(57)【要約】【課題】データライン用金属膜のエッチング時に発生するストリンガを防止する薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供する。【解決手段】基板１１０上にゲートライン１２２、ゲート絶縁膜１３０、活性層１４０、及びデータライン用金属膜１５０を形成し、データライン用金属膜１５０上にチャンネル形成領域１５４部分が他領域に比べて薄い第１フォトレジストパターン１６０を形成する。第１フォトレジストパターンを用いてデータライン用金属膜を１次エッチングし、さらに活性層をエッチングする。第１フォトレジストパターンをＳＦ６とＯ２が１：４〜１：２０の比率で混合されたガスで乾式エッチングして、チャンネル形成領域部分が開口した第２フォトレジストパターン１６２を形成すると同時に１次エッチングされたデータライン用金属膜の表面を洗浄する。【選択図】図５
2008109102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートラインが形成された基板上にゲート絶縁膜、活性層及びデータライン用金属膜を順次に形成する段階と、
チャンネル形成領域に当たる領域が他の領域に比べて相対的に薄い厚さを有する第１フォトレジストパターンを前記データライン用金属膜上に形成する段階と、
前記第１フォトレジストパターンを用いて前記データライン用金属膜を１次エッチングする段階と、
前記第１フォトレジストパターンを用いて前記活性層をエッチングする段階と、
前記第１フォトレジストパターンを六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）が１：４〜１：２０の比率で混合されたガスで乾式エッチングして、前記チャンネル形成領域に当たる領域に開口部を有する第２フォトレジストパターンを形成する段階と、
前記第２フォトレジストパターンを用いて前記データライン用金属膜を２次エッチングする段階と、
を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項２】
前記データライン用金属膜を１次エッチングする段階は、湿式エッチング工程で進行されることを特徴とする請求項１記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項３】
前記データライン用金属膜を２次エッチングする段階は、乾式エッチング工程で進行されることを特徴とする請求項２記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項４】
前記データライン用金属膜は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）が連続的に積層されたＭｏ／Ａｌ／Ｍｏの３層膜構造を有することを特徴とする請求項３記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項５】
前記データライン用金属膜を２次エッチングする前に、前記データライン用金属膜の表面に発生した残渣を洗浄する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項６】
前記洗浄段階は、乾式洗浄により進行することを特徴とする請求項５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項７】
前記乾式洗浄は、アルゴン（Ａｒ）、３塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フッ化窒素（ＮＦ）、臭素（Ｂｒ）、及び酸素（Ｏ２）からなる群から選択された一つ以上のガスを用いて進行することを特徴とする請求項６記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項８】
前記洗浄段階は、湿式洗浄により進行することを特徴とする請求項５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項９】
前記湿式洗浄は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド洗浄、イソプロピルアルコール洗浄、及び脱イオン水洗浄からなる群から選択されたいずれか一つの洗浄方法で進行することを特徴とする請求項８記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１０】
前記テトラメチルアンモニウムヒドロキシド洗浄においては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの濃度は、０．４％以下であることを特徴とする請求項９記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１１】
