JPH10268363A

JPH10268363A - ２端子型非線形素子およびその製造方法、ならびに液晶表示パネル

Info

Publication number: JPH10268363A
Application number: JP9090313A
Authority: JP
Inventors: Takashi Inoue; 孝井上; Yasushi Takano; 靖高野; Takeyoshi Ushiki; 武義宇敷; Takumi Seki; ▲琢▼巳関
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-09
Also published as: WO2004092817A1

Abstract

(57)【要約】【課題】電圧−電流特性の急峻性を示す非線形係数が
大きいＭＩＭ型非線形素子およびこれを用いた高画質の
液晶表示パネルを提供し、さらに、前記ＭＩＭ型非線形
素子の製造方法を提供する。【解決手段】ＭＩＭ型非線形素子は、基板３０上に積
層された、第１の導電膜２２、絶縁膜２４および第２の
導電膜２６を含み、前記絶縁膜２４に水が含まれ、か
つ、前記絶縁膜は、熱脱離スペクトルにおいて、該絶縁
膜中の水に由来するピークが２２５〜３００℃の範囲に
ある。そして、前記熱脱離スペクトルにおいて、水に由
来するピークの面積から算出される分子数は、５×１０
¹⁴個／ｃｍ²以上であることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
に用いられる２端子型非線形素子および２端子型非線形
素子の製造方法、前記２端子型非線形素子を用いた液晶
表示パネルに関する。

【０００２】

【背景技術】アクティブマトリクス方式の液晶表示装置
は、画素領域毎にスイッチング素子を設けてマトリクス
アレイを形成したアクティブマトリクス基板と、たとえ
ばカラーフィルタを設けた対向基板との間に液晶を充填
しておき、各画素領域毎の液晶の配向状態を制御して、
所定の画像情報を表示するものである。スイッチング素
子としては、一般に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）など
の３端子素子または金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）型非
線形素子などの２端子素子が用いられている。そして、
２端子素子を用いたスイッチング素子は、３端子素子に
比べ、クロスオーバ短絡の発生がなく、製造工程を簡略
化できるという点で優れている。

【０００３】ＭＩＭ型非線形素子の非線形特性を向上さ
せるための技術として、例えば特開昭６３−５００８１
号が提案されている。この技術においては、タンタル薄
膜を陽極酸化した後、窒素雰囲気中で４００〜６００℃
で熱処理することにより、非線形特性、特に電圧−電流
特性の急峻性が改善される。しかしながら、この技術に
よっても十分な非線形特性が得られていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特
に、電圧−電流特性の急峻性が充分に大きく、かつ電圧
−電流特性の経時変化が小さく信頼性の高い２端子型非
線形素子、およびこれを用いた、コントラストが高く、
表示ムラや焼付きのない高画質の液晶表示パネルを提供
することにある。

【０００５】さらに、本発明の他の目的は、上述した優
れた特性を有する２端子型非線形素子の製造方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る２端子型非
線形素子（以下、「ＭＩＭ型非線形素子」という）は、
基板上に積層された、第１の導電膜、絶縁膜および第２
の導電膜を含む２端子型非線形素子において、前記絶縁
膜に水が含まれ、かつ、前記絶縁膜は、熱脱離スペクト
ルにおいて、該絶縁膜中の水に由来するピークが２２５
〜３００℃の範囲にあることを特徴とする。

【０００７】なお、本発明に係るＭＩＭ型非線形素子
は、第２の導電膜が金属に限定されず、ＩＴＯ（Ｉｎｄ
ｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）などの導電膜を含む。

【０００８】本発明に係るＭＩＭ型非線形素子において
は、その絶縁膜中に水が含まれることにより、電圧−電
流特性の急峻性を表す非線形係数（β値）が著しく改善
される。

【０００９】本発明においては、熱脱離スペクトルにお
いて、前記絶縁膜中の水に由来するピークの面積から算
出される分子数は、好ましくは５×１０¹⁴個／ｃｍ²以
上、より好ましくは１．０×１０¹⁵〜５．０×１０¹⁵個
／ｃｍ²である。なお、ここでいう分子数は、前記絶縁
膜に含まれる水を、該絶縁膜の膜厚方向の平均値として
示したものである。さらに、本発明においては、セシウ
ム１次イオンの照射による２次イオン質量分析法（ＳＩ
ＭＳ）で得られる元素分析において、前記水に由来する
水素のスペクトルの強度は、前記絶縁膜において１桁以
上変化することが望ましい。また、本発明においては、
ＳＩＭＳで得られる元素分析において、絶縁膜中の水に
由来する水素のスペクトルは、前記絶縁膜の前記第２の
導電膜側の表面近傍に、より好ましくは表面から３０ｎ
ｍの範囲に、少なくともひとつのピークが存在すること
が好ましい。

【００１０】前記第１の導電膜は、タンタルあるいはタ
ンタル合金であることが好ましい。また、前記絶縁膜
は、前記第１の導電膜の陽極酸化膜であることが好まし
い。

【００１１】本発明に係るＭＩＭ型非線形素子の製造方
法は、（ａ）基板上に第１の導電膜を形成する工程、
（ｂ）水を１〜１０重量％の割合で含むエチレングリコ
ールを溶媒とする化成液にて、前記第１の導電膜を陽極
酸化して、該第１の導電膜の表面に絶縁膜を形成する工
程、（ｃ）前記第１の導電膜および前記絶縁膜が形成さ
れた前記基板を、水蒸気を含む雰囲気中で第１の熱処理
をすることによって、少なくとも前記絶縁膜中に水を含
ませる工程、および（ｄ）前記絶縁膜上に第２の導電膜
を形成する工程を、含むことを特徴とする。

【００１２】この製造方法によれば、前述した本発明に
係るＭＩＭ型非線形素子を、簡易な熱処理工程を施すこ
とにより得ることができる。そして、この製造方法にお
いては、前記工程（ｃ）の第１の熱処理工程によって前
記絶縁膜中に水を取り込むことができる。さらに、絶縁
膜を形成する前記工程（ｂ）において、化成液として特
定量の水を含むエチレングリコールを用いることによっ
て、前記絶縁膜中に水をより確実に取り込むことができ
る。

