(57)【要約】【課題】露光量を厳密に制御せずとも、フォトレジストの層厚精度を高く維持することのできるレジストパターンの形成方法を提供する。【解決手段】露光装置からの露光光を遮断する遮光領域６１と、露光光を完全に透過させる透過領域６２と、露光光を部分的に透過させる半透過領域６３とを有するハーフトーンマスク６０を通して、露光光の吸収係数が高いフォトレジストＰ１に露光光を照射し、現像処理する。露光光はフォトレジストＰ１で吸収されるため、ハーフトーンマスク６０を通過した露光光は多結晶半導体層１２まで届かず、多結晶半導体層１２近傍では未露光の状態で残る。そのため、現像条件が過剰となった場合は、未露光部分の現像速度は遅く、過小となった場合は既露光部分の現像速度は速いため、現像条件のばらつきに対してレジストパターンの層厚は安定する。【選択図】図３
2008305882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の第１面側に位置する露出部上にフォトレジスト層を形成する工程と、
前記フォトレジスト層の一部に、前記フォトレジスト層内での露光光吸収により、前記フォトレジスト層の表面側は感光され、前記フォトレジスト層の前記基板側は感光が抑制される部分感光領域を形成すべく、前記露光光を遮断する遮光領域と、前記露光光を透過させる透過領域と、前記部分感光領域に対応する領域として前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな強度で前記露光光を透過させる半透過領域とを有するマスクパターンを含むフォトマスクを介して前記フォトレジスト層を露光する工程と、
前記マスクパターンを含む前記フォトマスクを介して露光される前記フォトレジスト層を、前記部分感光領域の前記基板側の領域が残されるよう制御して現像し、前記マスクパターンの前記露光光強度に対応したレジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレジストパターンの形成方法であって、前記半透過領域は、前記遮光領域と前記透過領域とを露光分解能未満の幅及び周期で配置され、かつ平均露光光強度が前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな露光光強度に制御される前記フォトマスクを用いることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項３】
請求項１に記載のレジストパターンの形成方法であって、前記半透過領域は、半透過層の層厚により、前記露光光強度が前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな露光光強度に制御される前記フォトマスクを用いることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のレジストパターンの形成方法であって、前記フォトレジスト層は、前記露光光に対して感光前の吸収係数をＡとし、感光後での吸収係数をＢとした場合、Ａ≧０、Ｂ≧０で、（Ａ＋０．４７×Ｂ）の値が２２μｍ-1以下に制御されていることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のレジストパターンの形成方法であって、前記フォトレジスト層は、前記露光光に対して感光前の吸収係数をＡとし、感光後での吸収係数をＢとした場合、Ａ≧０、Ｂ≧０で、（Ａ＋０．４７×Ｂ）の値が２.５μｍ-1以上１３μｍ-1以下に制御されていることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項６】
半導体層中に形成されるチャネル領域を有する半導体装置の形成方法であって、
（１）基板の第１面側に前記半導体層を形成する工程と、
（２）前記基板の前記第１面側に位置する露出部上にフォトレジスト層を形成する工程と、
（３）前記フォトレジスト層内での露光光吸収により、前記フォトレジスト層の表面側は感光され、前記フォトレジスト層の前記基板側は感光が抑制される部分感光領域を形成すべく、前記露光光を遮断する遮光領域と、前記露光光を透過させる透過領域と、前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな強度で前記露光光を透過させる半透過領域とを含み、前記チャネル領域及び平面視にて前記チャネル領域を挟む位置に配置される、ＬＤＤ領域に対応する位置には前記遮光領域を配置し、前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域を平面視にて挟む位置にあるソース領域及びドレイン領域に対応する領域には前記半透過領域が配置されるマスクパターンを含むフォトマスクを介して前記マスクパターンに対応する前記露光光を前記フォトレジスト層に照射する工程と、
（４）現像後に残る前記フォトレジスト層が前記マスクパターンを反映するよう制御して前記フォトレジスト層を現像し、前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域に対応する領域に前記フォトレジスト層を残し、かつ前記ソース領域及び前記ドレイン領域に対応する領域では前記チャネル領域に対応する領域と比べ薄く前記フォトレジスト層を残してなるレジストパターンを形成する工程と、
（５）前記レジストパターンをマスクとして、前記半導体層をエッチングする工程と、
（６）前記レジストパターンの前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域をマスクとして、前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域と比べ、薄く前記フォトレジスト層を残してなる前記ソース領域及び前記ドレイン領域に不純物を注入する工程と、
（７）前記レジストパターンを除去し、前記チャネル領域を覆う位置にゲート絶縁層を形成する工程と、
（８）前記チャネル領域にゲート電極を形成する工程と、
（９）前記ゲート電極をマスクにして、前記ソース領域及び前記ドレイン領域に比べ低濃度の不純物を前記ＬＤＤ領域中にイオン注入する工程と、を当該順又は前記（５）と前記（６）との順序を入れ替えた順で含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
半導体層中にチャネル領域を有する半導体装置の製造方法であって、
（１）基板の第１面側に前記半導体層を形成する工程と、
（２）前記基板の前記第１面側に位置する露出部上にフォトレジスト層を形成する工程と、
