(57)【要約】【課題】  簡単な処理によってピンホールによる素子不良や表面安定性による素子特性のばらつきを解消できるようにした非線形素子の製造方法を提供する。【解決手段】  基板１０上に第１の導電膜（下電極）１４，絶縁膜１８，第２の導電膜（上電極）１９を備えた非線形素子の製造方法であって、前記絶縁膜１８の形成工程が、前記第１の導電膜１４の形成後に前記基板１０を酸性溶液に浸漬して前記第１の導電膜１４の表面に当該第１の導電膜１４の酸化膜からなる第１の絶縁膜１８１を形成する工程を含むようにする。【選択図】    図５
2005251844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の導電膜，絶縁膜，第２の導電膜を備える非線形素子の製造方法であって、
前記第１の導電膜の形成後に前記基板を酸性溶液に浸漬し、前記第１の導電膜の表面に当該第１の導電膜の酸化膜からなる絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする、非線形素子の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁膜の形成工程が、前記第１の導電膜に熱酸化処理を施して前記絶縁膜の膜厚を増大させる工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の非線形素子の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁膜の形成工程が、前記絶縁膜の形成後に前記基板を酸性溶液に浸漬して前記絶縁膜の表面状態を改質する工程を含むことを特徴とする、請求項２記載の非線形素子の製造方法。
【請求項４】
基板上に第１の導電膜，絶縁膜，第２の導電膜を備える非線形素子の製造方法であって、
前記第１の導電膜に熱酸化処理を施して前記第１の導電膜の表面に該第１の導電膜の酸化膜からなる絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の形成された前記基板を酸性溶液に浸漬して前記絶縁膜の表面状態を改質する工程とを含むことを特徴とする、非線形素子の製造方法。
【請求項５】
前記酸性溶液が、硝酸若しくは硫酸、又はこれらの混合酸からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの項に記載の非線形素子の製造方法。
【請求項６】
前記酸性溶液として共沸濃度の酸を用いることを特徴とする、請求項５記載の非線形素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの項に記載の方法により製造された非線形素子を備えたことを特徴とする、電気光学装置。
【請求項８】
請求項７記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非線形素子の製造方法、電気光学装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型液晶装置等の画素スイッチング素子として、第１導電膜／絶縁
膜／第２導電膜の積層構造（ＭＩＭ構造）を有する非線形素子（TFD: Thin Film Diode）を用いたものが知られている。この種の非線形素子では、その絶縁膜の品質が素子特性に大きく影響する。このため、従来、この絶縁膜の形成には陽極酸化法や熱酸化法等の方法が採用されていた。なお、陽極酸化を用いた素子の形成方法に関しては、下記特許文献１を参照されたい。
【特許文献１】特開平７−４３７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在ＴＦＤ素子の製造に用いられている陽極酸化手法では電気的な欠陥は製法上生じず、非常に高品質な薄膜が得られる。しかし、この方法では陽極酸化の通電のための配線構造を残す必要があり、酸化膜形成後にその配線構造部分を除去するパターニング加工が必要となるため、コストやタクトタイムの面で課題がある。
