JP4361415B2 - Al taper dry etching method - Google Patents

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Description

本発明は、LSIおよび液晶ディスプレイなどの薄膜素子の配線材料に使用されているアルミニウム(Al)またはAl合金(以下、合わせて「Al」という)の加工法に関する。本発明は、とくに、薄膜トランジスタ(TFT)に代表されるアクティブマトリックス方式の液晶ディスプレイのAlゲート配線および他のAl配線のテーパドライエッチング方法に関する。   The present invention relates to a method of processing aluminum (Al) or an Al alloy (hereinafter collectively referred to as “Al”) used as a wiring material for thin film elements such as LSIs and liquid crystal displays. The present invention particularly relates to an Al gate wiring of an active matrix type liquid crystal display represented by a thin film transistor (TFT) and a taper dry etching method for other Al wiring.

従来、液晶ディスプレイでは、パターンの最小線幅が1μm以下のLSIとは異なり、通常2〜10μm以上と広い。ゲート配線には、加工のしやすさ、および耐薬品性などから、Cr、Ta、Mo、Wまたはこれらの合金が一般的に用いられている。しかし、大画面化および高精細化などに伴い、ゲート配線の電気抵抗の増大による信号遅延が問題になってきている。また、少しでもゲート線幅を小さくしてパネルの開口率を大きくするために、電気抵抗の低いAlゲート電極が望まれるようになった。   Conventionally, in a liquid crystal display, unlike an LSI having a minimum pattern line width of 1 μm or less, it is usually as wide as 2 to 10 μm or more. For the gate wiring, Cr, Ta, Mo, W or an alloy thereof is generally used because of ease of processing and chemical resistance. However, with an increase in screen size and resolution, signal delay due to an increase in electrical resistance of the gate wiring has become a problem. Moreover, in order to reduce the gate line width as much as possible and increase the aperture ratio of the panel, an Al gate electrode having a low electric resistance has been desired.

また、Alの加工は、硝酸、リン酸もしくは酢酸系のウエットエッチング、またはCl系ガスを用いたドライエッチングで行なうことができる。現在、液晶ディスプレイにおいてAlを使用するばあいには主としてウエットエッチングが使用されているが、配線の微細化、再現性確保、廃棄物の削減およびコストの低減を考えたばあい、LSIと同様にAlの加工はウエットエッチングからドライエッチングに向かうものと考えられる。   Further, Al can be processed by wet etching using nitric acid, phosphoric acid or acetic acid, or dry etching using Cl-based gas. Currently, wet etching is mainly used when using Al in liquid crystal displays. However, when considering miniaturization of wiring, ensuring reproducibility, reducing waste, and reducing costs, it is the same as LSI. It is considered that Al processing is directed from wet etching to dry etching.

図8はフラットパネル・ディスプレイ’91(日経BP社刊行)の88〜99頁に記載されている液晶ディスプレイのTFT断面図である。図において、1はガラスまたは石英などからなる基板、2はAl、Cr、Ta、MoまたはWなどからなるゲート配線、3はSi34、SiO2またはAl23などからなるゲート絶縁膜、4はa−Siまたはpoly−Siなどからなるチャネル、5はPまたはBなどの不純物が注入されたa−Siまたはpoly−Siなどからなるソースドレイン、6はAl、Cr、Ta、MoまたはWなどからなるソースドレイン電極、7はSi34またはSiO2などからなる保護膜である。この構造は、チャネルエッチ型ボトムゲート構造といわれている。 FIG. 8 is a cross-sectional view of a TFT of a liquid crystal display described on pages 88 to 99 of Flat Panel Display '91 (published by Nikkei BP). In the figure, 1 is a substrate made of glass or quartz, 2 is a gate wiring made of Al, Cr, Ta, Mo, W or the like, 3 is a gate insulating film made of Si 3 N 4 , SiO 2 or Al 2 O 3 or the like. 4 is a channel made of a-Si or poly-Si, 5 is a source / drain made of a-Si or poly-Si implanted with an impurity such as P or B, 6 is Al, Cr, Ta, Mo or A source / drain electrode made of W or the like, and 7 is a protective film made of Si 3 N 4 or SiO 2 . This structure is called a channel etch type bottom gate structure.

TFTは図8に示したようなボトムゲート構造が一般的であり、ゲート絶縁膜およびチャネルなどをゲート配線上に形成する必要がある。ゲート配線上に形成する膜の被覆性、ゲート絶縁膜の耐圧およびTFT特性などを考慮したばあい、少なくとも60°以下、好ましくは40°以下の小さいテーパ角θが望ましいことが多くの実験から明らかになった。しかし、LSI技術で使用されているAlドライエッチング技術は1μm以下の微細化が主目的であるため、テーパ化とは逆の垂直化を目指したものとなっており、通常、テーパ角θは70〜90°である。   The TFT generally has a bottom gate structure as shown in FIG. 8, and it is necessary to form a gate insulating film, a channel and the like on the gate wiring. It is clear from many experiments that a small taper angle θ of at least 60 ° or less, preferably 40 ° or less is desirable, considering the coverage of the film formed on the gate wiring, the withstand voltage of the gate insulating film, and TFT characteristics. Became. However, since the Al dry etching technique used in LSI technology is mainly aimed at miniaturization of 1 μm or less, it is aimed at vertical reversal to taper, and the taper angle θ is usually 70. ~ 90 °.

Alテーパドライエッチング技術としては、たとえば、特開昭64−15933号公報に、垂直エッチングおよびテーパ化のためのオーバーエッチングの2つのエッチング工程を用いる方法が記載されている。しかし、オーバーエッチングを行なうことで、露出したSiO2またはSi34などからなる下地(基板)までもがエッチングされるという問題があった。 As an Al taper dry etching technique, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-15933 describes a method using two etching steps of vertical etching and over-etching for taper. However, there is a problem in that even the underlying substrate (substrate) made of SiO 2 or Si 3 N 4 is etched by over-etching.

また、テーパドライエッチング方法としては、たとえば、エッチングされる加工膜の側壁面に積極的に堆積物(デポ)を形成して横方向のエッチングを制御する側壁形成法があり、エッチングガスに酸素などを添加することでレジストマスクのエッチングを促進するレジスト後退法がある。 Further, as a taper dry etching method, for example, there is a sidewall formation method in which deposits (depots) are positively formed on the sidewall surface of a processed film to be etched to control lateral etching, and oxygen or the like is used as an etching gas. There is a resist receding method in which etching of the resist mask is promoted by adding.

しかし、前記側壁形成法には堆積物でテーパ部表面が荒れやすく、発塵が多くなるという欠点があるため好ましくない。また、前記の従来のレジスト後退法ではAlエッチングの際にエッチングガス中の酸素が発塵の原因となるという欠点があり、改良の余地があった。 However, the side wall forming method is not preferable because the surface of the tapered portion is likely to be rough due to deposits and the generation of dust is increased. Further, the conventional resist receding method has a defect that oxygen in the etching gas causes dust generation during Al etching, and there is room for improvement.

さらに等方エッチング法では、エッチング残渣が出やすいという問題があった。   Further, the isotropic etching method has a problem that etching residues are easily generated.

