(57)【要約】【課題】下電極を構成するタンタル膜の窒素濃度を増大させなくても、十分な量の窒素を含むタンタル酸化膜を薄く形成することのできる非線形素子の製造方法、および電気光学装置の製造方法を提供すること。【解決手段】非線形素子１０ｘを製造するにあたって、窒素含有タンタル膜によって下電極１３ｘを形成した後、下電極１３ｘの表面を陽極酸化して絶縁層１４ｘを形成する。次に、絶縁層１４ｘに水素を導入した後、上電極１５ｘを形成する。下電極１３ｘの表面を陽極酸化して絶縁層１４ｘを形成する際、電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行う。また、電解液の液温を３０℃以上に設定して陽極酸化を行う。【選択図】図１
2008107593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下電極、該下電極の表面側を覆う絶縁層、および該絶縁層を介して前記下電極に対向する上電極を備えた非線形素子の製造方法において、
窒素含有タンタル膜によって前記下電極を形成する下電極形成工程と、
前記下電極の表面を電解液中で陽極酸化して窒素含有タンタル酸化膜を形成する陽極酸化工程と、
を有し、
前記陽極酸化工程では、前記電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行うことを特徴とする非線形素子の製造方法。
【請求項２】
下電極、該下電極の表面側を覆う絶縁層、および該絶縁層を介して前記下電極に対向する上電極を備えた非線形素子の製造方法において、
窒素含有タンタル膜によって前記下電極を形成する下電極形成工程と、
前記下電極の表面を電解液中で陽極酸化して窒素含有タンタル酸化膜を形成する陽極酸化工程と、
を有し、
前記陽極酸化工程では、前記電解液の液温を３０℃から１００℃の温度に設定して陽極酸化を行うことを特徴とする非線形素子の製造方法。
【請求項３】
前記陽極酸化工程では、前記電解液の液温を３０℃から１００℃の温度に設定して陽極酸化を行うことを特徴とする請求項１に記載の非線形素子の製造方法。
【請求項４】
前記陽極酸化工程の後、前記窒素含有タンタル酸化膜に水素を導入する水素導入工程を有していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の非線形素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の非線形素子の製造方法を用いた電気光学装置の製造方法であって、
素子基板上における複数の画素領域の各々に前記非線形素子を画素スイッチング素子として形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下電極、絶縁層および上電極を備えた非線形素子の製造方法、および当該非線形素子を画素スイッチング素子として備えた電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の電気光学装置において画素スイッチング素子として用いられる非線形素子としては、例えば、下電極、絶縁層および上電極を備えたＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ：金属−絶縁体−金属）構造のＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ：薄膜ダイオード）がある。このような非線形素子では、一般に、下電極はタンタル膜から構成され、絶縁層はタンタル酸化膜から構成され、上電極はクロム膜などから構成されている。
【０００３】
また、非線形素子においては、電気光学装置で表示した画像のコントラストなどを向上することを目的に、窒素含有タンタル膜からなる下電極の表面を陽極酸化することにより、絶縁層として窒素含有タンタル酸化膜を形成し、非線形素子の非線形性を向上することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１６６７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非線形素子を画素スイッチング素子として用いた電気光学装置において、非線形素子の絶縁層を薄くすれば、駆動電圧を低下でき、駆動用ＩＣの低コスト化および低消費電力化を図ることができる。かかる要求に対応するには、非線形素子において絶縁層を薄くしてもリーク電流が低いことが必要であることから、特許文献１で提案されている技術を適用して非線形素子の非線形性を向上すればよい。
【０００５】
しかしながら、本願発明者が繰り返し行った実験によれば、窒素含有タンタル膜からなる下電極の表面を陽極酸化する際、その印加電圧を低く設定して絶縁層を薄くすると、絶縁層の単位厚さ当たりに含まれる窒素量（窒素濃度）が低下するという知見を得た。例えば、電解液を常温（２５℃）に設定した場合において、窒素含有タンタル膜を陽極酸化する際の印加電圧（陽極酸化電圧）と、陽極酸化膜（窒素含有タンタル酸化膜）中の窒素をダイナミック二次イオン質量分析法により分析した際の単位膜厚あたりの二次イオン強度（窒素濃度に対応）との関係を調査したところ、図５に菱形のドットＤ３および点線Ｌ３で示す結果が得られた。この結果から分かるように、陽極酸化電圧を低く設定して絶縁層を薄くすると、絶縁層の窒素濃度が低下するので、非線形素子の非線形性が低下してしまう。なお、ダイナミック二次イオン質量分析法で用いた一次イオンはＣｓ+である。
【０００６】
そこで、反応性スパッタ法により基板上に窒素含有タンタル膜を形成する際の窒素ガス流量を増大させて下電極の窒素濃度を増やすことにより、陽極酸化膜中の窒素濃度を高める方法が考えられるが、反応性スパッタ時の窒素ガス流量を増大させると、タンタル膜の窒素濃度が基板面内で大きくばらつき、その結果、基板上に形成した各非線形素子の非線形性にばらつきが発生するという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、下電極を構成するタンタル膜の窒素濃度を増大させなくても、十分な量の窒素を含むタンタル酸化膜を薄く形成することのできる非線形素子の製造方法、およびこの方法を利用した電気光学装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、下電極、該下電極の表面側を覆う絶縁層、および該絶縁層を介して前記下電極に対向する上電極を備えた非線形素子の製造方法において、窒素含有タンタル膜によって前記下電極を形成する下電極形成工程と、前記下電極の表面を電解液中で陽極酸化して窒素含有タンタル酸化膜を形成する陽極酸化工程と、を有し、前記陽極酸化工程では、前記電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、陽極酸化工程を行う際、電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行うため、陽極酸化膜（窒素含有タンタル酸化膜）中の窒素濃度を増大させることができ、かかる陽極酸化膜を絶縁層として用いた非線形素子の非線形性を向上させることができる。従って、非線形素子の非線形性が向上した分、絶縁層を薄くでき、駆動電圧を低減することができる。なお、電解液に超音波振動を印加すると、陽極酸化膜中の窒素濃度を増大させることができる理由は、陽極酸化中、下電極から陽極酸化皮膜内への窒素の拡散速度が高まるためと考えられる。
