專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有由薄膜晶體管(下面稱為TFT)構(gòu)成的電路的半導(dǎo)體 器件以及其制造方法。例如，涉及將以液晶顯示面板為代表的電光裝置 及具有有機發(fā)光元件的發(fā)光顯示裝置作為部件而安裝的電子設(shè)備。
此外，在本說明書中，半導(dǎo)體器件指的是利用半導(dǎo)體特性來能夠工 作的所有裝置。電光裝置、半導(dǎo)體電路及電子設(shè)備都是半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
近年來，通過使用形成在具有絕緣表面的襯底上的半導(dǎo)體薄膜(厚 度大約為幾nm至幾百nm)構(gòu)成薄膜晶體管(TFT)的技術(shù)引人注目。薄 膜晶體管廣泛地應(yīng)用于如IC或電光裝置那樣的電子器件，尤其是，正 在加快開發(fā)作為圖像顯示裝置的開關(guān)元件。
特別是，對在配置為矩陣狀的每個顯示像素中設(shè)置由TFT構(gòu)成的 開關(guān)元件的有源矩陣型顯示裝置(液晶顯示裝置及發(fā)光顯示裝置)正在 積極地進(jìn)行研究開發(fā)。
對于這種圖像顯示裝置的開關(guān)元件，要求能夠面積高效地配置的 高精細(xì)的光刻技術(shù)，以便實現(xiàn)高精細(xì)的圖像顯示。
此外，以往采用了從一個母玻璃襯底切割成多個面板來高效地進(jìn) 行批量生產(chǎn)的生產(chǎn)技術(shù)。母玻璃襯底的尺寸從1990年初期的第一代的 300mmX400mm開始，在2000年成為680mmX880mm或730mmX920mm 的第四代而實現(xiàn)大型化，并且生產(chǎn)技術(shù)如從一個襯底可獲得多個顯示 面板那樣進(jìn)步了。之后，母玻璃襯底的尺寸進(jìn)一步大型化，所以例如 需要對應(yīng)于第十代的尺寸超過3m的襯底。
為了獲得實現(xiàn)高精細(xì)的圖像顯示的顯示裝置，使用可通過光刻技 術(shù)獲得的抗蝕劑掩模對形成在母玻璃襯底上的金屬薄膜進(jìn)行蝕刻，來 形成布線。
作為蝕刻方法有各種方法，但是大致分為干蝕刻方法和濕蝕刻方 法。由于濕蝕刻方法是各向同性蝕刻，因此由抗蝕劑掩模保護(hù)的布線層側(cè)面以一定程度被削掉。由此，濕蝕刻方法被認(rèn)為不適合微細(xì)化。
一般知道的干蝕刻方法是RIE干蝕刻方法。這是各向異性蝕刻。 因此，干蝕刻被認(rèn)為與各向同性蝕刻的濕蝕刻方法相比有利于微細(xì)化。
專利文獻(xiàn)1公開了通過使用ICP蝕刻裝置使其截面形狀具有錐形 的鴇布線。
專利文獻(xiàn)2公開了一種TFT制造工序，其中將設(shè)置了衍射光柵圖 案或由半透膜構(gòu)成的具有光強度減少功能的輔助圖案的光掩?；蛘咧?間掩模應(yīng)用于柵電極形成用光刻工序。
專利文獻(xiàn)3公開了通過調(diào)節(jié)抗蝕劑掩模寬度及蝕刻條件，使布線 的截面形狀部分地為不同的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)4公開了使用設(shè)置了由半透膜構(gòu)成的具有光強度減少功 能的輔助圖案的光掩模來形成源電極或漏電極的技術(shù)。日本特開2001-35808日本特開2002-151523日本特開2006-13461日本特開2007-133371
當(dāng)在一個母玻璃襯底上形成布線的情況下，在現(xiàn)有的技術(shù)中形成其 截面形狀相同的布線。例如，當(dāng)采用RIE干蝕刻方法時，加熱顯影了的 抗蝕劑并使它熔化來改變抗蝕劑形狀，然后通過進(jìn)行蝕刻來反映抗蝕劑 形狀地使布線的側(cè)面成為錐形。在這種情況下，加熱抗蝕劑的工序增加。 另外，通過熔化使抗蝕劑面積擴(kuò)大，所以難以使鄰接的布線的間隔窄。 此外，當(dāng)形成多層布線時，由于在布線在于要形成布線的區(qū)域之下的情 況下，下方的布線也在使抗蝕劑熔化時被加熱，因此抗蝕劑加熱溫度不 均勻且根據(jù)地方抗蝕劑熔化而展開的面積的比例不同。由此，難以獲得 所希望的布線形狀。
此外，當(dāng)使用ICP蝕刻裝置的情況下使用線圈狀天線，所以難以獲 得長方形的一個母玻璃襯底的整個表面上的均勻的放電。
例如，在透過型液晶顯示裝置的像素部中，通過將柵極布線形成為 錐形，將薄的半導(dǎo)體層形成在其上。但是當(dāng)形成為錐形時，布線寬度擴(kuò) 展，所以會導(dǎo)致開口率的降低。此外，當(dāng)形成為錐形時，布線寬度擴(kuò)展， 所以如有隔著其布線和絕緣膜重疊的其他布線就形成不需要的寄生電容。當(dāng)為減少該寄生電容而以配置在不同的層中的布線不重疊的方式對 各個層中的布線進(jìn)行布局時，導(dǎo)致開口率的降低。
此外，在使用設(shè)置了衍射光柵圖案或由半透膜構(gòu)成的具有光強度減 少功能的輔助圖案的光掩模的情況下，可以選擇性地使布線的截面形狀 為不同。在這種情況下，成為具有布線側(cè)面為兩級的樓梯狀的部分和沒 有這樣部分的兩種截面形狀的布線。
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其目的在于在一個母玻 璃襯底的所希望的部分中分別提供精密地使其側(cè)面的角度為不同的布 線，而不增加工序。
使用能夠透過曝光光線的透光襯底以及曝光掩模，該曝光掩模具備 形成在透光襯底上的由鉻等構(gòu)成的遮光部和由遮光材料構(gòu)成的線及空間 以預(yù)定的線寬度反復(fù)形成的具有光強度減少功能的半透過部。具有由線 及空間形成的半透光部的曝光掩模也稱為灰色調(diào)曝光掩模，并且使用該 曝光掩模的曝光也稱為灰色調(diào)曝光。
灰色調(diào)曝光掩模具有如下開口圖案，即周期性或非周期性地配置有 至少一個以上的槽縫、點等的圖案。此外，由曝光裝置的分辨極限以下 的線及空間而成的掩模的開口的空間所構(gòu)成的具有光強度減少功能的輔 助圖案的光強度，在10%至70%的范圍內(nèi)可被控制。
此外，具備由具有減少曝光光線的光強度的功能的半透膜構(gòu)成的半 透部的曝光掩模也稱為半色調(diào)曝光掩模，并且使用該曝光掩模的曝光也
稱為半色調(diào)曝光。作為半透膜，除了 MoSiN之外還可以使用MoSi、 MoSiO、 MoS風(fēng)CrSi等。
此外，在本說明書中，為方便起見將灰色調(diào)曝光掩模、半色調(diào)曝光 掩?？偡Q為多級灰度掩模。
通過使用多級灰度掩模，形成具有向從一個母玻璃襯底離開的方向 截面積逐漸地減少的錐形的光抗蝕劑層。本發(fā)明不是通過使用灰色調(diào)曝 光掩?；虬肷{(diào)曝光掩模來對一個光抗蝕劑層進(jìn)行顯影以使它具有兩個 不同的厚度，并在光抗蝕劑層的兩端分別形成一個臺階的。
在本發(fā)明中，當(dāng)形成一個布線之際，在使用一個光掩模并對第一區(qū) 域的部分進(jìn)行灰色調(diào)曝光(或半色調(diào)曝光)的同時，對第二區(qū)域的部分進(jìn)行通常的曝光。然后，通過進(jìn)行顯影并對金屬膜選擇性地進(jìn)行蝕刻，獲 得側(cè)面形狀(具體而言，相對于襯底主平面的角度)根據(jù)地方而不同的一 個布線。根據(jù)該方法可以示意性地使布線的側(cè)面形狀為不同，并且可以 獲得實施者所希望的布線。
其結(jié)果，第一區(qū)域的布線側(cè)面的寬度(也稱為錐形部分的寬度)變成 大于第二區(qū)域的布線側(cè)面的寬度。此外，第一區(qū)域的相對于襯底主平面 的側(cè)面的角度變成小于第二區(qū)域的相對于襯底主平面的側(cè)面的角度。
在一個布線的至少第一區(qū)域的部分和第二區(qū)域的部分中，優(yōu)選使相
對于襯底主平面的側(cè)面的角度的差異大于10° 。
例如，在透過型液晶顯示裝置中，以與半導(dǎo)體層重疊的成為柵電極 的區(qū)域作為第一區(qū)域，形成電特性優(yōu)良的薄膜晶體管，并以延伸在像素 電極之間的成為柵極布線的區(qū)域為第二區(qū)域，通過使錐形部的寬度為窄 來提高開口率。此外，為了減少布線電阻并提高開口率，優(yōu)選使柵極布 線的錐形部的寬度為窄。此外，通過使柵極布線的總寬度大于柵電極的 電極總寬度，可以減少布線電阻。

發(fā)明內(nèi)容
本說明書所公開的發(fā)明結(jié)構(gòu)為如下在襯底上包括半導(dǎo)體層；以及
其一部分與半導(dǎo)體層重疊的布線，布線包括布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域和 布線側(cè)部的寬度小的區(qū)域，布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域與半導(dǎo)體層的至少 一部分重疊，并且布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域的布線寬度方向截面的側(cè)面
角度比布線側(cè)部的寬度小的區(qū)域的布線寬度方向截面的側(cè)面角度小10° 以上。
具體而言，布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域的布線寬度方向截面的側(cè)面角 度在10°至50°的范圍內(nèi)，而布線側(cè)部的寬度小的區(qū)域的布線寬度方向 截面的側(cè)面角度在60。至90°的范圍內(nèi)。此外，當(dāng)布線寬度方向截面的 側(cè)面角度為90°時，布線的截面形狀為長方形或正方形，而當(dāng)布線寬度 方向截面的側(cè)面角度小于90。時，布線的截面形狀為上面的上邊比底邊 短的梯形。
在反交錯型薄膜晶體管中，形成在柵極布線上的半導(dǎo)體層薄，即大約為50nm，因此優(yōu)選地是，柵極布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域的布線寬度方 向截面的側(cè)面角度在IO。至50°的范圍內(nèi)，并不使柵極布線的端部或與 側(cè)面重疊的半導(dǎo)體層的一部分薄膜化。 本發(fā)明解決上述課題的至少一個。
此外，不局限于形成柵極布線的情況，在層間絕緣膜上形成其他布 線如源極布線、漏極布線、以及連接布線等的情況下，也可以采用本發(fā) 明。
此外，不僅形成在截面中在布線的兩端部具有相同的角度的側(cè)面的 布線，而且還可以一方的側(cè)面和另一方的側(cè)面的相對于襯底主平面的角 度為不同。在這種情況下，布線的截面形狀可以說是接觸于底邊的兩個 內(nèi)角不同的梯形。
此外，本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)為一種半導(dǎo)體器件，其中，在襯底上包括 第一布線、覆蓋第一布線的絕緣膜、以及隔著絕緣膜與第一布線電連接 的第二布線，并且第二布線的截面形狀的兩個端部之中的一方的側(cè)面和 另一方的側(cè)面的相對于襯底主平面的角度不同。
再者，除了上述結(jié)構(gòu)之外，還包括其一部分與第二布線重疊的透明 導(dǎo)電膜。透明導(dǎo)電膜與第二布線的截面形狀的兩個端子之中的相對于襯 底主平面的角度較小的一方的側(cè)面接觸。通過采用這種結(jié)構(gòu)，確實地實 現(xiàn)與重疊于第二布線的一方的側(cè)面的透明導(dǎo)電膜的電連接，來減少透明 導(dǎo)電膜的斷裂。
此外，本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)為如下通過使用灰色調(diào)曝光掩?；虬肷?調(diào)曝光掩模，對一個光抗蝕劑層進(jìn)行顯影以使它具有三個以上的不同的 厚度，并在光抗蝕劑層的兩端分別形成兩個以上的臺階。通過以該光抗 蝕劑層為掩模對導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻，所獲得的布線的截面形狀成為一方的 側(cè)面具有兩個以上的臺階的樓梯狀。當(dāng)然，可以選擇性地形成具有該截 面形狀的布線，因此可以獲得一種半導(dǎo)體器件，其中，在同一絕緣膜表 面上具有第一布線和第二布線，該第二布線的截面形狀與第一布線不同， 第一布線的截面形狀為長方形或梯形，第二布線的截面形狀為一方的側(cè) 面具有兩個以上的臺階的樓梯狀，并且第一布線和第二布線由相同的材 料構(gòu)成。在將布線的截面形狀形成為錐形的情況下，錐形端部的位置根據(jù)蝕刻時間改變，并且特別在錐形角小于60°時會發(fā)生如下情況布線
總寬度產(chǎn)生不均勻；或者側(cè)面彎曲而成為向下面擴(kuò)展的形狀，從而截面 積減少而布線電阻增大。但是，通過將布線的截面形狀形成為樓梯狀， 即使蝕刻時間具有稍微的差異也可以獲得一定的布線寬度。就是說，通 過形成第二布線的截面形狀為樓梯狀的布線層，可以充分地確保蝕刻條 件的余地。再者，通過使第二布線的截面形狀的端部具有兩個臺階，可 以確保與具有錐形角小于50°的錐形的布線相同的程度的臺階覆蓋性。
此外，在一個布線中，可以將第一區(qū)域的截面形狀為長方形或梯形， 并且將第二區(qū)域的截面形狀為一方的側(cè)面具有兩個以上的臺階的樓梯 狀。
此外，關(guān)于用來實現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的制造方法的發(fā)明結(jié)構(gòu)，為包括如下 工序的半導(dǎo)體器件的制造方法在襯底上形成導(dǎo)電層；使用多級灰度掩 模進(jìn)行一次的曝光，來對由截面上的側(cè)面和襯底主平面而成的角互不相 同的第一抗蝕劑掩模和第二抗蝕劑掩模進(jìn)行顯影；以及將第一抗蝕劑掩 模和第二抗蝕劑掩模用作掩模，對導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻來形成布線，在顯影 之后，第一抗蝕劑掩模的側(cè)面的角度和第二抗蝕劑掩模的側(cè)面的角度之 間的差異大于IO。。
此外，關(guān)于其他制造方法的發(fā)明結(jié)構(gòu)，為包括如下工序的半導(dǎo)體器 件的制造方法在襯底上形成導(dǎo)電層；使用多級灰度掩模進(jìn)行一次的曝 光，來對截面上的側(cè)面和襯底主平面所形成的角互不相同的第一抗蝕劑 掩模和第二抗蝕劑掩模進(jìn)行顯影；以及將第一抗蝕劑掩模和第二抗蝕劑 掩模用作掩模，對導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻來形成一個布線，在顯影之后，第一 抗蝕劑掩模的側(cè)截面的角度和第二抗蝕劑掩模的側(cè)截面的角度之間的差 異大于IO。。
在上述各個制造方法中，第一抗蝕劑掩模的截面形狀為長方形或梯 形，而第二抗蝕劑掩模的截面形狀為梯形。或者，在上述制造方法中， 第一抗蝕劑掩模的截面形狀為長方形或梯形，第二抗蝕劑掩模的截面形 狀為一方的側(cè)面具有兩個以上的臺階的樓梯狀。