一方、熱エネルギーなどを利用する酸化膜形成としては、熱酸化，加圧加熱酸化，プラズマ酸化など種々の方法を挙げることができるが、これらの方法では、薄膜は膜形成初期から最終段階に到るまで何らかの高エネルギー状態に曝されることとなり、特に膜形成初期において、極微量なレジスト残渣等を核とした不均一核の形成によって膜中にピンホールが生じることがある。また膜形成最終段階においても、膜表面の酸化状態の不均一性から、素子特性にばらつきが生じることがある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡単な処理によってピンホールによる素子不良や表面安定性による素子特性のばらつきを解消できるようにした非線形素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するため、本発明の非線形素子の製造方法は、基板上に第１の導電膜（下電極），絶縁膜，第２の導電膜（上電極）を備える非線形素子の製造方法であって、前記第１の導電膜の形成後に前記基板を酸性溶液に浸漬し、前記第１の導電膜の表面に当該第１の導電膜の酸化膜からなる絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする。
このように第１の導電膜の表面に化学的に安定な絶縁膜を形成することで、例えばレジスト残渣等に起因する不均一核の形成が原因であるピンホールの発生を防止することができる。特に本方法では、このような酸化膜の形成が、基板を酸化力の強い酸に浸漬するだけという簡単な方法で行なわれるため、通常の精密機器製造ラインにおけるような排水設備があれば、本方法をすぐに導入することができ、製造工程の移行を製造コストの上昇を伴うことなく容易に行なうことができるというメリットがある。
【０００５】
本発明の非線形素子の製造方法では、前記絶縁膜の形成工程が、前記第１の導電膜に熱酸化処理を施して前記第絶縁膜の膜厚を増大させる工程を含むものとすることができる。こうすることで、前述の酸性溶液の使用のみでは十分な絶縁膜の膜厚を確保できない場合でも、トータルの絶縁膜の膜厚を適当な膜厚に調節することができる。
【０００６】
また本発明の非線形素子の製造方法では、前記絶縁膜の形成工程が、前記絶縁膜の形成後に前記基板を酸性溶液に浸漬して前記絶縁膜の表面状態を改質する工程を含むものとすることができる。ここで、表面状態の改質とは、絶縁膜形成の最終段階で生じた膜特性（例えば酸化状態）の不均一性を改善することをいう。前述のように加熱によって膜を形成する場合、最表面の膜は成膜状態がそれまでのものとは異なった膜となる。これは、膜が最後に形成される過程で遷移状態（温度の低下していく状態）が入ることによる。例えば熱酸化によって酸化膜を形成する場合、最表面の膜は、加熱温度がかなり下がった状態で形成されるため、酸素不足になり易く、この結果、得られる非線形素子の特性にもばらつきが生じ易くなる。本方法では、このような絶縁膜の最表面に生じる膜特性の不均一性をケミカル酸化処理によって解消しているため、より特性の安定した素子を製造することができる。
【０００７】
また、本発明の非線形素子の製造方法は、基板上に第１の導電膜（下電極），絶縁膜，第２の導電膜（上電極）を備える非線形素子の製造方法であって、前記絶縁膜の形成工程が、前記第１の導電膜に熱酸化処理を施して前記第１の導電膜の表面に酸化膜からなる絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の形成された前記基板を酸性溶液に浸漬して前記絶縁膜の表面状態を改質する工程とを含むことを特徴とする。
本方法によれば、前述したような絶縁膜の最表面に生じる膜特性の不均一性を解消することができ、より特性の安定した素子を製造することができる。
【０００８】
上述した本発明の非線形素子の製造方法では、前記酸性溶液が、硝酸若しくは硫酸、又はこれらの混合酸からなるものとすることができる。このような酸は、現在量産で用いられている下電極金属であるＴａを酸化することができ、且つ形成された酸化膜を溶解することはない。この場合、前記酸性溶液として共沸濃度の酸を用いることが好ましい。こうすることで自然気化による濃度の変化を抑えることができ、特性のばらつきの少ない素子の形成が可能となる。
【０００９】
本発明の電気光学装置は、前述の方法により製造された非線形素子を備えたことを特徴とする。また本発明の電子機器は、係る電気光学装置を備えたことを特徴とする。これにより、均一性に優れた高画質の表示が可能な電気光学装置及び電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（液晶装置の構成）
