專利名稱：曝光用掩模、以及薄膜晶體管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光刻工序中所使用的曝光用掩模，以及使用該曝光用 掩模的薄膜晶體管的制造方法。
背景技術(shù)：
作為這種曝光用掩模(即光掩模)現(xiàn)有一種對(duì)于曝光光線的透射率 進(jìn)行三個(gè)等級(jí)以上的分等級(jí)地變化的灰度掩模(或多灰度掩模)。根據(jù)
灰度掩模可以在多個(gè)區(qū)域的各自中形成具有互相不同厚度的帶灰度抗 蝕劑膜，可以減少例如在制造薄膜晶體管的制造工藝中的光刻工序的次 數(shù)。
作為這樣的灰度掩模，例如，在專利文獻(xiàn)l中公開(kāi)了以通過(guò)部分地 改變構(gòu)成掩模的鉻膜的膜厚，使對(duì)于曝光光線的透射率部分地不同的方
式形成的曝光用掩模(灰階掩模(gray tone mask))。另外，例如，在 專利文獻(xiàn)2和3中公開(kāi)了以通過(guò)使掩模具有條狀的圖案(或狹縫狀的圖 案、光柵圖案)或點(diǎn)狀圖案，來(lái)使對(duì)曝光光線的透射率部分地不同的方 式形成的曝光用掩模。
專利文獻(xiàn)l:日本專利特開(kāi)平8-250446號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)2002 - 151523號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利特開(kāi)2007 - 72452號(hào) >才艮
這里，在專利文獻(xiàn)l公開(kāi)的技術(shù)中，為了得到部分地不同的期望的 透射率，需要使構(gòu)成掩模的鉻膜形成為具有部分的不同期望厚度，但是， 使該鉻膜以具有期望的膜厚的方式形成是很困難的，因此存在可能無(wú)法 得到期望的透射率這樣的技術(shù)問(wèn)題?；?，為了按照具有期望的膜厚的方 式高精度地形成鉻膜，存在有可能增加制造曝光用掩模的制造成本這樣 的技術(shù)問(wèn)題。另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3公開(kāi)的技術(shù)，曝光光 線經(jīng)由曝光用掩模照射到抗蝕劑膜時(shí)，在抗蝕劑膜的表面會(huì)形成與曝光用掩模所具有的條狀的圖案或點(diǎn)狀的圖案對(duì)應(yīng)的圖案，即由于條狀的圖 案或點(diǎn)狀的圖案被轉(zhuǎn)印到抗蝕劑膜，因此存在可能在抗蝕劑膜的表面形 成凹凸的這樣技術(shù)問(wèn)題。尤其是，這樣的條狀的圖案或點(diǎn)狀的圖案向抗 蝕劑膜的轉(zhuǎn)印，越是在曝光光線的波長(zhǎng)短的情況下越容易發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于例如上述問(wèn)題而做出的，其目的在于提供一種可以高 精度地形成帶灰度抗蝕劑膜的曝光用掩模、以及使用該曝光用掩模的薄 膜晶體管的制造方法。
本發(fā)明的曝光用掩模為了解決上述問(wèn)題，具備透明基板；第一圖案 部分，其在該透明Ul上由具有規(guī)定形狀的一個(gè)以上的遮光膜形成；半透 明膜，其形成在包含形成有所述第一圖案部分的第一圖案區(qū)域的區(qū)域，且 透過(guò)曝光光線的透射率比所述遮光膜高。
本發(fā)明的曝光用掩模，例如在制造薄膜晶體管的制造工藝中的光刻工 序中被使用。本發(fā)明的曝光用掩模形成為，對(duì)于由曝光裝置照射的曝光光 線透射率分等級(jí)地變化的AJL掩模。
根據(jù)本發(fā)明的曝光用掩模，在例如石英玻璃等透明基敗上，具備由例 如鉻膜等形成的遮光膜和由例如氧化鉻膜等形成的半透明膜。
遮光膜，在透明基板上的第一圖案區(qū)域形成例如條狀的遮光膜、點(diǎn)狀 的遮光膜重復(fù)的第一圖案部分，并且例如在透明基板上的與第一圖案區(qū)域 互相不同的第二圖案區(qū)域(典型的，在與第一圖案區(qū)域鄰接的區(qū)域)例如 在整個(gè)面形成第二圖案部分。
