JPH10268347A - Ｔｆｔ基板およびその製造方法 - Google Patents
Ｔｆｔ基板およびその製造方法Info
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- JPH10268347A JPH10268347A JP7248997A JP7248997A JPH10268347A JP H10268347 A JPH10268347 A JP H10268347A JP 7248997 A JP7248997 A JP 7248997A JP 7248997 A JP7248997 A JP 7248997A JP H10268347 A JPH10268347 A JP H10268347A
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- gate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゲート配線の上に陽極酸化工程を経ずにゲー
ト絶縁膜を形成する。 【解決手段】 金属膜２ａのドライエッチングによりな
だらかなテーパを有するゲート配線２を形成し、その上
にＣＶＤ法等によりゲート絶縁膜５を形成する。ゲート
配線２のテーパがなだらかなので、ゲート絶縁膜５のカ
バレージ状態が良くなり、後工程における段切れ不良の
発生も少なく、絶縁性も良好となる。
ト絶縁膜を形成する。 【解決手段】 金属膜２ａのドライエッチングによりな
だらかなテーパを有するゲート配線２を形成し、その上
にＣＶＤ法等によりゲート絶縁膜５を形成する。ゲート
配線２のテーパがなだらかなので、ゲート絶縁膜５のカ
バレージ状態が良くなり、後工程における段切れ不良の
発生も少なく、絶縁性も良好となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等の
表示装置に用いられるＴＦＴ基板およびその製造方法に
関する。
表示装置に用いられるＴＦＴ基板およびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示装置等の表示装置に用い
られるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板においては、そ
のゲート絶縁膜の構造が２層のものが広く用いられてい
る。以下に、従来のＴＦＴ基板のゲート配線およびその
上のゲート絶縁膜の形成工程について、図６を用いて説
明する。
られるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板においては、そ
のゲート絶縁膜の構造が２層のものが広く用いられてい
る。以下に、従来のＴＦＴ基板のゲート配線およびその
上のゲート絶縁膜の形成工程について、図６を用いて説
明する。
【０００３】まず、図６（ａ）に示すように、基板１１
上にスパッタリング法等によりＴａ等からなる金属膜１
２ａを成膜する。
上にスパッタリング法等によりＴａ等からなる金属膜１
２ａを成膜する。
【０００４】次に、図６（ｂ）に示すように、金属膜１
２ａの上にスピンコート法等によりレジスト膜１３ａを
塗布する。
２ａの上にスピンコート法等によりレジスト膜１３ａを
塗布する。
【０００５】続いて、図６（ｃ）に示すように、レジス
ト膜１３ａをフォトリソグラフィ法によりパターニング
してレジスト膜１３を得る。このとき、現像後の熱処理
温度を高めに設定することにより、レジスト膜１３にテ
ーパを持たせることができる。
ト膜１３ａをフォトリソグラフィ法によりパターニング
してレジスト膜１３を得る。このとき、現像後の熱処理
温度を高めに設定することにより、レジスト膜１３にテ
ーパを持たせることができる。
【０００６】その後、図６（ｄ）に示すように、金属膜
１２ａを薬液処理またはドライエッチングすることによ
りゲート配線１２を形成し、図６（ｅ）に示すように、
薬液処理によってレジスト膜１３を除去する。
１２ａを薬液処理またはドライエッチングすることによ
りゲート配線１２を形成し、図６（ｅ）に示すように、
薬液処理によってレジスト膜１３を除去する。
【０００７】次に、図６（ｆ）に示すように、ゲート配
線１２を陽極酸化することにより、その表面にＴａ2Ｏ5
等からなる陽極酸化膜１４を成長させる。
線１２を陽極酸化することにより、その表面にＴａ2Ｏ5
等からなる陽極酸化膜１４を成長させる。
【０００８】その後、図６（ｇ）に示すように、ゲート
配線１２およびその表面に成長した陽極酸化膜１５を覆
うように、ＣＶＤ法（化学気相成長法）等によりＳｉＮ
xなどからなるゲート絶縁膜１５を成膜する。
配線１２およびその表面に成長した陽極酸化膜１５を覆
うように、ＣＶＤ法（化学気相成長法）等によりＳｉＮ
xなどからなるゲート絶縁膜１５を成膜する。
【０００９】この従来のＴＦＴ基板におけるゲート絶縁
膜は、ゲート配線の表面を陽極酸化してなる陽極酸化膜
とＣＶＤ法等で形成したＳｉＮx等からなるゲート絶縁
膜との２層構造であった。
膜は、ゲート配線の表面を陽極酸化してなる陽極酸化膜
とＣＶＤ法等で形成したＳｉＮx等からなるゲート絶縁
膜との２層構造であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にゲート絶縁膜を２層構造とするのは、以下の理由によ
る。即ち、金属膜を薬液処理またはドライエッチングし
てゲート配線を形成する際に、ケミカルな等方性成分が
存在するのでテーパ制御が非常に困難であり、たとえ順
テーパを形成できたとしてもなだらかではなく、図６
（ｅ）に示したようにゲート配線の側壁に切り立った部
分Ａができてしまうため、カバレージ性が悪くなって後
工程で形成する上層の微細配線であるソース配線の段切
れや、絶縁膜の欠落によるソース配線とゲート配線との
間等での電気的なリーク不良が発生するからである。こ
れを防ぐため、従来では、陽極酸化膜１４を形成するこ
とによりその角部に丸みを持たせた上でゲート絶縁膜１
５を成膜するという、２層構造のゲート絶縁膜を設けて
いる。その他にも、２層構造にすることによって、耐圧
や信頼性を向上できること、可動イオン密度が小さい半
導体との界面準位密度が小さいこと、半導体に対する電
界効果が大きいこと等が確保され、さらにはこのような
理由により特性の良好なＴＦＴが得られること等の為、
主にこのような構造が用いられている。
にゲート絶縁膜を２層構造とするのは、以下の理由によ
る。即ち、金属膜を薬液処理またはドライエッチングし
てゲート配線を形成する際に、ケミカルな等方性成分が
存在するのでテーパ制御が非常に困難であり、たとえ順
テーパを形成できたとしてもなだらかではなく、図６
（ｅ）に示したようにゲート配線の側壁に切り立った部
分Ａができてしまうため、カバレージ性が悪くなって後