（３）前記フォトレジスト層内での露光光吸収により、前記フォトレジスト層の表面側は感光され、前記フォトレジスト層の前記基板側は感光が抑制される部分感光領域を形成すべく、前記露光光を遮断する遮光領域と、前記露光光を透過させる透過領域と、前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな強度で前記露光光を透過させる半透過領域とを有するマスクパターンとして、前記チャネル領域に対応する領域に前記遮光領域を配置し、前記チャネル領域を平面視にて挟む位置にあるＬＤＤ領域及びソース領域及びドレイン領域に対応させて、前記半透過領域が配置される前記マスクパターンを含むフォトマスクを介して前記マスクパターンに対応する前記露光光を前記フォトレジスト層に照射する工程と、
（４）現像後に残る前記フォトレジスト層が前記マスクパターンを反映するよう制御して前記フォトレジスト層を現像し、前記チャネル領域に対応する領域では前記フォトレジスト層を残し、かつ前記ＬＤＤ領域及び前記ソース領域及び前記ドレイン領域に対応する領域では前記チャネル領域と比べ薄く前記フォトレジスト層を残してなるレジストパターンを形成する工程と、
（５）前記レジストパターンをマスクとして、前記半導体層をエッチングする工程と、
（６）前記レジストパターンの前記チャネル領域をマスクとして、前記レジストパターンの前記ＬＤＤ領域に不純物を注入する工程と、
（７）前記レジストパターンを除去し、前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域を覆う位置にゲート絶縁層を形成する工程と、
（８）前記ゲート絶縁層に覆われた前記チャネル領域と前記ＬＤＤ領域とを覆う位置にゲート電極を形成する工程と、
（９）前記ゲート電極をマスクにして、前記ＬＤＤ領域に比べ高濃度の不純物を前記ソース領域及び前記ドレイン領域に不純物を注入する工程と、を当該順又は前記（５）と前記（６）との順序を入れ替えた順で含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置等には、マトリクス状に配置された多数の画素毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を設けて、各画素毎に駆動させるアクティブマトリクス型の半導体装置が広く用いられている。
【０００３】
ＴＦＴとしては、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有するＴＦＴ及びＧＯＬＤ（Gate OverLapped LDD）構造を有するＴＦＴが広く知られている。ＬＤＤ構造を有するＴＦＴは、平面視にてゲート電極を挟む位置にある多結晶半導体層に低濃度不純物領域を配置し、ゲート電極とその低濃度不純物領域とを合わせた領域を挟むようにソース領域及びドレイン領域となる高濃度不純物領域を形成した構造をしている。ＬＤＤ構造を用いることでＴＦＴのオフ電流を抑制することができる。一方、ＧＯＬＤ構造を有するＴＦＴは、上記ＬＤＤ構造の低濃度不純物領域を、平面視にてゲート電極の内側までオーバーラップして配置された構造を有している。ＧＯＬＤ構造を用いることで、ＴＦＴの特性を劣化させるホットキャリアの発生を抑制することができる。
【０００４】
ＬＤＤ構造を含むＴＦＴを形成する方法としては、例えば特許文献１に記載された方法が知られている。詳しくは、まず回折格子パターンを有するフォトマスクを使用し、ＴＦＴをチャネル方向に見て、チャネルの中心を中央部と定義した場合、中央部よりも端部に層厚の薄い領域を有するレジストパターンを形成する。又は、回折格子パターンの代わりに露光光の一部を通す半透過層を有するフォトマスクを使用して、中央部よりも端部に層厚の薄い領域を有するレジストパターンを形成する。次に、このレジストパターンの層厚の薄い領域を通して、多結晶シリコン層に高濃度の不純物をイオン注入し、高濃度不純物領域であるソース領域及びドレイン領域を形成する。次に、このレジストパターンを除去し、多結晶シリコン層上にゲート絶縁層と導電層とを順に形成する。
次に、上記レジストパターンよりも幅が狭くかつ平面視にてソース領域及びドレイン領域に挟まれ、かつソース領域及びドレイン領域と離れた位置にレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとして導電層をエッチングし、ゲート電極を形成する。そして、このゲート電極をマスクにして、多結晶半導体層に低濃度の不純物を注入して、平面視にて上記高濃度不純物領域よりもゲート電極寄りに低濃度不純物領域を形成する。このようにして、ＬＤＤ構造を有するＴＦＴが形成される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５４４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＤＤ構造を有するＴＦＴは、中央部よりも端部に層厚の薄い領域を有するレジストパターンを用いて形成される。ここでフォトレジスト層としては、露光光がフォトレジスト層内部に均一に照射されるよう透明度の高い高透明度フォトレジスト層が一般に使用されている。このような高透明度フォトレジスト層を用いる場合、露光光は高透明度フォトレジスト層の深さ方向に対して略均一な照射を受け、露光される。
露光光により感光したフォトレジスト層は現像により溶け出し易い性質を有しており、換言すれば化学的、物理的に弱い性質に変質する。このように露光光により変質したフォトレジスト層でレジストパターンが形成されるためレジストパターンの強度は低下する。
このレジストパターンをマスクとして例えば多結晶半導体層のエッチングを行う場合、変質したフォトレジスト層を用いたレジストパターンと多結晶半導体層との選択比を大きくとることが困難となり、甚だしい場合には、レジストパターンの一部がエッチングと共に消失し、多結晶半導体層の加工が不能になるという課題を有している。
また、露光時間を制御して層厚の薄い領域を形成する場合、露光量及び現像条件を正確に制御することが必要となり、プロセスマージンが低下する。具体的には、レジストパターンが所望の層厚とならない場合には、例えばこのレジストパターンをマスクとしてイオン注入する場合に、不純物の注入量や注入深さがばらつくことにより、所望の特性を有するＴＦＴを得ることができなくなるおそれがある。また、露光量及び現像条件を正確に制御するには高価な装置が必要となり、製造コストが増加するという課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかるレジストパターンの形成方法は、基板の第１面側に位置する露出部上にフォトレジスト層を形成する工程と、前記フォトレジスト層の一部に、前記フォトレジスト層内での露光光吸収により、前記フォトレジスト層の表面側は感光され、前記フォトレジスト層の前記基板側は感光が抑制される部分感光領域を形成すべく、前記露光光を遮断する遮光領域と、前記露光光を透過させる透過領域と、前記部分感光領域に対応する領域として前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな強度で前記露光光を透過させる半透過領域とを有するマスクパターンを含むフォトマスクを介して前記フォトレジスト層を露光する工程と、前記マスクパターンを含む前記フォトマスクを介して露光される前記フォトレジスト層を、前記部分感光領域の前記基板側の領域が残されるよう制御して現像し、前記マスクパターンの前記露光光強度に対応したレジストパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
