(57)【要約】【課題】Ａｌ合金膜の腐食を抑制できる表示装置の製造方法を提供すること。【解決手段】Ａｌ合金膜上に、フォトリソグラフィー法によって絶縁膜をパターン形成する工程を含む表示装置の製造方法であって、前記Ａｌ合金膜は、Ａｌより貴な金属元素を含むものであり、アミン類を含む有機剥離液で絶縁膜上のフォトレジストを除去し、次いでヒドロキシル基とホルミル基とを有する芳香族化合物および／またはヒドロキシル基とカルボキシル基とを有する芳香族化合物を含む洗浄水で洗浄することを特徴とする表示装置の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ合金膜上に、フォトリソグラフィー法によって絶縁膜をパターン形成する工程を含む表示装置の製造方法であって、
前記Ａｌ合金膜は、Ａｌより貴な金属元素を含むものであり、
アミン類を含む有機剥離液で絶縁膜上のフォトレジストを除去し、次いでヒドロキシル基とホルミル基とを有する芳香族化合物および／またはヒドロキシル基とカルボキシル基とを有する芳香族化合物を含む洗浄水で洗浄することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記洗浄水が、ヒドロキシベンズアルデヒド類および／またはヒドロキシ安息香酸類を含むものである請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記洗浄水が、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、２−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、没食子酸およびｍ−ガロイル没食子酸よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むものである請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記洗浄水が、タンニン酸を含むものである請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記Ａｌ合金膜が、Ａｌより貴な金属元素として、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＺｎおよびＣｏよりなる群から選択される少なくとも１種を含むものである請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記Ａｌ合金膜が、さらなる合金元素として、希土類元素を含むものである請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記希土類元素が、Ｌａおよび／またはＮｄである請求項６に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示装置を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＴＦＴ」と略称することがある）をスイッチング素子とし、画素電極と走査線および信号線などの配線部を備えたＴＦＴアレイ基板と、該ＴＦＴアレイ基板に対し所定の間隔をおいて対向配置される共通電極を備えた対向基板と、これらＴＦＴアレイ基板と対向基板との間に充填された液晶層によって構成される。画素電極としては、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）に酸化錫（ＳｎＯ）を１０質量％程度含有させた酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜などの透明電極が用いられる。
【０００３】
また、この画素電極（透明電極）を電気的に接続する配線としては、例えば純ＡｌまたはＡｌ合金（以下「Ａｌ合金等」と略称する）が使用される。配線としてＡｌ合金等を使用する表示装置は、画素電極とＡｌ合金等の配線との間にＭｏ、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｗ等の高融点金属からなる積層膜を介在させる構成を有するものや、このような積層膜を介在させずに、画素電極とＡｌ合金等とを直接接続させる構成を有するものなどが知られている（特許文献１）。
【０００４】
表示装置は、例えば、以下のような工程が含まれる方法によって製造される：まず基板上にＡｌ合金等の膜をスパッタリングなどによって形成する。このＡｌ合金等の膜上に層間絶縁膜（例えば窒化シリコンなど）を形成する。次いでフォトレジストを塗布・現像し、絶縁膜をエッチング処理して、Ａｌ合金等の膜と透明電極とを接触させるコンタクトホールを絶縁膜に形成する。そしてフォトレジストを剥離液で除去し、フォトレジストの残渣や剥離液を洗浄水で取り除く。そして基板／Ａｌ合金等の膜／コンタクトホールが形成された絶縁膜上に、透明電極を形成する。
【０００５】
前記のようなフォトレジストを除去する際の剥離液としては、一般に、アミン類を含むものが使用される。しかしアミン類はアルカリ性であるため、アミン類を含む剥離液では、Ａｌ合金等の腐食が問題になることがある。特に剥離液を洗浄水で除去する際に、水と混ざったアミン類によるＡｌ合金等のアルカリ腐食が問題になる。そのため従来技術では、腐食を防止するための様々な技術が提案されている。
【０００６】
例えば特許文献２は、レジストおよびエッチング残留分を除去する組成物に、カテコール等のキレート剤を添加する技術を開示している。また特許文献３は、レジスト用剥離液組成物に、芳香族ヒドロキシ化合物およびカルボキシル基含有有機化合物などの防食剤を添加する技術を開示している。同様に特許文献４も、塩基性化合物を含むフォトレジスト剥離剤に、少なくとも２つの水酸基を含む有機化合物、少なくとも１つの水酸基と少なくとも１つのカルボキシル基を含む有機化合物、少なくとも１つのメルカプト基と少なくとも１つの水酸基を含む化合物などの腐食抑制剤を添加する技術を開示している。これらの技術は、剥離液に直接防食剤を添加するものである。さらに特許文献４の技術は、シリコンやタングステン等に対する腐食性を問題にしており、Ａｌ合金に対する腐食性は考慮していない。