【００１３】前記第１の熱処理においては、水蒸気の濃
度は処理ガス全体に対し、好ましくは０．００１モル％
以上、より好ましくは０．０１４〜２モル％である。そ
して、この第１の熱処理は（アニール処理Ａ）は、前記
第１の導電膜および前記絶縁膜が形成された前記基板を
不活性ガス中で熱処理する第２の熱処理（アニール処理
Ｂ）の後に、連続的にかつ降温工程として行われること
が望ましい。そして、前記第２の熱処理は、３２０〜３
８０℃の範囲内で行われることが望ましい。

【００１４】このように作製されたＭＩＭ型非線形素子
は、前記絶縁膜が、伝導体のエネルギー準位が異なる絶
縁体が接合された構成を有するものと考えられる。その
結果、ＭＩＭ型非線形素子に低電圧を印加したときの抵
抗値が大きくなり、β値も大きくなる。以下に、この点
をさらに詳細に説明する。

【００１５】前記アニール処理Ａを含む工程で作製され
たＭＩＭ型非線形素子では、前記絶縁膜は、水が含まれ
る表面側（第２の導電膜側）の第１の層と、水がほとん
ど含まれない第１の導電膜側の第２の層とに分かれる構
造を有する。このことは、絶縁膜内で、伝導体のエネル
ギー準位が異なることを意味する。つまり、水が含まれ
る第１の層は、その伝導体のエネルギー準位が水を含ま
ない第２の層のそれより低い。したがって、ＭＩＭ型非
線形素子に低電圧（たとえば５Ｖ以下）が印加されると
きには、絶縁膜内の伝導体のエネルギー差を解消するた
めに、素子の抵抗が大きくなる。一方、ＭＩＭ型非線形
素子に高電圧（たとえば１０Ｖ以上）が印加されるとき
には、絶縁膜内のエネルギー差は電気伝導にほとんど関
与しないため、素子の抵抗はあまり変化しない。そのた
め、ＭＩＭ型非線形素子の電圧−電流特性の急峻性が大
きくなる。このとき、素子の抵抗値Ｒは、以下の式によ
って表すことができる。

【００１６】Ｒ＝１／αｅｘｐ（βＶｉ^1/2−Ｅｇ／κ
Ｔ）＋Ｖｓ／λｅｘｐ（ｑＶｓ／κＴ）ここで、α；室温においてＭＩＭ型非線形素子に電圧が
印加されないときの導電率 β；電圧−電流特性の急峻性Ｖｉ；絶縁膜に印加される電圧Ｅｇ；活性化エネルギー κ；ボルツマン定数Ｔ；絶対温度Ｖｓ；絶縁膜の第１の層と第２の層との界面に印加され
る電圧 λ；定数ｑ；電子の電荷上記式で、第１項は絶縁膜の伝導に関するプールフレン
ケル伝導に関する項であり、第２項は絶縁膜における伝
導体のエネルギー準位の差に関する項である。つまり、
第２項は、絶縁膜を定性的にみると、第１の層をｎ型半
導体、第２の層をｐ型半導体としたときの、ｐｎ接合の
順方向伝導に起因する項である。

【００１７】以上述べたように、本発明のＭＩＭ型非線
形素子は、非線形係数（β値）が大きく電圧−電流特性
の急峻性が優れるだけでなく、電圧−電流特性の経時変
化が小さく信頼性が高い。

【００１８】さらに、本発明の液晶表示パネルは、上述
したＭＩＭ型非線形素子を備えたことを特徴とし、より
具体的には、透明な基板、この基板上に所定のパターン
で配設された一方の信号線、この信号線に接続された複
数の本発明のＭＩＭ型非線形素子、およびこのＭＩＭ型
非線形素子に接続された画素電極を備えた第１の基板
と、前記画素電極に対向する位置に他方の信号線を備え
た第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との
間に封入された液晶層と、を含むことを特徴とする。

【００１９】この液晶表示パネルによれば、コントラス
トが高く、焼付きなどが発生しにくく、したがって高品
質の画像表示が可能であり、幅広い用途に適用すること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。

【００２１】（ＭＩＭ型非線形素子および液晶表示パネ
ル）図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるＭＩＭ
型非線形素子を用いた液晶駆動電極の１単位を模式的に
示す平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿
った部分を模式的に示す断面図である。

【００２２】ＭＩＭ型非線形素子２０は、絶縁性ならび
に透明性を有する基板、たとえばガラス，プラスチック
などからなる基板（第１の基板）３０と、この基板３０
の表面に形成された絶縁膜３１と、タンタルあるいはタ
ンタル合金からなる第１の導電膜２２と、この第１の導
電膜２２の表面に陽極酸化によって形成された絶縁膜２
４と、この絶縁膜２４の表面に形成された第２の導電膜
２６とから構成されている。そして、前記ＭＩＭ型非線
形素子２０の第１の導電膜２２は信号線（走査線または
データ線）１２に接続され、第２の導電膜２６は画素電
極３４に接続されている。

【００２３】前記絶縁膜３１は、たとえば酸化タンタル
から構成されている。前記絶縁膜３１は、第２の導電膜
２６の堆積後に行われる熱処理よって第１の導電膜２２
の剥離が生じないこと、および基板３０からの第１の導
電膜２２への不純物の拡散を防止することを目的として
形成されているので、これらのことが問題にならない場
合は必ずしも必要でない。

【００２４】前記第１の導電膜２２は、タンタル単体、
あるいはタンタルを主成分とし、これに周期律表で６，
７および８族に属する元素を含ませた合金膜としてもよ
い。合金に添加される元素しては、たとえばタングステ
ン，クロム，モリブデン，レニウム，イットリウム，ラ
ンタン，ディスプロリウムなどを好ましく例示すること
ができる。特に、前記元素としてはタングステンが好ま
しく、その含有割合はたとえば０．１〜６原子％である
ことが好ましい。

【００２５】前記絶縁膜２４は、後に詳述するように、
化成液中で陽極酸化することによって形成されることが
望ましい。

【００２６】そして、本発明において特徴的なことは、
前記絶縁膜２４に水が含まれ、かつ、前記絶縁膜２４
は、熱脱離スペクトルにおいて、この絶縁膜２４中に含
まれる水に由来するピークが２２５〜３００℃、より好
ましくは２３０〜２６０℃の範囲にある。そして、前記
水に由来するピークの面積から算出される分子数は、好
ましくは５×１０¹⁴個／ｃｍ²以上、より好ましくは
１．０×１０¹⁵〜５．０×１０¹⁵個／ｃｍ²である。熱
脱離スペクトルの測定方法ついては、後に詳述する。

