JP2002110631A - Manufacturing method of multi-layer thin film pattern - Google Patents

Manufacturing method of multi-layer thin film pattern

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JP2002110631A
JP2002110631A JP2000300770A JP2000300770A JP2002110631A JP 2002110631 A JP2002110631 A JP 2002110631A JP 2000300770 A JP2000300770 A JP 2000300770A JP 2000300770 A JP2000300770 A JP 2000300770A JP 2002110631 A JP2002110631 A JP 2002110631A
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thin film
pattern
film
resist pattern
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JP2000300770A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Machida
雅彦 町田
Yasuyuki Imamura
泰之 今村
Nobuo Mukai
信夫 向井
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-layer film pattern which can fully prevent generation of an overhang part which overhangs from an end plane of a multi-layer film pattern, as well as generation of a failure caused by that overhang in the manufacturing method of a multi-layer film including a process of patterning the multi-layer film pattern in batch using one photomask. SOLUTION: When the patterning of a multi-layer film, composed of a metal film 5 and an amorphous ITO film 4 which covers the metal film 5, is performed, a sequence of processes is executed as follows: (a) etching of the ITO film 4→(b) sufficient etching of the metal film 5→(c) etching to remove overhang part from the metal film 5 of the ITO film 4. Otherwise a sequence of processes as follows is executed: (a) etching of the ITO film 4 under a resist pattern prior to post baking→(b) extension of the resist pattern by the post baking→(c) etching of the metal film 5 under the resist pattern after the post- baking.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多層薄膜パターン
の製造方法に関する。特には、アクティブマトリクス液
晶表示装置用アレイ基板を製造するために、多層薄膜を
一つのレジストパターンの下で一括してパターニングす
る方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer thin film pattern. In particular, the present invention relates to a method of collectively patterning a multilayer thin film under one resist pattern in order to manufacture an array substrate for an active matrix liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、CRTディスプレイに代わる表示
装置として、平面型の表示装置が盛んに開発されてお
り、中でも液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等
の利点から注目を集めている。特には、各画素電極にス
イッチ素子が電気的に接続されて成るアクティブマトリ
ックス型液晶表示装置は、隣接画素間でクロストークの
ない良好な表示画像を実現できることから、液晶表示装
置の主流となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, flat display devices have been actively developed as display devices replacing CRT displays. Among them, liquid crystal display devices have attracted attention because of their advantages such as light weight, thinness, and low power consumption. . In particular, an active matrix liquid crystal display device in which a switch element is electrically connected to each pixel electrode can realize a good display image without crosstalk between adjacent pixels, and thus has become the mainstream of liquid crystal display devices. I have.

【0003】画素電極ごとに設けられるスイッチ素子と
しては、薄膜トランジスタ(TFT)が一般的である。
このTFTの半導体活性層にはアモルファスシリコン
(a-Si:H)が一般に用いられているが、近年では、
画素電極等を配列したアレイ基板上に、駆動回路を一体
に形成することが検討されており、この場合には、アモ
ルファスシリコン(a-Si:H)よりも電子移動度の高
いポリシリコン(多結晶シリコン)をTFTの半導体活
性層として用いられている。
As a switch element provided for each pixel electrode, a thin film transistor (TFT) is generally used.
Amorphous silicon (a-Si: H) is generally used for the semiconductor active layer of this TFT.
It has been studied to integrally form a driving circuit on an array substrate on which pixel electrodes and the like are arranged. In this case, polysilicon (multi-layer) having higher electron mobility than amorphous silicon (a-Si: H) is used. Crystalline silicon) is used as a semiconductor active layer of a TFT.

【0004】液晶表示装置の製造においてアレイ基板の
製造コストの割合が高く、特には、アレイ基板上に、多
層膜パターンからなるTFTを製造するための部材及び
工程のコストが大きな部分を占める。そのため、TFT
及びアレイ基板の製造工程を簡略化しコスト低減を図る
ことが重要となる。
In the manufacture of a liquid crystal display device, the production cost of an array substrate is high. In particular, the cost of members and processes for producing a TFT having a multilayer film pattern on the array substrate occupies a large portion. Therefore, TFT
It is important to simplify the manufacturing process of the array substrate and reduce the cost.

【0005】そこで、TFT及びアレイ基板の製造を、
より少ない数のフォトマスク、フォトリソグラフィー工
程により行うことで製造プロセスを短縮し生産性を大幅
に向上する技術が導入されている。このように、TFT
及びアレイ基板を構成するのに必要なパターンを少ない
数のパターニングによって製造するためには、複数の相
異なる材料から成る多層膜を、一つのフォトマスクを用
いて、すなわわち同一のレジストパターンの下で、一括
してパターニングすることが行なわれている。
Therefore, the production of TFTs and array substrates is
Techniques have been introduced to reduce the number of photomasks and photolithography steps to shorten the manufacturing process and significantly improve productivity. Thus, the TFT
In order to manufacture a pattern necessary for forming an array substrate by a small number of patterning, a multilayer film made of a plurality of different materials is formed by using a single photomask, that is, the same resist pattern. Under this, patterning is performed collectively.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、多層膜につい
て、同一のレジストパターンの下で連続してエッチング
を施す際、下方の膜のサイドエッチングの度合いがこれ
に接する上方の膜のサイドエッチングの度合いより大き
いといった場合には、上方の膜の縁部が下方の膜の輪郭
より外側にひさし(庇)状に張り出してしまうことがあ
る。
However, when a multilayer film is continuously etched under the same resist pattern, the degree of side etching of the lower film is less than the degree of side etching of the upper film adjacent thereto. If it is larger, the edge of the upper film may protrude outside the contour of the lower film in an eave (eave) shape.

【0007】「ひさし部分」(オーバーハング部)が形
成される例について、図10に示す例により、さらに説
明する。
An example in which the “eave portion” (overhang portion) is formed will be further described with reference to an example shown in FIG.

【0008】図10に示す例では、多層膜が、金属膜5
と、これを直接覆う透明導電材料膜4とからなる。レジ
ストパターン9の形成後、まず透明導電材料膜4に対す
るパターニングを行ない、次いで、同一のレジストパタ
ーン9の下で、金属膜5に対するパターニングを行な
う。透明導電材料膜4と金属膜5とを同時に効率良くエ
ッチングするのは一般に困難であるため、それぞれにつ
いて選択的にエッチングするエッチング剤を用いてパタ
ーニングを行なうのである。
In the example shown in FIG. 10, the multilayer film is formed of a metal film 5
And a transparent conductive material film 4 directly covering this. After the formation of the resist pattern 9, patterning is first performed on the transparent conductive material film 4, and then patterning is performed on the metal film 5 under the same resist pattern 9. Since it is generally difficult to efficiently and efficiently etch the transparent conductive material film 4 and the metal film 5 at the same time, patterning is performed using an etching agent that selectively etches each of them.

【0009】ところが、図7に示すように下層である金
属膜5についてのサイドエッチングが、上層である透明
導電材料膜4についてのサイドエッチングより大きい場
合、透明導電材料膜4がパターンの外側へと張り出し
た、「ひさし部分」が形成される。
However, as shown in FIG. 7, when the side etching of the lower metal film 5 is larger than the side etching of the upper transparent conductive material film 4, the transparent conductive material film 4 moves to the outside of the pattern. An overhanging "eave portion" is formed.

【0010】このように、得られる多層膜のパターンの
端面に「ひさし部分」が形成されると、エッチング終了
後に、レジストパターンを剥離する工程や洗浄の工程に
おいて、「ひさし部分」が剥がれて微細なチリを生成
(発塵)し、短絡等の不良の原因となる。
As described above, when the "eave portion" is formed on the end face of the pattern of the obtained multilayer film, the "eave portion" is peeled off in the step of peeling off the resist pattern or the cleaning step after completion of the etching. Generates dust (dust) and causes defects such as short circuits.

