594362 Π) 玖、發明說明 [發明所屬之技術領域】 本發明是屬於薄膜半導體裝置及其製造方法的技術領 域’尤其是屬於具有形成預定圖案的薄膜之薄膜半導體裝 置及其製造方法的技術領域。又,本發明是屬於具備此類 的薄膜半導體裝置之光電裝置及其製造方法的技術領域。 又’本發明亦屬適合使用於薄膜半導體裝置及光電裝置的 製造方法之微影光罩(retlcle)的技術領域。 【先前技術】 以往在形成薄膜半導體裝置時會廣泛使用光蝕刻微影 技術。所謂光蝕刻微影技術是在基板上形成具有所期望的 圖案之配線或電路元件等技術。更具體而言,首先會針對 基板全面依次形成由矽等所構成的薄膜及光阻劑膜(成膜 過程),然後再對該光阻劑膜實施具有預定圖案的曝光 (曝光過程)。在此,所謂具有預定圖案的曝光,是例如 可經由形成有該預定圖案的微影光罩來將自光源所發出的 光予以投影至光阻劑膜上之方法。藉此,在光阻劑膜上會 產生對應於該預定圖案的感光領域及非感光領域。 其次,針對該光阻劑膜進行顯像,去除感光領域的光 阻劑膜(顯像過程)。然後,對殘留的光阻劑膜進行烘烤 處理等之後,以被去除光阻劑膜的部份來對暴露於外部的 上述薄膜實施蝕刻(触刻過程),而使能夠對該薄膜賦予 預定的圖案,亦即能夠使該薄膜形成具有預定圖案的配線 -6 - (2)594362 或電路元件(以下,將此形成的薄膜稱爲「圖案形成 膜」)。 並且,在具有上述預定圖案的圖案形成膜上再層疊絕 緣膜等的薄膜時,爲了使半導體膜的表面淸靜化,亦可使 用稀氟酸來進行輕蝕刻處理等的淸靜過程。
若利用如此的光蝕刻微影技術,則可容易且確實地形 成具有種種的微細圖案之配線或電路元件,因此在現在的 半導體產業中已成爲必要的製造技術之一。就應用如此的 光蝕刻微影技術來形成液晶顯示裝置的技術而言,例如有 揭示於專利文獻1者。 [專利文獻1 ] 曰本特開平6 — 2 5 8 6 6 7號公報。 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 但,在以往的光蝕刻微影技術中會有以下所述的問題 存在。亦即,在上述預定圖案中有具備交叉部(某線段與 其他線段交叉而成者)的圖案存在時,若實施上述那樣的 光蝕刻微影技術,則有可能會在該光蝕刻微影技術的〜過 程,亦即上述蝕刻過程或上述輕蝕刻處理等中,在上述交 叉部產生下切。這會在交叉部爲直角時更爲明顯。 在此所謂的下切,是意指在具有上述圖案形成膜的交 叉部中,蝕刻會進行至該圖案形成膜下的下層爲止。換言 -7- (3) (3)594362 之,在蝕刻過程完成時,該交叉部的圖案形成膜下’該圖 案形成膜的表面會形成露出狀態,而形成暴露於外部的狀 態 。 由薄膜半導體裝置的安定性的觀點來看,光是這點就 會造成問題,此情況,若該圖案形成膜是由導電性材料所 構成,且於該圖案形成膜上隔著絕緣膜來形成由某種的導 電性材料所構成的膜時,在上述下切產生的領域中,上述 絕緣膜將會無法完全覆蓋段差,而導致形成上述圖案形成 膜露出的部份。因此,會有可能在圖案形成膜與由該導電 性材料所構成的膜之間發生短路。亦即,在上述交叉部的 圖案形成膜下,由上述導電性材料所構成的膜會進入,而 造成該圖案形成膜露出的部份與由該導電性材料所構成的 膜會接觸。在此狀態下,譬如原本只想對圖案形成膜進行 通電的同時,連帶著由該導電性材料所構成的膜也會被通 電,因此已無法期待薄膜半導體裝置進行正確的動作。 此情況,若具備光電裝置(例如液晶裝置等)的主要 零件,亦即薄膜電晶體(以下,稱爲「TFT ; Thin Film Transistor」)的丁 F T陣列基板爲上述薄膜半導體裝 置,則可更爲具體化正視上述問題。例如,若假設包含構 成T F Τ的通道領域等的半導體膜爲上述圖案形成膜,則 由於在該半導體膜上依次形成有閘極絕緣膜及閘極電極, 因此一旦產生上述「下切」,半導體膜及閘極電極間有可 能會發生短路。 又,若將構成連接於T F Τ的儲存電容的一方電極假 -8- (4) (4)594362 設爲上述圖案形成膜,則由於會在該電極上依次形成介電 質膜及另一方的電極,因此會有可能在一方的電極及另一 方的電極間發生短路。 尤其是在此例中,爲了謀求儲存電容的增大化,一般 會儘可能地縮小上述介電質膜的厚度,因此發生短路的危 險性會更大。 在上述專利文獻1中,雖然記載有能夠藉由使圖案角 度形成「2 4 0度以下」來防止構成液晶顯示裝置的薄膜 電晶體的電極間發生短路,但有關「下切」方面並未有任 何的記載。 本發明是有鑑於上述問題點而硏發者,其課題是在於 提供一種在薄膜的圖案形成中,即使該圖案上有交叉部, 還是不會在該薄膜的下部產生下切之薄膜半導體裝置及其 製造方法。又,本發明的課題是在於提供一種含如此的薄 膜半導體裝置之光電裝置及其製造方法。本發明是課題是 在於提供一種適合使用於上述薄膜半導體裝置的製造方法 之微影光罩。 [用以解決課題之手段] 爲了解決上述課題,本發明之第1薄膜半導體裝置是 屬於一種具備具有至少2個以上的角部的圖案,且由導電 性材料所構成的薄膜之薄膜半導體裝置,其特徵爲: 上述角部包含: 其內角大於1 8 0 °,小於2 7 0 °的第1角部;及 -9 - (5) (5)594362 鄰接於該第1角部,且其內角大於9 Ο ^,小於 1 8〇°的第2角部。 若利用本發明之第1薄膜半導體裝置,則在具有至少 2個以上的角部的圖案中,存在鄰接的第1角部及第2角 部。其中前者的內角大於1 8 0 °,小於2 7 0 °。後者 的內角大於9 0 。,小於1 8 0 °。因此,供以構成第1 角部的兩條線段可謂平滑地連接,且供以構成第2角部的 兩條線段亦可謂平滑地連接。並且,當第1及第2角部相 鄰接時,構成第1角部的兩條線段的其中之一與構成第2 角部的兩條線段的其中之一會爲共通。 藉此,由於在上述各線段間不存在【先前技術】中所 述之交叉成直角的部份,因此可顯著地減少在圖案形成膜 下產生下切之虞。如此一來,由於可形成不會產生下切的 導電性材料所構成的圖案形成膜,因此若利用本發明,則 即使是在上面隔著絕緣膜來形成由導電性材料所構成的別 的膜時,還是能夠降低圖案形成膜及其上面由導電性材料 所構成的薄膜之間發生短路等的可能性。藉此,可提高薄 膜半導體裝置的可靠度。 又,爲了解決上述課題,本發明之第2薄膜半導體裝 置是屬於一種具備具有至少2個以上的角部的圖案,且由 導電性材料所構成的薄膜之薄膜半導體裝置,其特徵爲: 上述角部包含: 彼此鄰接,且其各內角大於1 8 0 °,小於2 7 0 ° 的第3角部及第4角部。 -10- (6) (6)594362 若利用本發明之第2薄膜半導體裝置,則在具有至少 2個以上的角部的圖案中,存在鄰接的第3角部及第4角 部。該等第3角部及第4角部的內角皆大於1 8 0 ^ ’小 於2 7 0 ^。因此,供以構成第3角部的兩條線段可謂平 滑地連接,且供以構成第4角部的兩條線段亦可謂平滑地 連接。並且,當第3及第4角部相鄰接時,構成第3角部 的兩條線段的其中之一與構成第4角部的兩條線段的其中 之一會爲共通。 藉此,由於在上述各線段間不存在【先前技術】中所 述之交叉成直角的部份,因此可顯著地減少在圖案形成膜 下產生下切之虞。如此一來,由於可形成不會產生下切的 導電性材料所構成的圖案形成膜,因此若利用本發明,則 即使是在上面隔著絕緣膜來形成由導電性材料所構成的別 的膜時,還是能夠降低圖案形成膜及其上面由導電性材料 所構成的薄膜之間發生短路等的可能性。藉此,可提高薄 膜半導體裝置的可靠度。 又,爲了解決上述課題,本發明之第3薄膜半導體裝 置是屬於一種具備具有至少2個以上的角部的圖案,且由 導電性材料所構成的薄膜之薄膜半導體裝置,其特徵爲: 上述角部包含: 其內角大於1 8 0 °,小於2 7 0 °的第5角部;及 鄰接於該第1角部,且其內角爲9 〇 。以上的第6角 部。 若利用本發明之第3薄膜半導體裝置,則在具有至少 -11 - (7) (7)594362 2個以上的角部的圖案中,存在鄰接的第5角部及第6角 部。其中前者的內角大於1 8 0 °,小於2 7 0。。後者 的內角爲9 0 °以上。