專利名稱:薄膜半導(dǎo)體器件及電光裝置、其制造方法及中間掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于薄膜半導(dǎo)體器件及其制造方法的技術(shù)領(lǐng)域,特別是屬于具有已成型了規(guī)定的圖形的薄膜的薄膜半導(dǎo)體器件及其制造方法的技術(shù)領(lǐng)域。此外,本發(fā)明屬于其構(gòu)成為具備這樣的薄膜半導(dǎo)體器件的電光裝置及其制造方法的技術(shù)領(lǐng)域。此外,本發(fā)明,還屬于適合應(yīng)用于薄膜半導(dǎo)體器件及電光裝置的制造方法的中間掩模(レチクル)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
以往,在形成薄膜半導(dǎo)體器件時,廣泛利用光刻技術(shù)。所謂光刻技術(shù),是在基板面上,成型具有所希望的圖形的布線或電路元件等的技術(shù)。更為具體地說,首先,在對于基板整個面,依次形成例如由硅等構(gòu)成的薄膜和光刻膠膜之后(成膜工序),對該光刻膠膜實施具有規(guī)定圖形的曝光(曝光工序)。在這里,所謂具有規(guī)定圖形的曝光,就如人們所熟知的那樣,可以使用通過已形成了該規(guī)定圖形的中間掩模,向光刻膠膜上投影從光源發(fā)出的光的方法。借助于此,在光刻膠膜上,產(chǎn)生與該規(guī)定圖形對應(yīng)的感光區(qū)域和非感光區(qū)域。
其次,對該光刻膠膜進行顯影,除去感光區(qū)域上的光刻膠膜(顯影工序)。然后,在施行了對剩余的光刻膠膜的堅膜處理等后,采用對在因除去了光刻膠膜的部分而成為暴露在外部的上述薄膜施行刻蝕的辦法(刻蝕工序)的辦法,就可以對該薄膜賦予規(guī)定圖形,即,就可以使該薄膜成型為具有規(guī)定圖形的布線或電路元件(以下,決定把該成型后的薄膜叫做‘圖形化膜’)。
另外,在還要在具有上述規(guī)定圖形的圖形化膜上,疊層絕緣膜等的薄膜的情況下,為使該圖形化膜的表面清潔化,有時候也要進行使用稀氟酸的光蝕處理等的清洗工序。
倘采用這樣的光刻技術(shù),由于可以容易且確實地進行具有種種的微細(xì)的圖形的布線或電路元件的形成,故在現(xiàn)在的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,就成為必不可少的制造技術(shù)之一。另外,應(yīng)用這樣的光刻技術(shù)來形成液晶顯示裝置的技術(shù),例如已在專利文獻(xiàn)1等中公開。
專利文獻(xiàn)1特開平6-258667號公報但是,在現(xiàn)有的光刻技術(shù)中,存在著如下所述的問題。即,在上述規(guī)定圖形中,具有因某個線段和別的線段進行相交而形成的相交部分的圖形情況下,當(dāng)實施上述那樣的光刻技術(shù)時,在本身為該光刻技術(shù)的一個工序的上述刻蝕工序或上述光蝕處理等中,有可能會在上述相交部分處產(chǎn)生底蝕(アンダ一カツト)。這種情況在上述相交部分為直角的情況下等會顯著地顯現(xiàn)出來。
在這里所說的產(chǎn)生底蝕,意味著在上述圖形化膜所具有的相交部分中,刻蝕一直進行到該圖形化膜下邊的基底為止。換句話說,在刻蝕工序結(jié)束的那一時刻,在該相交部分處的圖形化膜的下邊,該圖形化膜的表面說起來將成為剝露出來的狀態(tài),成為已暴露在外部的狀態(tài)。
雖然即便是僅僅這一點,從薄膜半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性這種觀點考慮也要重視,但是,在這樣的情況下,如果進而考慮例如該圖形化膜由導(dǎo)電性材料構(gòu)成,而且,在該圖形化膜上通過絕緣膜還要成膜由某種導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜的情況,則在上述已產(chǎn)生了底蝕的區(qū)域中,上述絕緣膜不能把臺階完全地被覆起來,結(jié)果就成為會形成使上述圖形化膜成為剝出的部分。為此,人們認(rèn)為在圖形化膜和由該導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜之間會產(chǎn)生短路。即,人們認(rèn)為歸因于在上述相交部分處的圖形化膜下邊,由上述導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜繞進去,該圖形化膜成為剝出的部分和由該導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜就會接觸。在該狀態(tài)下,例如,即便是打算僅僅給圖形化膜通電,也會同時產(chǎn)生對由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜的通電,故仍然不可能期待薄膜半導(dǎo)體器件的正確的動作。
這樣的問題,當(dāng)考慮例如具備本身為液晶裝置等的電光裝置的主要部件的薄膜晶體管(以下,叫做‘TFT’)等的TFT陣列基板等相當(dāng)于上述為止的薄膜半導(dǎo)體器件時,就可以作為更為具體化的問題來認(rèn)識。例如,若作為上述圖形化膜,設(shè)想為含有構(gòu)成TFT的溝道區(qū)域等的半導(dǎo)體膜,由于要在該半導(dǎo)體膜上依次形成柵極絕緣膜和柵極電極,故當(dāng)產(chǎn)生了上述那樣的底蝕時,就有可能使半導(dǎo)體膜和柵極電極間產(chǎn)生短路。
此外,若作為上述圖形化膜,設(shè)想為構(gòu)成連接到TFT上的存儲電容的一方的電極,由于要在該電極上依次形成電介質(zhì)膜和另一方的電極,故有可能使一方的電極和另一方的電極間產(chǎn)生短路。特別是在本例中,在謀求存儲電容的增大化的目的下,由于一般是盡可能地減小上述電介質(zhì)膜的厚度,故可以說短路的危險性更大。
順便地說,在上述專利文獻(xiàn)1中,雖然公開了可以采用把圖形角度規(guī)定為‘240度以下’的辦法,防止構(gòu)成液晶顯示裝置的薄膜晶體管的電極間短路這樣的情況,但是,卻沒有關(guān)于以上所說的那樣的底蝕的記載。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述那些問題而發(fā)明的,目的在于提供在薄膜的圖形化中,即便是假定該圖形上存在著相交部分,在該薄膜的下部也不會產(chǎn)生底蝕的薄膜半導(dǎo)體器件及其制造方法。此外,本發(fā)明的目的還在于提供含有這樣的薄膜半導(dǎo)體器件的電光裝置及其制造方法。再有,本發(fā)明的目的還在于提供適合于在上述薄膜半導(dǎo)體器件和電光裝置的制造方法中使用的中間掩模。本發(fā)明的第1薄膜半導(dǎo)體器件,具備具有半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管和連接在該薄膜晶體管上的存儲電容,其特征在于從上述半導(dǎo)體膜延伸設(shè)置的延長區(qū)域構(gòu)成構(gòu)成上述存儲電容的電極,上述半導(dǎo)體膜具有包括至少2個或2個以上的拐角部分的圖形,上述拐角部分,包括其內(nèi)角大于180度,而且,小于270度的第1拐角部分,和與該第1拐角部分相鄰,同時,其內(nèi)角大于90度,而且小于180度的第2拐角部分。
倘采用本發(fā)明的第1薄膜半導(dǎo)體器件,則在至少具有2個以上的拐角部分的圖形中,存在著相鄰的第1拐角部分和第2拐角部分。其中的前者,其內(nèi)角大于180度而且小于270度。另一方面,后者其內(nèi)角大于90度而且小于180度。因此,結(jié)果成為用來構(gòu)成第1拐角的2條線段說起來可平滑地進行連接,構(gòu)成第2拐角的2條線段結(jié)果也成為可平滑地進行連接。另外,在第1和第2拐角部分相鄰的情況下,構(gòu)成第1拐角部分的2條線段中的一條和構(gòu)成第2拐角部分的2條線段中的一條是共用的。
借助于此,對于上述的各個線段間來說,由于不存在背景技術(shù)中所說的那種直角地相交的部分,故可以顯著地減少在圖形化膜下邊產(chǎn)生底蝕的危險。除此之外,由于如上所述可以形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的圖形化膜而不存在產(chǎn)生底蝕的危險,故倘采用本發(fā)明,即便是假定在其上通過絕緣膜地再成膜由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的別的膜的情況下,也可以減少在圖形化膜和其上的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜間產(chǎn)生短路的可能性。因此,可以提高薄膜半導(dǎo)體器件的可靠性。
本發(fā)明的第2薄膜半導(dǎo)體器件,為解決上述課題,是一種具備具有至少包括2個以上的拐角部分的圖形,由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜的薄膜半導(dǎo)體器件,上述拐角部分,包括彼此相鄰,同時,其各自的內(nèi)角大于180度,而且,小于270度的第3拐角部分和第4拐角部分。
倘采用本發(fā)明的第2薄膜半導(dǎo)體器件,在至少具有2個以上的拐角部分的圖形中,存在著相鄰的第3拐角部分和第4拐角部分。而且,這些第3拐角部分和第4拐角部分中的不論哪一個,其內(nèi)角都大于180度,而且,小于270度。因此,結(jié)果成為用來構(gòu)成第3拐角的2條線段說起來可平滑地進行連接,構(gòu)成第4拐角的2條線段也成為可平滑地進行連接。另外,在第3和第4拐角部分相鄰的情況下,構(gòu)成第3拐角部分的2條線段中的一條和構(gòu)成第4拐角部分的2條線段中的一條是共用的。
借助于此,對于上述的各個線段間來說,由于不存在背景技術(shù)中所說的那種直角地相交的部分,故可以顯著地減少在圖形化膜下邊產(chǎn)生底蝕的危險。除此之外,由于如上所述可以形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的圖形化膜而不存在產(chǎn)生底蝕的危險,故倘采用本發(fā)明,即便是假定在其上通過絕緣膜地再成膜由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的別的膜的情況下,也可以減少在圖形化膜和其上的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜間產(chǎn)生短路的可能性。因此,可以提高薄膜半導(dǎo)體器件的可靠性。
