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JP3934527B2 - Method for processing butt-supported shape and method for manufacturing semiconductor device using the processing method - Google Patents
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Method for processing butt-supported shape and method for manufacturing semiconductor device using the processing method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程における特定の形状をした物の加工方法に関し、特に柱状に延びた先に横方向、あるいは横斜め上方向または横斜め下方向に延びた庇部を有する断面形状をした庇部支持型形状物の加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体の製造工程に於いて、柱状に延びた先端部に横方向、あるいは横斜め上方向または横斜め下方向に延びた庇部を有する断面形状をした庇部支持型形状物の上からCVDやスパッタにより層間絶縁膜を形成すると、庇部の下方部には膜が形成されず空洞となってしまう不良が生じることが知られている。
【0003】
このような庇部支持型形状物は、配線などが形成され表面が凹凸状になった状態の基板上へのCVDあるいはスパッタによる層間絶縁膜の成膜において、段差被覆性が悪いとき、エッジが張り出してしまうことにより形成される(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
【非特許文献1】
伊藤隆司、石川 元、中村宏昭著「VLSIの薄膜技術」丸善、1886年9月30日、p.233−234
【0005】
また、不良により庇部支持型状物が形成されるのではなく、LDD構造の素子を形成するために意図的に形成される場合もある(例えば、非特許文献2参照)。LDDとなる領域をゲート電極上に形成されたマスクにより保護し、ソース(或いはドレイン)形成用の不純物添加を行うために、ゲート電極の上にゲート電極よりも水平方向長さが長い庇状のマスクを形成したとき、ゲート電極とを組み合わせた断面の形状は庇部支持型となる。
【0006】
【非特許文献2】
SEIKI OGURA et.al. 、"Design and Characteristics of the Lightly Doped Drain-Source(LDD) Insulated Gate Field-Effect Transistor"、IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES、IEEE、1980年8月、p.1359−1367
【0007】
以上に述べたような、庇部支持型形状物の庇部を除去する方法のひとつとして、エッチバック法といった方法がある(例えば、非特許文献3参照)。エッチバック法は、本来、前述したような配線などが形成され表面が凹凸状になった状態の基板上にCVDあるいはスパッタにより絶縁膜を成膜したとき、段差被覆性に関する不良によって、エッジが張り出した場合等の絶縁膜の平坦化法として開発された方法であるが、庇部を除去することで平坦化を実現していることから、ここでは庇部支持型形状物を加工し庇部を除去する方法のひとつとして捉えることとする。
【0008】
【非特許文献3】
伊藤隆司、石川 元、中村宏昭著「VLSIの薄膜技術」丸善、1886年9月30日、p.238−239
【0009】
エッチバック法は、表面が凹凸状になった膜(例えば、無機絶縁膜)の上に、レジスト等のような流動性をもつ液状物質を塗布し平坦な表面を得た後、表面が凹凸状になった膜とレジスト膜とに選択性のない条件でドライエッチングし、表面の凹凸を除去する方法である。この方法は、前述したようなLDD構造の素子を形成するために形成されたマスクの除去にも適用可能である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示したようなエッチバック法を用いる場合、パターンの大小や、密集度によって、表面が凹凸状になった膜とレジストとの膜厚比が変わってくるため、エッチング速度比の調整が困難であることや、また長時間のドライエッチングにさらされること等によるプラズマからの損傷を受けやすい等の問題点があった。
【0011】
本発明では、庇部支持型形状物を、特に庇部を選択的に除去できるような方法で加工して、断面形状が庇部支持型であることに起因して生じる不良を回避するための庇部支持型形状物の加工方法を提供することを課題とする。さらに、ドライエッチングのようなプラズマを用いたプロセスを回避できるような庇部支持型形状物の加工方法を提供することも課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の庇部支持型形状物の加工方法は、柱状に延びた先端部に横方向、あるいは横斜め上方向または横斜め下方向に延びた庇部を有する断面形状をした庇部支持型形状物を第1の感光性樹脂膜中に埋め込む工程と、露光および現像により前記第1の感光性樹脂膜を加工して第2の感光性樹脂膜を形成し、前記第2の感光性樹脂膜の表面から前記庇部支持型形状物の庇部を露出せしめる工程と、前記第2の感光性樹脂膜をマスクとして前記庇部支持型形状物をエッチングする工程とを有することを特徴としている。
【0013】
図1は、本発明の庇部支持型形状物の加工方法を表した断面図である。
【0014】
基板(或いは膜)101の上には、柱状に延びた先端部に横方向、あるいは横斜め上方向または横斜め下方向に延びた庇部を有する断面形状をもつ庇部支持型形状物102が形成されており、この庇部支持型形状物102の上に感光性樹脂を塗布し、第1の感光性樹脂膜103aを形成する。この時、第1の感光性樹脂膜103a中に庇部支持型形状物102の一部あるいは全体が埋め込まれた状態となるようにする。感光性樹脂が流動性のある液状物質であることにより、庇部支持型形状物102の庇部の下方部にも感光性樹脂が拡散し、庇部支持型形状物102全体を覆うことが可能となる。
【0015】
つぎに、露光および現像により第1の感光性樹脂膜103aを加工して、第2の感光性樹脂膜103bを形成する。この時、第2の感光性樹脂膜103bの表面から、庇部支持型形状物102の庇部が露出するようにする。つまり庇部支持型形状物のうち括れ部は第2の感光性樹脂膜で保護された状態となっている。なお感光性樹脂としては、レジストや感光性アクリル等を用いることができる。
【0016】
つぎに、第2の感光性樹脂膜103bをマスクとして、庇部支持型形状物102をエッチングし、庇部が除去された形状物104に加工する。庇部がエッチングされている間、その他の部分は第2の感光性樹脂膜103bで保護されているため、エッチングされることはない。また庇部が全てエッチングされた後は、続いて括れ部にもエッチングが進行してしまうので、即座にエッチングを止める。エッチングには、湿式方法あるいは乾式方法のどちらを用いることが可能であるが、湿式方法を用いることでプラズマによる損傷を回避できるという効果が得られる。
【0017】
以上のようにして、庇部支持型形状物を加工する。これにより、庇部を選択的に除去することができる。従って、エッチング速度の制御に於いても庇部のエッチングに最適な条件を選択することができ、エッチバック法のようなレジスト膜と庇部とを常に同一のエッチング速度でエッチングしなければならないといったエッチング速度の制御に関する困難性を極力低減できる。庇部の除去後は剥離液やアセトン等を用いて感光性樹脂膜を除去する。
【0018】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
本実施の形態では、ゲート電極上に庇状のハードマスクを形成し、ハードマスクをマスクとしてソース(或いはドレイン)形成用の高濃度の不純物を添加した後、ハードマスクを除去する工程を含むLDD構造の素子の形成方法を用いた半導体装置の作製方法において、ハードマスクを除去する方法について説明する。ここで、ハードマスクとは、レジスト以外の材料を用いて作製したマスクをいう。
【0019】
ここで、ハードマスクは、高濃度の不純物添加の際、ハードマスクでマスクされていた領域に低濃度の不純物を添加してLDDを形成するために除去しなければならない。またハードマスクとゲート絶縁膜は同一材料を用いて形成しており、ハードマスク除去の際は、ゲート絶縁膜はエッチングされないように、ハードマスクのみを選択的に除去できるようにしなければならないものとする。これは、ゲート電極下方部のゲート絶縁膜をエッチングしてしまい、ゲート電極の下に空洞が形成されてしまうのを防ぐためである。
【0020】
本発明の実施の形態について図2を用いて説明する。図2においては、半導体膜201上にゲート絶縁膜202が形成され、ゲート絶縁膜202の上にゲート電極203が形成され、さらにゲート電極203の上には絶縁膜のマスク(以後、ハードマスクという)204が形成されている。また半導体膜201には高濃度の不純物添加によってソース(或いは、ドレイン)207が形成されている。ハードマスク204の水平方向長さはゲート電極203の水平方向長さよりも長く、ハードマスク204とゲート電極203を組み合わせたときの断面形状は庇部支持型形状をしている。従って、ここでは、ハードマスク204とゲート電極203を組合わせたもの庇部支持型形状物205とする。
【0021】
また、半導体膜201は結晶質珪素膜、ゲート絶縁膜202は酸化珪素膜、ゲート電極203はタングステン、ハードマスク204は酸化珪素膜で形成されている。但し、上記に述べた材料に限らず、他の材料を用いてもよい。
【0022】
最初に、ポジ型レジストを塗布し、庇部支持型形状物205全体をレジスト膜206a中に埋め込む。レジストが流動性をもつ液状物質であるため、ハードマスク204の下にもレジストが回り込み、庇部支持型形状物205全体をレジスト膜206a中に埋め込むことが可能となるのである。従って、出来るだけ粘度の低いレジストを用いることが好ましい。
【0023】
つぎに、レジスト膜206aをで露光し、さらに現像してレジスト膜206aを加工してレジスト膜206bを形成する。この時ハードマスク204の表面および庇部の一部がレジスト膜206bから露出されるようにする。なお、露光量は下記の露光方法に従って行えばよい。
【0024】
ここで、レジスト膜206aの露光方法について述べる。図5は、本実施の形態における庇部支持型形状物の断面図である。図5において、ゲート絶縁膜上にレジスト膜が形成されている領域を領域A、ハードマスク上にレジスト膜が形成されている領域を領域Bとする。またゲート絶縁膜表面からレジスト膜の表面までの距離(即ち、領域Aにおけるレジスト膜厚)をa、ゲート電極の厚さをb、ハードマスクの厚さをc、ハードマスクの表面からレジスト膜の表面までの距離(即ち、領域Bにおけるレジスト膜厚)をdとする。
【0025】
