンを写真蝕刻的に限定
する方法は種々の薄膜構造を製造するためのポジティブ
形式およびネガティブ形式のホトレジストの使用および
リフトオフ（lift off）のような一般の処理およびパタ
ーン化技術とともに使用することができる。
用し、上述の基本技術にしたがって照射角を変えること
により基板面上に異なる層パターンを写真蝕刻的に限定
する方法は種々の薄膜構造を製造するためのポジティブ
形式およびネガティブ形式のホトレジストの使用および
リフトオフ（lift off）のような一般の処理およびパタ
ーン化技術とともに使用することができる。
【００３０】以下、スイッチング素子を介してアドレス
導体に接続したパッド電極を含み、活性マトリックス液
晶表示装置の活性基板構造要素として使用するに適した
薄膜構造の製造例につき説明することにする。図４ない
し図９は本発明薄膜構造製造方法の一実施例の種々の段
階を示す。この構造は各々MIM 装置を介して関連のアド
レス導体に接続するようにした電極のアレイよりなり、
液晶表示装置の活性マトリックス基板を構成する。MIM
アドレス液晶表示装置に関しては公知であり、簡単にい
えば、これらは各々液晶材料の介在層とともに関連基板
上に配置した対の対向電極により形成した行および列の
画像素子のアレイを含む。この場合、１つの基板は画像
素子の第１電極を構成する通常方形状の個々のパッド電
極の行および列アレイとその間に伸長する第１の並列ア
ドレス導体のセットを保持し、各行のパッド電極を関連
のMIM 装置を介して関連のアドレス導体に接続する。ま
た、他の基板は、第１のアドレス導体のセットと交差す
る第２の並列アドレス導体のセットを保持し、パッド電
極の上に位置する部分は画像素子の第２電極を構成す
る。
導体に接続したパッド電極を含み、活性マトリックス液
晶表示装置の活性基板構造要素として使用するに適した
薄膜構造の製造例につき説明することにする。図４ない
し図９は本発明薄膜構造製造方法の一実施例の種々の段
階を示す。この構造は各々MIM 装置を介して関連のアド
レス導体に接続するようにした電極のアレイよりなり、
液晶表示装置の活性マトリックス基板を構成する。MIM
アドレス液晶表示装置に関しては公知であり、簡単にい
えば、これらは各々液晶材料の介在層とともに関連基板
上に配置した対の対向電極により形成した行および列の
画像素子のアレイを含む。この場合、１つの基板は画像
素子の第１電極を構成する通常方形状の個々のパッド電
極の行および列アレイとその間に伸長する第１の並列ア
ドレス導体のセットを保持し、各行のパッド電極を関連
のMIM 装置を介して関連のアドレス導体に接続する。ま
た、他の基板は、第１のアドレス導体のセットと交差す
る第２の並列アドレス導体のセットを保持し、パッド電
極の上に位置する部分は画像素子の第２電極を構成す
る。
【００３１】活性マトリックス基板の製造においては、
まずその上に薄膜構造を造成しようとするガラス基板10
の下面に、金属層をデポジットし、金属パターンを残す
ようなマスクを用いて一般の方法で写真蝕刻的にこの層
を限定することにより光遮蔽パターンを形成させる。金
属パターン20（その代表的部分を図４の平面図に示す）
は、方形状領域21、領域21の隣接する行間に伸長する組
のライン22ならびに各領域21をライン22に接続するブリ
ッジ部分23を含む。部分21、 22 および23は後述するよ
うに必要とする薄膜構造を決定するのに役立ち、それに
応じてそれらの寸法が選定される。必要とする薄膜構造
の各パッド電極、MIM 装置およびアドレス導体の関連部
分は光遮蔽パターンの関連するセルにより限定される。
このようなセルの１つを図４に点線で示す。以下便宜の
ため、このような１つのセルにより決められる薄膜構造
の一部の製造につき考えることにする。図5aないし図5e
は薄膜構造の種々の製造段階における基板10の上面の平
面図である。これらの図は図示を明瞭にするため、特定
の製造段階における関連の個別層パターンの形状を示し
ており、遅い製造段階にかんしては、早い時期に限定さ
れた層パターンの図示は故意に除外してある。図６は完
全な薄膜構造の平面図を示す。
まずその上に薄膜構造を造成しようとするガラス基板10
の下面に、金属層をデポジットし、金属パターンを残す
ようなマスクを用いて一般の方法で写真蝕刻的にこの層
を限定することにより光遮蔽パターンを形成させる。金
属パターン20（その代表的部分を図４の平面図に示す）
は、方形状領域21、領域21の隣接する行間に伸長する組
のライン22ならびに各領域21をライン22に接続するブリ
ッジ部分23を含む。部分21、 22 および23は後述するよ
うに必要とする薄膜構造を決定するのに役立ち、それに
応じてそれらの寸法が選定される。必要とする薄膜構造
の各パッド電極、MIM 装置およびアドレス導体の関連部
分は光遮蔽パターンの関連するセルにより限定される。
このようなセルの１つを図４に点線で示す。以下便宜の
ため、このような１つのセルにより決められる薄膜構造
の一部の製造につき考えることにする。図5aないし図5e
は薄膜構造の種々の製造段階における基板10の上面の平
面図である。これらの図は図示を明瞭にするため、特定
の製造段階における関連の個別層パターンの形状を示し
ており、遅い製造段階にかんしては、早い時期に限定さ
れた層パターンの図示は故意に除外してある。図６は完
全な薄膜構造の平面図を示す。
【００３２】以下、種々の段階におけるホトリソグラフ
ィック プロセスにおいて使用する照射方向の記述を簡
単にするため、図面の上側、下側、左側および右側をそ
れぞれ、北（Ｎ）、南（Ｓ）、東（Ｅ）および西（Ｗ）
に対応させ、コンパスの方向を用いて、傾斜した放射線
の露光方向を表示することにする。
ィック プロセスにおいて使用する照射方向の記述を簡
単にするため、図面の上側、下側、左側および右側をそ
れぞれ、北（Ｎ）、南（Ｓ）、東（Ｅ）および西（Ｗ）
に対応させ、コンパスの方向を用いて、傾斜した放射線
の露光方向を表示することにする。
【００３３】すなわち、まず基板10の上面にポジティブ
のホトレジスト層をデポットさせ、ほぼ平行な光のNS傾
斜放射線露光を与える図3aおよび図3bの技術を用いて基
板10の裏側から光遮蔽パターン20上への二重露光を行う
ようにし、次いで露光部分の除去とともに、レジスト層
を成長させ、図5aに水平縞で示す層パターンが残るよう
にする。この図においては、図5bないし図5eの場合と同
様に、参考のため光遮蔽パターンを点線で囲んで表示し
てある。この二重露光（double exposure ）の結果、Ｎ
−Ｓ軸と平行な方向における限定ホトレジスト パター
ン25の大きさは光遮蔽パターン20のそれより小さいもの
となるが、Ｅ−Ｗ軸と平行な方向における寸法はほぼ同
じものとなる。Ｎ−Ｓ方向における大きさの差は光遮蔽
パターンとレジスト層間の距離および露光放射の傾斜角
の双方に従属する。これらのパラメータは、ブリッジ部
分23の領域は別として、光遮蔽パターンのライン22の上
にあるレジスト材料が完全に照射され、除去されるよう
適当に選定する。
のホトレジスト層をデポットさせ、ほぼ平行な光のNS傾
斜放射線露光を与える図3aおよび図3bの技術を用いて基
板10の裏側から光遮蔽パターン20上への二重露光を行う
ようにし、次いで露光部分の除去とともに、レジスト層
を成長させ、図5aに水平縞で示す層パターンが残るよう
にする。この図においては、図5bないし図5eの場合と同
様に、参考のため光遮蔽パターンを点線で囲んで表示し
てある。この二重露光（double exposure ）の結果、Ｎ
−Ｓ軸と平行な方向における限定ホトレジスト パター
ン25の大きさは光遮蔽パターン20のそれより小さいもの
となるが、Ｅ−Ｗ軸と平行な方向における寸法はほぼ同
じものとなる。Ｎ−Ｓ方向における大きさの差は光遮蔽