半透明膜為透過(guò)曝光光線的透射率比遮光膜高的半透明膜。半透明膜， 在透明基板上的包括形成有第一圖案的部分的第一圖案區(qū)域(例如，第一 和第二圖案區(qū)域)的區(qū)域，例如以覆蓋遮光膜的方式(即，比透明a上 的層疊構(gòu)造中的遮光膜更靠上層側(cè))形成。另外，半透明膜也可以在比透 明基仗上的層疊構(gòu)造中的遮光膜更靠下層側(cè)形成(即，作為透明基板和遮 光膜之間的層)。
因而，可以使透明M上的第一圖案區(qū)域中的對(duì)曝光光線的透射率、 與透明基板上的形成有遮光膜的區(qū)域中的與第一圖案區(qū)域不同的區(qū)域(例 如第二圖案區(qū)域)中的對(duì)曝光光線的透射率互相不同。即，本發(fā)明的曝光用掩?？梢宰鳛閊JL掩模發(fā)揮作用。
這里，在本發(fā)明中尤其在包括第一圖案區(qū)域的區(qū)域形成半透明膜。因 而，使曝光光線經(jīng)由曝光用掩模照射到抗蝕劑膜(或光致抗蝕劑膜，即由 涂敷在基&上的感光性材料形成的膜)時(shí)，可以抑制因?qū)⑴c遮光膜對(duì)應(yīng)的 圖案轉(zhuǎn)印到抗蝕劑膜，而在抗蝕劑膜的表面形成凹凸(換而言之，在抗蝕 劑膜的表面上的波浪形狀)的情況。即可以平坦地形成與抗蝕劑膜的第一 圖案區(qū)域所對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的表面。
換而言之，在本發(fā)明中，尤其是，在透明基&上的第一圖案區(qū)域中沒(méi) 有形成遮光膜的區(qū)域(例如，遮光膜，在第一圖案區(qū)域中以規(guī)定間隔排列 多個(gè)線狀的遮光部、在具有條狀的圖案的情況下的相鄰接的條狀的遮光部 之間的區(qū)域)也形成半透明膜，由此可以緩和第一圖案區(qū)域中形成有遮光 膜的區(qū)域和未形成遮光膜的區(qū)域之間對(duì)曝光光線的透射率之差。因而，可 以防止或抑制與遮光膜的形狀對(duì)應(yīng)的圖案轉(zhuǎn)印到抗蝕劑膜。
因此，根據(jù)本發(fā)明的曝光用掩模，可以作為AJL掩模發(fā)揮合適的作用， 可以高精度地形成帶^JL抗蝕劑膜。
在本發(fā)明的曝光用掩模的一個(gè)方式中，所述半透明膜具有與在所述透 明基板上的形成有所述遮光膜的區(qū)域重疊的部分和從該重疊的部分延展 到所述透明基板上的未形成有所述遮光膜的區(qū)域的至少 一部分的延展部 分。
根據(jù)這樣的方式，在形成了遮光膜的區(qū)域，形成半透明膜的一部分。 另一方面，在形成有半透明膜的a部分的區(qū)域未形成遮光膜。因而，可 以使形成遮光膜的區(qū)域和形成半透明膜的延展部分的區(qū)域之間對(duì)曝光光 線的透射率不同。進(jìn)而，使在透明基仗上沒(méi)有形成遮光膜和半透明膜的區(qū) 域和形成半透明膜的延展部分的區(qū)域之間對(duì)曝光光線的透射率不同。因 此，可以增加該曝光用掩模中的對(duì)于曝光光線的透射率分等級(jí)變化的數(shù) 量。
在本發(fā)明的曝光用掩模的另一方式中，所述遮光膜在所述透明基昧上 的與所述第一圖案區(qū)域不同的第二圖案區(qū)域上形成和所述第一圖案部分 不同的第二圖案部分。
根據(jù)該方式，在透明141上的第二圖案區(qū)域，以與第一圖案不同的例 如整體狀的圖案(solid pattern)、條狀的圖案、點(diǎn)狀的圖案等第二圖案，形成遮光膜的第二圖案部分。因而，可以使在第一圖案區(qū)域和第二圖案區(qū) 域之間對(duì)曝光光線的透射率不同。因此可以增加在該曝光用^^模中對(duì)于曝 光光線的透射率分等級(jí)變化的數(shù)量。
在本發(fā)明的曝光用掩模的其他方式中，所述第一圖案部分通過(guò)條狀或 點(diǎn)狀的遮光膜的重復(fù)而形成。
根據(jù)該方式，可以容易地以笫一圖案形成遮光膜，提高該曝光用l^模 的可靠性。
在本發(fā)明的曝光用掩模其他的方式中，所述第二圖案部分對(duì)于所述第 二區(qū)域的面積比率比所述笫一部分對(duì)于所述第一區(qū)域的面積比率大。
