(57)【要約】      （修正有）【課題】      二端子素子を構成する絶縁膜であるＴａＯＸ膜中にタングステンを添加することなく、残像などの表示不良を防止することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】下側基板上に下地層となるＴａＯｘ膜を形成し、次にＴａＯｘ膜上にＴａからなる第１金属膜を形成する。次に、陽極酸化法にて、第１金属膜上にＴａＯｘ膜からなる絶縁膜を形成する。次に、本発明のアニール処理Ａを実行する。このアニール処理Ａでは、まず原子状酸素導入アニール処理の工程を所定条件下で実行し、続いて水素原子導入アニール処理の工程を所定条件下で実行する。前者の工程を実行することにより、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜中に含まれる酸素空乏を埋めることができ、酸素空乏を除去することができる。後者の工程を実行することにより、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜中に水素原子を導入することができる。これにより、本発明の効果を有するＴＦＤ素子が作製される。【選択図】    図７
2006091618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極、絶縁膜及び第２電極を有する二端子素子を有する基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、
前記基板上に前記第１電極を形成する第１電極形成工程と、
前記第１電極上にＴａＯＸ膜からなる前記絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜上に前記第２電極を形成する第２電極形成工程と、
前記絶縁膜形成工程後、かつ、前記第２電極形成工程前に、前記絶縁膜に対して熱処理を行うアニール処理工程と、を有し、
前記アニール処理工程は、原子状酸素を含む雰囲気中で熱処理を実行する原子状酸素導入アニール処理工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記アニール処理工程は水素原子導入アニール処理工程を更に含み、前記原子状酸素導入アニール処理工程は前記水素原子導入アニール処理工程の前に実行されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記アニール処理工程は水素原子導入アニール処理工程を更に含み、前記原子状酸素導入アニール処理工程は、前記水素原子導入アニール処理工程の後に実行されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記アニール処理工程は水素原子導入アニール処理工程を更に含み、前記原子状酸素導入アニール処理工程及び前記水素原子導入アニール処理工程は、１回のアニール処理工程にて実行されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記アニール処理工程は、原子状酸素を含む雰囲気中で所定の保持温度で前記原子状酸素導入アニール処理工程を実行した後、水を含む大気雰囲気中で前記保持温度の降温中に前記水素原子導入アニール処理工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記原子状酸素導入アニール処理工程は、保持温度３２０〜４００℃の条件下にて、前記絶縁膜に対して熱処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記原子状酸素導入アニール処理工程は、保持温度２５０〜３２０℃の条件下にて、前記絶縁膜に対して熱処理を実行することを特徴とする請求項１又は３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記原子状酸素は、オゾンに基づき生成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種情報の表示に用いて好適な液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶表示装置の一例としての二端子素子型アクティブマトリクス、あるいはＴＦＤ(Thin Film Diode)と呼ばれる液晶パネルにおいては、相互に対向する２枚の基板のうち一方の基板に走査線が、他方の基板に信号線（データ線）及び画素電極が形成され、両基板間に液晶が封入されている。そして、他方の基板には、ＴＦＤ（薄膜ダイオード）などの電流−電圧特性が非線形な素子が設けられ、その素子は画素電極及び信号線に夫々接続されている。ＴＦＤ素子は、例えば、ＴａＷからなる第１電極と、ＴａＯＸ膜からなる絶縁膜と、クロム膜からなる第２電極とが、この順に積層された構造を有している。
