JP2003158068A - パターン形成方法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方法 - Google Patents
パターン形成方法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方法Info
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- JP2003158068A JP2003158068A JP2001358878A JP2001358878A JP2003158068A JP 2003158068 A JP2003158068 A JP 2003158068A JP 2001358878 A JP2001358878 A JP 2001358878A JP 2001358878 A JP2001358878 A JP 2001358878A JP 2003158068 A JP2003158068 A JP 2003158068A
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】有機膜を用いたレジスト膜を熱によりリフロー
させて、膜厚の異なるレジストパターンを形成する場
合、レジスト膜全体が流動化するために、流動化して延
びた領域はなだらかな傾斜を有し、レジスト膜の厚い部
分と薄い部分とに不明瞭に区分される。これに対してＯ
２アッシング処理を施すと平面形状の定まらないレジス
トパターンが残り、このレジストパターンをマスクとし
てエッチングされる下地膜は精度の悪い平面形状を呈す
る。 【解決手段】レジストマスク７、８のリフローを薬液を
用いた溶解リフローにより行うので、マスクパターンを
膜厚の厚い部分１７、１８と新たに形成された薄い膜厚
の部分１９、２０とに明確に区分されたマスクパターン
とすることができる。従って、それをマスクにした下地
膜のエッチングパターンも精度の良いものとすることが
できる。
させて、膜厚の異なるレジストパターンを形成する場
合、レジスト膜全体が流動化するために、流動化して延
びた領域はなだらかな傾斜を有し、レジスト膜の厚い部
分と薄い部分とに不明瞭に区分される。これに対してＯ
２アッシング処理を施すと平面形状の定まらないレジス
トパターンが残り、このレジストパターンをマスクとし
てエッチングされる下地膜は精度の悪い平面形状を呈す
る。 【解決手段】レジストマスク７、８のリフローを薬液を
用いた溶解リフローにより行うので、マスクパターンを
膜厚の厚い部分１７、１８と新たに形成された薄い膜厚
の部分１９、２０とに明確に区分されたマスクパターン
とすることができる。従って、それをマスクにした下地
膜のエッチングパターンも精度の良いものとすることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パターン形成方法
及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方法
に関し、特に、１回のフォトレジスト工程で被エッチン
グ膜に２つ以上の異なるパターンを形成する方法に関す
る。
及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方法
に関し、特に、１回のフォトレジスト工程で被エッチン
グ膜に２つ以上の異なるパターンを形成する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の高集積化は、微細パターン
の形成手段であるフォトリソグラフィ技術とドライエッ
チング技術とに支えられて達成されてきた。しかし、こ
のようにして半導体装置が高性能化されてくると、その
製造工程が高度化し製造コストが増加するようになる。
の形成手段であるフォトリソグラフィ技術とドライエッ
チング技術とに支えられて達成されてきた。しかし、こ
のようにして半導体装置が高性能化されてくると、その
製造工程が高度化し製造コストが増加するようになる。
【０００３】そこで、最近では、半導体装置の製造コス
トを大幅に低減すべく、パターンの製造工程を短縮させ
て全体の工程数を減らすことが強く要求されてきてい
る。
トを大幅に低減すべく、パターンの製造工程を短縮させ
て全体の工程数を減らすことが強く要求されてきてい
る。
【０００４】薄膜トランジスタをガラス基板上に形成す
る技術を例に挙げて説明すると、薄膜トランジスタは、
マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を通じて製造さ
れるのが一般的であり、製造工程数を減らすためには、
このマスク数を削減し、フォトグラフィ工程を減らすの
が効果的である。
る技術を例に挙げて説明すると、薄膜トランジスタは、
マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を通じて製造さ
れるのが一般的であり、製造工程数を減らすためには、
このマスク数を削減し、フォトグラフィ工程を減らすの
が効果的である。
【０００５】例えば、逆スタガ型でチャネルエッチング
方式のＴＦＴ素子を形成した液晶表示素子は、通常５、
６枚のマスクを使用する。これに対して、１つのマスク
で２種類の膜厚を有するフォトレジストパターンを形成
する方法を用いることにより、マスク数を削減すること
ができる。この方法によれば、従来必要とされたマスク
数を４枚のマスク数で済む。この２種類の膜厚を有する
フォトレジストパターンを形成する方法は、特開２００
０−１６４８８６公報に、（１）ハーフトーンマスクに
よる方法と、（２）レジストのリフロー（加熱軟化）に
よる方法として開示されている。本発明は、この（２）
の方法に関するものであり、これについて、図３，４を
参照して説明する。同図は、逆スタガード型のＴＦＴの
製造工程の一部を示す模式断面図である。
方式のＴＦＴ素子を形成した液晶表示素子は、通常５、
６枚のマスクを使用する。これに対して、１つのマスク
で２種類の膜厚を有するフォトレジストパターンを形成
する方法を用いることにより、マスク数を削減すること
ができる。この方法によれば、従来必要とされたマスク
数を４枚のマスク数で済む。この２種類の膜厚を有する
フォトレジストパターンを形成する方法は、特開２００
０−１６４８８６公報に、（１）ハーフトーンマスクに
よる方法と、（２）レジストのリフロー（加熱軟化）に
よる方法として開示されている。本発明は、この（２）
の方法に関するものであり、これについて、図３，４を
参照して説明する。同図は、逆スタガード型のＴＦＴの
製造工程の一部を示す模式断面図である。
【０００６】まず、図３（ａ）に示すように、ガラス等
の透明基板からなる絶縁基板１０１上にゲート電極１０
２を形成し、ゲート絶縁膜１０３、アモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ）膜１０４とｎ +型アモルファスシリコン
（ｎ +型ａ−Ｓｉ）膜１０５と金属膜１０６とが積層し
て堆積され、さらに、公知のフォトリソグラフィ技術
で、金属膜１０６上にレジストマスク１０７、１０８が
隣接して形成される。
の透明基板からなる絶縁基板１０１上にゲート電極１０
