JPH07168207A

JPH07168207A - Ｍｉｍタイプのデバイスアレイの製造方法、及び該アレイを具えている表示装置

Info

Publication number: JPH07168207A
Application number: JP12507992A
Authority: JP
Inventors: John M Shannon; マーティンシャノンジョン
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1992-05-18
Publication date: 1995-07-04
Also published as: KR920022029A; GB9110737D0; EP0513911A1; EP0513911B1; US5258864A; DE69203948T2; ATE126398T1; DE69203948D1

Abstract

(57)【要約】【目的】アドレッシングコンダクタ及び関連電極とと
もに、基板上にＭＩＭタイプデバイスアレイの改良製造
方法を提供することを目的としている。【構成】本発明は、アクティブマトリックス表示装置
の構成素子としての使用に好適な、共通基板（11）上に
関連アドレスコンダクタ及びパッド電極を有しているＭ
ＩＭタイプデバイスアレイの製造方法に関するものであ
る。この製造方法は、前記基板にわたって第１の導電層
（30）及び第２の選択的エッチング可能層（31）を堆積
させる工程と；写真平板パターン化プロセス（35）を行
い、パッド電極（25）、及び架橋部分（34）を有してい
るアドレスコンダクタ（28）を画成する工程と；ＭＩＭ
タイプデバイス（10，45）を介して各々アドレスコンダ
クタに接続するパッド電極のアレイを画成する工程；と
を具えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリック
スアドレス表示装置、例えば液晶表示装置（これに限定
されない）に特に使用される共通支持体上の関連アドレ
スコンダクタ及びパッド電極を有しているＭＩＭタイプ
デバイスのアレイ製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】使用中電圧が供給される２個の導電性層
間に挟まれた薄膜絶縁層を一般的に具えている既知のＭ
ＩＭタイプデバイスは、非線形抵抗特性を呈することか
らこれを一種のダイオード構造と見なすことができ、ア
クティブマトリックスアドレス液晶表示装置では表示装
置画素のアドレッシングにおけるスイッチング素子とし
て使用されていた。これら２個の端末装置は、このよう
な目的に使用されるＴＦＴにおいて、比較的容易に製造
することができると共に、クロスオーバなく支持基板上
に必要なアドレスラインがより少なくなるという利点が
ある。

【０００３】液晶表示装置用のＭＩＭタイプデバイスア
レイ、及びこれらの製造方法の一例は、米国特許第4413
883 号明細書及び米国特許第4683183 号明細書に記載さ
れている。この表示装置は、各々、行アドレスコンダク
タ及び列コンダクタを支持する第１及び第２ガラス製基
板具え、個々の画素を交差コンダクタの交差領域に設け
ている。前記第１基板上に支持されている画素電極を、
同様に第１基板に支持されている少なくとも１個のＭＩ
Ｍタイプデバイスを介して、行コンダクタに電気的に接
続する。ＭＩＭタイプデバイスは双方向性スイッチとし
て機能し、関連画素の動作を制御する。非線形抵抗特性
のために、この装置は敷居値特性を呈し、動作中十分大
きな供給電界に応答してオンに切り替えられ、ビデオデ
ータ信号電圧が画素に供給され、所望の表示レスポンス
が得られる。

【０００４】このような装置は、一般的に金属・絶縁体
・金属デバイスと称するものであるが、酸化インジウム
スズ(indium tin oxide(ITO)）等の導電性材料を、“金
属”層の一方又は両方に使用することができ、適宜、頭
字語を解釈すべきである。更に、ここで使用されている
“絶縁体”及び“絶縁層”という用語は、広く解釈され
るべきであり、ＭＩＭタイプデバイスの分野において知
られている半絶縁体及び非当量的材料を含むものであ
る。スイッチング特性は、絶縁層の組成及び厚さに依存
し、関係する電荷移動機構によって決定される。多くの
ＭＩＭタイプデバイスのスイッチング特性は、薄膜絶縁
層内のキャリアのトンネリング及びホップピングに起因
する。この点に関し、このデバイスの電圧／抵抗特性
は、電界の大きさと、絶縁層の特性及び厚さとに依存し
ている。ＭＩＭタイプデバイスの幾つかの態様におい
て、そのメカニズムは、金属と（半）絶縁体との間のバ
リアによって制御される。

【０００５】上記説明では、異なる材料を使用している
ＭＩＭタイプデバイスの種々の形態を記述している。導
電層の場合、これらは、ニッケル、クロム、タンタル、
アルミニウム、又はＩＴＯを有することができる。絶縁
層を、５酸化タンタル、窒化ケイ素、２酸化ケイ素、シ
リコン酸窒化物、１酸化ケイ素、又は酸化亜鉛から成る
ものとすることができる。更に、表示装置に使用される
非当量的材料を具えているＭＩＭ構造の一例は、欧州特
許出願第0182484 号明細書に記載されている。