前記洗浄段階は、酸洗浄であることを特徴とする請求項５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記酸洗浄は、フッ酸、硫酸、燐酸、硝酸及び酢酸のうち選択されたいずれか一つ以上の酸を用いた洗浄方法で進行することを特徴とする請求項１１記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記酸洗浄は、前記酸と超純水が１：１００〜１：１３０００の比率で混合された混合溶液で進行することを特徴とする請求項１２記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第２フォトレジストパターンを除去する段階と、
前記データライン用金属膜が２次エッチングされた基板上に前記データライン用金属膜の一部を露出するように形成された開口部を有する保護膜を形成する段階と、
前記保護膜上に画素電極を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１５】
ゲートラインが形成された基板上にゲートライン絶縁膜、活性層及びデータライン用金属膜を順次に形成する段階と、
チャンネル形成領域に当たる領域が他の領域に比べて相対的に薄い厚さを有する第１フォトレジストパターンを前記データライン用金属膜上に形成する段階と、
前記第１フォトレジストパターンを用いて前記データライン用金属膜を湿式エッチングする段階と、
前記第１フォトレジストパターンを用いて前記活性層をエッチングする段階と、
前記１次エッチングされた前記データライン用金属膜の表面に発生した残渣を酸洗浄する段階と、
前記第１フォトレジストパターンを乾式エッチングして前記チャンネル形成領域に当たる領域に前記データライン用金属膜の一部を露出するように形成された開口部を有する第２フォトレジストパターンを形成する段階と、
前記第２フォトレジストパターンを用いて前記データライン用金属膜を乾式エッチングする段階と、
を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１６】
前記データライン用金属膜は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）が連続的に積層されたＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ３層膜構造を有することを特徴とする請求項１５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１７】
前記酸洗浄は、フッ酸、硫酸、燐酸、硝酸、及び酢酸よりなる群から選択された一つ以上の酸を用いて進行することを特徴とする請求項１６記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１８】
前記酸洗浄は、酸と超純水が１：１００〜１：３０００の比率で混合された混合溶液で進行することを特徴とする請求項１７記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１９】
前記データライン用金属膜を乾式エッチングする前に、アルゴン（Ａｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フッ化窒素（ＮＦ）、臭素（Ｂｒ）、及び酸素（Ｏ２）よりなる群から選択された一つ以上のガスで、前記データライン用金属膜の表面に発生される残渣を乾式洗浄する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項２０】
前記データライン用金属膜を乾式エッチングする前に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド洗浄、イソプロピルアルコール洗浄、及び脱イオン水洗浄よりなる群から選択されたいずれか一つの洗浄方法を用いて、前記データライン用金属膜の表面に発生する残渣を湿式洗浄する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項２１】
前記第１フォトレジストパターンを乾式エッチングする工程は、六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）が１：４〜１：２０の比率で混合されたガスを用いて進行することを特徴とする請求項１５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項２２】
前記第１フォトレジストパターンを乾式エッチングする工程は、六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）が１：３０〜１：４０の比率で混合されたガスを用いて進行することを特徴とする請求項１５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項２３】
前記第２フォトレジストパターンを除去する段階と、
前記データライン用金属膜が乾式エッチングされた基板上に前記データライン用金属膜の一部を露出するように形成された開口部を有する保護膜を形成する段階と、