本発明の目的は、前記問題点に鑑み、液晶ディスプレイのAlゲート配線のAlテーパ角を小さくすることのできる、レジスト後退法にもとづくAlテーパドライエッチング技術を提供することにある。また、本発明の目的は、下地のエッチング問題などがほとんどなく、できるだけ簡単なドライエッチング工程でAlテーパ化を実現できる条件を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an Al taper dry etching technique based on a resist receding method capable of reducing the Al taper angle of an Al gate wiring of a liquid crystal display. It is another object of the present invention to provide conditions under which Al taper can be realized by a dry etching process that is as simple as possible with almost no underlying etching problem.

小さいAlテーパ角をうるためのAlテーパドライエッチング方法として、レジスト後退法にもとづくことが有効であることがわかった。   It has been found that the Al taper dry etching method for obtaining a small Al taper angle is effective based on the resist receding method.

本発明のレジスト後退法は、エッチングガスに酸素添加を行なわずに小さいレジストテーパ角を形成して、異方性ドライエッチングで小さいAlテーパ角をうることを特徴とする。 The resist receding method of the present invention is characterized by forming a small resist taper angle without adding oxygen to the etching gas and obtaining a small Al taper angle by anisotropic dry etching.

本発明にかかわるAlテーパドライエッチング方法は以下のものである。   The Al taper dry etching method according to the present invention is as follows.

所望する小さいAlテーパ角に対応した小さいレジストテーパ角を有するレジストパターンを形成する工程およびイオン性異方性ドライエッチング工程からなる、小さいAlテーパ角をうるための、レジスト後退法にもとづくAlテーパドライエッチング方法。   Al taper dry based on a resist receding method for obtaining a small Al taper angle comprising a step of forming a resist pattern having a small resist taper angle corresponding to a desired small Al taper angle and an ionic anisotropic dry etching step. Etching method.

レジストパターン形成工程において、レジスト現像後にレジストプリベーク温度以上でポストベークするとよい。   In the resist pattern forming step, post-baking is preferably performed at or above the resist pre-baking temperature after resist development.

レジストパターン形成工程において、露光時の焦点位置が、露光機の線幅に対する焦点範囲からはずれたものであるのが好ましい。   In the resist pattern forming step, it is preferable that the focal position at the time of exposure deviates from the focal range with respect to the line width of the exposure machine.

レジストパターン形成工程において、レジスト感度曲線におけるγ値は1.5以下であるとよい。   In the resist pattern forming step, the γ value in the resist sensitivity curve is preferably 1.5 or less.

ドライエッチングとしては、基板側に高周波電力を印加する平行平板RIE方式のイオン性エッチングまたは基板側に高周波電力を印加するその他のプラズマエッチングが考えられる。   As the dry etching, parallel plate RIE type ionic etching in which high frequency power is applied to the substrate side or other plasma etching in which high frequency power is applied to the substrate side can be considered.

ドライエッチング工程におけるガス圧力は、30mTorr以下であるのがよい。   The gas pressure in the dry etching process is preferably 30 mTorr or less.

ドライエッチング工程におけるガスの主反応ガスがBCl3であり、BCl3濃度が80〜100%であるのがよい。 The main reactive gas of the gas in the dry etching process is preferably BCl 3 and the BCl 3 concentration is preferably 80 to 100%.

ドライエッチング工程におけるAlとレジストとのエッチングレートの比が1.0以下で、レジストのエッチングレートが速いほうがよい。   It is better that the ratio of the etching rate of Al to the resist in the dry etching process is 1.0 or less and the etching rate of the resist is fast.

ドライエッチング工程におけるガスには、フッ素系ガスが添加されるのが好ましい。   A fluorine-based gas is preferably added to the gas in the dry etching process.

本発明によれば、レジストテーパ角を小さくする条件、イオン性異方性エッチングの条件およびテーパ化促進条件を与えることにより、小さなテーパ角のレジストパターンがAlに転写され、60°以下のAlのテーパ角をうることができる。したがって、Alゲート配線上に形成する膜の被覆性、ゲート絶縁膜の耐圧およびTFT特性の改善に寄与しうるという効果を奏する。   According to the present invention, a resist pattern having a small taper angle is transferred to Al by giving conditions for reducing the resist taper angle, ionic anisotropic etching conditions, and taper promoting conditions, and the Al tape of 60 ° or less is transferred. A taper angle can be obtained. Therefore, it is possible to contribute to improving the coverage of the film formed on the Al gate wiring, the breakdown voltage of the gate insulating film, and the TFT characteristics.

本発明は、小さいレジストテーパ角を有するレジストパターンを形成する工程および異方性ドライエッチングを行なう工程からなり、小さいAlテーパ角をうるための、レジスト後退法にもとづくAlテーパドライエッチング方法に関する。   The present invention relates to an Al taper dry etching method based on a resist receding method for obtaining a small Al taper angle, which comprises a step of forming a resist pattern having a small resist taper angle and a step of performing anisotropic dry etching.

本発明において、Alテーパ角とは図1に示すように、Alゲート配線のテーパ部(傾斜部)と基板面がなす角θ1をいい、レジストテーパ角とはレジストのテーパ部とAl加工膜の上面がなす角θ2をいう(ただし、1は基板、8はAl、9はレジストである)。 In the present invention, as shown in FIG. 1, the Al taper angle is an angle θ 1 formed by the taper portion (inclined portion) of the Al gate wiring and the substrate surface, and the resist taper angle is the resist taper portion and the Al processed film. Is an angle θ 2 formed by the upper surface (where 1 is a substrate, 8 is Al, and 9 is a resist).

レジストテーパ角を小さくする方法としてはつぎのような種々の方法がある。
(1)レジスト形成時
アスペクト比(レジストの膜厚/レジストの線幅)を小さくする方法。これはポストベーク時にレジストが体積収縮する際、レジストが横方向に引っ張られやすいという理由によりレジストテーパ角を小さくすることができる。
There are various methods for reducing the resist taper angle as follows.
(1) During resist formation: A method of reducing the aspect ratio (resist film thickness / resist line width). This is because the resist taper angle can be reduced because the resist is easily pulled in the lateral direction when the resist shrinks in volume during post-baking.

(2)露光時
(a)焦点位置をレジストの線幅に対する焦点範囲からはずれたものとする方法。ここで、焦点範囲とは、ほぼ垂直なレジストパターンを形成できる範囲をいい、この範囲からはずれると、レジストは必然的にテーパ化されることになる。
(b)露光量が最適露光量より多いオーバー露光とする方法。これは、光回折により、本来露光されない部分のレジストが一部露光されて、現像液に溶解するという理由によりレジストテーパ角を小さくすることができる。なお、最適露光量とは、レチクル(マスク)寸法とレジスト寸法が一致するばあいの露光量のことをいう。
(c)露光機の解像度をレジストパターンの線幅よりも低くする方法。解像度を垂直なレジストパターンを形成できる解像度よりも低くする(解像できる線幅よりもレジストパターンの線幅を小さくする)と、形成されるレジストにテーパが生ずる。
(2) During exposure (a) A method in which the focal position deviates from the focal range with respect to the line width of the resist. Here, the focus range refers to a range in which a substantially vertical resist pattern can be formed. If the focus range is deviated from this range, the resist is necessarily tapered.
(B) A method of overexposure in which the exposure amount is larger than the optimum exposure amount. This is because the resist taper angle can be reduced because the resist which is not originally exposed is partially exposed by light diffraction and is dissolved in the developer. The optimum exposure amount is an exposure amount when the reticle (mask) dimension and the resist dimension match.
(C) A method in which the resolution of the exposure machine is made lower than the line width of the resist pattern. When the resolution is lower than the resolution at which a vertical resist pattern can be formed (the line width of the resist pattern is made smaller than the resolvable line width), the formed resist is tapered.