本發(fā)明的第3薄膜半導(dǎo)體器件,為解決上述課題,是一種具備具有至少包括2個以上的拐角部分的圖形,由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜的薄膜半導(dǎo)體器件,上述拐角部分,包括其內(nèi)角大于180度,而且,小于270度的第5拐角部分,和與上述第5拐角部分相鄰,同時,其內(nèi)角為90度以上的第6拐角部分。
倘采用本發(fā)明的第3薄膜半導(dǎo)體器件,在至少具有2個以上的拐角部分的圖形中,存在著相鄰的第5拐角部分和第6拐角部分。其中的前者,其內(nèi)角大于180度而且小于270度。另一方面,后者其內(nèi)角為90以上。因此,結(jié)果成為用來構(gòu)成第5拐角的2條線段說起來可平滑地進行連接,構(gòu)成第6拐角的2條線段結(jié)果也成為可平滑地進行連接。另外,在第5和第6拐角部分相鄰的情況下,構(gòu)成第5拐角部分的2條線段中的一條和構(gòu)成第6拐角部分的2條線段中的一條是共用的。
借助于此,對于上述的各個線段間來說,由于不存在背景技術(shù)中所說的那種直角地相交的部分,故可以顯著地減少在圖形化膜下邊產(chǎn)生底蝕的危險。除此之外,由于如上所述可以形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的圖形化膜而不存在產(chǎn)生底蝕的危險,故倘采用本發(fā)明,即便是假定在其上通過絕緣膜地再成膜有導(dǎo)電性材料構(gòu)成的別的膜的情況下,也可以減少在圖形化膜和其上的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜間產(chǎn)生短路的可能性。因此,可以提高薄膜半導(dǎo)體器件的可靠性。
本發(fā)明的第4薄膜半導(dǎo)體器件,為解決上述課題,是一種具備具有包括曲折形狀或突出形狀圖形,由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜的薄膜半導(dǎo)體器件,對于規(guī)定上述曲折形狀或上述突出形狀的相交部分,同時,彼此相鄰的一條線段和另一條線段中的至少一組來說,在該一條線段的端部和該另一條線段的端部間存在著別的線段,該別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與上述另一條線段所構(gòu)成的夾角,形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
倘采用本發(fā)明的第4薄膜半導(dǎo)體器件,首先薄膜具有含有曲折形狀或突出形狀的圖形。在這里所說的‘曲折形狀’,例如在某一長方形形狀的圖形從平面上看在上下方向上延伸的情況下,從該長方形形狀的圖形的上端,連接有具有和與該上下方向不同的方向一致的長邊方向的另一個長方形形狀的圖形?,F(xiàn)在,為了簡化說明,把上述的‘與上下方向不同的方向’簡單地看作是右方向或左方向,而且,把上述一個長方形形狀的圖形的長邊方向看作是與另一個長方形形狀的圖形的長邊方向垂直。
這樣一來,如果把一個長方形形狀的圖形和另一個長方形形狀的圖形合并起來,則其形狀結(jié)果就成為具有所謂的‘鉤形’的形狀。這是一個典型的‘曲折形狀’的例子。
此外,所謂‘突出形狀’,說的是例如某一長方形形狀從平面上看在左右方向上延伸的情況下,在從該長方形形狀的圖形的長邊方向的中央部分附近連接有具有在與該左右方向不同的方向一致的長邊方向的另外的長方形形狀的圖形的形狀。也是為了簡化說明起見,把與上述的‘與左右方向不同的方向’簡單地看作是上方向(或下方向),而且,看作是每一個長方形形狀的圖形都相互垂直。
這樣一來,當(dāng)把一方的長方形形狀的圖形和另外的長方形形狀的圖形合并起來時,其形狀就成為具有所謂的‘凸形’的形狀。這是典型的‘突出形狀’的例子。
在這里特別是在本發(fā)明中,設(shè)想至少一組規(guī)定上述曲折形狀或上述突出形狀的相交部分,同時,彼此相鄰的一個線段與另一個線段。
例如,在作為上述的曲折形狀的典型的一個例子說明的‘鉤形’的形狀的情況下?!粋€線段’,可以把在上下方向上延伸的一個長方形形狀的圖形的右邊的一部分看作是相當(dāng)于該線段,而‘另一個線段’則可以把在右方向(或左方向)上延伸的另一個長方形形狀的圖形的下邊的一部分看作是相當(dāng)于該線段。
此外,在本發(fā)明中,對于上述的一個線段和另一個線段的至少一組來說,在該一個線段的端部與該另一個線段的端部間,還存在著別的線段,該別的線段與上述一個線段所構(gòu)成的角度以及該別的線段與上述另一個線段所構(gòu)成的角度,形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
接著上述的例子說,倘采用本發(fā)明,一個線段,即上述右邊的一部分的端部和另一個線段,即上述下邊的一部分的端部間,存在著‘別的線段’,該別的線段與上述右邊所構(gòu)成的角度被形成為大于90度小于180度,此外,該別的線段與上述下邊所構(gòu)成的角度仍然被形成為大于90度小于180度,形成‘平滑相交部分。
即,在上述的例子中,若假定不存在‘別的線段’,則采用使得在應(yīng)進行垂直相交的上述右邊和上述下邊之間存在著‘別的線段’的辦法,使得兩者可以進行所謂的‘平滑’的連接。
因此,這將導(dǎo)出以下的作用效果。即,借助于剛才所述的‘應(yīng)進行垂直相交的上述右邊和上述下邊’形成的直角部分,就如在背景技術(shù)中所說的那樣,在該直角部分中,存在著在圖形化膜下邊會產(chǎn)生底蝕的可能性,倘采用本發(fā)明,由于在一個線段和另一個線段之間插入別的線段,而且,如上所述,該一個線段與另一個線段間可以進行所謂的‘平滑’的連接,故難于產(chǎn)生底蝕。
除此之外,像這樣地成膜的圖形化膜,由于在本發(fā)明中由導(dǎo)電性材料構(gòu)成,即便是假定在其上經(jīng)由絕緣膜地再成膜由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的別的膜的情況下,也可以減少在圖形化膜和其上的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜間產(chǎn)生短路的可能性。因此,可以提高薄膜半導(dǎo)體器件的可靠性。
另外,在上述中,雖然說明的是具有鉤形的形狀的圖形的與上述右邊和上述下邊有關(guān)的‘平滑相交部分’,但是,本發(fā)明當(dāng)然可以包括其它種種形狀的‘平滑相交部分’。例如,在‘凸形’的形狀的圖形中,可知在左右方向上延伸的一個長方形形狀圖形中的上和左邊,盡管成為與上述為止所設(shè)想的相交部分恰好反轉(zhuǎn)過來那樣的關(guān)系,處于應(yīng)直角相交的關(guān)系,也是不變的。本發(fā)明,根據(jù)情況,即便是對于這樣的上和左邊間,也可以插入‘別的線段’使之成為形成‘平滑相交部分’這樣的形態(tài)。
另外,與剛才所說的‘反轉(zhuǎn)過來那樣的關(guān)系’或‘平滑相交部分’相關(guān)連地,先對在本發(fā)明中所說的‘角度’加以若干說明。
一般地說,在說一個線段和另一個線段進行相交的情況下,在兩線段間定義的角度,存在著處于補角關(guān)系的2種角度α[度]和(360-α)[度]。因此首先,在本發(fā)明中所說的‘角度’,基本上只要是該2種的角度中的任何一方即可,該一方只要滿足‘大于90度小于180度’這樣的條件即可。在該情況下,結(jié)果就成為另一方的角度(補角)肯定‘大于180度小于270度’。
其次,鑒于剛才所說的事情,在以鉤形形狀的圖形中的‘右邊和下邊’的一組為例所述的‘平滑相交部分’和以在前邊所述的凸形形狀的圖形中的‘上和左邊’的一組為例說明的‘平滑相交部分’中,必須注意所著眼的‘角度’的不同點。即,結(jié)果就成為,在前者的情況下,應(yīng)著眼的‘角度’,說的是從該平滑相交部分來看,是對于在圖形的外方側(cè)形成的‘拐角部分’的角度,在后者的情況下,與之相反,說的是從該平滑相交部分來看,在圖形的內(nèi)方側(cè)形成的‘隅部分’的角度。不論那種情況,實質(zhì)上都是一個線段和另一個線段可以‘平滑地’進行連接的情況是不變的,本發(fā)明雖然包含全部這樣的形態(tài),但是,在本發(fā)明中所說的‘角度’,必須根據(jù)上述的‘拐角部分’、和‘隅部分’的差異、解釋為僅僅意味著2種角度中的一方。
另外,在本說明書中,‘拐角部分’和‘隅部分’這樣的術(shù)語,可以作為具有上述的那種意義的術(shù)語使用。此外,在本發(fā)明中,作為意義為‘“隅部分”的角度’的術(shù)語,有時候也使用‘內(nèi)角’。
另外,上述的典型的‘鉤形’形狀和‘凸形’形狀的圖形,說到底不過是一種例示而提到的。即,除此之外的形狀,例如,作為在本發(fā)明中所說的‘突出形狀’雖然可以設(shè)想連接有對在左右方向上延伸的一個長方形形狀的圖形例如以45度的角度而不是直角地延伸的另一個長方形形狀的圖形之類的圖形等,但是,即便是在這樣的情況下,本發(fā)明的應(yīng)用也是可能的。除此之外,還可以考慮各種的形狀,這是不言而喻的。
除此之外,雖然在作成為要裝備在各種電子設(shè)備中等的實際的薄膜半導(dǎo)體器件中,具有上述那種典型的‘曲折形狀’和‘突出形狀’的圖形,但可以說以那種形態(tài)存在的情況毋寧說是少見的,但是,本發(fā)明并不因此就不把這樣的情況包括在其范圍內(nèi)。例如,即便是在具有復(fù)雜的形狀的某種圖形的布線中,在該布線中,可以考慮作為基本的要素‘含有’上述的‘曲折形狀’和‘突出形狀’,對于這樣的‘曲折形狀’和‘突出形狀’,只要構(gòu)成該形狀的一個線段和另一個線段的至少一組,是構(gòu)成在本發(fā)明中所說的‘平滑相交部分’的一組,它們理所當(dāng)然地處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的第1、第2、第3或第4薄膜半導(dǎo)體器件的一個形態(tài)中,在上述薄膜上,形成其厚度為10到150nm(納米)的絕緣膜,同時,在該絕緣膜上,形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的另外的薄膜。