上述這些方法不只是設(shè)計事項，而是使用多級灰度掩模實際形成布 線，并經(jīng)過發(fā)明者的進(jìn)行深入的研究來發(fā)明的事項。
9專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)所意圖的是布線側(cè)面的角度取決于ICP 蝕刻裝置的蝕刻條件，因此以相同的蝕刻工序形成在同一襯底上的所有 布線的側(cè)面形狀都一定。由此，明顯地不同于根據(jù)地方示意性地使布線 的側(cè)面形狀為不同的本發(fā)明。
此外，在專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)4所公幵的技術(shù)中，使抗蝕劑掩模
的側(cè)部為樓梯狀，并且反映該抗蝕劑掩模的形狀而使布線的側(cè)面為樓梯
狀。專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)4所公開的布線的臺階為一個，并且臺階分 別設(shè)置在兩端。
此外，專利文獻(xiàn)3所公開的技術(shù)，使布線的截面形狀部分地為不同， 但是由在相同的蝕刻工序中形成的布線的側(cè)面和襯底主平面而成的角度 相同。
此外，在本說明書中，表示方向的單詞如上、下、側(cè)、水平、垂直 等，是指以將器件配置在襯底表面之上的情況下的襯底表面為標(biāo)準(zhǔn)的方 向。
此外，在本說明書中，柵電極是指隔著半導(dǎo)體層和絕緣膜地重疊并 形成薄膜晶體管的溝道的部分。柵極布線是指上述部分之外的部分。此 外，由相同的導(dǎo)電材料構(gòu)成的一個圖案的一部分是柵電極，其他部分成 為柵極布線。
此外，在本發(fā)明中，作為半導(dǎo)體層，可以使用以硅為主要成分的半 導(dǎo)體膜、或以金屬氧化物為主要成分的半導(dǎo)體膜。作為以硅為主要成分 的半導(dǎo)體膜，可以使用非晶半導(dǎo)體膜、包括結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜、以及
包括非晶結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜等，具體而言，可以使用非晶硅、微晶 硅、多晶硅、單晶硅等。此外，作為以金屬氧化物為主要成分的半導(dǎo)體 膜，可以使用氧化鋅(ZnO)、以及鋅、鎵、和銦的氧化物(In-Ga-Zn-O)等。
此外，可以與TFT結(jié)構(gòu)及晶體管結(jié)構(gòu)無關(guān)地應(yīng)用本發(fā)明，例如可以 使用頂柵型TFT、底柵型(反交錯型)TFT、正交錯型TFT。此外，不局限 于單柵結(jié)構(gòu)的晶體管，還可以采用具有多個溝道形成區(qū)域的多柵型晶體 管例如雙柵型晶體管。
可以使用一個掩模來在一個母玻璃襯底的所希望的部分中精密地分 別提供其側(cè)面的角度不同的布線，而不增加工序。
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圖1 (A)至(D)是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖2A至2C是示出布線的截面的一例的照片。
圖3A至3D是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖4A和4B是示出布線的截面的一例的照片。
圖5A、 5C、 5D是掩模的一部分的俯視圖，而圖5B、 5E是示出光強 度的關(guān)系的一例的模式圖。
圖6A至6C是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖7A至7C是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖8A至8C是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖9A至9D是說明本發(fā)明的制造方法的剖視圖。
圖IOA至10D是說明本發(fā)明的制造方法的剖視圖。
圖11A至11C是說明本發(fā)明的制造方法的剖視圖。
圖12是說明本發(fā)明的制造方法的俯視圖。
圖13是示出說明形成微晶硅膜的工序的時序圖的一例的圖。
圖14是示出蝕刻裝置的剖視圖。
圖15A至15C是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖16A和16B是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖17A至17C是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖18A和18B是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖19A至19C是示出半導(dǎo)體器件的制造工序的剖視圖。
圖20是說明液晶顯示裝置的一例的剖視圖。
圖21是說明液晶顯示裝置的一例的俯視圖。
圖22是說明液晶顯示裝置的一例的俯視圖。
圖23是液晶顯示裝置的像素的等效電路圖。
圖24是說明液晶顯示裝置的一例的圖。
圖25是說明液晶顯示裝置的一例的圖。
圖26A至26C是說明顯示面板的立體圖。
圖27A和27B是說明顯示面板的俯視圖及剖視圖。圖28A至28C是說明電子設(shè)備的立體圖。
具體實施例方式
下面，關(guān)于本發(fā)明的實施方式給予說明。 實施方式l
在本實施方式中，參照圖1A至1D，示出將包括薄膜晶體管的像素部 和包括用來使用FPC等連接到外部裝置的連接布線的端子部形成在同一 襯底上的制造工序。
首先，準(zhǔn)備具有絕緣表面的襯底101。作為具有絕緣表面的襯底101， 可以使用具有透光性的襯底例如玻璃襯底、結(jié)晶玻璃襯底、或塑料襯底。 在襯底101是母玻璃的情況下，可以使用如下尺寸的襯底第一代(320mm X400mm)、第二代(400畫X 500mm)、第三代(550mm X 650腿)、第四代 (680,X880mm或730mmX920mm)、第五代(lOOOmmX 1200mm或1100mmX 1250mm)、第六代(1500腿X 1800mm)、第七代(1900mmX 2200mm)、第八代 (2160mmX2460mm)、第九代(2400mmX2800iran或2450mmX3050mm)、第十 代(2950腿X3400mm)等。
此外，在具有絕緣表面的襯底101中，只要成為最表面的層或膜具 有絕緣表面，就可以已形成有由絕緣體構(gòu)成的基底膜、半導(dǎo)體層、及導(dǎo)
接著，在具有絕緣表面的襯底101上，形成第一導(dǎo)電層103。第一導(dǎo) 電層103是使用高熔點金屬如鎢、鈦、鉻、鉭、或鉬等、或者以高熔點 金屬為主要成分的合金或化合物如氮化鉭等并以200nm至600nm的厚度 形成的。此外，也可以為謀求布線的低電阻化而采用鋁、金、銅等的金 屬膜和上述高熔點金屬的疊層。
接著，在第一導(dǎo)電層103的整個表面上涂敷抗蝕劑膜403，然后使用 圖1A所示的掩模400進(jìn)行曝光。這里，涂敷厚度為1. 5 u m的抗蝕劑膜， 并使用分辨率為1.5um的曝光設(shè)備。用于曝光的光為i線(波長為 365nm)，而曝光能量選自70mJ/cn^至140 mj/cn^的范圍內(nèi)。此外，不局 限于i線，還可以使用混合i線及g線(波長為436nm)和h線(波長405nm) 的光進(jìn)行曝光。在本實施方式中，在曝光掩模的一部分設(shè)置具有光強度減少功能的 輔助圖案(灰色調(diào))并將該曝光掩模用作第一光掩模，并且將像素部的薄
膜晶體管的柵電極的錐形角設(shè)定為10°至50°的范圍內(nèi)。
在圖1A中，在曝光掩模400中設(shè)置有由Cr等的金屬膜構(gòu)成的遮光 部401b和設(shè)置槽縫并將它用作具有光強度減少功能的輔助圖案的半透部 401a。在曝光掩模400的剖視圖中，將遮光部401b的寬度表示為t2，將 半透部401a的寬度表示為tl和t3。這里，作為曝光掩模的一部分使用 灰色調(diào)的例子，但還可以采用使用半透膜的半色調(diào)。
通過使用圖1A所示的曝光掩模400對抗蝕劑膜403進(jìn)行曝光，在抗 蝕劑膜403形成非曝光區(qū)域403a、 403b以及曝光區(qū)域403c。當(dāng)進(jìn)行曝光 時，通過光經(jīng)過遮光部401a、 401b的周圍及半透部402a、 402b，形成圖 lA所示的曝光區(qū)域403c。
然后，通過進(jìn)行顯影，曝光區(qū)域403c被去除，并且如圖1B所示， 在導(dǎo)電層103上獲得像素部中的第一抗蝕劑掩模404a、以及端子部中的 第二抗蝕劑掩模404b。通過調(diào)節(jié)曝光能量等的曝光條件，可以獲得錐形 的第一抗蝕劑掩模404a，而不獲得具有一個臺階的端部。在不設(shè)置有灰 色調(diào)的區(qū)域的由光掩模進(jìn)行曝光的端子部中，形成其截面的側(cè)面角度比 第一抗蝕劑掩模404a大的第二抗蝕劑掩模404b。
接著，將抗蝕劑掩模404a、 404b用作掩模，并通過干蝕刻對第一導(dǎo) 電層103進(jìn)行蝕刻。此外，根據(jù)蝕刻條件，具有絕緣表面的襯底101也 被蝕刻，而其厚度部分地變薄。因此，優(yōu)選地是預(yù)先在襯底101的最 表面的層或襯底101上，具有可被蝕刻的絕緣膜。作為蝕刻氣體，使用 氟化甲烷(CF4)、六氟化硫(SFe)、氯(C1》、氧(02)。此外，使用如下干蝕 刻裝置，即與使用ICP裝置的情況相比，容易獲得在較廣的面積上的均 勻的放電。作為那樣干蝕刻裝置，如下ECCP(Enhanced Capacitively Coupled Plasma:增大電容耦合等離子體)模式的蝕刻裝置最適合該蝕 刻裝置使上部電極接地，將13. 56MHz的高頻電源連接到下部電極，并將 3.2MHz的低頻電源連接到下部電極。若是采用該蝕刻裝置，就可以對應(yīng) 例如使用第十代的超過3m的尺寸的襯底作為襯底101的情況。
在結(jié)束上述蝕刻工序之后，進(jìn)行灰化處理等，去除還殘留的抗蝕劑
13掩模。這樣，如圖1C所示，在襯底101上形成第一布線層107a和第二 布線層107b。這里，將形成在像素部中的第一布線層107a的錐形角91 大約為50° ，將形成在端子部的第二布線層107b的錐形角e 2大約為70 ° 。在后面的工序中，在第一布線層107a上形成半導(dǎo)體膜及布線，因此 為防止斷裂而將兩側(cè)面的錐形角加工為小是有效的。此外，多個第二布 線層107b彼此鄰接而配置，并與FPC等連接，所以將兩側(cè)面的錐形角加 工為大，以防止在彼此鄰接的第二布線層107b之間產(chǎn)生的短路是有效的。 此外，在需要將多個第二布線層107b排列在窄的范圍內(nèi)的情況下，可以 縮小彼此鄰接的第二布線層107b的間隔，因此將兩側(cè)面的錐形角加工為 大是有效的。
此外，由于對于在該第一導(dǎo)電層103的蝕刻工序中使用的抗蝕劑膜， 難以使用負(fù)型抗蝕劑，因此該柵電極形成用光掩?；蛑虚g掩模的圖案結(jié) 構(gòu)以正型抗蝕劑為前提。
接著，在第一布線層107a上，層疊氮化硅(節(jié)電常數(shù)為7.0，厚度為 300nm)的柵極絕緣膜102。柵極絕緣膜102可以通過CVD法、濺射法等， 使用氮化硅膜或氮氧化硅膜形成。此外，這里，氮氧化硅膜是指在其組 成上氮含量多于氧含量的膜，作為其濃度范圍包含15原子％至30原子％ 的氧、20原子％至35原子％的氮、25原子G/o至35原子G/。的Si、以及15 原子％至25原子％的氫。
接著，在形成柵極絕緣膜102之后，以不接觸于大氣的方式傳送襯 底，并在形成柵極絕緣膜的真空室不同的真空室中形成非晶半導(dǎo)體膜 105。
接著，在形成非晶半導(dǎo)體膜105之后，以不接觸于大氣的方式傳送 襯底，在與形成非晶半導(dǎo)體膜105的真空室不同的真空室中形成添加有 賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜。
對添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜，添加磷作為典型的雜 質(zhì)元素，即對氫化硅添加磷化氫氣體等的雜質(zhì)氣體即可。添加有賦予一 種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜，以2nm以上且50mn以下的厚度形成。通過 使添加有一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜的厚度減薄，可以提高生產(chǎn)率。
接著，在添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜上，形成抗蝕劑掩模?？刮g劑掩模通過光刻技術(shù)或噴墨法形成。這里，通過使用第二光 掩模，對涂敷在添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜上的抗蝕劑進(jìn) 行曝光和顯影，來形成抗蝕劑掩模。
接著，使用抗蝕劑掩模對添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜 及非晶半導(dǎo)體膜進(jìn)行蝕刻，來形成島狀半導(dǎo)體層。然后，去除抗蝕劑掩 模。
接著，以覆蓋添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜及柵極絕緣
膜102的方式形成第二導(dǎo)電層。第二導(dǎo)電層優(yōu)選使用鋁、或者添加有銅、 硅、鈦、釹、鈧、鉬等提高耐熱性的元素或防止小丘產(chǎn)生的元素的鋁合 金的單層或疊層形成。這里，未圖示第二導(dǎo)電層，但是示出具有三層層 疊的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜，并且作為第二導(dǎo)電層的第一層和第三層使用鉬膜， 作為第二導(dǎo)電層的第二層使用鋁膜。通過濺射法和真空蒸鍍法，形成第 二導(dǎo)電層。
接著，如圖1D所示，在第二導(dǎo)電層上使用第三光掩模形成抗蝕劑掩 模并對第二導(dǎo)電層的一部分進(jìn)行蝕刻，來形成一對源電極及漏電極109、 110。當(dāng)對第二導(dǎo)電層進(jìn)行濕蝕刻時，第二導(dǎo)電層的端部選擇性地被蝕刻。 其結(jié)果，可以形成其面積比抗蝕劑掩模小的源電極及漏電極109、 110。
