JP2006154122A - アクテイブマトリクス型表示装置用フォトマスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトリゾグラフィ工程の増加を抑えながら信号端子領域をも含めたａ―Ｓｉ層のアイランド化を行い、全体としての寄生容量の増加を抑えることのできるＬＣＤ装置の製造方法に用いるフォトマスクを提供すること。
【解決手段】ドレイン電極及びソース電極の一部に対応した形状の遮光部と（５２０−１，５２０−２）、ドレイン電極及びソース電極のほかの部分、信号配線、信号端子金属電極、引出し線に対応した形状の半透明部（５１０−１，５１０−２、５１０−３、）５１０−４）とを有するフォトマスク（５９０−、５９０−２）。これを用いて、信号配線、信号引出線、信号端子、ドレイン電極の１部、ソース電極の１部となる領域を厚みの薄いレジストパターンで、ドレイン電極及びソース電極が互いに対向する位置からゲート電極幅を超えた短い距離の領域に厚みの比較的厚いレジストパターンを形成することができる。
【選択図】図１７

Description

本発明は、フォトマスクに関し、特に、液晶表示装置、ＥＬ表示装置などのアクテイブマトリクス型表示装置の製造方法に使用するハーフトーンマスク及びハーフトーンマスクの製造方法に関する。

フォトレジストパターンをリフローさせ、リフローレジストパターンを使用してフォトリゾグラフィ工程を低減する液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造方法が知られている。ハーフトーンマスクをリフローレジストパターンを形成する前の元のレジストマスクの作成に使用する技術が、特開2002−344830（特許文献1）に開示されている。レジストのリフローとして、加熱処理リフロー及び薬液溶解リフローがあり、後者はリフローによる拡がりが前者より優れ、しかも下地層との密着性がよく、互いに離れたレジストパターン領域をリフローによって合体させ、合体させたレジストパターンを形成することができる。このため、ＬＣＤの製造に用いるＴＦＴ（Thin Film Transistor）の製造において、前工程で用いたレジストパターンをリフローさせ形成したリフローレジストパターンを、新たなフォトリゾグラフィ工程を経ることなく、ソース電極及びドレイン電極下部及びゲート電極上部のａ―Ｓｉ層のアイランド化に使用することができる。

Ｓｉ層のアイランド化は、ＴＦＴ領域だけでなく、ドレイン電極から延びる信号配線（ドレイン配線）下部及び、信号配線と外部回路との接続に供する信号端子下部に亘って行われるが、従来のリフローを用いたレジストパターンの形成では、ＴＦＴ領域及び信号配線下部のａ―Ｓｉ層のアイランド化で、ＴＦＴ領域及び信号配線下部のａ―Ｓｉの幅がドレイン電極及びソース電極の幅や信号配線の幅より大きくなる（特許文献１の図５から図７）。このためＴＦＴ領域では、ゲート電極との寄生容量が増加する。また、信号配線下部についてもａ―Ｓｉ層の幅が広がるため、信号配線と画素電極の寄生容量が増加する。このような寄生容量の増加は，ＬＣＤにおける信号転送及びスイッチングの速度に悪影響を与えると共に、信号線の電位が画素電極に伝わりやすくなり、表示ムラが発生してしまう。

信号配線下部のａ―Ｓｉ層の幅の拡がりを抑える方法として、ＴＦＴのドレイン電極、ソース電極、ドレイン配線（信号配線）となる金属膜のパターン化に用いるレジストパターンの膜厚をドレイン電極及びソース電極となる領域で、ドレイン配線（信号配線）となるべき領域のレジストパターンより厚く形成する方法が知られている。このようにして、ドレイン電極及びソース電極となる領域のレジストパターンを厚くし、ドレイン配線となる領域のレジストパターンを薄くして形成したレジストパターンを用いて、エッチングして金属膜パターンを形成した後、レジストをリフローすると、レジスト膜の薄い領域のレジストのリフローによる拡がりは小さく、したがってその後に行うアイランド化で、ａ―Ｓｉ層の幅の拡がりを抑えることができる（特許文献１の図８から図１１）。

さらに、拡がりを抑える方法として、リフローする前に、レジスト表面をアッシングし、薄いレジスト部分を取り除き、アッシングにより膜厚は減るものの残った膜圧の厚いレジストをリフローさせ、ＴＦＴとなる領域だけリフローレジストパターンを形成し、ａ―Ｓｉ層のアイランド化を図る方法がある（特許文献１の図１２から図１５）。この場合、ドレイン配線下部のａ―Ｓｉ層は、ドレイン配線パターンで、エッチングされてアイランド化されるため、ドレイン配線下部のａ―Ｓｉ層の幅は拡がらず配線パターンの幅と同じにすることができる。

しかしながら、上述の特許文献１は、ＴＦＴ領域及び信号配線領域で寄生容量の低減は可能であるが、信号配線の引出し配線、信号端子部を含めた寄生容量の問題、特にａ―Ｓｉ層をどのようにアイランド化するかについての言及はされていない。

特許文献１は、ＴＦＴのドレイン電極、ソース電極、ドレイン配線（信号配線）となる金属膜のパターン化に用いるレジストパターンの膜厚をドレイン電極及びソース電極となる領域で、ドレイン配線（信号配線）となるべき領域のレジストパターンより厚く形成するために、即ち、レジストマスクの膜厚を部分的に制御するため、露光工程で使用するフォトマスクとして、遮光部と少なくとも２段階以上に透過光量を制御した半透明部のパターンからなるフォトマスクを開示している。

しかし、信号配線の引出し配線、信号端子部を含めてどのようなパターンのフォトマスクが使用されるかについての言及はない。

また、厚い膜厚のパターンと薄いパターンのレジストマスクを形成するための遮光部と半透明部からなるフォトマスクの製造方法についての開示はされていない。

特開２００２−３３４８３０号公報

したがって、本発明の他の目的は、フォトリゾグラフィ工程の増加を抑えながら信号端子領域をも含めたａ―Ｓｉ層のアイランド化を行い全体としての寄生容量の増加を抑えることのできるＬＣＤ装置の製造に使用するフォトマスク及びフォトマスクの製造方法を提供することにある。

本発明によれば、絶縁基板上に形成されたゲート電極及びゲート配線、ゲート絶縁膜、半導体膜及び金属膜の積層構造上に形成したレジストパターンをマスクとして前記金属膜をエッチングしてドレイン電極、ソース電極、信号配線、信号端子金属電極及び信号配線と信号端子金属電極との引出し線となる金属膜パターンを形成する工程と、前記レジストパターンをリフローして前記金属膜パターン上及び前記ゲート電極上方に位置し少なくとも前記ドレイン電極とソース電極との間の領域を埋めるようにリフローレジストを形成する工程と、前記リフローレジストをパターンとして前記半導体層をエッチングして半導体アイランドをドレイン電極、ソース電極、信号配線、信号端子金属電極、引出し線の下部に形成する工程と、前記金属パターンを含む領域及び前記ゲート絶縁膜の露出領域に透明絶縁保護膜を形成する工程と、前記透明絶縁保護膜上に導電性膜を形成して画素電極を形成する工程とを含む表示装置の製造方法における前記レジストパターンの形成に使用されるフォトマスクであって、前記ドレイン電極及びソース電極の一部に対応した形状の遮光部パターンと、前記ドレイン電極及びソース電極のほかの部分、前記信号配線、信号端子金属電極、引出し線に対応した形状の半透明部パターンを有するフォトマスクが得られる。