【００１０】
本発明の別の形態では、下電極、該下電極の表面側を覆う絶縁層、および該絶縁層を介して前記下電極に対向する上電極を備えた非線形素子の製造方法において、窒素含有タンタル膜によって前記下電極を形成する下電極形成工程と、前記下電極の表面を電解液中で陽極酸化して窒素含有タンタル酸化膜を形成する陽極酸化工程と、を有し、前記陽極酸化工程では、前記電解液の液温を３０℃から１００℃の温度に設定して陽極酸化を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、陽極酸化工程を行う際、電解液の温度を常温（２５℃）以上、すなわち、３０℃以上に設定したため、陽極酸化膜（窒素含有タンタル酸化膜）中の窒素濃度を増大させることができ、かかる陽極酸化膜を絶縁層として用いた非線形素子の非線形性を向上させることができる。従って、非線形素子の非線形性が向上した分、絶縁層を薄くでき、駆動電圧を低減することができる。なお、電解液の温度を高めると陽極酸化膜中の窒素濃度を増大させることができる理由は、陽極酸化中、下電極から陽極酸化皮膜内への窒素の拡散速度が高まるためと考えられる。
【００１２】
本発明において、前記陽極酸化工程では、前記電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行うとともに、その際の電解液の液温を３０℃から１００℃の温度に設定することが好ましい。
【００１３】
本発明において、電解液の液温については３０℃以上であれば、常温（２５℃）以上の場合と比較して絶縁層中の窒素濃度を高めることができるが、電解液の液温を４０℃から９５℃に設定することが好ましい。電解液の液温を４０℃以上に設定すると、陽極酸化膜中の窒素濃度を確実に高めることができ、電解液の液温を９５℃以下に設定すれば、電解液として水溶液を用いた場合でも、沸騰を確実に防止することができる。
【００１４】
本発明において、前記陽極酸化工程の後、前記窒素含有タンタル酸化膜に水素を導入する水素導入工程を有していることが好ましい。水素導入工程により絶縁層に水素を含有させると、非線形性が向上し、かつ、残像現象の原因となる素子ドリフト現象の発生を防止することができる。また、絶縁層に水素を導入すると、水素の脱離によって、焼き付きの原因となる非線形特性の不可逆的なシフト現象が発生するおそれがあるが、絶縁層において窒素は水素の脱離を防止する能力があるので、焼き付きや残像の発生を防止することができる。また、本発明では、絶縁膜を薄くした場合でも、陽極酸化膜中の窒素濃度を高めることができるので、焼き付きや残像の発生を確実に防止することができる。
【００１５】
本発明に係る非線形素子の製造方法は、液晶装置などといった電気光学装置の製造方法に用いることができ、この場合、素子基板上における複数の画素領域の各々に前記非線形素子を画素スイッチング素子として形成する。また、本発明に係る電気光学装置は、例えば、携帯電話機やモバイルコンピュータなどといった電子機器に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺が各層や各部材ごとに異なる場合がある。
【００１７】
［実施の形態１］
（非線形素子の基本構成）
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明を適用した非線形素子およびその製造方法を示す断面図である。図１（ｄ）に示すように、本形態の非線形素子１０ｘは、タンタル膜からなる下電極１３ｘ、この下電極１３ｘの表面側（上面部および側面部）を覆うタンタル酸化膜からなる絶縁層１４ｘ、およびこの絶縁層１４ｘを介して下電極１３ｘに対向する上電極１５ｘを備えたＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ：薄膜ダイオード）素子である。基板２０ｘの表面にはタンタル酸化膜などからなる下地絶縁層２０１ｘが形成されており、非線形素子１０ｘは、下地絶縁層２０１ｘの表面に形成されている。
【００１８】
（非線形素子の層構成）
図２（ａ）〜（ｅ）は、非線形素子を構成する各層の材料と電気特性との関係を示す説明図である。なお、図２（ａ）は、非線形素子において絶縁層が含有するタングステン、水素、窒素が非線形素子に及ぼす影響の説明図であり、図２（ｂ）は、非線形素子の下電極を構成するタンタル膜の窒素含有量と、この下電極を陽極酸化してなるタンタル酸化膜を絶縁層として用いた非線形素子の非線形性（β値）、およびタンタル膜の比抵抗との関係を示すグラフであり、図２（ｃ）は、非線形素子の絶縁層として、窒素含有のタンタル酸化膜を用いた場合、および窒素を含有しないタンタル酸化膜を用いた場合にける水素導入量と素子ドリフト値との関係を示すグラフであり、図２（ｄ）は、非線形素子に用いた絶縁層（タンタル酸化膜）におけるタングステンの含有量と、素子ドリフト量との関係を示すグラフであり、図２（ｅ）は、非線形素子に用いた絶縁層（タンタル酸化膜）におけるタングステンの含有量と、非線形性の不可逆的なシフト量との関係を示すグラフである。
【００１９】
非線形素子１０ｘにおいて、各層を構成する材料と電気特性との間には、図２を参照して説明する以下の関係があり、本形態では、窒素含有タンタル膜によって下電極１３ｘを構成することにより、下電極１３ｘの表面を酸化してなる絶縁層１４ｘを窒素含有タンタル酸化膜とする。また、下電極１３ｘに用いた窒素含有タンタル膜はタングステンも含有しており、絶縁層１４ｘは水素も含有している。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、絶縁層１４ｘにおいて、タングステンは、非線形性には影響を及ぼさないが、素子ドリフト現象を減少させる一方、シフト現象を増大させる。水素は、非線形性を向上させるとともに、素子ドリフト現象を減少させる。窒素は、非線形性を向上させる一方、素子ドリフト現象を増大させる。また、窒素は、水素の脱離を防止することにより、シフト現象を減少させる。
【００２１】