接著，使用上述抗蝕劑掩模，對添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半 導(dǎo)體膜進(jìn)行蝕刻，來形成一對源區(qū)及漏區(qū)106、 108。再者，在該蝕刻工 序中，也對非晶半導(dǎo)體膜105的一部分進(jìn)行蝕刻?？梢砸耘c源區(qū)及漏區(qū) 相同的形成工序形成非晶半導(dǎo)體膜105的凹部(槽)。通過將非晶半導(dǎo)體 膜105的凹部(槽)的深度設(shè)定為非晶半導(dǎo)體膜105的厚度最厚的區(qū)域的 二分之一至三分之一，可以增大源區(qū)及漏區(qū)的距離，從而可以減少源區(qū) 及漏區(qū)之間的泄漏電流。然后，去除抗蝕劑掩模。
接著，形成覆蓋源電極或漏電極109、 110、源區(qū)或漏區(qū)106、 108、 非晶半導(dǎo)體膜105、以及柵極絕緣膜102的絕緣膜111。絕緣膜lll可以 采用與柵極絕緣膜102相同的形成方法形成。此外，柵極絕緣膜102用 來防止懸浮在大氣中的有機物、金屬物、及水蒸氣等的污染雜質(zhì)的侵入， 從而優(yōu)選是致密的膜。
可以通過上述工序，在像素部中形成薄膜晶體管。接著，通過采用使用第四光掩模形成的抗蝕劑掩模，對絕緣膜HI
選擇性地進(jìn)行蝕刻，形成使源電極或漏電極109暴露在像素部的第一接 觸孔，并且對絕緣膜111及柵極絕緣膜102選擇性地進(jìn)行蝕刻，形成使 第二布線層107a暴露在端子部的第二接觸孔。在形成接觸孔之后，去除 抗蝕劑掩模。
接著，在形成透明導(dǎo)電膜之后，通過采用使用第五光掩模形成的抗 蝕劑掩模，對透明導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行蝕刻，在像素部中形成電連接到 源電極或漏電極109的像素電極112，并在端子部中形成電連接到第二布 線層107a的連接電極113。在形成像素電極112及連接電極113之后，
去除抗蝕劑掩模。結(jié)束這個工序之后的剖視圖相當(dāng)于圖1D。
透明導(dǎo)電膜可以使用包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅 氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧 化物、銦鋅氧化物、添加有氧化硅的銦錫氧化物等的具有透光性的導(dǎo) 電材料。另外，可以使用包含導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電 組成物形成透明導(dǎo)電膜。優(yōu)選地是，通過使用導(dǎo)電組成物而形成的像 素電極的薄層電阻(sheet resistance)為10000 Q/口以下，550nm的 波長中的透光率為70%以上。另外，包含在導(dǎo)電組成物中的導(dǎo)電高分 子的電阻率為O. 1Q' cm以下。
作為導(dǎo)電高分子，可以使用所謂的e電子共軛系統(tǒng)導(dǎo)電高分子。 例如，可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其 衍生物、或由上述物質(zhì)中的兩種以上構(gòu)成的共聚物等。
通過上述工序，可以形成能夠使用于透過型液晶顯示裝置的元件 襯底。
此外，圖2A至2C示出進(jìn)行實驗并使用灰色調(diào)掩模進(jìn)行蝕刻而獲 得的布線的截面SEM照片。
作為樣品，在玻璃襯底上形成厚度為100nm的氧氮化硅膜，并在 其上形成400nm的鈦膜。然后，在鈦膜上形成抗蝕劑膜。
使用分辨率為1.5um的曝光裝置，對抗蝕劑膜進(jìn)行曝光和顯影。 然后，在作為第一蝕刻條件，BCL氣體的流量為40sccm， C:U氣體的流 量為40sccm，來進(jìn)行65秒的蝕刻之后，作為第二蝕刻條件，BCL氣 體的流量為70sccm， Ch氣體的流量為10sccm，來進(jìn)行蝕刻。
沒有灰色調(diào)的區(qū)域的布線的截面相當(dāng)于圖2A。遮光部的寬度為3 um。圖2A的布線的錐形角大約為50° 。
16此外，使用線寬度為0.5um，空間寬度為0. 5um的灰色調(diào)掩模 進(jìn)行曝光的區(qū)域的布線截面相當(dāng)于圖2B。遮光部的寬度為3pm。圖 2B的布線的錐形角大約為40。。
此外，將0.5ixm的線寬度和0.5iim的空間寬度反復(fù)兩次而配置 的灰色調(diào)來進(jìn)行曝光的區(qū)域的布線截面相當(dāng)于圖2C。遮光部的寬度為 3ym。圖2C的布線的錐形角大約為30。。
像這樣，即使遮光部的寬度相同，也可以根據(jù)灰色調(diào)的線寬度及 空間寬度使可獲得的布線寬度和錐形角為不同。此外，當(dāng)改變灰色調(diào) 掩模的線寬度及空間寬度進(jìn)行實驗時，有的部分成為在側(cè)面具有一個 臺階的布線形狀、或具有突出部分的布線形狀。
這里，以上述蝕刻條件進(jìn)行實驗，但是并沒有特別的限制。通過 曝光和顯影來可獲得錐形角不同的抗蝕劑，從而優(yōu)選地是，實施者為 能夠獲得反映這種抗蝕劑的形狀的布線而適當(dāng)?shù)卦O(shè)計掩?；蛘{(diào)節(jié)蝕刻 條件。
實施方式2
在本實施方式中，參照圖3A至3D，說明當(dāng)在覆蓋薄膜晶體管的 層間絕緣膜上形成布線之際使像素部的截面形狀和端子部的截面形狀 為不同的例子。
此外，至途中的工序為止與實施方式l相同，所以這里省略詳細(xì) 說明。此外，在圖3A至3D中，與圖1A至1D共同的部分使用相同的 附圖標(biāo)號來進(jìn)行說明。
本實施方式是在覆蓋在實施方式1中形成了的薄膜晶體管的絕緣 膜lll上形成平坦化膜的例子。
首先，根據(jù)實施方式l進(jìn)行到形成絕緣膜lll的工序。
接著，形成平坦化膜114。使用有機樹脂膜，形成平坦化膜114。然 后，通過采用使用第四光掩模形成的抗蝕劑掩模，對絕緣膜111及平坦 化膜114選擇性地進(jìn)行蝕刻，形成使源電極或漏電極109暴露在像素部 的第一接觸孔，并且對柵極絕緣膜102、絕緣膜111及平坦化膜114選擇 性地進(jìn)行蝕刻，形成使第二布線層暴露在端子部的第二接觸孔。
接著，在平坦化膜114上形成第三導(dǎo)電層115。至這個階段為止的工 序剖視圖相當(dāng)于圖3A。
接著，在第三導(dǎo)電層115的整個表面上涂敷抗蝕劑膜，然后使用圖3B所示的掩模410進(jìn)行曝光。
在本實施方式中，在曝光掩模的一部分設(shè)置具有光強度減少功能的 輔助圖案(灰色調(diào))并將該曝光掩模用作第四光掩模，并且將端子部的連 接電極的一方的側(cè)面的錐形角設(shè)定為10°至50°的范圍內(nèi)。
在圖3B中，曝光掩模410設(shè)置有由Cr等的金屬膜構(gòu)成的遮光部411a 和提供槽縫作為具有光強度減少功能的輔助圖案的半透部411b。這里， 示出了將灰色調(diào)掩模用作曝光掩模的一部分的例子，但是還可以采用使 用半透膜的半色調(diào)掩模。
通過使用圖3B所示的曝光掩模410對抗蝕劑膜進(jìn)行曝光，在抗蝕劑 膜上形成非曝光區(qū)域413a、 413b以及曝光區(qū)域413c。當(dāng)進(jìn)行曝光時，通 過光經(jīng)過遮光部411a的周圍及半透部411b，形成圖3B所示的曝光區(qū)域 413c。
然后，通過進(jìn)行顯影，曝光區(qū)域413c被去除，并且在第三導(dǎo)電層115 上可獲得像素部中的第三抗蝕劑掩模、以及端子部中的第四抗蝕劑掩模。 通過調(diào)節(jié)曝光能量等的曝光條件，可以獲得一方的側(cè)面為錐形的第一抗 蝕劑掩模，而不獲得具有一個臺階的端部。
接著，將第三抗蝕劑掩模及第四抗蝕劑掩模用作掩模，并通過干蝕 刻對第三導(dǎo)電層115進(jìn)行蝕刻。此外，使用如下干蝕刻裝置，即與使用 ICP裝置的情況相比，容易獲得在較廣的面積上的均勻的放電。作為那樣 干蝕刻裝置，如下ECCP (Enhanced Capacitively Coupled Plasma:增大 電容耦合等離子體)模式的蝕刻裝置最適合使上部電極接地，將 13. 56MHz的高頻電源連接到下部電極，并將3. 2MHz的低頻電源連接到下 部電極。若是采用該蝕刻裝置，就可以對應(yīng)例如使用第十代的超過3m的
尺寸的襯底作為襯底101的情況。
至這個階段為止的工序剖視圖相當(dāng)于圖3C。第三抗蝕劑掩模、及 第四抗蝕劑掩模也當(dāng)?shù)谌龑?dǎo)電層115的蝕刻時被蝕刻，然后第三抗蝕 劑掩模414a殘留在第一連接電極116上，且第四抗蝕劑掩模414b殘 留在第二連接電極117上。第二連接電極117反映第四抗蝕劑掩模的 形狀而僅其一方的側(cè)面成為錐形。此外，在不設(shè)置有灰色調(diào)掩模的區(qū) 域的使用光掩模被曝光的像素部中，以縮小第一連接電極116的面積 的方式進(jìn)行蝕刻，從而可以有助于開口率的提高。在上述蝕刻工序結(jié)束之后，通過灰化處理等，去除還殘留的抗蝕 劑掩模。
接著，在形成透明導(dǎo)電膜之后，采用使用第五光掩模形成的抗蝕 劑掩模對透明導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行蝕刻，從而在像素部中形成覆蓋第
一連接布線116地電連接的像素電極118并在端子部中形成與第二連 接電極117電連接的第三連接電極119。去除像素電極118及第三連 接電極119的抗蝕劑掩模。結(jié)束此工序之后的剖視圖相當(dāng)于圖3D。通 過將第三連接電極119設(shè)置為重疊于第二連接電極117的成為錐形的 部分，謀求防止第三連接電極119的斷裂。
通過上述工序，可以形成可使用于透過型液晶顯示裝置的元件襯底。
此外，圖4A和4B示出進(jìn)行實驗并使用灰色調(diào)掩模進(jìn)行蝕刻而獲 得的布線的截面SEM照片。
作為樣品，在玻璃襯底上形成厚度為lOOnm的氧氮化硅膜，并在 其上形成400nm的鈦膜。然后，在鈦膜上形成了抗蝕劑膜。
使用分辨率為1.5"m的曝光裝置，對抗蝕劑膜迸行曝光和顯影。 然后，在作為第一蝕刻條件，BCl3氣體的流量為40sccm， Cl2氣體的流 量為40sccm，進(jìn)行65秒的蝕刻之后，作為第二蝕刻條件，BCh氣體 的流量為70sccm， Cl2氣體的流量為10sccm，進(jìn)行蝕刻。
如圖3B的光掩模所示，使用只在一側(cè)將0. 5 ii m的線寬度和0. 5 P m的空間寬度反復(fù)兩次而配置的灰色調(diào)掩模來進(jìn)行曝光的區(qū)域的布 線截面相當(dāng)于圖4A。 一方的錐形角大約為70。，而另一方的錐形角大 約為35° 。
此外，使用只在一側(cè)配置了 0. 5 u m的線寬度和0. 75 u m的空間寬 度的灰色調(diào)掩模來進(jìn)行曝光的區(qū)域的布線截面相當(dāng)于圖4B。 一方的錐 形角大約為70。，而另一方的側(cè)面的坡度比一方小，具有不同的錐形 角。另一方的側(cè)面的與襯底接近一側(cè)的錐形角大約為30° ，而與襯底 遠(yuǎn)離一側(cè)的錐形角大約為60° 。
此外，當(dāng)只在一側(cè)將0. 5 p m的線寬度和0. 5 y m的空間寬度反復(fù) 三次而配置的灰色調(diào)掩模來進(jìn)行曝光時，可獲得側(cè)面具有一個臺階的 布線形狀。像這樣，若是線寬度和空間寬度改變，可獲得的布線形狀 也大幅度地改變。因此，重要地是實施者選擇最適合的線寬度和空 間寬度來謀求蝕刻條件的最優(yōu)化。
此外，參照圖5A至5E，說明具備由線和空間、或者矩形圖案和
19空間構(gòu)成的半透部的曝光掩模的一例。
圖5A示出曝光掩模的俯視圖的具體例子。另外，圖5B示出當(dāng)使 用該曝光掩模時的光強度分布214的一例。圖5A所示的曝光掩模包括 遮光部P、半透過部Q、透過部R。在圖5A所示的曝光掩模的半透過 部Q中，設(shè)置有以條紋狀(槽縫狀)反復(fù)的線203、 205、 207以及空間 201、 204、 206，并且在與遮光部P的端部202平行的方向上配置有線 和空間。在該半透部中，由遮光材料205構(gòu)成的寬度為L，遮光材料 之間的空間204的寬度為W2。線203由遮光材料構(gòu)成，并且它可以使 用與遮光部P相同的遮光材料設(shè)置。線203被形成為矩形，但不局限 于矩形，具有一定的寬度即可。例如，可以采用角帶有圓度的形狀。
在圖5A的曝光掩模中，空間204的寬度W2比空間201的寬度Wl 大，并且空間206的寬度W3比空間204的寬度W2大。此外，在圖5A
的曝光掩模中，線寬度相同。
此外，圖5A的曝光掩模是一例，只要獲得圖5B所示的光強度分 布就沒有特別的限制。例如，如圖5C所示，使用不是線形而是其前端 具有銳角的形狀的具有遮光部215的曝光掩模進(jìn)行曝光，來實現(xiàn)圖5B 所示的光強度分布。此外，使用包括如圖5D所示那樣的具有多個樹枝 狀部分的遮光部216的曝光掩模，實現(xiàn)圖5B所示的光強度分布。
本實施方式可以與實施方式1自由地組合。
實施方式3
本實施方式是不同于實施方式2的一例，參照圖6A至6C進(jìn)行說 明。圖6A與圖3A相同，所以這里省略詳細(xì)說明，并且相同的部分使
用相同的附圖標(biāo)號進(jìn)行說明。
根據(jù)實施方式2，進(jìn)行到形成第三導(dǎo)電層115的工序，成為與圖 6A相同的階段。
接著，使用不同于實施方式2的光掩模，對第三導(dǎo)電層115選擇 性地進(jìn)行蝕刻。在本實施方式中，示出在像素部中形成只一方具有錐 形角的第一連接電極120，而在端子部中形成兩端具有相同的錐形角 的連接電極121的例子。
在結(jié)束上述蝕刻工序之后，通過進(jìn)行灰化處理等，去除還殘留的 抗蝕劑掩模。
接著，在形成透明導(dǎo)電膜之后，采用使用第五光掩模形成的抗蝕 劑掩模，對透明導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行蝕刻，來在像素部中形成與第一連接布線120的一部分重疊并電連接的像素電極122，并且在端子部 中形成與第二連接電極121電連接的第三連接電極123。
在本實施方式中，通過以與第一連接電極120的成為錐形的部分 重疊的方式設(shè)置像素電極122，謀求防止像素電極122的斷裂。
通過上述工序，可以形成可使用于透過型液晶顯示裝置的元件襯底。
本實施方式可以與實施方式1、或?qū)嵤┓绞?自由地組合。 實施方式4
本實施方式示出使用如下曝光掩模的例子，該曝光掩模中設(shè)置有 由半透膜構(gòu)成的具有光強度減少功能的輔助圖案(半色調(diào)膜)。
首先，與實施方式l相同，在襯底101上形成第一導(dǎo)電層103， 并且在其上形成抗蝕劑膜。
在圖7A中，曝光掩模420設(shè)置有由Cr等的金屬膜構(gòu)成的遮光部421a、
421b、以及提供有作為具有光強度減少功能的輔助圖案的半透膜(也稱為 半色調(diào)膜)的部分(半透部422a、 422b)。在曝光掩模420的剖視圖中，將 遮光部421a和半透部422b重疊的區(qū)域的寬度表示為t2，將半透部422a 為一層的區(qū)域的寬度表示為tl、 t3。就是說，將半透部422a不與遮光部 421a重疊的區(qū)域的寬度表示為tl、 t3。