パターンとレジスト層間の距離および露光放射の傾斜角
の双方に従属する。これらのパラメータは、ブリッジ部
分23の領域は別として、光遮蔽パターンのライン22の上
にあるレジスト材料が完全に照射され、除去されるよう
適当に選定する。
【００３４】次に、ネガティブのホトレジスト物質の層
をデポジットさせ、基板10の後面上に垂直に指向するほ
ぼ平行な放射を用いてこの層を露光し、ついで図1aおよ
び図1bの技術にしたがって成長させる。次に、例えばア
ルミニウムまたはクロムよりなる金属層を基板の上面に
蒸着させた後、例えば酢酸（aceton acid ）またはヒュ
ーミック酸（fumic acid）を用いて、金属層の対応領域
のリフトオフ（lift-off）とともに、ポジティブおよび
ネガティブ ホトレジストの残りの部分を取除き、基板
10の上面上に直接保持され、光遮蔽パターン20により決
められる図5bに斜め縞で示すような金属の領域27, 28お
よび29を残すようにする。このように、かくして得られ
るストリップ領域28および29は前述の照射パラメータに
よって書取られ、それに応じて制御することができる。
をデポジットさせ、基板10の後面上に垂直に指向するほ
ぼ平行な放射を用いてこの層を露光し、ついで図1aおよ
び図1bの技術にしたがって成長させる。次に、例えばア
ルミニウムまたはクロムよりなる金属層を基板の上面に
蒸着させた後、例えば酢酸（aceton acid ）またはヒュ
ーミック酸（fumic acid）を用いて、金属層の対応領域
のリフトオフ（lift-off）とともに、ポジティブおよび
ネガティブ ホトレジストの残りの部分を取除き、基板
10の上面上に直接保持され、光遮蔽パターン20により決
められる図5bに斜め縞で示すような金属の領域27, 28お
よび29を残すようにする。このように、かくして得られ
るストリップ領域28および29は前述の照射パラメータに
よって書取られ、それに応じて制御することができる。
【００３５】次に、ITO およびポジティブ ホトレジス
ト材料層のような透明な導電物質の層を基板上のすべて
に連続的にデポジットさせ、ついで結果として得られた
構造を図3aおよび図3bの技術により、それぞれＥ−Ｗ方
向において傾斜させたほぼ平行な放射を用いて、基板10
の後面からの二重露光に曝すようにする。次に、レジス
トを成長させた後、残りのレジスト材料により被覆され
ていないITO 層の領域をエッチングする。その後でレジ
ストの残りの部分を取除き、光遮蔽パターン20の領域22
および21に対応する図5cに傾斜縞で示すようなITO 材料
の領域30および31を残すようにする。この場合は、図示
を明瞭にするため、金属層の下方領域27, 28および29に
ついては図示を省略してある。ITO 層を限定するのに二
重露光を使用している結果、Ｅ−Ｗ方向における領域31
の寸法は光遮蔽パターン20の領域21のそれより小さいも
のとなるが、Ｎ−Ｓ軸に平行な方向における領域30およ
び31の寸法は領域21および22のそれとほぼ同じものとな
る。Ｅ−Ｗ露光に対するパラメータはブリッジ部分23の
上にあるレジストの領域が完全に曝されることにより、
その後限定されるITO の領域30および31が物理的に隔離
されるよう選定する。
ト材料層のような透明な導電物質の層を基板上のすべて
に連続的にデポジットさせ、ついで結果として得られた
構造を図3aおよび図3bの技術により、それぞれＥ−Ｗ方
向において傾斜させたほぼ平行な放射を用いて、基板10
の後面からの二重露光に曝すようにする。次に、レジス
トを成長させた後、残りのレジスト材料により被覆され
ていないITO 層の領域をエッチングする。その後でレジ
ストの残りの部分を取除き、光遮蔽パターン20の領域22
および21に対応する図5cに傾斜縞で示すようなITO 材料
の領域30および31を残すようにする。この場合は、図示
を明瞭にするため、金属層の下方領域27, 28および29に
ついては図示を省略してある。ITO 層を限定するのに二
重露光を使用している結果、Ｅ−Ｗ方向における領域31
の寸法は光遮蔽パターン20の領域21のそれより小さいも
のとなるが、Ｎ−Ｓ軸に平行な方向における領域30およ
び31の寸法は領域21および22のそれとほぼ同じものとな
る。Ｅ−Ｗ露光に対するパラメータはブリッジ部分23の
上にあるレジストの領域が完全に曝されることにより、
その後限定されるITO の領域30および31が物理的に隔離
されるよう選定する。
【００３６】次の段階においては、ポジティブ ホトレ
ジスト材料の他の層を基板上にデポジットさせ、この層
を４つの方向Ｎ−Ｅ，Ｓ−Ｅ，Ｓ−ＷおよびＮ−Ｗ（そ
れらの中間の方向も可）において傾斜したほぼ平行な放
射を含む多重露光操作に従わせる。この操作において
は、光遮蔽パターン20のほか、前に形成された金属領域
27, 28および29が露光放射に対するマスクとして機能す
る。かくして、露光レジストを成長させた後には、図5d
に垂直縞で示すように領域34および35を含むレジスト
パターンが得られる。領域34はブリッジ部分23の領域を
除いてストリップ22および金属領域27に対応する。領域
35は領域21に対応するが、下にある金属領域28および29
がマスクとして機能するその端部を別としてＥ−Ｗ方向
において縮小寸法を有する。また、光遮蔽パターンのブ
リッジ部分23の上にある部分においては、レジスト パ
ターン内に対向する凹所を形成する。
ジスト材料の他の層を基板上にデポジットさせ、この層
を４つの方向Ｎ−Ｅ，Ｓ−Ｅ，Ｓ−ＷおよびＮ−Ｗ（そ
れらの中間の方向も可）において傾斜したほぼ平行な放
射を含む多重露光操作に従わせる。この操作において
は、光遮蔽パターン20のほか、前に形成された金属領域
27, 28および29が露光放射に対するマスクとして機能す
る。かくして、露光レジストを成長させた後には、図5d
に垂直縞で示すように領域34および35を含むレジスト
パターンが得られる。領域34はブリッジ部分23の領域を
除いてストリップ22および金属領域27に対応する。領域
35は領域21に対応するが、下にある金属領域28および29
がマスクとして機能するその端部を別としてＥ−Ｗ方向
において縮小寸法を有する。また、光遮蔽パターンのブ
リッジ部分23の上にある部分においては、レジスト パ
ターン内に対向する凹所を形成する。
【００３７】次に、ネガティブ ホトレジスト材料の層
をデポジットさせ、図1aおよび図1bの技術による場合の
ように基板面上に垂直に指向するほぼ平行な放射による
基板を通しての露光に従わせる。このレジスト層を成長
させた後、絶縁材料（本実施例では窒化珪素）および例
えばアルミニウムまたはクロムのような金属よりなる連
続薄膜層をデポジットさせ、次にポジティブおよびネガ
ティブ レジスト材料の除去を介してのリフトオフによ
り重畳金属・絶縁層の領域を取除き、その結果として、
図5eに符号数字36, 37および38に示すように重畳された
同一空間にわたる絶縁・金属層の３つの部分が残るよう
にする。
をデポジットさせ、図1aおよび図1bの技術による場合の
ように基板面上に垂直に指向するほぼ平行な放射による
基板を通しての露光に従わせる。このレジスト層を成長
させた後、絶縁材料（本実施例では窒化珪素）および例
えばアルミニウムまたはクロムのような金属よりなる連
続薄膜層をデポジットさせ、次にポジティブおよびネガ
ティブ レジスト材料の除去を介してのリフトオフによ
り重畳金属・絶縁層の領域を取除き、その結果として、
図5eに符号数字36, 37および38に示すように重畳された
同一空間にわたる絶縁・金属層の３つの部分が残るよう
にする。
【００３８】このようにして得られた完全な薄膜構造を
図６の平面図に示す。図においては、構造の異なる部分
の材料を凡例による縞模様およびドット模様により表示
