JP2006091823A - フォトレジスト用剥離剤及びその剥離剤を利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、5〜20重量%のアルコールアミン、40〜70重量%のグリコールエーテル、20〜40重量%のN−メチルピロリドン及び0.2〜6重量%のキレート剤を含むフォトレジスト用剥離剤を利用してフォトレジスト剥離工程を行うことにより、フォトレジスト剥離工程で発生する金属層内のアンダーカットまたはオーバーハングのような配線のプロファイルを変形させる問題点を解決することができる。
【選択図】 図2
Description
また、本発明の薄膜トランジスタ表示板の製造方法は、
絶縁基板上に導電体からなるゲート電極を含むゲート線を形成する工程と、
前記ゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層を順次に積層する工程と、
前記半導体層及び抵抗性接触層をエッチングしてパターニングする工程と、
前記ゲート絶縁膜及び抵抗性接触層上にソース電極を含むデータ線及び前記ソース電極と所定間隔をおいて対向しているドレイン電極を形成する工程と、
前記データ線上に前記ドレイン電極を露出するコンタクトホールを含む保護膜を形成する工程と、
前記保護膜上に前記コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と連結される画素電極を形成する工程とを含み、
前記ゲート線を形成する工程と前記データ線及びドレイン電極を形成する工程のうちの少なくとも一つの工程は5〜20重量%のアルコールアミン、40〜70重量%のグリコールエーテル、20〜40重量%のN−メチルピロリドン及び0.2〜6重量%のキレート剤を含むフォトレジスト用剥離剤でフォトレジストを剥離する工程を含む。
また、第1金属層はアルミニウム-ネオジム合金からなることが好ましい。
さらに、データ線及びドレイン電極を形成する工程は、モリブデンを含む第1金属層、アルミニウムを含む第2金属層及びモリブデンを含む第3金属層を順次に積層してフォトエッチングする工程とすることができる。
また、フォトレジストを剥離する工程を50〜80℃で行うか及び/又は60〜300秒間行うことが好ましく、フォトレジストを剥離する工程は、フォトレジスト用剥離剤組成物を噴霧する方式でフォトレジスト上に適用することが好ましい。
さらに、ゲート線を形成する工程と前記データ線及びドレイン電極を形成する工程のうちの少なくとも一つの工程はリン酸、硝酸及び酢酸を含むエッチング液を利用してエッチングすることが好ましい。
また、フォトレジスト用剥離剤でフォトレジストを剥離する工程は、5〜20重量%のN−モノエタノールアミン、40〜70重量%のブチルジグリコール、20〜40重量%のN−メチルピロリドン、0.1〜3重量%のメチルガレート及び0.1〜3重量%のヒドロキシルエチルピペラザンを含むフォトレジスト用剥離剤で行うことが好ましい。
前記アルコールアミンとしては、フォトレジストを剥離する機能を有する成分であって、例えば、モノイソプロパノールアミン(CH3CH(OH)CH2NH2)またはN−モノエタノールアミン(HO(CH2)2NH2が挙げられる。これらは単独又は組み合わせて用いることができるが、中でも、N−モノエタノールアミンが好ましい。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様で相異な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
実施例1及び2
この実施例では本発明のフォトレジスト用剥離剤及び既存の剥離剤の剥離性能及びアルミニウム腐食性を評価した。
この実施例において、N−モノエタノールアミン(N-MEA)はフォトレジストを剥離するアルコールアミンとして、ブチルジグリコール(BDG)及びN−メチルピロリドン(NMP)はフォトレジスト溶剤として、メチルガレート(MG)とヒドロキシルエチルピペラザン(HEP)はキレート剤として使用されている。比較例では、既存に使用される剥離剤としてジメチルスルホキシド(DMSO)または超純水(DI)を含む。
i)剥離性能評価
10×10cm2ベアーガラス4枚を準備し、各々のガラス上に2.0μm厚さのフォトレジスト膜をスピンコーティング方法で塗布した後、約65℃の温度で前記フォトレジスト膜が形成されているガラスに実施例1、2及び比較例1、2の剥離剤を各々噴霧し、180秒間保持した。その後、超純水で30秒間洗浄した後、1次的に肉眼観察し、2次的に顕微鏡観察した。
ii)アルミニウム腐食性評価
10×10cm2ベアーガラス3枚を準備し、前記ガラス上にフォトレジストを利用してアルミニウムとモリブデンとの積層パターンを形成した後、フォトレジストパターン上に実施例1、2及び比較例1の剥離剤を各々噴霧し、150秒間保持した。その後、超純水で30秒間洗浄して乾燥した。
実施例3
この実施例では、実施例1及び2で調製したフォトレジスト用剥離剤を利用して薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について図面を参照して詳細に説明する。
絶縁基板110上にゲート信号を伝達する複数のゲート線121が形成されている。ゲート線121は、横方向に延びており、各ゲート線121の一部は複数のゲート電極124を構成する。また、各ゲート線121の他の一部は下方向に突出して複数の拡張部127を構成する。
ゲート線121上には窒化ケイ素などからなるゲート絶縁膜140が形成されている。
データ線171は縦方向に延びてゲート線121と交差しており、データ電圧を伝達する。各データ線171からドレイン電極175に向かって延びた複数の分枝がソース電極173を構成する。一対のソース電極173とドレイン電極175とは互いに分離されており、ゲート電極124に対して互いに反対側に位置する。
