(57)【要約】　　　（修正有）【課題】フォトレジスト除去剤によりフォトレジストが剥がされるときに、コンタクトホールの底にある導電層の表面が損傷するのを防止し、データ伝送の安定性を高め、商品の信頼性を高めることができるコンタクトホール形成方法を提供する。【解決手段】基板１１２と、基板の表面に配置された導電層１１４と、導電層の上に堆積された誘電体層１２２とを含む液晶表示（ＬＣＤ）パネルにおいて、まず、誘電体層の上に誘電体層表面に到達する開口部１２６をもつフォトレジスト層１２４を形成する。次にエッチングプロセスを行い導電層の表面にまで達するコンタクトホール１２８を上記開口部の誘電体層を除去して形成する。その後、フォトレジスト層を除去するときに導電層を損傷するのを防止するのに、保護層１３０を形成するための後処理を行う。【選択図】　　図５
2004064048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板の表面に配置された導電層と、導電層の上に堆積された誘電体層とを含む液晶表示（ＬＣＤ）パネルにおいて、誘電体層の上に誘電体層表面に到達する開口部をもつフォトレジスト層を形成する工程と、導電層の表面にまで達するコンタクトホールを上記開口部の誘電体層を除去して形成するエッチングプロセスと、保護層を形成するための後処理とフォトレジストを除去する工程を含むことを特徴とするコンタクトホール形成方法。
【請求項２】
さらにフォトレジスト層を除去した後に、保護層を除去するのを含むことを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項３】
フォトレジスト層を除去した後、誘電体層の上にデータバスを形成し、データバスの一部がコンタクトホールを埋めて導電層と電気的に接続するようにすることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項４】
フォトレジスト層を除去した後に、コンタクトホールにコンタクトプラグを形成することを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項５】
コンタクトプラグが液晶表示パネルの駆動トランジスタとデータバスラインと電気的に接続されて使用されることを特徴とする請求項４に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項６】
エッチングプロセスはドライエッチングであることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項７】
エッチングプロセスはウエットエッチングであることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項８】
後処理として、導電層の表面に紫外線（ＵＶ）を照射することを含むことを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項９】
後処理として、導電層の表面をオゾン溶液で洗浄して保護層を形成するのを含むことを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１０】
後処理が熱酸化工程であることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１１】
後処理として、導電層の表面を酸化するために、少なくとも６時間空気中に晒して保護層を形成するのを含むことを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１２】
後処理として、導電層の表面を酸素プラズマにより酸化して保護層を形成するのを含むことを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１３】
導電層が多結晶シリコン層であることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１４】
導電層がアモルファスシリコン層であることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１５】
保護層が酸化シリコン層であることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１６】
フォトレジスト除去にＰＲ除去基材溶液が使用されることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１７】
フォトレジスト層を除去するときに、導電層が損傷を受けないように保護層を使うことを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１８】
導電層が液晶表示パネルの駆動トランジスタのソースまたはドレインとして使用されることを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項１９】
保護層の厚みは１００オングストロームより小さいことを特徴とする請求項１に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項２０】
