专利名称：薄膜半导体器件及电光装置、其制造方法及中间掩模的制作方法
技术领域：
本发明属于薄膜半导体器件及其制造方法的技术领域，特别是属于具有已成型了规定的图形的薄膜的薄膜半导体器件及其制造方法的技术领域。此外，本发明属于其构成为具备这样的薄膜半导体器件的电光装置及其制造方法的技术领域。此外，本发明，还属于适合应用于薄膜半导体器件及电光装置的制造方法的中间掩模(レチクル)的技术领域。
其次，对该光刻胶膜进行显影，除去感光区域上的光刻胶膜(显影工序)。然后，在施行了对剩余的光刻胶膜的坚膜处理等后，采用对在因除去了光刻胶膜的部分而成为暴露在外部的上述薄膜施行刻蚀的办法(刻蚀工序)的办法，就可以对该薄膜赋予规定图形，即，就可以使该薄膜成型为具有规定图形的布线或电路元件(以下，决定把该成型后的薄膜叫做‘图形化膜’)。
另外，在还要在具有上述规定图形的图形化膜上，叠层绝缘膜等的薄膜的情况下，为使该图形化膜的表面清洁化，有时候也要进行使用稀氟酸的光蚀处理等的清洗工序。
倘采用这样的光刻技术，由于可以容易且确实地进行具有种种的微细的图形的布线或电路元件的形成，故在现在的半导体产业中，就成为必不可少的制造技术之一。另外，应用这样的光刻技术来形成液晶显示装置的技术，例如已在专利文献1等中公开。
专利文献1特开平6-258667号公报但是，在现有的光刻技术中，存在着如下所述的问题。即，在上述规定图形中，具有因某个线段和别的线段进行相交而形成的相交部分的图形情况下，当实施上述那样的光刻技术时，在本身为该光刻技术的一个工序的上述刻蚀工序或上述光蚀处理等中，有可能会在上述相交部分处产生底蚀(アンダ—カツト)。这种情况在上述相交部分为直角的情况下等会显著地显现出来。
在这里所说的产生底蚀，意味着在上述图形化膜所具有的相交部分中，刻蚀一直进行到该图形化膜下边的基底为止。换句话说，在刻蚀工序结束的那一时刻，在该相交部分处的图形化膜的下边，该图形化膜的表面说起来将成为剥露出来的状态，成为已暴露在外部的状态。
虽然即便是仅仅这一点，从薄膜半导体器件的稳定性这种观点考虑也要重视，但是，在这样的情况下，如果进而考虑例如该图形化膜由导电性材料构成，而且，在该图形化膜上通过绝缘膜还要成膜由某种导电性材料构成的膜的情况，则在上述已产生了底蚀的区域中，上述绝缘膜不能把台阶完全地被覆起来，结果就成为会形成使上述图形化膜成为剥出的部分。为此，人们认为在图形化膜和由该导电性材料构成的膜之间会产生短路。即，人们认为归因于在上述相交部分处的图形化膜下边，由上述导电性材料构成的膜绕进去，该图形化膜成为剥出的部分和由该导电性材料构成的膜就会接触。在该状态下，例如，即便是打算仅仅给图形化膜通电，也会同时产生对由导电性材料构成的膜的通电，故仍然不可能期待薄膜半导体器件的正确的动作。
这样的问题，当考虑例如具备本身为液晶装置等的电光装置的主要部件的薄膜晶体管(以下，叫做‘TFT’)等的TFT阵列基板等相当于上述为止的薄膜半导体器件时，就可以作为更为具体化的问题来认识。例如，若作为上述图形化膜，设想为含有构成TFT的沟道区域等的半导体膜，由于要在该半导体膜上依次形成栅极绝缘膜和栅极电极，故当产生了上述那样的底蚀时，就有可能使半导体膜和栅极电极间产生短路。
此外，若作为上述图形化膜，设想为构成连接到TFT上的存储电容的一方的电极，由于要在该电极上依次形成电介质膜和另一方的电极，故有可能使一方的电极和另一方的电极间产生短路。特别是在本例中，在谋求存储电容的增大化的目的下，由于一般是尽可能地减小上述电介质膜的厚度，故可以说短路的危险性更大。
顺便地说，在上述专利文献1中，虽然公开了可以采用把图形角度规定为‘240度以下’的办法，防止构成液晶显示装置的薄膜晶体管的电极间短路这样的情况，但是，却没有关于以上所说的那样的底蚀的记载。
本发明的第1薄膜半导体器件，为解决上述课题，是具备具有至少含有2个以上拐角部分的图形，且由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件，上述拐角部分，包括其内角大于180度，而且，小于270度的第1拐角部分，和与该第1拐角部分相邻，同时，其内角大于90度，而且小于180度的第2拐角部分。
倘采用本发明的第1薄膜半导体器件，则在至少具有2个以上的拐角部分的图形中，存在着相邻的第1拐角部分和第2拐角部分。其中的前者，其内角大于180度而且小于270度。另一方面，后者其内角大于90度而且小于180度。因此，结果成为用来构成第1拐角的2条线段说起来可平滑地进行连接，构成第2拐角的2条线段结果也成为可平滑地进行连接。另外，在第1和第2拐角部分相邻的情况下，构成第1拐角部分的2条线段中的一条和构成第2拐角部分的2条线段中的一条是共用的。
借助于此，对于上述的各个线段间来说，由于不存在背景技术中所说的那种直角地相交的部分，故可以显著地减少在图形化膜下边产生底蚀的危险。除此之外，由于如上所述可以形成由导电性材料构成的图形化膜而不存在产生底蚀的危险，故倘采用本发明，即便是假定在其上通过绝缘膜地再成膜由导电性材料构成的别的膜的情况下，也可以减少在图形化膜和其上的由导电性材料构成的薄膜间产生短路的可能性。因此，可以提高薄膜半导体器件的可靠性。
本发明的第2薄膜半导体器件，为解决上述课题，是一种具备具有至少包括2个以上的拐角部分的图形，由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件，上述拐角部分，包括彼此相邻，同时，其各自的内角大于180度，而且，小于270度的第3拐角部分和第4拐角部分。
倘采用本发明的第2薄膜半导体器件，在至少具有2个以上的拐角部分的图形中，存在着相邻的第3拐角部分和第4拐角部分。而且，这些第3拐角部分和第4拐角部分中的不论哪一个，其内角都大于180度，而且，小于270度。因此，结果成为用来构成第3拐角的2条线段说起来可平滑地进行连接，构成第4拐角的2条线段也成为可平滑地进行连接。另外，在第3和第4拐角部分相邻的情况下，构成第3拐角部分的2条线段中的一条和构成第4拐角部分的2条线段中的一条是共用的。
借助于此，对于上述的各个线段间来说，由于不存在背景技术中所说的那种直角地相交的部分，故可以显著地减少在图形化膜下边产生底蚀的危险。除此之外，由于如上所述可以形成由导电性材料构成的图形化膜而不存在产生底蚀的危险，故倘采用本发明，即便是假定在其上通过绝缘膜地再成膜由导电性材料构成的别的膜的情况下，也可以减少在图形化膜和其上的由导电性材料构成的薄膜间产生短路的可能性。因此，可以提高薄膜半导体器件的可靠性。
本发明的第3薄膜半导体器件，为解决上述课题，是一种具备具有至少包括2个以上的拐角部分的图形，由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件，上述拐角部分，包括其内角大于180度，而且，小于270度的第5拐角部分，和与上述第5拐角部分相邻，同时，其内角为90度以上的第6拐角部分。
倘采用本发明的第3薄膜半导体器件，在至少具有2个以上的拐角部分的图形中，存在着相邻的第5拐角部分和第6拐角部分。其中的前者，其内角大于180度而且小于270度。另一方面，后者其内角为90以上。因此，结果成为用来构成第5拐角的2条线段说起来可平滑地进行连接，构成第6拐角的2条线段结果也成为可平滑地进行连接。另外，在第5和第6拐角部分相邻的情况下，构成第5拐角部分的2条线段中的一条和构成第6拐角部分的2条线段中的一条是共用的。
借助于此，对于上述的各个线段间来说，由于不存在背景技术中所说的那种直角地相交的部分，故可以显著地减少在图形化膜下边产生底蚀的危险。除此之外，由于如上所述可以形成由导电性材料构成的图形化膜而不存在产生底蚀的危险，故倘采用本发明，即便是假定在其上通过绝缘膜地再成膜有导电性材料构成的别的膜的情况下，也可以减少在图形化膜和其上的由导电性材料构成的薄膜间产生短路的可能性。因此，可以提高薄膜半导体器件的可靠性。
本发明的第4薄膜半导体器件，为解决上述课题，是一种具备具有包括曲折形状或突出形状图形，由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件，对于规定上述曲折形状或上述突出形状的相交部分，同时，彼此相邻的一条线段和另一条线段中的至少一组来说，在该一条线段的端部和该另一条线段的端部间存在着别的线段，该别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及该别的线段与上述另一条线段所构成的夹角，形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
