JPS61154039A - 積層体の側周辺に選択的に被膜を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、凹部を有さす、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、２０ｃｎ＋　ｘ２０ｃｍ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特徴
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フレパスの如き凹状
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。

かくすることにより、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ビ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ｖＡ如素子は、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）−１型（以下真性
または実質的に真性という）半導体（ＳｉｘＣｔ−ｘ（
０＜Ｘ≦１））−Ｎ型半導体（Ｓｔ）を積層して設けた
ＮＩＮ構造、即ちＮｌ接合とＩＮ接合とが電気的に逆向
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、Ｎ
Ｐ−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（Ｂ）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．
１〜０，５μ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Ｍ
ＩＮ（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１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波グロー放電を行うことにより、２００〜３
００℃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、１０１〜１０−’（Ωｃ＋ｍ）　−
’を有し、５００〜２５００人の厚さとした０次に１０
４〜１０−’ｔｏｒｒまで、十分真空引きをした。シラ
ン（ＳｉｓＨｇ＋＊＋＊例えばｍ＝＝１のＳｉＨ＊）と
ＤＮＳ（Ｓｔ　（ＣＨｓ）　３）とを用いさらに必要に
応じてＢＪｉを添加してＩ型の非単結晶半導体を３００
人〜０．５μの厚さに形成した。例えば０．２μの厚さ
に、ＤＮＳ／（ＤＮＳ＋ＳｉＨ＊）　＝１／８０．Ｂｚ
Ｈｂ／ＳｉＨ＊　＝７ＰＰＭとしてＰ−型の５ｉｘＣ＋
−８を形成した。

さらに１０−　ｈ〜ｉｏ−’　ｔｏｒｒまで十分真空引
きをした。

その上にＮ型半導体を５０〜５００人の厚さに積層して
ＭＰ−Ｎ接合の５ｉ−３ｉｘＣ＋−ｘ　（０＜に＜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）ドアルミニ
ューム（８）との多層膜（１０００〜２５００人）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４０〜５０２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−では約２分間露光した。

その強度が３００〜４００ｎ−の波長の紫外光（１０ｍ
Ｗ／ｃ＋ｓ”）においては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（露光せしめるに加えて、こ
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Ｃ
ＴＦ　（１Ｂ）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を選択エツチングをした。

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（２
０）にてへき関し、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　Ｘ　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（１Ｂ）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、を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５ｉ−３ｉｘＣ＋−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、）１１直金属−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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、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、特許請求の範囲第１項において、積層体は基板上に
   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。