JPH07333656A - 透明導電膜およびその製造方法 - Google Patents
透明導電膜およびその製造方法Info
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- JPH07333656A JPH07333656A JP6122094A JP12209494A JPH07333656A JP H07333656 A JPH07333656 A JP H07333656A JP 6122094 A JP6122094 A JP 6122094A JP 12209494 A JP12209494 A JP 12209494A JP H07333656 A JPH07333656 A JP H07333656A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 基板上に設ける行電極１３と、行電極上に設
ける絶縁体層１４と、絶縁体層上に設ける透明導電膜１
５からなる画素電極とを備え、透明導電膜は酸化インジ
ウムスズと酸化チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜
鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモンの少なくとも１
つ以上を含む複合化合物からなる液晶表示装置およびそ
の製造方法。 【効果】 透明導電膜は安定に均一に非晶質化すること
でエッチング性を向上させＭＩＭ素子面積の分布を非常
に少なくすることができる。本発明の製造方法により液
晶表示装置の表示品質が向上し、量産上も非常に有利で
ある。
ける絶縁体層１４と、絶縁体層上に設ける透明導電膜１
５からなる画素電極とを備え、透明導電膜は酸化インジ
ウムスズと酸化チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜
鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモンの少なくとも１
つ以上を含む複合化合物からなる液晶表示装置およびそ
の製造方法。 【効果】 透明導電膜は安定に均一に非晶質化すること
でエッチング性を向上させＭＩＭ素子面積の分布を非常
に少なくすることができる。本発明の製造方法により液
晶表示装置の表示品質が向上し、量産上も非常に有利で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に用いら
れる透明導電膜とその製造方法とに関し、とくにマトリ
クス状に配置した各画素に設ける非線形素子であるＭＩ
Ｍ（金属層−絶縁体層−金属層）素子を制御し、液晶を
駆動する液晶表示装置に用いられる透明電極膜とその製
造方法に関する。
れる透明導電膜とその製造方法とに関し、とくにマトリ
クス状に配置した各画素に設ける非線形素子であるＭＩ
Ｍ（金属層−絶縁体層−金属層）素子を制御し、液晶を
駆動する液晶表示装置に用いられる透明電極膜とその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術におけるＭＩＭ素子の構造と製
造方法とを、図６の平面図と、図１〜図５の断面図と、
図７の等価回路図と、図１０の従来のＭＩＭ素子のパタ
ーン形状を用いて説明する。なお図１〜図５の断面図
は、図６のＡ−Ａ線における断面を示す。
造方法とを、図６の平面図と、図１〜図５の断面図と、
図７の等価回路図と、図１０の従来のＭＩＭ素子のパタ
ーン形状を用いて説明する。なお図１〜図５の断面図
は、図６のＡ−Ａ線における断面を示す。
【０００３】図５と図６と図７に示すように、一方の基
板１２上に、下層の金属層としての行電極１３と、この
行電極１３上に絶縁体層１４と、この絶縁体層１４上に
上層の金属層として透明導電膜１５からなる画素電極１
６を形成する。
板１２上に、下層の金属層としての行電極１３と、この
行電極１３上に絶縁体層１４と、この絶縁体層１４上に
上層の金属層として透明導電膜１５からなる画素電極１
６を形成する。
【０００４】さらに全面に保護膜１７を形成し、行電極
１３と絶縁体層１４と画素電極１６からなるＭＩＭ素子
３２を複数個形成した基板１２と、複数のデータ電極３
１を形成した他方の基板との間に液晶３３を注入して、
ＭＩＭ素子３２を制御して所定の画像表示を行う。
１３と絶縁体層１４と画素電極１６からなるＭＩＭ素子
３２を複数個形成した基板１２と、複数のデータ電極３
１を形成した他方の基板との間に液晶３３を注入して、
ＭＩＭ素子３２を制御して所定の画像表示を行う。
【０００５】従来技術におけるＭＩＭ素子の製造方法
を、図１〜図５の断面図、および図６の平面図を用いて
説明する。
を、図１〜図５の断面図、および図６の平面図を用いて
説明する。
【０００６】まず図１に示すように、ガラスからなる基
板１２上にスパッタリング法によりタンタル膜からなる
行電極材料２０を２００ｎｍの膜厚で形成する。
板１２上にスパッタリング法によりタンタル膜からなる
行電極材料２０を２００ｎｍの膜厚で形成する。
【０００７】その後、第１のフォトレジスト２１を用い
て乾式エッチング法により、タンタル膜のエッチングを
行い、行電極１３を形成する。この行電極１３の平面パ
ターン形状は、図６の実線４１で示す。
て乾式エッチング法により、タンタル膜のエッチングを
行い、行電極１３を形成する。この行電極１３の平面パ
ターン形状は、図６の実線４１で示す。
【０００８】その後、図２に示すように、この行電極１
３の表面に陽極酸化法により絶縁体層１４を８０ｎｍの
膜厚で形成する。
３の表面に陽極酸化法により絶縁体層１４を８０ｎｍの
膜厚で形成する。
【０００９】さらにスパッタリング法により、酸化イン
ジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明導電膜１５を１００
〜２００ｎｍの膜厚で形成する。
ジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明導電膜１５を１００
〜２００ｎｍの膜厚で形成する。
【００１０】その後、第２のフォトレジスト２２を用い
て、透明導電膜１５のエッチングを行う。この結果、図
３に示す画素電極１６を形成する。図６に示すように画
素電極１６の平面パターン形状は一点鎖線１８に示す。
て、透明導電膜１５のエッチングを行う。この結果、図
３に示す画素電極１６を形成する。図６に示すように画
素電極１６の平面パターン形状は一点鎖線１８に示す。
【００１１】つぎに図４に示すように、スパッタリング
法によって五酸化タンタルからなる保護膜を２００〜３
００ｎｍの膜厚で形成する。
法によって五酸化タンタルからなる保護膜を２００〜３
００ｎｍの膜厚で形成する。
【００１２】その後、第３のフォトレジスト２３をもち
いて不要部分のみを乾式エッチング法によりエッチング
して除去し、ＭＩＭ素子３２上と画素電極１６との上に
保護膜１７を形成する。
いて不要部分のみを乾式エッチング法によりエッチング
して除去し、ＭＩＭ素子３２上と画素電極１６との上に
保護膜１７を形成する。
【００１３】このようにして図５に示すようなＭＩＭ素
子３２を３枚のフォトマスクを用いて形成し、ＭＩＭ素
子を形成する。なお図６に示すように、保護膜１７の平
面パターン形状は二点鎖線４３に示す。
子３２を３枚のフォトマスクを用いて形成し、ＭＩＭ素
子を形成する。なお図６に示すように、保護膜１７の平
面パターン形状は二点鎖線４３に示す。
【００１４】このときＭＩＭ素子３２の電流特性は次式
で示すことができる。 Ｉ＝ＡＩ0 （Ａ） ……（１） ここで、ＩはＭＩＭ素子の電流値であり、ＡはＭＩＭ素
子の面積であり、Ｉ0 は単位面積当たりの電流密度であ
る。さらにＡは図６で示すように行電極１３の線幅Ｌ1
と画素電極１６の線幅Ｌ2 の積、すなわちＡ＝Ｌ1 ×Ｌ
2 で示される。したがって（１）式は、 Ｉ＝（Ｌ1 ×Ｌ2 ）Ｉ0 （Ａ） ……（２） で示される。
で示すことができる。 Ｉ＝ＡＩ0 （Ａ） ……（１） ここで、ＩはＭＩＭ素子の電流値であり、ＡはＭＩＭ素
子の面積であり、Ｉ0 は単位面積当たりの電流密度であ
る。さらにＡは図６で示すように行電極１３の線幅Ｌ1
と画素電極１６の線幅Ｌ2 の積、すなわちＡ＝Ｌ1 ×Ｌ
2 で示される。したがって（１）式は、 Ｉ＝（Ｌ1 ×Ｌ2 ）Ｉ0 （Ａ） ……（２） で示される。
【００１５】上に示す（２）式から明らかなように、フ
ォトマスク工程あるいはエッチング工程で、行電極１３
の線幅Ｌ1 あるいは画素電極１６の線幅Ｌ2 にバラツキ
が生じた場合は、ＭＩＭ素子の電流値バラツキが発生
し、液晶表示装置の表示ムラとなり著しく表示品質を劣
化させてしまう。
ォトマスク工程あるいはエッチング工程で、行電極１３
の線幅Ｌ1 あるいは画素電極１６の線幅Ｌ2 にバラツキ
が生じた場合は、ＭＩＭ素子の電流値バラツキが発生
し、液晶表示装置の表示ムラとなり著しく表示品質を劣
化させてしまう。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】近年、アクティブマト
リクス液晶パネルは大画面でしかも高画質が要求されて
おり、さらに液晶パネルを用いたビューファインダーや
プロジェクションテレビへと応用が広がり、より高精細
パターンで、しかも高信頼性が要求されている。
リクス液晶パネルは大画面でしかも高画質が要求されて
おり、さらに液晶パネルを用いたビューファインダーや
プロジェクションテレビへと応用が広がり、より高精細
パターンで、しかも高信頼性が要求されている。
【００１７】とくにビューファインダーやプロジェクシ
ョンテレビで用いられる大きさが１インチパネルで画素
数が１０万画素の液晶パネルの場合、ＭＩＭ素子の面積
は、行電極１３の線幅Ｌ1 と、画素電極１６の線幅Ｌ2
とがともに１．５μｍ以下、すなわち１．５×１．５μ
ｍ2 以下が要求される。
ョンテレビで用いられる大きさが１インチパネルで画素
数が１０万画素の液晶パネルの場合、ＭＩＭ素子の面積
は、行電極１３の線幅Ｌ1 と、画素電極１６の線幅Ｌ2
とがともに１．５μｍ以下、すなわち１．５×１．５μ
ｍ2 以下が要求される。
【００１８】さらに、量産性および低コスト化を目的と
し、基板１２の大きさを３００ｍｍ×３００ｍｍ以上を
用い１インチパネルを多数個形成する場合は、基板１２
の全面に１．５×１．５μｍ2 以下の素子面積のＭＩＭ
素子を均一にバラツキなく形成しなければならない。
し、基板１２の大きさを３００ｍｍ×３００ｍｍ以上を
用い１インチパネルを多数個形成する場合は、基板１２
の全面に１．５×１．５μｍ2 以下の素子面積のＭＩＭ
素子を均一にバラツキなく形成しなければならない。
【００１９】ＭＩＭ素子の素子面積が１．５×１．５μ
ｍ2 の場合、液晶表示装置の表示ムラが無視できるＭＩ
Ｍ素子面積のバラツキ範囲は、線幅Ｌ1 と、Ｌ2 とがと
もに１．５μｍプラスマイナス０．１μｍ以下内の寸法
精度範囲であることが要求される。
ｍ2 の場合、液晶表示装置の表示ムラが無視できるＭＩ
Ｍ素子面積のバラツキ範囲は、線幅Ｌ1 と、Ｌ2 とがと
もに１．５μｍプラスマイナス０．１μｍ以下内の寸法
精度範囲であることが要求される。
【００２０】とくに本発明者の検討結果では、ＭＩＭ素
子面積のバラツキの発生は、透明導電膜１５を用いた画
素電極１６のエッチング工程で発生する線幅Ｌ2 のバラ
ツキがもっとも大きな原因であることが判明している。
子面積のバラツキの発生は、透明導電膜１５を用いた画
素電極１６のエッチング工程で発生する線幅Ｌ2 のバラ
ツキがもっとも大きな原因であることが判明している。
【００２１】しかし、従来の構造と製造方法とでは、酸
化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明導電膜１５を
用いて画素電極１６を形成しているため、透明導電膜１