【0011】また、多層膜パターンの端面が被覆膜によ
り被覆される場合には、ひさし部分の形成個所で被覆膜
に亀裂が走る、いわゆる「段切れ」という問題が生じ
る。被覆膜が保護絶縁膜である場合には段切れの個所で
絶縁不良となり、被覆膜が導電膜である場合には、段切
れの個所で電気的な接続が不良となる。
Further, when the end face of the multilayer film pattern is covered with the coating film, a problem occurs in that the coating film cracks at the place where the eaves are formed, that is, a so-called “step break”. When the covering film is a protective insulating film, insulation failure occurs at the stepped portion, and when the covering film is a conductive film, electrical connection fails at the stepped portion.

【0012】多層膜を一括してパターニングするにあた
り、ひさし部分の生成を防止するためには、薄膜の材質
やエッチング方法について限られた特定のものを選択す
る必要があった。そのため、アクティブマトリクス型表
示装置の構造や材質についての自由度を著しく低くする
原因となっていた。
In patterning the multilayer film in a lump, it is necessary to select a limited specific material for the material and etching method of the thin film in order to prevent the formation of the eaves portion. For this reason, the degree of freedom regarding the structure and the material of the active matrix type display device is significantly reduced.

【0013】上層である透明導電材料膜4についてオー
バーエッチングの時間を極端に延ばすことにより、下層
の金属膜5に生じると同程度のサイドエッチングを施す
ことも考えられる。しかし、一般に、透明導電材料膜4
のサイドエッチングの速度は小さく、かなり長時間のオ
ーバーエッチングを行なってもサイドエッチングの寸法
が充分とはならない場合も多い。特に、透明導電材料膜
4の膜の厚さは比較的小さいため、エッチング液の浸透
の問題から極端な長時間の後にも十分なサイドエッチン
グが進まない場合がある。
It is conceivable to extend the over-etching time of the upper transparent conductive material film 4 extremely to perform the same side etching as that of the lower metal film 5. However, in general, the transparent conductive material film 4
Side etching speed is low, and even if over-etching is performed for a considerably long time, the size of side etching is often not sufficient. In particular, since the thickness of the transparent conductive material film 4 is relatively small, sufficient side etching may not proceed even after an extremely long time due to the problem of penetration of the etching solution.

【0014】一方、多層膜をなす各薄膜について、それ
ぞれに、成膜→フォトリソグラフィーによるレジストパ
ターンの作成→エッチングによるパターニングを行なう
ならば、ひさし部分が生成することはないが、生産性の
大幅な低下と生産コストの上昇を招くことになってしま
う。
On the other hand, if each of the thin films forming the multilayer film is subjected to film formation → preparation of a resist pattern by photolithography → patterning by etching, no eaves are formed, but productivity is greatly increased. This leads to a decrease and an increase in production costs.

【0015】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、一つのフォトマスクを用いて、多層膜を一括し
てパターニングする工程を含む、多層膜パターンの製造
方法において、多層膜パターンの縁部におけるひさし部
分(オーバーハング部)の生成、及びこれに起因する不
良の発生を充分に防止することができるものを提供す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a method of manufacturing a multilayer film pattern including a step of collectively patterning a multilayer film using one photomask. Provided is one that can sufficiently prevent generation of an eave portion (overhang portion) at an edge portion and occurrence of a defect due to the generation.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1の多層薄膜パタ
ーンの製造方法は、絶縁基板上に第1の薄膜、及びこれ
に直接覆われる第2の薄膜を堆積して多層膜を形成する
工程と、この多層膜の上に一つのレジストパターンを形
成する工程と、この一つのレジストパターンの下で、前
記第1及び第2の薄膜を順次エッチングする工程とを含
む多層薄膜パターンの製造方法において、前記第1の薄
膜をパターニングする第1エッチング工程と、前記第2
の薄膜をパターニングする第2エッチング工程と、この
第2エッチング工程の後に、前記第1の薄膜のパターン
に対する選択的なエッチングを施すことにより、前記第
1の薄膜のパターンの輪郭を前記レジストパターンにお
ける内側へと後退させる第3エッチング工程とからなる
ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a multilayer thin film pattern, comprising: depositing a first thin film and a second thin film directly covered by the first thin film on an insulating substrate to form a multilayer film. A step of forming one resist pattern on the multilayer film, and a step of sequentially etching the first and second thin films under the one resist pattern. A first etching step of patterning the first thin film;
A second etching step of patterning the thin film, and after the second etching step, by selectively etching the pattern of the first thin film, the contour of the pattern of the first thin film is adjusted in the resist pattern. A third etching step of inwardly receding.

【0017】上記構成により、多層膜パターンの縁部に
おけるひさし部分(オーバーハング部)の生成、及びこ
れに起因する不良の発生を充分に防止することができ
る。
According to the above configuration, generation of an overhang portion (overhang portion) at the edge of the multilayer film pattern and occurrence of a defect due to this can be sufficiently prevented.

【0018】請求項1の多層薄膜パターンの製造方法
は、絶縁基板上に第1の薄膜、及びこれに直接覆われる
第2の薄膜を堆積して多層膜を形成する工程と、この多
層膜の上に一つのレジストパターンを形成する工程と、
この一つのレジストパターンの下で、前記第1及び第2
の薄膜を順次エッチングする工程とを含む多層薄膜パタ
ーンの製造方法において、前記一つのレジストパターン
についてポストベークを行なう前に、エッチングにより
前記第1の薄膜をパターニングするベーク前エッチング
工程と、加熱処理を施すことにより、前記一つのレジス
トパターンの輪郭をその外側へと押し広げるとともに、
レジスト材料の熱硬化を完了させるポストベーク工程
と、このポストベーク工程の後に、前記第2の薄膜をパ
ターニングするベーク後エッチング工程とからなること
を特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a multilayer thin film pattern, comprising: depositing a first thin film and a second thin film directly covered by the first thin film on an insulating substrate to form a multilayer film; A step of forming one resist pattern thereon,
Under this one resist pattern, the first and second resist patterns are used.
A step of sequentially etching the thin films of the above, wherein before the post-bake is performed on the one resist pattern, a pre-bake etching step of patterning the first thin film by etching, and a heat treatment are performed. By applying, while expanding the outline of the one resist pattern to the outside,
It is characterized by comprising a post-baking step of completing the thermal curing of the resist material, and a post-baking etching step of patterning the second thin film after the post-baking step.

【0019】上記構成によっても、多層膜パターンの縁
部におけるひさし部分の生成、及びこれに起因する不良
の発生を充分に防止することができる。
According to the above configuration, it is also possible to sufficiently prevent the formation of the eaves at the edge of the multilayer film pattern and the occurrence of defects due to the formation.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】<第1の実施例>まず、本実施例
の製造方法により得られる薄膜トランジスタ(TFT)
及びこれを含む液晶表示装置用のアレイ基板について、
図1〜2を用いて概略を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <First Embodiment> First, a thin film transistor (TFT) obtained by the manufacturing method of the present embodiment.
And an array substrate for a liquid crystal display device including the same,
The outline will be described with reference to FIGS.

【0021】図1は、TFT形成部及びその付近の構成
を模式的に示す断面斜視図である。図2は、TFTを含
む、アレイ基板上の各画素の構成を模式的に示す平面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view schematically showing the structure of a TFT forming portion and its vicinity. FIG. 2 is a plan view schematically showing a configuration of each pixel on an array substrate including a TFT.