【００２７】また、本発明においては、セシウム１次イ
オンの照射による２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で
得られる元素分析において、前記水に由来する水素のス
ペクトルの強度は、前記絶縁膜２４において１桁以上変
化することが望ましい。また、ＳＩＭＳで得られる元素
分析において、絶縁膜２４中の水に由来する水素のスペ
クトルは、前記絶縁膜２４の前記第２の導電膜２６側の
表面近傍に、より好ましくは表面から３０ｎｍの範囲
に、少なくともひとつのピークが存在することが好まし
い。

【００２８】このように、絶縁膜２４の表面側に水が含
まれることにより、後に詳述するが、電圧−電流特性の
急峻性を表す非線形係数を格段に向上させることができ
る。

【００２９】前記第２の導電膜２６は特に限定されない
が、通常クロムによって構成される。また、前記画素電
極３４は、ＩＴＯ膜等の透明導電膜から構成される。

【００３０】また、図３に示すように、第２の導電膜お
よび画素電極は、同一の透明導電膜３６によって構成さ
れてもよい。このように第２の導電膜および画素電極を
単一の膜で形成することにより、膜形成に要する製造工
程を少なくすることができる。

【００３１】次に、前記ＭＩＭ型非線形素子２０を用い
た液晶表示パネルの一例について説明する。

【００３２】図４は、前記ＭＩＭ型非線形素子２０を用
いたアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルの等価
回路の一例を示す。この液晶表示パネル１０は、走査信
号駆動回路１００およびデータ信号駆動回路１１０を含
む。液晶表示パネル１０には、信号線、すなわち複数の
走査線１２および複数のデータ線１４が設けられ、前記
走査線１２は前記走査信号駆動回路１００により、前記
データ線１４は前記データ信号駆動回路１１０により駆
動される。そして、各画素領域１６において、走査線１
２とデータ線１４との間にＭＩＭ型非線形素子２０と液
晶表示要素（液晶層）４１とが直列に接続されている。
なお、図４では、ＭＩＭ型非線形素子２０が走査線１２
側に接続され、液晶表示要素４１がデータ線１４側に接
続されているが、これとは逆にＭＩＭ型非線形素子２０
をデータ線１４側に、液晶表示要素４１を走査線１２側
に設ける構成としてもよい。

【００３３】図５は、本実施の形態に係る液晶表示パネ
ルの構造の一例を模式的に示す斜視図である。この液晶
表示パネル１０は、２枚の基板、すなわち第１の基板３
０と第２の基板３２とが対向して設けられ、これらの基
板３０，３２間に液晶が封入されている。前記第１の基
板３０上には、前述したように、絶縁膜３１が形成され
ている。この絶縁膜３１の表面には、信号線（走査線）
１２が複数設けられている。そして、第２の基板３２に
は、前記走査線１２に交差するようにデータ線１４が短
冊状に複数形成されている。さらに、画素電極３４はＭ
ＩＭ型非線形素子２０を介して走査線１２に接続されて
いる。

【００３４】そして、走査線１２とデータ線１４とに印
加された信号に基づいて、液晶表示要素４１を表示状
態，非表示状態またはその中間状態に切り替えて表示動
作を制御する。表示動作の制御方法については、一般的
に用いられる方法を適用できる。

【００３５】図６および図７は、ＭＩＭ型非線形素子の
第２の実施の形態を示す。図６は、本実施の形態のＭＩ
Ｍ型非線形素子を用いた液晶駆動電極の１単位を模式的
に示す平面図であり、図７は、図６におけるＢ−Ｂ線に
沿った部分を模式的に示す断面図である。

【００３６】このＭＩＭ型非線形素子４０は、バック・
ツー・バック（ｂａｃｋ−ｔｏ−ｂａｃｋ）構造を有す
る点で前述したＭＩＭ型非線形素子２０と異なる。つま
り、ＭＩＭ型非線形素子４０は、第１のＭＩＭ型非線形
素子４０ａと第２のＭＩＭ型非線形素子４０ｂとを、極
性を反対にして直列に接続した構造を有する。

【００３７】具体的には、絶縁性ならびに透明性を有す
る基板、たとえばガラス，プラスチックなどからなる基
板（第１の基板）３０と、この基板３０の表面に形成さ
れた絶縁膜３１と、タンタルあるいはタンタル合金から
なる第１の導電膜４２と、この第１の導電膜４２の表面
に陽極酸化によって形成された絶縁膜４４と、この絶縁
膜４４の表面に形成され、相互に離間した２つの第２の
導電膜４６ａ，４６ｂとから構成されている。そして、
前記第１のＭＩＭ型非線形素子４０ａの第２の導電膜４
６ａは信号線（走査線またはデータ線）４８に接続さ
れ、前記第２のＭＩＭ型非線形素子４０ｂの第２の導電
膜４６ｂは画素電極４５に接続されている。なお、前記
絶縁膜４４は、図１および図２に示したクロス型のＭＩ
Ｍ型非線形素子２０の絶縁膜２４に比べて膜厚が小さく
設定され、たとえば約半分程度に形成されている。

【００３８】また、第１の導電膜４２、絶縁膜４４およ
び第２の導電膜４６ａ，４６ｂなどの各構成要素のその
他の特性、構成などは、前記ＭＩＭ型非線形素子２０の
場合と同様であるので、記載を省略する。

【００３９】このようなバック・ツー・バック構造のＭ
ＩＭ型非線形素子は、電圧−電流特性の対称性が、前述
した図１および図２に示すクロス型のＭＩＭ型非線形素
子に比べて優れている。電圧−電流特性の対称性がよい
とは、ある電圧において、データ線から画素電極に電流
を流すときと、画素電極からデータ線に電流を流すとき
との電流の絶対値の差が十分に小さいことである。

【００４０】（ＭＩＭ型非線形素子の製造プロセス）次
に、たとえば図１および図２に示すＭＩＭ型非線形素子
２０の製造方法について説明する。

【００４１】ＭＩＭ型非線形素子２０は、たとえば以下
のプロセスによって製造される。

【００４２】（ａ）まず、基板３０上に酸化タンタルか
らなる絶縁膜３１が形成される。絶縁膜３１は、例えば
スパッタリング法で堆積したタンタル膜を熱酸化する方
法、あるいは酸化タンタルからなるターゲットを用いた
スパッタリングやコスパッタリング法により形成するこ
とができる。この絶縁膜３１は、第１の導電膜２２の密
着性を向上させ、さらに基板３０からの不純物の拡散を
防止するために設けられるものであるので、たとえば５
０〜２００ｎｍ程度の膜厚で形成される。