因此,供以構成第5角部的兩條線 段可謂平滑地連接,且供以構成第6角部的兩條線段亦可 謂平滑地連接。並且’當第5及第6角部相鄰接時,構成 第5角部的兩條線段的其中之一與構成第6角部的兩條線 段的其中之一會爲共通。 藉此,由於在上述各線段間不存在【先前技術】中所 述之交叉成直角的部份,因此可顯著地減少在圖案形成膜 下產生下切之虞。如此一來,由於可形成不會產生下切的 導電性材料所構成的圖案形成膜,因此若利用本發明,則 即使是在上面隔著絕緣膜來形成由導電性材料所構成的別 的膜時,還是能夠降低圖案形成膜及其上面由導電性材料 所構成的薄膜之間發生短路等的可能性。藉此,可提高薄 膜半導體裝置的可靠度。 又,爲了解決上述課題,本發明之第4薄膜半導體裝 置是屬於一種具備具有含曲折形狀或突出形狀的圖案,且 由導電性材料所構成的薄膜之薄膜半導體裝置,其特徵 爲: 有關規定上述曲折形狀或上述突出形狀的交叉部,且 彼此鄰接的一線段或其他線段的至少一組是形成:在該一 線段的端部與該其他線段的端部間存在別的線段,該別的 線段與上述一線段所成的角度,及該別的線段與上述其他 線段所成的角度爲大於9 0 °,小於1 8 0 °之滑動交叉 -12- (8) (8)594362 部。 若利用本發明之第4薄膜半導體裝置,則首先薄膜會 具有含曲折形狀或突出形狀的圖案。在此,所謂的「曲折 形狀」是意指:例如某一長方形狀的圖案由平面來看爲延 伸於上下方向時,由該長方形狀的圖案的上端連接具有與 該上下方向不同的方向一致的長度方向之其他長方形狀的 圖案者。在此,爲了使說明簡略化,而單純地將上述「與 上下方向不同的方向」想像爲右方向(或左方向),且上 述一長方形狀的圖案的長度方向與其他長方形狀的圖案的 長度方向爲垂直。 如此一來,若使一長方形狀的圖案與其他的長方形狀 的圖案合倂’則其形狀會形成具有所謂「夠型」的形狀。 此爲典型的「曲折形狀」之一例。 又’所謂的「突出形狀」是意指:例如某一長方形狀 的圖案由平面來看爲延伸於左右方向時,由該長方形狀的 圖案的長度方向的中央部連接具有與該左右方向不同的方 向一致的長度方向之其他長方形狀的圖案者。同樣的爲了 使δ兌明簡略化,而單純地將上述「與左右方向不同的方 向」想像爲上方向(或下方向),且各個長方形狀的圖案 爲垂直。 如此一來,若使一長方形狀的圖案與其他的長方形狀 的圖案合倂,則其形狀會形成具有所謂「凸型」的形狀。 此爲典型的「突出形狀」之一例。 在此,特別是在本發明中假設一規定上述曲折形狀或 •13- (9) (9)594362 上述突出形狀的交叉部,且彼此鄰接的一線段或其他線段 的至少一組。 例如,以上述曲折形狀的典型例來敘述「鉤型」的形 狀時,「一線段」可想像爲相當延伸於上下方向的一長方 形狀的圖案的右邊的一部份,「其他線段」可想像爲相當 延伸於右方向(或左方向)的其他長方形狀的圖案的下邊 的一部份。 又,本發明有關上述一線段及其他線段的至少一組是 形成:在該一線段的端部與該其他線段的端部間存在別的 線段’該別的線段與上述一線段所成的角度及該別的線段 與上述其他線段所成的角度爲大於9 0 °,小於1 8 0 ° 之滑動交叉部。 若利用本發明,則一線段,亦即上述右邊的一部份端 部,及其他線段,亦即上述下邊的一部份端部間存在「別 的線段」,該別的線段及上述右邊所成的角度爲大於 9 0 °,小於1 8 (K,而形成「滑動交叉部」。 亦即,在上述的例子中,若不存在「別的線段」,則 可藉由使「別的線段」存在於應交叉成直角的上述右邊與 上述下邊之間來使兩者平滑連接。 這將可產生以下所述的作用效果。亦即,藉由「應交 叉成直角的上述右邊與上述下邊」而形成的直角部份,如 【先前技術】所述,在該直角部份中會有可能在圖案形成 膜下產生下切之虞,但若利用本發明,則由於在一線段與 其他線段之間***有別的線段,且如上述可使該一線段及 -14- (10) (10)594362 該其他線段「平滑」連接,因此下切會不易產生。 又’若利用本發明,則即使是在上面隔著絕緣膜來形 成由導電性材料所構成的別的膜時,還是能夠降低圖案形 成膜及其上面由導電性材料所構成的薄膜之間發生短路等 的可能性。藉此,可提高薄膜半導體裝置的可靠度。 又’以上所述雖是針對具有鉤型形狀的圖案之有關上 述右邊及上述下邊的「滑動交叉部」來進行說明,但本發 明並非只限於此,亦包含其他各種的「滑動交叉部」。例 如’在「凸型」形狀的圖案中,雖延伸於左右方向的一長 方形狀圖案中的上邊及左邊也與目前爲止所假設的交叉部 正好呈顛倒的關係,但即使爲交叉成直角的關係也不會有 所改變。本發明亦可依情況,在上邊及左邊間***「別的 線段」,而形成「滑動交叉部」之形態。 以下,針對本發明中所言及的「角度」來作若干說明 (與目前所述的「反轉的關係」或者「滑動交叉部」相 關)。 一般,一線段及其他線段爲交叉時,兩線段間所被定 義的角度有:彼此爲補角關係的兩種類的角度^ 〔。〕及 (360 - α)〔。〕。 首先,本發明中所謂的「角度」,基本上只要是該兩 種類的角度的其中一方即可,且該一方爲符合「大於 9 〇 °,小於1 8 0 °」的條件即可。此情況,另一方的 角度(補角)一定會形成「大於1 8 0。,小於 270。」。 •15- (11) (11)594362 其次,有鑑於目前所述的情事,必須注意到以鉤型开多 狀的圖案中的「上邊及下邊」的一組爲例之「滑動交叉 部」與以凸型形狀的圖案中的「上邊及左邊」的一組爲例 之「滑動交叉部」中所注視的「角度」有所不同。亦即, 前者所注視的「角度」,由該滑動交叉部來看,是有關形 成於圖案的外方側的「角部」之角度,相反的,後者所注 視的「角度」,由該滑動交叉部來看,是有關形成於_案 的內方側的「角落部」之角度。無論如何,一線段及其他 線段實質上皆爲「平滑」連接的這點是不變的,本發明雖 是包含所有如此的形態,但本發明中所言及的「角度」必 須按照上述的「角部」及「角落部」來解釋上述兩種類的 角度其中一方° 在本說明書中’ 「角部」及「角落部」的用語是具有 上述含意者。並且,本發明中,「『角落部』的角度」的 用語,有時會使用「內角」。 另一方面,上述典型的「鉤型」形狀及「凸型」形狀 的圖案,只不過是個例子。亦即,除此以外,例如本發明 中所言及的「突出形狀」,對延伸於左右方向的一長方形 狀的圖案而言,亦可非成直角,而是連接譬如具有4 5 。 的角度而延伸的其他長方形狀的圖案者。此情況,亦可適 用於本發明。當然,亦可考慮其他各種的形狀。 此外,在各種的電子機器中所具備的實際薄膜半導體 裝置中,具有上述典型的「曲折形狀」及「突出形狀」的 圖案會維持原狀而存在者雖可說不多,但話雖如此,本發 -16- (12) (12)594362 明還是能夠因應於各種的情況。例如’即使是在具有複雜 形狀的某種圖案的配線中,還是可以上述「曲折形狀」及 「突出形狀」作爲基本要素來「包含」於該配線中,有關 如此的「曲折形狀」及「突出形狀」方面,只要構成該形 狀的一線段及其他線段的至少一組爲構成本發明中所言及 的「滑動交叉部」,當然就隸屬本發明的範圍內。 又,本發明之第1 ,第2 ,第3或第4薄膜半導體裝 置的一形態,在上述薄膜上形成有厚度爲1 0〜1 5〇 n m (奈米)的絕緣膜,且在該絕緣膜上形成有由導電性 材料所構成的其他薄膜。 若利用此形態,則更能夠有效地發揮本發明的作用效 果。亦即,本形態在薄膜上會隔著具有1 0〜1 5 0 n m 之較厚的絕緣膜來形成由導線性材料所構成的其他薄膜, 藉此雖於上述薄膜及上述其他薄膜之間會因上述下切而容 易引起短路,但由於本形態可藉由「滑動交叉部」的形成 來降低產生該下切的可能性,因此發生上述短路的可能性 也會降低。 因此,若利用本形態,則可實現薄膜半導體裝置的正 確動作。 又,本發明之第4薄膜半導體裝置的其他形態,是上 述別的線段與上述一線段所成的角度,及上述別的線段與 上述其他線段所成的角度爲1 3 5 °及其接近者。 若利用此形態,則譬如「別的線段」不存在時,可假 設應交叉成直角的一線段及其他線段之間存在剛好架設於 -17- (13) (13)594362 該等端部之間的別的線段。