素子ドリフト現象とは、１回目の電流−電圧特性の測定を行った後、２回目の電流−電圧特性を測定すると、測定結果に差が発生し、２回目の測定では絶縁性が高いという現象である。かかる素子ドリフト現象では、２回目の測定を行ってから、例えば１時間が経過した後、再度、電流−電圧特性を測定すると、１回目の測定結果と同等の結果が得られ、その直後に電流−電圧特性を測定すると、２回目の測定結果と同様、高い絶縁性を示す結果が得られる。このような素子ドリフト現象は、絶縁層１４ｘ中のイオン性の酸素空乏が下電極１３ｘ／絶縁層１４ｘ界面あるいは絶縁層１４ｘ／上電極１５ｘ界面の一方に引き寄せられることが原因で発生すると考えられ、絶縁層１４ｘ中のイオン性の酸素空乏が一方の界面に引き寄せられた高抵抗化態から、酸素空乏が均一分布した低抵抗化状態にゆるやかに戻る際に、酸素空乏の移動により逆電流が発生し、それに液晶が応答する結果、残像現象が発生するのである。
【００２２】
シフト現象は、絶縁層１４ｘからの水素の脱離が原因で起こる現象であり、非線形性の向上のために添加した水素が脱離すると、非線形素子１０ｘの線形性が非可逆的に低下し、画像を表示するために非線形素子１０ｘに通電していた画素においては、画像を切り換えたときでも、それまで表示していた画像の跡が常に残ってしまい、焼き付き現象が発生させるのである。
【００２３】
まず、図２（ｂ）に実線Ｌ１で示すように、下電極１３ｘを構成するタンタル膜に窒素を含有させると、絶縁層１４ｘが窒素含有のタンタル酸化膜となる結果、非線形素子１０の非線形性（β値）が向上する。また、下電極１３ｘを構成するタンタル膜の窒素含有量が多いほど、絶縁層１４ｘ中の窒素含有量が多くなるので、非線形素子１０の非線形性が向上する。一方、タンタル膜中の窒素含有量と比抵抗との関係は、図２（ｂ）に点線Ｌ２で示すように、窒素を含有しないタンタル膜をスパッタ形成しただけでは、正方晶系（β相）のタンタルが形成されるので、比抵抗が高いが、タンタル膜中の窒素含有量を０．２５ａｔ％から０．７ａｔ％あるいは０．８ａｔ％まで変化させると、その間、立方晶系のタンタルと正方晶系のタンタルとが混在した状態になるので、比抵抗が低下していく。そして、タンタル膜中の窒素含有量が０．７〜０．８ａｔ％においては、立方晶系の単相のタンタルとなるため、比抵抗が最小値を示す。そして、タンタル膜中の窒素含有量が０．８ａｔ％から２ａｔ％まで増えると、擬似立方晶系の単相のタンタルとなって比抵抗が上昇する。さらに、タンタル膜中の窒素含有量が増えると、擬似立方晶系のタンタルと窒化タンタルとの混合相となり、比抵抗がさらに上昇する。従って、下電極１３ｘを配線と同時形成する場合には、下電極１３ｘの窒素量については、非線形性および比抵抗との関係から最適の範囲に制御される。
【００２４】
図２（ｃ）を参照して、窒素および水素と素子ドリフト現象との関係を説明する。図２（ｃ）に示すグラフにおいて、四角および実線Ｌ６でプロットしたのが、窒素含有のタンタル膜を用いた場合の結果であり、丸および点線Ｌ７でプロットしたのが、窒素を含有しないタンタル膜を用いた場合の結果である。なお、縦軸のドリフト値とは、非線形素子１０の電流−電圧特性において１回目の測定と、その直後の２回目の測定でともに電流値が１×１０-8Ａを示す電圧値の差であり、この値が大きいほど、残像現象が発生しやすいといえる。なお、図２（ｃ）に示す値は、下電極１３ｘと上電極１５ｘとの対向面積が２．５μｍ×３．０μｍで、絶縁層１４ｘの厚さが５０ｎｍの非線形素子１０ｘで得られた結果である。なお、図２（ｃ）に示すデータを得るにあたって、絶縁層１４ｘを構成するタンタル酸化膜中への窒素の導入は、窒素含有タンタル膜により下電極１３ｘを形成した後、その表面に陽極酸化を施して絶縁層１４ｘを形成することにより実現した。これに対して、窒素を含有しないタンタル膜により下電極を形成した後、その表面に陽極酸化を施して絶縁層を形成した場合には、絶縁層を構成するタンタル酸化膜には窒素が導入されないことになる。また、絶縁層１４ｘを構成するタンタル酸化膜中への水素の導入は、絶縁層１４ｘを形成した後、水素を含有する雰囲気中でのアニール処理により行うことより行った。従って、アニール温度が高い方がタンタル酸化膜中への水素導入量が多くなる。
【００２５】
図２（ｃ）に示すように、水素導入のためのアニール温度が０℃、すなわち、水素導入のためのアニール処理を行わない場合、窒素含有のタンタル酸化膜を絶縁層１４ｘとして用いた非線形素子１０ｘは、窒素を含有しないタンタル酸化膜を絶縁層１４ｘとして用いた非線形素子１０ｘと比較してドリフト値が著しく高い。また、窒素を含有しないタンタル酸化膜において水素を導入すると、水素導入量が増えるほど、ドリフト値が大きくなっていく。これに対して、窒素含有タンタル酸化膜において水素を導入すると、水素導入量が増えるほど、ドリフト値が小さくなっていき、アニール温度が２５０℃以上の場合、ドリフト値を十分なレベルにまで低減でき、アニール温度を３２０℃まで高めると、残像現象の発生を確実に防止することができる。
【００２６】
次に、図２（ｄ）、（ｅ）を参照して、タングステン、水素、窒素の影響を説明する、図２（ｄ）、（ｅ）に示すグラフにおいて、丸および実線Ｌ１１でプロットしたのは、水素添加アニール工程を３２０℃で行った窒素を含有しないタンタル酸化膜の結果であり、四角および点線Ｌ１２でプロットしたのが、水素添加アニール工程を２６０℃で行った窒素含有のタンタル酸化膜の結果である。また、図２（ｄ）、（ｅ）には、水素添加アニール工程を２６０℃で行った窒素（含有量１．５ａｔ％）含有のタンタル酸化膜の結果も三角でプロットし、水素添加アニール工程を２６０℃で行った窒素（含有量２．０ａｔ％）含有のタンタル酸化膜の結果も×印でプロットしてある。なお、図２（ｅ）に示すグラフにおいて、縦軸のシフト値とは、非線形素子１０に１×１０-7Ａの電流が流れるような正および負の矩形パルスを１秒ずつ交互に印加し続けた場合において、印加開始時からみて１００秒経過後の電流値の変化率を百分率で表わした値であり、その値が大きいほど、焼き付きが発生しやすいといえる。
【００２７】
まず、図２（ｄ）に示すように、絶縁層１４ｘを構成するタンタル酸化膜において、タングステンの含有量が多いほど、素子ドリフト値が小さくなる。但し、図２（ｅ）に示すように、絶縁層１４ｘを構成するタンタル酸化膜において、タングステンの含有量が多いほど、非線形性の不可逆的なシフト量が大きくなり、表示した画像に焼き付きが発生する傾向にある。すなわち、絶縁層１４ｘに対してタングステンを添加すると絶縁層１４ｘの比抵抗が増大するため、同一レベルの電流を液晶に流そうとしたときに必要な駆動電圧が、タングステンを添加しない場合と比較して高くなってしまい、絶縁層１４ｘに添加した水素が脱離し、非線形性が非可逆的に低下してしまうのである。その結果、画像を表示するために非線形素子１０ｘに通電していた画素においては、非線形素子１０ｘの非線形性が低下し、画像を切り換えたときでも、それまで表示していた画像の跡が常に残ってしまう現象（焼き付き現象）が発生してしまう。しかるに本形態では、非線形素子１０ｘの絶縁層１４ｘが窒素を含有しており、窒素は水素の脱離を抑制する効果があるので、絶縁層１４ｘに対してタングステンおよび水素を添加して、非線形性の向上、および素子ドリフト現象の防止の双方を図った場合でも、但し、絶縁層１４ｘを構成するタンタル酸化膜において窒素を含有させると、非線形性の不可逆的なシフト量を低く抑えることができる。