抵抗性接触層163、165はその下部の半導体層154とその上部のソース電極173及びドレイン電極175との間にのみ存在し、接触抵抗を下げる役割を果たす。線形半導体層151は、ソース電極173とドレイン電極175との間において、データ線171及びドレイン電極175に覆われずに露出された部分を有している。大部分の領域では、線形半導体層151の幅がデータ線171の幅より小さいが、上述したようにゲート線121と交差する領域で幅が大きくなって、ゲート線121とデータ線171との間の絶縁性を確保している。
保護膜180上にはITOまたはIZOからなる複数の画素電極190及び複数の接触補助部材82が形成されている。
接触補助部材82はコンタクトホール182を通じてデータ線171の端部と各々連結される。接触補助部材82はデータ線171の端部と駆動集積回路のような外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
次に、図5に示すように、フォトレジストパターン40aが残っている部分を除いた領域の第1金属層120a及び第2金属層120bを一度にエッチングする。この時、エッチング液としてはリン酸、硝酸、酢酸及び超純水を適正比率で含んだエッチング液が適している。
この時、フォトレジスト剥離工程は約50〜80℃の温度で約60〜300秒間フォトレジストパターン40a上に噴霧する方式で行われる。
次に、図7A及び図7Bに示したように、ゲート線121及びゲート電極124を覆うように窒化シリコンまたは酸化シリコンを蒸着して、ゲート絶縁膜140を形成する。ゲート絶縁膜140の積層温度は約250〜500℃、厚さは2,000〜5,000Å程度であるのが好ましい。
また、図10に示すように、フォトレジストパターン41aが残っている部分を除いた領域の金属層170をエッチングする。この時、エッチング液はリン酸、硝酸、酢酸及び超純水を適正比率で含むエッチング液が適している。
次に、ソース電極173、ドレイン電極175及び維持容量用導電体177で覆われずに露出された不純物半導体層161、165部分を除去することによって複数の突出部163を各々含む複数の線形抵抗性接触層161と複数の島形抵抗性接触層165を完成する一方、その下の真性半導体154部分を露出させる。この場合、露出された真性半導体154部分の表面を安定化させるために酸素プラズマを実施するのが好ましい。
実施例4
実施例3は半導体層及びデータ線を互いに異なるマスクを利用したフォトエッチング工程で形成する方法について説明したが、この実施例では製造費用を最少化するために半導体層とデータ線を一つの感光膜パターンを利用したフォトエッチング工程で形成する液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法に対して適用する。
図13は本発明の他の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の平面図であり、図14は図13のXIV-XIV’線断面図である。
まず、図15に示すように、透明ガラスなどで形成された絶縁基板110上にアルミニウムまたはアルミニウム合金層からなる第1金属層120aとモリブデンまたはモリブデン合金層からなる第2金属層120bをスパッタリング方法で各々形成する。
次に、図17のように、フォトレジストパターン42aが残っている部分を除いた領域の第1金属層120a及び第2金属層120bを一度にエッチングする。この時、エッチング液としてはリン酸、硝酸、酢酸及び超純水を適正比率で含むエッチング液が適している。
その後、図19に示したように、ゲート線121を覆う窒化シリコンなどの絶縁物質を蒸着してゲート絶縁膜140を形成する。次いで、ゲート絶縁膜140上に不純物がドーピングされていない非晶質シリコン(a-Si)、不純物がドーピングされた非晶質シリコン(n+a−Si)を蒸着して真性非晶質シリコン層151、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層161を順次に積層する。真性非晶質シリコン層151は水素化非晶質シリコンなどで形成し、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層161はリン(P)などのn型不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコンまたはシリサイドで形成する。
なお、説明の便宜上、配線が形成される部分の金属層171、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層160、不純物がドーピングされていない非晶質シリコン層150の部分を配線部分(A)とし、チャンネルが形成される部分に位置した不純物ドーピングされた非晶質シリコン層161、不純物がドーピングされていない非晶質シリコン層151の部分をチャンネル部分(B)とし、チャンネル及び配線部分を除いた領域に位置する不純物がドーピングされた非晶質シリコン層161、不純物がドーピングされていない非晶質シリコン層151の部分をその他の部分(C)とする。
図20に示したように、その他の部分(C)に露出されている金属層171を湿式エッチングまたは乾式エッチングで除去して、その下部の不純物がドーピングされた非晶質シリコン層161のその他の部分(C)を露出させる。
40a、41a、42a フォトレジストパターン
50、51、52a マスク
52、54 フォトレジストパターン
110 絶縁基板
120 金属層
121 ゲート線
124 ゲート電極
131 維持電極線
140 ゲート絶縁膜
150 真性非晶質シリコン層
160 不純物非晶質シリコン層
171 データ線
173 ソース電極
175 ドレイン電極
177 維持容量用導電体
180 保護膜
182、185、187、189 コンタクトホール