【０００３】
このようなＴＦＤ液晶パネルでは、静止画などを表示した後に残像という表示不良が発生することがある。これは、ＴＦＤ素子がドリフトと呼ばれる拳動を引き起こすためとされている。ドリフト現象を引き起こす主な原因は、ＴａＯＸ膜中に含まれる酸素欠陥であると考えられている。このようなドリフト現象は、ＴＦＤ素子の構成要素であるＴａＯＸ膜からなる絶縁膜にＷ（タングステン）を添加することにより減少し、これにより残像などの表示不良も解消することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
しかしながら、Ｗ（タングステン）は、母材であるＴａＯＸ膜からなる絶縁膜に極微量添加（コンマ数重量％）されるので、その絶縁膜中でのＷ（タングステン）の均一性が問題となる。即ち、そのＴａＯＸ膜からなる絶縁膜中にＷ（タングステン）を均一に添加することは容易ではなく、Ｗ（タングステン）を含むＴａＯＸ膜からなる絶縁膜の成膜後において、その絶縁膜におけるＷ（タングステン）の面内均一性や、その成膜ロット毎のばらつきなどが問題となる。またＴａＯＸ膜の形成にスパッタリング法を用いる場合，ＴａＯＸターゲットのロット毎のばらつきなどが問題となる。また、このような方法を採る場合は、Ｗ（タングステン）をＴａＯＸ膜に添加しない方法を採る場合と比較して、製造コストが高くなってしまうという問題がある。
【０００５】
なお、上記した酸素欠陥を補償等する方法や酸化膜を成膜する方法として、例えば、以下のように各種の方法が提案されている。
【０００６】
例えば、酸化プラズマを用いて無損傷で固体試料表面を酸化する酸化方法が、例えば特許文献２に記載されている。また、薄膜堆積に用いられるターゲットの反応性スパッタリングによる堆積工程と、酸化作用が強いオゾン（Ｏ３）による活性酸素により酸化や結晶成長を促進する工程を交互に繰り返して、高品質な酸化物薄膜を比較的低温で形成する酸化物薄膜の製造方法が、例えば特許文献３に記載されている。また、オゾンを含む酸化雰囲気にＵＶ光を照射することにより、タンタル酸化膜中に含まれているカーボンを除去し、これによりタンタル酸化膜中の酸素欠陥を低減する半導体装置の製造方法が、例えば特許文献４に記載されている。さらに、真空紫外光ＣＶＤにより基板上に酸化膜を形成するに際し、有機系材料ガスに一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）等を添加することにより、ボイドの少ない良質の酸化膜を得ることのできる絶縁膜の形成方法が、例えば特許文献５を参照において提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３０１０６０号公報
【特許文献２】特開平５−１８２９５３号公報
【特許文献３】特開平６−１６８９３９号公報
【特許文献４】特開２０００−１２４４１７号公報
【特許文献５】特開２００１−２７４１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、二端子素子を構成する絶縁膜であるＴａＯＸ膜にタングステンを添加することなく、残像などの表示不良を防止することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの観点では、第１電極、絶縁膜及び第２電極を有する二端子素子を有する基板を備える液晶表示装置の製造方法は、前記基板上に前記第１電極を形成する第１電極形成工程と、前記第１電極上にＴａＯＸ膜からなる前記絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に前記第２電極を形成する第２電極形成工程と、前記絶縁膜形成工程後、かつ、前記第２電極形成工程前に、前記絶縁膜に対して熱処理を行うアニール処理工程と、を有し、前記アニール処理工程は、原子状酸素を含む雰囲気中で熱処理を実行する原子状酸素導入アニール処理工程を含む。
【００１０】
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、基板上に、例えばＴａ（タンタル）からなる第１電極、ＴａＯＸ膜からなる絶縁膜、例えばクロム膜からなる第２電極の順に形成することにより二端子素子を形成する。
【００１１】
特に、この液晶表示装置の製造方法では、ＴａＯＸ膜からなる絶縁膜を形成した後で、第２電極を形成する前に、原子状酸素を導入して熱処理を実行する原子状酸素導入アニール処理工程を行う。この工程により、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜中に原子状酸素が導入され、当該絶縁膜中に含まれる酸素空乏を埋めることができる。なお、原子状酸素は、オゾンに基づき、例えばオゾンを分解することにより生成することができる。これにより、ＴＦＤ素子などに代表される二端子素子がドリフトと呼ばれる挙動を引き起こすのを防止できる。よって、上記の工程により形成された素子基板を含む液晶表示装置では、残像などの表示不良が発生するのを防止できる。