倘采用本发明的第4薄膜半导体器件，首先薄膜具有含有曲折形状或突出形状的图形。在这里所说的‘曲折形状’，例如在某一长方形形状的图形从平面上看在上下方向上延伸的情况下，从该长方形形状的图形的上端，连接有具有和与该上下方向不同的方向一致的长边方向的另一个长方形形状的图形。现在，为了简化说明，把上述的‘与上下方向不同的方向’简单地看作是右方向或左方向，而且，把上述一个长方形形状的图形的长边方向看作是与另一个长方形形状的图形的长边方向垂直。
这样一来，如果把一个长方形形状的图形和另一个长方形形状的图形合并起来，则其形状结果就成为具有所谓的‘钩形’的形状。这是一个典型的‘曲折形状’的例子。
此外，所谓‘突出形状’，说的是例如某一长方形形状从平面上看在左右方向上延伸的情况下，在从该长方形形状的图形的长边方向的中央部分附近连接有具有在与该左右方向不同的方向一致的长边方向的另外的长方形形状的图形的形状。也是为了简化说明起见，把与上述的‘与左右方向不同的方向’简单地看作是上方向(或下方向)，而且，看作是每一个长方形形状的图形都相互垂直。
这样一来，当把一方的长方形形状的图形和另外的长方形形状的图形合并起来时，其形状就成为具有所谓的‘凸形’的形状。这是典型的‘突出形状’的例子。
在这里特别是在本发明中，设想至少一组规定上述曲折形状或上述突出形状的相交部分，同时，彼此相邻的一个线段与另一个线段。
例如，在作为上述的曲折形状的典型的一个例子说明的‘钩形’的形状的情况下。‘一个线段’，可以把在上下方向上延伸的一个长方形形状的图形的右边的一部分看作是相当于该线段，而‘另一个线段’则可以把在右方向(或左方向)上延伸的另一个长方形形状的图形的下边的一部分看作是相当于该线段。
此外，在本发明中，对于上述的一个线段和另一个线段的至少一组来说，在该一个线段的端部与该另一个线段的端部间，还存在着别的线段，该别的线段与上述一个线段所构成的角度以及该别的线段与上述另一个线段所构成的角度，形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
接着上述的例子说，倘采用本发明，一个线段，即上述右边的一部分的端部和另一个线段，即上述下边的一部分的端部间，存在着‘别的线段’，该别的线段与上述右边所构成的角度被形成为大于90度小于180度，此外，该别的线段与上述下边所构成的角度仍然被形成为大于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‘别的线段’，则采用使得在应进行垂直相交的上述右边和上述下边之间存在着‘别的线段’的办法，使得两者可以进行所谓的‘平滑’的连接。
因此，这将导出以下的作用效果。即，借助于刚才所述的‘应进行垂直相交的上述右边和上述下边’形成的直角部分，就如在背景技术中所说的那样，在该直角部分中，存在着在图形化膜下边会产生底蚀的可能性，倘采用本发明，由于在一个线段和另一个线段之间插入别的线段，而且，如上所述，该一个线段与另一个线段间可以进行所谓的‘平滑’的连接，故难于产生底蚀。
除此之外，像这样地成膜的图形化膜，由于在本发明中由导电性材料构成，即便是假定在其上经由绝缘膜地再成膜由导电性材料构成的别的膜的情况下，也可以减少在图形化膜和其上的由导电性材料构成的薄膜间产生短路的可能性。因此，可以提高薄膜半导体器件的可靠性。
另外，在上述中，虽然说明的是具有钩形的形状的图形的与上述右边和上述下边有关的‘平滑相交部分’，但是，本发明当然可以包括其它种种形状的‘平滑相交部分’。例如，在‘凸形’的形状的图形中，可知在左右方向上延伸的一个长方形形状图形中的上和左边，尽管成为与上述为止所设想的相交部分恰好反转过来那样的关系，处于应直角相交的关系，也是不变的。本发明，根据情况，即便是对于这样的上和左边间，也可以插入‘别的线段’使之成为形成‘平滑相交部分’这样的形态。
另外，与刚才所说的‘反转过来那样的关系’或‘平滑相交部分’相关连地，先对在本发明中所说的‘角度’加以若干说明。
一般地说，在说一个线段和另一个线段进行相交的情况下，在两线段间定义的角度，存在着处于补角关系的2种角度α[度]和(360-α)[度]。因此首先，在本发明中所说的‘角度’，基本上只要是该2种的角度中的任何一方即可，该一方只要满足‘大于90度小于180度’这样的条件即可。在该情况下，结果就成为另一方的角度(补角)肯定‘大于180度小于270度’。
其次，鉴于刚才所说的事情，在以钩形形状的图形中的‘右边和下边’的一组为例所述的‘平滑相交部分’和以在前边所述的凸形形状的图形中的‘上和左边’的一组为例说明的‘平滑相交部分’中，必须注意所着眼的‘角度’的不同点。即，结果就成为，在前者的情况下，应着眼的‘角度’，说的是从该平滑相交部分来看，是对于在图形的外方侧形成的‘拐角部分’的角度，在后者的情况下，与之相反，说的是从该平滑相交部分来看，在图形的内方侧形成的‘隅部分’的角度。不论那种情况，实质上都是一个线段和另一个线段可以‘平滑地’进行连接的情况是不变的，本发明虽然包含全部这样的形态，但是，在本发明中所说的‘角度’，必须根据上述的‘拐角部分’、和‘隅部分’的差异、解释为仅仅意味着2种角度中的一方。
另外，在本说明书中，‘拐角部分’和‘隅部分’这样的术语，可以作为具有上述的那种意义的术语使用。此外，在本发明中，作为意义为‘“隅部分”的角度’的术语，有时候也使用‘内角’。
另外，上述的典型的‘钩形’形状和‘凸形’形状的图形，说到底不过是一种例示而提到的。即，除此之外的形状，例如，作为在本发明中所说的‘突出形状’虽然可以设想连接有对在左右方向上延伸的一个长方形形状的图形例如以45度的角度而不是直角地延伸的另一个长方形形状的图形之类的图形等，但是，即便是在这样的情况下，本发明的应用也是可能的。除此之外，还可以考虑各种的形状，这是不言而喻的。
除此之外，虽然在作成为要装备在各种电子设备中等的实际的薄膜半导体器件中，具有上述那种典型的‘曲折形状’和‘突出形状’的图形，但可以说以那种形态存在的情况毋宁说是少见的，但是，本发明并不因此就不把这样的情况包括在其范围内。例如，即便是在具有复杂的形状的某种图形的布线中，在该布线中，可以考虑作为基本的要素‘含有’上述的‘曲折形状’和‘突出形状’，对于这样的‘曲折形状’和‘突出形状’，只要构成该形状的一个线段和另一个线段的至少一组，是构成在本发明中所说的‘平滑相交部分’的一组，它们理所当然地处于本发明的范围内。
在本发明的第1、第2、第3或第4薄膜半导体器件的一个形态中，在上述薄膜上，形成其厚度为10到150nm(纳米)的绝缘膜，同时，在该绝缘膜上，形成由导电性材料构成的另外的薄膜。
倘采用本形态，则可以更为有效地享受本发明的作用效果。即，在本形态中，虽然归因于在薄膜上，中间存在着具有10到150nm这样的比较薄的厚度的绝缘膜地形成由导电性材料构成的另一薄膜的办法，在上述薄膜和上述另一薄膜之间，就易于产生起因于上述的底蚀引起的短路，但是，在本形态中，由于得益于形成‘平滑相交部分’减少了该底蚀的发生的可能性，故产生上述短路的可能性也小。
因此，倘采用本形态，则可以实现薄膜半导体器件的正确的动作。
在本发明的第4薄膜半导体器件的另一个形态中，上述别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及上述别的线段与上述另一条线段所构成的夹角，在135度及其附近。
倘采用该形态，则可以设想，例如，如果不存在‘别的线段’，则在应直角地相交的一个线段与另一个线段之间，存在着恰好斜向地把它们的端部间架桥那样的别的线段的情况。这样的形态，可以说是最为平衡良好地实现一个线段和另一个线段的‘平滑’的连接，而不会使图形白白地成为复杂的形态之一。
在本发明的第4薄膜半导体器件的另一个形态中，在上述薄膜上，形成其厚度50nm以下的绝缘膜，同时，在该绝缘膜上形成由导电性材料构成的另外的薄膜，上述别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及上述别的线段与上述另一条线段所构成的夹角，大于135度。
倘采用本形态，则归因于在薄膜上，之间存在着具有50nm以下这样的极其薄的厚度的绝缘膜地形成由导电性材料构成的另一个薄膜，在上述薄膜和上述另一个薄膜之间就非常易于产生起因于上述的底蚀的短路。
然而，本形态中，归因于‘角度’被作成为比135度更大，结果就成为一个线段和另一个线段可以连接得更‘平滑’，上述那样的底蚀就越来越难于产生。因此，倘采用本形态，即便是在具备极其薄的绝缘膜那样的情况下，也可以把‘薄膜’和‘另一个薄膜’之间的短路发生的可能性抑制得极低。