本実施の形態においては、領域Aのレジスト膜は一部を残し、領域Bのレジスト膜は全て除去する。従って、領域Aの残膜率がy1(=b/a×100)〜y2(=(b+c)/a×100)%となり、且つ領域Bの残膜率が0%となるような露光条件で全面に露光する。露光にはレチクルなどの光学的なパターンを形成するためのマスクは必要なく、全面に光を照射して行う。従って、アライメントも必用ない。
【0026】
ここで、残膜率とは、残膜率(%)=現像後のレジスト膜厚/塗布後のレジスト膜厚×100で表される。この他、露光量(mJ/cm2)=照射光強度(mW/cm2)×露光時間(msec)で表され、残膜率が0%となるときの露光量の下限値はEthと表されることを記しておく。残膜率は、レジスト膜の膜厚、レジスト膜の下部にある膜の膜質、レジスト膜の塗布条件及び現像条件に強く依存して変わる。従ってEthもこれらの条件ごとに変わる。
【0027】
一般的に、Ethはレジスト膜厚が厚くなる程、増大する傾向を示す(バルク効果ともいう。)。また、Ethはレジスト膜の下部にある膜の反射率によっても変わり、反射率が大きい程、減少する傾向を示す。レジスト膜の残膜率はレジストが受け取った光のエネルギー量が多い程、つまり光量が多い程、減少する傾向を示す。露光の際、レジスト膜は露光装置から照射された照射光と、レジスト膜の下部にある膜で反射した反射光との両方の光を受け取るため、反射率が大きい程、レジスト膜が受け取る光の光量が増え、Ethは減少する傾向を示すのである。本発明では、Ethのレジスト膜厚依存性およびレジスト膜の下部にある膜における反射率依存性を積極的に利用する。
【0028】
図6は領域Aおよび領域Bにおける露光量と残膜率の関係を模式的に示したものである。領域Aの方が領域Bよりもレジスト膜厚が厚いため、領域AにおけるEth(以後、Eth(A)という)の方が領域BにおけるEth(以後、Eth(B)という)よりも大きい。領域Aにおいては、残膜率をy1〜y2%としたいため、x1〜x2 mJ/cm2の露光量で光を照射すればよい。また領域Bにおいては残膜率を0%としたいため、Eth(B)以上の露光量で光を照射すればよい。従って、Eth(B) mJ/cm2以上で且つx1〜x2 mJ/cm2の露光量で光を照射すればよいことが分かる。
【0029】
従って、Eth(A)とEth(B)の差が大きい程、またx1とx2の差が大きい程露光条件のマージンが広がる。Eth(A)とEth(B)の差を大きくするには、領域Aにおけるレジスト膜厚aと領域Bにおけるレジスト膜厚dの差を大きくすればよい。ハードマスクの膜厚cが大きければ、膜厚aと膜厚dの差が大きくなり、結果的にx1とx2の差も大きくなる。またハードマスク204或いはゲート電極203における光の反射率が大きい程、Eth(B)が小さくなり露光条件のマージンが広がる。さらに領域Bにおけるレジスト膜厚dが極力小さくなるように塗布時のレジスト膜厚を調整しておくことで、Eth(B)はより小さくなり、領域Bにおけるレジスト膜を除去しやすくなる。以上のように、レジスト膜厚とハードマスクの膜厚などを調整することで露光条件のマージンを十分確保できる。
【0030】
このように残膜率は露光量によって制御することが可能であり、全面照射をしても露光する対象の形状に応じてレジストの残膜量を調節することが可能である。なお露光量と残膜率の関係は、レジストの性質(粘度や含有されている溶剤や吸光剤の種類など)、レジストを塗布する対象物の形状や材料、塗布および現像の際のベーク条件などによって変わるため、加工する対象物ごとに予め露光量と残膜率の関係を調べておく必要がある。これらの作業は通常のパターニング条件の条件出しと同様の要領で行えばよい。
【0031】
以上に述べたような方法で露光、現像して、レジスト膜206bを所望の形状に加工する。
【0032】
つぎにレジスト膜206bをマスクとして、ハードマスク204をフッ酸含有溶液を用いてエッチングする。ゲート電極203はタングステンで形成されているためフッ酸含有溶液ではエッチングされずに残る。
【0033】
ハードマスク204のエッチングには上記のような湿式方法以外にドライエッチングなどの乾式方法でも可能であるが、湿式方法を用いた方がプラズマによる損傷を回避することができるという効果が得られる。湿式方法でエッチングするというのは、エッチバック法ではなし得なかったことであり、本発明を適用することにより可能となった手段である。
【0034】
つぎに、レジスト膜206bを剥離する。
【0035】
以上のようにして、庇部支持型形状物205のうち、庇部となっているハードマスク204を除去できる。このような方法を用いることで、ハードマスク204と同一の材料を用いて形成されているゲート絶縁膜202をエッチングすること無く、ハードマスク204を選択的に除去できる。つまりゲート絶縁膜202がハードマスク204のエッチングと同時にエッチングされ、ゲート電極203の下方にまでフッ酸含有溶液などのエッチャントが回り込み、ゲート電極203の上に層間絶縁膜を形成したときにゲート電極203の下部に空洞ができてしまうといった不良を回避できる。また、庇部支持型形状物が原因となって空洞が形成されるといった不良を回避した半導体装置が作製できる。
【0036】
[実施の形態2]
本実施の形態では、半導体装置の作製工程において、配線の上に層間絶縁膜を形成したときに、層間絶縁膜の段差被覆性が悪く、エッジが張り出し、庇部ができてしまった場合に、庇部を取り除く方法について説明する。
【0037】
上記のような場合、CVDやエッチングにより層間絶縁膜の上にさらに配線を形成するための導電性膜、或いは層間絶縁膜を形成したとき、庇部の下方部には膜が形成されず空洞となってしまう不良が生じる可能性がある。このような不良を回避するために庇部を取り除く。
【0038】
本発明の実施の形態について図3を用いて説明する。基板(或いは、膜)301上に配線302が形成され、配線302の上に層間絶縁膜303aが形成されている。層間絶縁膜303aは段差被覆性が悪く、エッジが張り出し、庇ができた庇部支持型形状をしている。複数の配線302が隣接している部分は、各々の配線上に形成された層間絶縁膜303aによって形成された庇部が隣接しており、隣接した庇部間の距離は非常に狭まったものとなっている。
【0039】
配線302はアルミニウム(Al)、層間絶縁膜303aは酸化珪素膜で形成されている。但し、ここに述べた材料に限らず、他の材料を用いてもよい。
【0040】
層間絶縁膜303aの上にポジ型レジストを塗布してレジスト膜304aを形成する。これにより層間絶縁膜303a全体がレジスト膜304a中に埋め込まれる。この時、距離が狭まって隣接した庇部の下側にもレジストが拡散しやすいように、粘度の低いレジストを用いることが好ましい。
【0041】
つぎに、露光および現像によりレジスト膜304aを加工してレジスト膜304bを形成する。この時、層間絶縁膜303aの表面および庇部の一部がレジスト膜304bから露出されるようにする。また露光は実施の形態1で述べた露光方法を用いればよい。
【0042】
つぎにレジスト膜304bをマスクとして、層間絶縁膜303aを、フッ酸含有溶液を用いてエッチングし、庇部を取り除いた層間絶縁膜303bを形成する。この時、層間絶縁膜303b上に配線304(図示しない)を形成する場合は、配線302と配線304とがショートしないように、層間絶縁膜303bの膜厚を制御する必用がある。また層間絶縁膜303bの上にさらに層間絶縁膜を形成する場合は、エッチング後に配線302が露出していても構わないこともあるが、本実施の形態のように配線302の材料としてアルミニウムなどを用いた場合、配線302がフッ酸含有溶液によって腐食されてしまうので、配線302は、出来るだけ露出されないようにすることが好ましい。または配線302と層間絶縁膜303aの間に配線302へのエッチングの進行を阻止するための薄い膜(例えば、窒化珪素膜)を形成しておくことが望ましい。
【0043】
層間絶縁膜303aのエッチングには上記のような湿式方法以外にドライエッチングなどの乾式方法を用いること可能であるが、湿式方法を用いた方がプラズマによる損傷を回避することができるため好ましい。湿式方法でエッチングするというのは、エッチバック法ではなし得なかったことであり、本発明を適用することにより可能となった手段である。
【0044】
つぎに、レジスト膜304bを剥離する。
【0045】
以上のようにして、層間絶縁膜303aの形成時に、同時に形成されてしまった庇部を取り除くことができる。これにより、層間絶縁膜303aの上にさらに配線304を形成するための導電性膜を形成する際にも、或いはさらに層間絶縁膜305(図示しない)を形成する際にも、庇部の下に空洞が出来てしまうといった不良を回避することが出来る。また、庇部支持型形状物が原因となって空洞が形成されるといった不良を回避した半導体装置が作製できる。なお、本実施の形態においては、配線302が形成されるに至るまでの素子の構造はシングルドレイン構造やLDD構造などのいずれを用いてもよく、またそれらの作製方法についても限定されない。
【0046】
[実施の形態3]
本実施の形態では、フィールド酸化膜に囲まれた活性領域において、ゲート電極を形成するための露光の際、フィールド酸化膜上に形成された導電性膜からの反射光を防止するための反射防止膜(ARC:Anti−Reflection Cell)を除去する方法について説明する。
【0047】
半導体装置の作製工程のうち特にLSIの作製工程に於いて、フィールド酸化膜の上に導電性膜を形成した後、ゲート電極を形成のためのパターニングをするとき、露光した光がフィールド酸化膜側面に形成された導電性膜で反射した反射光からの影響でパターニングが上手くいかないことがある。これを防止するためにゲート電極となる導電性膜上に反射率の低いARCを形成しパターニングを行う。パターニングおよびエッチングにより形成されたゲート電極上にARCは残り、そのままARCもゲート電極の一部として用いるが、例えば、ゲート電極材料としてモリブデン(Mo)を、ARCとして窒化チタン(TiN)を用いた場合、MoとTiNのエッチング速度の違いにより、TiNよりもMoが後退し、TiNの庇部が出来てしまうことがある。このような場合、TiNの庇部の下方部には層間絶縁膜が上手く形成されず空洞となってしまう不良を引き起こす可能性がある。このため素子のチャネル長(或いはチャネル幅)を左右するゲート電極の寸法(膜厚方向以外の)が変わらないような方法で、TiNのみを選択的に除去する必用がある。
【0048】
本発明の実施の形態について図4を用いて説明する。フィールド酸化膜402に囲まれるように活性領域401が形成されており、活性領域401の上にはゲート絶縁膜403(但しフィールド酸化膜402と同一材料で形成されているため、フィールド酸化膜と連結したような形状になっている。)が形成され、ゲート絶縁膜403の上にはゲート電極404が形成され、さらにゲート電極404にはARC405が形成されている。ARC405はゲート電極404に対し、庇となった断面形状をしており、ゲート電極404とARC405を組合わせた断面形状は庇部支持型形状物406を形成している。
【0049】
活性領域401は単結晶珪素、フィールド酸化膜402およびゲート絶縁膜403(は酸化珪素膜、ゲート電極404はモリブデン、ARC405は窒化チタンで形成されている。但し、ここに述べた材料に限らず、他の材料を用いてもよい。
【0050】