倘采用本形態(tài),則可以更為有效地享受本發(fā)明的作用效果。即,在本形態(tài)中,雖然歸因于在薄膜上,中間存在著具有10到150nm這樣的比較薄的厚度的絕緣膜地形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的另一薄膜的辦法,在上述薄膜和上述另一薄膜之間,就易于產(chǎn)生起因于上述的底蝕引起的短路,但是,在本形態(tài)中,由于得益于形成‘平滑相交部分’減少了該底蝕的發(fā)生的可能性,故產(chǎn)生上述短路的可能性也小。
因此,倘采用本形態(tài),則可以實現(xiàn)薄膜半導(dǎo)體器件的正確的動作。
在本發(fā)明的第4薄膜半導(dǎo)體器件的另一個形態(tài)中,上述別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及上述別的線段與上述另一條線段所構(gòu)成的夾角,在135度及其附近。
倘采用該形態(tài),則可以設(shè)想,例如,如果不存在‘別的線段’,則在應(yīng)直角地相交的一個線段與另一個線段之間,存在著恰好斜向地把它們的端部間架橋那樣的別的線段的情況。這樣的形態(tài),可以說是最為平衡良好地實現(xiàn)一個線段和另一個線段的‘平滑’的連接,而不會使圖形白白地成為復(fù)雜的形態(tài)之一。
在本發(fā)明的第4薄膜半導(dǎo)體器件的另一個形態(tài)中,在上述薄膜上,形成其厚度50nm以下的絕緣膜,同時,在該絕緣膜上形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的另外的薄膜,上述別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及上述別的線段與上述另一條線段所構(gòu)成的夾角,大于135度。
倘采用本形態(tài),則歸因于在薄膜上,之間存在著具有50nm以下這樣的極其薄的厚度的絕緣膜地形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的另一個薄膜,在上述薄膜和上述另一個薄膜之間就非常易于產(chǎn)生起因于上述的底蝕的短路。
然而,本形態(tài)中,歸因于‘角度’被作成為比135度更大,結(jié)果就成為一個線段和另一個線段可以連接得更‘平滑’,上述那樣的底蝕就越來越難于產(chǎn)生。因此,倘采用本形態(tài),即便是在具備極其薄的絕緣膜那樣的情況下,也可以把‘薄膜’和‘另一個薄膜’之間的短路發(fā)生的可能性抑制得極低。
在本發(fā)明的第4薄膜半導(dǎo)體器件的另一個形態(tài)的情況下,對于上述一組來說,具有多條上述別的線段,而且,在這些多條別的線段中,相鄰的別的線段間的夾角,形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
倘采用本形態(tài),由于存在多條別的線段,而且,在別的線段間形成的角度,形成大于90度小于180度的平滑相交部分,故可以比上述的更為平滑地把上述一個線段和上述另一個線段間連接起來。
例如,如果考慮直角地相交的2條直線,把該2條直線各自的一部分看作是‘一個線段’和‘另一個線段’,首先,可以設(shè)想在一個線段和第1別的線段間,在該第1別的線段和第2別的線段間,以及,在該第2別的線段和另一個線段間的各自所構(gòu)成的角度為150度這樣的情況。
在本發(fā)明的第4薄膜半導(dǎo)體器件的另一個形態(tài)的情況下,在上述一條線段的端部和上述另一條線段的端部之間,取代上述別的線段或除上述別的線段之外,還存在著具有規(guī)定的曲率的曲線的一部分。
倘采用本形態(tài),結(jié)果就成為比上述更進一步地使一個線段和另一個線段間平滑地進行連接。特別是如果作為取代別的線段的曲線,更為具體地說作為圓周的一部分,采用1/4或以下的圓弧,則可以使典型地說構(gòu)成直角的一個線段和另一個線段間連接得比由直線構(gòu)成的別的線段的情況下更為平滑。
另外,在存在著多個上述的別的線段的形態(tài)中,該別的線段的數(shù)目增多到極其之多的情況下,設(shè)想已在別的線段間形成的‘角度’,就成為沒有意義,一個線段和另一個線段,如本形態(tài)那樣,也可以看作是用‘具有規(guī)定的曲率的曲線的一部分’連接起來。本發(fā)明也包括這樣的形態(tài)。
在本發(fā)明的第4薄膜半導(dǎo)體器件的另一個形態(tài)的情況下,上述角度從上述平滑相交部分來看,是對于在上述圖形的外方側(cè)形成的拐角部分的角度。
本形態(tài),是把在本發(fā)明中所說的‘角度’,規(guī)定為與在這里所說的那樣的,或者已經(jīng)說過的那樣的‘角部’有關(guān)的角度的形態(tài)。在該情況下,由于與該角部有關(guān)的角度,規(guī)定為‘大于90度小于180度’,故結(jié)果就成為在假定不存在別的線段的情況下的一個線段和另一個線段間應(yīng)當(dāng)構(gòu)成的‘隅部分’的角度大于180度小于360度的情況,當(dāng)作是默認(rèn)的前提。因此,這樣的‘隅部分’,特別是該隅部分的角度在為270度以上并小于360度的情況下,處于更易于產(chǎn)生上述的那種底蝕的狀況。
然而,倘采用本形態(tài),上述角度,由于從上述平滑相交部分來看,是對于上述圖形的外方一側(cè)形成的拐角部分的角度,故幾乎不會產(chǎn)生那樣的底蝕,因此,是可以使得更為有效地減少在‘薄膜’和‘另一個薄膜’間產(chǎn)生短路的可能。
本發(fā)明的電光裝置,為了解決上述課題,其構(gòu)成為具備象素電極;連接到該象素電極上的薄膜晶體管;連接到該薄膜晶體管上的布線;連接到上述薄膜晶體管上的存儲電容,構(gòu)成上述存儲電容的至少一方的電極,包括具有含有曲折形狀或突出形狀的圖形由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜;對于規(guī)定上述曲折形狀或突出形狀的相交部分,同時,彼此相鄰的一條線段及另一條線段的至少一組來說,在該一條線段的端部和該另一條線段的端部之間存在著別的線段,該別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與上述另一條線段所構(gòu)成的夾角,形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
倘采用本發(fā)明的電光裝置,結(jié)果成為構(gòu)成存儲電容的至少一方的電極,可以用含有上述的‘曲折形狀’或‘突出形狀’的圖形形成,而且,在規(guī)定該曲折形狀或該突出形狀的同時彼此鄰接的一個線段和另一個線段之間,至少存在著一條滿足上述各個條件的別的線段。
即,倘采用本發(fā)明,在用來形成構(gòu)成存儲電容的至少一方的電極的光刻工序等中,在該電極下邊就不會產(chǎn)生底蝕,因此,可以減少在該電極的上層上形成的與別的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜產(chǎn)生短路的可能性。借助于此,本發(fā)明的電光裝置,就可以實現(xiàn)正確的動作。
本發(fā)明的電光裝置的一個形態(tài),在上述薄膜上,形成其厚度為10到150nm的絕緣膜,同時,在該絕緣膜上,形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的另外的薄膜,此外,在本發(fā)明的電光裝置的另外的形態(tài)中,上述別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及上述別的線段與上述另一條線段所構(gòu)成的夾角,在135度及其附近。
倘采用這些形態(tài),對于電光裝置來說就可以享受作為上述本發(fā)明的薄膜半導(dǎo)體器件的一個形態(tài)和另一個形態(tài)所說明的作用效果大體上同樣的作用效果。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)的情況下,構(gòu)成上述存儲電容的至少一方的電極,作為與構(gòu)成上述薄膜晶體管的半導(dǎo)體膜同一膜形成。
歸因于把構(gòu)成存儲電容的至少一方的電極,和薄膜晶體管的半導(dǎo)體膜作成為同一膜,即同時地形成,與分別制造它們的情況比較,可以減少相應(yīng)的量的制造成本。
本發(fā)明的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法,為了解決上述課題,是一種制造具有包括曲折形狀或突出形狀圖形,由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜的薄膜半導(dǎo)體器件的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法,具備下述工序在基板上形成上述薄膜的原膜的工序;在上述原膜上形成光刻膠膜的工序;用形成了上述圖形或上述圖形的負(fù)形狀的中間掩模使上述光刻膠膜曝光的工序;使上述光刻膠膜顯影的工序;對上述顯影后的光刻膠膜和上述原膜進行刻蝕的工序,上述圖形,規(guī)定上述曲折形狀和上述突出形狀的相交部分,同時,包括彼此相鄰的一條線段和另一條線段的至少一組,該一條線段的端部和該另一條線段的端部間存在著別的線段,該別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與上述另一條線段所構(gòu)成的夾角,具有大于90度小于180度的平滑相交部分,上述原膜,被成型為具有上述圖形。
倘采用本發(fā)明的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法,就可以滿意地制造上述的本發(fā)明的薄膜半導(dǎo)體器件。
在本發(fā)明的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法的一個形態(tài)中,還包括對實施刻蝕上述原膜的工序的結(jié)果所得到的圖形膜和上述基板,進行濕法刻蝕的工序。
倘采用本形態(tài),由于還包括對圖形化膜和上述基板進行濕法刻蝕的工序,故可以說產(chǎn)生上述的底蝕的可能性更高。之所以這么說,是因為濕法刻蝕一般地說具有使之進行各向同性地侵蝕的性質(zhì)的緣故。然而,在本發(fā)明中,上述原膜,由于被形成為使得具有含有‘平滑相交部分’的圖形,故產(chǎn)生底蝕的可能性仍然保持低的原狀不變。