【０００６】アクティブマトリックスアドレスタイプの
表示装置の製造は、比較的高価である。ＭＩＭタイプデ
バイスを使用している表示装置のアクティブマトリック
ス基板は、スイッチング素子としてＴＦＴを使用してい
る基板と比較して、一般的により構造が簡単であり、安
価である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、製造工程には
更に改良が必要である。上記の基板上に画素電極及びア
ドレスコンダクタを有しているＭＩＭタイプデバイスの
アレイ製造方法は、独立のマスク及び独立の露光を使用
している複数の写真平板パターン化処理を伴う。これら
の方法は、高価な設備を必要とするにもかかわらず、特
に正確なアラインメント及び位置決めを必要とする点に
おいて問題が生じる。これらの問題は、比較的大きな領
域又は高密度アレイ又は可撓性のある基板上にアレイを
製造する場合により顕著となる。

【０００８】したがって、本発明の第１の目的は、アド
レッシングコンダクタ及び関連電極とともに、基板上に
ＭＩＭタイプデバイスアレイの改良製造方法を提供する
ことである。

【０００９】本発明の第２の目的は、必要なマスク数及
び露光数が少ない、パッド電極及びアドレスコンダクタ
を有しているＭＩＭタイプデバイスアレイの製造方法を
提供することである。

【００１０】本発明の第３の目的は、アクティブマトリ
ックスアドレス表示装置での使用に好適な、共通支持体
上にアドレッシングコンダクタ及び関連電極を有してい
るＭＩＭタイプデバイスのアレイを提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、共通基板上に
アドレスコンダクタ及びパッド電極を有し、各パッド電
極を少なくとも１個のＭＩＭタイプデバイスを介して関
連するアドレスコンダクタに接続しているＭＩＭタイプ
デバイスアレイの製造方法であって、該方法が：前記基
板面にわたって、選択的にエッチング可能な導電性材料
から成る第１層、及び該第１層上に堆積する他の選択的
にエッチング可能な材料か成る第２層を設ける工程と；
マスクを用いて第１及び第２層上にパターン化処理を行
い、前記２層構造から成る領域でパッド電極及びアドレ
スコンダクタを規定し、比較的幅の狭い部分で各パッド
電極と関連するアドレスコンダクタとを架橋する工程
と；前記第１及び第２層と異なる選択的にエッチング可
能な材料から成る第３層を堆積させ、前記２層構造から
成る領域、及び介在領域を被覆する工程と；選択的エッ
チングを行い、架橋部分における第１及び第２層部分を
除去するとともに、上に堆積する材料のリフトオフを行
い、前記基板の基本面領域を露光する工程と；前記基板
にわたって直接、それぞれ絶縁性材料及び導電性材料か
ら成る第４層及び第５層とを堆積させる工程と；その
後、選択的エッチングによって、第２層及び第３層から
成る残りの領域を、堆積している材料とともに除去し、
第１層領域でパッド電極及びアドレスコンダクタを構成
するとともに、重畳する第４及び第５層材料から成る架
橋部分を、前記基板の前記基本面領域上の各パッド電極
とその関連アドレスコンダクタとの間に延在させる工程
とを具え；これによって、パッド電極をアドレスコンダ
クタに接続するのに介するＭＩＭタイプデバイスを形成
することを特徴とする。

【００１２】この方法では、マスクとして、最終的な構
造で必要な層部分を規定する役割を果たす一時的な層を
用いている。例えば、第３層は、逆マスクとしての役割
を果たし、残存すべき第４及び第５層の領域と、除去さ
れるべき領域とを規定する。このアプローチによって、
１個の慣用となっているマスク処理及び１回の露光のみ
を使用すれば足りる方法で、１組のアドレスコンダクタ
及び複数のパッド電極を製造することができる。結果的
に、上記の方法において、かなりの利点が生じる。更に
重要なことには、１マスク処理及び１回の露光処理であ
るために位置決めの必要がなくなり、複数マスク、複数
露光処理に必要な正確なアラインメントが必要であるこ
とによって生じる問題を解消することができる。１マス
ク、１回の露光処理方法によって、大面積のアレイ、及
びこのような表示装置を、簡易且つ安価な方法でしかも
高価な写真平板設備を用いることなく、容易に製造する
ことができる。更に、このような処理は、高密度アレ
イ、及び例えばプラスチック等の可撓性のある基板上の
アレイを製造するのにも好適である。

【００１３】前記第１及び第２層部分及び架橋部分の堆
積材料を除去するための選択的エッチング及びリフトオ
フは：前記第２層から成る材料を選択的にエッチング
し、各架橋部分における第３層の堆積部分のリフトオフ
で第２層に不連続部分を形成する工程と；この後、この
不連続部分によって露出する前記第１層の部分をエッチ
ングする工程；とを具えていることが好ましい。この段
階において、第２層のパターン化された領域の上方面を
被覆し、結果的に第２層の選択的エッチングが、露出し
た縁部で横方向に生じる。架橋部分の幅が比較的狭く、
両サイドからエッチングされるために、必要な不連続部
分、及び重畳層のリフトオフは、通常限定されたエッチ
ングによって得られる。同時に、パターン化領域の他の
縁部における第２層の材料をエッチングするが、これら
の領域は、架橋部分と比較してかなり面積が広く、除去
される材料の量が比較的小さくなる。順次のエッチング
動作の間、第２層の残存領域が、第１層の下方堆積領域
を十分にシールドし、架橋部分における第１層の露出部
分を除去する。

