JP4245850B2 - Manufacturing method of electronic device - Google Patents

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JP4245850B2 JP2002076042A JP2002076042A JP4245850B2 JP 4245850 B2 JP4245850 B2 JP 4245850B2 JP 2002076042 A JP2002076042 A JP 2002076042A JP 2002076042 A JP2002076042 A JP 2002076042A JP 4245850 B2 JP4245850 B2 JP 4245850B2
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子装置の製造方法に関し、特にレジストパターンを用いて非処理層をパターニングする工程を含む電子装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置の薄膜トランジスタ(TFT)基板においては、通常ガラス基板上に複数行のゲートバスライン、複数行または複数列の蓄積容量バスライン、複数列のドレイン(またはソース)バスライン、ゲートバスラインとドレイン(またはソース)バスラインの各交点に薄膜トランジスタを形成し、各薄膜トランジスタのソース電極に画素電極を接続している。周辺回路を同一ガラス基板上に集積化する場合もある。各層のパターニングではレジストパターンを用いて行なわれる。
【0003】
ゲートバスライン、ドレインバスラインの欠損はライン欠陥の原因となり、液晶表示装置の致命的な欠陥となる。しかし、広い面積を有するガラス基板上でレジストパターンを欠陥なく作成することは容易でない。
【0004】
図6は、従来の技術による電子装置の製造方法の一部を示す。図6(A)〜(E)は、基板の断面図を示し、図6(B1)、(C1)、(D1)は、図6(B)、(C)、(D)に対応する平面図を示す。
【0005】
図6(A)に示すように、下地基板10の上に被処理膜11を堆積する。下地基板10は、液晶表示装置の場合にはガラス基板であり、半導体集積回路装置の場合には例えばシリコン基板である。また、これらの基板の上に薄膜トランジスタ、MOSトラジスタ等の回路構成素子を形成した基板であっても良い。被処理膜11は、導電膜又は絶縁膜である。以下の説明においては、電子装置が液晶表示装置であり、被処理膜11が金属膜である場合を説明する。
【0006】
図6(B)に示すように、被処理膜11である金属膜の上にレジストパターン12を形成する。レジストパターン12の形成は、レジスト膜の塗布、露光、現像によって行なわれる。
【0007】
図6(B1)に示すように、レジストパターン12がその一部において欠損部12xを有するとする。
【0008】
図6(C)に示すように、レジストパターン12をマスクとし、被処理膜11のエッチングを行なう。エッチングはウエットエッチングまたはドライエッチングである。レジストパターン12に欠損部12xが存在するため、被処理膜11も、レジストパターン12に対応して処理され、欠損部11xを生じる。
【0009】
図6(C1)は、レジストパターンの欠損部12xに応じて、被処理膜11に欠損部11xが生じた状態を示す。レジストパターン12が存在しない領域においては、被処理膜11がエッチングされ、下地基板10の表面が露出している。
【0010】
図6(D)に示すように、レジストパターンをアッシングまたは剥離液を用いて除去する。
【0011】
図6(D1)に示すように、レジストパターンが除去された被処理膜11は、レジストパターンに欠損部が生じていた部分に欠損部11xを有する。図に示すように、欠損部がパターンを横断している場合には、配線の断線等が生じる。欠損部がパターンを横断していない場合にも、被処理膜で形成されるパターンが変形し、抵抗増加等の欠陥が生じる。
【0012】
図6(E)に示すように、エッチング工程終了後、パターニングされた被処理膜11を覆うように、保護膜15が形成される。例えば、被処理膜11がゲートバスラインであり、保護膜15はゲート絶縁膜である。ゲートバスライン11が断線すると、断線部よりも下流の画素が欠陥となり、線欠陥が生じてしまう。
【0013】
このように、レジストパターンの欠損は、被処理膜のパターンの欠損に直結し、得られる電子装置の回路機能を損なうものとなる。
【0014】
従来、完成品の歩留まりを高めるため、配線等に欠損が生じてもその後の処理により回路機能を回復するための冗長素子の形成や、配線等の欠損部を修復する技術が提案されている。また、レチクル用Cr膜のパターニングを行なった後のレチクル等の欠損部を修復するために、光化学気相堆積(CVD)を用いてレチクルパターンを補填する技術等も提案されている(特開平9−297387号公報、特開平8−314120号公報等)。
【0015】
レチクルが完全なものであっても、下地基板に凹凸等が存在すると、被処理膜表面にも凹凸が発生し、ハレーション等によりパターン不良が生じる可能性がある。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
レジストパターンを用いた被処理膜のエッチング工程において、レジストパターンの完全を保証することは困難である。レジストパターンに欠損部が存在すると、被処理膜のパターニング後、被処理膜のパターンにも欠損が生じてしまう。
【0017】
本発明の目的は、レジストパターンに欠損部が生じても、その欠損の影響を製品に及ぼすことを防止する方法を提供することである。
【0018】
本発明の他の目的は、柔軟性に優れたパターニング工程を含む電子装置の製造方法を提供することである。
【0019】
