(57)【要約】【課題】エッチング時におけるホール径が小さく、アスペクト比が高い場合においても、テーパ角を良好にコントロール可能なコンタクトホールの形成方法、パターン形成方法、及び電気光学装置の製造方法を提供する。【解決手段】基材１上に形成された膜２上に金属膜３を形成する。そして、金属膜３上にレジストマスク４を形成する。このレジストマスク４を用い、金属膜３をドライエッチングするとともに、ドライエッチングによるレジストマスク４の後退量を制御して、開口側面５ａが膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスク５を形成する。第１の傾斜角度を有する金属マスク５を用いて膜をドライエッチングすることで、基材１の表面に形成された導電部６を露出させるとともに、開口側面５ａが導電部６に対して第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度を有する孔を形成する。そして、金属マスク５を除去するコンタクトホールの形成方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に形成された膜上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクを用い前記金属膜をドライエッチングするとともに、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御して、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスクを形成する工程と、
前記第１の傾斜角度を有する金属マスクを用いて前記膜をドライエッチングすることで、前記基材の表面に形成された導電部を露出させるとともに、開口側面が前記導電部に対して前記第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度を有する孔を形成する工程と、
前記金属マスクを除去する工程と、
を備えることを特徴とするコンタクトホールの形成方法。
【請求項２】
前記孔を形成する工程においては、前記金属マスクとともに前記レジストマスクをマスクとしてドライエッチングを行うことを特徴とする請求項１に記載のコンタクトホールの形成方法。
【請求項３】
前記金属マスクを形成する工程は、前記レジストマスクをエッチングするガスの添加量を制御することで、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のコンタクトホールの形成方法。
【請求項４】
前記金属マスクを形成する工程は、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御することで、前記第１の傾斜角度を、略２０度から略９０度に制御し、
孔を形成する工程は、前記孔を、前記第１の傾斜角度に応じた略８０度から略６０度の第２の傾斜角度に形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコンタクトホールの形成方法。
【請求項５】
前記孔のアスペクト比（孔の深さ／孔の径）は、０．３より大きく、
前記第１の傾斜角度は、略９０度であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコンタクトホールの形成方法。
【請求項６】
基材上に形成された膜上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクを用い前記金属膜をドライエッチングするとともに、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御して、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスクを形成する工程と、
前記第１の傾斜角度を有する金属マスクを用いて前記膜をドライエッチングして、エッチングされた前記膜の側面が前記金属膜に対して前記第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度を有するパターンを形成する工程と、
前記金属マスクを除去する工程と、
を備えることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項７】
前記膜のパターンを形成する工程時においては、前記金属マスクとともに前記レジストマスクをマスクとしてドライエッチングを行うことを特徴とする請求項６に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
一対の基板間に電気光学層を挟持してなる電気光学層の製造方法において、
前記基板の一方に形成されたスイッチング素子を構成する半導体層における能動領域を覆う絶縁膜上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上にレジストマスクを形成する工程と、