【0022】アレイ基板10には、ほぼ平行に等間隔に
配列される複数の信号線21と、同様にほぼ平行に等間
隔に配列される複数の走査線11とが互いに直交するよ
うに配置され、これらがなす格子状の区画ごとに、画素
電極がマトリクス状に配列される。そして、この区画ご
とに、信号線21と走査線11との交差部近傍に、スイ
ッチング素子としてのTFT7が配置される。
On the array substrate 10, a plurality of signal lines 21 arranged substantially in parallel at equal intervals and a plurality of scanning lines 11 arranged in substantially parallel and at equal intervals are arranged so as to be orthogonal to each other. The pixel electrodes are arranged in a matrix in each of the grid-shaped sections formed by the above. In each of the sections, a TFT 7 as a switching element is arranged near an intersection between the signal line 21 and the scanning line 11.

【0023】TFT7は、図示の具体例では、逆スタガ
・バックチャネル型である。すなわち、ガラス基板18
上のゲート電極11aの上方に、ゲート絶縁膜15,2
5及び半導体膜26を介して、谷溝状のバックチャネル
部45が位置し、このバックチャネル部45を挟んで、
ソース電極23及びドレイン電極22が配置される。
The TFT 7 is of an inverted staggered back channel type in the specific example shown. That is, the glass substrate 18
Above the upper gate electrode 11a, the gate insulating films 15, 2
A trough-shaped back channel portion 45 is located with the back channel portion 45 interposed therebetween with the semiconductor film 26 interposed therebetween.
A source electrode 23 and a drain electrode 22 are arranged.

【0024】図中に示されるように、走査線11の延在
部がTFT7のゲート電極11aをなしており、このゲ
ート電極11aを含む走査線11上に、第1及び第2ゲ
ート絶縁膜15,25を介して、アモルファスシリコン
(a-Si:H)からなる半導体膜26が配置される。こ
の半導体膜26の上には、バックチャネル部45の底面
に相当する個所を除き、リンドープアモルファスシリコ
ン(na-Si:H)からなる低抵抗半導体膜27が積
層配置される。さらにこの上には、金属膜5から成るソ
ース電極23及びドレイン電極22が配置される。金属
膜5は、図示の具体例では、金属アルミニウム(Al)層を
上下の金属モリブデン(Mo)層で挟み込んだ三層金属膜で
ある。
As shown in the figure, the extension of the scanning line 11 forms the gate electrode 11a of the TFT 7, and the first and second gate insulating films 15 are formed on the scanning line 11 including the gate electrode 11a. , 25, a semiconductor film 26 made of amorphous silicon (a-Si: H) is arranged. A low-resistance semiconductor film 27 made of phosphorus-doped amorphous silicon (n + a-Si: H) is stacked on the semiconductor film 26 except for a portion corresponding to the bottom surface of the back channel portion 45. Further thereon, a source electrode 23 and a drain electrode 22 made of the metal film 5 are arranged. In the specific example shown, the metal film 5 is a three-layer metal film in which a metal aluminum (Al) layer is sandwiched between upper and lower metal molybdenum (Mo) layers.

【0025】TFT7における第2ゲート絶縁膜25、
半導体膜26、低抵抗半導体膜27、及び、金属膜5か
ら成るソース電極23、ドレイン電極22は、バックチ
ャネル部45以外において、輪郭が略一致している。ド
レイン電極22に連続する信号線21も、ソース電極2
3及びドレイン電極22と同様、金属膜5からなり、信
号線21と輪郭の略一致する三層の非金属膜の上に重ね
られている。これら信号線21、ドレイン電極22及び
ソース電極23は、金属膜5と、三層非金属膜6が、一
つのレジストパターン(エッチングマスク)の下で、一
括してパターニングされて形成されるものである。
The second gate insulating film 25 in the TFT 7,
The contours of the semiconductor film 26, the low-resistance semiconductor film 27, and the source electrode 23 and the drain electrode 22 made of the metal film 5 are substantially the same except for the back channel portion 45. The signal line 21 connected to the drain electrode 22 is also connected to the source electrode 2
Like the third electrode 3 and the drain electrode 22, it is made of the metal film 5, and is superimposed on the three-layer non-metal film whose contour substantially coincides with the signal line 21. The signal line 21, the drain electrode 22, and the source electrode 23 are formed by collectively patterning the metal film 5 and the three-layer nonmetal film 6 under one resist pattern (etching mask). is there.

【0026】一方、TFT7のバックチャネル部45
は、画素電極42、ソース被覆ITO膜(画素電極延在
部)42a及び保護ITO膜41を形成するためのIT
O膜4と、ソース電極23及びドレイン電極22に分離
される前の金属膜5と、低抵抗半導体膜27を形成する
アモルファスシリコン膜61とを、他の一つのレジスト
パターンの下で、一括してパターニングすることにより
設けられる。
On the other hand, the back channel portion 45 of the TFT 7
Is an IT for forming the pixel electrode 42, the source covering ITO film (pixel electrode extending portion) 42a, and the protective ITO film 41.
The O film 4, the metal film 5 before being separated into the source electrode 23 and the drain electrode 22, and the amorphous silicon film 61 forming the low-resistance semiconductor film 27 are collectively formed under another resist pattern. It is provided by patterning.

【0027】画素電極42及びバックチャネル部45を
設けるためのパターニングは、以下に説明するように、
(a)シュウ酸水溶液によるITO膜4のエッチング→(b)
リン酸、硝酸、酢酸及び水からなる含水混酸による金属
膜5のエッチング→(c)再度のシュウ酸水溶液によるI
TO膜4の選択的なエッチングにより行なわれる(図3
〜5)。
The patterning for providing the pixel electrode 42 and the back channel portion 45 is performed as described below.
(a) Etching of ITO film 4 with oxalic acid aqueous solution → (b)
Etching of the metal film 5 with a water-containing mixed acid consisting of phosphoric acid, nitric acid, acetic acid and water → (c) I with an aqueous oxalic acid solution again
This is performed by selective etching of the TO film 4 (FIG. 3).
~ 5).

【0028】(a) 第1のエッチング(ITO膜4をパタ
ーニングするエッチング、図3) アモルファスITO膜を堆積した後、フォトレジスト材
料をコーティングし、マスクパターンを用いたフォトリ
ソグラフィーにより所定のレジストパターンを形成す
る。この後、ポストベークと呼ばれる熱処理により完全
に硬化させるとともに、基板との密着性を強化する。
(A) First Etching (Etching to Pattern ITO Film 4, FIG. 3) After depositing an amorphous ITO film, a photoresist material is coated, and a predetermined resist pattern is formed by photolithography using a mask pattern. Form. Thereafter, it is completely cured by a heat treatment called post-baking, and the adhesion to the substrate is strengthened.

【0029】しかる後、液温45℃の、界面活性剤およ
び消泡剤の入ったシュウ酸水溶液を用いるウェットエッ
チングによりITO膜4をパターニングする。
Thereafter, the ITO film 4 is patterned by wet etching using an oxalic acid aqueous solution containing a surfactant and an antifoaming agent at a liquid temperature of 45 ° C.

【0030】このエッチングの際には、エンドポイント
モニター(End point Monitor)を使用して約100%の
オーバーエッチングを行う。すなわち、レジストパター
ンの輪郭までエッチングされるジャストエッチングの時
間を基準として、約100%だけエッチング時間を伸ば
す。エンドポイントモニターは反射光量または透過光量
の変化を捕らえて、基板の下地(この場合、金属膜5)
が露出した時点を検出するものである。
At the time of this etching, about 100% over-etching is performed using an end point monitor. That is, the etching time is extended by about 100% based on the time of the just etching for etching to the contour of the resist pattern. The end point monitor captures the change in the amount of reflected light or transmitted light and reads the change in the amount of reflected light or transmitted light.
Is to detect the point at which is exposed.

【0031】具体例では、シュウ酸水溶液によるエッチ
ングを50秒間行なった。この結果、約0.2μmのサ
イドエッチングが行なわれた。
In a specific example, etching with an oxalic acid aqueous solution was performed for 50 seconds. As a result, side etching of about 0.2 μm was performed.