如此的形態,不會使一線段及 其他線段的「平滑」連接徒勞無功地形成複雜的圖案’可 謂實現最佳平衡狀態的形態之一。 又,本發明之第4薄膜半導體裝置的其他形態’是在 上述薄膜上形成有厚度爲5 0 nm以下的絕緣膜,且在該 絕緣膜上形成有由導電性材料所構成的其他薄膜; 上述別的線段與上述一線段所成的角度,及上述別的 線段與上述其他線段所成的角度爲大於1 3 5 °。 若利用此形態,則於薄膜上會隔著具有厚度極薄( 5〇n m以下)的絕緣膜來形成由導電性材料所構成的其 他薄膜,藉此雖於上述薄膜及上述其他薄膜之間會因上述 下切而容易引起短路,但由於本形態可藉由使「角度」形 成大於1 3 5 °來使一線段及其他線段形成更「平滑」連 接,而不易產生上述下切,因此若利用本發明,則即使是 在具備極薄的絕緣膜時,還是能夠使「薄膜」及「其他薄 膜」之間發生短路的可能性降到非常的低。 又’本發明之第4薄膜半導體裝置的其他形態,有關 上述一組是形成:上述別的線段爲複數存在,且在該等複 數個別的線段中鄰接之別的線段間所成的角度爲大於 9 0 °,小於1 8 0 °之滑動交叉部。 若利用此形態,則由於形成··別的線段爲複數存在, 且形成於別的線段間的角度爲大於9 〇。,小於1 8〇。 之滑動交叉部’因此可使上述一線段及上述其他線段之間 更爲平滑連接。 •18- (14) (14)594362 例如,若爲交叉成直角的兩條直線,且該兩條直線的 各一部份爲「一線段」及「其他線段」,則可假設成一線 段及第1條別的線段間,以及該第1條別的線段及第2條 別的線段間,及該第2條別的線段及其他線段間所分別形 成的角度爲1 5 0°時。 又,本發明之第4薄膜半導體裝置的其他形態,是在 上述一線段的端部與上述其他線段的端部間,取代或追加 上述別的線段,而存在具有預定的曲率之曲線的一部份。 若利用此形態,則一線段及其他線段間會形成平滑連 接。尤其是取代別的線段的曲線,更具體而言,若採用四 分之一或以下的圓弧來作爲圓周的一部份,則與由直線所 構成的別的線段時相較下,可使典型形成直角的一線段及 其他線段間更爲平滑連接。 此外,在上述別的線段爲複數存在的形態中,該別的 線段的數量爲極多時,假設形成於別的線段間的「角度」 會變得無意義,一線段及其他線段,如形態所示,亦可視 爲連接於「具有預定曲率的曲線的一部份」者。本發明亦 包含如此的形態者。 又,本發明之第4薄膜半導體裝置的其他形態,是上 述角度,由上述滑動交叉部來看,爲有關形成於上述圖案 的外方側的角部之角度。 此形態是將本發明所謂的「角度」當作在此所述或有 關已經敘述過的「角部」的角度。此情況,由於有關該角 部的角度爲形成「大於9 0 °,小於1 8 0 °」者,因此 -19- (15)594362 不存在別的線段時之一線段及其他線段間所應形成「角落 部」的角度爲大於1 8 0 %小於3 6 0 °時會形成默許 的前提。又,如此的「角落部」,特別是該角落部的角度 爲2 7 0 °以上,小於3 6 0 。時,上述的下切會更容易 產生。
然而,若利用本形態,則會因爲上述角度,由上述滑 動交叉部來看,爲有關形成於上述圖案的外方側的角部之 角度,所以幾乎不會產生那樣的下切,因此更能有效地降 低「薄膜」及「其他的薄膜」間發生短路的可能性。 又,爲了解決上述課題,本發明之光電裝置的特徵是 具備: 畫素電極;及 連接於該畫素電極的薄膜電晶體;及 連接於該薄膜電晶體的配線;及 連接於該薄膜電晶體的儲存電容;
又’構成上述儲存電容的至少一方的電極包含具有含 曲折形狀或突出形狀的圖案,且由導電性材料所構成之薄 膜; 有關規定上述曲折形狀或上述突出形狀的交叉部,且 彼此鄰接的一線段或其他線段的至少一組是形成··在該一 線段的端部與該其他線段的端部間存在別的線段,該別的 線段與上述一線段所成的角度,及該別的線段與上述其他 線段所成的角度爲大於9 0 °,小於1 8 0 °之滑動交叉 部。 -20- (16) (16)594362 若利用本發明之光電裝置,則構成儲存電容的至少一 方的電極會以包含上述「曲折形狀」或「突出形狀」的圖 案來形成’且在規定該曲折形狀或該突出形狀且彼此鄰接 的一線段或其他線段間至少存在一條符合上述各條件之別 的線段。 亦即’若利用本發明,則在供以形成構成儲存電容的 至少一方的電極之光蝕刻微影過程中,不會使在該電極下 產生下切,因此可降低與薄膜(形成於該電極的上層,由 其他導電性材料所構成)發生短路的可能性。藉此,本發 明的光電裝置可實現正確的動作。 又’本發明之光電裝置的其他形態,是在上述薄膜上 形成有厚度爲1 〇〜1 5 0 nm的絕緣膜,且在該絕緣膜 上形成有由導電性材料所構成的其他薄膜。又,本發明之 光電裝置的其他形態,是上述別的線段與上述一線段所成 的角度’及上述別的線段與上述其他線段所成的角度爲 1 3 5 °及其接近者。 若利用此形態,則光電裝置可享受上述本發明之薄膜 半導體裝置的一形態及其他形態所述者大致相同的作用效 果。 又’本發明之光電裝置的其他形態,爲構成上述儲存 電容的至少一方電極是形成與構成上述薄膜電晶體的半導 體膜同一膜。 若利用此形態,則由於構成儲存電容的至少一方電極 與薄膜電晶體的半導體膜爲同一膜,亦即同時形成,因此 -21 - (17) (17)594362 這與分別予以製造時相較下,可降低相應部份的製造成 。 又,爲了解決上述課題,本發明之薄膜半導體裝置的 製造方法是屬於一種製造具備具有含曲折形狀或突出形狀 的圖案,且由導電性材料所構成的薄膜之薄膜半導體裝置 的製造方法,其特徵爲包含: 在基板上形成上述薄膜的原膜之過程;及 在上述原膜上形成光阻劑膜之過程;及 利用形成有上述圖案或上述圖案的底片形狀的微影光 罩來對上述光阻劑膜進行曝光之過程;及 對上述光阻劑膜進行顯像之過程;及 對上述被顯像的光阻劑膜及上述原膜進行蝕刻之過 程; 又,上述圖案具有:包含規定上述曲折形狀及上述突 出形狀的交叉部,且彼此鄰接的一線段及其他線段的至少 一組,在該一線段的端部與該其他線段的端部間存在別的 線段,該別的線段與上述一線段所成的角度,及該別的線 段與上述其他線段所成的角度爲大於9 0 °,小於 1 8 0 °之滑動交叉部; 上述原膜是在上述蝕刻過程中以能夠具有上述圖案之 方式來成形。 若利用本發明之薄膜半導體裝置的製造方法,則可良 好地形成上述本發明之薄膜半導體裝置。 又,本發明之薄膜半導體裝置的製造方法的其他形 •22- (18) (18)594362 態,是更包含:對實施蝕刻上述原膜的過程的結果所取得 的圖案形成膜及上述基板進行溼蝕刻之過程。 若利用此形態,則由於更包含對圖案形成膜及上述基 板進行溼蝕刻的過程,因此使產生上述下切的可能性會變 得更高。那是因爲濕飽刻一般具有使等方性的侵蝕進行的 性質。然而,在本發明中,由於上述原膜是以能夠具有包 含「滑動交叉部」的圖案之方式來形成,因此產生下切的 可能性還是會維持較低。 並且,本形態所謂的「濕蝕刻」,是以能夠使上述輕 蝕刻,亦即圖案形成膜的表面淸淨化爲目的,例如包含使 用稀氟酸液來進行的蝕刻等。 又,本發明之光電裝置的製造方法是屬於一種製造具 備畫素電極,連接於該畫素電極的薄膜電晶體,連接於該 薄膜電晶體的配線’及連接於上述薄膜電晶體的儲存電容 之光電裝置的製造方法,其特徵爲包含: 根據上述本發明之薄膜半導體裝置的製造方法或該其 他形態來形成構成上述儲存電容的至少一方的電極之過 程。 若利用本發明之光電裝置的製造方法,則可良好地形 成上述本發明之光電裝置。 又,爲了解決上述課題,本發明之微影光罩是屬於一 種形成有圖案或該圖案的底片形狀之微影光罩,其特徵 爲: 上述圖案具有:包含規定曲折形狀及突出形狀的交叉 -23- (19) (19)594362 部,且彼此鄰接的一線段及其他線段的至少一組,在該一 線段的端部與該其他線段的端部間存在別的線段,該別的 線段與上述一線段所成的角度,及該別的線段與上述其他 線段所成的角度爲大於9 0 。,小於1 8 〇 。之滑動交叉 部。 若利用本發明的微影光罩,則可良好地實施上述薄膜 半導體裝置的製造方法或光電裝置的製造方法。 本發明的作用及其他功效可由以下所述的實施形態來 明確得知。 