庇部支持型形状物406の上に、ポジ型レジストを塗布してレジスト膜407aを形成する。これにより庇部支持型形状物406全体がレジスト膜407a中に埋め込まれる。この時、庇部支持型形状物の庇部の下方にもレジストが拡散するように粘度の低いレジストを用いることが好ましい。
【0051】
つぎに、露光および現像によりレジスト膜407aを加工してレジスト膜407bを形成する。この時、ARC405の表面および庇部の一部がレジスト膜304bから露出されるようにする。また露光は実施の形態1で述べた露光方法を用いればよい。
【0052】
つぎにレジスト膜407bをマスクとして、ARC405をエッチングする。エッチングには湿式方法を用いることが好ましいが、塩素系或いはフッ素系のガス、若しくは、これらの混合ガスなどを用いた乾式方法を用いてもよい。
【0053】
つぎに、レジスト膜407bを剥離する。
【0054】
以上のようにして、ARC405選択的に取り除くことができる。これにより、ARC405の下方部に層間絶縁膜が上手く形成されず、空洞となってしまうという不良を回避することができる。また、庇部支持型形状物が原因となって空洞が形成されるといった不良を回避した半導体装置が作製できる。なお、ARCを取り除いた後は、ゲート電極404をマスクとして高濃度の不純物を添加し、ソース(あるいは、ドレイン)を形成してシングルドレイン構造の素子を形成することができる。シングルドレイン構造の素子に限らずLDD構造等の素子を形成してもよく、またそれらの作製方法についても限定はされない。
【0055】
上記に述べたような、ARCは、フィールド酸化膜表面に形成された導電性膜からの反射を防止する場合以外に、例えば凹凸を有する表面上の凸部と凸部との間に配線を形成する場合に、凸部の側壁からの反射光によりパターニングが上手くいかない場合にも形成される。このような場合にも、上記に述べたような方法でARCを選択的に除去することは有効である。
【0056】
[実施の形態4]
本実施の形態においては、本発明の庇部保持型形状物の加工方法を用いた半導体装置の作製方法について図7〜12を用いて説明する。本実施の形態では、特に半導体装置として液晶表示装置を駆動するためのTFTアレイ基板を、作製する方法について説明する。これにより、Gate Overlapped LDD部およびLDD部を形成するために用いたハードマスクを除去する際、ゲート電極の下方部のゲート絶縁膜がエッチングされ、ゲート電極下方部に空洞が形成されてしまうような不良が発生しないTFTを作製できる。
【0057】
TFTアレイ基板には、画素電極を駆動するためのLDD(Light Doped Drain)構造のTFT(以後、画素TFTという。)、駆動回路用のGOLD構造のTFT(以後、駆動回路用TFTという。)と、論理演算回路用のLDD構造のTFT(以後、論理演算回路用TFT)を同一基板上に作成する方法について説明する。これにより、同一基板上にCPU(Central Processing Unit)が組み込まれた周辺回路と、ディスプレイとが一体化したシステムオンパネル等が作製できる。
【0058】
図7〜12は、本発明を適用したTFTアレイ基板の作製工程を断面図によって表したものである。
【0059】
ガラス基板601上に、島状の半導体膜602を形成する。つぎに半導体膜602の上に絶縁性膜を成膜してゲート絶縁膜603を形成する。さらにゲート絶縁膜603の上に導電性膜604aと導電性膜604bを積層して形成し、導電性膜604bの上にハードマスク形成用のハードマスク膜606を形成する。
【0060】
半導体膜602には結晶質珪素膜、ゲート絶縁膜603には酸化珪素膜、導電性膜604aには窒化チタン(TiN)、導電性膜604bにはタングステン(W)、ハードマスク膜606には酸化珪素膜を用いる。またこれらの材料に限らず他の材料を用いてもよい。ハードマスク膜606としては酸化珪素膜のような絶縁性膜に限らず導電性膜を用いてもよい。
【0061】
パターニングによりハードマスク膜606の上にパターニングを施し、レジストマスクをマスクとしてハードマスク膜606および導電性膜604bをエッチングして、駆動回路用TFTおよび画素TFTとなる部分にハードマスク607aおよびゲート電極608aを形成する。論理演算回路用TFTとなる部分はレジストでマスクされた状態であり、ハードマスク607aおよびゲート電極608aは形成されない。
【0062】
つぎに、ゲート電極608aを選択的にエッチングして、ゲート電極608bを形成する。これによりハードマスク607aに覆われていない側壁のみがエッチングにより後退し、ゲート電極608aの上には、ハードマスク607aが庇部となり形成された状態となる(この工程を1回目のサイドエッチングという。)。ゲート電極608aのエッチングは湿式あるいは乾式の等方性エッチングで行えばよいが、本実施の形態のおいては、アンモニア溶液と過酸化水素溶液の混合溶液(以後、アンモニア過水溶液という。)を用いてエッチングする。
【0063】
つぎに、パターニングおよびエッチングにより、論理演算回路用TFTのゲート電極となるゲート電極608bの上のハードマスク膜606および導電性膜604bをエッチングしてハードマスク607bおよびゲート電極608cを形成する。
【0064】
つぎに、ハードマスク607a、607bをマスクとしてゲート電極608b、608cを選択的にエッチングし、ゲート電極608d、608eをそれぞれ形成する。これによりゲート電極608eの上には、ハードマスク607bが庇部となり形成された状態となる。なおハードマスク607aをマスクとして形成されたものがゲート電極608d、ハードマスク607bをマスクとして形成されたものがゲート電極608eとなる(この工程を2回目のサイドエッチングという。)。ゲート電極608b、608cのエッチングは、1回目のサイドエッチングと同様に湿式あるいは乾式の等方性エッチングで行えばよいが、本実施の形態のおいては、アンモニア過水溶液を用いてエッチングする。
【0065】
ハードマスク607aをマスクとして、ゲート電極608aは2回エッチングされ、1回目のサイドエッチングによるゲート電極608aの後退量と、2回目のサイドエッチングによるゲート電極608bの後退量の和がゲート電極608dに対するハードマスク607aの庇部のサイズとなり、曳いては、駆動電極用TFTのGate Overlapped LDD部のサイズおよび画素TFTのLDD部のサイズとなる。またハードマスク607bをマスクとした2回目のサイドエッチングによるゲート電極608cの後退量がゲート電極608eに対するハードマスク607bの庇部のサイズとなり、曳いては、論理演算回路用TFTのLDD部のサイズとなる。このように、本実施の形態においては、サイドエッチングを1回若しくは複数回に分けて行うことにより、LDD部、あるいはGate Overlapped LDD部の大きさを制御する。
【0066】
また本実施の形態においては、ハードマスクをハードマスク607aとハードマスク607bとに作り分けることにより庇部のサイズの作り分けを行っているが、これはゲート電極608bのエッチング溶液として、レジストを溶解する作用をもつアンモニア過水溶液を用いているためである。レジストを溶解する作用をもたない溶液をゲート電極608bのエッチング溶液として用いるのであれば、レジストマスクを用いてTFT毎にサイドエッチングの有無を制御して、サイドエッチングする回数、サイドエッチングによるゲート電極の後退量を制御し、庇部のサイズの作り分けを行ってもよい。
【0067】
つぎに、pチャネル型TFTとなる部分をレジストでマスクし、さらにハードマスク607a、607bをマスクとして高濃度のn型不純物を添加し、nチャネル型TFTのソース(あるいはドレイン)を形成する。n型不純物としては、燐や砒素等を用いればよい。
【0068】
つぎに、nチャネル型TFTとなる部分をレジストでマスクし、さらにハードマスク607a、607bをマスクとして高濃度のp型不純物を添加し、pチャネル型TFTのソース(あるいはドレイン)を形成する。p型不純物としては、ボロン等を用いればよい。
【0069】
つぎに、ハードマスク607a、607bをマスクとして導電性膜604aを加工し、ゲート電極611aを形成する。
【0070】
つぎに、ハードマスク607a、607b全体がレジスト膜612a中に埋め込まれるようにレジストとを塗布し、さらに実施の形態1に記載した露光方法を用いて、レジスト膜612aを加工して、ハードマスク607a、607bの一部がレジスト膜612bから露出するようにレジスト膜612bを形成する。
【0071】
つぎに、レジスト膜612bをマスクとしてハードマスク607a、607bを選択的にエッチングして除去する。本実施の形態においては、ハードマスク607a、607bを酸化珪素膜により形成しているため、フッ酸含有溶液を用いてハードマスク607a、607bを除去すればよい。このとき、ゲート絶縁膜603はレジスト膜612bにより保護されているため、フッ酸含有溶液によりエッチングされることはない。従って、ゲート電極611aの下方部が空洞になってしまうことを回避できる。
【0072】
つぎに、駆動回路用TFTのpチャネル型TFT、画素TFT、論理演算回路用TFTをレジストでマスクし、さらにゲート電極608dをマスクとして、ゲート電極611aおよびゲート絶縁膜603を貫通させて、半導体膜602に低濃度のn型不純物を添加し、Gate Overlapped LDD部613を形成する(これを1回目の低濃度n型不純物添加とする)。低濃度のn型不純物としては、燐や砒素等を用いればよい。
【0073】
つぎに、駆動回路用TFTのnチャネル型TFT、画素TFT、論理演算回路用TFTをレジストでマスクし、さらにゲート電極608dをマスクとして、ゲート電極611aおよびゲート絶縁膜603を貫通させて、半導体膜602に低濃度のp型不純物を添加し、Gate Overlapped LDD部613を形成する(これを1回目の低濃度p型不純物添加とする)。低濃度のp型不純物としては、ボロン等を用いればよい。
【0074】
つぎに、ゲート電極608d、608eをマスクとしてゲート電極611aを選択的にエッチングして加工し、ゲート電極611bを形成する。
【0075】
つぎに駆動回路用TFTおよび論理演算回路用TFTのpチャネル型TFTとなる部分をレジストでマスクし、さらにゲート電極608d、608e、611bをマスクとして、ゲート絶縁膜603を貫通させて、画素TFTおよび論理演算回路用TFTのnチャネル型TFTの半導体膜602に低濃度のn型不純物を添加し、LDD部615を形成する(これを2回目の低濃度n型不純物添加とする)。n型不純物としては燐や砒素等を用いればよい。
【0076】
つぎに駆動回路用TFT、画素TFTおよび論理演算回路用TFTのnチャネル型TFTとなる部分をレジストでマスクし、さらにゲート電極608d、608e、611bをマスクとして、ゲート絶縁膜603を貫通させて、論理演算回路用TFTのpチャネル型TFTの半導体膜602に低濃度のp型不純物を添加し、LDD部615を形成する(これを2回目の低濃度p型不純物添加とする)。p型不純物としてはボロン等を用いればよい。
【0077】
Gate Overlapped LDD部およびLDD部、ソース(あるいはドレイン)部におけるサイズや不純物濃度は、駆動回路用TFTおよび論理演算回路用TFTにおいては、ホットキャリア劣化をどの程度抑制することを目的とするか、また画素TFTにおいてはオフリーク電流をどの程度抑制することを目的とするかによって変わるため、目的ごとに適宜調整すればよい。本実施の形態においては、1回目のn型不純物添加における添加量と2回目のn型不純物添加における添加量よりも多いものとする。