５は結晶化した柱状構造を示す。
化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明導電膜１５を
用いて画素電極１６を形成しているため、透明導電膜１
５は結晶化した柱状構造を示す。
【００２２】このため図１０で示すように、透明導電膜
１５をエッチングした後の画素電極１６の平面パターン
形状は、結晶化した柱状構造の影響による凹凸が発生す
る。そのうえさらに、柱状構造に起因してＭＩＭ素子中
央部でのパターン寸法の細りが発生し、線幅Ｌ2 が１μ
ｍ程度になると素子中央部の透明導電膜１５が無くなっ
てしまうこともしばしば発生する。
１５をエッチングした後の画素電極１６の平面パターン
形状は、結晶化した柱状構造の影響による凹凸が発生す
る。そのうえさらに、柱状構造に起因してＭＩＭ素子中
央部でのパターン寸法の細りが発生し、線幅Ｌ2 が１μ
ｍ程度になると素子中央部の透明導電膜１５が無くなっ
てしまうこともしばしば発生する。
【００２３】したがって、レジストパターンやエッチン
グ条件を安定させても、前述の透明導電膜１５の凹凸が
原因によるＭＩＭ素子面積バラツキは避けられない。
グ条件を安定させても、前述の透明導電膜１５の凹凸が
原因によるＭＩＭ素子面積バラツキは避けられない。
【００２４】さらにまた酸化インジウムスズからなる透
明導電膜１５の結晶化した柱状構造内は、膜質が均一で
はなく、部分的にエッチング速度の遅い領域があり、エ
ッチング後に酸化インジウムスズの一部がのこってしま
うこともたびたび発生する。
明導電膜１５の結晶化した柱状構造内は、膜質が均一で
はなく、部分的にエッチング速度の遅い領域があり、エ
ッチング後に酸化インジウムスズの一部がのこってしま
うこともたびたび発生する。
【００２５】とくに前述したようなＭＩＭ素子の素子面
積が１．５×１．５μｍ2 の場合、寸法精度をプラスマ
イナス０．１μｍ2 に入れることは非常に困難である。
積が１．５×１．５μｍ2 の場合、寸法精度をプラスマ
イナス０．１μｍ2 に入れることは非常に困難である。
【００２６】したがって、液晶表示装置の表示品質上、
および量産上の歩留りでも大きな問題を有している。
および量産上の歩留りでも大きな問題を有している。
【００２７】上記の問題は、酸化インジウムスズからな
る透明導電膜１５が結晶化し柱状構造を有することが要
因なので、解決する手段としては透明導電膜１５を非晶
質化すれば、エッチング性およびパターン精度の向上が
期待できる。
る透明導電膜１５が結晶化し柱状構造を有することが要
因なので、解決する手段としては透明導電膜１５を非晶
質化すれば、エッチング性およびパターン精度の向上が
期待できる。
【００２８】現在、酸化インジウムスズからなる透明導
電膜１５をスパッタリング法で形成するときに水（Ｈ2
Ｏ）などをドーピングして非晶質化し、膜質も含め均一
化する方法が提案されている。
電膜１５をスパッタリング法で形成するときに水（Ｈ2
Ｏ）などをドーピングして非晶質化し、膜質も含め均一
化する方法が提案されている。
【００２９】しかしながら、この手法は水を安定して再
現性よく酸化インジウムスズからなる透明導電膜１５に
ドーピングすることは困難である。
現性よく酸化インジウムスズからなる透明導電膜１５に
ドーピングすることは困難である。
【００３０】なぜなら、スパッタリング装置内に一定の
水を供給しても、スパッタリング装置内の残留水分や、
基板１２およびこの基板１２を保持するトレイなどから
の水の持ち込み量が多く、安定してしかも再現性よく水
を供給する制御性は著しく悪いからである。
水を供給しても、スパッタリング装置内の残留水分や、
基板１２およびこの基板１２を保持するトレイなどから
の水の持ち込み量が多く、安定してしかも再現性よく水
を供給する制御性は著しく悪いからである。
【００３１】本発明の目的は上記課題を解決して、エッ
チング性を向上させ、ＭＩＭ素子面積のバラツキを抑
え、表示品質が良好な透明電極膜とその製造方法とを提
供することである。
チング性を向上させ、ＭＩＭ素子面積のバラツキを抑
え、表示品質が良好な透明電極膜とその製造方法とを提
供することである。
【００３２】
【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、下記記載の液晶表示装置の構造と
その製造方法とを採用する。
に本発明においては、下記記載の液晶表示装置の構造と
その製造方法とを採用する。
【００３３】本発明の液晶表示装置は、基板上に設ける
行電極と、行電極上に設ける絶縁体層と、絶縁体層上に
設ける透明導電膜からなる画素電極と、画素電極上に設
ける保護膜とを備え、透明導電膜は酸化インジウムスズ
と酸化チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化
アルミニウム、酸化アンチモンのすくなくとも１つ以上
を含む複合化合物からなることを特徴とする。
行電極と、行電極上に設ける絶縁体層と、絶縁体層上に
設ける透明導電膜からなる画素電極と、画素電極上に設
ける保護膜とを備え、透明導電膜は酸化インジウムスズ
と酸化チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化
アルミニウム、酸化アンチモンのすくなくとも１つ以上
を含む複合化合物からなることを特徴とする。
【００３４】本発明の液晶表示装置の製造方法は、基板
上の全面に行電極材料を形成し、行電極材料上に第１の
フォトレジストを形成し、第１のフォトレジストをマス
クにして行電極材料をエッチングして行電極を形成する
工程と、第１のフォトレジストを除去し、絶縁体層を形
成する工程と、全面に酸化インジウムスズと酸化チタニ
ウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウ
ム、酸化アンチモンのすくなくとも１つ以上を含む複合
化合物からなる透明導電膜を形成する工程と、第２のフ
