JP5234340B2 - Chemical solution for dissolution deformation and method for dissolution deformation treatment of organic film pattern - Google Patents
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Description
本発明は、溶解変形用薬液及び有機膜パターンの溶解変形処理方法に関する。 The present invention relates to a chemical solution for dissolution and deformation and a method for processing dissolution and deformation of an organic film pattern.
従来、半導体ウェハ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板或いはその他の基板に有機膜パターンを形成した後、該有機膜パターンをマスクとしたエッチングによって下地膜すなわち基板をパターン加工（下地膜加工）することにより、配線回路などを形成する技術がある。なお、下地膜加工の後で、有機膜パターンは剥離処理により除去する。 Conventionally, after an organic film pattern is formed on a semiconductor wafer, an LCD (Liquid Crystal Display) substrate, or other substrate, the underlying film, that is, the substrate is subjected to pattern processing (underlayer processing) by etching using the organic film pattern as a mask. There is a technique for forming a wiring circuit or the like. Note that the organic film pattern is removed by a peeling process after the base film processing.
また、例えば特許文献１、２、３に示されるように、上記下地膜加工の後に有機膜パターンを変形させ、該変形後の有機膜パターンをマスクとして、再度、下地膜加工を施し、その後で有機膜パターンを除去する技術もある。 For example, as shown in Patent Documents 1, 2, and 3, the organic film pattern is deformed after the base film processing, and the base film processing is performed again using the organic film pattern after the deformation as a mask. There is also a technique for removing the organic film pattern.
より具体的には、特許文献１、２、３に記載の有機膜パターンの加工処理を行う基板処理方法では、有機膜パターンを溶解させることにより変形させる溶解変形処理を主な処理として行い、その後、該変形後の有機膜パターンをマスクとして、再度、下地膜加工を施し、その後で有機膜パターンを除去する。 More specifically, in the substrate processing method for processing the organic film pattern described in Patent Documents 1, 2, and 3, the main process is a dissolution deformation process in which the organic film pattern is deformed by dissolving the organic film pattern. Then, using the deformed organic film pattern as a mask, the base film is processed again, and then the organic film pattern is removed.
なお、有機膜パターンを溶解変形させる処理は、すなわち、有機膜パターンをリフローさせる処理である。このため、溶解変形処理は、溶解変形リフロー処理、溶解リフロー処理、或いは、単にリフロー処理とも呼ばれる。 The process for dissolving and deforming the organic film pattern is a process for reflowing the organic film pattern. For this reason, the dissolution deformation process is also called a dissolution deformation reflow process, a dissolution reflow process, or simply a reflow process.
また、溶解変形処理は、具体的には基板をガス雰囲気に暴露することにより行うので、ガス雰囲気処理とも呼ばれる。 In addition, the dissolution deformation process is specifically performed by exposing the substrate to a gas atmosphere, and is also referred to as a gas atmosphere process.
更には、溶解変形処理を安定化させる為に、事前に基板温度を適正な処理温度に調整する温度調整処理（主に冷却）や、溶解変形処理後の有機膜パターンのベーキングの為に、加熱処理（この加熱処理は、温度調整処理用の処理装置での温度調節範囲を拡大することによって実現する場合もある）を追加するのが一般的である。 Furthermore, in order to stabilize the melt deformation process, heating is performed for the temperature adjustment process (mainly cooling) for adjusting the substrate temperature to an appropriate process temperature in advance and for baking the organic film pattern after the melt deformation process. It is common to add a process (this heat treatment may be realized by expanding the temperature adjustment range in the temperature adjustment processing apparatus).
従来の溶解変形処理（具体的には、例えばガス雰囲気処理）は、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−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、グリコールエーテル類などの有機溶剤の溶液（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）を気化させたガス（具体的には、加熱により蒸発させた蒸気、或いは不活性ガスを用いたバブリングによる蒸気）の雰囲気に基板を晒すことにより行う。その溶解変形処理において、有機膜パターンは、有機薬液又は有機溶剤が該有機膜パターンの内部に浸透することにより溶解し、液化並びに流動化（すなわち溶解変形リフロー）を起す。
ところで、有機膜パターンの溶解変形処理では、通常５〜２０μｍにも及ぶ変形を起こさせることが可能であり、１００μｍ以上の変形も可能である。しかし、変形量が大きいが故に、溶解変形（リフロー）が不均一であると、有機膜パターンを目的の形状に精度良く変形させることが困難である。このため、リフロー後の有機膜パターンの形状にある程度の精度が要求される場合には、リフローをより均一に行う必要がある。 By the way, in the dissolution deformation process of the organic film pattern, it is possible to cause a deformation of usually 5 to 20 μm, and a deformation of 100 μm or more is also possible. However, since the deformation amount is large, if the dissolution deformation (reflow) is not uniform, it is difficult to accurately deform the organic film pattern into the target shape. For this reason, when a certain degree of accuracy is required for the shape of the organic film pattern after reflow, it is necessary to perform reflow more uniformly.
更に、有機膜パターンをフォトリソグラフィ工程の削減に利用する場合には、チャネル部のソース・ドレイン形成マスク用の有機膜パターン（この場合、レジストパターン）のうち、特にチャネル部近傍のソース・ドレインの２つに分離したレジストパターンを目的の形状に変形させ、相互に連結させる処理に溶解変形処理を用いている。しかしながら、レジストパターンの連結を確実にする為には、溶解変形処理による変形量を大きくさせた方が良いが、チャネル部以外の配線部などのソース・ドレイン用レジストパターンも大きく溶解変形してしまうという問題があった。この問題を回避するには、レジスト膜厚を２段階に形成したり、更に、溶解変形処理の前に２段階のレジストパターンのうち薄い方を除去するなどの対策をとる必要があった。但し、この場合も、溶解変形処理では、面積が拡大する一方向のみの制御しかできないために、必要以上に面積が拡大しないように処理時間を正確に制御することによって、変形を精度良く制御する必要があった。 Further, when the organic film pattern is used for the reduction of the photolithography process, the source film / drain pattern mask (in this case, the resist pattern) for the source / drain formation mask in the channel portion, in particular, the source / drain region in the vicinity of the channel portion. A dissolution deformation process is used for the process of deforming the resist patterns separated into two into a desired shape and interconnecting them. However, in order to ensure the connection of the resist pattern, it is better to increase the amount of deformation by the melt deformation process, but the source / drain resist pattern such as the wiring portion other than the channel portion is also greatly melted and deformed. There was a problem. In order to avoid this problem, it is necessary to take measures such as forming the resist film thickness in two stages, and further removing the thinner one of the two-stage resist patterns before the melt deformation process. However, in this case as well, since the melt deformation process can only be controlled in one direction in which the area expands, the process time is controlled accurately so that the area does not expand more than necessary, thereby controlling the deformation with high precision. There was a need.
また、ウェットエッチング処理（例えば、有機膜パターンの下地層がＡｌ膜である場合には、りん酸・硝酸・酢酸の混合薬液をエッチング液とするウェットエッチング処理）により、有機膜パターンの表層に変質層ができる。この変質層が存在している有機膜パターンに対し、従来の通常の溶剤で溶解変形処理を行っても、不均一にリフローしてしまう。 Also, the surface layer of the organic film is altered by wet etching (for example, when the underlying layer of the organic film pattern is an Al film, wet etching using a mixed chemical solution of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid as the etching solution). You can layer. Even if the organic film pattern in which the deteriorated layer is present is subjected to a dissolution deformation treatment with a conventional ordinary solvent, it reflows unevenly.
また、有機膜パターンの変質層は、ウェットエッチング以外にも、有機膜パターンの表層が時間放置劣化、熱酸化及び熱硬化のうちの少なくとも何れか１つの要因により変質することにより形成される場合もある。更に、例えば、ドライエッチングによるデポジションによって有機膜パターンの表面上に堆積層が形成されることがある。これらの場合も、従来の通常の溶剤で溶解変形処理を行うと、不均一にリフローしてしまう。 In addition to the wet etching, the altered layer of the organic film pattern may be formed by the alteration of the surface layer of the organic film pattern due to at least one of the factors of time degradation, thermal oxidation, and thermal curing. is there. Furthermore, for example, a deposition layer may be formed on the surface of the organic film pattern by deposition by dry etching. In these cases as well, when the melt deformation treatment is performed with a conventional ordinary solvent, the reflow is unevenly performed.
要するに、有機膜パターンに変質層或いは堆積層（以下、これらを総称して阻害層という）が形成されている場合に、通常の溶剤で溶解変形処理を行うと、溶解変形処理が阻害されるために、リフローが不均一となってしまう。 In short, when an altered layer or a deposited layer (hereinafter collectively referred to as an inhibition layer) is formed in the organic film pattern, the dissolution / deformation process is inhibited if the dissolution / deformation process is performed with a normal solvent. In addition, the reflow is not uniform.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、溶解変形処理により有機膜パターンを目的の形状へ精度良く変形させることが可能であり、好ましくは、変質層及び堆積層のうちの少なくとも一方からなる阻害層を有する有機膜パターンに対して均一な溶解変形処理を行うことが可能な溶解変形用薬液及び溶解変形処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to accurately transform an organic film pattern into a target shape by dissolution and deformation treatment, and preferably, an altered layer and a deposited layer. It is an object of the present invention to provide a solution for dissolution and deformation and a method for dissolution and deformation which can perform uniform dissolution and deformation processing on an organic film pattern having an inhibition layer made of at least one of the above.
