説明

電気光学装置の製造方法

【課題】基板表面に残留している金属不純物を適切に除去する。
【解決手段】電気光学装置の製造方法における洗浄工程は、基板表面にオゾン水を供給するオゾン水処理工程と、オゾン水処理工程の後に基板表面に純水を供給する第1リンス処理工程と、第1リンス処理工程の後に基板表面に希フッ酸を供給する第1希フッ酸処理工程と、第1希フッ酸処理工程の後に基板表面に純水を供給する第2リンス処理工程と、第2リンス処理工程の後に基板表面に、洗浄液及び気体が混合されてなる混合流体を供給する第1混合流体処理工程と、第1混合流体処理工程の後に基板表面に純水を供給する第3リンス処理工程と、第3リンス処理工程の後に基板表面に希フッ酸を供給する第2希フッ酸処理工程と、第2希フッ酸処理工程の後に基板表面に純水を供給する第4リンス処理工程と、第4リンス処理工程の後に基板を乾燥させる乾燥工程とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば液晶表示装置等の電気光学装置の製造方法に関し、特に、電気光学装置を構成する基板の洗浄方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の方法では、製造工程において、電気光学装置を構成する基板表面に残留している金属不純物を良好に除去することが図られる。例えば特許文献1には、酸化処理液及びエッチング処理液を基板表面に供給する該基板の化学的な洗浄に加えて、ソフトスプレーによる基板の物理的な洗浄を行う方法が開示されている。
【0003】
或いは、特許文献2には、基板を略水平面内において回転させつつ、リンス純水を該基板上に吐出して該基板上に液膜を形成した後に、洗浄液と加圧された気体とが混合された洗浄ミストを該基板上に吐出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−79755号公報
【特許文献2】特開2003−209087号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述の背景技術を用いたとしても基板表面に残留している金属不純物を十分には除去できない場合がある。すると、金属不純物を除去する工程の後に形成された金属膜にウィスカー成長が生じる可能性があるという技術的問題点がある。
【0006】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、基板表面に残留している金属不純物を適切に除去することができる電気光学装置の製造方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に、第1の導電性材料を含んでなる第1導電層を形成する第1導電層形成工程と、前記第1導電層の上に、絶縁材料を含んでなる絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層の上に、所定形状のレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンを用いて、前記絶縁層にエッチングを施すエッチング工程と、前記エッチング工程の後に、前記レジストパターンを除去するアッシング工程と、前記アッシング工程の後に、前記基板表面を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程の後に、前記エッチングされた絶縁層の上に、第2の導電性材料を含んでなる第2導電層を形成する第2導電層形成工程とを備え、前記洗浄工程は、前記基板表面にオゾン水を供給するオゾン水処理工程と、前記オゾン水処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第1リンス処理工程と、前記第1リンス処理工程の後に、前記基板表面に希フッ酸を供給する第1希フッ酸処理工程と、前記第1希フッ酸処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第2リンス処理工程と、前記第2リンス処理工程の後に、前記基板表面に、洗浄液及び気体が混合されてなる混合流体を供給する第1混合流体処理工程と、前記第1混合流体処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第3リンス処理工程と、前記第3リンス処理工程の後に、前記基板表面に希フッ酸を供給する第2希フッ酸処理工程と、前記第2希フッ酸処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第4リンス処理工程と、前記第4リンス処理工程の後に、前記基板を乾燥させる乾燥工程とを含む。
【0008】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、当該製造方法は、第1導電層形成工程、絶縁層形成工程、レジストパターン形成工程、エッチング工程、アッシング工程、洗浄工程及び第2導電層形成工程を備えている。
【0009】
第1導電層形成工程において、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の基板上に、例えば高純度多結晶シリコン(所謂、ポリシリコン)等の第1の導電性材料を含んでなる第1導電層が形成される。
【0010】
次に、絶縁層形成工程において、例えば珪酸ガラス等の絶縁材料を含んでなる絶縁層が形成される。次に、レジストパターン形成工程において、絶縁層の上に、所定形状のレジストパターンが形成される。
【0011】
次に、エッチング工程において、レジストパターンを用いて絶縁層にエッチングが施される。次に、アッシング工程において、例えば酸素プラズマアッシング等により、レジストパターンが除去される。
【0012】
次に、洗浄工程において、基板表面が洗浄される。次に、第2導電層形成工程において、例えばポリシリコン等の第2の導電性材料を含んでなる第2導電層が形成される。尚、第1の導電性材料及び第2の導電性材料は、同一であってもよいし、相互に異なっていてもよい。
【0013】
洗浄工程は、オゾン水処理工程、第1リンス処理工程、第1希フッ酸処理工程、第2リンス処理工程、第1混合流体処理工程、第3リンス処理工程、第2希フッ酸処理工程、第4リンス処理工程及び乾燥工程を含んでいる。
【0014】
オゾン水処理工程において、基板が所定回転数で回転されつつ、基板表面にオゾン水が供給され、該基板表面が酸化される。次に、第1リンス処理工程において、基板が所定回転数で回転されつつ、基板表面に純水が供給され、オゾン水が洗い流される。
【0015】
次に、第1希フッ酸処理工程において、基板が所定回転数で回転されつつ、基板表面に希フッ酸が供給され、オゾン水処理工程において形成された酸化膜が除去される。この工程において、基板表面に残留している金属不純物の少なくとも一部が酸化膜と共に除去される。