【0032】また、具体例と同様の条件で、200%の
オーバーエッチングを行なっても、ITO膜4のパター
ンは、レジストパターンの縁から約0.3μmしか小さ
くならず、100%のオーバーエッチングを行なった場
合と大差がなかった。
Even if 200% over-etching is performed under the same conditions as in the specific example, the pattern of the ITO film 4 is reduced only by about 0.3 μm from the edge of the resist pattern. There was no big difference from the case where it was performed.

【0033】(b) 第2のエッチング(金属膜5をパター
ニングするエッチング、図4) 次に、製造中のアレイ基板を別のエッチング室に移す。
そして、リン酸、酢酸及び硝酸からなる含水混酸を用い
たウェットエッチングにより金属膜5をパターニングす
る。
(B) Second Etching (Etching for Patterning Metal Film 5, FIG. 4) Next, the array substrate being manufactured is moved to another etching chamber.
Then, the metal film 5 is patterned by wet etching using an aqueous mixed acid composed of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid.

【0034】このエッチングの工程においては、エッチ
ングされずに残った金属膜によるTFT7のリーク電流
を防止するために、充分なオーバーエッチングを行なわ
なくてはならない。
In this etching step, sufficient over-etching must be performed in order to prevent the leakage current of the TFT 7 due to the metal film remaining without being etched.

【0035】また、金属膜5が図示のような三層金属膜
(Mo/Al/Mo)である場合、エッチング速度を遅くするこ
とによって、ボトムMo層のサイドエッチング(アンダ
ーカット)を少なくすべく、シャワー方式によりウェッ
トエッチングを行うのが好ましい。
When the metal film 5 is a three-layer metal film (Mo / Al / Mo) as shown in the figure, the etching rate is reduced to reduce side etching (undercut) of the bottom Mo layer. It is preferable to perform wet etching by a shower method.

【0036】なお、好ましい混酸の組成は、例えば、下
記の酸水溶液を下記の範囲で混合したならば、または、
さらに適量の水を添加したならば得られるものである。
A preferred composition of the mixed acid is, for example, if the following acid aqueous solution is mixed in the following range, or
It can be obtained if an appropriate amount of water is added.

【0037】 85%リン酸水溶液 71±20容量%(v/v%) 70%硝酸水溶液 1〜20容量% 90%酢酸水溶液 5〜30容量% 具体例では、上記の混酸液を用い、140%のオーバー
エッチングを行なった。このとき、第2のエッチングの
開始からオーバーエッチング終了までの時間は120秒
であった。また、オーバーエッチング終了時に、三層金
属膜5(Mo/Al/Mo)のパターンは、レジストパターン9
の縁から約0.9μm小さくなっていた。
85% phosphoric acid aqueous solution 71 ± 20% by volume (v / v%) 70% nitric acid aqueous solution 1 to 20% by volume 90% acetic acid aqueous solution 5 to 30% by volume In the specific example, the above mixed acid solution was used and 140% Was over-etched. At this time, the time from the start of the second etching to the end of the overetching was 120 seconds. At the end of the overetching, the pattern of the three-layer metal film 5 (Mo / Al / Mo) is changed to the resist pattern 9.
Was smaller by about 0.9 μm from the edge of.

【0038】そのため、第2エッチングの終了時点で
は、ITO膜4のパターンは、三層金属膜5(Mo/Al/M
o)のパターンの端面の上端からパターンの外側へと約
0.7μmだけ張り出した「ひさし部分」(オーバーハ
ング部)を形成している。
Therefore, at the end of the second etching, the pattern of the ITO film 4 is changed to the three-layer metal film 5 (Mo / Al / M
An eaves portion (overhang portion) is formed to protrude from the upper end of the end face of the pattern of FIG.

【0039】本実施例の場合、下層の金属膜5の膜厚
が、ITO膜4の膜厚に比べて格段に大きく、かつ、下
層の金属膜5のエッチングも等方性であるウェットエッ
チングにより行なわれているために、金属膜5パターン
の端面の上端がレジストパターン9の内側へと引き込ま
れる寸法、すなわち金属膜5パターンのサイドエッチン
グ寸法が大きいことが、ひさし部分形成の大きな原因で
ある。また、ITO膜4の膜厚が小さく、エッチング液
の浸透等の問題からかなりのオーバーエッチング時間を
採った場合にもITO膜4のサイドエッチングが進みに
くいことがもう一つの原因である。さらには、金属膜5
が少しでも残留すると製品性能に悪影響を及ぼすので、
金属膜5について充分なオーバーエッチングを行なう必
要があることもひさし部分形成の原因である。
In the case of this embodiment, the thickness of the lower metal film 5 is much larger than the thickness of the ITO film 4 and the lower metal film 5 is isotropically etched by wet etching. Because of this, the dimension in which the upper end of the end face of the metal film 5 pattern is drawn into the inside of the resist pattern 9, that is, the side etching dimension of the metal film 5 pattern is large, is a major cause of the formation of the eaves. Another cause is that the side etching of the ITO film 4 is difficult to progress even when the ITO film 4 has a small thickness and a considerable over-etching time is taken due to a problem such as penetration of an etching solution. Further, the metal film 5
Any residue will adversely affect product performance,
The need to perform sufficient over-etching on the metal film 5 is also a cause of the formation of the eaves.

【0040】(c) 第3のエッチング(再度のITO膜4
のエッチング、図5) 第1のエッチングと同様のエッチング液を用いて、IT
O膜4のパターンについて再度のエッチングを行なう。
これにより、第2のエッチング後に金属膜5のパターン
の端縁が外側に張り出して「ひさし部分」をなしていた
としても、第3のウェットエッチングにより、このよう
なひさし部分を確実に除去することができる。
(C) Third etching (again ITO film 4)
Etching, FIG. 5) Using the same etching solution as in the first etching,
The etching of the pattern of the O film 4 is performed again.
Thus, even if the edge of the pattern of the metal film 5 extends outward after the second etching to form an “eave portion”, such an eave portion is surely removed by the third wet etching. Can be.

【0041】この第3のエッチングは、ITO膜4から
なる「ひさし部分」に対して、下面側からウェットエッ
チングを行なうものであり、サイドエッチング寸法の大
きい下層の金属膜5をマスクとしたエッチングというこ
ともできる。
In the third etching, the "eave portion" made of the ITO film 4 is subjected to wet etching from the lower surface side, and is called etching using the lower metal film 5 having a large side etching dimension as a mask. You can also.

【0042】具体例では、上記第1のエッチングにおけ
るジャストエッチングの時間の80%の時間に相当する
20秒間エッチングを行なった。
In the specific example, the etching was performed for 20 seconds corresponding to 80% of the just etching time in the first etching.

【0043】以下に、実施例に係る薄膜トランジスタ及
びアレイ基板の製造方法について、さらに詳細に説明す
る。
Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor and an array substrate according to the embodiment will be described in more detail.

【0044】(1) 第1のパターニング 360×465mmのガラスからなる透明絶縁基板18
上に、スパッタ法によりモリブデン−タングステン合金
膜(MoW膜)を230nm堆積させる。そして、第1
のマスクパターンを用いるパターニングにより、600
本の走査線11、その延在部からなるゲート電極11
a、及び、走査線11と略同数の補助容量線12を形成
する(図2参照)。同時に、アレイ基板10の接続用周
縁部10aに走査線接続パッド11bを形成する(図
2、及び図6の右部参照)。
(1) First Patterning Transparent insulating substrate 18 made of glass of 360 × 465 mm
On this, a molybdenum-tungsten alloy film (MoW film) is deposited to a thickness of 230 nm by a sputtering method. And the first
600 using a mask pattern of
Scanning lines 11 and gate electrodes 11 formed by extending the scanning lines 11
a, and approximately the same number of auxiliary capacitance lines 12 as the scanning lines 11 are formed (see FIG. 2). At the same time, the scanning line connection pads 11b are formed on the connection peripheral portion 10a of the array substrate 10 (see the right part of FIGS. 2 and 6).