工程で形成する上層の微細配線であるソース配線の段切
れや、絶縁膜の欠落によるソース配線とゲート配線との
間等での電気的なリーク不良が発生するからである。こ
れを防ぐため、従来では、陽極酸化膜１４を形成するこ
とによりその角部に丸みを持たせた上でゲート絶縁膜１
５を成膜するという、２層構造のゲート絶縁膜を設けて
いる。その他にも、２層構造にすることによって、耐圧
や信頼性を向上できること、可動イオン密度が小さい半
導体との界面準位密度が小さいこと、半導体に対する電
界効果が大きいこと等が確保され、さらにはこのような
理由により特性の良好なＴＦＴが得られること等の為、
主にこのような構造が用いられている。
【００１１】しかしながら、陽極酸化膜を成長させた上
にさらにＣＶＤ法等によりゲート絶縁膜を形成した２層
構造のゲート絶縁膜では、製造工程が増加してしまうと
いう問題があった。また、図６（ｆ）に示したように、
陽極酸化後にゲート配線１２の厚みｔ3は陽極酸化前の
厚みｔ1より薄くなるが陽極酸化された部分の厚みは約
２倍に膨れるため、その上表面の基板に対する段差ｔ2
が陽極酸化前のゲート配線１２の厚みｔ1より著しく大
きくなる。このため、図６（ｇ）に示したように、その
上に窒化絶縁膜等からなる厚みｔ5のゲート絶縁膜１５
を積層すると、ゲート絶縁膜１５には上記段差ｔ2に相
当する著しく大きな表面の段差ｄ1が形成されることに
なる。よって、結果として２層構造を採用しない場合と
同じように、その上にさらに導電膜や絶縁膜を形成する
と、段切れ等の発生により歩留り良く積層するのが困難
になるという問題があった。よって、段差を小さくする
ため、ゲート配線厚も制限され、抵抗増加となる。ま
た、残留応力等の要因で生じる上述の段切れを防止する
ため、導電膜や絶縁膜の厚みも制限され、抵抗やＴＦＴ
特性等の電気特性に限界があった。さらには、段差が大
きいと、その近傍で液晶の配向制御が乱れ易くなり、そ
の分大きく遮光部を設ける必要があり、液晶表示装置の
明るさが犠牲になることがある。
にさらにＣＶＤ法等によりゲート絶縁膜を形成した２層
構造のゲート絶縁膜では、製造工程が増加してしまうと
いう問題があった。また、図６（ｆ）に示したように、
陽極酸化後にゲート配線１２の厚みｔ3は陽極酸化前の
厚みｔ1より薄くなるが陽極酸化された部分の厚みは約
２倍に膨れるため、その上表面の基板に対する段差ｔ2
が陽極酸化前のゲート配線１２の厚みｔ1より著しく大
きくなる。このため、図６（ｇ）に示したように、その
上に窒化絶縁膜等からなる厚みｔ5のゲート絶縁膜１５
を積層すると、ゲート絶縁膜１５には上記段差ｔ2に相
当する著しく大きな表面の段差ｄ1が形成されることに
なる。よって、結果として２層構造を採用しない場合と
同じように、その上にさらに導電膜や絶縁膜を形成する
と、段切れ等の発生により歩留り良く積層するのが困難
になるという問題があった。よって、段差を小さくする
ため、ゲート配線厚も制限され、抵抗増加となる。ま
た、残留応力等の要因で生じる上述の段切れを防止する
ため、導電膜や絶縁膜の厚みも制限され、抵抗やＴＦＴ
特性等の電気特性に限界があった。さらには、段差が大
きいと、その近傍で液晶の配向制御が乱れ易くなり、そ
の分大きく遮光部を設ける必要があり、液晶表示装置の
明るさが犠牲になることがある。
【００１２】本発明はこのような従来技術の課題を解決
すべくなされたものであり、ゲート配線の側壁に切り立
った部分がなく、しかもゲート絶縁膜の表面の段差を小
さくしてカバレージ性を向上させることができるＴＦＴ
基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
すべくなされたものであり、ゲート配線の側壁に切り立
った部分がなく、しかもゲート絶縁膜の表面の段差を小
さくしてカバレージ性を向上させることができるＴＦＴ
基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のＴＦＴ基板は、
基板上に設けられた複数のゲート配線を覆ってゲート絶
縁膜が設けられたＴＦＴ基板であって、該ゲート配線が
その側壁をなだらかな１０゜以上３０゜以下のテーパと
して形成され、該ゲート配線を覆って、陽極酸化工程を
行わずに形成されたゲート絶縁膜が設けられており、そ
のことにより上記目的が達成される。
基板上に設けられた複数のゲート配線を覆ってゲート絶
縁膜が設けられたＴＦＴ基板であって、該ゲート配線が
その側壁をなだらかな１０゜以上３０゜以下のテーパと
して形成され、該ゲート配線を覆って、陽極酸化工程を
行わずに形成されたゲート絶縁膜が設けられており、そ
のことにより上記目的が達成される。
【００１４】本発明のＴＦＴ基板の製造方法は、基板上
に設けられた複数のゲート配線の側壁がなだらかな１０
゜以上３０゜以下のテーパを有するＴＦＴ基板を製造す
る方法であって、該ゲート配線を形成する際に、該基板
上に形成した金属膜を２００ｍＴｏｒｒ以下の低ガス圧
雰囲気下でドライエッチングする工程を含み、そのこと
により上記目的が達成される。
に設けられた複数のゲート配線の側壁がなだらかな１０
゜以上３０゜以下のテーパを有するＴＦＴ基板を製造す
る方法であって、該ゲート配線を形成する際に、該基板
上に形成した金属膜を２００ｍＴｏｒｒ以下の低ガス圧
雰囲気下でドライエッチングする工程を含み、そのこと
により上記目的が達成される。
【００１５】前記ドライエッチングを前記低ガス圧雰囲
気のまま最終まで行って前記ゲート配線を形成してもよ
い。
気のまま最終まで行って前記ゲート配線を形成してもよ
い。
【００１６】前記低ガス圧雰囲気下でのドライエッチン
グの前に、２００ｍＴｏｒｒを超える高ガス圧雰囲気下
でドライエッチングを行う工程を含んでいてもよい。
グの前に、２００ｍＴｏｒｒを超える高ガス圧雰囲気下
でドライエッチングを行う工程を含んでいてもよい。
【００１７】前記高ガス圧雰囲気下でのドライエッチン
グを、隣合うゲート配線間の金属膜がちょうど前記基板
表面までエッチング除去されるエッチングジャストの直
前まで行って、隣合うゲート配線間に被エッチング部分
が残る状態となし、その後で前記低ガス圧雰囲気下での
ドライエッチングを行って残った被エッチング部分を除
去してもよい。
グを、隣合うゲート配線間の金属膜がちょうど前記基板
表面までエッチング除去されるエッチングジャストの直
前まで行って、隣合うゲート配線間に被エッチング部分
が残る状態となし、その後で前記低ガス圧雰囲気下での
ドライエッチングを行って残った被エッチング部分を除
去してもよい。
【００１８】前記低ガス圧雰囲気下でのドライエッチン
グと高ガス圧雰囲気下でのドライエッチングとを、同一
エッチング処理室内で行ってもよい。
グと高ガス圧雰囲気下でのドライエッチングとを、同一
エッチング処理室内で行ってもよい。
