JPH063702A - Solid state device having nonlinear element - Google Patents
Solid state device having nonlinear elementInfo
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- JPH063702A JPH063702A JP16602592A JP16602592A JPH063702A JP H063702 A JPH063702 A JP H063702A JP 16602592 A JP16602592 A JP 16602592A JP 16602592 A JP16602592 A JP 16602592A JP H063702 A JPH063702 A JP H063702A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置などに用い
るMIM型非線形素子の構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of a MIM type non-linear element used in a liquid crystal display device or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般にアクティブマトリクス方式の液晶
表示装置においては、画素領域毎に非線形素子を設けて
マトリクスアレイを形成した一方側の基板と、カラーフ
ィルタが形成された他方側の基板との間に液晶を充填し
ておき、各画素領域毎に液晶の配向状態を制御して、所
定の情報を表示する。ここで、非線形素子として、TF
Tなどの3端子素子、またはMIM(MeTal−In
sulator−Metal)型非線形素子などの2端
子素子を用いるが、液晶表示装置に対する画面の大型
化、低コスト化などの要求に対応するには、MIM型非
線形素子を用いた方式が有利である。また、MIM型非
線形素子を用いた場合には、マトリクスアレイを形成し
た一方側の基板に走査線を設け、他方側の基板に信号線
を設けることができるので、走査線と信号線とのクロス
オーバー短絡が発生しないというメリットもある。2. Description of the Related Art Generally, in an active matrix type liquid crystal display device, a non-linear element is provided in each pixel region to form a matrix array between a substrate on one side and a substrate on the other side on which a color filter is formed. Liquid crystal is filled in advance, and the alignment state of the liquid crystal is controlled for each pixel region to display predetermined information. Here, as the nonlinear element, TF
3-terminal element such as T, or MIM (MeTal-In
A two-terminal element such as a slater-metal type non-linear element is used. However, a method using a MIM type non-linear element is advantageous in order to meet the demand for a larger screen and lower cost of the liquid crystal display device. Further, when the MIM type non-linear element is used, the scanning line can be provided on the substrate on one side where the matrix array is formed, and the signal line can be provided on the substrate on the other side, so that the scanning line and the signal line are crossed. There is also an advantage that an over short circuit does not occur.
【0003】MIM型非線形素子を用いたアクティブマ
トリクス方式の液晶表示装置においては、図4に示すよ
うに、各画素領域403毎に各走査線401と各信号線
402との間にMIM型非線形素子404(図中、バリ
スタの符号で示す。)と液晶表示素子405(図中、コ
ンデンサの符号で示す。)が直列接続された構成として
表され、走査線401および信号線402に印加された
信号に基づいて、液晶表示素子3を選択状態(表示状
態)および非選択状態(非表示状態)に切り換えて表示
動作を制御する。In the active matrix type liquid crystal display device using the MIM type non-linear element, as shown in FIG. 4, the MIM type non-linear element is provided between each scanning line 401 and each signal line 402 for each pixel region 403. A signal applied to the scanning line 401 and the signal line 402 is represented as a configuration in which a liquid crystal display element 405 (indicated by a capacitor in the drawing) and a liquid crystal display element 405 (indicated by a variable in the drawing) are connected in series. Based on the above, the liquid crystal display element 3 is switched between the selected state (display state) and the non-selected state (non-display state) to control the display operation.
【0004】従来のMIM型非線形素子は図3に示すよ
うに、透明基板301の表面に形成され、走査線401
を介して走査回路(駆動回路)に導電接続するTa電極
層302と、その表面に陽極酸化によって形成されたT
a2O5膜303と、その表面に形成され画素電極305
に導電接続するCr電極層304から構成されている。As shown in FIG. 3, a conventional MIM type non-linear element is formed on the surface of a transparent substrate 301 and has scanning lines 401.