另外,本形態(tài)所說的‘濕法刻蝕’,例如,包括上述的那種以光蝕處理,即使圖形化膜的表面清潔化為目的,例如以稀氟酸液進行的刻蝕等。
本發(fā)明的電光裝置的制造方法,是一種制造具備象素電極、連接到該象素電極上的薄膜晶體管、連接到該薄膜晶體管上的布線,和連接到上述薄膜晶體管上的存儲電容的電光裝置的電光裝置制造方法,包括根據(jù)上述本發(fā)明的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法或其一個形態(tài),形成構(gòu)成上述存儲電容的至少一方的電極的工序。
倘采用本發(fā)明的電光裝置的制造方法,則可以滿意地形成上述的本發(fā)明的電光裝置。
本發(fā)明的中間掩模,為了解決上述課題,是一種形成有圖形或該圖形的負(fù)形狀的中間掩模,上述圖形,規(guī)定上述曲折形狀和上述突出形狀的相交部分,同時,包括彼此相鄰的一條線段和另一條線段的至少一組,該一條線段的端部和該另一條線段的端部間存在著別的線段,該別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與上述另一條線段所構(gòu)成的夾角,具有大于90度小于180度的平滑相交部分。
倘采用本發(fā)明的中間掩模,則可以滿意地實施上述的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法或電光裝置的制造方法。
本發(fā)明的這樣的作用和另外的好處,可以從要進行說明的實施方案中弄明白。
圖1的平面圖涉及本發(fā)明的實施方案1,示出了具有平滑地連接起來的平滑相交部分的半導(dǎo)體膜的圖形。
圖2是僅僅抽出圖1所示的半導(dǎo)體膜的圖形地示出的平面圖。
圖3是僅僅抽出作為比較例的半導(dǎo)體膜的圖形地示出的平面圖。
圖4是按照順序示出的圖1和圖2所示的半導(dǎo)體膜的圖形和存儲電容的形成工序的剖面工序圖(其1)。
圖5是接在圖4后邊按照順序示出的圖1和圖2所示的半導(dǎo)體膜的圖形和存儲電容的形成工序的剖面工序圖(其2)。
圖6是按照順序示出的圖3所示的半導(dǎo)體膜的圖形和存儲電容的形成工序的剖面工序圖,是把與圖5中的工序(D)到(G)對應(yīng)的工序表示為工序(D’)到(G’)的剖面工序圖。
圖7是示出了半導(dǎo)體膜的圖形的另外的形態(tài)的平面圖,是除圖2所示的平滑相交部分之外,還示出了對于其它的相交部分也實現(xiàn)了平滑的連接的平面圖。
圖8是示出了半導(dǎo)體膜的另外的形態(tài)的平面圖,是示出了對于圖2所示的平滑相交部分,用多條線段實現(xiàn)了平滑連接的圖形的平面圖。
圖9是示出了半導(dǎo)體膜的圖形的另外的形態(tài)的平面圖,是示出了對于圖2所示的平滑相交部分,用圓周的一部分實現(xiàn)了平滑連接的圖形的平面圖。
圖10是與圖2和圖7到圖9不同的凸形形狀的圖形,是示出了對于其相交部分,實現(xiàn)了平滑的連接的圖形的平面圖。
圖11是與圖2和圖7到圖10不同的凸形形狀的圖形,是示出了對于其相交部分,實現(xiàn)了平滑的連接的圖形的平面圖。
圖12是從對向基板一側(cè)看本發(fā)明的實施方案2中的電光裝置的TFT陣列基板和在其上形成的各個構(gòu)成要素的平面圖。
圖13是圖12的H-H’剖面圖。
圖14的電路圖示出了設(shè)置在構(gòu)成本發(fā)明的實施方案2的電光裝置中的圖象顯示區(qū)域的矩陣狀的多個象素上的各種元件、布線等的等效電路。
圖15是形成有本發(fā)明的實施方案的電光裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、象素電極等的TFT陣列基板的相鄰的多個象素群的平面圖。
圖16是圖15的A-A’剖面圖。
圖17的流程圖示出了實施方案2的電光裝置的制造方法。
圖18的框圖示出了把本發(fā)明的電光裝置用做顯示裝置的電子設(shè)備的電路構(gòu)成。
圖19的說明圖示出了作為具有本發(fā)明的電光裝置的電子設(shè)備的一個例子的便攜式個人計算機。
圖20是作為使用本發(fā)明的電光裝置的電子設(shè)備的另一個例子的移動電話機的說明圖。
標(biāo)號說明1 半導(dǎo)體膜P1原薄膜1a′、1a″溝道區(qū)域1f、1f′ 延長部分1A第1圖形1AR 右邊1B第2圖形1BU 下邊1X、1X′、1X″、1Z、1Z′ 另一條線段
1Y曲線的一部分1K、1KK、1L、1LL、1M、平滑相交部分1MM、1N、1N′、10U 底蝕2、2′電介質(zhì)膜(絕緣膜)、柵極絕緣膜3a、3a′ 掃描線6a數(shù)據(jù)線8 反射電極9 透明電極10TFT陣列基板30、30′ TFT50液晶60、60′ 存儲電容61上部電極62下部電極551 光刻膠膜901 中間掩膜901a 透過部901b 非透過部具體實施方式
以下,邊參看附圖邊對本發(fā)明的實施方案進行說明。
實施方案1首先,使得可以更好地理解本發(fā)明的宗旨那樣地,作為實施方案1,在以下,進行以在將成為構(gòu)成液晶顯示裝置等的電光裝置的TFT陣列基板的基礎(chǔ)的玻璃基板上,在形成TFT和存儲電容的過程中要實施的圖形為目標(biāo)的說明。另外,至于電光裝置以及作為其構(gòu)成要素的TFT陣列基板等,或TFT和存儲電容以及構(gòu)成它們的各個要素的相應(yīng)的電光裝置內(nèi)部的定位等,在后邊詳細(xì)說明。
首先,在實施方案1中,在玻璃基板10’上,最終構(gòu)成圖1所示的那種TFT30和存儲電容60。在圖1中,TFT30和存儲電容60中的每一者,都被形成為在玻璃基板10’上矩陣狀地排列有多個。
TFT30的每一個,都由在圖1中用涂黑的辦法表示的已成型為規(guī)定的圖形的半導(dǎo)體膜1、和在該半導(dǎo)體膜1上形成的柵極絕緣膜(在圖1中未畫出來)、和在該柵極絕緣膜上形成的柵極電極構(gòu)成。其中,柵極電極構(gòu)成在圖1中的橫向方向上延伸的掃描線3a的一部分,采用進行對位于某一行上的掃描線3a的通電、非通電的辦法,就可以對與該行同一行上存在的所有的TFT30同時地進行ON、OFF。
此外,在上述半導(dǎo)體膜1中,在柵極電極下邊,形成中間存在著柵極絕緣膜地定位的溝道區(qū)域1a’,與該溝道區(qū)域1a’的兩鄰鄰接的源極區(qū)1d和漏極區(qū)1e。在實施方案1中,如圖所示,存在著2個溝道區(qū)域1a’,具有所謂的雙柵極構(gòu)造。
此外,規(guī)定源極區(qū)1d和漏極區(qū)1e(在以后的說明中,高濃度源極區(qū)1d’和高濃度漏極區(qū)1e’,分別相當(dāng)于它們)上,形成源極電極和漏極電極,雖然在圖1中已被省略。其中,作為源極電極來說結(jié)果成為在后邊說明的液晶顯示裝置中數(shù)據(jù)線6a的一部分相當(dāng)于該電極。此外,在漏極電極上,通過源極線6b等,電連有透明電極8和反射電極9,該透明電極和該反射電極,還被配置為與液晶50對向。
另一方面,存儲電容60,如圖1所示,由上部電極61和下部電極62以及被該2個電極夾在中間的電介質(zhì)膜(在圖1中未畫出來)構(gòu)成。其中,上部電極61構(gòu)成電容線3b的一部分,作為與上述掃描線3a同一膜,即,在制造工序時,與形成該掃描線3a的工序同時形成。此外,下部電極62,可作為與構(gòu)成上述的TFT30的半導(dǎo)體膜1同一膜形成,而且,從該半導(dǎo)體膜1延伸出來的延長部分1f兼用做該電極。再有,電介質(zhì)膜,可作為與構(gòu)成上述的TFT30的柵極絕緣膜同一膜形成。
這樣的存儲電容60,可用來恒定時間地保持加在該象素的液晶上的電場,這在后邊還要說明。
在這里特別是在實施方案1中,在半導(dǎo)體膜1的圖形,特別是在作為構(gòu)成存儲電容60的一部分的、用標(biāo)號1K表示的平滑相交部分上具有特征。在圖2中,僅僅抽出該半導(dǎo)體膜1的圖形,并把它表示出來。在實施方案1的情況下,半導(dǎo)體膜1中的平滑相交部分1K,如圖1和圖2所示,構(gòu)成所謂的‘鉤形形狀’的一部分。
在這里,實施方案1中的所謂的‘鉤形形狀’,說得更詳細(xì)點,就是這樣的形狀把從存在著構(gòu)成TFT30的溝道區(qū)域1a’等的部分向圖1和圖2中上方向延伸的一個長方形形狀的圖形(以下,叫做‘第1圖形’)1A,和從該第1圖形1A的上端,在圖1和圖2中,使其長邊方向在與上下方向垂直的右方向一致的另一個長方形形狀的圖形(以下,叫做‘第2圖形’)1B,連接起來。另外,這里所說的‘第2圖形1B’就是與上述的下部電極62乃至延長部分1f大體上一致的部位。
因此,在第1圖形1A的右邊1AR和第2圖形1B的下邊1BU之間,存在著別的線段1X,而且,上述右邊1AR和上述別的線段1X所構(gòu)成的夾角,以及,上述下邊1BU和上述別的線段1X所構(gòu)成的夾角,分別規(guī)定為135度。在這里,所謂具有135度這一具體值的‘角度’,如圖1和圖2所示,從平滑相交部分1K來看,就是與在延長部分1f的外方一側(cè)形成的‘拐角部分’有關(guān)的角度。
即,在實施方案1中,右邊1AR和下邊1BU,借助于平滑相交部分1K進行所謂的‘平滑地’連接。這一點,與在現(xiàn)有的半導(dǎo)體膜1000的圖形的情況下,如圖3所示用上述的右邊1AR和下邊1BU,形成直角地相交的相交部分1000K是不同的。
另外,在上述的圖2所示的那樣的圖形中,在圖2中,在2個地方示出的角度135度的補角(即,‘隅部分的角度’或‘內(nèi)角’)分別為225度,都大于180度,而且,小于270度。即,這些角部分,分別相當(dāng)于在本發(fā)明中所說的‘第3拐角部分’和‘第4拐角部分’。此外,由于也可以看作該補角225度的一方,大于180度而且小于270度,該補角225度的另一方,是90度以上,故這些角部分,上述一方也可以看作是‘第5拐角部分’,上述另一方看作是‘第6拐角部分’。
倘采用作為這樣的形態(tài)的半導(dǎo)體膜1乃至其延長部分1f以及在該延長部分1f上形成的上述的電介質(zhì)膜和上部電極61,則可以得到使得減少在半導(dǎo)體膜1和上部電極61間發(fā)生短路的可能性的本發(fā)明的特有的效果。
以下,在進行上述的要素的形成過程的說明的同時,而且,邊參看圖4到圖6邊對這一點進行說明。另外,圖4和圖5,按照順序示出了在圖2所示的X-X’線處剖開的情況下的上述半導(dǎo)體膜1、電介質(zhì)膜2和上部電極61的形成過程,圖6示出了圖3所示的Y-Y線處剖開的情況下的上述半導(dǎo)體膜1、電介質(zhì)膜2和上部電極61的形成過程。但是,圖6示出的是僅僅對應(yīng)圖5所示的工序(D)到(G)作為工序(D’)和(G’)。
