液晶表示装置の製造方法及びレジスト剥離装置
【課題】２層構造の走査線を、絶縁膜を介して映像信号線が乗り越える際の、映像信号線の断線を防止する。
【解決手段】エッチングによってＡｌ合金層１１、キャップ層１２で形成される走査線１０をパターニングした後、レジスト２００をＭＥＡ（モノエタノールアミン）によって剥離する。ＭＥＡを剥離したあと、第１水洗槽において、基板に付着しているＭＥＡを水によって洗浄する。この時、洗浄液である水に所定の量以上のＭＥＡが含まれていると、Ａｌ合金が溶解し、キャップ層１２であるＭｏＣｒの庇が発生する。これを防止するために、第１水洗槽における洗浄液のＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下、好ましくは５ＰＰＭ以下に管理する。これによって、Ａｌ合金の溶解を防止し、キャップ層１２の庇が発生することを防止する。
【解決手段】エッチングによってＡｌ合金層１１、キャップ層１２で形成される走査線１０をパターニングした後、レジスト２００をＭＥＡ（モノエタノールアミン）によって剥離する。ＭＥＡを剥離したあと、第１水洗槽において、基板に付着しているＭＥＡを水によって洗浄する。この時、洗浄液である水に所定の量以上のＭＥＡが含まれていると、Ａｌ合金が溶解し、キャップ層１２であるＭｏＣｒの庇が発生する。これを防止するために、第１水洗槽における洗浄液のＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下、好ましくは５ＰＰＭ以下に管理する。これによって、Ａｌ合金の溶解を防止し、キャップ層１２の庇が発生することを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，表示装置に係り，特に走査線の断面形状に起因する映像信号線の断線を防止できる構成を与える液晶表示装置の製造方法または製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、ＴＶ等の大型表示装置から、携帯電話やＤＳＣ（Digital Still Camera）等、色々な分野で用途が広がっている。また、液晶表示装置は、画面を視る角度によって画像が異なるという視野角が問題となるが、この視野角については、IPS（In Plane Switching）方式の液晶表示装置が優れた特性を有している。
【０００４】
液晶表示装置では、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列している。走査線と映像信号線とで囲まれた領域に画素が形成されている。また、映像信号線が絶縁層を介して走査線の上を乗り越えて延在している。
【０００５】
走査線の断面形状における側部が急峻であったり、逆テーパが形成されていたりすると、走査線を覆う絶縁層が不規則になり、その結果、絶縁層の上に形成される映像信号線が断線をする現象を生ずる。「特許文献１」には、積層構造を有する配線において、所定のテーパ角度を得るために適正な積層材料を選択することが記載されている。「特許文献２」には、アミンを有する、レジストの剥離材料が記載されている。「特許文献３」、「特許文献４」、「特許文献５」には、レジスト剥離工程における品質を一定にするために、レジスト剥離液自体の管理について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７８５９００号公報
【特許文献２】特開２００３−１４０３６４号公報
【特許文献３】特開平１１−１３３６３０号公報
【特許文献４】特開平８−１４６６２２号公報
【特許文献５】特開平７−２３５４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶表示装置における走査線は電気抵抗を小さくするためにＡｌ合金が使用される。使用されるＡｌ合金としては、ＡｌＮｄあるいはＡｌＣｕ等が使用される。ＡｌＣｕのほうが抵抗が小さい。一方、Ａｌはヒロックが生じやすく、このヒロックが絶縁膜を突き破って絶縁破壊を生ずることを防止するために、キャップ層としてＭｏＣｒ等の高融点金属が使用される。ゲート電極がゲート絶縁膜を介して半導体層よりも下にあるいわゆるボトムゲートタイプのＴＦＴは、このような、Ａｌ合金層とキャップ層の２層構造となっている。
【０００８】
一方、ゲート電極がゲート絶縁膜を介して半導体よりも上側に存在するいわゆるトップゲートタイプのＴＦＴでは、ゲート電極は３層構造になっている。すなわち、Ａｌ合金層を挟んで、ベース層にＭｏＣｒ、キャップ層にＭｏＣｒが使用されている。ベース層は、Ａｌ合金層のＡｌがゲート絶縁膜や半導体層に入り込み、ＴＦＴの特性を劣化させることを防止する役割を有している。
【０００９】
走査線は、キャップ層、Ａｌ合金層、あるいはベース層をスパッタリング等で形成したあと、フォトリソグラフィを用いてパターニングを行う。フォトリソグラフィ工程において、レジストを現像した後、走査線のキャップ層、Ａｌ合金層、あるいはベース層を同じエッチング液を用いて同時にエッチングする。エッチングは一般にはウェットエッチングで行われるが、このエッチングにおいて、積層構造の断面形状が順テーパを持つように、また、上層が庇等を形成しないように材料あるいはエッチング条件が選定される。
【００１０】
このように、レジストを用いてエッチングした後、走査線の断面形状が順テーパを有し、また、上層の庇が形成されないように条件を選定しても、レジストを剥離するときに、走査線の断面形状が変化する場合がある。レジスト剥離液としては、ＭＥＡ（モノエタノールアミン）が使用されるが、モノエタノールアミンの水溶液はＡｌ合金層を溶解する。したがって、従来は、エッチング後の走査線の断面形状が、順テーパであり、庇が存在しない場合であっても、レジスト剥離後にキャップ層、すなわち、ＭｏＣｒの庇が発生していた。
【００１１】
走査線において、Ａｌ合金層の上のＭｏＣｒの庇が存在すると、この庇付近において、走査線を覆うゲート絶縁膜に、あとで説明する差込が生じ、ゲート絶縁膜の形状が不規則になる。したがって、ゲート絶縁膜を介して映像信号線が走査線を乗り越える部分において、断線を生ずる。
【００１２】
本発明の課題は、レジスト剥離後においても、走査線の断面において、上層、すなわち、ＭｏＣｒの庇が生じないようにして、絶縁膜を介して映像信号線が走査線を乗り越える部分における断線を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１４】
（１）走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線とで囲まれた領域にＴＦＴと画素電極が形成されているＴＦＴ基板を有し、前記走査線はキャップ層とＡｌ合金層を有する２層構造を有している液晶表示装置の製造方法であって、前記２層構造を有する走査線は、レジストをパターニングしてエッチングし、前記レジストをＭＥＡによって剥離し、前記レジストが剥離されたＴＦＴ基板を、第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される水によって洗浄し、前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００１５】
