(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄体である基板を所定の速度で回転させながら、上記基板表面に物理的な力を作用させる処理機構が複数取り付けられたアームをその一端を軸として円弧状の軌跡で走査させ、上記物理的な力により上記基板表面の付着物を除去する基板洗浄方法であって、
上記複数の処理機構は、上記アーム上において、上記軸からの距離が異なる位置にそれぞれ配置され、上記軸から最も遠距離にある上記処理機構が、上記基板の中心部から外周部にかけて全範囲を走査するようにしたことを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項２】
処理機構は、気体、液体、固体及びこれらの混合物のいずれかを基板表面に噴射するノズルであることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄方法。
【請求項３】
処理機構は、液体が供給された基板表面を回転しながら擦る親水性材料よりなるブラシであることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄方法。
【請求項４】
被洗浄体である基板を所定の速度で回転させる回転駆動手段、
上記基板表面に液体を噴射する複数のノズルが取り付けられたアーム、
上記アームを、その一端を軸として円弧状の軌跡で走査させる走査手段、
上記ノズルから噴射される液体に２０ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波の振動を乗せる超音波発振手段を備え、
上記複数のノズルは、上記アーム上において、上記軸からの距離が異なる位置にそれぞれ配置され、上記軸から最も遠距離にある上記ノズルが、上記基板の中心部から外周部にかけて全範囲を走査する位置に配置されたことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項５】
被洗浄体である基板を所定の速度で回転させる回転駆動手段、
上記基板表面に液体を供給するノズル、
親水性材料よりなる複数のブラシが取り付けられたアーム、
上記複数のブラシをそれぞれ回転させる回転駆動手段、
上記アームを、その一端を軸として円弧状の軌跡で走査させる走査手段を備え、
上記複数のブラシは、上記アーム上において、上記軸からの距離が異なる位置にそれぞれ配置され、上記軸から最も遠距離にある上記ブラシが、上記基板の中心部から外周部にかけて全範囲を走査する位置に配置されたことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項６】
薄膜トランジスタを含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と対向電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
金属膜、半導体膜、または透明導電膜のいずれかを形成する前の基板を、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法を用いて洗浄する工程、
上記基板上に上記いずれかの膜を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
薄膜トランジスタを含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と対向電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
金属膜、半導体膜、または透明導電膜のいずれかが形成された基板を、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法を用いて洗浄する工程、
上記基板上にレジスト膜を形成し、所望のパターンマスクを用いて露光する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法を用いて作成され、基板の面積が約０.３ｍ２以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用基板、半導体基板及びフォトマスク用基板、光ディスク用基板等に用いられる基板洗浄方法及び基板洗浄装置と、これを用いた液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置用基板、半導体基板及びフォトマスク用基板、光ディスク用基板等の洗浄方法としては、一般に、基板を所定の速度で回転させながら、基板表面に物理的な力を作用させる処理機構が取り付けられたアームを、基板上の所定の範囲内で複数回走査させ、基板表面の付着物を除去する基板洗浄方法が用いられている。物理的な力の作用としては、例えば、高圧水噴射や、ブラシ洗浄及び超音波洗浄等がよく用いられている。