JPH0616506B2 - 積層体の側周辺に選択的に被膜を形成する方法 - Google Patents

積層体の側周辺に選択的に被膜を形成する方法

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JPH0616506B2 JP59277412A JP27741284A JPH0616506B2 JP H0616506 B2 JPH0616506 B2 JP H0616506B2 JP 59277412 A JP59277412 A JP 59277412A JP 27741284 A JP27741284 A JP 27741284A JP H0616506 B2 JPH0616506 B2 JP H0616506B2
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    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 この発明は、積層体の側周辺に選択的に絶縁被膜を形成
することにより、半導体装置、表示装置、イメージセン
サまたは液晶プリンタに応用するデバイスの作製方法に
関するものである。
「従来の技術」 従来、基板上に凸状の積層体を有し、その側周辺にのみ
絶縁物を充填する方法はきわめてむずかしいプロセスと
されていた。特にフォトマスクをまったく用いることな
く、かつ積層体とその周辺部（端部）との間に１μ以上
の凸部、凹部を有さず、滑らかに連続させる方法は皆無
であった。
また、フォトマスクを用いたリソグラフィー技術を使う
ならば、側周辺に対しても絶縁物を形成することが可能
であるが、それぞれの上面を概略同一にその境界を滑ら
かに連続して形成することはきわめてむずかしかった。
特にその１つの応用としての固体表示装置等を考えるな
らば、20cm×20cmという大きな基板上にきわめて細い巾
の積層体を設ける必要がある。また、積層体の上面以上
の大きな滑らかな面積を有する平面を必要とする。
特に液晶表示素子における配向処理のダビング工程にお
いてピーリングを防ぐため平坦であることが求められ
た。しかしこのための答えは皆無であった。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明方法は凸状の積層体の側周辺に絶縁物を充填する
に際し、フォトリソグラフィー技術を用いることをしな
い。また積層体と絶縁膜との境界にクレパスの如き凹状
の「亀裂」が発生しない。
積層体と絶縁膜の上面とは概略同一平面（滑らかに連続
している）を有する。加えて積層体の上面を露呈させ
る。これらの諸点を工程上の歩留り低下を誘発すること
なく成就することが求められていた。
「問題を解決するための手段」 本発明はかかる問題を解決するため、透光性基板上に積
層体を構成せしめる。さらに紫外光に対し感光性の有機
樹脂をコートする。紫外光を基板側（裏面側）より照射
し、積層体を陰（実質的なマスク）として、その側周辺
に対してのみ感光させ、上部の非照射領域を非感光とす
る。この後現像、リンス、キュアを行う。かくして積層
体と絶縁膜とをその間に凹部の亀裂を発生せしめること
なく、積層体の側周辺に有機樹脂を充填させた。特に例
えば非線型素子が上側電極下に半導体とその下の下側電
極とを有している。この非線型素子の側周辺を絶縁物で
充填したものである。そしてこの絶縁物の上表面を上側
電極の上表面と概略一致させる（それぞれの表面が多少
の平坦性を欠いても滑らかに連続している場合を含む、
例えば積層体の高さの1/3以下）ことにより第２の電極
より広い電極を平坦な表面上面にわたって形成させた。
かくすことにより、大面積の電極に対し、液晶配向用の
ダビングをこの電極上に塗布されたポリイミド樹脂に対
して非線型素子およびリードのピーリングを誘発するこ
となしに容易に行い得ることが可能となった。
かかる本発明に用いる非線型素子は、一対の電極（下側
および上側の電極）とはそれぞれオーム接触性を有する
が、逆向整流特性を構成する複合ダイオードを有する素
子よりなるもので、その代表例は水素またはハロゲン元
素が添加されたＮ型半導体(Si)−Ｉ型（以下真性または
実質的に真性という）半導体(SixC1- x(0＜X≦1))−Ｎ
型半導体(Si)を積層して設けたNIN 構造、即ちNI接合と