２を形成し、ゲート絶縁膜１０３、アモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ）膜１０４とｎ +型アモルファスシリコン
（ｎ +型ａ−Ｓｉ）膜１０５と金属膜１０６とが積層し
て堆積され、さらに、公知のフォトリソグラフィ技術
で、金属膜１０６上にレジストマスク１０７、１０８が
隣接して形成される。
【０００７】次に、図３（ｂ）に示すように、レジスト
マスク１０７、１０８を１２０〜１８０℃の間で５〜３
０分加熱処理するとレジストマスク１０７、１０８は、
軟化して流動化し、レジストマスク１０７、１０８の間
隔部分で連結され、連結レジストマスク１０９となる。
マスク１０７、１０８を１２０〜１８０℃の間で５〜３
０分加熱処理するとレジストマスク１０７、１０８は、
軟化して流動化し、レジストマスク１０７、１０８の間
隔部分で連結され、連結レジストマスク１０９となる。
【０００８】このように形成された連結レジストマスク
１０９は、レジスト膜全体が流動化するために、流動化
して延びた領域はなだらかな傾斜を有し、レジスト膜の
厚い部分１１７、１１８と、薄い部分１１９、１２０と
に概略区分される。
１０９は、レジスト膜全体が流動化するために、流動化
して延びた領域はなだらかな傾斜を有し、レジスト膜の
厚い部分１１７、１１８と、薄い部分１１９、１２０と
に概略区分される。
【０００９】次に図３（ｃ）に示す様にこの加熱リフロ
ーして形成された連結レジストマスク１０９をマスクと
して、金属膜１０６、ｎ +型ａ−Ｓｉ膜１０５、ａ−Ｓ
ｉ膜１０４をエッチング除去し、ａ−Ｓｉ膜１０４、ｎ
+型ａ−Ｓｉ膜１０５、金属膜１０６からなる積層膜パ
ターン１１０を形成する。
ーして形成された連結レジストマスク１０９をマスクと
して、金属膜１０６、ｎ +型ａ−Ｓｉ膜１０５、ａ−Ｓ
ｉ膜１０４をエッチング除去し、ａ−Ｓｉ膜１０４、ｎ
+型ａ−Ｓｉ膜１０５、金属膜１０６からなる積層膜パ
ターン１１０を形成する。
【００１０】この後、連結レジストマスク１０９に対し
Ｏ２アッシング処理を施すと図４（ａ）のように連結レ
ジストマスク１０９のうち厚い部分１１７、１１８が残
って、それぞれ残存レジストマスク１２７、１２８とな
る。
Ｏ２アッシング処理を施すと図４（ａ）のように連結レ
ジストマスク１０９のうち厚い部分１１７、１１８が残
って、それぞれ残存レジストマスク１２７、１２８とな
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの場
合、図３（ｃ）のアッシング前の連結レジストマスク１
０９は、レジスト膜の厚い部分１１７、１１８と薄い部
分１１９、１２０とが、明確に区分されないため、薄い
部分１１９、１２０の除去を行っても除去領域が明確に
画定されず、従って、残存レジストマスク１２７、１２
８の平面形状が明確に画定された形状とはならない。
合、図３（ｃ）のアッシング前の連結レジストマスク１
０９は、レジスト膜の厚い部分１１７、１１８と薄い部
分１１９、１２０とが、明確に区分されないため、薄い
部分１１９、１２０の除去を行っても除去領域が明確に
画定されず、従って、残存レジストマスク１２７、１２
８の平面形状が明確に画定された形状とはならない。
【００１２】次に、このアッシング後の残存レジストマ
スク１２７、１２８を基に下地のｎ+型ａ−Ｓｉ膜１０
５と金属膜１０６、及びａ−Ｓｉ膜１０４の一部をエッ
チングすると、図４（ｂ）のような構造となり、上述の
ように、平面形状が明確に画定されていない残存レジス
トマスク１２７、１２８が下地に転写され、ａ−Ｓｉ膜
１０４からなるアイランド１１２、バックチャネル１１
３及びｎ +型ａ−Ｓｉ膜１０５と金属膜１０６からなる
ソース・ドレイン電極１１１が形成されるが、特にバッ
クチャネル１１３及びソース・ドレイン電極１１１は、
その平面形状が明確に画定されない形状となる。このよ
うにして、逆スタガード型のＴＦＴが形成される。これ
以降の工程の説明は省略されるが、例として、画素電
極、パッシベーション絶縁膜等が形成されて、アクティ
ブマトリクスＴＦＴ―ＬＣＤ素子が形成されることにな
る。
スク１２７、１２８を基に下地のｎ+型ａ−Ｓｉ膜１０
５と金属膜１０６、及びａ−Ｓｉ膜１０４の一部をエッ
チングすると、図４（ｂ）のような構造となり、上述の
ように、平面形状が明確に画定されていない残存レジス
トマスク１２７、１２８が下地に転写され、ａ−Ｓｉ膜
１０４からなるアイランド１１２、バックチャネル１１
３及びｎ +型ａ−Ｓｉ膜１０５と金属膜１０６からなる
ソース・ドレイン電極１１１が形成されるが、特にバッ
クチャネル１１３及びソース・ドレイン電極１１１は、
その平面形状が明確に画定されない形状となる。このよ
うにして、逆スタガード型のＴＦＴが形成される。これ
以降の工程の説明は省略されるが、例として、画素電
極、パッシベーション絶縁膜等が形成されて、アクティ
ブマトリクスＴＦＴ―ＬＣＤ素子が形成されることにな
る。
【００１３】すなわち、本製造方法に従ってバックチャ
ネル１１３及びソース・ドレイン電極１１１を形成した
場合、バックチャネル１１３及びソース・ドレイン電極
１１１の平面形状は、基板間のみならず、基板内での隣
接する画素間でもばらつくことが予測される。
ネル１１３及びソース・ドレイン電極１１１を形成した
場合、バックチャネル１１３及びソース・ドレイン電極
１１１の平面形状は、基板間のみならず、基板内での隣
接する画素間でもばらつくことが予測される。
【００１４】本発明の目的は、１回のフォトレジスト工
程でレジスト膜等の有機膜パターンを形成し、この有機
膜パターンをマスクとして被エッチング膜に２つの異な
るパターンを形成する場合、形状ばらつきの小さい被エ
ッチング膜が得られることを可能とするパターン形成方
法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方
法を提供することにある。
程でレジスト膜等の有機膜パターンを形成し、この有機
膜パターンをマスクとして被エッチング膜に２つの異な
るパターンを形成する場合、形状ばらつきの小さい被エ
ッチング膜が得られることを可能とするパターン形成方
法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方
法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１のパターン
形成方法は、被エッチング膜の上に有機膜パターンを形
成する工程と、前記有機膜パターンを変形させ、膜厚の
厚い厚膜有機膜部及び前記厚膜有機膜部よりも膜厚の薄
い薄膜有機膜部を有する変形有機膜パターンとする工程
と、前記変形有機膜パターンをマスクとして前記被エッ
チング膜をエッチングして前記被エッチング膜に第１の
エッチングパターンを形成する工程と、前記変形有機膜
パターンをエッチング処理して前記薄膜有機膜部を除去
し、前記厚膜有機膜部が被エッチング膜の上に残存した
残存有機膜パターンとする工程と、前記残存有機膜パタ
ーンをマスクとして前記被エッチング膜をエッチングし
て前記被エッチング膜に第２のエッチングパターンを形
成する工程とを有することを特徴とし、前記有機膜パタ
ーンの変形が、前記有機膜パターンに薬液を浸透させる
薬液リフローにより行われる。
形成方法は、被エッチング膜の上に有機膜パターンを形
成する工程と、前記有機膜パターンを変形させ、膜厚の
