JP2001318622A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示電極形成後も水分およびガスが液晶層お
よび配向膜に浸入するのを防止することが可能で、か
つ、表示電極の構成材料の分解を抑制することが可能な
表示装置を得ること。 【解決手段】 表示電極４の形成後に、表示電極４の表
面上に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成分とする
第１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする
第２層３５が形成されている。また、表示電極４の形成
後に、表示電極４により覆われていない絶縁膜３１の表
面に、フッ素終端層３３が形成されている。こうするこ
とで、表示電極４の形成後も、絶縁膜３１および表示電
極４の水分およびガスに対する透過防止効果が向上さ
れ、その結果、表示電極４の形成後も、基板側から液晶
層３または配向膜３６ａに水分およびガスが放出される
のを防止することができる。
よび配向膜に浸入するのを防止することが可能で、か
つ、表示電極の構成材料の分解を抑制することが可能な
表示装置を得ること。 【解決手段】 表示電極４の形成後に、表示電極４の表
面上に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成分とする
第１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする
第２層３５が形成されている。また、表示電極４の形成
後に、表示電極４により覆われていない絶縁膜３１の表
面に、フッ素終端層３３が形成されている。こうするこ
とで、表示電極４の形成後も、絶縁膜３１および表示電
極４の水分およびガスに対する透過防止効果が向上さ
れ、その結果、表示電極４の形成後も、基板側から液晶
層３または配向膜３６ａに水分およびガスが放出される
のを防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置およびそ
の製造方法に関し、特に、絶縁膜上に表示電極が形成さ
れる表示装置およびその製造方法に関する。
の製造方法に関し、特に、絶縁膜上に表示電極が形成さ
れる表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、多結晶シリコンＴＦＴを用いた透
過型液晶表示装置が知られている。これらは、たとえ
ば、特開平８−１５２６５１号公報に開示されている。
図１０は、上記公報に開示された従来の透過型液晶表示
装置における画素部を示した断面図である。図１０を参
照して、従来の透過型液晶表示装置における画素部１５
０の構造について説明する。
過型液晶表示装置が知られている。これらは、たとえ
ば、特開平８−１５２６５１号公報に開示されている。
図１０は、上記公報に開示された従来の透過型液晶表示
装置における画素部を示した断面図である。図１０を参
照して、従来の透過型液晶表示装置における画素部１５
０の構造について説明する。
【０００３】従来の透過型液晶表示装置の画素部１５０
では、相対向する各透明絶縁基板１０１、１０２の間
に、液晶が充填された液晶層１０３が形成されている。
透明絶縁基板１０１には、液晶セルの表示電極１０４が
設けられている。透明絶縁基板１０２には、液晶セルの
共通電極１０５が設けられている。表示電極１０４と、
共通電極１０５とは、液晶層１０３を挟んで対向してい
る。液晶層１０３と、表示電極１０４との間には、配向
膜１３６ａが設けられており、液晶層１０３と、共通電
極１０５との間には、配向膜１３６ｂが設けられてい
る。
では、相対向する各透明絶縁基板１０１、１０２の間
に、液晶が充填された液晶層１０３が形成されている。
透明絶縁基板１０１には、液晶セルの表示電極１０４が
設けられている。透明絶縁基板１０２には、液晶セルの
共通電極１０５が設けられている。表示電極１０４と、
共通電極１０５とは、液晶層１０３を挟んで対向してい
る。液晶層１０３と、表示電極１０４との間には、配向
膜１３６ａが設けられており、液晶層１０３と、共通電
極１０５との間には、配向膜１３６ｂが設けられてい
る。
【０００４】透明絶縁基板１０１における液晶層１０３
側の表面には、ＴＦＴ１４１の能動層となる多結晶シリ
コン膜１０６が形成されている。多結晶シリコン膜１０
６上には、ゲート絶縁膜１０７が形成されている。ゲー
ト絶縁膜１０７上には、ゲート電極１０８が形成されて
いる。多結晶シリコン膜１０６には、ＬＤＤ構造のドレ
イン領域１０９およびソース領域１１０が形成されてい
る。ＬＤＤ構造のドレイン領域１０９は、低濃度領域１
０９ａと高濃度領域１０９ｂとからなる。また、ＬＤＤ
構造のソース領域１１０は、低濃度領域１１０ａと高濃
度領域１１０ｂとからなる。ＬＤＤ構造のドレイン領域
１０９およびソース領域１１０と、ゲート電極１０８と
によって、ＴＦＴ１４１が構成される。
側の表面には、ＴＦＴ１４１の能動層となる多結晶シリ
コン膜１０６が形成されている。多結晶シリコン膜１０
６上には、ゲート絶縁膜１０７が形成されている。ゲー
ト絶縁膜１０７上には、ゲート電極１０８が形成されて
いる。多結晶シリコン膜１０６には、ＬＤＤ構造のドレ
イン領域１０９およびソース領域１１０が形成されてい
る。ＬＤＤ構造のドレイン領域１０９は、低濃度領域１
０９ａと高濃度領域１０９ｂとからなる。また、ＬＤＤ
構造のソース領域１１０は、低濃度領域１１０ａと高濃
度領域１１０ｂとからなる。ＬＤＤ構造のドレイン領域
１０９およびソース領域１１０と、ゲート電極１０８と
によって、ＴＦＴ１４１が構成される。
【０００５】透明絶縁基板１０１において、ＴＦＴ１４
１と隣接する部分には、ＴＦＴ１４１の形成工程と同一
の工程により補助容量ＣＳが形成されている。補助容量
ＣＳの蓄積電極１１１は、多結晶シリコン膜１０６に形
成されるとともに、ＴＦＴ１４１のソース領域１１０と
接続されている。蓄積電極１１１上には、誘電体膜１１
２が形成されている。誘電体膜１１２上には、補助容量
ＣＳの対向電極１２２が形成されている。なお、誘電体
膜１１２は、ゲート絶縁膜１０７の延長線上にあり、ゲ
ート絶縁膜１０７と同一構成で同一工程により形成され
る。また、対向電極１２２は、ゲート電極１０８と同一
構成で同一工程により形成される。対向電極１２２およ
びゲート電極１０８の側壁には、サイドウォール絶縁膜
１１３が形成されている。対向電極１２２およびゲート
電極１０８の上には、絶縁膜１１４が形成されている。
１と隣接する部分には、ＴＦＴ１４１の形成工程と同一
の工程により補助容量ＣＳが形成されている。補助容量
ＣＳの蓄積電極１１１は、多結晶シリコン膜１０６に形
成されるとともに、ＴＦＴ１４１のソース領域１１０と
接続されている。蓄積電極１１１上には、誘電体膜１１
２が形成されている。誘電体膜１１２上には、補助容量
ＣＳの対向電極１２２が形成されている。なお、誘電体
膜１１２は、ゲート絶縁膜１０７の延長線上にあり、ゲ
ート絶縁膜１０７と同一構成で同一工程により形成され
る。また、対向電極１２２は、ゲート電極１０８と同一
構成で同一工程により形成される。対向電極１２２およ
びゲート電極１０８の側壁には、サイドウォール絶縁膜
１１３が形成されている。対向電極１２２およびゲート
電極１０８の上には、絶縁膜１１４が形成されている。
【０００６】ＴＦＴ１４１および補助容量ＣＳの全面に
は、層間絶縁膜１１５が形成されている。ソース領域１
１０を構成する高濃度領域１１０ｂは、層間絶縁膜１１
５に形成されたコンタクトホール１１７を介して、ソー
ス電極１１９に接続されている。ドレイン領域１０９を
構成する高濃度領域１０９ｂは、コンタクトホール１１
６を介して、ドレイン配線を構成するドレイン電極１１
８に接続されている。層間絶縁膜１１５、ドレイン電極
１１８およびソース電極１１９を含むデバイスの全面に
は、絶縁膜１２０と、平坦化膜としてのＳＯＧ膜１３２
と、絶縁膜１３１とが形成されている。平坦化膜として
のＳＯＧ膜１３２は、絶縁膜１２０と絶縁膜１３１との
間に挟まれて形成されている。絶縁膜１３１上には、表
示電極１０４が形成されている。
は、層間絶縁膜１１５が形成されている。ソース領域１
１０を構成する高濃度領域１１０ｂは、層間絶縁膜１１
５に形成されたコンタクトホール１１７を介して、ソー
ス電極１１９に接続されている。ドレイン領域１０９を
構成する高濃度領域１０９ｂは、コンタクトホール１１
６を介して、ドレイン配線を構成するドレイン電極１１
８に接続されている。層間絶縁膜１１５、ドレイン電極
１１８およびソース電極１１９を含むデバイスの全面に
は、絶縁膜１２０と、平坦化膜としてのＳＯＧ膜１３２
と、絶縁膜１３１とが形成されている。平坦化膜として
のＳＯＧ膜１３２は、絶縁膜１２０と絶縁膜１３１との
間に挟まれて形成されている。絶縁膜１３１上には、表
示電極１０４が形成されている。
【０００７】表示電極１０４は、絶縁膜１２０、ＳＯＧ
膜１３２および絶縁膜１３１に形成されたコンタクトホ
ール１２１を介して、ソース電極１１９と接続されてい
る。上記したＳＯＧ膜１３２によって、補助容量ＣＳの
端部に形成された段差部が埋め込まれ、表示電極１０４
の表面が平坦化されている。なお、ドレイン電極１１８
およびソース電極１１９の材質としては、一般に、アル
ミ合金が用いられる。また、表示電極１０４の材質とし
ては、一般に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄ
ｅ）膜が用いられる。また、表示電極１０４、ドレイン
電極１１８およびソース電極１１９の形成には、一般
に、スパッタ法が用いられる。
膜１３２および絶縁膜１３１に形成されたコンタクトホ
ール１２１を介して、ソース電極１１９と接続されてい
る。上記したＳＯＧ膜１３２によって、補助容量ＣＳの
端部に形成された段差部が埋め込まれ、表示電極１０４
の表面が平坦化されている。なお、ドレイン電極１１８
およびソース電極１１９の材質としては、一般に、アル
ミ合金が用いられる。また、表示電極１０４の材質とし
ては、一般に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄ
ｅ）膜が用いられる。また、表示電極１０４、ドレイン
電極１１８およびソース電極１１９の形成には、一般
に、スパッタ法が用いられる。
【０００８】上記した構造において、平坦化膜としての
ＳＯＧ膜１３２を設けるのは、以下の理由による。表示
電極１０４に大きな段差が生じると、段差部上の液晶層
１０３中の液晶分子は、均一な配向が得られなくなる。
液晶層１０３中の液晶分子の配向が均一でなくなると、
液晶層１０３の光透過および光遮断を表示電極１０４に
よって制御できなくなり、その結果、常に光透過の状態
になってしまう。このように、段差部で常に光透過の状
態になると、段差部でのコントラストが低下する。ま
た、段差部では、表示電極１０４の膜厚が薄くなるた
め、表示電極１０４の抵抗値が増大したり、断線などの
問題も起こりやすくなる。そこで、表示電極１０４の表
面を平坦化するため、表示電極１０４と絶縁膜１３１と
の間に、平坦化膜としてＳＯＧ膜１３２を設けている。
ＳＯＧ膜１３２を設けるのは、以下の理由による。表示
電極１０４に大きな段差が生じると、段差部上の液晶層
１０３中の液晶分子は、均一な配向が得られなくなる。
液晶層１０３中の液晶分子の配向が均一でなくなると、
液晶層１０３の光透過および光遮断を表示電極１０４に
よって制御できなくなり、その結果、常に光透過の状態
になってしまう。このように、段差部で常に光透過の状
態になると、段差部でのコントラストが低下する。ま
た、段差部では、表示電極１０４の膜厚が薄くなるた
め、表示電極１０４の抵抗値が増大したり、断線などの
問題も起こりやすくなる。そこで、表示電極１０４の表
面を平坦化するため、表示電極１０４と絶縁膜１３１と
の間に、平坦化膜としてＳＯＧ膜１３２を設けている。
【０００９】ここで、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａ
ｓｓ）膜１３２とは、シリコン化合物を有機溶剤に溶解
した溶液から形成される二酸化シリコンを主成分とする
膜の総称である。ＳＯＧ膜１３２を塗布する際には、ス
ピンコート法が用いられる。具体的には、シリコン化合
物を有機溶剤に溶解した溶液を基板上に滴下して基板を
回転させる。これにより、その溶液の被膜は、配線によ
って形成される基板上の段差に対して、その凹部には厚
く、その凸部には薄く、段差を緩和するように形成され
る。その結果、その溶液の被膜の表面は平坦化される。
次に、熱処理が施されると、有機溶剤が蒸発すると共に
重合反応が進行して、表面が平坦なＳＯＧ膜１３２が形
成される。
ｓｓ）膜１３２とは、シリコン化合物を有機溶剤に溶解
した溶液から形成される二酸化シリコンを主成分とする
膜の総称である。ＳＯＧ膜１３２を塗布する際には、ス
ピンコート法が用いられる。具体的には、シリコン化合
物を有機溶剤に溶解した溶液を基板上に滴下して基板を
回転させる。これにより、その溶液の被膜は、配線によ
って形成される基板上の段差に対して、その凹部には厚
く、その凸部には薄く、段差を緩和するように形成され
る。その結果、その溶液の被膜の表面は平坦化される。
次に、熱処理が施されると、有機溶剤が蒸発すると共に
重合反応が進行して、表面が平坦なＳＯＧ膜１３２が形
成される。
【００１０】また、ＳＯＧ膜１３２には、以下の一般式
（１）で表されるように、シリコン化合物中に有機成分
を含まない無機ＳＯＧ膜と、以下の一般式（２）で表さ
れるように、シリコン化合物中に有機成分を含む有機Ｓ
ＯＧ膜とがある。 〔ＳｉＯ2〕n ……（１） 〔ＲXＳｉＯY〕n ……（２） （ｎ、Ｘ、Ｙ；整数、Ｒ；アルキル基またはアリール基
などの有機基） 無機ＳＯＧ膜は、水分および水酸基を多量に含んでいる
上に吸湿性が高く、ＣＶＤ（Chemical Vapor Depositio
n）法によって形成されたシリコン酸化膜に比べて脆弱
であり、膜厚を０．５μｍ以上にすると熱処理時にクラ
ックが発生し易いという欠点がある。
（１）で表されるように、シリコン化合物中に有機成分
を含まない無機ＳＯＧ膜と、以下の一般式（２）で表さ
れるように、シリコン化合物中に有機成分を含む有機Ｓ
ＯＧ膜とがある。 〔ＳｉＯ2〕n ……（１） 〔ＲXＳｉＯY〕n ……（２） （ｎ、Ｘ、Ｙ；整数、Ｒ；アルキル基またはアリール基
などの有機基） 無機ＳＯＧ膜は、水分および水酸基を多量に含んでいる
上に吸湿性が高く、ＣＶＤ（Chemical Vapor Depositio
n）法によって形成されたシリコン酸化膜に比べて脆弱
であり、膜厚を０．５μｍ以上にすると熱処理時にクラ
ックが発生し易いという欠点がある。
【００１１】一方、有機ＳＯＧ膜は、分子構造上、アル
キル基またはアリール基で結合が閉じている部分がある
ため、熱処理時におけるクラックの発生が抑制され、膜
厚を０．５〜１μｍ程度にすることができる。したがっ
て、有機ＳＯＧ膜を用いれば、膜厚の大きな層間絶縁膜
を得ることができ、基板上の大きな段差に対しても十分
な平坦化が可能になる。しかし、無機ＳＯＧ膜に比べれ
ば少ないものの、有機ＳＯＧ膜にも水分および水酸基が
含まれている上に、吸湿性も高い。
キル基またはアリール基で結合が閉じている部分がある
ため、熱処理時におけるクラックの発生が抑制され、膜
厚を０．５〜１μｍ程度にすることができる。したがっ
て、有機ＳＯＧ膜を用いれば、膜厚の大きな層間絶縁膜
を得ることができ、基板上の大きな段差に対しても十分
な平坦化が可能になる。しかし、無機ＳＯＧ膜に比べれ
ば少ないものの、有機ＳＯＧ膜にも水分および水酸基が