【０００７】
また特許文献５は、アミンを含む剥離液でフォトレジストを除去した後、基板表面に二酸化炭素を含む水を供給して洗浄する技術を開示している。確かに洗浄水として二酸化炭素を含む水を用いることにより、水と混ざったアミンによるＡｌ合金等のアルカリ腐食を防止することができる。しかしＡｌは両性金属であり、アルカリだけでなく、酸によっても腐食される。そのためＡｌ合金等の酸腐食も抑制するためには、最適条件を確定する必要がある。なお本発明者らは、二酸化炭素を含む水による洗浄に関しても、最適条件を確定して別途出願している。
【特許文献１】特開２００４−２１４６０６号公報
【特許文献２】特開平６−２６６１１９号公報
【特許文献３】特開平８−３３４９０５号公報
【特許文献４】特開２００４−３４８１０３号公報
【特許文献５】特開２００２−１４１２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記のような事情に着目してなされたものであって、その目的は、Ａｌ合金膜の腐食を抑制できる表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成し得た本発明の製造方法とは、Ａｌ合金膜上に、フォトリソグラフィー法によって絶縁膜をパターン形成する工程を含む表示装置の製造方法であって、
前記Ａｌ合金膜は、Ａｌより貴な金属元素を含むものであり、
アミン類を含む有機剥離液で絶縁膜上のフォトレジストを除去し、次いでヒドロキシル基とホルミル基とを有する芳香族化合物および／またはヒドロキシル基とカルボキシル基とを有する芳香族化合物（以下「ヒドロキシル基等を有する芳香族化合物」と略称することがある）を含む洗浄水で洗浄することを特徴とするものである。
【００１０】
前記洗浄水は、好ましくはヒドロキシベンズアルデヒド類および／またはヒドロキシ安息香酸類、より好ましくは４−ヒドロキシベンズアルデヒド、２−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、没食子酸およびｍ−ガロイル没食子酸よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含む。また洗浄水としては、タンニン酸（＝タンニン）を含むものも好ましい。
【００１１】
Ａｌより貴な金属元素としては、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＺｎおよびＣｏが好ましい。Ａｌ合金膜は、さらなる合金元素として、希土類元素（以下「ＲＥＭ」と略称する）、特にＬａおよび／またはＮｄを含んでいても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アミン類を含む有機剥離液で絶縁膜上のフォトレジストを除去した後、ヒドロキシル基とホルミル基とを有する芳香族化合物および／またはヒドロキシル基とカルボキシル基とを有する芳香族化合物を含む洗浄水を用いて洗浄することにより、Ａｌ合金膜の腐食を効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、Ａｌより貴な金属元素を含むＡｌ合金膜上に、フォトリソグラフィー法によって絶縁膜をパターン形成する工程を含む表示装置の製造方法に関するものである。本発明において「Ａｌより貴な金属元素」とは、Ａｌよりもイオン化傾向が小さい金属元素を意味し、例えばＮｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＺｎおよびＣｏなどが挙げられる。Ａｌ合金膜は、Ａｌより貴な金属元素として、好ましくはＮｉ、Ａｇ、ＡｕおよびＣｕよりなる群から選択される少なくとも１種（より好ましくは少なくともＮｉ）を、それぞれ、０．１〜６原子％含むものであることが望ましい。このような合金元素を含むＡｌ合金膜は、配線膜として良好な特性を示すからである。
【００１４】
前記Ａｌ合金膜に、さらなる第三元素としてＲＥＭを含有させれば、配線膜の耐熱性を高め得ると共に、組織の結晶粒と金属間化合物とを微細化して電気特性を向上させることができる。好ましいＲＥＭとしては、Ｌａおよび／またはＮｄが挙げられ、Ａｌ合金中の量を、それぞれ、０．１〜３原子％とすることが推奨される。
【００１５】
本発明において「フォトリソグラフィー法」とは、フォトレジスト（ネガおよびポジ両方のフォトレジストを含む）に光を照射して現像し、次いでエッチングすることによりパターン形成する方法を意味する。
【００１６】
本発明で製造する「表示装置」としては、「基板／Ａｌ合金膜／透明電極」の順序で積層された構成を有する表示装置、および「基板／透明電極／Ａｌ合金膜」の積層構成を有する表示装置などが挙げられるが、前者の表示装置が好ましい。また透明電極とＡｌ合金膜との間にＭｏ、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｗ等の高融点金属からなる積層膜を形成してもよい。しかし高融点金属からなる積層膜を介在させずに、透明電極とＡｌ合金膜とを直接接続した表示装置が好ましい。
【００１７】
本発明の製造方法は、Ａｌ合金膜が、Ａｌより貴な金属元素を含むことを特徴の１つとする。Ａｌとそれよりも貴な金属元素を含む合金は、Ａｌとそれよりも貴な金属元素との間の電池効果の影響で、純Ａｌと比べてアルカリ腐食されやすいからである。そのためＡｌとそれよりも貴な金属元素を含む合金を用いる場合、より効果的な防食技術が必要とされる。
【００１８】