【0016】
次に、第2リンス処理工程において、基板が所定回転数で回転されつつ、基板表面に純水が供給され、希フッ酸が洗い流される。次に、第1混合流体処理工程において、基板が所定回転数で回転されつつ、基板表面に、例えば純水等の洗浄液と、例えば窒素等の気体とが混合されてなる混合流体が供給され、第1希フッ酸処理工程において除去されなかった金属不純物が除去される。
【0017】
次に、第3リンス処理工程において、基板が所定回転数で回転されつつ、基板表面に純水が供給され、混合流体が洗い流される。次に、第2希フッ酸処理工程において、基板が所定回転数で回転されつつ、基板表面に希フッ酸が供給され、第1混合流体処理工程において自然形成された酸化膜が除去される。
【0018】
次に、第4リンス処理工程において、基板が所定回転数で回転されつつ、基板表面に純水が供給され、希フッ酸が洗い流される。次に、乾燥工程において、基板が高速回転されることにより、基板が乾燥される。
【0019】
本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、レジストパターンをプラズマアッシングにより除去すると、比較的高温環境になり、レジストパターンに含まれる、例えばステンレス等の金属不純物が、比較的強固に基板表面に付着する。このため、オゾン水処理と希フッ酸処理との組み合わせでは、金属不純物を十分には除去できないおそれがある。他方で、硫酸とオゾン水とを用いて基板表面を洗浄する方法が提案されているが、環境負荷が比較的大きくなるおそれがある。
【0020】
しかるに本発明では、上述の如く、洗浄工程が、オゾン水処理工程及び第1希フッ酸処理工程の後に、第1混合流体工程を含んでいる。このため、オゾン水処理工程及び第1希フッ酸処理工程によって付着力が弱められた金属不純物を、第1混合流体工程において除去することができる。
【0021】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の実施形態に係る液晶装置を、TFTアレイ基板上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図2】図1のH−H´線断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る製造方法の一部の工程を示す工程断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る洗浄工程を示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施形態の変形例に係る洗浄工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明に係る電気光学装置の製造方法の実施形態を、図面に基づいて説明する。尚、以下の図では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材毎に縮尺を異ならしめている。
【0024】
<電気光学装置>
先ず、本発明に係る電気光学装置の実施形態を、図1及び図2を参照して説明する。尚、本実施形態では、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のアクティブマトリックス駆動方式の液晶装置を挙げる。
【0025】
本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る液晶装置を、TFT(Thin Film Transistor)アレイ基板上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であり、図2は、図1のH−H´線断面図である。
【0026】
図1及び図2において、本実施形態に係る液晶装置100では、TFTアレイ基板10及び対向基板20が対向配置されている。TFTアレイ基板10は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の基板からなり、対向基板20は、例えば、石英基板、ガラス基板等の基板からなる。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。
【0027】
シール材52は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材52中には、TFTアレイ基板10と対向基板20との間隔(即ち、ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材52に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域10a又は画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。
【0028】
図1において、シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aを規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【0029】
周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側にサンプリング回路7が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿ったシール領域の内側の額縁領域に、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。
【0030】
TFTアレイ基板10上には、対向基板20の4つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材107で接続するための上下導通端子106が配置されている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。更に、外部回路接続端子102と、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、上下導通端子106等とを電気的に接続するための引回配線90が形成されている。
【0031】
図2において、TFTアレイ基板10上には、駆動素子である画素スイッチング用のトランジスタや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図2では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明材料からなる画素電極9aが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。