この適用例によれば、半透過領域でのレジストパターンの層厚は露光光の到達深度により制限される。フォトレジスト層中では、露光光は一定の距離を進む毎に一定の比率でその強度が低減する。すなわち、露光光強度はフォトレジスト内では指数的に減少する性質を有する。この性質と対応し、露光光の侵入深さは露光光量に対して対数的な変動に抑えられる。従って、露光光量の揺らぎに対し、レジストパターンの厚さが有する揺らぎ量は小さく抑えられる。そのため、露光・現像工程での工程バラツキにより受けるレジストパターン層厚分布感度が従来の技術に比べ低い、すなわち層厚の再現性が高いレジストパターンの形成方法を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］また、上記適用例にかかるレジストパターンの形成方法として、前記半透過領域は、前記遮光領域と前記透過領域とを露光分解能未満の幅及び周期で配置され、かつ平均露光光強度が前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな露光光強度に制御される前記フォトマスクを用いることを特徴とする。
【００１１】
この適用例によれば、半透過領域の露光光強度は遮光領域と透過領域との幅の比率により定まる。そのため、中間調の光透過率を有する半透過層の層厚を制御して半透過領域を形成する場合と比べ、透過率をより高精度に制御することができる。
【００１２】
［適用例３］また、上記適用例にかかるレジストパターンの形成方法として、前記半透過領域は、半透過層の層厚により、前記露光光強度が前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな露光光強度に制御される前記フォトマスクを用いることを特徴とする。
【００１３】
この適用例によれば、露光分解能未満のパターンで膜厚を制御する場合に比べ、幅と繰り返しパターンの数の制約がないことから平面的に任意のレイアウト形成が可能である。
【００１４】
［適用例４］また、上記適用例にかかるレジストパターンの形成方法として、前記フォトレジスト層は、前記露光光に対して感光前の吸収係数をＡとし、感光後での吸収係数をＢとした場合、Ａ≧０、Ｂ≧０で、（Ａ＋０.４７×Ｂ）の値が２２μｍ-1以下に制御されていることを特徴とする。
【００１５】
［適用例５］また、上記適用例にかかるレジストパターンの形成方法として、前記フォトレジスト層は、前記露光光に対して感光前の吸収係数をＡとし、感光後での吸収係数をＢとした場合、Ａ≧０、Ｂ≧０で、（Ａ＋０.４７×Ｂ）の値が２.５μｍ-1以上１３μｍ-1以下に制御されていることを特徴とする。
【００１６】
この適用例によれば、Ａの値は露光を行い感光することで消滅する項ａと露光工程に影響を与え続ける項ｂを含んでおり、Ｂの値は感光後においても露光工程に影響を与え続ける項ｂである。感光することで消滅する係数ａと比べ、係数ｂは感光後にも影響を与えるため、係数ｂは係数ａと比べ露光工程に対し、より大きな影響を与える。そのため、係数ｂは係数ａと比べ１．４７倍の影響を及ぼす。
この影響を加重項として含め、数値化すると、（ａ＋１．４７ｂ）の値を制御することで露光工程での光侵入深さを制御し、露光されるフォトレジスト層の深さを制御することが可能となる。またａ＋ｂ＝Ａ、ｂ＝Ｂであるから（ａ＋１．４７ｂ）は（Ａ＋０．４７Ｂ）と表すことができる。
ここで、（Ａ＋０.４７×Ｂ）の値を２２μｍ-1以下となるフォトレジストを用いることで、露光時間（露光量に比例する）の増加を実用的な範囲で抑えた状態で光侵入深さを制御することができる。
さらに、（Ａ＋０.４７×Ｂ）の値を２.５μｍ-1以上１３μｍ-1以下に制御することが好適であり、光侵入深さをより精密に制御し、かつ露光時間の長時間化に伴う露光工程でのスループットの低下を効果的に抑えることができる。
【００１７】
［適用例６］また、本適用例にかかる半導体装置の製造方法は、半導体層中に形成されるチャネル領域を有する半導体装置の形成方法であって、（１）基板の第１面側に前記半導体層を形成する工程と、（２）前記基板の前記第１面側に位置する露出部上にフォトレジスト層を形成する工程と、（３）前記フォトレジスト層内での露光光吸収により、前記フォトレジスト層の表面側は感光され、前記フォトレジスト層の前記基板側は感光が抑制される部分感光領域を形成すべく、前記露光光を遮断する遮光領域と、前記露光光を透過させる透過領域と、前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな強度で前記露光光を透過させる半透過領域とを含み、前記チャネル領域及び平面視にて前記チャネル領域を挟む位置に配置される、ＬＤＤ領域に対応する位置には前記遮光領域を配置し、前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域を平面視にて挟む位置にあるソース領域及びドレイン領域に対応する領域には前記半透過領域が配置されるマスクパターンを含むフォトマスクを介して前記マスクパターンに対応する前記露光光を前記フォトレジスト層に照射する工程と、（４）現像後に残る前記フォトレジスト層が前記マスクパターンを反映するよう制御して前記フォトレジスト層を現像し、前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域に対応する領域に前記フォトレジスト層を残し、かつ前記ソース領域及び前記ドレイン領域に対応する領域では前記チャネル領域に対応する領域と比べ薄く前記フォトレジスト層を残してなるレジストパターンを形成する工程と、（５）前記レジストパターンをマスクとして、前記半導体層をエッチングする工程と、（６）前記レジストパターンの前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域をマスクとして、前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域と比べ、薄く前記フォトレジスト層を残してなる前記ソース領域及び前記ドレイン領域に不純物を注入する工程と、（７）前記レジストパターンを除去し、前記チャネル領域を覆う位置にゲート絶縁層を形成する工程と、（８）前記チャネル領域にゲート電極を形成する工程と、（９）前記ゲート電極をマスクにして、前記ソース領域及び前記ドレイン領域に比べ低濃度の不純物を前記ＬＤＤ領域中にイオン注入する工程と、を当該順又は前記（５）と前記（６）との順序を入れ替えた順で含むことを特徴とする。
【００１８】