ォトレジストを形成し、第２のフォトレジストをマスク
にして透明導電膜をエッチングして画素電極を形成する
工程と、第２のフォトレジストを除去する工程と、全面
に保護膜を形成する工程と、第３のフォトレジストを形
成し、第３のフォトレジストをマスクにして保護膜をエ
ッチングする工程と、第３のフォトレジストを除去する
工程とを有することを特徴とする。
上の全面に行電極材料を形成し、行電極材料上に第１の
フォトレジストを形成し、第１のフォトレジストをマス
クにして行電極材料をエッチングして行電極を形成する
工程と、第１のフォトレジストを除去し、絶縁体層を形
成する工程と、全面に酸化インジウムスズと酸化チタニ
ウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウ
ム、酸化アンチモンのすくなくとも１つ以上を含む複合
化合物からなる透明導電膜を形成する工程と、第２のフ
ォトレジストを形成し、第２のフォトレジストをマスク
にして透明導電膜をエッチングして画素電極を形成する
工程と、第２のフォトレジストを除去する工程と、全面
に保護膜を形成する工程と、第３のフォトレジストを形
成し、第３のフォトレジストをマスクにして保護膜をエ
ッチングする工程と、第３のフォトレジストを除去する
工程とを有することを特徴とする。
【００３５】
【作用】本発明の製造方法を用い、酸化インジウムスズ
からなる透明導電膜に、酸化チタニウム、酸化ジルコニ
ウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモンの
すくなくとも１つ以上を添加することで、安定して透明
導電膜を非晶質化することができる。
からなる透明導電膜に、酸化チタニウム、酸化ジルコニ
ウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモンの
すくなくとも１つ以上を添加することで、安定して透明
導電膜を非晶質化することができる。
【００３６】その結果、透明導電膜のエッチング性を向
上させことができ、ＭＩＭ素子面積のバラツキを少なく
し、表示品質の良好な液晶表示装置の製造方法を提供す
ることができる。
上させことができ、ＭＩＭ素子面積のバラツキを少なく
し、表示品質の良好な液晶表示装置の製造方法を提供す
ることができる。
【００３７】
【実施例】以下に本発明の実施例における液晶表示装置
の構造とその製造方法を、図面を用いて説明する。図１
〜図６は本発明の液晶表示装置の構造と、この構造を形
成するための製造方法を工程順に示す断面図であり、図
７は本発明の液晶表示装置の構造と製造方法とを説明す
るための平面図であり、図８は本発明によるＭＩＭ素子
のパターン形状を示す平面図であり、図９は本発明によ
る透明導電膜のＸ線回折図形を示し横軸は回折角（２
θ）で縦軸は回折強度（任意単位）で矢印上に示す括弧
内の数字は酸化インジウムスズのミラーの面指数であ
る。
の構造とその製造方法を、図面を用いて説明する。図１
〜図６は本発明の液晶表示装置の構造と、この構造を形
成するための製造方法を工程順に示す断面図であり、図
７は本発明の液晶表示装置の構造と製造方法とを説明す
るための平面図であり、図８は本発明によるＭＩＭ素子
のパターン形状を示す平面図であり、図９は本発明によ
る透明導電膜のＸ線回折図形を示し横軸は回折角（２
θ）で縦軸は回折強度（任意単位）で矢印上に示す括弧
内の数字は酸化インジウムスズのミラーの面指数であ
る。
【００３８】なお、以下の実施例における説明におい
て、製造方法の説明と併せて透明導電膜の構成の説明も
行う。
て、製造方法の説明と併せて透明導電膜の構成の説明も
行う。
【００３９】まず図１に示すように、ガラスからなる基
板１２上に、行電極材料２０としてタンタル膜をスパッ
タリング法により１００〜３００ｎｍの膜厚で形成す
る。
板１２上に、行電極材料２０としてタンタル膜をスパッ
タリング法により１００〜３００ｎｍの膜厚で形成す
る。
【００４０】その後、ポジ型のフォトレジストを行電極
材料２０上の全面に、回転塗布法により形成し、第１の
フォトマスクを用いて露光処理と、さらに現像処理を行
いフォトレジストのパターンニングを行い、第１のフォ
トレジスト２１を形成する。
材料２０上の全面に、回転塗布法により形成し、第１の
フォトマスクを用いて露光処理と、さらに現像処理を行
いフォトレジストのパターンニングを行い、第１のフォ
トレジスト２１を形成する。
【００４１】その後、図２に示すように、第１のフォト
レジスト２１をエッチングマスクにして乾式エッチング
法により、行電極材料２０であるタンタル膜をパターン
ニングし、行電極１３を形成する。その行電極１３の平
面パターン形状は、図６の実線斜線部４１に示す。
レジスト２１をエッチングマスクにして乾式エッチング
法により、行電極材料２０であるタンタル膜をパターン
ニングし、行電極１３を形成する。その行電極１３の平
面パターン形状は、図６の実線斜線部４１に示す。
【００４２】その後、図２に示すように、０．０１ｗｔ
％クウェン酸溶液中で行電極１３を陽極酸化処理し、６
０〜７０ｎｍの膜厚を有する絶縁体層１４を形成する。
％クウェン酸溶液中で行電極１３を陽極酸化処理し、６
０〜７０ｎｍの膜厚を有する絶縁体層１４を形成する。
【００４３】つぎに酸化インジウムスズと酸化亜鉛との
複合化合物からなるターゲットを用い透明導電膜１５
を、酸素０．５〜１％含むアルゴンガスをスパッタチャ
ンバー内に導入し、基板１２を２００℃に加熱し、１０
ｍＴｏｒｒに制御するスパッタリング法により全面に１
００〜２００ｎｍの膜厚で形成する。
複合化合物からなるターゲットを用い透明導電膜１５
を、酸素０．５〜１％含むアルゴンガスをスパッタチャ
ンバー内に導入し、基板１２を２００℃に加熱し、１０
ｍＴｏｒｒに制御するスパッタリング法により全面に１
００〜２００ｎｍの膜厚で形成する。
【００４４】ここで酸化亜鉛の酸化インジウムスズにた
