(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属層、非線形抵抗特性を有する第１絶縁膜、絶縁性を有する第２絶縁膜、及び第２金属層を順次積層すると共に、該第１金属層、該第２絶縁膜、及び該第２金属層を、それぞれ、フォトリソグラフィー法によってパターニングして、前記第１金属層によって信号線とともに前記信号線から突出するように形成された下部電極と、前記第２金属層によって形成された上部電極とが前記第１絶縁膜を介して重なる部位で形成されるスイッチング素子において、
前記スイッチング素子を囲む前記下部電極のパターン周縁の全体と、前記下部電極の両側に連続した前記信号線のパターン周縁の一部のみとを、前記下部電極のパターン周縁および前記信号線のパターン周縁に沿って連続して設けられた前記第２絶縁膜によって保護し、
前記信号線のパターン周縁と前記第２絶縁膜のパターン周縁との交差点から、前記スイッチング素子の部位に至るまでの前記第１金属層のパターン周縁に沿う距離を前記第２絶縁膜を前記フォトリソグラフィー法においてエッチングするときのエッチング液が前記交差点から第１金属層のパターン周縁に沿って前記スイッチング素子の部位へと浸透し得る距離よりも長く設定されている、スイッチング素子。
【請求項２】
前記信号線のパターン周縁と前記第２絶縁膜のパターン周縁との交差点から、前記スイッチング素子の部位に至るまでの第１金属層のパターン周縁に沿う距離は、５μｍ以上に設定されている、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項３】
前記信号線のパターン周縁と前記第２絶縁膜のパターン周縁との交差点から、前記スイッチング素子の部位に至るまでの前記信号線のパターン周縁が凹凸に形成されている、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項４】
前記第２絶縁膜に重なる前記第１金属層のパターン周縁のエッジのテーパ角が２０°乃至８０°に設定されている、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項５】
前記第２絶縁膜に重なる前記第１絶縁膜のパターン周縁のエッジのテーパ角が２０°乃至８０°に設定されている、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項６】
前記第２絶縁膜の膜厚が１０００乃至３０００オングストロームに設定されている、請求項１に記載のスイッチング素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置に用いられる金属−絶縁膜−金属の積層構造からなるスイッチング素子に関し、特に絶縁膜を陽極酸化法によって形成するスイッチング素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は、薄く軽量であって、低消費電力と言う利点から、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、オフィスオートメーション用の端末表示装置、テレビジョン等、多様な対象物に適用されており、より大容量の表示、高画質が求められている。
【０００３】
従来の液晶表示装置は、ＴＮ（Twisted Nematic）方式あるいはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）方式と、電圧平均化法による単純マトリクス駆動を主流としていたが、この様な方法では、走査線の増加に伴って、コントラストの低下を招くので、大容量の表示を実現することが困難であった。
【０００４】
このため、表示画面の各画素にそれぞれのスイッチング素子を設けたアクティブ駆動方式が提供されている。この様なスイッチング素子としては、薄膜トランジスタや２端子非線形素子等が挙げられ、構造が簡単で、製造コストの点でも有利な２端子非線形素子の方が有望視され、金属−絶縁膜−金属構造のもの（Metal-Insulator-Metal，以下ＭＩＭ素子と称する）が実用化されている。
【０００５】
このＭＩＭ素子は、例えば図９及び図１０に示す様な構造を有する。