図１は、本発明に係る電気光学装置の一例である液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。同図に示す液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）素子（二端子型非線形素子）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置である。この液晶装置は、図示Ｘ方向に延在する複数の走査線２５と、Ｙ方向に延在する複数のデータ線１１と、走査線２５およびデータ線１１の各交差に設けられたサブ画素５０とを有する。さらに、複数の走査線２５のうち図１における上から数えて奇数本目の走査線２５（以下、単に「奇数本目の走査線」と表記する）は第１のＹドライバＩＣ４０１に接続される一方、図１における上から数えて偶数本目の走査線２５（以下、単に「偶数本目の走査線」と表記する）は第２のＹドライバＩＣ４０２に接続されている。そして、各走査線２５には、これらのＹドライバＩＣによって生成された走査信号が供給される。
【００１１】
尚、以下では、第１のＹドライバＩＣ４０１と第２のＹドライバＩＣ４０２とを特に区別する必要がない場合には、単に「ＹドライバＩＣ４０」と表記する。また、各データ線１１はＸドライバＩＣ４１に接続されており、このＸドライバＩＣ４１によって生成されたデータ信号が供給される。一方、マトリクス状に配列する複数のサブ画素５０の各々は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）またはＢ（青色）のいずれかの色に対応する。各サブ画素５０は、液晶表示要素５１とＴＦＤ素子１３とが直列接続された構成となっている。
【００１２】
次に、図２は、本実施形態に係る液晶装置を背面側（つまり観察者が位置すべき側と反対側）からみた場合の構成を示す斜視図である。なお、図２に示すように、Ｘ軸の負方向を「Ａ側」、正方向を「Ｂ側」と定める。
図２に示すように、液晶装置は、相互に対向する素子基板（支持基板）１０および対向基板（他の基板）２０がシール材３０によって貼り合わされるとともに、両基板とシール材３０とによって囲まれた領域に電気光学物質である液晶（図２においては図示が省略されている）が封入された構成となっている。シール材３０は、対向基板２０の縁辺に沿って略矩形枠状に形成されるが、液晶を封入するために一部が開口された形状となっている。このため、液晶の封入後にその開口部分が封止材３１によって封止されるようになっている。
【００１３】
また、シール材３０には導電性を有する多数の導通粒子が分散されている。この導通粒子は、例えば金属のメッキが施されたプラスチックの粒子や、導電性を有する樹脂の粒子であり、素子基板１０および対向基板２０の各々に形成された配線同士を導通させる機能と、両基板の間隙（セルギャップ）を一定に保つスペーサとしての機能とを兼ね備える。なお、実際には、素子基板１０および対向基板２０の外側の表面に、入射光を偏光させるための偏光板や、干渉色を補償するための位相差板などが適宜貼着される。
【００１４】
素子基板１０および対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチックなどの光透過性を有する板状基材である。このうち観察側に位置する素子基板１０の内側（対向基板２０側）表面には上述した複数のデータ線１１が形成される一方、背面側に位置する対向基板２０の内側（素子基板１０側）の面上には複数の走査線２５が形成されている。また、素子基板１０は、シール材３０から外側の領域（すなわち、シール材３０および液晶と対向しない領域である。以下、「縁辺領域」と表記する）１０ａを有する。そして、縁辺領域１０ａのうちＸ方向の中央部近傍にはＸドライバＩＣ４１が、当該ＸドライバＩＣ４１を挟んで両側の位置には第１のＹドライバＩＣ４０１および第２のＹドライバＩＣ４０２が、それぞれＣＯＧ技術を用いて実装されている。すなわち、これらのドライバＩＣは、接着材中に導通粒子を分散させた異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film；ＡＣＦ）を介して素子基板１０上に実装されている。また、縁辺領域１０ａのうち素子基板１０の縁端部近傍には複数のパッド１７が形成されるとともに、パッド１７…が形成された部分の近傍には、フレキシブル基板（図示略）の一端が接合される。このフレキシブル基板の他端には、例えば回路基板などの外部機器が接合されている。