通過使用圖7A所示的曝光掩模420進(jìn)行抗蝕劑膜的曝光，在抗蝕劑 饃上形成非曝光區(qū)域423a、 423b以及曝光區(qū)域423c。當(dāng)進(jìn)行曝光時，通 過光經(jīng)過遮光部421a、 421b的周圍及半透部422a、 422b，形成圖7A所 示的曝光區(qū)域423c。
然后，通過顯影，曝光區(qū)域423c被去除，并且如圖7B所示，在第 一導(dǎo)電層103上可獲得兩側(cè)部具有錐形的抗蝕劑掩模424a和截面實質(zhì)上 為長方形的抗蝕劑掩模424b。
接著，使用抗蝕劑掩模424a、 424b作為掩模，通過干蝕刻對第一導(dǎo) 電層103進(jìn)行蝕刻。
在結(jié)束上述蝕刻工序之后，通過灰化處理等，去除還殘留的抗蝕劑 掩模。像這樣，如圖7C所示，在襯底101上形成第一布線層124a和第 二布線層124b。這里，形成在像素部的第一布線層107a的錐形角大約為60° ，而形成在端子部的第二布線層107b的側(cè)面角度大約為90° 。
在后面的工序中，根據(jù)實施方式1形成薄膜晶體管，來形成可使用 于透過型液晶顯示裝置的元件襯底。
本實施方式可以與實施方式l、實施方式2、或?qū)嵤┓绞?自由地組
實施方式5
本實施方式示出使用相同的掩模形成三種截面形狀作為布線。該三 種截面形狀為具有兩個臺階的截面形狀、梯形的截面形狀、以及具有一 個臺階的截面形狀。
首先，與實施方式l相同，在襯底101上形成第一導(dǎo)電層103，并在 其上形成抗蝕劑膜。
接著，使用圖8A所示的曝光掩模430進(jìn)行抗蝕劑膜的曝光。通過對 進(jìn)行抗蝕劑膜的曝光，在抗蝕劑膜中形成非曝光區(qū)域433a、 433b、 433d 以及曝光區(qū)域433c。當(dāng)進(jìn)行曝光時，通過光經(jīng)過遮光部431b的周圍及半 透部431a、 431c，形成圖8A所示的曝光區(qū)域433c。
在本實施方式中，在曝光掩模的一部分設(shè)置具有光強度減少功能的 輔助圖案(灰色調(diào))并將該曝光掩模用作第一光掩模，來在像素部的薄膜 晶體管的柵電極的兩端形成兩個臺階。將圖5A所示的圖案配置在遮光部 的兩側(cè)，并將它用作第一光掩模。通過改變線寬度、空間寬度、以及曝 光條件，實現(xiàn)與圖5B所示的光強度分布不同的分布，例如圖5E所示的 具有兩個分布的光強度分布217。此外，圖5A所示的曝光掩模是一例， 例如也可以如圖5C所示那樣地使用具有遮光部215的曝光掩模進(jìn)行曝 光，來實現(xiàn)圖5E所示的光強度分布，該遮光部215的形狀不是線形而 是其前端具有銳角的形狀。此外，也可以使用包括如圖5D所示那樣的 具有多個樹枝狀部分的遮光部216的曝光掩模，實現(xiàn)圖5E所示的光強 度分布。
另外，端子部的連接電極的兩端形成一個臺階。該臺階使用與像素 部的薄膜晶體管的柵電極不同的半透部431c形成。
而且，通過進(jìn)行顯影，曝光區(qū)域433c被去除，并且如圖8B所示， 在第一導(dǎo)電層103上可以獲得像素部中的第一抗蝕劑掩模434a、像素部的柵極布線部中的第二抗蝕劑掩模434b、以及端子部中的第三抗蝕劑掩 模434c。通過調(diào)節(jié)曝光能量等的曝光條件，可以獲得其端部具有兩個臺 階的第一抗蝕劑掩模434a。在沒設(shè)置有灰色調(diào)的區(qū)域中的使用光掩模進(jìn) 行曝光的像素部的柵極布線部中，形成梯形的第二抗蝕劑掩模434b。此 外，在端子部中，可以獲得其端部具有一個臺階的第三抗蝕劑掩模434c。
接著，使用抗蝕劑掩模434a、 434b、 434c作為掩模，并通過干蝕刻 對第一導(dǎo)電層103進(jìn)行蝕刻。
在結(jié)束上述蝕刻工序之后，通過進(jìn)行灰化處理等，去除還殘留的抗 蝕劑掩模。像這樣，如圖8C所示，在襯底101上形成第一布線層125a、 第二布線層125b、以及第三布線層125c。這里，使形成在像素部中的第 一布線層125a的端部具有兩個臺階，使形成在像素部的柵極布線部中的 第二布線層107b的側(cè)面為梯形，并使形成在端子部中的第一布線層125c 的端部具有一個臺階。在形成為錐形的情況下，錐形的端部的位置根據(jù) 蝕刻時間改變，特別在錐形角小于60°的情況下，布線寬度的總計會不 均勻，但是通過將布線層形成為樓梯狀，即使蝕刻時間具有稍微的差異 也可以獲得一定的布線寬度。就是說，通過將布線層形成為樓梯狀，可 以充分地確保蝕刻條件的余地。再者，通過使第一布線125a的端部具有 兩個臺階，可以確保與具有錐形角小于50°的錐形的布線層相同的程度 的臺階覆蓋性。此外，形成在像素部的柵極布線部的第二布線層107b的 側(cè)面角度在60。至90°的范圍內(nèi)。
像這樣，通過實施者適當(dāng)?shù)卦O(shè)計曝光掩模430，可以選擇性地形成所 希望的布線層形狀。
在下面的工序中，根據(jù)實施方式1形成薄膜晶體管，來形成可使用 于透過型液晶顯示裝置的元件襯底。
本實施方式可以與實施方式1、實施方式2、實施方式3、或?qū)嵤┓?式4自由地組合。
實施方式6
在本實施方式中，參照圖9A至圖14，說明使用于液晶顯示裝置的薄 膜晶體管的制造工序。圖9A至圖IIC是示出薄膜晶體管的制造工序的剖
23視圖，而圖12是一個像素中的薄膜晶體管及像素電極的連接區(qū)域的俯視 圖。圖13是示出微晶硅膜的形成方法的時序圖。圖14是當(dāng)形成電極或 布線時使用的蝕刻裝置的剖視圖。
至于具有微晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管，因為n型薄膜晶體管的遷移 率比P型薄膜晶體管的遷移率高，所以n型薄膜晶體管適合使用于驅(qū)動 電路。優(yōu)選使形成在同一襯底上的薄膜晶體管的極性一致，以抑制工序 數(shù)。這里，使用n溝道型薄膜晶體管進(jìn)行說明。
如圖9A所示，在襯底50上形成柵電極51。襯底50可以通過采用如 鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、或鋁硅酸鹽玻璃等，使用通過利用 熔融法或浮法而制造的無堿玻璃襯底等。在襯底50是母玻璃襯底的情況 下，可以使用如下尺寸的襯底第一代(320mraX400mm)、第二代(400mm X500mm)、第三代(550麗X 650ram)、第四代(680ramX880 或730mmX 920mm)、第五代(IOOO咖X 1200mm或llOOmmX 1250mm)、第六代(1500mm X1800咖)、第七代(1900mmX2200nim)、第八代(2160mmX 2460mm)、第九 代(2400mmX2800mm或2450mraX 3050mm)、第十代(2950mmX 3400ram)等。
柵電極51使用鈦、鉬、鉻、鉭、鎢、鋁等的金屬材料或其合金材料 形成。柵電極51通過如下工序形成通過采用濺射法及真空蒸鍍法，在 襯底50上形成導(dǎo)電膜，在該導(dǎo)電膜上使用實施方式1所示的多級灰度掩 模形成抗蝕劑掩模，并使用該掩模對導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻。此外，也可以在 襯底50及柵電極51之間，設(shè)置上述金屬的氮化物膜作為用來提高柵電 極51的緊密性和防止擴(kuò)散到基底的阻擋金屬。這里，使用由作為多級灰 度掩模的光掩模形成的抗蝕劑掩模，對形成在襯底50上的導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕 刻，來形成柵電極51，并且同時形成與其側(cè)面的角度與柵電極不同的布 線(柵極布線、引導(dǎo)布線、電容布線等)。
此外，這里使用圖14所示的蝕刻裝置進(jìn)行蝕刻。
圖14所示的蝕刻裝置，是一種ECCP(EnhancedCapacitively Coupled Plasma:增大電容耦合等離子體)模式的蝕刻裝置，其中使上部電極137 接地，將13. 56MHz的高頻電源132連接到下部電極135，并將3. 2MHz的 低頻電源131連接到下部電極135。該蝕刻裝置可以對應(yīng)例如使用第十代 的超過3m的尺寸的襯底作為襯底50的情況。在處理室130中，為引入被處理襯底而在設(shè)置在處理室外壁的開口 中，設(shè)置閘閥133，且該閘閥133與襯底的裝載室、卸裝室或傳送室聯(lián)結(jié)。 此外，處理室130內(nèi)部可以使用渦輪分子泵等的真空排氣單元進(jìn)行減壓。 另外，在處理室130中，包括由上部電極137和下部電極135 構(gòu)成的一對平行平板電極。
上部電極137成為吹淋噴頭，并設(shè)置有用來將蝕刻氣體引入到處理 室130中的多個開口。此外，供給到上部電極137的中空部分的蝕刻氣 體，從通過氣體供給管及閥門聯(lián)結(jié)的氣體供給機構(gòu)139被供給。此外， 氣體供給機構(gòu)139與氣體供給源138聯(lián)結(jié)。
下部電極135的外周及上面邊緣，設(shè)置有絕緣構(gòu)件134。此外，雖然 在此未圖示，但下部電極135包括用來保持被處理襯底136的襯底保持 單元如靜電吸盤等、以及用來調(diào)節(jié)溫度的加熱單元或冷卻單元。另外， 還可以在上部電極137中，設(shè)置用來調(diào)節(jié)溫度的加熱單元或冷卻單元。
供電線電連接到下部電極135，并且第一匹配器140a和高頻電源132 連接到該供電線。高頻電源132對下部電極供給13. 56MHz的等離子體形 成用高頻電力。此外，第二匹配器140b和低頻電源131連接到該供電線。 低頻電源131例如對下部電極供給3. 2MHz的低頻電力，并使與等離子體 形成用高頻電力重疊。
此外，圖14所示的蝕刻裝置的各個構(gòu)成部，被工序控制器控制。通 過使用該蝕刻裝置，即使使用尺寸超過3m的第十代的襯底也可以確保平 面內(nèi)的均勻性。
接著，在柵電極51上，按順序形成柵極絕緣膜52a、 52b、 52c。結(jié)
束該工序之后的剖視圖相當(dāng)于圖9A。
柵極絕緣膜52a、 52b、 52c可以通過CVD法或濺射法等，使用氧 化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、或氮氧化硅膜形成。為了防止由形 成在柵極絕緣膜中的針孔等導(dǎo)致的層間短路，優(yōu)選使用不相同的絕緣 層來形成多層結(jié)構(gòu)。這里，示出依次層疊氮化硅膜、氧氮化硅膜、以 及氮化硅膜作為柵極絕緣膜52a、 52b、 52c的方式。
這里，氧氮化硅膜指的是在其組成上氧含量多于氮含量的物質(zhì)， 并且其濃度范圍為如下55原子％至65原子％的氧；1原子％至20原 子％的氮；25原子。/。至35原子。/。的Si;以及O. 1原子％至10原子％
25的氫。
柵極絕緣膜的第一層及第二層都厚于50nm。作為柵極絕緣膜的第 一層，優(yōu)選使用氮化硅膜或氮氧化硅膜，以防止雜質(zhì)(例如堿金屬等) 從襯底擴(kuò)散。此外，柵極絕緣膜的第一層不僅可以防止柵電極的氧化， 而且還可以在將鋁用作柵電極的情況下防止小丘。此外，與微晶半導(dǎo) 體膜接觸的柵極絕緣膜的第三層厚于0rim至5nm以下，優(yōu)選大約為 lnm。柵極絕緣膜的第三層是用來提高與微晶半導(dǎo)體膜的緊密性而提供 的。另外，通過將氮化硅膜用作柵極絕緣膜的第三層，可以謀求防止 因后面進(jìn)行的熱處理引起的微晶半導(dǎo)體膜的氧化。例如，當(dāng)在氧含量 多的絕緣膜和微晶半導(dǎo)體膜彼此接觸的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理時，微晶半 導(dǎo)體膜會氧化。
再者，優(yōu)選使用頻率為lGHz的微波等離子體CVD裝置，形成柵極 絕緣膜。通過使用微波等離子體CVD裝置而形成的氧氮化硅膜、氮氧 化硅膜的耐壓性高，從而可以提高薄膜晶體管的可靠性。
這里，雖然形成具有三層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜，但是在用作液晶顯 示裝置的開關(guān)元件的情況下，由于進(jìn)行交流驅(qū)動而可以僅由氮化硅膜 的單層構(gòu)成。
接著，優(yōu)選地是，在形成柵極絕緣膜之后，不接觸于大氣地傳送 襯底，以在與形成柵極絕緣膜的真空室不相同的真空室中形成微晶半 導(dǎo)體膜53。
下面，還參照圖13說明形成微晶半導(dǎo)體膜53的工序。在圖13 中，以對真空室從大氣壓進(jìn)行真空排氣200的階段為開始，以時間序 列的方式分別示出后面進(jìn)行的各種處理，如預(yù)涂1201、襯底搬入1202、 基底預(yù)處理1203、成膜處理1204、襯底搬出1205、凈化1206。但是， 不局限于從大氣壓排氣到真空，從批量生產(chǎn)或以短時間降低最終真空 度的觀點來看，優(yōu)選將真空室一直保持為一定程度的真空度。
在本實施方式中，將襯底搬入之前的真空室內(nèi)的真空度設(shè)定為低 于10—5Pa，即進(jìn)行超高真空排氣。這個階段相當(dāng)于圖13中的真空排氣 1200。在進(jìn)行這種超高真空排氣的情況下，優(yōu)選同時利用低溫泵，利 用渦輪分子泵進(jìn)行排氣，并利用低溫泵進(jìn)行真空排氣。以兩個渦輪分 子泵串聯(lián)的方式進(jìn)行真空排氣也是有效的。另外，優(yōu)選在真空室中設(shè) 置烘烤用加熱器來進(jìn)行加熱處理，以從真空室內(nèi)壁脫氣。此外，還使 加熱襯底的加熱器工作來使溫度穩(wěn)定。襯底的加熱溫度為IO(TC至300 。C，優(yōu)選為120。C至220°C。接著，在搬入襯底之前，通過進(jìn)行預(yù)涂1201以形成硅膜作為內(nèi)壁 覆蓋膜。作為預(yù)涂1201，通過引入氫或稀有氣體產(chǎn)生等離子體，以去 除附著在真空室的內(nèi)壁上的氣體(氧及氮等的大氣成分、或用來使真空 室凈化的蝕刻氣體)，然后引入硅垸氣體，來生成等離子體。由于硅垸 氣體與氧或水分等起反應(yīng)，所以通過流過硅烷氣體來生成硅垸等離子 體，可以去除真空室中的氧或水分。另外，通過預(yù)先進(jìn)行預(yù)涂1201， 可以防止將構(gòu)成真空室的部件的金屬元素混入到微晶半導(dǎo)體膜中作為 雜質(zhì)。就是說，通過使用硅覆蓋真空室內(nèi)，可以防止真空室中被等離 子體蝕刻，并可以降低包含在后面形成的微晶硅膜中的雜質(zhì)濃度。預(yù) 涂1201包括使用與將要堆積在襯底上的膜相同種類的膜覆蓋真空室 內(nèi)壁的處理。
在預(yù)涂1201之后，進(jìn)行襯底搬入1202。由于將要堆積微晶硅膜 的襯底存儲在被進(jìn)行了真空排氣的裝載室中，因此即使搬入襯底也不 會使真空室內(nèi)的真空度顯著惡化。