（２）走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線とで囲まれた領域にＴＦＴと画素電極が形成されているＴＦＴ基板を有し、前記走査線はキャップ層とＡｌ合金層とベース層を有する３層構造を有している液晶表示装置の製造方法であって、前記３層構造を有する走査線は、レジストをパターニングしてエッチングし、前記レジストをＭＥＡによって剥離し、前記レジストが剥離されたＴＦＴ基板を、第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される水によって洗浄し、前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００１６】
（３）レジストを剥離する薬液処理槽と、第１水洗槽を有するレジスト剥離装置であり、前記薬液処理槽には薬液タンクからＭＥＡが供給され、前記ＭＥＡによって基板に形成されたレジストを剥離し、前記基板は第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される洗浄液によって洗浄され、前記洗浄液は、回収して再使用することなく排水され、前記第１水洗タンクの洗浄液のＭＥＡの濃度は１０ＰＰＭ以下に管理されていることを特徴とするレジスト剥離装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、Ａｌ合金層とキャップ層を有する２層構造の走査線、あるいは、ベース層とＡｌ合金層、キャップ層を有する３層構造の走査線を有する液晶表示装置において、走査線の断面において、Ａｌ合金層に対してキャップ層の庇が生ずることを防止することが出来る。これによって、映像信号線と走査線の交差部において、走査線の断面形状に起因する映像信号線の断線を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１における液晶表示装置の平面図である。
【図２】実施例１における走査線のエッチング後、レジスト剥離前の断面図である。
【図３】従来例におけるレジスト剥離後の２層構造の走査線の断面図である。
【図４】走査線のキャップ層の庇が生じている場合のゲート絶縁膜および映像信号線の形状を示す模式図である。
【図５】本発明におけるレジスト剥離装置の模式図である。
【図６】洗浄液におけるＭＥＡ濃度とキャップ層の庇の長さの関係を示すグラフである。
【図７】本発明におけるレジスト剥離後の走査線の断面図である。
【図８】本発明による走査線の上にゲート絶縁膜および映像信号線が形成された状態を示す断面図である。
【図９】実施例２における液晶表示装置の平面図である。
【図１０】実施例２における走査線のエッチング後、レジスト剥離前の断面図である。
【図１１】従来例におけるレジスト剥離後の３層構造の走査線の断面図である。
【図１２】３層構造の走査線のキャップ層の庇が生じている場合のゲート絶縁膜および映像信号線の形状を示す模式図である。
【図１３】実施例２におけるレジスト剥離後の走査線の断面図である。
【図１４】実施例２における走査線の上にゲート絶縁膜および映像信号線が形成された状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施例により本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は実施例１における液晶表示装置の画素部の平面図である。液晶表示装置は、一般にはいわゆる視野角が問題であるが、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置は視野角について優れた特性を有している。ＩＰＳ方式の液晶表示装置も種々の構造が存在するが、図１はいわゆるＩＰＳ−ＬＩＴＥと称されている構造であり、ＩＰＳ−ＬＩＴＥの構成における画素電極１０６までの構造を示す平面図である。実際のＩＰＳ−ＬＩＴＥでは、画素電極１０６の上に無機パッシベーション膜を介してスリットを有する対向電極が形成されているが、図１では、図が複雑になるのを防止するために対向電極は省略されている。
【００２１】
図１において、走査線１０が横方向に延在し、縦方向に配列している。走査線１０の幅が広くなった部分がＴＦＴのゲート電極１０１になっている。また、映像信号線２０が縦方向に延在し、横方向に配列している。映像信号線２０はＴＦＴのドレイン電極１０４を兼ねている。
【００２２】
走査線１０あるいはゲート電極１０１は、電気抵抗を小さくするために、２層構造になっている。下層はＡｌを主体とする合金であり、上層はＭｏを主体とした合金である。Ａｌを主体とする合金とはＡｌ成分が９０％以上を占め、Ｍｏを主体とする合金とは、Ｍｏが９０％以上を占める合金である。
【００２３】
ゲート電極１０１あるいは走査線１０の上には図示しないゲート絶縁膜１０２が形成されている。ゲート絶縁膜１０２の上にはａ−Ｓｉによる半導体層１０３が形成され、半導体層１０３の上にはドレイン電極１０４およびソース電極１０５が形成されている。ドレイン電極１０４とソース電極１０５の間にチャンネル部１０３１が形成されており、これによってＴＦＴが形成される。このタイプのＴＦＴは、ゲート電極１０１が半導体層１０３の下側にあるので、ボトムゲートタイプのＴＦＴと呼ばれている。
【００２４】
ドレイン電極１０４は、映像信号線２０が兼用している。ソース電極１０５は画素電極１０６の領域に延在し、透明電極であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）によって形成された画素電極１０６と接続する。図１において画素電極１０６は平面ベタで形成されている。映像信号線２０、ドレイン電極１０４、ソース電極１０５は同じ工程で同時に形成される。
【００２５】
ゲート電極１０１および走査線１０（以後走査線１０で代表する）は、上層（キャップ層）および下層（Ａｌ合金層）の２層構造で形成され、パターニング時においてキャップ層１２による庇が生じたりすると、映像信号線２０に断線が発生する機会が増大する。
【００２６】
図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。但し、図２では、エッチング後の状態であり、まだ、レジスト２００を剥離する前の状態を示している。図２において、Ａｌ合金層１１はＡｌＣｕであり、キャップ層１２はＭｏＣｒである。図２において、レジストの端部よりもキャップ層１２の端部の方が内側になっている。サイドエッチングの影響である。しかし、図２に示すように、エッチング後は、材料の厚さ、エッチング条件等を選択することによって、キャップ層１２の庇は生じていない。
【００２７】
図３は図２におけるレジスト２００を剥離した状態における走査線１０の従来例の断面図である。図３に示すように、従来例では、レジスト剥離後は、Ａｌ合金層１１が後退し、キャップ層１２の庇１５０が生じている。レジスト剥離には、モノエタノールアミン（以後ＭＥＡ）が使用されるが、ＭＥＡによってレジストを剥離後、ＭＥＡを水洗して除去する際、ＭＥＡが水に溶け、このＭＥＡの水溶液によってＡｌ合金層１１がエッチングされるためと考えられる。
【００２８】
図３に示すような庇１５０を有する断面形状の走査線１０の上にゲート絶縁膜１０２を形成すると、図４に示すように、庇１５０付近において、絶縁膜１０２に差込１０２１と称する不規則な凹部が生ずる。このような差込１０２１を有するゲート絶縁膜１０２の上に映像信号線２０を形成すると、この差込部分１０２１で映像信号線２０が断線をする。映像信号線２０が断線をせずに、つながっていたとしても、差込部分１０２１は映像信号線２０の膜厚が薄くなっているので、電流が流れると熱によって断線する。
【００２９】
このように、エッチング後において、キャップ層１２の庇１５０が生じていなくとも、レジスト剥離工程において、キャップ層１２の庇１５０が生ずる。そして、キャップ層１２の庇１５０が生ずると、映像信号線２０が断線を生ずる機会が増大する。