【0045】(2) 第2のパターニング CVD法により、第1ゲート絶縁膜15をなす350n
m厚の酸化シリコン膜を堆積し、さらに、第2ゲート絶
縁膜25をなす50nm厚の窒化シリコン膜63、TF
T7の半導体膜26を作成するための250nm厚のア
モルファスシリコン(a-Si:H)層62、及び、低抵
抗半導体膜27を作成するための50nm厚のリンドー
プアモルファスシリコン(na-Si:H)層61を、
大気に曝すことなく連続して成膜する。
(2) Second patterning 350 n forming the first gate insulating film 15 by the CVD method
a 50 nm thick silicon nitride film 63 and TF which form a second gate insulating film 25;
An amorphous silicon (a-Si: H) layer 62 having a thickness of 250 nm for forming the semiconductor film 26 of T7 and a phosphorus-doped amorphous silicon (n + a-Si) having a thickness of 50 nm for forming the low-resistance semiconductor film 27. : H) Layer 61
Films are formed continuously without exposure to the atmosphere.

【0046】この後、スパッタ法により、25nm厚の
Mo層51、350nm厚のAl層52、及び、50n
m厚のMo層53からなる金属膜5を堆積する。
Thereafter, a Mo layer 51 having a thickness of 25 nm, an Al layer 52 having a thickness of 350 nm, and 50 n
A metal film 5 composed of a Mo layer 53 having a thickness of m is deposited.

【0047】そして、第2のマスクパターンを用いて、
レジストを露光、現像した後、上記の窒化シリコン膜6
3、a-Si:H層62、na-Si:H層61、及び金
属膜5を一括してパターニングする。この第2のパター
ニングにより、800×3本の信号線21と、各信号線
21から延在するドレイン電極22と、未だドレイン電
極22に連続したままのソース電極23とを作成する
(図2及び図6参照)。また、図には示さないが、アレ
イ基板10の周縁接続領域においては、信号線21から
引き出された信号線パッド(信号線21からの引き出し
線を含む)が同時に作成される。
Then, using the second mask pattern,
After exposing and developing the resist, the silicon nitride film 6
3. The a-Si: H layer 62, the n + a-Si: H layer 61, and the metal film 5 are collectively patterned. By this second patterning, 800 × 3 signal lines 21, a drain electrode 22 extending from each signal line 21, and a source electrode 23 still connected to the drain electrode 22 are formed (FIG. 2 and FIG. 2). See FIG. 6). Although not shown in the figure, signal line pads (including lead lines from the signal lines 21) drawn from the signal lines 21 are simultaneously formed in the peripheral connection region of the array substrate 10.

【0048】まず、三層金属膜5について、硝酸、リン
酸、及び酢酸からなる含水混酸によりエッチングを行っ
た。
First, the three-layer metal film 5 was etched with a mixed hydrous acid composed of nitric acid, phosphoric acid, and acetic acid.

【0049】次いで、窒化シリコン膜63、a-Si:H
層62、na-Si:H層61について、六フッ化硫黄
(SF)、塩化水素(HCl)、及びヘリウム(H
e)の混合ガスを用いるプラズマエッチング(plasma e
tching, PE)、または反応イオンエッチング(reacti
ve ion etching, RIE)によりパターニングした。
Next, the silicon nitride film 63, a-Si: H
For layer 62, n + a-Si: H layer 61, sulfur hexafluoride (SF 6 ), hydrogen chloride (HCl), and helium (H
e) plasma etching using a mixed gas
tching, PE) or reactive ion etching (reacti
(Veion etching, RIE).

【0050】(3) 第3のパターニング 第3のマスクパターンを用いて、走査線パッド部11b
の上面を露出させるスルーホール31を作成する(図6
右部参照)。この際、フッ化アンモニウム入りフッ酸水
溶液等を用いるウェットエッチングにより、走査線パッ
ド部11b上の第1ゲート絶縁膜15を除去する。
(3) Third Patterning Using the third mask pattern, the scanning line pad portion 11b
A through-hole 31 is formed to expose the upper surface of FIG.
(See right). At this time, the first gate insulating film 15 on the scanning line pad portion 11b is removed by wet etching using a hydrofluoric acid aqueous solution containing ammonium fluoride.

【0051】(4) 第4のパターニング (4-1)アモルファスのITO膜4の堆積、及びレジスト
パターンの形成 スパッタ法により基板全面に40nm厚のアモルファス
状態のITO層を堆積する。次いで、第4のマスクパタ
ーンを用いて、所定のレジストパターン9を形成する。
この後、ポストベークを行なう。
(4) Fourth patterning (4-1) Deposition of amorphous ITO film 4 and formation of resist pattern An amorphous ITO layer having a thickness of 40 nm is deposited on the entire surface of the substrate by sputtering. Next, a predetermined resist pattern 9 is formed using the fourth mask pattern.
Thereafter, post baking is performed.

【0052】(4-2a)アモルファスITO膜4のパター
ニング レジストパターン9の下で、液温45℃の、界面活性剤
および消泡剤の入ったシュウ酸水溶液を用いるウェット
エッチングにより、保護ITO膜41と、画素電極42
及びこれより延在されるソース被覆ITO膜42aとを
作成する。保護ITO膜41は、信号線2の上面及び端
面を確実に被覆するとともに(図6中央部)、ドレイン
電極22の上面を覆うものである(図6左上部)。ソー
ス被覆ITO膜42aは、画素電極42から延在されて
ソース電極23、及びその画素電極側の端面を被覆する
ことにより、ソース電極23と画素電極42との間の導
通を行う。
(4-2a) Patterning of the Amorphous ITO Film 4 The protective ITO film 41 is formed under the resist pattern 9 by wet etching at 45 ° C. using an aqueous oxalic acid solution containing a surfactant and an antifoaming agent. And the pixel electrode 42
And a source-covered ITO film 42a extending therefrom. The protective ITO film 41 reliably covers the upper surface and the end surface of the signal line 2 (the center part in FIG. 6) and covers the upper surface of the drain electrode 22 (the upper left part in FIG. 6). The source-covered ITO film 42a extends from the pixel electrode 42 to cover the source electrode 23 and the end face on the pixel electrode side, thereby performing conduction between the source electrode 23 and the pixel electrode 42.

【0053】このパターニングの際、アレイ基板10の
周縁接続領域においては、各走査線パッド11bを覆う
パッド部ITO膜43(図6右部)と、各信号線パッド
を覆うパッド部ITO膜とがそれぞれ形成される。
At the time of this patterning, in the peripheral connection region of the array substrate 10, a pad portion ITO film 43 (right portion in FIG. 6) covering each scanning line pad 11b and a pad portion ITO film covering each signal line pad are provided. Each is formed.

【0054】(4-2b)金属膜5のパターニング TFTのバックチャネル部45を形成する個所で、リン
酸、酢酸及び硝酸からなる含水混酸を用いたウェットエ
ッチングにより、溝状に、金属膜5(Mo/Al/Mo)を除去
する。
(4-2b) Patterning of Metal Film 5 At the place where the back channel portion 45 of the TFT is formed, the metal film 5 (groove) is formed in a groove shape by wet etching using a mixed acid containing water containing phosphoric acid, acetic acid and nitric acid. Mo / Al / Mo).

【0055】(4-2c)アモルファスのITO膜4の再度
のエッチング 上記のアモルファスITO層のパターニングと同様のエ
ッチング液により再度のエッチングを行なう。
(4-2c) Re-Etching of the Amorphous ITO Film 4 Re-etching is performed using the same etching solution as used for the above-described patterning of the amorphous ITO layer.