在本发明的第4薄膜半导体器件的另一个形态的情况下，对于上述一组来说，具有多条上述别的线段，而且，在这些多条别的线段中，相邻的别的线段间的夹角，形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
倘采用本形态，由于存在多条别的线段，而且，在别的线段间形成的角度，形成大于90度小于180度的平滑相交部分，故可以比上述的更为平滑地把上述一个线段和上述另一个线段间连接起来。
例如，如果考虑直角地相交的2条直线，把该2条直线各自的一部分看作是‘一个线段’和‘另一个线段’，首先，可以设想在一个线段和第1别的线段间，在该第1别的线段和第2别的线段间，以及，在该第2别的线段和另一个线段间的各自所构成的角度为150度这样的情况。
在本发明的第4薄膜半导体器件的另一个形态的情况下，在上述一条线段的端部和上述另一条线段的端部之间，取代上述别的线段或除上述别的线段之外，还存在着具有规定的曲率的曲线的一部分。
倘采用本形态，结果就成为比上述更进一步地使一个线段和另一个线段间平滑地进行连接。特别是如果作为取代别的线段的曲线，更为具体地说作为圆周的一部分，采用1/4或以下的圆弧，则可以使典型地说构成直角的一个线段和另一个线段间连接得比由直线构成的别的线段的情况下更为平滑。
另外，在存在着多个上述的别的线段的形态中，该别的线段的数目增多到极其之多的情况下，设想已在别的线段间形成的‘角度’，就成为没有意义，一个线段和另一个线段，如本形态那样，也可以看作是用‘具有规定的曲率的曲线的一部分’连接起来。本发明也包括这样的形态。
在本发明的第4薄膜半导体器件的另一个形态的情况下，上述角度从上述平滑相交部分来看，是对于在上述图形的外方侧形成的拐角部分的角度。
本形态，是把在本发明中所说的‘角度’，规定为与在这里所说的那样的，或者已经说过的那样的‘角部’有关的角度的形态。在该情况下，由于与该角部有关的角度，规定为‘大于90度小于180度’，故结果就成为在假定不存在别的线段的情况下的一个线段和另一个线段间应当构成的‘隅部分’的角度大于180度小于360度的情况，当作是默认的前提。因此，这样的‘隅部分’，特别是该隅部分的角度在为270度以上并小于360度的情况下，处于更易于产生上述的那种底蚀的状况。
然而，倘采用本形态，上述角度，由于从上述平滑相交部分来看，是对于上述图形的外方一侧形成的拐角部分的角度，故几乎不会产生那样的底蚀，因此，是可以使得更为有效地减少在‘薄膜’和‘另一个薄膜’间产生短路的可能。
本发明的电光装置，为了解决上述课题，其构成为具备象素电极；连接到该象素电极上的薄膜晶体管；连接到该薄膜晶体管上的布线；连接到上述薄膜晶体管上的存储电容，构成上述存储电容的至少一方的电极，包括具有含有曲折形状或突出形状的图形由导电性材料构成的薄膜；对于规定上述曲折形状或突出形状的相交部分，同时，彼此相邻的一条线段及另一条线段的至少一组来说，在该一条线段的端部和该另一条线段的端部之间存在着别的线段，该别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及该别的线段与上述另一条线段所构成的夹角，形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
倘采用本发明的电光装置，结果成为构成存储电容的至少一方的电极，可以用含有上述的‘曲折形状’或‘突出形状’的图形形成，而且，在规定该曲折形状或该突出形状的同时彼此邻接的一个线段和另一个线段之间，至少存在着一条满足上述各个条件的别的线段。
即，倘采用本发明，在用来形成构成存储电容的至少一方的电极的光刻工序等中，在该电极下边就不会产生底蚀，因此，可以减少在该电极的上层上形成的与别的由导电性材料构成的薄膜产生短路的可能性。借助于此，本发明的电光装置，就可以实现正确的动作。
本发明的电光装置的一个形态，在上述薄膜上，形成其厚度为10到150nm的绝缘膜，同时，在该绝缘膜上，形成由导电性材料构成的另外的薄膜，此外，在本发明的电光装置的另外的形态中，上述别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及上述别的线段与上述另一条线段所构成的夹角，在135度及其附近。
倘采用这些形态，对于电光装置来说就可以享受作为上述本发明的薄膜半导体器件的一个形态和另一个形态所说明的作用效果大体上同样的作用效果。
在本发明的电光装置的另一个形态的情况下，构成上述存储电容的至少一方的电极，作为与构成上述薄膜晶体管的半导体膜同一膜形成。
归因于把构成存储电容的至少一方的电极，和薄膜晶体管的半导体膜作成为同一膜，即同时地形成，与分别制造它们的情况比较，可以减少相应的量的制造成本。
本发明的薄膜半导体器件的制造方法，为了解决上述课题，是一种制造具有包括曲折形状或突出形状图形，由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件的薄膜半导体器件的制造方法，具备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胶膜的工序；用形成了上述图形或上述图形的负形状的中间掩模使上述光刻胶膜曝光的工序；使上述光刻胶膜显影的工序；对上述显影后的光刻胶膜和上述原膜进行刻蚀的工序，上述图形，规定上述曲折形状和上述突出形状的相交部分，同时，包括彼此相邻的一条线段和另一条线段的至少一组，该一条线段的端部和该另一条线段的端部间存在着别的线段，该别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及该别的线段与上述另一条线段所构成的夹角，具有大于90度小于180度的平滑相交部分，上述原膜，被成型为具有上述图形。
倘采用本发明的薄膜半导体器件的制造方法，就可以满意地制造上述的本发明的薄膜半导体器件。
在本发明的薄膜半导体器件的制造方法的一个形态中，还包括对实施刻蚀上述原膜的工序的结果所得到的图形膜和上述基板，进行湿法刻蚀的工序。
倘采用本形态，由于还包括对图形化膜和上述基板进行湿法刻蚀的工序，故可以说产生上述的底蚀的可能性更高。之所以这么说，是因为湿法刻蚀一般地说具有使之进行各向同性地侵蚀的性质的缘故。然而，在本发明中，上述原膜，由于被形成为使得具有含有‘平滑相交部分’的图形，故产生底蚀的可能性仍然保持低的原状不变。
另外，本形态所说的‘湿法刻蚀’，例如，包括上述的那种以光蚀处理，即使图形化膜的表面清洁化为目的，例如以稀氟酸液进行的刻蚀等。
本发明的电光装置的制造方法，是一种制造具备象素电极、连接到该象素电极上的薄膜晶体管、连接到该薄膜晶体管上的布线，和连接到上述薄膜晶体管上的存储电容的电光装置的电光装置制造方法，包括根据上述本发明的薄膜半导体器件的制造方法或其一个形态，形成构成上述存储电容的至少一方的电极的工序。
倘采用本发明的电光装置的制造方法，则可以满意地形成上述的本发明的电光装置。
本发明的中间掩模，为了解决上述课题，是一种形成有图形或该图形的负形状的中间掩模，上述图形，规定上述曲折形状和上述突出形状的相交部分，同时，包括彼此相邻的一条线段和另一条线段的至少一组，该一条线段的端部和该另一条线段的端部间存在着别的线段，该别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及该别的线段与上述另一条线段所构成的夹角，具有大于90度小于180度的平滑相交部分。
倘采用本发明的中间掩模，则可以满意地实施上述的薄膜半导体器件的制造方法或电光装置的制造方法。
本发明的这样的作用和另外的好处，可以从要进行说明的实施方案中弄明白。
图2是仅仅抽出
图1所示的半导体膜的图形地示出的平面图。
图3是仅仅抽出作为比较例的半导体膜的图形地示出的平面图。
图4是按照顺序示出的图1和图2所示的半导体膜的图形和存储电容的形成工序的剖面工序图(其1)。
图5是接在图4后边按照顺序示出的图1和图2所示的半导体膜的图形和存储电容的形成工序的剖面工序图(其2)。
图6是按照顺序示出的图3所示的半导体膜的图形和存储电容的形成工序的剖面工序图，是把与图5中的工序(D)到(G)对应的工序表示为工序(D’)到(G’)的剖面工序图。
图7是示出了半导体膜的图形的另外的形态的平面图，是除图2所示的平滑相交部分之外，还示出了对于其它的相交部分也实现了平滑的连接的平面图。
图8是示出了半导体膜的另外的形态的平面图，是示出了对于图2所示的平滑相交部分，用多条线段实现了平滑连接的图形的平面图。
图9是示出了半导体膜的图形的另外的形态的平面图，是示出了对于图2所示的平滑相交部分，用圆周的一部分实现了平滑连接的图形的平面图。