上記課題を解決するため、本発明の溶解変形用薬液は、基板上に形成された有機膜パターンを溶解変形させる溶解変形処理に用いられる薬液であって、アミド類とニトリル類とのうちの少なくとも何れか一方を含有することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the chemical solution for dissolution deformation of the present invention is a chemical solution used for dissolution deformation treatment for dissolving and deforming an organic film pattern formed on a substrate, and is at least one of amides and nitriles. It is characterized by containing either one.
また、本発明の溶解変形用薬液は、基板上に有機膜パターンが形成され、前記有機膜パターンの表面には、該有機膜パターンの表層が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうち少なくとも一方からなる阻害層が形成されている場合に、前記有機膜パターンを溶解変形させる溶解変形処理に用いられる薬液であって、アミド類とニトリル類とのうちの少なくとも何れか一方を含有することを特徴としている。 Further, the chemical solution for dissolution and deformation of the present invention has an organic film pattern formed on a substrate, and a surface of the organic film pattern has an altered layer formed by altering the surface layer of the organic film pattern, and the organic film pattern A chemical solution used for a dissolution deformation process for dissolving and deforming the organic film pattern when an inhibition layer comprising at least one of a deposition layer formed by depositing a deposit on the surface is formed, And at least one of nitriles and nitriles.
また、本発明の有機膜パターンの溶解変形処理方法は、基板上に形成された有機膜パターンに、本発明の溶解変形用薬液を液体のまま接触させることにより前記有機膜パターンを溶解変形させることを特徴としている。 In addition, the organic film pattern dissolution and deformation treatment method of the present invention involves dissolving and deforming the organic film pattern by bringing the chemical solution for dissolution and deformation of the present invention into contact with the organic film pattern formed on the substrate in a liquid state. It is characterized by.
また、本発明の有機膜パターンの溶解変形処理方法は、基板上に形成された有機膜パターンを、本発明の溶解変形用薬液の蒸気に暴露させることにより、前記有機膜パターンを溶解変形させることを特徴としている。 In addition, the organic film pattern dissolution and deformation treatment method of the present invention involves dissolving and deforming the organic film pattern by exposing the organic film pattern formed on the substrate to the vapor of the chemical solution for dissolution and deformation of the present invention. It is characterized by.
本発明によれば、溶解変形処理により有機膜パターンを目的の形状へ精度良く変形させることができる。 According to the present invention, an organic film pattern can be accurately deformed into a target shape by a dissolution deformation process.
また、変質層及び堆積層のうちの少なくとも一方からなる阻害層を有する有機膜パターンに対して均一な溶解変形処理を行うことができる。 In addition, a uniform dissolution deformation process can be performed on an organic film pattern having an inhibition layer composed of at least one of an altered layer and a deposited layer.
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
ここで、本実施形態で説明する溶解変形処理は、基板上に形成された有機膜パターンを溶解させることによって変形させる（溶解変形させる）処理である。 Here, the dissolution deformation process described in the present embodiment is a process of dissolving (dissolving and deforming) an organic film pattern formed on the substrate by dissolving it.
この溶解変形処理は、基板上に形成された有機膜パターンを溶解変形させた後の有機膜パターンを、該溶解変形前の有機膜パターンとは別の用途に用いることを目的として行われる。 The dissolution deformation process is performed for the purpose of using the organic film pattern after the organic film pattern formed on the substrate is dissolved and deformed for a different use from the organic film pattern before the dissolution deformation.
有機膜パターンを溶解変形させる処理は、すなわち、有機膜パターンをリフローさせる処理である。このため、溶解変形処理は、溶解変形リフロー処理、溶解リフロー処理、或いは、単にリフロー処理とも呼ばれる。 The process for dissolving and deforming the organic film pattern is a process for reflowing the organic film pattern. For this reason, the dissolution deformation process is also called a dissolution deformation reflow process, a dissolution reflow process, or simply a reflow process.
また、溶解変形処理に用いられる溶解変形用薬液は、リフロー用薬液とも呼ばれる。 Moreover, the chemical solution for dissolution deformation used for the dissolution deformation treatment is also referred to as a chemical solution for reflow.
〔第１の実施形態〕
図１は本実施形態に係る溶解変形用薬液を用いて行う溶解変形処理方法を利用して、液晶表示装置のＴＦＴ基板の製造工程を削減する方法を示す一連の工程図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a series of process charts showing a method for reducing the manufacturing process of a TFT substrate of a liquid crystal display device by using a dissolution / deformation processing method performed using a dissolution / deformation chemical solution according to the present embodiment.
本実施形態では、複数段階（例えば、２段階）の膜厚を有するように当初の有機膜パターン４（図１（Ｂ）参照）をフォトリソグラフィー法により形成する例を説明する。 In the present embodiment, an example in which the original organic film pattern 4 (see FIG. 1B) is formed by a photolithography method so as to have a plurality of stages (for example, two stages) of film thickness will be described.
先ず、図１（Ａ）に示すように、半導体膜６と導電膜２とをこの順に成膜した基板１上に、有機膜３を塗布する。 First, as shown in FIG. 1A, an organic film 3 is applied on a substrate 1 on which a semiconductor film 6 and a conductive film 2 are formed in this order.
次に、２段階以上に露光量を制御した露光処理と、現像処理と、プリベークとしての加熱処理と、をこの順に行うことにより、２段階の膜厚を有し、且つ、相互に分離された当初の有機膜パターン４を基板１上に形成する。 Next, by performing an exposure process in which the exposure amount is controlled in two or more stages, a development process, and a heating process as a pre-bake in this order, the film has a two-stage film thickness and is separated from each other. An initial organic film pattern 4 is formed on the substrate 1.
ここでの露光処理としては、例えば、２回連続露光を行う露光処理、２段階以上の透過率を有する膜で形成されたパターンをマスクとして用いるハーフトーンマスク露光処理、或いは、通常パターンと露光限度以下の微細パターンによるグレートーンマスクとを用いた露光処理を行う。 As the exposure process here, for example, an exposure process in which continuous exposure is performed twice, a halftone mask exposure process using a pattern formed of a film having a transmittance of two or more steps as a mask, or a normal pattern and an exposure limit An exposure process using a gray-tone mask with the following fine pattern is performed.
これにより、具体的には、例えば、図１（Ｂ）に示すように、互いに隣り合う一対の有機膜パターン４の各々において、他方の有機膜パターン４に近い部分は膜厚が厚く、他方の有機膜パターン４から遠い部分は膜厚が薄くなるように、互いに分離された有機膜パターン４を形成する。 Specifically, for example, as shown in FIG. 1B, in each of a pair of organic film patterns 4 adjacent to each other, the portion close to the other organic film pattern 4 is thick, and the other The organic film patterns 4 that are separated from each other are formed so that the portion far from the organic film pattern 4 has a thin film thickness.
続いて、この当初の有機膜パターン４をマスクとして、基板１上の導電膜２を対象とするエッチング処理（ウェットエッチング又はドライエッチング）を行うことにより、導電膜２を一次的にパターン加工する。すなわち、導電膜２において、有機膜パターン４に覆われていない部分を除去する（図１（Ｃ））。 Subsequently, the conductive film 2 is primarily patterned by performing an etching process (wet etching or dry etching) on the conductive film 2 on the substrate 1 using the original organic film pattern 4 as a mask. That is, a portion of the conductive film 2 that is not covered with the organic film pattern 4 is removed (FIG. 1C).
ここで、有機膜パターン４の表面には、該有機膜パターン４の表層部が変質してなる変質層と、該有機膜パターンの表面上に堆積物が堆積してなる堆積層と、のうちの少なくとも一方からなる阻害層が形成されている。 Here, on the surface of the organic film pattern 4, an altered layer obtained by altering the surface layer portion of the organic film pattern 4, and a deposited layer obtained by depositing deposits on the surface of the organic film pattern, The inhibition layer which consists of at least one of these is formed.
阻害層に変質層が含まれる場合、その変質層は、例えば、有機膜パターン４の表層部が時間放置劣化、熱酸化及び熱硬化のうちの少なくとも何れか１つの要因により変質したものであるか、或いは、有機膜パターン４の表層部がウェットエッチング液処理により変質したものであるか、或いは、有機膜パターン４の表層部がドライエッチング又はアッシング処理により変質したものであることが挙げられる。また、阻害層に堆積層が含まれる場合、その堆積層は、例えば、ドライエッチングによるデポジションによって有機膜パターン４の表面上に堆積した層であることが挙げられる。 If the inhibition layer includes an altered layer, is the altered layer, for example, whether the surface layer portion of the organic film pattern 4 has been altered due to at least one of the following factors: time degradation, thermal oxidation, and thermosetting Alternatively, the surface layer portion of the organic film pattern 4 may be altered by wet etching treatment, or the surface layer portion of the organic film pattern 4 may be altered by dry etching or ashing treatment. Moreover, when a deposition layer is included in the inhibition layer, the deposition layer is, for example, a layer deposited on the surface of the organic film pattern 4 by deposition by dry etching.