在本發(fā)明的曝光用掩才莫的其他方式中，所述第二圖案部分在所述第二 圖案區(qū)域的整個(gè)面形成。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的薄膜晶體管的制造方法包括通過(guò)使用 上述的本發(fā)明的曝光用掩模，使所述曝光光線對(duì)形成在半導(dǎo)體膜上的抗蝕 劑膜曝光從而形成帶支變抗蝕劑膜的工序；和經(jīng)由該帶支變抗蝕劑膜對(duì)所 述半導(dǎo)體膜注入雜質(zhì)離子的工序。
本發(fā)明的薄膜晶體管的制造方法，由于使用上述的本發(fā)明的曝光用掩 模(但是，包括各種方式)對(duì)抗蝕劑膜進(jìn)行曝光，所以可以高精度地形成 帶灰度抗蝕劑膜。因而，可以提高經(jīng)由該帶AJL抗蝕劑膜對(duì)半導(dǎo)體膜注入 雜質(zhì)離子的工序中的、半導(dǎo)體膜中的雜質(zhì)離子的濃度的精度。因此，可以 調(diào)高薄膜晶體管的成品率。
在本發(fā)明的薄膜晶體管的制造方法的一個(gè)方式中，包括經(jīng)由所述帶 ^JL抗蝕劑膜對(duì)所述半導(dǎo)體膜實(shí)施蝕刻處理的工序。
根據(jù)該方式，可以將帶支變抗蝕劑膜作為對(duì)半導(dǎo)體膜實(shí)施蝕刻處理時(shí) 的掩模使用，因此與為了對(duì)半導(dǎo)體膜實(shí)施蝕刻處理，而通過(guò)光刻工序在帶 M抗蝕劑膜之外另外形成作為掩模的抗蝕劑膜的情況相比，可以減少制 作工藝中的光刻工序的次數(shù)。
本發(fā)明的作用和其他優(yōu)點(diǎn)可從以下說(shuō)明的用于實(shí)施的最佳方式而得出。


圖l是示意地表示第一實(shí)施方式涉及的光掩模的構(gòu)成的俯視圖。
圖2是圖i中的n - n'線的剖視圖。
圖3是示意地表示通過(guò)使用第一實(shí)施方式的光掩模，來(lái)對(duì)抗蝕劑膜
曝光而形成的帶灰度抗蝕劑膜的剖視圖。
圖4是示意地表示第一實(shí)施方式的變形例涉及的光掩模的俯視圖。 圖5是順序地表示使用第一實(shí)施方式涉及的光掩模來(lái)制造薄膜晶體
管的制作工藝中一系列的工序的工序剖視圖(其一)。
圖6是順序地表示使用第一實(shí)施方式涉及的光掩模來(lái)制造薄膜晶體
管的制作工藝中一系列的工序的工序剖視圖(其二)。
圖7是順序地表示使用第一實(shí)施方式涉及的光掩模來(lái)制造薄膜晶體 管的制作工藝中一系列的工序的工序剖視圖(其三)。
圖8是順序地表示使用第一實(shí)施方式涉及的光掩模來(lái)制造薄膜晶體 管的制作工藝中一系列的工序的工序剖視圖(其四)。
圖9是順序地表示使用第一實(shí)施方式涉及的光掩模來(lái)制造薄膜晶體 管的制作工藝中一系列的工序的工序剖視圖(其五)。
圖中符號(hào)說(shuō)明如下
100...透明基板;110...遮光膜;110a…第一區(qū)域部分；110b…第二 區(qū)域部分；120…半透明膜；120a…第一區(qū)域部分；120b…第二區(qū)域部 分；120c…第三區(qū)域部分;600…帶灰度抗蝕劑膜；610…第三部分;620". 第二部分；630…第三部分；700…帶灰度抗蝕劑膜；Rl…第一區(qū)域； R2…第二區(qū)域；R3…第三區(qū)域；R4…第四區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。以下的實(shí)施方式中， 作為本發(fā)明的曝光用掩模例舉在制造具有LDD ( Lightly Doped Drain ) 構(gòu)造的薄膜晶體管(Thin Film Transistor;以下簡(jiǎn)稱為"TFT")的制造工藝中使用的光掩模為例。 (第一實(shí)施方式)
參照?qǐng)Dl到圖3，對(duì)第一實(shí)施方式涉及的光掩模進(jìn)行說(shuō)明。