【００１４】パターン化された第２層の上方面を、第３
層から成る各部分によって直接被覆することができる。
しかしながら、第４及び第５層を堆積させ、その後、重
畳層、すなわち第３、第４及び第５層から成る対応部分
のリフトオフとともに除去し、第２層から成る残存部分
の上方面を露光する間、パターン化後、２層構造から成
る残存領域を被覆するパターン化処理に使用されるフォ
トレジスト層の領域がもとの位置に残存していることが
好ましい。このようにして、第２層の残存領域の上方面
を露光することで、エッチングによってこれらの領域を
除去する工程を容易にすることができる。

【００１５】本発明の好適例では、第２層の材料の選択
的エッチングを行い、前記不連続部分を形成するととも
に架橋部分における第１層から成る部分を除去する工程
の後、第４絶縁体層を堆積させる工程の前に、前記第２
層の材料に第２の限定選択的エッチングを施し、これに
よって、前記第２層の第２部分を前記不連続部分の端部
に隣接して除去し、不連続部分の対向端部における第１
層から成る領域の各上方面縁部を露光することを特徴と
する。このようにして、第４絶縁体層、及び第５導電体
層は堆積すると、第１層の縁部にわたって延在する。こ
のことによって、ＭＩＭタイプデバイスの有利な形態が
得られる。

【００１６】前記パターン化処理によって規定される２
層構造から成る架橋部分領域の端部の幅を、該架橋部分
の中心部分と比較して大きくすることが望ましい。第２
層から成る材料に、第１の選択的エッチング処理を施す
場合、この処理を適切に制御することによって、架橋部
分の比較的幅の狭い中心部分における第２層の材料を完
全に除去し、不連続性を形成すると共に、次の選択的エ
ッチング処理において、架橋部分の縁部における第２層
材料を除去し、下方第１層材料を露光し、上記の上方面
縁部を構成する。

【００１７】本発明の方法によって製造されるＭＩＭタ
イプデバイスを、動作中にほぼ対称的な特性を呈するラ
テラルタイプとする。各架橋部分の対向端部において、
架橋部分がパッド電極及び行アドレスコンダクタをそれ
ぞれ接続すると、ＭＩＭタイプデバイスを形成する導体
・絶縁体・導体構造が得られる。このため、各ＭＩＭタ
イプデバイスは、架橋部分の導電性層を介して上方導体
部分を相互接続して、直列接続され、バック・トゥ・バ
ックで配置された２個のこのような構造を具えている。

【００１８】画素電極としてパッド電極を使用し、アク
ティブマトリックスアドレス表示装置において構成素子
として使用するのに特に好適であるが、この方法によっ
て共通基板上にアドレスコンダクタ及びパッド電極の組
とともに形成されるＭＩＭタイプデバイスのアレイを、
他の構成素子を基板上に形成している他のデバイスの構
成素子として使用することができると思われる。

【００１９】透過型表示装置の場合、画素パッド電極を
構成する第１層を、ＩＴＯ等の透明導電性材料とすべき
である。しかし、同一材料によって形成されるアドレス
コンダクタは、特定の位置において望ましい値よりも大
きな抵抗値を呈する場合がある。この場合、本発明の方
法は他の工程を具え、高導電性材料（好ましくは金属）
のストライプを、第１層のパターン化領域上に設け、ア
ドレスコンダクタ及びパッド電極を構成する。このこと
は、本発明の一例による方法に修正を加えた簡易且つ好
適な方法で行われる。この際、第４及び第５層が堆積さ
れるまでレジストはそのままの位置に残存しており、第
２層の材料には第２の選択的エッチング処理が施され
る。他の工程は：第４及び第５層を堆積させた後に、第
２層と同一の材料から成る他の第６層を基板にわたって
堆積させる工程と；上方に堆積している材料をリフトオ
フするとともにレジスト材料を除去する工程の後、前記
第２及び第３層の残りの領域を除去する工程の前に、前
記第１、第２及び第３層の材料とは異なる金属から成る
第７層を基板面にわたって堆積させる工程とを具えてい
る。第２層材料の限定選択的エッチングの結果、この材
料の縁部は、レジスト材料の重畳領域に対して内側に凹
となる。したがって、第７金属層がレジストの除去後に
堆積されると、第１層の下層領域の縁部は、凹部の寸法
にほぼ一致する距離にわたって金属によって直接被覆さ
れる。この金属層の不必要な領域は、第２及び第３層と
第６層の残存領域がエッチングされる際に、リフトオフ
によって除去され、第１層の残存領域の面上の金属のス
トライプが残る。この最終的な構造において、これらの
ストライプは、アドレスコンダクタに沿って、パッド電
極の周囲に延在する。