厚い厚膜有機膜部及び前記厚膜有機膜部よりも膜厚の薄
い薄膜有機膜部を有する変形有機膜パターンとする工程
と、前記変形有機膜パターンをマスクとして前記被エッ
チング膜をエッチングして前記被エッチング膜に第１の
エッチングパターンを形成する工程と、前記変形有機膜
パターンをエッチング処理して前記薄膜有機膜部を除去
し、前記厚膜有機膜部が被エッチング膜の上に残存した
残存有機膜パターンとする工程と、前記残存有機膜パタ
ーンをマスクとして前記被エッチング膜をエッチングし
て前記被エッチング膜に第２のエッチングパターンを形
成する工程とを有することを特徴とし、前記有機膜パタ
ーンの変形が、前記有機膜パターンに薬液を浸透させる
薬液リフローにより行われる。
【００１６】本発明の第２のパターン形成方法は、被エ
ッチング膜の上に同じ膜厚を有し隣接する第１の有機膜
パターン及び第２の有機膜パターンを含む有機膜パター
ンを形成する工程と、前記有機膜パターンを変形させ、
かつ、連結させて膜厚の厚い厚膜有機膜部及び前記厚膜
有機パターンよりも膜厚の薄い薄膜有機膜部を有する連
結有機膜パターンとする工程と、前記連結有機膜パター
ンをマスクとして前記被エッチング膜をエッチングして
前記被エッチング膜に第１のエッチングパターンを形成
する工程と、前記連結有機膜パターンを一様にエッチン
グ処理して前記薄膜有機膜部を除去し、前記厚膜有機膜
部が被エッチング膜の上に残存した第１の残存有機膜パ
ターン及び第２の残存有機膜パターンとする工程と、前
記第１の残存有機膜パターン及び前記第２の残存有機膜
パターンをマスクとして前記被エッチング膜をエッチン
グして前記被エッチング膜に第２のエッチングパターン
を形成する工程と、を有するパターン形成方法であっ
て、前記第１の有機膜パターン及び第２の有機膜パター
ンを含む有機膜パターンの変形が、前記有機膜パターン
に薬液を浸透させる薬液リフローにより行われることを
特徴とする。
ッチング膜の上に同じ膜厚を有し隣接する第１の有機膜
パターン及び第２の有機膜パターンを含む有機膜パター
ンを形成する工程と、前記有機膜パターンを変形させ、
かつ、連結させて膜厚の厚い厚膜有機膜部及び前記厚膜
有機パターンよりも膜厚の薄い薄膜有機膜部を有する連
結有機膜パターンとする工程と、前記連結有機膜パター
ンをマスクとして前記被エッチング膜をエッチングして
前記被エッチング膜に第１のエッチングパターンを形成
する工程と、前記連結有機膜パターンを一様にエッチン
グ処理して前記薄膜有機膜部を除去し、前記厚膜有機膜
部が被エッチング膜の上に残存した第１の残存有機膜パ
ターン及び第２の残存有機膜パターンとする工程と、前
記第１の残存有機膜パターン及び前記第２の残存有機膜
パターンをマスクとして前記被エッチング膜をエッチン
グして前記被エッチング膜に第２のエッチングパターン
を形成する工程と、を有するパターン形成方法であっ
て、前記第１の有機膜パターン及び第２の有機膜パター
ンを含む有機膜パターンの変形が、前記有機膜パターン
に薬液を浸透させる薬液リフローにより行われることを
特徴とする。
【００１７】本発明の第１、２のパターン形成方法は、
次のような好適な適用形態を有している。
次のような好適な適用形態を有している。
【００１８】第１に、前記薬液リフローが、前記有機膜
に薬液の蒸気ガスを暴露させることにより行われる。
に薬液の蒸気ガスを暴露させることにより行われる。
【００１９】第２に、前記薬液リフローの薬液は、以下
に示す有機溶剤のうち少なくとも一つを含む有機溶液で
ある。有機溶剤（Ｒはアルキル基又は置換アルキル基、
Ａｒはフェニル基又はフェニル基以外の芳香環を示
す）： ・アルコール類（Ｒ−ＯＨ） ・エーテル類（Ｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−
Ａｒ） ・エステル類 ・ケトン類 ・グリコール類 ・アルキレングリコール類 ・アルコキシアルコール類 ・グリコールエーテル類 第３に、前記有機膜パターンの構成材料がレジスト膜、
アクリル、ポリイミド、ポリアクリルアミドのいずれか
である。
に示す有機溶剤のうち少なくとも一つを含む有機溶液で
ある。有機溶剤（Ｒはアルキル基又は置換アルキル基、
Ａｒはフェニル基又はフェニル基以外の芳香環を示
す）： ・アルコール類（Ｒ−ＯＨ） ・エーテル類（Ｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−
Ａｒ） ・エステル類 ・ケトン類 ・グリコール類 ・アルキレングリコール類 ・アルコキシアルコール類 ・グリコールエーテル類 第３に、前記有機膜パターンの構成材料がレジスト膜、
アクリル、ポリイミド、ポリアクリルアミドのいずれか
である。
【００２０】第４に、前記有機膜パターンの変形が、前
記有機膜パターンを薬液リフローした後、続いて、１０
０〜１８０℃の範囲の温度で熱処理し、前記有機膜パタ
ーン中に含まれる有機溶剤を蒸発させる。
記有機膜パターンを薬液リフローした後、続いて、１０
０〜１８０℃の範囲の温度で熱処理し、前記有機膜パタ
ーン中に含まれる有機溶剤を蒸発させる。
【００２１】本発明のアクティブマトリクス基板の製造
方法は、基板上にゲート線を形成し、続いて、前記１基
板上に前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜を形成する工程
と、前記ゲート絶縁膜上に半導体膜及び導電膜を順に堆
積して半導体膜及び導電膜からなる積層膜を形成する工
程と、前記積層膜の上に同じ膜厚を有し隣接する第１の
有機膜パターン及び第２の有機膜パターンを形成する工
程と、前記第１の有機膜パターン及び第２の有機膜パタ
ーンを変形させ、かつ、連結させて膜厚の厚い厚膜有機
膜部及び前記厚膜有機パターンよりも膜厚の薄い薄膜有
機膜部を有する連結有機膜パターンとする工程と、前記
連結有機膜パターンをマスクとして前記積層膜をエッチ
ングして前記積層膜からなる積層膜パターンを形成する
工程と、前記連結有機膜パターンを一様にエッチング処
理して前記薄膜有機膜部を除去し、前記厚膜有機膜部が
前記積層膜パターンの上に残存した第１の残存有機膜パ
ターン及び第２の残存有機膜パターンとする工程と、前
記第１の残存有機膜パターン及び前記第２の残存有機膜
パターンをマスクとして前記積層膜パターンをエッチン
グして前記積層膜パターンのうち前記導電膜をエッチン
グ除去して前記第１の残存有機膜パターン及び前記第２
の残存有機膜パターンの間に前記積層膜パターンのうち
前記半導体膜を露出させて薄膜トランジスタのバックチ
ャネルとする工程と、を有するアクティブマトリクス基
板の製造方法であって、前記第１の有機膜パターン及び
第２の有機膜パターンの変形が、前記第１の有機膜パタ
ーン及び第２の有機膜パターンに薬液を浸透させる薬液
リフローにより行われ、前記バックチャネルを除く領域
の前記積層膜パターンは、前記薄膜トランジスタのソー
ス・ドレイン電極、前記ソース・ドレイン電極の一方か
ら延びるデータ線、前記ソース・ドレイン電極の他方か
ら延びる画素電極を構成する。
方法は、基板上にゲート線を形成し、続いて、前記１基
板上に前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜を形成する工程
と、前記ゲート絶縁膜上に半導体膜及び導電膜を順に堆