And a Ta electrode layer 302 which is conductively connected to a scanning circuit (driving circuit) via a T electrode layer 302 formed by anodic oxidation on its surface.
a 2 O 5 film 303 and a pixel electrode 305 formed on the surface thereof
And a Cr electrode layer 304 that is conductively connected to.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のMIM型非線形
素子において、Ta2O5層303の表面に形成されたC
r電極層304と画素電極305を導電接続させた場
合、Crの表面に酸化物の層を形成するために、Crと
画素電極のコンタクト抵抗が高くなるという問題点があ
った。また、従来と同じ構造でCr電極層の代わりにA
l電極層を用いると、上記のようなコンタクト抵抗の問
題の他に、画素電極に用いるITOのエッチング液に対
するAlの耐性が悪いため、ITOのエッチングの際に
Alが腐食される恐れがあり、Alを電極層として用い
ることができなかった。一方、AlとITOの積層順を
逆にした場合でも、ITO上でのAlとのコンタクト
は、上述した積層順で作製した場合よりも、さらに高抵
抗であり、しかも線形性が悪くなる事がわかっている。In the conventional MIM type non-linear element, the C formed on the surface of the Ta 2 O 5 layer 303.
When the r electrode layer 304 and the pixel electrode 305 are electrically conductively connected, there is a problem that the contact resistance between Cr and the pixel electrode increases because an oxide layer is formed on the surface of Cr. Also, in the same structure as the conventional one, instead of the Cr electrode layer, A
When the l electrode layer is used, in addition to the problem of the contact resistance as described above, Al has a poor resistance to the etching solution of ITO used for the pixel electrode, and therefore, there is a possibility that Al may be corroded during etching of ITO. Al could not be used as an electrode layer. On the other hand, even when the stacking order of Al and ITO is reversed, the contact with Al on ITO has higher resistance than that in the case of manufacturing in the stacking order described above, and the linearity may deteriorate. know.
【0006】また、MIM型非線形素子の第1の金属電
極層であるタンタル層を走査回路に導電接続させると、
タンタルの抵抗が比較的高いために、駆動電圧を高くし
なければならなかった。Further, when the tantalum layer which is the first metal electrode layer of the MIM type non-linear element is conductively connected to the scanning circuit,
Due to the relatively high resistance of tantalum, the driving voltage had to be increased.
【0007】このような問題点を解決するために、本願
発明者は、MIM型非線形素子の第2の金属電極層にア
ルミニウムを用いて、これを走査回路に導電接続させる
ことによって配線抵抗を低減させると共に、画素電極と
第1の金属電極層であるタンタルを導電接続させること
により、MIM型非線形素子と画素電極との導電接続を
確実にすることを提案するものである。In order to solve such a problem, the inventor of the present application reduces the wiring resistance by using aluminum for the second metal electrode layer of the MIM type non-linear element and conductively connecting it to the scanning circuit. At the same time, it is proposed that the pixel electrode and tantalum, which is the first metal electrode layer, are conductively connected to ensure the conductive connection between the MIM type non-linear element and the pixel electrode.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明において講じた手段は、第1の金属電極層で
あるタンタル層の上に第2の金属電極層であるアルミニ
ウム層を形成して、これを走査回路に導電接続させると
共に、第1の金属電極層であるタンタル層と画素電極を
導電接続させることである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the means taken in the present invention is to form an aluminum layer which is a second metal electrode layer on a tantalum layer which is a first metal electrode layer. Then, this is conductively connected to the scanning circuit, and at the same time, the tantalum layer which is the first metal electrode layer and the pixel electrode are conductively connected.
【0009】[0009]
【実施例】本発明の実施例に係わるMIM型非線形素子
の製造方法について、以下に図を用いて説明する。EXAMPLES A method of manufacturing a MIM type non-linear element according to an example of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0010】図1は、本発明の固体装置の平面図、図2
は図1におけるA−BでのMIM型非線形素子の断面
図、図3は従来のMIM型非線形素子の断面図、図4は
MIM型非線形素子を用いたアクティブマトリクス方式
の液晶表示パネルの等価回路図である。FIG. 1 is a plan view of the solid state device of the present invention, and FIG.