このＭＩＭ素子を製造するには、まずスパッタリング法等によって、ガラス基板１０１上に、厚み３０００オングストロームのタンタル薄膜を積層し、フォトリソグラフィー法によって、このタンタル薄膜をパターニングして、信号線１０２及び下部電極１０３を形成する。この後、陽極酸化法によって、下部電極１０３の表面を陽極酸化して、厚み６００オングストロームの五酸化タンタルからなる絶縁膜１０４を形成する。次に、スパッタリング法等によって、基板１０１の全面に、厚み４０００オングストロームのチタン薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法によって、このチタン薄膜をパターニングして、上部電極１０５を形成する。更に、ＩＴＯ等からなる透明電極膜を積層し、これをパターニングして画素電極１０６を形成する。
【０００６】
この様な構成において、絶縁膜１０４は、非線形な抵抗特性を示し、下部電極１０３、絶縁膜１０４及び上部電極１０５を積層する部位に、ＭＩＭ素子１０７が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構造のＭＩＭ素子１０７においては、下部電極１０３の周縁に電界が集中し易く、あるいは絶縁膜１０４の形成に際し、この下部電極１０３の周縁の段差のために、絶縁膜１０４による該周縁のカバレッジが悪化するので、この周縁で絶縁破壊を引き起こし易い。
また、下部電極１０３の平坦部に重なる絶縁膜１０４の部分だけでなく、下部電極１０３の周縁に重なる絶縁膜１０４の部分をも、ＭＩＭ素子１０７の絶縁膜として使用するため、この下部電極１０３の周縁の絶縁破壊は、このＭＩＭ素子１０７の絶縁破壊となる。
この様な下部電極１０３の周縁での絶縁破壊は、液晶表示装置の表示不良となる。
【０００８】
このため、下部電極１０３の周縁を別の絶縁膜によって覆うと共に、絶縁膜１０４については、下部電極１０３の平坦部に重なる部分のみをＭＩＭ素子１０７のものとして用い、これによってＭＩＭ素子１０７の絶縁破壊を低減すると言う技術が提案されている（例えば特開平１−２７００２７号を参照）。
【０００９】
この様な絶縁破壊対策を施したＭＩＭ素子を製造する方法として、次の２種類の方法がある。
【００１０】
最初の方法▲１▼は、第２絶縁膜によって下部電極の周縁を覆った後、ＭＩＭ素子に用いる第１絶縁膜を形成する方法であって、これを図１１及び図１２を参照して説明する。
【００１１】
まず、スパッタリング法等によって、ガラス基板１１１上に金属層を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この金属層をパターニングして、信号線１１２及び下部電極１１３を形成する。次に、Ｐ−ＣＶＤ法、スパッタリング法等によって、絶縁層を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この絶縁層をパターニングして、第２絶縁膜１１４を形成する。この後、陽極酸化法によって、下部電極１１３の表面の一部分を陽極酸化して、第１絶縁膜１１５を形成する。次に、スパッタリング法等によって、基板１１１の全面に、金属層を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この金属層をパターニングして、上部電極１１６を形成する。更に、ＩＴＯ等からなる透明電極膜を積層し、これをパターニングして画素電極１１７を形成する。
【００１２】
下部電極１１３、第１絶縁膜１１５、第２絶縁膜１１４及び上部電極１１５を積層する部位に、ＭＩＭ素子１１８が形成される。
【００１３】
次の方法▲２▼は、ＭＩＭ素子に用いる第１絶縁膜を形成した後、第２絶縁膜によって下部電極の周縁を覆う方法であって、これを図１３及び図１４を参照して説明する。
【００１４】
まず、スパッタリング法等によって、ガラス基板１２１上に金属層を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この金属層をパターニングして、信号線１２２及び下部電極１２３を形成する。次に、陽極酸化法によって、下部電極１２３の表面の一部分を陽極酸化して、第１絶縁膜１２４を形成する。この後、Ｐ−ＣＶＤ法、スパッタリング法等によって、絶縁層を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この絶縁層をパターニングして、第２絶縁膜１２５を形成する。以降、方法▲１▼と同様に、上部電極１２６及び画素電極１２７を順次形成する。
【００１５】
下部電極１２３、第１絶縁膜１２４、第２絶縁膜１２５及び上部電極１２６を積層する部位に、ＭＩＭ素子１２８が形成される。
【００１６】