そこで本発明者らが鋭意検討した結果、アミン類を含む有機剥離液でフォトレジストを除去した後、ヒドロキシル基とホルミル基とを有する芳香族化合物および／またはヒドロキシル基とカルボキシル基とを有する芳香族化合物を含む洗浄水で洗浄することによって、前記Ａｌ合金膜の腐食を効果的に防止できることを見出した。詳しくは、洗浄水に含める防食剤として、「ヒドロキシル基」と「ホルミル基および／またはカルボキシル基」との両方の官能基を有する芳香族化合物を用いると、ヒドロキシル基、ホルミル基およびカルボキシル基のいずれか１つしか有さない化合物、或いは「ヒドロキシル基」と「ホルミル基および／またはカルボキシル基」との両方の官能基を有する脂肪族化合物を用いた場合よりも、より優れた防食効果を達成できることを見出した。よって本発明は、洗浄水中の防食剤として「ヒドロキシル基とホルミル基とを有する芳香族化合物」および／または「ヒドロキシル基とカルボキシル基とを有する芳香族化合物」を用いることを特徴の１つとする。なお本発明では、ヒドロキシル基とホルミル基とカルボキシル基の３つの官能基を有する芳香族化合物を、防食剤として用いても良い。
【００１９】
ヒドロキシル基等を有する芳香族化合物としては、ヒドロキシル基等の官能基が脂肪族炭素と結合している芳香族化合物〈例えば２−、３−または４−ヒドロキシメチル安息香酸、３−（２−ヒドロキシフェニル）プロペン酸（別名：ｏ−クマル酸）、３−（２，４−ジヒドロキシフェニル）プロペン酸（別名：ウンベル酸）、３−（３，４−ジヒドロキシフェニル）プロペン酸（別名：カフェイン酸）、３−（２−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸（別名：メリロト酸）、４−ヒドロキシベンゼンプロピオン酸（別名：フロレト酸）など〉を挙げることができるが、ヒドロキシル基等の官能基が芳香族炭素と結合している芳香族化合物が好ましく、「ヒドロキシル基」と「ホルミル基および／またはカルボキシル基」とが同一のベンゼン環上に存在するヒドロキシベンズアルデヒド類およびヒドロキシ安息香酸類がより好ましい。
【００２０】
ヒドロキシベンズアルデヒド類としては、例えば２−ヒドロキシベンズアルデヒド（別名：サリチルアルデヒド）、３−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ヒドロキシ−３−メトキシベンズアルデヒド（別名：バニリン）、３−エトキシ−４−ヒドロキシベンズアルデヒド（別名：エチルバニリン）などを挙げることができる。
【００２１】
ヒドロキシ安息香酸類としては、例えば２−ヒドロキシベンゼンカルボン酸（別名：サリチル酸）、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、３，５−ジメトキシ−４−ヒドロキシ安息香酸（別名：シリング酸）、ジヒドロキシ安息香酸類（２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、２，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシ安息香酸）、３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸（別名：没食子酸）、３，４−ジヒドロキシ−５−［（３，４，５−トリヒドロキシベンゾイル）オキシ］安息香酸（別名：ｍ−ガロイル没食子酸）などが挙げられる。
【００２２】
上記のヒドロキシル基等を有する芳香族化合物の中でも、水溶性などの観点から、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、２−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、没食子酸およびｍ−ガロイル没食子酸がより好ましい。
【００２３】
本発明の製造方法において、洗浄水中でヒドロキシル基等を有する芳香族化合物の１種を単独で使用してもよく、２種以上の混合物を用いても良い。混合物として、例えばタンニン酸（別名：タンニン、ＣＡＳ登録番号：１４０１−５５−４）を使用することが、１つの好ましい実施態様である。タンニン酸は、植物界に広く存在する物質であり、加水分解によって、没食子酸等の多価フェノール酸を生ずる混合物であり、その水溶液は酸性を示すことが知られている。よってタンニン酸を含む洗浄水中には、加水分解等によって生じた多価フェノール酸（没食子酸等）の混合物が存在し、この混合物が防食剤として有効に作用する。
【００２４】
ヒドロキシル基等を有する芳香族化合物自体またはそれらの混合物は市販されており、例えば関東化学株式会社などから購入することができる。
【００２５】
洗浄水中のヒドロキシル基等を有する芳香族化合物の濃度（混合物を用いる場合はその合計濃度）の下限は、防食効果を充分に発揮させるために、好ましくは０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは０．１ｍｍｏｌ／Ｌ、さらに好ましくは１ｍｍｏｌ／Ｌである。ヒドロキシル基等を有する芳香族化合物の濃度上限は、防食効果の観点からは特に限定は無く、該化合物の水溶解度の上限まで溶かしても良い。
【００２６】
ヒドロキシル基等の芳香族化合物を含む洗浄水による洗浄形態は、特に限定は無く、例えばＡｌ合金膜および絶縁膜を備えた基板に洗浄水を供給してその表面をすすぐか、または基板を洗浄水に浸漬すればよい。設備や製造コストの観点からは、基板を洗浄水に浸漬する形態が好ましい。浸漬時間は、好ましくは１０秒〜１０分程度、より好ましくは２０秒〜５分程度である。すすぎまたは浸漬に用いる洗浄水の温度は、好ましくは１０〜８０℃程度、より好ましくは２０〜６０℃程度である。ヒドロキシル基等の芳香族化合物を含む洗浄水により洗浄した後、基板表面にイオン交換水を供給してすすぎ洗いするか、または基板をイオン交換水に浸漬することが推奨される。
【００２７】
本発明の製造方法において、アミン類を含む有機剥離液およびフォトレジストには特に限定は無く、該技術分野で一般的に知られているものを使用することができる。
【００２８】
アミン類としては、例えばアルカノールアミン、具体的にはモノエタノールアミン 、モノイソプロパノールアミン 、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、Ｎ−メチルエタノールアミンなどを挙げることができる。剥離液の有機溶剤としては、例えばジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。