高圧水噴射は、ノズルから基板表面に洗浄液を高圧で噴射するものである。また、ブラシ洗浄は、洗浄液が供給された基板表面を、親水性材料よりなるブラシを回転させながら擦るものである。また、超音波洗浄は、超音波の振動が乗った洗浄液を基板表面に噴射するものである。いずれの方法も、基板を所定の速度で回転させながら、ブラシまたはノズルが取り付けられたアームを、基板の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で、一定の速度で走査させることによって、基板表面の全範囲を洗浄するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、基板の外周部から中心部を通る軌跡を一定の速度で走査させる従来の方法では、基板の中心部付近と外周部の洗浄時間がほぼ同じになる。しかし、基板外周部は中心部付近に比べて面積的には中心からの半径の２乗に比例して大きくなる。つまり、単位面積当たりの洗浄時間は、基板外周部では中心部付近よりも少ないことになる。このため、基板の外周部において洗浄不足が発生し、例えば半導体装置の製造工程では外周部の歩留まり低下、液晶表示装置の製造工程では外周部の欠陥による不良品の発生を招いていた。
【０００４】
このようなことから、近年、基板の中心部付近と外周部での洗浄効果を均一にする方法が考案されている。例えば特開平９−１４８２９５号公報では、基板の中心部付近と外周部でのノズルまたはブラシの走査速度を変えることによって、外周部の洗浄効果を上げる方法が提案されている。しかし、この方法では、走査速度を変化させるための制御機構が必要であり、装置コストが上昇するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、従来の基板洗浄装置と同程度の装置コストで、基板の中心部付近と外周部において均一な洗浄効果が得られる基板洗浄方法及び基板洗浄装置を提供し、この基板洗浄方法を用いて液晶表示装置を製造することにより、配線間や電極間の短絡に起因する表示欠陥の発生確率を低減し、生産性及び歩留まりを向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる基板洗浄方法は、被洗浄体である基板を所定の速度で回転させながら、基板表面に物理的な力を作用させる処理機構が複数取り付けられたアームをその一端を軸として円弧状の軌跡で走査させ、物理的な力により基板表面の付着物を除去する基板洗浄方法であって、複数の処理機構は、アーム上において、軸からの距離が異なる位置にそれぞれ配置され、軸から最も遠距離にある処理機構が、基板の中心部から外周部にかけて全範囲を走査するようにしたものである。
また、処理機構は、気体、液体、固体及びこれらの混合物のいずれかを基板表面に噴射するノズルである。
【０００７】
また、処理機構は、液体が供給された基板表面を回転しながら擦る親水性材料よりなるブラシである。
【０００８】
また、本発明に係わる基板洗浄装置は、被洗浄体である基板を所定の速度で回転させる回転駆動手段と、基板表面に液体を噴射する複数のノズルが取り付けられたアームと、このアームを、その一端を軸として円弧状の軌跡で走査させる走査手段と、ノズルから噴射される液体に２０ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波の振動を乗せる超音波発振手段を備え、複数のノズルは、アーム上において、軸からの距離が異なる位置にそれぞれ配置され、軸から最も遠距離にあるノズルが、基板の中心部から外周部にかけて全範囲を走査する位置に配置されたものである。
【０００９】
また、被洗浄体である基板を所定の速度で回転させる回転駆動手段と、基板表面に液体を供給するノズルと、親水性材料よりなる複数のブラシが取り付けられたアームと、ブラシを回転させる回転駆動手段と、アームをその一端を軸として円弧状の軌跡で走査させる走査手段を備え、複数のブラシは、アーム上において、軸からの距離が異なる位置にそれぞれ配置され、軸から最も遠距離にあるブラシが、基板の中心部から外周部にかけて全範囲を走査する位置に配置されたものである。
【００１０】
また、本発明に係わる液晶表示装置の製造方法は、薄膜トランジスタを含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と対向電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、金属膜、半導体膜、または透明導電膜のいずれかを形成する前の基板を、上記のいずれかに記載の基板洗浄方法を用いて洗浄する工程と、この基板上に上記いずれかの膜を形成する工程を含んで製造するようにしたものである。