積して半導体膜及び導電膜からなる積層膜を形成する工
程と、前記積層膜の上に同じ膜厚を有し隣接する第１の
有機膜パターン及び第２の有機膜パターンを形成する工
程と、前記第１の有機膜パターン及び第２の有機膜パタ
ーンを変形させ、かつ、連結させて膜厚の厚い厚膜有機
膜部及び前記厚膜有機パターンよりも膜厚の薄い薄膜有
機膜部を有する連結有機膜パターンとする工程と、前記
連結有機膜パターンをマスクとして前記積層膜をエッチ
ングして前記積層膜からなる積層膜パターンを形成する
工程と、前記連結有機膜パターンを一様にエッチング処
理して前記薄膜有機膜部を除去し、前記厚膜有機膜部が
前記積層膜パターンの上に残存した第１の残存有機膜パ
ターン及び第２の残存有機膜パターンとする工程と、前
記第１の残存有機膜パターン及び前記第２の残存有機膜
パターンをマスクとして前記積層膜パターンをエッチン
グして前記積層膜パターンのうち前記導電膜をエッチン
グ除去して前記第１の残存有機膜パターン及び前記第２
の残存有機膜パターンの間に前記積層膜パターンのうち
前記半導体膜を露出させて薄膜トランジスタのバックチ
ャネルとする工程と、を有するアクティブマトリクス基
板の製造方法であって、前記第１の有機膜パターン及び
第２の有機膜パターンの変形が、前記第１の有機膜パタ
ーン及び第２の有機膜パターンに薬液を浸透させる薬液
リフローにより行われ、前記バックチャネルを除く領域
の前記積層膜パターンは、前記薄膜トランジスタのソー
ス・ドレイン電極、前記ソース・ドレイン電極の一方か
ら延びるデータ線、前記ソース・ドレイン電極の他方か
ら延びる画素電極を構成する。
【００２２】
【発明の実施の形態】まず、本発明の実施形態につい
て、図１、２を用いて説明する。図１、２は、アクティ
ブマトリクス基板上の薄膜トランジスタのアイランド部
及びソース・ドレイン電極の製造方法を工程順に示す断
面図である。
て、図１、２を用いて説明する。図１、２は、アクティ
ブマトリクス基板上の薄膜トランジスタのアイランド部
及びソース・ドレイン電極の製造方法を工程順に示す断
面図である。
【００２３】まず、ガラス等の透明基板からなる絶縁基
板１上にゲート電極２が形成され、ゲート絶縁膜３、ア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜４とｎ +型アモルフ
ァスシリコン（ｎ +型ａ−Ｓｉ）膜５と金属膜６とが積
層して堆積され、さらに、公知のフォトリソグラフィ技
術で、金属膜６上にレジストマスク７、８が隣接して形
成される。
板１上にゲート電極２が形成され、ゲート絶縁膜３、ア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜４とｎ +型アモルフ
ァスシリコン（ｎ +型ａ−Ｓｉ）膜５と金属膜６とが積
層して堆積され、さらに、公知のフォトリソグラフィ技
術で、金属膜６上にレジストマスク７、８が隣接して形
成される。
【００２４】次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト
マスク７、８を基板ごと有機溶剤薬液、例えばプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥ
Ａ）の蒸気雰囲気中に暴露処理すると、レジストマスク
７、８に薬液が浸透し溶解し始め、一部が流動化し、レ
ジストマスク７、８の間隔部分で連結され、連結レジス
トマスク９となる。これをここでは、薬液リフロー、溶
解リフロー又は薬液溶解リフローと呼ぶ。
マスク７、８を基板ごと有機溶剤薬液、例えばプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥ
Ａ）の蒸気雰囲気中に暴露処理すると、レジストマスク
７、８に薬液が浸透し溶解し始め、一部が流動化し、レ
ジストマスク７、８の間隔部分で連結され、連結レジス
トマスク９となる。これをここでは、薬液リフロー、溶
解リフロー又は薬液溶解リフローと呼ぶ。
【００２５】このようにして薬液溶解リフロー処理され
た連結レジストマスク９は、レジスト膜の表層部が流動
化する為に、レジスト膜の厚い部分１７、１８と、薄い
部分１９、２０とにある程度明確に区分される。レジス
トマスク７、８の薬液溶解リフロー処理では、レジスト
膜の厚い部分１７、１８と、薄い部分１９、２０を明確
に画定するのが、熱によるリフローに比べて容易であ
り、連結レジストマスク９の膜厚の変化は、急激に変化
した２段階の膜厚になり、レジスト膜の薄い部分１９
は、レジスト膜の厚い部分１７、１８の間に均一に広が
った形状に形成される。
た連結レジストマスク９は、レジスト膜の表層部が流動
化する為に、レジスト膜の厚い部分１７、１８と、薄い
部分１９、２０とにある程度明確に区分される。レジス
トマスク７、８の薬液溶解リフロー処理では、レジスト
膜の厚い部分１７、１８と、薄い部分１９、２０を明確
に画定するのが、熱によるリフローに比べて容易であ
り、連結レジストマスク９の膜厚の変化は、急激に変化
した２段階の膜厚になり、レジスト膜の薄い部分１９
は、レジスト膜の厚い部分１７、１８の間に均一に広が
った形状に形成される。
【００２６】この場合薬液として、沸点が比較的低い
（１２０℃以下、特に８０℃以下が最適）有機溶剤を使
用するほど、レジストが溶解する初期に粘度の低い状態
の２段階の薬液溶解リフローが発生するので、明確な段
差を呈する２段の膜厚を形成し易い。
（１２０℃以下、特に８０℃以下が最適）有機溶剤を使
用するほど、レジストが溶解する初期に粘度の低い状態
の２段階の薬液溶解リフローが発生するので、明確な段
差を呈する２段の膜厚を形成し易い。
【００２７】次に、図１（ｃ）に示すように、この薬液
溶解リフローした連結レジストマスク９をマスクとし金
属膜６、ｎ +型ａ−Ｓｉ膜５、ａ−Ｓｉ膜４を順にエッ
チング除去し、ａ−Ｓｉ膜４、ｎ +型ａ−Ｓｉ膜５、金
属膜６からなる積層膜パターン１０を形成する。
溶解リフローした連結レジストマスク９をマスクとし金
属膜６、ｎ +型ａ−Ｓｉ膜５、ａ−Ｓｉ膜４を順にエッ
チング除去し、ａ−Ｓｉ膜４、ｎ +型ａ−Ｓｉ膜５、金
属膜６からなる積層膜パターン１０を形成する。
【００２８】この後、薬液溶解リフローした連結レジス
トマスク９に対しレジスト膜の薄い部分１９、２０のみ
が除去されるようにＯ２アッシング処理を施すと、図２
（ａ）のように、連結レジストマスク９のうち厚い部分
１７、１８が残って、それぞれ残存レジストマスク２
７、２８となる。
トマスク９に対しレジスト膜の薄い部分１９、２０のみ
が除去されるようにＯ２アッシング処理を施すと、図２
（ａ）のように、連結レジストマスク９のうち厚い部分
１７、１８が残って、それぞれ残存レジストマスク２
７、２８となる。
【００２９】次に、このアッシング後のレジストマスク
を基に下地のｎ +型ａ−Ｓｉ膜５と金属膜６、及びａ−
Ｓｉ膜４の一部をエッチングして図２（ｂ）のように、
ソース・ドレイン電極１１を形成し、同時にａ−Ｓｉ膜
４からなるアイランド１２及びアイランド中のバックチ
ャネル１３を形成する。
を基に下地のｎ +型ａ−Ｓｉ膜５と金属膜６、及びａ−
Ｓｉ膜４の一部をエッチングして図２（ｂ）のように、
ソース・ドレイン電極１１を形成し、同時にａ−Ｓｉ膜
４からなるアイランド１２及びアイランド中のバックチ
ャネル１３を形成する。