しかしながら、方法(1)の場合は、信号線１１２及び下部電極１１３の周縁の段差の部位で、これらと第２絶縁膜１１４間の密着性が悪く、このために第２絶縁膜１１４のパターニングに際し、図１１の各点ケ及びコ、つまり信号線１１２及び下部電極１１３の周縁と第２絶縁膜１１４の周縁の各交差点ケ及びコから、第２絶縁膜１１４のエッチング液が浸透し、このエッチング液によって、ＭＩＭ素子１１８周縁の第２絶縁膜１１４が浸食されてしまい、先の絶縁破壊を防止することができなくなった。
【００１７】
同様に、方法(2)の場合も、信号線１２２及び下部電極１２３の周縁の段差の部位で、これらの表面の第１絶縁膜１２４と第２絶縁膜１２５間の密着性が悪く、このために第２絶縁膜１２４のパターニングに際し、図１１のサ及びシの点、つまり信号線１２２及び下部電極１２３の周縁と第２絶縁膜１２５の周縁の各交差点サ及びシから、第１絶縁膜１２４と第２絶縁膜１２５間にエッチング液が浸透し、このエッチング液によって、ＭＩＭ素子１２８周縁の第２絶縁膜１２５が浸食されてしまった。
【００１８】
そこで、この発明は、この様な従来技術の課題を解決するものであって、エッチング液によるスイッチング素子周縁の絶縁膜の浸食を防止し、これによってスイッチング素子の絶縁破壊の発生率を抑制することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、第１金属層、非線形抵抗特性を有する第１絶縁膜、絶縁性を有する第２絶縁膜、及び第２金属層を積層すると共にパターニングしてなり、第１金属層と第２金属層が第１絶縁膜を介して重なる部位で形成されるスイッチング素子において、このスイッチング素子を囲む第１金属層のパターン周縁を第２絶縁層によって保護し、第１金属層のパターン周縁と第２絶縁膜のパターン周縁の交差点から該スイッチング素子の部位に至るまでの第１金属層のパターン周縁に沿う距離を第２絶縁膜のエッチングのときにエッチング液が該交差点から第１金属層のパターン周縁に沿ってスイッチング素子の部位へと浸透し得る距離よりも長く設定している。
【００２０】
この様な構成によれば、第１金属層のパターン周縁の段差の部位で、第１金属層と第２絶縁膜間の密着性が悪く、あるいは第１絶縁膜と第２絶縁膜間の密着性が悪くて、第２絶縁膜のエッチングに際し、第１金属層のパターン周縁と第２絶縁膜のパターン周縁の交差点から、第１金属層と第２絶縁膜間あるいは第１絶縁膜と第２絶縁膜間にエッチング液が浸透し、このエッチング液が該交差点から第１金属層のパターン周縁に沿って進行しても、スイッチング素子の部位に至るまでの該エッチング液の経路の距離を十分に長く設定しているので、このエッチング液がスイッチング素子の部位に達することはない。
【００２１】
また、第１金属層のパターン周縁と第２絶縁膜のパターン周縁の交差点から、このスイッチング素子の部位に至るまでの第１金属層のパターン周縁を凹凸に形成しても良い。エッチング液は、第１金属層のパターン周縁に沿って進行するので、この周縁を凹凸に形成したことによって、エッチング液の経路も凹凸となって、このエッチング液の経路が長くなり、このエッチング液が流れ難くなる。このため、スイッチング素子の部位へのエッチング液の浸透をより確実に阻むことができる。
【００２２】
また、第２絶縁膜に重なる第１金属層のパターン周縁のエッジのテーパ角、あるいは第２絶縁膜に重なる第１絶縁膜のパターン周縁のエッジのテーパ角を２０°乃至８０°に設定しても良い。この場合は、パターン周縁が緩やかな傾斜となるので、パターン周縁での第１金属層と第２絶縁膜間の密着性、あるいは第１絶縁膜と第２絶縁膜間の密着性が改善される。このため、スイッチング素子の部位へのエッチング液の浸透を更に確実に阻むことができる。
【００２３】
また、第２絶縁膜の膜厚を１０００乃至３０００オングストロームに設定しても良い。この場合は、第２絶縁膜を３０００オングストロームよりも厚くしたときと比較して、第２絶縁膜のエッチング時間が短くなるので、エッチング液がスイッチング素子の部位へ浸透する以前に、このエッチングが終了する。また、第２絶縁膜を１０００オングストロームよりも薄くすると、第２絶縁膜の本来の絶縁性が損なわれ、伝導性を帯びてくるので、第２絶縁膜に重なる第１金属層のパターン周縁での絶縁性が損なわれ、スイッチング素子の不良の原因となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１及び図２は、この発明のスイッチング素子の第１実施形態を示している。図１は、このスイッチング素子の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａに沿って破断して示す断面図である。