1 is a sectional view of the MIM type non-linear element taken along line AB in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view of the conventional MIM type non-linear element, and FIG. 4 is an equivalent circuit of an active matrix type liquid crystal display panel using the MIM type non-linear element. It is a figure.
【0011】従来は、図3および図4に示すように、マ
トリクスアレイの画素領域403毎に走査線401を介
して走査回路(駆動回路)に導電接続するTa電極層3
02(第1の金属電極層)と、このTa電極層302の
表面に陽極酸化により形成されたTa2O5膜303(陽
極酸化膜)と、この陽極酸化膜303の表面に形成され
て、ITOから成る画素電極305に導電接続するCr
電極層304(第2の金属電極層)とによって、透明基
板301の表面にMIM型非線形素子が構成されてい
る。Conventionally, as shown in FIGS. 3 and 4, a Ta electrode layer 3 is conductively connected to a scanning circuit (driving circuit) via a scanning line 401 for each pixel region 403 of a matrix array.
02 (first metal electrode layer), a Ta 2 O 5 film 303 (anodized film) formed by anodizing on the surface of the Ta electrode layer 302, and a Ta 2 O 5 film 303 formed on the surface of the anodized film 303. Cr that is conductively connected to the pixel electrode 305 made of ITO
The electrode layer 304 (second metal electrode layer) forms a MIM type non-linear element on the surface of the transparent substrate 301.
【0012】本発明に係わるMIM型非線形素子の製造
方法を以下に説明する。A method of manufacturing the MIM type non-linear element according to the present invention will be described below.
【0013】予めTa2O5層201a(Ta熱酸化膜)
を形成した透明基板201の表面にTa層をスパッタ形
成したあと、これをパターニングしてTa電極層202
を形成する。In advance, a Ta 2 O 5 layer 201a (Ta thermal oxide film)
A Ta layer is formed by sputtering on the surface of the transparent substrate 201 on which the Ta electrode layer 202 is patterned.
To form.
【0014】次に、MIM型非線形素子を形成する部分
のTa電極層202bに選択的に陽極酸化を施して、そ
の表面層をTa2O5層203(陽極酸化膜)とする。こ
の際、Ta電極層202を形成した透明基板201の表
面に、SiO2などの膜を形成 し、Ta電極層202
bの陽極酸化を施す部分のみをエッチングによって取り
除いた後に陽極酸化を行い、Ta2O5層203を形成す
る。この後、陽極酸化前に形成したSiO2などの膜は
エッチングによって取り除く。Next, the Ta electrode layer 202b in the portion for forming the MIM type non-linear element is selectively anodized to form the surface layer thereof as a Ta 2 O 5 layer 203 (anodized film). At this time, a film of SiO 2 or the like is formed on the surface of the transparent substrate 201 on which the Ta electrode layer 202 is formed.
After removing only the portion of b to be anodized by etching, anodization is performed to form a Ta 2 O 5 layer 203. After that, the film such as SiO 2 formed before the anodization is removed by etching.
【0015】しかる後に、配線に用いる部分のTa電極
層202aと、MIM型非線形素子を形成する部分およ
び画素電極と導電接続する部分のTa電極層202b
を、ドライエッチングによって分離し、MIM型非線形
素子を形成する部分および画素電極と接続する部分のT
a電極層202bを島状に残す。Thereafter, the Ta electrode layer 202a used for wiring and the Ta electrode layer 202b used for forming the MIM type non-linear element and the portion conductively connected to the pixel electrode are formed.
Are separated by dry etching, and T of the portion forming the MIM type non-linear element and the portion connected to the pixel electrode are separated.
The a electrode layer 202b is left in an island shape.
【0016】次に、Al層をスパッタ形成したあと、M
IM型非線形素子を形成する部分および配線に用いる部
分を残して、Al層をパターニングしてAl電極層20
4を形成する。この際、配線に用いる部分のAl電極層
204は、前の工程で形成された配線に用いる部分のT
a電極層202aの上に形成され、走査線401を介し
て走査回路に導電接続する。この時、走査回路と導電接
続する部分は、Al電極層204一層のみ、あるいはT
a電極層202aおよびAl電極層204から成る二層
構造のどちらでもよいが、Al電極層204の断線など
を防止する意味から、二層構造とした方がよい。Next, after forming an Al layer by sputtering, M
The Al layer is patterned by leaving the part for forming the IM type nonlinear element and the part used for the wiring, and the Al electrode layer 20.