【００３０】
図５はレジスト剥離工程を示す模式図である。図５において、ＭＥＡを用いた薬液処理槽において、レジストを剥離する。その後、第１水洗槽、第２水洗槽によってＭＥＡを除去し、乾燥槽において、ＴＦＴ基板を乾燥する。
【００３１】
薬液処理槽において、搬送ローラによってＴＦＴ基板が導入される。薬液タンクからポンプＰによって薬液がシャワーノズルに送られる。シャワーノズルによって薬液がＴＦＴ基板にシャワーされ、レジストが剥離される。薬液タンクには、１００％濃度のＭＥＡが存在している。ＴＦＴに対してシャワーしたＭＥＡは回収されて再び、薬液タンクに貯蔵される。
【００３２】
ＴＦＴ基板が薬液処理槽を出るときに、エアーナイフによって薬液が吹き飛ばされる。吹き飛ばされた薬液も回収されるが、基板に付着して薬液処理槽から出た薬液の分、薬液タンクに新薬液が補充される。また、薬液タンクからあふれた薬液は廃液として外部に廃棄される。
【００３３】
薬液処理槽において、レジスト２００が除去されたＴＦＴ基板１００は第１水洗槽において、薬液、すなわち、ＭＥＡを水洗によって除去する。この時、ＭＥＡはＴＦＴ基板１００に付着しているので、ＴＦＴ基板１００には、ＭＥＡが僅か含まれた水溶液、すなわち、希剥離液が存在することになる。この希剥離液は走査線１０のＡｌ合金層１１を溶解する。その結果、走査線２０は、図３に示すような、キャップ層１２の庇１５０を持つ断面形状となってしまう。
【００３４】
希剥離液におけるＭＥＡの濃度は出来るだけ小さいほうが、Ａｌ合金層が溶解する量は小さくてすむ。第１水洗槽において、ＴＦＴ基板を水洗するシャワーの水は、水洗タンクから供給される。従来は第１水洗槽において使用された水は回収されて第１水洗タンクに貯蔵され、再び使用されていた。第１水洗槽において回収された水は、ＭＥＡを含むので、第１水洗タンクにおいて、ＭＥＡが蓄積されることになる。
【００３５】
一方、第１水洗タンクには、第２水洗槽に洗浄液である水を供給する第２水洗タンクから水が供給される。第２水洗タンクには、ＭＥＡは殆どふくまれていないか、極めて微量しか含まれていない。したがって、第１水洗タンクに貯蔵される洗浄液、すなわち水に含まれるＭＥＡは第１水洗槽からのＭＥＡによって所定の濃度を有することになる。
【００３６】
本発明者は、第１水洗タンクに含まれるＭＥＡの濃度が走査線１０の断面形状に大きな影響を持つことを発見した。すなわち、従来は、第１水洗槽において、水洗に使用された水は、回収されて第１水洗タンクに貯蔵し、再び使用されていたのに対し、本発明では、図５におけるバルブＢを閉じ、バルブＡを開放して排水する。これによって、第１水洗タンクにおけるＭＥＡの量は極めて微量に維持することが出来、走査線１０のＡｌ合金層１１の溶解を防止することが出来る。
【００３７】
なお、本発明では、第１水洗槽において、洗浄した水は回収せずに、外部に排水するので、図５におけるバルブＢはかならずしも必要ではなく、第１水洗槽からの洗浄後の洗浄水を配管を通して外部に排水する構成だけでもよい。
【００３８】
第１水洗槽において、水洗されたＴＦＴ基板１００は、第１水洗槽を出る際、エアーシャワーによって水洗液が吹き飛ばされたあと、搬送ローラに乗って第２水洗槽に移動する。第２水洗槽では、第２水洗タンクから供給される洗浄液である水をＴＦＴ基板にシャワーし、ＴＦＴ基板１００にわずか残ったＭＥＡを完全に除去する。第２水洗槽において、水洗に使用された水は第２水洗タンクに回収されて再び使用される。第２水洗タンクには新純水が供給され、第２水洗タンクからあふれた水が排水される。
【００３９】
第２水洗タンクに存在するＭＥＡは極めて微量である。すなわち、ＴＦＴ基板に残ったＭＥＡは第１水洗槽において殆ど洗浄され、洗浄しきれなかったわずかなＭＥＡが第２水洗槽において除去されるにすぎない。また、第２水洗タンクには新純水も供給されるために、ＭＥＡは極めて微量に保たれており、走査線のＡｌ合金層を溶解することは無い。第２水洗タンクで水洗されたＴＦＴ基板は搬送ローラに乗って乾燥槽に移動し、乾燥される。乾燥槽の入り口付近には乾燥エアナイフが存在している。
【００４０】
このように、本発明では、第１水洗槽における洗浄水におけるＭＥＡの濃度を低く抑えることがポイントである。ＭＥＡの濃度をどの程度に管理することが必要であるかを実験によって調査した。図６はその結果である。図６において、横軸は、希剥離液におけるＭＥＡの濃度である。希剥離液は、図５の第１水洗槽におけるＴＦＴ基板上において、ＭＥＡを含んだ水洗水に対応する。図６において、縦軸は、図３におけるＭｏＣｒの庇の長さｗである。
【００４１】
調査した試料は、ガラス基板上にベース層であるＭｏＣｒ２０ｎｍ、Ａｌ合金層を１７０ｎｍ、キャップ層であるＭｏＣｒを８０ｎｍ形成したものである。ベース層が存在することが本実施例の構成と異なるが、希剥離液の影響に対して、ベース層は大きな影響は持たないと考えられる。この試料はＭＥＡによってレジスト２００が剥離された状態の試料である。
【００４２】
このような試料を種々のＭＥＡの濃度を有する希剥離液に浸漬し、その後、流水にて１分洗浄し、その後、乾燥した。希剥離液に浸漬した条件は、（１）２３℃／６０秒、（２）３３℃／１８秒、（３）３３℃／３６秒である。各条件において、希剥離液の濃度を変化させて試験を行った。
【００４３】
図６において、○はＴＦＴ基板を２３℃／６０秒浸漬した場合のＭｏＣｒの庇１５０の長さｗである。図６において、５ＰＰＭまでは庇１５０がゼロであり、１０ＰＰＭで４０ｎｍ、２０ＰＰＭから５００ＰＰＭまで庇１５０は５０ｎｍ程度である。これよりさらにＭＥＡの濃度を上昇させると、庇１５０の長さｗは除々に増大し、５００００ＰＰＭすなわち、ＭＥＡの濃度が５％程度で庇１５０の長さｗのピークが存在する。
【００４４】
図６において、□はＴＦＴ基板１００を３３℃／１８秒浸漬した場合のＭｏＣｒの庇１５０の長さｗである。図６において、ＭＥＡの濃度が２ＰＰＭまでは、庇１５０はゼロであり、３ＰＰＭから２０ＰＰＭ程度まで、庇１５０は４０〜５０ｎｍ程度である。ＭＥＡの濃度をさらに上げていくと、庇１５０の長さｗは除々に増加する。
【００４５】
図６において、△はＴＦＴ基板１００を３３℃／３６秒浸漬した場合のＭｏＣｒの庇の長さである。この条件では、ＭＥＡの濃度が１０００ＰＰＭ（１％）から１００％までのデータを取っているが、庇１５０の長さｗはいずれも大きく、ＭＥＡの濃度が１０％のときに庇の長さｗのピークが存在する。また、ＭＥＡの濃度が１００％であると、庇１５０の長さはゼロになる。つまり、図５における第１水洗槽においては、庇１５０は発生していない。
【００４６】
図６におけるいずれの試験においても、試料を浸漬した希剥離液におけるＭＥＡの濃度は小さいほうがＭｏＣｒの庇１５０の長さｗは小さい。図６によれば、２３℃／６０秒浸漬の場合は、ＭＥＡの濃度が５ＰＰＭまで庇１５０をゼロに出来る。３３℃／１８秒浸漬した場合は、ＭＥＡの濃度が２ＰＰＭまで庇１５０をゼロにすることが出来る。また、ＭＥＡの濃度が１０ＰＰＭまでは、庇１５０の長さｗを５０ｎｍ以下に抑えることが出来る。
【００４７】
庇１５０の長さｗはゼロであることが理想であるが、５０ｎｍ以下であれば、許容範囲である。そうすると、図６の実験結果から、図５における第１水洗タンク中のＭＥＡの濃度は、１０ＰＰＭ以下、好ましくは５ＰＰＭ以下、さらに好ましくは２ＰＰＭ以下に管理する必要がある。
【００４８】