【００４３】次いで、絶縁膜３１上に、タンタルあるい
はタンタル合金からなる第１の導電膜２２が形成され
る。第１の導電膜の膜厚は、ＭＩＭ型非線形素子の用途
によって好適な値が選択され、通常１００〜５００ｎｍ
程度とされる。第１の導電膜はスパッタリング法や電子
ビーム蒸着法で形成することができる。タンタル合金か
らなる第１の導電膜を形成する方法としては、混合ター
ゲットを用いたスパッタリング法、コスパッタリング法
あるいは電子ビーム蒸着法などを用いることができる。
タンタル合金に含まれる元素としては、周期律表で６，
７および８族の元素、好ましくはタングステン、クロ
ム、モリブデン、レニウムなどの前述した元素を選択す
ることができる。

【００４４】前記第１の導電膜２２は、一般に用いられ
ているフォトリソグラフィおよびエッチング技術によっ
てパターニングされる。そして、第１の導電膜２２の形
成工程と同じ工程で信号線（走査線またはデータ線）１
２が形成される。

【００４５】（ｂ）次いで、たとえば陽極酸化法を用い
て前記第１の導電膜２２の表面を酸化させて、絶縁膜２
４を形成する。このとき、信号線１２の表面も同時に酸
化され絶縁膜が形成される。前記絶縁膜２４は、その用
途によって好ましい膜厚が選択され、たとえば２０〜７
０ｎｍ程度とされる。

【００４６】陽極酸化に用いられる化成液は、溶媒とし
てエチレングリコールを含み、さらに水を１〜１０重量
％、好ましくは３〜７重量％の割合で含む。溶質として
は、たとえばサリチル酸塩およびフタル酸塩などの芳香
族カルボン酸塩が好ましい。芳香族カルボン酸塩として
は、たとえば、サリチル酸アンモニウム、安息香酸アン
モニウム、γ−レゾルシン酸アンモニウム、フタル酸水
素アンモニウムおよびフタル酸ジアンモニウムなどを用
いることができる。

【００４７】前記化成液は、ｐＨメータで測定したｐＨ
が好ましくは８〜１３、より好ましくは９〜１２であ
る。化成液のｐＨが１３より大きいと酸化膜が剥がれ易
くなり、ｐＨが８より小さいと電解液の電気伝導率が小
さくなりすぎて均一な酸化膜の作製が困難になりやす
い。また、溶質の濃度は、化成液の電気伝導率、陽極酸
化膜中への溶質の添加量、ｐＨなどの点を考慮して決定
される。たとえば、溶質の濃度は好ましくは１〜３０重
量％、より好ましくは１〜１０重量％である。

【００４８】陽極酸化は、化成液が安定に液体として存
在する温度範囲で行われ、この温度範囲は一般的に−２
０〜１５０℃であり、好ましくは室温〜１００℃であ
る。また、陽極酸化時の電流および電圧の制御方法は特
に限定されないが、通常、予め定められた化成電圧（Ｖ
ｆ）まで定電流で電気分解を行い、化成電圧Ｖｆに達し
た後に、その電圧に一定時間保持される。この際の電流
密度は、好ましくは０．００１〜１０ｍＡ／ｃｍ²、よ
り好ましくは０．０１〜１ｍＡ／ｃｍ²である。また、
化成電圧Ｖｆは液晶表示パネルを作製する際の駆動回路
の設計にもよるが、通常、５〜１００Ｖであり、好まし
くは１０〜４０Ｖである。

【００４９】（ｃ）次いで、絶縁膜２４に水を導入する
ための熱処理を含むアニール工程について述べる。図８
に、アニール工程の処理時間と温度との関係の一例を示
す。この例のアニール工程は、主として一定の温度（Ｔ
２）を保って行われるアニール処理Ｂと、降温工程から
なるアニール処理Ａとからなる。

【００５０】アニール処理Ｂにおいては、時間ｔ１〜ｔ
２の昇温工程と、時間ｔ２〜ｔ３の定温工程とからな
る。アニール処理Ｂは、不活性ガス、たとえばアルゴン
などの希ガスあるいは窒素ガスの雰囲気中において、温
度Ｔ２が３００℃以上、好ましくは３２０〜３８０℃の
条件下で行われる。定温工程に要する時間（ｔ２〜ｔ
３）は、第１の導電膜の膜厚、アニール炉の熱容量、ウ
エハーの処理枚数、ウエハーの基板ガラスの厚さ、設定
温度などによって左右されるが、たとえば１０〜１２０
分程度である。

【００５１】アニール処理Ａにおいては、水蒸気を含む
雰囲気中において、温度がＴ２からＴ１まで低下するよ
うに行われる。温度Ｔ１は、水蒸気が絶縁膜２４に十分
に取り込まれるために、好ましくは２２０℃以下、より
好ましくは２００℃以下に設定される。アニール処理Ａ
の処理時間（ｔ３〜ｔ４）は、好ましくは、１０秒以
上、より好ましくは２分以上、さらに好ましくは５〜３
００分である。

【００５２】また、アニール処理Ａの降温工程における
降温速度は、０．１℃／分ないし６０℃／分であること
が好ましく、より好ましくは０．５℃／分ないし４０℃
／分であり、さらに好ましくは０．５℃／分ないし１０
℃／分である。なお、降温時には、降温の途中で温度を
一定に保ってもよく、途中で若干温度を上げてもよく、
上記降温速度はこのような場合も含めた平均的な降温速
度である。

【００５３】アニール処理Ａにおいて用いられる、水蒸
気を含むガスとしては、空気、あるいはアルゴンなどの
希ガスや窒素ガスなどの不活性ガスの少なくとも一種を
用いることが好ましい。また、水蒸気の濃度は、水蒸気
を含むガス全体に対して、好ましくは０．００１モル％
以上、より好ましくは０．０１４〜２モル％である。