本発明のさらに他の目的は、広面積の被処理膜のパターニング工程において、歩留まりを向上させることのできる電子装置の製造方法を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の1観点によれば、(a)下地基板上に被処理膜を成膜する工程と、(b)前記被処理膜上にレジストパターンを形成する工程と、(c)前記レジストパターンの欠損部を検出する工程と、(d)前記レジストパターンの欠損部に、前記被処理膜および前記レジストとは、エッチング特性が異なる光CVD膜を成膜する工程と、(e)前記レジストパターンおよび前記光CVD膜をマスクとして前記被処理膜をエッチングする工程と、を含む電子装置の製造方法が提供される。
【0021】
光CVDを用いることにより、レジストパターンの欠損部を修復することができる。光CVDにより、金属膜を成膜することができる。被処理膜とエッチング特性の異なる膜を選択的に光CVDにより形成することにより、レジストパターンの欠損を修復することができる。レジストパターンの欠損部を修復すれば、被処理膜の処理を正常に行なうことができ、パターニング後の欠損の発生を防止することができる。
【0022】
前記工程(e)において、マスクとして用いた膜を除去する工程では、前記光CVD膜が絶縁膜であるとともに、前記工程(e)において、マスクとして用いた膜中、前記レジストパターンのみを除去し、前記光CVD膜を残存させることを本発明の特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお、ガラス基板上にゲート配線等の導電パターンを作成する場合を例にとって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0024】
図1(A)に示すように、ガラス基板10の表面上にゲートバスライン形成用の配線層11を形成する。ガラス基板10は、不純物拡散防止のため、ガラス基板10上に酸化シリコン層を堆積したもの等で構成される。配線層11は、例えばCr膜、Ti/Al積層、Mo/Al積層等で構成され、例えば膜厚約150nm、線幅約9μmである。配線層が被処理膜となる。
【0025】
図1(B)に示すように、被処理膜11の上にレジストパターン12を形成する。しかしながら、レジストパターン12に欠損部12xが生じたとする。
【0026】
図1(B1)は、基板の平面図を示す。図中左側に示したレジストパターン12は、欠損部12xを有し、上下の部分が分断した形状となっている。このまま次のパターニング工程を行なうと、被処理膜11は欠損部を有するレジストパターン12と同等の形状にパターニングされてしまう。
【0027】
レジストパターン12形成後、レジストパターンの検査を行ない、レジストパターンの欠損部12xを検出する。
【0028】
図3(A)は、レジストパターン修復用に用いるレーザCVD装置の構成を概略的に示す。レーザCVD装置は、集光レンズ21により入射するレーザ光を集光すると共に、CVDソースガスチャンバ22からノズルを介して供給されるCVDソースガスG1により、下地基板26上にCVD膜27を堆積させる。
【0029】
CVDソースガスチャンバ22の周囲には、パージガスチャンバ23が配置されており、不活性ガス等のパージガスG2を噴出する。この構成により、CVD成長領域にはCVDソースガスが供給され、周囲からはパージガスG2のガスカーテンにより分離される。
【0030】
このようなガスカーテンを用いたレーザCVD装置により、大気雰囲気中で最小線幅約5μmのCVD成長膜が形成できる。たとえば、CVD成長W膜の膜厚は約0.2μmであり、抵抗率は、例えば50μΩcm以下である。
【0031】
Cr(CO)6、Mo(CO)6、W(CO)6等の金属カルボニルを必要に応じてArなどの不活性ガスとをソースガスとし、金属膜をCVD成長することができる。励起光は波長355nmのYAGレーザ光を用いることができる。
【0032】
図1(C)に示すように、レジストパターンの欠損部12xにおいて光CVD、好ましくはレーザCVD、を用い、レジストパターンの欠損部12xに金属膜のレーザCVD膜14を堆積する。レーザCVD膜14は、レジストパターン12と共に被処理膜11の処理形状を画定する部材となる。
【0033】
図1(C1)は、基板の平面図を示す。図中左側に示すレジストパターン12は中央部に欠損を有し、上下が分離しているが、レーザCVDにより形成した修復膜14がその欠損部を覆い、分離された上下のパターン12を接続している。上下に分離された配線パターン12の欠損部にレーザCVD膜14を形成することにより、連続した配線パターンが形成される。
【0034】
図1(D)に示すように、レジストパターン12とCVD膜14をマスクとし、被処理膜11のエッチングを行なう。
【0035】
図1(D1)に示すように、修復膜14が上下のレジストパターン12を接続しているため、被処理層11は連続した形状でパターニングされる。
【0036】
図1(E)に示すように、エッチング工程終了後レジストパターン12を除去する。被処理膜11は連続した形状で残る。なお、CVD修復膜14は被処理層11の上に残っている。
【0037】
図1(F)に示すように、被処理膜11、修復膜14を覆うように保護膜15を形成する。修復膜14は絶縁物のため、被処理膜11の上に修復膜14が残存しても電気的性能には影響しない。
【0038】
以上の実施例においては、レジストパターン修復用のCVD修復膜をそのまま残したが、除去することも可能である。
【0039】
図2(A)は、図1(C)と同様被処理膜11の上にレジストパターン12を形成し、レジストパターン12の欠損部にCVD修復膜14を形成した状態を示す。この状態でエッチングを行ない被処理膜11をパターニングする。
【0040】
図2(B)に示すように、エッチング終了後レジストパターン12を除去する。レジストパターン12と金属CVD修復膜14は通常エッチング特性が異なるため、CVD修復膜14は残っている。