(3)現像時
レジストの溶解度を大きくする方法。このばあい現像液の温度、濃度などを調節することにより達成できる。
(3) During development: A method of increasing the solubility of the resist. In this case, this can be achieved by adjusting the temperature, density, etc. of the developer.

(4)ポストベーク時
露光前のレジスト乾燥(溶剤揮発)工程におけるプリベーク温度以上の温度でポストベークを行なうことにより、レジストの体積収縮を起こさせる方法。これは、プリベーク時に充分揮発できなかったレジスト中の揮発成分を除去することによりレジストの体積を収縮させ、その結果レジストテーパ角を小さくすることができるものである。とくに、レジストの軟化点以上の温度でポストベークを行なうと、レジスト自体を軟化させて流動させることによりレジストテーパ角を小さくすることができるので有利である。
(4) Post-baking A method of causing resist volume shrinkage by performing post-baking at a temperature equal to or higher than the pre-baking temperature in the resist drying (solvent volatilization) step before exposure. This removes the volatile components in the resist that could not be sufficiently volatilized during pre-baking, thereby shrinking the volume of the resist and consequently reducing the resist taper angle. In particular, post-baking at a temperature higher than the softening point of the resist is advantageous because the resist taper angle can be reduced by softening and flowing the resist itself.

前記方法はそれぞれ単独で、または適宜組み合わせて用いてもよい。   The above methods may be used alone or in appropriate combination.

また、前記方法を行なう条件については以下の実施例において述べるが、とくに、本発明において所望する小さいAlテーパ角をうるためには、60°以下のAlテーパ角に対して80°以下のレジストテーパ角、ボトムゲート構造のTFT特性、ゲート配線上に形成する膜の被覆性およびゲート絶縁膜の耐圧を向上させるという理由から40°以下のAlテーパ角に対して70°以下のレジストテーパ角であるのが好ましい。   The conditions for performing the above method will be described in the following examples. In particular, in order to obtain a desired small Al taper angle in the present invention, a resist taper of 80 ° or less with respect to an Al taper angle of 60 ° or less. The resist taper angle is 70 ° or less with respect to the Al taper angle of 40 ° or less for the reason of improving the corner, TFT characteristics of the bottom gate structure, the coverage of the film formed on the gate wiring, and the breakdown voltage of the gate insulating film. Is preferred.

なお、本発明においてレジスト後退法を行なうためには、小さいAlテーパ角ほどエッチング前に、それに対応した小さいレジストテーパ角を形成する必要がある。   In order to perform the resist receding method in the present invention, it is necessary to form a smaller resist taper angle corresponding to the smaller Al taper angle before etching.

テーパ角の小さいレジストパターンに対して異方性エッチングを行なうと、レジスト自体もエッチングされるために、該レジストの下層に存在するAl層も該レジストのテーパ角に対応したテーパ角を有することになる。すなわち、加工膜であるAlにレジストテーパ角に対応した角度を転写することができるのである。   When anisotropic etching is performed on a resist pattern having a small taper angle, the resist itself is also etched. Therefore, the Al layer existing under the resist also has a taper angle corresponding to the taper angle of the resist. Become. That is, an angle corresponding to the resist taper angle can be transferred to Al as the processed film.

なお、等方性エッチングを行なうと、レジストの形状およびテーパ角などに関係なくAlがエッチングされるため、小さいAlテーパ角を実現することは困難である。   When isotropic etching is performed, Al is etched regardless of the resist shape and taper angle, and it is difficult to achieve a small Al taper angle.

異方性ドライエッチングとしては、プラズマ化されたイオンを用いる異方性ドライエッチングが好ましく、さらにイオンを基板側へ入射するという点から基板に高周波電力を印加して行なう平行平板RIE方式のイオン性異方性エッチングが好ましい。たとえば、ECR、ヘリカル、ヘリコン、ICPまたはSWP方式などの当業者に公知の高密度プラズマ方式異方性ドライエッチングを行なってもよい。   As the anisotropic dry etching, anisotropic dry etching using plasmaized ions is preferable, and parallel plate RIE type ionicity performed by applying high-frequency power to the substrate from the viewpoint that ions are incident on the substrate side. Anisotropic etching is preferred. For example, high density plasma type anisotropic dry etching known to those skilled in the art such as ECR, helical, helicon, ICP or SWP type may be performed.

本発明による小さいAlテーパ角をうるためのイオン性異方性ドライエッチングの方法には、つぎのようなものがある。
(1)エッチング時のガス圧を低くする方法。これは、ガス圧が低いほどイオン同士の衝突確率が低くなり、イオンの平均自由工程が長くなってエッチングの異方性が増すという理由により、Alテーパ角を小さくすることができるものである。
Examples of the ionic anisotropic dry etching method for obtaining a small Al taper angle according to the present invention include the following.
(1) A method of reducing the gas pressure during etching. This is because the lower the gas pressure, the lower the probability of collision between ions, and the longer the mean free path of ions and the higher the etching anisotropy, the smaller the Al taper angle.

(2)エッチング時のガス組成をBCl3およびCl2を含むものにする方法。これは、AlをエッチングすることができるCl2系ガスとしてLSI技術において実績があるという理由による。このばあい、異方性ドライエッチングを強めるという理由から、BCl3の濃度が80〜100%であるのが好ましい。 (2) A method in which the gas composition during etching contains BCl 3 and Cl 2 . This is because there is a track record in LSI technology as a Cl 2 gas capable of etching Al. In this case, the concentration of BCl 3 is preferably 80 to 100% because anisotropic dry etching is strengthened.

(3)Alエッチングレート/レジストエッチングレートの比(Al/レジスト選択比)を小さくする方法。図1において、θ1をAlテーパ角、θ2をエッチング前のレジストテーパ角、MをAlのエッチングレートおよびRをレジストのエッチングレートとしたばあい、M/RがAl/レジスト選択比であり、tanθ1=M/R×tanθ2という関係式が成り立つ。したがって、Alテーパ角が前記の比に比例するという理由により、Alテーパ角を小さくすることができるのである。 (3) A method of reducing the ratio of Al etching rate / resist etching rate (Al / resist selection ratio). In FIG. 1, when θ 1 is the Al taper angle, θ 2 is the resist taper angle before etching, M is the Al etching rate, and R is the resist etching rate, M / R is the Al / resist selectivity. , Tan θ 1 = M / R × tan θ 2 Therefore, the Al taper angle can be reduced because the Al taper angle is proportional to the ratio.

前記方法は、それぞれ単独で、または適宜組み合わせて用いてもよい。   The above methods may be used alone or in appropriate combination.

なお、前記方法を行なう条件については、以下の実施例において述べる。   The conditions for performing the method will be described in the following examples.