［適用例７］また、本適用例にかかる半導体装置の製造方法は、半導体層中にチャネル領域を有する半導体装置の製造方法であって、（１）基板の第１面側に前記半導体層を形成する工程と、（２）前記基板の前記第１面側に位置する露出部上にフォトレジスト層を形成する工程と、（３）前記フォトレジスト層内での露光光吸収により、前記フォトレジスト層の表面側は感光され、前記フォトレジスト層の前記基板側は感光が抑制される部分感光領域を形成すべく、前記露光光を遮断する遮光領域と、前記露光光を透過させる透過領域と、前記遮光領域よりも大きく、かつ前記透過領域よりも小さな強度で前記露光光を透過させる半透過領域とを有するマスクパターンとして、前記チャネル領域に対応する領域に前記遮光領域を配置し、前記チャネル領域を平面視にて挟む位置にあるＬＤＤ領域及びソース領域及びドレイン領域に対応させて、前記半透過領域が配置される前記マスクパターンを含むフォトマスクを介して前記マスクパターンに対応する前記露光光を前記フォトレジスト層に照射する工程と、（４）現像後に残る前記フォトレジスト層が前記マスクパターンを反映するよう制御して前記フォトレジスト層を現像し、前記チャネル領域に対応する領域では前記フォトレジスト層を残し、かつ前記ＬＤＤ領域及び前記ソース領域及び前記ドレイン領域に対応する領域では前記チャネル領域と比べ薄く前記フォトレジスト層を残してなるレジストパターンを形成する工程と、（５）前記レジストパターンをマスクとして、前記半導体層をエッチングする工程と、（６）前記レジストパターンの前記チャネル領域をマスクとして、前記レジストパターンの前記ＬＤＤ領域に不純物を注入する工程と、（７）前記レジストパターンを除去し、前記チャネル領域及び前記ＬＤＤ領域を覆う位置にゲート絶縁層を形成する工程と、（８）前記ゲート絶縁層に覆われた前記チャネル領域と前記ＬＤＤ領域とを覆う位置にゲート電極を形成する工程と、（９）前記ゲート電極をマスクにして、前記ＬＤＤ領域に比べ高濃度の不純物を前記ソース領域及び前記ドレイン領域に不純物を注入する工程と、を当該順又は前記（５）と前記（６）との順序を入れ替えた順で含むことを特徴とする。
【００１９】
この適用例によれば、いわゆるＬＤＤ構造、ＧＯＬＤ構造を有する半導体装置が製造される。また、露光光がその内部で減衰することで残り厚を制御し得るフォトレジスト層を使用するため、上記した従来の技術と比べレジストパターンの残り層厚を高い再現性を持って形成することができる。層厚が再現性良く形成されたレジストパターンをマスクにして不純物イオンの注入が行われるため、半導体層に再現性良く不純物イオンを注入することができる。また、レジストパターンが残る領域は露光光の侵入が抑えられているため、フォトレジストは強固な状態を保っている。従って、特性ばらつきが抑えられたＬＤＤ構造、ＬＤＤ構造を有する半導体装置を得るための半導体装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、本実施形態のレジストパターンの形成方法を半導体装置の製造方法に適用し、アクティブマトリクス型の透過型液晶表示装置に具体化した第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。ここでは、半導体装置として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いている。図１（ａ）は、透過型液晶表示装置を説明するための概略斜視図、図１（ｂ）は、画素の回路構成を説明するための回路図、図２は、透過型液晶表示装置を説明するための図１におけるＡ−Ａ断面の拡大断面図である。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、透過型液晶表示装置１は、四角形状のガラス等の透光性材料からなる透光性基板１０と、その透光性基板１０と対向する四角形状の対向基板５０とが、対向基板５０の内周縁に沿って枠状に形成されたシール部材２によって一定の間隔を保って貼り合わせられている。なお、透光性基板１０及び対向基板５０には、無アルカリガラス等の透光性材料を用いている。また、透過型液晶表示装置１は、バックライト等の光源から出射される光が透光性基板１０側から対向基板５０に向かって入射される。
【００２２】
透光性基板１０の上面１０ａ（対向基板５０と対向する面）の中央部には、シール部材２によって囲まれる画素領域Ｒが形成されている。画素領域Ｒには、Ｙ方向に延出形成される複数のデータ線３がＸ方向に並設されるとともに、Ｘ方向に延出形成される複数の走査線４ａがＹ方向に並設されている。なお、各データ線３は、データ線駆動回路６に接続され、各走査線４ａは、走査線駆動回路７に接続されている。これらデータ線３と走査線４ａとの各交差領域に画素Ｂが形成されている。
【００２３】
図１（ｂ）に示すように、各画素Ｂには、画素電極８とその画素電極８を制御するためのスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）９とが形成されている。ＴＦＴ９のソースは、データ線駆動回路６（図１（ａ）参照）から所定のタイミングで画像信号Ｓが供給されるデータ線３と接続されている。また、ＴＦＴ９は、そのゲートが走査線駆動回路７（図１（ａ）参照）から所定のタイミングで走査信号Ｇが供給される走査線４ａと接続され、ドレインが画素電極８及び保持容量Ｃ１と接続されている。
【００２４】
そして、走査線駆動回路７の走査に基づいて走査線４ａが１本ずつ順次選択されると、選択された走査線４ａ上の画素ＢのＴＦＴ９が選択期間中だけオン状態となり、対応するデータ線３及び画素電極８を介して液晶に画像信号Ｓが印加される。この画像信号Ｓは、後述する共通電極５１との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号Ｓがリークにより変動するのを抑制するために、画素電極８と共通電極５１との間に形成される液晶容量と並列に保持容量Ｃ１が設けられている。
【００２５】
図２に示すように、透光性基板１０上（便宜上、図面の上側を「上」、図面の下側を「下」と定義する。以下の図面に対しても同様の表記を行う。）には、シリコン酸化層等を用いて下地保護層１１が形成されている。下地保護層１１上には、多結晶シリコンからなる多結晶半導体層１２が所定のパターンで形成されており、この多結晶半導体層１２上には、シリコン酸化層等からなるゲート絶縁層１３が形成されている。ゲート絶縁層１３上には、ゲート電極１４（走査線４ａ）が形成されている。
【００２６】
多結晶半導体層１２は、ゲート絶縁層１３を介してゲート電極１４と対向する領域が、ゲート電極１４からの電界によりチャネルが形成されるチャネル領域１５となる。チャネル領域１５の図示左側の多結晶半導体層１２には、ソース領域２０が形成され、チャネル領域１５の図示右側の多結晶半導体層１２には、ドレイン領域３０が形成されている。これらゲート電極１４、ソース領域２０及びドレイン領域３０等によりＴＦＴ９が構成される。
【００２７】