【0078】
つぎに、層間絶縁膜617を形成した後、添加した不純物の活性化処理、および水素化処理を行った後、さらに層間絶縁膜表面の平坦化を目的としてアクリルを塗布し、層間絶縁膜618を形成する。
【0079】
つぎに、パターニングおよびエッチングによりコンタクトホールを開孔した後、さらに配線619を形成する。
【0080】
配線619の上に、透明導電性膜であるITO(Indium Tin Oxide)等を用いて、画素電極620を形成する。本実施の形態においては、画素電極620と配線619とが積層した領域を設け、コンタクトホール形成を行うことなく、画素電極620と配線619とが直接電気的な接続をしている。
【0081】
以上のような工程を経て、論理回路用TFT、画素TFT、駆動回路用TFTを同一基板上有するTFTアレイ基板を作製する。本実施例では述べていないが必要に応じて洗浄及び熱処理の工程を加える。また、本実施例に示した以上に、さらに層間絶縁膜の形成、配線の形成を繰り返し行い多層配線を形成してもよい。
【0082】
[実施の形態5]
実施の形態4で作製したTFTアレイ基板を用いることにより、ゲート電極の下方部に空洞が形成されるといった不良のない良好なTFTを用いて、同一基板上にCPU(Central Processing Unit)が組み込まれた周辺回路と、ディスプレイとが一体化した液晶表示装置が作製できる。これにより、液晶表示装置の多機能化、コンパクト化ができる。以下、図13、14を用いて説明する。
【0083】
実施の形態4に従い作製したTFTアレイ基板801のTFTを形成した側に配向膜802aを形成する。配向膜802aの形成はオフセット印刷法を用いる。配向膜802aの材料にはポリイミド樹脂用いるが、この他、ポリアミック系樹脂などを用いてもよい。次に配向膜802aにラビング処理を施し、液晶分子がある一定のプレチルト角をもって配向するようにする。
【0084】
次に対向基板810を作製する。基板811上に遮光膜812を形成する。遮光膜812は、金属クロムを成膜し、フォトリソおよびエッチングにより形成する。遮光膜812の上に画素電極813を形成する。画素電極813は透明導電膜であるITOを成膜し、フォトリソおよびエッチングにより形成する。遮光膜812と画素電極813の間にカラーフィルター814を設ける場合は、遮光膜812の上に目的の色の着色樹脂をスピンコート法により塗布し、露光および現像して形成する。赤、青、緑の三色のカラーフィルター814a〜814c(ここでは図示しない)、各々に対して前記カラーフィルター形成工程を繰り返す。カラーフィルター814と遮光膜812の段差を埋めて平坦化する目的の保護膜815を形成する。保護膜815はカラーフィルターの上からアクリルを塗布して形成する。アクリルの他に平坦化可能な材料を用いてもよい。カラーフィルターを設けない場合は保護膜815は無くてもよい。
【0085】
このようにして作製した対向基板に配向膜802bを形成する。TFTアレイ基板上に形成したときと同様に、配向膜802bの形成はオフセット印刷法を用いる。配向膜802bの材料にはポリイミド樹脂用いるが、この他、ポリアミック系樹脂などを用いてもよい。次に配向膜802bにラビング処理を施し、液晶分子がある一定のプレチルト角をもって配向するようにする。さらに対向基板とTFTアレイと接着するために、対向基板側にシール剤(図示しない)を塗布した後、対向基板810をオーブンで加熱し前記シール剤を仮硬化させる。仮硬化後、対向基板の画素電極を形成した側にプラスチック球のスペーサー816を散布する。
【0086】
TFTアレイ基板801のTFTを形成している側と対向基板810の画素電極を形成している側とが向き合うようにして、両基板を精度よく張り合わせ液晶パネル817を作製する。シール剤中にはフィラー(図示しない)が混入されており、フィラーとスペーサーにより両基板を均一な間隔をもって張り合わすことができる。
【0087】
張り合わせた基板のうち不要な部分をせん断して、所望のサイズの液晶パネル817基板にする。液晶パネル817の内部に液晶材料818を注入する。パネル内部全体に液晶材料818を満たした後、封止剤(図示しない)によって完全に封止する。
【0088】
図14は液晶パネル817の上面図である。画素部901の周辺に走査信号駆動回路902aと画像信号駆動回路902bが設けられている。さらに、CPUやメモリなどの論理演算回路902cが設けられている。駆動回路は接続配線群903によって外部入出力端子群904と接続されている。画素部901では走査信号駆動回路802aから延在するゲート配線群と画像信号駆動回路902bから延在するデータ配線群がマトリクス状に交差して画素を形成し、各画素にはそれぞれ画素TFTと保持容量、画素電極が設けられている。シール剤905は、TFTアレイ基板908上の画素部901および走査信号駆動回路902a、画像信号駆動回路902b、論理演算回路902cの外側であり、且つ外部入力端子904よりも内側の部分に形成する。液晶パネル817の外側では、フレキシブルプリント配線板(FPC: Flexible Printed Circuit)909が外部入出力端子904に接続しており、接続配線群903によりそれぞれの駆動回路に接続している。外部入出力端子904はデータ配線群と同じ導電性膜から形成される。フレキシブルプリント配線板906はポリイミドなどの有機樹脂フィルムに銅配線が形成されており、異方性導電性接着剤で外部入出力端子904と接続する。
【0089】
液晶パネル817の対向基板側に、対向基板に最も近い液晶層の液晶分子のディレクタ方向と同じ方向の直線偏光が入射するように偏光板と位相差板を取り付ける。またパネルのTFT基板側に、TFT基板に最も近い液晶層の液晶分子のディレクタ方向と同じ方向の光が出射するように偏光板と位相差板を取り付ける。
【0090】
以上のような方法で、同一基板上にCPU(Central Processinng Unit)が組み込まれた周辺回路と、ディスプレイとが一体化した液晶表示装置を作成する。本実施例では述べていないが必要に応じて洗浄及び熱処理の工程を加える。
【0091】
[実施の形態6]
本発明の半導体装置の作製方法を用いることにより、表示画面(ディスプレイ)とCPUが組み込まれた周辺回路とが一体化したシステムオンパネルが作製できる。これにより、ディスプレイの生産や検査工程が短縮され低コスト化が図れる。また、ディスプレイの多機能化、コンパクト化を実現できる。
【0092】
図15に、本発明の半導体装置の作製方法を用いて作製したシステムオンパネルを搭載した電子機器の例を示す。
【0093】
図15は、携帯情報端末の図であり、本体1431にはシステムオンパネル(表示部)1433と、外部インターフェイス1435と、操作ボタン1434等が設けられている。また操作用の付属品としてスタイラス1432がある。このように携帯情報端末にシステムオンパネル1433を搭載することにより、コンパクト機能性を維持したまま、さらに情報処理機能を多機能化することができる。
【0094】
【発明の効果】
本発明の庇部支持型形状物の加工方法を用いて庇部を選択的に除去することにより、庇部支持型形状物の上にCVDやスパッタにより膜を形成したときに庇部の下に空洞ができてしまうといった不良を回避できる。さらに、庇部の除去を乾式または湿式のいずれのエッチング方法でも行うことができ、特に湿式方法によるエッチングを用いれば、乾式方法を用いた場合に問題となるプラズマによる損傷を回避できるといった効果が得られる。また本発明の庇部支持型形状物の加工方法を用いた半導体装置の作製方法を用いて半導体装置を作製することにより、上記に述べたような不良を回避した半導体装置、あるいはこのような半導体装置を用いた電子機器などを作製できる。
【0095】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における庇部支持型形状物の加工方法の断面図。
【図2】庇部支持型形状物の加工方法の断面図。
【図3】庇部支持型形状物の加工方法の断面図。
【図4】庇部支持型形状物の加工方法の断面図。
【図5】庇部支持型形状物の断面図。
【図6】露光量とレジストの残膜量の関係を示す模式図。
【図7】庇部支持型形状物の加工方法を用いた半導体装置の作製方法の工程断面図。
【図8】庇部支持型形状物の加工方法を用いた半導体装置の作製方法の工程断面図。
【図9】庇部支持型形状物の加工方法を用いた半導体装置の作製方法の工程断面図。
【図10】庇部支持型形状物の加工方法を用いた半導体装置の作製方法の工程断面図。
【図11】庇部支持型形状物の加工方法を用いた半導体装置の作製方法の工程断面図。
【図12】庇部支持型形状物の加工方法を用いた半導体装置の作製方法の工程断面図。
【図13】液晶表示装置の一部の断面図。
【図14】液晶表示装置全体の上面図。
【図15】本発明の半導体装置の作製方法を用いた液晶表示装置を搭載した電子機器。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for processing an object having a specific shape in a manufacturing process of a semiconductor device, and in particular, a cross-sectional shape having a flange extending in a horizontal direction, a horizontal diagonally upward direction or a horizontal diagonally downward direction at a tip extending in a columnar shape. The present invention relates to a method of processing a buttock-supported shape.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor manufacturing process, CVD or the like is performed from above a heel-supported shape having a cross-sectional shape having a heel extending in a lateral direction, a laterally obliquely upward direction or a laterally obliquely downward direction at a tip portion extending in a columnar shape. It is known that when an interlayer insulating film is formed by sputtering, a film is not formed in the lower part of the collar part and a defect that becomes a cavity occurs.