【００２０】必要に応じて選択的エッチングを行うこと
ができるならば、種々の層に用いられる材料を様々なも
のにすることができる。第２、第３及び第５層を、それ
ぞれアルミニウム、タングステン、及びクロム等の金属
から成るものとすることができる。他の置換可能な金属
としては、タンタル、ニクロム及びチタニウムがある。
使用される際の第６層及び第７層を、それぞれ、第２層
に対応するアルミニウム、及びクロム又はモリブテンと
することができる。第４層を、従来のＭＩＭタイプデバ
イスで知られているような、２酸化ケイ素、１酸化ケイ
素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、非当量的窒化ケイ素、シ
リコン酸窒化物、又はタンタル酸窒化物等の非当量的な
例えばシリコンリッチのこれら材料から成る混合物等の
任意の絶縁体材料とすることができる。

【００２１】本発明の他の態様によれば、間に電子光学
的材料を有している２個の空間をあけて配置された支持
体から成る対向面上に支持された第１パッド電極及び第
２対向電極を各々具えている画素から成るマトリックス
アレイを有し、各画素のパッド電極を、少なくとも１個
のＭＩＭタイプデバイスを介して、１基板上の１組のア
ドレスコンダクタの中の関連する１個に接続している、
例えば液晶表示装置等のアクティブマトリックスアドレ
ス表示装置において、ＭＩＭタイプデバイス、１基板上
のアドレスコンダクタ及びパッド電極の組を、本発明の
第１態様の方法によって製造することを特徴とする。

【００２２】

【実施例】以下図面を参照して、共通基板上にアドレス
コンダクタ及びパッド電極を有しているＭＩＭタイプデ
バイスのアレイ製造方法、及びこのようなアレイを具え
ているアクティブマトリックスアドレス液晶表示装置を
説明する。

【００２３】図面は単なる略図であり、同一の縮尺で描
かれていない。特に、層及び領域の厚さ等の一定の寸法
を拡大し、他の寸法を縮小している場合がある。図面
中、同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を使用
する。

【００２４】図１〜図３において、表示装置は、個々の
画素22から成る行列マトリックスアレイを具えている。
これらの内の12個だけを図１に示す。各画素22は、間に
TN液晶材料24を有している２個の間隔をあけて配置され
たガラス製基板11及び26から成る対抗面に支持された一
対の電極を具えている。基板11は、ＭＩＭタイプデバイ
スのアレイを支持すると共に、行と列とで配置された個
々の画素22を規定する一般的に長方形の個々の画素パッ
ド電極25を支持する。このような表示装置では通常のこ
とであるが、基板26は、透明ＩＴＯから成る平行な間隔
をあけて配置された一組みの列アドレスコンダクタ27を
支持する。この一部が画素電極25の上にある場合、画素
の他方の電極を構成する。ガラス製基板26及び列コンダ
クタ27の組を具えている表示装置の一部を、従来の方法
でＩＴＯ材料を堆積及び画成することによって製造す
る。構造面を、既知の種類のＬＣ配向層29によって被覆
する。

【００２５】同一行のすべての画素の画素電極25を、基
板11上で、直列接続された関連ＭＩＭタイプデバイス10
を介して、列電極27に対して直角に延在する１組の並列
な行アドレスコンダクタ28の内の関連する１個に接続す
る。

【００２６】慣用の方法で、走査信号を各行コンダクタ
28に順次に供給するとともに、これと同期して適切にビ
デオデータ信号を列コンダクタ27に供給し（又はこの
逆）、画素を作動させると共に、供給されるビデオ情報
に従って光伝送を変調することによって、個々の画素22
をアドレス指定する。一般的に、画素は11〜15ボルトの
供給電圧を用いて駆動される。これらは、時間を基準と
して行で附勢され、表示画像、例えばテレビジョン画像
を１フィールドにわたって構成できるようにしている。
表示装置及びその動作は、ＭＩＭタイプの非線形スイッ
チング素子を使用している既知のアクティブマトリック
スＬＣ表示装置と多くの点において類似している。従っ
て、表示装置に関する上記の一般的な説明は意図的に簡
単なものとした。他の情報に関しては、一般的な見地か
らここに記載されている上記説明を参照されたい。

【００２７】特に図２及び図３において、画素パッド電
極25と行コンダクタ28との間に接続される各ＭＩＭタイ
プデバイス10は、それぞれ行コンダクタ28及び電極25と
統合している一対の間隔をあけて配置された端子と、間
隔をあけて配置された端子間に延在し堆積している同一
の広がりをもつストライプ形状の重畳絶縁及び導体層と
を具えている。画素パッド電極25、行アドレスコンダク
タ28、及びＭＩＭタイプデバイス10を基板11上に製造す
るための方法を、特に図4a〜4g及び図５を参照して説明
する。