実施例1
本発明を以下の実施例により説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
Example 1
The present invention is illustrated by the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

本発明は、所望のAlテーパ角に対応した小さいレジストテーパ角を有するレジストパターン(マスク)を形成する工程条件と、イオン性の異方性ドライエッチングを行なう工程条件の2条件を与えることが必要である。はじめに、レジストパターン形成条件について述べる。   The present invention needs to provide two conditions: a process condition for forming a resist pattern (mask) having a small resist taper angle corresponding to a desired Al taper angle, and a process condition for performing ionic anisotropic dry etching. It is. First, resist pattern formation conditions will be described.

図2は本発明にかかわるレジストテーパ角のポストベーク温度依存性を示した図である。図より、現像後にポストベークを行なうことにより、ポストベーク温度が高いほどレジストテーパ角が小さくなることがわかる。これは、プリベーク温度以上の温度でポストベークすることで、プリベークでは揮発できなかったレジスト中に残留する有機溶媒が揮発してレジストが体積収縮を起こし、さらにレジスト軟化点以上の高温ではレジスト自体が軟化してだれる(流動する)ことでレジストのテーパ化(球状化と呼ばれるばあいもある)がなされているものである。ポストベークの温度はレジストパターンの精度が劣らない程度にレジストのテーパ角を小さくできる温度であればよく、レジストの軟化点(たとえば140〜150℃)に依存するが、レジスト軟化点以上の温度がレジストのテーパ化に有利である。   FIG. 2 is a diagram showing the post-baking temperature dependence of the resist taper angle according to the present invention. From the figure, it can be seen that by performing post-baking after development, the resist taper angle becomes smaller as the post-baking temperature becomes higher. This is because post-baking at a temperature equal to or higher than the pre-baking temperature causes the organic solvent remaining in the resist that cannot be volatilized by pre-baking to volatilize, causing the resist to shrink in volume, and the resist itself at a temperature higher than the resist softening point. Resist taper (also called spheroidization) is achieved by softening and flowing (flowing). The post-bake temperature may be any temperature that can reduce the taper angle of the resist to such an extent that the resist pattern accuracy is not inferior, and depends on the softening point of the resist (for example, 140 to 150 ° C.). This is advantageous for tapering the resist.

つぎに、この小さいテーパ角のレジストパターンを使用してAlをイオン性異方性ドライエッチング工程を行なうことで小さいAlテーパ角がえられる。   Next, a small Al taper angle can be obtained by performing an ionic anisotropic dry etching process of Al using this resist pattern having a small taper angle.

レジストおよびAlの膜厚をそれぞれ1.5μmおよび0.25μmとし、レジストの線幅が5、10および50μm(それぞれ実験番号1−1、1−2および1−3)のものについて実験した。   Experiments were conducted with resist and Al film thicknesses of 1.5 μm and 0.25 μm, respectively, and resist line widths of 5, 10 and 50 μm (experiment numbers 1-1, 1-2 and 1-3, respectively).

このときのドライエッチング条件は、平行平板式のRIE装置で、ガス圧30mTorr、ガス組成BCl3/Cl2=40/10sccm、電力密度1.4W/cm2である。図2に示すように、それぞれ実験番号1−1〜3におけるポストベーク温度180℃のレジストパターンを用いたばあい、線幅5、10または50μmのAl膜のAlテーパ角として30〜60°がえられた(実験番号1−4〜6)。 The dry etching conditions at this time are a parallel plate RIE apparatus, a gas pressure of 30 mTorr, a gas composition BCl 3 / Cl 2 = 40/10 sccm, and a power density of 1.4 W / cm 2 . As shown in FIG. 2, when using a resist pattern with a post-bake temperature of 180 ° C. in each of Experiment Nos. 1-1 to 3, the Al taper angle of an Al film having a line width of 5, 10 or 50 μm is 30 to 60 °. (Experiment Nos. 1-4 to 6).

図2より気づく点として、線幅によってポストベーク後のレジストテーパ角に大きな差があり、線幅が広い方が小さいレジストテーパ角がえられていることから好ましくは10μm以上であるのがよい。この理由としては、レジスト膜厚と線幅のアスペクト比が小さい方が、レジスト体積収縮時にパターン端が横方向に引っ張られ易く、テーパ化され易いからである。   As can be seen from FIG. 2, the resist taper angle after post-baking is greatly different depending on the line width, and a smaller resist taper angle is obtained when the line width is wider. This is because the smaller the resist film thickness and the line width aspect ratio, the easier it is for the pattern end to be pulled in the lateral direction when the resist volume shrinks, and to be tapered.

また、ポストベーク時の体積収縮でレジスト膜厚と線幅のアスペクト比がレジストテーパ角に関係するのであれば、レジストテーパ角はポストベーク温度以外にレジスト膜厚にも関係すると考えられる。アスペクト比が小さい方がテーパ化され易いとすれば、同じ線幅であれば、レジスト膜厚が薄い方が小さいテーパ角になる。   If the resist film thickness and the line width aspect ratio are related to the resist taper angle due to volume shrinkage during post-baking, the resist taper angle is considered to be related to the resist film thickness in addition to the post-bake temperature. If the aspect ratio is smaller, the taper is more easily tapered. If the line width is the same, the smaller the resist film thickness, the smaller the taper angle.

図3は本発明にかかわるポストベーク後のAlテーパ角のレジスト塗布膜厚依存性を示したグラフである。なるべく小さいレジストテーパ角をうるため、ポストベーク温度は180℃のものを示す。Al膜厚を0.25μmとし、レジストの線幅を5、10または50μmとした(実験番号1−7〜9)。どのレジスト塗布膜厚および線幅でも60°以下のテーパ角がえられている。前記のように、レジスト膜厚が薄い方が小さいレジストテーパ角がえられた。とくに、レジスト塗布膜厚を1.5μm以下、好ましくは0.5〜1.0μmにした方がAlテーパ化により効果的である。   FIG. 3 is a graph showing the resist coating film thickness dependence of the Al taper angle after post-baking according to the present invention. In order to obtain a resist taper angle as small as possible, the post bake temperature is 180 ° C. The Al film thickness was 0.25 μm, and the resist line width was 5, 10 or 50 μm (Experiment Nos. 1-7 to 9). A taper angle of 60 ° or less is obtained for any resist coating film thickness and line width. As described above, a smaller resist taper angle was obtained when the resist film thickness was smaller. In particular, it is more effective for Al taper to make the resist coating film thickness 1.5 μm or less, preferably 0.5 to 1.0 μm.

なお、現像後のレジストのポストベークによって、体積収縮を利用したレジストテーパ化を促進する方法では、前記理由により線幅依存性が大きい。また、小さい線幅ではテーパ化されにくい。したがって、ポストベークによらずに現像直後にレジストテーパ化を行なう方法が好ましい。   Note that the method of promoting resist taper using volume shrinkage by post-baking resist after development is highly dependent on line width for the above reasons. Further, it is difficult to taper with a small line width. Therefore, a method of performing resist taper immediately after development without using post bake is preferable.

小さいレジストテーパ角をうるその他の方法としては、以下のものが考えられる。露光時の焦点位置が、露光機のその線幅に対する焦点範囲からはずれたものにすれば、焦点がぼけて垂直のパターンが形成できないことになるので、結果として現像直後でもレジストのテーパ化がなされる。なお、焦点深度は波長/(レンズ開口率)2に比例する。 Other methods for obtaining a small resist taper angle are as follows. If the focus position at the time of exposure deviates from the focus range for the line width of the exposure machine, the vertical pattern cannot be formed because the focus is blurred, and as a result, the resist is tapered even immediately after development. The The depth of focus is proportional to wavelength / (lens aperture ratio) 2 .