前記保護膜上に画素電極を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタ基板の製造方法に係り、より詳細には液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタ基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は薄膜トランジスタ及び画素電極が形成された薄膜トランジスタ基板と、カラーフィルタ及び共通電極が形成されたカラーフィルタ基板とが液晶を間において結合された構造を有する。
【０００３】
薄膜トランジスタ基板を形成する工程はマスクを用いたフォトリソグラフィ工程を通じて行われるが、近年、工程単純化のために４枚のマスクのみを使用する４枚マスク工程が開発されたところである。
【０００４】
通常４枚マスク工程ではデータライン用金属膜をエッチングする際には、データラインを形成するための１次エッチング段階とチャンネル形成領域をエッチングするための２次エッチング段階を進行している。
【０００５】
近年、よりいっそうの微細パターンが求められているなか、既存の４枚マスク工程では前記１次エッチング段階及び２次エッチング段階を全部湿式エッチング工程で進行しているために、等方性エッチングという湿式エッチングの特性のため、微細パターンの具現が難しく、活性層が金属配線に比べて突出され開口率を減少させ残像を誘発する問題が発生してきている。
【０００６】
このような問題点を解決するために１次エッチング段階は湿式エッチング工程を使用し、２次エッチング段階は乾式エッチング工程を使用する製造工程が研究されている。しかし、１次湿式エッチング工程中に発生する金属酸化物及び有機物などの残渣（残留物）によって２次乾式エッチング工程で一部金属膜がエッチングされずに残留するストリンガ（ｓｔｒｉｎｇｅｒ）が発生される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明はこのような従来の問題点を解決するためのもので、本発明はデータライン用金属膜を乾式エッチングするとき発生するストリンガを防止することができる薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一特長による薄膜トランジスタ基板の製造方法によると、まず、ゲートラインが形成された基板上にゲート絶縁膜、活性層及びデータライン用金属膜を順次に形成する。以後、前記データライン用金属膜上に、チャンネル形成領域に当たる領域が他の領域に比べて相対的に薄い厚さを有する第１フォトレジストパターンを形成する。以後、前記第１フォトレジストパターンを用いて前記データライン用金属膜を１次エッチングする。以後、前記第１フォトレジストパターンを用いて前記活性層をエッチングする。以後、前記第１フォトレジストパターンを六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）が１：４〜１：２０の比率で混合されたガスで乾式エッチングして、前記チャンネル形成領域が除去された第２フォトレジストパターンを形成すると同時に前記１次エッチングされたデータライン用金属膜の表面を洗浄する。以後、前記第２フォトレジストパターンを用いて前記データライン用金属膜を２次エッチングする。
【０００９】
前記データライン用金属膜を１次エッチングする段階は、湿式エッチング工程で進行し、前記データライン用金属膜を２次エッチングする工程は乾式エッチング工程で進行する。
【００１０】
前記データライン用金属膜は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）が連続的に積層されたＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ３層膜構造を有する。
【００１１】
前記データライン用金属膜を２次エッチングする前に、前記データライン用金属膜の表面に形成された残渣を乾式洗浄する工程をさらに進行することができる。前記乾式洗浄は、アルゴン（Ａｒ）、３塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フッ化窒素（ＮＦ）、臭素（Ｂｒ）、及び酸素（Ｏ２）からなる群から選択された一つ以上のガスを用いて進行することができる。
【００１２】
また、前記データライン用金属膜を２次エッチングする前に前記データライン用金属膜の表面に発生する残渣を湿式洗浄する工程をさらに進行することができる。前記湿式洗浄は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ：ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）洗浄、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ：ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）洗浄及び脱イオン水（ＤＩ：ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  ｗａｔｅｒ）洗浄からなる群から選択されたいずれか一つの洗浄方法で進行することができる。