【００２８】図4aに示すように、適切な技術を用い、Ｉ
ＴＯの場合、透明導電性材料、またアルミニウムの場
合、選択的にエッチング可能な材料から成る連続且つ均
一な厚さの層30及び31を順次堆積することで、基板11上
に２層構造を構成することができる。この２層構造は、
写真平板プロセスを用いてパターン化される。この写真
平板プロセスは、層31の表面にわたってフォトレジスト
層を堆積させる工程と、マスクを介してフォトレジスト
に単一の露光を当てる工程と、露光されていない領域を
除去し、所望の２層構造の領域を規定するレジストパタ
ーンを製造する工程とを具えている。より大きな領域の
アレイの場合、露光動作は階段状に行われる。２層から
成る不必要な領域は、反応性イオン又はスパッタエッチ
ングによって取り除かれる。これによって、レジストに
よって保護されていない２層は、基板面に対して垂直方
向下方にエッチングされる。図５は、１個のマスクを用
いこのようにして得られるパターン構造の小部分を示す
平面図である。これは、結果的にパッド電極25を規定す
る一般的に正方形の領域32と、結果的に行コンダクタ28
を規定する隣接行間に延在するストライプ33と、各パッ
ド電極25と関連する行コンダクタ28とを相互接続する比
較的幅の狭い架橋部分34とを具えている行から成ってい
る。各架橋部分34は、長さがＡで幅の狭い中心部分と、
これよりも短い長さＢのわずかに幅の広い２個の細長形
状端部とを具えている。図4a〜4gは、典型的な架橋部分
34の中心を通る図５のラインーにおける断面図であ
る。

【００２９】２層構造をパターン化した後に残存してい
るレジスト材料、すなわち層30及び31から成る規定領域
を被覆している部分がもとの位置に残っている。均一な
厚さのタングステン層を、基板11の全面にわたって垂直
方向下方に蒸着し、レジスト及び基板11から成る露出面
を被覆し、図4bに示す構造を製造する。ここで、レジス
ト材を参照番号35で示し、タングステン層を参照番号36
で示す。

【００３０】この構造には、層31の材料にのみ効果的
な、例えばウェトエッチングプロセス等を用いて、限定
選択的な等方性エッチングを施す。このエッチングは、
架橋部分34の幅の狭い長さＡの中心部分が、アンダーエ
ッチングによって完全に取り除かれるまで行われ、これ
によって領域32と33との間の層31の長さ約Ａの不連続性
を形成し、エッチングが終了する。この動作で、パター
ン化された領域の他方の縁部における層31の材料にもエ
ッチングを施すが、それに関係する量は比較的小さい。
このとき、架橋部分34の中心部分の幅が極めて小さく、
両側方部から同時にエッチングされ、不連続性を形成す
るのに必要なエッチング範囲が比較的小さくなるように
することに注意する。例えば、始めに、ストライプ33の
幅を約20マイクロメートルとすることができる。架橋部
分34の中心部分の長さを約10マイクロメートル、その幅
を３マイクロメートルとし、架橋部分34の端部の幅を、
約16マイクロメートルとし、その長さを10マイクロメー
トルすることができる。層30，31及び36の厚さを、約10
0nm とし、レジスト層35の厚さを約１マイクロメートル
とすることができる。

【００３１】架橋部分34の中心部分における層31から成
る材料を除去する結果、わずかにＡよりも短い長さのレ
ジスト35及び層36の直接重なる部分もリフトオフによっ
て除去し、図4cに示す構造を製造する。ここで、層30の
架橋部分34の中心部分における領域が露出している。図
4dに示すようにプラズマエッチングプロセスを用いて、
ＩＴＯ材料のこれらの部分は、層31の縁部に隣接して、
垂直方向に完全にエッチング処理される。この工程の結
果、層36の平行な縁部によって、元の中心部分に相当す
る寸法の領域32と領域33との間に延在する架橋部分の元
の中心部分のいづれかの側に、谷が形成される。

【００３２】以前の選択的なエッチングプロセスと同様
な方法で、層31のアルミニウム材料上に、他の選択的な
エッチング動作が行われ、ほぼ長さＢにわたっる架橋部
分34の端部領域におけるこの材料から成る他の部分を除
去し、この後エッチングが終了する。これらの端部は、
３個のサイドからエッチングされ、これらの領域におけ
るアルミニウム材料の必要な除去は、層31の他方の縁部
においてアルミニウムをほんのわずかに損失するだけで
行われる。図4eに示すように、レジスト層35及びタング
ステン層36の直接重畳している部分は、Ｂよりもわずか
に短い長さにわたってリフトオフによって除去され、こ
れによって、架橋部分34の端部の寸法にほぼ相当する、
38及び39で示されるＩＴＯ層30の領域面を露光する。

【００３３】その後、それぞれシリコン・リッチの窒化
ケイ素絶縁層、及びクロムから成る連続層40及び41を、
基板11の全面にわたって垂直方向下方に蒸着し、図4fに
示す構造を形成する。ここで、層40及び41の縁部はその
境界線を共にしている。領域32と33との間の層36によっ
て境界付けられる上記谷において、これらの重畳された
層が、基板上に直接存在し、これらの谷の端部に隣接す
るＩＴＯ領域の露出しているショルダ−に延在する。そ
の他のすべての領域において、重畳された層すべてが、
タングステン層36の領域上に直接存在する。