【００１５】
係る構成のもと、ＸドライバＩＣ４１は、外部機器からフレキシブル基板およびパッド１７を介して入力された信号に応じてデータ信号を生成し、これをデータ線１１に対して出力する。他方、ＹドライバＩＣ４０１，４０２は、外部機器からフレキシブル基板およびパッド１７を介して入力された信号に応じて走査信号を生成して出力する。この走査信号は、素子基板１０上に形成された引廻し配線１６からシール材３０中の導通粒子を介して対向基板２０側へ伝達され、この上基板２０上の各走査線２５に与えられる。
【００１６】
次に、液晶装置のうち、シール材３０の内周縁によって囲まれた領域（以下、「表示領域」と表記する）内の構成を説明する。図３は、図２におけるＣ−Ｃ’線からみた断面のうち表示領域内の部分を示す図である。また、図４（ａ）は、本実施形態に係る液晶装置の１つのサブ画素領域を示す平面構成図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＴＦＤ素子１３を拡大して示す平面構成図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示すＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図である。
【００１７】
図３に示すように、本実施形態の液晶装置は、互いに対向して配置された素子基板１０及び対向基板２０と、これらの基板１０，２０との間に挟まれた領域内に封止された液晶３５とを備えて構成されている。同図に示す表示領域内における素子基板１０の内側（液晶３５側）表面には、マトリクス状に配列された複数の画素電極１２と、各画素電極１２の間隙部分においてＹ方向に延在する複数のデータ線１１とが形成されている。各画素電極１２は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料によって形成された平面視略矩形状の電極である。そして、各画素電極１２と、当該画素電極１２に一方の側において隣接するデータ線１１とは図示略のＴＦＤ素子（非線形素子）を介して接続されている（図４（ａ）参照）。また、図３に示すように、データ線１１、画素電極１２およびＴＦＤ素子が形成された素子基板１０の表面は、配向膜１５１によって覆われている。この配向膜１５１は、ポリイミドなどからなる有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶３５の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。
【００１８】
ここで、図４（ａ）に示すように、素子基板１０上の要素のうちひとつのサブ画素５０に対応する領域を対向基板２０側（背面側）からみると、平面視略矩形状の画素電極１２の長辺方向に沿って延びるようにデータ線１１が形成されている。ＴＦＤ素子１３は、図４（ｂ）の拡大平面図に示すように、前記データ線１１とほぼ平行に延在する平面視矩形状の下電極（第１の導電膜）１４と、この下電極１４の表面に形成された絶縁膜１８と、絶縁膜１８上に相互に離間して形成された第１の上電極（第２の導電膜）１１ａおよび第２の上電極（第２の導電膜）１９とから構成されている。前記第１の上電極１１ａは、図４（ａ）に示すように、データ線１１の一部を画素電極１２側へ延出して形成されており、第２の上電極１９は、前記下電極１４と反対側の端部で画素電極１２と一部平面的に重なってＴＦＤ素子１３と画素電極１２とを電気的に接続している。
【００１９】
ＴＦＤ素子１３は、第１のＴＦＤ素子１３１と第２のＴＦＤ素子１３２とから構成されている。すなわち、下電極１４の平面領域において、絶縁膜１８を介して第１の上電極１１ａと対向する領域内に第１のＴＦＤ素子１３１が形成されており、絶縁膜１８を介して第２の上電極１９と対向する領域内に第２のＴＦＤ素子１３２が形成されている。
【００２０】
上記第２のＴＦＤ素子１３２をさらに詳細に説明すると、図４（ｃ）に示すように、素子基板１０上に形成された下地絶縁膜４と、この下地絶縁膜４上に設けられた下電極１４と、下電極１４の表面を覆う絶縁膜１８とを備えて構成されている。そして、前記絶縁膜１８を介して、第２の上電極１９と、下電極１４とが対向する領域にて金属／絶縁体／金属のサンドイッチ構造を採る結果、正負双方向のダイオードスイッチング特性を有するＴＦＤ素子１３２が構成されている。