前記レジストマスクを用い前記金属膜をドライエッチングするとともに、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御して、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスクを形成する工程と、
前記第１の傾斜角度を有する金属マスクを用いてドライエッチングすることで、前記能動領域を露出させるとともに、開口側面が前記導電部に対して前記第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度を有する孔を前記絶縁膜に形成する工程と、
前記金属マスクを除去する工程と、
前記孔を介して前記能動領域に接続される導電部を形成する工程と、
を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンタクトホールの形成方法、パターン形成方法、及び電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子における多層配線間の導通方法として、例えばコンタクトホールを形成し、スパッタ法によりコンタクトホール内部にメタル膜を成膜してメタル配線を形成する技術がある。しかしながら、コンタクトホールは、特に側壁におけるステップカバレッジが非常に悪く、コンタクトホール径が小さくなり、アスペクト比が高くなると断線が生じる可能性がある。このようなコンタクトホールのステップカバレッジを改善する方法として、コンタクトホールのテーパ角を小さくすることが考えられる。
【０００３】
特許文献１では、ウエットエッチングとドライエッチングとを組み合わせることでコンタクトホールの上部に緩やかなテーパ（小さなテーパ角）を形成している。また、特許文献２では、フォトレジストを後退させながらドライエッチングを行い、小さなテーパ角を有するコンタクトホールを形成している。
【特許文献１】特開平６−９７１０４号公報
【特許文献２】特開平５−１０２１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１における方法は、等方性エッチングであるウエットエッチングが用いられるため、横方向、縦方向のエッチング量の制御性が悪く、ホール径が小さく、アスペクト比が高いコンタクトホールを形成することが困難となる。
また、上記特許文献２における方法は、コンタクトホールのテーパ角度がドライエッチング処理時のレジスト後退速度に依存する。すなわち、レジスト後退速度が大きいほど、テーパ角が小さくなる。また、レジストの後退速度は、レジストと被エッチング膜との接地に依存し、レジストの接地角が小さいほど、レジストの後退速度は速く（大きく）なる。すなわち、コンタクトホールのテーパ角は、レジストの接地角が小さいほど小さくなる。その一方で、コンタクトホールは、ホール径が小さく且つアスペクト比が高くなると、レジストの接地角が大きくなる傾向がある。したがって、上記特許文献２における方法は、ホール径が小さく、アスペクト比が高いコンタクトホールを形成することが難しい。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、エッチング時におけるホール径が小さく、アスペクト比が高い場合においても、テーパ角を良好にコントロール可能なコンタクトホールの形成方法、パターン形成方法、及び電気光学装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のコンタクトホールの形成方法は、基材上に形成された膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上にレジストマスクを形成する工程と、  前記レジストマスクを用い前記金属膜をドライエッチングするとともに、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御して、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスクを形成する工程と、前記第１の傾斜角度を有する金属マスクを用いて前記膜をドライエッチングすることで、前記基材の表面に形成された導電部を露出させるとともに、開口側面が前記導電部に対して前記第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度を有する孔を形成する工程と、前記金属マスクを除去する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明のコンタクトホールの形成方法によれば、ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御することで、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスクを形成し、該第１の傾斜角度を有する金属マスクを用いて膜に孔を形成するので、孔の開口側面の傾斜を第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度に制御することができる。したがって、形成するコンタクトホール径（孔の径）が小さく、アスペクト比が高い場合であっても、所望のテーパ角（第２の傾斜角度）を有する孔を形成することができる。また、ドライエッチング工程のみによりコンタクトホールを形成できるので、加工変換差が少ない精度の高いものが得られ、且つエッチングの制御を容易に行うことができる。