また、露光時の露光量が最適露光量より数十〜数百%多いオーバー露光であっても、光回折により本来は露光されない部分も多少露光されて現像液に溶解するので、現像直後でもレジストのテーパ化がなされる。なお、オーバー露光はレジストパターンの線幅が細くなるので、この細り分を見込んだマスク(レチクル)を設計する必要がある。   Even if the exposure amount during exposure is tens to hundreds of percent higher than the optimum exposure amount, the portions that are not originally exposed by light diffraction are slightly exposed and dissolved in the developer. Is tapered. In addition, since the line width of the resist pattern becomes narrow in overexposure, it is necessary to design a mask (reticle) that allows for this thinning.

また、レジストパターンの線幅が露光機の解像度より狭いばあいには、垂直のパターンが形成できないことになるので、現像直後でもレジストのテーパ化がなされる。なお、通常、解像度とはほぼ垂直なパターンが形成できる最小線幅と定義されるので、ゲート配線のような孤立パターンでは解像度以下の線幅が形成できないわけではない。線幅が決まっているばあい、露光機の解像度を落とすには、解像度は波長/レンズ開口率NAに比例するので、レンズ開口率NAをたとえば0.1程度とする(NAは本来は大きい方がよいので、必要最小限にとどめる)。または、露光波長を液晶ディスプレイ製造で使用されている光源のHgランプのgおよびh線より長波長化するとよい。   In addition, when the line width of the resist pattern is narrower than the resolution of the exposure machine, a vertical pattern cannot be formed, so that the resist is tapered even immediately after development. In general, the resolution is defined as the minimum line width that can form a substantially vertical pattern, so an isolated pattern such as a gate wiring does not mean that a line width less than the resolution cannot be formed. If the line width is determined, in order to reduce the resolution of the exposure device, the resolution is proportional to the wavelength / lens aperture ratio NA, so the lens aperture ratio NA is, for example, about 0.1 (NA is originally larger) Is good, so keep it to the minimum necessary). Alternatively, the exposure wavelength may be longer than the g and h lines of the Hg lamp of the light source used in liquid crystal display manufacturing.

図4は露光量とレジスト残膜率との関係(レジスト感度曲線)を概念的に示すグラフである。縦軸のレジスト残膜率とは現像後のレジスト厚/現像前のレジスト厚のことをいう。レジスト感度曲線と横軸の露光量(対数軸)とがなす接線角度θのtanθ値をγ値という。現在、一般的に液晶ディスプレイで使用されているレジスト(たとえばTFR−B(東京応化工業(株)製))のγ値は1.8程度である。この値が大きいほど垂直なレジストパターン形成が容易となる。従来、LSIのように微細化が目的のばあいは、パターン垂直化のためにγ値が2以上になるようにレジスト材料開発およびプロセス開発がなされている。理想的な(垂直な)レジスト感度曲線を図4にAとして示す。本発明はAlテーパ角θ1を曲線B、曲線Cと小さくする方法である。テーパ化が目的のばあいは、γ値が1.5以下、好ましくは0.5〜1.5になるようにレジスト材料の感光基やベース樹脂、プリベーク温度(たとえば70〜130℃)、プリベーク時間(たとえば30秒〜1時間)、現像液、現像温度および現像時間などの条件を選択すればテーパ化が容易になる。たとえば、レジスト感度のわるいものを使用する、レジストプリベーク温度を最適温度から低くもしくは高くする、プリベーク時間を長くするなどしてレジスト感光基を分解してレジスト感度を低下させる、現像液の濃度を濃く、現像液の温度を通常の温度(たとえば23℃)から高くもしくは低くしてレジストの未感光部の溶解度を大きくする、および/またはオーバー現像してテーパ化を促進するなどの工夫を、適宜組み合わせて行なうことも可能である。 FIG. 4 is a graph conceptually showing the relationship (resist sensitivity curve) between the exposure amount and the resist residual film ratio. The resist residual film ratio on the vertical axis means resist thickness after development / resist thickness before development. The tan θ value of the tangent angle θ formed by the resist sensitivity curve and the exposure amount (logarithmic axis) on the horizontal axis is called a γ value. Currently, the γ value of a resist (for example, TFR-B (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.)) generally used in a liquid crystal display is about 1.8. The larger this value, the easier the vertical resist pattern can be formed. Conventionally, in the case of miniaturization as in LSI, resist materials and processes have been developed so that the γ value becomes 2 or more for pattern verticalization. The ideal (vertical) resist sensitivity curve is shown as A in FIG. The present invention is a method of reducing the Al taper angle θ 1 to curve B and curve C. If the purpose is taper, the photosensitive group of the resist material, the base resin, the pre-baking temperature (for example, 70 to 130 ° C.), and the pre-baking so that the γ value is 1.5 or less, preferably 0.5 to 1.5. If conditions such as time (for example, 30 seconds to 1 hour), developer, development temperature, and development time are selected, taper can be facilitated. For example, use a resist with a poor resist sensitivity, lower or increase the resist pre-bake temperature from the optimum temperature, or lengthen the pre-bake time to degrade the resist photosensitive group and lower the resist sensitivity. A combination of appropriate measures such as increasing the solubility of the unexposed portion of the resist by increasing or decreasing the temperature of the developer from a normal temperature (for example, 23 ° C.) and / or promoting taper by over-developing. It is also possible to do this.

なお、前記方法は、従来のエッチング工程における最適使用条件ではないため、パターン精度および再現性などを低下させることになり易いので注意が必要である。しかし、液晶ディスプレイのゲート配線のばあいは、通常は線幅が5μm以上と広いためにLSIなどのような精度の必要はなく、また、ゲート配線は孤立パターンとして扱える画素設計のばあいが多いので前記方法を行なうことができるのである。   Note that the above method is not the optimum use condition in the conventional etching process, so that it is easy to deteriorate the pattern accuracy and reproducibility. However, in the case of the gate wiring of a liquid crystal display, since the line width is usually as wide as 5 μm or more, there is no need for accuracy like LSI, etc., and the gate wiring is often in the pixel design that can be handled as an isolated pattern. Therefore, the method can be performed.

実施例2
つぎに、イオン性の異方性ドライエッチングにより、Alテーパ化を促進させる条件について述べる。異方性エッチングを実現するには、エッチング時のガス圧力が最も重要である。ガス圧力が低いほどイオン同士の衝突確率が低く平均自由工程が長くなるため、異方性エッチングが実現され易い。
Example 2
Next, conditions for promoting Al taper by ionic anisotropic dry etching will be described. In order to achieve anisotropic etching, the gas pressure during etching is the most important. Since the lower the gas pressure, the lower the probability of collision between ions and the longer the mean free path, anisotropic etching is likely to be realized.