本実施形態におけるＴＦＴ９はＬＤＤ構造を有するものである。従って、ＴＦＴ９を構成するソース領域２０及びドレイン領域３０には、不純物濃度が相対的に高い高濃度領域（ソース側高濃度領域２２、ドレイン側高濃度領域３２）と、不純物濃度が相対的に低い低濃度領域（ソース側低濃度領域２４、ドレイン側低濃度領域３４）とがそれぞれ形成されている。なお、チャネル領域１５、ソース側高濃度領域２２、ソース側低濃度領域２４、ドレイン側高濃度領域３２及びドレイン側低濃度領域３４は多結晶半導体層１２により構成される。
【００２８】
また、多結晶半導体層１２のドレイン側高濃度領域３２の図示右側には、所定の間隔を置いて保持容量Ｃ１の下電極４０が形成されている。ゲート絶縁層１３（誘電体層）を介して下電極４０と対向する位置には、容量線４ｂが上電極として形成されている。そして、これら下電極４０及び容量線４ｂにより保持容量Ｃ１が構成される。
【００２９】
ゲート絶縁層１３、ゲート電極１４及び容量線４ｂの上には、シリコン酸化層等からなる第１層間絶縁層１６が形成されている。第１層間絶縁層１６上には、データ線３及びドレイン線３ｄが形成されている。データ線３は、第１層間絶縁層１６に形成されたコンタクトホールＨ１を通じてソース側高濃度領域２２に電気的に接続されている。ドレイン線３ｄは、第１層間絶縁層１６に形成されたコンタクトホールＨ２を通じてドレイン側高濃度領域３２に電気的に接続されている。
【００３０】
第１層間絶縁層１６、データ線３及びドレイン線３ｄの上には、シリコン窒化層等からなる第２層間絶縁層１７が形成されている。第２層間絶縁層１７上には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電性材料からなる画素電極８が形成されている。画素電極８は、第２層間絶縁層１７に形成されたコンタクトホールＨ３を通じてドレイン線３ｄに接続されている。画素電極８及び第２層間絶縁層１７の上には、液晶分子の配列を制御するための配向層１８が形成されている。
【００３１】
透光性基板１０に対向する対向基板５０の下面には、略全面にわたってＩＴＯ等からなる共通電極５１が形成されている。共通電極５１の下面には、液晶分子の配列を制御するための配向層５２が形成されている。そして、透光性基板１０と対向基板５０とは、画素電極８と共通電極５１とが互いに向かい合うように配置されて、その画素電極８と共通電極５１との間には、液晶Ｅが封入されている。
【００３２】
次に、このように構成された透過型液晶表示装置１内のＬＤＤ構造を有するＮチャネル型のＴＦＴ９の製造方法について図３、図４に従って説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、超音波洗浄により清浄化された透光性基板１０の表面温度が１５０〜４５０℃となる条件下で行うプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、透光性基板１０の全面に下地保護層１１が１００〜５００ｎｍの厚さに成層される。次に、プラズマＣＶＤ法により、下地保護層１１の全面に、非晶質シリコンからなる非晶質半導体層１２ａが３０〜１００ｎｍの厚さに成層される。
【００３３】
続いて、図３（ｂ）に示すように、非晶質半導体層１２ａに対してレーザアニールが施され、非晶質半導体層１２ａが多結晶化されて多結晶シリコンからなる多結晶半導体層１２が形成された後、多結晶半導体層１２上に、吸収係数が高いフォトレジストＰ１が成層される。
【００３４】
吸収係数が高いフォトレジストＰ１を用いた場合、光の到達距離は吸収係数と入射光強度により定まる。例えばフォトレジストＰ１に感光前の吸収係数（Ａ）が４μｍ-1、感光後の吸収係数（Ｂ）も同じく４μｍ-1の材質を用い、０．２５μｍの深さまで感光させる場合は以下のように条件を設定することで実現される。なお、この条件を上記した式、（Ａ＋０．４７×Ｂ）に代入した場合、５．８８μｍ-1という値を示す。
図６に示すように、フォトレジストＰ１が露光される閾値で規格化し、０．２５μｍの深さまで露光されるように設定する場合（○で示す点を結ぶ実線）には、フォトレジストＰ１の表面での露光光強度をｅ（ｅは自然対数の底）とすることで０．２５μｍ（２５０ｎｍ）の深さまで感光させることができる。
この場合、露光光強度に対して露光深さは指数関数の逆関数となる対数関数的に進行するため、露光工程終了後のフォトレジストＰ１中での感光特性は深さに対して対数的に変化する。◎で示す点を結ぶ実線で、○で示す点を結ぶ実線で表される露光状態から露光光量が２０％増加させる場合の露光特性を示す。ここで比較のため、透明度が高い（０．４μｍ-1の吸収係数）のグラフ（△で示す点を結ぶ実線）と、２０％過剰露光した場合の露光光強度のグラフ（▽で示す点を結ぶ実線）のグラフを図６に重ねて示す。従来の条件を用いた場合には、２０％の露光光量のずれでフォトレジストＰ１は深さ方向の露光光強度が全域で１より大きい、即ち全部（＞０．２５μｍ）露光されるが、本実施形態の条件を用いた場合には、２０％の露光光量ずれに対し、露光される深さは２０％（０．０５μｍ）程度のずれで収まる。露光される深さの変動はレジストパターンＱ１（図３（ｃ）参照）の層厚の変動に反映される。図６に示されるよう、現像条件のばらつきに対して設定層厚の再現性が高いレジストパターンの形成が可能となる。
フォトレジストＰ１の吸収係数の範囲としては、感光前の吸収係数（Ａ）、感光後の吸収係数（Ｂ）が上記した式、（Ａ＋０．４７×Ｂ）に代入した場合、２２μｍ-1以下の値を有するものを用いることができる。また、より好ましい範囲としてはこの式の値が２．５μｍ-1以上１３μｍ-1以下の範囲にあることが好ましく、露光処理の時間増を抑えた状態でフォトレジストＰ１の露光深さを安定した状態で制御することができる。
【００３５】
次に、フォトリソグラフィ法の一環として、フォトレジストＰ１を露光する。ここで、フォトリソグラフィ法においては、フォトレジストＰ１に転写露光する所定パターンフォトマスク（レチクル）として図５に示すハーフトーンマスク６０が使用される。このハーフトーンマスク６０は、露光装置（図示略）から照射される露光光を遮断する遮光領域６１と、露光光を透過させる透過領域６２と、露光光を遮光領域６１よりも強く、かつ透過領域６２よりも弱く透過させる半透過領域６３とを有している。半透過領域６３は、スリットＳＬ等からなる回折格子パターンが設けられ、このスリットＳＬの幅及びスリットＳＬ間のピッチ幅を調整することにより、露光光強度（露光量）を調整することができる。なお、本実施形態では、半透過領域６３全域において、スリットＳＬの幅及びスリットＳＬ間のピッチ幅が均等に形成されている。そして、スリットＳＬは露光分解能未満の幅及び周期で配置され、かつ平均露光光強度が遮光領域６１よりも強く、かつ透過領域６２よりも弱くなるよう調整されている。また、半透過領域６３は、スリット等の回折格子の代わりに半透過層を用いてその層厚に応じて露光光強度を調整するようにしてもよい。
【００３６】