【０００８】
また、上記コンタクトホールの形成方法においては、前記孔を形成する工程においては、前記金属マスクとともに前記レジストマスクをマスクとしてドライエッチングを行うのが好ましい。
この構成によれば、コンタクトホール形成後にレジストマスクを金属マスクとともに剥離することでレジストマスクを剥離する工程が別途不要となり、工程を簡略化できる。
また、上記コンタクトホールの形成方法においては、前記金属マスクを形成する工程は、前記レジストマスクをエッチングするガスの添加量を制御することで、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御するのが好ましい。
この構成によれば、金属マスクのドライエッチングにおいて、レジストマスクをエッチングするガスを、ドライエッチングのガスに添加する量をゼロから所定の添加量に制御することで、レジストマスクの後退量を制御することができるので、前記第１の傾斜角度を有する金属マスクを容易に形成することができる。
また、上記コンタクトホールの形成方法においては、前記金属マスクを形成する工程は、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御することで、前記第１の傾斜角度を、略２０度から略９０度に制御し、孔を形成する工程は、前記孔を、前記第１の傾斜角度に応じた略８０度から略６０度の第２の傾斜角度に形成することが好ましい。
この構成によれば、第１の傾斜角度を選択することで、形成する孔の傾斜角度を所望の角度に形成することができ、ステップカバレッジの優れたコンタクトホールを形成することができる。
また、上記コンタクトホールの形成方法においては、前記孔のアスペクト比（孔の深さ／孔の径）は、０．３より大きく、前記第１の傾斜角度は、略９０度であることが好ましい。
この構成によれば、コンタクトホール（孔）のアスペクト比が大きい（高い）場合に、即ち、コンタクトホールの径が小さく、微細なコンタクトホールを形成する場合に、マスクと形成されるコンタクトホールとの変換差を小さくすることができ、制御性に優れたコンタクトホールが形成できるとともに、形成する孔の傾斜角度を小さくすることができるので、ステップカバレッジの優れたコンタクトホールを形成することができる。
【０００９】
本発明のパターン形成方法は、基材上に形成された膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上にレジストマスクを形成する工程と、前記レジストマスクを用い前記金属膜をドライエッチングするとともに、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御して、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスクを形成する工程と、前記第１の傾斜角度を有する金属マスクを用いて前記膜をドライエッチングして、エッチングされた前記膜の側面が前記金属膜に対して前記第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度を有するパターンを形成する工程と、前記金属マスクを除去する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のパターン形成方法によれば、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度有する金属マスクを用いて膜をパターニングするので、エッチング領域が微細且つテーパ形状を有するようなパターンであってもテーパ角度を所望の第２の傾斜角度として、精度良く形成することができる。また、ドライエッチング工程のみによりパターニングを行うので、加工変換差が少ない精度の高いものが得られ、且つエッチングの制御を容易に行うことができる。
【００１１】
また、上記パターン形成方法においては、前記膜のパターンを形成する工程時においては、前記金属マスクとともに前記レジストマスクをマスクとしてドライエッチングを行うのが好ましい。
この構成によれば、パターン形成後にレジストマスクを金属マスクとともに剥離することでレジストマスクを剥離する工程が別途不要となり、工程を簡略化できる。