このようにして、第１水洗槽の第１水洗タンクのＭＥＡの濃度を５％以下に管理して、図５のレジスト剥離工程を経た走査線１０の断面構造を図７に示す。図７において、Ａｌ合金層１１の溶解は殆どおきておらず、キャップ層１２であるＭｏＣｒの庇も生じていない。図８は、このような走査線１０に対してゲート絶縁膜１０２を被覆し、その上に映像信号線２０を形成した状態を示す。図８に示すように、ゲート絶縁膜１０２による走査線１０のカバレッジは良好であり、ゲート絶縁膜１０２の上に形成される映像信号線２０の断線も発生していない。
【実施例２】
【００４９】
図９は本発明の第２の実施例が適用されるＴＦＴ基板１００の表示領域を示す平面図である。図９において、走査線１０が横方向に延在し、縦方向に配列している。映像信号線２０は縦方向に延在し、横方向に配列している。図９に示すＴＦＴはゲート電極１０１が半導体層１０３より上側に配置されるいわゆるトップゲートのＴＦＴである。
【００５０】
図９において、半導体層１０３は映像信号線２０と第１スルーホール１１５によって接続したドレイン電極１０４から走査線１０の下を屈曲しながらくぐり、第１スルーホール１１５によって接続したソース電極１０５を介して、第２スルーホール１１６によって画素領域５０に形成された図示しない画素電極と接続する。図９では、走査線１０がゲート電極１０１を兼ねている。図９において、ドレイン電極１０４からソース電極１０５まで、半導体層１０３は走査線１０の下を３回くぐるので、ＴＦＴが直列に３個形成されている。走査線１０の上には図示しない層間絶縁膜が形成されている。
【００５１】
このようなトップゲートのＴＦＴでは、走査線１０は３層構造になっている。すなわち、Ａｌ合金層１１のＡｌがゲート絶縁膜１０２および半導体層１０３を汚染することを防止するために、Ａｌ合金層１１の下層にＭｏＣｒで形成されるベース層１３を形成し、Ａｌがゲート絶縁膜１０２あるいは半導体層１０３に拡散することを防止している。
【００５２】
図１０は、図９のＢ−Ｂ断面を示す走査線１０の断面図である。ただし、図１０ではレジスト２００はまだ剥離されていない状態である。図１０において、ＭｏＣｒで形成されたベース層１３の上にＡｌ合金層１１が形成され、その上にキャップ層１２が形成されている。図１０に示すエッチング後の状態ではキャップ層１２のＭｏＣｒの庇は生じていない。
【００５３】
図１１は、図１０の、レジスト２００が形成されている状態の構成に対して、従来工程を用いてレジスト剥離を行った状態を示す走査線１０の断面図である。図１１において、Ａｌ合金層１１に対してキャップ層１２の庇１５０が生じている。図１１のような断面を有する走査線１０に対して層間絶縁膜１０７を形成し、その上に映像信号線２０を形成した状態を示す断面図が図１２である。
【００５４】
図１２において、キャップ層１２の庇１５０が生じている部分には、層間絶縁膜１０７の形成されていない部分、いわゆる差込１０２１が生じている。この層間絶縁膜１０７の上に映像信号線２０を形成すると、図１２に示すように、層間絶縁膜１０７のいわゆる差込部分１０２１において、映像信号線２０が断線する。これは、実施例１における従来例と同様である。
【００５５】
図１３は本発明によるレジスト剥離工程を用いた場合の走査線の断面図を示す。本実施例においては、図５における第１水洗タンクのＭＥＡの濃度は５ＰＰＭ以下に抑えられている。その結果、図１３に示すように、キャップ層の庇は生じていない。図１３においては、実施例１と異なり、走査線１０にベース層１３が形成されているが、ベース層１３の影響はレジスト剥離工程においては出ていない。
【００５６】
図１３に示す断面形状を有する走査線１０に対して層間絶縁膜１０７を形成した場合の断面図を図１４に示す。本発明によるレジスト剥離工程によれば、図１２に示すような層間絶縁膜１０７の差込は生じておらず、層間絶縁膜１０７によるカバレッジは良好である。したがって、層間絶縁膜１０７の上に形成される映像信号線２０に断線が生ずることも無い。以上のように、本発明を適用することによって、３層構造の走査線１０についてもキャップ層１２の庇１５０を防止することが出来、映像信号線２０の断線を防止することが出来る。
【符号の説明】
【００５７】
１０…走査線、 １１…Ａｌ合金層、 １２…走査線キャップ層、 １３…走査線ベース層、２０…映像信号線、１００…ＴＦＴ基板、 １０１…ゲート電極、 １０２…ゲート絶縁膜、 １０３…半導体層、 １０４…ドレイン電極、 １０５…ソース電極、 １０６…画素電極、 １１５…第１スルーホール １１６…第２スルーホール、 １５０…庇、 ２００…レジスト、 １０２１…差込、 １０３１…チャンネル部
【技術分野】
【０００１】
本発明は，表示装置に係り，特に走査線の断面形状に起因する映像信号線の断線を防止できる構成を与える液晶表示装置の製造方法または製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、ＴＶ等の大型表示装置から、携帯電話やＤＳＣ（Digital Still Camera）等、色々な分野で用途が広がっている。また、液晶表示装置は、画面を視る角度によって画像が異なるという視野角が問題となるが、この視野角については、IPS（In Plane Switching）方式の液晶表示装置が優れた特性を有している。
【０００４】
液晶表示装置では、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列している。走査線と映像信号線とで囲まれた領域に画素が形成されている。また、映像信号線が絶縁層を介して走査線の上を乗り越えて延在している。
【０００５】
走査線の断面形状における側部が急峻であったり、逆テーパが形成されていたりすると、走査線を覆う絶縁層が不規則になり、その結果、絶縁層の上に形成される映像信号線が断線をする現象を生ずる。「特許文献１」には、積層構造を有する配線において、所定のテーパ角度を得るために適正な積層材料を選択することが記載されている。「特許文献２」には、アミンを有する、レジストの剥離材料が記載されている。「特許文献３」、「特許文献４」、「特許文献５」には、レジスト剥離工程における品質を一定にするために、レジスト剥離液自体の管理について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７８５９００号公報
【特許文献２】特開２００３−１４０３６４号公報
【特許文献３】特開平１１−１３３６３０号公報
【特許文献４】特開平８−１４６６２２号公報
【特許文献５】特開平７−２３５４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶表示装置における走査線は電気抵抗を小さくするためにＡｌ合金が使用される。使用されるＡｌ合金としては、ＡｌＮｄあるいはＡｌＣｕ等が使用される。ＡｌＣｕのほうが抵抗が小さい。一方、Ａｌはヒロックが生じやすく、このヒロックが絶縁膜を突き破って絶縁破壊を生ずることを防止するために、キャップ層としてＭｏＣｒ等の高融点金属が使用される。ゲート電極がゲート絶縁膜を介して半導体層よりも下にあるいわゆるボトムゲートタイプのＴＦＴは、このような、Ａｌ合金層とキャップ層の２層構造となっている。
【０００８】
一方、ゲート電極がゲート絶縁膜を介して半導体よりも上側に存在するいわゆるトップゲートタイプのＴＦＴでは、ゲート電極は３層構造になっている。すなわち、Ａｌ合金層を挟んで、ベース層にＭｏＣｒ、キャップ層にＭｏＣｒが使用されている。ベース層は、Ａｌ合金層のＡｌがゲート絶縁膜や半導体層に入り込み、ＴＦＴの特性を劣化させることを防止する役割を有している。
【０００９】