尚、図示は省略したが、第１のＴＦＤ素子１３１は、図４（ｃ）に示す断面構造において、上電極１９に代えて第１の上電極１１ａが配置された構成を備えている。
【００２１】
本実施形態に係るＴＦＤ素子１３では、下電極１４上に、互いに離間されて第１のＴＦＤ素子１３１と第２のＴＦＤ素子１３２とが形成されているため、前記両ＴＦＤ素子１３１，１３２は、反対のダイオードスイッチング特性を有する。このように、ＴＦＤ素子１３は、２つのダイオードを互いに逆向きに直列接続した構成となっているため、１つのダイオードを用いた場合と比較して、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。
ただし、かかる非線形特性の対称性を確保するためには、第１のＴＦＤ素子１３１を構成する絶縁膜１８の厚さと、第２のＴＦＤ素子１３２を構成する絶縁膜１８の厚さとを同一の厚さにするとともに、前記絶縁膜１８を介して下電極１４と対向する領域の上電極１１ａ、１９の面積を相等しくする必要がある。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、絶縁膜１８は下電極１４を覆って形成されているので、上電極１１ａ、１９を、同一幅に形成すれば、上記ＴＦＤ素子１３１，１３２の対称性を容易に得ることができる。
【００２２】
上記下電極１４は、例えばタンタル（Ｔａ）単体や、タンタルを主成分とした合金といった各種の導電性材料によって形成される。またデータ線１１（第１の上電極１１ａを含む）及び第２の上電極１９は、例えばクロム（Ｃｒ）やアルミニウム（Ａｌ）といった各種の導電性材料からなる同一の層から形成され、上記の金属材料に加え、タンタルやモリブデン（Ｍｏ）でも形成することができる。
また、下電極１４の下側に設けられた下地絶縁膜４は、例えばタンタル酸化物等により形成することができ、下電極１４を基板１０を固定するための密着層として機能させることができる。
【００２３】
一方、図３に示すように、対向基板２０の面上には、反射層２１、カラーフィルタ２２、遮光層２３、オーバーコート層２４、複数の走査線２５および配向膜２６が形成されている。
反射層２１は、例えばアルミニウムや銀といった光反射性を有する金属によって形成された薄膜である。観察側から液晶装置に入射した光は、この反射層２１の表面において反射されて観察側に出射され、これによりいわゆる反射型表示が実現される。ここで、図３に示すように、対向基板２０の内側表面のうち反射層２１によって覆われた領域は、多数の微細な凹凸が形成された粗面となっている。したがって、かかる粗面を覆うように薄膜状に形成された反射層２１の表面には、当該粗面を反映した微細な凹凸（すなわち散乱構造）が形成される。この結果、観察側からの入射光は、反射層２１の表面において適度に散乱した状態で反射され、反射層２１表面における鏡面反射を回避して広い視野角が実現される。また、図４（ａ）に示した画素電極１２の平面領域内に部分的に反射層２１が形成されない開口領域を設けるならば、係る開口領域を介した透過表示が可能になり、半透過反射型の液晶装置を構成することができる。
尚、図３では、基板２０表面に凹凸形状が直接形成されている場合を図示しているが、反射層２１に散乱機能を付与するための構造は本実施形態で挙げた例に限定されず、例えば、基板２０上に樹脂膜を形成し、その表面に凹凸を形成したものや、反射層２１上に光散乱性を有する光学素子（屈折率の異なる材料どうしを混練硬化した樹脂膜等）を設けたものも適用できるのは勿論である。
【００２４】
カラーフィルタ２２は、各サブ画素５０に対応して反射層２１の面上に形成された樹脂層であり、染料や顔料によってＲ（赤色）、Ｇ（緑色）またはＢ（青色）のうちのいずれかに着色されている。そして、相互に異なる色に対応した３つのサブ画素５０によって、表示画像の画素（ドット）が構成される。遮光層２３は、素子基板１０上にマトリクス状に配列された画素電極１２の間隙部分に対応して格子状に形成され、各画素電極１２同士の隙間を遮光する役割を担っている。