【００１２】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、一対の基板間に電気光学層を挟持してなる電気光学層の製造方法において、前記基板の一方に形成されたスイッチング素子を構成する半導体層における能動領域を覆う絶縁膜上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上にレジストマスクを形成する工程と、前記レジストマスクを用い前記金属膜をドライエッチングするとともに、前記ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御して、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスクを形成する工程と、前記第１の傾斜角度を有する金属マスクを用いてドライエッチングすることで、前記能動領域を露出させるとともに、開口側面が前記導電部に対して前記第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度を有する孔を前記絶縁膜に形成する工程と、前記金属マスクを除去する工程と、前記孔を介して前記能動領域に接続される導電部を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、ドライエッチングによるレジストマスクの後退量を制御することで、開口側面が前記膜に対して第１の傾斜角度を有する金属マスクを形成し、該第１の傾斜角度を有する金属マスクを用いて、膜に孔を形成するので、孔の開口側面の傾斜を第１の傾斜角度に応じた第２の傾斜角度に制御することができる。したがって、半導体層の能動領域に接続する導電部を形成するためのコンタクトホール（孔）が、ホール径が小さく、アスペクト比（孔の径）が大きい（高い）場合であっても、所望のテーパ角（第２の傾斜角度）を有したものに形成できる。よって、コンタクトホールの内壁面が所望（断線を生じ難い）のテーパ角を有しているので、例えばスパッタ法により上記導電部を形成する場合、良好なステップカバレッジを得ることができ、断線の発生が防止されたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、コンタクトホールの形成方法について説明する。本説明では、層間絶縁膜に、特に、ホール径が小さく、アスペクト比（コンタクトホールの深さ／コンタクトホールの径）が高いコンタクトホールを形成する工程を例に挙げる。この工程は、後述する電気光学装置としての液晶表示装置を製造する工程に適用される。
【００１５】
図１（ａ）に示すように基材１上に形成された層間絶縁膜（膜）２上に金属膜３を形成する。ここで、基材１とは、基板、又は表面が絶縁層で覆われた基板若しくは表面に金属配線が形成された基板等の種々のものを含むものである。本実施形態では、上記層間絶縁膜２は基材１に形成された導電部６を覆った状態に形成されている。層間絶縁膜２は、ＳｉＯ２膜等の酸化シリコンからなるものである。
【００１６】
上記金属膜３はＭｏ膜を例えばスパッタ法により成膜される。Ｍｏ膜は、例えば５００〜５０００Å程度の膜厚に設定するのが好ましく、本実施形態では２０００Åに設定される。なお、金属膜３としては、Ｍｏ膜の他に、Ｔｉ膜を用いることができる。また、層間絶縁膜２は、例えば、７０００Åに厚さに成膜する。
【００１７】
続いて、図１（ｂ）に示すように、金属膜３上にレジストを成膜し、レジストをフォトリソグラフィ法によりパターニングしてレジストマスク４を形成する。そして、レジストマスク４を用いて金属膜３をドライエッチングすることで、層間絶縁膜２上に金属マスク５が形成される。エッチングガスとしては、層間絶縁膜２（ＳｉＯ２膜）との選択比が高いもの、例えばＣｌ２を用いる。
【００１８】
ここで、金属膜３のドライエッチング工程においては、金属マスク５の開口側面（テーパ部５ａ）の傾斜角度を９０度から２０度の範囲の所望の傾斜角度（第１の傾斜角度）に形成する。この第１の傾斜角度の制御は、ドライエッチングの際に、レジストマスク４をエッチングする作用効果のあるガスを、金属膜のエッチングガスに添加することで制御できる。すなわち、レジストマスク４をエッチングする作用効果のあるガスの添加量を制御することで、レジストマスクの後退量を制御する。例えば、レジストマスク４の材質がＣ，Ｈの場合、Ｏ２の添加量を制御すればよい。
ガスを添加しない場合、レジストマスク４はエッチングされないため後退は起こらない。したがって、金属マスク５のテーパ部５ａのテーパ角は、層間絶縁膜２に対して略９０度の傾斜角度に形成される。
添加するガスの量を多くしていくと、レジストマスク４のエッチング量が増えるので、レジストマスク４の後退量も増える。そして、レジストマスク４の後退量が増えるに応じて、金属マスク５のテーパ部５ａのテーパ角も小さくなる。