【００３４】層36，40及び41から成る重畳領域ととも
に、レジストを除去し、層31の残存領域の上方面を露光
する。最終的に、これらの残存領域、及び基板面上の層
36の残存領域は適切なエッチングによって除去され、図
4gに示す構造となる。ここで、残存するＩＴＯ層30の領
域は、パッド電極25及び行コンダクタ28を構成し、各電
極25を、架橋部分34の元の形状にほぼ一致する層40及び
41から成る重畳されたストライプ部分を具えている架橋
部分45を介して、関連するコンダクタに接続する。ＩＴ
Ｏ材料の下層領域とその端部において接触している各架
橋部分45が、ＭＩＭタイプデバイス10を構成する。デバ
イス10はラテラル形状であり、その２個の端子は、それ
ぞれパッド電極25及び行コンダクタ28の重複部分を具
え、これら２個の部分の間に延在する絶縁体及び導体材
料を有している。

【００３５】ＭＩＭタイプデバイス10は、絶縁層によっ
て与えられる非線形電流／電圧特性によるスイッチング
特性を示すとともに、動作中に実質的に対称的な特性を
呈し、同一の大きさで逆の電極の電圧が供給されること
に応答して、ほぼ同一なスイッチング効果を示す。簡単
のために、これらを、バック・トゥ・バックで直列に接
続されている２個の非線形ＭＩＭ類似の素子と機能的に
等価なものとみなし、これら２個の素子の各々は、層40
及び41の直接重畳している部分を有している層30の各部
分から成り、層41の部分が素子の第２端子としての役割
を果たす。２個の素子から成るこれらの第２端子を、層
41の中間部分を介して相互接続する。ＭＩＭタイプデバ
イス10を示す簡単な等価回路を図６に示す。

【００３６】液晶表示装置に使用する場合、基板11上の
構造にＬＣ配向材料47から成る連続層を設けることで完
了し、このようにして、図３に示す構成部分を提供す
る。

【００３７】上記方法は、従来の方法と比較して、写真
平板の量を低減できるという大きな利点がある。この方
法は、１個のマスク、単一の露光処理を必要とし、一時
的な層、及び一連のリフトオフ手続きを利用し、処理に
ついて、多重マスクタイプ以外の必要な構造を形成す
る。例えば、層36は逆マスクとして機能し、堆積した絶
縁及び導体層40及び41の不必要な領域の除去、及び架橋
部分45の画成を容易にすることができる。アルミニウム
層31は、重畳材料及び下方に存在するＩＴＯの架橋部分
における除去において、マスクと同様に機能する。次
に、レジスト35は、下方のアルミニウムをエッチングす
る場合に、マスクとしての役割を果たす。単一マスクリ
ソグラフィック処理のみを用いているために、多重マス
ク処理における位置決めが難しいために生じる問題を除
去することができる。更にここに記載の方法は、上記実
施例におけるガラス製基板と同様、可撓性のある材料か
ら成る透明基板の上の、パッド電極おけるアドレスコン
ダクタを有しているＭＩＭタイプデバイスアレイを製造
するのに好適である。この方法は特に、投写型表示装置
又はサブ画素アレイを用いている表示装置に必要な比較
的小さなサイズの素子を具えている構造を製造するのに
特に好適である。

【００３８】上記方法の結果、アドレスコンダクタ28は
ＩＴＯ材料のみから成る。図7a〜7dは、付加的な工程を
具えているこの方法の変形例を説明する図である。この
変形例の方法によって、導電率の大きなアドレスコンダ
クタを得ることができる。この第２の方法の第１工程
は、アルミニウム層31の厚さを増加させて層40及び41の
結合した厚さよりも大きくしていることを除き、シリコ
ンナイトライド層40及びクロム層41の堆積（図4f）に至
るまでの上記方法の工程に続くものである。例えば、層
31の厚さを約1.5 マイクロメータとし、層40及び41の厚
さをそれぞれ約50nmとすることができる。層40及び41の
堆積後、レジスト材料35の除去前に、この構造に付加選
択的な浸漬エッチングを行う。これによって必要に応じ
てアルミニウム層31を更にエッチングし、重畳層40及び
41の縁部と、領域38及び39におけるアルミニウム層31の
カットバック側との間に十分な空間を設ける。そして、
第２アルミニウム層が、ある程度横方向の発散を伴うも
のの、一般的に下方向に基板全体にわたって蒸着され
る。最終的な構造を図7aに示す。ここで、第２アルミニ
ウム層を60にて示す。図7aに示すように、層40及び41
は、第１アルミニウム層31と比較して極めて薄く、この
ため、第２アルミニウム層60は、その堆積方法が原因
で、領域38及び39におけるＩＴＯ層30の隣接面上の重畳
層40及び41の縁部にわたって広がる。その後、図7bに示
すように、以前と同様に、上に重畳している層36，40，
41及び60から成る領域とともに、レジスト層35を除去す
る。以前はレジスト領域周囲の突出部によって遮られて
いた層30の上方面の面領域38及び39は、ここで完全に露
出される。