【００２５】
このスイッチング素子は、ＭＩＭ素子であって、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示素子における１画素に含まれている。
【００２６】
このスイッチング素子を製造するには、まずスパッタリング法等によって、ガラス基板１１上に、厚み３０００オングストロームの第１金属層（タンタル薄膜）を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この第１金属層をパターニングして、信号線１２及び下部電極１３を形成する。
【００２７】
次に、Ｐ−ＣＶＤ法によって、３００℃で厚み２５００オングストロームの窒化ケイ素を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この窒化ケイ素の層をパターニングして、第２絶縁膜１４を形成する。
【００２８】
この後、陽極酸化法によって、下部電極１３の表面を陽極酸化して、厚み６００オングストロームの五酸化タンタルからなる第１絶縁膜１５を形成する。
【００２９】
次に、スパッタリング法等によって、基板１１の全面に、厚み４０００オングストロームの第２金属層（チタン薄膜）を形成し、フォトリソグラフィー法によって、この第２金属層をパターニングして、上部電極１６を形成する。
【００３０】
更に、ＩＴＯ等からなる透明電極膜を積層し、これをパターニングして画素電極１７を形成する。
【００３１】
この様な構成において、第１絶縁膜１５は、非線形な抵抗特性を有しており、下部電極１３、第１絶縁膜１５及び上部電極１６を積層する部位に、このスイッチング素子１８が形成される。このスイッチング素子１８のサイズは、５μｍ×５μｍである。
【００３２】
ここで、第２絶縁膜１４は、スイッチング素子１８を囲み、信号線１２及び下部電極１３の周縁に沿って形成されている。信号線１２及び下部電極１３の周縁には、段差が生じており、この段差の部位で、これらの信号線１２及び下部電極１３と第２絶縁膜１４間の密着性が悪い。このため、信号線１２の周縁と第２絶縁膜１４の周縁の交差点アから、これらの間に第２絶縁膜１４のエッチング液が浸透し、このエッチングが該交差点アから信号線１２及び下部電極１３の周縁に沿ってスイッチング素子１８の部位イへと進行する。
【００３３】
ところが、この第１実施形態では、交差点アから信号線１２及び下部電極１３の周縁に沿ってスイッチング素子１８の部位イに至るまでの距離を５μｍに設定しており、この距離は、第２絶縁膜１４のエッチングの期間に、そのエッチング液が浸透して到達する距離を十分に越えるので、このエッチング液がスイッチング素子１８の部位イに達することはない。
【００３４】
このため、スイッチング素子１８の周縁で、エッチング液によって第２絶縁膜１４が浸食されてしまうことはなく、スイッチング素子１８の絶縁破壊の発生率が低下する。
【００３５】
また、第１金属層（タンタル薄膜）から信号線１２及び下部電極１３を形成するに際し、信号線１２及び下部電極１３の周縁のエッジのテーパ角θ（図２に示す）を２０°乃至８０°に設定しても良い。この場合は、信号線１２及び下部電極１３の周縁が緩やかな傾斜となるので、この周縁での信号線１２及び下部電極１３と第２絶縁膜１４間の密着性が改善される。このため、スイッチング素子１８の部位へのエッチング液の浸透を更に確実に阻むことができる。
【００３６】
また、第２絶縁膜１４は、厚み２５００オングストロームの窒化ケイ素であるから、第２絶縁膜１４を３０００オングストロームよりも厚くしたときと比較して、第２絶縁膜１４のエッチング時間が短くなり、エッチング液がスイッチング素子１８の部位へ浸透する以前に、このエッチングが終了する。
【００３７】
ただし、第２絶縁膜１４を１０００オングストロームよりも薄くすると、第２絶縁膜１４の本来の絶縁性が損なわれて、伝導性を帯び、スイッチング素子１８の不良の原因となる。
【００３８】
図３及び図４は、この発明のスイッチング素子の第２実施形態を示している。図３は、このスイッチング素子の平面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂに沿って破断して示す断面図である。
【００３９】
この第２実施形態では、図１及び図２のスイッチング素子における信号線１２の代わりに、信号線１９を適用している。この信号線１９は、その周縁を凹凸に形成している。
【００４０】