【0041】
その後、CVD修復膜14を除去する。
【0042】
なお、レジストパターンとCVD修復膜との除去はどちらを先にしても良い。
【0043】
図2(C)は、レジストパターン12の除去に先立ちCVD修復膜14を先に除去した状態を示す。その後レジストパターン12の除去を行なう。
【0044】
図2(D)に示すように、レジストパターン及びCVD修復膜を除去した被処理膜11のパターンを覆うように、保護膜15を形成する。
【0045】
以上説明したようなレジストパターンの修復を用い、正常なマスクを形成した後、被処理膜を正常に加工することができる。
【0046】
なお、電気的に接続されるべき領域の欠損部の修復を説明したが、電気的に絶縁されるべき部分間のパターンの修復も同様に行われる。
【0047】
図3(B)、(C)は、絶縁性被処理膜12中に形成されるコンタクト孔H1、H2が連続してしまった場合の修復方法を示す。図3(C)は、図3(B)の断面構成を示す。絶縁性表面を有する下地基板10の表面上に、配線層16が形成されている。配線層16は、左右の部分で電気的に分離されている。配線層16を覆って、絶縁性保護層17が形成されている。保護層17の上に、レジストパターン12が形成される。
【0048】
レジストパターン12の開口H1、H2は、分離されて形成されるべき構成である。しかし、レジストパターンには、コンタクト孔H1、H2を接続したような連続孔Hが形成されてしまった。そこで、レーザCVDによりパターン修正用の金属膜14を堆積し、コンタクト孔H1、H2を分離する。
コンタクト孔H1、H2間に、レーザCVDにより、金属修復膜14を形成し、接続孔H1、H2を分離する。
【0049】
図3(B)、(C)に示すような修復したレジストパターン(及び修復膜)をマスクとして、絶縁膜17がエッチングされる。修復膜14によって分離されたコンタクト孔H1、H2の形状に絶縁膜17を貫通するコンタクト孔が形成される。
【0050】
図3(B)、(C)の場合には、金属修復膜14をそのまま残すと、その後形成される配線を短絡してしまう。レジストパターン12除去の工程の後、またはレジストパターンの除去の前、またはレジストパターン12の除去と同時に修復膜14の除去も行なう。
【0051】
図4(A)、(B)は、薄膜トランジスタの構成例を示す。図4(A)はボトムゲート型TFTの構成例であり、図4(B)はトップゲート型TFTの構成例である。
【0052】
図4(A)、(B)は、表示部Bに含まれる画素TFTの構造例を示す断面図である。
【0053】
図4(A)は、ボトムゲート型のTFTの構造例を示す。
【0054】
図4(A)に示されるボトムゲート型のTFTは、透明基板10の上にCr等の金属膜を成膜し、パターニングして形成されたゲート電極Gを有する。ゲート電極G上には、ゲート絶縁膜として機能するSiN、SiO2等の絶縁膜33が形成され、さらにその上には、チャネル層として機能するSiN、SiO2等の絶縁膜33が形成され、さらにその上にはチャネル層として機能するチャネル用のポリシリコン膜35が堆積されている。チャネル用のポリシリコン膜35のゲート電極Gの両側の領域上には、チャネル用のポリシリコン膜35よりも高濃度にドーピングされたポリシリコン高濃度層37が形成されている。このポリシリコン高濃度層37上には、ソース電極S及びドレイン電極Dが堆積され、ポリシリコン層37と共にパターニングされる。このようにして形成された画素TFT25を、窒化膜又は酸化膜等により形成された層間絶縁膜41で覆い、周囲から絶縁保護する。層間絶縁膜41にコンタクト孔を開口し、その上にITOからなる画素電極45を形成する。画素電極45は、画素TFT25のソース電極Sと接続される。
【0055】
ポリシリコン膜は、例えばアモルファスシリコン層を堆積し、このアモルファスシリコン膜を結晶化することにより得られる。結晶化工程としては、XeCl(波長308nm)又はKrF(波長248nm)の光源を用いた低温でのエキシマレーザによるレーザアニール結晶化技術を用いることが好ましい。レーザアニール結晶化技術を用いれば、例えば高速動作が必要とされる信号線駆動回路を構成するTFT部分のみ又は周辺回路部分にのみ結晶化することも可能である。この場合、レーザビームを走査する面積を低減するこができる。
【0056】
図4(B)は、トップゲート型のTFTの構造例を示す。
【0057】
図4(B)に示すトップゲート型TFT25において、透明基板10の上にチャネル層として機能するポリシリコン膜35が形成され、その上にはゲート絶縁膜として機能するSiN、SiO2等の絶縁膜33が堆積され、パターニングされる。絶縁膜33上に、Cr等の金属膜を堆積し、パターニングしてゲート電極Gが形成される。
【0058】
ポリシリコン膜35上のソース領域及びドレイン領域には、チャネル用ポリシリコン膜35よりも高濃度にドーピングされたポリシリコン高濃度層37が形成されている。このポリシリコン高濃度層37上には、ソース電極S及びドレイン電極Dが形成されるソース電極S、ドレイン電極D、ポリシリコン層35、37は同時にパターニングできる。
【0059】
このようにして形成された画素TFT25を、窒化膜、酸化膜等により形成された層間絶縁膜41で覆い、周囲から絶縁保護する。層間絶縁膜41にコンタクト孔を開口し、その上にITOからなる画素電極45を形成する。画素電極45は、画素TFT25のソース電極Sと接続される。
なお、Crの代りにTi/Al/Tiの積層を用いても良い。チャネル用ポリシリコン層35の所望領域を高濃度に不純物ドーピングし、ポリシリコン高濃度層37を省略しても良い。又画素電極以外の部分で周辺回路用TFTを形成することもできる。
【0060】