フォトマスクは、前記半透明部と前記遮光部のほかに透明部を有する。

本発明によれば、また、絶縁基板上に形成されたゲート電極及びゲート配線、ゲート絶縁膜、半導体膜、及び金属膜の積層構造上に形成したレジストパターンをマスクとして前記金属膜をエッチングしてドレイン電極、ソース電極、信号配線、信号端子金属電極、信号配線と信号端子金属電極との引出し線となる金属膜パターンを形成する工程と、前記レジストパターンをリフローして前記金属膜パターン上及び前記ゲート電極上方に位置し少なくとも前記ドレイン電極とソース電極との間の領域を埋めるようにリフローレジストを形成する工程と、前記リフローレジストをパターンとして前記半導体層をエッチングして半導体アイランドをドレイン電極、ソース電極、信号配線、信号端子金属電極、引出し線の下部に形成する工程とを含むパターン形成方法におけるレジストパターンの形成に使用されるフォトマスクであって、前記ドレイン電極及びソース電極の一部に対応した形状の遮光部と、前記ドレイン電極及びソース電極のほかの部分、前記信号配線、信号端子金属電極、引出し線に対応した形状の半透明部を有するフォトマスクが得られる。

本発明のフォトマスクにおいては、半透明部の面積が、遮光部の面積に対して、１０％以上であることが望ましい。

また、半透明部の露光光に対する透過率が、１０％以上、５０％以下であることが望ましい。

本発明のフォトマスク具体的構成としては、半透明部が、透明基板上に形成されたタンタルを主成分とする半透明膜によって形成され、遮光部が、透明基板上に成膜されたタンタル半透明膜上にさらにクロムを主成分とする膜が積層された多層膜によって形成される。

本発明のフォトマスク別の具体的構成として、半透明部が、透明基板上に形成されたモリブデンシリサイドを主成分とする膜によって形成され、遮光部が、基板上に成膜されたモリブデンシリサイド半透明膜上にさらにクロムを主成分とする膜が積層された多層膜によって形成される。

本発明のフォトマスク他の具体的構成として、半透明部が、透明基板上に形成されたクロムを主成分とする膜によって形成され、遮光部が、基板上に成膜されたクロム半透明膜上に中間膜を挟み、さらにクロムを主成分とする膜が積層された多層膜によって形成される。

中間膜としては、酸化ケイ素、窒化珪素、窒化酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タンタルシリサイド、酸化モリブデンシリサイド、フッ化クロム、フッ化酸化クロム、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫、酸化亜鉛のうち１つからなる膜または複数の組み合わせた混合膜で形成される。

また、半透明膜上に積層されたクロムを主成分とする膜が、窒化クロムを主成分とする第一の膜と、酸化クロムまたは酸化窒化クロムを主成分とする第二の膜とからなっていてもよい。

本発明によれば、表示装置の製造方法又はレジストパターンの形成方法に使用されるフォトマスクを製造する方法であって、透明基板上に形成した遮光膜に第１のレジストパターンを形成する工程と、前記第１のレジストパターンをマスクとして遮光膜をエッチングして前記透明基板を露出させ遮光部を形成する工程と、前記第１のレジストパターンを除去した後前記遮光部及び露出した基板上に半透明膜を形成する工程と、前記半透明膜上に第２のレジストパターンを形成する工程と、前記第２のレジストパターンをマスクとして前記半透明膜をエッチングして前記透明基板を露出させ半透明部を形成する工程とを含むフォトマスクの製造方法が得られる。

膜の具体的構成によれば、遮光膜が、クロム、窒化クロム、または、フッ化クロムを主成分とした薄膜より構成される。

また、別の具体的構成によれば、遮光膜が、透明基板上に成膜される順番で、クロム、窒化クロム、または、フッ化クロムを主成分とする薄膜と、酸化クロム、酸化窒化クロム、または、フッ化酸化クロムを主成分とする薄膜との積層膜から構成される。

他の、具体的構成によれば、半透明膜が、酸化クロム、または、酸化窒化クロムを主成分とする薄膜から構成される。

また、半透過膜を形成する成膜工程において、第二のレジストパターンを形成する際の位置合わせ基準パターン上、及び、その周辺上にマスキングを行い、この位置合わせ基準パターンに半透過膜が形成されないようにする。

別の、やり方として、半透過膜の形成を基板上全面に行い、第二のレジストパターンを形成する前に、第二のレジストパターンを形成する際の位置あわせ基準パターン上、及び、その周辺上の半透過膜を除去する工程を設け手もよい。

本発明によれば、表示装置の製造方法又はレジストパターンの形成方法に使用されるフォトマスクを製造する方法であって、透明基板上に順次形成した半透明膜及び遮光膜の積層構造に厚い膜のレジスト層と薄い膜のジスト層からなるレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクに前記半透明膜および遮光膜をエッチングして前記透明基板を露出させる工程と、前記薄い膜のレジストを除去し前記遮光膜をエッチングして前記半透明膜を露出して半透明部パターンを形成する工程と、前記厚い膜のレジストを除去して遮光部パターンを形成する工程とを含むフォトマスクの製造方法が得られる。

薄い膜のレジストの除去をプラズマアッシングにより行う。

また、他の実施形態によれば、前記薄い膜のレジストの除去をレジストの再現像により行う。

さらに、別の実施形態によれば、前記薄い膜のレジストの除去をレジストをベークした後レジストの再現像により行う。

前記レジストパターンを形成する工程は、前記遮光膜上に形成したレジスト層を前記レジスト層の面方向に電子線又は光ビームで走査し、前記レジスト層の面方向で照射量を変化させる工程を含む。

前記照射量の変化は、電子線又は光ビームの複数回の走査によって行ってもよい。

前記複数回の走査は、所定領域で一定の照射量の第１の走査と、所定領域で照射量を変化させた第２の走査を含む。

前記第１の走査と前記台の走査の走査領域が重複する領域を含んでもよい。

前記第１の走査と前記台の走査の走査領域が重複していないように照射してもよい。

本発明では、ドレイン電極及びソース電極の一部に対応した形状の遮光部パターンと、ドレイン電極及びソース電極のほかの部分、信号配線、信号端子金属電極、引出し線に対応した形状の半透明部パターンを有するフォトマスクを使用して、絶縁基板上に形成されたゲート電極及びゲート配線、ゲート絶縁膜、半導体膜及び金属膜の積層構造上に形成したフォトレジストに、信号配線、信号引出線、信号端子、ドレイン電極の１部、ソース電極の１部となる領域を厚みの薄いレジストパターンで、ドレイン電極及びソース電極が互いに対向する位置からゲート電極幅を超えた短い距離の領域に厚みの比較的厚いレジストパターンを形成することができる。

そして、金属層、コンタクト層をエッチングし、これらレジストパターンのリフローにより、半導体層をアイランド化できる。このため、薄いレジストパターンが形成された信号配線、信号引出線、信号端子、ドレイン電極の１部、ソース電極の１部となる領域では、リフロープロセスによっても、レジストの端部が半導体層へ流れ出しその表面を覆うのを防止でき、半導体層のアイランド化の際に信号配線、信号引出線、信号端子の各領域を含めてアイランドの半導体膜の面積の拡がりを抑制できる。