含まれている上に、吸湿性も高い。
【００１２】このように、平坦化膜としてのＳＯＧ膜１
３２には、水分および水酸基が含まれている上に吸湿性
が高いという性質がある。その含まれている水分および
水酸基は、その一部が温度変化や圧力変化によって膜か
ら放出される。また、平坦化膜として、感光性樹脂絶縁
膜または他の塗布樹脂絶縁膜（ポリイミド系樹脂膜、ア
クリル系樹脂膜、エポキシ系樹脂膜など）を用いること
もできる。
３２には、水分および水酸基が含まれている上に吸湿性
が高いという性質がある。その含まれている水分および
水酸基は、その一部が温度変化や圧力変化によって膜か
ら放出される。また、平坦化膜として、感光性樹脂絶縁
膜または他の塗布樹脂絶縁膜（ポリイミド系樹脂膜、ア
クリル系樹脂膜、エポキシ系樹脂膜など）を用いること
もできる。
【００１３】これら樹脂絶縁膜および有機ＳＯＧ膜は、
その成分中に有機基を持つため、温度変化や圧力変化に
よってメタン等の有機ガスを放出する。これら平坦化膜
から放出された水分、水酸基および有機ガスは、配向膜
１３６ａおよび液晶層１０３を劣化させたり、液晶層１
０３で気泡となって表示不良を発生させる。
その成分中に有機基を持つため、温度変化や圧力変化に
よってメタン等の有機ガスを放出する。これら平坦化膜
から放出された水分、水酸基および有機ガスは、配向膜
１３６ａおよび液晶層１０３を劣化させたり、液晶層１
０３で気泡となって表示不良を発生させる。
【００１４】これらの防止策として、平坦化膜上に水
分、水酸基およびガスを透過しない性質を有する膜を形
成し、さらに、その膜に透過を抑制する処理を施す方法
がある。上記した従来の構造が開示された特開平８−１
５２６５１号公報には、ＳＯＧ膜１３２の上にプラズマ
ＣＶＤ法を用いて絶縁膜１３１を形成した後、その絶縁
膜１３１に、水分およびガスの透過を抑制する性能を向
上させる（改質する）処理を施すことが記載されてい
る。絶縁膜１３１としては、シリコン酸化膜、シリコン
窒化膜またはシリコン窒酸化膜が用いられ、改質処理方
法として、以下の２つがあることが記載されている。
分、水酸基およびガスを透過しない性質を有する膜を形
成し、さらに、その膜に透過を抑制する処理を施す方法
がある。上記した従来の構造が開示された特開平８−１
５２６５１号公報には、ＳＯＧ膜１３２の上にプラズマ
ＣＶＤ法を用いて絶縁膜１３１を形成した後、その絶縁
膜１３１に、水分およびガスの透過を抑制する性能を向
上させる（改質する）処理を施すことが記載されてい
る。絶縁膜１３１としては、シリコン酸化膜、シリコン
窒化膜またはシリコン窒酸化膜が用いられ、改質処理方
法として、以下の２つがあることが記載されている。
【００１５】第１の処理方法としては、プラズマＴＥＯ
Ｓ膜またはプラズマ酸化膜からなる絶縁膜１３１の表面
にイオンを注入する。注入するイオンとしては、シリコ
ンイオン、不活性ガスイオン、ヒ素イオン、リンイオン
などを用いる。また、第２の処理方法としては、プラズ
マＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜からなる絶縁膜１３
１の表面に、水素プラズマによる処理を施す。
Ｓ膜またはプラズマ酸化膜からなる絶縁膜１３１の表面
にイオンを注入する。注入するイオンとしては、シリコ
ンイオン、不活性ガスイオン、ヒ素イオン、リンイオン
などを用いる。また、第２の処理方法としては、プラズ
マＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜からなる絶縁膜１３
１の表面に、水素プラズマによる処理を施す。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の液晶表
示装置の改質処理方法では、以下のような問題点があっ
た。すなわち、ＩＴＯ膜からなる表示電極１０４を形成
する際には、絶縁膜１３１上の全面にＩＴＯ膜を形成し
た後、そのＩＴＯ膜をエッチングにより所望の形状にパ
ターニングする必要がある。この場合に、絶縁膜１３１
に改質処理を行なっても、この表示電極１０４の形成時
のエッチングにより、絶縁膜１３１の表面が除去または
ダメージを受け、その結果、絶縁膜１３１の表面の改質
効果が失われるという問題点があった。このため、表示
電極１０４の形成後に、ＳＯＧ膜１３２中の水分など
が、絶縁膜１３１を透過して、配向膜１３６ａおよび液
晶層１０３を劣化させたり、液晶層１０３で気泡となっ
て表示不良が発生するという不都合を解消するのは困難
であった。
示装置の改質処理方法では、以下のような問題点があっ
た。すなわち、ＩＴＯ膜からなる表示電極１０４を形成
する際には、絶縁膜１３１上の全面にＩＴＯ膜を形成し
た後、そのＩＴＯ膜をエッチングにより所望の形状にパ
ターニングする必要がある。この場合に、絶縁膜１３１
に改質処理を行なっても、この表示電極１０４の形成時
のエッチングにより、絶縁膜１３１の表面が除去または
ダメージを受け、その結果、絶縁膜１３１の表面の改質
効果が失われるという問題点があった。このため、表示
電極１０４の形成後に、ＳＯＧ膜１３２中の水分など
が、絶縁膜１３１を透過して、配向膜１３６ａおよび液
晶層１０３を劣化させたり、液晶層１０３で気泡となっ
て表示不良が発生するという不都合を解消するのは困難
であった。
【００１７】また、配向膜１３６ａの劣化は、表示電極
１０４を構成するＩＴＯ膜の分解によっても起こると考
えられる。具体的には、表示電極１０４を構成するＩＴ
Ｏ膜が分解してインジウムと酸素とが生成される。この
インジウムと酸素とが、配向膜１３６ａの表面に付着し
て配向膜１３６ａが劣化すると考えられる。図１１は、
表示電極１０４としてＩＴＯ膜を用いた従来の液晶表示
装置にエージング試験を行った時のコントラスト比を示
している。図１１に示すように、従来では、経時的に配
向膜１３６ａが劣化し、コントラストが低下するという
問題点があった。
１０４を構成するＩＴＯ膜の分解によっても起こると考
えられる。具体的には、表示電極１０４を構成するＩＴ
Ｏ膜が分解してインジウムと酸素とが生成される。この
インジウムと酸素とが、配向膜１３６ａの表面に付着し
て配向膜１３６ａが劣化すると考えられる。図１１は、
表示電極１０４としてＩＴＯ膜を用いた従来の液晶表示
装置にエージング試験を行った時のコントラスト比を示
している。図１１に示すように、従来では、経時的に配
向膜１３６ａが劣化し、コントラストが低下するという
問題点があった。
【００１８】この発明の一つの目的は、表示電極形成後
も水分およびガスが液晶層および配向膜に浸入するのを
防止することが可能で、かつ、表示電極の構成材料の分
解を抑制することが可能な表示装置を提供することであ
る。この発明のもう一つの目的は、表示電極の構成材料
の分解を抑制することによって、配向膜の劣化を防止す
ることが可能な表示装置を提供することである。
も水分およびガスが液晶層および配向膜に浸入するのを
防止することが可能で、かつ、表示電極の構成材料の分
解を抑制することが可能な表示装置を提供することであ
る。この発明のもう一つの目的は、表示電極の構成材料
の分解を抑制することによって、配向膜の劣化を防止す
ることが可能な表示装置を提供することである。
【００１９】この発明のさらにもう一つの目的は、基板
側から水分およびガスが絶縁膜を透過して液晶層および
配向膜に浸入するのを防止し、かつ、その絶縁膜の水分
およびガスに対する透過防止効果が工程途中で失われる
ことのない表示装置の製造方法を提供することである。
この発明の別の目的は、表示電極の構成材料の分解を抑
制することによって、配向膜の劣化を防止することが可
能な表示装置の製造方法を提供することである。
側から水分およびガスが絶縁膜を透過して液晶層および
配向膜に浸入するのを防止し、かつ、その絶縁膜の水分
およびガスに対する透過防止効果が工程途中で失われる
ことのない表示装置の製造方法を提供することである。
この発明の別の目的は、表示電極の構成材料の分解を抑
制することによって、配向膜の劣化を防止することが可
能な表示装置の製造方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明の一の局面による表示装置は、基板上に形成された絶
縁膜と、絶縁膜上に形成された表示電極と、表示電極の
表面および絶縁膜の表面上に形成され、電気陰性度の大
きな不純物元素を含む不純物導入層とを備えている。な
お、電気陰性度の大きな元素としては、フッ素、酸素、
窒素、塩素、臭素、炭素、硫黄、ヨウ素、セレン、水
素、リン、テルル、ホウ素、砒素がある。絶縁膜が、シ
リコン酸化膜、シリコン窒化膜またはシリコン窒酸化膜
である場合は、電気陰性度の大きな不純物元素として
は、フッ素、塩素、臭素、炭素、硫黄、ヨウ素、セレ
ン、水素、リン、テルル、ホウ素または砒素を用いるの
が好ましい。
明の一の局面による表示装置は、基板上に形成された絶
縁膜と、絶縁膜上に形成された表示電極と、表示電極の
表面および絶縁膜の表面上に形成され、電気陰性度の大
きな不純物元素を含む不純物導入層とを備えている。な
お、電気陰性度の大きな元素としては、フッ素、酸素、
窒素、塩素、臭素、炭素、硫黄、ヨウ素、セレン、水
素、リン、テルル、ホウ素、砒素がある。絶縁膜が、シ
リコン酸化膜、シリコン窒化膜またはシリコン窒酸化膜
である場合は、電気陰性度の大きな不純物元素として
は、フッ素、塩素、臭素、炭素、硫黄、ヨウ素、セレ
ン、水素、リン、テルル、ホウ素または砒素を用いるの
が好ましい。
【００２１】上記一の局面による表示装置では、表示電
極の表面および絶縁膜の表面上に、電気陰性度の大きな
不純物元素を含む不純物導入層を設けることによって、
表示電極形成後も、絶縁膜および表示電極の水分および
ガスに対する透過防止効果が向上される。これにより、
表示電極形成後も、基板側から液晶層および配向膜に水
分およびガスが放出されるのを防止することができる。
その結果、水分およびガスに起因する、液晶層および配
向膜の劣化と表示不良とを有効に防止することができ
る。また、表示電極の表面上に、電気陰性度の大きな不
純物元素を含む不純物導入層を設けることによって、表
示電極を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、
ＩＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示電極を構
成するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の
劣化を抑制することができる。これにより、長期に亘っ
て良好なコントラストを維持することができる。
極の表面および絶縁膜の表面上に、電気陰性度の大きな
不純物元素を含む不純物導入層を設けることによって、
表示電極形成後も、絶縁膜および表示電極の水分および
ガスに対する透過防止効果が向上される。これにより、
表示電極形成後も、基板側から液晶層および配向膜に水
分およびガスが放出されるのを防止することができる。
その結果、水分およびガスに起因する、液晶層および配
向膜の劣化と表示不良とを有効に防止することができ
る。また、表示電極の表面上に、電気陰性度の大きな不
純物元素を含む不純物導入層を設けることによって、表
示電極を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、
ＩＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示電極を構
成するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の
劣化を抑制することができる。これにより、長期に亘っ
て良好なコントラストを維持することができる。
【００２２】上記一の局面による表示装置において、好
ましくは、絶縁膜は、有機成分を含有する絶縁膜を含
む。このようにすれば、絶縁膜にクラックが発生するの
を有効に防止することができる。また、上記一の局面に
よる表示装置において、好ましくは、電気陰性度の大き
な不純物元素は、フッ素を含む。このように電気陰性度
の最も大きいフッ素を用いれば、絶縁膜および表示電極
をフッ化して不純物導入層を形成する場合に、絶縁膜の
未結合手や弱い結合をフッ素により終端できる割合が増
大するとともに、表示電極を構成するＩＴＯ膜とフッ素
とが反応しやすい。これにより、絶縁膜および表示電極
の水分およびガスに対する透過防止効果をより向上させ
ることができるとともに、表示電極を構成するＩＴＯ膜
の分解に起因すると考えられる配向膜の劣化を抑制する
ことができる。また、この場合、好ましくは、不純物導
入層は、絶縁膜の表面上に形成され、シリコン酸化膜の
フッ化物層、シリコン窒化膜のフッ化物層およびシリコ
ン窒酸化膜のフッ化物層のうちのいずれかを含む。
ましくは、絶縁膜は、有機成分を含有する絶縁膜を含
む。このようにすれば、絶縁膜にクラックが発生するの
を有効に防止することができる。また、上記一の局面に
よる表示装置において、好ましくは、電気陰性度の大き
な不純物元素は、フッ素を含む。このように電気陰性度
の最も大きいフッ素を用いれば、絶縁膜および表示電極
をフッ化して不純物導入層を形成する場合に、絶縁膜の
未結合手や弱い結合をフッ素により終端できる割合が増
大するとともに、表示電極を構成するＩＴＯ膜とフッ素
とが反応しやすい。これにより、絶縁膜および表示電極
の水分およびガスに対する透過防止効果をより向上させ
ることができるとともに、表示電極を構成するＩＴＯ膜
の分解に起因すると考えられる配向膜の劣化を抑制する
ことができる。また、この場合、好ましくは、不純物導
入層は、絶縁膜の表面上に形成され、シリコン酸化膜の
フッ化物層、シリコン窒化膜のフッ化物層およびシリコ
ン窒酸化膜のフッ化物層のうちのいずれかを含む。
【００２３】また、この場合、好ましくは、不純物導入
層は、表示電極の表面上に形成され、フッ化インジウム
を主成分とする第１層を含む。このように構成すれば、
フッ化インジウムを主成分とする第１層によって、表示
電極を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、Ｉ
ＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示電極を構成
するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の劣
化を抑制することができる。また、第１層によって、表
示電極の水分およびガスに対する透過防止効果が向上さ
れるので、表示電極上に形成される配向膜が水分および
ガスに起因して劣化するのも防止することができる。こ
の場合、第１層上に形成され、フッ化炭素を主成分とす
る第２層をさらに備えるのが好ましい。このように構成
すれば、第１および第２層によって、表示電極を構成す
るＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の劣化
をより抑制することができるとともに、水分およびガス
に起因する表示電極上の配向膜の劣化もより抑制するこ
とができる。
層は、表示電極の表面上に形成され、フッ化インジウム
を主成分とする第１層を含む。このように構成すれば、
フッ化インジウムを主成分とする第１層によって、表示
電極を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、Ｉ
ＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示電極を構成
するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の劣