[0003]
Such a butt-supported shape has an edge when the step coverage is poor in the formation of an interlayer insulating film by CVD or sputtering on a substrate having a surface with an uneven surface formed with wiring or the like. It is formed by overhanging (see, for example, Non-Patent Document 1).
[0004]
[Non-Patent Document 1]
Takashi Ito, Hajime Ishikawa, Hiroaki Nakamura “VLSI Thin Film Technology” Maruzen, September 30, 1886, p. 233-234
[0005]
In addition, there is a case where the collar support mold is not formed due to a defect but is intentionally formed in order to form an element having an LDD structure (for example, see Non-Patent Document 2). In order to protect the region to be the LDD with a mask formed on the gate electrode and to add an impurity for forming a source (or drain), a bowl-like shape having a horizontal length longer than that of the gate electrode is formed on the gate electrode. When the mask is formed, the shape of the cross section combined with the gate electrode is a heel support type.
[0006]
[Non-Patent Document 2]
SEIKI OGURA et.al., “Design and Characteristics of the Lightly Doped Drain-Source (LDD) Insulated Gate Field-Effect Transistor”, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, IEEE, August 1980, p. 1359-1367
[0007]
As one of the methods for removing the buttock of the buttock-supported shape as described above, there is a method such as an etch back method (see, for example, Non-Patent Document 3). In the etch-back method, when an insulating film is originally formed by CVD or sputtering on a substrate with the above-described wiring and the like having an uneven surface, the edge protrudes due to a defect related to step coverage. This method was developed as a method for flattening an insulating film in the case where the heel portion is removed. However, since the flattening is realized by removing the heel portion, the heel portion supporting shape is processed here to remove the heel portion. This is taken as one of the removal methods.
[0008]
[Non-Patent Document 3]
Takashi Ito, Hajime Ishikawa, Hiroaki Nakamura “VLSI Thin Film Technology” Maruzen, September 30, 1886, p. 238-239
[0009]
In the etch back method, a liquid material such as a resist is applied on a film having an uneven surface (for example, an inorganic insulating film) to obtain a flat surface, and then the surface is uneven. In this method, the unevenness on the surface is removed by dry etching of the resist film and the resist film under conditions having no selectivity. This method can also be applied to removal of a mask formed to form an element having an LDD structure as described above.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the etch-back method as described above is used, the film thickness ratio between the film with the uneven surface and the resist changes depending on the size of the pattern and the density, so that the etching rate ratio is adjusted. However, there are problems such as being difficult to be damaged and being susceptible to damage from plasma due to exposure to long-time dry etching.
[0011]
In the present invention, in order to avoid defects caused by the cross-sectional shape being the buttock-supporting type by processing the buttock-supporting shape in particular by a method that can selectively remove the buttock. It is an object of the present invention to provide a method for processing a buttock-supported shape. It is another object of the present invention to provide a processing method for a buttock-supported shape that can avoid a process using plasma such as dry etching.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The processing method of the buttock-supporting shaped object of the present invention is a buttock-supporting shape having a cross-sectional shape having a heel portion extending in the lateral direction, horizontally obliquely upward direction, or horizontally obliquely downward direction at the tip portion extending in a columnar shape. A step of embedding an object in the first photosensitive resin film, and processing the first photosensitive resin film by exposure and development to form a second photosensitive resin film, and the second photosensitive resin film A step of exposing the buttock portion of the buttock-supporting shaped object from the surface, and a step of etching the buttock-supporting shape object using the second photosensitive resin film as a mask.
[0013]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a processing method for a buttock-supporting shaped object of the present invention.
[0014]
On the substrate (or film) 101, there is a heel-supporting shaped object 102 having a cross-sectional shape having a heel extending in a lateral direction, a laterally obliquely upward direction or a laterally obliquely downward direction at a tip portion extending in a columnar shape. A photosensitive resin is applied on the flange-supporting shaped article 102, and a first photosensitive resin film 103a is formed. At this time, a part or the whole of the buttocks support-type shaped object 102 is embedded in the first photosensitive resin film 103a. Since the photosensitive resin is a fluid liquid material, the photosensitive resin can be diffused also in the lower part of the buttock of the buttock-supporting shaped object 102 to cover the entire buttock-supporting shaped object 102. It becomes.
[0015]
Next, the first photosensitive resin film 103a is processed by exposure and development to form a second photosensitive resin film 103b. At this time, the collar part of the collar part supporting mold 102 is exposed from the surface of the second photosensitive resin film 103b. In other words, the constricted portion of the collar-supporting shape is protected by the second photosensitive resin film. Note that as the photosensitive resin, a resist, photosensitive acrylic, or the like can be used.
[0016]
Next, using the second photosensitive resin film 103b as a mask, the buttock support type shaped article 102 is etched to be processed into a shaped article 104 from which the ridge has been removed. While the collar portion is being etched, the other portions are protected by the second photosensitive resin film 103b and thus are not etched. In addition, after all of the heel portion has been etched, the etching also proceeds to the constricted portion, so that the etching is immediately stopped. For the etching, either a wet method or a dry method can be used, but by using the wet method, the effect of avoiding plasma damage can be obtained.
[0017]
As described above, the buttocks support shape is processed. Thereby, a collar part can be selectively removed. Therefore, even in the control of the etching rate, it is possible to select the optimum conditions for the etching of the ridges, and it is necessary to always etch the resist film and the ridges at the same etching rate as in the etch back method. The difficulty related to the control of the etching rate can be reduced as much as possible. After removing the buttock, the photosensitive resin film is removed using a stripping solution or acetone.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
In this embodiment, an LDD including a step of forming a bowl-shaped hard mask over a gate electrode, adding a high concentration impurity for forming a source (or drain) using the hard mask as a mask, and then removing the hard mask. A method for removing a hard mask in a method for manufacturing a semiconductor device using a method for forming an element having a structure is described. Here, the hard mask refers to a mask manufactured using a material other than a resist.
[0019]
Here, the hard mask must be removed in order to form an LDD by adding a low concentration impurity to a region masked by the hard mask when a high concentration impurity is added. In addition, the hard mask and the gate insulating film are formed using the same material, and when removing the hard mask, only the hard mask must be selectively removed so that the gate insulating film is not etched. To do. This is to prevent the gate insulating film below the gate electrode from being etched and a cavity from being formed under the gate electrode.
[0020]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a gate insulating film 202 is formed on a semiconductor film 201, a gate electrode 203 is formed on the gate insulating film 202, and an insulating film mask (hereinafter referred to as a hard mask) is formed on the gate electrode 203. ) 204 is formed. A source (or drain) 207 is formed in the semiconductor film 201 by addition of a high concentration impurity. The horizontal length of the hard mask 204 is longer than the horizontal length of the gate electrode 203, and the cross-sectional shape when the hard mask 204 and the gate electrode 203 are combined is a heel support shape. Therefore, here, a combination of the hard mask 204 and the gate electrode 203 is used as the heel support shape object 205.
[0021]
The semiconductor film 201 is a crystalline silicon film, the gate insulating film 202 is a silicon oxide film, the gate electrode 203 is tungsten, and the hard mask 204 is a silicon oxide film. However, the present invention is not limited to the materials described above, and other materials may be used.
[0022]
First, a positive resist is applied to embed the entire collar support shape 205 in the resist film 206a. Since the resist is a liquid material having fluidity, the resist also flows under the hard mask 204, and the entire heel support shape object 205 can be embedded in the resist film 206a. Therefore, it is preferable to use a resist having a viscosity as low as possible.
[0023]
Next, the resist film 206a is exposed and developed, and the resist film 206a is processed to form a resist film 206b. At this time, the surface of the hard mask 204 and a part of the ridge are exposed from the resist film 206b. In addition, what is necessary is just to perform the exposure amount according to the following exposure method.
[0024]
Here, an exposure method of the resist film 206a will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the buttock-supporting shaped object in the present embodiment. In FIG. 5, a region where the resist film is formed on the gate insulating film is a region A, and a region where the resist film is formed on the hard mask is a region B. The distance from the gate insulating film surface to the resist film surface (that is, the resist film thickness in the region A) is a, the gate electrode thickness is b, the hard mask thickness is c, and the hard mask surface to the resist film surface Let d be the distance to the surface (that is, the resist film thickness in region B).
[0025]
In the present embodiment, a part of the resist film in the region A is left, and the resist film in the region B is entirely removed. Therefore, the exposure conditions are such that the remaining film rate in the region A is y1 (= b / a × 100) to y2 (= (b + c) / a × 100)% and the remaining film rate in the region B is 0%. Expose the entire surface. The exposure does not require a mask for forming an optical pattern such as a reticle, and is performed by irradiating the entire surface with light. Therefore, alignment is not necessary.
[0026]
Here, the residual film ratio is expressed by the residual film ratio (%) = resist film thickness after development / resist film thickness after coating × 100. In addition, exposure (mJ / cm 2 ) = Irradiation light intensity (mW / cm 2 ) × exposure time (msec), and it is noted that the lower limit of the exposure amount when the remaining film rate is 0% is expressed as Eth. The remaining film ratio changes depending strongly on the film thickness of the resist film, the film quality of the film below the resist film, the coating conditions of the resist film, and the development conditions. Therefore, Eth also changes for each of these conditions.
[0027]
In general, Eth tends to increase as the resist film thickness increases (also referred to as a bulk effect). Eth also varies depending on the reflectance of the film below the resist film, and tends to decrease as the reflectance increases. The residual film ratio of the resist film tends to decrease as the amount of energy of light received by the resist increases, that is, as the amount of light increases. At the time of exposure, the resist film receives both the light irradiated from the exposure apparatus and the reflected light reflected by the film below the resist film. Therefore, the higher the reflectivity, the more the light received by the resist film. The amount of light increases and Eth tends to decrease. In the present invention, the dependence of Eth on the resist film thickness and the reflectance dependence on the film below the resist film are positively utilized.