したがって、本発明を適用して製造した表示装置では、信号配線と画素電極の寄生容量の増加を抑制することができ、信号配線の電位が画素電極に伝わり表示ムラが発生するのを抑制できる。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明の理解のために、本発明を使用するアクテイブマトリックス型表示装置の典型であるＬＣＤ表示装置について説明する。

図１は、本発明が適用されるＬＣＤ表示装置のＴＦＴ基板９００の１部を示すもので、ガラス基板１上にマトリックス状に配列された画素２、横方向に平行に配列された走査線２１０、縦方向に平行に配列された信号配線６１０がそれぞれ多数配置されている。走査線は、基板の側面に形成されたゲート端子５とゲート引出配線６で電気的に接続されている。信号配線６１０は、基板上方に形成された信号端子７と信号引出配線８で接続されている。走査線はＴＦＴのゲート電極に連なっておりゲート配線ともいう。信号配線は、ＴＦＴのドレイン電極に接続されドレイン配線ともいう。

図２は、１つの区画の画素２を模式的に示した平面図で、走査線２１０、信号配線６１０に囲まれてＴＦＴ部９、画素電極１１０が配置されている。走査線が選択されゲート電極２０に選択信号が印加された状態で、信号配線に信号電圧が印加されるとＴＦＴはオンし、画素電極１１０にドレイン電極６１、ソース電極６２を経由して信号電圧を供給する。

図３は、本発明を適用してできるＴＦＴ基板の１画素のＴＦＴ部とその配線及び画素電極との関係の詳細を示し、同図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ平面図及び（ａ）のＡＡ断面を示す断面図である。

図４は、図１に示した信号端子の詳細を示し、同図（ａ）は１つの信号端子の平面図、同図（ｂ）はそのＢＢ断面図である。

図３を参照すると、ＴＦＴ部９は、半導体アイランド４１０上にコンタクト層５１とドレイン電極６１及びコンタクト層５２とソース電極６２が配置され、半導体アイランド４１０の下部にゲート絶縁膜３０を介してゲート電極２０が配置されている。ソース電極６２は、パッシベーション膜８０のコンタクトホールに形成された透明導電膜１００で画素電極１１０に接続されている。ゲート電極２０は、走査線（ゲート配線）２１０と同一の金属層であり、ドレイン電極６１は、信号配線（ドレイン配線）６１０と同一の金属層からなっている。

図４を参照すると、信号端子部７は、絶縁膜３０上に半導体アイランド４１０、コンタクト層５３、金属層（信号端子金属電極）６３、パッシベーション膜８０が配置され、そのパッシベーション膜に設けたコンタクトホールの金属層６３の上に透明導電膜１００を形成して、外部端子との接続に供する信号端子を形成している。そして、半導体アイランド４１０の幅は、コンタクト層５３及び金属電極６３の幅と実質的に同じである。信号引出配線における積層構造は、信号端子部におけるパッシベーション膜までの積層構造と同じであり、金属層、コンタクト層、半導体アイランドの各幅は実質的に同じ幅である。信号引出配線では、コンタクトホールや透明導電膜が形成されていない点及び長さ方向に亘っての配線幅が信号配線と信号端子の配置関係によって必ずしも一様でない点が、信号端子と異なる。

図１７は、本発明のフォトマスクで、図１７（ａ）はＴＦＴ部近傍のパターン５９０−１を、（ｂ）は、信号端子近傍のパターン５９０−２を示す。図１７（ａ）で、フォトマスクのガラス基板５００上には、矩形の遮光膜パターン５２０−１，５２０−２が配置されている。また、遮光膜５２０−１に連なって半透明膜５１０−１が、遮光膜５２０−２に連なって半透明膜５１０−２が配置されている。遮光膜５２０−１,５２０−２は、後に、図５（ｄ）で説明する厚い層のレジストパターン７１,７２に対応する部分(遮光部)で、これらレジストパターンは、遮光膜の光学像パターンがレジスト上に照射され、現像処理によって形成された領域である。半透明膜５１０−１,５１０−２は、同様に、後に図５（ｄ）で説明する薄い層のレジストパターン７３,７４に対応する部分（半透明部）で、前者の半透明膜の縦方向に走る帯状の領域は、信号配線（ドレイン配線）６１０に対応する（図７（ａ））。したがって、半透明膜パターンの光学像がレジスト照射され、現像処理され、薄いレジストパターンが形成される。

また、図１７（ｂ）の信号端子近傍では、フォトマスクのガラス基板５００に、半透明膜パターン５１０―３、５１０−４が形成されている。半透明膜パターン５１０―３は、後に説明する図６（ｂ）における薄い膜のレジストパターンを形成するためのもので、半透明膜パターン５１０−３の光学像が、図６（ａ）のフォトレジスト７０に照射され現像処理されて薄い膜のレジストパターンができる。図１７（ｂ）の半透明膜パターン５１０−４は、信号端子に連なる信号引出配線上に薄いレジスト膜パターンを形成するためのものである。

このフォトマスクで、半透明部の面積は、遮光部の面積に対して１０％以上であることが表示装置の表示領域を有効に使う点から望ましい。

半透明部の透過率は、露光光に対して１０％以上、５０％以下であることが望ましい。

図１７に示したハーフトーンマスクを使用し、ＬＣＤ表示装置を製造する方法について次に説明する。この製造方法では、本発明のハーフトーンマスクを用いることにより、信号配線、信号引出線、信号端子、ドレイン電極の１部、ソース電極の１部となる領域に厚みの薄いレジストパターンで、ドレイン電極及びソース電極が互いに対向する位置からゲート電極幅を超えた短い距離の領域に厚みの比較的厚いレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして、金属層、コンタクト層をエッチングし、これらレジストパターンのリフローにより、半導体層をアイランド化する。このため、薄いレジストパターンが形成された信号配線、信号引出線、信号端子、ドレイン電極の１部、ソース電極の１部となる領域では、リフロープロセスによっても、レジストの表面張力によってレジストの端部が半導体層へ流れ出してその表面を覆うのを防止でき、半導体層のアイランド化の際にアイランドの半導体膜の面積の拡がりを抑制できる。

図５及び図６は，それぞれＬＣＤのＴＦＴ部近傍及び信号端子におけるＴＦＴ基板の積層プロセスを示す断面図である。

両図を参照すると、ガラス基板１０上に形成した金属層に周知のフォトリゾグラフィ技術を適用してゲート電極２０を形成する（図５（ａ））。ゲート電極の形成と同時にゲート配線（図示せず）も形成される。この金属膜は、アルミニューム、モリブデン、クロム,あるいはこれらを主成分とする合金等からなり、スパッタリングにより１００〜５００ｎｍの厚さに堆積して形成する。図５（ａ）の構造にシリコン窒化膜などからなるゲート絶縁膜３０、アモルファスＳｉ（ａ‐ｎＳｉ）からなる半導体層４０、高不純物濃度のｎ⁺アモルファスＳｉ（ａ‐ｎ⁺Ｓｉ）からなるオーミックコンタクト層５０をプラズマＣＶＤによってそれぞれ、４００ｎｍ、３００ｎｍ、５０ｎｍ程度の厚みに積層し、さらに２５０ｎｍのＣｒ／Ａｌ合金等の金属膜６０を形成する（図５（ｂ））。