【００３９】図7cにおいて61にて示す、この例ではクロ
ムである金属層を、基板にわたって垂直方向下方に蒸着
させ、露出面領域38及び39と、完全に露出している層30
から成るその他の面領域を被覆する。その後、アルミニ
ウム層31及びタングステン層36から成る残りの領域を、
元の方法と同様にしてエッチングによって除去し、これ
らと共に、上に堆積する層すべてをリフトオフによって
除去する。結果的に、図7dに示す構造となる。この構造
は、一般的に、クロム層61から成る薄いストライプ64
が、パッド電極25の周囲に延在し、アドレスコンダクタ
28の対向側に沿う層30の残存部分の表面上にも存在する
ことを除いて、図4gに示す構造と一致する。

【００４０】上記の実施例において、種々の層に対し特
定層について説明したが、他の材料を使用できること明
らかである。例えば、２酸化ケイ素、シリコンオキシナ
イトライド、５酸化タンタル、酸化アルミニウム、及び
これら材料から成る非当量的混合物を、絶縁層40に対し
て使用することもできる。絶縁層の厚さは、使用される
特定材料に応じて好適に変更し、必要なＭＩＭ作用を得
ることができる。クロム以外の金属を、導電性材料とし
て層41に使用することが好ましい。異なる材料を、層31
及び36に使用することもできる。しかし、この方法で必
要とされる選択的なエッチングを行うことができるとい
うことが、層31及び36の材料選択の条件である。この方
法では、例えば層31から成る材料を、層30，36，40及び
41から成る材料とは独立にエッチングしなければならな
い。ＩＴＯ以外の透明導電性材料を層30に使用すること
ができる。伝送モード以外の反射モードで動作する表示
装置の場合、この導電性層を金属で形成することができ
る。クロムはモリブテンとは異なり、タングステンとア
ルミニウムとを極めて異なるようにエッチングするの
で、上記特定の例ではクロムが好適であるが、第２の方
法で使用される層61を、クロム以外の金属、例えばモリ
ブテンとすることができる。

【００４１】他の変更を行うこともできる。例えば、複
数の個々の架橋部分を、各領域32とこれに関連するスト
ライプ33との間に規定することができる。これによっ
て、最終的な構造のパッド電極とそのアドレスコンダク
タとの間に電気的に並列に、複数のＭＩＭタイプデバイ
スを設け、アドレスコンダクタとパッド電極との間によ
り大きな電流を流すことができるとともに、ある程度の
冗長度を提供することができる。

【００４２】上記の特定の表示装置は液晶表示装置であ
るが、本発明を、例えば電気泳動懸濁液及びエレクトロ
クロミック材料等の受動電子光学的表示材を使用してい
る他の表示装置にも適用することができる。更に、アク
ティブマトリックスアドレス表示装置の構成素子として
特に好適であるが、共通基板上のアドレスコンダクタ及
びパッド電極の組とともにこれらの方法によって形成さ
れるＭＩＭタイプデバイスのアレイを、他の素子が基板
上に形成されている他の装置の構成素子として使用する
こともできる。この場合、層30を任意の好適な導電性材
料で構成することができる。

【００４３】本発明は、ここに開示されている実施例に
限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲内で種
々の変形又は変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示装置の一部分を示す略回路図であり、
各々２個の端子と直列に接続している多数の画素と、行
アドレスコンダクタと列アドレスコンダクタとの間のＭ
ＩＭタイプデバイスの形態の非線形スイッチング素子と
を示している。