【００２９】
フォトレジストとしては、例えばノボラック樹脂、ポリビニル樹脂などを使用できる。ノボラック樹脂として、例えばｐ−クレゾールノボラック樹脂、ｍ−クレゾールノボラック樹脂、ｐ−クレゾールとｍ−クレゾールとのノボラック樹脂などが挙げられる。ポリビニル樹脂としては、例えばビニルフェノール（ｐ−ビニルフェノール（ｐ−ヒドロキシスチレンともいう）など）の重合体が挙げられる。フォトレジストに用いるノボラック樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量は、例えば３，０００〜２０，０００程度であり、ポリビニル樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量は、例えば１，０００〜２０，０００程度、好ましくは２，０００〜６，０００程度である。
【００３０】
本発明の製造方法は、前記工程、特にフォトレジスト除去後の洗浄工程に特徴がある。そのため本発明の製造方法では、その他の工程には特に限定はなく、特許文献１に記載されているような該技術分野で知られているものを採用すれば良い。一般的なその他の製造工程を説明するために、以下、図面を参照しながら、ＴＦＴ基板の好ましい実施形態およびその製造方法などを説明する。なお以下では、アモルファスシリコンＴＦＴ基板またはポリシリコンＴＦＴ基板を備えた液晶表示装置を代表的に挙げて説明するが、それらはあくまで例示であり、本発明はこれに限定されない。
【００３１】
例えば液晶表示装置（液晶表示デバイス）は、画素の駆動方法によって、単純マトリクス型液晶表示装置とアクティブマトリクス型液晶表示装置とに分けられる。このうちスイッチング素子としてＴＦＴを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置は、高精度の画質を実現でき、高速の画像などにも対応できるため、汎用されている。
【００３２】
図１を参照しながら、アクティブマトリクス型液晶表示装置に適用される代表的な液晶ディスプレイの構成および動作原理を説明する。ここでは、活性半導体層として水素化アモルファスシリコンを用いたＴＦＴ基板（以下「アモルファスシリコンＴＦＴ基板」と略称することがある）の例を代表的に説明するが、本発明はこれに限定されず、ポリシリコンを用いたＴＦＴ基板であっても良い。
【００３３】
図１に示すように、液晶ディスプレイ１００は、ＴＦＴ基板１と、ＴＦＴ基板１に対向して配置された対向基板２と、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間に配置され、光変調層として機能する液晶層３とを備えている。ＴＦＴ基板１は、絶縁性のガラス基板１ａ上に配置されたＴＦＴ４、透明画素電極５、走査線や信号線を含む配線部６を有している。透明画素電極５は、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）中に酸化錫（ＳｎＯ）を１０質量％程度含む酸化インジウム・錫（ＩＴＯ）膜などの導電性酸化膜から形成されている。ＴＦＴ基板１は、ＴＡＢテープ１２を介して連結されたドライバ回路１３および制御回路１４によって駆動される。
【００３４】
対向基板２は、ＴＦＴ基板１側に、絶縁性のガラス基板１ｂの全面に形成された共通電極７と、透明画素電極５に対向する位置に配置されたカラーフィルタ８と、ＴＦＴ基板１上のＴＦＴ４および配線部６に対向する位置に配置された遮光膜９とを有している。対向基板２は、液晶層３に含まれる液晶分子（不図示）を所定の向きに配向させるための配向膜１１を更に有している。
【００３５】
ＴＦＴ基板１および対向基板２の外側（液晶層３側とは反対側）には、それぞれ、偏光板１０が配置されている。
【００３６】
液晶ディスプレイ１００は、対向電極と透明画素電極５との間に形成される電界によって液晶層３における液晶分子の配向方向が制御され、液晶層３を通過する光が変調される。これにより、対向基板２を透過する光の透過量が制御されて画像が表示される。
【００３７】
次に図２を参照しながら、液晶ディスプレイに好適に用いられる従来のアモルファスシリコンＴＦＴ基板の構成および動作原理を詳しく説明する。図２は、図１中、Ａの要部拡大図である。
【００３８】
図２に示すように、ガラス基板（不図示）上には、走査線（ゲート配線）２５が形成され、走査線２５の一部は、ＴＦＴのオン・オフを制御するゲート電極２６として機能する。ゲート電極２６を覆うようにしてゲート絶縁膜（窒化シリコン膜）２７が形成されている。ゲート絶縁膜２７を介して走査線２５と交差するように信号線（ソース−ドレイン配線）３４が形成され、信号線３４の一部は、ＴＦＴのソース電極２８として機能する。ゲート絶縁膜２７上に、アモルファスシリコンチャネル膜（活性半導体膜）、信号線（ソース−ドレイン配線）３４、層間絶縁窒化シリコン膜（保護膜）３０が順次形成されている。このタイプは一般にボトムゲート型とも呼ばれる。
【００３９】
アモルファスシリコンチャネル膜３３は、リン（Ｐ）がドープされていないイントリンシック層（ｉ層、ノンドーピング層とも呼ばれる。）と、Ｐがドープされたドープト層（ｎ層）とから構成されている。ゲート絶縁膜２７上の画素領域には、例えばＩｎ２Ｏ３中にＳｎＯを含むＩＴＯ膜によって形成された透明画素電極５が配置されている。ＴＦＴのドレイン電極２９は、透明画素電極５に電気的に接続されている。
【００４０】
走査線２５を介してゲート電極２６にゲート電圧が供給されると、ＴＦＴ４はオン状態となり、予め信号線３４に供給された駆動電圧は、ソース電極２８から、ドレイン電極２９を介して透明画素電極５へ供給される。そして、透明画素電極５に所定レベルの駆動電圧が供給されると、図１で説明したように、透明画素電極５と対向電極との間に電位差が生じる結果、液晶層３に含まれる液晶分子が配向して光変調が行われる。
【００４１】