本実施形態における遮光層２３は、図３に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色分のカラーフィルタ２２が積層された構成を有するものである。オーバーコート層２４は、カラーフィルタ２２および遮光層２３によって形成された凹凸を平坦化するための層であり、例えばエポキシ系やアクリル系などの樹脂材料によって形成される。
【００２５】
走査線２５は、オーバーコート層２４の面上に、ＩＴＯなどの透明導電材料によって形成された帯状の電極である。各走査線２５は、素子基板１０上においてＸ方向に列をなす複数の画素電極１２と対向するように図示Ｘ方向に延在して形成される。そして、画素電極１２と、これに対向する走査線２５と、両者によって挟まれた液晶３５とによって、図１に示した液晶表示要素５１が構成される。
すなわち、走査線２５に走査信号を供給するとともに、データ線１１にデータ信号を供給することによってＴＦＤ素子１３にしきい値以上の電圧を印加すると、当該ＴＦＤ素子１３はオン状態となる。そしてこの結果、ＴＦＤ素子１３に接続された液晶表示要素５１に電荷が蓄積され、液晶３５の配向方向が変化する。こうしてサブ画素５０ごとに液晶３５の配向方向を変化させることにより、所望の表示を行なうようになっている。一方、電荷が蓄積された後に当該ＴＦＤ素子１３をオフ状態としても液晶表示要素５１における電荷の蓄積は維持される。また、複数の走査線２５が形成されたオーバーコート層２４の表面は、素子基板１０上の配向膜１５１と同様の配向膜２６によって覆われている。
【００２６】
上記構成を備えた本実施形態の液晶装置は、後述の製造方法により製造できる本発明に係る非線形素子ＴＦＤ１３を備えたものであり、この画素スイッチング素子として備えられた複数のＴＦＤ素子１３が均一な素子特性を備えて形成されている。従って、サブ画素５０の表示特性が均一なものとなり、高画質の表示を得ることができるようになっている。
【００２７】
（素子基板の製造方法）
次に、本発明に係る非線形素子の製造方法、及びこの非線形素子を備えた先の実施形態の液晶装置を製造する方法を、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る非線形素子の製造方法による製造工程を示す断面工程図である。
【００２８】
まず、図５（ａ）に示すように、ガラスやプラスチック等の透光性を有する支持基板１０を用意する。この支持基板１０は、本実施形態に係る各工程を経て図２ないし図４に示す素子基板１０を成すべきものである。そして、支持基板１０上に、タンタル酸化物からなる下地絶縁膜４と、タンタルからなる金属膜１１４とを順に積層形成する。
【００２９】
次いで、図５（ｂ）に示すように、金属膜１１４上の所定位置に、フォトレジスト（マスク材）１２４を形成し、このフォトレジスト１２４をマスクにしてドライエッチングを行うことにより、マスク材１２４の形成領域以外の金属膜１１４を選択的に除去し、図５（ｃ）に示すような島状の下電極（第１導電膜）１４を得る。
【００３０】
次に、図５（ｄ）に示すように、この下電極１４の形成された基板１０を強酸性の溶液（下電極１４に対して強い酸化力を発揮する酸性溶液）に浸漬して、下電極１４の表面にケミカル酸化膜からなる第１の絶縁膜１８１を形成する。この第１の絶縁膜１８１は、後述の熱酸化膜の形成工程において、下電極１４の表面に異常粒が生じないようにするための保護膜として形成されるものである。異常粒は、導電膜を熱酸化する過程において酸化反応が局所的に促進される結果生じる粒状の酸化膜である。このような異常な化学反応は、例えば下電極１４の表面に残存するレジスト残渣や基板洗浄後のウォーターマーク、或いは下電極の表面に存在する応力や歪み等により、下電極１４の表面が化学的に不安定な状態になることに起因すると考えられている。そこで本実施形態では、このような不安定な状態を解消するために、下電極１４を酸性溶液によって酸化し、その最表面に化学的に安定な膜を形成している。こうすることで、後述の熱酸化工程において、均質な酸化膜を形成することが可能となる。
【００３１】
上述の酸性溶液としては、硝酸若しくは硫酸、又はこれらの混合酸からなるものを好適に用いることができる。このような酸は、現在量産で用いられている下電極金属であるＴａを酸化することができ、且つ形成された酸化膜を溶解することはない。また本実施形態では、この酸性溶液として共沸濃度の酸を用いている。こうすることで自然気化による濃度の変化を抑えることができ、従って、特性のばらつきの少ない素子の形成が可能となる。なお、共沸濃度の酸を用いないこともできるが、この場合には、酸濃度の自動管理・制御システムを用いる必要がある。