【００３０】このようにして、逆スタガード型のＴＦＴ
が形成される。これ以降の工程の説明は省略されるが、
例として、画素電極、パッシベーション絶縁膜等が形成
されて、アクティブマトリクスＴＦＴ―ＬＣＤ素子が形
成されることになる。
が形成される。これ以降の工程の説明は省略されるが、
例として、画素電極、パッシベーション絶縁膜等が形成
されて、アクティブマトリクスＴＦＴ―ＬＣＤ素子が形
成されることになる。
【００３１】本発明によれば、レジストパターンのリフ
ローに薬液溶解リフローを用いるので、レジストパター
ンの変形がほぼ原状の平面形状を維持しつつ行われ、か
つ、レジストパターンの周りにレジストパターンがリフ
ローして新たにエッチングのマスクとなり得る薄い膜厚
のレジストパターンが形成される。さらに、溶解リフロ
ーしたレジストパターンをマスクとして、その下の被エ
ッチング膜に第１のエッチングを行って、被エッチング
膜に第１のパターンを形成し、続いて、薄い膜厚のレジ
ストパターンをエッチング除去する。このとき、元のレ
ジストパターンの位置に残ってできる残存レジストパタ
ーンは、元のレジストパターンからは平面形状が小さく
なるものの、基板間、画素間でばらつきの小さい均一な
平面形状としての残存レジストパターンが得られる。従
って、残存レジストパターンをマスクとして形成される
ソース・ドレイン電極、薄膜トランジスタのバックチャ
ネルは基板間、画素間でばらつきの小さい均一な平面形
状とすることができる。
ローに薬液溶解リフローを用いるので、レジストパター
ンの変形がほぼ原状の平面形状を維持しつつ行われ、か
つ、レジストパターンの周りにレジストパターンがリフ
ローして新たにエッチングのマスクとなり得る薄い膜厚
のレジストパターンが形成される。さらに、溶解リフロ
ーしたレジストパターンをマスクとして、その下の被エ
ッチング膜に第１のエッチングを行って、被エッチング
膜に第１のパターンを形成し、続いて、薄い膜厚のレジ
ストパターンをエッチング除去する。このとき、元のレ
ジストパターンの位置に残ってできる残存レジストパタ
ーンは、元のレジストパターンからは平面形状が小さく
なるものの、基板間、画素間でばらつきの小さい均一な
平面形状としての残存レジストパターンが得られる。従
って、残存レジストパターンをマスクとして形成される
ソース・ドレイン電極、薄膜トランジスタのバックチャ
ネルは基板間、画素間でばらつきの小さい均一な平面形
状とすることができる。
【００３２】ここで、本発明の実施形態ではレジスト膜
を用いたが、本発明はこれに限定されず、以下に示す有
機膜が適用可能であり、その有機膜は、有機系材料と有
機溶剤で主に構成されている有機膜と、無機系材料と有
機溶剤で主に構成されている有機膜である。前者の有機
系材料は、レジスト膜、アクリル、ポリイミド、ポリア
クリルアミド等の樹脂及び高分子有機材料であり、後者
の無機材料として、シロキサン又は、ポリシロキサン、
ポリシラン、ポリシリーン、カルボシラン、シリコン、
無機ガラス等が挙げられる。両者に用いられる有機溶剤
は、既に記載した有機溶剤薬液が全てが使用可能であ
る。
を用いたが、本発明はこれに限定されず、以下に示す有
機膜が適用可能であり、その有機膜は、有機系材料と有
機溶剤で主に構成されている有機膜と、無機系材料と有
機溶剤で主に構成されている有機膜である。前者の有機
系材料は、レジスト膜、アクリル、ポリイミド、ポリア
クリルアミド等の樹脂及び高分子有機材料であり、後者
の無機材料として、シロキサン又は、ポリシロキサン、
ポリシラン、ポリシリーン、カルボシラン、シリコン、
無機ガラス等が挙げられる。両者に用いられる有機溶剤
は、既に記載した有機溶剤薬液が全てが使用可能であ
る。
【００３３】また、有機膜が水溶性材料であるときは、
ポリアクリル酸、ポリビニルアセタール、ポリビニルピ
ロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミ
ン、ポリエチレンオキシド、スチレン−無水マレイン酸
共重合体、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、オキ
サゾリン基含有水溶性樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶
性尿素樹脂、アルキッド樹脂、スルホンアミドのうち１
種類又はこれらの２種類以上の混合物である。
ポリアクリル酸、ポリビニルアセタール、ポリビニルピ
ロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミ
ン、ポリエチレンオキシド、スチレン−無水マレイン酸
共重合体、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、オキ
サゾリン基含有水溶性樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶
性尿素樹脂、アルキッド樹脂、スルホンアミドのうち１
種類又はこれらの２種類以上の混合物である。
【００３４】有機膜が有機溶剤に溶解性の有る有機材料
又は無機材料で構成されている場合には、薬液として有
機溶剤の溶液が用いられる。有機膜が水に溶解性のある
有機溶剤と有機材料又は有機溶剤と無機材料で構成され
ている場合には、薬液として少なくとも水を含む水溶液
を用いることで同様の処理効果を起こすことも可能であ
る。
又は無機材料で構成されている場合には、薬液として有
機溶剤の溶液が用いられる。有機膜が水に溶解性のある
有機溶剤と有機材料又は有機溶剤と無機材料で構成され
ている場合には、薬液として少なくとも水を含む水溶液
を用いることで同様の処理効果を起こすことも可能であ
る。
【００３５】また、本発明の実施形態では、特に有機溶
剤に溶解性のある有機系材料で有機膜が構成されている
場合で、薬液に有機溶剤の溶液を用い、リフロー方法と
して前述の第１のリフロー方法、すなわち薬液蒸気に暴
露するリフロー方法を用いた例を示した。しかしなが
ら、リフロー方法としては、別のリフロー方法、すなわ
ち薬液中へ浸漬するリフロー方法を用いることも可能で
ある。
剤に溶解性のある有機系材料で有機膜が構成されている
場合で、薬液に有機溶剤の溶液を用い、リフロー方法と
して前述の第１のリフロー方法、すなわち薬液蒸気に暴
露するリフロー方法を用いた例を示した。しかしなが
ら、リフロー方法としては、別のリフロー方法、すなわ
ち薬液中へ浸漬するリフロー方法を用いることも可能で
ある。
【００３６】ここで使用するレジストマスクの材料とし
ては、次のような有機レジストが好ましい。例えば、高
分子化合物と感光剤及びその他添加剤から形成されるも
のとして、有機材料のみからなるレジストや有機材料と
無機材料との混合からなるレジストがある。
ては、次のような有機レジストが好ましい。例えば、高
分子化合物と感光剤及びその他添加剤から形成されるも
のとして、有機材料のみからなるレジストや有機材料と
無機材料との混合からなるレジストがある。
【００３７】有機材料のみからなるレジストでは、ポリ
ビニル系の例としてポリビニルケイ皮酸エステルがあ
る。また、ゴム系の例としては、環化ポリイソプレンや
環化ポリブタジエンにビスアジド化合物を混合した物が
ある。ノボラック樹脂系の例としては、クレゾールノボ