さらに、薄膜トランジスタを含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と対向電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、金属膜、半導体膜、または透明導電膜のいずれかが形成された基板を、上記のいずれかに記載の基板洗浄方法を用いて洗浄する工程と、この基板上にレジスト膜を形成し、所望のパターンマスクを用いて露光する工程を含んで製造するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明に係わる液晶表示装置は、上記のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法を用いて作成され、基板の面積が約０.３ｍ２以上であるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
参考例１．
以下に、本発明の参考例を図について説明する。
図１は、本発明の参考例１である基板洗浄装置を示す模式図であり、図において、１は被洗浄体である例えばＴＦＴアレイ基板等の基板、２は基板１上の所定の範囲を走査するアーム、３はアーム２の先端に取り付けられ、基板１表面を回転しながら擦るナイロン等の親水性材料よりなるブラシ、４は基板１中心部付近に純水を供給するノズルである。なお、本参考例による基板洗浄装置は、基板１を所定の速度で回転させる回転駆動手段と、ブラシを回転させる回転駆動手段、アーム２の一端を軸として、アーム２を基板１の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で走査させる走査手段（いずれも図示せず）を備えており、基板１を所定の速度で回転させながら、基板１表面に物理的な力を作用させる処理機構、ここではブラシ３が取り付けられたアーム２を、基板１上の所定の範囲内で複数回走査させ、物理的な力の作用、ここではブラシ３が回転しながら基板１表面を擦ることにより、基板１表面の付着物を除去するものである。
【００１３】
本参考例による基板洗浄装置の動作を図２を用いて説明する。基板１を所定の速度で同心円状に回転させながら、アーム２の先端に取り付けられたブラシ３を、図２のＡに示すように基板１の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で複数回走査させた後、さらに図２のＢに示す範囲を複数回走査させる。この時、ノズル４より回転中心に向かって純水をかけながら洗浄を行うことにより付着物の除去効果が向上する。
【００１４】
さらに、上記のブラシ洗浄に続いて、図３に示す基板洗浄装置により超音波洗浄を行う。図において、５は、アーム２の先端に取り付けられ、基板１表面に純水を噴射するノズルである。なお、本洗浄装置は、基板１を所定の速度で回転させる回転駆動手段と、アーム２の一端を軸として、アーム２を基板１の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で走査させる走査手段と、ノズル５から噴射される純水に２０ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波の振動を乗せる超音波発振手段（いずれも図示せず）を備えており、基板１を所定の速度で回転させながら、基板１表面に純水を噴射するノズル５が取り付けられたアーム２を、基板１上の所定の範囲内で複数回走査させ、ノズル５より噴射される超音波の発振を乗せた純水により基板１表面の付着物を除去するものである。
【００１５】
次に、動作を説明する。上記のブラシ洗浄と同様に、基板１を所定の速度で同心円状に回転させ、アーム２の先端に取り付けられたノズル５を、図４のＡに示すように基板１の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で複数回走査させた後、さらに図４のＢに示す範囲を複数回走査させる。このように、ブラシ洗浄と超音波洗浄を組み合わせて行うことにより、ブラシ３によって除去できなかった付着物や、ブラシ３による再付着物等を超音波洗浄によって効果的に除去することができる。
【００１６】
基板１外周部の面積は、中心部付近に比べて中心からの半径の２乗に比例して大きくなるため、基板の中心部付近と外周部を一定の速度且つ同じ走査回数で洗浄した場合、単位面積当たりの洗浄時間は基板外周部の方が少なくなる。このため、本参考例では、ブラシ３またはノズル５の走査回数を、基板１の中心部付近よりも外周部に対して多くしたので、基板中心部付近と外周部の単位面積当たりの洗浄時間がほぼ等しくなり、基板１全面に均一な洗浄効果が得られた。その結果、従来、基板１の外周部で発生していた洗浄不足が解消し、洗浄後の残留物を低減することができた。また、本参考例による基板洗浄装置は、駆動系統に速度制御等の特別な機構を取り付ける必要がないため、従来の基板洗浄装置と同程度の装置コストで洗浄効果を上げることができた。