图10是与图2和图7到图9不同的凸形形状的图形，是示出了对于其相交部分，实现了平滑的连接的图形的平面图。
图11是与图2和图7到图10不同的凸形形状的图形，是示出了对于其相交部分，实现了平滑的连接的图形的平面图。
图12是从对向基板一侧看本发明的实施方案2中的电光装置的TFT阵列基板和在其上形成的各个构成要素的平面图。
图13是图12的H-H’剖面图。
图14的电路图示出了设置在构成本发明的实施方案2的电光装置中的图象显示区域的矩阵状的多个象素上的各种元件、布线等的等效电路。
图15是形成有本发明的实施方案的电光装置中的数据线、扫描线、象素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个象素群的平面图。
图16是图15的A-A’剖面图。
图17的流程图示出了实施方案2的电光装置的制造方法。
图18的框图示出了把本发明的电光装置用做显示装置的电子设备的电路构成。
图19的说明图示出了作为具有本发明的电光装置的电子设备的一个例子的便携式个人计算机。
图20是作为使用本发明的电光装置的电子设备的另一个例子的移动电话机的说明图。标号说明1半导体膜P1 原薄膜1a′、1a″ 沟道区域1f、1f′ 延长部分1A 第1图形1AR 右边1B 第2图形1BU 下边1X、1X′、1X″、1Z、1Z′ 另一条线段
1Y 曲线的一部分1K、1KK、1L、1LL、1M、 平滑相交部分1MM、1N、1N′、10U 底蚀2、2′ 电介质膜(绝缘膜)、栅极绝缘膜3a、3a′ 扫描线6a 数据线8 反射电极9 透明电极10 TFT阵列基板30、30′ TFT50 液晶60、60′ 存储电容61 上部电极62 下部电极551光刻胶膜901中间掩膜901a 透过部901b 非透过部实施方案1首先，使得可以更好地理解本发明的宗旨那样地，作为实施方案1，在以下，进行以在将成为构成液晶显示装置等的电光装置的TFT阵列基板的基础的玻璃基板上，在形成TFT和存储电容的过程中要实施的图形为目标的说明。另外，至于电光装置以及作为其构成要素的TFT阵列基板等，或TFT和存储电容以及构成它们的各个要素的相应的电光装置内部的定位等，在后边详细说明。
首先，在实施方案1中，在玻璃基板10’上，最终构成图1所示的那种TFT30和存储电容60。在图1中，TFT30和存储电容60中的每一者，都被形成为在玻璃基板10’上矩阵状地排列有多个。
TFT30的每一个，都由在图1中用涂黑的办法表示的已成型为规定的图形的半导体膜1、和在该半导体膜1上形成的栅极绝缘膜(在图1中未画出来)、和在该栅极绝缘膜上形成的栅极电极构成。其中，栅极电极构成在图1中的横向方向上延伸的扫描线3a的一部分，采用进行对位于某一行上的扫描线3a的通电、非通电的办法，就可以对与该行同一行上存在的所有的TFT30同时地进行ON、OFF。
此外，在上述半导体膜1中，在栅极电极下边，形成中间存在着栅极绝缘膜地定位的沟道区域1a’，与该沟道区域1a’的两邻邻接的源极区1d和漏极区1e。在实施方案1中，如图所示，存在着2个沟道区域1a’，具有所谓的双栅极构造。
此外，规定源极区1d和漏极区1e(在以后的说明中，高浓度源极区1d’和高浓度漏极区1e’，分别相当于它们)上，形成源极电极和漏极电极，虽然在图1中已被省略。其中，作为源极电极来说结果成为在后边说明的液晶显示装置中数据线6a的一部分相当于该电极。此外，在漏极电极上，通过源极线6b等，电连有透明电极8和反射电极9，该透明电极和该反射电极，还被配置为与液晶50对向。
另一方面，存储电容60，如图1所示，由上部电极61和下部电极62以及被该2个电极夹在中间的电介质膜(在图1中未画出来)构成。其中，上部电极61构成电容线3b的一部分，作为与上述扫描线3a同一膜，即，在制造工序时，与形成该扫描线3a的工序同时形成。此外，下部电极62，可作为与构成上述的TFT30的半导体膜1同一膜形成，而且，从该半导体膜1延伸出来的延长部分1f兼用做该电极。再有，电介质膜，可作为与构成上述的TFT30的栅极绝缘膜同一膜形成。
这样的存储电容60，可用来恒定时间地保持加在该象素的液晶上的电场，这在后边还要说明。
在这里特别是在实施方案1中，在半导体膜1的图形，特别是在作为构成存储电容60的一部分的、用标号1K表示的平滑相交部分上具有特征。在图2中，仅仅抽出该半导体膜1的图形，并把它表示出来。在实施方案1的情况下，半导体膜1中的平滑相交部分1K，如图1和图2所示，构成所谓的‘钩形形状’的一部分。
在这里，实施方案1中的所谓的‘钩形形状’，说得更详细点，就是这样的形状把从存在着构成TFT30的沟道区域1a’等的部分向图1和图2中上方向延伸的一个长方形形状的图形(以下，叫做‘第1图形’)1A，和从该第1图形1A的上端，在图1和图2中，使其长边方向在与上下方向垂直的右方向一致的另一个长方形形状的图形(以下，叫做‘第2图形’)1B，连接起来。另外，这里所说的‘第2图形1B’就是与上述的下部电极62乃至延长部分1f大体上一致的部位。
因此，在第1图形1A的右边1AR和第2图形1B的下边1BU之间，存在着别的线段1X，而且，上述右边1AR和上述别的线段1X所构成的夹角，以及，上述下边1BU和上述别的线段1X所构成的夹角，分别规定为135度。在这里，所谓具有135度这一具体值的‘角度’，如图1和图2所示，从平滑相交部分1K来看，就是与在延长部分1f的外方一侧形成的‘拐角部分’有关的角度。
即，在实施方案1中，右边1AR和下边1BU，借助于平滑相交部分1K进行所谓的‘平滑地’连接。这一点，与在现有的半导体膜1000的图形的情况下，如图3所示用上述的右边1AR和下边1BU，形成直角地相交的相交部分1000K是不同的。
另外，在上述的图2所示的那样的图形中，在图2中，在2个地方示出的角度135度的补角(即，‘隅部分的角度’或‘内角’)分别为225度，都大于180度，而且，小于270度。即，这些角部分，分别相当于在本发明中所说的‘第3拐角部分’和‘第4拐角部分’。此外，由于也可以看作该补角225度的一方，大于180度而且小于270度，该补角225度的另一方，是90度以上，故这些角部分，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’。
倘采用作为这样的形态的半导体膜1乃至其延长部分1f以及在该延长部分1f上形成的上述的电介质膜和上部电极61，则可以得到使得减少在半导体膜1和上部电极61间发生短路的可能性的本发明的特有的效果。
以下，在进行上述的要素的形成过程的说明的同时，而且，边参看图4到图6边对这一点进行说明。另外，图4和图5，按照顺序示出了在图2所示的X-X’线处剖开的情况下的上述半导体膜1、电介质膜2和上部电极61的形成过程，图6示出了图3所示的Y-Y线处剖开的情况下的上述半导体膜1、电介质膜2和上部电极61的形成过程。但是，图6示出的是仅仅对应图5所示的工序(D)到(G)作为工序(D’)和(G’)。
在图4中，首先，在工序(A)中，在经过了适当的清洗工序后的玻璃基板10’上，成膜例如由硅等构成的半导体膜1的原薄膜P1，同时，在该原薄膜P1上成膜光刻胶膜551。另外，在这里虽然详细情况省略了，但是，原薄膜P1，在成膜当初，由于是非晶质，一般要进行借助于激光退火等使之成为多晶构造的工序(参看图17的步骤S12及其说明)。
其次，在工序(B)中，通过中间掩模901对光刻胶膜551照射从光源发出的光(曝光工序)。在这里，在中间掩模901上，已用恰好使与玻璃基板10’的整个面对应的图1所示的那样的图形反转过来的图形形成有透过部分901a，其余的部分则形成为非透过部分901b。另外，这些透过部分901a和非透过部分901b所形成的图形，不言而喻也反映了上述的‘平滑’的平滑相交部分1K的形状。借助于此，结果就成为在光刻胶膜551上可以形成与图1所示的图形对应的感光区域和非感光区域。
其次，在工序(C)中，使象这样地一部分曝光后的光刻胶膜551显影，以除去感光区域上的光刻胶膜551(显影工序)。然后，在施行了对剩下的光刻胶膜551的坚膜处理等后，采用对已除去了光刻胶膜551的部分处成为暴露在外部的上述原薄膜P1实行刻蚀的办法(刻蚀工序)，就可以把规定图形赋予该原薄膜P1，即，把该原薄膜P1成型为半导体膜1。
另外，在以下，跟踪存储电容60的形成过程，并把至此为止叫做‘半导体膜1’的地方，叫做‘延长部分1f’。
接着，在图5的工序(D)中，剥离光刻胶膜551。以下，在工序(E)中，为清洁半导体膜1的表面，在淀积绝缘膜前进行用稀氟酸的光蚀处理。通过该处理，没有叠层半导体膜1的区域的玻璃基板10′的表面稍稍被刻蚀。