次にポジ型のフォトレジストを塗布し、８０〜１００℃で加熱してフォトレジスト中の溶媒成分を除去してフォトレジスト膜７０を形成する（図５（ｃ））。次いで、フォトレジストに、所定のパターンの形状のフォトマスクの光学像を照射し、フォトレジストに潜像を形成する。フォトマスクの所定パターンは、後に詳しく説明するように、マスク基板上の遮光部、半透明部、全透過部から形成されている。このようなフォトマスクの光学像によって、フォトレジスト膜７０は、遮光部の光学像の領域では光の照射を受けず、半透明膜の光学像領域ではレジストの表面と浅い部分に潜像が形成され、全透過部の光学像の領域ではレジストがその深さに亘って潜像が形成される。このように露光されたレジスト膜をアルカリ溶液などの現像液に浸して現像し、光が照射され感光した領域を溶解させ、光の照射を受けない領域を残す。このようにして、遮光部に対応して約２ミクロンの厚い層のレジスト膜７１,７２、半透明部に対応して約０．２〜０．７ミクロンの薄い層のレジスト膜７３,７４が形成される（図５（ｄ））。

図６を参照すると、同図（ａ）は信号端子部となる部分の積層構造で、図５（ａ）から（ｃ）のプロセスで形成された積層構造の信号端子部の断面である。以下の各プロセスの説明でも特に説明が無い限り、同一図番の断面図は、同一プロセスでのＴＦＴ部近傍と信号端子部との断面図である。図６（ａ）で、信号端子部にはゲート配線がないために、この断面にはゲート電極に対応する金属層は存在しない。図６（ａ）のレジスト膜７０へのフォトマスクのパターンは、半透明部と全透過部で形成されており、露光し、現像すると半透明膜部に対応して薄い層のレジスト膜７６が形成され、他の領域のレジストは残らない（図６（ｂ））。信号引出配線についても、配線幅に応じた形状の半透明部パターンを有するフォトマスクからの露光を受け薄い層のレジスト膜が形成される。

図７は、ＴＦＴ部近傍の図５（ｄ）に続くプロセスを示す。図５（ｄ）のレジストパターンが形成された構造でレジストパターンをマスクとして金属膜６０の露出している部分、次いで、その下のａ‐ｎ⁺Ｓｉをａ‐ｎＳｉ層４０が現れるまでドライエッチングする（図７（ａ）、（ｂ））。このようにして、レジストパターンの形状（輪郭）で規定される形状のドレイン電極６１、ドレイン配線６１０及びコンタクト層５１が形成される。同様にソース電極６２及びコンタクト層５２が形成される。また、このエッチングにより、コンタクト層が５１と５２に離間しａ‐ｎＳｉ層４０にチャネル３１が形成される。信号端子部では、図７（ｃ）に示すように、このエッチングプロセスにより金属電極６３及びコンタクト層５３が、レジストパターン７６の形状に規定されて形成される信号引出配線についても、レジスト膜形状で規制された形状の金属膜及びコンタクト層の形状ができる。なお、図７（ａ）の平面図では、ガラス基板１０、ゲート絶縁膜３０は省略し、また、オーミックコンタクト層５１,５２、ドレイン電極６１、ソース電極６２はレジストマスクパターンで見えない状態になっている。

図８は、引続くプロセスを示す。レジストマスクで覆われた図７の状態で、基板とともに有機溶剤の溶液の蒸気に曝し、薬液溶解リフロー処理を行う。薬液として、アセトンかプロピレングリコールモノエチルエーテルを用いると０．１〜３分程度の蒸気暴露処理でよい。レジストに薬液が浸透している状態でレジストが溶解してリフローが起きる。その結果、レジストがリフローして厚い層のレジスト膜の領域ではレジストが横方向に広がり、厚いレジスト部分の面積は大きくなる。薄い層のレジスト膜は、溶解するものの層が薄いためその表面張力により横方向の広がりが現れない。図８（ａ）及び（ｂ）は、ＴＦＴ部近傍におけるレジストマスクがリフローして形成されたリフローマスク７５の状態を示している。また、図８（ｃ）は信号端子部のリフローレジストマスクを示す。信号引出配線のリフローレジストマスクの状態は信号端子部と同様である。

次に、図８の状態で、リフローマスク７５，７７をパターンとしてリフローマスクが施されていない領域の半導体層を反応性イオンエッチングして絶縁膜３０の表面を露出させるとともに半導体アイランド４１０を形成する（図９（ｂ）及び（ｃ））。半導体アイランドは、厚い膜のリフローレジストに対応した領域では、ドレイン電極幅、ソース電極幅を超えて横方向に広がった半導体アイランドとなり、薄いリフローレジストに対応した部分では、半導体アイランドの面積は薄いレジストのそれと実質的に同じになる。このようにして形成したＴＦＴ部近傍の平面図及び断面図が図９（ａ）及び（ｂ）、信号端子部の断面図が図９（ｃ）である。

次に、図９のリフローレジストマスク７５，７７を剥離させ、その表面にシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜であるパッシベーション膜８０を全面に形成する。パッシベーション膜が形成された状態は、ＴＦＴ部近傍について図１０（ａ）に、信号端子部については図１０（ｂ）にその構造を示した。

図１０の状態で、パッシベーション膜８０の上にレジスト９０を塗布し、ソース電極５２上部及び信号端子部の金属電極６３上部のレジストを露光して現像し、それら領域のレジストを除去し、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すパターンのレジストマスク９０を形成する。このレジストマスクを用いてパッシベーション膜８０をエッチングする（図１２（ａ）と（ｂ））。さらにレジストマスクを剥離させて除去し、それぞれコンタクトホール８１０および８２０とする（図１３（ａ）と（ｂ））。次に、全面にＩＴＯからなる透明導電膜１００を形成する（図１４（ａ）と（ｂ））。

次にレジスト膜を全面に塗布し、フォトリゾグラフィ技術を適用して、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すレジストマスク１２０を形成する。このレジストマスクを用いてレジストマスクの施されていない領域の透明導電膜をエッチングにより除去し、さらにレジストマスク１２０を剥離により除去し、画素電極１１０（図１６（ａ）及び（ｂ））、及び信号端子部透明電極１３０（図１６（ｃ））を形成する。したがって、レジストマスク１２０は、画素電極１１０とソース電極６２上のコンタクトホール領域及び画素電極とコンタクト領域を繋ぐ領域及び信号端子部のコンタクトホース領域およびこれらの近傍に形成し、他の部分には形成しない。

このようにして完成したＴＦＴ基板に配向膜を塗布して配向処理した基板と、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、透明電極、配向膜などが形成された対向基板を用意し、対向基板とＴＦＴ基板とを所定の間隔を保って液晶材料を充填して縦電界型の液晶表示装置が出来上がる。