図5(A)は、このようなTFTを用いて形成するTFT基板の等価回路図を示す。ゲートバスラインGB、ドレインバスラインDBがそれぞれ複数平行に配置され、その各交差点にTFT25が接続されている。TFT25のソース電極は、画素電極45に接続されている。又、画素電極45は、蓄積容量バスラインCBと重複する領域を有し、画素ごとの蓄積容量を形成している。
【0061】
ゲートバスラインGBに断線X1が生じると、断線部分よりも下流側の画素が欠陥となってしまう。同様、ドレインバスラインDBに断線X2が生じると、断線部分X2よりも下流の画素が欠陥となってしまう。このような断線を防止することにより、線欠陥発生を防止して液晶表示装置を作成することが可能となる。
【0062】
図5(B)は、完成された液晶表示装置の構成を概略的に示す。第1の基板31はTFT基板であり、その表面にTFT25が形成されている。TFT25に接続された画素電極45は、各画素の表示を選択的に行なうための電極となる。TFT25は絶縁層41に覆われている。又、絶縁層41、画素電極45を覆って配向膜51が形成されている。
【0063】
TFT基板31と対向するように、対向基板61が配置されている。対向基板61の表面には、カラーフィルタ66が形成され、その上に共通電極65が形成されている。共通電極65の上に、配向膜52が形成されている。配向膜51と52は、液晶分子の配向を制御するための配向処理を受ける。
【0064】
対向する基板31、61の外側表面上には、偏光板62、63が配置される。対向基板の画定する空間内に液晶層50が充填される。このようにして液晶表示装置が形成される。
【0065】
なお、上記電子装置の製造方法は、(a)下地基板上に被処理膜を成膜する工程と、(b)前記被処理膜上にレジストパターンを形成する工程と、(c)前記レジストパターンの欠損部を検出する工程と、(d)前記レジストパターンの欠損部に、前記被処理膜および前記レジストとは、エッチング特性が異なる光CVD膜を成膜する工程と、(e)前記レジストパターンおよび前記光CVD膜をマスクとして前記被処理膜をエッチングする工程とを含む電子装置の製造方法であってもよい。
【0066】
また、(f)前記工程(e)の後、前記レジストパターンおよび前記光CVD膜を除去する工程を含む電子装置の製造方法であってもよい。
【0067】
さらには、前記電子装置が薄膜トランジスタを含む回路であり、前記被処理膜が導電体膜または絶縁膜であり、前記光CVD膜が金属膜である電子装置の製造方法であってもよい。
【0068】
なお、液晶表示装置を形成する場合を例にとって説明したが、液晶表示装置以外の電子装置を製造することもできる。例えば、シリコン基板上に多層配線を形成し、集積回路チップ間の配線を行なうためのシステムインパッケージ型配線基板を作成することもできる。その他種々の用途に上述の方法を適用できることは当業者に自明であろう。
【0069】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。
【0070】
【発明の効果】
レジストパターンの欠陥を修復することにより、製品の歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例によるTFT基板の製造工程を説明するための断面図及び平面図である。
【図2】 本発明の参考例によるTFT基板の製造工程を説明するための断面図である。
【図3】 本発明の実施例に用いるガスカーテン式レーザCVD装置の構成を概略的に示す斜視図及び変形例によるレジストパターン修復を説明するための平面図及び断面図である。
【図4】 TFTの構成例を示す断面図である。
【図5】 液晶表示装置のTFT基板の透過回路図及び液晶表示装置の概略断面図である。
【図6】 パターニングの従来技術を示す断面図及び平面図である。
【符号の説明】
10 ガラス基板
11 被処理膜
11x 欠損部
12 レジストパターン
12x 欠損部
14 CVD修復膜
15 保護膜
21 集光レンズ
22 ソースガスチャンバ
23 パージガスチャンバ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic device manufacturing method, and more particularly to an electronic device manufacturing method including a step of patterning a non-processed layer using a resist pattern.
[0002]
[Prior art]
In a thin film transistor (TFT) substrate of a liquid crystal display device, a plurality of rows of gate bus lines, a plurality of rows or columns of storage capacitor bus lines, a plurality of rows of drain (or source) bus lines, and gate bus lines are usually provided on a glass substrate. A thin film transistor is formed at each intersection of drain (or source) bus lines, and a pixel electrode is connected to the source electrode of each thin film transistor. In some cases, peripheral circuits are integrated on the same glass substrate. Patterning of each layer is performed using a resist pattern.