第２絶縁膜１４のエッチングの期間に、エッチング液は、信号線１９の周縁に沿って進行するものの、この周縁を凹凸に形成したことによって、エッチング液の経路も凹凸となり、このエッチング液の経路が長くなる。あるいは、第２絶縁膜１４を小さくしても、エッチング液の経路の長さを十分に確保することができ、交差点アから信号線１９及び下部電極１３の周縁に沿ってスイッチング素子１８の部位イに至るまでの距離を５μｍ以上に設定することができる。また、信号線１９の周縁の凹凸によって、エッチング液が流れ難くなる。
【００４１】
このため、スイッチング素子の部位へのエッチング液の浸透をより確実に阻むことができる。
なお、信号線１９の周縁の凹凸の形状は、どの様な形状であっても構わない。
【００４２】
ここでも、信号線１９及び下部電極１３の周縁のエッジのテーパ角θ（図４に示す）を２０°乃至８０°に設定しても良い。
【００４３】
また、第２絶縁膜１４の厚みを２５００オングストローム程度に設定して、この第２絶縁膜１４の絶縁性を損なうことなく、エッチング時間を短くしても良い。
【００４４】
図５及び図６は、この発明のスイッチング素子の第３実施形態を示している。図５は、このスイッチング素子の平面図であり、図６は、図５のＣ−Ｃに沿って破断して示す断面図である。
【００４５】
このスイッチング素子を製造するには、まずスパッタリング法等によって、ガラス基板２１上に、厚み３０００オングストロームの第１金属層（タンタル薄膜）を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この第１金属層をパターニングして、信号線２２及び下部電極２３を形成する。
【００４６】
次に、陽極酸化法によって、下部電極２３の表面を陽極酸化して、厚み６００オングストロームの五酸化タンタルからなる第１絶縁膜２４を形成する。
【００４７】
この後、Ｐ−ＣＶＤ法によって、３００℃で厚み２５００オングストロームの窒化ケイ素を積層し、フォトリソグラフィー法によって、この窒化ケイ素の層をパターニングして、第２絶縁膜２５を形成する。
【００４８】
次に、スパッタリング法等によって、基板２１の全面に、厚み４０００オングストロームの第２金属層（チタン薄膜）を形成し、フォトリソグラフィー法によって、この第２金属層をパターニングして、上部電極２６を形成する。
【００４９】
更に、ＩＴＯ等からなる透明電極膜を積層し、これをパターニングして画素電極２７を形成する。
【００５０】
この様な構成において、第１絶縁膜２４は、非線形な抵抗特性を有しており、下部電極２３、第１絶縁膜２４及び上部電極２５を積層する部位に、このスイッチング素子２８が形成される。このスイッチング素子２８のサイズは、５μｍ×５μｍ、また液晶表示装置の容量比（素子容量：液晶容量）は、１：１０である。
【００５１】
ここで、信号線２２及び下部電極２３の周縁には、段差が生じており、この段差の部位で、第１絶縁膜２４と第２絶縁膜２５間の密着性が悪い。このため、信号線２２の周縁と第２絶縁膜２５の周縁の交差点ウから、第１絶縁膜２４と第２絶縁膜２５間に第２絶縁膜２５のエッチング液が浸透し、このエッチングが該交差点ウから信号線２２及び下部電極２３の周縁に沿ってスイッチング素子２８の部位エへと進行する。
【００５２】
ところが、交差点ウから信号線２２及び下部電極２３の周縁に沿ってスイッチング素子２７の部位エに至るまでの距離を５μｍに設定しており、この距離は、第２絶縁膜２５のエッチングの期間に、そのエッチング液が浸透して到達する距離を十分に越えるので、このエッチング液がスイッチング素子２８の部位エに達することはない。
【００５３】
このため、スイッチング素子２８の周縁で、エッチング液によって第２絶縁膜２５が浸食されてしまうことはなく、スイッチング素子２８の絶縁破壊の発生率が低下する。
【００５４】
ここでは、第１絶縁膜２４の周縁のエッジのテーパ角θ’（図６に示す）を２０°乃至８０°に設定しても良い。
【００５５】
また、第２絶縁膜２５の厚みを２５００オングストローム程度に設定しているので、この第２絶縁膜２５の絶縁性を損なうことなく、エッチング時間を短くすることができる。
【００５６】
図７及び図８は、この発明のスイッチング素子の第４実施形態を示している。図７は、このスイッチング素子の平面図であり、図８は、図７のＤ−Ｄに沿って破断して示す断面図である。
【００５７】
この第４実施形態では、図５及び図６のスイッチング素子における信号線２２の代わりに、信号線２９を適用している。この信号線２９は、その周縁を凹凸に形成している。