続いて、再現像処理を行い、更に、その再現像処理の後、再度のプリベークである加熱処理を行うことにより、当初の有機膜パターン４を新たなパターン形状の有機膜パターン５に加工する。すなわち、有機膜パターン４を、導電膜２上における平面的な存在範囲が縮小するように再加工することにより、有機膜パターン４における膜厚の薄い部分を除去し、膜厚が１段階のみの有機膜パターン５とする（図１（Ｄ））。 Subsequently, re-development processing is performed, and further, after the re-development processing, the original organic film pattern 4 is processed into a new pattern-shaped organic film pattern 5 by performing heat treatment that is pre-baking again. That is, by reworking the organic film pattern 4 so that the planar existence range on the conductive film 2 is reduced, the thin portion of the organic film pattern 4 is removed, and the film thickness is only one level. An organic film pattern 5 is formed (FIG. 1D).
次に、有機膜パターン５に対し、本実施形態に係る溶解変形用薬液（詳細後述）を用いて、本実施形態に係る溶解変形処理を行う。これにより、図１（Ｅ）に示すように、隣り合う有機膜パターン５を相互に一体化させて１つの新たな有機膜パターン７に加工する。これにより、図１（Ｅ）に示すように、半導体膜６において、互いに隣り合う一対の導電膜２の間に位置する部分が、有機膜パターン７により覆われた状態となる。 Next, the dissolution deformation process according to the present embodiment is performed on the organic film pattern 5 using the chemical solution for dissolution deformation according to the present embodiment (described later in detail). Thereby, as shown in FIG. 1E, adjacent organic film patterns 5 are integrated with each other to be processed into one new organic film pattern 7. As a result, as shown in FIG. 1E, a portion of the semiconductor film 6 located between a pair of adjacent conductive films 2 is covered with the organic film pattern 7.
続いて、新たな有機膜パターン７及びその下の導電膜２をマスクとして、半導体膜６をエッチング（ドライエッチング）する（図１（Ｅ））。 Subsequently, the semiconductor film 6 is etched (dry etched) using the new organic film pattern 7 and the conductive film 2 therebelow as a mask (FIG. 1E).
その後、有機膜パターン７を剥離除去する（図１（Ｆ））。 Thereafter, the organic film pattern 7 is peeled and removed (FIG. 1F).
次に、本実施形態に係る溶解変形用薬液について説明する。 Next, the chemical solution for dissolution deformation according to this embodiment will be described.
従来、上記のような阻害層が有機膜パターンに形成されていると、該有機膜パターンに対し、通常の溶剤で溶解変形処理を行っても、溶解変形（リフロー）が不均一となってしまう。そこで、阻害層が存在しても均一な溶解変形が可能な溶解変形用薬液と溶解変形処理方法が望まれていた。 Conventionally, when the inhibition layer as described above is formed in an organic film pattern, even if the organic film pattern is subjected to dissolution deformation treatment with a normal solvent, dissolution deformation (reflow) becomes non-uniform. . Therefore, there has been a demand for a solution solution for dissolution deformation and a dissolution deformation treatment method capable of uniform dissolution deformation even in the presence of an inhibition layer.
検討した結果、アミド類とニトリル類とのうちの少なくとも何れか一方を含有する溶解変形用薬液を用いて溶解変形処理を行うと、阻害層を有する有機膜パターンであっても均一に溶解変形することがわかった。また、溶解変形用薬液は、更に、水を含有しても良い。 As a result of the examination, when a dissolution / deformation treatment is performed using a dissolution / deformation chemical solution containing at least one of amides and nitriles, even an organic film pattern having an inhibition layer is uniformly dissolved and deformed. I understood it. Moreover, the chemical solution for dissolution deformation may further contain water.
先ず、アミド類、ニトリル類について説明する。 First, amides and nitriles will be described.
アミド類としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ｎ−ブチルアセトアミドなどが挙げられる。 Examples of amides include N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, and n-butylacetamide.
ニトリル類としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、３−アミノプロピオニトリル、イソブチロニトリル、ｎ−ブチロニトリル、ペンタンニトリル、ベンゾニトリルなどが挙げられる。中でも特に好適なのは、入手の容易さおよび扱いやすさの点から、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドおよびアセトニトリルである。これらは１種のみでもよく、また２種以上を混合してもよい。 Examples of nitriles include acetonitrile, propionitrile, 3-aminopropionitrile, isobutyronitrile, n-butyronitrile, pentanenitrile, and benzonitrile. Among these, N, N-dimethylacetamide and acetonitrile are particularly preferable from the viewpoint of easy availability and handling. These may be used alone or in combination of two or more.
また、リフロー速度（溶解変形する速度）を調整したい場合や、有機成分量を減らしたい場合には、溶解変形用薬液に水を混合すると良い。 In addition, when it is desired to adjust the reflow rate (the rate of dissolution and deformation) or to reduce the amount of organic components, it is preferable to mix water with the chemical solution for dissolution and deformation.
水の含有量は、プロセスに対応できないほどリフロー速度が低下しない限り、特に制限はないが、例えば９０％以下とすることが好ましい。 The water content is not particularly limited as long as the reflow rate is not lowered so as not to be compatible with the process, but is preferably 90% or less, for example.
次に、溶解変形処理について説明する。 Next, the dissolution deformation process will be described.
溶解変形処理は、例えば、溶解変形用薬液を不活性ガスでバブリングすることにより発生した蒸気を、有機膜パターンに接触させることにより、好適に行うことができる。この場合の溶解変形処理は、ガス雰囲気処理と称する。 The dissolution deformation process can be suitably performed, for example, by bringing the vapor generated by bubbling the chemical solution for dissolution deformation with an inert gas into contact with the organic film pattern. The dissolution deformation process in this case is referred to as a gas atmosphere process.
ただし、溶解変形処理は、溶解変形用薬液を液体のまま有機膜パターンに接触させることによっても行うことができる。 However, the dissolution deformation treatment can also be performed by bringing the dissolution deformation chemical liquid into contact with the organic film pattern in a liquid state.
次に、溶解変形用薬液の組成に応じて、溶解変形処理がどのような結果となるかを評価した実施例を説明する。 Next, an example will be described in which the results of the dissolution / deformation process according to the composition of the dissolution / deformation chemical solution are evaluated.
図２は、実施例１〜４、並びに比較例１〜４のそれぞれについて、溶解変形処理に用いた溶解変形用薬液の組成と、溶解変形処理の結果（図２の「結果」の欄）と、を示す図である。 FIG. 2 shows the composition of the chemical solution for dissolution / deformation used in the dissolution / deformation process for each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, and the results of the dissolution / deformation process (in the “Result” column in FIG. 2). FIG.
具体的には、実施例１では、１００重量％のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）からなる溶解変形用薬液を用いた。 Specifically, in Example 1, a chemical solution for dissolution deformation composed of 100% by weight of N, N-dimethylacetamide (DMAC) was used.
実施例２では、１００重量％のアセトニトリル（ＡＣＴＮ）からなる溶解変形用薬液を用いた。 In Example 2, a chemical solution for dissolution and deformation composed of 100 wt% acetonitrile (ACTN) was used.
実施例３では、３０重量％のアセトニトリル（ＡＣＴＮ）と、７０重量％の純水と、からなる溶解変形用薬液を用いた。 In Example 3, a chemical solution for dissolution and deformation composed of 30 wt% acetonitrile (ACTN) and 70 wt% pure water was used.
実施例４では、５０重量％のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）と、５０重量％のアセトニトリル（ＡＣＴＮ）と、からなる溶解変形用薬液を用いた。 In Example 4, a chemical solution for dissolution and deformation comprising 50% by weight of N, N-dimethylacetamide (DMAC) and 50% by weight of acetonitrile (ACTN) was used.
また、比較例１では、１００重量％のプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）からなる溶解変形用薬液を用いた。 In Comparative Example 1, a chemical solution for dissolution / deformation composed of 100% by weight of propylene glycol monomethyl ether (PGME) was used.
比較例２では、１００重量％のジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＤＧ）からなる溶解変形用薬液を用いた。 In Comparative Example 2, a chemical solution for dissolution and deformation composed of 100% by weight of diethylene glycol monobutyl ether (BDG) was used.
比較例３では、１００重量％の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）からなる溶解変形用薬液を用いた。 In Comparative Example 3, a chemical solution for dissolution and deformation composed of 100% by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was used.
比較例４では、１００重量％のメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）からなる溶解変形用薬液を用いた。 In Comparative Example 4, a chemical solution for dissolution and deformation consisting of 100% by weight of methyl isobutyl ketone (MIBK) was used.
図３は各実施例１〜４、並びに各比較例１〜４のそれぞれに用いた評価基板１０の断面構造を示す図である。 FIG. 3 is a view showing a cross-sectional structure of the evaluation substrate 10 used in each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.
図３に示す評価基板は、以下に説明する手順で作成した。 The evaluation board | substrate shown in FIG. 3 was created in the procedure demonstrated below.
先ず、ガラス基板１１上にＡｌ膜１２を形成する。 First, the Al film 12 is formed on the glass substrate 11.
次に、Ａｌ膜１２上にポジ型フォトレジストを塗布し、このフォトレジストを露光・現像して有機膜パターン１３を形成する。 Next, a positive photoresist is applied on the Al film 12, and the photoresist is exposed and developed to form an organic film pattern 13.