ラック樹脂とナフトキノンジアジド−５−スルフォン酸
エステルを混合した物がある。さらにアクリル酸の共重
合樹脂系の例として、ポリアクリルアミドやポリアミド
酸がある。その他の例としては、臭素、ヨウ素を添加又
は、多く含むレジストがある。
ビニル系の例としてポリビニルケイ皮酸エステルがあ
る。また、ゴム系の例としては、環化ポリイソプレンや
環化ポリブタジエンにビスアジド化合物を混合した物が
ある。ノボラック樹脂系の例としては、クレゾールノボ
ラック樹脂とナフトキノンジアジド−５−スルフォン酸
エステルを混合した物がある。さらにアクリル酸の共重
合樹脂系の例として、ポリアクリルアミドやポリアミド
酸がある。その他の例としては、臭素、ヨウ素を添加又
は、多く含むレジストがある。
【００３８】一方、有機材料と無機材料からなるレジス
トとしては、Ｓｉ含有レジストの例としてのシロキサン
又は、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシリーン、カ
ルボシランを含むレジストがあり、Ｓｉ以外の金属含有
レジストの例として、ゲルマニウムを含有するレジスト
がある。
トとしては、Ｓｉ含有レジストの例としてのシロキサン
又は、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシリーン、カ
ルボシランを含むレジストがあり、Ｓｉ以外の金属含有
レジストの例として、ゲルマニウムを含有するレジスト
がある。
【００３９】また、レジストマスクは、ネガ型あるいは
ポジ型のいずれのレジストで形成されていてもよい。ポ
ジ型としては、ノボラック樹脂系の、例えば、クレゾー
ルノボラック樹脂とナフトキノンジアジド−５−スルフ
ォン酸エステルを混合した物が適している。ネガ型とし
ては、ゴム系の、例えば、環化ポリイソプレンや環化ポ
リブタジエンにビスアジド化合物を混合した物が適して
いる。
ポジ型のいずれのレジストで形成されていてもよい。ポ
ジ型としては、ノボラック樹脂系の、例えば、クレゾー
ルノボラック樹脂とナフトキノンジアジド−５−スルフ
ォン酸エステルを混合した物が適している。ネガ型とし
ては、ゴム系の、例えば、環化ポリイソプレンや環化ポ
リブタジエンにビスアジド化合物を混合した物が適して
いる。
【００４０】また、有機溶剤として本発明の実施形態で
は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト（ＰＧＭＥＡ）を用いたが、有機溶剤は、以下に示す
有機溶剤のうち少なくとも一つを含むものであれば、本
実施形態の変形例として適用可能である。以下には、有
機溶剤を上位概念としての有機溶剤と、それを具体化し
た下位概念の有機溶剤とに分けて示している。（Ｒはア
ルキル基又は置換アルキル基、Ａｒはフェニル基又はフ
ェニル基以外の芳香環を示す） 有機溶剤： アルコール類（Ｒ−ＯＨ） アルコキシアルコール類 エーテル類（Ｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ａ
ｒ） エステル類 ケトン類 グリコール類 アルキレングリコール類 グリコールエーテル類 上記有機溶剤の具体例： ・ＣＨ3ＯＨ、Ｃ2Ｈ5ＯＨ、ＣＨ3（ＣＨ2）ＸＯＨ ・イソプロピルアルコール（ＩＰＡ） ・エトキシエタノール ・メトキシアルコール ・長鎖アルキルエステル ・モノエタノールアミン（ＭＥＡ） ・アセトン ・アセチルアセトン ・ジオキサン ・酢酸エチル ・酢酸ブチル ・トルエン ・メチルエチルケトン（ＭＥＫ） ・ジエチルケトン ・ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ） ・メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ） ・ブチルカルビトール ・ｎ−ブチルアセテート（ｎＢＡ） ・ガンマーブチロラクトン ・エチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ） ・乳酸エチル ・ピルビン酸エチル ・２−ヘプタノン（ＭＡＫ） ・３−メトキシブチルアセテート ・エチレングリコール ・プロピレングリコール ・ブチレングリコール ・エチレングリコールモノエチルエーテル ・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ・エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート ・エチレングリコールモノメチルエーテル ・エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル ・ポリエチレングリコール ・ポリプロレングリコール ・ポリブチレングリコール ・ポリエチレングリコールモノエチルエーテル ・ポリジエチレングリコールモノエチルエーテル ・ポリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト ・ポリエチレングリコールモノメチルエーテル ・ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト ・ポリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル ・メチル−３−メトキシプロピオネート（ＭＭＰ） ・プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ
Ｅ） ・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
（ＰＧＭＥＡ） ・プロピレングリコールモノプロピルエーテル（ＰＧ
Ｐ） ・プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＥ
Ｅ） ・エチル−３−エトキシプロピオネート（ＦＥＰ） ・ジプロピレングリコールモノエチルエーテル ・トリプロピレングリコールモノエチルエーテル ・ポリプロピレングリコールモノエチルエーテル ・プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネ
ート ・３−メトキシプロピオン酸メチル ・３−エトキシプロピオン酸エチル ・Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ） 次に、薬液溶解リフローの為の処理として、主に有機溶
剤の溶液の蒸気中に曝される方法を採用して説明する。
は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト（ＰＧＭＥＡ）を用いたが、有機溶剤は、以下に示す
有機溶剤のうち少なくとも一つを含むものであれば、本
実施形態の変形例として適用可能である。以下には、有
機溶剤を上位概念としての有機溶剤と、それを具体化し
た下位概念の有機溶剤とに分けて示している。（Ｒはア
ルキル基又は置換アルキル基、Ａｒはフェニル基又はフ
ェニル基以外の芳香環を示す） 有機溶剤： アルコール類（Ｒ−ＯＨ） アルコキシアルコール類 エーテル類（Ｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ａ