【００１２】
上記の液晶表示装置の製造方法の一態様では、前記アニール処理工程は水素原子導入アニール処理工程を含み、前記原子状酸素導入アニール処理工程は前記水素原子導入アニール処理工程の前に実行される。この態様では、前記原子状酸素導入アニール処理工程を、水素原子導入アニール処理工程より高い保持温度で実行することができるので、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜中の酸素空乏を埋める効果を高めることができる。好適な例では、原子状酸素導入アニール処理は、例えば保持温度３２０〜４００℃の条件下にて行うことができる。
【００１３】
上記の液晶表示装置の製造方法の他の一態様では、前記アニール処理工程は水素原子導入アニール処理工程を含み、前記原子状酸素導入アニール処理工程は、前記水素原子導入アニール処理工程の後に実行される。この態様では、原子状酸素導入アニール処理工程の直後に第２電極形成工程が実行されるので、絶縁膜中の酸素空乏を埋める効果を確実に維持することができる。好適な例では、原子状酸素導入アニール処理工程は、保持温度２５０〜３２０℃の条件下にて行うことができる。
【００１４】
上記の液晶表示装置の製造方法の他の一態様では、前記アニール処理工程は水素原子導入アニール処理工程を含み、前記原子状酸素導入アニール処理工程及び前記水素原子導入アニール処理工程は、１回のアニール処理工程にて実行される。この態様では、両アニール工程を１回の処理工程にて実行するので、工程を簡素化し、処理時間を短縮することができる。その場合の好適な例では、前記アニール処理工程は、原子状酸素を含む雰囲気中で所定の保持温度で前記原子状酸素導入アニール処理工程を実行した後、水を含む大気雰囲気中で前記保持温度の降温中に前記水素原子導入アニール処理工程を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。尚、以下の各実施形態は、本発明を液晶表示装置の製造方法に適用したものである。各実施形態では、液晶表示装置の製造方法であって、ＴＦＤ素子を形成する工程において、その要素である第１金属膜上に陽極酸化膜（ＴａＯＸ膜）を形成した後で、その要素である第２金属膜を形成する前に、所定温度条件下で原子状酸素によるＴａＯＸ膜のアニールを行う。これにより、そのＴａＯＸ膜に含まれる酸素空乏を低減して、残像などの表示不良が生じることのない液晶表示装置を得る。
【００１６】
[第１実施形態]
（液晶表示装置１００の構成）
まず、後述する本発明の液晶表示装置の製造方法にて製造された液晶表示装置１００の構成について説明する。図１（ａ）は、液晶表示装置１００の概略構成を模式的に示す断面図である。ここに、液晶表示装置１００は、ＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式であって、透過型の液晶表示装置である。図１（ｂ）は、図１（ａ）における領域Ｅ１の付近を拡大した部分断面図であり、特にＴＦＤ素子１を拡大した部分断面図である。
【００１７】
まず、図１（ａ）及び（ｂ）を参照して、液晶表示装置１００の断面構成等について説明する。図１（ａ）において、液晶表示装置１００は、素子基板９１と、その素子基板９１に対向して配置されるカラーフィルタ基板９２とが枠状のシール部材２４を介して貼り合わされ、両基板間に液晶層４０が挟持されてなる。
【００１８】
上側基板２３の内面上には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のいずれかからなる着色層３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ（以下、まとめて「着色層３３」とも呼ぶ。）がマトリクス状に配置されている。着色層３３によりカラーフィルタが構成される。上側基板２３の内面上であって且つ各着色層３３を区画する位置には、遮光性を有する黒色遮光層ＢＭが形成されている。着色層３３及び黒色遮光層ＢＭの内面上には、保護層３４が形成されている。この保護層３４は、カラーフィルタ基板９２の製造工程中に使用される薬剤等による腐食や汚染から、着色層３３を保護する機能を有する。保護層３４の内面上には、ストライプ状のＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明電極（走査電極）３５が形成されている。
【００１９】