【0032】
画素電極9aは、後述する対向電極21に対向するように、TFTアレイ基板10上の画像表示領域10aに形成されている。TFTアレイ基板10における液晶層50の面する側の表面、即ち画素電極9a上には、配向膜16が画素電極9aを覆うように形成されている。
【0033】
対向基板20におけるTFTアレイ基板10との対向面上に、遮光膜23が形成されている。遮光膜23は、例えば対向基板20における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板20において、遮光膜23によって非開口領域が規定され、遮光膜23によって区切られた領域が、例えばプロジェクタ用のランプや直視用のバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜23をストライプ状に形成し、該遮光膜23と、TFTアレイ基板10側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
【0034】
遮光膜23上に、ITO等の透明材料からなる対向電極21が複数の画素電極9aと対向して形成されている。遮光膜23上に、画像表示領域10aにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図2には図示しないカラーフィルタが形成されるようにしてもよい。対向基板20の対向面上における、対向電極21上には、配向膜22が形成されている。
【0035】
尚、図1及び図2に示したTFTアレイ基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104、サンプリング回路7等に加えて、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【0036】
<電気光学装置の製造方法>
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法の実施形態を、図3及び図4を参照して説明する。図3は、本実施形態に係る製造方法の一部の工程を示す工程断面図である。
【0037】
下層配線形成工程において、TFTアレイ基板10上に、例えばポリシリコン等を含んでなる下層配線210が形成された後、絶縁層形成工程において、該下層配線210の上に、例えば珪酸ガラスを含んでなる層間絶縁膜220が形成される(図3(a)参照)。
【0038】
尚、下層配線210は、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)等により形成すればよい。
【0039】
次に、レジストパターン形成工程において、層間絶縁膜220の上に、所定形状のレジストパターン230が形成される(図3(b)参照)。この際、レジストパターン230には、微量の金属不純物Rが含まれることが、本願発明者の研究により判明している。尚、レジストパターン230を形成するための、レジスト膜のパターニングには、例えばフォトリソグラフィ等を用いればよい。
【0040】
次に、エッチング工程において、レジストパターン230を用いて層間絶縁膜220に対し、例えばドライエッチング等のエッチングが施されることにより、層間絶縁膜220に、例えばコンタクトホール221等が形成される(図3(c)参照)。
【0041】
次に、アッシング工程において、例えば酸素プラズマアッシング等により、レジストパターン230が除去される(図3(d)参照)。この際、レジストパターン230に含まれていた金属不純物Rの少なくとも一部が、層間絶縁膜220等の上(即ち、TFTアレイ基板10の表面)に残留することが、本願発明者の研究により判明している。
【0042】
次に、洗浄工程において、TFTアレイ基板10の表面がスピン洗浄されることにより、金属不純物Rが除去される(図3(e)参照)。次に、上層配線形成工程において、層間絶縁膜220の上に、例えばポリシリコン等を含んでなる上層配線240が形成される(図3(f)参照)。尚、下層配線210と上層配線240とは、コンタクトホール221を介して電気的に接続される。
【0043】
尚、本実施形態に係る「下層配線形成工程」、「上層配線形成工程」、「下層配線210」、「層間絶縁膜220」及び「上層配線240」は、夫々、本発明に係る「第1導電層形成工程」、「第2導電層形成工程」、「第1導電層」、「絶縁層」及び「第2導電層」の一例である。また、本実施形態に係る「ポリシリコン」は、本発明に係る「第1の導電性材料」及び「第2の導電性材料」の一例である。
【0044】
次に、本実施形態に係る洗浄工程について、図4のフローチャートを参照して説明を加える。
【0045】
図4において、先ず、オゾン水処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面にオゾン水が供給されることによって、該TFTアレイ基板10表面が酸化される(ステップS101)。次に、純水リンス処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に純水が供給され、オゾン水が洗い流される(ステップS102)。
【0046】
次に、希フッ酸処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に希フッ酸が供給され、オゾン水処理工程S101において形成された酸化膜が除去される(ステップS103)。この工程において、TFTアレイ基板10表面に残留している金属不純物Rの少なくとも一部が酸化膜と共に除去される。次に、純水リンス処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に純水が供給され、希フッ酸が洗い流される(ステップS104)。
【0047】
次に、混合流体処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に、純水と窒素とが混合されてなる混合流体が供給され、希フッ酸処理工程S103において除去されなかった金属不純物Rが除去される(ステップS105)。ここで、混合流体は、例えば、純水150ミリリットルに、窒素2リットルを混合してなる洗浄ミストである。
【0048】
尚、混合流体処理工程S105では、混合流体を吐出するノズルが、TFTアレイ基板10の表面をスキャンするように移動される。
【0049】
希フッ酸処理工程S103において除去されなかった金属不純物Rは、その付着力が、該希フッ酸処理工程S103によって大なり小なり弱められているので、混合流体処理工程S105において、金属不純物Rを比較的容易に除去することが可能であることが本願発明者の研究により判明している。