いする混合比は０．５ａｔｍ％から１０ａｔｍ％が望ま
しく、酸化インジウムスズが有する透明性および導電性
を損なわずに非晶質化が可能である。
いする混合比は０．５ａｔｍ％から１０ａｔｍ％が望ま
しく、酸化インジウムスズが有する透明性および導電性
を損なわずに非晶質化が可能である。
【００４５】本発明者の検討によれば透明導電膜１５
を、非晶質化することができる要因として、透明導電膜
１５内に添加した少量の亜鉛原子が酸化インジウムスズ
内の格子空隙内に入り酸化インジウムスズの結晶化を妨
げていることが考えられる。
を、非晶質化することができる要因として、透明導電膜
１５内に添加した少量の亜鉛原子が酸化インジウムスズ
内の格子空隙内に入り酸化インジウムスズの結晶化を妨
げていることが考えられる。
【００４６】したがって、酸化インジウムに対する酸化
亜鉛の混合比を大きくすると、透明導電膜１５は酸化亜
鉛と酸化インジウムの混晶状態になり結晶化してしま
う。
亜鉛の混合比を大きくすると、透明導電膜１５は酸化亜
鉛と酸化インジウムの混晶状態になり結晶化してしま
う。
【００４７】さらに本発明者は酸化インジウムスズと酸
化チタニウム、酸化インジウムスズと酸化ジルコニウ
ム、酸化インジウムスズと酸化アルミニウム、酸化イン
ジウムスズと酸化アンチモンのそれぞれの複合酸化物を
試みたが酸化亜鉛の場合と同様にスパッタリング法で形
成された透明導電膜１５は非晶質化することが可能であ
った。またさらに、酸化チタニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモンの混
合物でも同様の効果が得られている。
化チタニウム、酸化インジウムスズと酸化ジルコニウ
ム、酸化インジウムスズと酸化アルミニウム、酸化イン
ジウムスズと酸化アンチモンのそれぞれの複合酸化物を
試みたが酸化亜鉛の場合と同様にスパッタリング法で形
成された透明導電膜１５は非晶質化することが可能であ
った。またさらに、酸化チタニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモンの混
合物でも同様の効果が得られている。
【００４８】その後、フォトレジストを全面に回転塗布
法により形成し、第２のフォトマスクを用いて露光、現
像処理を行い、フォトレジストのパターンニングを行
い、第２のフォトレジスト２２を形成する。
法により形成し、第２のフォトマスクを用いて露光、現
像処理を行い、フォトレジストのパターンニングを行
い、第２のフォトレジスト２２を形成する。
【００４９】その後、図３に示すように第２のフォトレ
ジスト２２をエッチングマスクにして乾式エッチング
法、あるいは湿式エッチング法を用いて透明導電膜をエ
ッチングし、画素電極１６を形成する。画素電極１６の
平面パターン形状を、図６の一点鎖線１８でしめす。
ジスト２２をエッチングマスクにして乾式エッチング
法、あるいは湿式エッチング法を用いて透明導電膜をエ
ッチングし、画素電極１６を形成する。画素電極１６の
平面パターン形状を、図６の一点鎖線１８でしめす。
【００５０】図８に示すように、エッチング後のＭＩＭ
素子の平面パターン形状は、透明導電膜１５が非晶質化
することによりエッジ部が直線状で平面パターン形状１
８がスムーズになる。
素子の平面パターン形状は、透明導電膜１５が非晶質化
することによりエッジ部が直線状で平面パターン形状１
８がスムーズになる。
【００５１】またさらに図９に示すように、Ｘ線回折図
形からは酸化インジウムスズ結晶の（２２２）面および
（４００）面のピークがわずかに見える程度でほぼブロ
ードなカーブが得られおり、本発明の実施例による透明
電極膜１５がほぼ非晶質状態であることがわかる。さら
にエッチングの均一性も非常に良好で、従来の製造方法
にあった透明導電膜１５の一部が残るようなこともなく
なった。
形からは酸化インジウムスズ結晶の（２２２）面および
（４００）面のピークがわずかに見える程度でほぼブロ
ードなカーブが得られおり、本発明の実施例による透明
電極膜１５がほぼ非晶質状態であることがわかる。さら
にエッチングの均一性も非常に良好で、従来の製造方法
にあった透明導電膜１５の一部が残るようなこともなく
なった。
【００５２】さらに透明導電膜１５に要求される透過率
および導電性についても、従来の製造方法である酸化イ
ンジウムスズのみの場合は透過率が約９０％、シート抵
抗が１５Ωから２０Ωであったのに対し、本発明の実施
例では透過率が９０％、シート抵抗が１７Ωから２３で
Ωでほぼ同等の特性を有し、透明導電膜１５としての特
性を充分に満足している。
および導電性についても、従来の製造方法である酸化イ
ンジウムスズのみの場合は透過率が約９０％、シート抵
抗が１５Ωから２０Ωであったのに対し、本発明の実施
例では透過率が９０％、シート抵抗が１７Ωから２３で
Ωでほぼ同等の特性を有し、透明導電膜１５としての特
性を充分に満足している。
【００５３】つぎに、図４に示すように、酸素窒素を１
％〜２％含むアルゴンガスをスパッタチャンバー内へ１
００ｃｃ／分の流量で導入し、スパッタ圧を５ｍＴｏｒ
ｒに制御するスパッタリング法により、保護膜１７であ
る五酸化タンタルを基板１２上に形成する。
％〜２％含むアルゴンガスをスパッタチャンバー内へ１
００ｃｃ／分の流量で導入し、スパッタ圧を５ｍＴｏｒ
ｒに制御するスパッタリング法により、保護膜１７であ
る五酸化タンタルを基板１２上に形成する。
【００５４】その後、図４に示すようにフォトレジスト
を回転塗布法により全面に形成し、第３のフォトマスク
をマスクにして第３のフォトレジスト２３を形成する。
を回転塗布法により全面に形成し、第３のフォトマスク
をマスクにして第３のフォトレジスト２３を形成する。
【００５５】つぎに図５に示すように乾式エッチング法
により保護膜１７を第３のフォトレジスト２３をエッチ
ングマスクに用いてエッチング処理を行う。
により保護膜１７を第３のフォトレジスト２３をエッチ