【００２８】
（非線形素子の製造方法）
図３は、本発明を適用した非線形素子の製造方法を示す工程図である。本形態では、図２を参照して説明した理由から、タングステンも含む窒素含有タンタル膜によって下電極１３ｘを構成し、窒素含有タンタル酸化膜によって絶縁層１４ｘを構成する。また、絶縁層１４ｘには水素を導入する。ここで、窒素含有タンタル膜からなる下電極１３ｘの表面に陽極酸化を施して絶縁層１４ｘを形成する際、陽極酸化電圧を低くして絶縁層１４ｘを薄くすると、絶縁層１４ｘの単位厚さ当たりに含まれる窒素量（窒素濃度）が低下するので、本発明では、以下に説明する製造方法を採用して、絶縁層１４ｘを薄くした場合でも窒素濃度を高くする。
【００２９】
まず、図３に示す下地膜形成工程ＳＴ１０１では、図１（ａ）に示すように、基板２０ｘの表面全体にタンタル酸化物などの絶縁層を一様な厚さに成膜して下地層２０１ｘを形成する。
【００３０】
次に、図３に示す下電極形成工程ＳＴ１１０を行う。この下電極形成工程ＳＴ１１０では、まず、窒素含有タンタル膜形成工程ＳＴ１１１において、スパッタ室に窒素ガスおよびアルゴンガスを導入しながら、タングステンを含有するターゲットを用いて、タングステンを含む窒素含有タンタル膜１３をスパッタ形成する。次に、タンタル膜パターニング工程ＳＴ１１２において、窒素含有タンタル膜１３の上層にレジストマスクを形成した状態で、窒素含有タンタル膜１３に対してＳＦ6などを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、窒素含有タンタル膜１３をパターニングした後、レジストマスクを除去する。その結果、図１（ｂ）に示すように、下電極１３ｘが形成される。その際、次の陽極酸化工程で用いる給電線（図示せず）も形成する。
【００３１】
次に、図３に示す陽極酸化工程ＳＴ１２０において、クエン酸などの有機酸系水溶液（電解液）、例えば、０．５g／Ｌのクエン酸水溶液中で下電極１３ｘを陽極にして陽極酸化を行う。その結果、図１（ｃ）に示すように、下電極１３ｘの表面に窒素含有タンタル酸化膜（ＴａＯxＮy）からなる絶縁層１４ｘが形成される。この陽極酸化工程ＳＴ１２０おいて、本形態では、電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行う。
【００３２】
次に、図３に示す水素添加アニール工程ＳＴ１３０（水素導入工程）において、水素を含有する雰囲気中で基板２０ｘを加熱し、絶縁層１４ｘに水素を導入する。従って、絶縁層１４ｘは、タングステン、窒素および水素を含有するタンタル酸化膜となる。具体的には、基板２０ｘを収容した処理室を約３２０℃の温度に設定し、この状態で、処理室内に水蒸気を含むガス、例えば大気を導入する。なお、水素添加アニール工程ＳＴ１３３では、基板２０ｘを所定の温度に加熱した状態で加圧水蒸気を供給してもよい。また、水素導入工程としては、水素添加アニールに代えて、水素プラズマを照射してもよい。
【００３３】
次に、図示を省略するブリッジ部除去工程において、下電極１３ｘと給電線とを接続していたブリッジ部（図示せず）を除去した後、図３に示す上電極形成工程ＳＴ１５０を行う。それには、クロム膜形成工程ＳＴ１５１においてクロム膜をスパッタなどによって一様な厚さで形成した後、クロム膜パターニング工程ＳＴ１５２において、フォトリソグラフィ技術を利用して、クロム膜をパターニングし、図１（ｄ）に示す上電極１５ｘを形成する。以上により、非線形素子１０ｘが基板２０ｘに形成される。なお、水素添加アニール工程ＳＴ１３０（水素導入工程）は、陽極酸化工程ＳＴ１２０を行った以降、かつ、上電極形成工程ＳＴ１５０の前であれば、ブリッジ部除去工程の後などに行ってもよい。また、ブリッジ部除去工程は、上電極形成工程ＳＴ１５０の後に行ってもよい。
【００３４】
（本形態の主な効果）
図４は、電解液を常温（２５℃）に設定し、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で、窒素含有タンタル膜を陽極酸化する際、電解液に超音波振動を印加して得た窒素含有タンタル酸化膜（絶縁層１４ｘ）、および超音波振動を印加せずに得た窒素含有タンタル酸化膜を各々、ダイナミック二次イオン質量分析法（一次イオンはＣｓ+）により分析した結果を示す説明図であり、超音波振動を印加して得た窒素含有タンタル酸化膜の窒素分布および酸素分布を各々、黒塗りの四角形のドットＤ１１Ｎ、および黒塗りの円形のドットＤ１１Ｏで示し、超音波振動を印加せずに得た窒素含有タンタル酸化膜の窒素分布および酸素分布を各々、白抜きの四角形のドットＤ３１Ｎ、および白抜きの円形のドットＤ３１Ｏで示してある。図５は、各種条件で窒素含有タンタル膜を陽極酸化して得た窒素含有タンタル酸化膜（絶縁層１４ｘ）を各々、ダイナミック二次イオン質量分析法（一次イオンはＣｓ+）により分析した結果（二次イオン強度／窒素含有量に対応）を膜厚で割った値（単位膜厚あたりの二次イオン強度／窒素濃度）を示すグラフであり、電解液を常温（２５℃）に設定し、電解液に超音波を印加せずに、陽極酸化電圧を変えて得た窒素含有タンタル酸化膜中の窒素の単位膜厚あたりの二次イオン強度の算出結果を菱形のドットＤ３および点線Ｌ３で示し、電解液を常温（２５℃）に設定し、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定し、電解液に超音波振動を印加して得た窒素含有タンタル酸化膜中の窒素の単位膜厚あたりの二次イオン強度の算出結果を四角形のドットＤ１で示してある。
【００３５】
図１および図３を参照して説明したように、本形態では、陽極酸化工程ＳＴ１２０を行う際、電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行うため、図４および図５に示すように、絶縁層１４ｘ（陽極酸化膜／窒素含有タンタル酸化膜）中の窒素濃度を高めることができる。例えば、図５からわかるように、０．５ｇ／Lのクエン酸水溶液（電解液）を常温（２５℃）に設定し、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で、比抵抗が１．０×１０-6Ω・ｍの窒素含有タンタル膜を陽極酸化する際、電解液に超音波振動を印加して得た窒素含有タンタル酸化膜では、窒素の単位膜厚あたりの二次イオン強度が１．３５×１０12ｃｐｓ・ｍ-1であるのに対して、電解液に超音波振動を印加せずに得た窒素含有タンタル酸化膜では、窒素の単位膜厚あたりの二次イオン強度が１．１×１０12ｃｐｓ・ｍ-1である。従って、本形態では、電解液に対する超音波印加により、絶縁層１４ｘ中の窒素濃度を高めることができるので、非線形素子１０ｘの非線形性を向上させることができる。それ故、本形態によれば、非線形素子１０ｘの非線形性が向上した分、絶縁層１４ｘを薄くでき、駆動電圧を低減することができる。