【００１９】前記低ガス圧雰囲気下でのドライエッチン
グが、最終にオーバーエッチングを行う工程を含んでい
てもよい。
グが、最終にオーバーエッチングを行う工程を含んでい
てもよい。
【００２０】以下、本発明の作用について説明する。
【００２１】本発明のＴＦＴ基板にあっては、ゲート配
線の側壁が１０゜以上３０゜以下のなだらかなテーパを
有する。よって、陽極酸化工程を行わなくてもカバレー
ジ性が良好なゲート絶縁膜が得られ、製造工程の簡略化
を図ることができる。陽極酸化膜分の段差を排除し、ゲ
ート配線の側壁のテーパが３０゜以下であれば、ゲート
配線膜自身の厚みあるいはその上層に絶縁膜や導電膜等
を厚膜に歩留り良く積層することが可能であり、最上層
の平坦性も配向制御も良好となり、遮光域が減り明るさ
も向上する。また、テーパが３０゜以下であれば、大型
化された基板を用いても、ゲート配線の線巾の基板面内
バラツキを抑えて安定生産することが可能である。ゲー
ト配線の側壁のテーパが１０゜以上であれば、生産性の
低下が少なく、また、ゲート配線の配線抵抗の低下やバ
ラツキも少なくなる。ゲート配線の側壁を１０゜以上３
０゜以下のなだらかなテーパ形状にする技術は、たとえ
ば０2ガス分圧比により容易に制御可能である。
線の側壁が１０゜以上３０゜以下のなだらかなテーパを
有する。よって、陽極酸化工程を行わなくてもカバレー
ジ性が良好なゲート絶縁膜が得られ、製造工程の簡略化
を図ることができる。陽極酸化膜分の段差を排除し、ゲ
ート配線の側壁のテーパが３０゜以下であれば、ゲート
配線膜自身の厚みあるいはその上層に絶縁膜や導電膜等
を厚膜に歩留り良く積層することが可能であり、最上層
の平坦性も配向制御も良好となり、遮光域が減り明るさ
も向上する。また、テーパが３０゜以下であれば、大型
化された基板を用いても、ゲート配線の線巾の基板面内
バラツキを抑えて安定生産することが可能である。ゲー
ト配線の側壁のテーパが１０゜以上であれば、生産性の
低下が少なく、また、ゲート配線の配線抵抗の低下やバ
ラツキも少なくなる。ゲート配線の側壁を１０゜以上３
０゜以下のなだらかなテーパ形状にする技術は、たとえ
ば０2ガス分圧比により容易に制御可能である。
【００２２】ゲート配線を形成する際に、例えばＲＩＥ
（リアクティブイオンエッチング）方式により２００ｍ
Ｔｏｒｒ以下の低ガス圧雰囲気下で金属膜をドライエッ
チングすれば、エッチングに寄与するイオンの平均自由
工程が長くなり、ケミカルな等方性エッチング成分より
も異方性エッチング成分の方が強くなる。このとき、エ
ッチング前の金属膜の上に、レジスト膜をパターニング
して高温で熱処理を行うことにより角を丸くしたレジス
ト膜を形成しておくと、そのレジスト膜のテーパをその
まま反映させたゲート配線のエッチング除去が可能とな
る。また、低ガス圧雰囲気下でオーバーエッチングを行
っても、ゲート配線の側壁上部において急激に横方向に
侵食される量が少ないので、切り立った部分の無いなだ
らかなテーパが得られる。
（リアクティブイオンエッチング）方式により２００ｍ
Ｔｏｒｒ以下の低ガス圧雰囲気下で金属膜をドライエッ
チングすれば、エッチングに寄与するイオンの平均自由
工程が長くなり、ケミカルな等方性エッチング成分より
も異方性エッチング成分の方が強くなる。このとき、エ
ッチング前の金属膜の上に、レジスト膜をパターニング
して高温で熱処理を行うことにより角を丸くしたレジス
ト膜を形成しておくと、そのレジスト膜のテーパをその
まま反映させたゲート配線のエッチング除去が可能とな
る。また、低ガス圧雰囲気下でオーバーエッチングを行
っても、ゲート配線の側壁上部において急激に横方向に
侵食される量が少ないので、切り立った部分の無いなだ
らかなテーパが得られる。
【００２３】このドライエッチングは、低ガス圧雰囲気
のまま最終まで行うことができる。しかし、エッチング
レートの基板面内分布に大きなバラツキが生じることが
ある。バラツキを抑制するには、低ガス圧雰囲気下のド
ライエッチングの前に、エッチングレートの基板面内分
布を優先した２００ｍＴｏｒｒを超える高ガス圧雰囲気
下でエッチングを行った後で低ガス圧雰囲気下のドライ
エッチングを行うのが好ましい。このようにすれば、高
ガス圧雰囲気下でのドライエッチングによる良好な基板
面内分布を反映させて、ゲート配線の仕上がり幅寸法の
バラツキを少なくすることが可能である。
のまま最終まで行うことができる。しかし、エッチング
レートの基板面内分布に大きなバラツキが生じることが
ある。バラツキを抑制するには、低ガス圧雰囲気下のド
ライエッチングの前に、エッチングレートの基板面内分
布を優先した２００ｍＴｏｒｒを超える高ガス圧雰囲気
下でエッチングを行った後で低ガス圧雰囲気下のドライ
エッチングを行うのが好ましい。このようにすれば、高
ガス圧雰囲気下でのドライエッチングによる良好な基板
面内分布を反映させて、ゲート配線の仕上がり幅寸法の
バラツキを少なくすることが可能である。
【００２４】このとき、高ガス圧雰囲気下でのドライエ
ッチングをエッチングジャストの直前まで行い、その後
に低ガス圧雰囲気下でのドライエッチングに切り替える
のが好ましい。上記エッチングジャストは、隣合うゲー
ト配線間の金属膜がちょうど基板表面までエッチング除
去される時点のことを言う。このようにすると、テーパ
部の侵食が最も進行しやすい状態のときに、等方性エッ
チング成分よりも異方性エッチング成分の方が強い低ガ
ス圧雰囲気下でのエッチングが行われることになるの
で、効率的である。また、この低ガス圧雰囲気下でオー
バーエッチングを行っても、ゲート配線の側壁部におい
て横方向に侵食される量が少ないので、なだらかなテー
パが得られる。
ッチングをエッチングジャストの直前まで行い、その後
に低ガス圧雰囲気下でのドライエッチングに切り替える
のが好ましい。上記エッチングジャストは、隣合うゲー
ト配線間の金属膜がちょうど基板表面までエッチング除
去される時点のことを言う。このようにすると、テーパ
部の侵食が最も進行しやすい状態のときに、等方性エッ
チング成分よりも異方性エッチング成分の方が強い低ガ
ス圧雰囲気下でのエッチングが行われることになるの
で、効率的である。また、この低ガス圧雰囲気下でオー
バーエッチングを行っても、ゲート配線の側壁部におい
て横方向に侵食される量が少ないので、なだらかなテー
パが得られる。
【００２５】上記低ガス圧雰囲気下でのドライエッチン
グと高ガス圧雰囲気下でのドライエッチングとを、同一
エッチング処理室内で行えば、さらに製造工程の簡略化
を図ることが可能である。
グと高ガス圧雰囲気下でのドライエッチングとを、同一
エッチング処理室内で行えば、さらに製造工程の簡略化
を図ることが可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００２７】（実施形態１）図１は本実施形態１のＴＦ