NＩ接合とこ電気的に逆向きに連結され、かつ半導体と
して一体化したNIN 接合を有する半導体をはじめ、その
変形であるNN-N,NP-N,NIPIN,NIP-INまたはNIP+IN構造を
有せしめた複合ダイオード（以下簡単のためこれらをま
とめてNIN 型ダイオードという）である。
「作用」 かくして、透光性基板上に設けた積層体の側周辺にマス
クを用いることなく単なる感光性有機樹脂を用いるのみ
で、積層体の上面と概略同一平面を有する有機樹脂を積
層体の上面を露呈させて形成させることができた。
特にこの有機樹脂は耐熱性ポリイミド樹脂を用いるた
め、化学的に安定であり、半導体デバイス、ハイブリッ
ドIC等への応用も期待される。
以下に実施例に従って本発明を説明する。
「実施例１」 この第１図の製造工程に従って本発明を説明する。
第１図(A),(B),(C),(D) は第１図(E) のA-A′の縦断面
図に対応している。
第１図(A) において、透光性絶縁基板としてコーニング
7059ガラス(1) を用いた。この上面にスパッタ法または
電子ビーム蒸着法によりクロム膜(2) を０．１〜０．５
μの厚さに形成した。
この後、これらの全面にプラズマ気相反応法を用いてNI
N(NP-N,NIPIN,NIPI-INを含む)構造を有する非単結晶半
導体(3) よりなる非線型素子を形成した。即ち、Ｎ型半
導体をシランに１３．５６MHz の高周波グロー放電を行
うことにより、200 〜300 ℃に保持された基板上の被形
成面上に非単結晶半導体を作る。
その電気伝導度は、10-7〜10-4（Ωcm）-を有し、500
〜2500Åの厚さとした。次に10-6〜10-7torrまで、十分
真空引きをした。シラン(SimH2m+2例えばｍ＝１の Si
H4)とDMS(Si(CH3)3)とを用いさらに必要に応じてB2H6を
添加してＩ型の非単結晶半導体を300 Å〜０．５μの厚
さに形成した。例えば０．２μの厚さに、DMS/(DMS+SiH
4)＝1/80,B2H6/SiH4＝7PPMとしてP-型のSixC1-Xを形成
した。さらに10-6〜10-7torrまで十分真空引きをした。
その上にＮ型半導体を50〜500 Åの厚さに積層してNP-N
接合のSi−SixC1-X(0＜X＜1)−Siへテロ接合を形成させ
た。
この後、この上面に、遮光用のクロム(4) とアルミニュ
ーム(8) との多層膜(1000 〜2500Å)を電子ビーム蒸着
法またはスパッタ法により第２の電極として積層した。
さらに、第１図(A),(B) に示す如く、第１のフォトマス
クにより周辺部(27)が垂直になるように異方性プラズ
マエッチ（リアクティブ・イオン・エッチ）を行い、積
層体(7) を構成させた。次にこれらの全面に感光性ポリ
イミド樹脂(6) をコーティング法にて約２μの厚さに形
成させた。コーティング状態では全芳香族ポリイミド前
駆体溶液である。かくして、積層体(7) の上面(17)とポ
リイミド樹脂(6) の上面(16)とは積層体(7) の凸部を除
きキュア後で概略同一平面（絶縁物表面と積層体表面と
がなめらかに連続している）となるようにさせた。例え
ば現像とキュアにより40〜50 %減少する場合は、積層体
が約１μである場合、約２μの厚さとした。次にプリベ
ークをクリーンオーブン中80℃、60分行った。さらにガ
ラス基板(1) 側の裏面側より紫外光(10)を公知のマスク
アライナによりマスクを用いることなく露光させた。
例えばコビルト社のアライナーでは約２分間露光した。
その強度が300 〜400nmの波長の紫外光(10mW/cm2)にお
いて15〜30秒で十分である。
すると第１図(B) に示す如く、(27)の側面を有する積層
体に対し陰となるその上方の凸領域は感光せず、その側
周辺のみが感光する。さらに現像を行った後、リンス液
により非感光性の凸部を溶去した。
次にこれらすべてを180 ℃30分＋300℃30分＋400 ℃30
分の加熱を窒素中で行いキュアさせた。かくして積層体
の上面である非線型素子の第２の電極をフォトマスクを
用いることなく露光せしめるに加えて、その上面と周辺
部のポリイミド樹脂の絶縁物の表面とを概略同一平面を
構成させることが可能となった。かくして第２図(C) を
得た。
さらに図面においてはこの第１図(C) の上面全面にCTF
(18) をITO または酸化スズにより０．１〜０．５μの