【００３６】
また、本形態では、水素添加アニール工程ＳＴ１３０（水素導入工程）により絶縁層１４ｘに水素を含有させているため、非線形性が高く、かつ、残像現象の原因となる素子ドリフト現象の発生を防止することができる。ここで、絶縁層１４ｘへの窒素の単独添加は、素子ドリフト現象を増大させるという問題があるが、本形態では、絶縁層１４ｘが水素および窒素の双方を含有しているため、窒素を添加しても素子ドリフト現象の発生を抑制することができる。さらに、絶縁層１４ｘは窒素を含有しており、窒素は、常温での電圧印加時の水素の脱離を防止する機能を発揮するため、焼き付きの原因となる非線形特性の不可逆的なシフト現象の発生を防止することができる。
【００３７】
［実施の形態２］
図６は、非線形素子の絶縁層１４ｘを形成するための陽極酸化工程において、電解液に超音波振動を印加せずに、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で窒素含有タンタル膜を陽極酸化する際、電解液の液温を４５℃に設定して得た窒素含有タンタル酸化膜、および電解液の液温を常温（２５℃）に設定して得た窒素含有タンタル酸化膜を各々、ダイナミック二次イオン質量分析法（一次イオンはＣｓ+）により分析した結果を示す説明図であり、図６では、電解液の液温を４５℃に設定して得た窒素含有タンタル酸化膜の窒素分布および酸素分布を各々、黒塗りの四角形のドットＤ２１Ｎ、および黒塗りの円形のドットＤ２１Ｏで示し、電解液の液温を常温（２５℃）に設定して得た窒素含有タンタル酸化膜の窒素分布および酸素分布を各々、白抜きの四角形のドットＤ３１Ｎ、および白抜きの円形のドットＤ３１Ｏで示してある。
【００３８】
また、図５には、電解液に超音波振動を印加せずに、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で窒素含有タンタル膜を陽極酸化する際、電解液の液温を４５℃に設定して得た窒素含有タンタル酸化膜をダイナミック二次イオン質量分析法（一次イオンはＣｓ+）により分析し、その結果に基づいて、窒素の単位膜厚あたりの二次イオン強度を算出した結果を三角形のドットＤ２で示してある。
【００３９】
なお、本形態の非線形素子およびその製造方法の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、同じく図１および図３を参照して説明する。その際、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
【００４０】
図１（ｄ）に示すように、本形態の非線形素子１０ｘも、実施の形態１と同様、タンタル膜からなる下電極１３ｘ、この下電極１３ｘの表面側（上面部および側面部）を覆うタンタル酸化膜からなる絶縁層１４ｘ、およびこの絶縁層１４ｘを介して下電極１３ｘに対向する上電極１５ｘを備えたＴＦＤ素子である。本形態でも、実施の形態１と同様、図２を参照して説明した理由から、タングステンを含む窒素含有タンタル膜によって下電極１３ｘを構成し、タングステンを含む窒素含有タンタル酸化膜によって絶縁層１４ｘを構成する。また、絶縁層１４ｘには水素を導入する。
【００４１】
また、本形態でも、図１および図３を参照して説明したように、下地膜形成工程ＳＴ１０１、下電極形成工程ＳＴ１１０、陽極酸化工程ＳＴ１２０、水素添加アニール工程ＳＴ１３０（水素導入工程）、ブリッジ部除去工程、および上電極形成工程ＳＴ１５０を行う。
【００４２】
ここで、陽極酸化工程ＳＴ１２０では、実施の形態１と同様、クエン酸などの有機酸系水溶液（電解液）中で下電極１３ｘを陽極にして陽極酸化を行い、下電極１３ｘの表面に窒素含有タンタル酸化膜からなる絶縁層１４ｘを形成するが、実施の形態１と違って、電解液には超音波振動を印加しない。
【００４３】
その代わりに、本形態では、電解液の温度を３０〜１００℃、好ましくは４０〜９５℃に設定する。本形態では、電解液の温度を例えば４５℃に設定する。従って、図５および図６に示すように、絶縁層１４ｘ（陽極酸化膜／窒素含有タンタル酸化膜）中の窒素濃度を高めることができる。例えば、図６に示すように、０．５ｇ／Lのクエン酸水溶液（電解液）を常温（２５℃）に設定し、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で、比抵抗が１．０×１０-6Ω・ｍの窒素含有タンタル膜を陽極酸化すると、陽極酸化膜（含有タンタル酸化膜）中の窒素の単位膜厚あたりの二次イオン強度が１．１×１０12ｃｐｓ・ｍ-1であるのに対して、０．５ｇ／Lのクエン酸水溶液（電解液）を高温（４５℃）に設定し、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で、比抵抗が１．０×１０-6Ω・ｍの窒素含有タンタル膜を陽極酸化すると、陽極酸化膜（含有タンタル酸化膜）中の窒素の単位膜厚あたりの二次イオン強度は１．３×１０12ｃｐｓ・ｍ-1となる。
【００４４】
従って、本形態では、電解液の液温を高温にすることにより、絶縁層１４ｘ中の窒素濃度を高めることができるので、非線形素子１０ｘの非線形性を向上させることができる。それ故、本形態によれば、非線形素子１０ｘの非線形性が向上した分、絶縁層１４ｘを薄くでき、駆動電圧を低減することができる。
【００４５】
また、本形態では、水素添加アニール工程ＳＴ１３０（水素導入工程）により絶縁層１４ｘに水素を含有させているため、非線形性が高く、かつ、残像現象の原因となる素子ドリフト現象の発生を防止することができる。また、本形態では、絶縁層１４ｘが水素および窒素の双方を含有しているため、窒素を添加しても素子ドリフト現象の発生を抑制することができる。さらに、絶縁層１４ｘは窒素を含有しており、窒素は、常温での電圧印加時の水素の脱離を防止する機能を発揮するため、焼き付きの原因となる非線形特性の不可逆的なシフト現象の発生を防止することができる。
【００４６】
なお、電解液の液温については３０℃以上であれば、常温（２５℃）以上の場合と比較して絶縁層１４ｘ中の窒素濃度を高めることができるが、電解液の液温を４０℃から９５℃に設定することが好ましい。電解液の液温を４０℃以上に設定すると、陽極酸化膜中の窒素濃度を確実に高めることができ、電解液の液温を９５℃以下に設定すれば、電解液として水溶液を用いた場合でも、沸騰を確実に防止することができる。