901 画素電極
906、908 接触補助部材
Claims (19)
- 5〜20重量%のアルコールアミン、40〜70重量%のグリコールエーテル、20〜40重量%のN−メチルピロリドン及び0.2〜6重量%のキレート剤を含むフォトレジスト用剥離剤。
- 前記アルコールアミンはモノイソプロパノールアミン及びN−モノエタノールアミンからなる群より選択される少なくとも一つの化合物である請求項1に記載のフォトレジスト用剥離剤。
- 前記グリコールエーテルはカルビトール、メチルジグリコール及びブチルジグリコールからなる群より選択される少なくとも一つの化合物である請求項1又は2に記載のフォトレジスト用剥離剤。
- 前記アルコールアミンはN−モノエタノールアミンであり、前記グリコールエーテルはブチルジグリコールである請求項1〜3のいずれか1つに記載のフォトレジスト用剥離剤。
- 前記キレート剤はメチルガレート及びヒドロキシルエチルピペラザンからなる群より選択される少なくとも一つである請求項1〜4のいずれか1つに記載のフォトレジスト用剥離剤。
- 前記メチルガレート及びヒドロキシルエチルピペラザンを同一の比率で含む請求項5に記載のフォトレジスト用剥離剤。
- N−モノエタノールアミン、ブチルジグリコール、N−メチルピロリドン及びキレート剤を含むフォトレジスト用剥離剤。
- 5〜20重量%のN−モノエタノールアミン、40〜70重量%のブチルジグリコール、20〜40重量%のN−メチルピロリドン、0.1〜3重量%のメチルガレート及び0.1〜3重量%のヒドロキシルエチルピペラザンを含むフォトレジスト用剥離剤。
- 絶縁基板上に導電体からなるゲート電極を含むゲート線を形成する工程と、
前記ゲート線上にゲート絶縁膜、半導体層及び抵抗性接触層を順次に積層する工程と、
前記半導体層及び抵抗性接触層をエッチングしてパターニングする工程と、
前記ゲート絶縁膜及び抵抗性接触層上にソース電極を含むデータ線及び前記ソース電極と所定間隔をおいて対向しているドレイン電極を形成する工程と、
前記データ線上に前記ドレイン電極を露出するコンタクトホールを含む保護膜を形成する工程と、
前記保護膜上に前記コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と連結される画素電極を形成する工程とを含み、
前記ゲート線を形成する工程と前記データ線及びドレイン電極を形成する工程のうちの少なくとも一つの工程は5〜20重量%のアルコールアミン、40〜70重量%のグリコールエーテル、20〜40重量%のN−メチルピロリドン及び0.2〜6重量%のキレート剤を含むフォトレジスト用剥離剤でフォトレジストを剥離する工程を含む薄膜トランジスタ表示板の製造方法。 - 前記ゲート線を形成する工程はアルミニウムを含む第1金属層及びモリブデンを含む第2金属層を順次に積層してフォトエッチングする工程である請求項9に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記第1金属層はアルミニウム-ネオジム合金からなる請求項10に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記データ線及びドレイン電極を形成する工程は、モリブデンを含む第1金属層、アルミニウムを含む第2金属層及びモリブデンを含む第3金属層を順次に積層してフォトエッチングする工程である請求項9〜11のいずれか1つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記フォトレジストを剥離する工程を50〜80℃で行う請求項9〜12のいずれか1つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記フォトレジストを剥離する工程を60〜300秒間行う請求項9〜12のいずれか1つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記フォトレジストを剥離する工程は、前記フォトレジスト用剥離剤組成物を噴霧する方式でフォトレジスト上に適用する請求項9〜14のいずれか1つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記ゲート線を形成する工程と前記データ線及びドレイン電極を形成する工程のうちの少なくとも一つの工程はリン酸、硝酸及び酢酸を含むエッチング液を利用してエッチングする請求項9〜15のいずれか1つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記フォトレジスト用剥離剤でフォトレジストを剥離する工程は、5〜20重量%のN−モノエタノールアミン、40〜70重量%のブチルジグリコール、20〜40重量%のN−メチルピロリドン、0.1〜3重量%のメチルガレート及び0.1〜3重量%のヒドロキシルエチルピペラザンを含むフォトレジスト用剥離剤で行う請求項9〜16のいずれか1つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記データ線及び半導体層は、第1部分と、前記第1部分より厚さの厚い第2部分と、前記第1部分の厚さより厚さの薄い第3部分を有するフォトレジストパターンを利用してフォトエッチングする請求項9〜17のいずれか1つに記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記第1部分は前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に位置するように形成し、前記第2部分は前記データ線上部に位置するように形成する請求項18に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
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