【0050】
次に、純水リンス処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に純水が供給され、混合流体が洗い流される(ステップS106)。
【0051】
次に、希フッ酸処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に希フッ酸が供給され、混合流体処理工程S105において、例えば下層配線210のうちコンタクトホール221により露出されている表面に自然形成された酸化膜が除去される(ステップS107)。
【0052】
次に、純水リンス処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に純水が供給され、希フッ酸が洗い流される(ステップS108)。次に、スピン乾燥工程において、TFTアレイ基板10が高速回転されることにより、TFTアレイ基板10が乾燥される(ステップS109)。
【0053】
尚、本実施形態に係る「ステップS102」、「ステップS103」、「ステップS104」、「ステップS105」、「ステップS106」、「ステップS107」、「ステップS108」及び「ステップS109」は、夫々、本発明に係る「第1リンス処理工程」、「第1希フッ酸処理工程」、「第2リンス処理工程」、「第1混合流体処理工程」、「第3リンス処理工程」、「第2希フッ酸処理工程」、「第4リンス処理工程」及び「乾燥工程」の一例である。
【0054】
<変形例>
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法の実施形態の変形例を、図5のフローチャートを参照して説明する。
【0055】
図5において、先ず、希フッ酸処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に希フッ酸が供給される(ステップS201)。次に、純水リンス処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に純水が供給され、希フッ酸が洗い流される(ステップS202)。
【0056】
次に、混合流体処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に、純水と窒素とが混合されてなる混合流体が供給される(ステップS203)。次に、純水リンス処理工程において、TFTアレイ基板10が所定回転数で回転されつつ、TFTアレイ基板10表面に純水が供給され、混合流体が洗い流される(ステップS204)。次に、上述したステップS101以降の処理が順に実行される。
【0057】
このように構成すれば、金属不純物Rの除去性を向上させることができ、実用上非常に有利である。
【0058】
尚、本変形例に係る「ステップS201」、「ステップS202」、「ステップS203」及び「ステップS204」は、夫々、本発明に係る「第3希フッ酸処理工程」、「第5リンス処理工程」、「第2混合流体処理工程」及び「第6リンス処理工程」の一例である。
【0059】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置の製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0060】
10…TFTアレイ基板、100…液晶装置、210…下層配線、220…層間絶縁膜、230…レジストパターン、240…上層配線、R…金属不純物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に、第1の導電性材料を含んでなる第1導電層を形成する第1導電層形成工程と、
前記第1導電層の上に、絶縁材料を含んでなる絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層の上に、所定形状のレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンを用いて、前記絶縁層にエッチングを施すエッチング工程と、
前記エッチング工程の後に、前記レジストパターンを除去するアッシング工程と、
前記アッシング工程の後に、前記基板表面を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程の後に、前記エッチングされた絶縁層の上に、第2の導電性材料を含んでなる第2導電層を形成する第2導電層形成工程と
を備え、
前記洗浄工程は、
前記基板表面にオゾン水を供給するオゾン水処理工程と、
前記オゾン水処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第1リンス処理工程と、
前記第1リンス処理工程の後に、前記基板表面に希フッ酸を供給する第1希フッ酸処理工程と、
前記第1希フッ酸処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第2リンス処理工程と、
前記第2リンス処理工程の後に、前記基板表面に、洗浄液及び気体が混合されてなる混合流体を供給する第1混合流体処理工程と、
前記第1混合流体処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第3リンス処理工程と、
前記第3リンス処理工程の後に、前記基板表面に希フッ酸を供給する第2希フッ酸処理工程と、
前記第2希フッ酸処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第4リンス処理工程と、
前記第4リンス処理工程の後に、前記基板を乾燥させる乾燥工程と
を含む
ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項2】
前記洗浄工程は、前記オゾン水処理工程より前に、
前記基板表面に希フッ酸を供給する第3希フッ酸処理工程と、
前記第3希フッ酸処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第5リンス処理工程と、
前記第5リンス処理工程の後に、前記基板表面に、前記混合流体を供給する第2混合流体処理工程と、
前記第2混合流体処理工程の後に、前記基板表面に純水を供給する第6リンス処理工程と
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−155036(P2011−155036A)
【公開日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−13926(P2010−13926)
【出願日】平成22年1月26日(2010.1.26)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】