基板と、基板の表面に配置された導電層と、導電層の上に堆積された誘電体層とを含む半導体ウエハにおいて、誘電体層の上に誘電体層表面に到達する開口部をもつフォトレジスト層を形成する工程と、導電層の表面にまで達するコンタクトホールを上記開口部の誘電体層を除去して形成するエッチングプロセスと、保護層を形成するための後処理とフォトレジストを除去する工程を含むことを特徴とするコンタクトホール形成方法。
【請求項２１】
さらにフォトレジスト層を除去した後に、保護層を除去するのを含むことを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項２２】
フォトレジスト層を除去した後、誘電体層の上にデータバスを形成し、データバスの一部がコンタクトホールを埋めて導電層と電気的に接続するようにすることを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項２３】
フォトレジスト層を除去した後に、コンタクトホールにコンタクトプラグを形成することを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項２４】
フォトレジスト層を形成する前に、半導体ウエハの上にゲートを形成することを含むことを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項２５】
ゲートは金属ゲートであることを特徴とする請求項２４に記載する方法。
【請求項２６】
エッチングプロセスはドライエッチングであることを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項２７】
エッチングプロセスはウエットエッチングであることを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項２８】
後処理として、保護層形成のため、導電層の表面に紫外線（ＵＶ）を照射することを含むことを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項２９】
後処理として、導電層の表面をオゾン溶液で洗浄して保護層を形成するのを含むことを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項３０】
後処理が熱酸化工程であることを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項３１】
後処理として、導電層の表面を酸素プラズマにより酸化して保護層を形成するのを含むことを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項３２】
後処理として、導電層の表面を酸化するために、少なくとも６時間空気中に晒して保護層を形成するのを含むことを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項３３】
導電層が多結晶シリコン層であることを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項３４】
保護層が酸化シリコン層であることを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項３５】
フォトレジスト除去にＰＲ除去基材溶液が使用されることを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【請求項３６】
導電層が液晶表示パネルの駆動トランジスタのソースまたはドレインとして使用されることを特徴とする請求項２０に記載するコンタクトホール形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコンタクトホール形成の改良方法に関するものであり、特に後処理工程でコンタクトホールを形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置（ＬＣＤ）は携帯性、低消費電力、低い電磁波放射などの利点があり、ノートパソコンや携帯情報端末（ＰＤＡ）など様々な携帯情報商品に広く使われている。ＬＣＤは一般的なデスクトップコンピュータの陰極線管（ＣＲＴ）モニターと、徐々にとって換わりつつある。全ての種類のＬＣＤのなかで、アクティブなマトリックス動作を行うように液晶表示パネル上に配置されたピクセルを駆動する薄膜トランジスタ型液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）が注目されている。
【０００３】
薄膜トランジスタの製造プロセスにおいて、ＬＣＤパネル上の電気素子を分離したり保護したりするために、トランジスタと金属層との間に層間誘電体（ＩＬＤ）が配置される。トランジスタあるいはその他の電気素子を電気的に接続するのに金属層で満たすことができるように、複数のコンタクトホールがＩＬＤ層に形成される。ＬＣＤパネルのピクセルの動作を制御するために、コンタクトホールの金属層を通ってトランジスタのソースやドレインにデータ信号が伝送される。
【０００４】