図１８、図１９、図２０及び図２１は、本発明のフォトマスク具体的構成およびフォトマスクの製造方法を示す実施例である。

図１８及び図１９は、図１７（ａ）に示すＴＦＴ近傍のフォトマスク領域５９０−１に対応したフォトマスクの作成プロセスに対応し、図２０及び図２１は、図１７（ｂ）に示す信号端子近傍のフォトマスク領域５９０−２に対応したフォトマスクの作成プロセスに対応し、それぞれＣＣ断面及びＤＤ断面の作成プロセスである。図面表示の都合上別々に図示し、別々の説明をするが、同一のプロセスで作成される。

図１８（ａ）において、ガラス基板６００上に、遮光膜６２０を成膜する。遮光膜は、クロム、窒化クロム、又はフッ化クロムを主成分とした薄膜により構成される。遮光膜は、また、積層膜であってもよい。例えば、透明基板上に成膜される順番で、クロム、窒化クロム、又はフッ化クロムを主成分とする薄膜と、酸化クロム、酸化窒化クロム、又はフッ化酸化クロムを主成分とする薄膜との積層膜を用いることができる。成膜した遮光膜６２０表面にフォトレジスト又は電子線レジスト６３０を塗布し、その上にマスク６５０を配置し、電子ビーム又はレーザビームを照射してレジストを感光させる。マスクは、遮光領域６５１、６５２、透過領域６５３，６５４，６５５を有する。一様の強度の電子ビーム又はレーザビームの照射により、フォトレジストに潜像を形成する。

マスク６５０を除去し、現像処理してレジスト６３３，６３４を有する第１のレジストパターンを形成する（図１８（ｂ））。次に、レジストパターンをマスクとしてマスクのない部分の遮光膜をエッチングしてガラス表面を露出させ遮光膜パターン６２１，６２２を形成し（図１８（ｃ））、レジストを除去する。

レジストが除去され、遮光膜パターン６２１、６２２を有する基板に半透明膜６１０を成膜する（図１９（ａ））。半透明膜として、酸化クロム又は酸化窒化クロムを主成分とする薄膜を用いる。半透明膜の形成は、基板全面に行い、第２のレジストパターンを形成する際の位置合わせ基準パターン（図示せず）上、及びその周辺上の半透過膜を除去する。他の方法として、半透明膜を形成する成膜工程において、第２のレジストパターンを形成する際の位置合わせ基準パターン（図示せず）上、及びその周辺にマスキングを行い、この位置合わせ基準パターンに半透明膜が形成されないようにする。

次に、第２のリゾグラフィ工程を適用する。半透明膜６２０上にレジスト６６０を塗布し（図１９（ｂ））、マスクをかけて露光して現像し、第２のレジストパターン６６０を形成する（図１９（ｃ））。このレジストマスクは、半透明膜６１０に所望のパターンを形成するためのもので、その半透明膜パターンの形状を有し、半透明膜パターンの上部に位置する。このレジストマスクの遮光膜パターン６２１、６２２に対する位置合わせは、アライメント光に対して透明なレジスト６６０を通して遮光膜を観察して行うことができる。また、アライメントマークを形成すパターンの凹凸が、レジスト６６０の表面でならされずに、浮かび出ている場合、この凹凸形状に対してアライメントをとってもよい。

図１９（ｃ）のレジストパターンをマスクとして、半透明膜をガラス基板表面が露出するまでエッチングする（図１９（ｄ））。その後、レジストマスクを剥離させ、図１９（ｅ）に示す半透明膜６１１，６１２、及び遮光膜６２１，６２２、ガラス基板の露出した透明部からなるフォトマスクが得られる。

このフォトマスクでは、遮光膜と半透明膜が重なっている部分は、遮光部として働き、半透明膜だけが存する部分が半透明部として機能する。

図２０及び図２１は、図１８及び図１９と同一のプロセスで形成される信号端子近傍のフォトマスク領域のプロセスを示す。図２０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図２１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ、図１８の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図１９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の各図に示すプロセスと対応するもので、その説明の詳細は省略し、簡単に述べる。

図２０の（ａ）において、信号端子近傍のフォトマスク領域の作成では、マスク６５０は、一様な強度の電子ビームまたはレーザビーム光を通過し、レジスト６３０に電子ビームが照射される。現像処理するとレジストが除去され遮光膜６２０が残る（図２０（ｂ））。次に、遮光膜がエッチングされ、ガラス基板の表面が露出する（図２０（ｃ））。その後，半透明膜６１０を成膜し（図２１（ａ））、レジスト６６０を塗布し（図２１（ｂ））、第２のリゾグラフィ工程を行いレジストマスク６６５を形成する（図２１（ｃ））。このレジストマスクを使用して半透明膜をレジストマスクと同じ形状にエッチングする（図２１（ｄ））。次に、レジストマスク６６５を剥離させ半透膜パターン６１５を有する信号端子近傍のフォトマスク領域が出来上がる（図２１（ｅ））。この半透明膜パターン６１５が半透明部として機能する。

次に、図２２、図２３、図２４及び図２５を用いて本発明の別の実施例であるフォトマスクおよびその製造方法について説明する。

図２２及び図２３は、図１７（ａ）に示すＴＦＴ近傍のフォトマスク領域５９０−１に対応した作成プロセスを、図２４及び図２５は、図１７（ｂ）に示す信号端子近傍のフォトマスク領域５９０−２に対応した作成プロセスを示し、それぞれCC断面及びＤＤ断面の作成プロセスである。図面表示の都合上別々の図での説明になっているが、同一のプロセスで作成される。

この実施例では、先の実施例（図１８〜図２１）と層構造が類似しているので、同一の参照符号を用いている。

図２２（ａ）、図２４（ａ）を参照すると、光学研磨された合成石英基板６００上にクロム遮光膜６２０が約１００ｎｍ成膜されている常用のフォトマスクブランク上に、市販のフォトレジスト６３０（東京応化工業社製ｉｐ−３５００）を約３８０ｎｍ塗布し、１２０度に加熱されたホットプレートで１５分ベークした後、フォトマスク用レーザ描画装置マイクロニック社製ＬＲＳ１１０００−ＴＦＴ３で、所望の遮光膜パターンを描画した。ここで描画したパターンは、遮光領域を形成するためのパターンである。

次に、専用のデベロッパー（東京応化工業社製ＮＭＤ３）で現像し、第一のレジストパターン６３３、６３４を得た（図２２（ｂ）、図２４（ｂ））。

次にレジストパターン６３３，６３４をエッチング用マスクとし、クロム膜６２０をエッチングし（図２２（ｃ）、図２４（ｃ））、さらに残ったレジストパターンを剥膜することで、所望の遮光膜パターンを得た。なお、クロム膜のエッチングには、市販の硝酸セリウム系ウェットエッチャント（ザ・インクテック社製ＭＲ−ＥＳ）を用いた。クロム膜のエッチング時間は、約６０秒であった。

次いで、こうして得られた遮光膜パターン付き基板について、遮光膜パターン寸法検査、パターン欠陥検査、必要に応じてパターン修正を行ない、よく洗浄した後、半透明膜である酸化クロム膜６１０をスパッタ法にて成膜した（図２３（ａ）、図２５（ａ））。酸化クロム膜の膜厚はおよそ３０ｎｍとし、透過率は約４０％（波長：４３６ｎｍ）とした。