【図２】表示装置の一例を示す平面図である。

【図３】図２に示す表示装置のライン III−III に沿っ
た断面図である。

【図４】典型的なＭＩＭタイプデバイス、及び表示装置
の基板上のアドレスコンダクタ及びパッド電極の製造に
おける種々の段階を説明するための断面図である。

【図５】一製造段階における表示装置の基板の一部を示
す平面図である。

【図６】表示装置のＭＩＭタイプデバイスの等価回路を
示す図である。

【図７】第２の方法を用いて、ＭＩＭタイプデバイス、
アドレスコンダクタ及びパッド電極を製造する際の種々
の段階を説明するための図である。

【符号の説明】

10 ＭＩＭタイプデバイス 11, 26 ガラス製基板 22 画素 24 液晶材料 25 画素パッド電極 27 列アドレスコンダクタ 28 行アドレスコンダクタ 29 ＬＣ配向層 30, 31 導電性材料 32 正方形領域 33 ストライプ 34 架橋部分 35 レジスト材料 36 タングステン材料 38, 39 ＩＴＯ層30の領域面 40 窒化ケイ素層 41 クロム層 45 架橋部分 47 ＬＣ配向材料 60 第２アルミニウム層 61 クロム層 64 ストライプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共通基板上にアドレスコンダクタ及びパ
ッド電極を有し、各パッド電極を少なくとも１個のＭＩ
Ｍタイプデバイスを介して関連するアドレスコンダクタ
に接続しているＭＩＭタイプデバイスアレイの製造方法
であって、該方法が：前記基板面にわたって、選択的にエッチング
可能な導電性材料から成る第１層、及び該第１層上に堆
積する他の選択的にエッチング可能な材料か成る第２層
を設ける工程と；マスクを用いて第１及び第２層上にパ
ターン化処理を行い、前記２層構造から成る領域でパッ
ド電極及びアドレスコンダクタを規定し、比較的幅の狭
い部分で各パッド電極と関連するアドレスコンダクタと
を架橋する工程と；前記第１及び第２層と異なる選択的
にエッチング可能な材料から成る第３層を堆積させ、前
記２層構造から成る領域、及び介在領域を被覆する工程
と；選択的エッチングを行い、架橋部分における第１及
び第２層部分を除去するとともに、上に堆積する材料の
リフトオフを行い、前記基板の基本面領域を露光する工
程と；前記基板にわたって直接、それぞれ絶縁性材料及
び導電性材料から成る第４層及び第５層とを堆積させる
工程と；その後、選択的エッチングによって、第２層及
び第３層から成る残りの領域を、堆積している材料とと
もに除去し、第１層領域でパッド電極及びアドレスコン
ダクタを構成するとともに、重畳する第４及び第５層材
料から成る架橋部分を、前記基板の前記基本面領域上の
各パッド電極とその関連アドレスコンダクタとの間に延
在させる工程とを具え；これによって、パッド電極をア
ドレスコンダクタに接続するのに介するＭＩＭタイプデ
バイスを形成することを特徴とするＭＩＭタイプデバイ
スの製造方法。
【請求項２】前記第１及び第２層部分及び架橋部分の
堆積材料を除去するための選択的エッチング及びリフト
オフは：前記第２層から成る材料を選択的にエッチング
し、各架橋部分における第３層の堆積部分のリフトオフ
で第２層に不連続部分を形成する工程と；この後、この
不連続部分によって露出する前記第１層の部分をエッチ
ングする工程；とを具えていることを特徴とする請求項
１に記載のＭＩＭタイプデバイスアレイの製造方法。
【請求項３】フォトレジスト層を前記２層上のパター
ン化処理に使用し、且つこの処理によって規定される２
層構造から成る残りの領域を被覆しているフォトレジス
ト層の領域をそのままの位置に残すとともに、第３、第
４及び第５層を堆積させ、その後除去し、下方に存在す
る第２層領域の表面を露光できるようにすることを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載のＭＩＭタイプデバ
イスアレイの製造方法。
【請求項４】選択的エッチング及びリフトオフを行
い、前記不連続部分を形成するとともに架橋部分におけ
る第１層から成る部分を除去した後、第４層を堆積させ
る工程の前に、前記第２層の材料に第２の選択的エッチ
ングを施し、これによって、前記第２層の第２部分を前
記不連続部分の端部に隣接して除去し、不連続部分の対
向端部における第１層から成る領域の各上方面縁部を露
光することを特徴とする請求項３に記載のＭＩＭタイプ
デバイスアレイの製造方法。
【請求項５】前記パターン化処理によって規定される
２層構造から成る架橋部分領域の端部の幅を、該架橋部
分の中心部分と比較して大きくすることを特徴とする請
求項４に記載のＭＩＭタイプデバイスアレイの製造方
法。
【請求項６】第４及び第５層を堆積させた後に、第２
層と同一の材料から成る他の第６層を基板にわたって堆
積させ、上に堆積している材料をリフトオフするととも
にレジスト材料を除去する工程の後、前記第２及び第３
層の残りの領域を除去する工程の前に、前記第１、第２
及び第３層の材料とは異なる金属から成る第７層を基板
面にわたって堆積させることを特徴とする請求項４又は
５に記載のＭＩＭタイプデバイスアレイの製造方法。
【請求項７】前記第１層が、透明導電性材料から成る
ことを特徴とする請求項１〜６のいづれか一項に記載の
ＭＩＭタイプデバイスアレイの製造方法。
【請求項８】前記第２、第３及び第５層がそれぞれ金
属から成ることを特徴とする請求項１〜７のいづれか一
項に記載のＭＩＭタイプデバイスアレイの製造方法。
【請求項９】間に電子光学的材料を有している２個の
空間をあけて配置された基板から成る対向面上に支持さ
れた第１パッド電極及び第２対向電極を各々具えている
画素から成るマトリックスを有し、各画素のパッド電極
を、少なくとも１個のＭＩＭタイプデバイスを介して、
１基板支持体上の１組のアドレスコンダクタの中の関連
する１個に接続しているアクティブマトリックスアドレ
ス表示装置において、ＭＩＭタイプデバイス、１基板上のアドレスコンダクタ
及びパッド電極の組を、請求項１〜８のいづれか一項に
記載の方法によって製造することを特徴とするアクティ
ブマトリックスアドレス表示装置。
【請求項１０】前記電子光学的材料が、液晶材料から
成っていることを特徴とする請求項９に記載のアクティ
ブマトリックスアドレス表示装置。