次に、有機膜パターン１３をマスクとして、Ａｌ膜１２をりん酸・硝酸・酢酸系の混合薬液を用いたエッチング液でエッチング処理することにより、図３の評価基板１０を作成した。 Next, using the organic film pattern 13 as a mask, the Al film 12 was etched with an etching solution using a mixed chemical solution of phosphoric acid / nitric acid / acetic acid, thereby producing the evaluation substrate 10 of FIG.
なお、評価基板１０はこのように作成したため、Ａｌ膜１２をエッチングした際に、有機膜パターン１３の表層部に阻害層（具体的には、変質層）が形成されている。 In addition, since the evaluation board | substrate 10 was produced in this way, when the Al film | membrane 12 is etched, the inhibition layer (specifically, altered layer) is formed in the surface layer part of the organic film pattern 13. FIG.
評価は全て室温で行った。 All evaluations were performed at room temperature.
以下、具体的な評価の手順について説明する。 A specific evaluation procedure will be described below.
先ず、シャーレに溶解変形用薬液を入れた。このとき、溶解変形用薬液の液面からシャーレの口までの距離が１ｃｍとなるように薬液の量を調整した。 First, a chemical solution for dissolution and deformation was placed in a petri dish. At this time, the amount of the chemical solution was adjusted so that the distance from the surface of the chemical solution for dissolution deformation to the mouth of the petri dish was 1 cm.
続いて、有機膜パターンが下になるように（有機膜パターンに溶解変形用薬液の蒸気が接触するように）評価基板１０でシャーレを完全に蓋をした。その３０秒後、評価基板１０をシャーレから取り外し、N２ガンでＮ２ガスを吹き付けて評価基板を乾燥させた。 Subsequently, the petri dish was completely covered with the evaluation substrate 10 so that the organic film pattern was on the bottom (so that the vapor of the chemical solution for dissolution and deformation was in contact with the organic film pattern). After 30 seconds, the evaluation substrate 10 was removed from the petri dish, and N 2 gas was sprayed with an N 2 gun to dry the evaluation substrate.
以上により、溶解変形処理は完了である。 Thus, the dissolution deformation process is complete.
そして、処理後の評価基板１０を光学顕微鏡で観察し、有機膜パターンのリフロー具合を確認した。 And the evaluation board | substrate 10 after a process was observed with the optical microscope, and the reflow condition of the organic film pattern was confirmed.
図２の結果の欄において、「○」は有機膜パターンが均一にリフローしたことを示し、「×」は有機膜パターンが不均一にリフローしたことを示し、「変化無し」は有機膜パターンに変化が生じなかったことを示す。 In the result column of FIG. 2, “◯” indicates that the organic film pattern is reflowed uniformly, “×” indicates that the organic film pattern is reflowed unevenly, and “no change” indicates that the organic film pattern is reflowed. Indicates that no change occurred.
すなわち、図２に示すように、全ての実施例（実施例１〜４）では、有機膜パターンが均一にリフローした。 That is, as shown in FIG. 2, the organic film pattern was reflowed uniformly in all the examples (Examples 1 to 4).
対して、一方、比較例１、３、４では有機膜パターンが不均一にリフローし、比較例２では有機膜パターンがリフローしなかった。 On the other hand, in Comparative Examples 1, 3, and 4, the organic film pattern reflowed nonuniformly, and in Comparative Example 2, the organic film pattern did not reflow.
従来の溶解変形用薬液や、本実施形態の溶解変形用薬液以外では不均一なリフローが起こるのは、エッチング液により有機膜パターンの表面が変質化し、溶解変形用薬液の有機膜パターン内部への浸透を阻害したり、逆に浸透を促進する場合が起こり得て、しかもその変質化の度合い（ＷＥ：ウェットエッチング処理条件や、有機膜形成条件）により、部分的にその変質部分の厚さが厚かったり、薄かったりすることにより、溶解変形用薬液の部分的浸透の不均一、及び基板全体における均一性も悪い場合が発生するためである。 The reason why non-uniform reflow occurs other than the conventional chemical solution for dissolution and deformation and the chemical solution for dissolution and deformation of the present embodiment is that the surface of the organic film pattern is altered by the etching solution, and the chemical solution for dissolution and deformation enters the organic film pattern inside. In some cases, the penetration may be inhibited or the penetration may be promoted. Further, depending on the degree of alteration (WE: wet etching treatment conditions or organic film formation conditions), the thickness of the altered portion is partially This is because when the thickness is too thin, the partial penetration of the solution for dissolution and deformation and the uniformity over the entire substrate may be poor.
ここで、溶解変形処理において有機膜パターンが正常にリフローする場合と、異常（不均一など）にリフローする場合とについて、図４を参照して説明する。 Here, the case where the organic film pattern normally reflows in the dissolution deformation process and the case where the organic film pattern reflows abnormally (such as non-uniformity) will be described with reference to FIG.
図４は、溶解変形処理の実施により有機膜パターンの平面形状及び断面形状が変化する様子を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating how the planar shape and the cross-sectional shape of the organic film pattern change due to the dissolution deformation process.
図４（Ａ）は、溶解変形処理前の有機膜パターン２０の平面形状（左図）及び断面形状（右図）を示す。 FIG. 4A shows a planar shape (left diagram) and a cross-sectional shape (right diagram) of the organic film pattern 20 before the dissolution deformation process.
図４（Ｂ）は、溶解変形処理によって有機膜パターン２０が均一にリフローした場合、すなわち溶解変形処理が正常な場合の平面形状（左図）及び断面形状（右図）を示す。この場合、有機膜パターン２０が均一に広がってチャネル部が結合し、他の部分も一様に広がる。本実施形態に係る溶解変形用薬液を用いて溶解変形処理を行った場合、溶解変形用薬液が有機膜パターン２０の内部へ均等に浸透し、有機膜パターン２０の全体に亘ってほぼ均一な溶解速度での溶解が起こる。このため、図４（Ｂ）に示すように、有機膜パターン２０の全体が一体的にリフローするので、有機膜パターン２０を目的の形状へ精度良く変形させることができる。 FIG. 4B shows a planar shape (left diagram) and a cross-sectional shape (right diagram) when the organic film pattern 20 is uniformly reflowed by the dissolution deformation process, that is, when the dissolution deformation process is normal. In this case, the organic film pattern 20 spreads uniformly, the channel portions are combined, and other portions are spread uniformly. When the dissolution / deformation treatment is performed using the dissolution / deformation chemical solution according to the present embodiment, the dissolution / deformation chemical solution penetrates uniformly into the organic film pattern 20, and the organic film pattern 20 is almost uniformly dissolved. Dissolution at a rate occurs. For this reason, as shown in FIG. 4B, the entire organic film pattern 20 reflows integrally, so that the organic film pattern 20 can be accurately deformed to a target shape.
図４（Ｃ）は、有機膜パターン２０の表層部と内部とでリフロー速度が違う場合などに起こる異常を示す。この場合、薄く大きく広がる有機膜パターン２１と、厚く広がりが小さい有機膜パターン２２との２つに分かれてリフローする。 FIG. 4C shows an abnormality that occurs when the reflow rate is different between the surface layer portion and the inside of the organic film pattern 20. In this case, the reflow is divided into two, ie, an organic film pattern 21 that is thin and wide and an organic film pattern 22 that is thick and small.
図４（Ｄ）は、有機膜パターン２０の表層部に部分的に変質層が残存していた場合などに起こる異常を示す。この場合、有機膜パターン２０がリフローして広がる方向が不均一でバラバラとなる。このため、目的とするチャネル部の有機膜パターン結合が起こらず、チャネル部以外の部分がリフローして広がる。 FIG. 4D shows an abnormality that occurs when a deteriorated layer partially remains in the surface layer portion of the organic film pattern 20. In this case, the direction in which the organic film pattern 20 reflows and spreads is non-uniform and scattered. For this reason, the organic film pattern coupling | bonding of the target channel part does not occur, but parts other than a channel part reflow and spread.
図５は、現像後の有機膜パターンに変質層が形成されている場合に、溶解変形処理の実施により有機膜パターンの断面形状が変化する様子を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the cross-sectional shape of the organic film pattern is changed by performing the dissolution deformation process when a deteriorated layer is formed in the developed organic film pattern.
図５（Ａ）は、現像後の有機膜パターン３０の断面形状を示す。 FIG. 5A shows a cross-sectional shape of the organic film pattern 30 after development.
図５（Ｂ）は、現像後、ウェットエッチングにより下地膜３１をエッチングする結果、有機膜パターン３０の表層部に変質層３２が形成された状態を示す。 FIG. 5B shows a state in which the altered layer 32 is formed in the surface layer portion of the organic film pattern 30 as a result of etching the base film 31 by wet etching after development.