している。また、この表示は図5aないし5eにおいて使用
しているそれに対応する。構造は、その上縁部および下
縁部が金属条片と境を接し、対向する側部が重畳絶縁・
金属層条片と境を接する画像素子のパッド電極を構成す
るITO の方形領域40よりなる。この場合、重畳する金属
およびITO 層はパッド電極40に隣接して伸長し、同じ列
のすべての画像素子パッド電極に共通なアドレス導体の
一部を構成する。また，パッド電極40はこれら２つの部
分をブリッジするMIM 装置42を介してアドレス導体41に
接続する。
図６の平面図に示す。図においては、構造の異なる部分
の材料を凡例による縞模様およびドット模様により表示
している。また、この表示は図5aないし5eにおいて使用
しているそれに対応する。構造は、その上縁部および下
縁部が金属条片と境を接し、対向する側部が重畳絶縁・
金属層条片と境を接する画像素子のパッド電極を構成す
るITO の方形領域40よりなる。この場合、重畳する金属
およびITO 層はパッド電極40に隣接して伸長し、同じ列
のすべての画像素子パッド電極に共通なアドレス導体の
一部を構成する。また，パッド電極40はこれら２つの部
分をブリッジするMIM 装置42を介してアドレス導体41に
接続する。
【００３９】図７はMIM 装置42の領域の拡大平面図であ
り、図８および図９は図７に示す装置の線Ａ−Ａおよび
線Ｂ−Ｂによる断面図である。図７ないし図９において
は図６の場合と同じ縞模様およびドット模様を使用して
いる。特に図８において、MIM 装置42はそれぞれ符号数
字44および45で示した重畳し、かつ同空間に伸長する絶
縁・金属層よりなるブリッジ部分36を有し、前記ブリッ
ジ部分36により、ブリッジ部分のそれぞれの端部がITO
電極40およびITO 導体41の縁部と重なり合うようパッド
電極40とアドレス導体41間のギャップをブリッジさせる
ようにする。かくすればブリッジ部分36の各端部と下に
あるITO 層間のオーバラップ部分にはITO ・絶縁・金属
構造（ITO-insulator-metal structure ）を有するMIM
素子が生成される。符号数字46および47で示したこれら
２つのMIM 素子はブリッジ部分36の金属層を介して接続
する。このように、各MIM 装置は横方向形状で直列に接
続された２つのMIM 素子により形成される。
り、図８および図９は図７に示す装置の線Ａ−Ａおよび
線Ｂ−Ｂによる断面図である。図７ないし図９において
は図６の場合と同じ縞模様およびドット模様を使用して
いる。特に図８において、MIM 装置42はそれぞれ符号数
字44および45で示した重畳し、かつ同空間に伸長する絶
縁・金属層よりなるブリッジ部分36を有し、前記ブリッ
ジ部分36により、ブリッジ部分のそれぞれの端部がITO
電極40およびITO 導体41の縁部と重なり合うようパッド
電極40とアドレス導体41間のギャップをブリッジさせる
ようにする。かくすればブリッジ部分36の各端部と下に
あるITO 層間のオーバラップ部分にはITO ・絶縁・金属
構造（ITO-insulator-metal structure ）を有するMIM
素子が生成される。符号数字46および47で示したこれら
２つのMIM 素子はブリッジ部分36の金属層を介して接続
する。このように、各MIM 装置は横方向形状で直列に接
続された２つのMIM 素子により形成される。
【００４０】次に、液晶表示装置における活性マトリッ
クス基板構成要素として使用するため、光遮蔽パターン
20を取除き、基板10上の薄膜構造を一般の方法で、連続
液晶オリエンテーション層により被覆した後、第２の組
の並列アドレス導体を支持する第２基板とともに基板構
成要素のアセンブリを行い２つの基板間に液晶材料をデ
ポジットさせる（US-A-4683183号を参照）。かくして形
成された表示装置の回路構成の概要を図10に示す。図に
おいて、符号数字49および50はそれぞれ第２の組のアド
レス導体および画像素子を示す。装置は一般の方法で列
および行アドレス導体にそれぞれ選択信号およびデータ
信号を供給することにより駆動されるようにする。かく
してMIM 装置はそれらの非線形電流・電圧特性によりス
イッチング特性を呈する。
クス基板構成要素として使用するため、光遮蔽パターン
20を取除き、基板10上の薄膜構造を一般の方法で、連続
液晶オリエンテーション層により被覆した後、第２の組
の並列アドレス導体を支持する第２基板とともに基板構
成要素のアセンブリを行い２つの基板間に液晶材料をデ
ポジットさせる（US-A-4683183号を参照）。かくして形
成された表示装置の回路構成の概要を図10に示す。図に
おいて、符号数字49および50はそれぞれ第２の組のアド
レス導体および画像素子を示す。装置は一般の方法で列
および行アドレス導体にそれぞれ選択信号およびデータ
信号を供給することにより駆動されるようにする。かく
してMIM 装置はそれらの非線形電流・電圧特性によりス
イッチング特性を呈する。
【００４１】以下、本発明による薄膜構造製造方法の第
２実施例につき説明する。この薄膜構造はTFT 形活性マ
トリックス液晶表示装置用として適するTFT 活性マトリ
ックス アレイを含み、すべて単一の透明基板上に配置
された列および行のパッド電極のアレイ、列および行の
アドレス導体の交差セットならびに各セットの関連アド
レス導体と各パッド電極間に接続したTFT により形成す
る。また、この場合、回路構成はTFT のソース、ドレイ
ンおよびゲート端子をそれぞれ関連の行アドレス導体、
パッド電極および関連の列アドレス導体に接続するよう
にした一般の慣例に従うものとする。
２実施例につき説明する。この薄膜構造はTFT 形活性マ
トリックス液晶表示装置用として適するTFT 活性マトリ
ックス アレイを含み、すべて単一の透明基板上に配置
された列および行のパッド電極のアレイ、列および行の
アドレス導体の交差セットならびに各セットの関連アド
レス導体と各パッド電極間に接続したTFT により形成す
る。また、この場合、回路構成はTFT のソース、ドレイ
ンおよびゲート端子をそれぞれ関連の行アドレス導体、
パッド電極および関連の列アドレス導体に接続するよう
にした一般の慣例に従うものとする。
【００４２】この方法の場合も、同様に、基板の後面に
供給するようにした単一光遮蔽パターンを使用し、かつ
リフトオフ手順とともに基板の前面上に必要とする個々
の層パターンを生成する異なる角度からの照射を含むホ
トリソグラフィック プロセスを使用している。
供給するようにした単一光遮蔽パターンを使用し、かつ
リフトオフ手順とともに基板の前面上に必要とする個々
の層パターンを生成する異なる角度からの照射を含むホ
トリソグラフィック プロセスを使用している。
【００４３】すなわち、マスクを使用してデポジット金
属層の写真蝕刻的限定により基板10の後面上に光遮蔽パ
ターン54を形成する。図11は個別の標準的セルを含むこ
の光遮蔽パターンの一部を基板10を通して見た平面図で
ある。実際のパターン54は相互に接続した列および行の
このようなセルのアレイよりなり、究極的な活性マトリ
ックス アレイに必要な画像素子の各々につき１つのセ
ルが存在する。各セルパターンは必要とする薄膜構造の
パッド電極を決定するのに役立つ方形状領域55、それぞ
れ列および行のアドレス導体の一部を決定し、またTFT
の一部を決定するのに役立つ交差ストリップ（交差条
片）56, 57ならびにTFT の他の部分を決定するのに使用
されるストリップ57を横切って領域54から伸長する伸長
ストリップ部分58を含む。
属層の写真蝕刻的限定により基板10の後面上に光遮蔽パ
ターン54を形成する。図11は個別の標準的セルを含むこ
の光遮蔽パターンの一部を基板10を通して見た平面図で
ある。実際のパターン54は相互に接続した列および行の