化を抑制することができる。また、第１層によって、表
示電極の水分およびガスに対する透過防止効果が向上さ
れるので、表示電極上に形成される配向膜が水分および
ガスに起因して劣化するのも防止することができる。こ
の場合、第１層上に形成され、フッ化炭素を主成分とす
る第２層をさらに備えるのが好ましい。このように構成
すれば、第１および第２層によって、表示電極を構成す
るＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の劣化
をより抑制することができるとともに、水分およびガス
に起因する表示電極上の配向膜の劣化もより抑制するこ
とができる。
【００２４】この発明の他の局面による表示装置は、基
板上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された表示
電極と、表示電極の表面上に形成され、フッ化インジウ
ムを主成分とする第１層とを備えている。上記他の局面
による表示装置では、表示電極の表面上にフッ化インジ
ウムを主成分とする第１層を設けることによって、表示
電極を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、Ｉ
ＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示電極を構成
するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の劣
化を抑制することができる。また、第１層によって、表
示電極の水分およびガスに対する透過防止効果が向上さ
れるので、表示電極上に形成される配向膜が水分および
ガスに起因して劣化するのも防止することができる。こ
れにより、長期に亘って良好なコントラストを維持する
ことができる。
板上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された表示
電極と、表示電極の表面上に形成され、フッ化インジウ
ムを主成分とする第１層とを備えている。上記他の局面
による表示装置では、表示電極の表面上にフッ化インジ
ウムを主成分とする第１層を設けることによって、表示
電極を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、Ｉ
ＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示電極を構成
するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の劣
化を抑制することができる。また、第１層によって、表
示電極の水分およびガスに対する透過防止効果が向上さ
れるので、表示電極上に形成される配向膜が水分および
ガスに起因して劣化するのも防止することができる。こ
れにより、長期に亘って良好なコントラストを維持する
ことができる。
【００２５】上記他の局面による表示装置において、好
ましくは、第１層上に形成され、フッ化炭素を主成分と
する第２層をさらに備える。このように構成すれば、第
１および第２層によって、表示電極を構成するＩＴＯ膜
の分解に起因する配向膜の劣化をより抑制することがで
きるとともに、水分およびガスに起因する表示電極上の
配向膜の劣化もより抑制することができる。
ましくは、第１層上に形成され、フッ化炭素を主成分と
する第２層をさらに備える。このように構成すれば、第
１および第２層によって、表示電極を構成するＩＴＯ膜
の分解に起因する配向膜の劣化をより抑制することがで
きるとともに、水分およびガスに起因する表示電極上の
配向膜の劣化もより抑制することができる。
【００２６】この発明のさらに他の局面による表示装置
の製造方法は、基板上に絶縁膜を形成する工程と、絶縁
膜上に、表示電極を形成する工程と、表示電極の形成後
に、少なくとも絶縁膜の表示電極に覆われていない部分
に、電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程とを
備えている。上記さらに他の局面による表示装置の製造
方法では、表示電極の形成後に、少なくとも絶縁膜の表
示電極に覆われていない部分に、電気陰性度の大きな不
純物元素を導入することによって、表示電極形成後に、
絶縁膜表面の未結合手が電気陰性度の大きな不純物元素
により終端されるとともに、絶縁膜表面の弱い結合が、
電気陰性度の大きな不純物元素との結合に置換される。
これにより、表示電極形成後に、少なくとも絶縁膜にお
いて、水分およびガスが透過するのを防止する機能が増
強される。その結果、表示電極形成後に、基板側から液
晶層および配向膜に水分およびガスが放出されるのを有
効に防止することができる。これにより、水分およびガ
スに起因する、液晶層および配向膜の劣化と表示不良と
を有効に防止することができる。なお、電気陰性度の大
きな不純物元素の導入を、表示電極の形成後に行うこと
によって、電気陰性度の大きな不純物元素が導入された
絶縁膜表面が、表示電極形成時のエッチングなどにより
処理されることがないので、絶縁膜表面のガス透過防止
効果が失われることがない。
の製造方法は、基板上に絶縁膜を形成する工程と、絶縁
膜上に、表示電極を形成する工程と、表示電極の形成後
に、少なくとも絶縁膜の表示電極に覆われていない部分
に、電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程とを
備えている。上記さらに他の局面による表示装置の製造
方法では、表示電極の形成後に、少なくとも絶縁膜の表
示電極に覆われていない部分に、電気陰性度の大きな不
純物元素を導入することによって、表示電極形成後に、
絶縁膜表面の未結合手が電気陰性度の大きな不純物元素
により終端されるとともに、絶縁膜表面の弱い結合が、
電気陰性度の大きな不純物元素との結合に置換される。
これにより、表示電極形成後に、少なくとも絶縁膜にお
いて、水分およびガスが透過するのを防止する機能が増
強される。その結果、表示電極形成後に、基板側から液
晶層および配向膜に水分およびガスが放出されるのを有
効に防止することができる。これにより、水分およびガ
スに起因する、液晶層および配向膜の劣化と表示不良と
を有効に防止することができる。なお、電気陰性度の大
きな不純物元素の導入を、表示電極の形成後に行うこと
によって、電気陰性度の大きな不純物元素が導入された
絶縁膜表面が、表示電極形成時のエッチングなどにより
処理されることがないので、絶縁膜表面のガス透過防止
効果が失われることがない。
【００２７】上記さらに他の局面による表示装置の製造
方法において、好ましくは、不純物元素を導入する工程
は、不純物元素を導入すると同時に、少なくとも絶縁膜
の表示電極に覆われていない部分の表面をエッチングす
る工程を含む。このように構成すれば、絶縁膜の水分お
よびガスに対する透過防止効果を確実にすることができ
る。すなわち、絶縁膜表面は、表示電極の形成工程でダ
メージを受けたり、異物が付着することが多い。そのダ
メージまたは異物の付着の程度が高い場合には、電気陰
性度の大きな不純物元素の導入が阻害されたり、十分な
透過防止効果を得ることができない。この場合に、上記
のように、絶縁膜表面をエッチングすることによって、
ダメージや異物を除去した上で、電気陰性度の大きな不
純物元素を導入するができ、その結果、絶縁膜の水分お
よびガスに対する透過防止効果を確実にすることができ
る。
方法において、好ましくは、不純物元素を導入する工程
は、不純物元素を導入すると同時に、少なくとも絶縁膜
の表示電極に覆われていない部分の表面をエッチングす
る工程を含む。このように構成すれば、絶縁膜の水分お
よびガスに対する透過防止効果を確実にすることができ
る。すなわち、絶縁膜表面は、表示電極の形成工程でダ
メージを受けたり、異物が付着することが多い。そのダ
メージまたは異物の付着の程度が高い場合には、電気陰
性度の大きな不純物元素の導入が阻害されたり、十分な
透過防止効果を得ることができない。この場合に、上記
のように、絶縁膜表面をエッチングすることによって、
ダメージや異物を除去した上で、電気陰性度の大きな不
純物元素を導入するができ、その結果、絶縁膜の水分お
よびガスに対する透過防止効果を確実にすることができ
る。
【００２８】上記さらに他の局面による表示装置の製造
方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな不純物
元素を導入する工程は、少なくとも絶縁膜の表示電極に
覆われていない部分を、電気陰性度の大きな不純物元素
を含むプラズマに晒す工程を含む。また、上記さらに他
の局面による表示装置の製造方法において、好ましく
は、電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程は、
少なくとも絶縁膜の表示電極に覆われていない部分を、
電気陰性度の大きな不純物元素を含むラジカルに晒す工
程を含む。このようにプラズマまたはラジカルを用いれ
ば、電気陰性度の大きな不純物元素の導入量および導入
速度を効果的に増大することができる。
方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな不純物
元素を導入する工程は、少なくとも絶縁膜の表示電極に
覆われていない部分を、電気陰性度の大きな不純物元素
を含むプラズマに晒す工程を含む。また、上記さらに他
の局面による表示装置の製造方法において、好ましく
は、電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程は、
少なくとも絶縁膜の表示電極に覆われていない部分を、
電気陰性度の大きな不純物元素を含むラジカルに晒す工
程を含む。このようにプラズマまたはラジカルを用いれ
ば、電気陰性度の大きな不純物元素の導入量および導入
速度を効果的に増大することができる。
【００２９】また、上記さらに他の局面による表示装置
の製造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな
不純物元素を導入する工程は、少なくとも絶縁膜の表示
電極に覆われていない部分を、電気陰性度の大きな不純
物元素を含む気体に晒す工程を含む。また、上記さらに
他の局面による表示装置の製造方法において、好ましく
は、電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程は、
少なくとも絶縁膜の表示電極に覆われていない部分を、
電気陰性度の大きな不純物元素を含む液体に晒す工程を
含む。このように気体または液体を用いれば、安価な装
置で電気陰性度の大きな不純物元素を導入することがで
きるので、製造コストを低減することができる。
の製造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな
不純物元素を導入する工程は、少なくとも絶縁膜の表示
電極に覆われていない部分を、電気陰性度の大きな不純
物元素を含む気体に晒す工程を含む。また、上記さらに
他の局面による表示装置の製造方法において、好ましく
は、電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程は、
少なくとも絶縁膜の表示電極に覆われていない部分を、
電気陰性度の大きな不純物元素を含む液体に晒す工程を
含む。このように気体または液体を用いれば、安価な装
置で電気陰性度の大きな不純物元素を導入することがで
きるので、製造コストを低減することができる。
【００３０】また、上記さらに他の局面による表示装置
の製造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな
不純物元素を導入する工程は、少なくとも絶縁膜の表示
電極に覆われていない部分に、電気陰性度の大きな不純
物元素を含むイオンを注入する工程を含む。このように
イオン注入を用いれば、電気陰性度の大きな不純物元素
の導入量および導入深さを容易かつ高精度に制御するこ
とができる。
の製造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな
不純物元素を導入する工程は、少なくとも絶縁膜の表示
電極に覆われていない部分に、電気陰性度の大きな不純
物元素を含むイオンを注入する工程を含む。このように
イオン注入を用いれば、電気陰性度の大きな不純物元素
の導入量および導入深さを容易かつ高精度に制御するこ
とができる。
【００３１】また、上記さらに他の局面による表示装置
の製造方法において、好ましくは、絶縁膜は、有機成分
を含有する絶縁膜を含む。このように有機成分を含有す
る絶縁膜を用いれば、クラックの発生を低減することが
できる。また、上記さらに他の局面による表示装置の製
造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな不純
物元素は、フッ素を含む。このように電気陰性度の最も
大きいフッ素を用いれば、絶縁膜をフッ化して不純物導
入層を形成する場合に、絶縁膜の未結合手や弱い結合を
フッ素により終端できる割合が増大する。これにより、
絶縁膜の水分およびガスに対する透過防止効果をより向
上させることができる。また、この場合、好ましくは、
不純物を導入する工程は、不純物の導入によって、絶縁
膜の表面上に、シリコン酸化膜のフッ化物層、シリコン
窒化膜のフッ化物層およびシリコン窒酸化膜のフッ化物
層のうちのいずれかを形成する工程を含む。
の製造方法において、好ましくは、絶縁膜は、有機成分
を含有する絶縁膜を含む。このように有機成分を含有す
る絶縁膜を用いれば、クラックの発生を低減することが
できる。また、上記さらに他の局面による表示装置の製
造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな不純
物元素は、フッ素を含む。このように電気陰性度の最も
大きいフッ素を用いれば、絶縁膜をフッ化して不純物導
入層を形成する場合に、絶縁膜の未結合手や弱い結合を
フッ素により終端できる割合が増大する。これにより、
絶縁膜の水分およびガスに対する透過防止効果をより向
上させることができる。また、この場合、好ましくは、
不純物を導入する工程は、不純物の導入によって、絶縁
膜の表面上に、シリコン酸化膜のフッ化物層、シリコン
窒化膜のフッ化物層およびシリコン窒酸化膜のフッ化物
層のうちのいずれかを形成する工程を含む。
【００３２】また、上記さらに他の局面による表示装置
の製造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな
不純物元素を導入する工程は、絶縁膜と表示電極との両
方に、電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程を
含む。このように構成すれば、絶縁膜および表示電極の
両方において、水分およびガスに対する透過防止効果が
向上される。これにより、基板側から液晶層または配向
膜に水分およびガスが放出されるのを防止することがで
きる。その結果、水分およびガスに起因する、液晶層お
よび配向膜の劣化と表示不良とを有効に防止することが
できる。また、表示電極に、電気陰性度の大きな不純物
元素を導入することによって、表示電極を構成するＩＴ
Ｏ膜の表面が安定化されるので、ＩＴＯ膜の分解が抑制
される。その結果、表示電極を構成するＩＴＯ膜の分解
に起因すると考えられる配向膜の劣化を抑制することが
できる。
の製造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな
不純物元素を導入する工程は、絶縁膜と表示電極との両