【實施方式】 以下,參照圖面來說明本發明的實施形態。 (第1實施形態) 首先,爲了更能夠理解本發明,以下利用第1實施形 態來進行說明’亦即在構成液晶顯示裝置等的光電裝置之 T F T基板的原玻璃基板上,形成τ F T及儲存電容的過 程中所被實施的圖案形成過程。並且,有關光電裝置及其 構成要件的T F T陣列基板等,或者T F T及儲存電容以 及構成該等的各要件之光電裝置內部的位置關係等會在往 後詳細說明。 首先’在第1實施型態中,在玻璃基板1 〇,上,如 第1圖所示,TFT30及儲存電容60會最後構成。在 第1圖中,TFT3 0及儲存電容6 0會分別在玻璃基板 -24- (20) (20)594362 1〇’上形成矩陣狀複數配列。 各TFT3〇是由:半導體膜1 (在第1圖中塗成黑 色的預定圖案),及形成於該半導體膜1上的閘極絕緣膜 (在第1圖中未圖示),以及形成於該閘極絕緣膜上的閘 極電極所構成。其中,閘極電極是構成延伸於第1圖中橫 方向的掃描線3 a的一部份,對位於某行的掃描線3 a進 行通電•非通電,藉此而能夠同時針對與該行同一行中所 存在的TFT3 0進行ON · OFF動作。 又’上述半導體膜1中形成有:隔著閘極絕緣膜而位 於閘極電極下的通道領域1 a ’ ,及相鄰於該通道領域 la’的源極領域1 d及汲極領域1 e。在第1實施型態 中’如圖所示,通道領域1 a ’會存在兩個,亦即具有雙 鬧構造。 又’源極領域1 d及汲極領域1 e (分別相當於後述 的「高濃度源極領域1 d ’」及「高濃度汲極領域 1 e’」)上形成有源極電極及汲極電極(在第1圖中省 略)。其中,在後述的液晶顯示裝置中,資料線6 a的一 部份會當作源極電極。並且,透明電極8及反射電極9會 電性連接於汲極電極,且該透明電極及該反射電極會更對 向於液晶5 0。 另一方面,如第1圖所示,儲存電容6 0是由上部電 極6 1及下部電極6 2以及夾持於該等兩電極的介電質膜 (在第1圖中未圖示)所構成。其中,上部電極6 1是構 成電容線3 b的一部份,且與上述掃描線3 a同一膜,亦 -25- (21) (21)594362 即在製造過程時,會與該掃描線3 a同時形成。又,下部 電極6 2是與構成上述TFT3 0的半導體膜1同一膜, 且兼帶由該半導體Θ吴1延設的延設部份1 f 。又,介電質 膜是與構成上述T F τ 3 0的閘極絕緣膜同一膜。 如此的儲存電容6 0是用以一定時間保持施加於該畫 素的液晶的電場。 在此,就第1實施形態而言,半導體膜1的圖案,特 別是構成儲存電容6 0的一部份,亦即元件符號1 κ所示 的滑動交叉部具有特徵。第2圖是表示只取出該半導體膜 1的圖案來予以顯示者。在第1實施形態中,如第1及2 圖所示,半導體膜1中的滑動交叉部1 K是構成「鉤型的 形狀」的一部份。 在此’所謂第1實施形態的「鉤型的形狀」,更詳而 言之,是形成連接有:由構成T F T 3 0的通道領域 la’等所存在的部份延伸於第1圖及第2圖中上下方向 的一長方形狀的圖案(以下稱爲「第1圖案」)1A,及 由該第1圖案A的上端使其長度方向與第1圖及第2圖中 上下方向垂直的右方向一致之其他的長方形狀的圖案(以 下稱爲「第2圖案」)1B。並且,在此所謂的「第2圖 案1 B」是位於幾乎與上述下部電極6 2乃至延設部份 1 f 一致的部位。 又,第1圖案1A的右邊1AR及第2圖案1 B的下 邊1 B U之間存在別的線段1 X,且上述右邊1 a R及上 述別的線段1 X所成的角度,以及上述下邊1 B R及上述 -26- (22) (22)594362 別的線段1 X所成的角度是分別形成1 3 5 ^。在此,所 謂具有該1 3 5 ^的具體値之角度’是如第1圖及第2圖 所示,由滑動交叉部1 K來看,有關形成於延設部份1 f 的外方側的「角部」之角度。 亦即,在第丨實施形態中,右邊1 A R及下邊1 B u 是藉由滑動交叉部1 K來形成「平滑」連接。此點,與以 往在半導體膜1 〇 0 0的圖案中,如第3圖所示,藉由上 述右邊1 AR及下邊1 B U來形成交叉部1 〇 〇 〇Κ有所 不同。 此外,在上述第2圖所示的圖案中’顯示於兩處的角 度13 5°的補角(亦即’ 「角落部」的角度或「內 角」)分別爲2 2 5 °,皆大於1 8 0 °,小於 2 7 0 °。亦即,該等角部是分別相當於本發明中所謂的 「第3角部」及「第4角部」。又,由於該補角2 2 5 。 的一方,亦可視爲大於1 8 0 °,且小於2 7 0 。,該補 角2 2 5 °的另一方可視爲9 0 °以上,因此該等角部可 將上述一方視爲「第5角部」,以及將上述另一方視爲 「第6角部」。 若利用形成如此形態的半導體膜1乃至其延射部份 1 f ,以及形成於該延設部份1 f上的介電質膜及上部電 極6 1的話’則可取得本發明所特有的效果,亦即可降低 在半導體膜1與上部電極6 1間發生短路的可能性。 以下’針對此點,一邊進行上述要件的形成過程的說 明,一邊參照第4〜6圖來進行說明。第4圖及第5圖是 -27- (23) (23)594362 依次顯示以第2圖的X - X ’線來剖面時之上述半導體膜 1 ,介電質膜2及上部電極6 1的形成過程。第6圖是顯 示以第3圖的Y — Y ’線來剖面時的情況。但,第6圖只 顯示出對應於第5圖的過程(D )〜(G )之過程 (D ’ )〜(G ’ )。 在第4圖中,首先就過程(A)而言,是在經適當的 洗淨過程後的玻璃基板1 0 ’上,形成由矽等所構成的半 導體膜1的原薄膜P 1 ,且於該原薄膜P 1上形成光阻劑 膜5 5 1 。並且,在此雖省略其詳細說明,但實際上由於 原薄膜P 1在成膜當初爲非晶質,因此一般會藉由雷射退 火等來進行予以形成多結晶構造的過程(參照第1 7圖的 步驟S 1 2及其說明)。 其次,就過程(B )而言,是經由微影光罩9 0 1來 對光阻劑膜5 5 1照射自光源所發出的光(曝光過程)。 在此,於微影光罩9 0 1中形成有透過部9 0 1 a (以和 對應於玻璃基板1 0 ’的全面之第1圖所示的圖案正好相 反的圖案來形成者),剩餘的部份則形成非透過部 9〇1 b。並且,形成該等透過部90 1 a及非透過部 9 0 1 b的圖案,當然也會反映上述「平滑」的滑動交叉 部1 K的形狀。藉此,在光阻劑膜5 5 1中形成有對應於 第1圖所示的圖案之感光領域及非感光領域。 其次,在過程(C )中,會針對一部份曝光的光阻劑 膜5 5 1來進行顯像,而去除感光領域的光阻劑膜5 5 1 (顯像過程)。然後,對殘留的光阻劑膜5 5 1進行烘烤 -28- (24) (24)594362 處理等之後,以被去除光阻劑膜5 5 1的部份來對暴露於 外部的上述原薄膜P i實施蝕刻(蝕刻過程),藉此來對 原薄膜P 1賦予預定的圖案,亦即可使該原薄膜p 1形成 半導體膜1。 並且’以下會追加一儲存電容6 0的形成過程,而將 目前爲止所稱的「半導體膜i」之處稱爲「延設部份 1 f」° 接著’在第5圖的過程(D )中,剝離光阻劑膜 551 。其次’在過程(E)中,爲了使半導體膜1的_ 面淸靜化,而於形成絕緣膜之前,使用稀氟酸來進行輕蝕 刻處理。藉此處理,未層疊有半導體膜1的領域之玻璃基 板10’的表面會些微被蝕刻。 在此’若比較第5圖的過程(E )與第6圖的過程 (E ’ ),則可知在後者中,鈾刻會進行至對應於第3圖 所示的直角部份之半導體膜1下爲止,而產生下切U。換 言之,在第6圖的過程(E,)中,延設部份If的下面 之表面會形成露出狀態,而導致形成暴露於外部的狀態。 此點,在第5圖的過程(E )中不會產生下切U。這是因 爲如第2圖所示,構成延設部份1 f的滑動交叉部1 K與 第3圖所示的交叉部1 〇 〇 〇Κ有所不同’亦即爲「平 滑」所致。 其次,在第5圖的過程(F)中,在延設部份1 形成介電質膜2。然後,在第5圖的過程(G)中’若在 此介電質膜2上形成上部電極6 1 ,則可完成儲存電容 -29- (25) (25)594362 6 0。並且,在實際的儲存電容6 0的形成過程中,爲了 使上述下部電極6 2具有適當的導電性,而對該下部電極 6 2實施雜質離子的植入過程(參照第1 7圖的步驟 5 1 5 )。