[0003]
Defects in the gate bus line and drain bus line cause line defects, which are fatal defects in the liquid crystal display device. However, it is not easy to create a resist pattern without defects on a glass substrate having a large area.
[0004]
FIG. 6 shows a part of a method for manufacturing an electronic device according to the prior art. 6A to 6E are cross-sectional views of the substrate. FIGS. 6B1, C1, and D1 are planes corresponding to FIGS. 6B, 6 </ b> C, and 6 </ b> D. The figure is shown.
[0005]
As shown in FIG. 6A, a film 11 to be processed is deposited on the base substrate 10. The base substrate 10 is a glass substrate in the case of a liquid crystal display device, and is, for example, a silicon substrate in the case of a semiconductor integrated circuit device. Moreover, the board | substrate which formed circuit structure elements, such as a thin-film transistor and a MOS transistor, on these board | substrates may be sufficient. The processing target film 11 is a conductive film or an insulating film. In the following description, a case where the electronic device is a liquid crystal display device and the film to be processed 11 is a metal film will be described.
[0006]
As shown in FIG. 6B, a resist pattern 12 is formed on the metal film that is the film 11 to be processed. The resist pattern 12 is formed by applying a resist film, exposing, and developing.
[0007]
As shown in FIG. 6B1, it is assumed that the resist pattern 12 has a defective portion 12x in a part thereof.
[0008]
As shown in FIG. 6C, the processing target film 11 is etched using the resist pattern 12 as a mask. Etching is wet etching or dry etching. Since the defect pattern 12x exists in the resist pattern 12, the film to be processed 11 is also processed corresponding to the resist pattern 12 to generate the defect part 11x.
[0009]
FIG. 6C1 shows a state where the defect portion 11x is generated in the film 11 to be processed in accordance with the defect portion 12x of the resist pattern. In the region where the resist pattern 12 does not exist, the processing target film 11 is etched, and the surface of the base substrate 10 is exposed.
[0010]
As shown in FIG. 6D, the resist pattern is removed using ashing or stripping solution.
[0011]
As shown in FIG. 6D1, the processed film 11 from which the resist pattern has been removed has a defect portion 11x in a portion where the defect portion has occurred in the resist pattern. As shown in the figure, when the defect portion crosses the pattern, the disconnection of the wiring or the like occurs. Even when the defect portion does not cross the pattern, the pattern formed of the film to be processed is deformed, and a defect such as an increase in resistance occurs.
[0012]
As shown in FIG. 6E, after the etching process is completed, a protective film 15 is formed so as to cover the patterned film 11 to be processed. For example, the film 11 to be processed is a gate bus line, and the protective film 15 is a gate insulating film. When the gate bus line 11 is disconnected, pixels downstream from the disconnected portion become defective, and a line defect occurs.
[0013]
As described above, the defect of the resist pattern is directly connected to the defect of the pattern of the film to be processed, and the circuit function of the obtained electronic device is impaired.
[0014]
Conventionally, in order to increase the yield of a finished product, there has been proposed a technique for forming a redundant element for recovering a circuit function by subsequent processing even when a defect occurs in a wiring or the like, and repairing a defect part in the wiring or the like. In addition, in order to repair a defect portion such as a reticle after patterning of a Cr film for a reticle, a technique for filling a reticle pattern using photochemical vapor deposition (CVD) has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 9). -297387, JP-A-8-314120, etc.).
[0015]
Even if the reticle is perfect, if irregularities or the like exist on the base substrate, irregularities may also occur on the surface of the film to be processed, and pattern defects may occur due to halation or the like.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In the etching process of the film to be processed using the resist pattern, it is difficult to ensure completeness of the resist pattern. If a defect portion exists in the resist pattern, the pattern of the film to be processed is also defective after the patterning of the film to be processed.
[0017]
An object of the present invention is to provide a method for preventing a defect from being exerted on a product even if a defect portion is generated in a resist pattern.
[0018]
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electronic device including a patterning process excellent in flexibility.
[0019]
Still another object of the present invention is to provide an electronic device manufacturing method capable of improving the yield in a patterning process of a film to be processed having a large area.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, (a) a step of forming a film to be processed on a base substrate, (b) a step of forming a resist pattern on the target film, (c) Detecting a defect portion; (d) forming a photo-CVD film having a different etching characteristic from the film to be processed and the resist in the defect portion of the resist pattern; and (e) the resist pattern and And a step of etching the film to be processed using the photo-CVD film as a mask.
[0021]
By using photo-CVD, the defective portion of the resist pattern can be repaired. A metal film can be formed by optical CVD. A resist pattern defect can be repaired by selectively forming a film having etching characteristics different from those of the film to be processed by photo-CVD. By repairing the defect portion of the resist pattern, the film to be processed can be processed normally, and the occurrence of the defect after patterning can be prevented.
[0022]
In the step of removing the film used as the mask in the step (e), the photo-CVD film is an insulating film, and only the resist pattern is removed from the film used as the mask in the step (e). The present invention is characterized in that the photo-CVD film is left .