方に、電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程を
含む。このように構成すれば、絶縁膜および表示電極の
両方において、水分およびガスに対する透過防止効果が
向上される。これにより、基板側から液晶層または配向
膜に水分およびガスが放出されるのを防止することがで
きる。その結果、水分およびガスに起因する、液晶層お
よび配向膜の劣化と表示不良とを有効に防止することが
できる。また、表示電極に、電気陰性度の大きな不純物
元素を導入することによって、表示電極を構成するＩＴ
Ｏ膜の表面が安定化されるので、ＩＴＯ膜の分解が抑制
される。その結果、表示電極を構成するＩＴＯ膜の分解
に起因すると考えられる配向膜の劣化を抑制することが
できる。
【００３３】また、上記さらに他の局面による表示装置
の製造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな
不純物元素を導入する工程は、表示電極をフッ化するこ
とにより、表示電極の表面上に、フッ化インジウムを主
成分とする第１層を形成する工程を含む。このように構
成すれば、フッ化インジウムを主成分とする第１層によ
って、表示電極を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化され
るので、ＩＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示
電極を構成するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる
配向膜の劣化を抑制することができる。また、第１層に
よって、表示電極の水分およびガスに対する透過防止効
果が向上されるので、表示電極上に形成される配向膜が
水分およびガスに起因して劣化するのを防止することが
できる。
の製造方法において、好ましくは、電気陰性度の大きな
不純物元素を導入する工程は、表示電極をフッ化するこ
とにより、表示電極の表面上に、フッ化インジウムを主
成分とする第１層を形成する工程を含む。このように構
成すれば、フッ化インジウムを主成分とする第１層によ
って、表示電極を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化され
るので、ＩＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示
電極を構成するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる
配向膜の劣化を抑制することができる。また、第１層に
よって、表示電極の水分およびガスに対する透過防止効
果が向上されるので、表示電極上に形成される配向膜が
水分およびガスに起因して劣化するのを防止することが
できる。
【００３４】この場合、好ましくは、表示電極をフッ化
する工程は、表示電極の表面を、フッ素と炭素とを含む
プラズマに晒すことによって、表示電極の表面上に、フ
ッ化インジウムを主成分とする第１層を形成するととも
に、第１層上に、フッ化炭素を主成分とする第２層を形
成する工程を含む。このように構成すれば、第１および
第２層によって、表示電極を構成するＩＴＯ膜の分解に
起因すると考えられる配向膜の劣化をより抑制すること
ができるとともに、水分およびガスに起因する表示電極
上の配向膜の劣化もより抑制することができる。
する工程は、表示電極の表面を、フッ素と炭素とを含む
プラズマに晒すことによって、表示電極の表面上に、フ
ッ化インジウムを主成分とする第１層を形成するととも
に、第１層上に、フッ化炭素を主成分とする第２層を形
成する工程を含む。このように構成すれば、第１および
第２層によって、表示電極を構成するＩＴＯ膜の分解に
起因すると考えられる配向膜の劣化をより抑制すること
ができるとともに、水分およびガスに起因する表示電極
上の配向膜の劣化もより抑制することができる。
【００３５】なお、電気陰性度の大きな不純物元素を導
入する工程は、表示電極上に、フッ化インジウムを主成
分とする第１層を、スパッタ法により堆積する工程を含
んでいてもよい。この発明の別の局面による表示装置の
製造方法は、基板上に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜
上に、表示電極を形成する工程と、表示電極の表面上
に、フッ素を含む層を形成する工程とを備えている。
入する工程は、表示電極上に、フッ化インジウムを主成
分とする第１層を、スパッタ法により堆積する工程を含
んでいてもよい。この発明の別の局面による表示装置の
製造方法は、基板上に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜
上に、表示電極を形成する工程と、表示電極の表面上
に、フッ素を含む層を形成する工程とを備えている。
【００３６】上記別の局面による表示装置の製造方法で
は、表示電極の表面上に、フッ素を含む層を形成するこ
とによって、そのフッ素を含む層によって、表示電極を
構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、ＩＴＯ膜
の分解が抑制される。その結果、表示電極を構成するＩ
ＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の劣化を抑
制することができる。また、フッ素を含む層によって、
表示電極の水分およびガスに対する透過防止効果が向上
されるので、表示電極上に形成される配向膜が水分およ
びガスに起因して劣化するのも防止することができる。
これにより、長期に亘って良好なコントラストを維持す
ることができる。
は、表示電極の表面上に、フッ素を含む層を形成するこ
とによって、そのフッ素を含む層によって、表示電極を
構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、ＩＴＯ膜
の分解が抑制される。その結果、表示電極を構成するＩ
ＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜の劣化を抑
制することができる。また、フッ素を含む層によって、
表示電極の水分およびガスに対する透過防止効果が向上
されるので、表示電極上に形成される配向膜が水分およ
びガスに起因して劣化するのも防止することができる。
これにより、長期に亘って良好なコントラストを維持す
ることができる。
【００３７】この場合、好ましくは、フッ素を含む層を
形成する工程は、表示電極の表面を、フッ素と炭素とを
含むプラズマに晒すことによって、表示電極の表面上に
フッ化インジウムを主成分とする第１層を形成するとと
もに、第１層上にフッ化炭素を主成分とする第２層を形
成する工程を含む。このように構成すれば、第１および
第２層によって、表示電極を構成するＩＴＯ膜の分解に
起因すると考えられる配向膜の劣化をより抑制すること
ができるとともに、水分およびガスに起因する表示電極
上の配向膜の劣化もより抑制することができる。なお、
電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程は、表示
電極上に、フッ化インジウムを主成分とする第１層を、
スパッタ法により堆積する工程を含んでいてもよい。
形成する工程は、表示電極の表面を、フッ素と炭素とを
含むプラズマに晒すことによって、表示電極の表面上に
フッ化インジウムを主成分とする第１層を形成するとと
もに、第１層上にフッ化炭素を主成分とする第２層を形
成する工程を含む。このように構成すれば、第１および
第２層によって、表示電極を構成するＩＴＯ膜の分解に
起因すると考えられる配向膜の劣化をより抑制すること
ができるとともに、水分およびガスに起因する表示電極
上の配向膜の劣化もより抑制することができる。なお、
電気陰性度の大きな不純物元素を導入する工程は、表示
電極上に、フッ化インジウムを主成分とする第１層を、
スパッタ法により堆積する工程を含んでいてもよい。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面に基づいて説明する。まず、図１を参照して、
本発明の一実施形態による透過型液晶表示装置の画素部
５０の構造について説明する。本実施形態の透過型液晶
表示装置の画素部５０では、相対向する各透明絶縁基板
１、２の間に、液晶が充填された液晶層３が形成されて
いる。透明絶縁基板１には、液晶セルの表示電極４が設
けられている。なお、透明絶縁基板１が本発明における
「基板」の一例である。透明絶縁基板２には、液晶セル
の共通電極５が設けられている。表示電極４と、共通電
極５とは、液晶層３を挟んで対向している。液晶層３
と、表示電極４との間には、配向膜３６ａが設けられて
おり、液晶層３と、共通電極５との間には、配向膜３６
ｂが設けられている。
態を図面に基づいて説明する。まず、図１を参照して、
本発明の一実施形態による透過型液晶表示装置の画素部
５０の構造について説明する。本実施形態の透過型液晶
表示装置の画素部５０では、相対向する各透明絶縁基板
１、２の間に、液晶が充填された液晶層３が形成されて
いる。透明絶縁基板１には、液晶セルの表示電極４が設
けられている。なお、透明絶縁基板１が本発明における
「基板」の一例である。透明絶縁基板２には、液晶セル
の共通電極５が設けられている。表示電極４と、共通電
極５とは、液晶層３を挟んで対向している。液晶層３
と、表示電極４との間には、配向膜３６ａが設けられて
おり、液晶層３と、共通電極５との間には、配向膜３６
ｂが設けられている。
【００３９】透明絶縁基板１における液晶層３側の表面
には、ＴＦＴ４１の能動層となる多結晶シリコン膜６が
形成されている。多結晶シリコン膜６上には、ゲート絶
縁膜７が形成されている。ゲート絶縁膜７上には、ゲー
ト電極８が形成されている。多結晶シリコン膜６には、
ＬＤＤ構造のドレイン領域９およびソース領域１０が形
成されている。ＬＤＤ構造のドレイン領域９は、低濃度
領域９ａと高濃度領域９ｂとからなる。また、ＬＤＤ構
造のソース領域１０は、低濃度領域１０ａと高濃度領域
１０ｂとからなる。ＬＤＤ構造のドレイン領域９および
ソース領域１０と、ゲート電極８とによって、ＴＦＴ４
１が構成される。
には、ＴＦＴ４１の能動層となる多結晶シリコン膜６が
形成されている。多結晶シリコン膜６上には、ゲート絶
縁膜７が形成されている。ゲート絶縁膜７上には、ゲー
ト電極８が形成されている。多結晶シリコン膜６には、
ＬＤＤ構造のドレイン領域９およびソース領域１０が形
成されている。ＬＤＤ構造のドレイン領域９は、低濃度
領域９ａと高濃度領域９ｂとからなる。また、ＬＤＤ構
造のソース領域１０は、低濃度領域１０ａと高濃度領域
１０ｂとからなる。ＬＤＤ構造のドレイン領域９および
ソース領域１０と、ゲート電極８とによって、ＴＦＴ４
１が構成される。
【００４０】透明絶縁基板１において、ＴＦＴ４１と隣
接する部分には、ＴＦＴ４１の形成工程と同一の工程で
形成された補助容量ＣＳが設けられている。補助容量Ｃ
Ｓの蓄積電極１１は、多結晶シリコン膜６に形成される
とともに、ＴＦＴ４１のソース領域１０と接続されてい
る。蓄積電極１１上には、誘電体膜１２が形成されてい
る。誘電体膜１２上には、補助容量ＣＳの対向電極２２
が形成されている。なお、誘電体膜１２は、ゲート絶縁
膜７の延長線上にあり、ゲート絶縁膜７と同一構成で同
一工程により形成される。また、対向電極２２は、ゲー
ト電極８と同一構成で同一工程により形成される。対向
電極２２およびゲート電極８の側壁には、サイドウォー
ル絶縁膜１３が形成されている。対向電極２２およびゲ
ート電極８の上には、絶縁膜１４が形成されている。
接する部分には、ＴＦＴ４１の形成工程と同一の工程で
形成された補助容量ＣＳが設けられている。補助容量Ｃ
Ｓの蓄積電極１１は、多結晶シリコン膜６に形成される
とともに、ＴＦＴ４１のソース領域１０と接続されてい
る。蓄積電極１１上には、誘電体膜１２が形成されてい
る。誘電体膜１２上には、補助容量ＣＳの対向電極２２
が形成されている。なお、誘電体膜１２は、ゲート絶縁
膜７の延長線上にあり、ゲート絶縁膜７と同一構成で同
一工程により形成される。また、対向電極２２は、ゲー
ト電極８と同一構成で同一工程により形成される。対向
電極２２およびゲート電極８の側壁には、サイドウォー
ル絶縁膜１３が形成されている。対向電極２２およびゲ
ート電極８の上には、絶縁膜１４が形成されている。
【００４１】ＴＦＴ４１および補助容量ＣＳの全面に
は、層間絶縁膜１５が形成されている。ソース領域１０
を構成する高濃度領域１０ｂは、層間絶縁膜１５に形成
されたコンタクトホール１７を介して、ソース電極１９
に接続されている。ドレイン領域９を構成する高濃度領
域９ｂは、コンタクトホール１６を介して、ドレイン配
線を構成するドレイン電極１８に接続されている。層間
絶縁膜１５、ドレイン電極１８およびソース電極１９を
含むデバイスの全面には、絶縁膜２０と、平坦化膜とし
てのＳＯＧ膜３２と、絶縁膜３１とが形成されている。
平坦化膜としてのＳＯＧ膜３２は、絶縁膜２０と絶縁膜
３１との間に挟まれて形成されている。絶縁膜３１上に
は、ＩＴＯ膜からなる表示電極４が形成されている。
は、層間絶縁膜１５が形成されている。ソース領域１０
を構成する高濃度領域１０ｂは、層間絶縁膜１５に形成
されたコンタクトホール１７を介して、ソース電極１９
に接続されている。ドレイン領域９を構成する高濃度領
域９ｂは、コンタクトホール１６を介して、ドレイン配
線を構成するドレイン電極１８に接続されている。層間
絶縁膜１５、ドレイン電極１８およびソース電極１９を
含むデバイスの全面には、絶縁膜２０と、平坦化膜とし
てのＳＯＧ膜３２と、絶縁膜３１とが形成されている。
平坦化膜としてのＳＯＧ膜３２は、絶縁膜２０と絶縁膜
３１との間に挟まれて形成されている。絶縁膜３１上に
は、ＩＴＯ膜からなる表示電極４が形成されている。
【００４２】ＩＴＯ膜からなる表示電極４は、絶縁膜２
０、ＳＯＧ膜３２および絶縁膜３１に形成されたコンタ
クトホール２１を介して、ソース電極１９と接続されて
いる。上記したＳＯＧ膜３２によって補助容量ＣＳの端
部に形成された段差部が埋め込まれ、表示電極４の表面
が平坦化されている。なお、ドレイン電極１８およびソ
ース電極１９の材質としては、一般に、アルミ合金が用
いられる。
０、ＳＯＧ膜３２および絶縁膜３１に形成されたコンタ
クトホール２１を介して、ソース電極１９と接続されて
いる。上記したＳＯＧ膜３２によって補助容量ＣＳの端
部に形成された段差部が埋め込まれ、表示電極４の表面
が平坦化されている。なお、ドレイン電極１８およびソ
ース電極１９の材質としては、一般に、アルミ合金が用
いられる。
【００４３】ここで、本実施形態では、表示電極４の形
成後に、表示電極４の表面上に、フッ化インジウム（Ｉ
ｎＦX）を主成分とする第１層３４およびフッ化炭素
（ＣＦX）を主成分とする第２層３５が形成されてい
る。また、表示電極４の形成後に、表示電極４により覆
われていない絶縁膜３１の表面に、フッ素終端層３３が
形成されている。このフッ素終端層３３は、絶縁膜３１
がシリコン酸化膜からなる場合には、シリコン酸化膜の
フッ化物（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｏ−Ｆ）により構成され
る。また、絶縁膜３１がシリコン窒化膜からなる場合に
は、シリコン窒化膜のフッ化物（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｎ−
Ｆ）により構成される。また、絶縁膜３１がシリコン窒
酸化膜からなる場合には、シリコン窒酸化膜のフッ化物
（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｏ−Ｆ、Ｓｉ−Ｎ−Ｆ）により構成
される。
成後に、表示電極４の表面上に、フッ化インジウム（Ｉ
ｎＦX）を主成分とする第１層３４およびフッ化炭素
（ＣＦX）を主成分とする第２層３５が形成されてい
る。また、表示電極４の形成後に、表示電極４により覆
われていない絶縁膜３１の表面に、フッ素終端層３３が
形成されている。このフッ素終端層３３は、絶縁膜３１
がシリコン酸化膜からなる場合には、シリコン酸化膜の
フッ化物（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｏ−Ｆ）により構成され
る。また、絶縁膜３１がシリコン窒化膜からなる場合に
は、シリコン窒化膜のフッ化物（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｎ−
Ｆ）により構成される。また、絶縁膜３１がシリコン窒
酸化膜からなる場合には、シリコン窒酸化膜のフッ化物
（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｏ−Ｆ、Ｓｉ−Ｎ−Ｆ）により構成
される。
【００４４】なお、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主
成分とする第１層３４、フッ化炭素（ＣＦX）を主成分
とする第２層３５、および、フッ素終端層３３は、本発
明の「不純物導入層」の一例である。本実施形態では、
上記のように、表示電極４の形成後に、表示電極４の表
面上および絶縁膜３１の表面上に、電気陰性度の最も大
きなフッ素を含む第１層３４、第２層３５およびフッ素
終端層３３を設けることによって、表示電極４の形成後
も、絶縁膜３１および表示電極４の水分およびガスに対
する透過防止効果が向上される。これにより、表示電極
４の形成後も、基板側から液晶層３または配向膜３６ａ
に水分およびガスが放出されるのを防止することができ
る。その結果、水分およびガスに起因する、液晶層３お
よび配向膜３６ａの劣化と表示不良とを有効に防止する
ことができる。
成分とする第１層３４、フッ化炭素（ＣＦX）を主成分
とする第２層３５、および、フッ素終端層３３は、本発
明の「不純物導入層」の一例である。本実施形態では、
上記のように、表示電極４の形成後に、表示電極４の表
面上および絶縁膜３１の表面上に、電気陰性度の最も大
きなフッ素を含む第１層３４、第２層３５およびフッ素
終端層３３を設けることによって、表示電極４の形成後
も、絶縁膜３１および表示電極４の水分およびガスに対
する透過防止効果が向上される。これにより、表示電極
４の形成後も、基板側から液晶層３または配向膜３６ａ
に水分およびガスが放出されるのを防止することができ
る。その結果、水分およびガスに起因する、液晶層３お
よび配向膜３６ａの劣化と表示不良とを有効に防止する
ことができる。
【００４５】また、本実施形態では、表示電極４の表面
上に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成分とする第
１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第
２層３５を設けることによって、表示電極４を構成する
ＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、ＩＴＯ膜の分解が
抑制される。その結果、表示電極４を構成するＩＴＯ膜
の分解に起因すると考えられる配向膜３６ａの劣化を抑
制することができる。これにより、長期に亘って良好な
コントラストを維持することができる。
上に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成分とする第
１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第
２層３５を設けることによって、表示電極４を構成する
ＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、ＩＴＯ膜の分解が
抑制される。その結果、表示電極４を構成するＩＴＯ膜
の分解に起因すると考えられる配向膜３６ａの劣化を抑
制することができる。これにより、長期に亘って良好な
コントラストを維持することができる。
【００４６】次に、図２〜図９を参照して、図１に示し
た一実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明す
る。 工程１（図２参照）；まず、石英ガラスまたは高耐熱ガ
ラスからなる透明絶縁基板１上に、ノンドープの多結晶
シリコン膜６を約５０ｎｍの膜厚で形成する。多結晶シ
リコン膜６の形成方法としては、たとえば、非晶質シリ
コン膜を形成した後に多結晶化させて多結晶シリコン膜
６を形成する。非晶質シリコン膜の形成には、たとえ
ば、プラズマ中でのモノシランまたはジシランの分解を
利用するプラズマＣＶＤ法を用いる。プラズマＣＶＤ法
の処理温度は、３００℃程度であり、水素を添加すると
反応が促進されて非晶質シリコン膜が形成される。多結
晶化には、たとえば、非晶質シリコン膜に６００℃前後
で２０時間前後の長時間の熱処理を行うことにより、固
体のままで多結晶化させて多結晶シリコン膜を得る固相
成長法を用いる。
た一実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明す
る。 工程１（図２参照）；まず、石英ガラスまたは高耐熱ガ
ラスからなる透明絶縁基板１上に、ノンドープの多結晶
シリコン膜６を約５０ｎｍの膜厚で形成する。多結晶シ
リコン膜６の形成方法としては、たとえば、非晶質シリ
コン膜を形成した後に多結晶化させて多結晶シリコン膜
６を形成する。非晶質シリコン膜の形成には、たとえ
ば、プラズマ中でのモノシランまたはジシランの分解を
利用するプラズマＣＶＤ法を用いる。プラズマＣＶＤ法
の処理温度は、３００℃程度であり、水素を添加すると
反応が促進されて非晶質シリコン膜が形成される。多結
晶化には、たとえば、非晶質シリコン膜に６００℃前後
で２０時間前後の長時間の熱処理を行うことにより、固
体のままで多結晶化させて多結晶シリコン膜を得る固相
成長法を用いる。
【００４７】次に、多結晶シリコン膜６上に、ゲート絶
縁膜７および誘電体膜１２を、それぞれ、約１００ｎｍ
の膜厚で同時に形成する。たとえば、モノシランまたは
ジシランの熱分解、ＴＥＯＳ（Tetra-Ethyl-Ortho-Sili
cate）などの有機オキシシランの熱分解、または、ハロ
ゲン化珪素の加水分解などを用いて、シリコン酸化膜か
らなるゲート絶縁膜７および誘電体膜１２を形成する。
縁膜７および誘電体膜１２を、それぞれ、約１００ｎｍ
の膜厚で同時に形成する。たとえば、モノシランまたは
ジシランの熱分解、ＴＥＯＳ（Tetra-Ethyl-Ortho-Sili
cate）などの有機オキシシランの熱分解、または、ハロ
ゲン化珪素の加水分解などを用いて、シリコン酸化膜か
らなるゲート絶縁膜７および誘電体膜１２を形成する。
【００４８】次に、誘電体膜１２を除くゲート絶縁膜７
上だけにレジストパターン（図示せず）を形成する。続
いて、そのレジストパターンをマスクとして、多結晶シ
リコン膜６に蓄積電極１１を形成する。蓄積電極１１
は、たとえば、不純物（リンまたはボロン）を多結晶シ
リコン膜６にイオン注入した後、高温（９００℃）の熱
処理を行って不純物を活性化させることにより形成す
る。このイオン注入の際には、ゲート絶縁膜７上に、レ
ジストパターンが形成されているため、ゲート絶縁膜７
下の多結晶シリコン膜６（ソース領域１０、ドレイン領
域９、および、各領域９、１０間のチャネル領域）に不
純物が注入されることはなく、ゲート絶縁膜７下の多結
晶シリコン膜６はノンドープのままに保たれる。その
後、そのレジストパターンを除去する。
上だけにレジストパターン（図示せず）を形成する。続
いて、そのレジストパターンをマスクとして、多結晶シ
リコン膜６に蓄積電極１１を形成する。蓄積電極１１
は、たとえば、不純物（リンまたはボロン）を多結晶シ
リコン膜６にイオン注入した後、高温（９００℃）の熱
処理を行って不純物を活性化させることにより形成す
る。このイオン注入の際には、ゲート絶縁膜７上に、レ
ジストパターンが形成されているため、ゲート絶縁膜７
下の多結晶シリコン膜６（ソース領域１０、ドレイン領
域９、および、各領域９、１０間のチャネル領域）に不
純物が注入されることはなく、ゲート絶縁膜７下の多結
晶シリコン膜６はノンドープのままに保たれる。その
後、そのレジストパターンを除去する。
【００４９】次に、ゲート絶縁膜７および誘電体膜１２
の上に、それぞれ、ゲート電極８および対向電極２２を
約３００ｎｍの膜厚で同時に形成した後、所望の形状に
パターニングする。ゲート電極８および対向電極２２の
材質としては、不純物がドープされた多結晶シリコン
（ドープドポリシリコン）、金属シリサイド、ポリサイ
ド、高融点金属単体、または、その他の金属などが用い
られる。また、ゲート電極８および対向電極２２の形成
方法としては、ＣＶＤ法またはスパッタリング法が用い
られる。
の上に、それぞれ、ゲート電極８および対向電極２２を
約３００ｎｍの膜厚で同時に形成した後、所望の形状に
パターニングする。ゲート電極８および対向電極２２の
材質としては、不純物がドープされた多結晶シリコン
（ドープドポリシリコン）、金属シリサイド、ポリサイ
ド、高融点金属単体、または、その他の金属などが用い
られる。また、ゲート電極８および対向電極２２の形成
方法としては、ＣＶＤ法またはスパッタリング法が用い
られる。
【００５０】続いて、ＣＶＤ法を用いて、ゲート電極８
および対向電極２２の上に絶縁膜１４を形成する。絶縁
膜１４としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ま
たは、シリコン窒酸化膜などが用いられる。そして、絶
縁膜１４およびゲート電極８をマスクとして、多結晶シ
リコン膜６に不純物をイオン注入することによって、自
己整合的に、低濃度領域９ａ、１０ａを形成する。低濃
度領域９ａ、１０ａの形成方法は、注入する不純物の濃
度が低い点を除けば蓄積電極１１のそれと同じである。
および対向電極２２の上に絶縁膜１４を形成する。絶縁
膜１４としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ま
たは、シリコン窒酸化膜などが用いられる。そして、絶
縁膜１４およびゲート電極８をマスクとして、多結晶シ
リコン膜６に不純物をイオン注入することによって、自
己整合的に、低濃度領域９ａ、１０ａを形成する。低濃
度領域９ａ、１０ａの形成方法は、注入する不純物の濃
度が低い点を除けば蓄積電極１１のそれと同じである。
【００５１】次に、全面に絶縁膜（図示せず）を堆積し
た後、その絶縁膜をエッチバックすることによって、ゲ
ート電極８および対向電極２２の側壁にサイドウォール
絶縁膜１３を形成する。サイドウォール絶縁膜１３の材
質は、絶縁膜１４の材質と同じである。続いて、サイド
ウォール絶縁膜１３上および絶縁膜１４上に、レジスト
パターン（図示せず）を形成する。そして、そのレジス
トパターンをマスクとして、多結晶シリコン膜６に高濃
度領域９ｂ、１０ｂを形成する。高濃度領域９ｂ、１０
ｂの形成方法は、蓄積電極１１のそれと同じである。そ
の後、そのレジストパターンを除去する。
た後、その絶縁膜をエッチバックすることによって、ゲ
ート電極８および対向電極２２の側壁にサイドウォール
絶縁膜１３を形成する。サイドウォール絶縁膜１３の材
質は、絶縁膜１４の材質と同じである。続いて、サイド
ウォール絶縁膜１３上および絶縁膜１４上に、レジスト
パターン（図示せず）を形成する。そして、そのレジス
トパターンをマスクとして、多結晶シリコン膜６に高濃
度領域９ｂ、１０ｂを形成する。高濃度領域９ｂ、１０
ｂの形成方法は、蓄積電極１１のそれと同じである。そ
の後、そのレジストパターンを除去する。
【００５２】次に、デバイスの全面に層間絶縁膜１５を
形成する。層間絶縁膜１５としては、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜またはシリコン窒酸化膜などが用いられ
る。また、層間絶縁膜１５の形成方法としては、一般
に、ＣＶＤ法が用いられる。また、各膜を組み合わせて
多層構造を有する層間絶縁膜１５を形成する方法もあ
る。たとえば、ノンドープのシリコン酸化膜（以下、Ｎ
ＳＧ膜という）でＢＰＳＧ（Boron-doped Phospho-Sili
cate Glass）膜を挟んだ構造（ＮＳＧ／ＢＰＳＧ／ＮＳ
Ｇ）で層間絶縁膜１５を構成してもよい。この場合、Ｂ
ＰＳＧ膜の形成後にリフローを行うことにより、層間絶
縁膜１５の段差被覆性を向上させることができる。
形成する。層間絶縁膜１５としては、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜またはシリコン窒酸化膜などが用いられ
る。また、層間絶縁膜１５の形成方法としては、一般
に、ＣＶＤ法が用いられる。また、各膜を組み合わせて
多層構造を有する層間絶縁膜１５を形成する方法もあ
る。たとえば、ノンドープのシリコン酸化膜（以下、Ｎ
ＳＧ膜という）でＢＰＳＧ（Boron-doped Phospho-Sili
cate Glass）膜を挟んだ構造（ＮＳＧ／ＢＰＳＧ／ＮＳ
Ｇ）で層間絶縁膜１５を構成してもよい。この場合、Ｂ
ＰＳＧ膜の形成後にリフローを行うことにより、層間絶
縁膜１５の段差被覆性を向上させることができる。
【００５３】続いて、フォトリソグラフィー技術と、ド
ライエッチング（異方性エッチング）技術とを用いて、
層間絶縁膜１５に、コンタクトホール１６および１７を
形成する。そして、水素プラズマ中に晒すことにより、
多結晶シリコン膜６の水素化処理を行う。水素化処理と
は、多結晶シリコンの結晶欠陥部分に水素原子を結合さ
せることにより、欠陥を減らして結晶構造を安定化させ
ることによって、電界効果移動度を高める方法である。
これにより、ＴＦＴ４１の素子特性を向上させることが
できる。
ライエッチング（異方性エッチング）技術とを用いて、
層間絶縁膜１５に、コンタクトホール１６および１７を
形成する。そして、水素プラズマ中に晒すことにより、
多結晶シリコン膜６の水素化処理を行う。水素化処理と
は、多結晶シリコンの結晶欠陥部分に水素原子を結合さ
せることにより、欠陥を減らして結晶構造を安定化させ
ることによって、電界効果移動度を高める方法である。
これにより、ＴＦＴ４１の素子特性を向上させることが
できる。
【００５４】工程２（図３参照）；スパッタ法を用い
て、コンタクトホール１６および１７内を含むデバイス
の全面に、アルミ合金膜（Ａｌ−１％Ｓｉ−０．５％Ｃ
ｕ）を堆積する。そして、そのアルミ合金膜を所望の形
状にパターニングすることにより、ドレイン電極１８お
よびソース電極１９を形成する。続いて、デバイスの全
面に絶縁膜２０を形成する。絶縁膜２０としては、シリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜またはシリコン窒酸化膜な
どが用いられる。
て、コンタクトホール１６および１７内を含むデバイス
の全面に、アルミ合金膜（Ａｌ−１％Ｓｉ−０．５％Ｃ
ｕ）を堆積する。そして、そのアルミ合金膜を所望の形
状にパターニングすることにより、ドレイン電極１８お
よびソース電極１９を形成する。続いて、デバイスの全
面に絶縁膜２０を形成する。絶縁膜２０としては、シリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜またはシリコン窒酸化膜な
どが用いられる。
【００５５】たとえば、シリコン酸化膜の形成に用いら
れるガスは、モノシランと亜酸化窒素（ＳｉＨ4＋Ｎ
2Ｏ）、モノシランと酸素（ＳｉＨ4＋Ｏ2）、または、
ＴＥＯＳ（Tetra-ethoxy-silane）と酸素（ＴＥＯＳ＋
Ｏ2）などであり、成膜温度は３００〜４５０℃であ
る。 工程３（図４参照）；絶縁膜２０上に、平坦化膜として
のＳＯＧ膜３２を形成する。ＳＯＧ膜３２としては、有
機ＳＯＧ膜を用いる。この有機ＳＯＧ膜からなるＳＯＧ
膜３２の塗布には、スピンコート法が用いられる。すな
わち、シリコン化合物のエタノール溶液を透明絶縁基板
１の上に滴下して透明絶縁基板１を回転速度；４８００
ｒｐｍで２０秒間回転させ、その溶液の被膜を透明絶縁
基板１の上に形成する。このとき、そのエタノール溶液
の被膜は、透明絶縁基板１上の段差に対して、その凹部
には厚く、その凸部には薄く、段差を緩和するように形
成される。その結果、エタノール溶液の被膜の表面が平
坦化される。
れるガスは、モノシランと亜酸化窒素（ＳｉＨ4＋Ｎ
2Ｏ）、モノシランと酸素（ＳｉＨ4＋Ｏ2）、または、
ＴＥＯＳ（Tetra-ethoxy-silane）と酸素（ＴＥＯＳ＋
Ｏ2）などであり、成膜温度は３００〜４５０℃であ
る。 工程３（図４参照）；絶縁膜２０上に、平坦化膜として
のＳＯＧ膜３２を形成する。ＳＯＧ膜３２としては、有
機ＳＯＧ膜を用いる。この有機ＳＯＧ膜からなるＳＯＧ
膜３２の塗布には、スピンコート法が用いられる。すな
わち、シリコン化合物のエタノール溶液を透明絶縁基板
１の上に滴下して透明絶縁基板１を回転速度；４８００
ｒｐｍで２０秒間回転させ、その溶液の被膜を透明絶縁
基板１の上に形成する。このとき、そのエタノール溶液
の被膜は、透明絶縁基板１上の段差に対して、その凹部
には厚く、その凸部には薄く、段差を緩和するように形
成される。その結果、エタノール溶液の被膜の表面が平
坦化される。
【００５６】次に、大気中において、８０℃で１分間、
１５０℃で１分間、２００℃で１分間、順次熱処理が施
されると、エタノールが蒸発すると共に重合反応が進行
して、表面がほぼ平坦な有機ＳＯＧ膜からなるＳＯＧ膜
３２が形成される。このエタノール溶液の被膜の形成お
よび熱処理を複数回（本実施形態では３回）繰り返し、
最後に窒素雰囲気中において、３７０℃で３０分間の熱
処理を行って、所望の膜厚の有機ＳＯＧ膜からなるＳＯ
Ｇ膜３２を形成する。なお、この有機ＳＯＧ膜からなる
ＳＯＧ膜３２が、本発明における「有機成分を含有する
絶縁膜」の一例である。
１５０℃で１分間、２００℃で１分間、順次熱処理が施
されると、エタノールが蒸発すると共に重合反応が進行
して、表面がほぼ平坦な有機ＳＯＧ膜からなるＳＯＧ膜
３２が形成される。このエタノール溶液の被膜の形成お
よび熱処理を複数回（本実施形態では３回）繰り返し、
最後に窒素雰囲気中において、３７０℃で３０分間の熱
処理を行って、所望の膜厚の有機ＳＯＧ膜からなるＳＯ
Ｇ膜３２を形成する。なお、この有機ＳＯＧ膜からなる
ＳＯＧ膜３２が、本発明における「有機成分を含有する
絶縁膜」の一例である。
【００５７】続いて、プラズマＣＶＤ法を用いて、ＳＯ
Ｇ膜３２の上に、絶縁膜３１を形成する。絶縁膜３１と
しては、上記した絶縁膜２０と同様、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜またはシリコン窒酸化膜などが用いられ
る。 工程４（図５参照）；フォトリソグラフィー技術と、ド
ライエッチング（異方性エッチング）技術とを用いて、
絶縁膜３１、ＳＯＧ膜３２および絶縁膜２０に、コンタ
クトホール２１を形成する。次に、スパッタ法を用い
て、コンタクトホール２１内を含むデバイスの全面にＩ
ＴＯ膜２３を堆積する。
Ｇ膜３２の上に、絶縁膜３１を形成する。絶縁膜３１と
しては、上記した絶縁膜２０と同様、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜またはシリコン窒酸化膜などが用いられ
る。 工程４（図５参照）；フォトリソグラフィー技術と、ド
ライエッチング（異方性エッチング）技術とを用いて、
絶縁膜３１、ＳＯＧ膜３２および絶縁膜２０に、コンタ
クトホール２１を形成する。次に、スパッタ法を用い
て、コンタクトホール２１内を含むデバイスの全面にＩ
ＴＯ膜２３を堆積する。
【００５８】工程５（図６参照）；ＩＴＯ膜２３を所望
の形状にパターニングすることによって、約２００ｎｍ
の膜厚を有する表示電極４を形成する。このパターニン
グは、たとえば、ＩＴＯ膜２３の上に、パターン化した
レジスト膜を形成した後、第１のエッチングガスとして
ＨＢｒガス、第２のエッチングガスとしてＣｌ2ガスを
用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ法）によりＩ
ＴＯ膜２３をエッチングすることにより行う。このエッ
チングは、たとえば、ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、エッ
チング室内の圧力：２Ｐａ、高周波電源からの印加電
力：４００Ｗ、基板温度：８０℃の条件下で行う。
の形状にパターニングすることによって、約２００ｎｍ
の膜厚を有する表示電極４を形成する。このパターニン
グは、たとえば、ＩＴＯ膜２３の上に、パターン化した
レジスト膜を形成した後、第１のエッチングガスとして
ＨＢｒガス、第２のエッチングガスとしてＣｌ2ガスを
用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ法）によりＩ
ＴＯ膜２３をエッチングすることにより行う。このエッ
チングは、たとえば、ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、エッ
チング室内の圧力：２Ｐａ、高周波電源からの印加電
力：４００Ｗ、基板温度：８０℃の条件下で行う。
【００５９】その後、表示電極４および絶縁膜３１を、
フッ素を含むプラズマ４２に曝露する。たとえば、反応
性イオンエッチング装置で、ＣＦ4とＯ2の混合比が１：
１、圧力２０Ｐａ、ＲＦ電力は１Ｗ／ｃｍ2の条件で形
成したプラズマに５秒〜３０秒間曝露する。これによ
り、フッ素を、表示電極４と、表示電極４に被覆されて
いない部分の絶縁膜３１とに導入することができる。ま
た、このプラズマを用いたフッ素の導入の際に、同時
に、表示電極４の形成工程で、異物が付着するととも
に、ダメージを受けた絶縁膜３１の表面が、１０ｎｍ〜
５０ｎｍ程度エッチングされる。
フッ素を含むプラズマ４２に曝露する。たとえば、反応
性イオンエッチング装置で、ＣＦ4とＯ2の混合比が１：
１、圧力２０Ｐａ、ＲＦ電力は１Ｗ／ｃｍ2の条件で形
成したプラズマに５秒〜３０秒間曝露する。これによ
り、フッ素を、表示電極４と、表示電極４に被覆されて
いない部分の絶縁膜３１とに導入することができる。ま
た、このプラズマを用いたフッ素の導入の際に、同時
に、表示電極４の形成工程で、異物が付着するととも
に、ダメージを受けた絶縁膜３１の表面が、１０ｎｍ〜
５０ｎｍ程度エッチングされる。
【００６０】導入されたフッ素により、表示電極４に被
覆されていない部分の絶縁膜３１の表面では、Ｓｉの未
結合手がフッ素で終端されると共に、弱い結合がフッ素
との結合で置換されるため、この部分にフッ素終端層３
３が形成される。このフッ素終端層３３は、上記したよ
うに、絶縁膜３１がシリコン酸化膜からなる場合には、
シリコン酸化膜のフッ化物（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｏ−Ｆ）
により構成される。また、絶縁膜３１がシリコン窒化膜
からなる場合には、シリコン窒化膜のフッ化物（Ｓｉ−
Ｆ、Ｓｉ−Ｎ−Ｆ）により構成される。また、絶縁膜３
１がシリコン窒酸化膜からなる場合には、シリコン窒酸
化膜のフッ化物（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｏ−Ｆ、Ｓｉ−Ｎ−
Ｆ）により構成される。
覆されていない部分の絶縁膜３１の表面では、Ｓｉの未
結合手がフッ素で終端されると共に、弱い結合がフッ素
との結合で置換されるため、この部分にフッ素終端層３
３が形成される。このフッ素終端層３３は、上記したよ
うに、絶縁膜３１がシリコン酸化膜からなる場合には、
シリコン酸化膜のフッ化物（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｏ−Ｆ）
により構成される。また、絶縁膜３１がシリコン窒化膜
からなる場合には、シリコン窒化膜のフッ化物（Ｓｉ−
Ｆ、Ｓｉ−Ｎ−Ｆ）により構成される。また、絶縁膜３
１がシリコン窒酸化膜からなる場合には、シリコン窒酸
化膜のフッ化物（Ｓｉ−Ｆ、Ｓｉ−Ｏ−Ｆ、Ｓｉ−Ｎ−
Ｆ）により構成される。
【００６１】この表示電極４の形成後に形成されるフッ
素終端層３３により、表示電極４に被覆されていない部
分の絶縁膜３１の水分およびガスに対する透過防止効果
が増強される。これにより、表示電極４の形成後にも、
ＳＯＧ膜３２からこの後に形成する液晶層３および配向
膜３６ａにガスが放出されるのを防ぐことができる。こ
れにより、平坦化膜としてのＳＯＧ膜３２から液晶層３
および配向膜３６ａにガスが放出されて表示不良が発生
するのを有効に防止することができる。また、上記のよ
うに、フッ素の導入と同時に、絶縁膜３１の表面をエッ
チングすることによって、ダメージや異物を除去した上
で、電気陰性度の大きなフッ素を絶縁膜３１に導入する
ができ、その結果、絶縁膜３１の水分およびガスに対す
る透過防止効果を確実にすることができる。
素終端層３３により、表示電極４に被覆されていない部
分の絶縁膜３１の水分およびガスに対する透過防止効果
が増強される。これにより、表示電極４の形成後にも、
ＳＯＧ膜３２からこの後に形成する液晶層３および配向
膜３６ａにガスが放出されるのを防ぐことができる。こ
れにより、平坦化膜としてのＳＯＧ膜３２から液晶層３
および配向膜３６ａにガスが放出されて表示不良が発生
するのを有効に防止することができる。また、上記のよ
うに、フッ素の導入と同時に、絶縁膜３１の表面をエッ
チングすることによって、ダメージや異物を除去した上
で、電気陰性度の大きなフッ素を絶縁膜３１に導入する
ができ、その結果、絶縁膜３１の水分およびガスに対す
る透過防止効果を確実にすることができる。
【００６２】また、導入されたフッ素により、表示電極
４に含まれるインジウムとフッ素とが反応して、表示電
極４の表面部分がフッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成
分とする第１層３４に変成される。これと同時に、表示
電極４（第１層３４）の上に、フッ化炭素（ＣＦX）を
主成分とする第２層３５が形成される。このように、表
示電極４の表面上に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を
主成分とする第１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を
主成分とする第２層３５を設けることによって、表示電
極４を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、Ｉ
ＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示電極４を構
成するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜３
６ａの劣化を抑制することができる。これにより、長期
に亘って良好なコントラストを維持することができる。
４に含まれるインジウムとフッ素とが反応して、表示電
極４の表面部分がフッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成
分とする第１層３４に変成される。これと同時に、表示
電極４（第１層３４）の上に、フッ化炭素（ＣＦX）を
主成分とする第２層３５が形成される。このように、表
示電極４の表面上に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を
主成分とする第１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を
主成分とする第２層３５を設けることによって、表示電
極４を構成するＩＴＯ膜の表面が安定化されるので、Ｉ
ＴＯ膜の分解が抑制される。その結果、表示電極４を構
成するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向膜３
６ａの劣化を抑制することができる。これにより、長期
に亘って良好なコントラストを維持することができる。
【００６３】ここで、図７〜図９を参照して、フッ化イ
ンジウム（ＩｎＦX）を主成分とする第１層３４および
フッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第２層３５につい
て詳細に説明する。まず、図７には、フッ素を含むプラ
ズマに３分間曝露されたＩＴＯ膜の表面におけるＸＰＳ
（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｒｃ
ｔｒｏｓｃｏｐｙ） ｓｐｅｃｔｒｕｍ が実線で示され
ている。図７の横軸には、結合エネルギー、縦軸には、
光電子強度が取られている。図７から明らかなように、
ＩＴＯ膜の表面には、Ｃ−Ｆ（Ｏ−Ｆ）のピークとＩｎ
−Ｆのピークとが存在することがわかる。このことは、
ＩＴＯ膜の表面に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主
成分とする第１層３４と、フッ化炭素（ＣＦX）を主成
分とする第２層３５とが形成されていることを示してい
る。なお、フッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第２層
３５には、フッ化酸素（Ｏ−Ｆ）もある程度含まれてい
る。
ンジウム（ＩｎＦX）を主成分とする第１層３４および
フッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第２層３５につい
て詳細に説明する。まず、図７には、フッ素を含むプラ
ズマに３分間曝露されたＩＴＯ膜の表面におけるＸＰＳ
（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｒｃ
ｔｒｏｓｃｏｐｙ） ｓｐｅｃｔｒｕｍ が実線で示され
ている。図７の横軸には、結合エネルギー、縦軸には、
光電子強度が取られている。図７から明らかなように、
ＩＴＯ膜の表面には、Ｃ−Ｆ（Ｏ−Ｆ）のピークとＩｎ
−Ｆのピークとが存在することがわかる。このことは、
ＩＴＯ膜の表面に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主
成分とする第１層３４と、フッ化炭素（ＣＦX）を主成
分とする第２層３５とが形成されていることを示してい
る。なお、フッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第２層
３５には、フッ化酸素（Ｏ−Ｆ）もある程度含まれてい
る。
【００６４】また、図７には、フッ素を含むプラズマに
３分間曝露されたＩＴＯ膜の表面を１５秒間スパッタエ
ッチングした状態におけるＸＰＳ ｓｐｅｃｔｒｕｍ が
点線で示されている。図７から明らかなように、１５秒
間のスパッタエッチングによって、ＩＴＯ膜の表面のＣ
−Ｆ（Ｏ−Ｆ）とＩｎ−Ｆとのピークがほとんどなくな
っていることがわかる。１５秒間のスパッタエッチング
で削られる膜厚は、約５ｎｍであるので、フッ化インジ
ウム層（ＩｎＦX）を主成分とする第１層３４およびフ
ッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第２層３５の合計膜
厚は、約５ｎｍであると考えられる。また、１５秒間の
スパッタエッチングによって、Ｃ−Ｆ（Ｏ−Ｆ）のピー
クは完全になくなっているが、Ｉｎ−Ｆのピークは、若
干残っていることがわかる。このことから、フッ化イン
ジウム層（ＩｎＦX）を主成分とする第１層３４の方
が、フッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第２層３５よ
りも下層に形成されていると考えられる。
３分間曝露されたＩＴＯ膜の表面を１５秒間スパッタエ
ッチングした状態におけるＸＰＳ ｓｐｅｃｔｒｕｍ が
点線で示されている。図７から明らかなように、１５秒
間のスパッタエッチングによって、ＩＴＯ膜の表面のＣ
−Ｆ（Ｏ−Ｆ）とＩｎ−Ｆとのピークがほとんどなくな
っていることがわかる。１５秒間のスパッタエッチング
で削られる膜厚は、約５ｎｍであるので、フッ化インジ
ウム層（ＩｎＦX）を主成分とする第１層３４およびフ
ッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第２層３５の合計膜
厚は、約５ｎｍであると考えられる。また、１５秒間の
スパッタエッチングによって、Ｃ−Ｆ（Ｏ−Ｆ）のピー
クは完全になくなっているが、Ｉｎ−Ｆのピークは、若
干残っていることがわかる。このことから、フッ化イン
ジウム層（ＩｎＦX）を主成分とする第１層３４の方
が、フッ化炭素（ＣＦX）を主成分とする第２層３５よ
りも下層に形成されていると考えられる。
【００６５】また、図８には、フッ素を含むプラズマ処
理の時間と、ピーク強度との関係が示されている。図８
から明らかなように、フッ素を含むプラズマ処理時間が
４０秒以上では、処理時間を長くしても、ほぼ同じピー
ク強度しか得られない。このことは、フッ素を含むプラ
ズマ処理時間を４０秒以上に長くしても、ＩＴＯ膜の表
面に形成されるフッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成分
とする第１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を主成分
とする第２層３５の膜厚は、増加せずに、ほぼ一定の膜
厚になることを示している。
理の時間と、ピーク強度との関係が示されている。図８
から明らかなように、フッ素を含むプラズマ処理時間が
４０秒以上では、処理時間を長くしても、ほぼ同じピー
ク強度しか得られない。このことは、フッ素を含むプラ
ズマ処理時間を４０秒以上に長くしても、ＩＴＯ膜の表
面に形成されるフッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成分
とする第１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を主成分
とする第２層３５の膜厚は、増加せずに、ほぼ一定の膜
厚になることを示している。
【００６６】上記のように、本実施形態では、表示電極
４の表面上に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成分
とする第１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を主成分
とする第２層３５が形成されるので、表示電極４を構成
するＩＴＯ膜の分解が抑制され、その結果、表示電極４
を構成するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向
膜３６ａの劣化を抑制することができる。
４の表面上に、フッ化インジウム（ＩｎＦX）を主成分
とする第１層３４およびフッ化炭素（ＣＦX）を主成分
とする第２層３５が形成されるので、表示電極４を構成
するＩＴＯ膜の分解が抑制され、その結果、表示電極４
を構成するＩＴＯ膜の分解に起因すると考えられる配向
膜３６ａの劣化を抑制することができる。
【００６７】図９には、本実施形態における液晶表示装
置のエージング試験を行った時のコントラスト比が示さ
れている。図１１に示した従来の液晶表示装置のコント
ラスト比との比較からも明らかなように、本実施形態の
液晶表示装置では、配向膜３６ａの経時的劣化が長期に
亘って抑制され、その結果、長期に亘って良好なコント
ラストを得ることができることがわかる。
置のエージング試験を行った時のコントラスト比が示さ
れている。図１１に示した従来の液晶表示装置のコント
ラスト比との比較からも明らかなように、本実施形態の
液晶表示装置では、配向膜３６ａの経時的劣化が長期に
亘って抑制され、その結果、長期に亘って良好なコント
ラストを得ることができることがわかる。
【００６８】工程６（図１参照）；次に、上記の製造工
程によってＴＦＴ４１および補助容量ＣＳが作成された
透明絶縁基板１と、表面に共通電極５が形成された透明
絶縁基板２との両方の全面に、高分子有機材料（本実施
形態ではポリイミド）を塗布し、さらに熱処理して高分
子有機材料を硬化させることにより配向膜３６ａおよび
３６ｂを形成する。
程によってＴＦＴ４１および補助容量ＣＳが作成された
透明絶縁基板１と、表面に共通電極５が形成された透明
絶縁基板２との両方の全面に、高分子有機材料（本実施
形態ではポリイミド）を塗布し、さらに熱処理して高分
子有機材料を硬化させることにより配向膜３６ａおよび
３６ｂを形成する。
【００６９】そして、液晶分子を所定方向に配向させる
ために、配向膜３６ａおよび３６ｂの表面を配向処理す
る。この配向処理は、以下の手法のいずれかを用いる。 （ラビング法）：膜表面を、ナイロンやレーヨン等から
なるラビング布で一定方向に機械的にラビングする（擦
る）。 （紫外線照射法）：膜表面に、偏光紫外線を照射する。
ために、配向膜３６ａおよび３６ｂの表面を配向処理す
る。この配向処理は、以下の手法のいずれかを用いる。 （ラビング法）：膜表面を、ナイロンやレーヨン等から
なるラビング布で一定方向に機械的にラビングする（擦
る）。 （紫外線照射法）：膜表面に、偏光紫外線を照射する。
【００７０】（溝形状転写法）：膜表面に、表面に微小
な凹凸を有するアクリル製の転写板を圧着させる。 最後に、配向膜３６ａが形成された透明絶縁基板１と、
配向膜３６ｂが形成された透明絶縁基板２とを相対向さ
せ、その間に液晶を封入して液晶層３を形成することに
よって、図１に示した本実施形態の液晶表示装置の画素
部５０が完成される。
な凹凸を有するアクリル製の転写板を圧着させる。 最後に、配向膜３６ａが形成された透明絶縁基板１と、
配向膜３６ｂが形成された透明絶縁基板２とを相対向さ
せ、その間に液晶を封入して液晶層３を形成することに
よって、図１に示した本実施形態の液晶表示装置の画素
部５０が完成される。
【００７１】なお、今回開示された実施形態は、すべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明
ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請
求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。 （１）たとえば、上記実施形態では、表示電極４と、絶
縁膜３１の表示電極４に被覆されていない部分との両方
に、フッ素を導入したが、本発明は、これに限らず、絶
縁膜３１の表示電極４に被覆されていない部分にのみフ
ッ素を導入するようにしてもよい。この場合にも、ＳＯ
Ｇ膜３２から液晶層３および配向膜３６ａにガスが放出
されるのを防ぐことができる。すなわち、絶縁膜３１と
表示電極４とは、フッ素を導入しない場合でも、不十分
ではあるが各々がガスの透過防止効果を有している。こ
のため、表示電極４に被覆されている部分では、絶縁膜
３１と表示電極４の各々のガスの透過防止効果が加算さ
れて、ＳＯＧ膜３２から液晶層３および配向膜３６ａに
ガスが放出されるのを防ぐことができる。
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明
ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請
求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。 （１）たとえば、上記実施形態では、表示電極４と、絶
縁膜３１の表示電極４に被覆されていない部分との両方
に、フッ素を導入したが、本発明は、これに限らず、絶
縁膜３１の表示電極４に被覆されていない部分にのみフ
ッ素を導入するようにしてもよい。この場合にも、ＳＯ
Ｇ膜３２から液晶層３および配向膜３６ａにガスが放出
されるのを防ぐことができる。すなわち、絶縁膜３１と
表示電極４とは、フッ素を導入しない場合でも、不十分
ではあるが各々がガスの透過防止効果を有している。こ
のため、表示電極４に被覆されている部分では、絶縁膜
３１と表示電極４の各々のガスの透過防止効果が加算さ
れて、ＳＯＧ膜３２から液晶層３および配向膜３６ａに
ガスが放出されるのを防ぐことができる。
【００７２】（２）また、工程５において、表示電極４
および絶縁膜３１の表面に露出した部分をフッ素を含む
プラズマ４２に曝露する方法に代えて、フッ素を含むラ
ジカルに曝露してもよい。このように、ラジカルを用い
れば、プラズマを用いる場合と同様、フッ素の導入量お
よび導入速度を効果的に増大することができるという利
点がある。この場合、ラジカルは、基板をプラズマ部よ
り離してラジカルを基板まで輸送できるプラズマ装置、
たとえば、リモートプラズマエッチング装置において、
ＣＦ4、ＣＨＦ3、もしくは、ＳＦ6ガス、または、これ
らのガスとＯ2もしくはＡｒ、Ｎ2などとの混合ガスをラ
ジカル化して利用する。たとえば、ＣＦ4とＯ2の混合比
が５：２、圧力２０Ｐａ、マイクロ波６００Ｗでプラズ
マを形成し、発生したラジカルを排気方向に設置した基
板に導くことによって、フッ素を含むラジカルに曝露す
る。
および絶縁膜３１の表面に露出した部分をフッ素を含む
プラズマ４２に曝露する方法に代えて、フッ素を含むラ
ジカルに曝露してもよい。このように、ラジカルを用い
れば、プラズマを用いる場合と同様、フッ素の導入量お
よび導入速度を効果的に増大することができるという利
点がある。この場合、ラジカルは、基板をプラズマ部よ
り離してラジカルを基板まで輸送できるプラズマ装置、
たとえば、リモートプラズマエッチング装置において、
ＣＦ4、ＣＨＦ3、もしくは、ＳＦ6ガス、または、これ
らのガスとＯ2もしくはＡｒ、Ｎ2などとの混合ガスをラ
ジカル化して利用する。たとえば、ＣＦ4とＯ2の混合比
が５：２、圧力２０Ｐａ、マイクロ波６００Ｗでプラズ
マを形成し、発生したラジカルを排気方向に設置した基
板に導くことによって、フッ素を含むラジカルに曝露す
る。
【００７３】（３）また、工程５において、表示電極４
および絶縁膜３１の表面に露出した部分をフッ素を含む
プラズマ４２に曝露する方法に代えて、フッ素を含むガ
スに曝露するようにしてもよい。フッ素を含むガスは、
たとえば、フッ化水素ガスを用いることができる。 （４）また、工程５において、表示電極４および絶縁膜
３１の表面に露出した部分をフッ素を含むプラズマ４２
に曝露する方法に代えて、フッ素を含む液体に浸漬する
ようにしてもよい。フッ素を含む液体は、たとえば、フ
ッ化水素酸水溶液やフッ化アンモニウム水溶液を用いる
ことができる。
および絶縁膜３１の表面に露出した部分をフッ素を含む
プラズマ４２に曝露する方法に代えて、フッ素を含むガ
スに曝露するようにしてもよい。フッ素を含むガスは、
たとえば、フッ化水素ガスを用いることができる。 （４）また、工程５において、表示電極４および絶縁膜
３１の表面に露出した部分をフッ素を含むプラズマ４２
に曝露する方法に代えて、フッ素を含む液体に浸漬する
ようにしてもよい。フッ素を含む液体は、たとえば、フ
ッ化水素酸水溶液やフッ化アンモニウム水溶液を用いる
ことができる。
【００７４】なお、上記のように、フッ素を含むガスま
たはフッ素を含む液体を用いれば、安価な装置を用いて
フッ素を導入することができるので、製造コストを低減
することができるという利点がある。 （５）また、工程５において、表示電極４および絶縁膜
３１の表面に露出した部分をフッ素を含むプラズマ４２
に曝露する方法に代えて、フッ素を含むイオンを注入す
るようにしてもよい。フッ素を含むイオンとしては、た
とえば、ＳｉＦ 4またはＢＦ3ガスを原料ガスとして生成
したＦイオン、ＳｉＦイオンまたはＢＦイオンを用いる
ことができる。このイオン注入は、たとえば、５〜３０
ｋｅＶで１×１０15ｃｍ-2〜５×１０15ｃｍ-2の条件下
で行う。このように、イオン注入法を用いれば、フッ素
の導入量および導入深さを、容易かつ高精度に制御する
ことができるという利点がある。
たはフッ素を含む液体を用いれば、安価な装置を用いて
フッ素を導入することができるので、製造コストを低減
することができるという利点がある。 （５）また、工程５において、表示電極４および絶縁膜
３１の表面に露出した部分をフッ素を含むプラズマ４２
に曝露する方法に代えて、フッ素を含むイオンを注入す
るようにしてもよい。フッ素を含むイオンとしては、た
とえば、ＳｉＦ 4またはＢＦ3ガスを原料ガスとして生成
したＦイオン、ＳｉＦイオンまたはＢＦイオンを用いる
ことができる。このイオン注入は、たとえば、５〜３０
ｋｅＶで１×１０15ｃｍ-2〜５×１０15ｃｍ-2の条件下
で行う。このように、イオン注入法を用いれば、フッ素
の導入量および導入深さを、容易かつ高精度に制御する
ことができるという利点がある。
【００７５】なお、上記したフッ素を含むガスを用いる
方法、フッ素を含む液体を用いる方法、および、フッ素
を含むイオンを注入する方法では、表示電極４の表面に
は、フッ化インジウムを主成分とする第１層３４のみ形
成され、フッ化炭素を主成分とする第２層３５は形成さ
れない。この場合にも、フッ化インジウムを主成分とす
る第１層３４によって、表示電極４を構成するＩＴＯ膜
の分解を抑制することができるとともに、表示電極４の
水分およびガスに対する透過防止効果を増加することが
できる。
方法、フッ素を含む液体を用いる方法、および、フッ素
を含むイオンを注入する方法では、表示電極４の表面に
は、フッ化インジウムを主成分とする第１層３４のみ形
成され、フッ化炭素を主成分とする第２層３５は形成さ
れない。この場合にも、フッ化インジウムを主成分とす
る第１層３４によって、表示電極４を構成するＩＴＯ膜
の分解を抑制することができるとともに、表示電極４の
水分およびガスに対する透過防止効果を増加することが
できる。
【００７６】（６）また、工程５において、絶縁膜３１
の表面を１０ｎｍ〜５０ｎｍエッチングする条件で、フ
ッ素を含むプラズマ４２に曝露したが、絶縁膜３１表面
にダメージや異物がない場合はエッチングする必要がな
い。エッチングしない場合は、たとえば、プラズマエッ
チング装置で、ＣＦ4とＯ2の混合比が１：１、圧力４０
Ｐａ、ＲＦ電力は０．５Ｗ／ｃｍ2の条件で形成したプ
ラズマに曝露する。
の表面を１０ｎｍ〜５０ｎｍエッチングする条件で、フ
ッ素を含むプラズマ４２に曝露したが、絶縁膜３１表面
にダメージや異物がない場合はエッチングする必要がな
い。エッチングしない場合は、たとえば、プラズマエッ
チング装置で、ＣＦ4とＯ2の混合比が１：１、圧力４０
Ｐａ、ＲＦ電力は０．５Ｗ／ｃｍ2の条件で形成したプ
ラズマに曝露する。
【００７７】（７）また、上記実施形態では、ＳＯＧ膜
３２として有機ＳＯＧ膜を用いたが、無機ＳＯＧ膜また
は他の塗布絶縁膜でもよい。ただし、有機基を含む塗布
絶縁膜が、クラックが発生しにくいなどの利点がある点
で望ましい。 （８）また、上記実施形態では、ＳＯＧ膜３２上に絶縁
膜３１を形成したが、この絶縁膜３１を省略し、ＳＯＧ
膜３２の表面にフッ素を導入してもよい。この場合、Ｓ
ＯＧ膜３２の表面にフッ素終端層３３が形成され、上記
実施形態と同様にガス透過抑止効果を増強することがで
きる。
３２として有機ＳＯＧ膜を用いたが、無機ＳＯＧ膜また
は他の塗布絶縁膜でもよい。ただし、有機基を含む塗布
絶縁膜が、クラックが発生しにくいなどの利点がある点
で望ましい。 （８）また、上記実施形態では、ＳＯＧ膜３２上に絶縁
膜３１を形成したが、この絶縁膜３１を省略し、ＳＯＧ
膜３２の表面にフッ素を導入してもよい。この場合、Ｓ
ＯＧ膜３２の表面にフッ素終端層３３が形成され、上記
実施形態と同様にガス透過抑止効果を増強することがで
きる。
【００７８】（９）また、上記実施形態では、絶縁膜３
１に電気陰性度の最も大きなフッ素を導入したが、フッ
素に代えて、他の電気陰性度の大きな不純物元素を導入
しても良い。他の電気陰性度の大きな不純物元素は、塩
素、臭素、炭素、硫黄、ヨウ素、セレン、水素、リン、
テルル、ホウ素、砒素である。この場合、フッ素に代え
て、これら電気陰性度の大きな不純物元素による終端層
が形成されるため、絶縁膜３１の透過防止効果が増強さ
れ、ＳＯＧ膜３２から液晶層３および配向膜３６ａにガ
スが放出されるのを防ぐことができる。
１に電気陰性度の最も大きなフッ素を導入したが、フッ
素に代えて、他の電気陰性度の大きな不純物元素を導入
しても良い。他の電気陰性度の大きな不純物元素は、塩
素、臭素、炭素、硫黄、ヨウ素、セレン、水素、リン、
テルル、ホウ素、砒素である。この場合、フッ素に代え
て、これら電気陰性度の大きな不純物元素による終端層
が形成されるため、絶縁膜３１の透過防止効果が増強さ
れ、ＳＯＧ膜３２から液晶層３および配向膜３６ａにガ
スが放出されるのを防ぐことができる。
【図１】 本発明の一実施形態による液晶表示装置の画
素部を示した断面図である。
素部を示した断面図である。
【図２】 図１に示した一実施形態による液晶表示装置
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
【図３】 図１に示した一実施形態による液晶表示装置
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
【図４】 図１に示した一実施形態による液晶表示装置
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
【図５】 図１に示した一実施形態による液晶表示装置
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
【図６】 図１に示した一実施形態による液晶表示装置
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
の画素部の製造プロセスを説明するための断面図であ
る。
【図７】 図１に示した一実施形態による液晶表示装置
の効果を説明するための特性図である。
の効果を説明するための特性図である。
【図８】 図１に示した一実施形態による液晶表示装置
の効果を説明するための特性図である。
の効果を説明するための特性図である。
【図９】 図１に示した一実施形態による液晶表示装置
のエージング試験の結果を示す図である。
のエージング試験の結果を示す図である。
【図１０】 従来の液晶表示装置の画素部を示した断面
図である。
図である。
【図１１】 図１０に示した従来の液晶表示装置のエー
ジング試験の結果を示す図である。
ジング試験の結果を示す図である。
１，２ 透明絶縁基板 ３ 液晶層 ４ 表示電極 ５ 共通電極 ６ 多結晶シリコン膜 ３１ 絶縁膜 ３２ ＳＯＧ膜 ３３ フッ素終端層 ３４ 第１層 ３５ 第２層 ３６ａ 配向膜 ４１ ＴＦＴ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 弘喜 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 HB03X HB15X 2H092 GA29 HA19 HA28 JA24 JA37 JA41 JA46 JB61 KA04 KB25 MA08 NA04 NA17 NA25 5C094 AA31 AA38 AA43 AA44 BA03 BA43 CA19 DA15 FB15 5F058 BA07 BB07 BD01 BD06 BD13 BD16 BD18 BH16
Claims (25)
- 【請求項１】 基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁
膜上に形成された表示電極と、前記表示電極の表面およ
び前記絶縁膜の表面上に形成され、電気陰性度の大きな
不純物元素を含む不純物導入層とを備えたことを特徴と
した表示装置。 - 【請求項２】 前記絶縁膜は、有機成分を含有する絶縁
膜を含むことを特徴とした請求項１に記載の表示装置。 - 【請求項３】 前記電気陰性度の大きな不純物元素は、
フッ素を含むことを特徴とした請求項１又は２に記載の
表示装置。 - 【請求項４】 前記不純物導入層は、前記絶縁膜の表面
上に形成され、シリコン酸化膜のフッ化物層、シリコン
窒化膜のフッ化物層およびシリコン窒酸化膜のフッ化物
層のうちのいずれかを含むことを特徴とした請求項３に
記載の表示装置。 - 【請求項５】 前記不純物導入層は、前記表示電極の表
面上に形成され、フッ化インジウムを主成分とする第１
層を含むことを特徴とした請求項３に記載の表示装置。 - 【請求項６】 前記第１層上に形成され、フッ化炭素を
主成分とする第２層をさらに備えることを特徴とした請
求項５に記載の表示装置。 - 【請求項７】 基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁
膜上に形成された表示電極と、前記表示電極の表面上に
形成され、フッ化インジウムを主成分とする第１層とを
備えたことを特徴とする表示装置。 - 【請求項８】 前記第１層上に形成され、フッ化炭素を
主成分とする第２層をさらに備えることを特徴とした請
求項７に記載の表示装置。 - 【請求項９】 基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記
絶縁膜上に、表示電極を形成する工程と、前記表示電極
の形成後に、少なくとも前記絶縁膜の前記表示電極に覆
われていない部分に、電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程とを備えたことを特徴とする表示装置の製
造方法。 - 【請求項１０】 前記不純物元素を導入する工程は、前
記不純物元素を導入すると同時に、少なくとも前記絶縁
膜の前記表示電極に覆われていない部分の表面をエッチ
ングする工程を含むことを特徴とした請求項９に記載の
表示装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程は、 少なくとも前記絶縁膜の前記表示電極に覆われていない
部分を、前記電気陰性度の大きな不純物元素を含むプラ
ズマに晒す工程を含むことを特徴とした請求項９に記載
の表示装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程は、 少なくとも前記絶縁膜の前記表示電極に覆われていない
部分を、前記電気陰性度の大きな不純物元素を含むラジ
カルに晒す工程を含むことを特徴とした請求項９に記載
の表示装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程は、 少なくとも前記絶縁膜の前記表示電極に覆われていない
部分を、前記電気陰性度の大きな不純物元素を含む気体
に晒す工程を含むことを特徴とした請求項９に記載の表
示装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程は、 少なくとも前記絶縁膜の前記表示電極に覆われていない
部分を、前記電気陰性度の大きな不純物元素を含む液体
に晒す工程を含むことを特徴とした請求項９に記載の表
示装置の製造方法。 - 【請求項１５】 前記電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程は、 少なくとも前記絶縁膜の前記表示電極に覆われていない
部分に、前記電気陰性度の大きな不純物元素を含むイオ
ンを注入する工程を含むことを特徴とした請求項９に記
載の表示装置の製造方法。 - 【請求項１６】 前記絶縁膜は、有機成分を含有する絶
縁膜を含むことを特徴とした請求項９に記載の表示装置
の製造方法。 - 【請求項１７】 前記電気陰性度の大きな不純物元素
は、フッ素を含むことを特徴とした請求項９に記載の表
示装置の製造方法。 - 【請求項１８】 前記不純物を導入する工程は、前記不
純物の導入によって、前記絶縁膜の表面上に、シリコン
酸化膜のフッ化物層、シリコン窒化膜のフッ化物層およ
びシリコン窒酸化膜のフッ化物層のうちのいずれかを形
成する工程を含むことを特徴とした請求項１７に記載の
表示装置の製造方法。 - 【請求項１９】 前記電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程は、 前記絶縁膜と前記表示電極との両方に、前記電気陰性度
の大きな不純物元素を導入する工程を含むことを特徴と
した請求項９に記載の表示装置の製造方法。 - 【請求項２０】 前記電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程は、 前記表示電極をフッ化することにより、前記表示電極の
表面上に、フッ化インジウムを主成分とする第１層を形
成する工程を含むことを特徴とした請求項１９に記載の
表示装置の製造方法。 - 【請求項２１】 前記表示電極をフッ化する工程は、前
記表示電極の表面を、フッ素と炭素とを含むプラズマに
晒すことによって、前記表示電極の表面上に、フッ化イ
ンジウムを主成分とする第１層を形成するとともに、前
記第１層上に、フッ化炭素を主成分とする第２層を形成
する工程を含むことを特徴とした請求項２０に記載の表
示装置の製造方法。 - 【請求項２２】 前記電気陰性度の大きな不純物元素を
導入する工程は、前記表示電極上に、フッ化インジウム
を主成分とする第１層を、スパッタ法により堆積する工
程を含むことを特徴とした請求項１９に記載の表示装置
の製造方法。 - 【請求項２３】 基板上に絶縁膜を形成する工程と、前
記絶縁膜上に、表示電極を形成する工程と、前記表示電
極の表面上に、フッ素を含む層を形成する工程とを備え
たことを特徴とした表示装置の製造方法。 - 【請求項２４】 前記フッ素を含む層を形成する工程
は、前記表示電極の表面を、フッ素と炭素とを含むプラ
ズマに晒すことによって、前記表示電極の表面上にフッ
化インジウムを主成分とする第１層を形成するととも
に、前記第１層上にフッ化炭素を主成分とする第２層を
形成する工程を含むことを特徴とした請求項２３に記載
の表示装置の製造方法。 - 【請求項２５】 前記フッ素を含む層を形成する工程
は、前記表示電極上に、フッ化インジウムを主成分とす
る第１層をスパッタ法により堆積する工程を含むことを
特徴とした請求項２３に記載の表示装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000368253A JP3806596B2 (ja) | 1999-12-27 | 2000-12-04 | 表示装置およびその製造方法 |
| KR1020000081651A KR100680681B1 (ko) | 1999-12-27 | 2000-12-26 | 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| US09/748,124 US6617611B2 (en) | 1999-12-27 | 2000-12-27 | Display unit and method of fabricating the same |
| US10/634,763 US6905903B2 (en) | 1999-12-27 | 2003-08-06 | Display unit and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-371637 | 1999-12-27 | ||
| JP37163799 | 1999-12-27 | ||
| JP2000-50734 | 2000-02-28 | ||
| JP2000050734 | 2000-02-28 | ||
| JP2000368253A JP3806596B2 (ja) | 1999-12-27 | 2000-12-04 | 表示装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001318622A true JP2001318622A (ja) | 2001-11-16 |
| JP3806596B2 JP3806596B2 (ja) | 2006-08-09 |
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ID=27341814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000368253A Expired - Fee Related JP3806596B2 (ja) | 1999-12-27 | 2000-12-04 | 表示装置およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6617611B2 (ja) |
| JP (1) | JP3806596B2 (ja) |
| KR (1) | KR100680681B1 (ja) |
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| JP2018117038A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 保護膜形成方法 |
| JP2021007151A (ja) * | 2010-02-26 | 2021-01-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2004304162A (ja) * | 2003-03-17 | 2004-10-28 | Seiko Epson Corp | コンタクトホール形成方法、薄膜半導体装置の製造方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス |
| US20040238846A1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-02 | Georg Wittmann | Organic electronic device |
| SG142140A1 (en) | 2003-06-27 | 2008-05-28 | Semiconductor Energy Lab | Display device and method of manufacturing thereof |
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