ｒ） エステル類 ケトン類 グリコール類 アルキレングリコール類 グリコールエーテル類 上記有機溶剤の具体例： ・ＣＨ3ＯＨ、Ｃ2Ｈ5ＯＨ、ＣＨ3（ＣＨ2）ＸＯＨ ・イソプロピルアルコール（ＩＰＡ） ・エトキシエタノール ・メトキシアルコール ・長鎖アルキルエステル ・モノエタノールアミン（ＭＥＡ） ・アセトン ・アセチルアセトン ・ジオキサン ・酢酸エチル ・酢酸ブチル ・トルエン ・メチルエチルケトン（ＭＥＫ） ・ジエチルケトン ・ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ） ・メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ） ・ブチルカルビトール ・ｎ−ブチルアセテート（ｎＢＡ） ・ガンマーブチロラクトン ・エチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ） ・乳酸エチル ・ピルビン酸エチル ・２−ヘプタノン（ＭＡＫ） ・３−メトキシブチルアセテート ・エチレングリコール ・プロピレングリコール ・ブチレングリコール ・エチレングリコールモノエチルエーテル ・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ・エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート ・エチレングリコールモノメチルエーテル ・エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル ・ポリエチレングリコール ・ポリプロレングリコール ・ポリブチレングリコール ・ポリエチレングリコールモノエチルエーテル ・ポリジエチレングリコールモノエチルエーテル ・ポリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト ・ポリエチレングリコールモノメチルエーテル ・ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト ・ポリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル ・メチル−３−メトキシプロピオネート（ＭＭＰ） ・プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ
Ｅ） ・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
（ＰＧＭＥＡ） ・プロピレングリコールモノプロピルエーテル（ＰＧ
Ｐ） ・プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＥ
Ｅ） ・エチル−３−エトキシプロピオネート（ＦＥＰ） ・ジプロピレングリコールモノエチルエーテル ・トリプロピレングリコールモノエチルエーテル ・ポリプロピレングリコールモノエチルエーテル ・プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネ
ート ・３−メトキシプロピオン酸メチル ・３−エトキシプロピオン酸エチル ・Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ） 次に、薬液溶解リフローの為の処理として、主に有機溶
剤の溶液の蒸気中に曝される方法を採用して説明する。
【００４１】有機溶剤の温度は、常温（２０℃付近）に
保つようにする。こうして、有機溶剤の蒸気にさらし、
蒸気暴露処理する。ここで蒸気密度の高いアセトンやプ
ロピレングリコールモノエチルエーテルを用いる場合に
は、０．１〜３分の蒸気暴露処理だが、蒸気密度の低い
トリプロピレングリコールモノエチルエーテルや、Ｎ−
メチル−２−ピロリドンを用いる場合には、５〜２０分
の処理を行なう。
保つようにする。こうして、有機溶剤の蒸気にさらし、
蒸気暴露処理する。ここで蒸気密度の高いアセトンやプ
ロピレングリコールモノエチルエーテルを用いる場合に
は、０．１〜３分の蒸気暴露処理だが、蒸気密度の低い
トリプロピレングリコールモノエチルエーテルや、Ｎ−
メチル−２−ピロリドンを用いる場合には、５〜２０分
の処理を行なう。
【００４２】レジストに上述した薬液すなわち有機溶剤
の溶液が浸透している状態ではレジストが溶解してリフ
ローが起きる（ここでは、薬液リフロー、溶解リフロー
又は薬液溶解リフローと呼ぶ）、薬液の供給を絶つと薬
液は数十秒〜数分以内（有機溶剤の種類による）にレジ
スト中の有機溶剤が蒸発してレジストが固まる現象が見
られた。また、溶解中は薬液が浸透しているのでレジス
トは膨張状態になるが、薬液が蒸発した後では体積が元
に戻ることも見い出した。
の溶液が浸透している状態ではレジストが溶解してリフ
ローが起きる（ここでは、薬液リフロー、溶解リフロー
又は薬液溶解リフローと呼ぶ）、薬液の供給を絶つと薬
液は数十秒〜数分以内（有機溶剤の種類による）にレジ
スト中の有機溶剤が蒸発してレジストが固まる現象が見
られた。また、溶解中は薬液が浸透しているのでレジス
トは膨張状態になるが、薬液が蒸発した後では体積が元
に戻ることも見い出した。
【００４３】以上述べてきたように、本発明のパターン
形成方法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法では、有機膜材料マスクパターンのリフローを
薬液を用いた溶解リフローにより行うので、有機膜材料
マスクパターンのリフロー後、有機膜材料マスクパター
ンを膜厚の厚い部分を構成する部分とリフローにより新
たに形成された薄い膜厚の部分とに明確に区分されたマ
スクパターンとすることができる。従って、リフロー後
に薄い部分を除去しても厚い部分の平面形状が基板間、
基板内でばらつきが小さく、再現性良く形成され、それ
をマスクにした被エッチング膜のエッチングパターンも
精度の良いものとすることができる。
形成方法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法では、有機膜材料マスクパターンのリフローを
薬液を用いた溶解リフローにより行うので、有機膜材料
マスクパターンのリフロー後、有機膜材料マスクパター
ンを膜厚の厚い部分を構成する部分とリフローにより新
たに形成された薄い膜厚の部分とに明確に区分されたマ
スクパターンとすることができる。従って、リフロー後
に薄い部分を除去しても厚い部分の平面形状が基板間、
基板内でばらつきが小さく、再現性良く形成され、それ
をマスクにした被エッチング膜のエッチングパターンも
精度の良いものとすることができる。
【００４４】
【発明の効果】上述のように、本発明のパターン形成方
法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方
法によれば、有機膜材料マスクパターンのリフローを薬
液を用いた溶解リフローにより行うので、有機膜材料マ
スクパターンのリフロー後、有機膜材料マスクパターン
を膜厚の厚い部分を構成する部分とリフローにより新た
に形成された薄い膜厚の部分とに明確に区分されたマス
クパターンとすることができる。従って、リフロー後に
薄い部分を除去しても厚い部分の平面形状が基板間、基
板内でばらつきが小さく、再現性良く形成され、それを
マスクにした被エッチング膜のエッチングパターンも精
度の良いものとすることができる。