在圖4中,首先,在工序(A)中,在經(jīng)過了適當(dāng)?shù)那逑垂ば蚝蟮牟AЩ?0’上,成膜例如由硅等構(gòu)成的半導(dǎo)體膜1的原薄膜P1,同時,在該原薄膜P1上成膜光刻膠膜551。另外,在這里雖然詳細(xì)情況省略了,但是,原薄膜P1,在成膜當(dāng)初,由于是非晶質(zhì),一般要進行借助于激光退火等使之成為多晶構(gòu)造的工序(參看圖17的步驟S12及其說明)。
其次,在工序(B)中,通過中間掩模901對光刻膠膜551照射從光源發(fā)出的光(曝光工序)。在這里,在中間掩模901上,已用恰好使與玻璃基板10’的整個面對應(yīng)的圖1所示的那樣的圖形反轉(zhuǎn)過來的圖形形成有透過部分901a,其余的部分則形成為非透過部分901b。另外,這些透過部分901a和非透過部分901b所形成的圖形,不言而喻也反映了上述的‘平滑’的平滑相交部分1K的形狀。借助于此,結(jié)果就成為在光刻膠膜551上可以形成與圖1所示的圖形對應(yīng)的感光區(qū)域和非感光區(qū)域。
其次,在工序(C)中,使象這樣地一部分曝光后的光刻膠膜551顯影,以除去感光區(qū)域上的光刻膠膜551(顯影工序)。然后,在施行了對剩下的光刻膠膜551的堅膜處理等后,采用對已除去了光刻膠膜551的部分處成為暴露在外部的上述原薄膜P1實行刻蝕的辦法(刻蝕工序),就可以把規(guī)定圖形賦予該原薄膜P1,即,把該原薄膜P1成型為半導(dǎo)體膜1。
另外,在以下,跟蹤存儲電容60的形成過程,并把至此為止叫做‘半導(dǎo)體膜1’的地方,叫做‘延長部分1f’。
接著,在圖5的工序(D)中,剝離光刻膠膜551。以下,在工序(E)中,為清潔半導(dǎo)體膜1的表面,在淀積絕緣膜前進行用稀氟酸的光蝕處理。通過該處理,沒有疊層半導(dǎo)體膜1的區(qū)域的玻璃基板10′的表面稍稍被刻蝕。
在這里,就如比較參照圖5中的工序(E)和圖6中的工序(E’)所看到的那樣,在后者的情況下,一直到與圖3所示的直角部分對應(yīng)的半導(dǎo)體膜1下邊為止進行刻蝕,可知已產(chǎn)生了底蝕U。換句話說,在圖6的工序(E’)中,在延長部分1f的下表面上的表面基底成為所謂的剝出的狀態(tài),已成為徹底暴露于外部的狀態(tài)。這一點,在圖5的工序(E)中,則未產(chǎn)生底蝕U。這是因為如圖2所示,構(gòu)成延長部分1f的平滑相交部分1K,與圖3所示的相交部分1000K不同,是‘平滑’的相交部分的緣故。
其次,在圖5的工序(F)中,在延長部分1f上形成電介質(zhì)膜2。然后,當(dāng)在圖5的工序(G)中,在該電介質(zhì)膜2上,成膜上部電極61后,就看作是存儲電容60的完成。另外,在實際的存儲電容60的形成工序中,為了使上述下部電極62具有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性,要實施對該下部電極62的雜質(zhì)離子注入工序(參看圖17的步驟S15)。此外,規(guī)定在去除延長部分1f之外的半導(dǎo)體膜1中,在將來應(yīng)成為TFT30的部分上,與上述電介質(zhì)膜2的形成的同時,形成柵極絕緣膜。即,在這些電介質(zhì)膜2和柵極絕緣膜之間沒有什么本質(zhì)上的不同。但是,對于要成為該TFT30的部分的半導(dǎo)體膜1,如后所述,則要進行規(guī)定的雜質(zhì)離子注入等。
在這里,若對該圖5的工序(F)和(G)、圖6的工序(F’)和(G’)進行比較,則它們的不同是一目了然的。即,在圖6的工序(F’)的情況下,歸因于圖6的工序(E’)所示的底蝕U的存在,首先。電介質(zhì)膜2的成膜未能成功地完成。說得更詳細(xì)點,電介質(zhì)膜2,像要避開底蝕U那樣地,僅僅在除去該部位之外的延長部分1f和玻璃基板10’上成膜。這是因為在借助于濺射法等進行成膜工序的情況下,不能向成為陰影的部分上供給充分的粒子的緣故。例如,想象一下下雪的情景就很容易明白。因此,如圖6的工序(G’)所示,當(dāng)之后成膜上部電極61時,在歸因于電介質(zhì)膜2而未能充分地成膜的部分,即,在底蝕U的部分上,上部電極61就會繞進去。歸因于此,結(jié)果就如在圖6的工序(G’)中用箭頭所示的那樣,出現(xiàn)延長部分1f和上部電極61進行接觸那樣的狀態(tài),在兩者間產(chǎn)生短路。
這一點,在實施方案1中,就如已經(jīng)在圖5的工序(G)中看到的那樣,就不會產(chǎn)生上述的那種缺點。即,可以減少延長部分1f和上部電極61間產(chǎn)生短路的可能性。因此,在延長部分1f中,該平滑相交部分1K,得益于平滑地進行連接,只能是可以享受這種情況的效果。
附帶地說,在上述中的電介質(zhì)膜2被形成為例如10到150nm左右的比較薄的厚度的情況下,結(jié)果成為可以更為有效地發(fā)揮上述的作用效果。因為電介質(zhì)膜2越薄,就如從圖6的工序(G’)所示的情況可知的那樣,延長部分1f和上部電極61之間的短路就越易于產(chǎn)生。這一點,倘采用實施方案1,則即便是電介質(zhì)膜2薄,也幾乎不會存在因產(chǎn)生圖6的工序(E’)所示的那種底蝕U而產(chǎn)生短路的可能性。而且,在實施方案1中,由于最終是要形成存儲電容60,故電介質(zhì)膜2的厚度越小越好。即,倘采用實施方案1,也可以不費勁地構(gòu)成作為比較大的容量的存儲電容60。
除此之外,若象上述那樣地規(guī)定電介質(zhì)膜2的厚度,則實施方案1中的半導(dǎo)體膜1的圖形的更為具體的大小,就可以成為使得圖2所示的L1到L5所示的各長度,例如,L1=40微米、L2=L3=15微米、L4=L5=3微米等。其中特別是采用對于上述的電介質(zhì)膜2的厚度來說,象上述那樣地設(shè)定L4和L5的長度,換句話說,設(shè)定平滑相交部分1K的具體的大小的辦法,就可以把產(chǎn)生底蝕U的可能性減小到極小。
另外,在上述實施方案1中,雖然是設(shè)想歸因于在把電介質(zhì)膜2淀積到半導(dǎo)體膜1上之前的光蝕處理,形成底蝕的情況進行的說明,但是,在使半導(dǎo)體膜1圖形化時的刻蝕工序(圖4的工序(C))等,除此之外,在存在著圖6的工序(E’)所示的那種底蝕U的可能性的、所有的工序中,可以使用或應(yīng)用進行具有與上述同樣的‘平滑相交部分’的圖形的圖形化的形態(tài),這樣的話,結(jié)果就成為可以大體上同樣地發(fā)揮上述的作用效果。
此外,在上述中,雖然說明的是僅僅在圖1和圖2所示的那樣的平滑相交部分1K中,把它們平滑地連接起來的形態(tài),但是,本發(fā)明并不限于這樣的形態(tài)。只要是要形成與圖1和圖2所示的那樣的半導(dǎo)體膜1和延長部分1f的圖形類似的圖形,就可以看作是例如圖7到圖9所示的那樣的各種的變形形態(tài)。
首先,在圖7中,除去平滑相交部分1K之外,對于已在圖2所示的圖形上形成了直角的相交部分,作為平滑相交部分1L、1M,也成為把它們平滑地連接起來的形態(tài)。在這樣的部分中,由于歸因于實現(xiàn)平滑的連接,即便是在該平滑相交部分1L和1M中,也可以避免上述那樣的問題,故顯然是更為有益的。另外,在該情況下,已把與‘隅部分’有關(guān)的角度設(shè)定為135度。此外,更為一般地說,對于在圖7中出現(xiàn)的其它的直角部分,例如,將來要成為TFT30的半導(dǎo)體膜1的部分上出現(xiàn)的直角部分,當(dāng)然也可以施行同樣的措施。
此外,在圖8中,構(gòu)成平滑相交部分1K的線段,如圖2所示,不僅是上述的右邊1AR、上述下邊1BU、和別的線段1X這3條,除去上述右邊1AR和上述下邊1BU之外,還有別的線段1X’和別的線段1X”這4條,這一點是不同的。這樣一來,由圖可知,就可以進行更為平滑的連接。
另外,在圖8中,可知下邊1BU和別的線段1X’所構(gòu)成的交角、右邊1AR和別的線段1X”所構(gòu)成的夾角、以及別的線段1X’和1X”所構(gòu)成的夾角中的不論哪一個夾角,都被作成為大體上150度。因此,在如上所述,在把‘角度’規(guī)定為大于135度的情況下,即便是假定上述的電介質(zhì)膜2的厚度為50nm以下,也可以減少在構(gòu)成存儲電容60的兩電極間產(chǎn)生短路的可能性。
再有,在圖9中,可知平滑相交部分1K含有作為曲線的一個例子的圓周的一部分1Y,可以說這是在要進行‘平滑’地連接的情況下的最終狀態(tài)。
不論是哪一種情況,即便是這些變形形態(tài),也可以發(fā)揮與減少產(chǎn)生上述的那樣的底蝕U的可能性,因而可以減少在延長部分1f和上部電極61之間產(chǎn)生短路的可能性這一本發(fā)明的特有的作用效果,大體上同樣地或者超過該作用效果的作用效果,這是不言而喻的。
此外,本發(fā)明除去上述之外,在其它可以想象的各種各樣的圖形中也同樣地可以應(yīng)用,而不拘泥于圖1和圖2所示的那樣的半導(dǎo)體膜1的圖形。在圖10中示出了其一個例子,該例子是具有上述的‘凸形形狀’的圖形的典型的例子,是對在左右方向上延伸的一個長方形形狀的圖形1C的上1CA,和對上述一個長方形形狀的圖形1C成直角的、在上下方向上延伸的另一個長方形形狀的圖形1D的左邊1DL和右邊1DR的每一者之間都存在著別的線段1Z和1Z’的圖形。借助于此,就可以形成平滑相交部分1N和1N’,而且,這些平滑相交部分1N和1N’成為平滑地進行連接的部分。
順便地說,這樣的形狀,在圖1中,對于掃描線3a可以出現(xiàn)。即,如果著眼于在圖1中橫向方向上延伸的掃描線3a和從該掃描線3a要成為柵極電極地突出出來的部分,則可以說它們作為其基本要素含有圖10那樣的圖形。
再有,本發(fā)明,也包括如下的形態(tài)。即是一種至少含有2個以上的拐角部分的圖形,且上述拐角部分包括其內(nèi)角大于180度而且小于270度的第1拐角部分,和與該第1拐角部分相鄰,同時,其內(nèi)角大于90度,而且,小于180度的第2拐角部分。作為其具體例,例如,圖11所示的那樣的拐角部分就相當(dāng)于此。在該圖11中,在用標(biāo)號A1表示的拐角部分處的隅部分的角度(或內(nèi)角)大于180度而且小于270度。此外,在用標(biāo)號A2表示的拐角部分處的隅部分的角度(或內(nèi)角)大于90度而且小于180度。而且,這些拐角部分A1和拐角部分A2彼此相鄰。