首先，參照?qǐng)Dl和圖2對(duì)本實(shí)施方式涉及的光掩^^莫構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。 這里，圖l是示意地表示本實(shí)施方式的光掩模的構(gòu)成的俯視圖，圖2是
圖i的n - n'線的剖視圖。另外，在圖i和圖2中，為了將各個(gè)部件該: 為在圖面上可以識(shí)別程度的大小，所以針對(duì)該各個(gè)部件改變比例尺。對(duì) 于這一點(diǎn)，在圖3以后的各個(gè)圖中也同樣。
在圖1和圖2中，本實(shí)施方式的光掩模10具備透明基板100、遮光膜 110以及半透明膜120。
透明J41100，例如由石英玻璃構(gòu)成的透明基敗。
遮光膜IIO，由鉻膜構(gòu)成，具有在透明基敗100上的第一區(qū)域R1內(nèi)形 成的第一區(qū)域部分110a和在透明基仗100上的第二區(qū)域R2內(nèi)形成的第二 區(qū)域部分110b。第一區(qū)域Rl粉見(jiàn)定為位于透明^L 100上的長(zhǎng)度方向(即 X方向)的中央的矩形形狀的區(qū)域，第二區(qū)域R2 ,iU現(xiàn)定為位于第一區(qū)域 Rl的兩側(cè)的矩形形狀的區(qū)域。另外，第一區(qū)域部分110a為本發(fā)明涉及的 "第二圖案部分，，的一例，第二區(qū)域部分110b為本發(fā)明涉及的"第一圖案 部分"的一例。第一區(qū)域部分110a，在第一區(qū)域R1內(nèi)整體狀形成，第二 區(qū)域部分110b，在第二區(qū)域R2內(nèi)形成為條狀(即，分別具有寬度W1的 多個(gè)線狀的遮光部以隔開(kāi)間隔D1的方式排列的圖案形狀)。
遮光膜110形成為，其膜厚dl具有例如70~150nm的范圍內(nèi)的規(guī)定 的值(例如120nm)。另外，第二區(qū)域部分110b形成為，其多個(gè)條狀的遮 光部各自的寬度W1為0.5nm且間隔Dl為l.Opm。換言之，第二區(qū)域 部分110b具有以下圖案將分別具有0.5nm寬度Wl的多個(gè)線狀的遮光 部以1.5nm的間距排列后的圖案形狀。
另外，在本實(shí)施方式中，遮光膜110，由鉻膜構(gòu)成，但也可以由例如 氮化鉻膜構(gòu)成。
半透明膜120,由氧化鉻膜構(gòu)成，在透明基板100上的遮光膜110的 上層側(cè)以覆蓋遮光膜110的方式形成。半透明膜120，具有在第一區(qū)域R1形成的第一區(qū)域部分120a、在 第二區(qū)域R2形成的第二區(qū)域部分120b、在第三區(qū)域R3形成的第三區(qū)域 部分120c。第三區(qū)域R3，紀(jì)見(jiàn)定為夾著第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2 (換 而言之，位于第二區(qū)域R2的外側(cè))矩形形狀的區(qū)域。半透明膜120形成 為，其膜厚d2具有例如10到20nm的范圍內(nèi)的規(guī)定值(例如10nm )。因 此，半透明膜120，用于制造TFT的制造工藝的光刻工序中的曝光中。例 如對(duì)于i線(即，具有365nm波長(zhǎng)的光)、g線(即，具有435nm波長(zhǎng)的 光)等曝光光線的透射率比遮光膜110高。
在位于透明U1 100上的第三區(qū)域R3的外側(cè)的矩形形狀的區(qū)域即第 四區(qū)域R4上，均未形成遮光膜110和半透明膜120。
即，光掩模IO，具有在第一區(qū)域R1中，順序?qū)盈B有整體狀的遮光膜 110的第一區(qū)域部分110a和半透明膜120的第一區(qū)域部分120a的構(gòu)造， 在第二區(qū)域R2上具有由形成為條狀的遮光膜110的第二區(qū)域部分110b和 以覆蓋該第二區(qū)域部分110b的方式形成的半透明膜120的第二區(qū)域部分 120b構(gòu)成的構(gòu)造，在第三區(qū)域R3中，具有半透明膜120的第三區(qū)域120c 形成為單層膜的構(gòu)造，在第四區(qū)域R4上，均未形成遮光膜110和半透明 膜120，具有僅由透明基敗100構(gòu)成的構(gòu)造。