JP2006303411A - 非線形素子の製造方法、および電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レジストマスクを形成する際に用いる露光装置の解像度によりも微細なパターニングを行うことができ、かつ、パターニングにより得た薄膜パターンがレジストによって汚染されることのない非線形素子の製造方法、および電気光学装置を提供すること。
【解決手段】 ＴＦＤ１０を製造するにあたって、タンタル膜１３の上層側にクロム膜からなるマスク形成用金属膜１８を形成した後、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成し、この状態でマスク形成用金属膜１８に対してウエットエッチングを行い、エッチングの際のサイドエッチングにより、レジストマスク１９より小サイズのパターニングマスク１８ａを形成する。しかる後に、この状態でタンタル膜１３にドライエッチングを行い、下部電極１３ｂを形成する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、薄膜に対するパターニング工程を有する非線形素子の製造方法、およびこの非線形素子を備えた電気光学装置に関するものである。

ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ：薄膜ダイオード）などの非線形素子を画素スイッチング素子として画素毎に備えた電気光学装置が市販されており、このような非線形素子は、薄膜に対するパターニング工程を利用して製造される。

例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ：金属−絶縁体−金属）の積層構造を備えたＴＦＤを製造する際には、図１２（ａ）に示すように、素子基板２０の表面にタンタル酸化物などからなる下地層２０１、タンタル膜１３をこの順に形成した後、レジストマスク１９′を形成し、この状態で、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、タンタル膜１３をドライエッチングによりパターニングし、下部電極１３ｂを形成する。次に、図１２（ｄ）に示すように、下部電極１３ｂに陽極酸化を施して酸化膜１４を形成した後、図１２（ｅ）に示すように、クロム膜からなる上部電極１５ｂを形成する。次に、図１２（ｆ）に示すように、給電ラインとして用いた金属層１３ａから下部電極１３ｂを分離した後、図１２（ｇ）に示すように、上部電極１５ｂに電気的に接続する画素電極２３を形成する。

このように構成したＴＦＤ１０′において、上部電極１５ｂと下部電極１３ｂとの対向面積が広すぎると、ＴＦＤ１０′の寄生容量が大きくなってしまう。そこで、図１３（ａ）に示すように、素子基板２０の表面にタンタル酸化物などからなる下地層２０１、タンタル膜１３、および分厚い酸化膜１７をこの順に形成した後、レジストマスク１９′を形成し、この状態で、図１３（ｂ）、（ｃ）に示すように、酸化膜１７およびタンタル膜１３をドライエッチングによりパターニングし、上層に分厚い酸化膜１７ａを備えた下部電極１３ｂを形成する。次に、図１３（ｄ）に示すように、下部電極１３ｂに陽極酸化を施して側面に薄い酸化膜１４を形成した後、図１３（ｅ）に示すように、クロム膜からなる上部電極１５ｂを形成する。次に、図１３（ｆ）に示すように、給電ラインとして用いた金属層１３ａから下部電極１３ｂを分離した後、図１３（ｇ）に示すように、上部電極１５ｂに電気的に接続する画素電極２３を形成する。このように構成したＴＦＤ１０′においては、少なくとも下部電極１３ｂの上面に寄生する容量成分を無視できることになる。

このような薄膜パターニング工程により電気光学装置を製造する際、下部電極１３ｂについてはその幅を狭くしたいなどの要求があるが、そのサイズは、フォトリソグラフィ技術を利用してレジストマスク１９′を形成する際に用いた露光装置の解像度の制約を受けるため、下部電極１３ｂの大幅な細幅化は困難である。

このような困難を解消可能な技術として、フォトリソグラフィ技術を利用してレジストマスクを形成した後、レジストマスクにアッシングを施してそのサイズを小さくする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２０５２３６号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術を用いても、薄膜の表面にレジストマスクを直接、形成するため、薄膜の表面がレジスト残渣で汚染されるという問題点がある。また、薄膜の上層にレジストマスクを形成した状態で薄膜にドライエッチングを施すと、レジストマスクもエッチングされ、エッチングの際に飛んだレジスト残滓が下部電極の側面に再付着するという問題点がある。このようなレジストの残渣や再付着による界面の汚染は、ＴＦＤの電気特性や信頼性の低下を引き起こすため、好ましくない。

さらに、薄膜の上層にレジストマスクを形成した状態で薄膜にドライエッチングを施すと、時間経過とともに、レジストマスクもエッチングされてレジストマスクの端部が後退する。その結果、図１２および図１３に示すように、下部電極の側面が裾の広いテーパ面になってしまい、ＴＦＤにおいて、下部電極の側面の面積が広く、寄生容量が大きくなってしまうという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、レジストマスクを形成する際に用いる露光装置の解像度によりも微細なパターニングを行うことができ、かつ、パターニングにより得た薄膜パターンがレジストによって汚染されることのない非線形素子の製造方法、および電気光学装置を提供することにある。

また、本発明の課題は、パターニングにより得た薄膜パターンの側面の面積を縮小可能な非線形素子の製造方法、および電気光学装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、少なくとも、金属膜あるいは半導体膜からなる薄膜の上層側にパターニングマスクを形成した状態で前記薄膜をエッチングして非線形素子を形成するための薄膜パターンを得る薄膜パターニング工程を有する非線形素子の製造方法において、前記薄膜の上層側にマスク形成用金属膜を形成するマスク形成用金属膜形成工程と、前記マスク形成用金属膜の上層に前記パターニングマスクより大きいサイズのレジストマスクを形成するレジストマスク形成工程と、前記マスク形成用金属膜の上層に前記レジストマスクを形成した状態で前記マスク形成用金属膜に対してエッチングを行い、当該エッチングの際のサイドエッチングにより、前記レジストマスクより小さいサイズの前記パターニングマスクを形成した後、当該レジストマスクを除去するパターニングマスク形成工程とを行い、当該パターニングマスク工程の後に、前記薄膜パターニング工程を行って前記薄膜パターンを得ることを特徴とする。