4 is formed. At this time, the portion of the Al electrode layer 204 used for wiring is the T portion of the portion used for wiring formed in the previous step.
It is formed on the a-electrode layer 202a and is conductively connected to the scanning circuit through the scanning line 401. At this time, only one Al electrode layer 204 or T
Either of the two-layer structure composed of the a-electrode layer 202a and the Al electrode layer 204 may be used, but the two-layer structure is preferable in order to prevent disconnection of the Al electrode layer 204.
【0017】また、配線部からMIM型非線形素子への
アプローチとなる部分は、Al電極層204の断線を防
止するために、Ta電極層202aの幅を狭くしてあ
る。Further, the width of the Ta electrode layer 202a is narrowed at the portion which is the approach from the wiring portion to the MIM type non-linear element in order to prevent disconnection of the Al electrode layer 204.
【0018】MIM型非線形素子を形成する部分のAl
電極層204は、Ta2O5層203の上のみに形成され
ており、陽極酸化が施されていない部分のTa電極層2
02bの上には形成されない。Al of the portion forming the MIM type non-linear element
The electrode layer 204 is formed only on the Ta 2 O 5 layer 203, and the portion of the Ta electrode layer 2 not anodized is
It is not formed on 02b.
【0019】このような工程を通して、Ta電極層20
2、Ta2O5層203およびAl電極層204から成る
MIM型非線形素子を形成する。Through these steps, the Ta electrode layer 20
2. A MIM type non-linear element including the Ta 2 O 5 layer 203 and the Al electrode layer 204 is formed.
【0020】画素電極205となるITOなどの透明導
電膜の形成は、MIM型非線形素子の上電極となるAl
と画素電極を導電接続させないので、Al電極層204
の形成前、形成後のどちらでも良い。The transparent conductive film such as ITO which becomes the pixel electrode 205 is formed by forming Al as the upper electrode of the MIM type non-linear element.
Since the pixel electrode is not conductively connected to the Al electrode layer 204
It may be either before or after formation.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上のとおり、本発明においては、MI
M型非線形素子の第1の金属電極層と画素電極を導電接
続させ、第2の金属電極層を走査回路に導電接続させて
いる構造とし、第2の金属電極層にAlを用いているこ
とに特徴を有する。As described above, in the present invention, MI
A structure in which the first metal electrode layer of the M-type non-linear element and the pixel electrode are conductively connected, and the second metal electrode layer is conductively connected to the scanning circuit, and Al is used for the second metal electrode layer. It is characterized by
【0022】このため本発明によれば、以下の効果を奏
する。Therefore, the present invention has the following effects.
【0023】 第1の金属電極層であるタンタルと画
素電極を導電接続させることにより、MIM型非線形素
子と画素電極とが確実に導電接続され、また第2の金属
電極層と画素電極を導電接続させていないので、第2の
金属電極層にアルミニウムのような、酸化物と接触させ
ると両者の間で酸化物を形成し、コンタクトが悪くなる
ような金属を用いることが可能となる。By conductively connecting the tantalum, which is the first metal electrode layer, and the pixel electrode, the MIM type non-linear element and the pixel electrode are surely conductively connected, and the second metal electrode layer and the pixel electrode are conductively connected. Since this is not done, it is possible to use a metal, such as aluminum, which forms an oxide between the second metal electrode layer and the oxide when they are brought into contact with the second metal electrode layer, resulting in poor contact.