【００５４】このようなアニール処理Ａを含む熱処理を
行うことにより、前記絶縁膜２４に水を取り込むことが
できる。

【００５５】（ｄ）次いで、クロム，アルミニウム，チ
タン，モリブデンなどの金属膜を例えばスパッタリング
法によって堆積させることにより、第２の導電膜２６が
形成される。第２の導電膜は、たとえば膜厚５０〜３０
０ｎｍで形成され、その後通常使用されているフォトリ
ソグラフィおよびエッチング技術を用いてパターニング
される。次いで、ＩＴＯ膜をスパッタリング法などによ
って膜厚３０〜２００ｎｍで堆積させ、通常用いられる
フォトリソグラフィおよびエッチング技術を用いて所定
のパターンの画素電極３４が形成される。

【００５６】これらの工程、すなわち、第２の導電膜２
６および画素電極３４を構成するＩＴＯ膜のスパッタリ
ング工程では、前記工程（ｃ）で絶縁膜２４に導入され
た水の脱離を防ぐために、２００℃より低い温度で成膜
が行われることが望ましい。あるいは、２００℃以上で
このような成膜が行われる場合には、絶縁膜２４中の水
が同一深さの領域でできるだけ等しい濃度となるよう
に、基板温度を均一にすることが望ましい。

【００５７】なお、図３に示すＭＩＭ型非線形素子２０
においては、第２の導電膜と画素電極とが同一のＩＴＯ
膜等の透明導電膜３６によって形成される。この場合、
第２の導電膜と画素電極とを同一工程において形成でき
るため、製造プロセスをより簡略化することができる。
図６および図７に示すＭＩＭ型非線形素子の製造プロセ
スも、パターニングなどの形状が異なるものの基本的に
は図１および図２に示すＭＩＭ型非線形素子の場合とほ
ぼ同じである。

【００５８】

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例および比較
例を挙げて、さらに詳細に説明する。

【００５９】（実施例１）この実施例では、図６および
図７に示したバック・ツー・バック構造のＭＩＭ型非線
形素子を用いた。具体的には、ガラス基板上にスパッタ
リング法で膜厚１５０ｎｍのタンタル膜（０．２原子％
のタングステンを含む）を堆積し、さらにパターニング
を行って第１の導電膜を形成した。次いで、６．５重量
％の水および１０重量％のサリチル酸アンモニウムを含
むエチレングリコール溶液を化成液として用い、電流密
度０．０４ｍＡ／ｃｍ²で電圧１５Ｖに至るまで定電流
電解を行い、その後、約２時間にわたって電圧１５Ｖで
定電圧電解を行い、前記タンタル膜の陽極酸化を行っ
た。その結果、厚さ約２５ｎｍの酸化タンタル膜（絶縁
膜）が形成された。

【００６０】次いで、絶縁膜上にスパッタリング法によ
りクロムを膜厚１００ｎｍで堆積させ、さらにパターニ
ングを行って第２の導電膜を形成し、実施例１にかかる
ＭＩＭ型非線形素子を作成した。

【００６１】（実施例２）この実施例では、実施例１と
同様に、ガラス基板上に第１の導電膜および絶縁膜を形
成した後、以下の熱処理を行った以外は、実施例１と同
様にしてＭＩＭ型非線形素子を形成した。

【００６２】すなわち、まず、窒素雰囲気下において、
３２０℃で３０分間にわたって熱処理（図８に示すアニ
ール処理Ｂ）を実施した。その後、雰囲気を窒素から空
気（水蒸気が１．２モル％含まれる）に代え、この雰囲
気中で、１℃／分の降温速度で２００℃になるまで１２
０分間にわたって冷却し、熱処理（図８に示すアニール
処理Ａ）を行った。

【００６３】その後、実施例１と同様に、絶縁膜上にス
パッタリング法によりクロムを膜厚１００ｎｍで堆積さ
せ、さらにパターニングを行って第２の導電膜を形成
し、ＭＩＭ型非線形素子を作製した。なお、アニール処
理Ａの条件を表１に示す。表１において、アニール条件
の温度は、アニール処理Ａの初期温度（アニール処理Ｂ
の定温工程の温度（図８におけるＴ２））を示す。

【００６４】（実施例３）実施例２における熱処理（ア
ニール条件）を表１に示す条件で行った他は、実施例２
と同様にしてＭＩＭ型非線形素子を作製した。すなわ
ち、実施例３においては、アニール温度Ｔ２を４１０℃
とし、水蒸気の量を１．２モル％とした。

【００６５】（比較例１）比較例１においては、陽極酸
化に用いられる化成液として、０．０５重量％のクエン
酸水溶液を用い、電流密度０．０４ｍＡ／ｃｍ²で電圧
１５Ｖに至るまで定電流電解を行って、前記タンタル膜
の陽極酸化を行ったこと以外は、前記実施例１と同様に
してＭＩＭ型非線形素子を作製した。なお、比較例１に
おいては、アニール処理を行っていない。

【００６６】（実験例）次に、実施例１〜３および比較
例１のＭＩＭ型非線形素子に関して行った実験例につい
て述べる。実験結果を表１に示す。

【００６７】（ａ）熱脱離スペクトル実施例１；絶縁膜について行った、熱脱離スペクトル
（ＴＤＳ）法による測定について述べる。この測定は、
図９に示す熱脱離スペクトル測定装置５００を使用して
行った。

【００６８】この熱脱離スペクトル測定装置５００は、
真空チャンバー５１０内に四重極質量分析計５０２と赤
外線ヒータ５０４とを備えており、サンプル５２０の裏
側から赤外線ヒータ５０４でサンプル５２０を加熱して
いき、サンプル５２０から出てくるガスを四重極質量分
析計５０２で計測して熱脱離スペクトルを得るものであ
る。サンプル５２０の温度制御は、制御性の問題からサ
ンプル５２０の裏面側の熱電対ＴＣ１を使用して行っ
た。また、サンプル５２０の表面温度を測定するため
に、サンプル５２０の表面側にも熱電対ＴＣ２を設け
た。サンプル５２０に使用した石英基板５２２は熱伝導
が悪くしかもその厚さも１．１ｍｍと厚いために、熱電
対ＴＣ１とＴＣ２との温度には差が生じた。しかし、実
際のＭＩＭ型非線形素子作成プロセスでの温度は、熱電
対ＴＣ２での温度とほぼ同じになることを確認してい
る。ＴＤＳの測定には、基板として石英ガラスを用いて
いる。これは、１０００℃の高温まで測定を行うため
に、基板の耐熱温度を高くしたことによる。なお、基板
を通常の無アルカリガラスに変えてもＭＩＭ型非線形素
子の電圧−電流特性は同じであることを確認している。