【0056】(4-2d)na-Si:H層61のエッチン
グ バックチャネル部45の溝底に相当する個所でna-
Si:H層61を除去することにより、ドレイン電極2
2とソース電極23とを完全に分離してTFT7を完成
させる。この除去のためには、六フッ化硫黄(S
)、塩化水素(HCl)、及びヘリウム(He)の
混合ガスを用いるプラズマエッチングを行なう。
(4-2d) Etching of n + a-Si: H layer 61 At a portion corresponding to the groove bottom of the back channel portion 45, n + a-
By removing the Si: H layer 61, the drain electrode 2
2 and the source electrode 23 are completely separated to complete the TFT 7. For this removal, sulfur hexafluoride (S
Plasma etching using a mixed gas of F 6 ), hydrogen chloride (HCl), and helium (He) is performed.

【0057】(4-3)レジストパターン9の剥離、及びア
ニール処理 レジストパターン9を剥離して除去した後、加熱による
アニールを施し、ITO膜4をアモルファス状態から微
結晶状態に変換する。このアニールにより、同時に、T
FT特性が安定化される。
(4-3) Stripping of resist pattern 9 and annealing treatment After stripping and removing the resist pattern 9, annealing is performed by heating to convert the ITO film 4 from an amorphous state to a microcrystalline state. By this annealing, at the same time, T
The FT characteristics are stabilized.

【0058】<第2の実施例>第2の実施例は、バック
チャネル部45を設けるためのパターニングの工程の
み、上記第1の実施例と異なり、その他の点では全く同
一である。したがって、このパターニングの工程につい
てのみ説明する。
<Second Embodiment> The second embodiment differs from the first embodiment only in the patterning step for providing the back channel portion 45, and is completely the same in other points. Therefore, only the patterning process will be described.

【0059】画素電極42及びバックチャネル部45を
設けるためのパターニングは、以下に詳細に説明するよ
うに、(a)ポストベーク前のレジストパターンの下での
シュウ酸水溶液によるITO膜4のエッチング→ (b)ポ
ストベークによるレジストパターンの拡大→ (c)ポスト
ベーク後のレジストパターンの下での、リン酸、硝酸、
酢酸及び水からなる含水混酸液による金属膜5のエッチ
ングにより行なわれる。
As described in detail below, the patterning for providing the pixel electrode 42 and the back channel portion 45 is performed by (a) etching the ITO film 4 with an oxalic acid aqueous solution under the resist pattern before post-baking → (b) Enlargement of resist pattern by post-bake → (c) Phosphoric acid, nitric acid,
The etching is performed by etching the metal film 5 with an aqueous mixed acid solution composed of acetic acid and water.

【0060】(a) ITO膜4のエッチング(図7) アモルファスITO膜を堆積した後、フォトレジスト材
料をコーティングし、マスクパターンを用いたフォトリ
ソグラフィーにより所定のレジストパターン91を形成
する。
(A) Etching of ITO film 4 (FIG. 7) After depositing the amorphous ITO film, a photoresist material is coated, and a predetermined resist pattern 91 is formed by photolithography using a mask pattern.

【0061】この後、ポストベークと呼ばれる熱処理を
行なわないままで、液温45℃の、界面活性剤および消
泡剤の入ったシュウ酸水溶液を用いるウェットエッチン
グによりITO膜4をパターニングする。
Thereafter, the ITO film 4 is patterned by wet etching using an aqueous oxalic acid solution containing a surfactant and an antifoaming agent at a liquid temperature of 45 ° C. without performing a heat treatment called post-baking.

【0062】このエッチングの際には、エンドポイント
モニター(End point Monitor)を使用して約200%の
オーバーエッチングを行う。すなわち、レジストパター
ンの輪郭までエッチングされるジャストエッチングの時
間を基準として、約200%だけエッチング時間を伸ば
す。
At the time of this etching, about 200% over-etching is performed using an end point monitor. That is, the etching time is increased by about 200% based on the time of the just etching for etching to the contour of the resist pattern.

【0063】具体例では、シュウ酸水溶液によるエッチ
ングを75秒間行なった。この結果、約0.3μmのサ
イドエッチングが行なわれた。
In the specific example, etching with an oxalic acid aqueous solution was performed for 75 seconds. As a result, side etching of about 0.3 μm was performed.

【0064】(b) ポストベーク(図8) レジストパターン91が付いたままの、製造途中のアレ
イ基板に加熱処理を施す。この加熱処理は、第1の実施
例のような通常のポストベークの場合と同様の条件で行
なうことができる。例えば、通常のレジストパターンの
現像装置に含まれるポストベーク処理用オーブンを用い
ることができる。
(B) Post-bake (FIG. 8) A heat treatment is performed on the array substrate in the process of manufacturing, with the resist pattern 91 still attached. This heat treatment can be performed under the same conditions as in the case of ordinary post baking as in the first embodiment. For example, an oven for post bake treatment included in a normal resist pattern developing device can be used.

【0065】加熱処理は、通常のポストベークと同様に
レジストパターン91の材料の硬化を完了させ下方の面
との密着性を増大させるものであるとともに、レジスト
パターン91をパターン外側に張り出すように変形させ
るものである。レジストパターン91には、上記のIT
O膜4のエッチングの際に、エッチング液が浸透して膨
潤しており、加熱処理により、さらに裾の部分が変形し
て外側へと押し広げられるのである。
The heat treatment completes the curing of the material of the resist pattern 91 and increases the adhesion to the lower surface in the same manner as in the ordinary post-baking, and the heat treatment is performed so that the resist pattern 91 extends outside the pattern. It is to be deformed. The resist pattern 91 includes the above IT
When the O film 4 is etched, the etchant penetrates and swells, and the hem portion is further deformed and pushed outward by the heat treatment.

【0066】具体例では、アレイ基板を熱盤上に載置
し、130℃で200秒間加熱した。この加熱処理の後
のレジストパターン92は、ITO膜4のエッチングの
前に比べて、各輪郭線が約0.6μmだけパターンの外
側へと張り出している。したがって、このレジストパタ
ーン92の輪郭は、ITO膜4のパターンの輪郭から、
約0.9μmだけ外側に突き出している。
In a specific example, the array substrate was placed on a hot plate and heated at 130 ° C. for 200 seconds. In the resist pattern 92 after the heat treatment, each contour line extends to the outside of the pattern by about 0.6 μm as compared to before the etching of the ITO film 4. Therefore, the outline of the resist pattern 92 is different from the outline of the pattern of the ITO
It protrudes outward by about 0.9 μm.

【0067】(c) 金属膜5のエッチング(図9) 次に、ポストベーク後のレジストパターン92の下で、
リン酸、酢酸及び硝酸からなる含水混酸を用いたウェッ
トエッチングにより金属膜5をパターニングする。
(C) Etching of Metal Film 5 (FIG. 9) Next, under the resist pattern 92 after post-baking,
The metal film 5 is patterned by wet etching using an aqueous mixed acid composed of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid.

【0068】このエッチングの工程においては、エッチ
ングされずに残った金属膜によるTFT7のリーク電流
を防止するために、充分なオーバーエッチングを行なわ
なくてはならない。また、金属膜5が図示のような三層
金属膜(Mo/Al/Mo)である場合、エッチング速度を遅く
することによって、ボトムMo層のサイドエッチング
(アンダーカット)を少なくすべく、シャワー方式によ
りウェットエッチングを行うのが好ましい。なお、好ま
しい混酸の組成は、第1の実施例に記載のものと同一で
ある。
In this etching step, sufficient over-etching must be performed in order to prevent a leakage current of the TFT 7 due to the metal film remaining without being etched. When the metal film 5 is a three-layer metal film (Mo / Al / Mo) as shown in the drawing, a shower method is used to reduce side etching (undercut) of the bottom Mo layer by reducing the etching rate. It is preferable to perform wet etching by The preferred composition of the mixed acid is the same as that described in the first embodiment.