ＴＦＴ基板１において、透明画素電極５に電気的に接続される信号線（画素電極用信号線）、ソース電極２８−ドレイン電極２９に電気的に接続されるソース−ドレイン配線３４、ゲート電極２６に電気的に接続される走査線２５は、電気抵抗率が低く、微細加工が容易であるなどの理由により、いずれも、純ＡｌまたはＡｌ合金の薄膜から形成されており、その上およびその下には、図２に示すように、Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｗ等の高融点金属からなるバリアメタル層５１、５２、５３、５４が形成されている。
【００４２】
（好ましい実施形態１）
図３を参照しながら、アモルファスシリコンＴＦＴ基板の実施形態を詳細に説明する。図３は、ボトムゲート型のＴＦＴ基板の好ましい実施形態を説明する概略断面説明図である。図３には、従来のＴＦＴ基板を示す前述した図２と同じ参照番号を付している。
【００４３】
図２と図３とを対比すると明らかなように、従来のＴＦＴ基板では、図２に示すように、走査線２５の上、ゲート電極２６の上、ソース−ドレイン配線３４の上または下に、それぞれ、バリアメタル層５１、５２、５４、５３が形成されているのに対し、好ましい実施形態のＴＦＴ基板では、Ａｌより貴な金属元素を含むＡｌ合金を使用することによって、バリアメタル層５１、５２、５４を省略することができる。即ち好ましい実施形態によれば、従来のようにバリアメタル層を介在させることなく、ＴＦＴのソース−ドレイン電極２９に用いられる配線材料を透明画素電極５と直接接続することができ、これによっても、従来のＴＦＴ基板と同程度以上の良好なＴＦＴ特性を実現できる。
【００４４】
次に図４から図１１を参照しながら、図３に示すアモルファスシリコンＴＦＴ基板の製造方法の一例を説明する。ここでは、ソース−ドレイン電極およびその配線に用いられる材料として、Ａｌよりも貴な金属元素を含むＡｌ合金を使用している。またゲート電極およびその配線に用いられる材料としても、Ａｌよりも貴な金属元素を含むＡｌ合金を使用している。薄膜トランジスタは、水素化アモルファスシリコンを半導体層として用いたアモルファスシリコンＴＦＴである。図４から図１１には、図３と同じ参照符号を付している。
【００４５】
まず、ガラス基板（透明基板）１ａに、スパッタリング法を用いて、厚さ２００ｎｍ程度のＡｌ合金を成膜する。スパッタリングの成膜温度は１５０℃程度である。この膜をパターニングすることにより、ゲート電極２６および走査線２５を形成する（図４を参照）。このとき、後記する図５において、ゲート絶縁膜２７のカバレッジが良くなる様に、上記積層膜の周縁を約３０°〜４０°のテーパー状にエッチングしておくのがよい。
【００４６】
次いで図５に示すように、例えばプラズマＣＶＤ法などの方法を用いて、厚さ約３００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）でゲート絶縁膜２７を形成する。プラズマＣＶＤ法の成膜温度は約３５０℃程度である。続いて、例えばプラズマＣＶＤ法などの方法を用いて、ゲート絶縁膜２７の上に、厚さ５０ｎｍ程度の水素化アモルファスシリコン膜（αＳｉ−Ｈ）５５および厚さ３００ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）を成膜する。
【００４７】
続いて、ゲート電極２６をマスクとする裏面露光により、図６に示すように窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）をパターニングし、チャネル保護膜を形成する。更にその上に、リンをドーピングした厚さ５０ｎｍ程度のｎ＋型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６を成膜した後、図７に示すように、水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）５５およびｎ＋型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６をパターニングする。
【００４８】
次にその上に、スパッタリング法を用いて、厚さ５０ｎｍ程度のＭｏ膜５３と厚さ３００ｎｍ程度のＡｌ合金膜２８，２９と厚さ５０ｎｍ程度のＭｏ膜とを順次積層する。スパッタリングの成膜温度は１５０℃程度である。次いで図８に示す様にパターニングすることにより、信号線と一体のソース電極２８と、画素電極５に直接接続されるドレイン電極２９とが形成される。更に、ソース電極２８およびドレイン電極２９をマスクとして、チャネル保護膜（ＳｉＮｘ）上のｎ＋型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ−Ｈ）５６をドライエッチングして除去する。
【００４９】
次に図９に示すように、例えばプラズマＣＶＤ装置などを用いて、厚さ３００ｎｍ程度の窒化シリコン膜３０を成膜し、保護膜を形成する。このときの成膜温度は、例えば２２０℃程度で行なわれる。次いで窒化シリコン膜３０上にフォトレジスト層３１を形成した後、窒化シリコン膜３０をパターニングし、例えばドライエッチング等によって窒化シリコン膜３０にコンタクトホール３２を形成する。同時に、パネル端部のゲート電極上のＴＡＢとの接続に当たる部分にコンタクトホール（不図示）を形成する。
【００５０】
次に例えば酸素プラズマによるアッシング工程を経た後、図１０に示すように、アミン系の有機剥離液を用いてフォトレジスト層３１を剥離する。最後に、例えば保管時間（８時間程度）の範囲内で、図１１に示すように、例えば厚さ４０ｎｍ程度のＩＴＯ膜を成膜し、ウェットエッチングによるパターニングを行うことによって透明画素電極５を形成する。同時に、パネル端部のゲート電極のＴＡＢとの接続部分に、ＴＡＢとのボンディングのためＩＴＯ膜をパターニングすると、ＴＦＴアレイ基板１が完成する。
【００５１】
このようにして作製されたＴＦＴ基板は、ドレイン電極２９と透明画素電極５とが直接コンタクトされており、またゲート電極２６とＴＡＢ接続用のＩＴＯ膜も直接コンタクトされている。
【００５２】
上記では透明画素電極５として、ＩＴＯ膜を用いたが、ＩＺＯ膜（ＩｎＯｘ−ＺｎＯｘ系導電性酸化膜）を用いてもよい。また活性半導体層として、アモルファスシリコンの代わりにポリシリコンを用いてもよい（後記する実施形態２を参照）。