法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方
法によれば、有機膜材料マスクパターンのリフローを薬
液を用いた溶解リフローにより行うので、有機膜材料マ
スクパターンのリフロー後、有機膜材料マスクパターン
を膜厚の厚い部分を構成する部分とリフローにより新た
に形成された薄い膜厚の部分とに明確に区分されたマス
クパターンとすることができる。従って、リフロー後に
薄い部分を除去しても厚い部分の平面形状が基板間、基
板内でばらつきが小さく、再現性良く形成され、それを
マスクにした被エッチング膜のエッチングパターンも精
度の良いものとすることができる。
【図１】本発明の実施形態の薄膜トランジスタの製造方
法を工程順に示す断面図である。
法を工程順に示す断面図である。
【図２】図１に続く製造工程を示す断面図である。
【図３】従来の薄膜トランジスタの製造方法を工程順に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】図３に続く製造工程を示す断面図である。
１、１０１ 絶縁基板
２、１０２ ゲート電極
３、１０３ ゲート絶縁膜
４、１０４ アモルファスシリコン
５、１０５ ｎ+型アモルファスシリコン
６、１０６ 金属膜
７、８、１０７、１０８ レジストマスク
９、１０９ 連結レジストマスク
１０、１１０ 積層膜パターン
１１、１１１ ソース・ドレイン電極
１２、１１２ アイランド
１３、１１３ バックチャネル
１７、１８、１１７、１１８ レジスト膜の厚い部分
１９、２０、１１９、１２０ レジスト膜の薄い部分
２７、２８、１２７、１２８ 残存レジストマスク
Claims (9)
- 【請求項１】 被エッチング膜の上に有機膜パターンを
形成する工程と、前記有機膜パターンを変形させ、膜厚
の厚い厚膜有機膜部及び前記厚膜有機膜部よりも膜厚の
薄い薄膜有機膜部を有する変形有機膜パターンとする工
程と、前記変形有機膜パターンをマスクとして前記被エ
ッチング膜をエッチングして前記被エッチング膜に第１
のエッチングパターンを形成する工程と、前記変形有機
膜パターンをエッチング処理して前記薄膜有機膜部を除
去し、前記厚膜有機膜部が被エッチング膜の上に残存し
た残存有機膜パターンとする工程と、前記残存有機膜パ
ターンをマスクとして前記被エッチング膜をエッチング
して前記被エッチング膜に第２のエッチングパターンを
形成する工程とを有するパターン形成方法。 - 【請求項２】 前記有機膜パターンの変形が、前記有機
膜パターンに薬液を浸透させる薬液リフローにより行わ
れる請求項１記載のパターン形成方法。 - 【請求項３】 被エッチング膜の上に同じ膜厚を有し隣
接する第１の有機膜パターン及び第２の有機膜パターン
を含む有機膜パターンを形成する工程と、前記有機膜パ
ターンを変形させ、かつ、連結させて膜厚の厚い厚膜有
機膜部及び前記厚膜有機パターンよりも膜厚の薄い薄膜
有機膜部を有する連結有機膜パターンとする工程と、前
記連結有機膜パターンをマスクとして前記被エッチング
膜をエッチングして前記被エッチング膜に第１のエッチ
ングパターンを形成する工程と、前記連結有機膜パター
ンを一様にエッチング処理して前記薄膜有機膜部を除去
し、前記厚膜有機膜部が被エッチング膜の上に残存した
第１の残存有機膜パターン及び第２の残存有機膜パター
ンとする工程と、前記第１の残存有機膜パターン及び前
記第２の残存有機膜パターンをマスクとして前記被エッ
チング膜をエッチングして前記被エッチング膜に第２の
エッチングパターンを形成する工程と、を有するパター
ン形成方法であって、前記第１の有機膜パターン及び第
２の有機膜パターンを含む有機膜パターンの変形が、前
記有機膜パターンを薬液に薬液を浸透させる薬液リフロ
ーにより行われることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項４】 前記薬液リフローが、前記有機膜に薬液
の蒸気ガスを暴露させることにより行われる請求項２又
は３記載のパターン形成方法。 - 【請求項５】 前記薬液リフローの薬液は、以下に示す
有機溶剤のうち少なくとも一つを含む有機溶液である請
求項２、３又は４記載のパターン形成方法。有機溶剤
（Ｒはアルキル基又は置換アルキル基、Ａｒはフェニル
基又はフェニル基以外の芳香環を示す）： ・アルコール類（Ｒ−ＯＨ） ・エーテル類（Ｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−Ｒ、Ａｒ−Ｏ−
Ａｒ） ・エステル類 ・ケトン類 ・グリコール類 ・アルキレングリコール類 ・アルコキシアルコール類 ・グリコールエーテル類 - 【請求項６】 前記有機膜パターンの構成材料がレジス
ト膜、アクリル、ポリイミド、ポリアクリルアミドのい
ずれかである請求項１乃至５のいずれか一に記載のパタ
ーン形成方法。 - 【請求項７】 前記有機膜パターンの変形が、前記有機
膜パターンを薬液リフローした後、続いて、１００〜１
８０℃の範囲の温度で熱処理し、前記有機膜パターン中
に含まれる有機溶剤を蒸発させる請求項１乃至６のいず
れか一に記載のパターン形成方法。 - 【請求項８】 基板上にゲート線を形成し、続いて、前
記１基板上に前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜を形成す
る工程と、前記ゲート絶縁膜上に半導体膜及び導電膜を
順に堆積して半導体膜及び導電膜からなる積層膜を形成
する工程と、前記積層膜の上に同じ膜厚を有し隣接する
第１の有機膜パターン及び第２の有機膜パターンを形成
する工程と、前記第１の有機膜パターン及び第２の有機
膜パターンを変形させ、かつ、連結させて膜厚の厚い厚
膜有機膜部及び前記厚膜有機パターンよりも膜厚の薄い
薄膜有機膜部を有する連結有機膜パターンとする工程
と、前記連結有機膜パターンをマスクとして前記積層膜
をエッチングして前記積層膜からなる積層膜パターンを
形成する工程と、前記連結有機膜パターンを一様にエッ
チング処理して前記薄膜有機膜部を除去し、前記厚膜有
機膜部が前記積層膜パターンの上に残存した第１の残存
有機膜パターン及び第２の残存有機膜パターンとする工
程と、前記第１の残存有機膜パターン及び前記第２の残
存有機膜パターンをマスクとして前記積層膜パターンを
エッチングして前記積層膜パターンのうち前記導電膜を
エッチング除去して前記第１の残存有機膜パターン及び
前記第２の残存有機膜パターンの間に前記積層膜パター
ンのうち前記半導体膜を露出させて薄膜トランジスタの
バックチャネルとする工程と、を有するアクテブマトリ
クス基板の製造方法であって、前記第１の有機膜パター
ン及び第２の有機膜パターンの変形が、前記第１の有機
膜パターン及び第２の有機膜パターンに薬液を浸透させ
る薬液リフローにより行われることを特徴とするアクテ
ィブマトリクス基板の製造方法。 - 【請求項９】 前記バックチャネルを除く領域の前記積
層膜パターンは、前記薄膜トランジスタのソース・ドレ
イン電極、前記ソース・ドレイン電極の一方から延びる
データ線、前記ソース・ドレイン電極の他方から延びる
画素電極を構成する請求項８記載のアクティブマトリク
ス基板の製造方法。
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