【００４７】
［実施の形態１、２の改良例］
実施の形態１では、電解液を常温（２５℃）に設定し、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で、電解液に超音波振動を印加しながら窒素含有タンタル膜を陽極酸化する一方、実施の形態２では、電解液を３０℃以上、例えば４５℃に設定し、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で、電解液に超音波振動を印加せずに窒素含有タンタル膜を陽極酸化したが、実施の形態１，２の条件を組み合わせて窒素含有タンタル膜を陽極酸化してもよい。すなわち、電解液を３０〜１００℃、例えば４５℃に設定し、陽極酸化電圧を１０Ｖに設定した条件で、電解液に超音波振動を印加しながら窒素含有タンタル膜を陽極酸化してもよい。このように構成すると、絶縁層１４ｘ中の窒素濃度をさらに高めることができるので、非線形素子１０ｘの非線形性をさらに向上させることができる。それ故、本形態によれば、非線形素子１０ｘの非線形性が向上した分、絶縁層１４ｘを薄くでき、駆動電圧を低減することができる。
【００４８】
［電気光学装置への適用例］
（全体構成）
図７は、本発明を適用したアクティブマトリクス型の電気光学装置（液晶装置）の電気的構成を示すブロック図である。図８は、本発明が適用される電気光学装置の構成を模式的に示す断面図である。
【００４９】
図７に示すように、電気光学装置１００では、複数本の走査線５１が行（Ｘ）方向に延在して形成され、また、複数本のデータ線５２が列（Ｙ）方向に延在して形成されている。また、走査線５１とデータ線５２との各交差点に対応する位置に画素５３が形成され、これらの画素５３は、マトリクス状に配置されている。各画素５３では、液晶層５４と、ＴＦＤからなる非線形素子１０とが直列接続しており、図７に示す例では、液晶層５４が走査線５１の側に、非線形素子１０がデータ線５２の側にそれぞれ接続されている。なお、液晶層５４がデータ線５２の側に、非線形素子１０が走査線５１の側にそれぞれ接続されることもある。ここで、各走査線５１は、走査線駆動回路５７によって駆動される一方、各データ線５２は、データ線駆動回路５８によって駆動される。
【００５０】
このような電気光学装置１００は、具体的には、例えば、図８に示すように構成される。図８において、対向配置された一対の基板のうち、一方の基板は、前記の非線形素子１０や画素電極が形成された素子基板２０であり、他方の基板は、対向基板３０である。これらの基板のうち、素子基板２０の内側表面には、複数本のデータ線５２と、それらのデータ線５２に接続される複数の非線形素子１０と、それらの非線形素子１０と１対１に接続される画素電極２３とが形成されている。データ線５２は、図８において紙面に対して垂直方向に延在して形成される一方、非線形素子１０および画素電極２３は、ドットマトリクス状に配列している。そして、画素電極２３などの表面には、一軸配向処理、例えばラビング処理が施された配向膜２４が形成されている。
【００５１】
対向基板３０の内側表面には、カラーフィルタ３８が形成されており、「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」の３色の着色層を構成している。なお、これら３色の着色層の隙間には、ブラックマトリクス３９が形成されて、着色層の隙間からの入射光を遮蔽する構成となっている。カラーフィルタ３８およびブラックマトリクス３９の表面には平坦化膜３７が形成され、さらにその表面には、走査線５１として機能する対向電極３１が、データ線５２と直交する方向に形成されている。なお、平坦化膜３７は、カラーフィルタ３８およびブラックマトリクス３９の平滑性を高めて、対向電極３１の断線を防止する目的などのために設けられる。さらに、対向電極３１の表面には、ラビング処理が施された配向膜３４が形成されており、配向膜２４、３４は、一般にポリイミドなどから形成される。
【００５２】
素子基板２０と対向基板３０とは、スペーサ（図示省略）を含むシール材１０４によって一定の間隙を保って接合され、この間隙に、液晶１０５が封入された構成となっている。素子基板２０の外側表面には、配向膜２４へのラビング方向に対応した光軸を有する偏光板２１７などが貼着され、対向基板３０の外側表面には、配向膜３４へのラビング方向に対応した光軸を有する偏光板３１７などが貼着されている。なお、本形態の電気光学装置１００は、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）技術が適用されており、素子基板２０の表面に直接、液晶駆動用ＩＣチップ２６０が実装されている。
【００５３】
（画素５３の構成）
図９は、本発明が適用された電気光学装置において、ＴＦＤを含む数画素分のレイアウトを示す平面図であり、図１０は、図９に示す各画素に形成されたＴＦＤの説明図である。
【００５４】
図９および図１０に示すように、本形態の非線形素子１０は、第１のＴＦＤ１０ａおよび第２のＴＦＤ１０ｂを備えたＢａｃｋ−ｔｏ−Ｂａｃｋ構造を有している。すなわち、非線形素子１０は、素子基板２０の表面に形成された下地層２０１上において、下電極１３ｂと、この下電極１３ｂの表面に陽極酸化法によって形成された絶縁層１４ｂと、この表面に形成されて相互に離間した上電極１５ａ、１５ｂとを備えており、下電極１３ｂの上面および側面と上電極１５ａ、１５ｂとは、絶縁層１４ｂを介して対向している。上電極１５ａは、そのままデータ線５２となる金属層１５ｃと一体に形成されている一方、上電極１５ｂは、画素電極２３に接続されている。なお、データ線５２は、下電極１３ｂと同時形成されたタンタル配線１３ａを備えており、このタンタル配線１３ａの表面には、絶縁層１４ｂと同時形成された絶縁層１４ａが形成されている。下地層２０１は、例えば、厚さが５０〜２００ｎｍ程度のタンタル酸化膜などによって構成され、下電極１３ｂの構成によっては省略してもよい。
【００５５】
本形態の非線形素子１０において、下電極１３ｂおよびタンタル配線１３ａは、例えば、厚さが５０〜１５０ｎｍ程度のタンタル膜によって形成され、かかるタンタル膜は、タングステンおよび窒素を含有している。絶縁層１４ａ、１４ｂは、後述するように、金属層１３ａおよび下電極１３ｂの表面を陽極酸化することによって形成された厚さが２０〜４０ｎｍ程度のタンタル酸化膜であり、かかるタンタル酸化膜は、タングステン、窒素および水素を含有している。上電極１５ａ、１５ｂは、例えばクロム（Ｃｒ）などといった金属膜によって１００〜５００ｎｍ程度の厚さに形成されている。