Ｔ基板の製造方法を示す断面図である。
Ｔ基板の製造方法を示す断面図である。
【００２８】まず、図１（ａ）に示すように、基板１上
にスパッタリング法等によりＡｌやＴａ系の単層あるい
は多層配線のうち、たとえばＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮ（各
膜厚は５０ｎｍ／３４０ｎｍ／７０ｎｍ）の厚い低抵抗
多層からなる金属膜２ａを成膜する。本来、多層膜の場
合、各層でエッチング時の挙動が変わる為、なだらかな
テーパ制御が困難であるが、以下の条件により、ほぼ直
線のなだらかなテーパ形状が得られた。このときの金属
膜２ａの厚みｔ4は後述するゲート配線２の厚みとなる
が、最も厚膜化した場合、従来のＴＦＴ基板における陽
極酸化後の陽極酸化膜１４と、ゲート配線１２との総和
の厚みｔ2とほぼ同程度とすれば、低抵抗化を図ること
ができる。
にスパッタリング法等によりＡｌやＴａ系の単層あるい
は多層配線のうち、たとえばＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮ（各
膜厚は５０ｎｍ／３４０ｎｍ／７０ｎｍ）の厚い低抵抗
多層からなる金属膜２ａを成膜する。本来、多層膜の場
合、各層でエッチング時の挙動が変わる為、なだらかな
テーパ制御が困難であるが、以下の条件により、ほぼ直
線のなだらかなテーパ形状が得られた。このときの金属
膜２ａの厚みｔ4は後述するゲート配線２の厚みとなる
が、最も厚膜化した場合、従来のＴＦＴ基板における陽
極酸化後の陽極酸化膜１４と、ゲート配線１２との総和
の厚みｔ2とほぼ同程度とすれば、低抵抗化を図ること
ができる。
【００２９】次に、図１（ｂ）に示すように、金属膜２
ａの上にスピンコート法等によりレジスト膜３ａを塗布
し、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜３ａをフォト
リソグラフィ法によりパターニングしてレジスト膜３を
得る。このとき、現像後の熱処理温度を１５０℃〜１７
０℃と高めに設定することにより、レジスト膜３にテー
パを持たせることができる。本実施形態では、塗布装置
（大日本スクリーン社製ＳＫ−７００Ｇ）を用いてＴＦ
Ｒ−７９０（東京応化工業社製）を塗布して温度１１０
℃でプリベークし、露光時間１６５０ｍｓｅｃで露光し
て６０ｓｅｃ現像し、１６０℃の温度でポストベークす
ることにより膜厚２．０μｍのレジスト膜３を得た。
ａの上にスピンコート法等によりレジスト膜３ａを塗布
し、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜３ａをフォト
リソグラフィ法によりパターニングしてレジスト膜３を
得る。このとき、現像後の熱処理温度を１５０℃〜１７
０℃と高めに設定することにより、レジスト膜３にテー
パを持たせることができる。本実施形態では、塗布装置
（大日本スクリーン社製ＳＫ−７００Ｇ）を用いてＴＦ
Ｒ−７９０（東京応化工業社製）を塗布して温度１１０
℃でプリベークし、露光時間１６５０ｍｓｅｃで露光し
て６０ｓｅｃ現像し、１６０℃の温度でポストベークす
ることにより膜厚２．０μｍのレジスト膜３を得た。
【００３０】その後、図１（ｄ）に示すように、金属膜
２ａをエッチングジャストの手前までアンダードライエ
ッチングして金属膜２ｂとする。この１段階目のエッチ
ングは、ＲＩＥ装置等のプラズマエッチング装置によ
り、所望のテーパ角度θが得られると共にエッチングレ
ートの基板面内分布のバラツキを小さくできるような条
件で行い、エッチングジャストの手前まで、即ち、隣接
するゲート配線同士の間にまだ金属膜２ｂが残っている
状態で放電をストップさせる。本実施形態においては、
ドライエッチング装置としてＭＥＡ−６００Ｒ（東京エ
レクトロン社製）を用い、ガス圧力：４２０ｍＴｏｒ
ｒ、ＣＦ4ガス流量：８８０ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス流量：２
２０ｓｃｃｍ、ＲＦパワー：２０００Ｗ、電極ＧａＰ：
１５０ｍｍ、電極温度：７０℃、放電時間：１５０ｓｅ
ｃのエッチング条件で１段階目のエッチングを行った。
本条件では、Ｔａの方がＴａＮと同等か０〜２割、例え
ば１割程度エッチングレートが遅い程度である。
２ａをエッチングジャストの手前までアンダードライエ
ッチングして金属膜２ｂとする。この１段階目のエッチ
ングは、ＲＩＥ装置等のプラズマエッチング装置によ
り、所望のテーパ角度θが得られると共にエッチングレ
ートの基板面内分布のバラツキを小さくできるような条
件で行い、エッチングジャストの手前まで、即ち、隣接
するゲート配線同士の間にまだ金属膜２ｂが残っている
状態で放電をストップさせる。本実施形態においては、
ドライエッチング装置としてＭＥＡ−６００Ｒ（東京エ
レクトロン社製）を用い、ガス圧力：４２０ｍＴｏｒ
ｒ、ＣＦ4ガス流量：８８０ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス流量：２
２０ｓｃｃｍ、ＲＦパワー：２０００Ｗ、電極ＧａＰ：
１５０ｍｍ、電極温度：７０℃、放電時間：１５０ｓｅ
ｃのエッチング条件で１段階目のエッチングを行った。
本条件では、Ｔａの方がＴａＮと同等か０〜２割、例え
ば１割程度エッチングレートが遅い程度である。
【００３１】次に、図１（ｅ）に示すように、隣接する
ゲート配線同士の間にわずかに残った金属膜を除去する
ようにドライエッチングを行ってゲート配線２を形成す
る。この２段階目のエッチングは、ゲート配線２のテー
パをなだらかな３０゜以下にするために、ＲＩＥ装置等
のプラズマエッチング装置を用いて２００ｍＴｏｒｒ以
下の低ガス圧雰囲気下で行う。このとき、ＥＰＤ（エン
ドポイントディテクター）を用いてエッチングジャスト
を検出し、さらに数％のオーバーエッチングを行った後
で放電をストップさせれば、ゲート配線同士の間に残っ
た膜を完全に除去することができる。また、このように
オーバーエッチングを行っても、ゲート配線２の側壁上
部が急激に横方向に侵食される量が少ないので、なだら
かなテーパ形状を有するゲート配線２が得られる。さら
に、ゲート配線２の仕上がり幅寸法は、１段階目の良好
な基板面内分布を反映して、基板面内分布にバラツキの
無いものとなる。本実施形態においては、ドライエッチ
ング装置としてＭＥＡ−６００Ｒ３（東京エレクトロン
社製）を用い、ガス圧力：１５０ｍＴｏｒｒ、ＣＦ4ガ
ス流量：３８０ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス流量：１２０ｓｃｃ
ｍ、ＲＦパワー：２４００Ｗ、電極ＧａＰ：１５０ｍ
ｍ、電極温度：７０℃、放電時間をＥＰＤジャスト＋３
ｓｅｃの条件で２段階目のエッチングを行った。このよ