図１（ｃ）に示されるように、レジストマスク４をドライエッチングにより後退量を制御しながらマスクとして用いる。レジストマスク４をエッチングする作用効果のあるガスが添加されている場合、ドライエッチングが進行するに従い、レジストマスクが後退し、レジストマスクの径が大きくなってくる。このようにドライエッチングを行うことで、レジストマスク４の後退量に応じて、上記金属マスク５として、開口側面が層間絶縁膜２に対して略９０度から略２０度の傾斜をなすテーパ部５ａを有したものを形成することができる。なお、金属マスク５は、基材１上に形成されている導電部６に対応した位置に開口部が形成され、その開口径（層間絶縁膜２に接触する側のホール径）は例えば１．８μｍ程度とされる。この金属マスク５は、後述するように層間絶縁膜２にコンタクトホール（孔）を形成する際のマスクとして用いられる。
【００１９】
続いて、図１（ｄ）に示すように金属マスク５上のレジストマスク４を剥離する。
ここで、金属膜３（Ｍｏ膜）のドライエッチング処理時は、被エッチング膜の膜厚が小さく、さらにエッチングガスとして用いるＣｌ２がデポ膜（重合膜）を形成し難いものとなっているので、レジストマスク４を剥離する際にレジスト残りが生じ難くなる。金属マスク５上にレジスト残りが生じたとしても、後述の金属マスク５の剥離時に金属マスク５と一緒に除去されてしまうため問題ない。
【００２０】
ところで、コンタクトホールのテーパ角が大きくなると、例えばスパッタによりホール内壁面に形成された配線層（メタル膜）のステップカバレッジが悪くなる可能性がある。特に、コンタクトホールの径が小さく、アスペクト比が高い場合、配線層に断線が生じる可能性がある。
【００２１】
そこで、本発明者は鋭意研究を行ったところ、コンタクトホールにおける内壁面のテーパ角度は金属マスクの開口側面の傾斜角度（テーパ角）に依存することを発見した。そして、金属マスクのテーパ角を種々に設定し、この金属マスクを用いることで形成されるコンタクトホールのテーパ角を測定する実験を行い、この実験から表１に示される実験結果を得た。
以下、本実施形態においても用いられる上記金属マスク５の作用について説明する。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１に示されるように、金属マスクのテーパ角が大きくなると、エッチングにより形成されるコンタクトホールのテーパ角が小さくなることが分かる。また、被エッチング膜に対するテーパ角が２０度以上の金属マスクを用いた場合、コンタクトホールのテーパ角が８０度以下となることが分かる。
【００２４】
ここで、金属マスクの被エッチング膜に対するテーパ角が大きくなると、エッチングにより形成されるコンタクトホールのテーパ角が小さくなる理由について説明する。
被エッチング膜をドライエッチングする場合、エッチングガスと被エッチング膜との反応性生物が形成される。
【００２５】
金属マスク５０の被エッチング膜５１に対するテーパ角θ１が小さい場合（例えば、２０度）、図２（ａ）に示されるように、金属マスク５０の内壁面の距離が長く、反応性生物Ｘがマスク側壁の底部側に付着し難く、反応性生物Ｘの堆積によりエッチングが阻害されることがない。これにより、エッチングが被エッチング膜５１の厚さ方向に良好に進行することとなり、大きなテーパ角度θ２（例えば、８０度）を有するコンタクトホール５２が形成される。
【００２６】
一方、金属マスク５０（図１の金属マスク５が対応）の被エッチング膜５１（図１の層間絶縁膜２が対応）に対するテーパ角θ３が大きい場合（例えば、９０度）、図２（ｂ）に示されるように、金属マスク５０の内壁面（テーパ部５０ａ）と被エッチング膜５０との距離が図２（ａ）に比べて短く、反応生成物Ｘがマスク側壁の底部側に付着し易いため、反応生成物Ｘの堆積によりエッチングが阻害される。これにより、図２（ａ）の場合に比べて、エッチングレートが遅くなり、小さなテーパ角度θ４（例えば、６５度）を有するコンタクトホール５２が形成される。
例えば、金属マスク５０としてＭｏ膜をマスクとしてコンタクトホールエッチングを行った場合は、以下のような反応が行われる。なお、ここでのエッチングガスはＣ２ＨＦ５である。
チャンバー内に導入されたＣ２ＨＦ５は、解離反応によりＣＦｘ、ＣＨＦｙとＦが生成される（以降は簡単の為に、ＣＦｘとＦについてのみ説明する）。生成されたＣＦｘとＦは、基板表面に到着し、金属マスク５０であるＭｏ膜と被エッチング膜５１であるＳｉＯ２膜と反応する。反応により生成される反応性生物はそれぞれＭｏＦとＳｉＦｘであり、それらの沸点はそれぞれ３５℃、−８６℃である。ドライエッチングは、反応ガスと被エッチング膜とが反応し、反応により生成された反応生成物が気化することで進行する。エッチングのしやすさは、反応生成物の気化しやすさにより決まり沸点で表される。ＳｉＦｘの沸点は、ＭｏＦよりも低いことから、ＳｉＯ２膜はＭｏ膜よりエッチングが進みやすい。さらに、沸点の高いＭｏＦは、気化してもすぐに固体に戻ってしまい、基板表面やチャンバー側壁に付着する。つまり、基板表面では、次の３つの反応が同時に起きていると考えられる。
１．反応ガス（ＣＦｘとＦ）と基板表面（Ｍｏ膜とＳｉＯ２膜）との反応。