[0028]
FIG. 6 schematically shows the relationship between the exposure amount and the remaining film ratio in the regions A and B. Since region A has a thicker resist film than region B, Eth in region A (hereinafter referred to as Eth) (A) Is the Eth in the region B (hereinafter referred to as Eth) (B) Than). In the region A, since it is desired to set the remaining film rate to y1 to y2%, x1 to x2 mJ / cm 2 It is sufficient to irradiate light with the exposure amount. In the region B, since the remaining film ratio is desired to be 0%, Eth (B) What is necessary is just to irradiate light with the above exposure amount. Therefore, Eth (B) mJ / cm 2 And x1 to x2 mJ / cm 2 It can be seen that light may be irradiated with an exposure amount of.
[0029]
Therefore, Eth (A) And Eth (B) The larger the difference is, and the larger the difference between x1 and x2, the wider the margin of exposure conditions. Eth (A) And Eth (B) In order to increase the difference, the difference between the resist film thickness a in the region A and the resist film thickness d in the region B may be increased. If the film thickness c of the hard mask is large, the difference between the film thickness a and the film thickness d increases, and as a result, the difference between x1 and x2 also increases. In addition, the greater the light reflectance at the hard mask 204 or the gate electrode 203, the greater the Eth. (B) Becomes smaller and the margin of the exposure condition widens. Further, by adjusting the resist film thickness at the time of application so that the resist film thickness d in the region B becomes as small as possible, Eth (B) Becomes smaller and the resist film in the region B can be easily removed. As described above, a sufficient margin for exposure conditions can be secured by adjusting the resist film thickness and the hard mask film thickness.
[0030]
Thus, the residual film ratio can be controlled by the exposure amount, and the residual film amount of the resist can be adjusted according to the shape of the object to be exposed even when the entire surface is irradiated. The relationship between the amount of exposure and the remaining film ratio depends on the properties of the resist (such as viscosity and the type of solvent and light absorber), the shape and material of the object to which the resist is applied, and the baking conditions during application and development. Therefore, it is necessary to examine the relationship between the exposure amount and the remaining film ratio in advance for each object to be processed. These operations may be performed in the same manner as the normal patterning conditions.
[0031]
The resist film 206b is processed into a desired shape by exposure and development by the method described above.
[0032]
Next, using the resist film 206b as a mask, the hard mask 204 is etched using a hydrofluoric acid-containing solution. Since the gate electrode 203 is formed of tungsten, it remains without being etched with a hydrofluoric acid-containing solution.
[0033]
The hard mask 204 can be etched by a dry method such as dry etching in addition to the wet method as described above. However, the wet method is effective in avoiding plasma damage. Etching by a wet method cannot be done by an etch-back method, and is a means made possible by applying the present invention.
[0034]
Next, the resist film 206b is peeled off.
[0035]
As described above, the hard mask 204 serving as the buttock of the buttock supporting shape 205 can be removed. By using such a method, the hard mask 204 can be selectively removed without etching the gate insulating film 202 formed using the same material as the hard mask 204. That is, the gate insulating film 202 is etched simultaneously with the etching of the hard mask 204, and an etchant such as a hydrofluoric acid-containing solution is introduced below the gate electrode 203 to form an interlayer insulating film on the gate electrode 203. It is possible to avoid such a defect that a cavity is formed in the lower part of the substrate. In addition, a semiconductor device can be manufactured that avoids defects such as the formation of cavities caused by the buttocks supported shape.
[0036]
[Embodiment 2]
In this embodiment, when the interlayer insulating film is formed on the wiring in the manufacturing process of the semiconductor device, the step coverage of the interlayer insulating film is poor, the edge protrudes, and the collar portion is formed. A method for removing the buttocks will be described.
[0037]
In such a case, when a conductive film or an interlayer insulating film is formed on the interlayer insulating film by CVD or etching, a film is not formed in the lower part of the collar part and the cavity is not formed. There is a possibility that a failure will occur. In order to avoid such a defect, the buttocks are removed.
[0038]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A wiring 302 is formed on the substrate (or film) 301, and an interlayer insulating film 303 a is formed on the wiring 302. The interlayer insulating film 303a has a step support type shape in which the step coverage is poor, the edges protrude, and wrinkles are formed. In the portion where the plurality of wirings 302 are adjacent, the flanges formed by the interlayer insulating film 303a formed on each wiring are adjacent, and the distance between the adjacent flanges is very narrow. It has become.
[0039]
The wiring 302 is formed of aluminum (Al), and the interlayer insulating film 303a is formed of a silicon oxide film. However, the present invention is not limited to the materials described here, and other materials may be used.
[0040]
A positive resist is applied on the interlayer insulating film 303a to form a resist film 304a. Thereby, the entire interlayer insulating film 303a is embedded in the resist film 304a. At this time, it is preferable to use a resist having a low viscosity so that the resist is easily diffused to the lower side of the adjacent ridges because the distance is narrowed.
[0041]
Next, the resist film 304a is processed by exposure and development to form a resist film 304b. At this time, the surface of the interlayer insulating film 303a and a part of the ridge are exposed from the resist film 304b. For the exposure, the exposure method described in Embodiment Mode 1 may be used.
[0042]
Next, using the resist film 304b as a mask, the interlayer insulating film 303a is etched using a hydrofluoric acid-containing solution to form an interlayer insulating film 303b from which the collar portion is removed. At this time, in the case where the wiring 304 (not illustrated) is formed over the interlayer insulating film 303b, it is necessary to control the thickness of the interlayer insulating film 303b so that the wiring 302 and the wiring 304 are not short-circuited. When an interlayer insulating film is further formed over the interlayer insulating film 303b, the wiring 302 may be exposed after etching, but aluminum or the like is used as the material of the wiring 302 as in this embodiment mode. When used, the wiring 302 is corroded by the hydrofluoric acid-containing solution, and therefore it is preferable that the wiring 302 is not exposed as much as possible. Alternatively, it is desirable to form a thin film (for example, a silicon nitride film) between the wiring 302 and the interlayer insulating film 303a so as to prevent the progress of etching into the wiring 302.
[0043]
For the etching of the interlayer insulating film 303a, a dry method such as dry etching can be used in addition to the wet method as described above. However, the wet method is preferable because damage due to plasma can be avoided. Etching by a wet method cannot be done by an etch-back method, and is a means made possible by applying the present invention.
[0044]
Next, the resist film 304b is peeled off.
[0045]
As described above, when the interlayer insulating film 303a is formed, the ridges that have been formed at the same time can be removed. Accordingly, when forming a conductive film for further forming the wiring 304 on the interlayer insulating film 303a or further when forming an interlayer insulating film 305 (not shown), it is under the collar. It is possible to avoid defects such as cavities. In addition, a semiconductor device can be manufactured that avoids defects such as the formation of cavities caused by the buttocks supported shape. Note that in this embodiment mode, a single drain structure, an LDD structure, or the like may be used as an element structure until the wiring 302 is formed, and a manufacturing method thereof is not limited.
[0046]
[Embodiment 3]
In the present embodiment, in the active region surrounded by the field oxide film, the antireflection for preventing the reflected light from the conductive film formed on the field oxide film during the exposure for forming the gate electrode. A method of removing the film (ARC: Anti-Reflection Cell) will be described.
[0047]
In a semiconductor device manufacturing process, in particular in an LSI manufacturing process, after patterning for forming a gate electrode after forming a conductive film on a field oxide film, the exposed light is exposed to the side surface of the field oxide film. Patterning may not be successful due to the influence of the reflected light reflected by the conductive film formed on the substrate. In order to prevent this, an ARC having a low reflectance is formed on the conductive film to be the gate electrode, and patterning is performed. ARC remains on the gate electrode formed by patterning and etching, and ARC is also used as part of the gate electrode. For example, when molybdenum (Mo) is used as a gate electrode material and titanium nitride (TiN) is used as ARC Depending on the etching rate difference between Mo and TiN, Mo may recede rather than TiN, resulting in a ridge of TiN. In such a case, there is a possibility of causing a defect that the interlayer insulating film is not well formed in the lower portion of the flange portion of TiN and becomes a cavity. For this reason, it is necessary to selectively remove only TiN by a method in which the dimension of the gate electrode (other than the film thickness direction) that affects the channel length (or channel width) of the element does not change.
[0048]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An active region 401 is formed so as to be surrounded by the field oxide film 402, and is formed on the active region 401 with a gate insulating film 403 (however, since it is formed of the same material as the field oxide film 402, it is connected to the field oxide film). The gate electrode 404 is formed on the gate insulating film 403, and the ARC 405 is formed on the gate electrode 404. The ARC 405 has a cross-sectional shape that is a ridge with respect to the gate electrode 404, and the cross-sectional shape in which the gate electrode 404 and the ARC 405 are combined forms a heel support-type shape 406.
[0049]
The active region 401 is formed of single crystal silicon, the field oxide film 402 and the gate insulating film 403 (is a silicon oxide film, the gate electrode 404 is molybdenum, and the ARC 405 is titanium nitride. However, the material is not limited to the materials described here. Other materials may be used.
[0050]
A positive resist is applied on the heel support shape 406 to form a resist film 407a. As a result, the entire buttock supporting shape 406 is embedded in the resist film 407a. At this time, it is preferable to use a resist having a low viscosity so that the resist diffuses also below the buttock of the buttock supporting shape.
[0051]
Next, the resist film 407a is processed by exposure and development to form a resist film 407b. At this time, the surface of the ARC 405 and a part of the ridge are exposed from the resist film 304b. For the exposure, the exposure method described in Embodiment Mode 1 may be used.
[0052]
Next, the ARC 405 is etched using the resist film 407b as a mask. A wet method is preferably used for etching, but a dry method using a chlorine-based or fluorine-based gas or a mixed gas thereof may be used.
[0053]
Next, the resist film 407b is peeled off.