【００１３】
また、前記データライン用金属膜の１次エッチング後、表面に発生する残渣を酸洗浄することをさらに進行することができる。前記酸洗浄は、希釈されたフッ酸、硫酸、燐酸、硝酸及び酢酸のうち選択された一つ以上の酸で進行することができる。前記酸洗浄は、酸と超純水が１：１００〜１：１３０００の比率で混合された混合溶液で進行することができる。
【００１４】
本発明の他の特徴による薄膜トランジスタ基板の製造方法によると、まず、ゲートラインが形成された基板上にゲート絶縁膜、活性層及びデータライン用金属膜を順次に形成する。以後、前記データライン用金属膜上にチャンネル形成領域に当たる領域が他の領域に比べて相対的に薄い厚さを有する第１フォトレジストパターンを形成する。以後、前記第１フォトレジストパターンを用いて前記データライン用金属膜を湿式エッチングする。以後、前記第１フォトレジストパターンを用いて前記活性層をエッチングする。以後、前記１次エッチングされた前記データライン用金属膜の表面に発生する残渣を酸洗浄する。以後、前記第１フォトレジストパターンを乾式エッチングして前記チャンネル形成領域が除去された第２フォトレジストパターンを形成する。以後、前記第２フォトレジストパターンを用いて前記データライン用金属膜を乾式エッチングする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、データライン用金属膜の１次エッチングの際に使用する１次フォトレジストパターンを２次エッチングの前に、六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）が１：４〜１：２０の比率で混合されたガスで乾式エッチングして、前記チャンネル形成領域に当たる領域に開口部を設けた第２フォトレジストパターンを形成し、この第２フォトレジストパターンを通じてデータ用金属膜の２次エッチングを行うこととしたので、データ用金属膜の２次エッチングの際に残留する金属膜を確実に除去して、ストリンガを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態により製造された薄膜トランジスタ基板を示す平面図であり、図２乃至図１０は図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造工程を示す工程図である。ここで、図２乃至図１０は図１のＩ−Ｉ’線に沿って切断した場合の断面図である。
【００１８】
図１及び図２を参照すると、基板１１０上にゲートライン用金属膜を形成した後、第１露光マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を通じてゲートライン用金属膜をパターニングしてゲートライン１２２及びゲートライン１２２と連結されたゲート電極１２４を形成する。なお、ゲートライン１２２とゲート電極１２４を合わせてゲート構造体１２０と称する。
【００１９】
前記ゲートライン用金属膜は、例えば、スパッタリング方法を通じて基板１１０上に形成される。
【００２０】
基板１１０は透明性絶縁基板、例えば、ガラス基板が用いられる。
【００２１】
ゲート構造体１２０は、例えば、アルミニウムＡｌ、モリブデンＭｏ、クロムＣｒ、タンタルＴａ、チタンＴｉ、タングステンＷ、銅Ｃｕ、銀Ａｇなどの単一金属またはこれらの合金から形成されることができる。また、ゲート構造体１２０は物理的性質の異なる２つ以上の金属層から形成されることができる。例えば、ゲート構造体１２０は低抵抗配線のために、アルミニウム（Ａｌ）とモリブデン（Ｍｏ）が積層されたＡｌ／Ｍｏ二層膜構造に形成されることができる。
【００２２】
ゲートライン１２２は、例えば、横方向に延長され各画素Ｐの上側及び下側を定義する。ゲート電極１２４はゲートライン１２２と連結され、各画素Ｐに形成されるスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のゲート端子を構成する。
【００２３】
図３を参照すると、ゲート構造体１２０が形成された基板１１０上にゲート絶縁膜１３０、活性層１４０及びデータライン用金属膜１５０を順次的に形成する。
【００２４】
ゲート絶縁膜１３０及び活性層１４０は、例えば、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）方法を通じて形成され、前記データライン用金属膜１５０は、例えば、スパッタリング方法を通じて形成されることができる。前記ゲート絶縁膜１３０、活性層１４０及びデータライン用金属膜１５０は多様な方法によって形成することができる。
【００２５】