即便是在這樣的情況下,也可以減少產(chǎn)生上述的底蝕U的可能性,因而可以減少在延長部分和上部電極之間產(chǎn)生短路的可能性。
實施方案2其次,把在上述實施方案1中說明的TFT30和存儲電容60作為電光裝置的構(gòu)成要素組裝進來的、更為具體的實施方案,作為第2實施方案進行說明。以下,對把電光裝置應(yīng)用于液晶顯示裝置的狀態(tài)進行說明。
電光裝置的基本構(gòu)成首先,邊參看圖12到圖14,邊對實施方案2的液晶顯示裝置基本構(gòu)成進行說明。圖12是與在其上形成的各個構(gòu)成要素一起,從對向基板一側(cè)看TFT陣列基板的平面圖,圖13是圖12的H-H’剖面圖。此外,圖14是在構(gòu)成電光裝置的圖象顯示區(qū)域的矩陣狀地形成的多個象素中的各種元件、布線等的等效電路。
在圖12和圖13中,在實施方案2的電光裝置中,TFT陣列基板10和對向基板20對向配置。
在TFT陣列基板10和對向基板20之間,已封入了液晶層50,TFT陣列基板10和對向基板20,借助于設(shè)置在位于圖象顯示區(qū)域10a的周圍的密封區(qū)域的密封劑52彼此粘接起來。
密封劑52,為了把兩個基板粘接起來,例如,由熱硬化性樹脂、熱和光硬化樹脂、光硬化樹脂、紫外線硬化樹脂等構(gòu)成,在制造工藝中,在涂敷到TFT陣列基板10上之后,借助于加熱、加熱和光照射、光照射、紫外線照射等使之硬化。
在這樣的密封劑52中,混合有用來使兩個基板的間隔成為規(guī)定值的玻璃纖維或玻璃微蛛等的間隙材料。即,實施方案2的電光裝置,作為投影儀的光閥用,對于小型且進行擴大顯示是合適的。但是,該電光裝置如果是象液晶顯示器或液晶電視那樣大型且進行等倍顯示的液晶裝置,在液晶層50中也可以含有這樣的間隙材料。
在密封劑52的外側(cè)的區(qū)域上,沿著TFT陣列基板10的一邊,設(shè)置有采用以規(guī)定的定時向數(shù)據(jù)線6a供給圖象信號的辦法驅(qū)動該數(shù)據(jù)線6a的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路201和外部電路連接端子202,沿著與該一邊相鄰的2邊設(shè)置有采用以規(guī)定的定時向掃描線3a’供給掃描信號的辦法驅(qū)動掃描線3a’的掃描線驅(qū)動電路204。
另外,向掃描線3a’供給的掃描信號延遲如果不成為問題,則當(dāng)然掃描線驅(qū)動電路204也可以只設(shè)置在一側(cè)。此外,也可以沿著圖象顯示區(qū)域10a的邊,在兩側(cè)排列數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路201。
在TFT陣列基板10的剩下的一邊上,設(shè)置有用來把設(shè)置在圖象顯示區(qū)域10a的兩側(cè)的掃描線驅(qū)動電路204間連接起來的多條布線205。此外,在對向基板20的拐角部分的至少一個地方上,在TFT陣列基板10和對向基板20之間,設(shè)置有用來形成電導(dǎo)通的導(dǎo)通材料206。然后,如圖13所示,用該密封劑52,把具有與圖12所示的密封劑52大體上相同的輪廓的對向基板20,固著到TFT陣列基板10上。
此外,在圖13中,在TFT陣列基板10上,已形成了象素開關(guān)用的TFT30’和掃描線、數(shù)據(jù)線等的布線后的象素電極上形成有取向膜。另一方面,在對向基板20上,除對向電極21之外,在最上層部分還形成有取向膜。此外,液晶層50,例如由一種或把數(shù)種的向列液晶混合起來的液晶構(gòu)成,并在這些一對取向膜間形成規(guī)定的取向狀態(tài)。
在具有這樣的構(gòu)造的電光裝置100的圖象顯示區(qū)域10a中,如圖14所示,把多個象素100a構(gòu)成為矩陣狀。
在圖14中,在多個象素100a上,分別形成有透明電極8和反射電極9(以下,在合起來叫的情況下,簡稱為‘象素電極8和9’)和用來對該象素電極8和9進行開關(guān)控制的TFT30’,供給圖象信號的數(shù)據(jù)線6a已電連到該TFT30’的源極上。要寫入到數(shù)據(jù)線6a上的圖象信號S1、S2、...、Sn既可以按照該順序依線供給,也可以作成為使得對相鄰的多條數(shù)據(jù)線6a彼此向每一組供給。
此外,還可以構(gòu)成為使得掃描線3a’被連接到TFT30’的柵極上,并以規(guī)定的定時脈沖式地把掃描信號G1、G2、...、Gm,按照該順序加到掃描線3a’上。象素電極8和9已電連到TFT30’的漏極上,采用僅僅在恒定期間內(nèi)本身為開關(guān)元件的TFT30’閉合其開關(guān)的辦法,以規(guī)定的定時寫入由數(shù)據(jù)線6a供給的象素信號S1、S2、...、Sn。
通過象素電極8和9寫入到作為電光物質(zhì)的一個例子的液晶內(nèi)的規(guī)定電平的圖象信號S1、S2、...、Sn,在對向基板上形成的對向電極之間可以保持恒定期間。液晶,采用借助于所施加的電壓電平使分子集合的取向或秩序變化的辦法,對光進行調(diào)制,使灰度等級顯示成為可能。若是常態(tài)白色模式,則將根據(jù)在各象素單位上所施加的電壓降低對于入射光的透過率,若是常態(tài)黑色模式,則將根據(jù)在各個象素單位上所施加的電壓增大對入射光的透過率,作為全體,從電光裝置射出具有與圖象信號對應(yīng)的對比度的光。
在這里,為了防止所保持的圖象信號發(fā)生漏泄,有時候要與在象素電極8、9和對向電極之間形成的液晶電容并聯(lián)地附加上存儲電容60’。該存儲電容60’與掃描線3a’并排地設(shè)置,含有固定電位一側(cè)電容電極,同時,還含有已固定在恒定電位上的電容線3b’。不言而喻,該存儲電容60’結(jié)果就成為相當(dāng)于上述的實施方案1的存儲電容60。此外,對于電容線3b’來說,也是如此。
TFT陣列基板的構(gòu)成圖15是在實施方案2中使用的TFT陣列基板的相鄰的多個象素群的平面圖,圖16是在相當(dāng)于圖15的A-A’線的位置處的象素的剖面圖。另外,在圖15中,僅僅示出了一個象素。
在圖15中,在TFT陣列基板上,矩陣狀地形成由鋁、銀或它們的合金、或鈦、氮化鈦、鉬、鉭等的疊層膜構(gòu)成的反射電極9,對這些各個反射電極9分別通過透明電極8電連上象素開關(guān)用的TFT30’。此外,沿著要形成反射電極9的區(qū)域的縱橫邊界形成數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a’和電容線3b’,TFT30’已連接到數(shù)據(jù)線6a和電容線3b’上。即,數(shù)據(jù)線6a通過接觸孔電連到TFT30’的高濃度源極區(qū)1d’上,透明電極8,則通過接觸孔15和源極線6b電連到高濃度漏極區(qū)1e’上。此外,使得與TFT30’的溝道區(qū)域1a”對向那樣地,掃描線3a’進行延長。
另外,存儲電容60’的構(gòu)造為把用來形成象素開關(guān)用的TFT30’的半導(dǎo)體膜1的延長部分1f’導(dǎo)電化的膜當(dāng)作下部電極,把掃描線3a’和同層的電容線3b’作為上都電極重疊到該下部電極上。而且,這些上部電極和下部電極,相當(dāng)于上述實施方案1中的上部電極61和下部電極62。即,下部電極是與構(gòu)成上述TFT30’的半導(dǎo)體膜1同時形成,上部電極則在該下部電極上中間存在著電介質(zhì)膜(與后述的‘柵極絕緣膜’是同一膜。因此,在后述中,對‘電介質(zhì)膜’和‘柵極絕緣膜’使用同一標(biāo)號‘2’)而形成。
接著,特別是如圖15所示,構(gòu)成延長部分1f’或下部電極的圖形的平滑相交部分1KK,就如已經(jīng)在圖2中所示的那樣,就成為平滑地進行連接的部分。此外,在圖15中,還采用的這樣的圖形如圖7所示的,對于平滑相交部分1LL和1MM,也成為實現(xiàn)了平滑的連接的圖形,同時,對于新的平滑相交部分1O,也實現(xiàn)了平滑的連接的圖形。
在象這樣地構(gòu)成的各個象素100a中,如圖15所示,形成具有透過窗口14的反射電極9,在其表面上,則整個面地形成在圖15中未畫出來的凹凸層7。與透過窗口14對應(yīng)的區(qū)域,是被透明電極8被覆起來用透射模式進行圖象顯示的透射區(qū)域,其它的區(qū)域,則是具備后述的凹凸形成層、凹凸層和反射電極9的反射區(qū)域,在這里進行反射模式的圖象顯示。
如圖16所示,在該反射區(qū)域A-A’線處剖開的剖面,在作為TFT陣列基板10的基體的透明的TFT陣列基板用的玻璃基板10’的表面上,形成由厚度100nm到500nm的硅氧化膜(絕緣膜)構(gòu)成的基底保護膜11,在該基底保護膜11的表面上,形成厚度30nm到100nm的島狀的半導(dǎo)體膜1’。在半導(dǎo)體膜1’的表面上,形成厚度約50到150nm的由硅氧化膜構(gòu)成的柵極絕緣膜2’,在該柵極絕緣膜2’的表面上,厚度300nm到800nm的掃描線3a’作為柵極電極進行延伸。
在半導(dǎo)體膜1’中通過柵極絕緣膜2’與掃描線3a’對抗的區(qū)域成為溝道區(qū)1a”。對于該溝道區(qū)1a”在一方側(cè)形成具備低濃度區(qū)1b和高濃度源極區(qū)1d’的源極區(qū),在另一方側(cè)形成具備低濃度區(qū)1b和高濃度漏極區(qū)1e’的漏極區(qū),在其中間,形成不屬于源極和漏極中的任意一個區(qū)域的高濃度區(qū)域1c。
在象素開關(guān)用的TFT30’的表面?zhèn)?,形成厚?00nm到800nm的由硅氧化膜構(gòu)成的第1層間絕緣膜4,和厚度100nm到800nm的由硅氮化膜構(gòu)成的第2層間絕緣膜5(表面保護膜)。但是,在有的情況下,該第2層間絕緣膜5也可以不形成。在第1層間絕緣膜4的表面上,形成厚度300nm到800nm的數(shù)據(jù)線6a,該數(shù)據(jù)線6a通過在第1層間絕緣膜4上形成的接觸孔電連到高濃度源極區(qū)1d’上。
在第2層間絕緣膜5的上層上,按照順序形成由有機類樹脂等的感光性樹脂構(gòu)成的凹凸形成層13和凹凸層7,在凹凸層7的表面,形成由ITO膜等構(gòu)成的透明電極8,在透明電極8的上層上,依次形成由鋁、銀或它們的合金,或由鈦、氮化鈦、鉬、鉭等的疊層膜構(gòu)成的反射電極9。在反射電極9的表面上,形成與凹凸層7的表面凹凸形狀對應(yīng)的凹凸圖形9g。