【００５６】
第１のＴＦＤ１０ａは、データ線５２の側からみると順番に、上電極１５ａ／絶縁層１４ｂ／下電極１３ｂとなって、金属（導電体）／絶縁体／金属（導電体）のサンドイッチ構造を採るため、ダイオードスイッチング特性を有することになる。一方、第２のＴＦＤ１０ｂは、データ線５２の側からみると順番に、下電極１３ｂ／絶縁層１４ｂ／上電極１５ｂとなって、第１のＴＦＤ１０ａとは、反対のダイオードスイッチング特性を有することになる。従って、非線形素子１０は、２つのダイオードを互いに逆向きに直列接続した形となっているため、１つのダイオードを用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負の双方向にわたって対称化されることになる。なお、このように非線形特性を厳密に対称化する必要がないのであれば、１つの非線形素子のみを用いても良い。
【００５７】
画素電極２３は、透過型として用いられる場合には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの導電性の透明膜から形成される一方、反射型として用いられる場合には、アルミニウムや銀などの反射率の大きな反射性金属膜から形成されることがある。なお、画素電極２３は、反射型であってもＩＴＯなどの透明性金属から形成される場合もある。この場合には、反射層としての反射性金属が形成された後、絶縁層を介して透明な画素電極２３が形成される。一方、半透過反射型として用いられる場合には、反射層を薄く形成して半透過反射膜とするか、あるいは、スリットが設けられる構成となる。素子基板２０自体は、例えば、石英やガラスなどの絶縁性を有するものが用いられる。なお、透過型として用いる場合には、透明であることも素子基板２０の要件となるが、反射型として用いる場合には、透明であることが要件にならない。また、素子基板２０の表面に下地層２０１が設けられる理由は、熱処理により、下電極１３ｂなどが下地から剥離しないようにするとともに、下電極１３ｂに不純物が拡散しないようにするためである。従って、これが問題とならない場合には、下地層２０１は省略可能である。
【００５８】
（電気光学装置１００の製造方法）
図１１は、本形態の電気光学装置１００の製造方法のうち、非線形素子の製造工程を示す工程図であり、その左側には断面図を示し、右側には平面図を示してある。
【００５９】
本形態において、電気光学装置１００を製造するにあたっては、非線形素子形成工程〜シール材印刷工程からなる素子基板形成工程と、カラーフィルタ形成工程〜ラビング処理工程からなる対向基板形成工程とは別々に行われる。また、これらの工程は、素子基板２０および対向基板３０を多数取りできる大型の元基板の状態で行われるが、以下の説明では、単品サイズおよび大型の元基板については区別せず、素子基板２０および対向基板３０と称する。
【００６０】
本形態では、大型の素子基板２０に対して非線形素子形成工程を行うことにより、電気光学装置複数個分のデータ線５２および非線形素子１０を形成する。この非線形素子形成工程では、上記実施の形態１、２、および実施の形態１、２の改良例で説明した製造方法が適用される。
【００６１】
まず、図３に示す下地膜形成工程ＳＴ１０１では、図１１（ａ）に示すように、基板２０の表面全体に、厚さが５０〜２００ｎｍ程度のタンタル酸化物などの絶縁層を一様な厚さに成膜して下地層２０１を形成する。
【００６２】
次に、図３に示す下電極形成工程ＳＴ１１０を行う。この下電極形成工程ＳＴ１１０では、まず、窒素含有タンタル膜形成工程ＳＴ１１１において、スパッタ室に窒素ガスおよびアルゴンガスを導入しながら、タングステンを含有するターゲットを用いて、タングステンも含有する窒素含有タンタル膜１３を５０〜１５０ｎｍの厚さに形成する。次に、タンタル膜パターニング工程ＳＴ１１２において、窒素含有タンタル膜１３の上層にレジストマスクを形成した状態で、窒素含有タンタル膜１３に対してＣＦ4あるいはＳＦ6などを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、窒素含有タンタル膜１３をパターニングした後、レジストマスクを除去し、図１１（ｂ）に示すように、下電極１３ｂを形成する。その際、データ線５２のタンタル配線１３ａが同時形成され、この状態では、タンタル配線１３ａと下電極１３ｂとはブリッジ部１３ｃで繋がっている。
【００６３】
次に、図３に示す陽極酸化工程ＳＴ１２０において、０．５g／Ｌのクエン酸水溶液などの電解液中で下電極１３ｂを陽極にして、陽極酸化を行い、タングステンも含む窒素含有タンタル酸化膜からなる絶縁層１４ｂを２０〜４０ｎｍ程度の厚さに形成する。その際、タンタル配線１３ａの表面にも、タングステンも含む窒素含有タンタル酸化膜からなる絶縁層１４ａが形成される。本形態では、陽極酸化工程ＳＴ１２０を行う際、実施の形態１で説明したように、電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行う。また、陽極酸化工程ＳＴ１２０を行う際、実施の形態２で説明したように、電解液の液温を３０℃以上に設定して陽極酸化を行ってもよい。さらには、陽極酸化工程ＳＴ１２０を行う際、電解液の液温を３０℃以上に設定し、かつ、電解液に超音波振動を印加しながら陽極酸化を行ってもよい。
【００６４】
次に、図３に示す水素添加アニール工程ＳＴ１３０（水素導入工程）において、水素を含有する雰囲気中で素子基板２０を加熱する。その結果、絶縁層１４ｂは、タングステンおよび水素も含有する窒素含有タンタル酸化膜となる。なお、水素添加アニール工程ＳＴ１３０では、素子基板２０ｂを所定の温度に加熱した状態で加圧水蒸気を供給してもよい。また、水素導入工程としては、水素添加アニールに代えて、水素プラズマを照射してもよい。
【００６５】
次に、ブリッジ部除去工程において、図１１（ｄ）に示すように、ドライエッチングなどによりブリッジ部１３ｃを大型の素子基板２０から除去する。これにより、下電極１３ｂおよび絶縁層１４ｂが、データ線５２から島状に分断される。なお、この工程では、ブリッジ部の他に、給電パターンのうち、大型の素子基板２０を切断した際に素子基板２０に残ってしまう不要な部分についても除去する。また、必要に応じて、画素電極２３に相当する領域の下地層２０１を除去する。
【００６６】
次に、図３に示す上電極形成工程ＳＴ１５０を行う。それには、クロム膜形成工程ＳＴ１５１において、厚さが１００〜５００ｎｍ程度のＣｒをスパッタなどによって一様な厚さで成膜した後、クロム膜パターニング工程ＳＴ１５２において、フォトリソグラフィ技術を利用して、クロム膜をパターニングし、図１１（ｅ）に示すように、データ線５２の最上層としての金属層１５ｃ、第１のＴＦＤ１０ａの上電極１５ａ、および第２のＴＦＤ１０ｂの上電極１５ｂを形成する。以上により、非線形素子１０（ＴＦＤ１０ａ、１０ｂ）が素子基板２０の表面に必要な数だけ形成される。なお、水素添加アニール工程ＳＴ１３０（水素導入工程）は、陽極酸化工程ＳＴ１２０を行った以降、かつ、上電極形成工程ＳＴ１５０の前であれば、ブリッジ部除去工程の後などに行ってもよい。また、ブリッジ部除去工程は、上電極形成工程ＳＴ５０の後に行ってもよい。