２．反応生成物（ＭｏＦとＳｉＦｘ）の基板表面（Ｍｏ膜とＳｉＯ２膜）からの離脱。
３．反応生成物（ＭｏＦ）の基板表面（Ｍｏ膜とＳｉＯ２膜）への再付着。
被エッチング膜５１であるＳｉＯ２膜表面では、反応ガス（ＣＦｘとＦ）とＳｉＯ２膜、再付着したＭｏＦとの反応が起きている。ＳｉＯ２膜のエッチングレートは、再付着するＭｏＦの量が多いほど小さくなる。ＳｉＯ２膜に再付着するＭｏＦの量は、Ｍｏ膜に近いほど、Ｍｏ膜のテーパ角度が大きいほど多くなる。つまり、ＳｉＯ２膜のエッチングレートは、Ｍｏ膜との距離が近いほど、Ｍｏ膜のテーパ角度大きいほど小さくなり、結果としてコンタクトホールのテーパ角度が小さくなる。
金属マスク５０であるＭｏ表面では、反応ガスとＭｏ膜、再付着したＭｏＦの反応が起きている。Ｍｏ膜のエッチングは、ＭｏＦの揮発性が悪いのに加えて、表面にＭｏＦが再付着する為にほとんど進行しない。その為、横方向へのエッチングも進まず変換差を小さく保つことが出来る。
このように、反応ガスとＭｏ膜との反応により生成された反応生成物ＭｏＦの基板表面への付着を利用することにより、金属マスクの開口径とコンタクトホールの開口径の差（変換差）を小さくしたまま、コンタクトホールのテーパ角を小さくすることができる。
【００２７】
ところで、コンタクトホール径が２．０μｍ以下の場合、コンタクトホール内における配線の断線が生じやすくなる。例えば、ホール径（孔の径）が２．０μｍ、ホール高さ（孔の深さ）が０．６μｍの場合（アスペクト比は、０．３０（０．６μｍ／２．０μｍ））、コンタクトホールの内壁面（テーパ部５０ａ）が有するテーパ角は８０度以下、より好ましくは７６度以下に設定することで、良好なステップカバレッジが得られるようになり断線の発生を防止できる。
また、ホール径が２．０μｍ、ホール高さが０．７μｍの場合（アスペクト比は、０．３５（０．７μｍ／２．０μｍ））、コンタクトホールの内壁面が有するテーパ角は７６度以下、より好ましくは７１度以下に設定することで、良好なステップカバレッジが得られるようになり断線の発生を防止できる。
また、ホール径が１．５μｍ、ホール高さが０．７μｍの場合（アスペクト比は、０．４６（０．７μｍ／１．５μｍ））、断線が生じないためには、コンタクトホールの内壁面が有するテーパ角は７３度以下、より好ましくは６５度以下に設定されるのが望ましい。すなわち、ホール径が小さいほどコンタクトホールのテーパ角の角度を小さくすればよい。
【００２８】
コンタクトホールの製造工程の説明に戻り、図３（ａ）に示すように上記金属マスク５を用いて層間絶縁膜２をドライエッチングする。金属マスク５は、層間絶縁膜２に対して２０度以上の傾斜をなすテーパ部５ａを備えているので、コンタクトホール径が２．０μｍ以下と小さく、アスペクト比が高い場合でも、所望のテーパ角を有するコンタクトホール７を形成できる。また、ドライエッチング工程のみによりコンタクトホールを形成できるので、エッチングの制御性が容易なものとされ、さらには加工変換差が少ない精度の高いものを得ることができる。なお、エッチングガスとしては、金属マスク５（Ｍｏ膜）との選択比が高いもの、例えばＣ２ＨＦ５が用いられる。なお、エッチングガスとしては、Ｃ２ＨＦ５の他に、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２を用いることができる。
【００２９】
続いて、図３（ｂ）に示すように、金属マスク５を溶液により除去する。金属マスク５（Ｍｏ膜）を除去する溶液としては、リン酸、硝酸、若しくは酢酸、又はこれらの混合液を用いることができる。なお、上記金属マスク５としてＴｉ膜を用いた場合、弗酸若しくは硝酸、又はこれらの混合液を用いることができる。
このようにして金属マスク５を除去することで、図３（ｂ）に示されるように層間絶縁膜２には導電部６を露出させるコンタクトホール７が形成される。
【００３０】
なお、本実施形態では、層間絶縁膜２のドライエッチング工程に先立ち、図１（ｄ）に示したようにレジストマスク４の剥離を行ったが、本発明においてはレジストマスク４の剥離を行わず（図１（ｄ）の工程を省略）、レジストマスク４及び金属マスク５をマスクとして層間絶縁膜２のドライエッチングを行うこともできる。これにより、レジストマスク４を剥離する工程を別途行う必要が無くなり、製造工程を簡略化することができる。
また、上記層間絶縁膜２に形成されるコンタクトホール７のテーパ角は金属マスク５の膜厚を変化させることでも調整可能である。
【００３１】
なお、上述のコンタクトホールの形成方法は、上述のようなテーパ角を有する金属マスク５を用いることで、所望のテーパ角を有する配線等のパターンを形成するパターン形成方法にも応用可能である。すなわち、本発明のパターン形成方法は、基材上に形成された膜上に金属膜を形成する工程と、金属膜上にレジストマスクを形成し、このレジストマスクを後退させながらマスクとして用い金属膜をドライエッチングして開口側面が膜に対して２０°以上の傾斜面をなすテーパ部を有する金属マスクを形成する工程と、金属マスクを用いて膜をドライエッチングしてパターニングする工程と、金属マスクを除去する工程と、を備えたものとなる。本発明のパターン形成方法によれば、金属マスク５が被エッチング膜に対して２０度以上の傾斜面をなすテーパ部５ａを備えているので、エッチング領域が微細且つテーパ形状を有するようなパターンであっても精度良く形成することができる。