ゲート絶縁膜１３０はゲート構造体１２０を保護し絶縁させるための絶縁膜であり、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）または酸化シリコン（ＳｉＯｘ）から形成される。ゲート絶縁膜１３０は、例えば、約４５００Åの厚さに形成される。このようなゲート絶縁膜１３０は例えばＣＶＤ法により形成されうる。
【００２６】
活性層１４０はチャンネル層１４２及びオーミックコンタクト層１４４を含む。例えば、チャンネル層１４２は非晶質シリコン（例えばアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ））から形成され、オーミックコンタクト層１４４はｎ型不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコン（以下、ｎ＋ａ−Ｓｉ）で形成される。
【００２７】
チャンネル層１４２及びオーミックコンタクト層１４４は、まず、ａ−Ｓｉ層をＣＶＤ法により形成し、その後オーミックコンタクト層１４４となる部分にイオン注入法によってｎ型不純物をドーピングしてｎ＋ａ−Ｓｉ層を形成する。
【００２８】
データライン用金属膜１５０は低抵抗配線のためにモリブデン（Ｍｏ）１５１、アルミニウム（Ａｌ）１５２、モリブデン（Ｍｏ）１５３が連続的に積層されたＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ３層膜構造を有する。これとは異なり、データライン用金属膜１５０はアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの単一金属またはこれらの合金で単一層または多層膜構造に形成されることができる。
【００２９】
図４を参照すると、データライン用金属膜１５０上にフォトレジストを形成した後、スリットマスク、多階調マスク（ハーフトーンマスクを含む）などの第２露光マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を通じて前記フォトレジストをパターニングして、第１フォトレジストパターン１６０を形成する。
【００３０】
例えばスリットマスクを用いる場合は、露光機の解像度以下のスリットを作ることで、そのスリット部によって光の一部がさえぎられて、そのほかの開口パターン部分と比較して中間露光状態を作ることができる。また、ハーフトーンマスクなどの多階調マスクを用いる場合は、半透過部分により中間露光像態を作り出す。これらフォトマスクの使用によって、1回の露光で露光部分、中間露光部分、未露光部分の３つの露光状態を得ることができる。
【００３１】
前記フォトレジストは、例えば、露光された領域が現象液によって除去されるポジティブ型フォトレジストで形成される。
【００３２】
これらフォトマスクを使用することで、第１フォトレジストパターン１６０を、チャンネル形成領域１５４が他の領域に比べて相対的に薄い厚さを有するように形成することができる。具体的には、例えば、第１フォトレジストパターン１６０のチャンネル形成領域１５４は約５０００Å〜８０００Åの厚さに形成される。
【００３３】
図１及び図５を参照すると、第１フォトレジストパターン１６０をエッチング防止膜として用いて金属膜１５０を１次エッチングする。データライン用金属膜１５０の１次エッチングは湿式エッチング工程で進行される。湿式エッチング工程で使用されるエッチング液は、例えば、燐酸、硝酸、酢酸の混合液などを用いることができる。
【００３４】
第１フォトレジストパターン１６０を用いた湿式エッチング工程を通じてデータライン用金属膜１５０のエッチングが完了されると、データライン１５５とソース／ドレイン用金属パターン１５６のみが残される。データライン１５５は、例えば、ゲートライン１２２と交差する縦方向に延長され各画素Ｐの左側及び右側を画定する。
【００３５】
続いて、第１フォトレジストパターン１６０をエッチング防止膜として用いて活性層１４０をエッチングする。この際、活性層１４０のエッチング工程は反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ；  ＲＩＥ）法などの乾式エッチング工程で進行することが望ましい。
【００３６】
第１フォトレジストパターン１６０を用いたエッチング工程を通じて活性層１４０のエッチングが完了されると、データライン１５５及びソース／ドレイン用金属パターン１５６の下部のみに活性層１４０が残される。
【００３７】
このように、同一の第１フォトレジストパターン１６０を用いてデータライン用金属膜１５０及び活性層１４０をエッチングすることにより、残される活性層１４０の外部輪郭はデータライン１５５及びソース／ドレイン用金属パターン１５６の外部輪郭と実質的に一致するように形成される。
【００３８】
一方、データライン用金属膜１５０の１次湿式エッチングと活性層１４０のエッチングの後、大気中に露出されるデータライン用金属膜１５０の表面、即ち、第１フォトレジストパターン１６０がカバーできないデータライン用金属膜１５０のエッチング面には、データライン用金属膜１５０に含まれたアルミニウム１５２と大気中の酸素が反応して酸化アルミニウムＡｌｘＯｙ膜などの金属酸化膜が形成される（なおデータライン用金属膜１５０にＡｌ以外の金属を用いた場合にも、同様の金属酸化物が形成される）。また、１次湿式エッチングに起因して、データライン用金属膜１５０の表面にはポリマー性異物などの残渣が発生する。
