JP2005086090A - Ｔｆｔアレイ基板の製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 液晶表示装置用のＴＦＴアレイ基板の製造において、基板の被成膜面の汚染に起因する配線や電極の密着力不足を解消し、断線不良を低減する。
【解決手段】 ５つのステップ（A）〜（E）を含み５回の写真製版が行われるＴＦＴアレイ基板の製造において、ソース電極８、ソース配線９及びドレイン電極１０を形成する第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程にて、被成膜面に付着したシリコン弗化物またはメタル弗化物等の弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理としてＴＭＡＨ溶液を用いた洗浄を行った。これにより下層膜（ゲート絶縁膜５）と第２の金属薄膜（Ｃｒ）との密着力が向上し、下層膜と第２の金属薄膜からなる電極または配線との密着力不足に起因する断線不良を低減することができ、表示品位に優れた信頼性の高い液晶表示装置を高い歩留まりで製造することが可能となった。
【選択図】図４
【解決手段】 ５つのステップ（A）〜（E）を含み５回の写真製版が行われるＴＦＴアレイ基板の製造において、ソース電極８、ソース配線９及びドレイン電極１０を形成する第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程にて、被成膜面に付着したシリコン弗化物またはメタル弗化物等の弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理としてＴＭＡＨ溶液を用いた洗浄を行った。これにより下層膜（ゲート絶縁膜５）と第２の金属薄膜（Ｃｒ）との密着力が向上し、下層膜と第２の金属薄膜からなる電極または配線との密着力不足に起因する断線不良を低減することができ、表示品位に優れた信頼性の高い液晶表示装置を高い歩留まりで製造することが可能となった。
【選択図】図４
Description
本発明は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下ＴＦＴと記す）をスイッチング素子として搭載したアクティブマトリックス型ＴＦＴアレイ基板の製造方法及びこの製造方法によって製造されたＴＦＴアレイ基板を用いた液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下ＬＣＤと記す）に関するものである。
近年、液晶を用いた電気光学素子のディスプレイヘの応用が盛んに進められている。特に、携帯性、省スペース、高表示品位という特徴をもつＴＦＴ−ＬＣＤは、ノート型パーソナルコンピュータやモニター、テレビ等の表示装置として広く実用化されている。ＴＦＴ−ＬＣＤは、一般にＴＦＴをアレイ状に配置形成したＴＦＴアレイ基板と、共通電極が形成されたカラーフィルタ付きの対向電極基板の間に液晶が配置されたものである。透過型液晶表示装置の場合、上記二枚の基板の外側に偏光板が設置され、さらに背面にバックライトが設置された構成となっている。
ガラス等の絶縁性基板上に金属薄膜または絶縁膜を成膜して、これを写真製版とエッチングによってパターニングする工程を繰り返し行うＴＦＴアレイ基板の製造においては、下層膜（絶縁膜）上に形成される配線や電極の密着力は、その下層膜の状態や形状に大きく影響を受ける。例えば下層膜表面にパーティクルや油脂、前工程での残渣等の汚染物質が付着していた場合、透明導電性膜（ＩＴＯ）の密着力が低下することはよく知られている（特許文献１及び特許文献２）。特に、下層膜に段差のある箇所においては密着カの低下が生じやすく、配線や電極のパターニング加工時に使用するエッチング液やエッチングガスが下層との界面に染み込み、断線不良となり歩留りを低下させるという問題があった。このような断線不良を回避するために、従来、配線や電極となる金属薄膜または透明導電性膜を成膜する前に、その被成膜面に超音波洗浄やブラシ洗浄等を単独または組み合わせた洗浄を実施しているが、これらの方法では効果が十分でないことや、下層膜に機械的なダメージを及ぼし、製品の信頼性低下の原因となることがあった。
基板の被成膜面の汚染に起因する透明導電膜（ＩＴＯ）の密着力不足を解消するための洗浄方法として、例えば特許文献１では、カラーフィルタ基板の洗浄方法において、洗浄液を用いた第１の洗浄工程の後に、大気圧下で放電したプラズマに前記基板を曝露する第２の洗浄工程を行うことにより、第１の洗浄工程において使用した洗浄液もしくはリンス液の残渣を除去する方法が提案されている。また、特許文献２では、カラーフィルタの製造方法において、第１に紫外線を照射した後、第２にブラシを具備し、かつ処理液にアルカリおよび／または水を使用した槽にて洗浄し、第３に超音波発振装置を具備し、かつ処理液にアルカリおよび／または水を使用した槽にて洗浄し、第４に純水シャワーで基板をリンスし、エアーナイフにより液切り乾燥する方法が提示されている。
特開２００２−２８２８０７号公報
特閑２００１−１０８８２２号公報
しかしながら、従来の洗浄方法では基板表面の汚染物質を完全に除去することはできず、特に下層膜に段差のある部分の断線を防止することが困難であった。また、従来、有機系汚染物質を除去するための洗浄液や洗浄方法については多く提案されているが、未だ下層膜（絶縁膜）と配線や電極との密着力不足を十分に解消できていないことから、密着力不足の原因となる表面汚染物質を詳細に分析し、その分析結果に基づいて新たな洗浄方法を見出すことが求められていた。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、液晶表示装置用のＴＦＴアレイ基板の製造において、基板の被成膜面の汚染に起因する配線や電極の密着力不足を解消し、断線不良を低減することが可能なＴＦＴアレイ基板の製造方法を得るものである。さらに、この製造方法によって製造されたＴＦＴアレイ基板を用いることにより、表示品位に優れた信頼性の高い液晶表示装置を高い歩留まりで得るものである。
本発明に係わるＴＦＴアレイ基板の製造方法は、絶縁性基板上に複数本形成されそれぞれゲート電極を有するゲート配線、ゲート配線と交差するよう複数本形成されそれぞれソース電極を有するソース配線、ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層とソース電極及びドレイン電極よりなる薄膜トランジスタ、ドレイン電極と電気的に接続された画素電極を備えたＴＦＴアレイ基板の製造方法であって、ゲート配線を形成する第１の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第１の洗浄工程、ソース配線及びドレイン電極を形成する第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程及び画素電極を形成する透明導電性膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第３の洗浄工程を含み、これら第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも一つの洗浄工程において、被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うものである。
また、本発明に係わる別のＴＦＴアレイ基板の製造方法は、第１の洗浄工程が実施された透明絶縁性基板の被成膜面に第1の金属薄膜を成膜して、第1回目の写真製版及びエッチングによりゲート電極を有するゲート配線を形成するステップ、