在这里，就如比较参照图5中的工序(E)和图6中的工序(E’)所看到的那样，在后者的情况下，一直到与图3所示的直角部分对应的半导体膜1下边为止进行刻蚀，可知已产生了底蚀U。换句话说，在图6的工序(E’)中，在延长部分1f的下表面上的表面基底成为所谓的剥出的状态，已成为彻底暴露于外部的状态。这一点，在图5的工序(E)中，则未产生底蚀U。这是因为如图2所示，构成延长部分1f的平滑相交部分1K，与图3所示的相交部分1000K不同，是‘平滑’的相交部分的缘故。
其次，在图5的工序(F)中，在延长部分1f上形成电介质膜2。然后，当在图5的工序(G)中，在该电介质膜2上，成膜上部电极61后，就看作是存储电容60的完成。另外，在实际的存储电容60的形成工序中，为了使上述下部电极62具有适当的导电性，要实施对该下部电极62的杂质离子注入工序(参看图17的步骤S15)。此外，规定在去除延长部分1f之外的半导体膜1中，在将来应成为TFT30的部分上，与上述电介质膜2的形成的同时，形成栅极绝缘膜。即，在这些电介质膜2和栅极绝缘膜之间没有什么本质上的不同。但是，对于要成为该TFT30的部分的半导体膜1，如后所述，则要进行规定的杂质离子注入等。
在这里，若对该图5的工序(F)和(G)、图6的工序(F’)和(G’)进行比较，则它们的不同是一目了然的。即，在图6的工序(F’)的情况下，归因于图6的工序(E’)所示的底蚀U的存在，首先。电介质膜2的成膜未能成功地完成。说得更详细点，电介质膜2，像要避开底蚀U那样地，仅仅在除去该部位之外的延长部分1f和玻璃基板10’上成膜。这是因为在借助于溅射法等进行成膜工序的情况下，不能向成为阴影的部分上供给充分的粒子的缘故。例如，想象一下下雪的情景就很容易明白。因此，如图6的工序(G’)所示，当之后成膜上部电极61时，在归因于电介质膜2而未能充分地成膜的部分，即，在底蚀U的部分上，上部电极61就会绕进去。归因于此，结果就如在图6的工序(G’)中用箭头所示的那样，出现延长部分1f和上部电极61进行接触那样的状态，在两者间产生短路。
这一点，在实施方案1中，就如已经在图5的工序(G)中看到的那样，就不会产生上述的那种缺点。即，可以减少延长部分1f和上部电极61间产生短路的可能性。因此，在延长部分1f中，该平滑相交部分1K，得益于平滑地进行连接，只能是可以享受这种情况的效果。
附带地说，在上述中的电介质膜2被形成为例如10到150nm左右的比较薄的厚度的情况下，结果成为可以更为有效地发挥上述的作用效果。因为电介质膜2越薄，就如从图6的工序(G’)所示的情况可知的那样，延长部分1f和上部电极61之间的短路就越易于产生。这一点，倘采用实施方案1，则即便是电介质膜2薄，也几乎不会存在因产生图6的工序(E’)所示的那种底蚀U而产生短路的可能性。而且，在实施方案1中，由于最终是要形成存储电容60，故电介质膜2的厚度越小越好。即，倘采用实施方案1，也可以不费劲地构成作为比较大的容量的存储电容60。
除此之外，若象上述那样地规定电介质膜2的厚度，则实施方案1中的半导体膜1的图形的更为具体的大小，就可以成为使得图2所示的L1到L5所示的各长度，例如，L1＝40微米、L2＝L3＝15微米、L4＝L5＝3微米等。其中特别是采用对于上述的电介质膜2的厚度来说，象上述那样地设定L4和L5的长度，换句话说，设定平滑相交部分1K的具体的大小的办法，就可以把产生底蚀U的可能性减小到极小。
另外，在上述实施方案1中，虽然是设想归因于在把电介质膜2淀积到半导体膜1上之前的光蚀处理，形成底蚀的情况进行的说明，但是，在使半导体膜1图形化时的刻蚀工序(图4的工序(C))等，除此之外，在存在着图6的工序(E’)所示的那种底蚀U的可能性的、所有的工序中，可以使用或应用进行具有与上述同样的‘平滑相交部分’的图形的图形化的形态，这样的话，结果就成为可以大体上同样地发挥上述的作用效果。
此外，在上述中，虽然说明的是仅仅在图1和图2所示的那样的平滑相交部分1K中，把它们平滑地连接起来的形态，但是，本发明并不限于这样的形态。只要是要形成与图1和图2所示的那样的半导体膜1和延长部分1f的图形类似的图形，就可以看作是例如图7到图9所示的那样的各种的变形形态。
首先，在图7中，除去平滑相交部分1K之外，对于已在图2所示的图形上形成了直角的相交部分，作为平滑相交部分1L、1M，也成为把它们平滑地连接起来的形态。在这样的部分中，由于归因于实现平滑的连接，即便是在该平滑相交部分1L和1M中，也可以避免上述那样的问题，故显然是更为有益的。另外，在该情况下，已把与‘隅部分’有关的角度设定为135度。此外，更为一般地说，对于在图7中出现的其它的直角部分，例如，将来要成为TFT30的半导体膜1的部分上出现的直角部分，当然也可以施行同样的措施。
此外，在图8中，构成平滑相交部分1K的线段，如图2所示，不仅是上述的右边1AR、上述下边1BU、和别的线段1X这3条，除去上述右边1AR和上述下边1BU之外，还有别的线段1X’和别的线段1X”这4条，这一点是不同的。这样一来，由图可知，就可以进行更为平滑的连接。
另外，在图8中，可知下边1BU和别的线段1X’所构成的交角、右边1AR和别的线段1X”所构成的夹角、以及别的线段1X’和1X”所构成的夹角中的不论哪一个夹角，都被作成为大体上150度。因此，在如上所述，在把‘角度’规定为大于135度的情况下，即便是假定上述的电介质膜2的厚度为50nm以下，也可以减少在构成存储电容60的两电极间产生短路的可能性。
再有，在图9中，可知平滑相交部分1K含有作为曲线的一个例子的圆周的一部分1Y，可以说这是在要进行‘平滑’地连接的情况下的最终状态。
不论是哪一种情况，即便是这些变形形态，也可以发挥与减少产生上述的那样的底蚀U的可能性，因而可以减少在延长部分1f和上部电极61之间产生短路的可能性这一本发明的特有的作用效果，大体上同样地或者超过该作用效果的作用效果，这是不言而喻的。
此外，本发明除去上述之外，在其它可以想象的各种各样的图形中也同样地可以应用，而不拘泥于图1和图2所示的那样的半导体膜1的图形。在图10中示出了其一个例子，该例子是具有上述的‘凸形形状’的图形的典型的例子，是对在左右方向上延伸的一个长方形形状的图形1C的上1CA，和对上述一个长方形形状的图形1C成直角的、在上下方向上延伸的另一个长方形形状的图形1D的左边1DL和右边1DR的每一者之间都存在着别的线段1Z和1Z’的图形。借助于此，就可以形成平滑相交部分1N和1N’，而且，这些平滑相交部分1N和1N’成为平滑地进行连接的部分。
顺便地说，这样的形状，在图1中，对于扫描线3a可以出现。即，如果着眼于在图1中横向方向上延伸的扫描线3a和从该扫描线3a要成为栅极电极地突出出来的部分，则可以说它们作为其基本要素含有图10那样的图形。
再有，本发明，也包括如下的形态。即是一种至少含有2个以上的拐角部分的图形，且上述拐角部分包括其内角大于180度而且小于270度的第1拐角部分，和与该第1拐角部分相邻，同时，其内角大于90度，而且，小于180度的第2拐角部分。作为其具体例，例如，图11所示的那样的拐角部分就相当于此。在该图11中，在用标号A1表示的拐角部分处的隅部分的角度(或内角)大于180度而且小于270度。此外，在用标号A2表示的拐角部分处的隅部分的角度(或内角)大于90度而且小于180度。而且，这些拐角部分A1和拐角部分A2彼此相邻。
即便是在这样的情况下，也可以减少产生上述的底蚀U的可能性，因而可以减少在延长部分和上部电极之间产生短路的可能性。
实施方案2其次，把在上述实施方案1中说明的TFT30和存储电容60作为电光装置的构成要素组装进来的、更为具体的实施方案，作为第2实施方案进行说明。以下，对把电光装置应用于液晶显示装置的状态进行说明。
电光装置的基本构成首先，边参看图12到图14，边对实施方案2的液晶显示装置基本构成进行说明。图12是与在其上形成的各个构成要素一起，从对向基板一侧看TFT阵列基板的平面图，图13是图12的H-H’剖面图。此外，图14是在构成电光装置的图象显示区域的矩阵状地形成的多个象素中的各种元件、布线等的等效电路。
在图12和图13中，在实施方案2的电光装置中，TFT阵列基板10和对向基板20对向配置。
在TFT阵列基板10和对向基板20之间，已封入了液晶层50，TFT阵列基板10和对向基板20，借助于设置在位于图象显示区域10a的周围的密封区域的密封剂52彼此粘接起来。
密封剂52，为了把两个基板粘接起来，例如，由热硬化性树脂、热和光硬化树脂、光硬化树脂、紫外线硬化树脂等构成，在制造工艺中，在涂敷到TFT阵列基板10上之后，借助于加热、加热和光照射、光照射、紫外线照射等使之硬化。