因而，光掩模10可以使第一 區(qū)域R1、第二區(qū)域R2、第三區(qū)域R3以及第四區(qū)域R4的各個(gè)相對(duì)于曝光 光線的透射率互不相同(更具體地說(shuō)，能夠使第一區(qū)域R1、第二區(qū)域R2、 第三區(qū)域R3以及第四區(qū)域R4各自相對(duì)于曝光光線的透射率按照該順序增 大，即能夠以第一區(qū)域R1的相對(duì)于曝光光線的透射率最低，第四區(qū)域R4 的相對(duì)于曝光光線的透射率最高的方式，使第二區(qū)域R2和第三區(qū)域R3 各個(gè)的對(duì)曝光光線的透射率分等級(jí)地變化)。即光掩模10，作為灰度掩模 發(fā)揮作用。
接著，在圖1和圖2的基礎(chǔ)上參照?qǐng)D3對(duì)本實(shí)施方式的光掩才莫的效果 進(jìn)行說(shuō)明。這里，圖3是示意地表示通過(guò)使用本實(shí)施方式的光掩模，對(duì)抗 蝕劑膜進(jìn)行曝光而形成的帶支變抗蝕劑膜的剖視圖。
在圖3中，通過(guò)使用光4^模10,對(duì)涂敷在^500上的整個(gè)面的、由 正型感光材料構(gòu)成的抗蝕劑膜進(jìn)行曝光和顯影，可以形成帶灰度抗蝕劑膜 600。另外，在該曝光和顯影時(shí)，以通過(guò)顯影全部去除在^41500上的整個(gè) 面上設(shè)置的抗蝕劑膜中的與光掩模10的第四區(qū)域R4重疊的部分的方式進(jìn) 行膝光。200810171215.4
帶^JL抗蝕劑膜600，具有與光4^模10的第一區(qū)域R1重疊的第一 部分610、與光掩模10的第二區(qū)域R2重疊的第二部分620、與光掩模IO 的第三部分R3重疊的第三部分630。第一部分610和第二部分620為本發(fā) 明涉及的"與形成遮光膜的區(qū)域重疊的部分"的一例，第三部分630為本 發(fā)明涉及的"a部分"的一例。
由于光掩模10的第一區(qū)域R1中的透射率比第二區(qū)域R2、第三區(qū)域 R3以及第四區(qū)域R4的各個(gè)中的透射率低，所以第一部分610的膜厚Tl 比第二部分620的膜厚T2和第三部分630的膜厚T3厚。
由于光掩模IO的第二區(qū)域R2中的透射率比第三區(qū)域R3和第四區(qū)域 R4中的透射率低，因此第二部分620的膜厚T2比第三部分630的膜厚 T3厚。
由于光掩模10的第三區(qū)域R3中的透射率比第四區(qū)域R4中的透射率 低，所以第三部分630能夠被形成為，與光掩模10的第四區(qū)域R4重疊的 部分完全被除去，并且其膜厚T3被設(shè)定為規(guī)定值。
參照?qǐng)D1和圖2并如上所述,在本實(shí)施方式中尤其是以覆蓋遮光膜110 中的形成為條狀的第二區(qū)域部分110b的方式來(lái)形成半透明膜120的第二區(qū) 域部分120b。因而，在圖3中，在使用光掩模10形成上述帶灰度抗蝕劑 膜600時(shí)，可以抑制或防止由于與遮光膜110的第二區(qū)域部分110b所具有 的條狀的圖案對(duì)應(yīng)的圖案被轉(zhuǎn)印到帶灰度抗蝕劑膜600的第二部分620, 而在第二部分620的表面620s中產(chǎn)生凹凸的情況(換而言之，表面620中 的波浪形狀)。換而言之，可以形成平坦的帶灰度抗蝕劑膜600的第二部分 620的表面620s。即，可以提高帶AJL抗蝕劑膜600的各個(gè)區(qū)域的表面的
平坦性。其結(jié)果，可以高精度地形成帶A;復(fù)抗蝕劑膜600。
如以上的說(shuō)明，根據(jù)本實(shí)施方式涉及的光掩模IO,可以作為AJL掩模 發(fā)揮著合適的作用，可以高精度地形成帶^JL抗蝕劑膜。
接著，參照?qǐng)D4對(duì)本實(shí)施方式的變形例涉及的光掩模進(jìn)行說(shuō)明。這里， 圖4是示意地表示本實(shí)施方式的變形例涉及的光掩模的俯視圖。另外，在 圖4中，對(duì)于與圖1到圖3所示的第一實(shí)施方式涉及的構(gòu)成要素相同的構(gòu) 成要素賦予同一構(gòu)成要素，適當(dāng)省略其說(shuō)明。