一方、下側基板２０の内面上には、下地層となるＴａＯｘ膜２１が所定厚さにて形成されている。ＴａＯｘ膜２１の内面上であって且つ黒色遮光層ＢＭに対応する位置には、データ線３１及びＴＦＤ素子１が形成されていると共に、ＴａＯｘ膜２１の内面上であって且つ着色層３３に対応する位置には、ＩＴＯなどの画素電極３０が形成されている。画素電極３０は、ＴＦＤ素子１を介してデータ線３１に電気的に接続されている。
【００２０】
ここで、図１（ｂ）を参照して、ＴＦＤ素子１の構成について説明する。
【００２１】
ＴＦＤ素子１は、第１のＴＦＤ素子１ａ及び第２のＴＦＤ素子１ｂから構成される。第１のＴＦＤ素子１ａ及び第２のＴＦＤ素子１ｂは、タンタル（Ｔａ）からなる島状の第１金属膜１１と、この第１金属膜１１の表面を陽極酸化することによって形成され、Ｔａ２ＯＸ膜などからなる絶縁膜１２と、この表面に形成されて相互に離間する第２金属膜１３、１４とを有する。このうち、第２金属膜１３、１４は、クロム等の同一導電膜をパターニングしたものであり、前者の第２金属膜１３は、データ線３１からＴ字状に分岐したものが用いられる一方、後者の第２金属膜１４は、後述するＩＴＯ等の画素電極３０に接続するために用いられる。
【００２２】
ここで、ＴＦＤ素子１のうち、第１のＴＦＤ素子１ａは、矢印Ｙ１方向からみると順番に、第２金属膜１３／絶縁膜１２／第１金属膜１１となって、金属／絶縁体／金属の構造を採るため、その電流−電圧特性は正負双方向にわたって非線形となる。一方、第２のＴＦＤ素子１ｂは、同じく矢印Ｙ１方向からみると順番に、第１金属膜１１／絶縁膜１２／第２金属膜１４となって、第１のＴＦＤ素子１ａとは逆向きの構造を採る。このため、第２のＴＦＤ素子１ｂの電流−電圧特性は、第１のＴＦＤ素子１ａの電流−電圧特性を、原点を中心に点対称化したものとなる。その結果、ＴＦＤ素子１は、２つのＴＦＤを互いに逆向きに直列接続した形となるため、１つの素子を用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負双方向にわたって対称化されることになる。
【００２３】
図１（ａ）に戻り、素子基板９１における画素電極３０の内面上、及びカラーフィルタ基板９２における透明電極８の内面上には、それぞれ図示しない配向膜が形成されている。それらの配向膜の間には、液晶層４０の厚さを均一に保持するためにスペーサ（図示略）がランダムに配置されている。
【００２４】
下側基板２０の外面上には、位相差板（１／４波長板）、偏光板、及びＬＥＤ（Light Emitting Diode）等といった点光源と導光板とを組み合わせてなるバックライトなどの構成要素２２が配置されている一方、上側基板２３の外面上には、位相差板（１／４波長板）及び偏光板などの構成要素２４が配置されている。
【００２５】
さて、この液晶表示装置１００において透過型表示がなされる場合、構成要素２２に含まれるバックライトから出射した照明光は、図１（ａ）に示す経路Ｔに沿って進行し、着色層３３等を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、着色層３３を透過することにより所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
【００２６】
次に、図２を参照して、液晶表示装置１００の電気的な構成について説明する。図２は、液晶表示装置１００の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示されるように、液晶表示装置１００は、複数本の透明電極３５（走査線）が行方向に延在して形成される一方、複数本のデータ線３１が列方向に延在して形成される。透明電極３５（走査線）とデータ線３１との各交差に対応して、１つのサブ画素領域ＳＧが形成される。
【００２７】
各サブ画素領域ＳＧにおいて、ＴＦＤ素子１と液晶容量２とは直列に接続されている。このうち、液晶容量２は、上記した透明電極３５（走査線）と画素電極３０との間に液晶層４０を挟持した構成となっている。また、ＴＦＤ素子１は、その一端がデータ線３１に接続される一方、その他端が画素電極３０に接続されて、透明電極３５（走査線）とデータ線３１との電位差にしたがってオンオフが制御される。
【００２８】
走査線駆動回路６は、透明電極３５（走査線）の駆動を担う。すなわち、走査線駆動回路６によって、１垂直走査期間において透明電極３５（走査線）が順次排他的に１本ずつ選択されるとともに、選択された透明電極３５（走査線）には、選択電圧の走査信号が供給される。一方、他の非選択の透明電極３５（走査線）には、非選択電圧の走査信号が供給される。
【００２９】
また、データ線駆動回路５は、走査線駆動回路６により選択された透明電極３５（走査線）に位置するサブ画素に対し、表示内容に応じたデータ信号を、それぞれ対応するデータ線３１を介して供給するものである。
【００３０】
そして、透明電極３５（走査線）とデータ線３１とに印加される電位差に基づきＴＦＤ素子１の電流値が変化して、液晶層４０が充放電される結果、当該液晶層４０の表示状態、非表示状態またはその中間状態に切り替えられる。これにより、液晶層４０の表示動作が制御されることとなる。