走査線は、キャップ層、Ａｌ合金層、あるいはベース層をスパッタリング等で形成したあと、フォトリソグラフィを用いてパターニングを行う。フォトリソグラフィ工程において、レジストを現像した後、走査線のキャップ層、Ａｌ合金層、あるいはベース層を同じエッチング液を用いて同時にエッチングする。エッチングは一般にはウェットエッチングで行われるが、このエッチングにおいて、積層構造の断面形状が順テーパを持つように、また、上層が庇等を形成しないように材料あるいはエッチング条件が選定される。
【００１０】
このように、レジストを用いてエッチングした後、走査線の断面形状が順テーパを有し、また、上層の庇が形成されないように条件を選定しても、レジストを剥離するときに、走査線の断面形状が変化する場合がある。レジスト剥離液としては、ＭＥＡ（モノエタノールアミン）が使用されるが、モノエタノールアミンの水溶液はＡｌ合金層を溶解する。したがって、従来は、エッチング後の走査線の断面形状が、順テーパであり、庇が存在しない場合であっても、レジスト剥離後にキャップ層、すなわち、ＭｏＣｒの庇が発生していた。
【００１１】
走査線において、Ａｌ合金層の上のＭｏＣｒの庇が存在すると、この庇付近において、走査線を覆うゲート絶縁膜に、あとで説明する差込が生じ、ゲート絶縁膜の形状が不規則になる。したがって、ゲート絶縁膜を介して映像信号線が走査線を乗り越える部分において、断線を生ずる。
【００１２】
本発明の課題は、レジスト剥離後においても、走査線の断面において、上層、すなわち、ＭｏＣｒの庇が生じないようにして、絶縁膜を介して映像信号線が走査線を乗り越える部分における断線を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１４】
（１）走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線とで囲まれた領域にＴＦＴと画素電極が形成されているＴＦＴ基板を有し、前記走査線はキャップ層とＡｌ合金層を有する２層構造を有している液晶表示装置の製造方法であって、前記２層構造を有する走査線は、レジストをパターニングしてエッチングし、前記レジストをＭＥＡによって剥離し、前記レジストが剥離されたＴＦＴ基板を、第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される水によって洗浄し、前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００１５】
（２）走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線とで囲まれた領域にＴＦＴと画素電極が形成されているＴＦＴ基板を有し、前記走査線はキャップ層とＡｌ合金層とベース層を有する３層構造を有している液晶表示装置の製造方法であって、前記３層構造を有する走査線は、レジストをパターニングしてエッチングし、前記レジストをＭＥＡによって剥離し、前記レジストが剥離されたＴＦＴ基板を、第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される水によって洗浄し、前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００１６】
（３）レジストを剥離する薬液処理槽と、第１水洗槽を有するレジスト剥離装置であり、前記薬液処理槽には薬液タンクからＭＥＡが供給され、前記ＭＥＡによって基板に形成されたレジストを剥離し、前記基板は第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される洗浄液によって洗浄され、前記洗浄液は、回収して再使用することなく排水され、前記第１水洗タンクの洗浄液のＭＥＡの濃度は１０ＰＰＭ以下に管理されていることを特徴とするレジスト剥離装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、Ａｌ合金層とキャップ層を有する２層構造の走査線、あるいは、ベース層とＡｌ合金層、キャップ層を有する３層構造の走査線を有する液晶表示装置において、走査線の断面において、Ａｌ合金層に対してキャップ層の庇が生ずることを防止することが出来る。これによって、映像信号線と走査線の交差部において、走査線の断面形状に起因する映像信号線の断線を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１における液晶表示装置の平面図である。
【図２】実施例１における走査線のエッチング後、レジスト剥離前の断面図である。
【図３】従来例におけるレジスト剥離後の２層構造の走査線の断面図である。
【図４】走査線のキャップ層の庇が生じている場合のゲート絶縁膜および映像信号線の形状を示す模式図である。
【図５】本発明におけるレジスト剥離装置の模式図である。
【図６】洗浄液におけるＭＥＡ濃度とキャップ層の庇の長さの関係を示すグラフである。
【図７】本発明におけるレジスト剥離後の走査線の断面図である。
【図８】本発明による走査線の上にゲート絶縁膜および映像信号線が形成された状態を示す断面図である。
【図９】実施例２における液晶表示装置の平面図である。
【図１０】実施例２における走査線のエッチング後、レジスト剥離前の断面図である。
【図１１】従来例におけるレジスト剥離後の３層構造の走査線の断面図である。
【図１２】３層構造の走査線のキャップ層の庇が生じている場合のゲート絶縁膜および映像信号線の形状を示す模式図である。
【図１３】実施例２におけるレジスト剥離後の走査線の断面図である。
【図１４】実施例２における走査線の上にゲート絶縁膜および映像信号線が形成された状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施例により本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は実施例１における液晶表示装置の画素部の平面図である。液晶表示装置は、一般にはいわゆる視野角が問題であるが、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置は視野角について優れた特性を有している。ＩＰＳ方式の液晶表示装置も種々の構造が存在するが、図１はいわゆるＩＰＳ−ＬＩＴＥと称されている構造であり、ＩＰＳ−ＬＩＴＥの構成における画素電極１０６までの構造を示す平面図である。実際のＩＰＳ−ＬＩＴＥでは、画素電極１０６の上に無機パッシベーション膜を介してスリットを有する対向電極が形成されているが、図１では、図が複雑になるのを防止するために対向電極は省略されている。
【００２１】
図１において、走査線１０が横方向に延在し、縦方向に配列している。走査線１０の幅が広くなった部分がＴＦＴのゲート電極１０１になっている。また、映像信号線２０が縦方向に延在し、横方向に配列している。映像信号線２０はＴＦＴのドレイン電極１０４を兼ねている。
【００２２】
走査線１０あるいはゲート電極１０１は、電気抵抗を小さくするために、２層構造になっている。下層はＡｌを主体とする合金であり、上層はＭｏを主体とした合金である。Ａｌを主体とする合金とはＡｌ成分が９０％以上を占め、Ｍｏを主体とする合金とは、Ｍｏが９０％以上を占める合金である。
【００２３】
ゲート電極１０１あるいは走査線１０の上には図示しないゲート絶縁膜１０２が形成されている。ゲート絶縁膜１０２の上にはａ−Ｓｉによる半導体層１０３が形成され、半導体層１０３の上にはドレイン電極１０４およびソース電極１０５が形成されている。ドレイン電極１０４とソース電極１０５の間にチャンネル部１０３１が形成されており、これによってＴＦＴが形成される。このタイプのＴＦＴは、ゲート電極１０１が半導体層１０３の下側にあるので、ボトムゲートタイプのＴＦＴと呼ばれている。