このようなセルのアレイよりなり、究極的な活性マトリ
ックス アレイに必要な画像素子の各々につき１つのセ
ルが存在する。各セルパターンは必要とする薄膜構造の
パッド電極を決定するのに役立つ方形状領域55、それぞ
れ列および行のアドレス導体の一部を決定し、またTFT
の一部を決定するのに役立つ交差ストリップ（交差条
片）56, 57ならびにTFT の他の部分を決定するのに使用
されるストリップ57を横切って領域54から伸長する伸長
ストリップ部分58を含む。
【００４４】図12a, 図12b および図12c は図11に示す
セルパターンに対応する基板の領域の平面図であり、製
造プロセスにおける種々の段階を示す。前の実施例の場
合と同様に、この図においてもセルパターンは点線内に
表示するようにしており、また各図では図示を明瞭にす
るため前に形成された層パターンの図示を省略し、特定
の段階における懸案の個別層パターンの形状を図示して
ある。
セルパターンに対応する基板の領域の平面図であり、製
造プロセスにおける種々の段階を示す。前の実施例の場
合と同様に、この図においてもセルパターンは点線内に
表示するようにしており、また各図では図示を明瞭にす
るため前に形成された層パターンの図示を省略し、特定
の段階における懸案の個別層パターンの形状を図示して
ある。
【００４５】図示のように、基板面上にITO の層をスパ
ッタした後、その意図する目的に適する透明な材料より
なる犠牲層（sacrificial layer ）を設ける。前記犠牲
層は、後述するような理由のため、それに所定のかなり
急速なエッチング特性を与えるような条件下で、デポジ
ットさせた窒化珪素、酸化珪素あるいは窒化酸化珪素
（silicon oxynitride）のような材料により形成するこ
とができる。次に、基板上にホトレジストをデポジット
（またはスピン）させ、前述のＮ，Ｓ，ＥおよびＷ傾斜
放射と同じ約定を用い、図3aおよび3bの技術にしたがっ
て光遮蔽パターン上にほぼ平行な放射を指向させる多重
露光写真蝕刻プロセスを実行させる。ついでレジストを
成長させ曝された領域を除去する。次に下にあるITO 層
をエッチングした後、残ったレジストを取除き、図12a
に傾斜縞で示す多層パターンを残すようにする。このパ
ターンは重畳し、同一空間に伸長するITO および磁性層
59,60の方形状領域58により形成される。この領域は全
体として光遮蔽パターンの領域55に対応するが、N/S お
よびE/W 方向におけるその寸法は使用される傾斜露光の
結果領域55より小さいものとなる。これらの露光は光遮
蔽パターン54の部分56, 57および58の上にあるレジスト
の領域を完全に放射線に曝され、犠牲層およびITO 層の
下にある部分の除去をもたらす。
ッタした後、その意図する目的に適する透明な材料より
なる犠牲層（sacrificial layer ）を設ける。前記犠牲
層は、後述するような理由のため、それに所定のかなり
急速なエッチング特性を与えるような条件下で、デポジ
ットさせた窒化珪素、酸化珪素あるいは窒化酸化珪素
（silicon oxynitride）のような材料により形成するこ
とができる。次に、基板上にホトレジストをデポジット
（またはスピン）させ、前述のＮ，Ｓ，ＥおよびＷ傾斜
放射と同じ約定を用い、図3aおよび3bの技術にしたがっ
て光遮蔽パターン上にほぼ平行な放射を指向させる多重
露光写真蝕刻プロセスを実行させる。ついでレジストを
成長させ曝された領域を除去する。次に下にあるITO 層
をエッチングした後、残ったレジストを取除き、図12a
に傾斜縞で示す多層パターンを残すようにする。このパ
ターンは重畳し、同一空間に伸長するITO および磁性層
59,60の方形状領域58により形成される。この領域は全
体として光遮蔽パターンの領域55に対応するが、N/S お
よびE/W 方向におけるその寸法は使用される傾斜露光の
結果領域55より小さいものとなる。これらの露光は光遮
蔽パターン54の部分56, 57および58の上にあるレジスト
の領域を完全に放射線に曝され、犠牲層およびITO 層の
下にある部分の除去をもたらす。
【００４６】ついで、基板上に第２のITO 層、その直ぐ
後に窒化珪素およびアモルファスシリコン（a-Si：Ｈ）
の連続層をデポジットさせる。窒化珪素は、例えば窒化
珪素を犠牲層60用にも使用するとき、そのエッチング特
性を層60のそれと異なるものにするような条件下でデポ
ジットさせる。また、アモルファス、シリコン層は露光
放射に対して透明となるよう充分薄いものとする。次
に、他のレジスト層を基板上にデポジット（スピン）さ
せ、結果として得られる構造を基板の後面上にEW傾斜放
射を指向させるホトリソグラフィック プロセスに従わ
せる。次に、レジストを成長させた後、アモルファス
シリコン層の曝された領域とすぐ下にある窒化珪素の領
域および第２のITO 層をエッチングし、ついでアセトン
（酢酸）を用いて、残った曝されていないレジストを除
去し、図12b に傾斜縞で示すようなパターンを残すよう
にする。このパターンは、双方とも重畳した同空間に伸
長するITO の層64、窒化珪素65およびアモルファス シ
リコン66を含むストリップ領域62および方形状領域63よ
りなる。Ｅ−Ｗ方向における領域63の対向縁部は、露光
パラメータにより光遮蔽パターン54の領域55の対応する
縁部の内側に存在する（図3aおよび図3b参照）、また、
領域63は重畳ITO 層59および犠牲層60（図12b には図示
せず）の前に形成された領域58の上に存在することが分
かる。この場合、光遮蔽パターンの領域56および58の上
にあるレジストの領域は、露光の性質のため完全に曝さ
れる結果、層64, 65および66の対応する領域が除去され
る。
後に窒化珪素およびアモルファスシリコン（a-Si：Ｈ）
の連続層をデポジットさせる。窒化珪素は、例えば窒化
珪素を犠牲層60用にも使用するとき、そのエッチング特
性を層60のそれと異なるものにするような条件下でデポ
ジットさせる。また、アモルファス、シリコン層は露光
放射に対して透明となるよう充分薄いものとする。次
に、他のレジスト層を基板上にデポジット（スピン）さ
せ、結果として得られる構造を基板の後面上にEW傾斜放
射を指向させるホトリソグラフィック プロセスに従わ
せる。次に、レジストを成長させた後、アモルファス
シリコン層の曝された領域とすぐ下にある窒化珪素の領
域および第２のITO 層をエッチングし、ついでアセトン
（酢酸）を用いて、残った曝されていないレジストを除
去し、図12b に傾斜縞で示すようなパターンを残すよう
にする。このパターンは、双方とも重畳した同空間に伸
長するITO の層64、窒化珪素65およびアモルファス シ
リコン66を含むストリップ領域62および方形状領域63よ
りなる。Ｅ−Ｗ方向における領域63の対向縁部は、露光
パラメータにより光遮蔽パターン54の領域55の対応する
縁部の内側に存在する（図3aおよび図3b参照）、また、
領域63は重畳ITO 層59および犠牲層60（図12b には図示
せず）の前に形成された領域58の上に存在することが分
かる。この場合、光遮蔽パターンの領域56および58の上
にあるレジストの領域は、露光の性質のため完全に曝さ
れる結果、層64, 65および66の対応する領域が除去され
る。
【００４７】次に、ネガティブ ホトレジストの層を供
給し、Ｎ−Ｓ傾斜放射を用いて基板を通じての露光に従
わせ、現存の下にある層パターンのすべてが放射に対し
て透明となるようにする。ついで、レジストを成長させ
た後、ｎ＋ａ−Si：Ｈの層およびアルミニウムまたはク
ロムのような金属を連続的にデポジットさせ、レジスト
層の残りの領域の上にあるこれら２つの層の領域をそれ
らのレジスト領域ととともにリフトオフにより取り除
く。