而且,在去除延設部份1 ί的半導體膜1中, 在將來應成爲TFT3 0的部份形成有與上述介電質膜2 同時形成的閘極絕緣膜。亦即,在這些介電質膜2與閘極 絕緣膜之間並非本質上有所不同。但,會針對應形成該 T F Τ 3 0的部份之半導體膜1 ,如後述一般進行預定的 雜質植入。 在此,若比較第5圖的過程(F) , (G)與第6圖 的過程(F ’ ) , ( G ’ ),則其不同點可明確得知。亦 即,在第6圖的過程(F’ )中,因存在第6圖的過程 (Ε’ )所示的下切U,所以介電質膜2的成膜並未完 成。更詳而言之,介電質膜2會以能夠避開下切U之方式 來只成膜於除去該部位的延設部份1 f及玻璃基板1 0 ’ 上。這是因爲成膜過程在藉由濺鍍等來進行時,無法供應 充分的粒子給形成陰影的部份所致。例如,把他想像成下 雪後積雪的情景較容易理解。因此,如第6圖的過程 (G ’ )所示,若之後形成上部電極6 1 ,則上部電極 6 1會進入介電質膜2未充分成膜的部份,亦即下切U的 部份。其結果,如第6圖的過程(G ’ )中箭頭所示,延 設部份1 ί與上部電極6 1會出現接觸狀態,而導致兩者 間發生短路。 這點在第1實施形態中,如第5圖的過程(G )所 -30- (26) (26)594362 示’不會產生上述缺點。亦即,可降低延設部份1 f及上 部電極6 1間發生短路的可能性。此乃延設部份1 ί中因 其滑動交叉部1 Κ平滑連接所產生的效果。 又,上述介電質膜2 ,例如形成1 〇〜1 5 0 n m程 度之較薄的厚度時,上述的作用效果會更能有效地發揮。 這是因爲介電質膜2越薄,則會如第6圖的過程(G ’ ) 所示,延設部份1 f與上述電極6 1之間越容易發生短 路。這點若利用第1實施形態,則即使介電質膜2較薄, 只要不產生第6圖的過程(E ’ )所示的下切U,照樣幾 乎不會有發生短路之虞。並且,在第1實施形態中,由於 是最後會形成儲存電容6 0,因此介電質膜2的厚度越薄 越好。亦即,若利用第1實施形態,則亦可構成較大容量 的儲存電容6 0 又,若要將介電質膜2的厚度規定成上述那樣,則第 1實施形態之半導體膜1的圖案的更具體大小爲第2圖所 示之L1〜L5的長度,例如Ll = 4〇//m,L2 = L 3 = 1 5 // m,L 4 = L 5 = 3 // m。其中,特別是對 上述介電質膜2的厚度而言,若將L 4及L 5的長度,換 言之,若將滑動交叉部1 K的具體大小設定成上述那樣, 則可使產生下切U的可能性降到非常的小。 又,上述第1實施形態中,雖是假設在半導體膜1上 藉由形成介電質膜2之前的輕蝕刻來形成下切時的情況進 行說明,但亦可適用或應用於使半導體膜1形成圖案時的 鈾刻過程(第4圖的過程(C ))等,其他可能形成第6 -31 - (27) (27)594362 圖的過程(E ’ )所示之下切U,亦即在所有的過程中進 行具有與上述同樣的「滑動交叉部」之圖案形成的形態, 如此一來,上述的作用效果可約同樣地被發揮。 又’上述中,雖只在第1圖及第2圖所示的滑動交叉 部1 K中,針對予以平滑連接的形態來進行說明,但本發 明並非只限定於此形態。若爲形成近似於第1圖及第2圖 所示半導體膜1及延設部份1 ί的圖案之圖案,則例如有 第7〜9圖所示的各種變形形態。 首先’在第7圖中,除了滑動交叉部1 Κ以外,有關 在第2圖所示的圖案上形成直角的交叉部也會作爲滑動交 叉部1 L ’ 1 Μ來予以平滑連接。藉此,在該滑動交叉部 1 L,1 Μ中亦可迴避上述不良的情況發生。此情況,有 關「角落部」的角度爲1 3 5 °。又,一般有關第7圖的 其他直角部份,例如將來應形成T F Τ 3 0之半導體1的 部份的直角部份,當然亦可實施同樣的措施。 又’第8圖中,構成滑動交叉部1 Κ的線段,並非如 第2圖所示只有上述右邊1 AR,上述下邊1 BU,及別 的線段1 X等三條,亦即除了上述右邊1 A R及上述下邊 1 B U以外,另外還追加別的線段1 X ’及別的線段 IX 等四條。如此一來,如圖所不’更可形成平滑的連 接。 此外,在第8圖中可知下邊1 B u及別的線段1 x ” 所成的角度,右邊1 A R及別的線段1 x ’所成的角度, 以及別的線段1 X,及1 X ”所成的角度皆大約形成 -32- (28) (28)594362 1 50 °。如此一來,當「角度」形成比135 ^還要大 時,即使上述介電質膜2的厚度爲5 0 n m以下,照樣可 在構成儲存電容6 0的兩電極間,降低發生短路的可能 性。 另外,在第9圖中可知滑動交叉部1 K包含一曲線, 亦即圓周的一部份1 Y。這可謂連接成「平滑」時的最後 形態。 無論如何,這些變形形態皆可發揮與本發明同樣或以 上的特有作用效果,亦即可降低產生下切U的可能性,因 而能夠降低在延設部份1 f與上部電極6 1之間發生短路 的可能性。 又,本發明並非是侷限於第1圖及第2圖所示之半導 體膜1的圖案,亦可適用於其他種種的形態。在第1 〇圖 中顯示其一例子,此爲具有「凸型的形狀」之圖案的典型 例,亦即在延伸於左右方向的一長方形狀的圖案1 C的上 邊1 C A與在上述一長方形狀的圖案1 C中形成直角之延 伸於上下方向的其他長方形狀的圖案1 D的左邊1 D L及 右邊1 D R之間會有別的線段1 Z及1 Z ’存在。藉此, 形成滑動交叉部1 N及1 Ν’ ,且該等滑動交叉部1 Ν及 1 Ν ’會平滑地連接。 附帶說明,如此的形狀在第1圖中可針對掃描線3 a 來看。亦即,若著眼於第1圖中延伸於橫方向的掃描線 3 a與應由該掃描線3 a所形成的鬧極電極的突出部份白勺 話,則這可視爲包含以第1 0圖那樣的圖案來作爲其基本 -33- (29) (29)594362 要件。 又,本發明亦包含下述的形態。亦即,至少包含2個 以上的角部之圖案,上述角部包含:其內角大於 1 8 Ο ε,小於2 7〇ε的第1角部;及 鄰接於該第1角部,且其內角大於9 0 ^,小於 1 8〇°的第2角部。 就其具體例而言,例如第1 1圖所示者。在此第i 1 圖中,元件符號A 1所示的角部之角落部的角度(或內 角)是大於1 8 0 °,小於2 7 0 °。又,元件符號A 2 所示的角部之角落部的角度(或內角)是大於大於 9 〇 °,小於1 8 0 °。又,該等角部A 1及A 2會彼此 鄰接。 同樣的,此情況亦可降低產生上述下切U的可能性, 因而能夠降低在延設部份與上部電極之間發生短路的可能 性。 (第2實施形態) 其次,以更具體的實施形態(亦即以第1實施形態所 述的T F T 3 0及儲存電容6 0作爲光電裝置的構成要件 而女裝的具體實施形態)作爲第2實施形態來進行說明。 以下是以光電裝置爲適用於液晶顯示裝置的形態來進行說 明0 (光電裝置的基本構成) -34- (30) (30)594362 首先’參照第1 2〜1 4圖來說明第2實施形態的液 晶顯示裝置的基板構成。第1 2圖是表示由對向基板側所 見之T F T陣列基板及形成於上面的各構成要件之平面 圖。第13圖是表示第12圖之Η — 剖面圖。第14 圖是表示在構成光電裝置的畫像顯示領域之矩陣狀的複數 個畫素的各種元件及配線等之等效電路圖。 在第1 2及1 3圖中,在第2實施型態的光電裝置 中,T F Τ陣列基板1 0與對向基板2 0會被對向配置。 在T F Τ陣列基板1 〇與對向基板2 0之間封入有液 晶層5 0 ,且T F Τ陣列基板1 〇與對向基板2 0會藉由 位於畫像顯示領域1 0 a周圍的密封領域的密封材5 2來 予以互相接合。 爲了貼合兩基板,密封材5 2是例如由熱硬化性樹 脂,熱及光硬化樹脂,光硬化樹脂,紫外線硬化樹脂等所 構成,在製程中,塗佈於T F T陣列基板1 〇上之後,藉 由加熱,加熱及光照射,光照射,紫外線照射等來予以硬 化。 在如此的密封材5 2中混在供以使兩基板間的間隔形 成預定値的間隔材(例如,玻璃纖維或玻璃串珠等)。亦 即,第2實施形態的光電裝置是適合進行作爲投影機的光 閥之小型擴大顯示。但,若該光電裝置爲液晶顯示器或液 晶電視之類進行大型等倍顯示的液晶裝置,則如此的密封 材亦可含於液晶層5 0中。 