そして、このハーフトーンマスク６０を通じて露光光がフォトレジストＰ１に対して照射されて、さらに現像処理されることにより、図３（ｃ）に示すステップ形状を有するレジストパターンＱ１が形成される。詳しくは、ハーフトーンマスク６０の各領域６１〜６３を通じて照射される露光量の違いにより、ハーフトーンマスク６０の半透過領域６３に対応するレジストパターンＱ１の端部領域の層厚が、遮光領域６１に対応するレジストパターンＱ１の中央部領域の層厚よりも薄くなるように形成される。より詳しくは、レジストパターンＱ１の端部領域の層厚は、レジストパターンＱ１の下層に形成された多結晶半導体層１２に高濃度の不純物イオン注入を行った場合に、照射された高濃度の不純物イオンがレジストパターンＱ１を高濃度の状態で通過して多結晶半導体層１２に注入される層厚である。このようなレジストパターンＱ１の端部領域の層厚としては、例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００３７】
この所望の層厚のフォトレジストを形成するためには、フォトレジストＰ１の吸収特性等に応じて、ハーフトーンマスク６０の半透過領域６３における露光光強度を調整するとともに、露光光の露光時間を調整して、フォトレジストＰ１の端部領域に照射される露光量を制御する必要がある。従来の透明度の高いフォトレジストを用いた場合、露光量が多少変動するだけでも、層厚残量が大きく変化してしまい、所望の層厚を得られなくなる。これに対して、本実施形態に示す技術を用いる場合、露光光量に対して露光深さは指数関数の逆関数となる対数関数的に進行するため、露光深さの安定性が高い。すなわち、吸収特性の高いフォトレジストを用いたフォトリソグラフィ法では、露光量を厳密に制御せずとも、フォトレジストの層厚を略所望の層厚に形成することができ、層厚精度を高く維持することができる。
【００３８】
一方、レジストパターンＱ１の中央部領域の層厚は、多結晶半導体層１２に高濃度の不純物イオン注入を行った場合に、照射された高濃度の不純物イオンをレジストパターンＱ１領域内で遮断し、多結晶半導体層１２に所定濃度の不純物イオンが到達しない程度の層厚である。このようなレジストパターンＱ１の中央部領域の層厚としては、例えば４００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３９】
次に、図３（ｄ）に示すように、所定形状にパターニングされたレジストパターンＱ１をマスクにして、レジストパターンＱ１の下層に形成されている多結晶半導体層１２が所定形状にエッチングされる。
【００４０】
続いて、レジストパターンＱ１をマスクにして、多結晶半導体層１２に対して、高濃度の不純物イオン、例えばリンイオンが約０．１×１０15〜約１０×１０15ｃｍ-2のドーズ量でイオン注入される。すると、レジストパターンＱ１の層厚が薄い領域（端部領域）においては、高濃度の不純物イオンが高濃度の状態でレジストパターンＱ１を通過して多結晶半導体層１２に注入される。これにより、レジストパターンＱ１の端部領域に対応する多結晶半導体層１２にソース側高濃度領域２２及びドレイン側高濃度領域３２が形成される。このようにしてレジストパターンＱ１をマスクにして、自己整合的（セルフアライメント）な工程を用いて多結晶半導体層１２にソース側高濃度領域２２及びドレイン側高濃度領域３２を形成することができる。さらにこのとき、上述したように、レジストパターンＱ１の端部領域の層厚が所望の層厚に形成されているため、多結晶半導体層１２のソース側高濃度領域２２及びドレイン側高濃度領域３２に、所望の濃度の不純物イオンを注入することができる。
【００４１】
一方、レジストパターンＱ１の層厚が厚い領域（中央部領域）においては、上記高濃度の不純物イオンがレジストパターンＱ１の領域内において遮断される。そのため、不純物イオンの、多結晶半導体層１２の領域への侵入を防止できる。不純物イオンの侵入が防止された多結晶半導体層１２の領域により、不純物の添加されないチャネル領域１５ａが形成される。
【００４２】
次に、図４（ａ）に示すように、多結晶半導体層１２上に成層されたレジストパターンＱ１が剥離され、そのレジストパターンＱ１が剥離された多結晶半導体層１２上を含む透光性基板１０全面にプラズマＣＶＤ法によりゲート絶縁層１３が形成される。続いて、ゲート絶縁層１３上を含む透光性基板１０全面に、ゲート電極１４となる導電層１４ａが形成される。
【００４３】
次に、図４（ｂ）に示すように、導電層１４ａ上の全面にフォトレジスト（図示略）が成層され、フォトリソグラフィ法により上記フォトレジストが露光、現像処理されて所定形状にパターニングされレジストパターンＱ２が形成される。ここで、レジストパターンＱ２は、下層に形成されるチャネル領域１５ａの領域幅よりも狭く、かつチャネル領域１５の両端部にソース側低濃度領域２４及びドレイン側低濃度領域３４（図４（ｃ）参照）が形成されるように位置合わせして形成される。
【００４４】
続いて、図４（ｃ）に示すように、所定形状にパターニングされたレジストパターンＱ２をマスクにして、導電層１４ａがエッチングされてゲート電極１４が形成される。
次に、ゲート電極１４をマスクにして、多結晶半導体層１２に対して、低濃度の不純物イオン、例えばリンイオンが約０．１×１０13〜約１０×１０13ｃｍ-2のドーズ量でイオン注入される。これにより、多結晶半導体層１２のチャネル領域１５の両端部に、ソース側低濃度領域２４及びドレイン側低濃度領域３４が形成される。このようにして、ＬＤＤ構造を有する半導体装置としてのＴＦＴ９が形成される。
【００４５】
次に、本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、図５に示すハーフトーンマスク６０を使用したフォトリソグラフィ法によりステップ形状に形成される図３（ｂ）に示すフォトレジストＰ１には吸収特性が高いフォトレジストを用いている。このフォトレジストは、露光光量に対して層厚残量が対数的に変化し、従来の透明フォトレジストを用いた場合とに比べて露光光量の変動に対して発生するフォトレジストの残り厚変動を小さく抑えることができる。すなわち、本実施形態のレジストパターン形成方法では、露光光量を厳密に制御せずとも、図３（ｃ）に示すレジストパターンＱ１の層厚を制御することができる。さらに、図３（ｂ）に示すフォトレジストＰ１を露光・現像して得られる図３（ｃ）に示すレジストパターンＱ１をマスクにして、図３（ｄ）に示す多結晶半導体層１２に不純物イオンを注入することにより、従来よりも所望の濃度に近い濃度の不純物イオンを注入することができる。その結果、ＬＤＤ構造を有する図４（ｃ）に示すＴＦＴ９の特性を確実に制御することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
以下、透過型液晶表示装置１内のＧＯＬＤ構造を有するＮチャネル型ＴＦＴの製造方法について図７に従って説明する。先の図１〜図５に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
【００４７】