【００３２】
（電気光学装置の製造方法）
続いて、本発明の電気光学装置の製造方法の一実施形態として、液晶表示装置の製造プロセスに適応した場合について説明する。まず、本発明の製造方法は、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子が形成されたＴＦＴアレイ基板を形成する点に特徴を有しているため、ＴＦＴアレイ基板の製造工程を主体に説明する。このＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部には、上述のコンタクトホールの形成工程が用いられる。
【００３３】
まず、本方法により製造された液晶表示装置について説明する。
図４は、本発明に係る液晶表示装置について、各構成要素とともに示す対向基板側から見た平面図であり、図５は図４のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図６は、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図で、図７は、液晶表示装置における後述の製造工程により製造された要部を示す拡大断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００３４】
図４及び図５において、本実施の形態の液晶表示装置（電気光学装置）１００は、対をなすＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２５とが光硬化性の封止材であるシール材５４によって貼り合わされ、このシール材５４によって区画された領域内に液晶５５が封入、保持されている。
【００３５】
シール材５４の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５４の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２５のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２５との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００３６】
なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５５の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
また、液晶表示装置１００は、対向基板２５における、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ（不図示）が設けられており、これによりフルカラー表示が可能となっている。
【００３７】
このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図５に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００３８】
画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図４に示す対向基板２５の対向電極２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、画素電極９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。３ｂは対向電極２１に接続される補助容量線である。
【００３９】
図７は、液晶表示装置１００におけるＴＦＴアレイ基板１０のＴＦＴ３０周辺の部分拡大図を示すものである。図７に示されるように、ＴＦＴアレイ基板１０は、半導体層１２と、ゲート電極１４と、ドレイン電極１９と、ソース電極２２と、を有するＴＦＴ３０を備えている。
【００４０】
ＴＦＴアレイ基板１０は、基板本体１０Ａ上にシリコン酸化膜からなる下地絶縁膜１１を介して形成されたポリシリコンかなる半導体層１２を備えている。そして、半導体層１２上には、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜１３を介して、ゲート電極１４が設けられている。ゲート電極１４を覆って酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１５が形成されている。
【００４１】