【0069】具体例では、上記の混酸液を用い、140
%のオーバーエッチングを行なった。このとき、含水混
酸によるエッチングの時間は120秒であった。また、
オーバーエッチング終了時に、三層金属膜5(Mo/Al/M
o)のパターンの端面の上端は、レジストパターン92の
縁から約0.8〜0.9μmだけパターンの内側に位置
していた。
In a specific example, the above mixed acid solution was used,
% Over-etching was performed. At this time, the etching time by the mixed acid containing water was 120 seconds. Also,
At the end of over-etching, the three-layer metal film 5 (Mo / Al / M
The upper end of the end face of the pattern (o) was located inside the pattern by about 0.8 to 0.9 μm from the edge of the resist pattern 92.

【0070】第2エッチングの終了時点では、三層金属
膜5(Mo/Al/Mo)のパターンの端面の上端は、ITO膜
4のパターンの輪郭と略一致するか、または少しだけパ
ターンの内側に位置する。
At the end of the second etching, the upper end of the end face of the pattern of the three-layer metal film 5 (Mo / Al / Mo) substantially matches the contour of the pattern of the ITO film 4 or slightly inside the pattern. Located in.

【0071】<第1及び第2の実施例の効果>以上に説
明した第1及び第2の実施例の製造方法によれば、4回
のみのパターニングにより、表示装置用アレイ基板を製
造することができるとともに、金属膜5及びITO膜4
から一括してパターニングして得られるパターンの端面
に、ひさし部分8(オーバーハング)が生成または残留
するのを充分に防止することができる。そのため、この
部分がエッチング後に剥離して、短絡や層間絶縁不良等
の不良の原因となる導電性の異物を生成することが防止
されている。また、ひさし部分8が除かれるとともに金
属膜5の端面をなだらかなテーパー状にすることができ
ることから、TFT7及び画素電極42を覆う保護絶縁
膜を設ける場合、保護絶縁膜がバックチャネル部45そ
の他の端面部分を確実に被覆する。
<Effects of First and Second Embodiments> According to the manufacturing methods of the first and second embodiments described above, an array substrate for a display device can be manufactured by patterning only four times. And the metal film 5 and the ITO film 4
Thus, it is possible to sufficiently prevent the eaves portion 8 (overhang) from being generated or remaining on the end face of the pattern obtained by patterning all at once. For this reason, it is prevented that this portion is peeled off after the etching to generate a conductive foreign matter which causes a failure such as a short circuit or an interlayer insulation failure. In addition, since the eaves portion 8 is removed and the end surface of the metal film 5 can be formed into a gentle taper, when a protective insulating film covering the TFT 7 and the pixel electrode 42 is provided, the protective insulating film is formed by the back channel portion 45 and other parts. Ensure that the end face is covered.

【0072】特に、実施例の製造方法によれば、TFT
7等を構成する多層膜の材質や積層構造及びエッチング
条件についての選択の自由度を著しく高めることができ
る。
In particular, according to the manufacturing method of the embodiment, the TFT
Thus, the degree of freedom in selecting the material, the laminated structure, and the etching conditions of the multilayer film constituting the layer 7 and the like can be remarkably increased.

【0073】上記実施例においては、得られるパターン
の端面が絶縁保護膜により被覆される場合について説明
したが、導電膜により被覆される場合についても全く同
様である。
In the above embodiment, the case where the end face of the obtained pattern is covered with the insulating protective film has been described, but the case where the end face is covered with the conductive film is exactly the same.

【0074】また、上記実施例においては、金属膜と、
これを直接覆うアモルファスITO膜とからなる多層膜
のパターニングについて説明したが、金属膜と、絶縁膜
その他の膜とからなる多層膜のパターニングであっても
同様である。また、上記実施例においては、ウェットエ
ッチングによって多層膜の各薄膜をエッチングしている
が、ドライエッチングによるエッチングを工程中に含む
ものであっても良い。
Further, in the above embodiment, the metal film
Although the patterning of the multilayer film composed of the amorphous ITO film directly covering this is described, the same applies to the patterning of the multilayer film composed of the metal film and the insulating film and other films. Further, in the above embodiment, each thin film of the multilayer film is etched by wet etching. However, etching by dry etching may be included in the process.

【0075】さらに、上記実施例においては、得られる
多層膜パターンの端面がテーパー状となっているが、端
面を確実に被覆する必要がない場合には、多層膜パター
ンの端面が基板に対してほぼ垂直であってもかまわな
い。
Further, in the above embodiment, the end surface of the obtained multilayer film pattern is tapered. However, when it is not necessary to cover the end surface reliably, the end surface of the multilayer film pattern may be attached to the substrate. It may be almost vertical.

【0076】以上においては、液晶表示装置用アレイ基
板の場合を例にとり説明したが、有機EL用アレイ基板
等、他の用途に用いられる薄膜トランジスタの製造であ
っても同様の方法により行うことができる。場合によっ
ては、本発明の製造方法を、薄膜トランジスタ以外の半
導体装置についても適用することが可能である。
In the above description, the case of an array substrate for a liquid crystal display device has been described as an example. However, a thin film transistor used for other purposes such as an organic EL array substrate can be manufactured by the same method. . In some cases, the manufacturing method of the present invention can be applied to semiconductor devices other than thin film transistors.

【0077】[0077]

【発明の効果】一つのフォトマスクを用いて、多層膜を
一括してパターニングする工程を含む、多層膜パターン
の製造方法において、多層膜パターンの端面におけるひ
さし部分(オーバーハング部)の生成、及びこれに起因
する不良の発生を充分に防止することができる。
According to the present invention, in a method of manufacturing a multilayer film pattern including a step of collectively patterning a multilayer film using one photomask, generation of an eave portion (overhang portion) at an end face of the multilayer film pattern, and The occurrence of defects due to this can be sufficiently prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】TFT形成部及びその付近の構成を模式的に示
す断面斜視図である。
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view schematically illustrating a configuration of a TFT forming portion and its vicinity.

【図2】TFTを含む、アレイ基板上の各画素の構成を
模式的に示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view schematically showing a configuration of each pixel on an array substrate including a TFT.

【図3】第1の実施例における、第1のエッチングの後
の様子、すなわち、シュウ酸水溶液によりITO膜4を
パターニングした後の様子を示す模式的な縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a state after the first etching in the first embodiment, that is, a state after patterning the ITO film 4 with an oxalic acid aqueous solution.

【図4】第1の実施例における、第2のエッチングの後
の様子、すなわち、リン酸、硝酸、酢酸及び水からなる
含水混酸により非金属膜5をパターニングした後の様子
を示す、図3に対応する模式的な縦断面図である。
FIG. 4 shows a state after the second etching in the first embodiment, that is, a state after patterning the non-metal film 5 with a mixed hydrate containing phosphoric acid, nitric acid, acetic acid and water. FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view corresponding to FIG.

【図5】第1の実施例における、第3のエッチングの後
の様子を示す、図3に対応する模式的な縦断面図であ
る。すなわち、再度の、シュウ酸水溶液によるITO膜
の選択的なエッチングを施した後の様子を示す模式図で
ある。
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view corresponding to FIG. 3 and showing a state after a third etching in the first embodiment. That is, it is a schematic diagram showing a state after the selective etching of the ITO film with the oxalic acid aqueous solution again.

【図6】アレイ基板の完成時の様子を示す、図3に対応
する模式的な縦断面図である。
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view corresponding to FIG. 3, showing a state when the array substrate is completed.

【図7】第2の実施例において、ポストベーク前のレジ
ストパターンの下でITO膜4をパターニングした後の
様子を示す模式的な縦断面図である。
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing a state after patterning an ITO film 4 under a resist pattern before post-baking in a second embodiment.

【図8】第2の実施例に係る、ポストベークによるレジ
ストパターンの拡大後の様子を示す模式的な縦断面図で
ある。
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view showing a state after enlargement of a resist pattern by post baking according to a second embodiment.