うにして得られたゲート配線２は、テーパ側壁の基板に
対する角度θが中央部で基板エッジより小さく１２゜〜
１８゜であり、厚みｔ4が４６０ｎｍであった。線幅の
バラツキを小さくできれば、この程度の角度バラツキは
全く問題にならない。また、最終テーパ角は、特に、第
２ステップ時のＯ2ガス分圧比によって容易に制御でき
る。但し、Ｏ2ガス分圧が１６％未満２４％以上では線
幅バラツキが大きくなる。
ゲート配線同士の間にわずかに残った金属膜を除去する
ようにドライエッチングを行ってゲート配線２を形成す
る。この２段階目のエッチングは、ゲート配線２のテー
パをなだらかな３０゜以下にするために、ＲＩＥ装置等
のプラズマエッチング装置を用いて２００ｍＴｏｒｒ以
下の低ガス圧雰囲気下で行う。このとき、ＥＰＤ（エン
ドポイントディテクター）を用いてエッチングジャスト
を検出し、さらに数％のオーバーエッチングを行った後
で放電をストップさせれば、ゲート配線同士の間に残っ
た膜を完全に除去することができる。また、このように
オーバーエッチングを行っても、ゲート配線２の側壁上
部が急激に横方向に侵食される量が少ないので、なだら
かなテーパ形状を有するゲート配線２が得られる。さら
に、ゲート配線２の仕上がり幅寸法は、１段階目の良好
な基板面内分布を反映して、基板面内分布にバラツキの
無いものとなる。本実施形態においては、ドライエッチ
ング装置としてＭＥＡ−６００Ｒ３（東京エレクトロン
社製）を用い、ガス圧力：１５０ｍＴｏｒｒ、ＣＦ4ガ
ス流量：３８０ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス流量：１２０ｓｃｃ
ｍ、ＲＦパワー：２４００Ｗ、電極ＧａＰ：１５０ｍ
ｍ、電極温度：７０℃、放電時間をＥＰＤジャスト＋３
ｓｅｃの条件で２段階目のエッチングを行った。このよ
うにして得られたゲート配線２は、テーパ側壁の基板に
対する角度θが中央部で基板エッジより小さく１２゜〜
１８゜であり、厚みｔ4が４６０ｎｍであった。線幅の
バラツキを小さくできれば、この程度の角度バラツキは
全く問題にならない。また、最終テーパ角は、特に、第
２ステップ時のＯ2ガス分圧比によって容易に制御でき
る。但し、Ｏ2ガス分圧が１６％未満２４％以上では線
幅バラツキが大きくなる。
【００３２】また、ゲート配線２の幅は、５５０ｍｍ×
６５０ｍｍの基板の耳を１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度除いた
基板端のＴＦＴ基板でＭｉｎの１１．１μｍであり、基
板中央のＴＦＴ基板でＭａｘの１１．５μｍであった。
このように５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度またはそれ以上
の大型基板でもゲート配線２の線幅の基板面内バラツキ
を１μｍ以下に抑えられるので、安定生産が可能であ
る。ただし、この値は抜き取ったサンプルにより若干バ
ラツキがあり、実際の製造においては現像薬液の寿命等
により経時的にもう少しバラツキが増すこともあると考
えられるが、初期バラツキが上記のように１μｍ以下で
あれば、量産等のバラツキ限界±１〜３μｍに容易に制
御することができ、現像薬液等の寿命も長く、安定生産
が可能である。
６５０ｍｍの基板の耳を１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度除いた
基板端のＴＦＴ基板でＭｉｎの１１．１μｍであり、基
板中央のＴＦＴ基板でＭａｘの１１．５μｍであった。
このように５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度またはそれ以上
の大型基板でもゲート配線２の線幅の基板面内バラツキ
を１μｍ以下に抑えられるので、安定生産が可能であ
る。ただし、この値は抜き取ったサンプルにより若干バ
ラツキがあり、実際の製造においては現像薬液の寿命等
により経時的にもう少しバラツキが増すこともあると考
えられるが、初期バラツキが上記のように１μｍ以下で
あれば、量産等のバラツキ限界±１〜３μｍに容易に制
御することができ、現像薬液等の寿命も長く、安定生産
が可能である。
【００３３】続いて、図１（ｆ）に示すように、薬液処
理によってレジスト膜３を除去する。
理によってレジスト膜３を除去する。
【００３４】その後、図１（ｇ）に示すように、ゲート
配線２を覆うように、ＣＶＤ法等によりＳｉＮxなどか
らなるゲート絶縁膜５を、例えば４５０ｎｍ成膜する。
配線２を覆うように、ＣＶＤ法等によりＳｉＮxなどか
らなるゲート絶縁膜５を、例えば４５０ｎｍ成膜する。
【００３５】このようにして得られるゲート絶縁膜５
は、側壁の角度θが３０゜以下のなだらかな、すなわ
ち、側壁上部の急激な侵食部のないテーパを有するゲー
ト配線２上に設けられているので、厚く、かつ、歩留ま
り良く成膜することができ、例えば単層の窒化膜の場合
には厚みｔ6を４００ｎｍ以上と、図６に示した従来の
ＴＦＴ基板におけるゲート絶縁膜１５の厚みｔ5に比べ
て厚くしても残留応力等で生じる欠け等少なく、液晶表
示装置の良好な高歩留り条件を得られた。また、ゲート
配線２の上に陽極酸化膜を設けていないので、図６に示
した従来のＴＦＴ基板における段差ｄ1に比べて、その
表面の段差ｄ2を小さくすることができ、ゲート絶縁膜
５のカバレージ性を良好にすることができた。また、そ
の後の工程で導電膜や絶縁膜を形成し、フッ酸等の薬液
処理工程を行っても、ゲート絶縁膜５の段差部分で切れ
等の不良が発生せず、ゲート絶縁膜５の絶縁性に対する
耐圧評価結果についても、従来の陽極酸化膜を設けた２
層構造のゲート絶縁膜と比較して、全く同等で劣らない
という結果が得られている。従って、従来のＴＦＴ基板
の製造方法のように陽極酸化成長によりゲート配線２の
テーパの角ばった部分を緩和する必要が無く、ゲート配
線２のパターニング後にその直上にＣＶＤ法等により単
層のゲート絶縁膜５を形成すればよいので、製造工程を
簡略化することができる。また、１段階目のドライエッ
チング工程と２段階目のドライエッチング工程とを同一
処理室内で連続して行うことにより、さらに製造工程を
簡略化することができる。また、従来に比べて配向不良
部を隠す遮光部材の線幅を２μｍ以上小さくすることが
できた。
は、側壁の角度θが３０゜以下のなだらかな、すなわ
ち、側壁上部の急激な侵食部のないテーパを有するゲー
ト配線２上に設けられているので、厚く、かつ、歩留ま
り良く成膜することができ、例えば単層の窒化膜の場合
には厚みｔ6を４００ｎｍ以上と、図６に示した従来の
ＴＦＴ基板におけるゲート絶縁膜１５の厚みｔ5に比べ
て厚くしても残留応力等で生じる欠け等少なく、液晶表
示装置の良好な高歩留り条件を得られた。また、ゲート
配線２の上に陽極酸化膜を設けていないので、図６に示