【００１７】
実施の形態１．
図５は、本発明の実施の形態１による基板洗浄装置を示す模式図である。図において、３ａ、３ｂ、３ｃは、例えばナイロン等の親水性材料よりなるブラシであり、これら複数のブラシ３ａ、３ｂ及び３ｃは、一本のアーム２に所定の間隔を置いて取り付けられ、連動する。また、本実施の形態による基板洗浄装置は、基板１を所定の速度で回転させる回転駆動手段、基板１表面に液体を供給するノズル、ブラシ３ａ、３ｂ及び３ｃを回転させる回転駆動手段、アーム２の一端を軸として、アーム２を基板１の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で走査させる走査手段（いずれも図示せず）を備えている。ブラシ３ａ、３ｂ及び３ｃは、アーム２上において、軸からの距離が異なる位置にそれぞれ配置されている。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００１８】
本実施の形態による基板洗浄装置の動作を図５を用いて説明する。基板１を所定の速度で同心円状に回転させながら、アーム２に所定の間隔を置いて取り付けられた３本のブラシ３ａ、３ｂ及び３ｃを、図５に示すように、基板１の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で複数回走査させる。この時、アーム２の軸から最も遠距離にあるブラシ３ａは、基板１の中心部から外周部にかけて全範囲を走査し、ブラシ３ｂは基板１の中心部は通らないため、基板１の中心部付近を除く周辺の範囲を走査し、ブラシ３ｃはブラシ３ｂよりもさらに外周部を走査する。すなわち、基板１の中心部付近よりも外周部を走査するブラシの本数が多いことになる。
【００１９】
さらに、上記のブラシ洗浄に続いて、図６に示す基板洗浄装置により超音波洗浄を行う。図において、５ａ、５ｂ及び５ｃは、基板１表面に純水を噴射するノズルであり、一本のアーム２に所定の間隔を置いて取り付けられ、連動する。なお、ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃより噴出される純水には、超音波発振手段（図示せず）により、２０ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波の振動が乗せられている。その他の機構は、上記参考例１と同様であるので説明を省略する。
次に、動作を説明する。基板１を所定の速度で同心円状に回転させながら、アーム２に所定の間隔を置いて取り付けられた３本のノズル５ａ、５ｂ及び５ｃを、図６に示すように、基板１の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で複数回走査させる。この時、アーム２の軸から最も遠距離にあるノズル５ａは、基板１の中心部から外周部にかけて全範囲を走査し、ノズル５ｂは基板１の中心部は通らないため、基板１の中心部付近を除く周辺の範囲を走査し、ノズル５ｃはノズル５ｂよりもさらに外周部を走査する。すなわち、基板１の中心部付近よりも外周部を走査するノズルの本数が多いことになる。
【００２０】
本実施の形態では、基板１表面を走査するブラシまたはノズルの本数を、基板１の中心部付近よりも外周部に対して多くすることにより、基板の中心部付近と外周部の単位面積当たりの洗浄時間がほぼ等しくなり、基板１全面に均一な洗浄効果が得られた。その結果、従来、基板１の外周部で発生していた洗浄不足が解消し、洗浄後の残留物を低減することができた。また、本実施の形態による基板洗浄装置は、駆動系統に速度制御等の特別な機構を取り付ける必要がないため、従来の基板洗浄装置と同程度の装置コストで洗浄効果を上げることができた。
【００２１】
なお、本実施の形態では、一本のアーム２に取り付けるブラシ及びノズルの数を３本としたが、２本また４本以上でも良く、複数本であれば同様な効果を得ることができる。また、本実施の形態では、複数のブラシまたはノズルを１本のアーム２に取り付けて連動させたが、複数のアームに取り付け、独立に駆動しても良い。
【００２２】
なお、本実施の形態では、液晶表示装置の製造工程で使用される一般的な基板洗浄装置に本発明を適用した例を示したが、本実施の形態は、最近半導体装置の製造工程等で使用されている、ノズルから基板１表面に純水と気体を混合状態で噴射する方法、氷の様な固体を噴射する方法等にも適用することができる。すなわち、ノズルから噴射させる物質は、気体、液体、固体及びこれらの混合物のどれでも良く、同様の効果を上げることができる。また、本実施の形態では、ブラシ洗浄に用いる親水性ブラシとしてナイロン製ブラシを用いたが、モヘア、ポリビニルアルコール等、他の親水性材料よりなるブラシでも良い。
【００２３】
参考例２．