【００６９】測定に使用したサンプル５２０は、図１０
に示すように、まず、厚さ１．１ｍｍの石英基板５２２
上にスパッタリング法により厚さ１５０ｎｍのタンタル
膜（０．２原子％のタングステンを含む）５２４を形成
し、さらに、前述した条件で陽極酸化を行い、膜厚約８
５ｎｍの絶縁膜５２６を形成した。このようにして得ら
れた積層体を熱処理炉から取り出して熱脱離スペクトル
測定用のサンプル５２０とした。なお、ＴＤＳの測定に
おいては、データの結果をわかりやすくするために、絶
縁膜の膜厚を実際の実施例および比較例より大きく設定
している。

【００７０】このサンプル５２０を用いて熱脱離スペク
トルを測定した。その結果を図１１に示す。図１１にお
いて、横軸は温度であって制御用の熱電対ＴＣ１の温度
を示し、縦軸は水に相当する質量１８（Ｈ₂Ｏ）におけ
るガスの計測値の強度を示す。図１１に示すスペクトル
においては、ピークＰ１およびＰ２が得られている。上
述のように熱電対ＴＣ１とＴＣ２の温度には差があるの
で、サンプル５２０の表面温度を求めると、ピークＰ１
の熱電対ＴＣ２による温度は約１００℃であり、および
ピークＰ２の熱電対ＴＣ２による温度は約２３０℃であ
った。さらに、図１１のピークＰ２（斜線で表す部分）
の領域における積分強度で水の分子数をもとめたとこ
ろ、８．２×１０¹⁴個／ｃｍ²であった。なお、ピーク
の積分強度で水の分子数を求める当たっては、具体的に
は、ピークＰ２がないと仮定したスペクトルと、図１１
に示す測定データとの差スペクトルを計算して求めた。

【００７１】比較例１；また、比較のために、化成液と
してクエン酸水溶液を用い、かつアニール処理を行わな
かった比較例１に相当するサンプルを作成し、その熱脱
離スペクトルを測定した。その結果を図１４に示す。図
１４のスペクトルにおいては、ピークＰ２が観察されな
かった。図１１および図１４から、ピークＰ１は、サン
プルの表面に物理吸着した水分に由来するものであると
考えられる。

【００７２】実施例２，３；実施例１と同様にして、実
施例２および実施例３についてサンプルを作成し、それ
ぞれの熱脱離スペクトルを求めた。なお、実施例２およ
び３について用いたサンプルは、絶縁膜を形成した後、
前述した条件でアニール処理Ｂおよびアニール処理Ａを
施し、絶縁膜に水を取り込む工程を付加している。実施
例２および３の熱脱離スペクトルを図１２および図１３
にそれぞれ示す。これらのスペクトルにおいては、実施
例１の場合と同様に、ピークＰ１およびＰ２が現れ、絶
縁膜中に水が取り込まれていることがわかる。さらに、
実施例１と同様に、ピークＰ２の領域（斜線で示す部
分）における積分強度で水の分子数を求めた。その結果
を表１に示す。なお、絶縁膜の膜厚をかえた他は実施例
２または３と同様の方法で作成されたＭＩＭ型非線形素
子についてＴＤＳの測定を行ったところ、ピークＰ２の
積分強度は同じであることを確認している。

【００７３】（ｂ）ＳＩＭＳ実施例２，３および比較例１；絶縁膜および第１の導電
膜に含まれる各種原子のプロファイルを求めるために、
実施例２，３および比較例１について行った、セシウム
イオンエッチングによるＳＩＭＳの結果を図１５〜図１
７にそれぞれ示す。これらの図において、横軸は、第１
の導電膜および絶縁膜における絶縁膜表面からの深さを
示し、縦軸は、２次イオンのカウント数を対数で示す。
また、図１５〜図１７において、符号ａで示すライン
は、水素のスペクトルのピークを通るラインであって、
便宜的に、第１の導電膜と絶縁膜との境界を示してい
る。なお、ＳＩＭＳの測定では、ＴＤＳの測定と同様
に、絶縁膜中の水素のプロファイルを確認しやすくする
ために、絶縁膜の膜厚は約８５ｎｍとした。

【００７４】アニール処理Ａを行った実施例２および３
においては、水素のスペクトルにおいて、絶縁膜の表面
近傍にピークを有することがわかる。この水素のスペク
トルは、水素原子に由来するものと、水の水素に由来す
るものとが合わされた状態で現れるため、厳密に絶縁膜
中の水に由来する水素を表すものとは言えないが、図１
７に示す絶縁膜に水を含まない比較例１の水素のスペク
トルと比較することにより、絶縁膜の表面付近のピーク
が絶縁膜中の水に由来するものであることが間接的にわ
かる。

【００７５】すなわち、図１５および図１６から、絶縁
膜（ＴａＯ_X膜）に水に由来する水素が含まれ、かつ、
そのスペクトルは絶縁膜の表面近傍（第２の導電膜側）
に少なくともひとつのピークを有し、絶縁膜の深さ方向
に徐々に２次イオンカウント数が減少していることがわ
かる。

【００７６】熱脱離（ＴＤＳ）スペクトルおよびＳＩＭ
Ｓの結果より、以下のことがいえる。まず、ＴＤＳの結
果より、ピークＰ２の積分強度の膜厚依存性がなかった
ことから、アニール処理Ａによって、絶縁膜の一部に水
が局在して取り込まれることがわかる。さらに、図１５
および図１６に示すＳＩＭＳのスペクトルからもわかる
ように、絶縁膜の最も表面側に位置する水素のピークＰ
（Ｈ）は、絶縁膜の膜厚やアニール条件によらず、第１
の導電膜側の表面から３０ｎｍ以内にあることが確認さ
れている。たとえば、絶縁膜の膜厚が２０〜７０ｎｍ
で、アニール処理Ｂの温度が３００〜４１０℃では、前
記ピークＰ（Ｈ）の位置は第２の導電膜側の表面から１
０〜２０ｎｍの深さにあった。

