(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
該透明基板上に所定の繰り返しパターンである第１パターンで形成された第１パターン部分を有する遮光膜と、
前記透明基板上における前記第１パターン部分が形成された第１パターン領域を含む領域に形成され、露光光を透過する透過率が前記遮光膜より高い半透明膜と
を備える露光マスクを用いて、前記露光光を半導体膜上に形成されたレジスト膜に対して露光することで、階調付きレジスト膜を形成する工程と、
該階調付きレジスト膜を介して前記半導体膜に不純物イオンを注入する工程と
を含み、
前記露光マスクにおいて、
前記半透明膜は、前記透明基板上における前記遮光膜が形成された領域に重なる部分と、該重なる部分から前記透明基板上における前記遮光膜が形成されていない領域の少なくとも一部に延在する延在部分とを有し、
前記遮光膜は、前記透明基板上における前記第１パターン領域とは異なる第２パターン領域に前記第１パターンと互いに異なる第２パターンで形成された第２パターン部分を有し、
前記第１パターンは、ストライプ状又ドット状のパターンである
ことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記階調付きレジスト膜を介して前記半導体膜にエッチング処理を施す工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィ工程において用いられる露光用マスク、及びこれを用いた薄膜トランジスタの製造方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の露光用マスク（即ちフォトマスク）として、露光光に対する透過率が３段階以上に段階的に変化する階調マスク（或いは多階調マスク）がある。階調マスクによれば、複数の領域の各々で互いに異なる膜厚を有する階調付きレジスト膜を形成することができ、例えば薄膜トランジスタを製造する製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工程の回数を減らすことが可能となる。
【０００３】
このような階調マスクとして、例えば特許文献１には、マスクを構成するクロム膜の膜厚を部分的に変化させることで、露光光に対する透過率が部分的に異なるように形成された露光用マスク（グレートーンマスク）が開示されている。また、例えば特許文献２及び３には、マスクがストライプ状のパターン（或いはスリット状のパターン、回折格子パターン）やドット状のパターンを有することで、露光光に対する透過率が部分的に異なるように形成された露光用マスクが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５０４４６号公報
【特許文献２】特開２００２−１５１５２３号公報
【特許文献３】特開２００７−７２４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に開示された技術では、部分的に異なる所望の透過率を得るためには、マスクを構成するクロム膜を、部分的に異なる所望の膜厚を有するように形成することが必要であるが、該クロム膜を所望の膜厚を有するように形成することが困難なため、所望の透過率を得ることができないおそれがあるという技術的問題点がある。或いは、クロム膜を所望の膜厚を有するように高精度に形成するために、露光用マスクを製造する製造コストが増大してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。また、特許文献２及び３に開示された技術によれば、露光光を、露光用マスクを介してレジスト膜に対して照射した際、露光用マスクの有するストライプ状のパターンやドット状のパターンに応じたパターンがレジスト膜の表面に形成されてしまう、即ち、ストライプ状のパターンやドット状のパターンがレジスト膜に転写されることにより、レジスト膜の表面に凹凸が形成されてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。特に、このうようなストライプ状のパターンやドット状のパターンのレジスト膜への転写は、露光光の波長が短い場合ほど発生しやすくなってしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、階調付きレジスト膜を高精度に形成することが可能な露光用マスクを用いた薄膜トランジスタの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る薄膜トランジスタの製造方法は、透明基板と、該透明基板上に所定の繰り返しパターンである第１パターンで形成された第１パターン部分を有する遮光膜と、前記透明基板上における前記第１パターン部分が形成された第１パターン領域を含む領域に形成され、露光光を透過する透過率が前記遮光膜より高い半透明膜とを備える露光マスクを用いて、前記露光光を半導体膜上に形成されたレジスト膜に対して露光することで、階調付きレジスト膜を形成する工程と、該階調付きレジスト膜を介して前記半導体膜に不純物イオンを注入する工程とを含み、前記露光マスクにおいて、前記半透明膜は、前記透明基板上における前記遮光膜が形成された領域に重なる部分と、該重なる部分から前記透明基板上における前記遮光膜が形成されていない領域の少なくとも一部に延在する延在部分とを有し、前記遮光膜は、前記透明基板上における前記第１パターン領域とは異なる第２パターン領域に前記第１パターンと互いに異なる第２パターンで形成された第２パターン部分を有し、前記第１パターンは、ストライプ状又ドット状のパターンであることを特徴とする。