反射電極9和透明電極8,通過接觸孔15與源極線6b電連起來。在反射電極9的表面上,形成有用來使來自背光源的光透過的透過窗口14。
反射電極9的表面一側(cè)和因透過窗口14的形成而成為最上層的透明電極8的表面上,形成有由聚酰亞胺構(gòu)成的取向膜12。對該取向膜12的表面一側(cè),已施行了摩擦處理。
此外,采用通過與柵極絕緣膜2’同時形成的絕緣膜(即,含有電介質(zhì)膜2’。參看圖4),與掃描線3a’同層的電容線3b’作為上部電極,對從高濃度漏極區(qū)1e’延長出來的延長部分1f’或下部電極對向的辦法,構(gòu)成存儲電容60’。
另外,TFT30’理想的是如上所述具有LDD(輕摻雜漏)構(gòu)造,但是也可以具有對相當(dāng)于低濃度區(qū)1b的區(qū)域不進行雜質(zhì)離子注入的偏移構(gòu)造。此外,TFT30’,也可以是以作為掃描線3a的一部分的柵極電極為掩模,以高濃度注入雜質(zhì)離子,自我匹配地形成了高濃度的源極區(qū)和漏極區(qū)的自對準(zhǔn)型的TFT。
此外,在實施方案2中,雖然作成為在源極區(qū)-漏極區(qū)間配置2個TFT30’的柵極電極的雙柵極構(gòu)造,但也可以在它們之間配置1個柵極電極的單個柵極的構(gòu)造,此外,也可以是在它們之間配置3個以上的柵極電極的三柵極以上的構(gòu)造。在配置多個的情況下,要作成為對每一個柵極電極都加上同一信號。如果采用象這樣地用雙柵極或三柵極以上來構(gòu)成TFT30’,則可以防止在溝道與源-漏區(qū)的接合部分處產(chǎn)生漏電流,因而可以降低OFF時的電流。如果把這些柵極電極中的至少一個作成為LDD構(gòu)造或偏移構(gòu)造,則可以進一步減小OFF電流,可以得到穩(wěn)定的開關(guān)元件。
在圖15和圖16中,在TFT陣列基板10中,在各個象素100a的反射區(qū)域上,在反射電極9的表面中,在TFT30’的形成區(qū)域和離開接觸孔15的區(qū)域(凹凸形成層)上,如上所述,形成有凹凸圖象9g。
在構(gòu)成這樣的凹凸圖形9g時,在實施方案2的TFT陣列基板10的情況下,在上述的凹凸形成區(qū)域上,例如用旋轉(zhuǎn)涂敷法,在層間絕緣膜5的表面上,以1到3微米的厚度,形成由聚丙烯酸類樹脂等的有機類的透光性的感光性樹脂構(gòu)成的凹凸形成層13,在該凹凸形成層13的上層上,例如用旋轉(zhuǎn)涂敷法以1到2微米的厚度疊層上由聚丙烯酸類樹脂等的有機類的透光性的感光性樹脂等之類的流動性材料形成的絕緣膜構(gòu)成的凹凸層7。
在凹凸形成層13上,形成有多個凹凸。為此,如圖16所示,在反射電極9的表面上,形成與凹凸層7的表面凹凸形狀對應(yīng)的凹凸圖形9g,在該凹凸圖形9g中,歸因于凹凸層7,凹凸形成層13的邊沿等就變得顯現(xiàn)不出來。另外,也可以采用在形成了凹凸形成層13后而不形成凹凸層7,進行堅膜工序的辦法,使凹凸形成層13的凹凸的邊緣成為平滑。
電光裝置的作用在象這樣地構(gòu)成的實施方案2的電光裝置100中,由于已形成了反射電極9,由于可以在TFT陣列基板10一側(cè)反射從對向基板20一側(cè)入射進來的光,并從對向基板20一側(cè)出射,故如果在這期間用液晶50在每一個象素100a中都進行光調(diào)制,則可以利用外光顯示所期望的圖象(反射模式)。
此外,在電光裝置100的情況下,在圖15和圖16中,由于把透明電極8形成為使得把設(shè)置在反射電極9上的透過窗口9覆蓋起來,故也可以作為透射式的液晶顯示裝置發(fā)揮作用。即,從配置在TFT陣列基板10一側(cè)的背光源裝置(未畫出來)出射的光,在入射到TFT陣列基板10的一側(cè)之后,在已在各個象素100a中形成了反射電極9的區(qū)域中,將經(jīng)由未形成反射電極9的透過區(qū)域,即經(jīng)由被透明電極8被覆起來的透過窗口14在對向基板20一側(cè)透射。為此,如果用液晶50在每一個象素100a中都進行光調(diào)制,則可以利用從背光源裝置(未畫出來)出射的光顯示所希望的圖象(透射模式)。
此外,在實施方案2的電光裝置100的情況下,特別是由于構(gòu)成存儲電容60’的下部電極,如上述實施方案1那樣,已成型為具有平滑的平滑相交部分1KK等的圖形,故在用光刻法成型該下部電極時,在其下方,就不會產(chǎn)生在實施方案1中說明的那樣的底蝕U。因此,該下部電極的表面就不會在外部露出來,即便是成膜上部電極,也可以減少在該兩者間產(chǎn)生短路那樣的可能性。
歸因于此,在實施方案2中,存儲電容60’就可以充分地發(fā)揮原本預(yù)定的那樣的功能,因而可以實現(xiàn)電光裝置的正確的動作。
制造方法邊參看圖17的流程圖,邊說明制造TFT陣列基板10的方法。
首先,在準(zhǔn)備好用超聲波清洗等清潔化后的TFT陣列基板用的玻璃基板10’之后,在基板溫度150到450℃的溫度條件下,用等離子體CVD法在該玻璃基板10’的整個面上形成由硅氧化膜構(gòu)成的基底保護膜11,厚度為100到500nm。作為這時的原料氣體,例如,可以使用甲硅烷與笑氣(一氧化二氮)的混合氣體或TEOS(Si(OC2H5)4)與氧氣或乙硅烷與氨的混合氣體(步驟S11)。
其次,在基板溫度150到450℃的溫度條件下,在TFT陣列基板用的玻璃基板10’的整個面上,用等離子體CVD法形成厚度30到100nm的由非晶質(zhì)硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體膜1’的原薄膜。作為這時的原料氣體,例如可以使用甲硅烷或乙硅烷。其次,對該原薄膜照射激光施行激光退火。其結(jié)果是,無定形的原薄膜,經(jīng)暫時熔融,冷卻固化過程使之結(jié)晶化,成為含有多晶硅膜的薄膜(步驟S12)。在這時,由于激光對各個區(qū)域的照射時間非常短,而且,照射區(qū)域?qū)τ谡麄€基板也是局部的,故基板整體不會同時地被加熱到高溫。為此,即便是作為TFT陣列基板用的基板使用玻璃基板等也不會產(chǎn)生由熱引起的變形或裂痕。
其次,采用用光刻技術(shù)通過光刻膠膜對該原薄膜進行刻蝕的辦法,在原薄膜的表面上,形成具有島狀地分離的圖形的半導(dǎo)體膜1’(有源層)(步驟S13)。該工序可以在圖4中作為工序(A)到工序(C)已經(jīng)說明過的工序同樣地實施。即,采用作為含有具有實施方案2的平滑相交部分1KK、1LL、1MM和1O的那樣的圖形的中間掩模,使用形成的中間掩模,通過中間掩膜透過部分和非透過部分,實施對上述光刻膠膜的曝光工序的辦法,原薄膜成型為具有上述平滑相交部分1KK等的圖形,成為半導(dǎo)體膜1’。
其次,在剝離掉上述光刻膠膜之后,為了使上述半導(dǎo)體膜1’的表面清潔化,進行使用稀氟酸的光蝕處理(步驟S14)。歸因于該處理,未疊層半導(dǎo)體膜1’的區(qū)域的玻璃基板10’的表面稍微受到刻蝕。因此,結(jié)果就成為這時,在實施方案2中進行在實施方案1中所參照的圖5中的工序(E)所示的那種光蝕,在半導(dǎo)體膜1’下邊,就不會產(chǎn)生在圖6的工序(E’)中所示的那種底蝕U。如上所述,這是因為半導(dǎo)體膜1’被圖形化為含有平滑相交部分1KK等的緣故。
接著,在350℃以下的溫度條件下,在玻璃基板10’的整個面,而且,借助于CVD法等在半導(dǎo)體膜1’的表面上,形成厚度10到150nm的由硅氧化膜等構(gòu)成的柵極絕緣膜2’。這時的原料氣體例如,可以使用TEOS和氧氣的混合氣體。在這里形成的柵極絕緣膜2’,也可以是硅氮化膜而不是硅氧化膜(步驟S15)。另外,規(guī)定在該柵極絕緣膜2’的形成的同時,也形成電介質(zhì)膜2。
其次,通過規(guī)定的光刻膠掩模向半導(dǎo)體膜1’的延長部分1f’內(nèi)注入雜質(zhì)離子,在與電容線3b’之間,形成用來構(gòu)成存儲電容60’的基底電極(步驟S16)。
其次,在用濺射法等,在TFT陣列基板用的玻璃基板10’的整個面上,形成厚度300到800nm的用來形成掃描線3a’等的由鋁、鉭、鉬等構(gòu)成的金屬膜或以這些金屬中的任何一者為主要成分的合金膜構(gòu)成的電介質(zhì)膜之后,用光刻技術(shù)形成光刻膠掩模。然后,通過光刻膠掩模干法刻蝕上述電介質(zhì)膜,形成掃描線3a’(柵極電極)、電容線3b’等(步驟S17)。這時,存儲電容60’的上部電極,不言而喻作為電容線3b’的一部分可以同時形成。然后,在實施方案2的情況下,在含有該上部電極的電容線3b’形成后,結(jié)果就成為防患于未然地防止該電容線3b’與上述半導(dǎo)體膜1’短路那樣的事態(tài)的發(fā)生。因為如上所述,在實施方案2中,在半導(dǎo)體膜1’的下邊不會產(chǎn)生底蝕。
其次,形成TFT30’(步驟S18)。其細(xì)節(jié)如下。
首先,在象素TFT部分和驅(qū)動電路的N溝TFT部分(未畫出來)一側(cè),以掃描線3a’或柵極電極為掩模,以大約0.1×1013/cm2到10×1013/cm2劑量注入低濃度雜質(zhì)離子(磷離子),對掃描線3a’,自我匹配地形成低濃度區(qū)1b。在這里,由于位于掃描線3a’的正下邊,故未導(dǎo)入雜質(zhì)離子的部分,就成為保持半導(dǎo)體膜1’的原狀不變的溝道區(qū)1a’。
其次,在象素TFT部分的情況下,形成寬度比掃描線3a’(柵極電極)更寬的光刻膠掩模,以大約0.1×1015/cm2到大約10×1015/cm2的劑量注入高濃度雜質(zhì)離子(磷離子),形成高濃度源極區(qū)1d’、高濃度區(qū)1c和高濃度漏極區(qū)1e’。
也可以不進行這些雜質(zhì)導(dǎo)入工序,不進行低濃度的雜質(zhì)的注入,而代之以在已形成了寬度比柵極電極更寬的光刻膠掩模的狀態(tài)下,注入高濃度的雜質(zhì)(磷離子),形成偏移構(gòu)造的源極區(qū)和漏極區(qū)。此外,也可以掃描線3a’為掩模,注入高濃度的雜質(zhì)以形成自對準(zhǔn)構(gòu)造的源極區(qū)和漏極區(qū)。
借助于此,就完成了TFT30’。
然后,用眾所周知的技術(shù),按照順序完成圖15和圖16所示的第1層間絕緣膜4、各種接觸孔、數(shù)據(jù)線6a和源極線6b、第2層間絕緣膜5、凹凸形成層13、凹凸層7、透明電極8、反射電極9、透過窗口14以及取向膜12等(步驟S19),完成TFT陣列基板10。