給し、Ｎ−Ｓ傾斜放射を用いて基板を通じての露光に従
わせ、現存の下にある層パターンのすべてが放射に対し
て透明となるようにする。ついで、レジストを成長させ
た後、ｎ＋ａ−Si：Ｈの層およびアルミニウムまたはク
ロムのような金属を連続的にデポジットさせ、レジスト
層の残りの領域の上にあるこれら２つの層の領域をそれ
らのレジスト領域ととともにリフトオフにより取り除
く。
【００４８】かくして得られるｎ＋ａ−Si：Ｈおよび金
属の重畳・同空間伸長層68および69を含む層パターンを
図12c に傾斜縞模様で示す。このパターンは、前に形成
された領域58および63の上にあり、Ｎ−Ｓ方向における
その縁部が領域55および露光パラメータによる下方領域
63の対応する縁部の内方にあるような光遮蔽パターン54
の領域55により決められる方形状領域70と、前に形成さ
れたストリップ領域62（図12c には図示せず）を越えて
領域70から突出する光遮蔽パターンの伸長部58により決
められる伸長部71と、同じく前に形成されたストリップ
領域62を越えてクロスするストリップ領域72とにより形
成される。この場合、露光の性質により光遮蔽パターン
の領域57に対応する領域は限定されない。
属の重畳・同空間伸長層68および69を含む層パターンを
図12c に傾斜縞模様で示す。このパターンは、前に形成
された領域58および63の上にあり、Ｎ−Ｓ方向における
その縁部が領域55および露光パラメータによる下方領域
63の対応する縁部の内方にあるような光遮蔽パターン54
の領域55により決められる方形状領域70と、前に形成さ
れたストリップ領域62（図12c には図示せず）を越えて
領域70から突出する光遮蔽パターンの伸長部58により決
められる伸長部71と、同じく前に形成されたストリップ
領域62を越えてクロスするストリップ領域72とにより形
成される。この場合、露光の性質により光遮蔽パターン
の領域57に対応する領域は限定されない。
【００４９】次に、薄膜構造を完成するため、領域58の
犠牲層60をエッチングにより除去し、それとともに領域
63の第２ITO 層64、窒化珪素層65およびａ−Si層66のす
ぐ上にある領域と領域70のａ−Si：Ｈ層68および金属層
69のすぐ上にある領域とを取り除き、かくして領域58の
第１ITO 層59の下にある領域が曝されるようにする。こ
れがため犠牲層60の材料を任意の他の層59, 64, 65, 6
6, 68および69の材料を侵さないようなエッチング剤を
使用して選択的にエッチングしうるよう選定するほか、
そのデポジションの後のプロセス段階において使用する
任意のエッチング剤または溶剤によりそれが侵されるこ
とのないよう選定する。例えば、犠牲層60用に窒化珪素
を使用する場合において層60および65用として使用する
デポジションの条件は、層60が層65よりきわめて早い速
度で蝕刻され、層65がその層の縁部において若干のカッ
トバック（cut-back）があっても、このエッチング操作
により大きく影響されないようこれを選定する。
犠牲層60をエッチングにより除去し、それとともに領域
63の第２ITO 層64、窒化珪素層65およびａ−Si層66のす
ぐ上にある領域と領域70のａ−Si：Ｈ層68および金属層
69のすぐ上にある領域とを取り除き、かくして領域58の
第１ITO 層59の下にある領域が曝されるようにする。こ
れがため犠牲層60の材料を任意の他の層59, 64, 65, 6
6, 68および69の材料を侵さないようなエッチング剤を
使用して選択的にエッチングしうるよう選定するほか、
そのデポジションの後のプロセス段階において使用する
任意のエッチング剤または溶剤によりそれが侵されるこ
とのないよう選定する。例えば、犠牲層60用に窒化珪素
を使用する場合において層60および65用として使用する
デポジションの条件は、層60が層65よりきわめて早い速
度で蝕刻され、層65がその層の縁部において若干のカッ
トバック（cut-back）があっても、このエッチング操作
により大きく影響されないようこれを選定する。
【００５０】このように光遮蔽パターンの個々のセルに
より限定されたストリップ領域62および72は隣接セルに
より限定された対応する領域と結合されて、所要の活性
マトリックス アレイの組の列および行アドレス導体を
構成する連続的ストリップを形成する。かくして基板上
に形成される薄膜構造はITO 層59の曝された領域よりな
る列および行の画像素子電極のアレイを含み、その各々
をTFT を構成する層形状に接続し、前記TFT を関連の列
および行アドレス導体に接続する。図13はTFTの領域に
おける完全な薄膜構造の一部の拡大平面図を示し、また
図14は図13の線Ｃ−Ｃによる断面図を示す。この場合、
ストリップ領域62、特に下方のITO 層64により構成され
る列アドレス導体は同じ列内の画像素子のすべてのTFT
用のゲートラインとして機能する。このアドレス導体は
ストリップ領域72および伸長領域71の双方により交差さ
れるようにする。交差点におけるこれらの領域72および
71の関連部分は領域62のすぐ下にある介在部分とともに
TFT を形成する。この場合、領域72および71の関連部分
はソース領域74およびドレイン領域75として機能し、IT
O 層64およびSiN 層65の一部はそれぞれゲート76および
ゲート絶縁層77として機能する。TFT の作動において、
チャネル領域78はソース領域とドレイン領域の中間のａ
−Si：Ｈ層66内に形成される。列アドレス導体62に供給
されるゲート電圧の供給に際しては、行アドレス導体72
上にあらわれる電圧信号がTFT のソース領域からドレイ
ン領域に転送され、ついで伸長領域71の金属層69を経由
し、層68を介してITO パッド電極59に転送されるように
する。
より限定されたストリップ領域62および72は隣接セルに
より限定された対応する領域と結合されて、所要の活性
マトリックス アレイの組の列および行アドレス導体を
構成する連続的ストリップを形成する。かくして基板上
に形成される薄膜構造はITO 層59の曝された領域よりな
る列および行の画像素子電極のアレイを含み、その各々
をTFT を構成する層形状に接続し、前記TFT を関連の列
および行アドレス導体に接続する。図13はTFTの領域に
おける完全な薄膜構造の一部の拡大平面図を示し、また
図14は図13の線Ｃ−Ｃによる断面図を示す。この場合、
ストリップ領域62、特に下方のITO 層64により構成され
る列アドレス導体は同じ列内の画像素子のすべてのTFT
用のゲートラインとして機能する。このアドレス導体は
ストリップ領域72および伸長領域71の双方により交差さ
れるようにする。交差点におけるこれらの領域72および
71の関連部分は領域62のすぐ下にある介在部分とともに
TFT を形成する。この場合、領域72および71の関連部分
はソース領域74およびドレイン領域75として機能し、IT
O 層64およびSiN 層65の一部はそれぞれゲート76および
ゲート絶縁層77として機能する。TFT の作動において、
チャネル領域78はソース領域とドレイン領域の中間のａ
−Si：Ｈ層66内に形成される。列アドレス導体62に供給
されるゲート電圧の供給に際しては、行アドレス導体72
上にあらわれる電圧信号がTFT のソース領域からドレイ
ン領域に転送され、ついで伸長領域71の金属層69を経由
し、層68を介してITO パッド電極59に転送されるように
する。
【００５１】図15は薄膜構造の標準的部分の回路構成を
示すもので、符号数字80はTFT を示す。
示すもので、符号数字80はTFT を示す。
【００５２】この実施例の変形態様においては、犠牲層
60を省略し、その代わりに第１ITO層59（および犠牲層6
0）の限定に必要なレジスト材料を使用して同じ機能を
実現するようにすることができる。この変形例の場合に