接著，進(jìn)行基底預(yù)處理1203?；最A(yù)處理1203是在形成微晶硅 膜時特別有效的處理，因此優(yōu)選進(jìn)行基底預(yù)處理1203。就是說，當(dāng)在 玻璃襯底表面、絕緣膜的表面、或非晶硅的表面上通過等離子體CVD 法形成微晶硅膜時，有時會在堆積初期階段中由于雜質(zhì)或晶格失配等 而導(dǎo)致形成非晶層。為了盡量降低該非晶層的厚度或者如果可能則去 除該非晶層，優(yōu)選進(jìn)行基底預(yù)處理1203。作為基底預(yù)處理，優(yōu)選進(jìn)行 稀有氣體等離子體處理或氫等離子體處理，或者進(jìn)行這兩種處理。作 為稀有氣體等離子體處理，優(yōu)選使用質(zhì)量數(shù)大的稀有氣體元素如氬、 氪、或氙等。這是因為通過利用濺射效果去除附著在表面上的氧、水 分、有機物、或金屬元素等的雜質(zhì)的緣故。氫等離子體處理是對于通 過利用氫自由基去除吸附在表面上的上述雜質(zhì)、以及通過利用對絕緣 膜或非晶硅膜的蝕刻作用，形成干凈的被形成膜表面有效的。另外， 通過進(jìn)行稀有氣體等離子體處理和氫等離子體處理，促進(jìn)微晶核生成。
從促進(jìn)微晶核生成的觀點來看，如圖13中的虛線1207所示，在 微晶硅膜的成膜初期中，繼續(xù)提供氬等的稀有氣體是有效的。
在進(jìn)行基底預(yù)處理1203之后，進(jìn)行形成微晶硅膜的成膜處理 1204。在本實施方式中，在成膜速度低而質(zhì)量良好的第一成膜條件下 形成柵極絕緣膜界面附近的膜，然后在成膜速度高的第二成膜條件下 堆積膜。
只要第二成膜條件的成膜速度比第一成膜條件的成膜速度高，就沒有特別的限制。因此，可以通過使用頻率為幾十腿z至幾百MHz的 高頻等離子體CVD法、或頻率為1GHz以上的微波等離子體CVD裝置形
成，典型地說，可以通過使用氫稀釋氫化硅如SiH4或Si2He，來實現(xiàn)等
離子體生成而形成。除了氫化硅及氫以外，還可以使用選自氦、氬、 氪、氖中的一種或多種稀有氣體元素來進(jìn)行稀釋，以形成微晶半導(dǎo)體 膜。此時的相對于氫化硅的氫的流量比為12倍以上且1000倍以下， 優(yōu)選為50倍以上且200倍以下，更優(yōu)選為100倍。另外，可以使用 SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCh、 SiF4等代替氫化硅。
在將氦添加到材料氣體中的情況下，由于氦的離子化能量在所有 氣體中最高，即24.5eV，其亞穩(wěn)態(tài)位于比該離子化能量稍微低的大約 20 eV的能級，因此在放電持續(xù)期間中，為離子化而只需要其差異的 4eV左右。因此，放電開始電壓值也在所有氣體中最低。由于上述特 征，氦能夠穩(wěn)定地保持等離子體。另外，由于能夠形成均勻的等離子 體，所以即使堆積微晶硅膜的襯底的面積增大，也可以發(fā)揮實現(xiàn)等離 子體密度的均勻化的效果。
還可以將碳的氫化物如C仏或C2He等、氫化鍺或氟化鍺如GeH4或 GeF4等混合到硅垸等的氣體中，以將能帶寬度調(diào)整為1.5eV至2.4eV、 或0.9eV至l.leV。通過將碳或鍺添加到硅中，可以改變TFT的溫度 特性。
這里，第一成膜條件為如下通過使用氫及/或稀有氣體，將硅烷 稀釋為超過100倍且2000倍以下，襯底的加熱溫度為IO(TC至300°C, 優(yōu)選為12(TC至22(TC。為了使用氫使微晶硅膜的生長表面惰性化，并 促進(jìn)微晶硅的生長，優(yōu)選在12(TC至22(TC的溫度下進(jìn)行成膜。
將在結(jié)束第一成膜條件下的成膜之后的剖視圖示出于圖9B。在柵 極絕緣膜52c上，形成有成膜速度低而質(zhì)量優(yōu)良的微晶半導(dǎo)體膜23。 該在第一成膜條件下可獲得的微晶半導(dǎo)體膜23的質(zhì)量，有助于后面形 成的TFT的導(dǎo)通電流的增大及場效應(yīng)遷移率的提高，因此重要的是充 分地降低氧濃度，以便將膜中的氧濃度設(shè)定為1X10'7cm3以下。另外， 通過上述工序，除了氧以外，還可以降低混入到微晶半導(dǎo)體膜中的氮 及碳的濃度，因此可以防止微晶半導(dǎo)體膜的n型化。
接著，通過改變?yōu)榈诙赡l件來提高成膜速度，以形成微晶半 導(dǎo)體膜53。此時的剖視圖相當(dāng)于圖9C。微晶半導(dǎo)體膜53的厚度可以 為50nm至500nm(優(yōu)選為100nm至250nm)。此外，在本實施方式中， 微晶半導(dǎo)體膜53的成膜時間包括在第一成膜條件下進(jìn)行成膜的第一成膜期間、以及在第二成膜條件下進(jìn)行成膜的第二成膜期間。
這里，第二成膜條件為如下使用氫及/或稀有氣體將硅垸稀釋為
12倍以上且100倍以下；襯底的加熱溫度為10CTC至30(TC;優(yōu)選為 12(TC至22(TC。此外，以如下條件形成微晶硅膜使用電容耦合型(平
行平板型)CVD裝置；將間隔(電極面和襯底表面之間的間隔)設(shè)定為
20mm;將真空室內(nèi)的真空度為100Pa;將襯底溫度設(shè)定為300°C;以 20W施加60MHz高頻電力；以及使用氫(流量為400sccm)將硅烷氣體(流 量為8sccm)稀釋為50倍。此外，當(dāng)在上述條件下只將硅烷氣體的流 量改變?yōu)?sccm并將它稀釋為IOO倍來形成微晶硅膜時，成膜速度變 慢。通過固定氫流量并增加硅烷流量，成膜速度升高。通過降低成膜 速度，結(jié)晶性提高。
在本實施方式中，使用電容耦合型(平行平板型)CVD裝置，將間 隔(電極面和襯底表面的間隔)設(shè)定為20mm，第一成膜條件為如下真 空室內(nèi)的真空度為100Pa;襯底溫度為IO(TC;以30W施加60MHz的高 頻電力；使用氫(流量400sccm)將硅垸氣體(流量2sccm)稀釋為200 倍。通過改變氣體流量而提高成膜速度的如下第二成膜條件進(jìn)行成膜， 即通過利用氫(流量400sccm)將4sccm的硅垸氣體稀釋為100倍。
接著，在通過第二成膜條件形成微晶硅膜之后，停止硅垸或氫等 的材料氣體及高頻電力的供給來進(jìn)行襯底搬出1205。在對下一個襯底 繼續(xù)進(jìn)行成膜處理的情況下，回到襯底搬入1202的階段進(jìn)行同一處 理。為了去除附著在真空室中的覆蓋膜或粉末，進(jìn)行凈化1206。
凈化1206通過引入以NF3、 SFe為代表的蝕刻氣體，進(jìn)行等離子體 蝕刻。另外，通過引入即使不利用等離子體也能夠蝕刻的氣體如C1F3 來進(jìn)行。凈化1206優(yōu)選在使襯底加熱用加熱器截止且溫度降低了的狀 態(tài)下進(jìn)行。這是為了抑制由蝕刻導(dǎo)致的反應(yīng)副生成物的生成。在進(jìn)行 凈化1206之后，再次回到預(yù)涂1201，對下一個襯底進(jìn)行上述同樣的 處理，即可。NF3的組成中包含氮，因此為了降低成膜室中的氮濃度， 優(yōu)選進(jìn)行預(yù)涂來充分地降低氮濃度。
接著，在形成微晶半導(dǎo)體膜53之后，優(yōu)選不接觸于大氣地傳送襯 底，來在與形成微晶半導(dǎo)體膜53的真空室不相同的真空室中形成緩沖 層54。通過使形成緩沖層54的真空室與形成微晶半導(dǎo)體膜53的真空 室為不同，可以將形成微晶半導(dǎo)體膜53的真空室用作在引入襯底之前 處于超高真空的專用處理室，從而可以盡量抑制雜質(zhì)污染并縮短到達(dá) 超高真空的時間。在為到達(dá)超高真空而進(jìn)行烘烤的情況下，為得到處理室內(nèi)壁溫度降低且處于穩(wěn)定的狀態(tài)而需要較長時間，因此是特別有 效的。另外，通過分別提供不相同的真空室，可以根據(jù)想要獲得的膜 性質(zhì)而分別改變高頻電力的頻率。
緩沖層54通過使用包含氫、或鹵素的非晶半導(dǎo)體膜而形成。通過 使用氫，其流量為氫化硅的流量的1倍以上且10倍以下，優(yōu)選為l 倍以上且5倍以下，可以形成包含氫的非晶半導(dǎo)體膜。此外，通過使 用上述氫化硅、以及包含氟、氯、溴、或碘的氣體(F2、 Cl2、 Br2、 I2、 HF、 HC1、 HBr、 HI等)，可以形成包含氟、氯、溴、或碘的非晶半導(dǎo) 體膜。另外，可以使用SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF4等代替氫化硅。
此外，作為緩沖層54，也可以通過將非晶半導(dǎo)體用作靶并使用氫
或稀有氣體進(jìn)行濺射來形成非晶半導(dǎo)體膜。另外，通過將包含氟、氯、 溴、碘的氣體(&、 Cl2、 Br2、 12、 HF、 HC1、 HBr、 HI等)包括在氣氛中，
可以形成包含氟、氯、溴、或碘的非晶半導(dǎo)體膜。
緩沖層54優(yōu)選由不包含晶粒的非晶半導(dǎo)體膜構(gòu)成。因此，在通過 使用頻率為幾十MHz至幾百MHz的高頻等離子體CVD法或微波等離子 體CVD法形成緩沖層54的情況下，優(yōu)選控制成膜條件，以形成不包含 晶粒的非晶半導(dǎo)體膜。
在后面形成源區(qū)及漏區(qū)的工序中，對緩沖層54的一部分進(jìn)行蝕 刻。此時，緩沖層54優(yōu)選以其一部分殘留的厚度形成，以便不使微晶 半導(dǎo)體膜53暴露。典型地說，緩沖層54優(yōu)選以100nm以上且400nm 以下，優(yōu)選為200nm以上且300mn以下的厚度形成。在薄膜晶體管的 施加電壓高(例如為15V左右)的顯示裝置，典型地為液晶顯示裝置中， 通過將緩沖層54的厚度設(shè)定為上述范圍內(nèi)，可以提高耐壓性，從而即 使高電壓被施加到薄膜晶體管也可以避免薄膜晶體管的退化。
另外，緩沖層54不添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)如磷、硼等。為 了防止賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)從添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的 半導(dǎo)體膜55擴(kuò)散到微晶半導(dǎo)體膜53，將緩沖層54用作阻擋層。在不 設(shè)置緩沖層的情況下，若微晶半導(dǎo)體膜53和添加有賦予一種導(dǎo)電型的 雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55接觸，則會發(fā)生在后面的蝕刻工序或加熱處理中雜 質(zhì)移動，而難以控制閾值的問題。
再者，通過在微晶半導(dǎo)體膜53的表面上形成緩沖層54，可以防 止包含在微晶半導(dǎo)體膜53中的晶粒表面的自然氧化。尤其是在非晶半 導(dǎo)體和微晶粒接觸的區(qū)域中，容易因局部應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。當(dāng)該裂縫 與氧接觸時晶粒被氧化，并形成氧化硅。作為非晶半導(dǎo)體膜的緩沖層54的能隙，比微晶半導(dǎo)體膜53大(非 晶半導(dǎo)體膜的能隙為1.6eV以上且1.8eV以下，而微晶半導(dǎo)體膜53 的能隙為1. leV以上且1.5eV以下)，其電阻高，而且其遷移率低，即 微晶半導(dǎo)體膜53的1/5至1/10。因此，在后面形成的薄膜晶體管中， 形成在源區(qū)及漏區(qū)和微晶半導(dǎo)體膜53之間的緩沖層用作高電阻區(qū)域， 而微晶半導(dǎo)體膜53用作溝道形成區(qū)域。因此，可以降低薄膜晶體管的 截止電流。在將該薄膜晶體管用作顯示裝置的開關(guān)元件的情況下，可 以提高顯示裝置的對比度。
優(yōu)選地是，在微晶半導(dǎo)體膜53上，通過等離子體CVD法以300°C 至40(TC的溫度形成緩沖層54。通過上述成膜處理，可以將氫提供給 微晶半導(dǎo)體膜53，從而得到與使微晶半導(dǎo)體膜53氫化時相等的效果。 就是說，通過在微晶半導(dǎo)體膜53上堆積緩沖層54，可以將氫擴(kuò)散到 微晶半導(dǎo)體膜53，從而對懸空鍵封端。
接著，在形成緩沖層54之后，優(yōu)選不接觸于大氣地傳送襯底，來 在與形成緩沖層54的真空室不相同的真空室中，形成添加有賦予一種 導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55。此時的剖視圖相當(dāng)于圖9D。通過在與形 成緩沖層54的真空室不相同的真空室中形成添加有賦予一種導(dǎo)電型 的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55，可以防止賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)在形成緩沖層 時混入。
關(guān)于添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55，在形成n溝道 型薄膜晶體管的情況下，添加磷作為典型的雜質(zhì)元素，即將PH3等的 雜質(zhì)氣體添加到氫化硅中，即可。另外，在形成P溝道型薄膜晶體管 的情況下，可以添加硼作為典型的雜質(zhì)元素，即可以將B2H6等的雜質(zhì) 氣體添加到氫化硅中。添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55 可以由微晶半導(dǎo)體或非晶半導(dǎo)體構(gòu)成。添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì) 的半導(dǎo)體膜55，以2nm以上且50mn以下的厚度形成。通過減少添加
有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜的厚度，可以提高生產(chǎn)率。
接著，如圖10A所示，在添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體 膜55上，形成抗蝕劑掩模56?？刮g劑掩模56通過使用光刻技術(shù)或噴 墨法而形成。這里，通過使用第二光掩模，對涂敷在添加有賦予一種 導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體膜55上的抗蝕劑進(jìn)行曝光及顯影，以形成 抗蝕劑掩模56。
接著，通過使用抗蝕劑掩模56對微晶半導(dǎo)體膜53、緩沖層54、 以及添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55進(jìn)行蝕刻和分離，如
31圖10B所示那樣形成微晶半導(dǎo)體膜61、緩沖層62、以及添加有賦予一 種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜63。然后，去除抗蝕劑掩模56。