図5はAlテーパ角のエッチング時のガス圧力依存性を示す図である。5、10および50μmの線幅のレジストについて(実験番号2−1〜3)、ガス圧を15、30および60mTorrにして実験を行なった。レジストのポストベーク温度は180℃、レジスト膜厚は1.5μm、ガス組成はBCl3/Cl2=40/10sccm、電力密度は1.4W/cm2である。 FIG. 5 is a diagram showing the gas pressure dependence during etching of the Al taper angle. For resists with line widths of 5, 10 and 50 μm (Experiment Nos. 2-1 to 3), experiments were conducted with gas pressures of 15, 30 and 60 mTorr. The resist post-baking temperature is 180 ° C., the resist film thickness is 1.5 μm, the gas composition is BCl 3 / Cl 2 = 40/10 sccm, and the power density is 1.4 W / cm 2 .

図より、ガス圧力が小さいほどテーパ化し易く、とくにどの線幅でもテーパ角を60°以下にするには30mTorr以下(好ましくは15mTorr以下)がよいことがわかる。なお、ガス圧力が60mTorrと高いばあい、エッチングはイオン性の異方性エッチングからラジカル性の等方性エッチングになるため、AlSiCuなどのようなAl合金膜では粒界でテーパ部の形状が荒れたり、基板にCuなどの蒸気圧の低い添加物のエッチング残渣が残り易いという傾向にあった。   From the figure, it can be seen that the smaller the gas pressure, the easier it is to taper, and in particular for any line width, 30 mTorr or less (preferably 15 mTorr or less) is good for making the taper angle 60 ° or less. If the gas pressure is as high as 60 mTorr, the etching changes from ionic anisotropic etching to radical isotropic etching, so in Al alloy films such as AlSiCu, the shape of the tapered portion is rough at the grain boundary. Or etching residues of additives such as Cu having a low vapor pressure tend to remain on the substrate.

実施例3
また、異方性ドライエッチングを促進するにはガス組成も非常に重要である。
Example 3
The gas composition is also very important for promoting anisotropic dry etching.

図6はAlテーパ角のエッチング時のガス組成依存性を示す図である。エッチング時のガス圧力は30mTorrで、ガス組成以外の他の条件は実施例2と同じである(レジスト線幅が5、10および50μmのものに対する実験をそれぞれ実験番号3−1、2および3とする)。ガス組成はAlをエッチングできる塩素系ガスという理由からBCl3およびCl2が一般的である。このばあい、BCl3濃度が高い方がドライエッチングに堆積性(デポ性)が多少加わり、エッチングされたAl側壁面を保護して横方向のエッチングを防ぐ効果を奏し、異方性エッチングが強くなる。他方、BCl3濃度が低いとエッチングされたAl側壁面に堆積性がなく、Cl2に触れるだけでも横方向のエッチングが進行するので等方性エッチングになり易い。また、粒界でテーパ部の形状が荒れる問題も生じ易くなる。本実施例ではBCl3濃度60%のばあいのAlテーパ角は図では小さく見えるが、実際はテーパ部の形状が荒れて凹凸がひどく(テーパ角が一様でない)、パターンの直線性がないために使用できないものであった。したがって、BCl3濃度は80〜100%が好ましい。 FIG. 6 is a diagram showing the gas composition dependency during etching of the Al taper angle. The gas pressure during etching was 30 mTorr, and conditions other than the gas composition were the same as in Example 2 (experiments for resist line widths of 5, 10 and 50 μm were performed as Experiment Nos. 3-1, 2 and 3, respectively. To do). The gas composition is generally BCl 3 and Cl 2 because it is a chlorine-based gas capable of etching Al. In this case, the higher the BCl 3 concentration, the more the deposition property (depositing property) is added to the dry etching, the effect of protecting the etched Al side wall surface and preventing the lateral etching, and the strong anisotropic etching. Become. On the other hand, if the BCl 3 concentration is low, the etched Al side wall surface is not depositable, and even if it touches Cl 2 , the lateral etching proceeds and isotropic etching is likely to occur. In addition, the problem that the shape of the tapered portion is rough at the grain boundary is likely to occur. In this embodiment, the Al taper angle when the BCl3 concentration is 60% looks small in the figure, but in reality, the shape of the taper portion is rough and uneven (taper angle is not uniform), and is used because there is no linearity of the pattern. It was impossible. Therefore, the BCl 3 concentration is preferably 80 to 100%.

また、Alの異方性エッチングを促進する堆積性(デポ性)を有するガスとして、BCl3以外にSiCl4でも同様の効果が期待できる。 Similar effects can be expected with SiCl 4 as well as BCl 3 as a gas having a deposition property (deposition property) that promotes anisotropic etching of Al.

実施例4
本発明の基本的な考え方はレジスト後退法にもとづくものである。したがって、マスクであるレジストはAlエッチング中に同時にエッチングされる。
Example 4
The basic idea of the present invention is based on the resist receding method. Therefore, the resist which is a mask is etched at the same time during Al etching.

図7は異方性エッチング時のレジストエッチングレートとAlエッチングレートの比(Al/レジスト選択比)から計算したAlテーパ角のエッチング前のレジストテーパ角依存性を示す図である。Al/レジスト選択比が0.2、0.5、0.8、1.0、1.5および2.0のものをそれぞれ4−1〜6とする。エッチング時のAl/レジスト選択比が1のときは、Alテーパ角とエッチング前のレジストテーパ角とが同じになるが、Al/レジスト選択比が1以下では、Alテーパ化が促進される。逆にAl/レジスト選択比が1以上ではAl垂直化が促進される。したがって、Al/レジスト選択比が1以下になるように、レジストのエッチングレートを促進するエッチング条件がAlテーパ化に対して好ましい。   FIG. 7 is a diagram showing the resist taper angle dependency before etching of the Al taper angle calculated from the ratio of the resist etching rate and the Al etching rate during the anisotropic etching (Al / resist selection ratio). Those having an Al / resist selection ratio of 0.2, 0.5, 0.8, 1.0, 1.5 and 2.0 are defined as 4-1 to 6, respectively. When the Al / resist selection ratio at the time of etching is 1, the Al taper angle and the resist taper angle before the etching are the same, but when the Al / resist selection ratio is 1 or less, Al taper is promoted. Conversely, when the Al / resist selection ratio is 1 or more, Al verticalization is promoted. Therefore, an etching condition that promotes the etching rate of the resist is preferable for Al taper so that the Al / resist selection ratio is 1 or less.

レジストエッチングを促進する方法として、エッチングガス中にレジストをエッチングするがAlはエッチングしないO2、CF4、SF6などのガスを添加することが考えられる。 As a method for promoting resist etching, it is conceivable to add a gas such as O 2 , CF 4 , or SF 6 that etches the resist in the etching gas but does not etch Al.

Alテーパ角のエッチングガスにCF4を添加したばあいの効果を確認した。ポストベーク温度を180℃とし、レジスト膜厚1.5μm、線幅5、10および50μmのものについて実験した(実験番号4−7〜9)。ここではCF4をBCl3およびCl2の反応ガスの全流量に対し約30%添加した。結果を表1に示す。 The effect of adding CF 4 to the etching gas having an Al taper angle was confirmed. Experiments were performed with a post-baking temperature of 180 ° C. and a resist film thickness of 1.5 μm, line widths of 5, 10 and 50 μm (experiment numbers 4-7 to 9). Here, CF 4 was added in an amount of about 30% with respect to the total flow rate of the reaction gas of BCl 3 and Cl 2 . The results are shown in Table 1.