本発明の露光用マスクは上記課題を解決するために、透明基板と、該透明基板上に所定の繰り返しパターンである第１パターンで形成された第１パターン部分を有する遮光膜と、前記透明基板上における前記第１パターン部分が形成された第１パターン領域を含む領域に形成され、露光光を透過する透過率が前記遮光膜より高い半透明膜とを備える。
【０００８】
本発明の露光用マスクは、例えば薄膜トランジスタを製造する製造プロセスでのフォトリソフラフィ工程において用いられる。本発明の露光用マスクは、露光装置によって照射される露光光に対する透過率が段階的に変化する階調マスクとして形成される。
【０００９】
本発明の露光用マスクによれば、例えば石英ガラス等の透明基板上に、例えばクロム膜等からなる遮光膜と、例えば酸化クロム膜等からなる半透明膜とを備える。
【００１０】
遮光膜は、透明基板上における第１パターン領域に例えばストライプ状のパターン、ドット状のパターン等の所定の繰り返しパターンである第１パターンで形成された第１パターン部分を有すると共に、例えば、透明基板上における第１パターン領域とは互いに異なる第２パターン領域（典型的には、第１パターン領域に隣接する領域）に例えばベタ状等の第２パターンで形成された第２パターン部分を有する。
【００１１】
半透明膜は、露光光を透過する透過率が遮光膜よりも高い半透明な膜である。半透明膜は、透明基板上における第１パターン部分が形成された第１パターン領域を含む領域（例えば、第１及び第２パターン領域）に、例えば、遮光膜を覆うように（即ち、透明基板上の積層構造における遮光膜よりも上層側に）形成される。尚、半透明膜は、透明基板上の積層構造における遮光膜よりも下層側に（即ち、透明基板と遮光膜との間の層として）形成されてもよい。
【００１２】
よって、透明基板上の第１パターン領域における露光光に対する透過率を、透明基板上の遮光膜が形成された領域のうち第１パターン領域とは互いに異なる領域（例えば第２パターン領域）における露光光に対する透過率と互いに異ならしめることができる。即ち、本発明の露光用マスクは、階調マスクとして機能することができる。
【００１３】
ここで、本発明では特に、第１パターン領域を含む領域に半透明膜が形成されている。よって、露光光を露光用マスクを介してレジスト膜（或いはフォトレジスト膜、即ち、基板上に塗布された感光性材料からなる膜）に対して照射した際、遮光膜の第１パターンに応じたパターンがレジスト膜に転写されることにより、レジスト膜の表面に凹凸（言い換えれば、レジスト膜の表面における浪打形状）が生じてしまうことを抑制或いは防止できる。つまり、レジスト膜の第１パターン領域に対応する領域における表面を平坦に形成することができる。
【００１４】
言い換えれば、本発明では特に、半透明膜が透明基板上における第１パターン領域のうち遮光膜が形成されていない領域（例えば、遮光膜が、第１パターン領域において複数のライン状の遮光部が所定間隔で配列されてなり、第１パターンとしてストライプ状のパターンを有する場合における、相隣接するライン状の遮光部の間に位置する領域）にも形成されることにより、第１パターン領域のうち遮光膜が形成された領域と遮光膜が形成されていない領域との間の露光光に対する透過率の差を緩和することができる。よって、遮光膜の第１パターンに応じたパターンがレジスト膜に転写されることを抑制或いは防止できる。
【００１５】
従って、本発明の露光用マスクによれば、階調マスクとして好適に機能することができ、階調付きレジスト膜を高精度に形成することが可能となる。
【００１６】
本発明の露光用マスクの一態様では、前記半透明膜は、前記透明基板上における前記遮光膜が形成された領域に重なる部分と、該重なる部分から前記透明基板上における前記遮光膜が形成されていない領域の少なくとも一部に延在する延在部分とを有する。
【００１７】
この態様によれば、遮光膜が形成された領域には、半透明膜の一部が形成される。一方、半透明膜の延在部分が形成された領域には、遮光膜が形成されない。よって、遮光膜が形成された領域と半透明膜の延在部分が形成された領域との間の露光光に対する透過率を異ならしめることができる。更に、透明基板上における遮光膜及び半透明膜のいずれもが形成されない領域と、半透明膜の延在部分が形成された領域との間の露光光に対する透過率を異ならしめることができる。従って、当該露光用マスクにおける露光光に対する透過率が段階的に変化する数を増やすことができる。
【００１８】
本発明の露光用マスクの他の態様では、前記遮光膜は、前記透明基板上における前記第１パターン領域とは異なる第２パターン領域に前記第１パターンとは互いに異なる第２パターンで形成された第２パターン部分を有する。
【００１９】
この態様によれば、透明基板上における第２パターン領域に、第１パターンとは互いに異なる例えばベタ状のパターン、ストライプ状のパターン、ドット状のパターン等の第２パターンで、遮光膜の第２パターン部分が形成される。よって、第１パターン領域と第２パターン領域との間で露光光に対する透過率を異ならしめることができる。よって、当該露光用マスクにおける露光光に対する透過率が段階的に変化する数を増やすことができる。