在上述不論哪一個形態(tài)中,雖然作為象素開關(guān)元件都是以使用TFT的有源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示裝置為例進行的說明,但是,作為象素開關(guān)元件,在使用TFD的有源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示裝置,或者無源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示裝置,此外,在使用液晶顯示裝置以外的電光物質(zhì)(例如,EL電致發(fā)光元件或發(fā)光二極管等)的電光裝置,或等離子體顯示裝置等中也可以應(yīng)用本發(fā)明。
電子設(shè)備象這樣地構(gòu)成的反射半透射式的電光裝置100,可以用做各種電子設(shè)備的顯示部分,邊參看圖18到圖20邊具體地說明其一個例子。
圖18的框圖示出了把電光裝置用做顯示裝置的電子設(shè)備的電路構(gòu)成。
在圖18中,電子設(shè)備具備顯示信息輸出源70、顯示信息處理電路71、電源電路72、定時產(chǎn)生器73和液晶顯示裝置74。液晶顯示裝置74,具有液晶顯示面板75和驅(qū)動電路76。作為液晶顯示裝置74,可以使用上述的電光裝置100。
顯示信息輸出源70,具備ROM(唯讀存儲器)、RAM(讀寫存儲器)等這樣的存儲器,各種盤等存儲單元,同步輸出數(shù)字圖象信號的同步電路等,根據(jù)由定時產(chǎn)生器73產(chǎn)生的各種時鐘信號,向顯示信息處理電路71供給規(guī)定格式的圖象信號等顯示信息。
顯示信息處理電路71,具備串-并變換電路、放大、倒相電路、旋轉(zhuǎn)電路、灰度系數(shù)修正電路、箝位電路等眾所周知的各種電路,執(zhí)行輸入進來的顯示信息的處理,與時鐘信號CLK同時把其圖象信號供往驅(qū)動電路76。電源電路72,向各個構(gòu)成要素供給規(guī)定的電壓。
圖19示出了本發(fā)明的電子設(shè)備的一個實施方案的便攜式的個人計算機。這里所示的個人計算機80,具有具備鍵盤81的主機部分82和液晶顯示單元83。液晶顯示單元83的構(gòu)成為含有上述的電光裝置100。
圖20示出了為另一種電子設(shè)備的移動電話機。這里所示的移動電話機90,具備多個操作按鍵91和由上述的電光裝置100構(gòu)成的顯示部分。
本發(fā)明,不限于上述的實施方案,在不違反從技術(shù)方案和說明書整體讀取的發(fā)明的要旨或構(gòu)思的范圍內(nèi)可適當(dāng)變更,伴隨那樣變更的薄膜半導(dǎo)體器件及電光裝置、其制造方法及中間掩模,當(dāng)然也包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜半導(dǎo)體器件,是具備具有包括曲折形狀或突出形狀圖形,由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜的薄膜半導(dǎo)體器件,其特征在于對于規(guī)定上述曲折形狀或上述突出形狀的相交部分,同時,彼此相鄰的一條線段和另外的線段中的至少一組來說,在該一條線段的端部和該另外的線段的端部間存在著別的線段,該別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與該另外的線段所構(gòu)成的夾角,形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜半導(dǎo)體器件,其特征在于在上述薄膜上,形成其厚度為10到150nm的絕緣膜,同時,在該絕緣膜上,形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的另外的薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜半導(dǎo)體器件,其特征在于上述別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及上述別的線段與上述另外的線段所構(gòu)成的夾角,在135度及其附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜半導(dǎo)體器件,其特征在于在上述薄膜上,形成其厚度為50nm或50nm以下的絕緣膜,同時,在該絕緣膜上形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的另外的薄膜,上述別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及上述別的線段與上述另外的線段所構(gòu)成的夾角,大于135度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜半導(dǎo)體器件,其特征在于對于上述一組來說,存在多條上述別的線段,而且,在這多條別的線段中,相鄰的別的線段間的夾角,形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜半導(dǎo)體器件,其特征在于在上述一條線段的端部和上述另外的線段的端部之間,取代上述別的線段或除上述別的線段之外,還存在著具有規(guī)定的曲率的曲線的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜半導(dǎo)體器件,其特征在于上述夾角從上述平滑相交部分來看,是對于在上述圖形的外方側(cè)形成的拐角部分的角度。
8.一種電光裝置,其特征在于具備象素電極;連接到該象素電極上的薄膜晶體管;連接到該薄膜晶體管上的布線;連接到上述薄膜晶體管上的存儲電容,構(gòu)成上述存儲電容的至少一方的電極,包括具有包含曲折形狀或突出形狀的圖形由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜;對于規(guī)定上述曲折形狀或上述突出形狀的相交部分,同時,彼此相鄰的一條線段及另外的線段的至少一組來說,在該一條線段的端部和該另外的線段的端部之間存在別的線段,該別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與上述另外的線段所構(gòu)成的夾角,形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電光裝置,其特征在于在上述薄膜上,形成其厚度為10到150nm的絕緣膜,同時,在該絕緣膜上,形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的另外的薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電光裝置,其特征在于上述別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及上述別的線段與上述另外的線段所構(gòu)成的夾角,在135度及其附近。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電光裝置,其特征在于構(gòu)成上述存儲電容的至少一方的電極,作為與構(gòu)成上述薄膜晶體管的半導(dǎo)體膜同一膜而形成。
12.一種薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法,是制造具有包括曲折形狀或突出形狀的圖形,由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄膜的制造薄膜半導(dǎo)體器件的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于具備在基板上形成上述薄膜的原膜的工序;在上述原膜上形成光刻膠膜的工序;用形成了上述圖形或上述圖形的負(fù)形狀的中間掩模使上述光刻膠膜曝光的工序;使上述光刻膠膜顯影的工序;和對上述顯影后的光刻膠膜和上述原膜進行刻蝕的工序,上述圖形,規(guī)定上述曲折形狀和上述突出形狀的相交部分,同時,包括彼此相鄰的一條線段和另外的線段的至少一組,該一條線段的端部和該另外的線段的端部間存在著別的線段,該別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與上述另外的線段所構(gòu)成的夾角,具有大于90度小于180度的平滑相交部分,上述原膜,在上述刻蝕工序中被成型為具有上述圖形。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于還包括對實施刻蝕上述原膜的工序的結(jié)果所得到的圖形膜和上述基板,進行濕法刻蝕的工序。
14.一種電光裝置的制造方法,是制造具備象素電極、連接到該象素電極上的薄膜晶體管、連接到該薄膜晶體管上的布線,和連接到上述薄膜晶體管上的存儲電容的制造電光裝置的電光裝置的制造方法,其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的薄膜半導(dǎo)體器件的制造方法,形成構(gòu)成上述存儲電容的至少一方的電極的工序。
15.一種中間掩模,是形成有圖形或該圖形的負(fù)形狀的中間掩模,其特征在于上述圖形,規(guī)定曲折形狀和突出形狀的相交部分,同時,包括彼此相鄰的一條線段和另外的線段的至少一組,該一條線段的端部和該另外的線段的端部間存在著別的線段,該別的線段與上述一條線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與上述另外的線段所構(gòu)成的夾角,具有大于90度小于180度的平滑相交部分。
全文摘要
本發(fā)明提供在薄膜的圖形化中,即便是具有該圖形上相交部分,在該薄膜的下部也不會產(chǎn)生底蝕的薄膜半導(dǎo)體器件及其制造方法。解決方式是半導(dǎo)體膜(1)具有含有曲折形狀或突出形狀的圖形。此外,對于規(guī)定上述曲折形狀或上述突出形狀的相交部分的同時彼此鄰接的一個線段(1AR)和另一個線段(1BU)來說,在該一個線段和另一個線段的端部間存在著別的線段(1X),該別的線段與上述一個線段所構(gòu)成的夾角以及該別的線段與上述另一個線段所構(gòu)成的夾角,形成大于90度小于180的平滑相交部分(1K)。
文檔編號H01L21/84GK1722450SQ200510083189
公開日2006年1月18日 申請日期2003年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月12日
發(fā)明者天野隆祐, 北和田清文 申請人:精工愛普生株式會社