次に、この上に市販のフォトレジスト６６０（東京応化製ｉｐ−３５００）を再度、約３８０ｎｍ塗布し（図２３（ｂ）、図２５（ｂ））、１２０℃に加熱されたホットプレート上で１５分ベークした。

続いて半透明領域部を形成するパターンを再度レーザ描画装置マイクロニック社製ＬＲＳ１１０００−ＴＦＴ３で描画し、専用デベロッパー（東京応化社製ＮＭＤ３）で現像し、第二のレジストパターンを得た（図２３（ｃ）、図２５（ｃ））。なお、描画装置ＬＲＳ１１０００は、アライメント描画機能を有しており、形成済みの遮光膜パターンに位置を合わせて、半透明膜パターンを形成した。

次に、この第二のレジストパターンをマスクとして、市販の硝酸セリウム系ウェットエッチャント（ザ・インクテック社製ＭＲ−ＥＳ）で半透明膜をエッチングし、半透明膜パターンを得た（図２３（ｄ）、図２５（ｄ））。ここで、エッチングは半透明膜のみに対して行い、遮光膜パターンは極力エッチングしないようにエッチング時間をコントロールした。酸化クロム膜のエッチング時間は、約１５秒であった。

最後に残ったレジストを剥膜し（図２３（ｅ）、図２５（ｅ））、パターン寸法検査、欠陥検査などの検査工程を経て、必要に応じて、パターン修正を行い、所望の遮光部と半透過部とからなるフォトマスクを得た。

次に、図２６、図２７、図２８及び図２９を用いて本発明のさらに別の実施例であるフォトマスクおよびその製造方法について説明する。

図２６及び図２７は、図１７（ａ）に示すＴＦＴ近傍のフォトマスク領域５９０−１に対応した作成プロセスを、図２８及び図２９は、図１７（ｂ）に示す信号端子近傍のフォトマスク領域５９０−２に対応した作成プロセスを示し、それぞれCC断面及びＤＤ断面の作成プロセスである。図面表示の都合上別々の図での説明になっているが、同一のプロセスで作成される。

図２６（ａ）において、ガラス基板５００上に半透明膜５１０（膜厚：約５〜５０ｎｍ）、遮光膜５２０（膜厚：約５０〜１５０ｎｍ）を成膜したブランクマスクの表面に約１ミクロンの膜厚のフォトレジスト又は電子線レジスト５３０を塗布する。

ブランクマスクにおける半透明膜は、タンタルを主成分とする膜とし、遮光膜はクロムを主成分とする。したがって、出来上がったフォトマスクは、半透明部がタンタルを主成分とする半透膜、遮光部がタンタルの半透明膜上にクロムを主成分とする膜が形成された多層膜となる。

他の構成として、半透明膜にモリブデンシリサイドを主成分とする半透膜膜を使用し、遮光膜にクロムを主成分とする膜を用いることもできる。この場合、出来上がったフォトマスクは、半透明部がモリブデンシリサイドを主成分とする膜、遮光部がモリブデンシリサイドの半透明膜上にクロムを主成分とする膜が形成された多層膜となる。

また、半透明膜にクロムを主成分とする半透膜を使用し、遮光膜に中間層となる膜とその上に積層したクロムを主成分とする膜を用いることもできる。この場合、出来上がったフォトマスクは、半透明部がクロムを主成分とする膜、又はクロムを主成分とする膜と中間層膜との積層、遮光部がクロムの半透明膜、中間層膜、及びクロムを主成分とする膜が形成された多層膜となる。

中間膜は、ケイ素、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化アルミ二ウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タンタルシリサイド、酸化モリブデンシリサイド、フッ化クロム、フッ化酸化クロム、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫、酸化亜鉛のうちの１つからなる膜、又は複数組み合わせた混合膜を用いることができる。

また、半透膜上に積層されるクロムを主成分とする膜は、窒化クロムを主成分とする第１の膜と、酸化クロム又は酸化窒化クロムを主成分とする第２の膜からなっていてもよい。

レジストの表面に電子線を照射する。電子線の強度は、レジスト膜面方向で変化させる。厚いレジストマスクとなる部分には、電子線の強度をゼロに、即ち、照射はしない。薄いレジストマスクとなる部分には、レジストの表面から遮光膜表面に達しない領域でレジストを感光させ、リゾグラフィ処理後、約１００〜３００ｎｍの薄いレジストマスクが残るような強度の電子ビームを照射する。レジストマスクの透明部となる領域では、レジストが、その厚さに亘って感光するような強度で電子ビーム照射を行う。

なお、電子ビームの照射に代えて、レーザビームを用い、やはり空間的に強度を変調して、フォトレジストを感光させてもよい。

レジストに電子ビーム又は、レーザビームを露光した後、現像処理して、感光領域を除去する。その結果、図２６（ｂ）に示すような厚い膜厚保の厚膜レジスト５３３、５３４、薄い膜厚のレジスト５３１、５３２、レジストのない領域からなるレジストマスクが形成される。

このレジストマスクを用いて表面から、反応性ドライエッチング（ＲＩＥ）を行い、レジストマスクのない領域の遮光膜、半透明膜部分を除去しガラス基板表面を露出させる（図２６（ｃ））。

次に、図２６（ｃ）で、レジストマスクをアッシングして、遮光膜５２１，５２２の表面が現れるよう膜厚の薄いレジストを除去する。その結果、厚みの減ったレジスト５３３，５３４が残る（図２７（ａ））。残ったレジストをマスクにして、エッチングを行い、表面が露出した遮光膜を除去し、半透明膜を露出させる（図２７（ｂ））。その後の残ったレジストを剥離させ、TFT近傍のフォトマスクパターンが得られる。

このフォトマスクでは、遮光膜と半透明膜が重なっている部分は、遮光部として働き、半透明膜だけが存する部分が半透明部として機能する。

図２８及び図２９は、図２６及び図２７と同一のプロセスで形成される信号端子近傍のフォトマスク領域のプロセスを示す。図２８の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図２９の（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図２６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図２７の（ａ）、（ｂ）の各図に示すプロセスと対応するもので、その説明の詳細は省略し、簡単に述べる。

図２８の（ａ）において、信号端子近傍のフォトマスク領域では、遮光部は不要であるのでフォトレジスト５３０に電子ビームが照射されない領域は無い。電子ビームは中央部が弱く、その両側部では強い。このようの強度の照射の後、現像処理すると膜厚の薄いレジストパターン５３５が形成される（図２８（ｂ））。レジストパターン５３５をマスクとしてエッチングによりその下部にのみ遮光膜５２５、半透明膜５１５を残す（図２８（ｃ））。次に、レジスト４３５を剥離させる（図２９（ａ））。しかる後に、遮光膜５２５をエッチングして半透明膜を残す（図２９（ｂ））。半透明膜パターン５１５が半透明部として機能する。

