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公開番号2024103510
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2024077738,2024015853
出願日2024-05-13,2008-11-28
発明の名称表示装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H01L 29/786 20060101AFI20240725BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】工程を増やすことなく、1枚のマザーガラス基板上に所望の部分にそれぞれ精密
に配線の側面の角度を異ならせた配線を提供することを課題とする。
【解決手段】多階調マスクを用いることで1つのフォトレジスト層を1枚のマザーガラス
基板から遠ざかる方向に向かって断面積が連続的に減少するテーパ形状を有するフォトレ
ジスト層を形成する。1本の配線を形成する際、1枚のフォトマスクを用い、金属膜を選
択的にエッチングすることで、場所によって側面形状(具体的には基板主平面に対する角
度)が異なる1本の配線を得る。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
トランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電層と、
前記第１の導電層上に配置された第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に配置され、かつ、前記トランジスタのチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記半導体層上に配置された領域を有し、かつ、前記トランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方としての機能を有する第２の導電層と、
前記第２の導電層上に配置された領域を有し、かつ、前記第２の導電層と電気的に接続された画素電極と、を有し、
平面視において、前記半導体層の周縁は前記第１の導電層の周縁の内側に配置され、
前記半導体層は、第１の半導体膜と、前記第１の半導体膜上に配置された領域を有する第２の半導体膜と、前記第１の半導体膜上に配置された領域を有する第３の半導体膜及び第４の半導体膜を有し、
平面視において、前記第３の半導体膜の周縁は前記第２の半導体膜の周縁の内側に配置され、
平面視において、前記第４の半導体膜の周縁は前記第２の半導体膜の周縁の内側に配置され、
前記第２の導電層は、前記第１の導電層及び前記半導体層と重なりを有する第１の領域と、前記第１の導電層と重なりを有さない第２の領域と、を有し、
前記第１の領域における前記第２の導電層の側面は、前記第２の領域における前記第２の導電層の側面よりも、テーパ角が小さい表示装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
トランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電層と、
前記第１の導電層上に配置された第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に配置され、かつ、前記トランジスタのチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記半導体層上に配置された領域を有し、かつ、前記トランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方としての機能を有する第２の導電層と、
前記第２の導電層上に配置された領域を有し、かつ、前記第２の導電層と電気的に接続された画素電極と、を有し、
平面視において、前記半導体層の周縁は前記第１の導電層の周縁の内側に配置され、
前記半導体層は、第１の半導体膜と、前記第１の半導体膜上に配置された領域を有する第２の半導体膜と、前記第１の半導体膜上に配置された領域を有する第３の半導体膜及び第４の半導体膜を有し、
平面視において、前記第３の半導体膜の周縁は前記第２の半導体膜の周縁の内側に配置され、
平面視において、前記第４の半導体膜の周縁は前記第２の半導体膜の周縁の内側に配置され、
前記第２の導電層は、前記第１の導電層及び前記半導体層と重なりを有する第１の領域と、前記第１の導電層と重なりを有さない第２の領域と、を有し、
前記第２の導電層は、前記第２の領域の上面において前記画素電極と接する領域を有し、
前記第１の領域における前記第２の導電層の側面は、前記第２の領域における前記第２の導電層の側面よりも、テーパ角が小さい表示装置。
【請求項３】
トランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電層と、
前記第１の導電層上に配置された第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に配置され、かつ、前記トランジスタのチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記半導体層上に配置された領域を有し、かつ、前記トランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方としての機能を有する第２の導電層と、
前記第２の導電層の上面に接する領域を有する画素電極と、を有し、