は、例えば、通常値よりはるかに高い温度で焼くことに
より製造方法の遅い段階において後でデポジットされた
レジスト層を除去するために使用するアセトンのような
溶剤に対し抵抗させるようレジストに特別な処理を与え
るようにする。この場合、放射に曝されず、ITO 層59の
限定後に残っている特別処理を施したレジストの領域は
除去されず、元の位置に残るので、後でデポジットされ
た層64, 65および66はこのレジスト領域上にあり、した
がって、実際上犠牲層60（図12a ）は別個のデポジット
材料でなく、このレジスト材料により形成される。犠牲
層をエッチングにより除去しようとする最終のリフトオ
フ段階においては、強固にされたレジストの領域を取除
くためヒューミック酸（fumic acid）のようなより侵略
的な蝕刻剤を使用する。
60を省略し、その代わりに第１ITO層59（および犠牲層6
0）の限定に必要なレジスト材料を使用して同じ機能を
実現するようにすることができる。この変形例の場合に
は、例えば、通常値よりはるかに高い温度で焼くことに
より製造方法の遅い段階において後でデポジットされた
レジスト層を除去するために使用するアセトンのような
溶剤に対し抵抗させるようレジストに特別な処理を与え
るようにする。この場合、放射に曝されず、ITO 層59の
限定後に残っている特別処理を施したレジストの領域は
除去されず、元の位置に残るので、後でデポジットされ
た層64, 65および66はこのレジスト領域上にあり、した
がって、実際上犠牲層60（図12a ）は別個のデポジット
材料でなく、このレジスト材料により形成される。犠牲
層をエッチングにより除去しようとする最終のリフトオ
フ段階においては、強固にされたレジストの領域を取除
くためヒューミック酸（fumic acid）のようなより侵略
的な蝕刻剤を使用する。
【００５３】活性マトリックス基板10は液晶オリエンテ
ーション層で構造を被覆し、光遮蔽パターン54を取除く
ことにより生成される。この構造は、一般の方法でその
間に配置したLC材料を有する同じオリエンテーション層
および連続する電極を支持する対向基板とともに組立
て、表示装置を生成させる。
ーション層で構造を被覆し、光遮蔽パターン54を取除く
ことにより生成される。この構造は、一般の方法でその
間に配置したLC材料を有する同じオリエンテーション層
および連続する電極を支持する対向基板とともに組立
て、表示装置を生成させる。
【００５４】上述した本発明製造方法の２つの実施例で
は、多重露光を要するような一連のホトリソグラフィッ
ク プロセスを必要とするが、異なるマスクを使用する
多重露光を必要とする一般の方法と異なり、これらの露
光はすべて１つのマスクを使用することで与えられる１
つの光遮蔽パターンのみを用いて行うようにしており、
ホトリソグラフィック プロセスにおける照射角を変
え、一時的犠牲層およびリフトオフ手順のような標準技
術を使用することにより簡単に所要の個別層パターンが
得られる。この場合は、１つの光遮蔽パターンのみを使
用し、かつこれが基板に関して所定位置に固定されるの
で、レジストレーション（上下を正しくそろえること）
の難しさや連続的リソグラフィック操作における正確な
配列の必要性に起因する一般の方法で通常経験するよう
な類いの問題が取除かれる。さらに、光遮蔽パターンは
基板の面上に形成されるので、それは基板とともに動
き、したがって熱サイクリングの基板への影響に起因す
るような問題を回避することができる。このことは、特
にプラスチックのような可撓性基板材料の使用のみでな
く、硬いガラス基板の使用をも可能にする。
は、多重露光を要するような一連のホトリソグラフィッ
ク プロセスを必要とするが、異なるマスクを使用する
多重露光を必要とする一般の方法と異なり、これらの露
光はすべて１つのマスクを使用することで与えられる１
つの光遮蔽パターンのみを用いて行うようにしており、
ホトリソグラフィック プロセスにおける照射角を変
え、一時的犠牲層およびリフトオフ手順のような標準技
術を使用することにより簡単に所要の個別層パターンが
得られる。この場合は、１つの光遮蔽パターンのみを使
用し、かつこれが基板に関して所定位置に固定されるの
で、レジストレーション（上下を正しくそろえること）
の難しさや連続的リソグラフィック操作における正確な
配列の必要性に起因する一般の方法で通常経験するよう
な類いの問題が取除かれる。さらに、光遮蔽パターンは
基板の面上に形成されるので、それは基板とともに動
き、したがって熱サイクリングの基板への影響に起因す
るような問題を回避することができる。このことは、特
にプラスチックのような可撓性基板材料の使用のみでな
く、硬いガラス基板の使用をも可能にする。
【００５５】上述の実施例では種々の層に対して特定の
材料を取りあげているが、これ以外の他の材料を使用す
ることもできること当然である。したがって、例えば、
第１実施例において層44用として例えば酸化珪素、酸化
窒化珪素（silicon oxy-nitride ）酸化アルミニウムま
たは五酸化タンタル（tantalum pentoxide）のような窒
化珪素以外の絶縁材料を使用することもでき、またこの
絶縁層の厚みを所要のMIM 作用を得るのに必要な材料に
したがって適当に選定することもできる。
材料を取りあげているが、これ以外の他の材料を使用す
ることもできること当然である。したがって、例えば、
第１実施例において層44用として例えば酸化珪素、酸化
窒化珪素（silicon oxy-nitride ）酸化アルミニウムま
たは五酸化タンタル（tantalum pentoxide）のような窒
化珪素以外の絶縁材料を使用することもでき、またこの
絶縁層の厚みを所要のMIM 作用を得るのに必要な材料に
したがって適当に選定することもできる。
【００５６】上述の実施例に関し、種々のホトリソグラ
フィック プロセスにおいて、傾斜放射線露光を行う
際、照射放射が基板面に遭遇する角度は変えることがで
きることを認識すべきである。図2a, 図2b、図3aおよび
図3bに関し前述した材料の例の場合は基板面に対して約
60°の角度を有するものとして示してあるが、この入射
放射線の傾斜角は限定しようとする層と光遮蔽パターン
間の距離とともにそれが光遮蔽パターンの対応する縁部
に関する限定層パターンの縁部の位置を決定するという
点で重要である。したがって、光遮蔽パターンの対応す
る領域の寸法より小さい寸法をもつといわれているそれ
らの層パターンに対して、大きさの差の範囲は入射放射
線の角度の適当な選択により記録することができ、例え
ば、30°または40°のような鋭角で基板面にあたる放射
に対してはこの差は大きくなるが、例えば70°または80
°の大きな角に対してはこの差は少なくなる。入射角は
各露光操作に対して同一であるを要せず、個々の限定プ
ロセスに対して変更することができるが、入射角を一定
にすることにより必要な露光装置の簡易化をはかること
が可能となる。
フィック プロセスにおいて、傾斜放射線露光を行う
際、照射放射が基板面に遭遇する角度は変えることがで
きることを認識すべきである。図2a, 図2b、図3aおよび
図3bに関し前述した材料の例の場合は基板面に対して約
60°の角度を有するものとして示してあるが、この入射
放射線の傾斜角は限定しようとする層と光遮蔽パターン
間の距離とともにそれが光遮蔽パターンの対応する縁部
に関する限定層パターンの縁部の位置を決定するという
点で重要である。したがって、光遮蔽パターンの対応す
る領域の寸法より小さい寸法をもつといわれているそれ
らの層パターンに対して、大きさの差の範囲は入射放射
線の角度の適当な選択により記録することができ、例え
ば、30°または40°のような鋭角で基板面にあたる放射
に対してはこの差は大きくなるが、例えば70°または80