上述の実施形態の説明から明らかなように、本発明は、ドレイン電極及びソース電極の一部に対応した形状の遮光部と、ドレイン電極及びソース電極のほかの部分、信号配線、信号端子金属電極、引出し線に対応した形状の半透明部を有するフォトマスクであるから、これを用いて、信号配線、信号引出線、信号端子、ドレイン電極の１部、ソース電極の１部となる領域を厚みの薄いレジストパターン（７３，７４、７６）で、ドレイン電極及びソース電極が互いに対向する位置からゲート電極幅を超えた短い距離の領域に厚みの比較的厚いレジストパターン（７１，７２）を形成することができる。これらレジストパターンをマスクにして金属層、コンタクト層をエッチングし、これらレジストパターンをリフローさせたリフローレジストパターン（７５，７７）をマスクにして、半導体層をアイランド化（４１０）することができる。即ち、フォトレジストに塗布、露光、現像などのフォトリゾグラフィ工程で形成したマスクを用いて金属層、コンタクト層をエッチングして金属層、コンタクト層のパターンを形成し、そのマスクをリフローさせリフローマスクで金属層、コンタクト層の下部の半導体層さらにエッチングし、１つのフォトリゾグラフィ工程を利用して２種のマスクパターンを形成でき、しかもリフローマスクパターンには格別な位置合わせが不要である。薄いレジストパターンが形成された信号配線、信号引出線、信号端子、ドレイン電極の１部、ソース電極の１部となる領域では、リフロープロセスによっても、レジストの表面張力によってレジストの半導体層へ流れ出しその表面を覆うのを防止でき、半導体層のアイランド化の際に信号配線、信号引出線、信号端子の各領域を含めてアイランドの半導体膜の面積の拡がりを抑制できる。

上記ＬＣＤの製造方法の説明では、リフローによってリフローマスクを形成し、そのリフローマスクで金属層、コンタクト層の下部の半導体層をエッチングし、リフローさせる前のレジストマスクパターンで金属層,コンタクト層をエッチングする場合について説明したが、レジストマスクパターンで金属膜をエッチングして金属層のパターンを形成後,そのマスクをリフローさせ、リフローマスクで金属層の下のコンタクト層、半導体層をエッチングした後レジストを除去し,チャンネル部のコンタクト層をエッチングにより除去してもよい。

上記実施の形態では本発明のフォトマスクを縦電界透過型ＬＣＤ表示装置への適用について詳しく説明したが、本発明は、これに限らず、横電界型にも適用できるし、反射型ＬＣＤ表示装置，あるいはＥＬ表示装置の製造方法にも使用できる。

本発明が適用されるＬＣＤ表示装置のＴＦＴ搭載基板の模式図である。 図１における１つの区画の画素２を模式的に示した平面図である。 図３は、１画素のＴＦＴ部近傍とその配線、画素電極との関係の詳細を示し、同図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ平面図及び（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示した信号端子の詳細を示し、同図（ａ）は１つの信号端子の平面図、同図（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。 ＬＣＤのＴＦＴ部近傍におけるＬＣＤ基板上の積層プロセスを示す断面図である。 信号端子におけるＬＣＤ基板上の積層プロセスを示す断面図である。 ＴＦＴ部近傍の図５（ｄ）及び図６（ｂ）に続くプロセスを示す平面図及び断面図である。 図７引続くプロセスを示す平面図及び断面図である。 図８に引続くプロセスを示す平面図及び断面図である。 図９に引続くプロセスを示す断面図である。 図１０に引続くプロセスを示す断面図である。 図１１に引続くプロセスを示す断面図である。 図１２に引続くプロセスを示す断面図である。 図１３に引続くプロセスを示す断面図である。 図１４に引続くプロセスを示す断面図である。 図１５に引続くプロセスを示す平面図及び断面図である。 本発明の実施の形態のフォトマスクの平面図である。 本発明の第１の実施例のフォトマスクの製造方法のプロセスを説明するための断面図で、ＴＦＴ近傍で使用されるマスク領域に関する。 図１８に引続くプロセスを示す断面図である。 図１８のフォトマスクの製造方法のプロセスの信号端子近傍に関するフォトマスク領域の断面図である。 図２０に引続くプロセスを示す断面図である。 本発明の第２の実施例のフォトマスクの製造方法のプロセスを説明するための断面図で、ＴＦＴ近傍で使用されるマスク領域に関する。 図２２に引続くプロセスを示す断面図である。 図２２のフォトマスクの製造方法のプロセスの信号端子近傍に関するフォトマスク領域の断面図である。 図２４に引続くプロセスを示す断面図である。 本発明の第３の実施例のフォトマスクの製造方法のプロセスを説明するための断面図で、ＴＦＴ近傍で使用されるフォトマスク領域に関する。 図２６に引続くプロセスを示す断面図である。 図２６のハーフトーンマスクの製造方法のプロセスの信号端子近傍で使用されるフォトマスク領域の断面図である。 図２８に引続くプロセスを示す断面図である。

符号の説明

１ ガラス基板
２ 画素
５ ゲート端子
７ 信号端子
８ 信号引出配線
９ ＴＦＴ
２０ ゲート電極
５１，５２、５３ コンタクト層
６１ ドレイン電極
６２ ソース電極
６３ 信号端子金属電極
７０ フォトレジスト ７１,７２ 厚いレジスト膜 ７３，７４，７６ 薄いレジスト膜 ７５，７７ リフローレジストパターン
８０ パッシベーション膜
１００ 透明導電膜
１３０ 信号端子透明電極
１１０ 画素電極
２１０ ゲート配線（走査線）
４１０ 半導体島（アイランド）
５００、６００ ガラス基板
５１０−１、５１０−２、５１０−３、５１０−４，５１５、５２１、５２２、６１１，６１２，６１５ 半透明部
５２０−１，５２０−２、６２１、６２２ 遮光部
５９０−１ ハーフトーンマスクのＴＦＴ近傍に対応した領域
５９０−２ ハーフトーンマスクの信号端子近傍に対応した領域
６１０ 信号配線（ドレイン配線）

Claims (28)