【図9】第2の実施例において、ポストベーク後のレジ
ストパターンの下で金属膜をパターニングした後の様子
を示す模式的な縦断面図である。
FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view showing a state after a metal film is patterned under a resist pattern after post-baking in the second embodiment.

【図10】従来の技術により生ずる「ひさし部分」につ
いて説明するための、アレイ基板上の薄膜トランジスタ
についての縦断面図である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a thin film transistor on an array substrate, for explaining an “eave portion” generated by a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 アレイ基板 11 走査線 21 信号線 22 信号線から延在されたドレイン電極 23 ソース電極 15 第1ゲート絶縁膜 25 第2ゲート絶縁膜 26 TFTの半導体膜 27 低抵抗半導体膜 41 信号線を覆う保護ITO膜 42 画素電極 42a 画素電極から延在してソース電極のパターンを覆
うソース被覆ITO膜 43 パッド用ITO膜 45 TFTのバックチャネル部 5 金属膜(Mo/Al/Mo) 6 三層非金属膜(na-Si:H層、a-Si:H層及
び窒化シリコン膜) 7 TFT 8 ひさし部分(オーバーハング部) 9 レジストパターン 91 ポストベーク前のレジストパターン 92 ポストベーク後のレジストパターン
10 Array substrate 11 Scanning line 21 Signal line 22 Drain electrode 23 extended from signal line 23 Source electrode 15 First gate insulating film 25 Second gate insulating film 26 Semiconductor film of TFT 27 Low resistance semiconductor film 41 Protection covering signal line ITO film 42 Pixel electrode 42a Source covering ITO film extending from the pixel electrode and covering the pattern of the source electrode 43 ITO film for pad 45 Back channel part of TFT 5 Metal film (Mo / Al / Mo) 6 Three-layer nonmetal film (N + a-Si: H layer, a-Si: H layer and silicon nitride film) 7 TFT 8 Eave portion (overhang portion) 9 Resist pattern 91 Resist pattern before post-baking 92 Resist pattern after post-baking

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 泰之 神奈川県川崎市川崎区日進町7番地1 東 芝電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 向井 信夫 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路工場内 Fターム(参考) 5F043 AA27 BB15 CC11 DD13 DD22 GG03 GG10 5F046 AA28 KA05 5F110 AA16 AA26 AA30 BB01 CC07 DD02 EE06 EE44 FF02 FF03 FF09 FF29 GG02 GG15 GG25 GG44 HK03 HK04 HK07 HK09 HK16 HK22 HK25 NN73 QQ04 QQ05 QQ09 QQ10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuyuki Imamura 7-1, Nisshincho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Electronics Engineering Co., Ltd. F-term in the Toshiba Himeji Plant (reference) QQ10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁基板上に第1の薄膜、及びこれに直接
覆われる第2の薄膜を堆積して多層膜を形成する工程
と、この多層膜の上に一つのレジストパターンを形成す
る工程と、この一つのレジストパターンの下で、前記第
1及び第2の薄膜を順次エッチングする工程とを含む多
層薄膜パターンの製造方法において、 前記第1の薄膜をパターニングする第1エッチング工程
と、 前記第2の薄膜をパターニングする第2エッチング工程
と、 この第2エッチング工程の後に、前記第1の薄膜のパタ
ーンに対する選択的なエッチングを施すことにより、前
記第1の薄膜のパターンの輪郭を前記レジストパターン
における内側へと後退させる第3エッチング工程とから
なることを特徴とする多層薄膜パターンの製造方法。
1. A step of depositing a first thin film and a second thin film directly covered thereon on an insulating substrate to form a multilayer film, and forming one resist pattern on the multilayer film. And a step of sequentially etching the first and second thin films under the one resist pattern, a first etching step of patterning the first thin film, A second etching step of patterning a second thin film; and after the second etching step, by selectively etching the pattern of the first thin film, the contour of the pattern of the first thin film is formed by the resist. A third etching step of receding inward in the pattern.
【請求項2】前記第2エッチング工程の後には、前記第
2の薄膜のパターンにおける端面の上端から、前記第1
の薄膜のパターンが外側へと張り出したひさし部分が形
成され、 前記第3エッチング工程にて、第1エッチング工程に用
いたと同様のエッチング液を用いて、前記ひさし部分が
除去されることを特徴とする請求項1に記載の多層薄膜
パターンの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein after the second etching step, the first thin film pattern is moved from the upper end of the end face to the first thin film pattern.
An eaves portion is formed in which the pattern of the thin film extends outward, and the eaves portion is removed in the third etching step by using the same etchant used in the first etching step. The method for producing a multilayer thin film pattern according to claim 1.
【請求項3】絶縁基板上に第1の薄膜、及びこれに直接
覆われる第2の薄膜を堆積して多層膜を形成する工程
と、この多層膜の上に一つのレジストパターンを形成す
る工程と、この一つのレジストパターンの下で、前記第
1及び第2の薄膜を順次エッチングする工程とを含む多
層薄膜パターンの製造方法において、 前記一つのレジストパターンについてポストベークを行
なう前に、エッチングにより前記第1の薄膜をパターニ
ングするベーク前エッチング工程と、 加熱処理を施すことにより、前記一つのレジストパター
ンの輪郭をその外側へと押し広げるとともに、レジスト
材料の熱硬化を完了させるポストベーク工程と、 このポストベーク工程の後に、前記第2の薄膜をパター
ニングするベーク後エッチング工程とからなることを特
徴とする多層薄膜パターンの製造方法。
3. A step of depositing a first thin film and a second thin film directly covered thereon on an insulating substrate to form a multilayer film, and a step of forming one resist pattern on the multilayer film. And a step of sequentially etching the first and second thin films under the one resist pattern, wherein the post-baking is performed on the one resist pattern by etching. A pre-bake etching step of patterning the first thin film, and a heat treatment to push out the outline of the one resist pattern to the outside and a post-bake step of completing thermosetting of the resist material; A post-baking etching step of patterning the second thin film after the post-baking step. Manufacturing method of a multilayer thin film pattern.
【請求項4】前記ポストベーク工程により前記一つのレ
ジストパターンの輪郭が押し広げられる寸法が、前記第
1の薄膜のパターンについてのサイドエッチング寸法
と、前記第2の薄膜のパターンについてのサイドエッチ
ング寸法との合計にほぼ等しいことを特徴とする請求項
3に記載の多層薄膜パターンの製造方法。
4. The side etching dimension of the pattern of the first thin film and the side etching dimension of the pattern of the second thin film, wherein the dimension in which the outline of the one resist pattern is expanded by the post-baking step is set. 4. The method according to claim 3, wherein the total is substantially equal to the sum of
【請求項5】前記第3エッチング工程または前記ベーク
後エッチング工程の後には、前記第1の薄膜のパターン
における端面の外縁が、前記第1の薄膜のパターンにお
ける端面の内縁よりも内側にあることを特徴とする請求
項1または3に記載のアレイ基板の製造方法。
5. After the third etching step or the post-bake etching step, an outer edge of an end face in the pattern of the first thin film is inside an inner edge of an end face in the pattern of the first thin film. The method for manufacturing an array substrate according to claim 1, wherein:
【請求項6】前記第2の薄膜がウェットエッチングによ
りパターニングされることを特徴とする請求項1または
3に記載のアレイ基板の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the second thin film is patterned by wet etching.
【請求項7】前記第1の薄膜がITO膜であり、前記第
2の薄膜が薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン
電極を形成する金属膜であることを特徴とする請求項1
または3に記載の多層薄膜パターンの製造方法。
7. The thin film transistor according to claim 1, wherein the first thin film is an ITO film, and the second thin film is a metal film forming a source electrode and a drain electrode of the thin film transistor.
Or the method for producing a multilayer thin film pattern according to 3.
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