【００７７】このように、ＴＤＳおよびＳＩＭＳのデー
タより、陽極酸化およびアニール処理Ａで絶縁膜内に水
が取り込まれ、かつその水が絶縁膜の第２の導電膜側に
局在していることがわかる。したがって、絶縁膜の膜厚
が、水に由来する水素スペクトルのピークＰ（Ｈ）位置
より十分に厚い場合、たとえば絶縁膜の膜厚が２０ｎｍ
より大きければ、絶縁膜内に、水を含んだ領域（第１の
層）と、水を含まない領域（第２の層）とができ、異な
った性質の絶縁層が接合した状態となる。ここで、水を
含まない領域とは、ＳＩＭＳで、水に由来する水素スペ
クトルが、そのピークＰ（Ｈ）の値に対し２次イオンカ
ウント数で１桁以上小さい領域として、定義することが
できる。

【００７８】（ｃ）非線形係数（β値）実施例１〜３，および比較例１のＭＩＭ型非線形素子の
電圧−電流特性を求め、急峻性を表す非線形係数（β
値）を算出した。その結果を、表１に示す。

【００７９】表１から、絶縁膜中に含まれる水分子数が
多くなると、β値が大きくなることがわかる。これは、
絶縁膜中の水の量が多くなると、絶縁膜中の水が含まれ
る第１の層と、水が含まれない第２の層とで、伝導体で
のエネルギー差が大きくなり、ＭＩＭ型非線形素子に低
電圧を印加したときの抵抗値が大きくなり、結果的にβ
値が大きくなったものと考えられる。

【００８０】（ｄ）抵抗値特性次に、熱処理（アニール）温度とＭＩＭ型非線形素子の
抵抗値との関係を調べるために、以下の実験を行った。
すなわち、アニール処理Ｂの温度Ｔ２および陽極酸化時
の電圧を変化させた他は、実施例２と同様にして合計８
種のサンプルを作製した。これらのサンプルについて、
素子に４Ｖおよび１０Ｖの電圧を印加したときの抵抗値
をそれぞれ求めた。その結果を図１８に示す。図１８に
おいて、横軸はアニール処理Ｂの温度を示し、縦軸は素
子の抵抗値を示している。なお、「Ｒ４Ｖ」および「Ｒ
１０Ｖ」は、素子にそれぞれ４Ｖおよび１０Ｖの電圧を
印加したことを示し、（１３Ｖ）および（１５Ｖ）は、
それぞれ陽極酸化時の電圧を示している。

【００８１】図１８から、アニール処理Ｂの温度Ｔ２と
素子の抵抗値との間には、印加する電圧によって抵抗値
は変化するものの、各印加電圧に対して同様の傾向を示
すことがわかる。そして、かなり広いアニール温度にお
いて、同一の印加電圧に対する抵抗値はあまり顕著に変
化しないことがわかる。

【００８２】（ｅ）ドリフト値次に、アニール処理Ｂの温度Ｔ２とドリフト値の関係を
見るために、次の実験を行った。ここで、「ドリフト
値」とは、ＭＩＭ型非線形素子に直流を印加した状態で
の電圧−電流特性の経時変化を示す指標となる値であ
る。具体的には、このドリフト値は、サンプルのＭＩＭ
型非線形素子について２回電流−電圧曲線を測定し、電
流値が１×１０^-10Ａにおける電圧をそれぞれＶ１（１
回目の測定値）およびＶ２（２回目の測定値）としたと
き、両者の差△Ｖ＝Ｖ２−Ｖ１で定義される。

【００８３】実験では、上述した（ｄ）抵抗値特性で用
いられたサンプルと同様のものを用い、素子に印加する
電圧を１３Ｖ、１５Ｖおよび１７Ｖと変化させ、それぞ
れドリフト値を求めた。その結果を図１９に示す。図１
９において、横軸はアニール処理Ｂの温度Ｔ２を示し、
縦軸はドリフト値を示す。

【００８４】図１９から、アニール温度とドリフト値と
の間にはほぼ直線的な相関関係が認められる。従って、
アニール温度の範囲を選択することにより、ドリフト値
をコントロールすることができる。実用的には、ドリフ
ト値は−０．２〜＋０．２であることが望ましいことを
考慮すれば、アニール温度は３２０〜３８０℃程度が好
ましい範囲といえる。

【００８５】（ｆ）シフト値次に、アニール処理Ｂの温度Ｔ２とシフト値との関係を
求めるために、次の実験を行った。ここにおいて、「シ
フト値」とは、ＭＩＭ型非線形素子に交流を印加した状
態での、電圧−電流特性の経時変化を示す指標となる値
である。具体的には、このシフト値は、１秒毎に極性を
変えた矩形波の電圧をＭＩＭ型非線形素子に印加したと
き、下記式であらわされる値Ｉ_sで定義されるものであ
る。このとき、前記印加電圧は、電流が液晶表示パネル
の１画素当たり１×１０^-7Ａ流れるように設定される。

【００８６】Ｉ_s＝｛（Ｉ₁₀₀−Ｉ₀）／Ｉ₀｝１００（％）この式において、Ｉ₀は初期（１秒）の電流値の絶対値
を示し、Ｉ₁₀₀は１００秒後の電流値の絶対値を示す。

【００８７】実験では、上述した（ｄ）抵抗値特性の実
験で用いられたと同様のサンプルを用い、そして、印加
電圧を１３Ｖ、１５Ｖおよび１７Ｖと変化させたときの
シフト値をそれぞれ求めた。その結果を図２０に示す。

【００８８】図２０から、実用上、シフト値が好ましく
は−１５〜＋１５％、より好ましくは−１０〜＋１０
％、さらに好ましくは−２〜＋２％であることを考慮す
ると、アニール温度は３２０〜３８０℃の範囲から選択
されることが望ましい。

【００８９】ドリフト値およびシフト値の測定結果よ
り、絶縁膜形成後のアニール処理Ｂの温度は、好ましく
は３２０〜３８０℃、より好ましくは３５０℃前後であ
ることがわかる。また、表１から、本発明の実施例によ
れば、絶縁膜に水を導入することにより、β値が著しく
改善されていることがわかる。また、絶縁膜の形成後に
熱処理（アニール処理Ｂ，Ａ）を行うことにより、β値
はさらに向上することがわかる。そして、実施例１と実
施例２とを比較すると、熱処理を行うことにより、絶縁
膜に含まれる水の分子数が多くなることもわかる。ま
た、アニール処理Ｂの温度を上げるに従い、ピークＰ２
の温度が上昇することがわかる。