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the case where a conductive pattern such as a gate wiring is formed on a glass substrate will be described as an example, but the present invention is not limited to this.
[0024]
As shown in FIG. 1A, a wiring layer 11 for forming a gate bus line is formed on the surface of a glass substrate 10. The glass substrate 10 is configured by depositing a silicon oxide layer on the glass substrate 10 to prevent impurity diffusion. The wiring layer 11 is made of, for example, a Cr film, a Ti / Al laminated layer, a Mo / Al laminated layer, etc., and has a film thickness of about 150 nm and a line width of about 9 μm, for example. The wiring layer becomes a film to be processed.
[0025]
As shown in FIG. 1B, a resist pattern 12 is formed on the film 11 to be processed. However, it is assumed that a defective portion 12x is generated in the resist pattern 12.
[0026]
FIG. 1B1 is a plan view of the substrate. The resist pattern 12 shown on the left side in the drawing has a defect portion 12x and has a shape in which the upper and lower portions are divided. If the next patterning process is performed as it is, the film 11 to be processed is patterned into a shape equivalent to the resist pattern 12 having a defect.
[0027]
After the resist pattern 12 is formed, the resist pattern is inspected to detect a defective portion 12x of the resist pattern.
[0028]
FIG. 3A schematically shows a configuration of a laser CVD apparatus used for resist pattern repair. The laser CVD apparatus condenses the incident laser beam by the condenser lens 21 and deposits a CVD film 27 on the base substrate 26 by the CVD source gas G1 supplied from the CVD source gas chamber 22 through the nozzle. .
[0029]
A purge gas chamber 23 is disposed around the CVD source gas chamber 22 and ejects a purge gas G2 such as an inert gas. With this configuration, the CVD source gas is supplied to the CVD growth region, and the surroundings are separated from each other by the gas curtain of the purge gas G2.
[0030]
With such a laser CVD apparatus using a gas curtain, a CVD growth film having a minimum line width of about 5 μm can be formed in an air atmosphere. For example, the thickness of the CVD-grown W film is about 0.2 μm, and the resistivity is, for example, 50 μΩcm or less.
[0031]
A metal film such as Cr (CO) 6 , Mo (CO) 6 , W (CO) 6, or the like can be used as a source gas with an inert gas such as Ar as a source gas, and a metal film can be grown by CVD. As the excitation light, YAG laser light having a wavelength of 355 nm can be used.
[0032]
As shown in FIG. 1C, a laser CVD film 14 of a metal film is deposited on the defective portion 12x of the resist pattern using photo CVD, preferably laser CVD, in the defective portion 12x of the resist pattern. The laser CVD film 14 is a member that defines the processing shape of the film 11 to be processed together with the resist pattern 12.
[0033]
FIG. 1C1 is a plan view of the substrate. The resist pattern 12 shown on the left side in the figure has a defect at the center and is separated vertically, but a repair film 14 formed by laser CVD covers the defect and connects the separated upper and lower patterns 12. ing. A continuous wiring pattern is formed by forming the laser CVD film 14 in the defect portion of the wiring pattern 12 separated vertically.
[0034]
As shown in FIG. 1D, the film to be processed 11 is etched using the resist pattern 12 and the CVD film 14 as a mask.
[0035]
As shown in FIG. 1 (D1), since the repair film 14 connects the upper and lower resist patterns 12, the layer to be processed 11 is patterned in a continuous shape.
[0036]
As shown in FIG. 1E, the resist pattern 12 is removed after the etching process is completed. The processed film 11 remains in a continuous shape. The CVD repair film 14 remains on the layer 11 to be processed.
[0037]
As shown in FIG. 1F, a protective film 15 is formed so as to cover the film 11 to be processed and the repair film 14. Since the repair film 14 is an insulator, even if the repair film 14 remains on the film 11 to be processed, the electrical performance is not affected.
[0038]
In the above embodiment, the CVD repair film for resist pattern repair is left as it is, but it can also be removed.
[0039]
FIG. 2A shows a state in which a resist pattern 12 is formed on the film 11 to be processed and a CVD repair film 14 is formed in a defective portion of the resist pattern 12 as in FIG. Etching is performed in this state to pattern the film 11 to be processed.
[0040]
As shown in FIG. 2B, the resist pattern 12 is removed after etching. Since the resist pattern 12 and the metal CVD repair film 14 usually have different etching characteristics, the CVD repair film 14 remains.
[0041]
Thereafter, the CVD repair film 14 is removed.
[0042]
Note that either the resist pattern or the CVD repair film may be removed first.
[0043]
FIG. 2C shows a state where the CVD repair film 14 has been removed prior to the removal of the resist pattern 12. Thereafter, the resist pattern 12 is removed.
[0044]
As shown in FIG. 2D, a protective film 15 is formed so as to cover the pattern of the processing target film 11 from which the resist pattern and the CVD repair film have been removed.
[0045]
After forming a normal mask using the resist pattern repair as described above, the film to be processed can be processed normally.
[0046]
In addition, although the repair of the defect | deletion part of the area | region which should be electrically connected was demonstrated, the repair of the pattern between the parts which should be electrically insulated is performed similarly.