図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）は、従来の薬液を用いた溶解変形処理を示す。この場合、有機膜パターン３０の表面と内部とでリフロー速度が異なり、不均一なリフローとなってしまう。すなわち、例えば、有機膜パターン３０は、その表面の一部（裾野の部分）のみリフロー速度が速く、有機膜パターン３０の全体の一体的なリフローとはならない。換言すれば、有機膜パターン３０の表面の一部は低粘度でリフローする一方で、有機膜パターン３０の内部は高粘度であまりリフローしない。このため、有機膜パターン３０の内部がリフローしづらく残留しがちとなる一方で、有機膜パターン３０の周縁部が薄く広がる（図５（Ｄ））。また、有機膜パターン３０の広がりの偏りも起こりやすい。 FIG. 5C and FIG. 5D show a dissolution deformation process using a conventional chemical solution. In this case, the reflow rate is different between the surface of the organic film pattern 30 and the inside, resulting in non-uniform reflow. That is, for example, the organic film pattern 30 has a fast reflow rate only on a part of its surface (the part at the bottom), and does not become an integral reflow of the entire organic film pattern 30. In other words, a part of the surface of the organic film pattern 30 reflows with low viscosity, while the inside of the organic film pattern 30 has high viscosity and does not reflow so much. For this reason, the inside of the organic film pattern 30 tends to remain difficult to reflow, while the peripheral portion of the organic film pattern 30 spreads thinly (FIG. 5D). Further, the spread of the organic film pattern 30 tends to occur.
対して、図５（Ｅ）及び図５（Ｆ）は、本実施形態に係る溶解変形用薬液を用いて溶解変形処理を示す。この場合、有機膜パターン３０の内部までほぼ均一なリフロー速度で溶解し、有機膜パターン３０全体の一体的なリフローが起こる。換言すれば、有機膜パターン３０の全体が均一な粘度で液状にリフローする。このため、一対の有機膜パターン３０の結合部は、表面張力により盛り上がり、図５（Ｄ）の場合と比べて厚みが増すので、その他の部分と同程度の膜厚とすることができる。よって、一対の有機膜パターン３０が結合したパターンを、あたかも、当初より一体に形成された有機膜パターンのようにすることができる。また、有機膜パターン３０の広がりも極力抑制することができる。しかも、有機膜パターン３０の広がりの偏りも起こり難い。よって、有機膜パターン３０を目的の形状へ精度良く変形させることができる。また、阻害層（例えば、変質層）を有する有機膜パターン３０に対して均一な溶解変形処理を行うことができる。 On the other hand, FIG.5 (E) and FIG.5 (F) show a dissolution deformation | transformation process using the chemical | medical solution for dissolution deformation | transformation which concerns on this embodiment. In this case, the inside of the organic film pattern 30 is dissolved at a substantially uniform reflow rate, and an integral reflow of the entire organic film pattern 30 occurs. In other words, the entire organic film pattern 30 reflows into a liquid state with a uniform viscosity. For this reason, the joint portion of the pair of organic film patterns 30 rises due to surface tension and increases in thickness as compared with the case of FIG. 5D, so that it can have a film thickness comparable to other portions. Therefore, the pattern in which the pair of organic film patterns 30 are combined can be made as an organic film pattern formed integrally from the beginning. Further, the spread of the organic film pattern 30 can be suppressed as much as possible. In addition, the spread of the organic film pattern 30 hardly occurs. Therefore, the organic film pattern 30 can be accurately deformed to the target shape. In addition, uniform dissolution deformation processing can be performed on the organic film pattern 30 having the inhibition layer (for example, the altered layer).
以上のような第１の実施形態によれば、本実施形態に係る溶解変形用薬液を用いて溶解変形処理を行うことにより、有機膜パターンを目的の形状へ精度良く変形させることができる。また、変質層及び堆積層のうちの少なくとも一方からなる阻害層を有する有機膜パターンに対して均一な溶解変形処理を行うことができる。 According to the first embodiment as described above, the organic film pattern can be accurately deformed into a target shape by performing the dissolution deformation process using the dissolution deformation chemical solution according to the present embodiment. In addition, a uniform dissolution deformation process can be performed on an organic film pattern having an inhibition layer composed of at least one of an altered layer and a deposited layer.
なお、本実施形態に係る溶解変形用薬液を用いて溶解変形処理（例えば、図１（Ｄ）の後に行う処理）を行う場合にも、上記の阻害層が該溶解変形処理を困難にさせることがある。また、阻害層は、上記の再現像処理（例えば、図１（Ｃ）の後に行う処理）を困難にさせることがある。 In addition, also when performing a dissolution deformation process (for example, the process performed after FIG. 1D) using the chemical solution for dissolution deformation according to the present embodiment, the inhibition layer makes the dissolution deformation process difficult. There is. In addition, the inhibition layer may make the above-described redevelopment processing (for example, processing performed after FIG. 1C) difficult.
このため、図１（Ｃ）に続いては、上記阻害層をもろくさせて（脆弱化させて）再現像処理や溶解変形処理を容易にさせるための脆弱化処理、或いは、上記阻害層を有機膜パターン４から除去することにより再現像処理や溶解変形処理を容易にさせるための除去処理を、必要に応じて行っても良い。 For this reason, subsequent to FIG. 1C, the inhibition layer is made brittle (weakened) to facilitate re-development processing and dissolution deformation processing, or the inhibition layer is organically treated. A removal process for facilitating the redevelopment process and the dissolution deformation process by removing the film pattern 4 may be performed as necessary.
この除去処理については、例えば、特許文献２、３、特開２００８−７２０５９号公報、特開２００７−３１７９８３号公報、特開２００７−２５６６６６号公報などに詳しく記載されているため、詳細な説明は省略する。 This removal process is described in detail in, for example, Patent Documents 2 and 3, JP-A-2008-72059, JP-A-2007-317983, JP-A-2007-256666, etc. Omitted.
また、脆弱化処理も、除去処理と同様の処理であるため、詳細な説明を省略する。なお、阻害層が強固であると、（本来は阻害層の除去を目的とする）除去処理を行っても、阻害層を完全に除去できずに、阻害層が脆弱化するに留まることもある。すなわち、この場合は、除去処理と同様の処理が、実質的には脆弱化処理であるため、そのように称する。 Further, since the weakening process is the same process as the removal process, detailed description thereof is omitted. If the inhibition layer is strong, even if a removal process (originally aimed at removing the inhibition layer) is performed, the inhibition layer may not be completely removed, and the inhibition layer may be weakened. . In other words, in this case, the process similar to the removal process is substantially a weakening process, and thus is referred to as such.
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態では、上記の第１の実施形態と同様の溶解変形用薬液を用いて行う溶解変形処理方法を利用して、液晶表示装置のＴＦＴ基板の製造工程を削減する方法の一例（上記の第１の実施形態（図１）とは別の例）を説明する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, an example of a method for reducing the manufacturing process of the TFT substrate of the liquid crystal display device by using the dissolution / deformation processing method performed using the same solution for dissolution / deformation as in the first embodiment ( An example different from the first embodiment (FIG. 1) will be described.
図６（Ａ）−（Ｇ）は、第２の実施形態の場合において、液晶表示装置のＴＦＴ基板を製造する一連の工程を示す図であり、それぞれＴＦＴ素子の平面図と断面図を示す。 6A to 6G are diagrams showing a series of steps for manufacturing a TFT substrate of a liquid crystal display device in the case of the second embodiment, and a plan view and a cross-sectional view of the TFT element, respectively.
本実施形態では、ハーフトーンマスク露光を用いることにより、工程を削減する例を示す。 In this embodiment, an example in which the number of processes is reduced by using halftone mask exposure will be described.
ここで、ハーフトーンマスク露光について説明する。先ず、感光性有機膜（以下レジスト膜を例に示す）パターンを、複数段の膜厚差がつくように形成する。例えば、レジスト膜に２回連続露光したり、又は１回の露光時に透過量を段階的に変化させた露光マスクを用いて露光することにより、レジスト膜を複数段の膜厚に形成する。 Here, halftone mask exposure will be described. First, a photosensitive organic film (hereinafter, a resist film is shown as an example) pattern is formed so as to have a plurality of stages of film thickness differences. For example, the resist film is formed in a plurality of stages by exposing the resist film twice continuously or by using an exposure mask in which the transmission amount is changed stepwise at the time of one exposure.
この複数段（例えば、２段）のレジスト膜の薄膜部をアッシング処理などにより除去すると、該除去の前後でレジスト膜のパターンが変化することになる。 When the thin film portions of the multi-stage (for example, two stages) resist film are removed by ashing or the like, the pattern of the resist film changes before and after the removal.
このため、薄膜部の除去の前後の各々において、レジスト膜をレジストマスクとして用いれば、２回のリソグラフィ工程を実施してレジスト膜を２回形成した場合と同じ効果を、１回のリソグラフィ工程で得ることができる。 For this reason, if the resist film is used as a resist mask before and after the removal of the thin film portion, the same effect as in the case where the resist film is formed twice by carrying out the lithography process twice is obtained in one lithography process. Can be obtained.
すなわち、薄膜部の除去前のレジスト膜をレジストマスクとしてその下層膜のエッチングを行い、その後、薄膜部の除去後のレジスト膜をレジストマスクとしてその下層膜のエッチングを行うことにより、下層膜に２種類のパターンを形成することができる。 That is, the lower layer film is etched using the resist film before removal of the thin film portion as a resist mask, and then the lower layer film is etched using the resist film after removal of the thin film portion as a resist mask. Different types of patterns can be formed.