【００３２】
次に、図５（ｅ）に示すように、前記第１の絶縁膜１８１の膜厚を、ＨＰＡ（高圧アニール）処理等の熱酸化処理によって、増大させる。この処理は、絶縁膜１８に要求される品質や膜厚を十分に確保するためのものである。つまり、単に熱酸化膜を形成するのみでは異常粒によるピンホールの発生が予想され、その一方で、前述のケミカル酸化膜１８１のみではＴＦＤ素子１３の絶縁膜１８として十分な品質や膜厚が確保できないことから、本実施形態では双方のデメリットを補完し合うように、絶縁膜１８を前述のケミカル酸化処理と熱酸化処理とを併用して形成するものである。本工程では、前工程において下電極１４の表面に第１の絶縁膜（ケミカル酸化膜）１８１を形成しているので、係る下電極１４の表面には異常粒が生じることはない。
【００３３】
次に、図５（ｆ）に示すように、第１の絶縁膜１８１の形成された基板１０を酸化力の強い酸性溶液に浸漬して、ケミカル酸化膜からなる第２の絶縁膜１８２を形成する。この第２の絶縁膜１８２は、前述の熱酸化工程の最終段階で生じた酸化膜表面の膜特性の不均一性を改善するための改質膜として形成されるものである。前工程のように加熱によって酸化膜を形成する場合には、膜が最後に形成される過程で遷移状態（温度の低下していく状態）が入るため、最表面の膜は成膜状態がそれまでのものとは異なった膜となる。例えば熱酸化によって酸化膜を形成する場合、最表面の膜は、加熱温度がかなり下がった状態で形成されるため、酸素不足になり易く、この結果、得られるＴＦＤ素子１３の特性にもばらつきが生じやすくなる。本実施形態では、このような第１の絶縁膜１８１の最表面に生じる膜特性の不均一性（例えば酸素濃度の不均一性）を、当該最表面を酸性溶液で酸化することによって解消しているため、より特性の安定した素子が得られるようになる。
以上により、下電極１４の表面に第１，第２の絶縁膜１８１，１８２からなる絶縁膜１８が形成される。
【００３４】
続いて、図５（ｇ）に示すように、下電極１４上の絶縁膜１８を一部覆うように、クロムからなる上電極１９を形成する。この上電極１９のパターン形成に際して、図４（ａ）に示すデータ線１１（上電極１１ａを含む）も同時にパターン形成される。
以上により、ＴＦＤ素子１３２が得られる。
【００３５】
次いで、図４（ａ）に示したように、第２の上電極１９の一端側（下電極１４と反対側）に一部乗り上げるようにＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極１２を形成し、これらの構成部材を覆う配向膜１５１を成膜すれば、図２に示した素子基板１０が得られる。これらの上電極１９，１１ａ、及びデータ線１１の形成に際しては、スパッタ法等の成膜法により金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングする方法を適用することができる。
【００３６】
そして、上記本実施形態の製造方法による製造工程を経て得られた素子基板１０を、図２に示すように、別途公知の製造方法により作製された対向基板２０と、シール材３０を介して貼り合わせ、シール材３０と前記両基板１０，２０とに挟まれる空間に液晶を封止することで、先の実施形態の液晶装置が得られる。
【００３７】
以上説明したように本実施形態では、酸性溶液によって下電極１４の表面に第１の絶縁膜（ケミカル酸化膜）１８１を形成してから、熱酸化によって前記第１の絶縁膜１８１の膜厚を増大させている。このため、異常粒に起因するピンホールの発生を防止することができ、素子不良や素子特性のばらつきの少ないＴＦＤ素子１３２を形成することが可能である。特に本方法では、このような酸化膜の形成が、基板を酸化力の強い酸に浸漬するだけという簡単な方法で行なわれるため、通常の精密機器製造ラインにおけるような排水設備があれば本方法をすぐに導入することができ、製造工程の移行を製造コストの上昇を伴うことなく容易に行なうことができるというメリットがある。
また本実施形態では、第１の絶縁膜１８１を熱酸化処理した後に、この第１の絶縁膜１８１の最表面を化学的に酸化して膜特性を改質しているため、より特性の安定した素子を製造することが可能である。
【００３８】
（電子機器）