在密封材5 2的外側領域中,以預定的時序來供應畫 -35- (31) (31)594362 像訊號給資料線6 a ,而藉此來驅動該資料線6 a的資料 線驅動電路2 0 1及外部電路連接端子2 0 2會沿著 T F T陣列基板1 0的一邊來設置,又,以預定的時序來 供應掃描訊號給掃描線3 a ’ ,而藉此來驅動掃描線 3a’的掃描線驅動電路2 0 4會沿著鄰接於該一邊的兩 邊來設置。 又,若沒有掃描訊號延遲的問題,亦即若沒有供應至 掃描線3 a ’的掃描訊號延遲的問題,則掃描線驅動電路 2 0 4亦可只設置於一側。又,亦可沿著畫像顯示領域 1 0 a的邊來將資料線驅動電路2 0 1配列於兩側。 在T F T陣列基板1 〇的剩餘一邊,設有供以連接設 置於畫像顯示領域1 0 a兩側的掃描線驅動電路2 0 4間 之複數條的配線2 0 5。 此外,在對向基板2 0的角落部的至少一處,設有供 以電性導通T F T陣列基板1 0與對向基板2 0之間的導 通材206。又,如第13圖所示,具有與第12圖所示 的密封材5 2幾乎相同輪廓的對向基板2 0會藉由該密封 材5 2來固接於T F T陣列基板1 〇。 另外,在第1 3圖中,在TFT陣列基板1 0上,在 形成有畫素開關用的T F T 3 0 ’或掃描線,資料線等的 配線之後的畫素電極上形成有配向膜。另一方面,在對向 基板2 0上,除了對向電極2 1以外,在最上層部分還形 成有配向膜。又,液晶層5 0是例如由混合一種或數種類 的向列液晶的液晶來構成,在該等一對的配向膜間取預定 -36· (32) (32)594362 的配向狀態。 在具有如此構造的光電裝置1 〇 〇的畫像顯示領域 1 〇 a中,如第1 4圖所示,複數的畫素1 00 a會構成 矩陣狀。 在第1 4圖中,在複數個畫素1 〇 〇 a中分別形成 有:透明電極8及反射電極9 (以下在倂稱時,簡單稱爲 「畫素電極8及9」)’及供以開關控制該畫素電極8及 9的T F T 3 0 ’ 。並且,供給畫像訊號的資料線6 a會 電性連接於該T F T 3 0 ’的源極。寫入資料線6 a的畫 像訊號S 1 ,S 2,、、、,S η可依此順序來供給,或 者針對相鄰接的複數條資料線6 a ,以每個群組方式來供 給。 又,掃描線3 a ’會電性連接於T F T 3 0,的閘 極,以預定的時序來依次地將掃描訊號G 1 , G 2 ,、、、,G m施加於掃描線3 a ’ 。又,畫素電極 8 ,9會電性連接於T F T 3 0 ’的汲極,只在一定期間 關閉開關元件的T F T 3 0 ’ ,藉此來以預定的時序寫入 由資料線6 a所供給的畫像訊號S 1 ,S 2,、、、, S η 。 又’經由畫素電極8 ’ 9來寫入光電物質(液晶)之 預定位準的畫像訊號SI ,S2,、、、,§11會在形成 於對向基板的對向電極之間保持一定期間。並且,液晶是 根據所被施加的電位位準來變化分子集合的配向或秩序, 藉此來調變光,而使能夠進行灰階顯示。若爲正常白色模 -37- (33) (33)594362 式,則會按照以各畫素的單位所被施加的電壓來減少對入 射光的透過率,若爲正常黑色模式,則會按照以各畫素的 單位所被施加的電壓來增加對入射光的透過率,由全體光 電裝置來射出具有對應於畫像訊號的對比度之光。 在此,爲了防止所被保持的畫像訊號洩漏,而附加一 與液晶電容(形成於畫素電極8 ,9與對向電極之間)並 列的儲存電容6 0 ’ 。此儲存電容6 0 ’是與掃描線 3a’並列設置,包含固定電位電容電極,且設有固定於 一定電位的電容線3 b ’ 。當然,此儲存電容6 0 ’是相 當於上述第1實施形態的儲存電容6 0 ,且電容線3 b ’ 也是同樣的。 (T F T陣列基板的構成) 第1 5圖是表示使用於第2實施形態中的T F T陣列 基板之相鄰接的複數個畫素群的平面圖。第1 6圖是表示 第1 5圖之A — A ’線的畫素剖面圖。並且,在第1 5圖 中只顯示出一畫素。 在第1 5圖中,在T F T陣列基板上,由鋁,銀,或 該等的合金,或者鈦,氮化鈦,鉬,鉅等的層疊膜所構成 的反射電極9會被形成矩陣狀,且畫素開關用的 T F T 3 0 ’會分別經由透明電極8來對各反射電極9進 行電性連接。並且,沿著形成反射電極9的領域的縱橫境 界來形成資料線6 a ,掃描線3 a ’及電容線3 b ’ ,而 且T F T 3 0 ’會被連接於資料線6 a及電容線3 b ’ 。 -38- (34) (34)594362 亦即,資料線6 a會經由接觸孔來電性連接於 T F T 3 0 ’的高濃度源極領域1 d ’ ’透明電極8會經 由接觸孔1 5及源極線6 b來電性連接於T F T 3 0 ’的 高濃度汲極領域1 e ’ 。並且,掃描線3 a ’會以能夠對 向於T F T 3 0 ’的通道領域1 a ”之方式來延伸。 又,儲存電容6 0 ’是以使半導體膜1 (供以形成畫 素開關用的T F T 3 0 ’ )的延設部份1 ί ’導電化的部 份作爲下部電極,在此下部電極與掃描線3 a ’同層的電 容線3b’會作爲上部電極而形成重疊的構造。又,該等 上部電極及下部電極是相當於上述第1實施形態的上部電 極6 1及下部電極6 2。亦即,下部電極是與構成上述 TFT30’的半導體膜1同時形成,上部電極是在該下 部電極上隔著介電質膜來形成(該介電質膜是與後述的 「閘極絕緣膜」)同一膜。因此,在後述中,對「介電質 膜」及「閘極絕緣膜」使用相同的元件符號「2 ’」)。 特別是如第1 5圖所示,延設部份1 f ’乃至構成下 部電極圖案的滑動交叉部1 KK會如前述第2圖所示一 般,形成平滑的連接。並且,在第1 5中,更如第7圖所 示一般,滑動交叉部1 L L及1MM也會形成實現平滑連 接的圖案,且有關新的滑動交叉部1 〇也會採用實現平滑 連接的圖案。 在如此構成的各畫素1 〇 〇 a中,如第1 5圖所示, 會形成具有透過窗1 4的反射電極9 ,且於其表面上,第 1 5圖中未顯示的凹凸層7會被形成於全面。並且,對應 -39- (35) (35)594362 於透過窗1 4的領域是以透過模式來進行畫像顯示的透過 領域(藉由透明電極8來覆蓋),其他的領域則是具備後 述的凹凸形成層,凹凸層及反射電極9的反射領域,在此 是以反射模式來進行畫像顯示。 如第1 6圖所示,在以此反射領域A - A ’線切斷時 的剖面,是在作爲T F T陣列基板1 〇的基體之透明的 T F T陣列基板用的玻璃基板1 〇 ’的表面上形成有由厚 度1 0 0〜5 0 0 nm的氧化矽膜(絕緣膜)所構成的下 層保護膜1 1 ,且在此下層保護膜1 1的表面上形成有厚 度30〜100nm的島狀半導體膜1’ 。又,在半導體 膜1 ’的表面上形成有由厚度約5 0〜1 5 0 n m的氧化 矽膜所構成的閘極絕緣膜2 ’ ,且在此閘極絕緣膜2 ’的 表面上,厚度300〜800nm的掃描線3a’會作爲 閘極電極而延伸。 在半導體膜1’中,隔著半導體膜1’而呈對向的領 域會形成通道領域1 a ” 。在此通道領域1 a ”的一方側 形成有具備低濃度領域1 b及高濃度源極領域1 d ’的源 極領域,在另一方側形成有具備低濃度領域1 b及高濃度 汲極領域1 e ’的汲極領域,其中間形成有皆不屬於源極 及汲極的任何領域之高濃度領域1 c。 在畫素開關用的T F T 3 0 ’的表面側形成有由厚度 3 0 0〜8 0 0 n m的氧化矽膜所構成的第1層間絕緣膜 4,及由厚度1 0 〇〜8 0 0 nm的氮化ϊ夕膜所構成的第 2層間絕緣膜5 (表面保護膜)。但,依情況,該第2層 -40- (36) (36)594362 間絕緣膜5亦可不形成。並且,在第1層間絕緣膜4的表 面上形成有厚度爲3 0 0〜8 0 0 n m的資料線6 a ,此 資料線6 a是經由形成於第1層間絕緣膜4的接觸孔來電 性連接於高濃度源極領域1 d ’ 。 在第2層間絕緣膜5的上層依次形成有由有機樹脂等 的感光性樹脂所構成的凹凸形成層1 3及凹凸層7 ,且於 凹凸層7的表面形成有由I T ◦膜等所構成的透明電極 8 ,在此透明電極8的上層依次形成由鋁,銀,或該等的 合金,或者鈦,氮化鈦,鉬,鉅等的層疊膜所構成的反射 電極9。在此反射電極9的表面形成有對應於凹凸層7的 表面凹凸形狀之凹凸圖案9 g。 反射電極9及透明電極8會經由接觸孔1 5來與源極 電極6 b電性連接。在反射電極9的表面形成有供以使來 自背光光源的光透過之透過窗1 4。 在反射電極9的表面側及藉由透過窗1 4的形成而形 成最上層的透明電極8的表面側形成有由聚醯亞胺膜所構 成的配向膜1 2。並且,在此配向膜1 2的表面側施以面 磨處理。 又,對來自高濃度汲極領域1 e ’的延設部份1 ί ’ 乃至下部電極而言,會隔著與閘極絕緣膜2 ’同時形成的 絕緣膜(亦即,含介電質膜2 ’ 。參照第4圖)來藉由與 上部電極(以和掃描線3 a ’同層的電容線3 b ’作爲上 部電極)呈對向之方式而構成一儲存電容60’ 。