【００５３】
このようにして得られるＴＦＴ基板を使用し、例えば、以下に記載の方法によって、前述した図１に示す液晶表示装置を完成させる。
【００５４】
まず上記のようにして作製したＴＦＴ基板１の表面に、例えばポリイミドを塗布し、乾燥してからラビング処理を行って配向膜を形成する。
【００５５】
一方、対向基板２は、ガラス基板上に、例えばクロム（Ｃｒ）をマトリックス状にパターニングすることによって遮光膜９を形成する。次に遮光膜９の間隙に、樹脂製の赤、緑、青のカラーフィルタ８を形成する。遮光膜９とカラーフィルタ８上に、ＩＴＯ膜のような透明導電性膜を共通電極７として配置することによって対向電極を形成する。そして、対向電極の最上層に例えばポリイミドを塗布し、乾燥した後、ラビング処理を行って配向膜１１を形成する。
【００５６】
次いでＴＦＴ基板１と対向基板２の配向膜１１が形成されている面とをそれぞれ対向するように配置し、樹脂製などのシール材１６により、液晶の封入口を除いてＴＦＴ基板１と対向基板２２枚とを貼り合わせる。このとき、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間には、スペーサー１５を介在させるなどして２枚の基板間のギャップを略一定に保つ。
【００５７】
このようにして得られる空セルを真空中に置き、封入口を液晶に浸した状態で徐々に大気圧に戻していくことにより、空セルに液晶分子を含む液晶材料を注入して液晶層を形成し、封入口を封止する。最後に、空セルの外側の両面に偏光板１０を貼り付けて液晶ディスプレイを完成させる。
【００５８】
次に図１に示したように、液晶表示装置を駆動するドライバ回路１３を液晶ディスプレイに電気的に接続し、液晶ディスプレイの側部あるいは裏面部に配置する。そして、液晶ディスプレイの表示面となる開口を含む保持フレーム２３と、面光源をなすバックライト２２と導光板２０と保持フレーム２３によって液晶ディスプレイを保持し、液晶表示装置を完成させる。
【００５９】
（好ましい実施形態２）
図１２を参照しながら、ポリシリコンＴＦＴ基板の実施形態を詳細に説明する。図１２は、トップゲート型のＴＦＴ基板の好ましい実施形態を説明する概略断面説明図である。図１２では、従来のＴＦＴ基板を示す前述した図２と同じ参照番号を付している。
【００６０】
好ましい実施形態２は、主に、活性半導体層としてアモルファスシリコンの代わりにポリシリコンを用いた点、およびボトムゲート型ではなくトップゲート型のＴＦＴ基板を用いた点において、前述した好ましい実施形態１と相違している。詳細には、図１２に示す好ましい実施形態のポリシリコンＴＦＴ基板では、活性半導体膜は、リンがドープされていないポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）とリンもしくはヒ素（Ａｓ）がイオン注入されたポリシリコン膜（ｎ＋ｐｏｌｙ−Ｓｉ）とから形成されている点で、前述した図３に示すアモルファスシリコンＴＦＴ基板と相違する。また、信号線は、層間絶縁膜（ＳｉＯｘ）を介して走査線と交差するように形成されている。
【００６１】
好ましい実施形態によれば、配線材料としてＡｌよりも貴な金属元素を含むＡｌ合金を用いることにより、バリアメタル層５４を省略することができる。即ち従来のようにバリアメタル層を介在させることなく、ＴＦＴのソース−ドレイン電極２９を透明画素電極５と直接接続することができ、これによっても、従来のＴＦＴ基板と同程度以上の良好なＴＦＴ特性を実現できる。
【００６２】
好ましい実施形態において、Ａｌよりも貴な金属元素を含むＡｌ合金をゲート電極の配線材料に適用すれば、バリアメタル層５１、５２を省略することができる。また、Ａｌよりも貴な金属元素を含むＡｌ合金をソース−ドレイン電極およびゲート電極の配線材料に適用すれば、バリアメタル層５１、５２、５４を省略することができる。これらにおいても、従来のＴＦＴ基板と同程度以上の良好なＴＦＴ特性を実現できる。
【００６３】
次に図１３から図１９を参照しながら、図１２に示すポリシリコンＴＦＴ基板の製造方法の一例を説明する。ここでは、ソース−ドレイン電極並びにその配線材料として、Ａｌよりも貴な金属元素を含むＡｌ合金を使用している。薄膜トランジスタは、ポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を半導体層として用いたポリシリコンＴＦＴである。図１３から図１９には、図１２と同じ参照符号を付している。
【００６４】
まずガラス基板１ａ上に、例えばプラズマＣＶＤ法などにより、基板温度約３００℃程度で、厚さ５０ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）、厚さ１００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）、および厚さ約５０ｎｍ程度の水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）を成膜する。次に水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）をポリシリコン化するため、熱処理（約４７０℃で１時間程度）およびレーザーアニールを行う。脱水素処理を行った後、例えばエキシマレーザアニール装置を用いて、エネルギー約２３０ｍＪ／ｃｍ2程度のレーザーを水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）に照射することにより、厚さが約０．３μｍ程度のポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を得る（図１３）。
【００６５】