また、第１層間絶縁膜１５及びゲート絶縁膜１３には、上記半導体層１２のドレイン領域（能動領域）１２Ａを露出させるコンタクトホール１７と、半導体層１２のソース領域（能動領域）１２Ｂを露出させるコンタクトホール２０とが形成されている。また、第１層間絶縁膜１５上には、コンタクトホール１７を介してドレイン領域１２Ａに接続されるドレイン電極（導電部）１９と、コンタクトホール２０を介してソース領域１２Ｂに接続されるソース電極（導電部）２２が設けられている。これらドレイン電極１９及びソース電極２２を覆うようにして酸化シリコンからなる第２層間絶縁膜１６が形成されている。また、第２層間絶縁膜１６には、上記ドレイン電極１９を露出させるコンタクトホール２３が形成されている。第２層間絶縁膜１６上には画素電極９が形成されており、この画素電極９はコンタクトホール２３を介してドレイン電極１９に接続されている。
【００４２】
本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法は、基板本体１０Ａ上のＴＦＴ３０を覆う層間絶縁膜（第１層間絶縁膜１５及びゲート絶縁膜１３）に上述したコンタクトホールの形成方法を適応することで、上記コンタクトホール１７，２０を形成し、コンタクトホール１７，２０内に上記ソース電極２２及びドレイン電極１９を形成する工程を有する。
なお、液晶表示装置の製造方法における基板本体１０Ａは、図１、２に示したコンタクトホールの形成方法における基材１に対応し、液晶表示装置の製造方法における第１層間絶縁膜１５及びゲート絶縁膜１３は、図１、２に示した層間絶縁膜２に対応し、液晶表示装置の製造方法におけるドレイン領域１２Ａ及びソース領域１２Ｂは、図１、２に示した導電部６に対応する。
【００４３】
したがって、本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法においても、上記金属マスク５を用いるため、ホール径が小さく、アスペクト比が高い場合であっても、テーパ角を良好にコントロールすることで、ソース領域１２Ｂ又はドレイン領域１２Ａに接続するソース電極２２及びドレイン電極１９を形成するためのコンタクトホール１７，２０を所望のテーパ角を有した状態に形成することができる。よって、上述のようにコンタクトホール１７，２０の内壁面が所望（断線を生じ難い）のテーパ角を有しているので、例えばスパッタ法により上記ソース電極２２及びドレイン電極１９を形成する場合、良好なステップカバレッジを得ることができ、断線の発生が防止されたものとなる。
また、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、携帯電話およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの電子機器に用いることが可能である。携帯電話においては、その表示画面に本実施形態における液晶表示装置１００が用いられる。また、ＰＣにおいては、キーボードなどの入力部および表示画面などに用いることが可能である。また、周辺回路を液晶パネル内の基板に内蔵することにより部品点数を大幅に減らすとともに、装置本体の軽量化および小型化を行うことが可能になる。
【００４４】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態では、電気光学装置として液晶表示装置について説明したが、ＴＦＴを構成する半導体層のソース・ドレイン領域に上記方法により製造されたコンタクトホールを介して導通するソース・ドレイン電極を有する電気光学装置用基板を備える有機ＥＬ装置、電気泳動表示装置などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】コンタクトホールの形成工程について説明する図である。
【図２】金属マスクとコンタクトホールのテーパ角との関係を説明する図である。
【図３】図１に続くコンタクトホールの形成工程について説明する図である。
【図４】液晶表示装置の平面構成図である。
【図５】液晶表示装置の図３のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図６】液晶表示装置の等価回路図である。
【図７】液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の要部を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…基材、２…層間絶縁膜（膜）、３…金属膜、４…レジストマスク、５…金属マスク、６…導電部、７…コンタクトホール、１２…半導体層、１３…ゲート絶縁膜（層間絶縁膜）、１５…第１層間絶縁膜（層間絶縁膜）、１７，２０…コンタクトホール、１９…ドレイン電極（導電部）、２２…ソース電極（導電部）、１００…液晶表示装置（電気光学装置）
【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７】
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