図６は、本発明に係る電気光学装置を携帯電話機の表示部に適用した例を示す斜視構成図である。同図に示すように、携帯電話機１３００は、上記実施形態の液晶装置（電気光学装置）を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上記実施の形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、高精細、高コントラストであり、輝度が均一で高画質の表示を提供することができる。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば上記実施形態では、本発明を二端子素子であるＴＦＤ素子の製造方法に適用した例を示したが、この代わりに本発明を三端子素子である薄膜トランジスタ（TFT: Thin Film Transistor）の製造方法に適用することも可能である。つまり、現状のＴＦＴのゲート絶縁膜は、ＴＦＴの能動層となる半導体膜を熱酸化することによって形成しており、係るゲート絶縁膜の形成工程においても、前述のＴＦＤ素子の絶縁膜を形成する場合と同様の問題を抱えている。このため、ゲート絶縁膜の形成工程に本発明の方法を取り入れることで、ピンホールによる素子不良や素子特性のばらつきの生じないＴＦＴを製造することができる。
【００４０】
すなわち本発明は、基板上に配置された機能膜（ＴＦＴ素子の半導体膜やＴＦＤ素子の下部導電膜等）を熱酸化して形成される絶縁膜を含む素子の製造方法全般について適用することができ、この場合、その絶縁膜の形成工程が、前記機能膜の形成後に前記基板を前記機能膜に対して酸化力を有する酸性溶液に浸漬して前記機能膜の表面に酸化膜からなる第１の絶縁膜を形成する工程を含むものとすればよい。また、絶縁膜の品質や膜厚を十分に確保するには、前記絶縁膜の形成工程が、前記機能膜に熱酸化処理を施して前記第１の絶縁膜の表面に前記熱酸化膜からなる第２の絶縁膜を形成するようにすればよい。さらに、熱酸化膜表面に生じる膜特性の不均一性を解消するには、前記絶縁膜の形成工程が、前記第２の絶縁膜の形成後に前記基板を酸性溶液に浸漬して前記第２の絶縁膜の表面状態を改質する工程を含むようにすればよい。また、単に熱酸化膜表面の膜特性の不均一性を解消するだけであれば、前述の構成を有する素子の製造方法において、前記絶縁膜の形成工程が、前記機能膜に熱酸化処理を施して前記機能膜の表面に酸化膜を形成する工程と、前記酸化膜の形成された前記基板を酸性溶液に浸漬して前記酸化膜の表面状態を改質する工程とを含むものとすればよい。
【００４１】
また上記実施形態では、本発明の電気光学装置の例として液晶装置を挙げたが、本発明は液晶装置に限らない種々の電気光学装置及びその製造方法に適用することができる。例えば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置、電気泳動装置、プラズマ発光や電子放出による蛍光等を用いた装置（例えば、ＰＤＰ、ＦＥＤ，ＳＥＤ）や、それらの製造方法等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の電気光学装置の一例である液晶装置の回路ブロック図。
【図２】同、外観を示す斜視構成図。
【図３】図２のＣ−Ｃ’線に沿う断面構成図。
【図４】（ａ）は、同液晶装置の画素領域の平面構成図、（ｂ）はＴＦＤ素子の拡大平面図、（ｃ）は、（ｂ）のＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図。
【図５】本発明の非線形素子の製造方法を説明するための断面工程図。
【図６】本発明の電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【００４３】
１０…素子基板、１３…ＴＦＤ素子（二端子型非線形素子）、１４…下電極（第１の導電膜）、１８…絶縁膜、１８１・・・第１の絶縁膜、１８２・・・第２の絶縁膜、１１ａ…第１の上電極（第２の導電膜）、１９…第２の上電極（第２の導電膜）、１３００・・・電子機器
【図１】
2005251844.tif 000003
【図２】
2005251844.tif 000004
【図３】
2005251844.tif 000005
【図４】
2005251844.tif 000006
【図５】
2005251844.tif 000007
【図６】
2005251844.tif 000008