次いで図１４に示すように、プラズマエッチング等によってポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）をパターニングする。次に図１５に示すように、厚さが約１００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）を成膜し、ゲート絶縁膜２７を形成する。ゲート絶縁膜２７の上に、スパッタリング等によって、厚さ約２００ｎｍ程度のＡｌ合金膜および厚さ約５０ｎｍ程度のＭｏ膜５２を積層した後、プラズマエッチング等の方法でパターニングする。これにより、走査線と一体のゲート電極２６が形成される。
【００６６】
続いて、図１６に示すように、フォトレジスト３１でマスクを形成し、例えばイオン注入装置などにより、例えばリンを５０ｋｅＶ程度で１×１０15個／ｃｍ2程度ドーピングし、ポリシリコン膜（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）の一部にｎ＋型ポリシリコン膜（ｎ＋ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を形成する。次にフォトレジスト３１を剥離し、例えば５００℃程度で熱処理することによってリンを拡散させる。
【００６７】
次いで図１７に示すように、例えばプラズマＣＶＤ装置などを用いて、厚さ５００ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＳｉＯｘ）を基板温度約２５０℃程度で成膜し、層間絶縁膜を
形成した後、同様にフォトレジストによってパターニングしたマスクを用いて層間絶縁膜（ＳｉＯｘ）とゲート絶縁膜２７の酸化シリコン膜をドライエッチングし、コンタクトホールを形成する。スパッタリングにより、厚さ５０ｎｍ程度のＭｏ膜５３と厚さ４５０ｎｍ程度のＡｌ合金膜を成膜した後、パターニングすることによって、信号線に一体のソース電極２８およびドレイン電極２９を形成する。その結果、ソース電極２８とドレイン電極２９は、各々コンタクトホールを介してｎ＋型ポリシリコン膜（ｎ＋ｐｏｌｙ−Ｓｉ）にコンタクトされる。
【００６８】
次いで図１８に示すように、プラズマＣＶＤ装置などにより、厚さ５００ｎｍ程度の窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）を基板温度２２０℃程度で成膜し、層間絶縁膜を形成する。層間絶縁膜の上にフォトレジスト層３１を形成した後、窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）をパターニングし、例えばドライエッチングによって窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）にコンタクトホール３２を形成する。
【００６９】
次に図１９に示すように、例えば酸素プラズマによるアッシング工程を経た後、前述した実施形態１と同様にしてアミン系の剥離液などを用いてフォトレジストを剥離してから、ＩＴＯ膜を成膜し、ウエットエッチングによるパターニングを行って画素電極５を形成する。このようにして作製されたポリシリコンＴＦＴ基板では、ドレイン電極２９は透明画素電極５に直接コンタクトされている。
【００７０】
次にトランジスタの特性を安定させるため、例えば２２０℃程度で１時間程度熱処理すると、ポリシリコンＴＦＴアレイ基板が完成する。
【００７１】
第２の好ましい実施形態のＴＦＴ基板、および該ＴＦＴ基板を備えた液晶表示装置によれば、前述した第１の好ましい実施形態のＴＦＴ基板と同様の効果が得られる。また、第２の好ましい実施形態におけるＡｌ合金は、反射型液晶の反射電極として用いることもできる。
【００７２】
このようにして得られるＴＦＴアレイ基板を用い、前述した好ましい実施形態１のＴＦＴ基板と同様にして液晶表示装置を完成させる。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００７４】
〈実施例１〉
下記表１に示す防食剤を含む洗浄水を、防食剤濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌとなるように作成した。防食剤は、全て、関東化学株式会社から購入した。なお下記の「タンニン酸（ＣＡＳ登録番号：１４０１−５５−４）」は、化学式が確定されていない混合物であるため、狭義のタンニン酸である「ｍ−ガロイル没食子酸（ＣＡＳ登録番号：５３６−０８−３）」の分子量（３２２）を用いて、防食剤濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌとなるように調整した。
【００７５】
ガラス基板に純Ａｌ膜またはＡｌ−２原子％Ｎｉ−０．３５原子％Ｌａ合金膜を成膜したサンプルを、７０℃のアミン系剥離液（東京応化工業株式会社製：「ＴＯＫ  １０６」、モノエタノールアミンのジメチルスルホキシド溶液）に３分間浸漬した後、６０℃の上記洗浄水で１分間浸漬水洗し、窒素乾燥した後、純Ａｌ膜またはＡｌ合金膜表面の腐食の有無を観察した。腐食が認められなかったものを「○」、腐食のために膜が消失したものを「×」と評価した。結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】
2009008768.tif 000002
【００７７】
表１の結果から、純Ａｌ膜では、全ての防食剤を含む洗浄水および防食剤を含まない洗浄水のいずれでも、腐食が認められない。しかしＡｌ合金膜では、４−ヒドロキシベンズアルデヒドまたはタンニン酸を含む洗浄水（ヒドロキシル基とホルミル基および／またはカルボキシル基を有する芳香族化合物を含む洗浄水）では、表面の腐食が防止されているが、ヒドロキシル基のみを有するフェノール、カルボキシル基のみを有する安息香酸、並びにヒドロキシル基とカルボキシル基とを有する脂肪族化合物である酒石酸などでは、腐食が充分に防止できず、膜が消失している。
【００７８】
〈実施例２〉
表２に示す濃度の４−ヒドロキシベンズアルデヒドまたはタンニン酸を含む洗浄水を作成した。これら防食剤は、全て、関東化学株式会社から購入した。なお下記の「タンニン酸（ＣＡＳ登録番号：１４０１−５５−４）」は、「ｍ−ガロイル没食子酸（ＣＡＳ登録番号：５３６−０８−３）」の分子量（３２２）を用いて防食剤濃度を調整した。
【００７９】