在圖4中，本實(shí)施方式的變形例涉及的光^^模20與上述第一實(shí)施方式 涉及的光掩膜10不同點(diǎn)在于，代替上述第一實(shí)施方式的遮光膜110而具備遮光膜U2，關(guān)于其他的點(diǎn)，構(gòu)成為與上述第一實(shí)施方式的光掩模10大致 相同。
遮光膜112，由鉻膜構(gòu)成，具有形成于透明aiOO上的第一區(qū)域Rl 內(nèi)的第一區(qū)域部分112a和形成于透明M 100上的第二區(qū)域R2內(nèi)的第二 區(qū)域部分112b。第一區(qū)域部分112a,在第一區(qū)域R1內(nèi)形成為整體狀，第 二區(qū)域部分112b,在第二區(qū)域R2內(nèi)形成為點(diǎn)狀(即，多個(gè)島狀的遮光膜 以規(guī)定的圖案排列后的圖案形狀)。
另外，遮光膜112形成為，其膜厚具有例如為70 150nm的范圍內(nèi)的 規(guī)定值(例如120nm)。遮光膜U2，也可以由例如氮化鉻膜形成。
半透明膜120，由氧化鉻膜形成，在透明J4！ 100上的遮光膜112的 上層側(cè)，以覆蓋遮光膜112的方式形成。半透明膜120，具有在第一區(qū)域 Rl上形成的第一區(qū)域部分120a、和在第二區(qū)域R2上形成的第二區(qū)域部分 120b、在第三區(qū)域R3上形成的第三區(qū)域部分120c。
這樣構(gòu)成的光掩模20，與上述第一實(shí)施方式的光掩模10同樣，可以 使在第一區(qū)域R1、第二區(qū)域R2、第三區(qū)域R3以及第四區(qū)域R4各個(gè)中相 對(duì)于曝光光線的透射率互不相同。即，光掩模20可以作為AJL掩模發(fā)揮作 用。
在變形例中，尤其是，以覆蓋遮光膜112中的形成為點(diǎn)狀的第二區(qū)域 112b的方式形成半透明膜120。因而，在使用光掩模20形成帶灰度抗蝕劑 膜時(shí)，可以防止或抑制由于將與遮光膜112的第二區(qū)域部分112b所具有點(diǎn) 狀的圖案相對(duì)應(yīng)的圖案轉(zhuǎn)印到帶灰度抗蝕劑膜，而在帶灰度抗蝕劑膜的表 面產(chǎn)生凹凸的情況。
接著，參照?qǐng)D5到圖9,對(duì)使用上述的第一實(shí)施方式涉及的iy^模來(lái)
制造薄膜晶體管的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。這里，圖5到圖9是順序表示使用 本實(shí)施方式涉及的光掩模來(lái)制造薄膜晶體管的制作工藝中的一系列的工 序的工序剖視圖。
首先，在圖5所示的工序中，在由例如石英基&、玻璃a構(gòu)成的元 件141200上的整個(gè)面上，通過(guò)減壓CVD ( Chemical Vapor Deposition ) 法等形成由多晶硅等構(gòu)成的半導(dǎo)體膜300。接著，以覆蓋半導(dǎo)體膜300的 整體的方式，形成正型的抗蝕劑膜700a。接著，由曝光裝置將曝光光線經(jīng) 由光掩模10照射到抗蝕劑膜700a (即，使用光掩模10對(duì)抗蝕劑膜700a曝光)。
接著，在圖6所示的工序中，通過(guò)對(duì)使用光掩模IO曝光后的抗蝕劑膜 700a進(jìn)行顯影，來(lái)形成帶H抗蝕劑膜700。
這里，在使抗蝕劑膜700a (參照?qǐng)D5)曝光顯影時(shí)，以除去抗蝕劑膜 700a中與光掩模IO的第四區(qū)域R4重疊的部分的方式進(jìn)行曝光及顯影。這 樣形成的帶支變抗蝕劑膜700,具有與光掩才莫10的第一區(qū)域R1重疊的 第一部分710、與光掩模IO的第二區(qū)域R2重疊的第二部分720、與光掩 模10的第三部分R3重疊的第三部分730。由于光掩模10的第一區(qū)域Rl 的透射率比第二區(qū)域R2、第三區(qū)域R3以及第四區(qū)域R4各個(gè)的透射率低， 所以第一部分710的膜厚T710比第二部分720的膜厚T720和第三部分 730的膜厚T730的膜厚T730厚。由于光掩模10的第二區(qū)域R2中的透射 率比第三區(qū)域R3和第四區(qū)域R4中的透射率低，所以第二部分720的膜厚 T2比第三部分730的膜厚T730厚。