上記参考例１及び実施の形態１では、基板表面に物理的な力を作用させる処理機構であるブラシまたはノズルの本数または走査回数を、基板の中心部付近よりも外周部に対して多くすることにより、基板の中心部付近と外周部の単位面積当たりの洗浄時間をほぼ等しくし、基板全面に均一な洗浄効果が得られるようにした。本参考例では、物理的な力の作用の回数を増やすのではなく、作用そのものの大きさを、基板の中心部付近よりも外周部に対して大きくすることにより、上記参考例１及び実施の形態１と同様の効果を得るものである。
【００２４】
以下に、本参考例による基板洗浄装置の構成及び動作の一例を説明する。本参考例による基板洗浄装置は、被洗浄体である基板を所定の速度で回転させる回転駆動手段と、一端に基板表面に液体を噴射するノズルが取り付けられたアームと、このアームの他端を軸として、アームを基板の外周部から中心部を通る円弧上の軌跡で走査させる走査手段と、ノズルから噴射される液体に２０ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波の振動を乗せる超音波発振手段と、超音波発振手段による発振の出力を、アームが走査する基板の範囲によって変化させる制御手段より構成されている。
次に、動作を説明する。基板を所定の速度で同心円状に回転させ、アームの先端に取り付けられたノズルを、基板の外周部から中心部を通る円弧状の軌跡で複数回走査させ、基板表面に２０ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波の振動を乗せた液体を噴射して付着物を除去する。この時、超音波発振手段の制御手段により、発振の出力を基板の中心部付近よりも外周部に対して大きくする。
【００２５】
このように、基板表面への物理的な力の作用の大きさを、基板の中心部付近よりも外周部に対して大きくすることにより、基板全面に均一な洗浄効果が得られるようになり、その結果、基板の外周部で発生していた洗浄不足が解消し、洗浄後の残留物を低減することができた。なお、本参考例では、物理的な力の作用として、超音波の発振の出力を基板の中心部付近よりも外周部に対して大きくしたが、処理機構が例えば気体、液体、固体及びこれらの混合物のいずれかを基板表面に噴射するノズルである場合、このノズルより噴射される気体、液体、固体及びこれらの混合物の流量を、基板の中心部付近よりも外周部に対して大きくする方法でもよい。さらに、基板の外周部において複数の異なる処理機構を併用することにより、物理的な力の作用を基板の中心部付近よりも外周部に対して大きくする方法でも、同様の効果が得られる。
【００２６】
実施の形態２．
液晶表示装置は、一般に、薄膜トランジスタを含むスイッチング素子およびこのスイッチング素子を経てそれぞれ制御される表示素子を有するＴＦＴアレイ基板と、透明電極およびカラーフィルタ等を有する対向電極基板の間に液晶を挟持してなる。本実施の形態は、上記実施の形態１に記載した基板洗浄方法を、ＴＦＴアレイ基板の製造工程に適用したものである。
図７は、本実施の形態によるチャネルエッチング型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタを用いたＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。図において、６は透明絶縁性基板であるガラス基板、７は金属膜、８はゲート電極及び配線、９は共通配線、１０はシリコン窒化膜等よりなるゲート絶縁膜、１１はアモルファスシリコン膜、１２はｎ＋型アモルファスシリコン膜、１３はＩＴＯ等の透明導電膜よりなる画素電極、１４は端子電極、１５はコンタクトホール、１６はソース電極及び配線、１７はドレイン電極、１８はシリコン窒化膜等よりなる絶縁膜をそれぞれ示している。
【００２７】
本実施の形態によるＴＦＴアレイ基板の製造方法を図７を用いて説明する。まず、ガラス基板６の表面に、例えばＣｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ系合金の様な金属膜７をスパッタリングにより２００〜５００ｎｍ程度成膜する（図７(a)）。次に、レジストを用い、レジストパターニングを行う。このレジストを塗布する前に、金属膜７が形成されたガラス基板６に、上記実施の形態１の基板洗浄方法によって、ブラシ洗浄及び超音波洗浄を行う。実施の形態１の基板洗浄方法とは、ガラス基板６を回転させながら、ブラシまたは超音波の振動を乗せた純水を噴射するノズルが複数個取り付けられたアームを走査させ、ガラス基板６の中心部付近よりも外周部を走査するブラシまたはノズルの数を多くするものである。この洗浄方法によれば、ガラス基板６の外周部の洗浄不足が解消され、基板全面に均一な洗浄効果を上げることができる。ただし、金属膜７がＡｌ系合金の場合には、ブラシによって膜が損傷する可能性があるため、超音波洗浄のみを行う。
【００２８】