このような手法は、コスト低減のための新規プロセスとして、一般的に、ＴＦＴ素子形成のフォトグラフイー工程削減として、５ＰＲ工程→４ＰＲ工程化のプロセスで用いられるのが有名である。 It is well known that such a technique is used as a new process for reducing the cost, and generally in a process of 5PR process → 4PR process as a reduction of the photograph process for forming the TFT element.
更に、フォトリソグラフィ工程で使用するレチクルのマスクパターンにおいて遮光部と半透光部とが形成され、前記遮光部と前記半透光部とがレジスト膜に転写されて前記第１のレジストマスクが形成される。 Further, a light shielding portion and a semi-translucent portion are formed in a reticle mask pattern used in a photolithography process, and the light shielding portion and the semi-transparent portion are transferred to a resist film to form the first resist mask. Is done.
そして、この前記半透光部を形成する方法としては、以下の（１）、（２）の方法がある。 As a method of forming the semi-translucent portion, there are the following methods (1) and (2).
（１）遮光部の材料（主にクロム膜）と同一材料を解像限界以下の寸法に加工したパターンで形成する方法。 (1) A method of forming a pattern in which the same material as the material of the light shielding portion (mainly chromium film) is processed to a dimension below the resolution limit.
（２）遮光部の材料（主にクロム膜）と遮光部の材料より透過率が大きい異種材料によって構成（例えば、酸化クロム膜、タングステンシリサイドなどの膜）で形成する方法。 (2) A method of forming a material (for example, a film of chromium oxide film, tungsten silicide, etc.) with a material (mainly chromium film) of the light shielding portion and a different material having a higher transmittance than the material of the light shielding portion.
以下、図６の製造方法を説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of FIG. 6 will be described.
まず、図６（Ａ）に示すように、ガラス基板（図示せず）上にゲート配線２００１を形成する。 First, as shown in FIG. 6A, a gate wiring 2001 is formed over a glass substrate (not shown).
次いで、ゲート配線２００１を被覆するようにして、層間絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）またはシリコン窒化膜（ＳＩＮｘ）の単層または２層膜）２００２を形成する。 Next, an interlayer insulating film (for example, a single-layer film or a two-layer film of a silicon oxide film (SiO 2 ) or a silicon nitride film (SINx)) 2002 is formed so as to cover the gate wiring 2001.
次いで、層間絶縁膜２００２上に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜２００３、ドレイン配線用メタル膜２００４を積層する。ここで、オーミックコンタクト層はリン不純物がドープされたｎ型アモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層で構成されている。 Next, a semiconductor film 2003 including an amorphous silicon (a-Si) layer and an ohmic contact (n + a-Si) layer and a drain wiring metal film 2004 are stacked on the interlayer insulating film 2002. Here, the ohmic contact layer is composed of an n-type amorphous silicon (n + a-Si) layer doped with phosphorus impurities.
次いで、ドレイン配線用メタル膜２００４上に有機膜（例えば、レジスト膜）を塗布する。 Next, an organic film (for example, a resist film) is applied on the drain wiring metal film 2004.
次いで、露光マスク（ハーフトーンマスク）を用いた露光処理と現像処理により、有機膜（以下「レジスト」と表記）パターンを形成する。ここでは、２段階の膜厚を有するレジストパターン２００５が形成されている。 Next, an organic film (hereinafter referred to as “resist”) pattern is formed by exposure processing and development processing using an exposure mask (halftone mask). Here, a resist pattern 2005 having a two-stage film thickness is formed.
次いで、図６（Ｂ）に示すように、レジストパターン２００５をマスクとして下地膜、すなわち、ドレイン配線用メタル膜２００４をエッチングする。このエッチングにより、ドレイン配線用メタル膜２００４はソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線となる。 Next, as shown in FIG. 6B, the base film, that is, the drain wiring metal film 2004 is etched using the resist pattern 2005 as a mask. By this etching, the drain wiring metal film 2004 becomes a source / drain electrode and a source / drain wiring.
次いで、図６（Ｃ）に示すように、レジストパターン２００５に対して、溶解変形処理を行う。 Next, as shown in FIG. 6C, a dissolution deformation process is performed on the resist pattern 2005.
この溶解変形処理は、例えば、有機膜パターンを上記の第１の実施形態で説明した溶解変形用薬液の蒸気に曝すことにより行うガス雰囲気処理である。 This dissolution deformation process is, for example, a gas atmosphere process performed by exposing the organic film pattern to the vapor of the chemical solution for dissolution deformation described in the first embodiment.
この溶解変形処理により、図６（Ｃ）に示すように、ソース電極用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは横方向にリフローし、ソース用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは相互に連結して連結レジストマスク２００６となる。 6C, the source electrode resist mask and the drain electrode resist mask are reflowed in the horizontal direction, and the source resist mask and the drain electrode resist mask are connected to each other. A connected resist mask 2006 is obtained.
但し、必要に応じて、この溶解変形処理前に、第一の除去処理（或いは第一の脆弱化処理）を行う場合もある。 However, if necessary, the first removal process (or the first weakening process) may be performed before the dissolution deformation process.
この第一の除去処理（或いは第一の脆弱化処理）は、上記の第１の実施形態で説明した除去処理（脆弱化処理）と同様であり、少なくともレジストパターン上、又は周囲の阻害層を除去（或いは脆弱化）する目的で行う。 This first removal process (or first weakening process) is the same as the removal process (weakening process) described in the first embodiment, and at least an inhibition layer on or around the resist pattern. This is done for the purpose of removal (or weakening).
次いで、図６（Ｄ）に示すように、第二の除去処理のみにより、または、第一の除去処理（或いは第一の脆弱化処理）と第二の除去処理との組み合わせにより、連結レジストマスク２００６の少なくとも一部を除去する。なお、第二の除去処理は、例えば、現像機能液を用いた現像処理により行うことができる。 Next, as shown in FIG. 6D, the connected resist mask is obtained only by the second removal process or by a combination of the first removal process (or the first weakening process) and the second removal process. At least a part of 2006 is removed. The second removal process can be performed, for example, by a development process using a development functional solution.
ここでは、前記２段階の膜厚を有するレジストパターンの厚い部分を除去する。この場合の処理では、主に溶解変形処理により面積が拡大したレジストマスクの一部分、すなわち不必要な薬液溶解部分を除去することができ、最終的な有機膜パターンを目的とするパターン形状に精度良く形成することが可能となる。 Here, the thick part of the resist pattern having the two-stage film thickness is removed. In this case, it is possible to remove a part of the resist mask whose area is enlarged mainly by the dissolution deformation process, that is, an unnecessary chemical solution dissolving part, and accurately form the final organic film pattern into a desired pattern shape. It becomes possible to form.
次いで、図６（Ｅ）に示すように、連結レジストマスク２００６とソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線とをマスクとして、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜２００３をエッチング除去して、半導体アイランド２００７を形成する。 Next, as shown in FIG. 6E, an amorphous silicon (a-Si) layer and an ohmic contact (n + a-Si) layer are formed using the connection resist mask 2006, the source / drain electrodes, and the source / drain wirings as a mask. The semiconductor film 2003 made of is removed by etching to form a semiconductor island 2007.
次いで、図６（Ｆ）に示すように、連結レジストマスク２００６を半導体アイランド２００７から剥離して除去する。 Next, as shown in FIG. 6F, the connection resist mask 2006 is peeled off from the semiconductor island 2007 and removed.
次いで、図６（Ｇ）に示すように、剥き出しになったソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線をマスクとして、ＣＨ（チャネル）エッチングを行う。このＣＨ（チャネル）エッチングにより、ソース・ドレイン間のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜２００３のうち少なくとも上層のオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層を除去し、少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を残存させる。 Next, as shown in FIG. 6G, CH (channel) etching is performed using the exposed source / drain electrodes and source / drain wirings as a mask. By this CH (channel) etching, at least the upper ohmic contact (n + a-Si) layer of the semiconductor film 2003 composed of the amorphous silicon (a-Si) layer between the source and drain and the ohmic contact (n + a-Si) layer is removed. Then, at least a part of the amorphous silicon (a-Si) layer is left.
これ以後の工程は省略するが、この後、パッシベーション膜（絶縁膜：通常はプラズマ窒化シリコン膜）を形成し、ソース電極及びドレイン電極上に各々コンタクトホールを形成し、これらコンタクトホールの底部でソース電極に接続する画素電極、ドレイン電極に接続する端子部電極を形成する。 Although the subsequent steps are omitted, a passivation film (insulating film: usually a plasma silicon nitride film) is formed, contact holes are formed on the source electrode and the drain electrode, and the source is formed at the bottom of these contact holes. A pixel electrode connected to the electrode and a terminal electrode connected to the drain electrode are formed.
このようにして、ＴＦＴ基板を形成し、続いて、ＴＦＴ基板の半導体アイランド２００７側にＴＦＴ基板と対向する対向基板を配置する。さらに、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶組成物を充填し、液晶表示装置を完成させる。 In this way, a TFT substrate is formed, and then, a counter substrate facing the TFT substrate is arranged on the semiconductor island 2007 side of the TFT substrate. Further, a liquid crystal composition is filled between the TFT substrate and the counter substrate to complete a liquid crystal display device.