°の大きな角に対してはこの差は少なくなる。入射角は
各露光操作に対して同一であるを要せず、個々の限定プ
ロセスに対して変更することができるが、入射角を一定
にすることにより必要な露光装置の簡易化をはかること
が可能となる。
【００５７】以上、特に液晶表示装置用の活性マトリッ
クス アレイの製造に関し本発明を説明してきたが、本
発明は他の利用面における薄膜構造の製造にも適用で
き、例えば、タッチ センシング装置、メモリ装置およ
びイメージ センシング装置用として使用するため上述
したと同じ活性マトリックス アレイを生成するのに使
用することもできる。本発明は通常他の目的のため透明
基板上に薄膜構造を製造するのに使用され、素子のアレ
イを含む構造を製造することに限定されるものではな
い。
クス アレイの製造に関し本発明を説明してきたが、本
発明は他の利用面における薄膜構造の製造にも適用で
き、例えば、タッチ センシング装置、メモリ装置およ
びイメージ センシング装置用として使用するため上述
したと同じ活性マトリックス アレイを生成するのに使
用することもできる。本発明は通常他の目的のため透明
基板上に薄膜構造を製造するのに使用され、素子のアレ
イを含む構造を製造することに限定されるものではな
い。
【００５８】本発明は本明細書記載の実施例に限定され
るものでなく、本発明は他の変形をも包含するものであ
る。このような変形は薄膜構造および活性マトリックス
表示装置を製造する技術において既に知られており、本
明細書で既に記述した特徴に代わり、またはそれに加え
て使用される他の特徴を含む。
るものでなく、本発明は他の変形をも包含するものであ
る。このような変形は薄膜構造および活性マトリックス
表示装置を製造する技術において既に知られており、本
明細書で既に記述した特徴に代わり、またはそれに加え
て使用される他の特徴を含む。
【図１】図１ａ及び図１ｂは本発明方法の実施例におい
て使用するパターン技術を示す概要図、
て使用するパターン技術を示す概要図、
【図２】図２ａ及び図２ｂは本発明方法の実施例におい
て使用するパターン技術を示す概要図、
て使用するパターン技術を示す概要図、
【図３】図３ａ及び図３ｂは本発明方法の実施例におい
て使用するパターン技術を示す概要図、
て使用するパターン技術を示す概要図、
【図４】図４は本発明による第１薄膜基板製造方法にお
いて使用するためその上に形成した光遮蔽パターンを示
す基板の裏面の一部の平面図、
いて使用するためその上に形成した光遮蔽パターンを示
す基板の裏面の一部の平面図、
【図５】図５ａないし図５ｅは本発明第１製造方法の種
々の段階における層パターンを示す基板の前面の一部の
平面図、
々の段階における層パターンを示す基板の前面の一部の
平面図、
【図６】図６は本発明第１製造方法により製造した完全
な薄膜構造を示す基板の前面の一部の平面図、
な薄膜構造を示す基板の前面の一部の平面図、
【図７】図７は図６に示す構造の一部の拡大図、
【図８】図８は図７に示す構造の線Ａ−Ａによる断面
図、
図、
【図９】図９は図７に示す構造の線Ｂ−Ｂによる断面
図、
図、
【図１０】図１０は本発明第１方法により生成した薄膜
構造と協動する表面装置の回路構成図、
構造と協動する表面装置の回路構成図、
【図１１】図１１は本発明による第２薄膜構造製造方法
において使用するためその上に形成した光遮蔽パターン
を示す基板の裏面の一部の平面図、
において使用するためその上に形成した光遮蔽パターン
を示す基板の裏面の一部の平面図、
【図１２】図１２ａないし図１２ｃは本発明による第２
製造方法の種々の段階における層パターンを示す基板の
前面の一部の平面図、
製造方法の種々の段階における層パターンを示す基板の
前面の一部の平面図、
【図１３】図１３は本発明第２製造方法により生成した
完全な薄膜構造の一部を示す拡大平面図、
完全な薄膜構造の一部を示す拡大平面図、
【図１４】図１４は図１３に示す構造の線Ｃ−Ｃによる
断面図、
断面図、
【図１５】図１５は本発明第２方法により生成した薄膜
構造の標準部分の回路構成図である。
構造の標準部分の回路構成図である。
10 基板 11 層 12, 13, 15〜19 パターン領域 14, 25 ホトレジスト領域 20, 54 光遮蔽パターン（金属パターン） 21, 55, 58, 63, 70 方形状領域 22 ライン 23 ブリッジ部分 27〜29, 56〜58, 62, 64〜66,71, 72 ストリップ領域 30, 31, 34, 35 領域 36〜38, 68, 69 絶縁・金属層の部分 40 パッド電極 41, 49 アドレス導体 42 MIM 装置 44, 45 重畳絶縁・金属層 46, 47 MIM 素子 50 画像素子 59, 60 ITO および犠牲層 80 TFT
Claims (19)
- 【請求項１】 基板の対向する面に隣接して光遮蔽パタ
ーンを設け、光遮蔽パターン上に指向させた放射を用い
て、該光遮蔽パターンにしたがい１つの面上に第１薄膜
層を写真蝕刻的にパターン付けするステップを含む所定
パターンの複数の薄膜層を具えた薄膜構造を透明基板の
１つの面上に製造する方法において、該第１薄膜層をパ
ターン付けするのに使用した方向と異なる基板に対する
方向で該光遮蔽パターン上に指向させた放射を用いて基
板の１つの面上に第２薄膜層を写真蝕刻的にパターン付
けするステップを含むことを特徴とする薄膜構造製造方
法。 - 【請求項２】 基板の１つの面上に第３薄膜層をデポジ
ットさせ、該第１および第２薄膜層の１つのパターン付
けに使用した方向と異なる方向において該光遮蔽パター
ン上に指向させた放射を用いて写真蝕刻的にパターン付
けするようにしたことを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 該第３薄膜層のパターン付けにおいて使
用する放射の方向を該第１および第２薄膜層の双方のパ
ターン付けに使用する方向と異なるものとしたことを特
徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 該第１、第２または第３薄膜層の１つと
ともに少なくとも１つの他の薄膜層を連続的にデポジッ
トし、該層と同時に写真蝕刻的にパターン付けするよう
にしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいず
れか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 １つ以上の方向から該光遮蔽パターン上
に指向させた放射を用いて、１またはそれ以上のデポジ
ットした該薄膜層をパターン付けするようにしたことを
特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記
載の方法。 - 【請求項６】 基板の１つの面のほぼ垂直な平面内にあ
る２つのほぼ対向する方向の放射を用いて該１つの薄膜
層をパターン付けするようにしたことを特徴とする請求
項５記載の方法。 - 【請求項７】 １つの薄膜層をデポジットさせ、光遮蔽
パターン上に指向させた放射を用いて写真蝕刻的に該層
をパターン付けすることにより基板の１つの面上に一時
的薄膜層を与えるようにしたこと、該薄膜層の１つをデ
ポジットさせた後一時的薄膜層を除去し、該１つの薄膜
層のすぐ上にある領域をリフトオフするようにしたこと
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に
記載の方法。 - 【請求項８】 該光遮蔽パターンを基板の対向する面上
で保持するようにしたことを特徴とする請求項１ないし
請求項７のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】 該光遮蔽パターンは基板の対向する面上
に形成した薄膜パターンを含むことを特徴とする請求項