厚さに形成せしめた。さらに第２のフォトマスクにより
このCTF を選択エッチングをした。
第１図(D) の縦断面図に対応した平面図を第１図(E) に
示す。この図面で積層体(7) との境界(19)の部分を拡大
し、この部分に亀裂がないかどうかまた表面(17),(16)
は概略同一平面を有するかを調べた。
第２図は第１図(E) における(30)の部分の拡大図であ
る。第１図(E) に示す如く、完成後これらを(20)にてへ
き開し、断面の走査電子顕微鏡写真の写真を第２図に示
す。この写真は21.3×103 倍（加速電圧10KV）である。
図面より、ガラス基板(1),クロム(2),半導体(3),クロム
(4) アルミニューム(8),ITO(18) が見られる。右半分は
有機樹脂の断面(6) である。へき開の際、樹脂の上面
(6′)も同時に見られる。境界(19)には何等の亀裂もな
く、有機樹脂が十分な密着性を有して積層体に密接して
いることがわかる。また上面も概略同一平面を有してい
ることが判明した。
「効果」 本発明は以上に示す如く、基板上の巾が狭く高さの高い
積層体に対し、それが基板よりピーリングしたり、また
折れたりすることがないようにその側周辺を有機樹脂で
充填したものである。その際、積層体の上面はこの充填
をまったく行わないと同様に露呈している。また、その
境界は何等の亀裂もなく、かつキュアにて体積収縮を考
慮すると、積層体と有機樹脂の表面とが概略同一平面と
することが可能となった。
もちろんキュア後にて積層体の上面に比べ絶縁物の上面
を高くし、または低く形成することはその設計事項とし
て可能である。
本発明の積層体の応用として、非線型素子はNIN接合ま
たはSi−SixC1-X(0＜X＜1)−Si接合とした。
しかし他方、PIN 接合を複数ケ並列に設けるダイオード
・リング、MIM(金属−絶縁膜−金属)または直列に設け
るBACK-TO-BACK方式、MIM(金属−絶縁膜−金属)構造そ
の他ツェナ特性またはアバランシェ特性を用いた原点対
称特性を有する他の非線型半導体装置に対しても本発明
は有効である。
そして積層体の上面と有機樹脂により側周辺を充填しそ
の上面とを概略同一平面としたため、CTFの上面を平坦
にでき、配向処理を均一に行うことができるに加えて、
絶縁物が積層体と基板との密着性を補強するため、積層
体のガラス基板からの剥離を防ぐことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の製造工程を示す一方の縦断面図であ
る。 第２図は本発明の積層体とその周辺部の絶縁物を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 舜平 東京都世田谷区北烏山７丁目21番21号 株 式会社半導体エネルギー研究所内 審査官 中西 一友 (56)参考文献 特開 昭58−77263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−92226（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】透光性基板上に凸状の積層体を形成する工
    程と、前記積層体および側周辺の前記基板上に光感光性
    を有する有機樹脂膜を形成する工程と、前記基板側より
    光を照射して前記積層体上方を除く他部の有機樹脂膜に
    光化学反応を生ぜしめる工程と、前記積層体上方の非感
    光領域の前記有機樹脂膜を除去する工程とを有すること
    を特徴とする積層体の側周辺に選択的に被膜を形成する
    方法。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、積層体の
    上面と有機樹脂膜の上面とは概略同一平面を構成せしめ
    るごとくに光感光性有機樹脂膜を形成することを特徴と
    する積層体の側周辺に選択的に被膜を形成する方法。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、積層体は
    基板上の第１の電極、非線型素子および第２の電極の構
    成を有することを特徴とする積層体の側周辺に選択的に
    被膜を形成する方法。
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