なお、ＣＨ（チャネル）エッチングは、レジストパターン２００５をマスクとするドレイン配線用メタル膜２００４のエッチング（図６（Ｂ））の後に行うことも可能である。この場合には、連結レジストマスク２００６を半導体アイランド２００７から除去した後（図６（Ｆ））に、それまでに汚染され、あるいは、変質したチャネル部の少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層をわずかにエッチング除去するか、あるいは、表面処理を行うことが好ましい。但し、この場合にも、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層の大半は残存させる必要がある。 Note that the CH (channel) etching can also be performed after the etching of the drain wiring metal film 2004 using the resist pattern 2005 as a mask (FIG. 6B). In this case, after the connection resist mask 2006 is removed from the semiconductor island 2007 (FIG. 6F), at least a part of the amorphous silicon (a-Si) of the channel portion that has been contaminated or has been altered so far. It is preferred that the layer be slightly etched away or surface treated. However, also in this case, most of the amorphous silicon (a-Si) layer needs to remain.
以上のような第２の実施形態によれば、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。 According to the second embodiment as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
〔第３の実施形態〕
第３の実施形態では、上記の第１及び第２の実施形態と同様の溶解変形用薬液を用いて行う溶解変形処理方法を利用して、液晶表示装置のＴＦＴ基板の製造工程を削減する方法の一例（上記の第１及び第２の実施形態（図１、図６）とは別の例）を説明する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, a method for reducing the manufacturing process of a TFT substrate of a liquid crystal display device by using a dissolution / deformation treatment method performed using the same chemical solution for dissolution / deformation as in the first and second embodiments. An example (an example different from the above-described first and second embodiments (FIGS. 1 and 6)) will be described.
図７（Ａ）−（Ｇ）は、第３の実施形態の場合において、液晶表示装置のＴＦＴ基板を製造する一連の工程を示す図であり、それぞれＴＦＴ素子の平面図と断面図を示す。 FIGS. 7A to 7G are views showing a series of steps for manufacturing a TFT substrate of a liquid crystal display device in the case of the third embodiment, and show a plan view and a sectional view of the TFT element, respectively.
本実施形態では、第２の実施形態とは異なり、ハーフトーンマスク露光を用いず、通常の標準マスクを用いる。 Unlike the second embodiment, this embodiment uses a normal standard mask without using halftone mask exposure.
まず、図７（Ａ）に示すように、ガラス基板（図示せず）上にゲート配線３００１を形成する。 First, as shown in FIG. 7A, a gate wiring 3001 is formed over a glass substrate (not shown).
次いで、ゲート配線３００１を被覆するようにして、層間絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）またはシリコン窒化膜（ＳＩＮｘ）の単層または２層膜）３００２を形成する。 Next, an interlayer insulating film (for example, a single-layer or two-layer film of a silicon oxide film (SiO 2 ) or a silicon nitride film (SINx)) 3002 is formed so as to cover the gate wiring 3001.
次いで、層間絶縁膜３００２上に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜３００３、ドレイン配線用メタル膜３００４を積層する。ここで、オーミックコンタクト層はリン不純物がドープされたｎ型アモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層で構成されている。 Next, a semiconductor film 3003 including an amorphous silicon (a-Si) layer and an ohmic contact (n + a-Si) layer and a drain wiring metal film 3004 are stacked on the interlayer insulating film 3002. Here, the ohmic contact layer is composed of an n-type amorphous silicon (n + a-Si) layer doped with phosphorus impurities.
次いで、ドレイン配線用メタル膜３００４上に有機膜（例えば、レジスト膜）を塗布する。 Next, an organic film (for example, a resist film) is applied on the drain wiring metal film 3004.
次いで、露光マスク（標準マスク）を用いた露光処理と現像処理により、有機膜（以下「レジスト」と表記）パターン３００５を形成する。 Next, an organic film (hereinafter referred to as “resist”) pattern 3005 is formed by exposure processing and development processing using an exposure mask (standard mask).
次いで、図７（Ｂ）に示すように、レジストパターン３００５をマスクとして下地膜、すなわち、ドレイン配線用メタル膜３００４をエッチングする。このエッチングにより、ドレイン配線用メタル膜３００４はソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線となる。 Next, as shown in FIG. 7B, the base film, that is, the drain wiring metal film 3004 is etched using the resist pattern 3005 as a mask. By this etching, the drain wiring metal film 3004 becomes a source / drain electrode and a source / drain wiring.
次いで、図７（Ｃ）に示すように、レジストパターン３００５に対して、上記の第１及び第２の実施形態と同様の溶解変形処理を行う。 Next, as shown in FIG. 7C, the dissolution deformation process similar to that in the first and second embodiments is performed on the resist pattern 3005.
この溶解変形処理により、図７（Ｃ）に示すように、ソース電極用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは横方向にリフローし、ソース用レジストマスク及びドレイン電極用レジストマスクは相互に連結して連結レジストマスク３００６となる。 7C, the source electrode resist mask and the drain electrode resist mask are reflowed in the horizontal direction, and the source resist mask and the drain electrode resist mask are connected to each other. A connected resist mask 3006 is obtained.
但し、必要に応じて、この溶解変形処理前に、第一の除去処理（或いは第一の脆弱化処理）を行う場合もある。この第一の除去処理（或いは第一の脆弱化処理）は、上記の第２の実施形態と同様である。 However, if necessary, the first removal process (or the first weakening process) may be performed before the dissolution deformation process. This first removal process (or first weakening process) is the same as in the second embodiment.
次いで、図７（Ｄ）に示すように、第二の除去処理のみにより、または、第一の除去処理（或いは第一の脆弱化処理）と第二の除去処理との組み合わせにより、連結レジストマスク３００６の少なくとも一部を除去する。この第二の除去処理は、上記の第２の実施形態と同様である。 Next, as shown in FIG. 7D, the connected resist mask is obtained only by the second removal process or by a combination of the first removal process (or the first weakening process) and the second removal process. At least a portion of 3006 is removed. This second removal process is the same as in the second embodiment.
ここでは、溶解変形処理により面積が拡大した連結レジストマスク３００６の一部分、すなわち、不必要な溶解変形部分を除去することができ、最終的な有機膜パターンを目的の形状に精度良く形成することが可能となる。 Here, a part of the connected resist mask 3006 whose area has been expanded by the dissolution deformation process, that is, an unnecessary dissolution deformation portion can be removed, and the final organic film pattern can be accurately formed into a target shape. It becomes possible.
次いで、図７（Ｅ）に示すように、連結レジストマスク３００６とソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線とをマスクとして、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜３００３をエッチング除去して、半導体アイランド３００７を形成する。図７（Ｅ）には、これをａ−Ｓｉエッチングと記している。 Next, as shown in FIG. 7E, an amorphous silicon (a-Si) layer and an ohmic contact (n + a-Si) layer are formed using the connection resist mask 3006, the source / drain electrodes, and the source / drain wirings as a mask. The semiconductor film 3003 made of is removed by etching to form a semiconductor island 3007. In FIG. 7E, this is indicated as a-Si etching.
次いで、図７（Ｆ）に示すように、連結レジストマスク３００６を半導体アイランド３００７から剥離して除去する。 Next, as shown in FIG. 7F, the connection resist mask 3006 is peeled off from the semiconductor island 3007 and removed.
次いで、図７（Ｇ）に示すように、剥き出しになったソース・ドレイン用電極とソース・ドレイン用配線をマスクとして、ＣＨ（チャネル）エッチングを行う。このＣＨ（チャネル）エッチングにより、ソース・ドレイン間のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層及びオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層からなる半導体膜３００３のうち少なくとも上層のオーミックコンタクト（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層が除去され、少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層が残存する。 Next, as shown in FIG. 7G, CH (channel) etching is performed using the exposed source / drain electrodes and source / drain wirings as a mask. By this CH (channel) etching, at least the upper ohmic contact (n + a-Si) layer of the semiconductor film 3003 composed of the amorphous silicon (a-Si) layer between the source and drain and the ohmic contact (n + a-Si) layer is removed. And at least a part of the amorphous silicon (a-Si) layer remains.
これ以後の工程は省略するが、この後、パッシベーション膜（絶縁膜：通常はプラズマ窒化シリコン膜）を形成し、ソース電極及びドレイン電極上に各々コンタクトホールを形成し、これらコンタクトホールの底部でソース電極に接続する画素電極、ドレイン電極に接続する端子部電極を形成する。 Although the subsequent steps are omitted, a passivation film (insulating film: usually a plasma silicon nitride film) is formed, contact holes are formed on the source electrode and the drain electrode, and the source is formed at the bottom of these contact holes. A pixel electrode connected to the electrode and a terminal electrode connected to the drain electrode are formed.
このようにして、ＴＦＴ基板を形成し、続いて、ＴＦＴ基板の半導体アイランド３００７側にＴＦＴ基板と対向する対向基板を配置する。さらに、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶組成物を充填し、液晶表示装置を完成させる。 In this way, the TFT substrate is formed, and subsequently, a counter substrate facing the TFT substrate is disposed on the semiconductor island 3007 side of the TFT substrate. Further, a liquid crystal composition is filled between the TFT substrate and the counter substrate to complete a liquid crystal display device.