【００６７】
それ以降の製造工程の図示は省略するが、画素電極２３を形成するためのＩＴＯをスパッタなどによって一様な厚さで成膜した後、ＩＴＯ膜をパターニングし、画素電極２３をその一部が上電極１５ｂに重なるように形成する。これらの一連の工程により、図９および図１０に示す非線形素子１０および画素電極２３が形成される。しかる後には、配向膜工程Ｐ３において、素子基板２０の表面にポリイミド、ポリビニルアルコールなどを一様な厚さに形成することによって配向膜２４を形成した後（図８参照）、ラビング処理工程において、配向膜２４に対してラビング処理その他の配向処理を行う。次に、シール材印刷工程において、ディスペンサーやスクリーン印刷などによってシール材１０４（図８参照）を環状に塗布する。なお、シール材１０４の一部分には、液晶注入口を形成しておく。
【００６８】
以上の素子基板形成工程とは別に、対向基板形成工程（カラーフィルタ形成工程〜ラビング処理工程）を行う。それには、まず、図８に示すように、ガラス基板などといった透光性材料によって形成された大型の対向基板３０を用意した後、カラーフィルタ形成工程において、大型の対向基板３０の表面上にブラックマトリクス３９、およびカラーフィルタ３８を形成する。ここで、カラー表示が必要でない場合には、カラーフィルタ３８を形成する必要はない。次に、平坦化層形成工程において、カラーフィルタ３８の上に平坦化膜３７を一様な厚さに形成して表面を平坦化する。次に、対向電極形成工程において、ＩＴＯ膜などによりストライプ状の対向電極３１、すなわち、走査線５１を形成する。次に、配向膜形成工程において、走査線５１などの上にポリイミドなどによって一様な厚さの配向膜３４を形成した後、ラビング処理工程において、配向膜３４に対してラビング処理などといった配向処理を施す。
【００６９】
その後、大型の素子基板２０と大型の対向基板３０とを位置合わせした上でシール材１０４を間に挟んで貼り合わせ（貼り合わせ工程）、さらに紫外線硬化その他の方法でシール材１０４を硬化させる（シール材硬化工程）。これにより、液晶装置複数個分を含んでいる空のパネル構造体が形成される。その後、空のパネル構造体を短冊状のパネル構造体に切断する（１次切断工程３）。この短冊状のパネル構造体の切断個所では、シール材１０４の途切れ部分からなる液晶注入口が外部に開口しているので、露出した液晶注入口からパネル構造体の内側に液晶を減圧注入した後（液晶注入工程）、各液晶注入口に対して樹脂などの封止材を塗布して、各液晶注入口を封止する（注入口封止工程）。なお、この工程により、パネル構造体に液晶が付着するので、液晶を注入し終えたパネル構造体を洗浄する（洗浄工程）。その後、パネル構造体をさらに切断することにより、複数個の電気光学装置１００が切り出される（２次切断工程）。しかる後に、電気光学装置１００に液晶駆動用ＩＣチップ２６０などを実装し、電気光学装置１００が完成する（実装工程）。
【００７０】
［電気光学装置への他の適用例］
上記形態では、ＴＮモードあるいはＶＡＮモードの液晶装置（電気光学装置）を例に説明したため、対向基板に対向電極が形成された構成であったが、素子基板に画素電極および対向電極（共通電極）の双方が形成されたＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードやＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶装置（電気光学装置）に本発明を適用してもよい。
【００７１】
［電子機器への搭載例］
本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機やモバイル型のパーソナルコンピュータの他、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、エンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの電子機器に適用できる他、３０インチを越えるような大画面を備えた電子機器を構成するのに用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明を適用した非線形素子およびその製造方法を示す断面図である。
【図２】非線形素子を構成する各層の材料と電気特性との関係を示す説明図である。
【図３】本発明を適用した非線形素子の製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る非線形素子および従来例に係る非線形素子の絶縁層をダイナミック二次イオン質量分析法で分析した際の窒素分布および酸素分布を示す説明図である。
【図５】本発明を適用した非線形素子および従来例に係る非線形素子の絶縁層をダイナミック二次イオン質量分析法で分析した結果から単位膜厚あたりの二次イオン強度を算出した結果を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る非線形素子および従来例に係る非線形素子の絶縁層をダイナミック二次イオン質量分析法で分析した際の窒素分布および酸素分布を示す説明図である。
【図７】本発明を適用した電気光学装置（液晶装置）の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】本発明が適用される電気光学装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図９】図７に示す電気光学装置において、非線形素子を含む数画素分のレイアウトを示す平面図である。
【図１０】図７に示す電気光学装置において、各画素に形成された非線形素子の説明図である。
【図１１】図７に示す電気光学装置の製造工程のうち、素子基板形成工程の一部を示す工程図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０、１０ｘ・・非線形素子（ＴＦＤ）、１３・・窒素含有タンタル膜、１３ｂ、１３ｘ・・下電極、１４ｂ、１４ｘ・・絶縁層、１５ｂ、１５ｘ・・上電極、２０・・素子基板、１００・・電気光学装置
【図１】
2008107593.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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