[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有由薄膜晶体管(下面称为TFT)构成的电路的半导体器件以及其制造方法。例如，涉及将以液晶显示面板为代表的电光装置及具有有机发光元件的发光显示装置作为部件而安装的电子设备。

此外，在本说明书中，半导体器件指的是利用半导体特性来能够工作的所有装置。电光装置、半导体电路及电子设备都是半导体器件。

背景技术

近年来，通过使用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜(厚度大约为几nm至几百nm)构成薄膜晶体管(TFT)的技术引人注目。薄膜晶体管广泛地应用于如IC或电光装置那样的电子器件，尤其是，正在加快开发作为图像显示装置的开关元件。

特别是，对在配置为矩阵状的每个显示像素中设置由TFT构成的开关元件的有源矩阵型显示装置(液晶显示装置及发光显示装置)正在积极地进行研究开发。

对于这种图像显示装置的开关元件，要求能够面积高效地配置的高精细的光刻技术，以便实现高精细的图像显示。

此外，以往采用了从一个母玻璃衬底切割成多个面板来高效地进行批量生产的生产技术。母玻璃衬底的尺寸从1990年初期的第一代的300mm×400mm开始，在2000年成为680mm×880mm或730mm×920mm的第四代而实现大型化，并且生产技术如从一个衬底可获得多个显示面板那样进步了。之后，母玻璃衬底的尺寸进一步大型化，所以例如需要对应于第十代的尺寸超过3m的衬底。

为了获得实现高精细的图像显示的显示装置，使用可通过光刻技术获得的抗蚀剂掩模对形成在母玻璃衬底上的金属薄膜进行蚀刻，来形成布线。

作为蚀刻方法有各种方法，但是大致分为干蚀刻方法和湿蚀刻方法。由于湿蚀刻方法是各向同性蚀刻，因此由抗蚀剂掩模保护的布线层侧面以一定程度被削掉。由此，湿蚀刻方法被认为不适合微细化。

一般知道的干蚀刻方法是RIE干蚀刻方法。这是各向异性蚀刻。因此，干蚀刻被认为与各向同性蚀刻的湿蚀刻方法相比有利于微细化。

专利文献1公开了通过使用ICP蚀刻装置使其截面形状具有锥形的钨布线。

专利文献2公开了一种TFT制造工序，其中将设置了衍射光栅图案或由半透膜构成的具有光强度减少功能的辅助图案的光掩模或者中间掩模应用于栅电极形成用光刻工序。

专利文献3公开了通过调节抗蚀剂掩模宽度及蚀刻条件，使布线的截面形状部分地为不同的技术。

专利文献4公开了使用设置了由半透膜构成的具有光强度减少功能的辅助图案的光掩模来形成源电极或漏电极的技术。

[专利文献1]日本特开2001-35808

[专利文献2]日本特开2002-151523

[专利文献3]日本特开2006-13461

[专利文献4]日本特开2007-133371

当在一个母玻璃衬底上形成布线的情况下，在现有的技术中形成其截面形状相同的布线。例如，当采用RIE干蚀刻方法时，加热显影了的抗蚀剂并使它熔化来改变抗蚀剂形状，然后通过进行蚀刻来反映抗蚀剂形状地使布线的侧面成为锥形。在这种情况下，加热抗蚀剂的工序增加。另外，通过熔化使抗蚀剂面积扩大，所以难以使邻接的布线的间隔窄。此外，当形成多层布线时，由于在布线在于要形成布线的区域之下的情况下，下方的布线也在使抗蚀剂熔化时被加热，因此抗蚀剂加热温度不均匀且根据地方抗蚀剂熔化而展开的面积的比例不同。由此，难以获得所希望的布线形状。

此外，当使用ICP蚀刻装置的情况下使用线圈状天线，所以难以获得长方形的一个母玻璃衬底的整个表面上的均匀的放电。

例如，在透过型液晶显示装置的像素部中，通过将栅极布线形成为锥形，将薄的半导体层形成在其上。但是当形成为锥形时，布线宽度扩展，所以会导致开口率的降低。此外，当形成为锥形时，布线宽度扩展，所以如有隔着其布线和绝缘膜重叠的其他布线就形成不需要的寄生电容。当为减少该寄生电容而以配置在不同的层中的布线不重叠的方式对各个层中的布线进行布局时，导致开口率的降低。

此外，在使用设置了衍射光栅图案或由半透膜构成的具有光强度减少功能的辅助图案的光掩模的情况下，可以选择性地使布线的截面形状为不同。在这种情况下，成为具有布线侧面为两级的楼梯状的部分和没有这样部分的两种截面形状的布线。

本发明涉及一种半导体器件的制造方法，其目的在于：在一个母玻璃衬底的所希望的部分中分别提供精密地使其侧面的角度为不同的布线，而不增加工序。