【００２４】
ドレイン電極１０４は、映像信号線２０が兼用している。ソース電極１０５は画素電極１０６の領域に延在し、透明電極であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）によって形成された画素電極１０６と接続する。図１において画素電極１０６は平面ベタで形成されている。映像信号線２０、ドレイン電極１０４、ソース電極１０５は同じ工程で同時に形成される。
【００２５】
ゲート電極１０１および走査線１０（以後走査線１０で代表する）は、上層（キャップ層）および下層（Ａｌ合金層）の２層構造で形成され、パターニング時においてキャップ層１２による庇が生じたりすると、映像信号線２０に断線が発生する機会が増大する。
【００２６】
図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。但し、図２では、エッチング後の状態であり、まだ、レジスト２００を剥離する前の状態を示している。図２において、Ａｌ合金層１１はＡｌＣｕであり、キャップ層１２はＭｏＣｒである。図２において、レジストの端部よりもキャップ層１２の端部の方が内側になっている。サイドエッチングの影響である。しかし、図２に示すように、エッチング後は、材料の厚さ、エッチング条件等を選択することによって、キャップ層１２の庇は生じていない。
【００２７】
図３は図２におけるレジスト２００を剥離した状態における走査線１０の従来例の断面図である。図３に示すように、従来例では、レジスト剥離後は、Ａｌ合金層１１が後退し、キャップ層１２の庇１５０が生じている。レジスト剥離には、モノエタノールアミン（以後ＭＥＡ）が使用されるが、ＭＥＡによってレジストを剥離後、ＭＥＡを水洗して除去する際、ＭＥＡが水に溶け、このＭＥＡの水溶液によってＡｌ合金層１１がエッチングされるためと考えられる。
【００２８】
図３に示すような庇１５０を有する断面形状の走査線１０の上にゲート絶縁膜１０２を形成すると、図４に示すように、庇１５０付近において、絶縁膜１０２に差込１０２１と称する不規則な凹部が生ずる。このような差込１０２１を有するゲート絶縁膜１０２の上に映像信号線２０を形成すると、この差込部分１０２１で映像信号線２０が断線をする。映像信号線２０が断線をせずに、つながっていたとしても、差込部分１０２１は映像信号線２０の膜厚が薄くなっているので、電流が流れると熱によって断線する。
【００２９】
このように、エッチング後において、キャップ層１２の庇１５０が生じていなくとも、レジスト剥離工程において、キャップ層１２の庇１５０が生ずる。そして、キャップ層１２の庇１５０が生ずると、映像信号線２０が断線を生ずる機会が増大する。
【００３０】
図５はレジスト剥離工程を示す模式図である。図５において、ＭＥＡを用いた薬液処理槽において、レジストを剥離する。その後、第１水洗槽、第２水洗槽によってＭＥＡを除去し、乾燥槽において、ＴＦＴ基板を乾燥する。
【００３１】
薬液処理槽において、搬送ローラによってＴＦＴ基板が導入される。薬液タンクからポンプＰによって薬液がシャワーノズルに送られる。シャワーノズルによって薬液がＴＦＴ基板にシャワーされ、レジストが剥離される。薬液タンクには、１００％濃度のＭＥＡが存在している。ＴＦＴに対してシャワーしたＭＥＡは回収されて再び、薬液タンクに貯蔵される。
【００３２】
ＴＦＴ基板が薬液処理槽を出るときに、エアーナイフによって薬液が吹き飛ばされる。吹き飛ばされた薬液も回収されるが、基板に付着して薬液処理槽から出た薬液の分、薬液タンクに新薬液が補充される。また、薬液タンクからあふれた薬液は廃液として外部に廃棄される。
【００３３】
薬液処理槽において、レジスト２００が除去されたＴＦＴ基板１００は第１水洗槽において、薬液、すなわち、ＭＥＡを水洗によって除去する。この時、ＭＥＡはＴＦＴ基板１００に付着しているので、ＴＦＴ基板１００には、ＭＥＡが僅か含まれた水溶液、すなわち、希剥離液が存在することになる。この希剥離液は走査線１０のＡｌ合金層１１を溶解する。その結果、走査線２０は、図３に示すような、キャップ層１２の庇１５０を持つ断面形状となってしまう。
【００３４】
希剥離液におけるＭＥＡの濃度は出来るだけ小さいほうが、Ａｌ合金層が溶解する量は小さくてすむ。第１水洗槽において、ＴＦＴ基板を水洗するシャワーの水は、水洗タンクから供給される。従来は第１水洗槽において使用された水は回収されて第１水洗タンクに貯蔵され、再び使用されていた。第１水洗槽において回収された水は、ＭＥＡを含むので、第１水洗タンクにおいて、ＭＥＡが蓄積されることになる。
【００３５】
一方、第１水洗タンクには、第２水洗槽に洗浄液である水を供給する第２水洗タンクから水が供給される。第２水洗タンクには、ＭＥＡは殆どふくまれていないか、極めて微量しか含まれていない。したがって、第１水洗タンクに貯蔵される洗浄液、すなわち水に含まれるＭＥＡは第１水洗槽からのＭＥＡによって所定の濃度を有することになる。
【００３６】
本発明者は、第１水洗タンクに含まれるＭＥＡの濃度が走査線１０の断面形状に大きな影響を持つことを発見した。すなわち、従来は、第１水洗槽において、水洗に使用された水は、回収されて第１水洗タンクに貯蔵し、再び使用されていたのに対し、本発明では、図５におけるバルブＢを閉じ、バルブＡを開放して排水する。これによって、第１水洗タンクにおけるＭＥＡの量は極めて微量に維持することが出来、走査線１０のＡｌ合金層１１の溶解を防止することが出来る。
【００３７】
なお、本発明では、第１水洗槽において、洗浄した水は回収せずに、外部に排水するので、図５におけるバルブＢはかならずしも必要ではなく、第１水洗槽からの洗浄後の洗浄水を配管を通して外部に排水する構成だけでもよい。
【００３８】
第１水洗槽において、水洗されたＴＦＴ基板１００は、第１水洗槽を出る際、エアーシャワーによって水洗液が吹き飛ばされたあと、搬送ローラに乗って第２水洗槽に移動する。第２水洗槽では、第２水洗タンクから供給される洗浄液である水をＴＦＴ基板にシャワーし、ＴＦＴ基板１００にわずか残ったＭＥＡを完全に除去する。第２水洗槽において、水洗に使用された水は第２水洗タンクに回収されて再び使用される。第２水洗タンクには新純水が供給され、第２水洗タンクからあふれた水が排水される。
【００３９】
第２水洗タンクに存在するＭＥＡは極めて微量である。すなわち、ＴＦＴ基板に残ったＭＥＡは第１水洗槽において殆ど洗浄され、洗浄しきれなかったわずかなＭＥＡが第２水洗槽において除去されるにすぎない。また、第２水洗タンクには新純水も供給されるために、ＭＥＡは極めて微量に保たれており、走査線のＡｌ合金層を溶解することは無い。第２水洗タンクで水洗されたＴＦＴ基板は搬送ローラに乗って乾燥槽に移動し、乾燥される。乾燥槽の入り口付近には乾燥エアナイフが存在している。
【００４０】
このように、本発明では、第１水洗槽における洗浄水におけるＭＥＡの濃度を低く抑えることがポイントである。ＭＥＡの濃度をどの程度に管理することが必要であるかを実験によって調査した。図６はその結果である。図６において、横軸は、希剥離液におけるＭＥＡの濃度である。希剥離液は、図５の第１水洗槽におけるＴＦＴ基板上において、ＭＥＡを含んだ水洗水に対応する。図６において、縦軸は、図３におけるＭｏＣｒの庇の長さｗである。
【００４１】