次に、金属膜７のエッチングを行い、ゲート電極及び配線８、さらに、必要に応じて共通配線９を形成する（図７(b)）。続いて、ＰＣＶＤによって、シリコン窒化膜よりなるゲート絶縁膜１０、アモルファスシリコン膜１１、ｎ＋型アモルファスシリコン膜１２を、それぞれ例えば５００ｎｍ、２００ｎｍ、５０ｎｍ程度、連続成膜する（図７(c)）。さらに、トランジスタのチャネル部分を形成するために、アモルファスシリコン膜１１及びｎ＋型アモルファスシリコン膜１２を島状にパターニングする（図７(d)）。この際にも、レジストを塗布する前に、ｎ＋型アモルファスシリコン膜１２表面に、上記実施の形態１の基板洗浄方法によって、ブラシ洗浄及び超音波洗浄を行う。
【００２９】
次に、ＩＴＯ膜をスパッタリングによって例えば１００ｎｍ程度成膜し、パターニングによって、画素電極１３及び端子電極１４を形成する。この際にも、レジストを塗布する前に、ＩＴＯ膜表面に、上記実施の形態１の基板洗浄方法によって、ブラシ洗浄及び超音波洗浄を行う。さらに、端子部分のコンタクトホール１５を形成する（図７(e)）。
次に、最下層が例えばＣｒやＴｉ１００ｎｍ程度、第２層がＡｌ系合金３００ｎｍ程度、最上層がＣｒ５０ｎｍ程度の三層膜からなる金属膜を形成し、パターニングを行い、三層膜のエッチングを行う。この際にも、レジストを塗布する前に、三層膜表面に、上記実施の形態１の基板洗浄方法によって、ブラシ洗浄及び超音波洗浄を行う。その後、ドライエッチングによってチャネル上のｎ＋型アモルファスシリコン膜を除去することにより、ソース電極及び配線１６、ドレイン電極１７を形成した後、レジストを除去する（図７(f)）。最後に、ＴＦＴを保護するために、シリコン窒化膜等の絶縁膜１８で覆い、画素電極１３及び端子電極１４上の絶縁膜１８は除去する（図７(g)）。なお、本実施の形態では、ソース、ドレイン材料として三層膜を用いたが、配線抵抗、画素電極形成プロセス等で特に問題を生じなければ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ等の単層膜や、下層Ｃｒ、上層Ａｌ系合金等の二層膜でも構わない。
【００３０】
以上のような製造工程によってＴＦＴアレイ基板を作成した結果、基板外周部の洗浄効果が向上し、従来、製造タクト時間を短縮していくにつれ基板外周部で多発していたゲート金属膜、チャネルとなるアモルファスシリコン膜、画素ＩＴＯ膜及びソース・ドレイン金属膜のパターン欠陥に起因する配線間や電極間の短絡による表示欠陥を低減することができ、高開口率な液晶表示装置を高生産性、高歩留まりで製造することができた。なお、この効果は、最近液晶表示装置の製造によく使用されている面積０.３ｍ２以上の大型基板において、より顕著であった。
【００３１】
実施の形態３．
図８は、本実施の形態によるチャネルエッチング型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタを用いたＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。図において、１９、２０はコンタクトホールである。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態は、上記実施の形態１の基板洗浄方法を、上記実施の形態２とは構造の異なるＴＦＴアレイ基板の製造工程に適用したものである。
【００３２】
本実施の形態によるＴＦＴアレイ基板の製造方法を図８を用いて説明する。まず、ガラス基板６の表面に、例えばＣｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ系合金の様な金属膜７をスパッタリングにより２００〜５００ｎｍ程度成膜する（図８(a)）。次に、レジストを用い、レジストパターニングを行う。このレジストを塗布する前に、金属膜７が形成されたガラス基板６に、上記実施の形態１の基板洗浄方法によって、ブラシ洗浄及び超音波洗浄を行う。この洗浄方法によれば、ガラス基板６の外周部の洗浄不足が解消され、基板全面に均一な洗浄効果を上げることができる。ただし、金属膜７がＡｌ系合金の場合には、ブラシによって膜が損傷する可能性があるため、超音波洗浄のみを行う。
【００３３】
次に、金属膜７のエッチングを行い、ゲート電極及び配線８、さらに、必要に応じて共通配線９を形成する（図８(b)）。続いて、ＰＣＶＤによって、シリコン窒化膜よりなるゲート絶縁膜１０、アモルファスシリコン膜１１、ｎ＋型アモルファスシリコン膜１２を、それぞれ例えば５００ｎｍ、２００ｎｍ、５０ｎｍ程度、連続成膜する（図８(c)）。さらに、トランジスタのチャネル部分を形成するために、アモルファスシリコン膜１１及びｎ＋型アモルファスシリコン膜１２を島状にパターニングする（図８(d)）。この際にも、レジストを塗布する前に、ｎ＋型アモルファスシリコン膜１２表面に、上記実施の形態１の基板洗浄方法によって、ブラシ洗浄及び超音波洗浄を行う。
【００３４】