[0054]
As described above, the ARC 405 can be selectively removed. As a result, it is possible to avoid the defect that the interlayer insulating film is not well formed in the lower part of the ARC 405 and becomes a cavity. In addition, a semiconductor device can be manufactured that avoids defects such as the formation of cavities caused by the buttocks supported shape. Note that after removing the ARC, a high-concentration impurity is added using the gate electrode 404 as a mask to form a source (or a drain), whereby a single drain structure element can be formed. Not only a single drain structure element but also an LDD structure element may be formed, and the manufacturing method thereof is not limited.
[0055]
As described above, the ARC forms a wiring between the convex portions on the surface having irregularities, for example, in addition to preventing reflection from the conductive film formed on the surface of the field oxide film. In the case where the patterning is not successful due to the reflected light from the side wall of the convex portion. Even in such a case, it is effective to selectively remove ARC by the method described above.
[0056]
[Embodiment 4]
In this embodiment mode, a method for manufacturing a semiconductor device using the processing method for a hook-holding shaped object of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment mode, a method for manufacturing a TFT array substrate for driving a liquid crystal display device as a semiconductor device will be described. As a result, when the hard mask used to form the gate overlapped LDD portion and the LDD portion is removed, the gate insulating film below the gate electrode is etched, and a cavity is formed below the gate electrode. A TFT in which no defect occurs can be manufactured.
[0057]
The TFT array substrate includes an LDD (Light Doped Drain) structure TFT (hereinafter referred to as a pixel TFT) for driving a pixel electrode, and a GOLD structure TFT for a drive circuit (hereinafter referred to as a drive circuit TFT). An explanation will be given of a method of forming an LDD structure TFT for a logic operation circuit (hereinafter referred to as a logic operation circuit TFT) on the same substrate. As a result, a system-on-panel or the like in which a peripheral circuit in which a CPU (Central Processing Unit) is incorporated on the same substrate and a display can be manufactured.
[0058]
7 to 12 are sectional views showing a manufacturing process of a TFT array substrate to which the present invention is applied.
[0059]
An island-shaped semiconductor film 602 is formed over the glass substrate 601. Next, an insulating film is formed over the semiconductor film 602 to form a gate insulating film 603. Further, a conductive film 604a and a conductive film 604b are stacked over the gate insulating film 603, and a hard mask film 606 for forming a hard mask is formed over the conductive film 604b.
[0060]
The semiconductor film 602 is a crystalline silicon film, the gate insulating film 603 is a silicon oxide film, the conductive film 604a is titanium nitride (TiN), the conductive film 604b is tungsten (W), and the hard mask film 606 is oxidized. A silicon film is used. Moreover, you may use not only these materials but another material. The hard mask film 606 is not limited to an insulating film such as a silicon oxide film, and a conductive film may be used.
[0061]
Patterning is performed on the hard mask film 606 by patterning, the hard mask film 606 and the conductive film 604b are etched using the resist mask as a mask, and the hard mask 607a and the gate electrode 608a are formed in the portions to be the driver circuit TFT and the pixel TFT. Form. A portion to be a logical operation circuit TFT is masked with a resist, and the hard mask 607a and the gate electrode 608a are not formed.
[0062]
Next, the gate electrode 608a is selectively etched to form the gate electrode 608b. As a result, only the side wall not covered with the hard mask 607a is retracted by etching, and the hard mask 607a is formed as a collar on the gate electrode 608a (this process is referred to as first side etching). ). Etching of the gate electrode 608a may be performed by wet or dry isotropic etching, but in this embodiment, a mixed solution of an ammonia solution and a hydrogen peroxide solution (hereinafter referred to as an ammonia aqueous solution) is used. And etch.
[0063]
Next, by patterning and etching, the hard mask film 606 and the conductive film 604b on the gate electrode 608b to be the gate electrode of the logical operation circuit TFT are etched to form the hard mask 607b and the gate electrode 608c.
[0064]
Next, the gate electrodes 608b and 608c are selectively etched using the hard masks 607a and 607b as masks to form gate electrodes 608d and 608e, respectively. As a result, the hard mask 607b is formed as a collar on the gate electrode 608e. A gate electrode 608d is formed using the hard mask 607a as a mask, and a gate electrode 608e is formed using the hard mask 607b as a mask (this process is referred to as second side etching). Etching of the gate electrodes 608b and 608c may be performed by wet or dry isotropic etching in the same manner as the first side etching, but in this embodiment, etching is performed using an ammonia aqueous solution.
[0065]
Using the hard mask 607a as a mask, the gate electrode 608a is etched twice, and the sum of the amount of retraction of the gate electrode 608a by the first side etching and the amount of retraction of the gate electrode 608b by the second side etching is hard to the gate electrode 608d. This is the size of the ridge portion of the mask 607a. In other words, the size is the size of the Gate Overlapped LDD portion of the driving electrode TFT and the size of the LDD portion of the pixel TFT. Further, the retraction amount of the gate electrode 608c by the second side etching using the hard mask 607b as a mask is the size of the ridge portion of the hard mask 607b with respect to the gate electrode 608e. Become. As described above, in this embodiment, the size of the LDD portion or the gate overlapped LDD portion is controlled by performing the side etching once or a plurality of times.
[0066]
Further, in this embodiment, the size of the buttock is separately formed by making the hard mask into the hard mask 607a and the hard mask 607b. However, this dissolves the resist as an etching solution for the gate electrode 608b. This is because an ammonia aqueous solution having the function of If a solution that does not dissolve the resist is used as the etching solution for the gate electrode 608b, the presence or absence of side etching is controlled for each TFT using a resist mask, the number of side etchings, and the gate electrode by side etching. The amount of retraction may be controlled and the size of the buttocks may be created separately.
[0067]
Next, a portion to become a p-channel TFT is masked with a resist, and a high-concentration n-type impurity is added using the hard masks 607a and 607b as a mask to form a source (or drain) of the n-channel TFT. As the n-type impurity, phosphorus, arsenic, or the like may be used.
[0068]
Next, a portion to become an n-channel TFT is masked with a resist, and a high-concentration p-type impurity is added using the hard masks 607a and 607b as a mask to form a source (or drain) of the p-channel TFT. As the p-type impurity, boron or the like may be used.
[0069]
Next, the conductive film 604a is processed using the hard masks 607a and 607b as masks to form gate electrodes 611a.
[0070]
Next, a resist is applied so that the entire hard masks 607a and 607b are embedded in the resist film 612a, and the resist film 612a is further processed using the exposure method described in Embodiment 1, so that the hard mask 607a is processed. , 607b is formed so that a part of the resist film 612b is exposed from the resist film 612b.
[0071]
Next, the hard masks 607a and 607b are selectively etched and removed using the resist film 612b as a mask. In this embodiment mode, since the hard masks 607a and 607b are formed using a silicon oxide film, the hard masks 607a and 607b may be removed using a hydrofluoric acid-containing solution. At this time, since the gate insulating film 603 is protected by the resist film 612b, it is not etched by the hydrofluoric acid-containing solution. Therefore, it can be avoided that the lower portion of the gate electrode 611a becomes hollow.
[0072]
Next, the p-channel TFT, the pixel TFT, and the logical operation circuit TFT of the driving circuit TFT are masked with a resist, and further, the gate electrode 608d is used as a mask so as to penetrate the gate electrode 611a and the gate insulating film 603. A low concentration n-type impurity is added to 602 to form a gate overlapped LDD portion 613 (this is the first low concentration n-type impurity addition). Phosphorus or arsenic may be used as the low concentration n-type impurity.
[0073]
Next, the n-channel TFT, the pixel TFT, and the logical operation circuit TFT of the driving circuit TFT are masked with a resist, and further, the gate electrode 608d is used as a mask so as to penetrate the gate electrode 611a and the gate insulating film 603. A low concentration p-type impurity is added to 602 to form a gate overlapped LDD portion 613 (this is the first low concentration p-type impurity addition). As the low concentration p-type impurity, boron or the like may be used.
[0074]
Next, the gate electrode 611a is selectively etched and processed using the gate electrodes 608d and 608e as a mask to form the gate electrode 611b.
[0075]
Next, the portions of the driver circuit TFT and the logic operation circuit TFT that are to be p-channel TFTs are masked with a resist, and the gate electrodes 608d, 608e, and 611b are used as masks to penetrate the gate insulating film 603, and the pixel TFT and A low-concentration n-type impurity is added to the n-channel TFT semiconductor film 602 of the logic operation circuit TFT to form an LDD portion 615 (this is a second low-concentration n-type impurity addition). As the n-type impurity, phosphorus, arsenic, or the like may be used.
[0076]
Next, the portions of the driving circuit TFT, the pixel TFT, and the logic operation circuit TFT, which are n-channel TFTs, are masked with a resist, and the gate electrodes 608d, 608e, and 611b are used as a mask to penetrate the gate insulating film 603, A low-concentration p-type impurity is added to the semiconductor film 602 of the p-channel TFT of the logical operation circuit TFT to form an LDD portion 615 (this is a second low-concentration p-type impurity addition). As the p-type impurity, boron or the like may be used.
[0077]
The size and impurity concentration in the gate overlapped LDD part, LDD part, and source (or drain) part are intended to suppress the hot carrier deterioration in the driving circuit TFT and the logic operation circuit TFT. Since the pixel TFT varies depending on how much the off-leakage current is intended to be suppressed, the pixel TFT may be appropriately adjusted for each purpose. In the present embodiment, it is assumed that the addition amount in the first n-type impurity addition and the addition amount in the second n-type impurity addition are larger.
[0078]
Next, after the interlayer insulating film 617 is formed, the added impurity is activated and hydrogenated, and then acrylic is applied for the purpose of planarizing the surface of the interlayer insulating film. Form.
[0079]
Next, after opening a contact hole by patterning and etching, a wiring 619 is further formed.
[0080]
A pixel electrode 620 is formed on the wiring 619 using ITO (Indium Tin Oxide) which is a transparent conductive film. In this embodiment mode, a region in which the pixel electrode 620 and the wiring 619 are stacked is provided, and the pixel electrode 620 and the wiring 619 are directly electrically connected without forming a contact hole.
[0081]
Through the above process, a TFT array substrate having a logic circuit TFT, a pixel TFT, and a drive circuit TFT on the same substrate is manufactured. Although not described in this embodiment, cleaning and heat treatment steps are added as necessary. Further, as shown in this embodiment, multilayer wiring may be formed by repeatedly forming an interlayer insulating film and wiring.