【0024】 第1の金属電極層であるタンタルと画
素電極を導電接続させる構造としたことにより、第2の
金属電極層または画素電極の腐食断線を防止するため
に、それらの形成順を任意に変更することができる。こ
れは、例えば第2の金属電極層にアルミニウムを用いる
ことを可能にする構造である。In order to prevent corrosion breakage of the second metal electrode layer or the pixel electrode, the formation order of tantalum, which is the first metal electrode layer, and the pixel electrode is conductively connected, so that the second metal electrode layer and the pixel electrode can be formed in an arbitrary order. Can be changed. This is a structure that makes it possible to use aluminum for the second metal electrode layer, for example.
【0025】 アルミニウムを走査回路に導電接続さ
せる配線材料として用いることができるため、配線の低
抵抗化を図ることができる。Since aluminum can be used as a wiring material that is conductively connected to the scanning circuit, the resistance of the wiring can be reduced.
【図1】 本発明の固体装置の平面図。FIG. 1 is a plan view of a solid-state device of the present invention.
【図2】 図1のA−B部における、本発明のMIM型
非線形素子の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the MIM type non-linear element of the present invention taken along the line AB in FIG.
【図3】 従来のMIM型非線形素子の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional MIM type nonlinear element.
【図4】 MIM型非線形素子を用いたアクティブマト
リクス方式の液晶表示装置の等価回路図。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of an active matrix type liquid crystal display device using MIM type nonlinear elements.
201 透明基板 201a Ta2O5層(Ta熱酸化膜) 202 Ta電極層(第1の電極層) 202a Ta電極層配線部 202b Ta電極層素子部 203 Ta2O5膜(陽極酸化膜) 204 Al電極層(第2の電極層) 205 画素電極 301 透明基板 302 Ta電極層 303 Ta2O5膜(陽極酸化膜) 304 Cr電極層 305 画素電極 401 走査線 402 信号線 403 画素領域 404 MIM型非線形素子 405 液晶表示素子201 transparent substrate 201a Ta 2 O 5 layer (Ta thermal oxide film) 202 Ta electrode layer (first electrode layer) 202a Ta electrode layer wiring part 202b Ta electrode layer element part 203 Ta 2 O 5 film (anodic oxide film) 204 Al electrode layer (second electrode layer) 205 Pixel electrode 301 Transparent substrate 302 Ta electrode layer 303 Ta 2 O 5 film (anodized film) 304 Cr electrode layer 305 Pixel electrode 401 Scan line 402 Signal line 403 Pixel region 404 MIM type Non-linear element 405 Liquid crystal display element
Claims (2)
アレイの各画素領域には、第1の金属電極層と、この第
1の金属電極層表面に形成された陽極酸化膜と、この陽
極酸化膜表面に形成された第2の金属電極層とによって
MIM型非線形素子が構成されており、第1の金属電極
層と画素電極とが導電接続され、第2の金属電極層を走
査回路に導電接続させていることを特徴とする非線形素
子を備えた固体装置。1. A first metal electrode layer, an anodized film formed on the surface of the first metal electrode layer, and an anodized oxide film in each pixel region of a matrix array formed on the surface of a transparent substrate. The second metal electrode layer formed on the film surface constitutes a MIM type nonlinear element, the first metal electrode layer and the pixel electrode are conductively connected, and the second metal electrode layer is conductive to the scanning circuit. A solid-state device provided with a non-linear element characterized by being connected.
層はタンタル層であり、第2の金属電極層はアルミニウ
ム層であることを特徴とする非線形素子を備えた固体装
置。2. The solid-state device according to claim 1, wherein the first metal electrode layer is a tantalum layer and the second metal electrode layer is an aluminum layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16602592A JPH063702A (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Solid state device having nonlinear element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16602592A JPH063702A (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Solid state device having nonlinear element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH063702A true JPH063702A (en) | 1994-01-14 |
Family
ID=15823544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16602592A Pending JPH063702A (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Solid state device having nonlinear element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH063702A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9895505B2 (en) | 2004-04-09 | 2018-02-20 | Resmed Limited | Nasal assembly |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP16602592A patent/JPH063702A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9895505B2 (en) | 2004-04-09 | 2018-02-20 | Resmed Limited | Nasal assembly |
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