[0047]
FIGS. 3B and 3C show a repair method when the contact holes H1 and H2 formed in the insulating film 12 are continuous. FIG. 3C illustrates a cross-sectional structure of FIG. A wiring layer 16 is formed on the surface of the base substrate 10 having an insulating surface. The wiring layer 16 is electrically separated at the left and right portions. An insulating protective layer 17 is formed so as to cover the wiring layer 16. A resist pattern 12 is formed on the protective layer 17.
[0048]
The openings H1 and H2 of the resist pattern 12 are configured to be formed separately. However, a continuous hole H in which the contact holes H1 and H2 are connected is formed in the resist pattern. Therefore, a metal film 14 for pattern correction is deposited by laser CVD to separate the contact holes H1 and H2.
A metal repair film 14 is formed between the contact holes H1 and H2 by laser CVD to separate the connection holes H1 and H2.
[0049]
The insulating film 17 is etched using the repaired resist pattern (and repair film) as shown in FIGS. 3B and 3C as a mask. Contact holes penetrating the insulating film 17 are formed in the shape of the contact holes H1 and H2 separated by the repair film 14.
[0050]
In the case of FIGS. 3B and 3C, if the metal repair film 14 is left as it is, the wiring formed thereafter is short-circuited. The repair film 14 is also removed after the resist pattern 12 removal step, before the resist pattern removal, or simultaneously with the removal of the resist pattern 12.
[0051]
4A and 4B illustrate structural examples of thin film transistors. FIG. 4A shows a configuration example of a bottom gate TFT, and FIG. 4B shows a configuration example of a top gate TFT.
[0052]
4A and 4B are cross-sectional views illustrating structural examples of pixel TFTs included in the display portion B. FIG.
[0053]
FIG. 4A illustrates a structure example of a bottom-gate TFT.
[0054]
The bottom gate type TFT shown in FIG. 4A has a gate electrode G formed by forming a metal film such as Cr on the transparent substrate 10 and patterning it. On the gate electrode G, SiN serving as a gate insulating film, an insulating film 33 of SiO 2 or the like is formed further thereon, SiN serving as a channel layer, an insulating film 33 of SiO 2 or the like is formed, Further thereon, a channel polysilicon film 35 functioning as a channel layer is deposited. Over the regions on both sides of the gate electrode G of the channel polysilicon film 35, a polysilicon high-concentration layer 37 doped at a higher concentration than the channel polysilicon film 35 is formed. On the polysilicon high concentration layer 37, a source electrode S and a drain electrode D are deposited and patterned together with the polysilicon layer 37. The pixel TFT 25 thus formed is covered with an interlayer insulating film 41 formed of a nitride film, an oxide film or the like, and is insulated and protected from the surroundings. A contact hole is opened in the interlayer insulating film 41, and a pixel electrode 45 made of ITO is formed thereon. The pixel electrode 45 is connected to the source electrode S of the pixel TFT 25.
[0055]
The polysilicon film is obtained, for example, by depositing an amorphous silicon layer and crystallizing the amorphous silicon film. As the crystallization step, it is preferable to use a laser annealing crystallization technique with an excimer laser at a low temperature using a light source of XeCl (wavelength 308 nm) or KrF (wavelength 248 nm). If the laser annealing crystallization technique is used, for example, it is possible to crystallize only the TFT portion or the peripheral circuit portion constituting the signal line driver circuit that requires high-speed operation. In this case, the area scanned with the laser beam can be reduced.
[0056]
FIG. 4B shows a structural example of a top-gate TFT.
[0057]
In the top gate TFT 25 shown in FIG. 4B, a polysilicon film 35 that functions as a channel layer is formed on the transparent substrate 10, and an insulating film such as SiN or SiO 2 that functions as a gate insulating film is formed thereon. 33 is deposited and patterned. A metal film such as Cr is deposited on the insulating film 33 and patterned to form the gate electrode G.
[0058]
In the source region and the drain region on the polysilicon film 35, a polysilicon high concentration layer 37 doped with a higher concentration than the channel polysilicon film 35 is formed. On the polysilicon high concentration layer 37, the source electrode S, the drain electrode D, and the polysilicon layers 35 and 37 on which the source electrode S and the drain electrode D are formed can be patterned simultaneously.
[0059]
The pixel TFT 25 thus formed is covered with an interlayer insulating film 41 formed of a nitride film, an oxide film or the like, and is insulated and protected from the surroundings. A contact hole is opened in the interlayer insulating film 41, and a pixel electrode 45 made of ITO is formed thereon. The pixel electrode 45 is connected to the source electrode S of the pixel TFT 25.
A Ti / Al / Ti laminate may be used instead of Cr. A desired region of the channel polysilicon layer 35 may be doped with a high concentration, and the polysilicon high concentration layer 37 may be omitted. A peripheral circuit TFT can also be formed in a portion other than the pixel electrode.
[0060]
FIG. 5A shows an equivalent circuit diagram of a TFT substrate formed using such a TFT. A plurality of gate bus lines GB and drain bus lines DB are arranged in parallel, and TFTs 25 are connected to the respective intersections. The source electrode of the TFT 25 is connected to the pixel electrode 45. Further, the pixel electrode 45 has a region overlapping with the storage capacitor bus line CB, and forms a storage capacitor for each pixel.