調査した試料は、ガラス基板上にベース層であるＭｏＣｒ２０ｎｍ、Ａｌ合金層を１７０ｎｍ、キャップ層であるＭｏＣｒを８０ｎｍ形成したものである。ベース層が存在することが本実施例の構成と異なるが、希剥離液の影響に対して、ベース層は大きな影響は持たないと考えられる。この試料はＭＥＡによってレジスト２００が剥離された状態の試料である。
【００４２】
このような試料を種々のＭＥＡの濃度を有する希剥離液に浸漬し、その後、流水にて１分洗浄し、その後、乾燥した。希剥離液に浸漬した条件は、（１）２３℃／６０秒、（２）３３℃／１８秒、（３）３３℃／３６秒である。各条件において、希剥離液の濃度を変化させて試験を行った。
【００４３】
図６において、○はＴＦＴ基板を２３℃／６０秒浸漬した場合のＭｏＣｒの庇１５０の長さｗである。図６において、５ＰＰＭまでは庇１５０がゼロであり、１０ＰＰＭで４０ｎｍ、２０ＰＰＭから５００ＰＰＭまで庇１５０は５０ｎｍ程度である。これよりさらにＭＥＡの濃度を上昇させると、庇１５０の長さｗは除々に増大し、５００００ＰＰＭすなわち、ＭＥＡの濃度が５％程度で庇１５０の長さｗのピークが存在する。
【００４４】
図６において、□はＴＦＴ基板１００を３３℃／１８秒浸漬した場合のＭｏＣｒの庇１５０の長さｗである。図６において、ＭＥＡの濃度が２ＰＰＭまでは、庇１５０はゼロであり、３ＰＰＭから２０ＰＰＭ程度まで、庇１５０は４０〜５０ｎｍ程度である。ＭＥＡの濃度をさらに上げていくと、庇１５０の長さｗは除々に増加する。
【００４５】
図６において、△はＴＦＴ基板１００を３３℃／３６秒浸漬した場合のＭｏＣｒの庇の長さである。この条件では、ＭＥＡの濃度が１０００ＰＰＭ（１％）から１００％までのデータを取っているが、庇１５０の長さｗはいずれも大きく、ＭＥＡの濃度が１０％のときに庇の長さｗのピークが存在する。また、ＭＥＡの濃度が１００％であると、庇１５０の長さはゼロになる。つまり、図５における第１水洗槽においては、庇１５０は発生していない。
【００４６】
図６におけるいずれの試験においても、試料を浸漬した希剥離液におけるＭＥＡの濃度は小さいほうがＭｏＣｒの庇１５０の長さｗは小さい。図６によれば、２３℃／６０秒浸漬の場合は、ＭＥＡの濃度が５ＰＰＭまで庇１５０をゼロに出来る。３３℃／１８秒浸漬した場合は、ＭＥＡの濃度が２ＰＰＭまで庇１５０をゼロにすることが出来る。また、ＭＥＡの濃度が１０ＰＰＭまでは、庇１５０の長さｗを５０ｎｍ以下に抑えることが出来る。
【００４７】
庇１５０の長さｗはゼロであることが理想であるが、５０ｎｍ以下であれば、許容範囲である。そうすると、図６の実験結果から、図５における第１水洗タンク中のＭＥＡの濃度は、１０ＰＰＭ以下、好ましくは５ＰＰＭ以下、さらに好ましくは２ＰＰＭ以下に管理する必要がある。
【００４８】
このようにして、第１水洗槽の第１水洗タンクのＭＥＡの濃度を５％以下に管理して、図５のレジスト剥離工程を経た走査線１０の断面構造を図７に示す。図７において、Ａｌ合金層１１の溶解は殆どおきておらず、キャップ層１２であるＭｏＣｒの庇も生じていない。図８は、このような走査線１０に対してゲート絶縁膜１０２を被覆し、その上に映像信号線２０を形成した状態を示す。図８に示すように、ゲート絶縁膜１０２による走査線１０のカバレッジは良好であり、ゲート絶縁膜１０２の上に形成される映像信号線２０の断線も発生していない。
【実施例２】
【００４９】
図９は本発明の第２の実施例が適用されるＴＦＴ基板１００の表示領域を示す平面図である。図９において、走査線１０が横方向に延在し、縦方向に配列している。映像信号線２０は縦方向に延在し、横方向に配列している。図９に示すＴＦＴはゲート電極１０１が半導体層１０３より上側に配置されるいわゆるトップゲートのＴＦＴである。
【００５０】
図９において、半導体層１０３は映像信号線２０と第１スルーホール１１５によって接続したドレイン電極１０４から走査線１０の下を屈曲しながらくぐり、第１スルーホール１１５によって接続したソース電極１０５を介して、第２スルーホール１１６によって画素領域５０に形成された図示しない画素電極と接続する。図９では、走査線１０がゲート電極１０１を兼ねている。図９において、ドレイン電極１０４からソース電極１０５まで、半導体層１０３は走査線１０の下を３回くぐるので、ＴＦＴが直列に３個形成されている。走査線１０の上には図示しない層間絶縁膜が形成されている。
【００５１】
このようなトップゲートのＴＦＴでは、走査線１０は３層構造になっている。すなわち、Ａｌ合金層１１のＡｌがゲート絶縁膜１０２および半導体層１０３を汚染することを防止するために、Ａｌ合金層１１の下層にＭｏＣｒで形成されるベース層１３を形成し、Ａｌがゲート絶縁膜１０２あるいは半導体層１０３に拡散することを防止している。
【００５２】
図１０は、図９のＢ−Ｂ断面を示す走査線１０の断面図である。ただし、図１０ではレジスト２００はまだ剥離されていない状態である。図１０において、ＭｏＣｒで形成されたベース層１３の上にＡｌ合金層１１が形成され、その上にキャップ層１２が形成されている。図１０に示すエッチング後の状態ではキャップ層１２のＭｏＣｒの庇は生じていない。
【００５３】
図１１は、図１０の、レジスト２００が形成されている状態の構成に対して、従来工程を用いてレジスト剥離を行った状態を示す走査線１０の断面図である。図１１において、Ａｌ合金層１１に対してキャップ層１２の庇１５０が生じている。図１１のような断面を有する走査線１０に対して層間絶縁膜１０７を形成し、その上に映像信号線２０を形成した状態を示す断面図が図１２である。
【００５４】
図１２において、キャップ層１２の庇１５０が生じている部分には、層間絶縁膜１０７の形成されていない部分、いわゆる差込１０２１が生じている。この層間絶縁膜１０７の上に映像信号線２０を形成すると、図１２に示すように、層間絶縁膜１０７のいわゆる差込部分１０２１において、映像信号線２０が断線する。これは、実施例１における従来例と同様である。
【００５５】
図１３は本発明によるレジスト剥離工程を用いた場合の走査線の断面図を示す。本実施例においては、図５における第１水洗タンクのＭＥＡの濃度は５ＰＰＭ以下に抑えられている。その結果、図１３に示すように、キャップ層の庇は生じていない。図１３においては、実施例１と異なり、走査線１０にベース層１３が形成されているが、ベース層１３の影響はレジスト剥離工程においては出ていない。
【００５６】
図１３に示す断面形状を有する走査線１０に対して層間絶縁膜１０７を形成した場合の断面図を図１４に示す。本発明によるレジスト剥離工程によれば、図１２に示すような層間絶縁膜１０７の差込は生じておらず、層間絶縁膜１０７によるカバレッジは良好である。したがって、層間絶縁膜１０７の上に形成される映像信号線２０に断線が生ずることも無い。以上のように、本発明を適用することによって、３層構造の走査線１０についてもキャップ層１２の庇１５０を防止することが出来、映像信号線２０の断線を防止することが出来る。
【符号の説明】
【００５７】
１０…走査線、 １１…Ａｌ合金層、 １２…走査線キャップ層、 １３…走査線ベース層、２０…映像信号線、１００…ＴＦＴ基板、 １０１…ゲート電極、 １０２…ゲート絶縁膜、 １０３…半導体層、 １０４…ドレイン電極、 １０５…ソース電極、 １０６…画素電極、 １１５…第１スルーホール １１６…第２スルーホール、 １５０…庇、 ２００…レジスト、 １０２１…差込、 １０３１…チャンネル部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線とで囲まれた領域にＴＦＴと画素電極が形成されているＴＦＴ基板を有し、前記走査線はキャップ層とＡｌ合金層を有する２層構造を有している液晶表示装置の製造方法であって、