微晶半導(dǎo)體膜61和緩沖層62的端部側(cè)面傾斜，從而可以防止形 成在緩沖層62上的源區(qū)及漏區(qū)和微晶半導(dǎo)體膜61之間產(chǎn)生泄漏電流。 還可以防止在源電極及漏電極和微晶半導(dǎo)體膜61之間產(chǎn)生泄漏電流。 微晶半導(dǎo)體膜61和緩沖層62的端部側(cè)面的傾斜角度為30°至90° ，優(yōu) 選為45°至80°。通過采用上述角度，可以防止由臺階形狀導(dǎo)致的源電 極或漏電極的斷裂。
接著，如圖10C所示，形成導(dǎo)電膜65a至65c，以便覆蓋添加有 賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜63及柵極絕緣膜52c。導(dǎo)電膜65a 至65c優(yōu)選由鋁或添加有銅、硅、鈦、釹、鈧、鉬等的提高耐熱性的 元素、或防止小丘的元素的鋁合金的單層或疊層構(gòu)成。還可以采用如 下疊層結(jié)構(gòu)使用鈦、鉭、鉬、鎢、或這些元素的氮化物，來形成與 添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜接觸一側(cè)的膜，并在其上形 成鋁或鋁合金。再者，可以采用如下疊層結(jié)構(gòu)鋁或鋁合金的上表面 及下表面由鈦、鉭、鉬、鎢或這些元素的氮化物夾住。這里，示出導(dǎo) 電膜65a至65c這三個層重疊的導(dǎo)電膜，并示出如下疊層導(dǎo)電膜導(dǎo) 電膜65a及65c由鉬膜構(gòu)成，且導(dǎo)電膜65b由鋁膜構(gòu)成；或者，導(dǎo)電 膜65a及65c由鈦膜構(gòu)成，且導(dǎo)電膜65b由鋁膜構(gòu)成。導(dǎo)電膜65a至 65c通過濺射法或真空蒸鍍法而形成。
接著，如圖10D所示，在導(dǎo)電膜65a至65c上通過使用第三光掩 模形成抗蝕劑掩模66，并蝕刻導(dǎo)電膜65a至65c的一部分，以形成一 對源電極及漏電極71a至71c。通過對導(dǎo)電膜65a至65c進(jìn)行濕蝕刻， 導(dǎo)電膜65a至65c的端部被選擇性地蝕刻。其結(jié)果是，可以形成其面 積比抗蝕劑掩模66小的源電極及漏電極71a至71c。
然后，如圖11A所示，通過使用抗蝕劑掩模66，蝕刻添加有賦予 一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜63，從而形成一對源區(qū)及漏區(qū)72。再者， 在該蝕刻工序中，緩沖層62的一部分也被蝕刻。由于其一部分被蝕刻 而形成有凹部(槽)的緩沖層被稱為緩沖層73?？梢砸酝还ば蛐纬稍?區(qū)及漏區(qū)、以及緩沖層的凹部(槽)。通過將緩沖層的凹部(槽)的深度 設(shè)定為緩沖層的最厚區(qū)域的1/2至1/3，可以增大源區(qū)及漏區(qū)的距離， 因此可以降低源區(qū)及漏區(qū)之間的泄漏電流。之后，去除抗蝕劑掩模66。
將緩沖層73蝕刻50nm左右，以防止如下情況尤其是，抗蝕劑 掩模在暴露于用于干蝕刻等的等離子體時變質(zhì)，不能在抗蝕劑去除工序中完全去除，并且殘渣殘留。在導(dǎo)電膜65a至65c的一部分的蝕刻 處理及在形成源區(qū)及漏區(qū)72時的蝕刻處理這兩次蝕刻處理中，使用抗 蝕劑掩模66，在采用干蝕刻作為該兩次蝕刻處理的情況下容易殘留殘 渣，因此將在完全去除殘渣時可被蝕刻的緩沖層形成得厚是有效的。 另外，緩沖層73可以防止在干蝕刻時微晶半導(dǎo)體膜61受到等離子體 損傷。
接著，如圖11B所示，形成絕緣膜76，該絕緣膜76覆蓋源電極 及漏電極71a至71c、源區(qū)及漏區(qū)72、緩沖層73、微晶半導(dǎo)體膜61、 以及柵極絕緣膜52c。絕緣膜76可以以與柵極絕緣膜52a、 52b、 52c 相同的成膜方法形成。此外，絕緣膜76是為防止浮游在大氣中的有機 物、金屬物、水蒸氣等的污染雜質(zhì)的侵入而提供的，因此優(yōu)選采用致 密的膜。另外，通過將氮化硅膜用于絕緣膜76，可以將緩沖層73中 的氧濃度設(shè)定為5X 1019atoms/cm3以下，優(yōu)選為1 X 1019atoms/cm3以下。
如圖IIB所示，通過源電極及漏電極71a至71c的端部與源區(qū)及 漏區(qū)72的端部不一致且彼此錯開，源電極及漏電極71a至71c的端部 的距離增大，從而可以防止源電極及漏電極之間的泄漏電流或短路。 此外，因為源電極及漏電極71a至71c的端部和源區(qū)及漏區(qū)72的端部 不一致且彼此錯開，所以電場不聚集于源電極及漏電極71a至71c以 及源區(qū)及漏區(qū)72的端部，從而可以防止柵電極51和源電極71a至71c 之間產(chǎn)生的泄漏電流。由此，可以制造高可靠性及高耐壓性的薄膜晶 體管。
通過上述工序，可以形成薄膜晶體管74。
在本實施方式所示的薄膜晶體管中，在柵電極上層疊了柵極絕緣 膜、微晶半導(dǎo)體膜、緩沖層、源區(qū)及漏區(qū)、源電極及漏電極，其中用 作溝道形成區(qū)域的微晶半導(dǎo)體膜的表面被緩沖層覆蓋。另外，在緩沖 層的一部分中形成有凹部(槽)，而且該凹部以外的區(qū)域被源區(qū)及漏區(qū) 覆蓋。就是說，由于形成在緩沖層中的凹部而在源區(qū)及漏區(qū)之間的距 離增大，因此可以減少源區(qū)及漏區(qū)之間的泄漏電流。另外，因為通過 蝕刻緩沖層的一部分形成凹部，所以可以去除在形成源區(qū)及漏區(qū)的工 序中產(chǎn)生的蝕刻殘渣，從而可以避免由殘渣導(dǎo)致的源區(qū)及漏區(qū)的泄漏 電流(寄生溝道)。
另外，在用作溝道形成區(qū)域的微晶半導(dǎo)體膜和源區(qū)及漏區(qū)之間， 形成有緩沖層。微晶半導(dǎo)體膜的表面被緩沖層覆蓋。高電阻的緩沖層 延伸在微晶半導(dǎo)體膜和源區(qū)及漏區(qū)之間，因而可以減少產(chǎn)生在薄膜晶
33體管中的泄漏電流，并可以抑制由于施加高電壓而導(dǎo)致的退化。另外， 緩沖層、微晶半導(dǎo)體膜、源區(qū)及漏區(qū)，都形成在與柵電極重疊的區(qū)域 上。因此，可以說是不受到柵電極的端部形狀的影響的結(jié)構(gòu)。在柵電 極具有疊層結(jié)構(gòu)的情況下，若使用鋁作為其下層，則可能會在柵電極 的側(cè)面露出鋁而產(chǎn)生小丘，但是通過采用源區(qū)及漏區(qū)都不重疊于柵電 極端部的結(jié)構(gòu)，可以防止在與柵電極側(cè)面重疊的區(qū)域中發(fā)生短路。另 外，由于在微晶半導(dǎo)體膜的表面上形成有其表面被氫封端的非晶半導(dǎo) 體膜作為緩沖層，所以可以防止微晶半導(dǎo)體膜的氧化，并可以防止在 形成源區(qū)及漏區(qū)的工序中產(chǎn)生的蝕刻殘渣混入到微晶半導(dǎo)體膜中。由 此，可以獲得電特性良好且耐壓性良好的薄膜晶體管。
另外，可以縮小薄膜晶體管的溝道長度，從而可以縮小薄膜晶體 管的平面面積。
然后，通過在絕緣膜76上使用利用第四光掩模而形成的抗蝕劑掩 模蝕刻絕緣膜76的一部分來形成接觸孔，并形成在該接觸孔中與源電 極或漏電極71c接觸的像素電極77。此外，圖11C相當(dāng)于沿圖12的 虛線A-B的剖視圖。
如圖12所示，可知源區(qū)及漏區(qū)72的端部位于源電極及漏電極71c 的端部的外側(cè)。另外，緩沖層73的端部位于源電極及漏電極71c、源 區(qū)及漏區(qū)72的端部的外側(cè)。此外，源電極及漏電極中的一方，具有包 圍源區(qū)及漏區(qū)中的另一方的形狀(具體地說，U字形狀、C字形狀)。因 此，可以增加載流子移動的區(qū)域的面積，從而可以增大電流量，并可 以縮小薄膜晶體管的面積。另外，由于微晶半導(dǎo)體膜、源電極及漏電 極層疊在柵電極上，所以形成在柵電極的凹凸的影響少，從而可以抑 制覆蓋度的降低及泄漏電流的產(chǎn)生。此外，源電極及漏電極中的一方， 還用作源極布線或漏極布線。
另外，不重疊于微晶半導(dǎo)體膜的柵極布線側(cè)部的寬度，比重疊于 微晶半導(dǎo)體膜的柵電極側(cè)部的寬度小。由此，謀求提高像素部的開口 率。此外，與微晶半導(dǎo)體膜重疊的柵電極側(cè)面的角度(錐形角)比不與 微晶半導(dǎo)體膜重疊的柵極布線側(cè)面的角度小。因此，使形成在上方的 膜的覆蓋性為良好。
另外，像素電極77可以使用具有透光性的導(dǎo)電材料如包含氧化鎢 的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包 含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化硅的 銦錫氧化物等。另外，可以使用包含導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電組成
物，形成像素電極77。優(yōu)選地是，通過使用導(dǎo)電組成物而形成的像素 電極的薄層電阻(sheet resistance)為10000 Q/口以下，波長550nm 中的透光率為70%以上。另外，包含在導(dǎo)電組成物中的導(dǎo)電高分子的 電阻率優(yōu)選為O. 1Q* cm以下。
作為導(dǎo)電高分子，可以使用所謂的n電子共軛系統(tǒng)導(dǎo)電高分子。 例如，可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其 衍生物、或這些兩種以上的共聚物等。
這里，作為像素電極77，在通過濺射法形成銦錫氧化物膜之后， 將抗蝕劑涂敷在銦錫氧化物膜上。接著，通過利用第五光掩模對抗蝕 劑進(jìn)行曝光及顯影，以形成抗蝕劑掩模。然后，使用抗蝕劑掩模蝕刻 銦錫氧化物膜，以形成像素電極77。
通過上述工序，可以形成可使用于顯示裝置的元件襯底。
本實施方式可以與實施方式1、實施方式2、實施方式3、實施方 式4、或?qū)嵤┓绞?自由地組合。
實施方式7
本方式示出一種例子，其中在將襯底搬入到真空室之前，引入氫 或稀有氣體產(chǎn)生等離子體來去除附著在真空室的內(nèi)壁的氣體(氧、氮等 的大氣成分、或用于真空室凈化的蝕刻氣體)，然后引入氫、硅烷氣體、 以及微量的磷化氫(PH3)氣體。由于只其工序的一部分與實施方式2不 同，所以下面參照圖15A至15C，僅說明不同的工序。在圖15A至15C 中，與實施方式2相同的部分使用相同的附圖標(biāo)號。
首先，與實施方式6相同地使用多級灰度掩模，在襯底350上形 成柵電極。這里，使用尺寸為600mmX720mm的無堿玻璃襯底。此外， 這里示出使用大面積的襯底制造顯示屏幕大的顯示裝置的例子，所以 采用層疊由低電阻的鋁構(gòu)成的第一導(dǎo)電層351a和其耐熱性比第一導(dǎo) 電層351a的耐熱性高的鉬構(gòu)成的第二導(dǎo)電層351b的柵電極。作為蝕 刻裝置，使用圖14所示的ECCP模式蝕刻裝置。
接著，在柵電極的上層的第二導(dǎo)電層351b上，形成柵極絕緣膜 352。在用于液晶顯示裝置的開關(guān)元件的情況下，為了進(jìn)行交流驅(qū)動， 柵極絕緣膜352優(yōu)選僅由氮化硅膜的單層構(gòu)成。這里，作為柵極絕緣 膜352，通過等離子體CVD法形成單層的氮化硅膜(介電常數(shù)為7.0， 厚度為300mn)。至這個工序為止的剖視圖相當(dāng)于圖15A。
35接著，在形成柵極絕緣膜之后，不接觸于大氣地傳送襯底，并在 與形成柵極絕緣膜的真空室不同的真空室中，形成微晶半導(dǎo)體膜。
在將襯底搬入到成膜裝置的真空室中之前，引入氫或稀有氣體產(chǎn) 生等離子體來去除附著在真空室的內(nèi)壁的氣體(氧、氮等的大氣成分、 或用于真空室凈化的蝕刻氣體)，然后引入氫、硅烷氣體、以及微量的 磷化氫(PH3)氣體。硅烷氣體可以與真空室中的氧、水分等起反應(yīng)。微 量的磷化氫可以使后面要形成的微晶半導(dǎo)體膜包含磷。
接著，將襯底搬入到真空室中，如圖15B所示，在使襯底暴露在 硅垸氣體及微量的磷化氫氣體之后，形成微晶半導(dǎo)體膜。典型地是， 可以使用氫對SiH4、 S:UH6等的氫化硅進(jìn)行稀釋產(chǎn)生等離子體，來形成 微晶半導(dǎo)體膜。可以使用其流量為超過硅垸氣體的流量的100倍且 2000倍以下的氫，來形成包含磷及氫的微晶半導(dǎo)體膜353。通過暴露 于微量的磷化氫氣體，促進(jìn)晶核的產(chǎn)生形成微晶半導(dǎo)體膜353。該微 晶半導(dǎo)體膜353示出隨著憐濃度離開柵極絕緣膜界面的距離增大而減 少的濃度輪廓。
接著，在相同的處理室中改變成膜條件，并使用其流量為氫化硅的 流量的1倍以上且10倍以下，更優(yōu)選地為l倍以上且5倍以下，層疊由 包含氫的非晶硅構(gòu)成的緩沖層54。至這個工序為止的剖視圖相當(dāng)于圖 15C。
接著，在形成緩沖層54之后，不接觸于大氣地傳送襯底，并在與形 成微晶半導(dǎo)體膜353及緩沖層54的真空室不同的真空室中，形成添加 有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55。半導(dǎo)體膜55的成膜以后的 工序與實施方式6相同，所以這里省略詳細(xì)說明。
本實施方式可以與實施方式1、實施方式2、實施方式3、實施方 式4、實施方式5、或?qū)嵤┓绞?自由地組合。
實施方式8
參照圖16A至圖18B，說明與實施方式2不同的薄膜晶體管的制 造方法。這里，示出采用可以與上述實施方式6相比縮減光掩模數(shù)的 處理來制造薄膜晶體管的工序。
與實施方式6所示的圖9A相同地，在襯底50上形成導(dǎo)電膜，在 導(dǎo)電膜上涂敷抗蝕劑，采用通過使用多級灰度掩模的光刻工序形成的 抗蝕劑掩模，對導(dǎo)電膜的一部分進(jìn)行蝕刻，從而形成柵電極51。這里 雖然未圖示，但是形成具有錐形角不同的側(cè)面地柵電極或柵極布線。接著，在柵電極51上，按順序形成柵極絕緣膜52a、 52b、 52c。
接著，以第一成膜條件，形成微晶半導(dǎo)體膜53。然后，在相同的
處理室中以第二成膜條件進(jìn)行成膜，來與實施方式6所示的圖9C相同
地形成微晶半導(dǎo)體膜53。接著，與實施方式6所示的圖9D相同地，
在微晶半導(dǎo)體膜53上按順序形成緩沖層54、以及添加有賦予一種導(dǎo)
電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55。
接著，在添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55上，形成導(dǎo)
電膜65a至65c。然后，如圖16A所示，在導(dǎo)電膜65a上涂敷抗蝕劑80。
抗蝕劑80可以使用正型抗蝕劑或負(fù)型抗蝕劑。這里，使用正型抗 蝕劑。
然后，通過使用多級灰度掩模59作為第二光掩模，將光照射到抗 蝕劑80，以對抗蝕劑80進(jìn)行曝光。
通過在使用多級灰度掩模進(jìn)行曝光之后進(jìn)行顯影，可以如圖16B 所示那樣地形成具有厚度不同的區(qū)域的抗蝕劑掩模81。