平面視において、前記半導体層の周縁は前記第１の導電層の周縁の内側に配置され、
前記半導体層は、第１の半導体膜と、前記第１の半導体膜上に配置された領域を有する第２の半導体膜と、前記第１の半導体膜上に配置された領域を有する第３の半導体膜及び第４の半導体膜を有し、
平面視において、前記第３の半導体膜の周縁は前記第２の半導体膜の周縁の内側に配置され、
平面視において、前記第４の半導体膜の周縁は前記第２の半導体膜の周縁の内側に配置され、
前記第２の導電層は、前記第１の導電層及び前記半導体層と重なりを有する第１の領域と、前記第１の導電層と重なりを有さない第２の領域と、を有し、
前記第１の領域における前記第２の導電層の側面は、前記第２の領域における前記第２の導電層の側面よりも、テーパ角が小さい表示装置。
【請求項４】
トランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電層と、
前記第１の導電層上に配置された第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に配置され、かつ、前記トランジスタのチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記半導体層上に配置された領域を有し、かつ、前記トランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方としての機能を有する第２の導電層と、
前記第２の導電層の上面に接する領域を有する画素電極と、を有し、
平面視において、前記半導体層の周縁は前記第１の導電層の周縁の内側に配置され、
前記半導体層は、第１の半導体膜と、前記第１の半導体膜上に配置された領域を有する第２の半導体膜と、前記第１の半導体膜上に配置された領域を有する第３の半導体膜及び第４の半導体膜を有し、
平面視において、前記第３の半導体膜の周縁は前記第２の半導体膜の周縁の内側に配置され、
平面視において、前記第４の半導体膜の周縁は前記第２の半導体膜の周縁の内側に配置され、
前記第２の導電層は、前記第１の導電層及び前記半導体層と重なりを有する第１の領域と、前記第１の導電層と重なりを有さない第２の領域と、を有し、
前記画素電極のうち、前記第２の導電層の上面に接する領域は、前記第２の導電層の前記第２の領域と重なりを有し、
前記第１の領域における前記第２の導電層の側面は、前記第２の領域における前記第２の導電層の側面よりも、テーパ角が小さい表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装
置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置や有
機発光素子を有する発光表示装置を部品として搭載した電子機器に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【背景技術】
【０００３】
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数～数百ｎｍ程度）を用
いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタは
ＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチ
ング素子として開発が急がれている。
【０００４】
特に、マトリクス状に配置された表示画素毎にＴＦＴからなるスイッチング素子を設け
たアクティブマトリクス型の表示装置（液晶表示装置や発光表示装置）が盛んに開発され
ている。
【０００５】
この画像表示装置のスイッチング素子は、高精細な画像表示を得るために、面積効率よく
配置することができる高精細なフォトリソグラフィ技術が要求される。
【０００６】
また、これまで、一枚のマザーガラス基板から複数のパネルを切り出して、大量生産を効
率良く行う生産技術が採用されてきた。マザーガラス基板のサイズは、１９９０年初頭に
おける第１世代の３００×４００ｍｍから、２０００年には第４世代となり６８０×８８
０ｍｍ若しくは７３０×９２０ｍｍへと大型化して、一枚の基板から多数の表示パネルが
取れるように生産技術が進歩してきた。今後、さらにマザーガラス基板のサイズは、大型
化するため、例えば第１０世代の３ｍを超えるサイズの基板にも対応する必要がある。
【０００７】
高精細な画像表示を得る表示装置を得るためには、マザーガラス基板上に成膜された金属
薄膜に対してフォトリソグラフィ技術により得られるレジストマスクを用いてエッチング
して配線を形成する。
【０００８】
エッチング方法には、様々な方法があるが、大きく分けてドライエッチング方法とウェッ
トエッチング方法とが挙げられる。ウェットエッチング方法は等方性エッチングのため、
レジストマスクで保護された配線層の側面がある程度削り取られてしまい、微細化には不
向きとされている。
【０００９】
また、一般に知られているドライエッチング方法は、ＲＩＥドライエッチング方法であり
、異方性エッチングである。異方性エッチングであるため、微細化には等方性エッチング
であるウェットエッチング方法と比べて有利とされている。
【００１０】
また、ＩＣＰエッチング装置を用いて断面形状がテーパー形状を有するタングステン配線
が特許文献１に開示されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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