在这样的密封剂52中，混合有用来使两个基板的间隔成为规定值的玻璃纤维或玻璃微蛛等的间隙材料。即，实施方案2的电光装置，作为投影仪的光阀用，对于小型且进行扩大显示是合适的。但是，该电光装置如果是象液晶显示器或液晶电视那样大型且进行等倍显示的液晶装置，在液晶层50中也可以含有这样的间隙材料。
在密封剂52的外侧的区域上，沿着TFT阵列基板10的一边，设置有采用以规定的定时向数据线6a供给图象信号的办法驱动该数据线6a的数据线驱动电路201和外部电路连接端子202，沿着与该一边相邻的2边设置有采用以规定的定时向扫描线3a’供给扫描信号的办法驱动扫描线3a’的扫描线驱动电路204。
另外，向扫描线3a’供给的扫描信号延迟如果不成为问题，则当然扫描线驱动电路204也可以只设置在一侧。此外，也可以沿着图象显示区域10a的边，在两侧排列数据线驱动电路201。
在TFT阵列基板10的剩下的一边上，设置有用来把设置在图象显示区域10a的两侧的扫描线驱动电路204间连接起来的多条布线205。此外，在对向基板20的拐角部分的至少一个地方上，在TFT阵列基板10和对向基板20之间，设置有用来形成电导通的导通材料206。然后，如图13所示，用该密封剂52，把具有与图12所示的密封剂52大体上相同的轮廓的对向基板20，固着到TFT阵列基板10上。
此外，在图13中，在TFT阵列基板10上，已形成了象素开关用的TFT30’和扫描线、数据线等的布线后的象素电极上形成有取向膜。另一方面，在对向基板20上，除对向电极21之外，在最上层部分还形成有取向膜。此外，液晶层50，例如由一种或把数种的向列液晶混合起来的液晶构成，并在这些一对取向膜间形成规定的取向状态。
在具有这样的构造的电光装置100的图象显示区域10a中，如图14所示，把多个象素100a构成为矩阵状。
在图14中，在多个象素100a上，分别形成有透明电极8和反射电极9(以下，在合起来叫的情况下，简称为‘象素电极8和9’)和用来对该象素电极8和9进行开关控制的TFT30’，供给图象信号的数据线6a已电连到该TFT30’的源极上。要写入到数据线6a上的图象信号S1、S2、...、Sn既可以按照该顺序依线供给，也可以作成为使得对相邻的多条数据线6a彼此向每一组供给。
此外，还可以构成为使得扫描线3a’被连接到TFT30’的栅极上，并以规定的定时脉冲式地把扫描信号G1、G2、…、Gm，按照该顺序加到扫描线3a’上。象素电极8和9已电连到TFT30’的漏极上，采用仅仅在恒定期间内本身为开关元件的TFT30’闭合其开关的办法，以规定的定时写入由数据线6a供给的象素信号S1、S2、…、Sn。
通过象素电极8和9写入到作为电光物质的一个例子的液晶内的规定电平的图象信号S1、S2、…、Sn，在对向基板上形成的对向电极之间可以保持恒定期间。液晶，采用借助于所施加的电压电平使分子集合的取向或秩序变化的办法，对光进行调制，使灰度等级显示成为可能。若是常态白色模式，则将根据在各象素单位上所施加的电压降低对于入射光的透过率，若是常态黑色模式，则将根据在各个象素单位上所施加的电压增大对入射光的透过率，作为全体，从电光装置射出具有与图象信号对应的对比度的光。
在这里，为了防止所保持的图象信号发生漏泄，有时候要与在象素电极8、9和对向电极之间形成的液晶电容并联地附加上存储电容60’。该存储电容60’与扫描线3a’并排地设置，含有固定电位一侧电容电极，同时，还含有已固定在恒定电位上的电容线3b’。不言而喻，该存储电容60’结果就成为相当于上述的实施方案1的存储电容60。此外，对于电容线3b’来说，也是如此。
TFT阵列基板的构成图15是在实施方案2中使用的TFT阵列基板的相邻的多个象素群的平面图，图16是在相当于图15的A-A’线的位置处的象素的剖面图。另外，在图15中，仅仅示出了一个象素。
在图15中，在TFT阵列基板上，矩阵状地形成由铝、银或它们的合金、或钛、氮化钛、钼、钽等的叠层膜构成的反射电极9，对这些各个反射电极9分别通过透明电极8电连上象素开关用的TFT30’。此外，沿着要形成反射电极9的区域的纵横边界形成数据线6a、扫描线3a’和电容线3b’，TFT30’已连接到数据线6a和电容线3b’上。即，数据线6a通过接触孔电连到TFT30’的高浓度源极区1d’上，透明电极8，则通过接触孔15和源极线6b电连到高浓度漏极区1e’上。此外，使得与TFT30’的沟道区域1a”对向那样地，扫描线3a’进行延长。
另外，存储电容60’的构造为把用来形成象素开关用的TFT30’的半导体膜1的延长部分1f’导电化的膜当作下部电极，把扫描线3a’和同层的电容线3b’作为上都电极重叠到该下部电极上。而且，这些上部电极和下部电极，相当于上述实施方案1中的上部电极61和下部电极62。即，下部电极是与构成上述TFT30’的半导体膜1同时形成，上部电极则在该下部电极上中间存在着电介质膜(与后述的‘栅极绝缘膜’是同一膜。因此，在后述中，对‘电介质膜’和‘栅极绝缘膜’使用同一标号‘2’)而形成。
接着，特别是如图15所示，构成延长部分1f’或下部电极的图形的平滑相交部分1KK，就如已经在图2中所示的那样，就成为平滑地进行连接的部分。此外，在图15中，还采用的这样的图形如图7所示的，对于平滑相交部分1LL和1MM，也成为实现了平滑的连接的图形，同时，对于新的平滑相交部分1O，也实现了平滑的连接的图形。
在象这样地构成的各个象素100a中，如图15所示，形成具有透过窗口14的反射电极9，在其表面上，则整个面地形成在图15中未画出来的凹凸层7。与透过窗口14对应的区域，是被透明电极8被覆起来用透射模式进行图象显示的透射区域，其它的区域，则是具备后述的凹凸形成层、凹凸层和反射电极9的反射区域，在这里进行反射模式的图象显示。
如图16所示，在该反射区域A-A’线处剖开的剖面，在作为TFT阵列基板10的基体的透明的TFT阵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(绝缘膜)构成的基底保护膜11，在该基底保护膜11的表面上，形成厚度30nm到100nm的岛状的半导体膜1’。在半导体膜1’的表面上，形成厚度约50到150nm的由硅氧化膜构成的栅极绝缘膜2’，在该栅极绝缘膜2’的表面上，厚度300nm到800nm的扫描线3a’作为栅极电极进行延伸。
在半导体膜1’中通过栅极绝缘膜2’与扫描线3a’对抗的区域成为沟道区1a”。对于该沟道区1a”在一方侧形成具备低浓度区1b和高浓度源极区1d’的源极区，在另一方侧形成具备低浓度区1b和高浓度漏极区1e’的漏极区，在其中间，形成不属于源极和漏极中的任意一个区域的高浓度区域1c。
在象素开关用的TFT30’的表面侧，形成厚度300nm到800nm的由硅氧化膜构成的第1层间绝缘膜4，和厚度100nm到800nm的由硅氮化膜构成的第2层间绝缘膜5(表面保护膜)。但是，在有的情况下，该第2层间绝缘膜5也可以不形成。在第1层间绝缘膜4的表面上，形成厚度300nm到800nm的数据线6a，该数据线6a通过在第1层间绝缘膜4上形成的接触孔电连到高浓度源极区1d’上。
在第2层间绝缘膜5的上层上，按照顺序形成由有机类树脂等的感光性树脂构成的凹凸形成层13和凹凸层7，在凹凸层7的表面，形成由ITO膜等构成的透明电极8，在透明电极8的上层上，依次形成由铝、银或它们的合金，或由钛、氮化钛、钼、钽等的叠层膜构成的反射电极9。在反射电极9的表面上，形成与凹凸层7的表面凹凸形状对应的凹凸图形9g。
反射电极9和透明电极8，通过接触孔15与源极线6b电连起来。在反射电极9的表面上，形成有用来使来自背光源的光透过的透过窗口14。
反射电极9的表面一侧和因透过窗口14的形成而成为最上层的透明电极8的表面上，形成有由聚酰亚胺构成的取向膜12。对该取向膜12的表面一侧，已施行了摩擦处理。
此外，采用通过与栅极绝缘膜2’同时形成的绝缘膜(即，含有电介质膜2’。参看图4)，与扫描线3a’同层的电容线3b’作为上部电极，对从高浓度漏极区1e’延长出来的延长部分1f’或下部电极对向的办法，构成存储电容60’。
另外，TFT30’理想的是如上所述具有LDD(轻掺杂漏)构造，但是也可以具有对相当于低浓度区1b的区域不进行杂质离子注入的偏移构造。此外，TFT30’，也可以是以作为扫描线3a的一部分的栅极电极为掩模，以高浓度注入杂质离子，自我匹配地形成了高浓度的源极区和漏极区的自对准型的TFT。