まず、図７（ａ）に示すように、透光性基板１０上の全面に下地保護層１１が形成され、下地保護層１１上に多結晶半導体層１２が成層される。次に、多結晶半導体層１２上にフォトレジストＰ３が成層され、ハーフトーンマスク６０を使用したフォトリソグラフィ法により、露光処理及び現像処理されてレジストパターンＱ３が得られる。ここで、このフォトレジストＰ３は、第１実施形態のフォトレジストＰ１と同様に、吸収特性が高いフォトレジストを用いている。
【００４８】
レジストパターンＱ３は、図７（ｂ）に示すように、ステップ形状に形成される。詳しくは、図５に示すハーフトーンマスク６０の各領域６１〜６３を通じて照射される露光量の違いにより、ハーフトーンマスク６０の半透過領域６３に対応するレジストパターンＱ３の端部領域の層厚が、遮光領域６１に対応するレジストパターンＱ３の中央部領域の層厚よりも薄くなるように形成される。より詳しくは、レジストパターンＱ３の端部領域の層厚は、レジストパターンＱ３の下層に形成された多結晶半導体層１２に低濃度の不純物イオン注入を行った場合に、照射された低濃度の不純物イオンがレジストパターンＱ３を低濃度の状態で通過して多結晶半導体層１２に注入される層厚である。このようなフォトレジストＰ３の端部領域の層厚としては、例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００４９】
一方、レジストパターンＱ３の中央部領域の層厚は、多結晶半導体層１２に低濃度の不純物イオン注入を行った場合に、照射された低濃度の不純物イオンをレジストパターンＱ３領域内で遮断し、多結晶半導体層１２に所定濃度の不純物イオンが到達しない程度の層厚である。このようなレジストパターンＱ３の中央部領域の層厚としては、例えば４００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００５０】
次に、所定形状にパターニングされたレジストパターンＱ３をマスクにして、レジストパターンＱ３の下層に形成されている多結晶半導体層１２が所定形状にエッチングされる。続いて、レジストパターンＱ３をマスクにして、多結晶半導体層１２に対して、低濃度の不純物イオン、例えばリンイオンが約０．１×１０13〜約１０×１０13ｃｍ-2のドーズ量でイオン注入される。すると、レジストパターンＱ３の層厚が薄い領域（端部領域）においては、低濃度の不純物イオンが低濃度の状態でレジストパターンＱ３を通過して多結晶半導体層１２に注入される。
【００５１】
これにより、レジストパターンＱ３の端部領域に対応する多結晶半導体層１２領域に、低濃度の不純物イオンが注入されたソース領域２０及びドレイン領域３０が形成される。このとき、レジストパターンＱ３の層厚が厚い領域（中央部領域）においては、上記低濃度の不純物イオンがレジストパターンＱ３の領域内において遮断されるため、不純物イオンが多結晶半導体層１２の領域に到達しない。そして、所定濃度の不純物イオンが注入されなかった多結晶半導体層１２領域が、不純物の添加されないチャネル領域１５となる。このようにしてレジストパターンＱ３をマスクにして、自己整合的（セルフアライメント）に多結晶半導体層１２に低濃度不純物領域であるソース領域２０及びドレイン領域３０を形成することができる。
【００５２】
なお、ここでのソース領域２０は、ソース側高濃度領域２２及びソース側低濃度領域２４に対応する領域であり、ドレイン領域３０は、ドレイン側高濃度領域３２及びドレイン側低濃度領域３４に対応する領域である。
【００５３】
次に、図７（ｃ）に示すように、多結晶半導体層１２上に形成されたレジストパターンＱ３が剥離され、プラズマＣＶＤ法等により、レジストパターンＱ３が剥離された多結晶半導体層１２上を含む透光性基板１０全面にゲート絶縁層１３が形成される。続いて、ゲート絶縁層１３上を含む透光性基板１０全面に、ゲート電極１４となる導電層１４ａが形成される。
【００５４】
次に、導電層１４ａ上の全面にフォトレジスト（図示略）が成層され、フォトリソグラフィ法により、フォトレジストが露光、現像処理されてレジストパターンＱ４が形成される。このレジストパターンＱ４の幅は、図７（ｃ）に示すように、レジストパターンＱ４の下層に形成されるチャネル領域１５の領域幅よりも大きく形成されるとともに、ソース領域２０及びドレイン領域３０に一部が重なるように形成される。
【００５５】
次に、図７（ｄ）に示すように、所定形状にパターニングされたレジストパターンＱ４をマスクにして、レジストパターンＱ４の下層に形成された導電層１４ａがエッチングされてゲート電極１４が形成される。このゲート電極１４の幅は、レジストパターンＱ４と同じ幅になるように形成される。
【００５６】
続いて、ゲート電極１４をマスクにして、高濃度の不純物イオン、例えばリンイオンが約０．１×１０15〜約１０×１０15ｃｍ-2のドーズ量で注入される。これにより、ゲート電極１４によって被覆されていない多結晶半導体層１２領域には、高濃度の不純物イオンが注入され、ソース側高濃度領域２２及びドレイン側高濃度領域３２が形成される。一方、ゲート電極１４に被覆された多結晶半導体層１２領域には、ゲート電極１４により不純物イオンが遮断されて不純物イオンが注入されないため、チャネル領域１５とその両端部にソース側低濃度領域２４及びドレイン側低濃度領域３４が形成される。
【００５７】
このように、本実施形態では、ソース側低濃度領域２４及びドレイン側低濃度領域３４がゲート電極１４の直下にオーバーラップした構造、いわゆるＧＯＬＤ構造を有する半導体装置が形成される。
【００５８】
以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記各実施形態は、以下の態様に変更してもよい。
【００５９】
上記各実施形態における図５に示すハーフトーンマスク６０を、図８に示すハーフトーンマスク６０ａに変更してもよい。ハーフトーンマスク６０ａは、半透過領域６３ａにおけるスリットＳＬ間のピッチ幅Ｉ１〜Ｉ５が、遮光領域６１から離間するほど小さくなるように形成されている。すなわち、半透過領域６３ａにおいては、遮光領域６１から離間するほど、露光量が多くなる（透過率が増加する）ように設定されている。
【００６０】
図９（ａ）に示すように、このハーフトーンマスク６０ａを使用したフォトリソグラフィ法により、吸収特性が高いフォトレジストであるフォトレジストＰ５がパターニングされると、図９（ｂ）に示すように、半透過領域６３ａに対応するフォトレジストＰ５の端部がテーパ状に形成され、レジストパターンＱ５が形成される。詳しくは、半透過領域６３ａに対応するレジストパターンＱ５領域には、チャネル領域１５から離間するほど、すなわち端部に近づくほど多い露光光が照射される。そのため、レジストパターンＱ５は、中央部から端部に向かってレジスト層厚が薄くなるように、所定角度の傾斜を有するテーパ状に形成される。
【００６１】