本発明では、パターニングマスク形成工程において、マスク形成用金属膜の上層にレジストマスクを形成した状態でマスク形成用金属膜に対してエッチングを行い、当該エッチングの際のサイドエッチングにより、前記レジストマスクより小サイズのパターニングマスクを形成する。このため、このパターニングマスクを用いて薄膜パターニング工程で薄膜をパターニングすると、レジストマスクを形成する際に用いる露光装置の解像度によりも微細なパターニングを行うことができる。また、薄膜の上層には直接、レジストマスクが形成されず、かつ、レジストマスクがある間では、薄膜はマスク形成用金属膜で覆われているので、パターニングにより得た薄膜パターンがレジストによって汚染されることがない。それ故、非線形素子の電気特性や信頼性を向上することができる。しかも、薄膜の上層にレジストマスクを形成した状態で薄膜にドライエッチングを施すと、時間経過とともに、レジストマスクもエッチングされてレジストマスクの端部が後退し、パターニング後、薄膜パターンの側面が裾の広いテーパ面になってしまうが、本発明では、パターニングマスクが金属膜からなるため、端部の後退が発生しない。それ故、パターニングにより得た薄膜パターンの側面の垂直度を向上することができ、側面の面積を狭くできるので、薄膜パターンをＴＦＤの下部電極として用いた場合、下部電極の側面での寄生容量を小さくできる。また、薄膜パターンをＴＦＤの下部電極として用いた際、下部電極の側面では、下部電極を構成する材料の柱状組織が原因でドライエッチング後、多数の段差が発生していることがあるが、側面の垂直度を高めることにより側面の面積が狭くなれば、このような段差に起因するＴＦＤの特性低下を防止できる。それ故、ＴＦＤの電気特性の安定化を図ることができる。

本発明において、パターニングマスク形成工程を行った後、前記薄膜パターニング工程を行う前に前記レジストマスクを除去するレジストマスク除去工程を行うことが好ましい。このように構成すると、薄膜はレジストマスクがない状態でエッチングされるので、パターニングにより得た薄膜パターンがレジストによって汚染されることが一切ないので、非線形素子の電気特性や信頼性をさらに向上することができる。

本発明において、前記パターニングマスク形成工程では、前記エッチングとしてウエットエッチングを行うことが好ましい。ウエットエッチングであれば、サイドエッチングが起こりやすく、かつ、エッチング中、レジストマスクがエッチングされない。

本発明において、前記非線形素子として薄膜ダイオードを形成する場合、前記薄膜は、前記非線形素子としての薄膜ダイオードにおいて下部電極を構成するための金属膜である。

この場合、前記薄膜パターニング工程によって、前記薄膜パターンとして前記下部電極を形成し、前記薄膜パターニング工程を行った後、前記下部電極の上面および側面に絶縁膜を形成し、当該絶縁膜形成後に、前記絶縁膜の上層側に当該絶縁膜を介して前記下部電極に対向する上部電極を形成する。

本発明の別の形態において、前記非線形素子として薄膜ダイオードを形成する場合、前記パターニングマスクを形成する前に、当該金属膜の表面に第１の絶縁膜を形成しておき、前記薄膜パターニング工程によって、前記第１の絶縁膜を上面に備えた前記下部電極を形成する。そして、前記薄膜パターニング工程を行った後、前記下部電極の側面に前記第１の絶縁膜と同等厚の第２の絶縁膜を形成し、当該第２の絶縁膜形成後に、前記第１絶縁膜および前記第２の絶縁膜の上層側に前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜を介して前記下部電極に対向する上部電極を形成する。このように構成すると、前記下部電極の上面に形成された第１の絶縁膜の膜厚と、前記下部電極の側面に形成された第２の絶縁膜の膜厚が同等の薄膜ダイオードを製造する際、前記薄膜パターンを構成する金属膜と、パターニングマスクを構成する材料とが直接、接触しない。このため、前記薄膜パターンを構成する金属膜が、パターニングマスクを構成する材料によって汚染されることがないので、電気特性や信頼性の高い非線形素子を製造することができる。

本発明のさらに別の形態において、前記非線形素子として薄膜ダイオードを形成する場合、前記パターニングマスクを形成する前に、当該金属膜の表面に第１の絶縁膜を形成しておき、前記薄膜パターニング工程によって、前記第１の絶縁膜を上面に備えた前記下部電極を形成する。そして、前記薄膜パターニング工程を行った後、前記下部電極の側面に前記第１の絶縁膜よりも薄い第２の絶縁膜を形成し、当該第２の絶縁膜形成後に、前記第１絶縁膜および前記第２の絶縁膜の上層側に前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜を介して前記下部電極に対向する上部電極を形成する。このように構成すると、下部電極の側面に形成された第２の絶縁膜の膜厚が下部電極の上面に形成された第１の絶縁膜の膜厚よりも薄い薄膜ダイオードを製造できる。このような薄膜ダイオードでは、下部電極の上面に寄生する容量を無視することができる。

本発明においては、例えば、前記薄膜パターニング工程を行った後、前記上部電極を形成する前に、前記パターニングマスクを除去する。

本発明において、前記パターニングマスクを形成する前に前記金属膜の上面に第１の絶縁膜を形成する場合、前記薄膜パターニング工程を行った後も前記パターニングマスクを残し、当該パターニングマスクの上層に前記上部電極を形成してもよい。

本発明において、前記絶縁膜は、例えば、陽極酸化膜である。本発明において、前記絶縁膜は、ＣＶＤ膜であってもよい。

本発明に係る非線形素子の製造方法は、前記非線形素子として薄膜トランジスタを製造するのに利用してもよい。この場合、前記薄膜パターンは、前記非線形素子としての薄膜トランジスタにおいて能動層を形成する半導体層である。

本発明に係る製造方法により製造した非線形素子は、例えば、電気光学装置の画素スイッチング素子として用いることができる。

このような電気光学装置は、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。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、図１２および図１３を参照して説明した従来技術と共通する部分には同一の符号を付して説明する。なお、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。

［実施の形態１］
（電気光学装置の構成例）
図１は、本発明が適用される電気光学装置（液晶装置）の電気的構成を示すブロック図である。図２は、電気光学装置の構成を模式的に示す断面図である。

図１に示すように、本形態の電気光学装置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、非線形素子としてのＴＦＤ１０とが直列接続しており、図１に示す例では、液晶層５４が走査線５１の側に、ＴＦＤ１０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、ＴＦＤ１０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。

このような電気光学装置１００は、具体的には、例えば、図２に示すように構成される。ここで、対向配置された一対の基板のうち、一方の基板は、前記のＴＦＤ１０や画素電極が形成される素子基板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ＴＦＤ１０と、それらのＴＦＤ１０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２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、ＴＦＤ１０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。

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。

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。

（画素５３およびＴＦＤ１０の構成）
図３は、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４は、各画素に形成されたＴＦＤの説明図である。

図３および図４に示すように、本形態のＴＦＤ１０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、素子基板２０の表面に形成された下地層２０１上において、下部電極１３ｂと、この下部電極１３ｂの表面に陽極酸化によって形成された酸化膜１４（絶縁膜）と、この表面に形成されて相互に離間した上部電極１５ａ、１５ｂとから構成され、下部電極１３ｂの上面および側面と上部電極１５ａ、１５ｂとは、酸化膜１４を介して対向している。上部電極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、上部電極１５ｂは、画素電極２３に接続されている。なお、データ線５２は、下部電極１３ｂと同時形成された金属層１３ａを備えている。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の絶縁膜によって構成され、下部電極１３ｂの構成によっては省略してもよい。

本形態のＴＦＤ１０において、金属層１３ａおよび下部電極１３ｂは、例えば、厚さが１００〜１５０ｎｍ程度のタンタル膜によって形成され、酸化膜１４は、陽極酸化法によって金属層１３ａおよび下部電極１３ｂの表面を酸化することによって形成された厚さが２０〜４０ｎｍ程度の陽極酸化膜である。ここでタンタル膜としてはタンタル単体膜、あるいはタンタルを主成分とする合金、例えば、タングステン−タンタル合金を用いることができる。上部電極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。

ここで、第１のＴＦＤ１０ａは、データ線５２の側からみると順番に、上部電極１５ａ／酸化膜１４／下部電極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、下部電極１３ｂ／酸化膜１４／上部電極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、ＴＦＤ１０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。

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、下部電極１３ｂなどが下地から剥離しないようにするとともに、下部電極１３ｂに不純物が拡散しないようにするためである。したがって、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。

（電気光学装置１００およびＴＦＤ１０の製造方法）
図５は、本形態の電気光学装置１００の製造方法の一例を示す工程図である。図６は、素子基板形成工程の一部（ＴＦＤの製造工程など）を示す説明図であり、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。

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、図５に示す非線形素子形成工程Ｐ１〜シール材印刷工程Ｐ５からなる素子基板形成工程と、カラーフィルタ形成工程Ｐ６〜ラビング処理工程Ｐ１０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。

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Ｐ１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ＴＦＤ１０を形成する。この非線形素子形成工程Ｐ１では、まず、図６（ａ）に示すように、大型の素子基板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膜を一様な厚さに成膜して下地層２０１を形成した後、スパッタ法などによって、タンタル単体膜あるいはタングステン−タンタル合金などからなるタンタル膜１３（薄膜）を１００〜１５０ｎｍ程度の厚さで形成する。

次に、大型の素子基板２０の表面全体に対して、スパッタ法などにより、タンタル膜１３の上層側に、厚さが５０〜３００ｎｍ程度のクロム膜などからなるマスク形成用金属膜１８を形成する（マスク形成用金属膜形成工程）。

次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、マスク形成用金属膜１８の上層に厚さが１〜２μｍのレジストマスク１９を形成する（レジストマスク形成工程）。ここで、レジストマスク１９は、後述するパターニングマスク（図６（ａ）の右側に一点鎖線１８ａ′で示す）よりもややサイズが大きく、幅が広い。

次に、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成した状態でマスク形成用金属膜１９に対してエッチングを行い、図６（ｂ）に示すように、このエッチングの際のサイドエッチングにより、レジストマスク１９より、１μｍほど小サイズ（細幅）のパターニングマスク１８ａを形成する（パターニングマスク形成工程）。

このパターニングマスク形成工程では、エッチングとして、硝酸第２セリウムアンモニウム溶液などを用いたウエットエッチングを行う。ウエットエッチングであれば、サイドエッチングが起こりやすく、かつ、エッチング中、レジストマスク１９がエッチングされない。

次に、レジストマスク１９をウエット剥離処理またはアッシング処理により除去する（レジストマスク除去工程）。

次に、クロムからなるパターニングマスク１８ａをタンタル膜１３の上層に形成した状態で、ＣＦ₄あるいはＳＦ₆などを含むエッチングガスを用いて、タンタル膜１３にドライエッチングを施し、図６（ｃ）に示すように、タンタル膜１３を下部電極１３ｂ（薄膜パターン）と、データ線５２の下層側を構成する金属層１３ａとにパターニングする。

次に、図６（ｄ）に示すように、ウエットエッチングあるいはドライエッチングにより、パターニングマスク１８ａを除去する（パターニングマスク除去工程）。

この状態で、データ線５２の金属層１３ａと下部電極１３ｂとはブリッジ部１３ｃで繋がっているので、図６（ｅ）に示す絶縁層形成工程においては、大型の素子基板２０を電解槽内で電解液に浸漬した状態で、素子基板２０に給電し、陽極酸化を行う。その際、データ線５２の金属層１３ａおよびブリッジ部１３ｃを介して下部電極１３ｂに給電され、それらの下部電極１３ｂの表面（上面および側面）には、厚さが２０〜４０ｎｍ程度の酸化膜１４（陽極酸化膜／絶縁膜）が形成される。

次に、アニール工程において、加熱炉内の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、酸化膜１４内の転位や空孔などの欠陥密度が低減されるので、ＴＦＤ１０の非線形性を高くすることができるなどの効果を奏する。

次に、図６（ｆ）に示す上部電極形成工程においては、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、フォトリソグラフィ技術を利用して、データ線５２の最上層としての金属層１５ｃ、第１のＴＦＤ１０ａの上部電極１５ａ、および第２のＴＦＤ１０ｂの上部電極１５ｂを形成する。以上により、非線形素子であるＴＦＤ１０（ＴＦＤ１０ａ、１０ｂ）が素子基板２０の表面に必要な数だけ形成される。

次に、図６（ｇ）に示すブリッジ部除去工程においては、例えば、ドライエッチングによりブリッジ部１３ｃを大型の素子基板２０から除去する。これにより、第１ＴＦＤ１０ａおよび第２ＴＦＤ１０ｂの下部電極１３ｂおよび酸化膜１４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２００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。

次に、図６（ｈ）に示す画素電極形成工程において、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、フォトリソグラフィ技術により、１画素分の大きさに相当する所定形状の画素電極２３をその一部が上部電極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３および図４に示すＴＦＤ１０および画素電極２３が形成される。

しかる後には、図５の配向膜工程Ｐ３において、元基板２００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、ラビング処理工程Ｐ４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Ｐ５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２参照）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。

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Ｐ６〜ラビング処理工程Ｐ１０）を行う。それには、まず、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Ｐ６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Ｐ７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Ｐ８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Ｐ９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Ｐ１０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。

その後、大型の素子基板２００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Ｐ１１）、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Ｐ１２）。これにより、液晶表示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Ｐ１３）。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Ｐ１４）、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Ｐ１５）。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Ｐ１６）。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Ｐ１７）。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Ｐ１８）。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、パターニングマスク形成工程において、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成した状態でマスク形成用金属膜１８に対してエッチングを行い、このエッチングの際のサイドエッチングにより、レジストマスク１９より小サイズ（細幅）のパターニングマスク１８ａを形成する。このため、このパターニングマスク１８ａを用いて薄膜パターニング工程でタンタル膜１３をパターニングすると、レジストマスク１９を形成する際に用いる露光装置の解像度によりも微細なパターニングを行うことができる。それ故、本形態によれば、下部電極１３ｂを露光装置の解像度よりも微細な薄膜パターンとして形成できるので、寄生容量の小さなＴＦＤ１０を製造することができる。

また、タンタル膜１３の上層には直接、レジストマスク１９が形成されず、かつ、レジストマスク１９がある間、タンタル膜１３はマスク形成用金属膜１３で覆われているので、パターニングにより得た下部電極１３ｂ（薄膜パターン）がレジストによって汚染されることがない。それ故、ＴＦＤ１０の電気特性や信頼性を向上することができる。

しかも、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ドライエッチングを施すと、時間経過とともに、レジストマスクもエッチングされてレジストマスクの端部が後退し、パターニング後、下部電極１３ｂ（薄膜パターン）の側面が裾の広いテーパ面になってしまうが、本形態では、パターニングマスク１８ａが金属膜からなるため、端部の後退が発生しない。それ故、パターニングにより得た薄膜パターン（下部電極１３ｂ）の側面の垂直度を向上することができ、側面の面積を狭くできるので、薄膜パターンをＴＦＤ１０の下部電極１３ｂとして用いた場合、下部電極１３ｂの側面での寄生容量を小さくできる。

また、本形態では、パターニングマスク形成工程を行った後、薄膜パターニング工程を行う前にレジストマスク除去工程においてレジストマスク１９を除去する。このため、タンタル膜１３はレジストマスクがない状態でエッチングされるので、パターニングにより得た下部電極１３ｂがレジストの再付着によって汚染されることが一切ないので、ＴＦＤ１０の電気特性や信頼性をさらに向上することができる。

［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置の製造方法のうち、ＴＦＤおよび画素電極の製造工程を示す説明図であり、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。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と共通しているので、共通する部分には同一の符号を付して説明する。

本形態では、以下に説明するように、最終的には、実施の形態１で製造したＴＦＤと同一構造を備えたＴＦＤを製造する。

本形態では、まず、図７（ａ）に示すように、大型の素子基板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膜を一様な厚さに成膜して下地層２０１を形成した後、厚さが１００〜１５０ｎｍ程度のタンタル膜１３（薄膜）をスパッタ法などによって一様な厚さで形成する。

次に、陽極酸化法によりタンタル膜１３の表面全体に厚さが２０〜４０ｎｍ程度の第１の酸化膜１６（陽極酸化膜／第１の絶縁膜）を形成する。

次に、大型の素子基板２０の表面全体に対して、スパッタ法などにより、タンタル膜１３の上層側にクロム膜などからなるマスク形成用金属膜１８を形成する（マスク形成用金属膜形成工程）。

次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成する（レジストマスク形成工程）。ここで、レジストマスク１９は、後述するパターニングマスク（図７（ａ）の右側に一点鎖線１８ａ′で示す）よりもややサイズが大きく、幅が広い。

次に、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成した状態でマスク形成用金属膜１９に対してエッチングを行い、図７（ｂ）に示すように、このエッチングの際のサイドエッチングにより、レジストマスク１９より小サイズ（細幅）のパターニングマスク１８ａを形成する（パターニングマスク形成工程）。このパターニングマスク形成工程では、エッチングとしてウエットエッチングを行う。ウエットエッチングであれば、サイドエッチングが起こりやすく、かつ、エッチング中、レジストマスク１９がエッチングされない。

次に、レジストマスク１９を除去する（レジストマスク除去工程）。

次に、クロムからなるパターニングマスク１８ａを第１の酸化膜１６の上層に形成した状態で、第１の酸化膜１６およびタンタル膜１３にドライエッチングを施す。その結果、図７（ｃ）に示すように、第１の酸化膜１６ａを上層に備えた下部電極１３ｂ（薄膜パターン）と、データ線５２の下層側を構成する金属層１３ａとが形成され、この金属層１３ａの上層にも第１の酸化膜１６ａが形成されている。

次に、図７（ｄ）に示すように、ウエットエッチングあるいはドライエッチングにより、パターニングマスク１８ａを除去する（パターニングマスク除去工程）。

この状態で、データ線５２の金属層１３ａと下部電極１３ｂとはブリッジ部１３ｃで繋がっているので、図７（ｅ）に示す絶縁層形成工程においては、大型の素子基板２０を電解槽内で電解液に浸漬した状態で、素子基板２０に給電し、陽極酸化を行う。その際、データ線５２の金属層１３ａおよびブリッジ部１３ｃを介して下部電極１３ｂに給電され、それらの下部電極１３ｂの側面には、厚さが２０〜４０ｎｍ程度の第２の酸化膜１６ｂ（陽極酸化膜／第２の絶縁膜）が形成される。なお、金属層１３ａの側面にも第２の酸化膜１６ｂが形成される。

次に、アニール工程において、加熱炉内の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、酸化膜１６ａ、１６ｂ内の転位や空孔などの欠陥密度が低減されるので、ＴＦＤ１０のＩ／Ｖ値を高くすることができるなどの効果を奏する。

次に、図７（ｆ）に示す上部電極形成工程においては、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、フォトリソグラフィ技術を利用して、データ線５２の最上層としての金属層１５ｃ、第１のＴＦＤ１０ａの上部電極１５ａ、および第２のＴＦＤ１０ｂの上部電極１５ｂを形成する。以上により、非線形素子であるＴＦＤ１０（ＴＦＤ１０ａ、１０ｂ）が素子基板２０の表面に必要な数だけ形成される。

次に、図７（ｇ）に示すブリッジ部除去工程においては、例えば、ドライエッチングによりブリッジ部１３ｃを大型の素子基板２０から除去する。これにより、第１ＴＦＤ１０ａおよび第２ＴＦＤ１０ｂの下部電極１３ｂおよび酸化膜１６ａ、１６ｂ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２００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。

次に、図７（ｈ）に示す画素電極形成工程において、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、フォトリソグラフィ技術により、１画素分の大きさに相当する所定形状の画素電極２３をその一部が上部電極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３および図４に示すＴＦＤ１０および画素電極２３が形成される。

以上説明したように、本形態でも、実施の形態１と同様、パターニングマスク形成工程において、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成した状態でマスク形成用金属膜１８に対してエッチングを行い、このエッチングの際のサイドエッチングにより、レジストマスク１９より小サイズ（細幅）のパターニングマスク１８ａを形成する。このため、このパターニングマスク１８ａを用いて薄膜パターニング工程でタンタル膜１３をパターニングすると、レジストマスク１９を形成する際に用いる露光装置の解像度によりも微細なパターニングを行うことができる。それ故、本形態によれば、下部電極１３ｂを露光装置の解像度よりも微細な薄膜パターンとして形成できるので、寄生容量の小さなＴＦＤ１０を製造することができるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

また、本形態によれば、下部電極１３ｂの上面に形成された第１の酸化膜１６ａの膜厚と、下部電極１３ｂの側面に形成された第２の酸化膜１６ｂの膜厚が同等の薄膜ダイオードを製造する際、下部電極１３ｂ（薄膜パターン）を構成する金属膜と、パターニングマスク１８ａを構成する材料とが直接、接触しない。このため、下部電極１３ｂの上面がパターニングマスク１８ａを構成する材料によって汚染されることがないので、電気特性や信頼性の高い非線形素子を製造することができる。

［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３に係る電気光学装置の製造方法のうち、ＴＦＤおよび画素電極の製造工程を示す説明図であり、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。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と共通しているので、共通する部分には同一の符号を付して説明する。

実施の形態１で製造したＴＦＤの寄生容量を低減することを目的に、下部電極の上面に分厚い絶縁膜を形成し、下部電極の上面に寄生する容量成分を無視できる構成を採用する場合があり、このような構成のＴＦＤの製造に本発明を適用した例を以下に説明する。

本形態では、まず、図８（ａ）に示すように、大型の素子基板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膜を一様な厚さに成膜して下地層２０１を形成した後、厚さが１００〜１５０ｎｍ程度のタンタル膜１３（薄膜）をスパッタ法などによって一様な厚さで形成する。

次に、陽極酸化法によりタンタル膜１３の表面全体に厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍの分厚い第１の酸化膜１７（陽極酸化膜／第１の絶縁膜）を形成する。

次に、大型の素子基板２０の表面全体に対して、スパッタ法などにより、タンタル膜１３の上層側にクロム膜などからなるマスク形成用金属膜１８を形成する（マスク形成用金属膜形成工程）。

次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成する（レジストマスク形成工程）。ここで、レジストマスク１９は、後述するパターニングマスク（図８（ａ）の右側に一点鎖線１８ａ′で示す）よりもややサイズが大きく、幅が広い。

次に、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成した状態でマスク形成用金属膜１９に対してエッチングを行い、図８（ｂ）に示すように、このエッチングの際のサイドエッチングにより、レジストマスク１９より小サイズ（細幅）のパターニングマスク１８ａを形成する（パターニングマスク形成工程）。このパターニングマスク形成工程では、エッチングとしてウエットエッチングを行う。ウエットエッチングであれば、サイドエッチングが起こりやすく、かつ、エッチング中、レジストマスク１９がエッチングされない。

次に、レジストマスク１９を除去する（レジストマスク除去工程）。

次に、クロムからなるパターニングマスク１８ａを第１の酸化膜１７の上層に形成した状態で、第１の酸化膜１７およびタンタル膜１３にドライエッチングを施す。その結果、図８（ｃ）に示すように、分厚い第１の酸化膜１７ａを上層に備えた下部電極１３ｂ（薄膜パターン）と、データ線５２の下層側を構成する金属層１３ａとが形成され、この金属層１３ａの上層にも分厚い第１の酸化膜１７ａが形成されている。

次に、図８（ｄ）に示すように、ウエットエッチングあるいはドライエッチングにより、パターニングマスク１８ａを除去する（パターニングマスク除去工程）。

この状態で、データ線５２の金属層１３ａと下部電極１３ｂとはブリッジ部１３ｃで繋がっているので、図８（ｅ）に示す絶縁層形成工程においては、大型の素子基板２０を電解槽内で電解液に浸漬した状態で、素子基板２０に給電し、陽極酸化を行う。その際、データ線５２の金属層１３ａおよびブリッジ部１３ｃを介して下部電極１３ｂに給電され、それらの下部電極１３ｂの側面には、厚さが２０〜４０ｎｍ程度の薄い第２の酸化膜１４（陽極酸化膜／第２の絶縁膜）が形成される。なお、金属層１３ａの側面にも薄い酸化膜１４が形成される。

次に、アニール工程において、加熱炉内の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、第２の酸化膜１４内の転位や空孔などの欠陥密度が低減されるので、ＴＦＤ１０のＩ／Ｖ値を高くすることができるなどの効果を奏する。

次に、図８（ｆ）に示す上部電極形成工程においては、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、フォトリソグラフィ技術を利用して、データ線５２の最上層としての金属層１５ｃ、第１のＴＦＤ１０ａの上部電極１５ａ、および第２のＴＦＤ１０ｂの上部電極１５ｂを形成する。以上により、非線形素子であるＴＦＤ１０（ＴＦＤ１０ａ、１０ｂ）が素子基板２０の表面に必要な数だけ形成される。

次に、図８（ｇ）に示すブリッジ部除去工程においては、例えば、ドライエッチングによりブリッジ部１３ｃを大型の素子基板２０から除去する。これにより、第１ＴＦＤ１０ａおよび第２ＴＦＤ１０ｂの下部電極１３ｂおよび酸化膜１４、１７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２００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。

次に、図８（ｈ）に示す画素電極形成工程において、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、フォトリソグラフィ技術により、１画素分の大きさに相当する所定形状の画素電極２３をその一部が上部電極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３および図４に示すＴＦＤ１０および画素電極２３が形成される。

以上説明したように、本形態でも、実施の形態１と同様、パターニングマスク形成工程において、マスク形成用金属膜１８の上層にレジストマスク１９を形成した状態でマスク形成用金属膜１８に対してエッチングを行い、このエッチングの際のサイドエッチングにより、レジストマスク１９より小サイズ（細幅）のパターニングマスク１８ａを形成する。このため、このパターニングマスク１８ａを用いて薄膜パターニング工程でタンタル膜１３をパターニングすると、レジストマスク１９を形成する際に用いる露光装置の解像度によりも微細なパターニングを行うことができる。それ故、本形態によれば、下部電極１３ｂを露光装置の解像度よりも微細な薄膜パターンとして形成できるので、寄生容量の小さなＴＦＤ１０を製造することができるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

また、本形態では、下部電極１３ｂの上面に分厚い酸化膜１７ａが形成されているので、下部電極１３ａの上面に寄生する容量成分を無視できる。

［実施の形態１、２の変形例］
なお、実施の形態２、３では、パターニングマスク１８ａを構成するクロム膜については、タンタル膜１３のパターニング後、除去したが、その一部をそのまま残して、データ線５２や上部電極１３ａ、１０ｂとして用いてもよい。

また、上記形態では、ＴＦＤ１０が２つのＴＦＤ１０ａ、１０ｂからなるＢａｃｋ−ｔｏ−Ｂａｃｋ構造を有するため、ブリッジ部１５ｃの形成およびその除去が必要であったが、ＴＦＤ１０を１つの素子から構成した場合には、パターニングマスク１８ａを構成するクロム膜をそのままデータ線や上部電極として残してもよい。

また、上記形態では、酸化膜１４、１６、１６ｂ、１７のいずれをも陽極酸化により形成したが、ＣＶＤ法などを用いて、酸化膜１４、１６、１６ｂ、１７を形成してもよい。特に酸化膜１７を分厚く形成したい場合にはＣＶＤ法が適している。

［その他の電気光学装置および非線形素子の例］
図９（ａ）、（ｂ）は、ＴＦＴの平面図および断面図である。上記形態では、非線形素子としてＴＦＤの製造に本発明を適用したが、非線形素子としてＴＦＴの製造およびそれを画素スイッチング素子として用いた電気光学装置の製造に本発明を適用してもよい。すなわち、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ＴＦＴ１６０は、基板上にシリコン膜などの半導体膜１６１、ゲート絶縁膜１６２、ゲート電極１６３および層間絶縁膜１６４がこの順に積層され、かつ、層間絶縁膜１６４のコンタクトホールを介して、ソース電極１６５がソース領域１６６に接続し、ドレイン電極１６７がドレイン領域１６８に接続している。なお、半導体膜１６１において、ゲート絶縁膜１６２を介して対向する部分はチャネル領域１６９である。このような構成のＴＦＴ１６０も、島状の半導体膜１６１を形成する際には、基板の全面に半導体膜を形成した後、パターニングするので、かかるパターニングに本発明を適用すれば、レジストマスクを形成する際に用いる露光装置の解像度によりも微細な半導体膜１６１にパターニングできる。それ故、ＴＦＴ１６０の小型化やチャネル幅の圧縮を図ることができる。また、ゲート電極１６３を形成する際にも、基板の全面に金属膜やドープト半導体膜を形成した後、パターニングするので、かかるパターニングに本発明を適用すれば、レジストマスクを形成する際に用いる露光装置の解像度によりも微細なゲート電極１６３にパターニングできる。それ故、チャネル長の圧縮を図ることができる。

このようなＴＦＴを用いた電気光学装置としては、図１０および図１１を参照して以下に説明する電気光学装置がある。

図１０は、画素スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置（電気光学装置）の構成を模式的に示すブロック図である。図１１は、電気光学物質として電荷注入型の有機薄膜を用いたエレクトロルミネッセンス素子を備えたアクティブマトリクス型電気光学装置のブロック図である。

図１０に示すように、画素スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型液晶装置からなる電気光学装置１００ｂでは、マトリクス状に形成された複数の画素の各々に、画素電極１０９aを制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ１３０ｂが形成されており、画像信号を供給するデータ線１０６ｂが当該ＴＦＴ１３０ｂのソースに電気的に接続されている。データ線１０６ｂに書き込む画像信号は、データ線駆動回路１０２ｂから供給される。また、ＴＦＴ１３０ｂのゲートには走査線１３１aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１３１aにパルス的に走査信号が走査線駆動回路１０３ｂから供給される。画素電極１０９aは、ＴＦＴ１３０ｂのドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ１３０ｂを一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線１０６ｂから供給される画像信号を各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極１０９aを介して液晶に書き込まれた所定レベルのサブ画像信号は、対向基板（図省略）に形成された対向電極との間で一定期間保持される。ここで、保持されたサブ画像信号がリークするのを防ぐことを目的に、画素電極１０９aと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１７０ｂ（キャパシタ）を付加することがある。この蓄積容量１７０ｂによって、画素電極１０９aの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことのできる電気光学装置が実現できる。なお、蓄積容量１７０ｂを形成する方法としては、容量を形成するための配線である容量線１３２ｂとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線１３１aとの間に形成する場合もずれであってもよい。

図１１に示すアクティブマトリクス型電気光学装置１００ｐは、有機半導体膜に駆動電流が流れることによって発光するＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、またはＬＥＤ（発光ダイオード）素子などの発光素子をＴＦＴで駆動制御するアクティブマトリクス型の表示装置であり、このタイプの表示装置に用いられる発光素子はいずれも自己発光するため、バックライトを必要とせず、また、視野角依存性が少ないなどの利点がある。

ここに示す電気光学装置１００ｐでは、複数の走査線１０３ｐと、この走査線１０３ｐの延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデータ線１０６ｐと、これらのデータ線１０６ｐに並列する複数の共通給電線１２３ｐと、データ線１０６ｐと走査線１０３ｐとの交差点に対応する画素１１５ｐとが構成されている。データ線１０６ｐに対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１０１ｐが構成されている。走査線１０３ｐに対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路１０４ｐが構成されている。また、画素１１５ｐの各々には、走査線１０３ｐを介して走査信号がゲート電極に供給される第１のＴＦＴ１３１ｐと、この第１のＴＦＴ１３１ｐを介してデータ線１０６ｐから供給される画像信号を保持する保持容量１３３ｐと、この保持容量１３３ｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２のＴＦＴ１３２ｐと、第２のＴＦＴ１３２ｐを介して共通給電線１２３ｐに電気的に接続したときに共通給電線１２３ｐから駆動電流が流れ込む発光素子１４０ｐとが構成されている。発光素子１４０ｐは、画素電極の上層側には、正孔注入層、有機エレクトロルミネッセンス材料層としての有機半導体膜、リチウム含有アルミニウム、カルシウムなどの金属膜からなる対向電極が積層された構成になっており、対向電極は、データ線１０６ｐなどを跨いで複数の画素１１５ｐにわたって形成されている。

また、非線形素子を備えた電気光学装置としては、これに限られるものではなく、例えば、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ およびＳｕｒｆａｃｅ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙなど）などの各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。

［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。

画素スイッチング素子としてＴＦＤを用いた電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１に示す電気光学装置の構成を模式的に示す断面図である。 図１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１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１に示す電気光学装置の製造方法の一例を示す工程図である。 本発明の実施の形態１に係る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断面図である。 本発明の実施の形態２に係る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断面図である。 本発明の実施の形態３に係る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断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、ＴＦＴの平面図および断面図である。 画素スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置（電気光学装置）の構成を模式的に示すブロック図である。 電気光学物質として電荷注入型の有機薄膜を用いたエレクトロルミネッセンス素子を備えたアクティブマトリクス型電気光学装置のブロック図である。 従来の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断面図である。 従来の電気光学装置の製造工程のうち、別の素子基板形成工程の一部を示す工程断面図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ・・ＴＦＤ（非線形素子）、１３・・タンタル膜（薄膜）、１３ｂ・・下部電極（薄膜パターン）、１４、１６、１６ａ・・第２の酸化膜（第２の絶縁膜）、１５ａ、１５ｂ・・上部電極、１７、１７ａ、１６ｂ・・第１の酸化膜（第１の絶縁膜）、１８・・マスク形成用金属膜、１９・・レジストマスク、１８ａ・・パターニングマスク、２０・・素子基板、１００、１００ｂ、１００ｐ・・電気光学装置、１６０ ＴＦＴ（非線形素子）

Claims (12)

1. 少なくとも、金属膜あるいは半導体膜からなる薄膜の上層側にパターニングマスクを形成した状態で前記薄膜をエッチングして非線形素子を形成するための薄膜パターンを得る薄膜パターニング工程を有する非線形素子の製造方法において、
   前記薄膜の上層側にマスク形成用金属膜を形成するマスク形成用金属膜形成工程と、
   前記マスク形成用金属膜の上層に前記パターニングマスクより大きいサイズのレジストマスクを形成するレジストマスク形成工程と、
   前記マスク形成用金属膜の上層に前記レジストマスクを形成した状態で前記マスク形成用金属膜に対してエッチングを行い、当該エッチングの際のサイドエッチングにより、前記レジストマスクより小さいサイズの前記パターニングマスクを形成するパターニングマスク形成工程とを行い、
   当該パターニングマスク形成工程後に、前記薄膜パターニング工程を行って前記薄膜パターンを得ることを特徴とする非線形素子の製造方法。
2. 前記パターニングマスク形成工程を行った後、前記薄膜パターニング工程を行う前に、前記レジストマスクを除去するレジストマスク除去工程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。
3. 前記パターニングマスク形成工程では、前記エッチングとしてウエットエッチングを行うことを特徴とする請求項１または２に記載の非線形素子の製造方法。
4. 前記薄膜は、前記非線形素子としての薄膜ダイオードにおいて下部電極を構成するための金属膜であり、
   前記薄膜パターニング工程によって、前記薄膜パターンとして前記下部電極を形成し、
   前記薄膜パターニング工程を行った後、前記下部電極の上面および側面に絶縁膜を形成し、
   当該絶縁膜形成後に、前記絶縁膜の上層側に当該絶縁膜を介して前記下部電極に対向する上部電極を形成す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。
5. 前記薄膜は、前記非線形素子としての薄膜ダイオードにおいて下部電極を構成するための金属膜であり、
   前記パターニングマスクを形成する前に、当該金属膜の表面に第１の絶縁膜を形成しておき、
   前記薄膜パターニング工程によって、前記第１の絶縁膜を上面に備えた前記下部電極を形成し、
   前記薄膜パターニング工程を行った後、前記下部電極の側面に前記第１の絶縁膜と同等厚の第２の絶縁膜を形成し、
   当該第２の絶縁膜形成後に、前記第１絶縁膜および前記第２の絶縁膜の上層側に前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜を介して前記下部電極に対向する上部電極を形成す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。
6. 前記薄膜は、前記非線形素子としての薄膜ダイオードにおいて下部電極を構成するための金属膜であり、
   前記パターニングマスクを形成する前に、当該金属膜の表面に第１の絶縁膜を形成しておき、
   前記薄膜パターニング工程によって、前記第１の絶縁膜を上面に備えた前記下部電極を形成し、
   前記薄膜パターニング工程を行った後、前記下部電極の側面に前記第１の絶縁膜よりも薄い第２の絶縁膜を形成し、
   当該第２の絶縁膜形成後に、前記第１絶縁膜および前記第２の絶縁膜の上層側に前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜を介して前記下部電極に対向する上部電極を形成す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。
7. 前記薄膜パターニング工程を行った後、前記上部電極を形成する前に、前記パターニングマスクを除去することを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の非線形素子の製造方法。
8. 前記薄膜パターニング工程を行った後も前記パターニングマスクを残し、当該パターニングマスクの上層に前記上部電極を形成することを特徴とする請求項５または６に記載の非線形素子の製造方法。
9. 前記絶縁膜は、陽極酸化膜であることを特徴とする請求項４乃至８の何れか一項に記載の非線形素子の製造方法。
10. 前記絶縁膜は、ＣＶＤ膜であることを特徴とする請求項４乃至８の何れか一項に記載の非線形素子の製造方法。
11. 前記薄膜パターンは、前記非線形素子としての薄膜トランジスタにおいて能動層を形成する半導体層であ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。
12. 請求項１乃至１１の何れか一項に記載された製造方法により製造された非線形素子を画素スイッチング素子として用いることを特徴とする電気光学装置。

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