[0082]
[Embodiment 5]
By using the TFT array substrate manufactured in Embodiment 4, a CPU (Central Processing Unit) is incorporated on the same substrate using a good TFT that does not have a defect such that a cavity is formed below the gate electrode. A liquid crystal display device in which the peripheral circuit and the display are integrated can be manufactured. As a result, the liquid crystal display device can be multifunctional and compact. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
[0083]
An alignment film 802a is formed on the TFT array substrate 801 manufactured according to Embodiment 4 on the side where the TFT is formed. The alignment film 802a is formed using an offset printing method. A polyimide resin is used as the material of the alignment film 802a, but a polyamic resin or the like may be used. Next, the alignment film 802a is rubbed so that the liquid crystal molecules are aligned with a certain pretilt angle.
[0084]
Next, the counter substrate 810 is manufactured. A light shielding film 812 is formed over the substrate 811. The light shielding film 812 is formed by depositing metallic chromium, photolithography and etching. A pixel electrode 813 is formed over the light shielding film 812. The pixel electrode 813 is formed by forming ITO, which is a transparent conductive film, by photolithography and etching. In the case where the color filter 814 is provided between the light-shielding film 812 and the pixel electrode 813, a colored resin of a target color is applied onto the light-shielding film 812 by a spin coat method, and is exposed and developed. The color filter forming process is repeated for each of the red, blue, and green color filters 814a to 814c (not shown here). A protective film 815 is formed to fill and flatten the step between the color filter 814 and the light shielding film 812. The protective film 815 is formed by applying acrylic on the color filter. In addition to acrylic, a flattenable material may be used. When no color filter is provided, the protective film 815 may be omitted.
[0085]
An alignment film 802b is formed on the counter substrate thus manufactured. As in the case of forming on the TFT array substrate, the alignment film 802b is formed using an offset printing method. A polyimide resin is used as the material of the alignment film 802b, but a polyamic resin or the like may be used. Next, the alignment film 802b is rubbed so that the liquid crystal molecules are aligned with a certain pretilt angle. Further, in order to bond the counter substrate and the TFT array, a sealant (not shown) is applied to the counter substrate side, and then the counter substrate 810 is heated in an oven to temporarily cure the sealant. After temporary curing, plastic sphere spacers 816 are dispersed on the side of the counter substrate where the pixel electrodes are formed.
[0086]
A liquid crystal panel 817 is manufactured by accurately bonding the two substrates so that the TFT forming side of the TFT array substrate 801 faces the side of the counter substrate 810 where the pixel electrodes are formed. A filler (not shown) is mixed in the sealant, and the two substrates can be bonded to each other with a uniform interval by the filler and the spacer.
[0087]
Unnecessary portions of the bonded substrates are sheared to form a liquid crystal panel 817 substrate having a desired size. A liquid crystal material 818 is injected into the liquid crystal panel 817. After filling the entire inside of the panel with the liquid crystal material 818, the panel is completely sealed with a sealant (not shown).
[0088]
FIG. 14 is a top view of the liquid crystal panel 817. A scanning signal driving circuit 902a and an image signal driving circuit 902b are provided around the pixel portion 901. Further, a logical operation circuit 902c such as a CPU or a memory is provided. The drive circuit is connected to the external input / output terminal group 904 by a connection wiring group 903. In the pixel portion 901, a gate wiring group extending from the scanning signal driving circuit 802a and a data wiring group extending from the image signal driving circuit 902b intersect to form a pixel, and each pixel holds a pixel TFT. A capacitor and a pixel electrode are provided. The sealant 905 is formed outside the pixel portion 901 and the scanning signal driving circuit 902a, the image signal driving circuit 902b, and the logic operation circuit 902c on the TFT array substrate 908 and inside the external input terminal 904. Outside the liquid crystal panel 817, a flexible printed circuit (FPC) 909 is connected to an external input / output terminal 904, and is connected to each drive circuit by a connection wiring group 903. The external input / output terminal 904 is formed of the same conductive film as the data wiring group. The flexible printed wiring board 906 has copper wiring formed on an organic resin film such as polyimide, and is connected to the external input / output terminal 904 with an anisotropic conductive adhesive.
[0089]
A polarizing plate and a retardation plate are attached so that linearly polarized light in the same direction as the director direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer closest to the counter substrate is incident on the counter substrate side of the liquid crystal panel 817. A polarizing plate and a retardation plate are attached to the TFT substrate side of the panel so that light in the same direction as the director direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer closest to the TFT substrate is emitted.
[0090]
By the above method, a liquid crystal display device in which a peripheral circuit in which a CPU (Central Processing Unit) is incorporated on the same substrate and a display are integrated is created. Although not described in this embodiment, cleaning and heat treatment steps are added as necessary.
[0091]
[Embodiment 6]
By using the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a system-on-panel in which a display screen (display) and a peripheral circuit incorporating a CPU are integrated can be manufactured. As a result, the production and inspection process of the display can be shortened and the cost can be reduced. In addition, the display can be made multifunctional and compact.
[0092]
FIG. 15 illustrates an example of an electronic device on which a system-on-panel manufactured using the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is mounted.
[0093]
FIG. 15 is a diagram of a portable information terminal. A main body 1431 is provided with a system-on-panel (display unit) 1433, an external interface 1435, operation buttons 1434, and the like. There is a stylus 1432 as an accessory for operation. By mounting the system-on-panel 1433 in the portable information terminal in this way, the information processing function can be further multifunctional while maintaining compact functionality.
[0094]
【The invention's effect】
By selectively removing the buttock using the method for processing the buttock-supporting shaped article of the present invention, when a film is formed on the buttock-supporting shaped article by CVD or sputtering, It is possible to avoid defects such as cavities. Furthermore, the removal of the buttock can be performed by either a dry or wet etching method. In particular, if the wet method is used, it is possible to avoid damage caused by plasma, which is a problem when using the dry method. It is done. In addition, by manufacturing a semiconductor device using a method for manufacturing a semiconductor device using the processing method for a buttock-supported shape according to the present invention, a semiconductor device that avoids the above-described defects, or such a semiconductor An electronic device using the apparatus can be manufactured.
[0095]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a processing method for a buttock-supporting shaped object according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a processing method for a buttock-supported shape.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a processing method for a buttocks-supported shape.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a method for processing a buttock-supporting shape.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a buttock-supporting shape.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a relationship between an exposure amount and a residual film amount of a resist.
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device using a processing method for a buttock-supporting shape.
FIG. 8 is a process cross-sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device using a processing method for a buttock-supporting shape.
FIG. 9 is a process cross-sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device using a processing method for a buttock-supporting shape.
FIG. 10 is a process cross-sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device using a processing method for a buttock-supporting shape.
FIG. 11 is a process cross-sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device using a processing method for a buttock-supporting shape.
FIG. 12 is a process cross-sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device using a processing method for a buttock-supported shape.
FIG. 13 is a cross-sectional view of part of a liquid crystal display device.
FIG. 14 is a top view of the entire liquid crystal display device.
15A and 15B are electronic devices each including a liquid crystal display device using the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

Claims (4)

柱状に延びた先端部に横方向、あるいは横斜め上方向または横斜め下方向に延びた庇部を有する庇部支持型形状物を第1の感光性樹脂膜で覆い、
前記第1の感光性樹脂膜を露光および現像することにより第2の感光性樹脂膜とし、
前記第2の感光性樹脂膜から前記庇部支持型形状物の庇部の表面を露出し、
前記第2の感光性樹脂膜をマスクとして前記庇部支持型形状物の一部をエッチングすることを特徴とする庇部支持型形状物の加工方法。
Covering a heel-supporting shaped object having a heel extending in a lateral direction, a laterally obliquely upward direction or a laterally obliquely downward direction at a tip portion extending in a columnar shape with a first photosensitive resin film,
By exposing and developing the first photosensitive resin film, a second photosensitive resin film is obtained,
Exposing the surface of the collar part of the collar part supporting mold from the second photosensitive resin film,
A method for processing a buttock-supporting shaped object, wherein a part of the buttock-supporting shaped object is etched using the second photosensitive resin film as a mask.
ゲート電極上に形成された庇状のハードマスクを第1の感光性樹脂膜で覆い、
前記第1の感光性樹脂膜を露光および現像することにより第2の感光性樹脂膜とし、
前記第2の感光性樹脂膜から前記ハードマスクの表面を露出し、
前記第2の感光性樹脂膜をマスクとして前記ハードマスクをエッチングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
Cover the bowl-shaped hard mask formed on the gate electrode with the first photosensitive resin film,
By exposing and developing the first photosensitive resin film, a second photosensitive resin film is obtained,
Exposing the surface of the hard mask from the second photosensitive resin film;
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the hard mask is etched using the second photosensitive resin film as a mask.
複数の配線が形成された配線群の上に形成された庇部を有する絶縁性膜を第1の感光性樹脂膜で覆い、
前記第1の感光性樹脂膜を露光および現像することにより第2の感光性樹脂膜とし、
前記第2の感光性樹脂膜から前記絶縁性膜の表面を露出し、
前記第2の感光性樹脂膜をマスクとして前記絶縁性膜の一部をエッチングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
Covering an insulating film having a collar formed on a wiring group in which a plurality of wirings are formed with a first photosensitive resin film,
By exposing and developing the first photosensitive resin film, a second photosensitive resin film is obtained,
Exposing the surface of the insulating film from the second photosensitive resin film;
A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a part of the insulating film is etched using the second photosensitive resin film as a mask.
ゲート電極の上に形成された庇状の反射防止膜を第1の感光性樹脂膜で覆い、
前記第1の感光性樹脂膜を露光および現像することにより第2の感光性樹脂膜とし、
前記第2の感光性樹脂膜から前記反射防止膜の表面を露出し、
前記第2の感光性樹脂膜をマスクとして前記反射防止膜をエッチングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
Covering the bowl-shaped antireflection film formed on the gate electrode with the first photosensitive resin film,
By exposing and developing the first photosensitive resin film, a second photosensitive resin film is obtained,
Exposing the surface of the antireflection film from the second photosensitive resin film;
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the antireflection film is etched using the second photosensitive resin film as a mask.
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