Figure 0004361415
Figure 0004361415

レジストエッチングレートを促進することにより、Alテーパ化がどの線幅でも促進されていることがわかる。一般的なレジスト後退法ではレジストのエッチングレートを促進するためにO2を添加するが、Alエッチングにおいては、反応ガスのBCl3とO2が反応してBの酸化物を形成して装置内発塵の原因となり、素子欠陥が増えるため使用できない。したがって、レジストエッチングレートを促進する同様の効果が期待できるCF4またはSF6などの含フッ素のガスを添加することが有効である。 It can be seen that Al taper is promoted at any line width by promoting the resist etching rate. In a general resist receding method, O 2 is added to accelerate the etching rate of the resist. However, in Al etching, BCl 3 and O 2 of the reaction gas react to form an oxide of B to form the inside of the apparatus. It cannot be used because it causes dust generation and increases the number of device defects. Therefore, it is effective that the same effect of promoting resist etching rate is added a fluorine-containing gas such as CF4 or SF 6 can be expected.

なお、この実施例のAlテーパドライエッチング法により、Alテーパ角として約20°という非常に小さいテーパ角のAlSiCu合金ゲートがえられていた。   Note that an AlSiCu alloy gate having an extremely small taper angle of about 20 ° as an Al taper angle was obtained by the Al taper dry etching method of this embodiment.

Alテーパ角およびレジストテーパ角の説明図である。It is explanatory drawing of an Al taper angle and a resist taper angle. 本発明の実施例1によるレジストテーパ角のポストベーク温度依存性を示す図である。It is a figure which shows the post-baking temperature dependence of the resist taper angle by Example 1 of this invention. 本発明の実施例1によるAlテーパ角のレジスト塗布膜厚依存性を示す図である。It is a figure which shows the resist coating film thickness dependence of the Al taper angle by Example 1 of this invention. 本発明の実施例1のレジスト感度曲線を示す図である。It is a figure which shows the resist sensitivity curve of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2によるAlテーパ角のエッチング時のガス圧力依存性を示す図である。It is a figure which shows the gas pressure dependence at the time of the etching of Al taper angle by Example 2 of this invention. 本発明の実施例3によるAlテーパ角のエッチング時のガス組成依存性を示す図である。It is a figure which shows the gas composition dependence at the time of the etching of Al taper angle by Example 3 of this invention. 本発明の実施例4のAlテーパ角のレジストテーパ角依存性を示す図である。It is a figure which shows the resist taper angle dependence of Al taper angle of Example 4 of this invention. 液晶ディスプレイのTFT構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the TFT structure of a liquid crystal display.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板、2 ゲート配線、3 ゲート絶縁膜、4 チャネル、5 ソースドレイン、6 ソースドレイン電極、7 保護膜、8 Al、9 レジスト。   1 substrate, 2 gate wiring, 3 gate insulating film, 4 channel, 5 source drain, 6 source drain electrode, 7 protective film, 8 Al, 9 resist.

Claims (8)