ングマスクに用いてエッチング処理を行う。
【００５６】その後、第３のフォトレジスト２３を除去
する。このようにしてＭＩＭ素子を３枚のフォトマスク
により形成することができる。
する。このようにしてＭＩＭ素子を３枚のフォトマスク
により形成することができる。
【００５７】本発明により基板１２として３００ｍｍ×
３００ｍｍの大きさを用い１インチで、画素数１０万画
素で、さらにＭＩＭ素子面積が１．５×１．５μｍ2 の
液晶パネルを６４面取りで形成した結果、基板１２の全
面上にわたり課題であった透明電極膜１５からなる画素
電極１６の線幅Ｌ2 の寸法精度は、１．５μｍプラスマ
イナス０．１μｍ以内の入り、ＭＩＭ素子特性のバラツ
キ分布を非常に少なくすることが可能となった。
３００ｍｍの大きさを用い１インチで、画素数１０万画
素で、さらにＭＩＭ素子面積が１．５×１．５μｍ2 の
液晶パネルを６４面取りで形成した結果、基板１２の全
面上にわたり課題であった透明電極膜１５からなる画素
電極１６の線幅Ｌ2 の寸法精度は、１．５μｍプラスマ
イナス０．１μｍ以内の入り、ＭＩＭ素子特性のバラツ
キ分布を非常に少なくすることが可能となった。
【００５８】これは本発明のＭＩＭ素子が透明導電膜１
５として酸化インジウムスズと酸化チタニウム、酸化ジ
ルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチ
モンの少なくとも１つ以上を含む複合化合物を用い安定
に基板１２内に均一に非晶質化することによりエッチン
グ性が向上し、画素電極１６の線幅Ｌ2 のバラツキ分布
が向上するためである。
５として酸化インジウムスズと酸化チタニウム、酸化ジ
ルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチ
モンの少なくとも１つ以上を含む複合化合物を用い安定
に基板１２内に均一に非晶質化することによりエッチン
グ性が向上し、画素電極１６の線幅Ｌ2 のバラツキ分布
が向上するためである。
【００５９】したがって、本発明によるＭＩＭ素子の素
子特性は非常に均一なり、しかも再現性良く形成するこ
とができる。
子特性は非常に均一なり、しかも再現性良く形成するこ
とができる。
【００６０】なお以上の説明では、保護膜１７を有する
例で説明したが、保護膜１７が無い構成でもよい。
例で説明したが、保護膜１７が無い構成でもよい。
【００６１】さらに絶縁体層１４は、陽極酸化処理によ
り形成する実施例で説明したが、化学気相成長法（ＣＶ
Ｄ）や、物理気相成長方法（ＰＶＤ）により形成する絶
縁膜も適用可能である。このときは絶縁膜としては、五
酸化タンタル以外に、酸化シリコンや、窒化シリコン
や、酸化アルミニウムなどを適用することができる。
り形成する実施例で説明したが、化学気相成長法（ＣＶ
Ｄ）や、物理気相成長方法（ＰＶＤ）により形成する絶
縁膜も適用可能である。このときは絶縁膜としては、五
酸化タンタル以外に、酸化シリコンや、窒化シリコン
や、酸化アルミニウムなどを適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
透明導電膜とその製造方法によれば、透明導電膜として
酸化インジウムスズと酸化チタニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモンの少
なくとも一つ以上を含む複合化合物を用い安定に均一に
非晶質化することでエッチング性を向上させＭＩＭ素子
面積の分布を非常に少なくすることができる。
透明導電膜とその製造方法によれば、透明導電膜として
酸化インジウムスズと酸化チタニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモンの少
なくとも一つ以上を含む複合化合物を用い安定に均一に
非晶質化することでエッチング性を向上させＭＩＭ素子
面積の分布を非常に少なくすることができる。
【００６３】したがって、本発明の製造方法により液晶
表示装置の表示品質が向上し、量産上も非常に有利であ
る。
表示装置の表示品質が向上し、量産上も非常に有利であ
る。
【図１】本発明の実施例における液晶表示装置の構造と
その製造方法を示す断面図である。
その製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例における液晶表示装置の構造と
その製造方法を示す断面図である。
その製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例における液晶表示装置の構造と
その製造方法を示す断面図である。
その製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例における液晶表示装置の構造と
その製造方法を示す断面図である。
その製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例における液晶表示装置の構造と
その製造方法を示す断面図である。
その製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例における液晶表示装置の構造と
その製造方法を示す平面図である。
その製造方法を示す平面図である。
【図７】ＭＩＭ素子を用いた液晶表示装置の等価回路を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図８】本発明の実施例における液晶表示装置のＭＩＭ
素子の平面パターン形状を示す平面図である。
素子の平面パターン形状を示す平面図である。
【図９】本発明の実施例における透明導電膜のＸ線回折
図形を示す図面である。
図形を示す図面である。
【図１０】本発明の実施例における液晶表示装置のＭＩ
Ｍ素子のパターン形状である。
Ｍ素子のパターン形状である。
１２ 基板 １３ 行電極 １４ 絶縁体層 １５ 透明導電膜 １６ 画素電極 １７ 保護膜