接著，通過使用抗蝕劑掩模81作為掩模，對微晶半導(dǎo)體膜53、 緩沖層54、添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體膜55、以及導(dǎo)電膜 65a至65c進(jìn)行蝕刻，并使它們分離。其結(jié)果是，可以形成如圖17A 所示那樣的微晶半導(dǎo)體膜61、緩沖層62、添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜 質(zhì)的半導(dǎo)體膜63、以及導(dǎo)電膜85a至85c。
然后，對抗蝕劑掩模81進(jìn)行灰化。其結(jié)果是，抗蝕劑的面積縮小， 其厚度變薄。此時，厚度薄的區(qū)域的抗蝕劑(與柵電極51的一部分重 疊的區(qū)域)被去除，由此如圖17A所示，可以形成被分離的抗蝕劑掩模 86。
接著，通過使用抗蝕劑掩模86，對導(dǎo)電膜85a至85c進(jìn)行蝕刻， 并使它們分離。其結(jié)果是，可以形成如圖17B所示那樣的一對源電極 及漏電極92a至92c。通過使用抗蝕劑掩模86對導(dǎo)電膜85a至85c進(jìn) 行濕蝕刻，導(dǎo)電膜85a至85c的端部被選擇性地蝕刻。其結(jié)果是，可 以形成其面積比抗蝕劑掩模86小的源電極及漏電極92a至92c。
然后，通過使用抗蝕劑掩模86，蝕刻添加有賦予一種導(dǎo)電型的雜 質(zhì)的半導(dǎo)體膜63，形成一對源區(qū)及漏區(qū)88。此外，在該蝕刻工序中， 緩沖層62的一部分也被蝕刻。將其一部分被蝕刻的緩沖層表示為緩沖 層87。另外，在緩沖層87中形成有凹部?？梢砸酝还ば蛐纬稍磪^(qū) 及漏區(qū)、以及緩沖層的凹部(槽)。這里，由于緩沖層87的一部分被其面積比抗蝕劑掩模81小的抗蝕劑掩模86蝕刻，所以緩沖層87向源區(qū) 及漏區(qū)88的外側(cè)突出。然后，去除抗蝕劑掩模86。另外，源電極及 漏電極92a至92c的端部與源區(qū)及漏區(qū)88的端部不一致且彼此錯開， 且在源電極及漏電極92a至92c的端部的外側(cè)形成源區(qū)及漏區(qū)88的端 部。
如圖17C所示，源電極及漏電極92a至92c的端部與源區(qū)及漏區(qū) 88的端部不一致且彼此錯開，從而源電極及漏電極92a至92c的端部 的距離增大，從而可以防止源電極及漏電極之間的泄漏電流或短路。 此外，源電極及漏電極92a至92c的端部和源區(qū)及漏區(qū)88的端部不一 致且錯開，因此電場不聚集于源電極及漏電極92a至92c和源區(qū)及漏 區(qū)88的端部。從而，可以防止柵電極51和源電極及漏電極92a至92c 之間產(chǎn)生的泄漏電流。
通過上述工序，可以形成薄膜晶體管83。另外，通過使用兩個光 掩模，可以形成薄膜晶體管。
接著，如圖18A所示，在源電極及漏電極92a至92c、源區(qū)及漏 區(qū)88、緩沖層87、微晶半導(dǎo)體膜90、以及柵極絕緣膜52c上，形成 絕緣膜76。
然后，通過使用利用第三光掩模而形成的抗蝕劑掩模，蝕刻絕緣 膜76的一部分，形成接觸孔。接著，形成在該接觸孔中與源電極或漏 電極92c接觸的像素電極77。這里，作為像素電極77，在通過濺射法 形成銦錫氧化物膜之后，將抗蝕劑涂敷在銦錫氧化物膜上。接著，通 過利用第四光掩模對抗蝕劑進(jìn)行曝光及顯影，以形成抗蝕劑掩模。然 后，使用抗蝕劑掩模蝕刻銦錫氧化物膜，以形成像素電極77。
通過上述工序，可以使用多級灰度掩模來減少掩模數(shù)，并可以形 成能夠使用于顯示裝置的元件襯底。
本實施方式可以與實施方式1、實施方式2、實施方式3、實施方 式4、實施方式5、實施方式6、或?qū)嵤┓绞?自由地組合。
實施方式9
在本實施方式9中，示出使用多級灰度掩模形成保持電容的工序 和形成薄膜晶體管和像素電極之間的接觸的工序。此外，在圖19A至 19C中，與實施方式6相同的部分使用與實施方式6相同的標(biāo)號。
在根據(jù)實施方式6，結(jié)束形成絕緣膜76的工序之后，使用多級灰 度掩模，形成具有深度不同的開口的第一層間絕緣膜84a。這里，如圖19A所示那樣地，成為電容部的電容布線的側(cè)面的角度，大于柵電 極的側(cè)面的角度。通過使用多級灰度掩模使布線側(cè)面的角度為不同， 來控制每個地方的布線寬度，提高像素部的開口率。這個階段的剖視 圖相當(dāng)于圖19A。
如圖19A所示，在柵電極或漏電極71c的上方，設(shè)置使絕緣膜76 的表面暴露的第一開口，并且在由第一導(dǎo)電層78a和第二導(dǎo)電層78b 的疊層構(gòu)成的電容布線上，設(shè)置其深度比第一開口淺的第二開口。此 外，電容布線的第一導(dǎo)電層78a和第二導(dǎo)電層78b分別通過與柵電極 的第一導(dǎo)電層51a和第二導(dǎo)電層51b相同的工序形成。
接著，以第一層間絕緣膜84a為掩模選擇性地蝕刻絕緣膜76的一 部分，來使源電極或漏電極71c的一部分暴露。
接著，從第二開口擴(kuò)大到使絕緣膜76的表面暴露地對第一層間絕 緣膜84a進(jìn)行灰化。同時，第一開口也擴(kuò)大，但是形成在絕緣膜76 中的開口尺寸不變，所以形成臺階。
接著，形成像素電極77。這個階段的剖視圖相當(dāng)于圖19C。通過 灰化，第一層間絕緣膜縮小到第二導(dǎo)電膜84b。此外，保持電容75使 用絕緣膜76和柵極絕緣膜52作為電介質(zhì)，還使用電容布線和像素電 極77作為一對電極。
像這樣，可以使用多級灰度掩模并工序數(shù)少地形成保持電容。
本實施方式可以與實施方式1、實施方式2、實施方式3、實施方 式4、實施方式5、實施方式6、實施方式7、或?qū)嵤┓绞?自由地組
實施方式10
在本實施方式中，下面示出包括實施方式6所示的薄膜晶體管的 液晶顯示裝置作為顯示裝置的一個方式。
首先，對VA(Vertical Alignment:垂直取向)型液晶顯示裝置進(jìn) 行描述。VA型液晶顯示裝置是指一種控制液晶面板的液晶分子的排列 的方式。VA型液晶顯示裝置是當(dāng)沒有施加電壓時液晶分子朝垂直于面 板表面的方向的方式。在本實施方式中，特別地，將像素分成幾個區(qū) 域(子像素)，并分別將分子向不同的方向推倒。這稱為多區(qū)域 (multi-domain)化或多區(qū)域設(shè)計。在下面的說明中，對考慮多區(qū)域設(shè) 計的液晶顯示裝置進(jìn)行說明。
圖21及圖22分別示出像素電極及相對電極。此外，圖21是形成
39有像素電極的襯底一側(cè)的平面圖，并將沿圖21所示的A-B線的截面結(jié) 構(gòu)示出于圖20。圖22是形成相對電極的襯底一側(cè)的平面圖。下面， 參照這些附圖進(jìn)行說明。
圖20示出襯底600和相對襯底601重疊且注入了液晶的狀態(tài)，在 該襯底600上形成有TFT628、與TFT628連接的像素電極624、以及保 持電容部630，并在該相對襯底601上形成相對電極640等。
在相對襯底601的形成間隔物642的位置上，形成有遮光膜632、 第一著色膜634、第二著色膜636、第三著色膜638、以及相對電極640。 通過采用該結(jié)構(gòu)，使用于控制液晶取向的突起644和間隔物642的高 度彼此不同。在像素電極624上，形成有取向膜648，與此同樣地在 相對電極640上，形成有取向膜646。在此之間，形成有液晶層650。
至于間隔物642，這里示出柱狀間隔物，但是也可以散布珠狀間 隔物。再者，還可以在形成在襯底600上的像素電極624上，形成間 隔物642。
在襯底600上形成有TFT628、與它連接的像素電極624、以及保 持電容部630。像素電極624通過貫穿覆蓋TFT628、布線、保持電容 部630的絕緣膜620、覆蓋絕緣膜的第三絕緣膜622的接觸孔623，連 接到布線618。此外，使用多級灰度掩模，對布線618和TFT628的源 電極及漏電極選擇性地進(jìn)行蝕刻。使布線618的側(cè)面角度為大于 TFT628的源電極或漏電極的側(cè)面角度，從而有助于開口率的提高。作 為TFT628，可以適當(dāng)?shù)厥褂脤嵤┓绞?所示的薄膜晶體管。另外，保 持電容部630由根據(jù)實施方式2使用與TFT628的柵極布線602相同的 多級灰度掩模形成的第一電容布線604、柵極絕緣膜606、以及與布線 616及618同樣地形成的第二電容布線617構(gòu)成。另外，使第一電容 布線604的側(cè)面角度為大于TFT628的布線616、 618的側(cè)面角度，從
而有助于開口率的提高。
像素電極624、液晶層650、以及相對電極640重疊，從而形成液 晶元件。
圖21示出襯底600上的結(jié)構(gòu)。像素電極624通過使用實施方式6 所示的材料來形成。在像素電極624中，設(shè)置有槽縫625。槽縫625 是用來控制液晶取向的。
圖21所示的TFT629、與它連接的像素電極626及保持電容部631， 可以與像素電極624及保持電容部630同樣地形成。TFT628和TFT629 都連接到布線616。該液晶面板的像素由像素電極624及像素電極626構(gòu)成。像素電極624及像素電極626是子像素。
圖22示出相對襯底一側(cè)的結(jié)構(gòu)。在遮光膜632上，形成有相對電 極640。相對電極640優(yōu)選使用與像素電極624同樣的材料形成。在 相對電極640上，形成有用來控制液晶取向的突起644。另外，根據(jù) 遮光膜632的位置形成有間隔物642。
圖23示出上述像素結(jié)構(gòu)的等效電路。TFT628和TFT629都連接到 柵極布線602、布線616。這種情況下，通過使第一電容布線604和電 容布線605的電位不相同，可以使液晶元件651和液晶元件652進(jìn)行 不同的工作。就是說，通過分別控制第一電容布線604和第三電容布 線605的電位，來精密地控制液晶的取向且擴(kuò)大視角。
當(dāng)對設(shè)置有槽縫625的像素電極624施加電壓時，在槽縫625附 近發(fā)生電場的應(yīng)變(傾斜電場)。通過交替咬合地配置該槽縫625和相 對襯底601 —側(cè)的突起644，有效地產(chǎn)生傾斜電場來控制液晶的取向， 從而根據(jù)其位置，使液晶具有彼此不同的取向方向。就是說，通過進(jìn) 行多區(qū)域化，來擴(kuò)大液晶面板的視角。
在上述內(nèi)容中示出了 VA型液晶顯示裝置的一個例子，但是不局限 于圖21所示的像素電極結(jié)構(gòu)。
下面，示出TN型液晶顯示裝置的方式。
圖24及圖25示出TN型液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)。圖25是平面 圖，而圖24示出沿圖25所示的A-B線的截面結(jié)構(gòu)。下面，參照上述 兩個附圖進(jìn)行說明。此外，在圖24及圖25中，與圖20相同的部分使 用相同的附圖標(biāo)號。
像素電極624在接觸孔623中，通過布線618連接到TFT 628。用作數(shù)據(jù)線的布線616與TFT628連接。TFT628可以應(yīng)用實 施方式2所示的任何TFT。
像素電極624使用實施方式2所示的像素電極77而形成。 在相對襯底601上，形成有遮光膜632、第二著色膜636、以及相 對電極640。而且，在第二著色膜636和相對電極640之間，形成有 平坦化膜637，以防止液晶的取向混亂。液晶層650形成在像素電極 624和相對電極640之間。
像素電極624、液晶層650、以及相對電極640重疊，從而形成液 晶元件。
此外，也可以在襯底600或相對襯底601上，形成彩色濾光片、 用來防止旋錯(disclination)的屏蔽膜(黑矩陣)等。此外，將偏振片貼合在與襯底600的形成薄膜晶體管的面相反一側(cè)的面上，并將偏振 片貼合在與相對襯底601的形成相對電極640的面相反一側(cè)的面上。
通過上述工序，可以制造液晶顯示裝置。本實施方式的液晶顯示 裝置使用截止電流少、電特性良好、以及可靠性高的薄膜晶體管，因 此該液晶顯示裝置的對比度高且可見度高。此外，通過使用多級灰度 掩模并調(diào)節(jié)每個地方的布線的側(cè)面角度，實現(xiàn)了開口率高的液晶顯示 裝置。另外，通過使用多級灰度掩模并調(diào)節(jié)每個地方的布線的側(cè)面角 度，減少布線端部的上方的斷裂、以及短路缺陷。
此外，還可以應(yīng)用于橫向電場方式的液晶顯示裝置。橫向電場方 式，是指通過對單元內(nèi)的液晶分子沿水平方向施加電場來驅(qū)動液晶以 便顯示灰度的方式。通過橫向電場方式，可以使視角增大到大約180 度。
本實施方式可以與實施方式1、實施方式2、實施方式3、實施方 式4、實施方式5、實施方式6、實施方式7、實施方式8、或?qū)嵤┓?式9自由地組合。
實施方式11
下面，示出本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個方式的顯示面板的結(jié)構(gòu)。
在圖26A中示出另外僅形成信號線驅(qū)動電路6013且與形成在襯底 6011上的像素部6012連接的顯示面板的方式。像素部6012及掃描線 驅(qū)動電路6014，由使用微晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管形成。通過由其遷 移率高于使用微晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管的晶體管，形成信號線驅(qū)動 電路，可以使信號線驅(qū)動電路的工作穩(wěn)定，該信號線驅(qū)動電路的驅(qū)動 頻率被要求高于掃描線驅(qū)動電路的驅(qū)動頻率。此外，信號線驅(qū)動電路 6013，可以為使用單晶半導(dǎo)體的晶體管、使用多晶半導(dǎo)體的薄膜晶體 管、或使用SOI的晶體管。電源的電位、各種信號等分別通過FPC6015， 供給到像素部6012、信號線驅(qū)動電路6013、掃描線驅(qū)動電路6014。
此外，也可以將信號線驅(qū)動電路及掃描線驅(qū)動電路都形成在與像 素部相同的襯底上。
此外，在另外形成驅(qū)動電路的情況下，不一定需要將形成有驅(qū)動 電路的襯底貼合到形成有像素部的襯底上，例如也可以貼合到FPC上。 在圖26B中表示另外僅形成信號線驅(qū)動電路6023且與形成在襯底 6021上的像素部6022及掃描線驅(qū)動電路6024連接的液晶顯示裝置面 板的方式。像素部6022及掃描線驅(qū)動電路6024，由使用微晶半導(dǎo)體
42膜的薄膜晶體管形成。信號線驅(qū)動電路6023通過FPC6025連接到像素 部6022。電源的電位、各種信號等分別通過FPC6025，供給到像素部 6022、信號線驅(qū)動電路6023、掃描線驅(qū)動電路6024。