【００３９】
このように、データライン用金属膜１５０の表面に形成された金属酸化膜及びポリマー性異物などの残渣は、以後の工程である２次乾式エッチングの工程の際にエッチング率を減少させてしまう。特に、金属酸化膜やポリマー性異物などの残渣が存在している部分では、２次乾式エッチングの過程でエッチングされずに残留してストリンガ（ｓｔｒｉｎｇｅｒ）を発生させる原因となる。
【００４０】
このユアストリンガの発生を抑えるためには、データライン用金属膜１５０の１次湿式エッチング及び活性層１４０のエッチング後、大気中に露出される待機時間を最大限減少させることで、データライン用金属膜１５０の表面に金属酸化膜が形成されることを抑制することが望ましい。また、２次乾式エッチング前に薄膜トランジスタ基板が保管されるストッカーを窒素（Ｎ２）雰囲気に保っておくことで、データライン用金属膜１５０の表面に金属酸化膜が形成されることを抑制することができる。
【００４１】
しかしながらこれらの方法では、待機時間を短くすることや完全に窒素雰囲気下に持続することは、他の工程との兼ね合いから限度があり、完全に金属の酸化を防止することが難しく、また、ポリマー異物はこのようなエッチング後の雰囲気の調整だけでは完全に防止することが難しい。
【００４２】
本実施形態では、このような方法に代えて、または、このような方法に加えて、図５及び図６に示すように、第１フォトレジストパターン１６０を一定厚さ分、ここではチャンネル形成領域１５４に残っているレジスト層の厚さ分だけ乾式エッチングしてチャンネル形成領域１５４が除去された第２フォトレジストパターン１６２を形成することとしている。これにより、チャンネル形成領域１５４に対応するソース／ドレイン用金属パターン１５６が外部に露出されるが、このときのエッチング作用によって金属酸化膜及びポリマー性異物などの残渣を除去している。
【００４３】
この第１フォトレジストパターン１６０の乾式エッチング工程は、例えば、エッチングガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスと酸素（Ｏ２）ガスを主に使用する反応性イオンエッチングなどの乾式エッチングによって行われる。この際、六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスと酸素（Ｏ２）ガスの組成比を適切に調節することで、第１フォトレジストパターン１６０の乾式エッチングと同時に、データライン用金属膜１５０の表面を洗浄して金属酸化膜及びポリマー性異物などの残渣を除去することができる。
【００４４】
この乾式エッチング工程において、六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスと酸素（Ｏ２）ガスの組成比は、六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスの含量があまり多くなると活性層１４０とゲート絶縁膜１３０に損傷を発生してしまうおそれがあり、一方、六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６）の含量があまり少なくなると金属酸化膜及びポリマー性異物などの残渣に対する洗浄効果が減少してしまう。そこで一例としては、六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスと酸素（Ｏ２）ガスは約１：４〜１：２０程度の組成比で混合して使用することが好ましい。また他の一例としては、六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスと酸素（Ｏ２）ガスは約１：３０〜１：４０程度の組成比で混合して使用することもできる。
【００４５】
図７及び図８はエッチングガスによるストリンガ発生可否を示す拡大写真である。特に、図７はエッチングガスとして酸素（Ｏ２）のみが使用した場合のストリンガ発生可否を示した拡大図であり、図８はエッチングガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスと酸素（Ｏ２）ガスが約１：１０の組成比で混合されて使用した場合のストリンガ発生可否を示した拡大図である。
【００４６】
図７及び図８は全部約５０ｍＴｏｒｒ（６．６６６１（ｐａ））のチャンバ圧力下で約３０秒間エッチングを進行した結果である。
【００４７】
図７を参照すると、エッチングガスとして酸素（Ｏ２）のみを使用した場合、前記活性層１４０とゲート絶縁膜１３０の端部部分でストリンガが酷く発生していることがわかる。一方、図８を参照すると、エッチングガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスと酸素（Ｏ２）ガスが約１：１０の組成比で混合された混合ガスを使用する場合、前記活性層１４０とゲート絶縁膜１３０の端部位でストリンガが殆ど発生していないことがわかる。