【００３１】
（液晶表示装置１００の製造方法）
次に、図３乃至図１０を参照して、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１００の製造方法について説明する。図３は、液晶表示装置１００の製造方法を示すフローチャートである。図４は、図３における工程Ｓ１に対応するフローチャートであり、具体的には素子基板９１の製造方法を示すフローチャートである。特に、本発明は、図４のフローチャートにおける工程Ｐ５に特徴を有している。図５及び図６は、図４のフローチャートの各工程に対応する部分断面図及びその部分断面図に対応する部分平面図を示している。なお、図５及び図６の部分平面図において、矩形状の破線領域は１つのサブ画素領域ＳＧを示している。
【００３２】
先ず、素子基板９１を作製する（工程Ｓ１）。ここで、図４乃至図１０を参照して、素子基板９１の製造方法について詳述する。まず、図５（ａ）に示すように、下側基板２０上に、下地層となるＴａＯｘ膜２１を所定厚さにて形成し（工程Ｐ１）、続いて、そのＴａＯＸ膜２１上に、Ｔａ膜１１ｘを所定厚さにて形成する（工程Ｐ２）。なお、図５（ａ）において、一点鎖線はＴａＯＸ膜２１を示し、二点鎖線はＴａ膜１１ｘを示している。
【００３３】
次に、図５（ｂ）に示すように、Ｔａ膜１１ｘをドライエッチングによりパターニングし（工程Ｐ３）、ＴＦＤ素子１の構成要素である第１金属膜１１を形成する。次に、図５（ｃ）に示すように、陽極酸化法にて、第１金属膜１１上に、ＴａＯＸ膜からなる絶縁膜１２を所定厚さにて形成する（工程Ｐ４）。
【００３４】
続いて、第１金属膜１１を被覆している絶縁膜１２等に対して、本発明の特徴をなす熱処理Ａ、即ちアニ−ル処理Ａを実行する（工程Ｐ５）。アニ−ル処理Ａは、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２に水素原子を導入して熱処理することにより絶縁膜１２の結晶完全性の改善、不活性化などを目的としているが、特に本発明では、それに加えてＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２中に含まれる酸素空乏を除去することを目的としている。これにより、ＴＦＤ素子１がドリフトと呼ばれる挙動を引き起こすのを防止でき、液晶表示装置１００において残像などの表示不良が発生するのを防止できる。
【００３５】
ここで、図７（ａ）及び図８等を参照して、本発明の第１実施形態に係るアニール処理Ａの工程について説明する。
【００３６】
図７（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るアニール処理Ａの工程に対応するフローチャートである。図８は、本発明の第１実施形態のアニール処理Ａの工程を説明する図である。図８では、横軸に時間を、縦軸に温度（℃）を夫々示す。
【００３７】
図７（ａ）及び図８に示すように、第１実施形態では、水素原子導入アニール処理の工程Ｒ２を実行する前に、原子状酸素導入アニール処理の工程Ｒ１を実行する。
【００３８】
工程Ｒ１では、まず、試料、即ち、上記の工程でＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２が形成された基板をアニール処理装置内に設置する。続いて、アニール処理装置内を所定圧力の真空状態にし、且つ、室温状態から一定の温度Ｔ１、具体的には、約３２０〜４００℃に到達するまで昇温すると共に、その内部に活性酸素の一種である原子状酸素を供給する。
【００３９】
ここで、アニール処理装置内の温度の上限を４００℃に設定している理由は、次の通りである。これは、主として、アニール処理装置内の温度が４００℃以上になると、ＴＦＤ素子１を構成する第１金属膜１１中に酸素が導入されてしまい、これにより第１金属膜１１が全体的に膨らんで、後工程において、クロム膜たる第２金属膜１３、１４を成膜するのが困難となるからである。また、例え第２金属膜１３、１４を上手く成膜できたとしても、上記した第１金属膜１１の状態により、その後にその第２金属膜１３、１４が切れてしまうなどの不具合が発生する可能性があるからである。
【００４０】
一方、アニール処理装置内の温度の下限を３２０℃に設定している理由は、次の通りである。これは、アニール処理装置内の温度が３２０℃以下、例えば、２７０〜２８０℃に設定したような場合には、後述する工程Ｒ２をそれ以下の温度で行わざるを得なくなり、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２中に水素原子が殆ど導入されなくなってしまうからである。
【００４１】
また、上記の原子状酸素をアニール処理装置内に供給（生成）する方法としては、例えば、以下の各種方法を適用することができる。