第1の絶縁膜、半導体膜、オ−ミックコンタクト膜を順次成膜した後、第2回目の写真製版及びエッチングにより前記半導体膜とオ−ミックコンタクト膜とをバターニングするステップ、
第２の洗浄工程が実施された被成膜面に第2の金属薄膜を成膜して、第３回目の写真製版及びエッチングによりソース電極を有するソース配線及びドレイン電極を形成し、さらに前記オーミックコンタクト膜の不要な部分をエッチングにより除去して半導体活性層を有する薄膜トランジスタを形成するステップ、
第2の絶縁膜を成膜した後、第4回目の写真製版及びエッチングにより、少なくとも前記ドレイン電極表面まで貫通する第1のコンタクトホールと前記第1の金属薄膜表面まで貫通する第2のコンタクトホールを形成するステップ、
第３の洗浄工程が実施された被成膜面に透明導電性膜を成膜して、第5回目の写真製版及びエッチングにより前記第1のコンタクトホールを介して前記ソース配線及びドレイン電極に接続された画素電極及びソース端子と、前記第2のコンタクトホールを介して前記ゲート配線に接続されたゲート端子を形成するステップを含み、
前記第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも１つの洗浄工程において、前記被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことを特徴とする。
第1の絶縁膜、半導体膜、オ−ミックコンタクト膜を順次成膜した後、第2回目の写真製版及びエッチングにより前記半導体膜とオ−ミックコンタクト膜とをバターニングするステップ、
第２の洗浄工程が実施された被成膜面に第2の金属薄膜を成膜して、第３回目の写真製版及びエッチングによりソース電極を有するソース配線及びドレイン電極を形成し、さらに前記オーミックコンタクト膜の不要な部分をエッチングにより除去して半導体活性層を有する薄膜トランジスタを形成するステップ、
第2の絶縁膜を成膜した後、第4回目の写真製版及びエッチングにより、少なくとも前記ドレイン電極表面まで貫通する第1のコンタクトホールと前記第1の金属薄膜表面まで貫通する第2のコンタクトホールを形成するステップ、
第３の洗浄工程が実施された被成膜面に透明導電性膜を成膜して、第5回目の写真製版及びエッチングにより前記第1のコンタクトホールを介して前記ソース配線及びドレイン電極に接続された画素電極及びソース端子と、前記第2のコンタクトホールを介して前記ゲート配線に接続されたゲート端子を形成するステップを含み、
前記第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも１つの洗浄工程において、前記被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことを特徴とする。
また、本発明に係わるさらに別のＴＦＴアレイ基板の製造方法は、第１の洗浄工程が実施された透明絶縁性基板の被成膜面に第1の金属薄膜を成膜して、第1回目の写真製版及びエッチングによりゲート電極を有するゲート配線を形成するステップ、
第1の絶縁膜、半導体膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜した後、第２の洗浄工程が実施された被成膜面に第2の金属薄膜を成膜して、第2回目の写真製版及び数回のエッチングにより、ソース電極を有するソース配線、ドレイン電極及び半導体活性層を有する薄膜トランジスタを形成するステップ、
第2の絶縁膜を成膜した後、第3回目の写真製版及びエッチングにより、少なくとも前記ドレイン電極表面まで貫通する第1のコンタクトホールと前記第1の金属薄膜表面まで貫通する第2のコンタクトホールを形成するステップ、
第３の洗浄工程が実施された被成膜面に透明導電性膜を成膜して、第4回目の写真製版及びエッチングにより前記第1のコンタクトホールを介して前記ソース配線及びドレイン電極に接続された画素電極及びソース端子と、前記第2のコンタクトホールを介して前記ゲート配線に接続されたゲート端子を形成するステップを含み、
前記第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも１つの洗浄工程において、前記被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことを特徴とする。
第1の絶縁膜、半導体膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜した後、第２の洗浄工程が実施された被成膜面に第2の金属薄膜を成膜して、第2回目の写真製版及び数回のエッチングにより、ソース電極を有するソース配線、ドレイン電極及び半導体活性層を有する薄膜トランジスタを形成するステップ、
第2の絶縁膜を成膜した後、第3回目の写真製版及びエッチングにより、少なくとも前記ドレイン電極表面まで貫通する第1のコンタクトホールと前記第1の金属薄膜表面まで貫通する第2のコンタクトホールを形成するステップ、
第３の洗浄工程が実施された被成膜面に透明導電性膜を成膜して、第4回目の写真製版及びエッチングにより前記第1のコンタクトホールを介して前記ソース配線及びドレイン電極に接続された画素電極及びソース端子と、前記第2のコンタクトホールを介して前記ゲート配線に接続されたゲート端子を形成するステップを含み、
前記第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも１つの洗浄工程において、前記被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことを特徴とする。
さらに本発明に係わる液晶表示装置は、前記いずれかのＴＦＴアレイ基板の製造方法によって製造されたＴＦＴアレイ基板と、透明電極を有する対向電極基板の間に液晶が配置されていることを特徴とする。
本発明のＴＦＴアレイ基板の製造方法は、基板の被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことにより、ＴＦＴアレイ基板の下層膜（絶縁膜）とその上に形成された配線や電極との密着力が向上し、断線不良を低減することが可能である。
また、本発明の液晶表示装置では、ＴＦＴアレイ基板基板の被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことにより、ＴＦＴアレイ基板の下層膜（絶縁膜）とその上に形成された配線や電極との密着力が向上し、断線不良を低減することが可能であり、このため、表示品位に優れた信頼性の高い液晶表示装置を高い歩留まりで製造することが可能となる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態１〜実施の形態４について述べる。まず、実施の形態１〜実施の形態４において製造される液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板の構造について図１を用いて説明する。図1は、実施の形態１〜実施の形態４において製造されるＴＦＴアレイ基板のＴＦＴ部近傍を示す断面図、図２はＴＦＴアレイ基板の１画素を示す平面図である。図1及び図２において、ガラス基板等の透明絶縁性基板１上には、それぞれゲート電極２を有する複数本のゲート配線３及び補助容量電極４が第１の金属薄膜により形成されている。また、ゲート電極2、ゲート配線3及び補助容量電極4上には、第1の絶縁膜からなるゲート絶縁膜５が形成されている。
ゲート電極２上には、ゲート絶縁膜5を介してアモルファスシリコン膜からなる半導体能動層６、n＋アモルファスシリコン膜からなるオーミックコンタクト層７が形成され、さらにその上部には第２の金属薄膜からなるソース電極８、ソース配線９及びドレイン電極１０が形成され、ＴＦＴのチャネル部（半導体活性層該当部）１１を形成している。なお、それぞれにソース電極８を有する複数本のソース配線９は、ゲート配線３と交差するよう形成されている。さらに、第2の絶縁膜からなるパッシベーション膜１２が形成され、このパッシベーション膜１２にはドレイン電極１０表面まで貫通する画素ドレイン電極コンタクトホール１３が形成されている。透明導電性膜からなる画素電極１４は、画素ドレイン電極コンタクトホ−ル１３を介して下層のドレイン電極１０と電気的にコンタクトしている。以上のように構成されたＴＦＴアレイ基板と、透明電極及びカラーフィルタ等を有する対向電極基板（図示せず）の間に液晶が配置され、液晶表示装置が完成する。
本発明者らは、上記のように構成されたＴＦＴアレイ基板において、配線や電極の断線不良を生じさせる下層膜との密着力低下の原因について考察を試みた。その結果、従来、基板表面に付着する汚染物質としてはC（炭素）やCH（炭化水素）系を主成分とする有機物質がよく知られているが、本発明者らによる下層膜（被成膜面）の表面分析の結果からはC（炭素）、S（硫黄）、F（弗素）等の元素が検出され、前記有機物質の他にこれらを成分とする表面の汚染が密着力不良の原因となっていることが明らかとなった。これらの汚染は、ＴＦＴアレイ基板の製造を行う場所、すなわちクリーンルームからの環境汚染、あるいは前工程で使用したレジスト成分やこれらの変質物の残渣によってもたらされていると考えられる。
さらに、例えば弗素を含むガスを用いたドライエッチング処理を行った場合に、エッチング飛散元素と弗素との反応生成物である弗素系反応生成物、例えばシリコン弗化物やメタル弗化物などが基板に再付着し、これらが前述の密着力低下や電気的導通の阻害物質となっていることも新たに本発明者らの検討によって明らかになった（従来、有機系汚染物質を除去する洗浄溶液や洗浄方法はいくつも提案されているが、弗素系反応生成物を除去するための洗浄方法について言及されたものはなかった）。
また、これら汚染物質の量はごくわずかではあっても、段差部のような形状があるとその部分に集中するため、特に段差部での断線不良を生じやすいことがわかった。例えば図３に示すように、ゲート電極2及びドレイン電極１０には、それぞれパターンによる段差部１５、16が存在し、それらの上層にはそれぞれゲート絶縁膜５、パッシベーション膜１２が形成されている。このような箇所においては、それらの絶縁膜５、１２とそれらの上層に形成されるドレイン電極１０や画素電極１４との密着力の低下が生じやすく、断線不良１８、１９が生じる原因となっていた。
そこで、以下に説明する実施の形態１〜実施の形態４では、液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板の製造において、基板の被成膜面に付着したシリコン弗化物またはメタル弗化物等の弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を備えたことを特徴としている。具体的には、ゲート電極２及びゲート配線３を形成する第１の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第１の洗浄工程、ソース電極８、ソース配線９及びドレイン電極１０を形成する第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程及び画素電極１４を形成する透明導電性膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第３の洗浄工程のうち少なくとも一つの洗浄工程において、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を備えたものである。なお、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理において、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキシド）を含む溶液、オゾン溶解水またはオゾンガスを用いたものである。
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態1によるＴＦＴアレイ基板の製造方法について図４を用いて説明する。本実施の形態によるＴＦＴアレイ基板の製造方法は、図４に示すように（Ａ）〜（Ｅ）の５つのステップから構成され、５回の写真製版を含むものである。
以下に、本発明の実施の形態1によるＴＦＴアレイ基板の製造方法について図４を用いて説明する。本実施の形態によるＴＦＴアレイ基板の製造方法は、図４に示すように（Ａ）〜（Ｅ）の５つのステップから構成され、５回の写真製版を含むものである。
（Ａ）まず、ガラス基板等の透明絶縁性基板1を純水または熱硫酸を用いて洗浄し（第１の洗浄工程、図４（ａ））、この透明絶縁性基板1上に第1の金属薄膜を成膜する（図４（ｂ））。続いて、第1回目の写真製版により第1の金属薄膜をパターニングしてゲート電極2、ゲート配線3及び補助容量電極4を形成する（図４（ｃ））。第1の金属薄膜としては、電気的比抵抗の低いＡｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Wまたはこれらを主成分とする合金を用い、この中でも特に比抵抗の低いＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏまたはこれらを主成分とする合金を用いるのが好ましい。本実施の形態ではＣｒを公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で２００ｎｍの厚さに成膜した。その後、公知の硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸を含む溶液を用いてエッチングし（図４（ｄ））、レジストパターンを除去してゲート電極2、ゲート配線3及び補助容量電極4を形成した（図４（ｅ））。
（B）上記基板を純水洗浄した後（図４（ｆ））、ＳｉＮからなる第1の絶縁膜であるゲート絶縁膜５とアモルファスシリコンからなる半導体能動層6と不純物を添加したn＋型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層７とを順次成膜する（図４（ｇ））。続いて、第2回目の写真製版により半導体能動層６とオーミックコンタクト層７とを、薄膜トランジスタを形成する部分とこのあとのプロセスで形成されるソース電極8、ソース配線9及びドレイン電極１０のパターンよりも大きくかつ連続した形状にバターニングする（図４（ｈ））。本実施の形態では、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法を用いてゲート絶縁膜５として窒化シリコン膜（ＳｉＮ）を４００ｎｍ、半導体能動層６としてアモルファスシリコン膜を１５０ｎｍ、オーミックコンタクト層７としてリンを不純物として添加したn＋アモルファスシリコン膜を３０ｎｍの厚さに順次成膜した。
その後、公知の弗素系ガスを用いたドライエッチング法を用いて半導体能動層６とオーミックコンタクト層７をエッチングする（図４（ｉ））。さらに、レジストパターンを除去してトランジスタ形成用半導体パターン（半導体能動層６、オ−ミックコンタクト層7）を形成した（図４（ｊ））。ここまでの工程によって、透明絶縁性基板1の表面は、第１の絶縁膜であるＳｉＮからなるゲート絶縁膜5と、n＋アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層7が形成されている。また、下層のゲート電極2、ゲート配線3及び補助容量電極4のパターンによる段差部１５が形成されている。
（C）次に、第２の洗浄工程において上記基板の被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行う。本実施の形態では弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理において、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキシド）を含む溶液を用い、続いて純水で洗浄を行い、水切り後、清浄なエアーで乾燥させた（第２の洗浄工程、図４（ｋ））。ＴＭＡＨを用いた洗浄としては、ＴＭＡＨ溶液を入れた洗浄槽に基板を浸漬させる方法またはシャワー方式を用いることができる。本実施の形態では液温２３℃に設定した２．４％の濃度のＴＭＡＨ溶液を用いシャワー方式で洗浄を実施した。
続いて、前記第２の洗浄工程にて洗浄された被成膜面に第2の金属薄膜を成膜し（図４（ｌ））、第3回目の写真製版によりパターニングしてソース電極8、ソース配線9及びドレイン電極10を形成する（図４（ｍ））。第2の金属薄膜としては、電気的比抵抗の低いＡｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Wまたはこれらを主成分とする合金を用いることができる。特に抵抗の低いAl、Cuを用いる場合には、下層のオーミックコンタクト層7との拡散により良好な電気的コンタクト特性を得ることが難しいので、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Wまたはこれらの合金をバリア層として下層に形成した少なくとも2層以上の積層膜とするのが好ましい。本実施の形態では、Ｃｒを公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で２００ｎｍの厚さに成膜した。その後、公知の硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸を含む溶液を用いてエッチングし（図４（ｎ））、さらに公知の弗素系ガスを用いたドライエッチング法を用いてソース電極８及びドレイン電極１０間のオーミックコンタクト層を除去する（図４（ｏ））。続いてレジストパターンを除去してソース電極8、ソース配線9、ドレイン電極１０及びＴＦＴのチャネル部１１を形成する（図４（ｐ））。
（D）上記基板を純水洗浄した後（図４（ｑ））、第2の絶縁膜を成膜して、パッシベーション膜１２を形成する（図４（ｒ））。続いて第4回目の写真製版により、少なくとも第2の金属薄膜のうちドレイン電極１０表面まで貫通するコンタクトホールと、第1の金属薄膜のゲート配線端子表面まで貫通するコンタクトホールと、第2の金属薄膜のソース配線端子表面まで貫通するコンタクトホールを同時に形成する（図４（ｓ））。本実施の形態では、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法を用い、第2の絶縁膜として窒化シリコン膜（ＳｉＮ）を３００ｎｍの厚さに成膜した。
その後、公知の弗素系ガスを用いたドライエッチング法でエッチングし（図４（ｔ））、レジストパターンを除去して画素ドレイン電極コンタクトホール13、ゲート端子部コンタクトホール（図示せず）及びソース端子部コンタクトホール（図示せず）を形成する（図４（ｕ））。この時、前記コンタクトホール開口部の面積は通常数μｍ２から数十μｍ２と小さいために、ドライエッチングプロセスを通じてエッチングされるＳｉやレジスト成分と弗素ガスとが結合した弗化化合物が開口部の金属薄膜表面に再付着する場合がある。この場合は、弗素系ガスに酸素ガスを混合してドライエッチングを行うか、あるいは前記ドライエッチング完了後に、酸素ガスを用いたドライエッチングすなわち酸素プラズマ処理を行うことが好ましい。
（E）次に、第３の洗浄工程において上記基板の被成膜面を純水洗浄した後（図４（ｖ））、透明導電性膜を成膜する（図４（ｗ））。続いて第5回目の写真製版により、画素ドレイン電極コンタクトホール１３を介して下層のドレイン電極１０と電気的に接続される画素電極１４と、下層ゲート端子部及び下層ソース端子部と上記コンタクトホールを介して電気的に接続される端子パッドパターンを形成する（図４（ｘ））。本実施の形態では、透明導電性膜として酸化インジウム（Ｉｎ２O３）と酸化スズ（ＳｎO２）とを混合したＩＴＯ膜を公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で１００ｎｍの厚さに成膜した。その後、公知の塩酸と硝酸を含む溶液を用いてエッチングし（図４（ｙ））、レジストパターンを除去して画素電極１４、ゲート端子パッド及びソース端子パッド（図示せず）を形成する（図４（ｚ））。
以上の５つのステップ（A）〜（E）を含む製造方法により、本実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板が完成する。なお、本実施の形態では、図４（ｊ）のレジスト除去と、図４（ｋ）のＴＭＡＨ溶液による洗浄工程を分離して実施したが、レジスト除去用のレジスト剥灘液処理槽に続けてＴＭＡＨ溶液洗浄槽を接続した構成の処理装置を用いることにより、レジスト除去プロセスとＴＭＡＨ溶液洗浄プロセスを連続して一つの工程で行うことが可能となる。このような装置構成及び処理方法によれば、工程の簡略化が図られ生産能力が向上する。
本実施の形態の比較例として、第2の金属薄膜の成膜前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程において、ＴＭＡＨ溶液を用いずに、従来の純水のみの洗浄を実施してＴＦＴアレイ基板を完成させ断線不良数の比較を行った。その結果、本実施の形態において製造したＴＦＴアレイ基板は、比較例のＴＦＴアレイ基板に比べて、ソース配線9とドレイン電極10の段差部16における断線不良１９（図３参照）の発生数を平均して約6割低減することができた。
このように、本発明の実施の形態１では、上記のような５つのステップ（A）〜（E）を含み５回の写真製版が行われるＴＦＴアレイ基板の製造において、ソース電極８、ソース配線９及びドレイン電極１０を形成する第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程にて、被成膜面に付着したシリコン弗化物またはメタル弗化物等の弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理としてＴＭＡＨ溶液を用いた洗浄を行ったので、下層膜（ゲート絶縁膜５）と第２の金属薄膜（Ｃｒ）との密着力が向上し、下層膜と第２の金属薄膜からなる電極または配線との密着力不足に起因する断線不良を低減することができた。これにより、表示品位に優れた信頼性の高い液晶表示装置を高い歩留まりで製造することが可能となった。
実施の形態2．
本発明の実施の形態２による液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板の製造方法について図５及び図６を用いて説明する。本実施の形態によるＴＦＴアレイ基板の製造方法は、図５に示すように（Ａ）〜（Ｄ）の４つのステップから構成され、４回の写真製版を含むものである。
本発明の実施の形態２による液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板の製造方法について図５及び図６を用いて説明する。本実施の形態によるＴＦＴアレイ基板の製造方法は、図５に示すように（Ａ）〜（Ｄ）の４つのステップから構成され、４回の写真製版を含むものである。
（Ａ）まず、ガラス基板等の透明絶縁性基板1を純水または熱硫酸を用いて洗浄し（第１の洗浄工程、図５（ａ））、この透明絶縁性基板1上に第1の金属薄膜を成膜する（図５（ｂ））。続いて、第1回目の写真製版により第1の金属薄膜をバターニングしてゲート電極2、ゲート配線3及び補助容量電極4を形成する（図５（ｃ））。第1の金属薄膜としては、電気的比抵抗の低いＡｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Wまたはこれらを主成分とする合金を用い、この中でも特に比抵抗の低いＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏまたはこれらを主成分とする合金を用いるのが好ましい。本実施の形態ではＣｒを公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で２００ｎｍの厚さに成膜した。その後、公知の硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸を含む溶液を用いてエッチングし（図５（ｄ））、レジストパターンを除去してゲート電極2、ゲート配線3及び補助容量電極4を形成した（図５（ｅ））。
（B）上記基板を純水洗浄した後（図５（ｆ））、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）からなる第1の絶縁膜であるゲート絶縁膜５とアモルファスシリコンからなる半導体能動層6と不純物を添加したn＋型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層７とを順次成膜する（図５（ｇ））。本実施の形態では、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法を用いてゲート絶縁膜５として窒化シリコン膜を４００ｎｍ、半導体能動層６としてアモルファスシリコン膜を１５０ｎｍ、オーミックコンタクト層７としてリンを不純物として添加したn＋アモルファスシリコン膜を３０ｎｍの厚さに順次成膜した。
続いて、第２の洗浄工程において上記基板の被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行う。本実施の形態では弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理において、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキシド）を含む溶液を用い、続いて純水で洗浄を行い、水切り後、清浄なエアーで乾燥させた（第２の洗浄工程、図５（ｈ））。ＴＭＡＨを用いた洗浄としては、ＴＭＡＨ溶液を入れた洗浄槽に基板を浸漬させる方法またはシャワー方式を用いることができる。本実施の形態では液温２３℃に設定した２．４％の濃度のＴＭＡＨ溶液を用いシャワー方式で洗浄を実施した。
次に、前記第２の洗浄工程にて洗浄された被成膜面に第2の金属薄膜としてＣｒを公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で２００ｎｍの厚さに成膜する（図５（ｉ））。その後、第２回目の写真製版によりＴＦＴ部半導体膜、ソース配線、ドレイン電極ならびにＴＦＴのチャネル部を形成するためのレジストパターンを形成する（図５（ｊ））。第2回目の写真製版により形成するレジストパターンの好適な例として、本実施の形態ではまず図６（a）に示すように、ノボラック樹脂系のポジ型レジストをスピンコータにより約1．6μmの厚さに塗布し１２０℃で約９０秒のプリベークを行った後、ＴＦＴ部半導体膜（半導体能動層６、オーミックコンタクト層７）、ソース配線9、ドレイン電極10のパターンを形成するためのレジストパターン１７を形成する1回目の露光を行う。さらに続けてＴＦＴのソース電極8及びチャネル部１１を形成するためのレジストパターンの第1部分１７ｂを形成するための２回目の露光を行う。レジストパターン１７の第１部分１７ｂはレジストを完全に除去するのではなく、薄い膜厚で残存させるように、2回目の露光は1回目の露光に対して約４０％の露光量でハーフ露光を行った。
上記のような二段階露光を行い有機アルカリ系の現像液で現像を行った後、１２０℃で約１８０秒のポストベークを行い、図６（ｂ）に示すようにＴＦＴのチャネル形成の第1部分１７ｂと、この第1部分よりも厚く前記ゲート電極パターン2の上部に位置する第2部分１７ａ、さらにこの第2部分よりも厚い第３部分１７ｃの少なくとも3つ以上の異なる膜厚を有するレジストパターン１７を形成する。本実施の形態では、第1部分１７ｂの膜厚が約０．４μm、第2部分１７ａの膜厚が約１．４μm、第３部分１７ｃの膜厚が約１．６μmとなるようにレジストパターン１７を形成した。
なお、本実施の形態では二段階露光を行ったが、例えば第１部分１７ｂの透過量が約４０％になるようなハーフトーンパターンマスクを用いた一括露光によって異なる膜厚を有するレジストパターンを形成することもできる。ハーフトーンパターンマスクは、露光に用いる波長領域（通常３５０ｎｍ〜４５０ｎｍ）の光の透過量を４０％程度に減じるフィルター膜を第１部分１７ｂに位置するパターン部に形成するか、またはスリット形状のパターンとして光回析現象を利用して形成することができる。このようなハーフトーンパターンマスクを用いた場合は、1回の露光で図６（ｂ）に示すレジストパターン１７ａ、１７ｂ、１７ｃが一括形成できるのでプロセスを簡略化することが可能となる。
次に、公知の硝酸セリウムアンモニウム及び過塩素酸を含む溶液を用いてＣｒからなる第2の金属薄膜に対して第1回目のエッチングを行う（図５（ｋ））。さらに公知の弗素系ガスを用いたドライエッチング法を用いてアモルファスシリコンからなる半導体膜とn＋アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト膜をエッチングしてＴＦＴ部半導体膜（半導体能動層６、オーミックコンタクト層７）、ソース配線9及びドレイン電極10を形成する（図５（ｌ））。次に公知の酸素プラズマを用いたレジストアッシングにより、レジストパターンの第1部分１７ｂを除去するとともに第2部分１７ａ、第3部分１７ｃを残存させるようにレジストパターンをエッチングし、図６（ｃ）に示すようなレジストパターン１７を形成する（図５（ｍ））。
次に、公知の硝酸セリウムアンモニウム及び過塩素酸を含む溶液を用いて除去されたレジストパターンの第１部分に位置する第2の金属薄膜に対して2回目のエッチングを行う（図５（ｎ））。さらに、公知の弗素系ガスを用いたドライエッチング法を用いてオーミックコンタクト層を除去した後（図５（ｏ））、レジストパターンを除去してソース電極８、ソース配線９、ドレイン電極１０及びＴＦＴのチャネル部１１を形成する（図５（ｐ））。
（C）上記基板を純水洗浄した後（図５（ｑ））、第2の絶縁膜を成膜して、パッシベーション膜１２を形成する（図５（ｒ））。続いて第３回目の写真製版により、少なくとも第2の金属薄膜のうちドレイン電極１０表面まで貫通するコンタクトホールと、第1の金属薄膜のゲート配線端子表面まで貫通するコンタクトホールと、第2の金属薄膜のソース配線端子表面まで貫通するコンタクトホールを同時に形成する（図５（ｓ））。本実施の形態では、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法を用い、第2の絶縁膜として窒化シリコン膜（ＳｉＮ）を３００ｎｍの厚さに成膜した。
その後、公知の弗素系ガスを用いたドライエッチング法でエッチングし（図５（ｔ））、レジストパターンを除去して画素ドレイン電極コンタクトホール１３、ゲート端子部コンタクトホール（図示せず）及びソース端子部コンタクトホール（図示せず）を形成する（図５（ｕ））。この時、前記コンタクトホール開口部の面積は通常数μｍ２から数１０μｍ２と小さいために、ドライエッチングプロセスを通じてエッチングされるＳｉやレジスト成分と弗素ガスとが結合した弗化化合物が開口部の金属薄膜表面に再付着する場合がある。この場合は、弗素系ガスに酸素ガスを混合してドライエッチングを行うか、あるいは前記ドライエッチング完了後に、酸素ガスを用いたドライエッチングすなわち酸素プラズマ処理を行うことが好ましい。
（D）上記基板を第３の洗浄工程にて純水洗浄した後（図５（ｖ））、透明導電性膜を成膜する（図５（ｗ））。続いて第４回目の写真製版により、画素ドレイン電極コンタクトホール１３を介して下層のドレイン電極１０と電気的に接続される画素電極１４と、下層ゲート端子部及び下層ソース端子部と上記コンタクトホールを介して電気的に接続される端子パッドパターンを形成する（図５（ｘ））。本実施の形態では、透明導電性膜として酸化インジウム（Ｉｎ２O３）と酸化スズ（ＳｎO２）とを混合したＩＴＯ膜を公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法で１００ｎｍの厚さに成膜した。その後、公知の塩酸と硝酸を含む溶液を用いてエッチングし（図５（ｙ））、レジストパターンを除去して画素電極１４、ゲート端子パッド及びソース端子パッド（図示せず）を形成する（図５（ｚ））。
以上の４つのステップ（A）〜（Ｄ）を含む製造方法により、本実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板が完成する。本実施の形態では、上記実施の形態1に比べて写真製版の回数を1回少なくすることができるので生産能力が向上する。本実施の形態によって得られたＴＦＴアレイ基板は、第2の金属薄膜に対して第1回目と第2回目の合計2回のウェットエッチング処理を行うために断線不良に対して厳しい条件となるにもかかわらず、その発生率を低く抑えることができた。
本実施の形態の比較例として、第2の金属薄膜の成膜前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程において、ＴＭＡＨ溶液を用いずに、従来の純水のみの洗浄を実施してＴＦＴアレイ基板を完成させ断線不良数の比較を行った。その結果、本実施の形態において製造したＴＦＴアレイ基板は、比較例のＴＦＴアレイ基板に比べて、ソース配線9とドレイン電極１０の段差部１６における断線不良１９（図３参照）の発生数を平均して約6割低減することができた。
このように、本発明の実施の形態２では、上記のような４つのステップ（A）〜（D）を含み４回の写真製版が行われるＴＦＴアレイ基板の製造において、ソース電極８、ソース配線９及びドレイン電極１０を形成する第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程にて、被成膜面に付着したシリコン弗化物またはメタル弗化物等の弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理としてＴＭＡＨ溶液を用いた洗浄を行ったので、下層膜（ゲート絶縁膜５）と第２の金属薄膜（Ｃｒ）との密着力が向上し、下層膜と第２の金属薄膜からなる電極または配線との密着力不足に起因する断線不良を低減することができた。これにより、表示品位に優れた信頼性の高い液晶表示装置を高い歩留まりで製造することが可能となった。
なお、上記実施の形態1及び実施の形態2において、第2の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程において使用するＴＭＡＨ溶液の濃度を２．４％としたが、ＴＭＡＨ溶液の濃度はこれに限定されることはない。実際には０．１％〜３．０％の濃度の範囲で実施することが好ましく、断線不良の発生率の推移を確認しながら任意の値に決定すればよい。特に下層の第1の金属薄膜として耐アルカリ薬液性に乏しいＡｌ系合金を用いた場合は、洗浄時の溶液しみ込みによる腐食を防止するために、低濃度のＴＭＡＨ溶液を使用するのが好ましい。例えば、第1の金属薄膜としてＡｌに１０wt％以下のＮｄを添加したＡｌＮｄ合金を用いた場合、０．１％〜１．５％のＴＭＡＨ溶液を用いて洗浄を実施すると、溶液のしみ込みによるＡｌＮｄ合金の腐食を発生させることなく、第2の金属薄膜の断線不良低減において良好な結果を得た。
実施の形態3．
上記実施の形態１及び実施の形態２では、第2の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第2の洗浄工程（図４（ｋ）及び図５（ｈ））において、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理としてＴＭＡＨ溶液を用いた洗浄を行ったが、本実施の形態では、ＴＭＡＨ溶液の代わりにオゾン溶解水またはオゾンガスを用いた洗浄を行う例について説明する。なお、その他の工程については上記実施の形態１または実施の形態２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
上記実施の形態１及び実施の形態２では、第2の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第2の洗浄工程（図４（ｋ）及び図５（ｈ））において、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理としてＴＭＡＨ溶液を用いた洗浄を行ったが、本実施の形態では、ＴＭＡＨ溶液の代わりにオゾン溶解水またはオゾンガスを用いた洗浄を行う例について説明する。なお、その他の工程については上記実施の形態１または実施の形態２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
本実施の形態では、図４（ｊ）または図５（ｇ）までの工程を完了した後、第２の洗浄工程としてオゾンを約５ｍｇ／リットル含むオゾン溶解水をシャワーノズルより基板に噴出し、シャワー方式の湿潤オゾン洗浄を１０秒間〜８０秒間行った。続いて純水で洗浄し、水切り、エアー乾燥を行った。オゾン溶解水は公知のオゾン発生装置とオゾン溶解装置を用いて作製した。その後は、実施の形態1及び実施の形態2で詳しく記述したとおりに図４（1）または図５（ｉ）以降の工程を実施して本実施の形態によるＴＦＴアレイ基板が完成した。
本実施の形態によって得られたＴＦＴアレイ基板においては、段差部１５におけるソース配線9の断線不良はほとんど発生せず、きわめて良好な結果が得られた。なお、本実施の形態ではオゾン溶解水の濃度を５ｍｇ／リットルとしたが、オゾン溶解水の濃度はこれに限定されるものではない。ただし、本発明の効果を充分に得るためには、少なくとも０．１ｍｇ／リットル以上のオゾンを含む溶解水であることが好ましい。
また、上記のような湿潤オゾン洗浄は、下層に形成されている第1の金属薄膜としてＣｒを用いた場合は問題を生じないが、例えば、Ａｌ、Ａｌ系合金、あるいはＭｏ、Ｍｏ系合金のように酸に対する耐性が乏しい金属を用いた場合には、強い酸化カを有するオゾン溶解水の洗浄において腐食断線を生じる恐れがある。このような場合には、オゾン溶解水を基板に直接接触させるのではなく、オゾンガスを含む気体中に基板を入れ、水蒸気を接触させて洗浄処理を行うことが好ましい。例えば、第1の金属薄膜として１０wt％以下のＮｄを添加したＡｌ合金を用いた場合、及び１５wｔ％以下のＮｂを添加したＭｏ合金を用いた場合についての洗浄方法について以下に説明する。
これらの基板を第２の洗浄工程においてオゾンガス雰囲気に入れ、加熱して蒸気化させた純水をノズルから基板に噴霧してオゾンガス洗浄処理を実施する。その後は上記実施の形態1及び実施の形態2と同様の工程を実施してＴＦＴアレイ基板を完成させた。この方法によれば、AｌＮｄ及びＭｏＮｂからなる第1の金属薄膜に腐食が発生することなく、また段差部１５における第2の金属薄膜の断線不良１８もほとんど発生しないという良好な結果が得られた。なお、本実施の形態ではオゾンガス雰囲気として、オゾンガスを1リットル／min〜5リットル／minの流量で供給し、蒸気噴霧時間は約６０秒間としたが、処理条件はこれに限定されることはなく、第１の金属薄膜を腐食させない範囲で任意に決定することができる。またオゾンガス洗浄時に例えば水素ガスやアルコールのような還元性物質を混合させてもよい。この場合は、Ａｌ系合金やＭｏ系合金の酸化腐食を防止する効果が得られるのでさらに好ましい。
このように、本発明の実施の形態３では、上記実施の形態１のような５つのステップ（A）〜（E）、または上記実施の形態２のような４つのステップ（A）〜（D）を含むＴＦＴアレイ基板の製造において、ソース電極８、ソース配線９及びドレイン電極１０を形成する第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程にて、被成膜面に付着したシリコン弗化物またはメタル弗化物等の弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理としてオゾン溶解水またはオゾンガスを用いた洗浄を行ったので、下層膜（ゲート絶縁膜５）と第２の金属薄膜（Ｃｒ）との密着力が向上し、下層膜と第２の金属薄膜からなる電極または配線との密着力不足に起因する断線不良を低減することができた。これにより、表示品位に優れた信頼性の高い液晶表示装置を高い歩留まりで製造することが可能となった。
実施の形態4．
上記実施の形態1〜実施の形態3では、第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程において、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理であるＴＭＡＨ溶液、オゾン溶解水またはオゾンガスを用いた洗浄を実施した。本実施の形態ではさらに、第2の洗浄工程のみならず、透明導電性膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第３の洗浄工程においても、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理であるＴＭＡＨ溶液、オゾン溶解水またはオゾンガスを用いた洗浄を行う例について説明する。
上記実施の形態1〜実施の形態3では、第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程において、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理であるＴＭＡＨ溶液、オゾン溶解水またはオゾンガスを用いた洗浄を実施した。本実施の形態ではさらに、第2の洗浄工程のみならず、透明導電性膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第３の洗浄工程においても、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理であるＴＭＡＨ溶液、オゾン溶解水またはオゾンガスを用いた洗浄を行う例について説明する。
すなわち、本実施の形態では、上記実施の形態１のように5回の写真製版によりＴＦＴアレイ基板を完成させる場合は図４（ｖ）の第３の洗浄工程において、また上記実施の形態２のように4回の写真製版によりＴＦＴアレイ基板を完成させる場合には図５（ｖ）の第３の洗浄工程において、上記実施の形態1〜実施の形態３で示したものと同様の条件でＴＭＡＨ溶液、オゾン溶解水またはオゾンガスのいずれかを用いた洗浄を行うものである。
その結果、いずれも画素ドレイン電極コンクトホール１３を介したＣｒからなる下層ドレイン電極１０とＩＴＯからなる画素電極１４の界面コンタクト部の電気抵抗値が通常の純水のみの洗浄を行った場合（比較例）に比べて低く良好な結果が得られた。面積が約５０μm２の開口部をもつ画素ドレイン電極コンタクトホール１３での上層（ＩＴＯ）と下層（Ｃｒ）のコンタクト抵抗値を比較すると、通常の純水洗浄のみの場合は５０オームから１０キロオ一ムとばらついた値を示すのに対して、本実施の形態によって得られたＴＦＴアレイ基板では５０オームから１００オームという低く安定した値が得られた。
また、上記比較例と本実施の形態の両者について、ＩＴＯとＣｒの界面の断面を分析した結果、純水のみの洗浄を行った場合では界面から弗素元素が検出され約５ｎｍ程度の厚さの弗素系反応生成物が存在していたのに対し、本実施の形態によるものでは弗素系反応生成物は検出されなかった。このことからＴＭＡＨ溶液洗浄、オゾン溶解水またはオゾンガスを用いた洗浄を行った場合は、被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む表面汚染物が除去されていることが確認され、これにより配線や電極の密着力の向上やコンタクト抵抗低減の効果が得られていることが明らかになった。
さらに、本実施の形態によれば、上記実施の形態１及び実施の形態２で示したような画素ドレイン電極コンタクトホール１３形成時の弗素系ガスを用いたドライエッチングの後に、基板表面に再付着した弗化化合物を除去するために行っていた酸素プラズマ処理を省略することが可能となる。
なお、上記実施の形態１〜実施の形態４において形成される透明導電性膜は、ＩＴＯ（酸化インジウム＋酸化スズ）に限定されることはなく、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎO２）、酸化亜鉛（ＺｎO）あるいはこれらを混合させたものを用いてもよい。例えば、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合させたＩＺＯを用いた場合は、上記実施例のＩＴＯ膜のように塩酸及び硝酸系のような強酸ではなく、蓚酸系のような弱酸をエッチング液として用いることができるので、第1、第2の金属薄膜に耐酸薬液性に乏しいＡｌ系またはＭｏ系合金を用いた場合に薬液のしみ込みによる腐食断線を防止できるので好ましい。また酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛のそれそれのスパッタ膜の酸素組成が化学量論組成よりも少なく透過率や比抵抗特性が不良の場合は、スパッタリングガスとしてＡｒだけでなくＯ２ガスやH２Oを混合させたガスを用いて成膜するのが好ましい。
以上、上記実施の形態１〜実施の形態３では、第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程において弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行い、さらに実施の形態４では、第２の洗浄工程に加えて透明導電性膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第３の洗浄工程においても弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行う例を示した。しかし、本発明によるＴＦＴアレイ基板の製造方法は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも１つの洗浄工程において、弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うものである。すなわち、ゲート電極２及びゲート配線３を形成する第１の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第１の洗浄工程においても弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行ってもよい。また第１、第２及び第３のそれぞれの洗浄工程において、ＴＭＡＨ溶液、オゾン溶解水またはオゾンガスのいずれかを自在に選択することができる。
さらに、本発明は、上記実施の形態で説明したデバイス構造に限らず、例えばゲート及びソース電極を含めて、メタル配線の領域が多い水平電界駆動のＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードのデバイス構造等においても適用することができ、金属薄膜ならびに透明導電性膜の密着力を向上させるという効果を得ることができる。
本発明によるＴＦＴアレイ基板は、液晶表示装置に利用され、パーソナルコンピュータの表示装置あるいはモニター、テレビの表示装置等に利用することができる。
１ 透明導電性基板、２ 第１の金属薄膜（ゲート電極）、３ 第１の金属薄膜（ゲート配線）、４ 第１の金属薄膜（補助容量電極）、５ 第１の絶縁膜（ゲート絶縁膜）、６ 半導体能動層、７ オーミックコンタクト膜、８ 第２の金属薄膜（ソース電極）、９ 第２の金属薄膜（ソース配線）、１０ 第２の金属薄膜（ドレイン電極）、１１ ＴＦＴのチャネル部、１２ 第２の絶縁膜（パッシベーション膜）、１３ 画素ドレイン電極コンタクトホール、１４ 透明導電性膜（画素電極）、１５ ゲート電極による段差、１６ ドレイン電極による段差、１７ レジストパターン、１８、１９ 段差部の断線不良。
Claims (8)
- 絶縁性基板上に複数本形成されそれぞれゲート電極を有するゲート配線、前記ゲート配線と交差するよう複数本形成されそれぞれソース電極を有するソース配線、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と前記ソース電極及びドレイン電極よりなる薄膜トランジスタ、前記ドレイン電極と電気的に接続された画素電極を備えたＴＦＴアレイ基板の製造方法であって、前記ゲート配線を形成する第１の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第１の洗浄工程、前記ソース配線及び前記ドレイン電極を形成する第２の金属薄膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第２の洗浄工程及び前記画素電極を形成する透明導電性膜を成膜する前にその被成膜面に実施される第３の洗浄工程を含み、これら第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも一つの洗浄工程において、前記被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことを特徴とするＴＦＴアレイ基板の製造方法。
- 第１の洗浄工程が実施された透明絶縁性基板の被成膜面に第1の金属薄膜を成膜して、第1回目の写真製版及びエッチングによりゲート電極を有するゲート配線を形成するステップ、
第1の絶縁膜、半導体膜、オ−ミックコンタクト膜を順次成膜した後、第2回目の写真製版及びエッチングにより前記半導体膜とオ−ミックコンタクト膜とをバターニングするステップ、
第２の洗浄工程が実施された被成膜面に第2の金属薄膜を成膜して、第３回目の写真製版及びエッチングによりソース電極を有するソース配線及びドレイン電極を形成し、さらに前記オーミックコンタクト膜の不要な部分をエッチングにより除去して半導体活性層を有する薄膜トランジスタを形成するステップ、
第2の絶縁膜を成膜した後、第4回目の写真製版及びエッチングにより、少なくとも前記ドレイン電極表面まで貫通する第1のコンタクトホールと前記第1の金属薄膜表面まで貫通する第2のコンタクトホールを形成するステップ、
第３の洗浄工程が実施された被成膜面に透明導電性膜を成膜して、第5回目の写真製版及びエッチングにより前記第1のコンタクトホールを介して前記ソース配線及びドレイン電極に接続された画素電極及びソース端子と、前記第2のコンタクトホールを介して前記ゲート配線に接続されたゲート端子を形成するステップを含み、
前記第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも１つの洗浄工程において、前記被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことを特徴とするＴＦＴアレイ基板の製造方法。 - 第１の洗浄工程が実施された透明絶縁性基板の被成膜面に第1の金属薄膜を成膜して、第1回目の写真製版及びエッチングによりゲート電極を有するゲート配線を形成するステップ、
第1の絶縁膜、半導体膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜した後、第２の洗浄工程が実施された被成膜面に第2の金属薄膜を成膜して、第2回目の写真製版及び数回のエッチングにより、ソース電極を有するソース配線、ドレイン電極及び半導体活性層を有する薄膜トランジスタを形成するステップ、
第2の絶縁膜を成膜した後、第3回目の写真製版及びエッチングにより、少なくとも前記ドレイン電極表面まで貫通する第1のコンタクトホールと前記第1の金属薄膜表面まで貫通する第2のコンタクトホールを形成するステップ、
第３の洗浄工程が実施された被成膜面に透明導電性膜を成膜して、第4回目の写真製版及びエッチングにより前記第1のコンタクトホールを介して前記ソース配線及びドレイン電極に接続された画素電極及びソース端子と、前記第2のコンタクトホールを介して前記ゲート配線に接続されたゲート端子を形成するステップを含み、
前記第１、第2及び第３の洗浄工程のうち少なくとも１つの洗浄工程において、前記被成膜面に付着した弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理を行うことを特徴とするＴＦＴアレイ基板の製造方法。 - 請求項1〜請求項３のいずれか一項に記載のＴＦＴアレイ基板の製造方法であって、前記弗素系反応生成物は、シリコン弗化物またはメタル弗化物であることを特徴とするＴＦＴアレイ基板の製造方法。
- 請求項1〜請求項３のいずれか一項に記載のＴＦＴアレイ基板の製造方法であって、前記弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理において、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキシド）を含む溶液を用いたことを特徴とするTFTアレイ基板の製造方法。
- 請求項1〜請求項３のいずれか一項に記載のＴＦＴアレイ基板の製造方法であって、前記弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理において、オゾン溶解水を用いたことを特徴とするＴＦＴアレイ基板の製造方法。
- 請求項1〜請求項３のいずれか一項に記載のＴＦＴアレイ基板の製造方法であって、前記弗素系反応生成物を含む汚染物質を除去する除去処理において、オゾンガスを用いたことを特徴とするＴＦＴアレイ基板の製造方法。
- 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の製造方法によって製造されたＴＦＴアレイ基板と、透明電極を有する対向電極基板の間に液晶が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
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