【００４８】
このように、第１フォトレジストパターン１６０の乾式エッチング工程に使用されるエッチングガスの組成比を調節することで、データライン用金属膜１５０の表面に形成された金属酸化膜及びポリマー性異物などの残渣を除去して、ストリンガ発生を防止することができる。
【００４９】
次に、図１及び図９を参照すると、第２フォトレジストパターン１６２をエッチング防止膜として用いてデータライン用金属膜１５０のチャンネル形成領域１５４を２次エッチングする。データライン用金属膜１５０の２次エッチングは反応性イオンエッチングなどの乾式エッチング工程で進行される。
【００５０】
データライン用金属膜１５０の２次乾式エッチング工程は上部モリブデン１５３、アルミニウム１５２及び下部モリブデン１５１を別途のエッチング条件でそれぞれ乾式エッチングするが、上部モリブデン１５３の乾式エッチングの後アルミニウム１５２と下部モリブデン１５１を同時に乾式エッチングする方法で進行されることができる。
【００５１】
第２フォトレジストパターン１６２を用いた２次乾式エッチング工程を通じてデータライン用金属膜１５０のチャンネル形成領域１５４のエッチングが完了されると、ソース電極１５７及びドレイン電極１５８が形成される。ソース電極１５７はデータライン１５５と連結され薄膜トランジスタＴＦＴのソース端子を構成する。ドレイン電極１５８はソース電極１５７と離隔され薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン端子を構成する。
【００５２】
以後、第２フォトレジストパターン１６２をエッチング防止膜として用いてチャンネル形成領域１５４のオーミックコンタクト層１４４をエッチングする。これにより、ソース電極１５７とドレイン電極１５８との間にはチャンネル層１４２が露出され薄膜トランジスタＴＦＴの製造が完了される。
【００５３】
以後、データライン１５５、ソース電極１５７及びドレイン電極１５８上に存在する第２フォトレジストパターン１６２を全て除去するする。例えば、第２フォトレジストパターン１６２はフォトレジストを除去する溶液を用いたストリップ工程を通じて除去される。
【００５４】
ここで、さらに残渣の除去効果を高めるための方法について説明する。
【００５５】
データライン用金属膜１５０を２次乾式エッチングする前に、データライン用金属膜１５０の表面、特に、アルミニウム１５２の表面に形成されたポリマー性残渣を除去するために乾式洗浄をさらに進行することができる。このような乾式洗浄は六フッ化硫黄（ＳＦ６）、アルゴン（Ａｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣ１３）、フッ化窒素（ＮＦ）、臭素（Ｂｒ）、酸素（Ｏ２）系列などのガスを用いて進行されることができる。特に、乾式洗浄のために六フッ化硫黄（ＳＦ６）を使用するようになると、六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスをエッチングガスとして使用する第１フォトレジストパターン１６０の乾式エッチング工程と連係して連続的に乾式洗浄工程を進行できる長所がある。
【００５６】
また、データライン用金属膜１５０を２次乾式エッチングする前に、データライン用金属膜１５０の表面、特に、アルミニウム１５２の表面に形成されたポリマー性残渣を除去するために湿式洗浄をさらに進行することができる。このような湿式洗浄はＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）洗浄、ＩＰＡ（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）洗浄及びＤＩ（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  ｗａｔｅｒ）洗浄などで進行されることができる。例えば、ＴＭＡＨ洗浄においては、ＴＭＡＨの濃度は０．４％以下である。
【００５７】
また、データライン用金属膜１５０を２次乾式エッチングする前に、データライン用金属膜１５０の表面、特に、アルミニウム１５２の表面に形成されたポリマー性残渣を除去するために酸洗浄をさらに進行することができる。このような酸洗浄は超純水で希釈されたフッ酸、硫酸、燐酸、硝酸、酢酸または混合溶液で進行されることができる。例えば、酸洗浄は酸と超純水が約１：１００〜１：３００程度で混合された混合溶液で進行される。
【００５８】
このように、データライン用金属膜１５０を２次乾式エッチングする前に、乾式洗浄、湿式洗浄または酸洗浄を進行する方法でデータライン用金属膜１５０の１次湿式エッチング後に発生するポリマー性残渣などの異物を除去することで、ストリンガをより効果的に防止することができる。
【００５９】