接著，在圖7所示的工序中，經(jīng)由帶支變抗蝕劑膜700，以規(guī)定濃度 對(duì)半導(dǎo)體膜300摻雜例如硼(B)離子等P型雜質(zhì)離子。由此，形成半導(dǎo) 體膜300的溝道區(qū)域310、低濃度源/漏極區(qū)域320 (即，低濃度源極區(qū)域 320a和低濃度漏極區(qū)域320b);高濃度源/漏極區(qū)域330 (高濃度源極區(qū)域 330a和高濃度漏極區(qū)域330b)。這里，帶^JL抗蝕劑膜700，由膜厚互相 不同的第一部分710、第二部分720以及第三部分730構(gòu)成，因此溝道區(qū) 域310、低濃度源/漏極區(qū)域320以及高濃度源漏極區(qū)域330各自中的雜質(zhì) 離子濃度不同。具體地說(shuō)，在與具有最厚膜厚T710的第一部分710重疊 的溝道區(qū)域310中，沒(méi)有摻雜P型雜質(zhì)，在與具有比膜厚T1薄的膜厚T2 的第二部分720重疊的低濃度源■漏極區(qū)域320中，以較低濃度摻雜有P 型雜質(zhì)，在與具有比膜厚T2薄的膜厚的第三部分730重疊高濃度源 漏 極區(qū)域330中，以較高濃度摻雜有P型雜質(zhì)。
另外，此時(shí)，在與半導(dǎo)體膜300中的光掩模10的第四區(qū)域R4重疊的 部分形成高濃度摻雜區(qū)域340。光掩模IO的第四區(qū)域R4中由于未形成遮 光膜110和半透明膜120任意一個(gè)，所以在高濃度摻雜區(qū)域340中以比高 濃度源 漏極區(qū)域330更高的濃度摻雜P型的雜質(zhì)。半導(dǎo)體膜300的高濃 度摻雜區(qū)域340通過(guò)后面的工序中的蝕刻處理4皮從元件基tl 200上除去。
接著，在圖8所示的工序中，以帶灰度抗蝕劑膜700作為4^模，對(duì)半導(dǎo)體膜300實(shí)施蝕刻處理，由此除去高濃度摻雜區(qū)域340，并以使半導(dǎo)體 膜300具有規(guī)定的圖案的方式進(jìn)行圖案化。因而，與為了通過(guò)蝕刻處理對(duì) 半導(dǎo)體膜300進(jìn)行圖案化而在帶灰度抗蝕劑膜700之外另形成作為^^模的 抗蝕劑膜的情況相比，可以減少形成作為掩模的抗蝕劑膜的工序數(shù)量。接 著，除去帶M抗蝕劑膜700。
接著，在圖9所示的工序中，以覆蓋半導(dǎo)體膜300的方式形成柵極絕 緣膜410。接著，以與溝道區(qū)域310重疊的方式由例如導(dǎo)電性多晶珪膜形 成柵極電極420。接著，在元件g200上的整個(gè)面上形成絕緣膜41。接 著，分別貫通絕緣膜41和槺極絕緣膜410地進(jìn)行開(kāi)孔形成連接孔81a和連 接孔81b，該連接孔81a用于使之后形成的源極電極430a和半導(dǎo)體膜300 的高濃度源極區(qū)域300a電連接，該連接孔81b用于使之后形成的漏極電 極430b和半導(dǎo)體膜300的高濃度漏極區(qū)域330b電連接。
然后，在絕緣膜41上，通過(guò)濺射法等堆積鋁(Al)等低電阻金屬或金 屬硅化物等金屬膜。接著，例如通過(guò)光刻工序和蝕刻工序等對(duì)金屬膜進(jìn)行 圖案化，分別形成源極電極430a和漏極電極430b。然后在元件^L 200 上的整個(gè)面形成絕緣膜42。
如上所述，形成具有LDD構(gòu)造的N型TFT400。
根據(jù)以上說(shuō)明的薄膜晶體管的制造方法，由于使用上述第 一 實(shí)施方式 涉及的光掩模10對(duì)抗蝕劑膜700a進(jìn)行曝光，所以可以高精度地形成帶灰 度抗蝕劑膜700。因而在經(jīng)由帶^JL抗蝕劑膜700對(duì)半導(dǎo)體膜300注入雜 質(zhì)離子的工序中，可以提高半導(dǎo)體膜300中的雜質(zhì)離子的濃度精度。因而， 可以提高制造TFT400的制造工藝中的成品率。