另外，也可以采用使用微晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管在與像素部相 同的襯底上僅形成信號線驅(qū)動電路的一部分或掃描線驅(qū)動電路的一部 分，然后另外形成其他部分且使它與像素部電連接。在圖26C中表示 將信號線驅(qū)動電路所具有的模擬開關(guān)6033a，形成在與像素部6032、 掃描線驅(qū)動電路6034相同的襯底6031上，并且將信號線驅(qū)動電路所 具有的移位寄存器6033b另外形成在不同的襯底上，來彼此貼合的液 晶顯示裝置面板的方式。像素部6032及掃描線驅(qū)動電路6034，由使 用微晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管形成。信號線驅(qū)動電路所具有的移位寄 存器6033b通過FPC6035，連接到像素部6032。電源的電位、各種信 號等分別通過FPC6035，供給到像素部6032、信號線驅(qū)動電路、掃描 線驅(qū)動電路6034。
如圖26A至26C所示，可以在與像素部相同的襯底上，采用使用 微晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管形成液晶顯示裝置的驅(qū)動電路的一部分或 全部。
此外，對另外形成的襯底的連接方法，沒有特別的限制，可以使 用已知的COG方法、引線鍵合方法、或TAB方法等。此外，連接的位 置只要是能夠電連接的，就不限于圖26A至26C所示的位置。另外， 也可以另外形成控制器、CPU、存儲器等來連接。
此外，在本實施方式中使用的信號線驅(qū)動電路，不局限于僅具有 移位寄存器和模擬開關(guān)的方式。除了移位寄存器和模擬開關(guān)之外，還 可以具有緩沖器、電平轉(zhuǎn)移電路、源極跟隨器等的其他電路。另外， 不需要一定設(shè)置移位寄存器和模擬開關(guān)，例如既可以使用如譯碼器電 路的可以選擇信號線的其他電路代替移位寄存器，又可以使用鎖存器 等代替模擬開關(guān)。
本實施方式可以與實施方式1、實施方式2、實施方式3、實施方 式4、實施方式5、實施方式6、實施方式7、實施方式8、實施方式9、 或?qū)嵤┓绞?0自由地組合。
實施方式12
參照圖27A和27B，說明相當(dāng)于本發(fā)明的顯示裝置的一個方式的 液晶顯示面板的外觀及截面。圖27A是一種面板的俯視圖，其中，使
43用密封劑4005，將形成在第一襯底4001上的具有微晶半導(dǎo)體膜的薄 膜晶體管4010及液晶元件4013密封在第一襯底4001和第二襯底4006 之間。圖27B是相當(dāng)于沿圖27A的A-A'的剖視圖。
以圍繞設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動電路 4004的方式，設(shè)置有密封劑4005。另外，在像素部4002和掃描線驅(qū) 動電路4004上，設(shè)置有第二襯底4006。因此，像素部4002和掃描線 驅(qū)動電路4004與液晶4008 —起，由第一襯底4001、密封劑4005、以 及第二襯底4006密封。另外，在第一襯底4001上的與由密封劑4005 圍繞的區(qū)域不同的區(qū)域中，安裝有在另外準(zhǔn)備的襯底上由多晶半導(dǎo)體 膜形成的信號線驅(qū)動電路4003。此外，雖然在本實施方式中，對將具
有使用多晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管的信號線驅(qū)動電路貼合到第一襯底 4001的例子進(jìn)行說明，但是也可以由使用單晶半導(dǎo)體的晶體管形成信 號線驅(qū)動電路并貼合。圖27A和27B例示包含于信號線驅(qū)動電路4003 的、由多晶半導(dǎo)體膜形成的薄膜晶體管4009。
設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動電路4004， 具有多個薄膜晶體管，圖27B例示包含于像素部4002的薄膜晶體管 4010。薄膜晶體管4010相當(dāng)于使用微晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管。
另外，附圖標(biāo)號4011相當(dāng)于液晶元件，并且液晶元件4013所具 有的像素電極4030，通過布線4041與薄膜晶體管4010電連接。液晶 元件4013的相對電極4031形成在第二襯底4006上。像素電極4030、 相對電極4031、以及液晶4008重疊的部分相當(dāng)于液晶元件4013。
此外，作為第一襯底4001、第二襯底4006，可以使用玻璃、金屬
(代表為不銹鋼)、陶瓷、塑料。作為塑料，可以使用 FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics:纖維增強塑料)板、PVF(聚氟 乙烯)薄膜、聚酯薄膜或丙烯樹脂薄膜。另外，也可以采用由PVF薄膜 或聚酯薄膜夾有鋁箔的薄片。
另外，附圖標(biāo)號4035是球狀的隔離物，且是為控制像素電極4030 和相對電極4031之間的距離(單元間隙)而設(shè)置的。此外，也可以使用 通過選擇性地蝕刻絕緣膜而獲得的隔離物。
此外，提供到另外形成的信號線驅(qū)動電路4003和掃描線驅(qū)動電路 4004或像素部4002的各種信號及電位，通過引導(dǎo)布線4014及引導(dǎo)布 線4015從FPC4018供給。
在本實施方式中，連接端子4016由與液晶元件4013所具有的像 素電極4030相同的導(dǎo)電膜形成。另外，引導(dǎo)布線4014、 4015由與布線4041相同的導(dǎo)電膜形成。如實施方式1所示，通過使用多級灰度掩 模，使引導(dǎo)布線4014、 4015的側(cè)面角度為大于布線4041的側(cè)面角度。 將兩個側(cè)面加工為垂直，以防止鄰接的引導(dǎo)布線之間產(chǎn)生的短路是有 效的。
連接端子4016與FPC4018所具有的端子，通過各向異性導(dǎo)電膜 4019電連接。
此外，雖然未圖示，本實施方式所示的液晶顯示裝置具有取向膜、 偏振片，進(jìn)而還可以具有彩色濾光片及屏蔽膜。
此外，圖27A和27B示出另外形成信號線驅(qū)動電路4003并將它安 裝到第一襯底4001的一例，但是本實施方式不局限于該結(jié)構(gòu)。既可以 另外形成掃描線驅(qū)動電路并安裝，又可以另外僅形成信號線驅(qū)動電路 的一部分或掃描線驅(qū)動電路的一部分并安裝。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結(jié)構(gòu)組合而實施。
實施方式13
根據(jù)本發(fā)明而可獲得的顯示裝置等，可以用于有源矩陣型顯示裝 置模塊。換句話說，其顯示部分安裝有上述模塊的所有電子設(shè)備均可 以實施本發(fā)明。
作為這種電子設(shè)備，可以舉出影像拍攝裝置如攝像機或數(shù)字照相 機等、頭戴式顯示器(護(hù)目鏡型顯示器)、汽車導(dǎo)航、投影機、汽車音 響、個人計算機、便攜式信息終端(移動計算機、移動電話或電子書籍 等)等。圖28A至28C示出這種電子設(shè)備的一例。
圖28A表示電視裝置。如圖28A所示，可以將顯示模塊組裝在框 體中來完成電視裝置。將安裝了 FPC的顯示面板還稱為顯示模塊。由 顯示模塊形成主畫面2003，作為其他附屬裝置還具有揚聲器部分 2009、操作幵關(guān)等。如上所述，可以完成電視裝置。
如圖28A所示，在框體2001中組裝利用了顯示元件的顯示用面板 2002，并且可以由接收機2005接收普通的電視廣播，而且通過調(diào)制解 調(diào)器2004連接到有線或無線方式的通信網(wǎng)絡(luò)，從而還可以進(jìn)行單向 (從發(fā)送者到接收者)或雙向(在發(fā)送者和接收者之間，或者在接收者之 間)的信息通信。電視裝置的操作可以由組裝在框體中的開關(guān)或另外提 供的遙控裝置2006進(jìn)行，并且該遙控裝置2006也可以設(shè)置有顯示輸 出信息的顯示部分2007。
另外，在電視裝置中，除了主畫面2003以外，還可以附加有如下結(jié)構(gòu)使用第二顯示用面板形成輔助畫面2008，并顯示頻道或音量等。
在這種結(jié)構(gòu)中，也可以使用視角優(yōu)良的液晶顯示面板形成主畫面
2003，并使用能夠以低耗電量進(jìn)行顯示的發(fā)光顯示面板形成輔助畫面。 另外，為了優(yōu)先低耗電量化，也可以采用如下結(jié)構(gòu)使用發(fā)光顯示面 板形成主畫面2003，使用發(fā)光顯示面板形成輔助畫面，并且輔助畫面 能夠點亮和熄滅。
當(dāng)然，本發(fā)明不局限于電視裝置，還可以應(yīng)用于各種用途如個人 計算機的監(jiān)視器、鐵路的車站或飛機場等中的信息顯示屏、街頭上的 廣告顯示屏等大面積顯示媒體。
圖28B表示移動電話機2301的一例。該移動電話機2301的構(gòu)成 包括顯示部2302、操作部2303等。在顯示部2302中，應(yīng)用上述實施
方式所說明的顯示裝置，而可以提高量產(chǎn)性。
另外，圖28C所示的便攜型計算機包括主體2401、顯示部2402 等。通過對顯示部2402應(yīng)用上述實施方式所示的顯示裝置，可以提高 量產(chǎn)性。
本說明書根據(jù)2007年12月3日在日本專利局受理的日本專利申 請?zhí)?007-312818而制作，所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括襯底上的半導(dǎo)體層；以及其一部分與所述半導(dǎo)體層重疊的布線，所述布線包括布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域和布線側(cè)部的寬度小的區(qū)域，并且，所述布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域與所述半導(dǎo)體層的至少一部分重疊，并且所述布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域的布線寬度方向截面的側(cè)面角度比所述布線側(cè)部的寬度小的區(qū)域的布線寬度方向截面的側(cè)面角度小10°以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述布線側(cè)部的寬度大的區(qū)域的布線寬度方向截面的側(cè)面角度在10°至50°的范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述布線側(cè)部的寬度小的區(qū)域的布線寬度方向截面的側(cè)面角度在60°至90°的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述布線側(cè)部的寬度小的區(qū)域不與所述半導(dǎo)體層重疊。
5. —種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括 襯底上的第一布線； 覆蓋所述第一布線的絕緣膜；以及 隔著所述絕緣膜與所述第一布線電連接的第二布線， 在所述第二布線的截面形狀的兩個端部中，其一方的側(cè)面和另一方的側(cè)面的相對于所述襯底的主平面的角度互不相同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括部分地重疊于所述第二布線的透明導(dǎo)電膜，并且 在所述第二布線的截面形狀的兩個端部中，相對于所述襯底的主平面的角度小的一方的側(cè)面接觸于所述透明導(dǎo)電膜。
7. —種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有同一個絕緣膜表面上的第一布線和第二布線，該第二布線的 截面形狀與所述第一布線不同，所述第一布線的截面形狀為長方形或梯形，所述第二布線的截面形狀為一方的側(cè)面具有兩個以上的臺階的樓 梯狀，所述第一布線和所述第二布線由相同的材料形成。
8. —種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括如下工序-在襯底上形成導(dǎo)電層；使用多級灰度掩模進(jìn)行一次的曝光，來對截面中的側(cè)面和所述襯 底的主平面所形成的角互不相同的第一抗蝕劑掩模和第二抗蝕劑掩模 進(jìn)行顯影；以及將所述第一抗蝕劑掩模和第二抗蝕劑掩模用作掩模，對所述導(dǎo)電 層進(jìn)行蝕刻來形成布線，在顯影之后，所述第一抗蝕劑掩模的側(cè)面角度和所述第二抗蝕劑 掩模的側(cè)面角度之間的差異大于10° 。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于， 所述第一抗蝕劑掩模的截面形狀為長方形或梯形，并且所述第二抗蝕劑掩模的截面形狀為梯形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于， 所述第一抗蝕劑掩模的截面形狀為長方形或梯形，并且所述第二抗蝕劑掩模的截面形狀為一方的側(cè)面具有兩個以上的臺階的樓梯狀。
11. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括如下工序 在襯底上形成導(dǎo)電層；使用多級灰度掩模進(jìn)行一次的曝光，來對截面中的側(cè)面和所述襯 底的主平面所形成的角互不相同的第一抗蝕劑掩模和第二抗蝕劑掩模 進(jìn)行顯影；以及將所述第一抗蝕劑掩模和所述第二抗蝕劑掩模用作掩模，對所述 導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻來形成布線，在顯影之后，所述第一抗蝕劑掩模的側(cè)面角度和所述第二抗蝕劑 掩模的側(cè)面角度之間的差異大于IO。。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于， 所述第一抗蝕劑掩模的截面形狀為長方形或梯形，并且所述第二抗蝕劑掩模的截面形狀為梯形。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于， 所述第二抗蝕劑掩模的截面形狀為一方的側(cè)面具有兩個以上的臺階的樓梯狀。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于在一個母玻璃襯底的所希望的部分中分別提供精密地使其側(cè)面角度為不同的布線，而不增加工序。通過使用多級灰度掩模，形成具有截面積向一個母玻璃襯底離開的方向逐漸地減少的錐形的光抗蝕劑層。當(dāng)形成一個布線之際，通過使用一個光掩模并對金屬膜選擇性地進(jìn)行蝕刻，獲得側(cè)面形狀(具體而言，相對于襯底主平面的角度)根據(jù)地方而不同的一個布線。
文檔編號H01L23/522GK101452906SQ20081018431
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者山崎舜平, 桑原秀明 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所