さらに、データライン用金属膜１５０の２次乾式エッチングを進行する際は、基板１１０を支持するステージの温度を約５０℃以上に設定することで、ストリンガ発生を抑制する効果を得ることができる。これにより、基板１１０の温度が増加して、エッチングガスとエッチング対象物と間の反応速度が増加するので、データライン用金属膜１５０のエッチングと同時に、表面に形成されたポリマー性残渣も除去される効果を高めることができる。
【００６０】
また、２次乾式エッチング過程で、エッチングガスの流速を増加させる方法でデータライン用金属膜１５０に形成された残渣を除去する効果を得ることもできる。例えば、エッチングガスの流速を増加させるために、エッチング設備の自動圧力調節ＡＰＣ機能を約１５％以上に設定することが望ましい。
【００６１】
次に、図１及び図１０を参照すると、薄膜トランジスタＴＦＴが形成された基板１１０上に保護膜１７０を形成する。保護膜１７０は薄膜トランジスタＴＦＴ及びデータライン１５５を保護し絶縁させるための絶縁膜として、例えば、窒化シリコンＳｉＮｘまたは酸化シリコンＳｉＯｘから形成され、ＣＶＤ工程を通じて約５００Å〜２０００Åの厚さに形成される。
【００６２】
以後、第３露光マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を通じて保護膜１７０をパターニングしてドレイン電極１５８の一部を露出させるコンタクトホール１７２を形成する。
【００６３】
図１及び図１１を参照すると、保護膜１７０上に透明性導電膜を形成した後、第４露光マスクを用いたフォトリソグラフィ工程を通じて前記透明性導電膜をパターニングして各画素Ｐ内に画素電極１８０を形成する。
【００６４】
画素電極１８０は保護膜１７０に形成されたコンタクトホール１７２を通じてドレイン電極１５８と電気的に連結される。画素電極１８０は、例えば、インジウム錫酸化物ＩＴＯまたはインジウム亜鉛酸化物ＩＺＯで形成される。
【００６５】
一方、示されてはいないが、画素電極１８０を形成する前に保護膜１７０上に平坦化のための有機絶縁膜をさらに形成することができる。
【００６６】
以上説明した本実施形態によれば、フォトレジストの乾式エッチング工程に使用されるエッチングガスの組成比を調節することで、データライン用金属膜の表面に形成された金属酸化膜及びポリマー性異物などの残渣を除去してストリンガ発生を防止することができる。
【００６７】
また、データライン用金属膜を２次乾式エッチングする前に、乾式洗浄、湿式洗浄または酸洗浄を進行してデータライン用金属膜の１次湿式エッチング後に発生するポリマー性残渣などの異物質を除去することで、ストリンガをより効果的に防止することができる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に従って製造された薄膜トランジスタ基板を示す平面図である。
【図２】図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造過程を示す工程図である。
【図３】図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造過程を示す工程図である。
【図４】図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造過程を示す工程図である。
【図５】図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造過程を示す工程図である。
【図６】図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造過程を示す工程図である。
【図７】エッチングガスによるストリンガ発生可否を示す拡大写真である。
【図８】エッチングガスによるストリンガ発生可否を示す拡大写真である。
【図９】図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造過程を示す工程図である。
【図１０】図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造過程を示す工程図である。
【図１１】図１に示された薄膜トランジスタ基板の製造過程を示す工程図である。
【符号の説明】
【００７０】
１１０…基板、
１２２…ゲートライン、
１２４…ゲート電極、
１３０…ゲート絶縁層、
１４０…活性層、
１４２…チャンネル層、
１４４…オーミックコンタクト層、
１５０…データライン用金属膜、
１５４…チャンネル形成領域、
１５５…データライン、
１５７…ソース電極、
１５８…ドレイン電極、
１６０…第１フォトレジストパターン、
１６２…第２フォトレジストパターン、
１７０…保護膜、
１８０…画素電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図７】
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【図８】
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