図１から図３に、従来技術によってＬＣＤパネル１０にコンタクトホールを形成する方法の概略を示す。図１に示すように、ＬＣＤパネルは基板１２、基板上に設けられた導電層１４、導電層１４上に設けられた誘電体層とから構成されている。さらに、ＬＣＤパネル１０は複数の駆動トランジスタのゲート構造のような他の電気素子（図示されない）も含まれる。導電層１４は駆動トランジスタのソースやドレインに電気を供給する。誘電体層１６は駆動トランジスタとその他の電気素子とを分離し、続くプロセスのために平坦な表面を提供するために使われる。一般的なコンタクトホールを形成方法では、まず誘電体層１６の上にフォトレジスト層１８を施す写真製版が適用される。フォトレジスト層１８はコンタクトホールを形成する位置のパターンで、誘電体層１６までとどくような開口２０を含む。
【０００５】
図２に示すように、続いてドライエッチングあるいはウエットエッチングなどのエッチング工程により、フォトレジスト層をマスクとして誘電体層の開口２０の位置に導電層１４の表面に達するコンタクトホール２２が形成される。図３に示すように、フォトレジストを剥がした後、ドープされた多結晶シリコン層あるいは金属層のような導電物コンタクトホール２２が満たされＬＣＤパネル１０上の駆動トランジスタや他の電気素子と電気的に接続するための電動線や接続プラグが形成される。
【０００６】
ＬＣＤパネル上の各駆動トランジスタが各ピクセルに対応するので、駆動トランジスタの電気的性能がＬＣＤパネル１０の表示の均一性を左右する。ＬＣＤパネル１０の表示性能を改善するために、残留するフォトレジスト層１８によって生じる被害を避けて均一にＬＣＤパネル上のフォトレジスト層１８を除去するフォトレジスト除去剤（ＰＲ除去剤）としてアミンが基材として含まれる溶液が使用されている。しかし、フォトレジストが剥がされるときに、コンタクトホール２２の底にある導電層１４がアミンを含んだ除去剤に晒される。その結果、導電層１４の表面にしばしば損傷が発生する。これらは点欠陥となり、データ伝送の安定性を低下させ商品の信頼性に影響を与える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、フォトレジスト除去剤によりフォトレジストが剥がされるときに、コンタクトホールの底にある導電層の表面が損傷するのを防止し、データ伝送の安定性を高め、商品の信頼性を高めることが課題である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の主たる目的は、上記課題を解決するために導電層の上に保護層を形成する後処理を含むようなＬＣＤパネルのコンタクトホール形成方法を提供することである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明について具体的に説明する。
ＬＣＤパネルは基板と基板の表面に配置された導電層と基板上に配置された誘電体層からなっている。まずはじめに、フォトレジスト層が誘電体層の上に形成される。フォトレジスト層は誘電体層に達する開口を含む。エッチングにより開口部の誘電体層が除去されて導電層の表面にまで達するコンタクトホールが形成される。続く後処理により、導電層の上に保護層を形成する。フォトレジスト層が除去された後に保護層が除去され、コンタクトホールを通じて電気的に接続された導電線が誘電体層上に形成される。
【００１０】
この発明の利点は、導電層がアミンを含むフォトレジスト除去剤に晒されることを防ぐための保護層を形成する後処理が実施されることである。それ故、この発明による方法は、導電層の損傷を十分に防止し製品の信頼性を改善する。
【００１１】
【実施例】
図４から図７に、この発明による、ＬＣＤパネル１１０上にコンタクトホールを形成する方法の概略を示す。図４に示すように、ＬＣＤパネル１１０は基板１１２、基板１１２に表面に配置された複数のトランジスタ１１８、トランジスタ１１８覆う層間誘電体（ＩＬＤ）層１２２などからなっている。各トランジスタは駆動トランジスタとして使用され、基板１１２の表面に配置された金属ゲート１２０、金属ゲートの下にあるソースあるいはドレインの機能をもつ導電層１１４、導電層１１４と金属ゲート１２０との間に配置されたゲート酸化膜１１６などからなっている。この発明の好ましい具体例として、基板１１２はシリコン基板またはガラス基板からなっている。導電層１１４は多結晶シリコン層またはドープした多結晶シリコン層で形成される。ＩＬＤ層１２２は窒化シリコン層または酸化シリコン層のような誘電体層からなっている。この発明による方法では、まず、ＩＬＤ層１２２の上にフォトレジスト層１２４を形成する写真製版工程が行われる。フォトレジスト層１２４はコンタクトホールのパターンで位置を決めてＩＬＤ層の表面まで達する開口１２６からなる。
【００１２】
図５に示すように、ドライエッチングあるいはウエットエッチングなどのエッチング工程により、フォトレジスト層１２４をマスクとして誘電体層１２２が除去されて導電層１１４の表面に達するコンタクトホール１２８が形成される。その後、導電層１１４の表面を覆うようにコンタクトホール１２８の底に保護層１３０を形成する後処理を行う。保護層１３０の厚みは１００オングストロームより小さい。この発明の好ましい具体例としては、保護層１３０の厚みは５０オングストロームである。
【００１３】