【００４２】
例えば、第１の方法として、アニール処理装置内において、所定の方法により酸素プラズマを発生させることにより、原子状酸素を生成することができる。また、第２の方法として、アニール処理装置内に高濃度のオゾン（Ｏ３）ガスを供給し、その装置内でオゾン（Ｏ３）ガスを分解することにより、原子状酸素を生成することができる。また、第３の方法として、アニール処理装置内に酸素（Ｏ２）ガスを供給し、その酸素（Ｏ２）ガスに紫外光（ＵＶ）を照射することにより、原子状酸素を生成することができる。また、第４の方法として、アニール処理装置内に一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスを供給し、その一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスを分解することにより、原子状酸素を生成することができる。
【００４３】
本発明では、上記第１乃至第４のいずれの方法を適用することもできる。但し、上記第１の方法による場合は、プラズマを発生させるための、比較的高価な装置を設ける必要がある。また、上記第３の方法による場合、複数段有するストッカーの各段に上記試料を設置した状態でその試料に紫外光（ＵＶ）を照射する必要があり、その試料全てに対して均一に紫外光（ＵＶ）を照射するために、紫外光照射位置の比較的複雑な制御が要求される。また、上記第４の方法による場合、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）がその性質上、酸化力が非常に強いので、その取り扱いが難しいという点が挙げられる。これらの方法に対して、第２の方法による場合、アニール処理装置に対して比較的安価なオゾン供給装置を追加するだけでよいので、装置全体のイニシャルコストを下げることができる。このため、本発明では、第２の方法を適用するのが特に好ましいといえる。勿論、本発明では、上記の第１、第３及び第４の方法を適用しても構わない。
【００４４】
こうして、上記した温度Ｔ１を保持している保持時間ｔ１〜ｔ２の間に、原子状酸素雰囲気でＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２のアニール処理を行う。これにより、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２中に含まれる酸素空乏を埋めることができ、ＴＦＤ素子１のドリフト現象の発生が防止され、残像などの表示不良が発生するのを防止することができる。
【００４５】
続いて、時間ｔ２〜ｔ３の間において、アニール処理装置内を大気圧に戻しつつ、その内部の温度を室温まで下げる。
【００４６】
次に、工程Ｒ２では、図８に示すように、再び、アニール処理装置内を所定圧力の真空状態にし、且つ、一定の温度Ｔ１、具体的には、約３２０℃に到達するまで昇温する。ここで、アニール処理装置内の温度を３２０℃に設定している理由は、上述した通りである。続いて、その温度Ｔ１を保持している保持時間ｔ４〜ｔ５の間において、アニール処理装置内に窒素（Ｎ２）ガスを供給し、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２をその窒素（Ｎ２）ガス雰囲気中で熱処理する。続いて、時間ｔ５において、アニール処理装置内を真空引きして一旦真空状態とした後、大気を導入し、その後その内部温度を室温まで降温する。この降温中に大気中に含まれるＨ２Ｏから分解された水素原子がＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２中に導入される。
【００４７】
こうしてアニール処理Ａが終了すると、図４に戻り、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２、及び、下地層となるＴａＯｘ膜２１の上に、クロム膜を所定厚さにて形成し（工程Ｐ６、図示略）、続いて、図６（ａ）に示すように、そのクロム膜をウエットエッチングなどによりパターニングして、第２金属膜１３、１４を形成する（工程Ｐ７）。
【００４８】
次に、図６（ｂ）に示すように、上記の工程において陽極酸化するために使用していた余分なＴａ膜、厳密にいえば表面上にＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２が形成された余分な第１金属膜１１を、下地層となるＴａＯＸ膜２１上から分離する（工程Ｐ８）。これにより、第１のＴＦＤ素子１ａ及び第２のＴＦＤ素子１ｂを含むＴＦＤ素子１が形成される。
【００４９】
次に、画素電極（ＩＴＯ）を所定厚さにて成膜し（工程Ｐ９）、それを略矩形状にパターニングする（工程Ｐ１０）。これにより、図６（ｃ）に示すように、サブ画素領域ＳＧ内に略矩形状をなす画素電極３０が形成されると共に、当該画素電極３０とＴＦＤ素子１の構成要素である第２金属膜１４とが電気的に接続される。