なお、ＣＨ（チャネル）エッチングは、レジストパターン３００５をマスクとするドレイン配線用メタル膜３００４のエッチング（図７（Ｂ））の後に行うことも可能である。この場合には、連結レジストマスク３００６を半導体アイランド３００７から除去した後（図７（Ｆ））に、それまでに汚染され、あるいは、変質したチャネル部の少なくとも一部のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層をわずかにエッチング除去するか、あるいは、表面処理を行うことが好ましい。但し、この場合にも、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層の大半は残存させる必要がある。 Note that CH (channel) etching can also be performed after etching of the drain wiring metal film 3004 using the resist pattern 3005 as a mask (FIG. 7B). In this case, after the connection resist mask 3006 is removed from the semiconductor island 3007 (FIG. 7F), at least a part of the amorphous silicon (a-Si) of the channel portion that has been contaminated or altered so far. It is preferred that the layer be slightly etched away or surface treated. However, also in this case, most of the amorphous silicon (a-Si) layer needs to remain.
以上のような第３の実施形態によれば、上記の第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。 According to the third embodiment as described above, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
なお、第２及び第３の実施形態においては、薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極，ドレイン電極及びドレイン配線用メタル膜はアルミニウムまたはアルミニウム合金の１層構造、クロムまたはクロム合金の１層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との２層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との２層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金と窒化チタンまたは窒化チタンの合金との２層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との２層構造、クロムまたはクロム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との２層構造、クロムまたはクロム合金とアルミニウムまたはアルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との３層構造、モリブデンまたはモリブデン合金とアルミニウムまたはアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との３層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金とクロムまたはクロム合金との３層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金とチタンまたはチタン合金との３層構造、アルミニウムまたはアルミニウム合金と窒化チタンまたは窒化チタン合金とチタンまたはチタン合金との三層構造のいずれかから構成されていればよい。 In the second and third embodiments, the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, and the drain wiring metal film of the thin film transistor are made of a single layer structure of aluminum or aluminum alloy, a single layer structure of chromium or chromium alloy, aluminum or Two-layer structure of aluminum alloy and chromium or chromium alloy, two-layer structure of aluminum or aluminum alloy and titanium or titanium alloy, two-layer structure of aluminum or aluminum alloy and titanium nitride or titanium nitride alloy, aluminum or aluminum alloy Two-layer structure of molybdenum and molybdenum or molybdenum alloy, Two-layer structure of chromium or chromium alloy and molybdenum or molybdenum alloy, Three layers of chromium or chromium alloy, aluminum or aluminum alloy, and chromium or chromium alloy Three-layer structure of molybdenum or molybdenum alloy and aluminum or aluminum alloy and molybdenum or molybdenum alloy, three-layer structure of aluminum or aluminum alloy and molybdenum or molybdenum alloy and chromium or chromium alloy, aluminum or aluminum alloy and molybdenum or molybdenum What is necessary is just to be comprised from either the three-layer structure of an alloy and titanium or a titanium alloy, or the three-layer structure of aluminum or an aluminum alloy and titanium nitride or a titanium nitride alloy, and titanium or a titanium alloy.
また、上述の第２及び第３の実施形態においては、ガラス基板を用いたが、これに限るものではなく、他の材料からなる絶縁性基板を用いることも可能である。 In the second and third embodiments described above, the glass substrate is used. However, the present invention is not limited to this, and an insulating substrate made of another material can also be used.
また、上記の実施形態においては、スタガ型のＴＦＴパターンまでの形成方法を説明したが、本発明によるパターン形成方法はこれに限定されるものではなく、前述したＴＦＴパターンの形成方法のうち、画素電極の下部にカラーフィルタ層、または、平坦化膜とカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタ付きＴＦＴパターンの形成にも適用することができる。 In the above embodiment, the formation method up to the staggered TFT pattern has been described. However, the pattern formation method according to the present invention is not limited to this, and among the above-described TFT pattern formation methods, The present invention can also be applied to the formation of a color filter layer or a TFT pattern with a color filter in which a planarizing film and a color filter layer are formed below the electrode.
さらに、上記の実施形態においては、縦電界駆動型液晶表示装置を例にして本発明を説明したが、これに限るものではなく、本発明は横電界駆動型液晶表示装置（ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ＬＣＤ）にも適用することができる。 Further, in the above embodiment, the present invention has been described by taking the vertical electric field drive type liquid crystal display device as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to the horizontal electric field drive type liquid crystal display device (IPS). (Switching) LCD).
また、上述の第２及び第３の実施形態において説明したパターン形成方法をＴＦＴ基板の製造方法として用いることが可能である。ＴＦＴ基板の例としては、液晶表示装置用ＴＦＴ基板がある。 The pattern forming method described in the second and third embodiments can be used as a method for manufacturing a TFT substrate. An example of the TFT substrate is a TFT substrate for a liquid crystal display device.
また、ＴＦＴ基板作製後に、絶縁膜、カラー（ＲＧＢ：レッド、グリーン、ブルー）フィルタ層とブラックマトリクス層、透明電極を形成したカラーフィルタまたは単色フィルタを形成し、次いで、ＩＴＯ等の画素電極、配向膜その他の構成要素を形成し、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を挟み込み封止し、さらに、両基板に偏光フィルタを貼ることにより、液晶表示装置を製造することができる。 In addition, after the TFT substrate is fabricated, an insulating film, a color (RGB: red, green, blue) filter layer and a black matrix layer, a color filter formed with a transparent electrode or a single color filter is formed, and then a pixel electrode such as ITO, orientation A liquid crystal display device can be manufactured by forming a film and other components, sandwiching and sealing a liquid crystal between a TFT substrate and a counter substrate, and further attaching a polarizing filter to both substrates.
なお、レジストマスクの膜厚を部分的に制御する方法としては、例えば、次のような方法がある。 As a method for partially controlling the thickness of the resist mask, for example, there is the following method.
（１）露光工程において使用するレチクルのマスクパターンには、遮光部と、少なくとも２段階以上の透過光量に制御した半遮光部とが形成されており、遮光部と半遮光部とをレジスト膜に転写し、レジストマスクを形成する方法
（２）露光工程において２種以上のレチクルマスクを使用し、露光量を少なくとも２段階以上に変化させることにより、レジストマスクを形成する方法
ここでは、主に、ハーフトーンマスクを用いて、レジストマスク膜厚を部分的に制御し、２段階の膜厚を有するレジストパターンを形成したが、このレジストパターンは遮光部と半透光部とを有するレチクルとなっている。
(1) A mask pattern of a reticle used in an exposure process includes a light shielding portion and a semi-light shielding portion controlled to at least two levels of transmitted light amount. Method of transferring and forming resist mask (2) Method of forming resist mask by using two or more reticle masks in the exposure step and changing the exposure amount in at least two stages Here, mainly, Using a halftone mask, the resist mask film thickness was partially controlled to form a resist pattern having a two-stage film thickness. This resist pattern became a reticle having a light-shielding portion and a semi-translucent portion. Yes.
以下、このレジストパターンの形成方法の具体例を説明する。 Hereinafter, a specific example of this resist pattern forming method will be described.
（例１）
レチクル基板上に、例えば、クロム金属で遮光部と半透光部とを形成する。
(Example 1)
On the reticle substrate, for example, a light shielding portion and a semi-transparent portion are formed of chromium metal.
この半透光部は、露光解像限界以下のクロム金属のパターンで構成されている。例えば、パタ−ン幅寸法が露光波長以下の矩形のパターンが所定のピッチで配列されている。あるいは、このような矩形のパターンが格子状に形成されている。 This semi-translucent portion is composed of a chromium metal pattern having an exposure resolution limit or less. For example, rectangular patterns having a pattern width dimension equal to or smaller than the exposure wavelength are arranged at a predetermined pitch. Alternatively, such a rectangular pattern is formed in a lattice shape.
露光解像限界以下のクロム金属パターンが形成されている領域においては、露光照射光の透過量は２０乃至８０％になるように設定される。このようにして、半透光部が形成される。 In the region where the chromium metal pattern below the exposure resolution limit is formed, the transmission amount of the exposure irradiation light is set to 20 to 80%. In this way, a semi-translucent part is formed.
（例２）
レチクル基板上に、例えば、クロム金属で遮光部を所定のパターンに形成する。半透光部となる領域のクロム金属がエッチングされ、薄膜部が形成されている。
(Example 2)
On the reticle substrate, for example, a light shielding portion is formed in a predetermined pattern with chromium metal. The chromium metal in the region that becomes the semi-translucent portion is etched to form a thin film portion.
クロム金属の薄膜部が形成されている領域においては、露光照射光の半分程度が透過するように設定される。このようにして、半透光部が形成されることになる。 In the region where the chromium metal thin film portion is formed, about half of the exposure light is transmitted. In this way, a semi-translucent portion is formed.
（例３）
レチクル基板上に、例えば、クロム金属で遮光部を所定のパターンに形成する。半透光部はハーフトーン部として形成される。
(Example 3)
On the reticle substrate, for example, a light shielding portion is formed in a predetermined pattern with chromium metal. The semi-translucent part is formed as a halftone part.
ここで、ハーフトーン部は、例えば、タングステンシリサイド、モリブデンシリサイドなどで形成される。このようにして、半透光部が形成される。 Here, the halftone portion is formed of, for example, tungsten silicide, molybdenum silicide, or the like. In this way, a semi-translucent part is formed.
５、１３、２０、３０、２００５、３００５有機膜パターン 5, 13, 20, 30, 2005, 3005 organic film pattern
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