この発明の好ましい具体例として、後処理はＬＣＤパネル１１０にＵＶ光またはエキシマＵＶ光を照射して導電層１１４の表面に酸化層を形成し保護層１３０とする方法である。後処理工程の目的が、導電層１１４がそれに続くプロセスに晒されることを防止するために、保護層を形成することであるということが重要である。それ故、後処理は上記のようなＵＶ光照射に限定されるものではなくて、製造工程の要求から導電層１１４の表面に保護層１３０を形成する異なったプロセスでもよい。例えば、保護層１３０を形成するための後処理として、導電層１１４の表面をオゾン水で洗うとか、導電層１１４の表面を酸化するために熱酸化処理または酸素を含むプラズマを利用するとか、導電層１１４の表面を酸化するために６時間以上導電層１１４を空気中に晒しておくことができる。
【００１４】
さらに、後処理工程は製造工程を簡素化したり、製造コストを削減するために他の工程と統合することもできる。例えば、コンタクトホール１２８を形成するのにドライエッチングを使う場合、コンタクトホール１２８形成のエッチング工程で、エッチング用のプラズマに酸素プラズマを加えることで、保護層１３０が同時に形成される。
【００１５】
図６に示すように、アミンを基材とした溶液のようなＰＲ除去剤がＬＣＤパネル１１０の洗浄とＬＣＤパネル１１０の上のフォトレジスト層１２４の除去に使用される。フォトレジスト層が除去された後、保護層１３０が除去される。それから導電材がＩＬＤ層１２２の上に堆積される。導電材の一部分がコンタクトホール１２８を埋めて導電層１２４と電気的に接続される。図６と図７に示すように、この電気的接続は他の方法でも可能なことに注目するべきである。図６に示すように、導電材から作られる導電線１３２がＩＬＤ層１２２の上に形成される。導電線１３２の一部分がコンタクトホール１２８を埋めてトランジスタ１１８と電気的に接続される。導電線１３２はデータ伝送のためのデータバスラインになる。図７では、コンタクトホール１２８のなかに導電材を堆積させるようなＣＶＤプロセスを使ってコンタクトホール１２８のなかにコンタクトプラグ１３４を形成している。コンタクトプラグ１３４は外部回路との電気的接続に使用される。この発明の好ましい具体例として、希釈したＨＦ溶液が保護層１３０除去するのに使用され、つづいて導電線１３２を形成するためのＣＶＤプロセスが行われる。しかし、この発明はここに述べたプロセスに限定されるものではない。製造プロセスの要求により、ここに述べたのと同じ目的を達成するために他のプロセスが使われてもよい。例えば、保護層１３０を除去し、導電線１３２またはコンタクトプラグ１３４を形成することを同時に行うために、スパッタリングプロセスを使ってもよい。
【００１６】
この発明は、コンタクトホール１２８が形成された後で、導電層１１４の上に保護層１３０を形成する後処理を行うことを含む。その結果として、ＰＲ除去工程でＰＲ除去基材により導電層１１４の表面に発生する損傷が防止できる。ここではＬＣＤパネルのコンタクトホール形成に注目して述べたけれども、さらに、この発明によるコンタクトホール形成方法はコンタクトホールが形成されるような他の分野にも応用されることに注目するべきである。例えば、この発明による方法は、半導体ウエハにおけるコンタクトホール形成に使うことができるが、特に、コンタクトホールを形成するときに、フォトレジスト層の除去をＰＲ除去基材溶液で行う必要がある金属層をもつ半導体ウエハに応用することができる。
【００１７】
以上はこの発明の好ましい一実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。この発明の精神のもとに、当業者のなし得る変形案や代替案が、この発明と同等の効果を有するものは、この発明の特許請求範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００１８】
【発明の効果】
コンタクトホールを形成する従来技術に対して、この発明はフォトレジスト層が除去される前に保護層が形成されるようなコンタクトホール形成の後処理を含む。結果として、通常の方法ではＰＲ除去基材により損傷する導電層の問題を避けることができる。言い換えれば、この発明はコンタクトホールの形成を十分に改善し、製品の信頼性を高め、コンタクトホールのなかのコンタクトプラグや導電線を通したデータ伝送の安定性を増大させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
【図２】
【図３】は、従来技術によるコンタクトホール形成方法の概略を示す図である。
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】は、この発明によるコンタクトホール形成方法の概略を示す図である。
【符号の説明】
１０　ＬＣＤパネル
１２　基板
１４　導電層
１６　誘電体層
１８　フォトレジスト
２０　開口
２２　コンタクトホール
１１０　ＬＣＤパネル
１１２　基板
１１４　導電層
１１６　ゲート酸化膜
１１８　トランジスタ
１２０　金属ゲート
１２２　層間誘電体層
１２４　フォトレジスト層
１２６　開口
１２８　コンタクトホール
１３０　保護層
１３２　導電層
１３４　コンタクトプラグ
【図１】
2004064048.tif 000003
【図２】
2004064048.tif 000004
【図３】
2004064048.tif 000005
【図４】
2004064048.tif 000006
【図５】
2004064048.tif 000007
【図６】
2004064048.tif 000008
【図７】
2004064048.tif 000009