此外，在实施方案2中，虽然作成为在源极区-漏极区间配置2个TFT30’的栅极电极的双栅极构造，但也可以在它们之间配置1个栅极电极的单个栅极的构造，此外，也可以是在它们之间配置3个以上的栅极电极的三栅极以上的构造。在配置多个的情况下，要作成为对每一个栅极电极都加上同一信号。如果采用象这样地用双栅极或三栅极以上来构成TFT30’，则可以防止在沟道与源-漏区的接合部分处产生漏电流，因而可以降低OFF时的电流。如果把这些栅极电极中的至少一个作成为LDD构造或偏移构造，则可以进一步减小OFF电流，可以得到稳定的开关元件。
在图15和图16中，在TFT阵列基板10中，在各个象素100a的反射区域上，在反射电极9的表面中，在TFT30’的形成区域和离开接触孔15的区域(凹凸形成层)上，如上所述，形成有凹凸图象9g。
在构成这样的凹凸图形9g时，在实施方案2的TFT阵列基板10的情况下，在上述的凹凸形成区域上，例如用旋转涂敷法，在层间绝缘膜5的表面上，以1到3微米的厚度，形成由聚丙烯酸类树脂等的有机类的透光性的感光性树脂构成的凹凸形成层13，在该凹凸形成层13的上层上，例如用旋转涂敷法以1到2微米的厚度叠层上由聚丙烯酸类树脂等的有机类的透光性的感光性树脂等之类的流动性材料形成的绝缘膜构成的凹凸层7。
在凹凸形成层13上，形成有多个凹凸。为此，如图16所示，在反射电极9的表面上，形成与凹凸层7的表面凹凸形状对应的凹凸图形9g，在该凹凸图形9g中，归因于凹凸层7，凹凸形成层13的边沿等就变得显现不出来。另外，也可以采用在形成了凹凸形成层13后而不形成凹凸层7，进行坚膜工序的办法，使凹凸形成层13的凹凸的边缘成为平滑。
电光装置的作用在象这样地构成的实施方案2的电光装置100中，由于已形成了反射电极9，由于可以在TFT阵列基板10一侧反射从对向基板20一侧入射进来的光，并从对向基板20一侧出射，故如果在这期间用液晶50在每一个象素100a中都进行光调制，则可以利用外光显示所期望的图象(反射模式)。
此外，在电光装置100的情况下，在图15和图16中，由于把透明电极8形成为使得把设置在反射电极9上的透过窗口9覆盖起来，故也可以作为透射式的液晶显示装置发挥作用。即，从配置在TFT阵列基板10一侧的背光源装置(未画出来)出射的光，在入射到TFT阵列基板10的一侧之后，在已在各个象素100a中形成了反射电极9的区域中，将经由未形成反射电极9的透过区域，即经由被透明电极8被覆起来的透过窗口14在对向基板20一侧透射。为此，如果用液晶50在每一个象素100a中都进行光调制，则可以利用从背光源装置(未画出来)出射的光显示所希望的图象(透射模式)。
此外，在实施方案2的电光装置100的情况下，特别是由于构成存储电容60’的下部电极，如上述实施方案1那样，已成型为具有平滑的平滑相交部分1KK等的图形，故在用光刻法成型该下部电极时，在其下方，就不会产生在实施方案1中说明的那样的底蚀U。因此，该下部电极的表面就不会在外部露出来，即便是成膜上部电极，也可以减少在该两者间产生短路那样的可能性。
归因于此，在实施方案2中，存储电容60’就可以充分地发挥原本预定的那样的功能，因而可以实现电光装置的正确的动作。
制造方法边参看图17的流程图，边说明制造TFT阵列基板10的方法。
首先，在准备好用超声波清洗等清洁化后的TFT阵列基板用的玻璃基板10’之后，在基板温度150到450℃的温度条件下，用等离子体CVD法在该玻璃基板10’的整个面上形成由硅氧化膜构成的基底保护膜11，厚度为100到500nm。作为这时的原料气体，例如，可以使用甲硅烷与笑气(一氧化二氮)的混合气体或TEOS(Si(OC2H5)4)与氧气或乙硅烷与氨的混合气体(步骤S11)。
其次，在基板温度150到450℃的温度条件下，在TFT阵列基板用的玻璃基板10’的整个面上，用等离子体CVD法形成厚度30到100nm的由非晶质硅膜构成的半导体膜1’的原薄膜。作为这时的原料气体，例如可以使用甲硅烷或乙硅烷。其次，对该原薄膜照射激光施行激光退火。其结果是，无定形的原薄膜，经暂时熔融，冷却固化过程使之结晶化，成为含有多晶硅膜的薄膜(步骤S12)。在这时，由于激光对各个区域的照射时间非常短，而且，照射区域对于整个基板也是局部的，故基板整体不会同时地被加热到高温。为此，即便是作为TFT阵列基板用的基板使用玻璃基板等也不会产生由热引起的变形或裂痕。
其次，采用用光刻技术通过光刻胶膜对该原薄膜进行刻蚀的办法，在原薄膜的表面上，形成具有岛状地分离的图形的半导体膜1’(有源层)(步骤S13)。该工序可以在图4中作为工序(A)到工序(C)已经说明过的工序同样地实施。即，采用作为含有具有实施方案2的平滑相交部分1KK、1LL、1MM和1O的那样的图形的中间掩模，使用形成的中间掩模，通过中间掩膜透过部分和非透过部分，实施对上述光刻胶膜的曝光工序的办法，原薄膜成型为具有上述平滑相交部分1KK等的图形，成为半导体膜1’。
其次，在剥离掉上述光刻胶膜之后，为了使上述半导体膜1’的表面清洁化，进行使用稀氟酸的光蚀处理(步骤S14)。归因于该处理，未叠层半导体膜1’的区域的玻璃基板10’的表面稍微受到刻蚀。因此，结果就成为这时，在实施方案2中进行在实施方案1中所参照的图5中的工序(E)所示的那种光蚀，在半导体膜1’下边，就不会产生在图6的工序(E’)中所示的那种底蚀U。如上所述，这是因为半导体膜1’被图形化为含有平滑相交部分1KK等的缘故。
接着，在350℃以下的温度条件下，在玻璃基板10’的整个面，而且，借助于CVD法等在半导体膜1’的表面上，形成厚度10到150nm的由硅氧化膜等构成的栅极绝缘膜2’。这时的原料气体例如，可以使用TEOS和氧气的混合气体。在这里形成的栅极绝缘膜2’，也可以是硅氮化膜而不是硅氧化膜(步骤S15)。另外，规定在该栅极绝缘膜2’的形成的同时，也形成电介质膜2。
其次，通过规定的光刻胶掩模向半导体膜1’的延长部分1f’内注入杂质离子，在与电容线3b’之间，形成用来构成存储电容60’的基底电极(步骤S16)。
其次，在用溅射法等，在TFT阵列基板用的玻璃基板10’的整个面上，形成厚度300到800nm的用来形成扫描线3a’等的由铝、钽、钼等构成的金属膜或以这些金属中的任何一者为主要成分的合金膜构成的电介质膜之后，用光刻技术形成光刻胶掩模。然后，通过光刻胶掩模干法刻蚀上述电介质膜，形成扫描线3a’(栅极电极)、电容线3b’等(步骤S17)。这时，存储电容60’的上部电极，不言而喻作为电容线3b’的一部分可以同时形成。然后，在实施方案2的情况下，在含有该上部电极的电容线3b’形成后，结果就成为防患于未然地防止该电容线3b’与上述半导体膜1’短路那样的事态的发生。因为如上所述，在实施方案2中，在半导体膜1’的下边不会产生底蚀。
其次，形成TFT30’(步骤S18)。其细节如下。
首先，在象素TFT部分和驱动电路的N沟TFT部分(未画出来)一侧，以扫描线3a’或栅极电极为掩模，以大约0.1×1013/cm2到10×1013/cm2剂量注入低浓度杂质离子(磷离子)，对扫描线3a’，自我匹配地形成低浓度区1b。在这里，由于位于扫描线3a’的正下边，故未导入杂质离子的部分，就成为保持半导体膜1’的原状不变的沟道区1a’。
其次，在象素TFT部分的情况下，形成宽度比扫描线3a’(栅极电极)更宽的光刻胶掩模，以大约0.1×1015/cm2到大约10×1015/cm2的剂量注入高浓度杂质离子(磷离子)，形成高浓度源极区1d’、高浓度区1c和高浓度漏极区1e’。
也可以不进行这些杂质导入工序，不进行低浓度的杂质的注入，而代之以在已形成了宽度比栅极电极更宽的光刻胶掩模的状态下，注入高浓度的杂质(磷离子)，形成偏移构造的源极区和漏极区。此外，也可以扫描线3a’为掩模，注入高浓度的杂质以形成自对准构造的源极区和漏极区。
借助于此，就完成了TFT30’。
然后，用众所周知的技术，按照顺序完成图15和图16所示的第1层间绝缘膜4、各种接触孔、数据线6a和源极线6b、第2层间绝缘膜5、凹凸形成层13、凹凸层7、透明电极8、反射电极9、透过窗口14以及取向膜12等(步骤S19)，完成TFT阵列基板10。
在上述不论哪一个形态中，虽然作为象素开关元件都是以使用TFT的有源矩阵驱动方式的液晶显示装置为例进行的说明，但是，作为象素开关元件，在使用TFD的有源矩阵驱动方式的液晶显示装置，或者无源矩阵驱动方式的液晶显示装置，此外，在使用液晶显示装置以外的电光物质(例如，EL电致发光元件或发光二极管等)的电光装置，或等离子体显示装置等中也可以应用本发明。
电子设备象这样地构成的反射半透射式的电光装置100，可以用做各种电子设备的显示部分，边参看图18到图20边具体地说明其一个例子。
图18的框图示出了把电光装置用做显示装置的电子设备的电路构成。
在图18中，电子设备具备显示信息输出源70、显示信息处理电路71、电源电路72、定时产生器73和液晶显示装置74。液晶显示装置74，具有液晶显示面板75和驱动电路76。作为液晶显示装置74，可以使用上述的电光装置100。