した従来のＴＦＴ基板における段差ｄ1に比べて、その
表面の段差ｄ2を小さくすることができ、ゲート絶縁膜
５のカバレージ性を良好にすることができた。また、そ
の後の工程で導電膜や絶縁膜を形成し、フッ酸等の薬液
処理工程を行っても、ゲート絶縁膜５の段差部分で切れ
等の不良が発生せず、ゲート絶縁膜５の絶縁性に対する
耐圧評価結果についても、従来の陽極酸化膜を設けた２
層構造のゲート絶縁膜と比較して、全く同等で劣らない
という結果が得られている。従って、従来のＴＦＴ基板
の製造方法のように陽極酸化成長によりゲート配線２の
テーパの角ばった部分を緩和する必要が無く、ゲート配
線２のパターニング後にその直上にＣＶＤ法等により単
層のゲート絶縁膜５を形成すればよいので、製造工程を
簡略化することができる。また、１段階目のドライエッ
チング工程と２段階目のドライエッチング工程とを同一
処理室内で連続して行うことにより、さらに製造工程を
簡略化することができる。また、従来に比べて配向不良
部を隠す遮光部材の線幅を２μｍ以上小さくすることが
できた。
【００３６】本実施形態において、１段階目のドライエ
ッチングをガス圧力４２０ｍＴｏｒｒで行っている理由
は以下の通りである。本発明者がＴａＮ層のみについて
エッチングレートとガス圧との関係を調べたところ、図
２に示すような結果が得られた。この図において、各記
号▲、□、◆、△、▽、■、◇、▼は基板の耳から１５
ｍｍ〜２５ｍｍ入った線上のＥｄｇｅ（エッジ）１〜４
および６〜９の点を示し、記号○は基板のＣｅｎｔｅｒ
（中央）の点を示す。また、グラフ内の数字は基板面内
分布のバラツキ（％）を示す。このときのエッチング条
件は、ガス圧力を変化させ、ガス総流量：９００ｓｃｃ
ｍ、Ｏ2ガス分圧：２０％、ＲＦパワー：２０００Ｗ、
電極ＧａＰ：１５０ｍｍ、電極温度：８０℃として行っ
た。この図によれば、ガス圧４２０ｍＴｏｒｒでＴａＮ
のエッチングレートの基板面内分布のバラツキが最小で
あったので、１段階目のドライエッチングを４２０ｍＴ
ｏｒｒで行った。
ッチングをガス圧力４２０ｍＴｏｒｒで行っている理由
は以下の通りである。本発明者がＴａＮ層のみについて
エッチングレートとガス圧との関係を調べたところ、図
２に示すような結果が得られた。この図において、各記
号▲、□、◆、△、▽、■、◇、▼は基板の耳から１５
ｍｍ〜２５ｍｍ入った線上のＥｄｇｅ（エッジ）１〜４
および６〜９の点を示し、記号○は基板のＣｅｎｔｅｒ
（中央）の点を示す。また、グラフ内の数字は基板面内
分布のバラツキ（％）を示す。このときのエッチング条
件は、ガス圧力を変化させ、ガス総流量：９００ｓｃｃ
ｍ、Ｏ2ガス分圧：２０％、ＲＦパワー：２０００Ｗ、
電極ＧａＰ：１５０ｍｍ、電極温度：８０℃として行っ
た。この図によれば、ガス圧４２０ｍＴｏｒｒでＴａＮ
のエッチングレートの基板面内分布のバラツキが最小で
あったので、１段階目のドライエッチングを４２０ｍＴ
ｏｒｒで行った。
【００３７】但し、高ガス圧雰囲気、例えばガス圧力４
２０ｍＴｏｒｒで１段階目のドライエッチングを行う場
合、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、１６０ｓｅｃの
時間までのエッチングでは隣接するゲート配線間に金属
膜が残った状態でなだらかなテーパが得られるが、それ
以降、急激にテーパの横方向に対する侵食が始まり、図
３（ｃ）、（ｄ）に示すように、ＥＰＤ検出ポイントで
ある２００ｓｅｃでは切り立った部分ができてしまう。
なお、図３（ａ）、（ｃ）は基板エッジのＴＦＴ基板の
場合を示し、図３（ｂ）、（ｄ）は基板中央のＴＦＴ基
板の場合を示す。このため、上述したように、ＥＤＰ等
により検出されるエッチングジャストの手前まで高ガス
圧雰囲気下でアンダーエッチングし、その後で横方向に
対する侵食が少ない低ガス圧雰囲気下でドライエッチン
グするのが好ましい。なお、図３（ａ）〜（ｄ）のエッ
チング条件は、ガス圧力：４２０ｍＴｏｒｒ、ガス総流
量：１１００ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス分圧：２０％、ＲＦパ
ワー：２０００Ｗ、電極ＧａＰ：１５０ｍｍ、電極温
度：７０℃として、厚み４６０ｎｍのＴａＮ／Ｔａ／Ｔ
ａＮに対してエッチングを行った。Ｔａのエッチングデ
ータは、除いているが、ＴａＮに比べてエッチングレー
トが０〜２割遅い程度であることが別の実験で判ってい
る。
２０ｍＴｏｒｒで１段階目のドライエッチングを行う場
合、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、１６０ｓｅｃの
時間までのエッチングでは隣接するゲート配線間に金属
膜が残った状態でなだらかなテーパが得られるが、それ
以降、急激にテーパの横方向に対する侵食が始まり、図
３（ｃ）、（ｄ）に示すように、ＥＰＤ検出ポイントで
ある２００ｓｅｃでは切り立った部分ができてしまう。
なお、図３（ａ）、（ｃ）は基板エッジのＴＦＴ基板の
場合を示し、図３（ｂ）、（ｄ）は基板中央のＴＦＴ基
板の場合を示す。このため、上述したように、ＥＤＰ等
により検出されるエッチングジャストの手前まで高ガス
圧雰囲気下でアンダーエッチングし、その後で横方向に
対する侵食が少ない低ガス圧雰囲気下でドライエッチン
グするのが好ましい。なお、図３（ａ）〜（ｄ）のエッ
チング条件は、ガス圧力：４２０ｍＴｏｒｒ、ガス総流
量：１１００ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス分圧：２０％、ＲＦパ
ワー：２０００Ｗ、電極ＧａＰ：１５０ｍｍ、電極温
度：７０℃として、厚み４６０ｎｍのＴａＮ／Ｔａ／Ｔ
ａＮに対してエッチングを行った。Ｔａのエッチングデ
ータは、除いているが、ＴａＮに比べてエッチングレー
トが０〜２割遅い程度であることが別の実験で判ってい
る。
【００３８】なお、上記実施形態において、高ガス圧雰
囲気下のエッチングと低ガス圧雰囲気下のエッチングと
の２段階のエッチングを行った理由は以下の通りであ
る。図２には示していないが、２００ｍＴｏｒｒ以下で
は２００ｍＴｏｒｒを超える場合に比べてエッチングレ
ートが遅くなり、エッチングレートの基板面内分布のバ
ラツキもやや大きくなる。このため、エッチングレート
が速く、基板面内分布のバラツキも小さい高ガス圧雰囲
気下で１段階目のエッチングを行うことにより、より短
いエッチング時間でゲート配線の線幅の基板面内バラツ
キを小さくした上で、ゲート配線の横方向への侵食が小
さい低ガス圧雰囲気下で２段階目のエッチングを行うこ
とにより、ゲート配線をなだらかなテーパ形状にしてい
るのである。
囲気下のエッチングと低ガス圧雰囲気下のエッチングと
の２段階のエッチングを行った理由は以下の通りであ
る。図２には示していないが、２００ｍＴｏｒｒ以下で