図９（ｂ）に示すように、このようにパターニングされたレジストパターンＱ５をマスクにして、高濃度の不純物イオンが注入されると、レジストパターンＱ５のテーパ状領域に対応して、多結晶半導体層１２の端部からチャネル領域１５に向かって注入される不純物の濃度が低くなる。この結果、レジストパターンＱ５のテーパ状領域における端部付近の直下の多結晶半導体層１２領域には、高濃度の不純物イオンが注入され、ソース側高濃度領域２２及びドレイン側高濃度領域３２がそれぞれ形成される。
【００６２】
また、レジストパターンＱ５のテーパ状領域における中央部付近の直下の多結晶半導体層１２領域には、低濃度の不純物イオンが注入され、ソース側低濃度領域２４及びドレイン側低濃度領域３４がそれぞれ形成される。このように、両端部がテーパ状に形成されるフォトレジストＰ５を使用することにより、１種類の濃度の不純物イオン注入によって、チャネル領域、高濃度領域及び低濃度領域を同時に形成することも可能となる。なお、ハーフトーンマスク６０ａは、露光光強度を、スリットＳＬ間のピッチ幅で制御するようにしたが、例えば露光光強度をスリット幅で制御するようにしてもよい。
【００６３】
上記各実施形態では、図３（ｃ）、図７（ｂ）に示すレジストパターンＱ１，Ｑ３を一段階のステップ形状としたが、これに限らず、レジストパターンＱ１，Ｑ３を複数段階のステップ形状とするようにしてもよい。例えば、図１０に示すように、レジストパターンＱ１を二段階のステップ形状に形成してもよい。また、同様な構造をレジストパターンＱ３に対応させても良い。これによれば、上記テーパ状に形成されたレジストパターンＱ５と同様に、１種類の濃度の不純物イオン注入によって、チャネル領域、高濃度領域及び低濃度領域を同時に形成することも可能となる。
【００６４】
上記各実施形態では、多結晶半導体層１２のエッチングを不純物イオン注入前に行うようにした。これに限らず、多結晶半導体層１２のエッチングを不純物イオン注入後に行うようにしてもよい。
【００６５】
上記各実施形態では、ステップ形状に形成される図３（ｃ）、図７（ｂ）に示すレジストパターンＱ１，Ｑ３をマスクにして多結晶半導体層１２に不純物イオンを注入するようにしている。これを変更して、例えば図１１（ａ）に示すように、ステップ形状に形成されたレジストパターンＱ１をマスクにして、レジストパターンＱ１の下層に形成された層（ここでは、導電層１４ａ）をエッチングすることにより、図１１（ｂ）に示すステップ形状のゲート電極１４ｂを形成するようにしてもよい。また、同様な構造をレジストパターンＱ３，Ｑ４に対応させても良い。この場合には、レジストパターンＱ１，Ｑ３，Ｑ４の端部の層厚が所望の層厚に形成されているため、ゲート電極１４ｂの端部の層厚も所望の層厚に形成することができる。
【００６６】
ここで、上記各実施形態におけるＴＦＴはＰチャネル型ＴＦＴとしても良く、具体的には注入される不純物の種類を入れ替えることで対応可能である。
上記各実施形態におけるステップ形状あるいは端部がテーパ形状にパターニングされるフォトレジストの製造方法を、ＬＤＤ構造あるいはＧＯＬＤ構造を有する薄型トランジスタＴＦＴの製造方法の一工程に具体化した。これに限らず、例えば上記各実施形態におけるフォトレジストの製造方法を、シリコン基板等の半導体基板を使用するＬＤＤ構造あるいはＧＯＬＤ構造を有するＭＯＳ型トランジスタの製造方法の一工程として具体化してもよい。すなわち、フォトレジストをステップ形状あるいは端部がテーパ形状にパターニングする場合には、上記各実施形態におけるフォトレジストの材料及び製造方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（ａ）は、透過型液晶表示装置を示す概略斜視図、（ｂ）は、画素を示す回路図。
【図２】透過型液晶表示装置を示す拡大断面図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は第１実施形態の薄型トランジスタの製造方法を示す断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の薄型トランジスタの製造方法を示す断面図。
【図５】ハーフトーンマスクを示す平面図。
【図６】フォトレジストの光透過特性を示す特性図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は第２実施形態の薄型トランジスタの製造方法を示す断面図。
【図８】変形例におけるハーフトーンマスクを示す平面図。
【図９】（ａ）、（ｂ）は変形例における薄型トランジスタの製造方法を示す断面図。
【図１０】変形例におけるフォトレジストを示す断面図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は変形例における薄型トランジスタの製造方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００６８】
Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５…ピッチ幅、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５…フォトレジスト、Ｃ１…保持容量、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３…コンタクトホール、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５…レジストパターン、１…透過型液晶表示装置、２…シール部材、３…データ線、３ｄ…ドレイン線、４ａ…走査線、４ｂ…容量線、６…データ線駆動回路、７…走査線駆動回路、８…画素電極、９…半導体装置としての薄膜トランジスタ、１０…基板としての透光性基板、１０ａ…上面、１１…下地保護層、１２…半導体層としての多結晶半導体層、１２ａ…非晶質半導体層、１３…ゲート絶縁層、１４…ゲート電極、１４ａ…導電層、１４ｂ…ゲート電極、１５…チャネル領域、１５ａ…チャネル領域、１６…第１層間絶縁層、１７…第２層間絶縁層、１８…配向層、２０…ソース領域、２２…ソース側高濃度領域、２４…ソース側低濃度領域、３０…ドレイン領域、３２…ドレイン側高濃度領域、３４…ドレイン側低濃度領域、５０…対向基板、５１…共通電極、５２…配向層、６０，６０ａ…フォトマスクとしてのハーフトーンマスク、６１…遮光領域、６２…透過領域、６３，６３ａ…半透過領域。
【図１】
2008305882.tif 000003
【図２】
2008305882.tif 000004
【図３】
2008305882.tif 000005
【図４】
2008305882.tif 000006
【図５】
2008305882.tif 000007
【図６】
2008305882.tif 000008
【図７】
2008305882.tif 000009
【図８】
2008305882.tif 000010
【図９】
2008305882.tif 000011
【図１０】
2008305882.tif 000012
【図１１】
2008305882.tif 000013