又,TFT30’如上述雖最好是具有LDD -41 - (37) (37)594362 (Lightly Doped Drain)構造,但亦可具有在相當於低濃 度領域1 b的領域中不進行雜質離子的植入之偏置構造。 並且’TFT 3 0’是以閘極電極(掃描線3 a’的一部 份)作爲光罩,在高濃度下植入雜質離子,自我整合地形 成高濃度的源極及汲極領域之自調整型的T F 丁。 又,就第2實施形態而言,爲雙閘構造,亦即在源極 一汲極領域之間配置兩個T F T 3 0 ’的閘極電極,但亦 可爲配置1個的單閘構造,或者在其間配置三個以上的閘 極電極之三閘以上的構造。在配置複數個時,會在各個閘 極電極中會施加同一訊號。若如此以雙閘或三閘以上來構 成T F T 3 0 ’ ,則可防止在通道與源極-汲極領域的接 合部發生洩漏電流,可降低〇 F F時的電流。又,若使該 等閘極的至少1個形成L D D構造或偏置構造,則更能降 低〇F F電流,取得安定的開關元件。 在第1 5圖及第1 6圖中,就TFT陣列基板1 0而 言,會在各畫素1 〇 〇 a的反射領域中,亦即反射電極9 的表面中離開T F T 3 0 ’的形成領域及接觸孔1 5的領 域(凹凸層形成領域)中,如上述形成有凹凸圖案9 g。 在構成如此的凹凸圖案9 g時’就第2實施形態的 T F T陣列基板1 〇而言’在上述凹凸形成領域中’由鹼 性樹脂等的有機系透光性感光樹脂所構成的凹凸形成層 1 3會在第2層間絕緣膜5的表面上,例如藉由旋轉塗佈 法等來形成1〜3 的厚度,且在此凹凸形成層1 3的 上層,例如藉由旋轉塗佈法來層疊厚度1〜2 // m的凹凸 -42- (38) (38)594362 層7 ,該凹凸層7是由鹼性樹脂等的有機系透光性感光樹 脂等之類的流動性材料所形成的絕緣膜來構成。 在凹凸形成層1 3中形成有多數個凹凸。因此,如第 1 6圖所示,在反射電極9的表面上形成有對應於凹凸層 7的表面凹凸形狀的凹凸圖案9 a ,且在此凹凸圖案9 a 中會藉由凹凸層7來使能夠不會出現凹凸形成層13的邊 緣。或者亦可不形成凹凸層7,而於形成凹凸形成層1 3 之後,藉由烘烤過程來使凹凸形成層1 3的凹凸邊緣形成 平滑。 (光學裝置的作用) 在如此構成的第2實施形態的光電裝置1 0 0中,因 爲形成有反射電極9 ,所以可將自對向電極2 0側射入的 光反射於T F T陣列基板1 0側,且自對向基板2 0側射 出,因此在其間,只要利用液晶5 0在每個畫素1 0 0 a 進行光調變,便可利用外光來顯示所期望的畫像(反射模 式)。 又,第1 5圖及第1 6圖中,由於光電裝置1 00中 形成有透明電極8 (以能夠覆蓋設置於反射電極9的透過 窗1 4之方式來形成),因此亦具有作爲透過型的液晶顯 示裝置的機能。亦即,自配置於T F T陣列基板1 〇側的 背光裝置(未圖示)射出的光會在射入T F T陣列基板 1〇側之後,在各畫素1 0 0 a中形成有反射電極9的領 域中’經由未形成有反射電極9的透過領域,亦即經由藉 -43- (39) (39)594362 透明電極8而覆蓋的透過窗i 4來透過至對向基板2 Ο 側°因此’只要利用液晶5 0在每個畫素1 〇 〇 a進行光 調變’便可利用自背光裝置(未圖示)射出的光來顯示所 期望的畫像(透過模式)。 又’第2實施形態的光電裝置1 〇 〇中,特別是構成 _存電容6 〇 ’的下部電極會如第1實施形態那樣形成具 有平滑的滑動交叉部1 K K的圖案,因此在藉由光蝕刻微 景乂法來形成該下部電極時,在其下方不會產生如第1實施 形態1所述的下切U。因此,該下部電極的表面不會露出 於外部,即使對上述電部進行成膜,使兩者間產生短路的 可能性還是會被降低。 藉此’在第2實施形態中,儲存電容6 0 ’可充分發 揮原本所預定的機能,進而能夠實現光電裝置的正確動 作。 (製造方法) 參照第1 7圖的流程圖來說明T F T陣列基板1 0。 首先,在準備一藉由超音波洗淨等而淸淨化後的 T F T陣列基板用的玻璃基板1 〇 ’之後,在基板溫度爲 1 5 〇 °C〜4 5 0 °C的溫度條件下,在玻璃基板1 0 ’的 全面,藉由電漿CVD法來形成厚度1 0 0 nm〜5 0 0 n m的底層保護膜1 1 (由氧化矽膜所構成)。就此刻的 原料氣體而言,例如可使用甲矽烷與笑氣氣體(一氧化二 氮)的混合器體或TE〇S (S i (OC2H5) 4)及氧 • 44 - (40) (40)594362 氣’或乙氣院及氨氣(步驟SI 1)。 其次,在基板溫度爲1 5 0 t〜4 5 0 t的溫度條件 下,在T F 丁陣列基板用的玻璃基板1 0 ’的全面,藉由 電漿C V D法來將由非晶質矽膜所構成的半導體膜1 ’形 成3 0 n m〜1 〇 〇 n m的厚度。就此刻的原料氣體而 言,例如可使用乙氣烷或甲矽烷。其次,對此原薄膜照射 雷射光,而來施以雷射退火。其結果,非晶質的原薄膜會 一度溶融,經冷卻固化過程而結晶化,形成包含多結晶聚 矽膜者(步驟S 1 2 )。此刻,往各領域的雷射光的照射 時間會非常短,且照射領域對基板全體而言爲局部,因此 基板全體不會同時被加熱成高溫。如此一來,即使使用玻 璃基板等來作爲T F T陣列基板用的基板,也不會因熱而 產生變形或破裂等。 其次,利用光蝕刻微影技術,隔著光阻劑膜來對該原 薄膜進行蝕刻,而形成具有分離成島狀的圖案之半導體膜 1’ (主動層)(步驟S13)。此過程只要與第4圖中 所述的過程(A )〜(C )同樣地實施即可。亦即,使用 微影光罩的透過部及非透過部爲包含具有第2實施形態的 滑動交叉部IKK,ILL ,1MM及1〇之類的圖案者 所形成的微影光罩來對上述光阻劑膜實施曝光過程,藉此 來使原薄膜形成具有上述滑動交叉部1 KK等的圖案,而 形成半導體膜1 ’ 。 其次,在剝離上述光阻劑膜之後,爲了使上述半導體 膜1 ’的表面淸靜化,而進行使用稀氟酸液的輕蝕刻處理 -45- (41) (41)594362 (步驟S 1 4 )。藉此處理,未被層疊半導體膜1 ’的領 域之玻璃基板1 〇 ’的表面會些微地被飽刻。又,此刻, 在第2實施形態中,會進行第1實施形態的第5圖所示過 程(E )的輕蝕刻,而使於半導體膜1 ·下不會產生第6 圖的過程(E )所示的下切U。這將如上述一般,半導體 膜1 ’會形成含滑動交叉部1 K K的圖案。 接著,在3 5 0 °C以下的溫度條件下,在玻璃基板 10’的全面,且藉由CVD法等,在半導體膜1,的_ 面形成厚度1 0〜1 5 0 n m的閘極絕緣膜2 ’ (由氧化 矽膜等所構成)。此刻的原料氣體,例如可使用T E S〇 與氧氣的混合氣體。在此形成的閘極絕緣膜2 ’亦可取代 氧化矽膜,而使用氮化矽膜(步驟S 1 5 )。並且,在形 成此閘極絕緣膜2 ’的同時,亦可形成介電質膜2。 其次,隔著預定的光阻劑光罩來將雜質離子植入半導 體膜1 ’的延設部份1 ί ’ ,而在與電容線3 b ,之間形 成供以構成儲存電容6 0 ’的下層電極(步驟S 1 6 )。 其次,藉由濺鍍法等,在T F T陣列基板用的玻璃基 板1 0 ’的全面,形成厚度3 0 0〜8 0 0 n m之供以形 成掃描線3 a ’等的金屬膜(由鋁,鉅,鉬等所構成), 或介電膜(由以鋁’鉅,鉬等的其中之一爲主成份的合金 膜所構成)之後’利用光蝕刻微影技術來形成光阻劑光 罩。