前記２層構造を有する走査線は、レジストをパターニングしてエッチングし、
前記レジストをＭＥＡ（モノエタノールアミン）によって剥離し、
前記レジストが剥離されたＴＦＴ基板を、第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される水によって洗浄し、
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を５ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を２ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記キャップ層はＭｏを主体する合金であり、前記Ａｌ合金はＡｌを主体とする合金であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線とで囲まれた領域にＴＦＴと画素電極が形成されているＴＦＴ基板を有し、前記走査線はキャップ層とＡｌ合金層とベース層を有する３層構造を有している液晶表示装置の製造方法であって、
前記３層構造を有する走査線は、レジストをパターニングしてエッチングし、
前記レジストをＭＥＡ（モノエタノールアミン）によって剥離し、
前記レジストが剥離されたＴＦＴ基板を、第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される水によって洗浄し、
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を５ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を２ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記キャップ層はＭｏを主体する合金であり、前記Ａｌ合金はＡｌを主体とする合金であり、前記ベース層はＭｏを主体とする合金であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
レジストを剥離する薬液処理槽と、第１水洗槽を有するレジスト剥離装置であり、
前記薬液処理槽には薬液タンクからＭＥＡ（モノエタノールアミン）が供給され、前記ＭＥＡによって基板に形成されたレジストを剥離し、
前記基板は第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される洗浄液によって洗浄され、
前記洗浄液は、回収して再使用することなく排水され、
前記第１水洗タンクの洗浄液のＭＥＡの濃度は１０ＰＰＭ以下に管理されていることを特徴とするレジスト剥離装置。
【請求項１０】
前記第１水洗タンクの洗浄液のＭＥＡの濃度は５ＰＰＭ以下に管理されていることを特徴とする請求項９に記載のレジスト剥離装置。
【請求項１１】
前記レジスト剥離装置は、さらに、第２水洗槽を有し、前記第２水洗槽は、第２水洗タンクから供給される洗浄液によって前記基板を洗浄し、前記第２水洗槽における洗浄液は、第２水洗タンクに回収されることを特徴とする請求項９または１０に記載のレジスト剥離装置。
【請求項１２】
前記レジスト剥離装置は、第２水洗槽の後に、乾燥槽を有することを特徴とする請求項１１に記載のレジスト剥離装置。
【請求項１】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線とで囲まれた領域にＴＦＴと画素電極が形成されているＴＦＴ基板を有し、前記走査線はキャップ層とＡｌ合金層を有する２層構造を有している液晶表示装置の製造方法であって、
前記２層構造を有する走査線は、レジストをパターニングしてエッチングし、
前記レジストをＭＥＡ（モノエタノールアミン）によって剥離し、
前記レジストが剥離されたＴＦＴ基板を、第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される水によって洗浄し、
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を５ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を２ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記キャップ層はＭｏを主体する合金であり、前記Ａｌ合金はＡｌを主体とする合金であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線とで囲まれた領域にＴＦＴと画素電極が形成されているＴＦＴ基板を有し、前記走査線はキャップ層とＡｌ合金層とベース層を有する３層構造を有している液晶表示装置の製造方法であって、
前記３層構造を有する走査線は、レジストをパターニングしてエッチングし、
前記レジストをＭＥＡ（モノエタノールアミン）によって剥離し、
前記レジストが剥離されたＴＦＴ基板を、第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される水によって洗浄し、
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を１０ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を５ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１水洗タンクにおけるＭＥＡの濃度を２ＰＰＭ以下に管理することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記キャップ層はＭｏを主体する合金であり、前記Ａｌ合金はＡｌを主体とする合金であり、前記ベース層はＭｏを主体とする合金であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
レジストを剥離する薬液処理槽と、第１水洗槽を有するレジスト剥離装置であり、
前記薬液処理槽には薬液タンクからＭＥＡ（モノエタノールアミン）が供給され、前記ＭＥＡによって基板に形成されたレジストを剥離し、
前記基板は第１水洗槽において、第１水洗タンクから供給される洗浄液によって洗浄され、
前記洗浄液は、回収して再使用することなく排水され、
前記第１水洗タンクの洗浄液のＭＥＡの濃度は１０ＰＰＭ以下に管理されていることを特徴とするレジスト剥離装置。
【請求項１０】
前記第１水洗タンクの洗浄液のＭＥＡの濃度は５ＰＰＭ以下に管理されていることを特徴とする請求項９に記載のレジスト剥離装置。
【請求項１１】
前記レジスト剥離装置は、さらに、第２水洗槽を有し、前記第２水洗槽は、第２水洗タンクから供給される洗浄液によって前記基板を洗浄し、前記第２水洗槽における洗浄液は、第２水洗タンクに回収されることを特徴とする請求項９または１０に記載のレジスト剥離装置。
【請求項１２】
前記レジスト剥離装置は、第２水洗槽の後に、乾燥槽を有することを特徴とする請求項１１に記載のレジスト剥離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−８０１６１（Ｐ２０１３−８０１６１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１００１（Ｐ２０１１−２２１００１）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]