所望の小さいテーパ角に対応した小さいレジストテーパ角を有するレジストパターンをAlまたはAl合金膜上に形成する工程と、
該レジストパターンを有するAlまたはAl合金膜に異方性ドライエッチングを行う工程とを備えた、
小さいAlまたはAl合金のテーパ角をうるためのレジスト後退法に基づくAlテーパドライエッチング方法であって、
前記レジストパターン形成工程において、レジスト現像後にレジストの軟化点以上の温度でポストベークし、
前記異方性ドライエッチングを行う前に、前記ポストベークにより、前記レジストテーパ角を80°以下に形成する工程と、
前記AlまたはAl合金膜の略全膜厚に対する前記異方性ドライエッチングが、エッチングガスのBCl3濃度が80〜100%であり、酸素を含まず、ガス圧力が30mTorr以下の1条件の工程のみからなり、
AlまたはAl合金のテーパ角が60°以下で、このテーパ部の形状が荒れないパターンを得るAlテーパドライエッチング方法。
Forming a resist pattern having a small resist taper angle corresponding to a desired small taper angle on the Al or Al alloy film;
A step of performing anisotropic dry etching on the Al or Al alloy film having the resist pattern,
An Al taper dry etching method based on a resist recession method for obtaining a taper angle of a small Al or Al alloy,
In the resist pattern forming step, post-baking at a temperature equal to or higher than the softening point of the resist after resist development,
Before the anisotropic dry etching, forming the resist taper angle at 80 ° or less by the post-baking;
The anisotropic dry etching with respect to substantially the entire film thickness of the Al or Al alloy film is performed only under one condition in which the etching gas has a BCl 3 concentration of 80 to 100%, does not contain oxygen, and has a gas pressure of 30 mTorr or less. Consists of
An Al taper dry etching method for obtaining a pattern in which the taper angle of Al or Al alloy is 60 ° or less and the shape of the taper portion is not rough.
所望の小さいテーパ角に対応した小さいレジストテーパ角を有するレジストパターンをAlまたはAl合金膜上に形成する工程と、
該レジストパターンを有するAlまたはAl合金膜に異方性ドライエッチングを行う工程とを備えた、
小さいAlまたはAl合金のテーパ角をうるためのレジスト後退法に基づくAlテーパドライエッチング方法であって、
露光時の焦点位置が、露光機のレジストパターン線幅に対する焦点範囲から外れたものであり、
前記異方性ドライエッチングを行う前に、前記露光により、前記レジストテーパ角を80°以下に形成する工程と、
前記AlまたはAl合金膜の略全膜厚に対する前記異方性ドライエッチングが、エッチングガスのBCl3濃度が80〜100%であり、酸素を含まず、ガス圧力が30mTorr以下の1条件の工程のみからなり、
AlまたはAl合金のテーパ角が60°以下で、このテーパ部の形状が荒れないパターンを得るAlテーパドライエッチング方法。
Forming a resist pattern having a small resist taper angle corresponding to a desired small taper angle on the Al or Al alloy film;
A step of performing anisotropic dry etching on the Al or Al alloy film having the resist pattern,
An Al taper dry etching method based on a resist recession method for obtaining a taper angle of a small Al or Al alloy,
The focus position at the time of exposure is out of the focus range for the resist pattern line width of the exposure machine,
Forming the resist taper angle at 80 ° or less by the exposure before performing the anisotropic dry etching;
The anisotropic dry etching with respect to substantially the entire film thickness of the Al or Al alloy film is performed only under one condition in which the etching gas has a BCl 3 concentration of 80 to 100%, does not contain oxygen, and has a gas pressure of 30 mTorr or less. Consists of
An Al taper dry etching method for obtaining a pattern in which the taper angle of Al or Al alloy is 60 ° or less and the shape of the taper portion is not rough.
所望の小さいテーパ角に対応した小さいレジストテーパ角を有するレジストパターンをAlまたはAl合金膜上に形成する工程と、
該レジストパターンを有するAlまたはAl合金膜に異方性ドライエッチングを行う工程とを備えた、
小さいAlまたはAl合金のテーパ角をうるためのレジスト後退法に基づくAlテーパドライエッチング方法であって、
前記レジストパターン形成工程におけるレジスト感度曲線のγ値が1.5以下となる熱処理または現像処理を含むものであり、
前記異方性ドライエッチングを行う前に、前記熱処理または前記現像処理により、前記レジストテーパ角を80°以下に形成する工程と、
前記AlまたはAl合金膜の略全膜厚に対する前記異方性ドライエッチングが、エッチングガスのBCl3濃度が80〜100%であり、酸素を含まず、ガス圧力が30mTorr以下の1条件の工程のみからなり、
AlまたはAl合金のテーパ角が60°以下で、このテーパ部の形状が荒れないパターンを得るAlテーパドライエッチング方法。
Forming a resist pattern having a small resist taper angle corresponding to a desired small taper angle on the Al or Al alloy film;
A step of performing anisotropic dry etching on the Al or Al alloy film having the resist pattern,
An Al taper dry etching method based on a resist recession method for obtaining a taper angle of a small Al or Al alloy,
Including a heat treatment or a development treatment in which the γ value of the resist sensitivity curve in the resist pattern forming step is 1.5 or less,
Forming the resist taper angle at 80 ° or less by the heat treatment or the development process before performing the anisotropic dry etching;
The anisotropic dry etching with respect to substantially the entire film thickness of the Al or Al alloy film is performed only under one condition in which the etching gas has a BCl 3 concentration of 80 to 100%, does not contain oxygen, and has a gas pressure of 30 mTorr or less. Consists of
An Al taper dry etching method for obtaining a pattern in which the taper angle of Al or Al alloy is 60 ° or less and the shape of the taper portion is not rough.
所望の小さいテーパ角に対応した小さいレジストテーパ角を有するレジストパターンをAlまたはAl合金膜上に形成する工程と、
該レジストパターンを有するAlまたはAl合金膜に異方性ドライエッチングを行う工程とを備えた、
小さいAlまたはAl合金のテーパ角をうるためのレジスト後退法に基づくAlテーパドライエッチング方法であって、
塗布したレジストの乾燥後の膜厚が1.5μm以下、かつアスペクト比が3/10以下であり、
前記AlまたはAl合金膜の略全膜厚に対する前記異方性ドライエッチングが、所定のエッチングガスの濃度が80〜100%であり、前記所定のエッチングガスはBCl3またはSiCl4であり、
酸素を含まず、ガス圧力が30mTorr以下の1条件の工程のみからなり、
AlまたはAl合金のテーパ角が60°以下で、このテーパ部の形状が荒れないパターンを得るAlテーパドライエッチング方法。
Forming a resist pattern having a small resist taper angle corresponding to a desired small taper angle on the Al or Al alloy film;
A step of performing anisotropic dry etching on the Al or Al alloy film having the resist pattern,
An Al taper dry etching method based on a resist recession method for obtaining a taper angle of a small Al or Al alloy,
The film thickness after drying of the applied resist is 1.5 μm or less, and the aspect ratio is 3/10 or less,
The anisotropic dry etching with respect to substantially the entire film thickness of the Al or Al alloy film has a predetermined etching gas concentration of 80 to 100%, and the predetermined etching gas is BCl 3 or SiCl 4 .
It consists of only one process that does not contain oxygen and has a gas pressure of 30 mTorr or less,
An Al taper dry etching method for obtaining a pattern in which the taper angle of Al or Al alloy is 60 ° or less and the shape of the taper portion is not rough.
所望の小さいテーパ角に対応した小さいレジストテーパ角を有するレジストパターンをAlまたはAl合金膜上に形成する工程と、
該レジストパターンを有するAlまたはAl合金膜に異方性ドライエッチングを行う工程とを備えた、
小さいAlまたはAl合金のテーパ角をうるためのレジスト後退法に基づくAlテーパドライエッチング方法であって、
露光時の露光量が最適露光量より多いオーバー露光であり、
前記異方性ドライエッチングを行う前に、前記オーバー露光により、前記レジストテーパ角を80°以下に形成する工程と、
前記AlまたはAl合金膜の略全膜厚に対する前記異方性ドライエッチングが、所定のエッチングガスの濃度が80〜100%であり、前記所定のエッチングガスはBCl3またはSiCl4であり、
酸素を含まず、ガス圧力が30mTorr以下の1条件の工程のみからなり、
AlまたはAl合金のテーパ角が60°以下で、このテーパ部の形状が荒れないパターンを得るAlテーパドライエッチング方法。
Forming a resist pattern having a small resist taper angle corresponding to a desired small taper angle on the Al or Al alloy film;
A step of performing anisotropic dry etching on the Al or Al alloy film having the resist pattern,
An Al taper dry etching method based on a resist recession method for obtaining a taper angle of a small Al or Al alloy,
Overexposure when the exposure amount at the time of exposure is greater than the optimal exposure amount,
Forming the resist taper angle at 80 ° or less by the overexposure before performing the anisotropic dry etching;
The anisotropic dry etching with respect to substantially the entire film thickness of the Al or Al alloy film has a predetermined etching gas concentration of 80 to 100%, and the predetermined etching gas is BCl 3 or SiCl 4 .
It consists of only one process that does not contain oxygen and has a gas pressure of 30 mTorr or less,
An Al taper dry etching method for obtaining a pattern in which the taper angle of Al or Al alloy is 60 ° or less and the shape of the taper portion is not rough.
所望の小さいテーパ角に対応した小さいレジストテーパ角を有するレジストパターンをAlまたはAl合金膜上に形成する工程と、
該レジストパターンを有するAlまたはAl合金膜に異方性ドライエッチングを行う工程とを備えた、
小さいAlまたはAl合金のテーパ角をうるためのレジスト後退法に基づくAlテーパドライエッチング方法であって、
露光機の解像度が形成するレジストパターン線幅より低いものであり、
前記AlまたはAl合金膜の略全膜厚に対する前記異方性ドライエッチング工程が、所定のエッチングガスの濃度が80〜100%であり、前記所定のエッチングガスはBCl3またはSiCl4であり、
酸素を含まず、ガス圧力が30mTorr以下の1条件の工程のみからなり、
AlまたはAl合金のテーパ角が60°以下で、このテーパ部の形状が荒れないパターンを得るAlテーパドライエッチング方法。
Forming a resist pattern having a small resist taper angle corresponding to a desired small taper angle on the Al or Al alloy film;
A step of performing anisotropic dry etching on the Al or Al alloy film having the resist pattern,
An Al taper dry etching method based on a resist recession method for obtaining a taper angle of a small Al or Al alloy,
The resolution of the exposure machine is lower than the resist pattern line width to be formed,
In the anisotropic dry etching step with respect to substantially the entire film thickness of the Al or Al alloy film, a predetermined etching gas concentration is 80 to 100%, and the predetermined etching gas is BCl 3 or SiCl 4 ,
It consists of only one process that does not contain oxygen and has a gas pressure of 30 mTorr or less,
An Al taper dry etching method for obtaining a pattern in which the taper angle of Al or Al alloy is 60 ° or less and the shape of the taper portion is not rough.
ドライエッチング工程において、エッチング時の、レジストのエッチングレートに対するAlのエッチングレートの比が1.0以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載のAlテーパドライエッチング方法。 The Al taper dry etching method according to claim 1, wherein in the dry etching step, a ratio of an Al etching rate to a resist etching rate during etching is 1.0 or less. ドライエッチング工程において、エッチングガスに含フッ素化合物のガスを添加する請求項1〜7のいずれか1項に記載のAlテーパドライエッチング方法。 The Al taper dry etching method according to claim 1, wherein a fluorine-containing compound gas is added to the etching gas in the dry etching step.
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