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上に設ける行電極と、行電極上に設
ける絶縁体層と、絶縁体層上に設け透明導電膜からなる
画素電極とを備え、透明導電膜は酸化インジウムスズと
酸化チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化ア
ルミニウム、酸化アンチモンのすくなくとも１つ以上を
含む複合化合物からなることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項２】 基板上に設ける行電極と、行電極上に設
ける絶縁体層と、絶縁体層上に設け透明導電膜からなる
画素電極と、画素電極上に設ける保護膜とを備え、透明
導電膜は酸化インジウムスズと酸化チタニウム、酸化ジ
ルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチ
モンのすくなくとも１つ以上を含む複合化合物からなる
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 行電極はタンタルからなることを特徴と
する請求項１あるいは２に記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 保護膜は酸化タンタルからなることを特
徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 基板上の全面に行電極材料を形成し、行
電極材料上に第１のフォトレジストを形成し、第１のフ
ォトレジストをマスクにして行電極材料をエッチングし
て行電極を形成する工程と、第１のフォトレジストを除
去し、行電極を陽極酸化して絶縁体層を形成する工程
と、全面に酸化インジウムスズと酸化チタニウム、酸化
ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アン
チモンの少なくとも１つ以上を含む複合化合物からなる
透明導電膜を形成する工程と、第２のフォトレジストを
形成し、第２のフォトレジストをマスクにして透明導電
膜をエッチングして画素電極を形成する工程と、第２の
フォトレジストを除去する工程とを有することを特徴と
する液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項６】 基板上の全面に行電極材料を形成し、行
電極材料上に第１のフォトレジストを形成し、第１のフ
ォトレジストをマスクにして行電極材料をエッチングし
て行電極を形成する工程と、第１のフォトレジストを除
去し、行電極を陽極酸化して絶縁体層を形成する工程
と、全面に酸化インジウムスズと酸化チタニウム、酸化
ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アン
チモンの少なくとも１つ以上を含む複合化合物からなる
透明導電膜を形成する工程と、第２のフォトレジストを
形成し、第２のフォトレジストをマスクにして透明導電
膜をエッチングして画素電極を形成する工程と、第２の
フォトレジストを除去する工程と、全面に保護膜を形成
する工程と、第３のフォトレジストを形成し、第３のフ
ォトレジストをマスクにして保護膜をエッチングする工
程と、第３のフォトレジストを除去する工程とを有する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項７】 基板上の全面に行電極材料を形成し、行
電極材料上に第１のフォトレジストを形成し、第１のフ
ォトレジストをマスクにして行電極材料をエッチングし
て行電極を形成する工程と、第１のフォトレジストを除
去し、化学気相成長法あるいは物理気相成長法により絶
縁体層を形成する工程と、全面に酸化インジウムスズと
酸化チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化ア
ルミニウム、酸化アンチモンの少なくとも１つ以上を含
む複合化合物からなる透明導電膜を形成する工程と、第
２のフォトレジストを形成し、第２のフォトレジストを
マスクにして透明導電膜をエッチングして画素電極を形
成する工程と、第２のフォトレジストを除去する工程と
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項８】 基板上の全面に行電極材料を形成し、行
電極材料上に第１のフォトレジストを形成し、第１のフ
ォトレジストをマスクにして行電極材料をエッチングし
て行電極を形成する工程と、第１のフォトレジストを除
去し、化学気相成長法あるいは物理気相成長法により絶
縁体層を形成する工程と、全面に酸化インジウムスズと
酸化チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化ア
ルミニウム、酸化アンチモンの少なくとも１つ以上を含
む複合化合物からなる透明導電膜を形成する工程と、第
２のフォトレジストを形成し、第２のフォトレジストを
マスクにして透明導電膜をエッチングして画素電極を形
成する工程と、第２のフォトレジストを除去する工程
と、全面に保護膜を形成する工程と、第３のフォトレジ
ストを形成し、第３のフォトレジストをマスクにして保
護膜をエッチングする工程と、第３のフォトレジストを