ガラス基板にＡｌ−２原子％Ｎｉ−０．３５原子％Ｌａ合金膜を成膜したサンプルを、７０℃のアミン系剥離液（東京応化工業株式会社製：「ＴＯＫ  １０６」）に３分間浸漬した後、６０℃の上記洗浄水に２０秒間浸漬し、速やかに室温のイオン交換水で４０秒間浸漬水洗し、Ａｌ合金膜表面の腐食の有無を観察した。孔食および表面に荒れが認められなかったものを「○」、孔食は発生していないが表面に荒れが見られたものを「△」、孔食が認められたものを「×」と評価した。結果を表２に示す。
【００８０】
【表２】
2009008768.tif 000003
【００８１】
表２の結果から、４−ヒドロキシベンズアルデヒドを用いる場合は、その濃度を０．１ｍｍｏｌ／Ｌ以上とすることにより、タンニン酸を用いる場合は、その濃度（分子量を「３２２」と仮定）を０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ以上とすることにより、防食効果を発揮することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、アモルファスシリコンＴＦＴ基板が適用される代表的な液晶ディスプレイの構成を示す概略断面拡大説明図である。
【図２】図２は、従来の代表的なアモルファスシリコンＴＦＴ基板の構成を示す概略断面説明図である。
【図３】図３は、第１の好ましい実施形態に係るＴＦＴ基板の構成を示す概略断面説明図である。
【図４】図４は、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図５】図５は、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図６】図６は、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図７】図７は、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図８】図８は、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図９】図９は、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１０】図１０は、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１１】図１１は、図３に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１２】図１２は、第２の好ましい実施形態に係るＴＦＴ基板の構成を示す概略断面説明図である。
【図１３】図１３は、図１２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１４】図１４は、図１２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１６】図１６は、図１２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１７】図１７は、図１２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１８】図１８は、図１２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【図１９】図１９は、図１２に示したＴＦＴ基板の製造工程の一例を、順番を追って示す説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  ＴＦＴ基板
２  対向基板
３  液晶層
４  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５  透明画素電極
６  配線部
７  共通電極
８  カラーフィルタ
９  遮光膜
１０ａ、１０ｂ  偏光板
１１  配向膜
１２  ＴＡＢテープ
１３  ドライバ回路
１４  制御回路
１５  スペーサー
１６  シール材
１７  保護膜
１８  拡散板
１９  プリズムシート
２０  導光板
２１  反射板
２２  バックライト
２３  保持フレーム
２４  プリント基板
２５  走査線
２６  ゲート電極
２７  ゲート絶縁膜
２８  ソース電極
２９  ドレイン電極
３０  保護膜（窒化シリコン膜）
３１  フォトレジスト
３２  コンタクトホール
３３  アモルファスシリコンチャネル膜（活性半導体膜）
３４  信号線（ソース−ドレイン配線）
５１、５２、５３、５４  バリアメタル層
５５  ノンドーピング水素化アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ−Ｈ）
５６  ｎ＋型水素化アモルファスシリコン膜（ｎ＋ａ−Ｓｉ−Ｈ）
１００  液晶ディスプレイ
【図１】
2009008768.tif 000004
【図２】
2009008768.tif 000005
【図３】
2009008768.tif 000006
【図４】
2009008768.tif 000007
【図５】
2009008768.tif 000008
【図６】
2009008768.tif 000009
【図７】
2009008768.tif 000010
【図８】
2009008768.tif 000011
【図９】
2009008768.tif 000012
【図１０】
2009008768.tif 000013
【図１１】
2009008768.tif 000014
【図１２】
2009008768.tif 000015
【図１３】
2009008768.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2009008768.tif 000018
【図１６】
2009008768.tif 000019
【図１７】
2009008768.tif 000020
【図１８】
2009008768.tif 000021
【図１９】
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