【００５８】
第２絶縁膜２５のエッチングの期間に、エッチング液は、信号線２９の周縁に沿って進行するものの、この周縁に凹凸を形成したことによって、エッチング液の経路も凹凸となり、このエッチング液の経路が長くなる。あるいは、第２絶縁膜２５を小さくしても、エッチング液の経路の長さを十分に確保することができ、交差点ウから信号線２９及び下部電極２３の周縁に沿ってスイッチング素子２８の部位エに至るまでの距離を５μｍ以上に設定することができる。また、信号線２９の周縁の凹凸によって、エッチング液が流れ難くなる。
【００５９】
このため、スイッチング素子の部位へのエッチング液の浸透をより確実に阻むことができる。
【００６０】
ここでも、第１絶縁膜２４の周縁のエッジのテーパ角θ’（図８に示す）を２０°乃至８０°に設定しても良い。
【００６１】
また、第２絶縁膜２５の厚みを２５００オングストローム程度に設定して、この第２絶縁膜２５の絶縁性を損なうことなく、エッチング時間を短くしても良い。
【００６２】
なお、この発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、多様に変形することができる。例えば、信号線、下部電極、第１絶縁膜、第２絶縁膜及び上部電極等のパターンを多様に変形したり、それぞれの材質を適宜に変更しても構わない。
【００６３】
ところで、この発明の効果を確認するために、それぞれの条件の基で、スイッチング素子の不良発生率を調べたので、この結果を次の各表に示す。
【００６４】
表１においては、図１と同様のパターンで、信号線、各電極及び各絶縁膜を形成し、エッチング液が浸透する交差点アからスイッチング素子の部位イに至るまでの距離を２μｍ〜１０μｍの範囲で１μｍずつ変更した場合のスイッチング素子の不良発生率を示している。ただし、信号線及び下部電極の周縁のエッジのテーパ角θを一定にしている。
【００６５】
【表１】
0003666771.tif 000002
【００６６】
表２においては、図３と同様のパターンであって、エッチング液が浸透する交差点アからスイッチング素子の部位イに至るまでの距離を２μｍ〜１０μｍの範囲で１μｍずつ変更した場合の不良発生率を示している。ただし、信号線及び下部電極の周縁のエッジのテーパ角θを一定にしている。
【００６７】
【表２】
0003666771.tif 000003
【００６８】
表３においては、図５と同様のパターンであって、エッチング液が浸透する交差点ウからスイッチング素子の部位エに至るまでの距離を２μｍ〜１０μｍの範囲で１μｍずつ変更した場合の不良発生率を示している。ただし、信号線及び下部電極の周縁のエッジのテーパ角θを一定にしている。
【００６９】
【表３】
0003666771.tif 000004
【００７０】
表４においては、図７と同様のパターンであって、エッチング液が浸透する交差点ウからスイッチング素子の部位エに至るまでの距離を２μｍ〜１０μｍの範囲で１μｍずつ変更した場合の不良発生率を示している。ただし、信号線及び下部電極の周縁のエッジのテーパ角θを一定にしている。
【００７１】
【表４】
0003666771.tif 000005
【００７２】
これらの表１乃至４から明らかな様に、エッチング液が浸透する交差点からスイッチング素子の部位エに至るまでの距離が５μｍ以上で、不良発生率が低下する。
【００７３】
表５においては、図１と同様のパターンであって、信号線及び下部電極の周縁のエッジのテーパ角θを１０°〜９０°の範囲で５°ずつ変更した場合の不良発生率を示している。ただし、交差点アからスイッチング素子の部位イに至るまでの距離を一定にしている。
【００７４】
【表５】
0003666771.tif 000006
【００７５】
表６においては、図５と同様のパターンであって、第１絶縁膜の周縁のエッジのテーパ角θ’を１０°〜９０°の範囲で５°ずつ変更した場合の不良発生率を示している。ただし、交差点ウからスイッチング素子の部位エに至るまでの距離を一定にしている。
【００７６】
【表６】
0003666771.tif 000007
【００７７】
これらの表５及び６から明らかな様に、信号線及び下部電極の周縁のエッジのテーパ角θ、あるいは第１絶縁膜の周縁のエッジのテーパ角θ’が２０°〜８０°の範囲で、不良発生率が低下する。
【００７８】
表７においては、図１と同様のパターンであって、第２絶縁膜として窒化ケイ素を適用し、その膜厚を３００〜４０００オングストロームの範囲で変更した場合の不良発生率を示している。ただし、信号線及び下部電極の周縁のエッジのテーパ角θを一定とし、かつ交差点アからスイッチング素子の部位イに至るまでの距離を一定にしている。