次に、最下層が例えばＣｒやＴｉ１００ｎｍ程度、第２層がＡｌ系合金３００ｎｍ程度、最上層がＣｒ５０ｎｍ程度の三層膜からなる金属膜を形成し、パターニングを行い、三層膜のエッチングを行う。この際にも、レジストを塗布する前に、三層膜表面に、上記実施の形態１の基板洗浄方法によって、ブラシ洗浄及び超音波洗浄を行う。その後、ドライエッチングによってチャネル上のｎ＋型アモルファスシリコン膜を除去することにより、ソース電極及び配線１６、ドレイン電極１７を形成した後、レジストを除去する（図８(e)）。なお、本実施の形態では、ソース、ドレイン材料として三層膜を用いたが、配線抵抗、画素電極形成プロセス等で特に問題を生じなければ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ等の単層膜や、下層Ｃｒ、上層Ａｌ系合金等の二層膜でも構わない。
【００３５】
次に、シリコン窒化膜５００ｎｍあるいは有機透明膜１０００ｎｍの様な絶縁膜１８で覆い、ドレイン電極上と端子部分のゲート絶縁膜１０及び絶縁膜１８は除去し、コンタクトホール１９、２０を形成する（図８(f)）。この時、有機透明膜として感光性材料を用い、写真製版によってコンタクトホール１９、２０を形成してもよい。さらに、ＩＴＯ膜をスパッタリングによって例えば１００ｎｍ程度成膜し、パターニングによって、画素電極１３及び端子電極１４を形成する（図８(g)）。この際にも、レジストを塗布する前に、ＩＴＯ膜表面に、上記実施の形態１の基板洗浄方法によって、ブラシ洗浄及び超音波洗浄を行う。
以上のような製造工程によってＴＦＴアレイ基板を作成した結果、上記実施の形態２と同様の効果が得られた。
【００３６】
なお、上記実施の形態２及び３では、上記実施の形態１の基板洗浄方法をチャネルエッチ型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタを用いたＴＦＴアレイ基板の製造工程に適用した例を述べたが、本発明による基板洗浄方法及び基板洗浄装置は、チャネル保護型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタを用いたＴＦＴアレイ基板や、その他のポリシリコントランジスタ、半導体装置、光ディスク等の製造工程においても、成膜前やレジスト塗布前の基板洗浄方法として適用することができ、高い洗浄効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、基板を所定の速度で回転させながら、基板表面に物理的な力を作用させる処理機構が複数取り付けられたアームを、その一端を軸として円弧状の軌跡で走査させ、物理的な力により基板表面の付着物を除去する基板洗浄方法において、複数の処理機構をアーム上において軸からの距離が異なる位置にそれぞれ配置し、軸から最も遠距離にある処理機構が基板の中心部から外周部にかけて全範囲を走査するようにしたので、基板の中心部付近と外周部の単位面積当たりの洗浄時間がほぼ等しくなり、外周部の洗浄不足が解消し、基板全面に均一な洗浄効果が得られた。
【００３８】
また、本発明を液晶表示装置の製造工程に適用することにより、従来の洗浄装置と同程度の装置コストで、基板全面に均一な洗浄効果が得られ、配線間や電極間の短絡に起因する表示欠陥の発生確率を低減でき、高生産性、高歩留まりで液晶表示装置を製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１である基板洗浄装置を示す模式図である。
【図２】 本発明の参考例１である基板洗浄装置の動作を説明する平面図である。
【図３】 本発明の参考例１である基板洗浄装置を示す模式図である。
【図４】 本発明の参考例１である基板洗浄装置の動作を説明する平面図である。
【図５】 本発明の実施の形態１である基板洗浄装置の動作を説明する平面図である。
【図６】 本発明の実施の形態１である基板洗浄装置を示す模式図である。
【図７】 本発明の実施の形態２におけるＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態３におけるＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１  基板、２  アーム、
３、３ａ、３ｂ、３ｃ ブラシ、４、５、５ａ、５ｂ、５ｃ  ノズル、
６  ガラス基板、７  金属膜、８  ゲート電極及び配線、９  共通配線、
１０  ゲート絶縁膜、１１  アモルファスシリコン膜、
１２  ｎ＋型アモルファスシリコン膜、１３  画素電極、１４  端子電極、
１５、１９、２０  コンタクトホール、１６  ソース電極及び配線、
１７  ドレイン電極、１８  絶縁膜。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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