另夕卜，本發(fā)明涉及的薄膜晶體管的制造方法，適用于制造例如TFT有 源矩陣驅(qū)動(dòng)形式的液晶裝置、有機(jī)電致發(fā)光(El)裝置等電光學(xué)裝置的制 造工藝。
本發(fā)明，并不局限于上述實(shí)施方式，在不違反從權(quán)利要求的范圍和說(shuō) 明書(shū)整體所讀到的發(fā)明主旨或思想的范圍內(nèi)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?，這樣的 變形的曝光用掩模、以及使用該曝光用掩模的薄膜晶體管的制造方法也包 含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種曝光用掩模，其特征在于，具備透明基板；第一圖案部分，其在該透明基板上由具有規(guī)定形狀的一個(gè)以上的遮光膜形成；半透明膜，其形成在包含形成有所述第一圖案部分的第一圖案區(qū)域的區(qū)域，且透過(guò)曝光光線的透射率比所述遮光膜高。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的曝光用掩模，其特征在于， 所述半透明膜具有與所述透明J41上的形成有所述遮光膜的區(qū)域重疊的部分、和從該重疊的部分^a到所述透明基板上的未形成有所述遮光膜 的區(qū)域的至少一部分的^部分。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曝光用掩模，其特征在于，所述遮光膜在所述透明基板上的與所述第一圖案區(qū)域不同的第二圖案 區(qū)域形成與所述第一圖案部分不同的第二圖案部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的曝光用掩模，其特征在于， 所述第一圖案部分是通過(guò)條狀或點(diǎn)狀的遮光膜的重復(fù)而形成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的曝光用掩模，其特征在于， 所述第二圖案部分對(duì)于所述第二圖案區(qū)域的面積比率比所述第一圖案部分對(duì)于所述第一圖案區(qū)域的面積比率大。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的曝光用掩模，其特征在于， 所述第二圖案部分在所述第二圖案區(qū)域的整個(gè)面形成。
7、 一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，包括 通過(guò)使用權(quán)利要求1 ~4中任一項(xiàng)所述的曝光用掩模，使所述曝光光線對(duì)形成在半導(dǎo)體膜上的抗蝕劑膜進(jìn)行曝光，從而形成帶^JL抗蝕劑膜的工 序；和經(jīng)由該帶灰度抗蝕劑膜對(duì)所述半導(dǎo)體膜注入雜質(zhì)離子的工序。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于， 包含經(jīng)由所述帶^JL抗蝕劑膜對(duì)所述半導(dǎo)體膜實(shí)施蝕刻處理的工序。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種曝光用掩模、以及薄膜晶體管的制造方法，可以高精度地形成帶灰度抗蝕劑膜。曝光用掩模，具備透明基板(100)；遮光膜(110)，其具有第一圖案部分(110b)，該第一圖案部分(110b)在該透明基板上形成為規(guī)定的重復(fù)圖案即第一圖案；半透明膜(120)，其形成在透明基板上包括形成有第一圖案部分的第一圖案區(qū)域(R2)的區(qū)域，且透過(guò)曝光光線的透射率比遮光膜高。
文檔編號(hào)G03F1/68GK101424874SQ20081017121
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者宮田崇 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社