然後,隔著光阻劑光罩來對上述介電膜進行乾鈾刻, 形成掃描線3 a ’ (閘極電極),電容線3 b ’等(步驟 S 1 7 )。此刻,儲存電容6 0 ’的上部電極,當然可作 -46- (42) (42)594362 爲電容線3 b ’的一部份來同時形成。並且,在第2實施 形態中,在形成含此上部電極的電容線3 b *之後,可防 範該電容線3b’與上述半導體膜1’發生短路。這是因 爲在第2實施形態中,在半導體膜1 ·下不會產生下切所 致。 其次,形成T F T 3 0 ’ (步驟S 1 8 )。其詳細說 明如下。 首先,在畫素TFT部及驅動電路的N通道TF 丁部 (未圖示)側,以掃描線3 a ’及閘極電極作爲光罩,在 約 0 · 1 X 1 〇 1 3 / c m 2 〜1 〇 X 1 0 1 3 / c m 2 的摻 雜量下,植入低濃度的雜質離子(磷離子),而來對掃描 線3 a ’自我整合地形成低濃度源極領域1 b。在此,由 於是位於掃描線3 a ’的正下方,因此不會被導入雜質離 子的部份會原封不動形成半導體膜1 ’的通道領域 la” 。 其次’在畫素T F T部,形成比掃描線3 a ’ (聞極 電極)還要寬的光阻劑光罩,然後以約〇 · 1 x 1 5 /(:1112〜1〇><1〇15//(:1112的摻雜量來植入高濃度 的雜質離子(磷離子),而形成高濃度源極領域1 d,, 高濃度領域1 c及高濃度汲極領域1 e ’ 。 又,亦可取代該等雜質導入過程,亦即不進行低濃度 的雜質植入,而於形成比閘極電極還要寬的光阻劑光罩之 狀態下,植入高濃度的雜質離子(磷離子),形成偏置構 造的源極領域及汲極領域。又,亦可以掃描線3 a,作爲 -47- (43) (43)594362 光罩來植入局濃度的雜質,而形成自對準結構的源極領域 及汲極領域。 藉由以上來完成TFT30’ 。 然後’如第1 5圖及第1 6圖所示,只要依次按照習 知的技術來形成第1層間絕緣膜4 ,各種的接觸孔,資料 線6 a及源極線6 b ,第2層間絕緣膜5,凹凸形成層 1 3 ,凹凸層7,透明電極8,反射電極9 ,透過窗14 及配向膜12等(步驟S 19),便可完成TFT陣列基 板1 0。 雖然上述各形態皆是以使用T F T來作爲畫素開關元 件的主動矩陣驅動方式的液晶顯示裝置爲例來進行說明, 但本發明亦可適用於使用T F D來作爲畫素開關元件的主 動矩陣驅動方式的液晶顯示裝置,或被動矩陣驅動方式的 液晶顯示裝置,或者使用液晶顯示裝置以外的光電物質 (例如,E L電激發光元件或發光二極體元件等)之光電 裝置,或電漿顯示裝置等。 (電子機器) 如此構成的反射半透過型的光電裝置1 〇 〇可作爲各 種電子機器的顯示部用,以下參照第i 8〜2 0圖來具體 說明其一例。 第1 8圖是表示使用本發明的光電裝置來作爲顯示裝 置之電子機器的電路構成方塊圖。 在第1 8圖中,電子機器具有:顯示資訊輸出源 -48- (44) (44)594362 7 Ο ’顯示資訊處理電路7 1 ,電源電路7 2 ,時序產生 器7 3 ,及液晶裝置7 4。在此,液晶裝置7 4具有液晶 顯示面板7 5及驅動電路7 6。就液晶裝置7 4而言,可 使用前述液晶裝置1 〇 〇。 並且,顯示資訊輸出源7 0具備:R〇M(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)等記憶體,各種光 碟等的儲存單元,及同步輸出數位畫像訊號的同步電路 等。根據時序產生器7 3所產生的各種時脈訊號來將預定 格式的畫像訊號等的顯示資訊供應給顯示資訊處理電路 7 1° 顯示資訊處理電路7 1具備:序列-並列轉換電路, 放大·反相電路,低壓電路,7校正電路,及箝位電路等 習知的各種處理電路。執行輸入後的顯示資訊的處理,然 後將該畫像訊號與時脈訊號C L K 一起供應給驅動電路 7 6。並且,電源電路7 2會將預定的電壓供應給各構成 要件。 第1 9圖是表示本發明的電子機器之一實施形態,亦 即攜帶型個人電腦。在此所示的個人電腦8 0具有:具備 鍵盤8 1的本體部8 2 ,及液晶顯示單元8 3。液晶顯示 單元8 3包含上述液晶裝置1 〇 〇。 又,第2 0圖是表示本發明的電子機器之一實施形 態’亦即行動電話。在此所示的行動電話9 0具有:複數 個操作按鈕9 1 ,及由上述液晶裝置1 0 0所構成的顯示 部。 -49 - (45) (45)594362 本發明並非只限於上述實施形態,只要不脫離申請專 利範圍及說明中所記載的發明要旨及技術思想範圍,亦可 適宜地予以變更,隨該變更後的薄膜半導體裝置及光電裝 置,以及該等的製造方法及微影光罩皆屬本發明的技術範 圍。 【圖面之簡單說明】 第1圖是表示本發明之第1實施形態,具有平滑連接 的滑動交叉部之半導體膜的圖案之平面圖。 第2圖是表示僅顯示出第1圖之半導體膜的圖案之平 面圖。 第3圖是表示僅顯示出比較例之半導體膜的圖案之平 面圖。 第4圖是表示依次顯示第1圖及第2圖之半導體膜的 圖案及儲存電容的形成過程之剖面過程圖(其一)。 第5圖是表示依次顯示第1圖及第2圖之半導體膜的 圖案及儲存電容的形成過程之接續於第4圖的剖面過程圖 (其二)。 第6圖是表示依次顯示第3圖之半導體膜的圖案及儲 存電容的形成過程之剖面過程圖,將對應於第5圖之過程 (D)〜(G)的過程顯示爲過程(D’ )〜(G’ ) ° 第7圖是表示半導體膜的圖案之其他形態的平面圖’ 追加第2圖的滑動交叉部,其他的交叉部可實現平滑的連 接之圖案的平面圖。 -50- (46) (46)594362 第8圖是表示半導體膜的圖案之其他形態的平面圖’ 第2圖的滑動交叉部可藉由複數條線段來實現平滑的連接 之圖案的平面圖。 第9圖是表示半導體膜的圖案之其他形態的平面圖, 第2圖的滑動交叉部可藉由圓周的一部份來實現平滑的連 接之圖案的平面圖。 第10圖是表示與第2 ,7及9圖不同之凸型形狀的 圖案,其交叉部可實現平滑的連接之圖案的平面圖。 第1 1圖是表示與第2 ,7及1 0圖不同之凸型形狀 的圖案,其交叉部可實現平滑的連接之圖案的平面圖。 第1 2圖是表示由對向基板側所見本發明之第2實施 形態的光電裝置之T F T陣列基板及形成於上面的各構成 要件之平面圖。 第13圖是表不第12圖之Η—H’剖面圖。 第1 4圖是表示在構成本發明之第2實施形態的光電 裝置之畫像顯示領域的矩陣狀的複數個畫素中所設置的各 種元件及配線等之等效電路圖。 第1 5圖是表示本發明之第2實施形態的光電裝置之 形成有資料線,掃描線,畫素電極等的T F Τ陣列基板之 相鄰接的複數個畫素群的平面圖。 第16圖是表示第15圖之a-Α’剖面圖。 第1 7圖是表示第2實施形態之光電裝置的製造方法 流程圖。 第18圖是表示以本發明的光電裝置來作爲顯示裝置 -51 - (47) (47)594362 之電子機器的電路構成方塊圖。 第1 9圖是表示使用本發明之光電裝置的電子機器之 一例的攜帶型個人電腦的說明圖。 第2 0圖是表示使用本發明之光電裝置的電子機器之 其他例的行動電話的說明圖。 [符號之說明] 1 :半導體膜 P 1 :原薄膜 la’ ,la” :通道領域 1 ί ,1 f ’ :延設部份 1 A :第1圖案 1 A R :右邊 1 B :第2圖案 1 B U :下邊 1 X,1 X ’ ,1 X ” ,1 Z,1 Z ’ ··其他線段 1 Y :曲線的一部份 1K,1KK,1L,1LL,1M,1MM, 1 N,1 N ’ ,1 0 :滑動交叉部 U :下切 2,2 ’ :介電質膜(絕緣膜),閘極絕緣膜 3 a ,3 a ’ :掃描線 6 a :資料線 8 :反射電極 -52- (48) (48)594362 9 :透明電極 1〇:T F T陣列基板 10’ :玻璃基板 3 〇,3 0 ’ -TFT 5〇:液晶 6〇,60’ :儲存電容 6 1 :上部電極 6 2 :下部電極 5 5 1 :光阻劑膜 9 0 1 :微影光罩 9〇1 a :透過部 9 0 1 b :非透過部 -53-