除去する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122094A JPH07333656A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 透明導電膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122094A JPH07333656A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 透明導電膜およびその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000346259A Division JP2001216843A (ja) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | 透明導電膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333656A true JPH07333656A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14827508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6122094A Pending JPH07333656A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 透明導電膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07333656A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100381054B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2003-04-18 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 인듐-징크-옥사이드로 적용된 투명전극과 이를 에칭하기위한 에천트 |
| KR100457616B1 (ko) * | 1996-07-31 | 2005-02-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정배향전극구조체및그제조방법 |
| KR100457617B1 (ko) * | 1996-07-31 | 2005-02-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정배향전극구조체및그제조방법 |
| KR100690003B1 (ko) * | 2000-08-21 | 2007-03-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시소자의 화소전극재료 및 그 에칭방법 |
| US8034646B2 (en) * | 2004-06-11 | 2011-10-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting element, light emitting device and semiconductor device |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP6122094A patent/JPH07333656A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100457616B1 (ko) * | 1996-07-31 | 2005-02-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정배향전극구조체및그제조방법 |
| KR100457617B1 (ko) * | 1996-07-31 | 2005-02-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정배향전극구조체및그제조방법 |
| KR100381054B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2003-04-18 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 인듐-징크-옥사이드로 적용된 투명전극과 이를 에칭하기위한 에천트 |
| US6682658B2 (en) | 1999-12-28 | 2004-01-27 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Transparent electrode made from indium-zinc-oxide and etchant for etching the same |
| US7279765B2 (en) | 1999-12-28 | 2007-10-09 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Transparent electrode made from indium-zinc-oxide and etchant for etching the same |
| KR100690003B1 (ko) * | 2000-08-21 | 2007-03-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시소자의 화소전극재료 및 그 에칭방법 |
| US8034646B2 (en) * | 2004-06-11 | 2011-10-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting element, light emitting device and semiconductor device |
| US8502233B2 (en) | 2004-06-11 | 2013-08-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting element, light emitting device and semiconductor device |
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