【００９０】

【表１】さらに、実施例２のＭＩＭ型非線形素子を用いて液晶表
示パネルを作製したところ、０〜８０℃の温度範囲にお
いて１００以上のコントラストを得ることができ、かつ
表示ムラも認められなかった。

【００９１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＭＩＭ型非
線形素子を適用した液晶表示パネルの要部を示す平面図
である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】本発明のＭＩＭ型非線形素子の他の構成例を示
す断面図である。

【図４】本発明の液晶表示パネルの等価回路を示す図で
ある。

【図５】本発明の液晶表示パネルを示す斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係るバック・ツー
・バック構造のＭＩＭ型非線形素子を適用した液晶表示
パネルの要部を示す平面図である。

【図７】図６におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図８】本発明の製造方法における熱処理工程を示すた
めの、時間と温度との関係を示す図である。

【図９】熱脱離スペクトルを求めるための装置を概略的
に示す図である。

【図１０】熱脱離スペクトルを求めるためのサンプルを
概略的に示す図である。

【図１１】本発明の実施例１に係るＭＩＭ型非線形素子
の絶縁膜について求めた、水の熱脱離スペクトルを示す
図である。

【図１２】本発明の実施例２に係るＭＩＭ型非線形素子
の絶縁膜について求めた、水の熱脱離スペクトルを示す
図である。

【図１３】本発明の実施例３に係るＭＩＭ型非線形素子
の絶縁膜について求めた、水の熱脱離スペクトルを示す
図である。

【図１４】比較例１に係るＭＩＭ型非線形素子の絶縁膜
について求めた、水の脱離スペクトルを示す図である。

【図１５】本発明の実施例２に係るＭＩＭ型非線形素子
について求めた、ＳＩＭＳのスペクトルを示す図であ
る。

【図１６】本発明の実施例３に係るＭＩＭ型非線形素子
について求めた、ＳＩＭＳのスペクトルを示す図であ
る。

【図１７】比較例１に係るＭＩＭ型非線形素子について
求めた、ＳＩＭＳのスペクトルを示す図である。

【図１８】本発明の実施例について求めた、アニール処
理Ｂの温度と素子の抵抗値との関係を示す図である。

【図１９】本発明の実施例について求めた、アニール処
理Ｂの温度とドリフト値との関係を示す図である。

【図２０】本発明の実施例について求めた、アニール処
理Ｂの温度とシフト値との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０液晶表示パネル１２走査線１４データ線１６画素領域２０，４０ＭＩＭ型非線形素子２２，４２第１の導電膜２４，４４絶縁膜２６，４６ａ，４６ｂ第２の導電膜３０第１の基板３２第２の基板３４画素電極４１液晶表示要素１００走査信号駆動回路１１０データ信号駆動回路

フロントページの続き (72)発明者関 ▲琢▼巳長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に積層された、第１の導電膜、絶
縁膜および第２の導電膜を含む２端子型非線形素子にお
いて、前記絶縁膜に水が含まれ、かつ、前記絶縁膜は、熱脱離
スペクトルにおいて、該絶縁膜中の水に由来するピーク
が２２５〜３００℃の範囲にあることを特徴とする２端
子型非線形素子。
【請求項２】請求項１において、前記水に由来するピークの面積から算出される分子数
は、５×１０¹⁴個／ｃｍ²以上であることを特徴とする
２端子型非線形素子。
【請求項３】請求項１または２において、セシウム１次イオンの照射による２次イオン質量分析法
（ＳＩＭＳ）で得られる元素分析において、前記水に由
来する水素のスペクトルの強度は、前記絶縁膜において
１桁以上変化することを特徴とするＭＩＭ型非線形素
子。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記第１の導電膜は、タンタルあるいはタンタル合金で
あることを特徴とする２端子型非線形素子。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記絶縁膜は、前記第１の導電膜の陽極酸化膜であるこ
とを特徴とする２端子型非線形素子。
【請求項６】（ａ）基板上に第１の導電膜を形成する
工程、（ｂ）水を１〜１０重量％の割合で含むエチレングリコ
ールを溶媒とする化成液にて、前記第１の導電膜を陽極
酸化して、該第１の導電膜の表面に絶縁膜を形成する工
程、（ｃ）前記第１の導電膜および前記絶縁膜が形成された
前記基板を、水蒸気を含む雰囲気中で第１の熱処理をす
ることによって、少なくとも前記絶縁膜中に水を含ませ
る工程、および（ｄ）前記絶縁膜上に第２の導電膜を形成する工程を、
含むことを特徴とする２端子型非線形素子の製造方法。
【請求項７】請求項６において、前記第１の導電膜は、タンタルあるいはタンタル合金で
あることを特徴とする２端子型非線形素子の製造方法。
【請求項８】請求項６または７において、前記第１の熱処理は、空気および不活性ガスの少なくと
も１種からなる雰囲気中で行われることを特徴とする２
端子型非線形素子の製造方法。
【請求項９】請求項６ないし８のいずれかにおいて、前記第１の熱処理は、水蒸気の濃度が処理ガス全体に対
し、０．００１モル％以上であることを特徴とする２端
子型非線形素子の製造方法。
【請求項１０】請求項９において、前記第１の熱処理は、水蒸気の濃度が処理ガス全体に対
し、０．０１４〜２モル％であることを特徴とする２端
子型非線形素子の製造方法。
【請求項１１】請求項６ないし１０のいずれかにおい
て、前記第１の熱処理は、前記第１の導電膜および前記絶縁
膜が形成された前記基板を不活性ガス中で熱処理する第
２の熱処理の後に行われることを特徴とする２端子型非
線形素子の製造方法。
【請求項１２】請求項１１において、前記第１の熱処理は、前記第２の熱処理後に連続して行
われる降温工程であることを特徴とする２端子型非線形
素子の製造方法。
【請求項１３】請求項１１または１２において、前記第２の熱処理は、３２０〜３８０℃の範囲内で行わ
れることを特徴とする２端子型非線形素子の製造方法。
【請求項１４】透明な基板、この基板上に所定のパタ
ーンで配設された一方の信号線、この信号線に接続され
た請求項１ないし５のいずれかに記載の２端子型非線形
素子、およびこの２端子型非線形素子に接続された画素
電極を備えた第１の基板と、前記画素電極に対向する位置に他方の信号線を備えた第
２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液
晶層と、を含むことを特徴とする液晶表示パネル。