【００５０】
次に、アニ−ル処理Ｂを実行する（工程Ｐ１１）。アニ−ル処理Ｂは、ＴＦＤ素子１の特性を仕様で決められた一定の特性にするために行われるものである。例えば、アニ−ル処理Ｂを一定の条件下で実行することにより、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２と第２金属膜１３、１４とを馴染ませて、それらのコンタクト抵抗を小さくすることができる。
【００５１】
次に、その他の構成要素２２を取り付ける（工程Ｐ１２）。具体的には、図１に示すように、下側基板２０の外側に位相差板（１／４波長板）、偏光板、及びバックライトなどの構成要素２２を取り付ける。こうして、図１に示される素子基板９１が作製される。
【００５２】
図３に戻り、次に、図１に示されるカラーフィルタ基板９２を既知の方法により作製し（工程Ｓ２）、素子基板９１とカラーフィルタ基板９２とをシール部材２４を介して貼り合せる（工程Ｓ３）。次に、素子基板９１とカラーフィルタ基板９２との間に形成された開口（図示略）より液晶をその内部に注入して当該開口の封止処理をする（工程Ｓ４）。次に、その他の構成要素を実装することにより、図１に示される液晶表示装置１００が製造される。
【００５３】
[第２実施形態]
次に、図７（ｂ）及び図９等を参照して、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。第２実施形態と第１実施形態とを比較すると、第２実施形態は、図４におけるアニール処理Ａの工程だけが第１実施形態と異なっている。よって、以下では、第２実施形態に係るアニール処理Ａの工程についてのみ説明する。
【００５４】
図７（ｂ）は、第２実施形態に係るアニール処理Ａの工程に対応するフローチャートである。図９は、第２実施形態のアニール処理Ａの工程を説明する図である。図９では、横軸に時間を、縦軸に温度（℃）を夫々示す。
【００５５】
第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法では、図４に示される陽極酸化工程Ｐ４を実行した後で、且つ、クロム膜を形成する工程Ｐ６の前に、第２実施形態に係るアニール処理Ａの工程Ｗ１を実行する。
【００５６】
工程Ｗ１では、図７（ｂ）及び図９に示すように、水素原子導入アニール処理における温度保持時間ｔ１〜ｔ２中に原子状酸素導入アニール処理を実行する。
【００５７】
工程Ｗ１では、まず、試料（ターゲット）、即ち、上記の工程でＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２が形成された基板をアニール処理装置内に設置する。続いて、アニール処理装置内を所定圧力の真空状態にし、且つ、室温状態から一定の温度Ｔ１、具体的には、約３２０℃に到達するまで昇温すると共に、その内部に活性酸素の一種である原子状酸素及び窒素（Ｎ２）ガスを供給する。なお、アニール処理装置内への原子状酸素の供給（生成）方法は、第１実施形態で説明した各種の方法を適用することができる。
【００５８】
これにより、第１実施形態と同様に、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２中に含まれる酸素空乏を埋めることができ、酸素空乏を除去することができる。これにより、ＴＦＤ素子１のドリフト現象の発生が防止され、残像などの表示不良が発生するのを防止することができる。
【００５９】
続いて、時間ｔ２〜ｔ３の間において、第１実施形態と同様に、アニール処理装置内を所定圧力の真空状態から大気圧に戻しつつ、その内部を室温まで下げる。この降温中に、その内部にＨ２Ｏを含む大気を導入する。こうして、１回の工程で原子状酸素アニール処理と水素原子導入アニール処理を実施する。
【００６０】
[第３実施形態]
次に、図７（ｃ）及び図１０等を参照して、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。第３実施形態と第１実施形態とを比較すると、第３実施形態は、図４におけるアニール処理Ａの工程だけが第１実施形態と異なっている。具体的には、第１実施形態では、原子状酸素導入アニール処理の工程Ｒ１の後に、水素原子導入アニール処理の工程Ｒ２を実行することとしているが、第３実施形態では、その各工程の順序を逆にして実行する。なお、以下では、第３実施形態に係るアニール処理Ａの工程についてのみ説明する。
【００６１】
図７（ｃ）は、第３実施形態に係るアニール処理Ａの工程に対応するフローチャートである。図１０は、第３実施形態のアニール処理Ａの工程を説明する図である。図１０では、横軸に時間を、縦軸に温度（℃）を夫々示す。
【００６２】