[0061]
When the disconnection X1 occurs in the gate bus line GB, a pixel on the downstream side of the disconnection portion becomes a defect. Similarly, when a disconnection X2 occurs in the drain bus line DB, a pixel downstream from the disconnection portion X2 becomes a defect. By preventing such disconnection, it is possible to prevent occurrence of line defects and produce a liquid crystal display device.
[0062]
FIG. 5B schematically shows the structure of the completed liquid crystal display device. The first substrate 31 is a TFT substrate, and the TFT 25 is formed on the surface thereof. The pixel electrode 45 connected to the TFT 25 serves as an electrode for selectively displaying each pixel. The TFT 25 is covered with an insulating layer 41. An alignment film 51 is formed to cover the insulating layer 41 and the pixel electrode 45.
[0063]
A counter substrate 61 is disposed so as to face the TFT substrate 31. A color filter 66 is formed on the surface of the counter substrate 61, and a common electrode 65 is formed thereon. An alignment film 52 is formed on the common electrode 65. The alignment films 51 and 52 are subjected to an alignment process for controlling the alignment of liquid crystal molecules.
[0064]
Polarizing plates 62 and 63 are disposed on the outer surfaces of the opposing substrates 31 and 61. A liquid crystal layer 50 is filled in a space defined by the counter substrate. In this way, a liquid crystal display device is formed.
[0065]
The electronic device manufacturing method includes: (a) a step of forming a film to be processed on a base substrate; (b) a step of forming a resist pattern on the target film; and (c) the resist pattern. (D) a step of forming a photo-CVD film having etching characteristics different from those of the film to be processed and the resist on the defect portion of the resist pattern; and (e) the resist pattern. And a step of etching the film to be processed using the photo-CVD film as a mask.
[0066]
Moreover, the manufacturing method of an electronic device including the process of removing the said resist pattern and the said photo-CVD film | membrane after the said process (e) may be sufficient.
[0067]
Furthermore, the electronic device may be a circuit including a thin film transistor, the processing target film may be a conductor film or an insulating film, and the photo-CVD film may be a metal film manufacturing method.
[0068]
Note that although the case where a liquid crystal display device is formed has been described as an example, an electronic device other than the liquid crystal display device can be manufactured. For example, it is possible to form a system-in-package wiring board for forming a multilayer wiring on a silicon substrate and wiring between integrated circuit chips. It will be apparent to those skilled in the art that the above method can be applied to various other applications.
[0069]
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
[0070]
【The invention's effect】
By repairing defects in the resist pattern, product yield can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view and a plan view for explaining a manufacturing process of a TFT substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a TFT substrate according to a reference example of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration of a gas curtain type laser CVD apparatus used in an embodiment of the present invention, and a plan view and a sectional view for explaining resist pattern repair according to a modification.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a TFT.
FIG. 5 is a transmission circuit diagram of a TFT substrate of a liquid crystal display device and a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device.
FIG. 6 is a cross-sectional view and a plan view showing a conventional patterning technique.
[Explanation of symbols]
10 Glass substrate 11 Processed film
11x defect 12 resist pattern
12x defect 14 CVD repair film 15 protective film 21 condenser lens 22 source gas chamber 23 purge gas chamber

Claims (3)

(a)下地基板上に被処理膜を成膜する工程と、
(b)前記被処理膜上にレジストパターンを形成する工程と、
(c)前記レジストパターンの欠損部を検出する工程と、
(d)前記レジストパターンの欠損部に、前記被処理膜および前記レジストとは、エッチング特性が異なる光CVD膜を成膜する工程と、
(e)前記レジストパターンおよび前記光CVD膜をマスクとして前記被処理膜をエッチングする工程と、
(f)前記工程(e)において、マスクとして用いた膜を除去する工程と
を含む電子装置の製造方法において、
前記光CVD膜が絶縁膜であるとともに、前記工程(f)では、前記工程(e)において、マスクとして用いた膜中、前記レジストパターンのみを除去し、前記光CVD膜を残存させることを特徴とする電子装置の製造方法。
(A) forming a film to be processed on the base substrate;
(B) forming a resist pattern on the film to be processed;
(C) detecting a defect portion of the resist pattern;
(D) forming a photo-CVD film having different etching characteristics from the film to be processed and the resist in the defect portion of the resist pattern;
(E) etching the film to be processed using the resist pattern and the photo-CVD film as a mask;
(F) In the method of manufacturing an electronic device including the step of removing the film used as a mask in the step (e),
The photo-CVD film is an insulating film, and in the step (f), only the resist pattern is removed from the film used as a mask in the step (e), and the photo-CVD film is left. A method for manufacturing an electronic device.
前記工程(d)をレーザCVDで行なう請求項1記載の電子装置の製造方法。  The method of manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the step (d) is performed by laser CVD. 前記工程(d)をガスカーテンを用いたレーザCVDで行なう請求項2記載の電子装置の製造方法。  The method of manufacturing an electronic device according to claim 2, wherein the step (d) is performed by laser CVD using a gas curtain.
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