显示信息输出源70，具备ROM(唯读存储器)、RAM(读写存储器)等这样的存储器，各种盘等存储单元，同步输出数字图象信号的同步电路等，根据由定时产生器73产生的各种时钟信号，向显示信息处理电路71供给规定格式的图象信号等显示信息。
显示信息处理电路71，具备串-并变换电路、放大、倒相电路、旋转电路、灰度系数修正电路、箝位电路等众所周知的各种电路，执行输入进来的显示信息的处理，与时钟信号CLK同时把其图象信号供往驱动电路76。电源电路72，向各个构成要素供给规定的电压。
图19示出了本发明的电子设备的一个实施方案的便携式的个人计算机。这里所示的个人计算机80，具有具备键盘81的主机部分82和液晶显示单元83。液晶显示单元83的构成为含有上述的电光装置100。
图20示出了为另一种电子设备的移动电话机。这里所示的移动电话机90，具备多个操作按键91和由上述的电光装置100构成的显示部分。
本发明，不限于上述的实施方案，在不违反从技术方案和说明书整体读取的发明的要旨或构思的范围内可适当变更，伴随那样变更的薄膜半导体器件及电光装置、其制造方法及中间掩模，当然也包括在本发明的技术范围内。
权利要求
1.一种薄膜半导体器件，是具备具有包括至少2个或2个以上的拐角部分的图形，由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件，其特征在于上述拐角部分，包括其内角大于180度，而且，小于270度的第1拐角部分，和与该第1拐角部分相邻，同时，其内角大于90度，而且小于180度的第2拐角部分。
2.一种薄膜半导体器件，是具备具有包括至少2个或2个以上的拐角部分的图形，由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件，其特征在于上述拐角部分，包括彼此相邻，同时，其各自的内角大于180度，而且，小于270度的第3拐角部分和第4拐角部分。
3.一种薄膜半导体器件，是具备具有包括至少2个或2个以上的拐角部分的图形，由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件，其特征在于上述拐角部分，包括其内角大于180度，而且，小于270度的第5拐角部分和与上述第5拐角部分相邻，同时，其内角为90度或90度以上的第6拐角部分。
4.一种薄膜半导体器件，是具备具有包括曲折形状或突出形状图形，由导电性材料构成的薄膜的薄膜半导体器件，其特征在于对于规定上述曲折形状或上述突出形状的相交部分，同时，彼此相邻的一条线段和另外的线段中的至少一组来说，在该一条线段的端部和该另外的线段的端部间存在着别的线段，该别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及该别的线段与该另外的线段所构成的夹角，形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
5.根据权利要求1到4中的任何一项所述的薄膜半导体器件，其特征在于在上述薄膜上，形成其厚度为10到150nm(纳米)的绝缘膜，同时，在该绝缘膜上，形成由导电性材料构成的另外的薄膜。
6.根据权利要求4所述的薄膜半导体器件，其特征在于上述别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及上述别的线段与上述另外的线段所构成的夹角，在135度及其附近。
7.根据权利要求4所述的薄膜半导体器件，其特征在于在上述薄膜上，形成其厚度为50nm或50nm以下的绝缘膜，同时，在该绝缘膜上形成由导电性材料构成的另外的薄膜，上述别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及上述别的线段与上述另外的线段所构成的夹角，大于135度。
8.根据权利要求1到4中的任何一项所述的薄膜半导体器件，其特征在于对于上述一组来说，存在多条上述别的线段，而且，在这多条别的线段中，相邻的别的线段间的夹角，形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
9.根据权利要求1到4中的任何一项所述的薄膜半导体器件，其特征在于在上述一条线段的端部和上述另外的线段的端部之间，取代上述别的线段或除上述别的线段之外，还存在着具有规定的曲率的曲线的一部分。
10.根据权利要求1到4中的任何一项所述的薄膜半导体器件，其特征在于上述夹角从上述平滑相交部分来看，是对于在上述图形的外方侧形成的拐角部分的角度。
11.一种电光装置，其特征在于具备象素电极；连接到该象素电极上的薄膜晶体管；连接到该薄膜晶体管上的布线；连接到上述薄膜晶体管上的存储电容，构成上述存储电容的至少一方的电极，包括具有包含曲折形状或突出形状的图形由导电性材料构成的薄膜；对于规定上述曲折形状或上述突出形状的相交部分，同时，彼此相邻的一条线段及另外的线段的至少一组来说，在该一条线段的端部和该另外的线段的端部之间存在别的线段，该别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及该别的线段与上述另外的线段所构成的夹角，形成大于90度小于180度的平滑相交部分。
12.根据权利要求11所述的电光装置，其特征在于在上述薄膜上，形成其厚度为10到150nm的绝缘膜，同时，在该绝缘膜上，形成由导电性材料构成的另外的薄膜。
13.根据权利要求11或12所述的电光装置，其特征在于上述别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及上述别的线段与上述另外的线段所构成的夹角，在135度及其附近。
14.根据权利要求11或12中的任何一项所述的电光装置，其特征在于构成上述存储电容的至少一方的电极，作为与构成上述薄膜晶体管的半导体膜同一膜而形成。
15.一种薄膜半导体器件的制造方法，是制造具有包括曲折形状或突出形状的图形，由导电性材料构成的薄膜的制造薄膜半导体器件的薄膜半导体器件的制造方法，其特征在于具备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胶膜的工序；用形成了上述图形或上述图形的负形状的中间掩模使上述光刻胶膜曝光的工序；使上述光刻胶膜显影的工序；和对上述显影后的光刻胶膜和上述原膜进行刻蚀的工序，上述图形，规定上述曲折形状和上述突出形状的相交部分，同时，包括彼此相邻的一条线段和另外的线段的至少一组，该一条线段的端部和该另外的线段的端部间存在着别的线段，该别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及该别的线段与上述另外的线段所构成的夹角，具有大于90度小于180度的平滑相交部分，上述原膜，在上述刻蚀工序中被成型为具有上述图形。
16.根据权利要求15所述的薄膜半导体器件的制造方法，其特征在于还包括对实施刻蚀上述原膜的工序的结果所得到的图形膜和上述基板，进行湿法刻蚀的工序。
17.一种电光装置的制造方法，是制造具备象素电极、连接到该象素电极上的薄膜晶体管、连接到该薄膜晶体管上的布线，和连接到上述薄膜晶体管上的存储电容的制造电光装置的电光装置的制造方法，其特征在于包括根据权利要求15或16所述的薄膜半导体器件的制造方法，形成构成上述存储电容的至少一方的电极的工序。
18.一种中间掩模，是形成有图形或该图形的负形状的中间掩模，其特征在于上述图形，规定曲折形状和突出形状的相交部分，同时，包括彼此相邻的一条线段和另外的线段的至少一组，该一条线段的端部和该另外的线段的端部间存在着别的线段，该别的线段与上述一条线段所构成的夹角以及该别的线段与上述另外的线段所构成的夹角，具有大于90度小于180度的平滑相交部分。
全文摘要
本发明提供在薄膜的图形化中，即便是具有该图形上相交部分，在该薄膜的下部也不会产生底蚀的薄膜半导体器件及其制造方法。解决方式是半导体膜(1)具有含有曲折形状或突出形状的图形。此外，对于规定上述曲折形状或上述突出形状的相交部分的同时彼此邻接的一个线段(1AR)和另一个线段(1BU)来说，在该一个线段和另一个线段的端部间存在着别的线段(1X)，该别的线段与上述一个线段所构成的夹角以及该别的线段与上述另一个线段所构成的夹角，形成大于90度小于180度的平滑相交部分(1K)。
文档编号H01L21/768GK1438520SQ0310255
公开日2003年8月27日 申请日期2003年2月11日 优先权日2002年2月12日
发明者天野隆祐, 北和田清文 申请人:精工爱普生株式会社