【００７９】
【表７】
0003666771.tif 000008
【００８０】
表８においては、図１と同様のパターンであって、第２絶縁膜として酸化ケイ素を適用し、その膜厚を３００〜４０００オングストロームの範囲で変更した場合の不良発生率を示している。ただし、信号線及び下部電極の周縁のエッジのテーパ角θを一定とし、かつ交差点アからスイッチング素子の部位イに至るまでの距離を一定にしている。
【００８１】
【表８】
0003666771.tif 000009
【００８２】
これらの表７及び８から明らかな様に、第２絶縁膜の厚みが１０００〜３０００オングストロームの範囲で、不良発生率が低下する。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明した様に、この発明によれば、第１金属層のパターン周縁と第２絶縁膜のパターン周縁の交差点から、第１金属層と第２絶縁膜間あるいは第１絶縁膜と第２絶縁膜間にエッチング液が浸透し、このエッチング液が該交差点から第１金属層のパターン周縁に沿って進行しても、スイッチング素子の部位に至るまでの該エッチング液の経路の距離を十分に長く設定しているので、このエッチング液がスイッチング素子の部位に達することはない。
【００８４】
また、第１金属層のパターン周縁に凹凸を形成したことによって、エッチング液の経路も凹凸となって、このエッチング液の経路が長くなり、このエッチング液が流れ難くなる。このため、スイッチング素子の部位へのエッチング液の浸透をより確実に阻むことができる。
【００８５】
また、第２絶縁膜に重なる第１金属層のパターン周縁のエッジのテーパ角、あるいは第２絶縁膜に重なる第１絶縁膜の周縁のエッジのテーパ角を２０°乃至８０°に設定しているので、第１金属層のパターン周縁での第１金属層のパターンと第２絶縁膜間の密着性、あるいは第１絶縁膜と第２絶縁膜間の密着性が改善される。このため、スイッチング素子の部位へのエッチング液の浸透を更に確実に阻むことができる。
【００８６】
また、第２絶縁膜の膜厚を１０００乃至３０００オングストロームに設定しているので、第２絶縁膜の絶縁性を損なうことなく、第２絶縁膜のエッチング時間を短くすることができ、エッチング液がスイッチング素子の部位へ浸透する以前に、このエッチングを終了することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のスイッチング素子の第１実施形態を示す平面図
【図２】図１のＡ−Ａに沿って破断して示す断面図
【図３】この発明のスイッチング素子の第２実施形態を示す平面図
【図４】図３のＢ−Ｂに沿って破断して示す断面図
【図５】この発明のスイッチング素子の第３実施形態を示す平面図
【図６】図５のＣ−Ｃに沿って破断して示す断面図
【図７】この発明のスイッチング素子の第４実施形態を示す平面図
【図８】図７のＤ−Ｄに沿って破断して示す断面図
【図９】従来のスイッチング素子の一例を示す平面図
【図１０】図９のＥ−Ｅに沿って破断して示す断面図
【図１１】従来のスイッチング素子の他の例を示す平面図
【図１２】図１１のＦ−Ｆに沿って破断して示す断面図
【図１３】従来のスイッチング素子の別の例を示す平面図
【図１４】図１３のＧ−Ｇに沿って破断して示す断面図
【符号の説明】
１１，２１  ガラス基板
１２，１９，２２，２９  信号線
１３，２３  下部電極
１４，２５  第２絶縁膜
１５，２４  第１絶縁膜
１６，２６  上部電極
１７，２７  画素電極
１８，２８  スイッチング素子
【図１】
0003666771.tif 000010
【図２】
0003666771.tif 000011
【図３】
0003666771.tif 000012
【図４】
0003666771.tif 000013
【図５】
0003666771.tif 000014
【図６】
0003666771.tif 000015
【図７】
0003666771.tif 000016
【図８】
0003666771.tif 000017
【図９】
0003666771.tif 000018
【図１０】
0003666771.tif 000019
【図１１】
0003666771.tif 000020
【図１２】
0003666771.tif 000021
【図１３】
0003666771.tif 000022
【図１４】
0003666771.tif 000023