工程Ｚ１では、図８と図１０とを対比して理解されるように、上記の第１実施形態で説明した水素原子導入アニール処理の工程Ｒ２を実行する。次に、工程Ｚ２では、図８と図１０とを対比して理解されるように、上記の第１実施形態で説明した原子状酸素導入アニール処理の工程Ｒ１を実行する。このとき、第１実施形態では、図８に示すように、一定の温度Ｔ１、即ち約３２０〜４００℃の温度条件下で、その温度Ｔ１を保持している保持時間ｔ１〜ｔ２の間原子状酸素を導入した。これに対して、第３実施形態では、図１０に示すように、一定の温度Ｔ２、具体的には、約２５０〜３２０℃の温度条件下で、その温度Ｔ２を保持している保持時間ｔ４〜ｔ５の間に、その原子状酸素を導入している。なお、工程Ｚ２を実施しても工程Ｚ１の効果に影響を与えないようにするため、工程Ｚ２を行う温度Ｔ２は工程Ｚ１を行う温度Ｔ１より低く設定される。
【００６３】
これにより、第１実施形態と同様に、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２中に含まれる酸素空乏を埋めることができ、酸素空乏を除去することができる。よって、ＴＦＤ素子１のドリフト現象の発生が防止され、残像などの表示不良が発生するのを防止することができる。
【００６４】
次に、上記した第１乃至第３実施形態の利点、欠点などを検討する。
【００６５】
まず、第１実施形態の場合、原子状酸素導入アニール処理の工程を、第２及び第３実施形態よりも高い温度条件、即ち３２０〜４００℃の温度条件下で実行することができるので、第２及び第３実施形態と比較して、より高い酸素空乏低減効果が期待できる。但し、第１実施形態では、その後工程である水素原子導入アニール処理の工程において、ＴａＯＸ膜たる絶縁膜１２の表面が窒素（Ｎ２）ガスにさらされて一種の還元雰囲気となることにより、再びその絶縁膜１２中に酸素空乏が生じる可能性もあり、その場合には先に実施した原子状酸素導入アニール処理の効果がいくぶん低下する可能性がある。
【００６６】
次に、第３実施形態の場合、原子状酸素導入アニール処理を水素原子導入アニール処理の後に行うため、原子状酸素導入アニール処理を、第１及び第２実施形態よりも低い温度条件、即ち２５０〜３２０℃の温度条件下で実行せざるを得ない。このため、第１及び第２実施形態と比較して、原子状酸素導入アニール処理による酸素空乏の低減効果がその分低くなる可能性がある。但し、第３実施形態では、原子状酸素導入アニール処理の直後にクロム膜が形成されるので、クロム膜形成工程との間に余計な工程が介在せず、酸素空乏の低減効果の持続が期待できる。
【００６７】
これに対し、第２実施形態の場合、第１及び第３実施形態のように、原子状酸素導入アニール処理の工程と、水素原子導入アニール処理の工程とを別々の工程にしていない。即ちそれらの各処理を同一の工程で実行するので、その分、第１及び第３実施形態と比較して、アニール処理Ａの時間短縮及び処理の単純化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の製造方法により製造された液晶表示装置及びＴＦＤ素子の断面図。
【図２】本発明の液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】本発明の液晶表示装置の製造方法を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態に係る素子基板の製造方法を示すフローチャート。
【図５】第１実施形態に係る素子基板の製造工程を示す部分断面図。
【図６】第１実施形態に係る素子基板の製造工程を示す部分断面図。
【図７】第１乃至第３実施形態に係るアニール処理Ａのフローチャート。
【図８】第１実施形態に係るアニール処理Ａの工程を説明するタイムチャート。
【図９】第２実施形態に係るアニール処理Ａの工程を説明するタイムチャート。
【図１０】第３実施形態に係るアニール処理Ａの工程を説明するタイムチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１  ＴＦＤ素子、  １１  第１金属膜、  １２  絶縁膜、  １３、１４  第２金属膜、  ２０  下側基板、  ２１  ＴａＯｘ膜、  ９１  素子基板、  １００  液晶表示装置
【図１】
2006091618.tif 000003
【図２】
2006091618.tif 000004
【図３】
2006091618.tif 000005
【図４】
2006091618.tif 000006
【図５】
2006091618.tif 000007
【図６】
2006091618.tif 000008
【図７】
2006091618.tif 000009
【図８】
2006091618.tif 000010
【図９】
2006091618.tif 000011
【図１０】
2006091618.tif 000012