８記載の方法。 - 【請求項１０】 該光遮蔽パターンを金属により形成し
たことを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 該基板を柔軟な材料により形成したこ
とを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１２】 該デポジット薄膜層の写真蝕刻的パタ
ーン付けの後、基板の対向する面から光遮蔽パターンを
除去するようにしたことを特徴とする請求項９または請
求項10に記載の方法。 - 【請求項１３】 デポジット薄膜層の材料、デポジット
層の写真蝕刻的パターン付けに使用する放射方向および
光遮蔽パターンを適当に選定して、列および行に配置し
た個別電極のアレイ、隣接する列の電極間に伸長する組
の並列導体および各電極を関連導体に接続する２端子非
線形装置を含む薄膜構造を形成するようにしたことを特
徴とする請求項１ないし請求項12のいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項１４】 該光遮蔽パターンは列および行に配置
した放射不透明材料の領域、隣接する該領域の列間に伸
長する放射不透明材料の組の並列ストリップ、および組
のストリップの関連の１つと各該領域間の放射不透明材
料のブリッジ部分を含むことを特徴とする請求項13記載
の方法。 - 【請求項１５】 デポジット薄膜層の材料、デポジット
層の写真蝕刻的パターン付けに使用する放射方向および
光遮蔽パターンを適当に選定して、列および行に配置し
た個別電極のアレイ、隣接する列および行の電極間に伸
長する第１および第２の組の並列導体、および各組の関
連導体と各電極間の薄膜トランジスタを含む薄膜構造を
形成するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請
求項12のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１６】 該光遮蔽パターンは列および行に配置
した放射不透明材料の領域、相互に交差し、かつ隣接す
る列および行の該領域間に伸長する放射不透明材料の第
１および第２の組の並列ストリップ、および第１の組の
ストリップの関連の１つと各該領域間に伸長する放射不
透明材料の部分を含むことを特徴とする請求項15記載の
方法。 - 【請求項１７】 請求項１ないし請求項16のいずれか１
項に記載の方法により透明基板上に製造した薄膜構造。 - 【請求項１８】 請求項13または請求項14に記載の方法
により製造した透明基板上の薄膜構造を含む液晶表示装
置。 - 【請求項１９】 請求項15または請求項16に記載の方法
により製造した透明基板上の薄膜構造を含む液晶表示装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9203595:5 | 1992-02-20 | ||
| GB929203595A GB9203595D0 (en) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | Methods of fabricating thin film structures and display devices produced thereby |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06110086A true JPH06110086A (ja) | 1994-04-22 |
| JP2541742B2 JP2541742B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=10710732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2805193A Expired - Fee Related JP2541742B2 (ja) | 1992-02-20 | 1993-02-17 | 薄膜構造体製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5358809A (ja) |
| EP (1) | EP0556904B1 (ja) |
| JP (1) | JP2541742B2 (ja) |
| DE (1) | DE69324717T2 (ja) |
| GB (1) | GB9203595D0 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005012767A (ja) * | 2003-05-27 | 2005-01-13 | Citizen Watch Co Ltd | 水晶振動子の製造方法 |
| JP2010192560A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Hitachi Ltd | 酸化物半導体を有する電界効果トランジスタの製造方法 |
| JP2011503668A (ja) * | 2007-11-20 | 2011-01-27 | イーストマン コダック カンパニー | 集積化カラーマスク |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07230104A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-08-29 | Toshiba Corp | アクティブマトリクス型表示素子及びその製造方法 |
| EP1018772B1 (en) * | 1997-07-31 | 2006-04-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin-film two-terminal elements, method of production thereof, and liquid crystal display |
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1992
- 1992-02-20 GB GB929203595A patent/GB9203595D0/en active Pending
-
1993
- 1993-02-12 EP EP93200381A patent/EP0556904B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-12 DE DE69324717T patent/DE69324717T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-17 JP JP2805193A patent/JP2541742B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-19 US US08/019,530 patent/US5358809A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69324717T2 (de) | 1999-11-11 |
| JP2541742B2 (ja) | 1996-10-09 |
| GB9203595D0 (en) | 1992-04-08 |
| US5358809A (en) | 1994-10-25 |
| DE69324717D1 (de) | 1999-06-10 |
| EP0556904B1 (en) | 1999-05-06 |
| EP0556904A1 (en) | 1993-08-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |