JPH04286119A - 超音波処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波処理方法に関する
。詳しくは、アクティブマトリクス型液晶表示装置に用
いられる薄膜トランジスタマトリクス基板などの製造工
程でのリフトオフプロセスの際に、レジストや金属膜の
屑などが残って基板欠陥を生じることがないように処理
液中で超音波の照射を行うと共に被処理物に揺動ならび
に振動を加える新規な超音波処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造やディスプ
レイ装置の製造などの分野で高精細，かつ、複雑なパタ
ーン形成が要求され、それにともなってホトリソグラフ
ィ技術もますます高度化してきている。

【０００３】図３は薄膜トランジスタ基板のリフトオフ
工程の例を示す図で、アクティブマトリクス型液晶表示
装置の薄膜トランジスタマトリクス基板の場合について
その概略を主な工程順に図示したものである。

【０００４】図では１つのトランジスタ素子部分につい
て示してあるが、実際には多数の素子がマトリクス状に
配列して形成されており、ゲート部分が下部に形成され
ている，いわゆる、ボトムゲートトランジスタタイプの
場合の例である。

【０００５】先ず、カラス基板１００の上に、たとえば
，Ｔｉからなるゲート１０１を形成し、その上に　Ｓｉ
Ｎｘ　／ＳｉＯ２　などからなるゲート絶縁膜１０２を
形成する。 そして、ゲート絶縁膜１０２を挟んでゲート１０１の上
方に，たとえば、　ＳｉＮｘ　からなるチャネル保護部
１０４と、その上にリフトオフ用のレジストパターン１
０５を図示したごとく形成したあと、たとえば，Ｔｉか
らなるソース・ドレイン電極膜１０６’を全面に被着す
る〔同図（１）〕。

【０００６】次いで、前記レジストパターン１０５を剥
離するための適当な剥離液の中で超音波処理を行ってレ
ジストパターン１０５を剥離する〔同図（２）〕。その
後で、ソース・ドレイン電極膜１０６’のパターン形成
によってソース・ドレイン電極パターン１０６としたあ
と、たとえば，ドレイン側のＴｉパターンの上に，たと
えば、Ａｌからなるドレイン電極配線１０７とソース側
のＴｉパターンの上に，たとえば、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３
−ＳｎＯ２）　膜からなる透明な画素電極１０８が形成
されて薄膜トランジスタマトリクス基板が作製される〔
同図（３）〕。

【０００７】図４は従来の超音波処理方法の例を示す図
で、上記薄膜トランジスタマトリクス基板の製造工程中
の，たとえば、リストオフ工程でのレジストパターン１
０５を剥離する方法を説明する場合を図示したものであ
る。

【０００８】図中、１は超音波処理槽、１０は超音波処
理槽１の，たとえば、底面に配設された超音波振動子，
たとえば、ランジェバン振動子、１１は超音波振動子１
０を励振駆動させる超音波発振器、１２は導線、１３は
超音波処理槽１の蓋である。

【０００９】７は処理液，たとえば、レジスト剥離液で
超音波処理槽１に満たされている。２は被処理物，たと
えば、上記図３（１）のレジストパターン１０５剥離前
の状態の基板である。３はホルダでその先端部には複数
の被処理物２を保持するためのクランプ機構３０が設け
られている。

【００１０】実際の超音波処理に当たっては、超音波処
理槽１に適当な処理液７，たとえば、レジスト剥離液を
満たす。一方、ホルダ３に被処理物２，たとえば、前記
説明したごときレジストパターン１０５剥離前の状態の
基板をクランプ機構３０で固定して、前記処理液７の中
に被処理物２を静かに浸漬する。その後で、超音波発振
器１１から超音波振動子１０に高周波電力を供給して励
振し超音波振動を処理液７に伝播させ、被処理物２に超
音波振動エネルギーを照射して超音波処理，たとえば、
前記基板のレジストパターン１０５の剥離処理を行って
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の超
音波処理方法では超音波処理槽１の底面に配設された超
音波振動子１０による超音波照射をしているにもかゝわ
らず、図３（２）に示したごとく基板の膜面，たとえば
、ソース・ドレイン電極膜１０６’の上などにレジスト
や金属膜などの残り２００や屑２０１が残留あるいは再
付着し、これらが後工程の膜形成やパターン形成の障害
となって欠陥を生じ、製品の品質および歩留りの低下を
招くといった重大な問題があり、その解決が求められて
いる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、超音波振
動素子１０が配設された超音波処理槽１に処理液７を満
たし、該処理液７の中にホルダ３に保持された被処理物
２を浸漬し、前記超音波振動素子１０で励振され前記処
理液７中を伝播する超音波振動を前記被処理物２に照射
して処理を行う超音波処理方法において、前記ホルダ３
を介して前記被処理物２に大振巾・長周期の３次元揺動
と小振巾・短周期の超音波振動とを重畳して加えて処理
する超音波処理方法によって解決することができる。

【００１３】

【作用】本発明によれば、被処理物２を被処理液７の中
で超音波処理する際に、被処理物２自体を大振巾・長周
期の３次元揺動させることにより剥離した屑２０１など
が被処理物２の表面に再付着するのが防止され、一方，
レジストパターン１０５の残り２００などは被処理物２
に直接小振巾・短周期の超音波振動を重畳して加えるこ
とによって効果的に除去できるので、後工程の膜形成や
パターン形成に何ら障害を与えるものがなく、したがっ
て，欠陥を生じる恐れがないのである。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す図で、図４の場
合と同様に薄膜トランジスタマトリクス基板の製造工程
中の，たとえば、リストオフ工程でのレジストパターン
１０５を剥離する方法の例を説明するために図示したも
のである。

【００１５】図中、４は振動伝達ブロック、４０は振動
伝達ブロック４にホルダ３を固定する固定機構、５は超
音波振動素子、６はアームで一端を固定機構６０により
振動伝達ブロック４あるいは図示してないケースに固定
され、他端が３次元揺動機構６１に連結されている。５
１は超音波発振器で導線５２により超音波振動素子５に
接続されている。

【００１６】なお、前記の諸図面で説明したものと同等
の部分については同一符号を付し、かつ、同等部分につ
いての説明は省略する。たとえば、底面に複数枚の超音
波振動子１０，たとえば、ランジェバン振動子が配設さ
れた大きさ４００ｍｍ×４００ｍｍ，高さ４００ｍｍの
ステンレススチール製の超音波処理槽１の中に、処理液
７として市販のレジスト剥離液を１３．５リットル程度
入れ所定の温度に保持する。なお、必要に応じて処理液
供給口と処理液排出口を設けて液が流れるようにしても
よく、また，図示したごとく揺動するホルダ３の邪魔に
ならないように穴を開けたアクリル樹脂製などの蓋１３
を被せて塵埃による汚染を防ぐようにしてもよい。

【００１７】被処理物２として，たとえば、上記図３（
１）のレジストパターン１０５剥離前の状態の大きさ２
３０ｍｍ×２９０ｍｍ，厚さ１．２　ｍｍの基板を用い
、たとえば，ステンレススチール製のホルダ３にクラン
プ機構３０で固定する。

【００１８】ホルダ３の他端は超音波振動素子５に接触
している振動伝達ブロック４に固定機構４０，たとえば
、ネジにより固定されている。超音波振動素子５として
は，たとえば、ニッケル・フェライトコアにコイルを巻
いた磁気歪み振動子を用い、コイルの両端は導線５２に
より超音波発振器５１に接続してある。振動伝達ブロッ
ク４の上端，あるいは、それを収容する図示してないケ
ースにアーム６の一端を固定機構６０，たとえば、ネジ
で固定し、アーム６の他端を３次元揺動機構６１に連結
する。

【００１９】３次元揺動機構６１は図示したＸ，Ｙ，Ｚ
の３方向に大振巾・長周期で３次元的に揺動するように
，たとえば、機械的に構成されており、図示してない，
たとえば、エア駆動装置により任意に制御できるように
してある。

【００２０】以上のような装置構成によって、先ず，被
処理物２を処理液７の中に浸漬し、超音波発振器１１を
ＯＮにして，たとえば、２８ｋＨｚの周波数の高周波電
力を超音波振動子１０に加えて励振し、従来例の場合と
同様に処理，たとえば、レジストの剥離処理を行う。こ
の時、同時にあるいはやゝ時間をずらして３次元揺動機
構６１を，たとえば、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向とも３０ｍｍ
の振巾で１ストローク７〜８秒の周期になるように動作
させる。

【００２１】さらに、以上の３次元揺動と同時に，ある
いは、前後にやゝ時間をずらせて超音波振動素子５に超
音波発振器５１で，たとえば、２８ｋＨｚの周波数の高
周波電力を加えて励振する。すなわち、これにより被処
理物２，たとえば、薄膜トランジスタマトリクス基板に
大振巾・長周期の３次元揺動と小振巾・短周期の超音波
振動とが重畳して加えられてレジストの剥離処理，すな
わち、この場合リフトオフ工程のレジスト剥離が行われ
る。

【００２２】以上詳しく説明したごとく、本発明方法を
リフトオフ工程におけるレジスト剥離処理に適用した結
果、レジスト残り２００の残留や金属膜の屑２０１の再
付着による後工程での膜欠陥が激減し、薄膜トランジス
タマトリクス基板の不良は従来の方法による場合に比較
して１／３以下と大巾に改善された。

【００２３】図２は本発明に用いる装置要部の実施例を
示す図で、ホルダ３に超音波振動を伝達するための構造
部の一例を図示したものである。ホルダ３が嵌合固定さ
れた振動伝達ブロック４の上端にフェライトコア５０が
接触し、フェライトコア５０にはコイル５１が巻回され
て超音波振動素子５が形成されている。このような磁心
コアにコイルを巻いた構成により磁気歪み振動子が形成
されることはすでによく知られている。なお、本実施例
では全体の機械的強度と安定製を保持するために図示し
たごとく金属製のケース８で覆い、絶縁端子により導線
５２を引き出し、図示してないアーム６もケース８の上
部で固定するようにしている。

【００２４】以上の実施例では超音波振動素子５として
磁気歪み振動子を用いたが、圧電振動子やその他の超音
波振動素子を用いてもよいことは言うまでもない。さら
に、上記実施例の装置構成は例を示したものであり、本
発明の趣旨に反しない限り、その他のデバイスや装置構
成を用いて本発明方法を実施してもよく、また，３次元
揺動や重畳する超音波振動の条件なども実施例の条件に
限定されるものでないことは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば被
処理物２を被処理液７の中で超音波処理する際に、被処
理物２自体を大振巾・長周期の３次元揺動させることに
より剥離した屑２０１などが被処理物２の表面に再付着
するのが防止され、一方，レジストパターン１０５の残
り２００などは被処理物２に直接小振巾・短周期の超音
波振動を重畳して加えることによって効果的に除去でき
るので、後工程の膜形成やパターン形成に何ら障害を与
えるものがなく、したがって，欠陥を生じる恐れもなく
、被処理物２，たとえば、薄膜トランジスタマトリクス
基板の品質及び歩留りの向上に寄与するところが極めて
大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】本発明に用いる装置要部の実施例を示す図であ
る。

【図３】薄膜トランジスタ基板のリフトオフ工程の例を
示す図である。

【図４】従来の超音波処理方法の例を示す図である。

【符号の説明】

１は超音波処理槽、 ２は被処理物、 ３はホルダ、 ４は振動伝達ブロック、 ５は超音波振動素子、 ６はアーム、 ７は処理液、 ８はケース、 １０は超音波振動子、 １１，５１は超音波発振器、 ６１は３次元揺動機構、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　超音波振動子（１０）が配設された超
   音波処理槽（１）に処理液（７）を満たし、該処理液（
   ７）の中にホルダ（３）に保持された被処理物（２）を
   浸漬し、前記超音波振動子（１０）で励振され前記処理
   液（７）中を伝播する超音波振動を前記被処理物（２）
   に照射して処理を行う超音波処理方法において、前記ホ
   ルダ（３）を介して前記被処理物（２）に大振巾・長周
   期の３次元揺動と小振巾・短周期のの超音波振動とを重
   畳して加えて処理することを特徴とした超音波処理方法
   。