は２００ｍＴｏｒｒを超える場合に比べてエッチングレ
ートが遅くなり、エッチングレートの基板面内分布のバ
ラツキもやや大きくなる。このため、エッチングレート
が速く、基板面内分布のバラツキも小さい高ガス圧雰囲
気下で１段階目のエッチングを行うことにより、より短
いエッチング時間でゲート配線の線幅の基板面内バラツ
キを小さくした上で、ゲート配線の横方向への侵食が小
さい低ガス圧雰囲気下で２段階目のエッチングを行うこ
とにより、ゲート配線をなだらかなテーパ形状にしてい
るのである。
【００３９】図４（ａ）は、レジストについてのエッチ
ングレートとガス圧との関係を示し、図４（ｂ）はＴａ
Ｎ／レジストの選択比とガス圧との関係を示す。これら
の図において、各記号▲、□、◆、△、▽、■、◇、▼
は図２と同様に基板の耳から１５ｍｍ〜２５ｍｍ入った
線上のＥｄｇｅ（エッジ）１〜４および６〜９の点を示
し、記号○は基板のＣｅｎｔｅｒ（中央）の点を示す。
また、グラフ内の数字は基板面内分布のバラツキ（％）
を示す。このときのエッチング条件は、図２と同様にガ
ス圧力を変化させ、ガス総流量：９００ｓｃｃｍ、Ｏ2
ガス分圧：２０％、ＲＦパワー：２０００Ｗ、電極Ｇａ
Ｐ：１５０ｍｍ、電極温度：８０℃として行った。この
図４（ａ）、（ｂ）によれば、４００ｍＴｏｒｒ近傍と
２００ｍＴｏｒｒ以下の領域で面内バラツキが局部的に
小さくなる領域があり、かつ、３５０ｍＴｏｒｒ以下で
レジストのエッチングレートがＴａＮより僅かに速くな
ることが判る。従って、テーパ角は小さくなる。
ングレートとガス圧との関係を示し、図４（ｂ）はＴａ
Ｎ／レジストの選択比とガス圧との関係を示す。これら
の図において、各記号▲、□、◆、△、▽、■、◇、▼
は図２と同様に基板の耳から１５ｍｍ〜２５ｍｍ入った
線上のＥｄｇｅ（エッジ）１〜４および６〜９の点を示
し、記号○は基板のＣｅｎｔｅｒ（中央）の点を示す。
また、グラフ内の数字は基板面内分布のバラツキ（％）
を示す。このときのエッチング条件は、図２と同様にガ
ス圧力を変化させ、ガス総流量：９００ｓｃｃｍ、Ｏ2
ガス分圧：２０％、ＲＦパワー：２０００Ｗ、電極Ｇａ
Ｐ：１５０ｍｍ、電極温度：８０℃として行った。この
図４（ａ）、（ｂ）によれば、４００ｍＴｏｒｒ近傍と
２００ｍＴｏｒｒ以下の領域で面内バラツキが局部的に
小さくなる領域があり、かつ、３５０ｍＴｏｒｒ以下で
レジストのエッチングレートがＴａＮより僅かに速くな
ることが判る。従って、テーパ角は小さくなる。
【００４０】（実施形態２）本実施形態２では、２００
ｍＴｏｒｒ以下の低ガス圧雰囲気の条件のまま１段階の
エッチングによりゲート配線を形成した。
ｍＴｏｒｒ以下の低ガス圧雰囲気の条件のまま１段階の
エッチングによりゲート配線を形成した。
【００４１】この低ガス圧エッチングを行った場合に
は、ゲート配線の側壁に切り立った部分のない状態にで
きるものの、作用の箇所で述べたように、場合によって
はゲート配線の仕上がり幅寸法にバラツキが生じること
がある。
は、ゲート配線の側壁に切り立った部分のない状態にで
きるものの、作用の箇所で述べたように、場合によって
はゲート配線の仕上がり幅寸法にバラツキが生じること
がある。
【００４２】図５（ａ）〜（ｄ）は、２０ｍＴｏｒｒで
ガス圧を切り替えずにドライエッチングを行った場合で
あり、図５（ａ）、（ｃ）は基板エッジ部分のＴＦＴ基
板を示し、（ｂ）、（ｄ）は基板センター部分のＴＦＴ
基板を示す。また、図５（ａ）、（ｂ）は斜めから、図
５（ｃ）、（ｄ）は断面垂直方向からの形状観察を行っ
た場合のＳＥＭ断面観察結果を示す図である。
ガス圧を切り替えずにドライエッチングを行った場合で
あり、図５（ａ）、（ｃ）は基板エッジ部分のＴＦＴ基
板を示し、（ｂ）、（ｄ）は基板センター部分のＴＦＴ
基板を示す。また、図５（ａ）、（ｂ）は斜めから、図
５（ｃ）、（ｄ）は断面垂直方向からの形状観察を行っ
た場合のＳＥＭ断面観察結果を示す図である。
【００４３】図５より理解されるように、基板エッジ部
分および基板センター部分で共になだらかなテーパを有
するゲート配線が得られ、ゲート配線の仕上がり幅寸法
もＭａｘ−Ｍｉｎ＝約０．５μｍと基板面内でバラツキ
が少ない良好なものにすることができた。なお、このと
きのエッチング条件は、レジスト膜厚：２．０μｍ、ポ
ストベーク：１６０℃でレジスト膜を形成し、ガス総流
量：１００ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス分圧：２０％、ＲＦパワ
ー：２５００Ｗ、電極ＧａＰ：１５０ｍｍ、電極温度：
７０℃、放電時間を６８０ｓｅｃとして、厚み４６０ｎ
ｍのＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮに対してエッチングを行っ
た。
分および基板センター部分で共になだらかなテーパを有
するゲート配線が得られ、ゲート配線の仕上がり幅寸法
もＭａｘ−Ｍｉｎ＝約０．５μｍと基板面内でバラツキ
が少ない良好なものにすることができた。なお、このと
きのエッチング条件は、レジスト膜厚：２．０μｍ、ポ
ストベーク：１６０℃でレジスト膜を形成し、ガス総流
量：１００ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス分圧：２０％、ＲＦパワ
ー：２５００Ｗ、電極ＧａＰ：１５０ｍｍ、電極温度：
７０℃、放電時間を６８０ｓｅｃとして、厚み４６０ｎ
ｍのＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮに対してエッチングを行っ
た。
【００４４】上述した説明において、ガス圧を２０ｍＴ
ｏｒｒでエッチングしているが、ゲート配線の仕上がり
幅寸法にバラツキが少ないようにするには、１００ｍＴ
ｏｒｒ〜２００ｍＴｏｒｒのガス圧でドライエッチング
を行えばよい。
ｏｒｒでエッチングしているが、ゲート配線の仕上がり
幅寸法にバラツキが少ないようにするには、１００ｍＴ
ｏｒｒ〜２００ｍＴｏｒｒのガス圧でドライエッチング
を行えばよい。
【００４５】なお、上記実施形態１および２において、
エッチング条件の０2ガス分圧比を変化させることによ
り、最終的に得られるゲート配線２のテーパ角度は自由
に変化させることができる。例えば、テーパ角を１０゜
〜３０゜にするためのＯ2ガス分圧比は１８％以上２２
％以下であり、好ましくは２０％程度である。特に、３
００ｍＴｏｒｒ以下のガス圧では、図４や他の実験から
判るように、ガス圧によりテーパ角度が変わりにくいた
め、Ｏ2ガス分圧比によりゲート配線のテーパ角度を変
化させ易い。
エッチング条件の０2ガス分圧比を変化させることによ
り、最終的に得られるゲート配線２のテーパ角度は自由
に変化させることができる。例えば、テーパ角を１０゜
〜３０゜にするためのＯ2ガス分圧比は１８％以上２２
％以下であり、好ましくは２０％程度である。特に、３
００ｍＴｏｒｒ以下のガス圧では、図４や他の実験から
判るように、ガス圧によりテーパ角度が変わりにくいた
め、Ｏ2ガス分圧比によりゲート配線のテーパ角度を変
化させ易い。
【００４６】ゲート配線２のテーパを３０゜以下の角度
にすれば、その上層に絶縁膜や導電膜等を厚膜に歩留り
良く積層することができ、最上層の平坦性も向上する。
また、大型基板に対してもゲート配線の線巾の基板面内
におけるバラツキを抑えることができ、安定して生産す
ることができる。また、ゲート配線２のテーパを１０゜
以上の角度にすれば、生産性の低下が少なく、配線抵抗
の低下やバラツキも少なくすることができる。
にすれば、その上層に絶縁膜や導電膜等を厚膜に歩留り
良く積層することができ、最上層の平坦性も向上する。
また、大型基板に対してもゲート配線の線巾の基板面内
におけるバラツキを抑えることができ、安定して生産す
ることができる。また、ゲート配線２のテーパを１０゜
以上の角度にすれば、生産性の低下が少なく、配線抵抗
の低下やバラツキも少なくすることができる。
【００４７】また、ＲＩＥ装置を用いてドライエッチン
グを行う場合には、ＲＦパワー２０００Ｗで線幅の面内
バラツキが少なくなり、エッチング時間を短縮するには
それ以上にするのが好ましい。但し、２５００Ｗより大
にすると、急激に電極の消耗が激しくなって量産性が悪
くなる。
グを行う場合には、ＲＦパワー２０００Ｗで線幅の面内
バラツキが少なくなり、エッチング時間を短縮するには
それ以上にするのが好ましい。但し、２５００Ｗより大
にすると、急激に電極の消耗が激しくなって量産性が悪
くなる。
【００４８】また、上記実施形態ではＴａＮ／Ｔａ／Ｔ
ａＮからなるゲート配線を形成したが、ゲート配線の材
料は適宜選択して用いることができ、例えばＴａの単層
やＴａ合金等の単層、またはそれらの積層型からなるゲ
ート配線、ＡｌやＡｌ合金等からなるゲート配線、また
はＴａ−Ａｌ等の複合材料からなるゲート配線を備えた
ＴＦＴ基板にも本発明は適用可能である。特に、ＴａＮ
／Ｔａ／ＴａＮの積層型をゲート配線に使用する場合に
は、低抵抗化できる利点がある。
ａＮからなるゲート配線を形成したが、ゲート配線の材
料は適宜選択して用いることができ、例えばＴａの単層
やＴａ合金等の単層、またはそれらの積層型からなるゲ
ート配線、ＡｌやＡｌ合金等からなるゲート配線、また
はＴａ−Ａｌ等の複合材料からなるゲート配線を備えた
ＴＦＴ基板にも本発明は適用可能である。特に、ＴａＮ
／Ｔａ／ＴａＮの積層型をゲート配線に使用する場合に
は、低抵抗化できる利点がある。
【００４９】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、なだらかな１０゜以上３０゜以下のなだらかなテー
パを有するゲート配線が得られるので、従来のようにテ
ーパ形状の角ばった部分を緩和するための陽極酸化膜を
必要とせず、その上にＣＶＤ法等により単層のゲート絶
縁膜を形成しても上層のソース配線の段切れやソース配
線とゲート配線との間の絶縁不良等の問題が生じない。
製造工程の簡略化を図ることができるので、スループッ
トを向上させてＴＦＴ基板の低廉化を図ることができ
る。
ば、なだらかな１０゜以上３０゜以下のなだらかなテー
パを有するゲート配線が得られるので、従来のようにテ
ーパ形状の角ばった部分を緩和するための陽極酸化膜を
必要とせず、その上にＣＶＤ法等により単層のゲート絶
縁膜を形成しても上層のソース配線の段切れやソース配
線とゲート配線との間の絶縁不良等の問題が生じない。
製造工程の簡略化を図ることができるので、スループッ
トを向上させてＴＦＴ基板の低廉化を図ることができ
る。
【図１】本発明に係るＴＦＴ基板の製造方法を示す断面
図である。
図である。
【図２】ＴａＮのエッチングレートとガス圧との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】高ガス圧雰囲気下でのドライエッチング工程後
のゲート配線を示す断面図である。
のゲート配線を示す断面図である。
【図４】レジストのエッチングレートとガス圧との関係
を示すグラフおよびＴａＮ／レジストの選択比とガス圧
との関係を示すグラフである。
を示すグラフおよびＴａＮ／レジストの選択比とガス圧
との関係を示すグラフである。
【図５】低ガス圧雰囲気下でのドライエッチング後のゲ
ート配線の状態を示す断面図である。
ート配線の状態を示す断面図である。
【図６】従来のＴＦＴ基板の製造方法を示す断面図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 基板 ２ ゲート配線 ３ レジスト膜 ５ ゲート絶縁膜
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に設けられた複数のゲート配線を
覆ってゲート絶縁膜が設けられたＴＦＴ基板であって、 該ゲート配線がその側壁をなだらかな１０゜以上３０゜
以下のテーパとして形成され、該ゲート配線を覆って、
陽極酸化工程を行わずに形成されたゲート絶縁膜が設け
られているＴＦＴ基板。 - 【請求項２】 基板上に設けられた複数のゲート配線の
側壁がなだらかな１０゜以上３０゜以下のテーパを有す
るＴＦＴ基板を製造する方法であって、 該ゲート配線を形成する際に、該基板上に形成した金属
膜を２００ｍＴｏｒｒ以下の低ガス圧雰囲気下でドライ
エッチングする工程を含むＴＦＴ基板の製造方法。 - 【請求項３】 前記ドライエッチングを前記低ガス圧雰
囲気のまま最終まで行って前記ゲート配線を形成する請
求項２に記載のＴＦＴ基板の製造方法。 - 【請求項４】 前記低ガス圧雰囲気下でのドライエッチ
ングの前に、２００ｍＴｏｒｒを超える高ガス圧雰囲気
下でドライエッチングを行う工程を含む請求項２に記載
のＴＦＴ基板の製造方法。 - 【請求項５】 前記高ガス圧雰囲気下でのドライエッチ
ングを、隣合うゲート配線間の金属膜がちょうど前記基
板表面までエッチング除去されるエッチングジャストの
直前まで行って、隣合うゲート配線間に被エッチング部
分が残る状態となし、その後で前記低ガス圧雰囲気下で
のドライエッチングを行って残った被エッチング部分を
除去する請求項４に記載のＴＦＴ基板の製造方法。 - 【請求項６】 前記低ガス圧雰囲気下でのドライエッチ
ングと高ガス圧雰囲気下でのドライエッチングとを、同
一エッチング処理室内で行う請求項４または５に記載の
ＴＦＴ基板の製造方法。 - 【請求項７】 前記低ガス圧雰囲気下でのドライエッチ
ングが、最終にオーバーエッチングを行う工程を含む請
求項２乃至６のいずれか一つに記載のＴＦＴ基板の製造
方法。
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