1. 絶縁基板上に形成されたゲート電極及びゲート配線、ゲート絶縁膜、半導体膜及び金属膜の積層構造上に形成したレジストパターンをマスクとして前記金属膜をエッチングしてドレイン電極、ソース電極、信号配線、信号端子金属電極及び信号配線と信号端子金属電極との引出し線となる金属膜パターンを形成する工程と、前記レジストパターンをリフローして前記金属膜パターン上及び前記ゲート電極上方に位置し少なくとも前記ドレイン電極とソース電極との間の領域を埋めるようにリフローレジストを形成する工程と、前記リフローレジストをパターンとして前記半導体層をエッチングして半導体アイランドをドレイン電極、ソース電極、信号配線、信号端子金属電極、引出し線の下部に形成する工程とを含む表示装置の製造方法における前記レジストパターンの形成に使用されるフォトマスクであって、前記ドレイン電極及びソース電極の一部に対応した形状の遮光部と、前記ドレイン電極及びソース電極のほかの部分、前記信号配線、信号端子金属電極、引出し線に対応した形状の半透明部を有するフォトマスク。
2. 前記金属パターンを形成する工程と前記リフロー工程との間に半導体層の一部をエッチングする工程を含む請求項１記載のフォトマスク。
3. 前記フォトマスクは、前記半透明部と前記遮光部のほかに透明部を有する請求項１又は２記載のフォトマスク。
4. 絶縁基板上に形成されたゲート電極及びゲート配線、ゲート絶縁膜、半導体膜、及び金属膜の積層構造上に形成したレジストパターンをマスクとして前記金属膜をエッチングしてドレイン電極、ソース電極、信号配線、信号端子金属電極、信号配線と信号端子金属電極との引出し線となる金属膜パターンを形成する工程と、前記レジストパターンをリフローして前記金属膜パターン上及び前記ゲート電極上方に位置し少なくとも前記ドレイン電極とソース電極との間の領域を埋めるようにリフローレジストを形成する工程と、前記リフローレジストをパターンとして前記半導体層をエッチングして半導体アイランドをドレイン電極、ソース電極、信号配線、信号端子金属電極、引出し線の下部に形成する工程とを含むパターン形成方法におけるレジストパターンの形成に使用されるフォトマスクであって、前記ドレイン電極及びソース電極の一部に対応した形状の遮光部と、前記ドレイン電極及びソース電極のほかの部分、前記信号配線、信号端子金属電極、引き出し線に対応した形状の半透明部を有するフォトマスク。
5. 前記金属パターンを形成する工程と前記リフロー工程との間に半導体層の一部をエッチングする工程を含む請求項４記載のフォトマスク。
6. 前記フォトマスクは、前記半透明部と前記遮光部のほかに透明部を有する請求項４又は５記載のフォトマスク。
7. 請求項１乃至６の何れか１の請求項記載のフォトマスクにおいて、半透明部の面積が、遮光部の面積に対して、10%以上であることを特徴とするフォトマスク。
8. 請求項１乃至７の何れか１の請求項記載のフォトマスクにおいて、半透明部の露光光に対する透過率が、10%以上、50%以下であることを特徴とするフォトマスク。
9. 請求項１乃至８の何れか１の請求項記載のフォトマスクにおいて、半透明部が、透明基板上に形成されたタンタルを主成分とする半透明膜によって形成され、遮光部が、透明基板上に成膜されたタンタル半透明膜上にさらにクロムを主成分とする膜が積層された多層膜によって形成されていることを特徴とするフォトマスク。
10. 請求項１乃至８の何れか１の請求項記載のフォトマスクにおいて、半透明部が、透明基板上に形成されたモリブデンシリサイドを主成分とする膜によって形成され、遮光部が、基板上に成膜されたモリブデンシリサイド半透明膜上にさらにクロムを主成分とする膜が積層された多層膜によって形成されていることを特徴とするフォトマスク。
11. 請求項１乃至８の何れか１の請求項記載のフォトマスクにおいて、半透明部が、透明基板上に形成されたクロムを主成分とする膜によって形成され、遮光部が、基板上に成膜されたクロム半透明膜上に中間膜を挟み、さらにクロムを主成分とする膜が積層された多層膜によって形成されていることを特徴とするフォトマスク。
12. 請求項１１記載のフォトマスクにおいて、中間膜が、酸化ケイ素、窒化珪素、窒化酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タンタルシリサイド、酸化モリブデンシリサイド、フッ化クロム、フッ化酸化クロム、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫、酸化亜鉛のうち１つからなる膜または複数の組み合わせた混合膜であることを特徴とするフォトマスク。
13. 請求項９乃至１２の何れか１の請求項記載のフォトマスクにおいて、半透明膜上に積層されたクロムを主成分とする膜が、窒化クロムを主成分とする第一の膜と、酸化クロムまたは酸化窒化クロムを主成分とする第二の膜とからなることを特徴とするフォトマスク。
14. 請求項１乃至８の何れか１の請求項記載のフォトマスクを製造する方法であって、透明基板上に形成した遮光膜に第１のレジストパターンを形成する工程と、前記第１のレジストパターンをマスクとして遮光膜をエッチングして前記透明基板を露出させ遮光部パターンを形成する工程と、前記第１のレジストパターンを除去した後前記遮光部及び露出した基板上に半透明膜を形成する工程と、前記半透明膜上に第２のレジストパターンを形成する工程と、前記第２のレジストパターンをマスクとして前記半透明膜をエッチングして前記透明基板を露出させ半透明部を形成する工程とを含むフォトマスクの製造方法。
15. 請求項１４記載のフォトマスクの製造方法において、遮光膜が、クロム、窒化クロム、または、フッ化クロムを主成分とした薄膜より構成されることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
16. 請求項１４記載のフォトマスクの製造方法において、遮光膜が、透明基板上に成膜される順番で、クロム、窒化クロム、または、フッ化クロムを主成分とする薄膜と、酸化クロム、酸化窒化クロム、または、フッ化酸化クロムを主成分とする薄膜との積層膜から構成されることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
17. 請求項１４記載のフォトマスクの製造方法において、半透明膜が、酸化クロム、または、酸化窒化クロムを主成分とする薄膜から構成されることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
18. 請求項１４記載のフォトマスクの製造方法において、半透過膜を形成する成膜工程において、第二のレジストパターンを形成する際の位置合わせ基準パターン上、及び、その周辺上にマスキングを行い、この位置合わせ基準パターンに半透過膜が形成されないようにすることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
19. 請求項１４記載のフォトマスクの製造方法において、半透過膜の形成を基板上全面に行い、第二のレジストパターンを形成する前に、第二のレジストパターンを形成する際の位置あわせ基準パターン上、及び、その周辺上の半透過膜を除去する工程を設けることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
20. 請求項１乃至８の何れか１の請求項記載のフォトマスクを製造する方法であって、透明基板上に順次形成した半透明膜及び遮光膜の積層構造に厚い膜のレジスト層と薄い膜のジスト層からなるレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクに前記半透明膜および遮光膜をエッチングして前記透明基板を露出させる工程と、前記薄い膜のレジストを除去し前記遮光膜をエッチングして前記半透明膜を露出して半透明部を形成する工程と、前記厚い膜のレジストを除去して遮光部を形成する工程とを含むフォトマスクの製造方法。
21. 請求項２０記載のフォトマスクを製造する方法であって、前記薄い膜のレジストの除去をプラズマアッシングにより行うフォトマスクの製造方法。
22. 請求項２０記載のフォトマスクを製造する方法であって、前記薄い膜のレジストの除去をレジストの再現像により行うフォトマスクの製造方法。
23. 請求項２０記載のフォトマスクを製造する方法であって、前記薄い膜のレジストの除去をレジストをベークした後レジストの再現像により行うフォトマスクの製造方法。
24. 請求項２０記載のフォトマスクを製造する方法であって、前記レジストパターンを形成する工程は、前記遮光膜上に形成したレジスト層を前記レジスト層の面方向に電子線又は光ビームで走査し、前記レジスト層の面方向で照射量を変化させる工程を含むフォトマスクの製造方法。
25. 請求項２４記載のフォトマスクを製造する方法であって、前記照射量の変化は、電子線又は光ビームの複数回の走査によって行うフォトマスクの製造方法。
26. 請求項２５記載のフォトマスクを製造する方法であって、前記複数回の走査は、所定領域で一定の照射量の第１の走査と、所定領域で照射量を変化させた第２の走査を含むフォトマスクの製造方法。
27. 請求項２６記載のフォトマスクを製造する方法であって、前記第１の走査と前記台の走査の走査領域が重複する領域を含むフォトマスクの製造方法。
28. 請求項２６記載のフォトマスクを製造する方法であって、前記第１の走査と前記台の走査の走査領域が重複していないように照射するフォトマスクの製造方法。
    
    

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