【００２０】
本発明の露光用マスクの他の態様では、前記第１パターンは、ストライプ状又ドット状のパターンである。
【００２１】
この態様によれば、遮光膜を第１パターンで容易に形成可能であり、当該露光用マスクの信頼性を高めることができる。
【００２２】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の露光用マスクを用いて、前記露光光を半導体膜上に形成されたレジスト膜に対して露光することで、階調付きレジスト膜を形成する工程と、該階調付きレジスト膜を介して前記半導体膜に不純物イオンを注入する工程とを含む。
【００２３】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、上述した本発明の露光用マスク（但し、各種態様を含む）を用いてレジスト膜に対して露光するので、階調付きレジスト膜を高精度に形成することができる。よって、該階調付きレジスト膜を介して半導体膜に不純物イオンを注入する工程における、半導体膜における不純物イオンの濃度の精度を高めることができる。従って、薄膜トランジスタの歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
本発明の薄膜トランジスタの製造方法の一態様では、前記階調付きレジスト膜を介して前記半導体膜にエッチング処理を施す工程を含む。
【００２５】
この態様によれば、階調付きレジスト膜を半導体膜にエッチング処理を施す際のマスクとして用いることができるので、半導体膜にエッチング処理を施すために階調付きレジスト膜とは別にマスクとしてのレジスト膜をフォトリソグラフィ工程によって形成する場合と比較して、製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工程の回数を減らすことができる。
【００２６】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の露光用マスクとして、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下適宜「ＴＦＴ」と称す）を製造する製造プロセスで用いられるフォトマスクを例にとる。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るフォトマスクについて、図１から図３を参照して説明する。
【００２８】
先ず、本実施形態に係るフォトマスクの構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係るフォトマスクの構成を模式的に示す平面図であり、図２は、図１のII−II’線での断面図である。尚、図１及び図２においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。この点については、図３以降の各図においても同様である。
【００２９】
図１及び図２において、本実施形態に係るフォトマスク１０は、透明基板１００、遮光膜１１０及び半透明膜１２０を備えている。
【００３０】
透明基板１００は、例えば石英ガラスからなる透明基板である。
【００３１】
遮光膜１１０は、クロム膜からなり、透明基板１００上の第１領域Ｒ１内に形成された第１領域部分１１０ａと、透明基板１００上の第２領域Ｒ２内に形成された第２領域部分１１０ｂとを有している。第１領域Ｒ１は、透明基板１００上における長手方向（即ちＸ方向）の中央に位置する矩形状の領域として規定されており、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の両側に位置する矩形状の領域として規定されている。尚、第１領域部分１１０ａは、本発明に係る「第２パターン部分」の一例であり、第２領域部分１１０ｂは、本発明に係る「第１パターン部分」の一例である。第１領域部分１１０ａは、第１領域Ｒ１内にベタ状に形成されており、第２領域部分１１０ｂは、第２領域Ｒ２内にストライプ状（即ち、幅Ｗ１を夫々有する複数のライン状の遮光部が間隔Ｄ１を隔てて配列されたパターン形状）に形成されている。
【００３２】
遮光膜１１０は、その膜厚ｄ１が例えば７０〜１５０ｎｍの範囲内の所定の値（例えば１２０ｎｍ）を有するように形成されている。また、第２領域部分１１０ｂは、その複数のライン状の遮光部の各々の幅Ｗ１が０．５ｕｍとなるように且つ間隔Ｄ１が１．０ｕｍとなるように形成されている。言い換えれば、第２領域部分１１０ｂは、０．５ｕｍの幅Ｗ１を夫々有する複数のライン状の遮光部が１．５ｕｍのピッチで配列されたパターン形状を有している。
【００３３】
尚、本実施形態では、遮光膜１１０は、クロム膜からなるようにしたが、例えば窒化クロム膜からなるようにしてもよい。
【００３４】
半透明膜１２０は、酸化クロム膜からなり、透明基板１００上における遮光膜１１０の上層側に、遮光膜１１０を覆うように形成されている。
【００３５】
半透明膜１２０は、第１領域Ｒ１に形成された第１領域部分１２０ａと、第２領域Ｒ２に形成された第２領域部分１２０ｂと、第３領域Ｒ３に形成された第３領域部分１２０ｃとを有している。第３領域Ｒ３は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を挟む（言い換えれば、第２領域Ｒ２の外側に位置する）矩形状の領域として規定されている。半透明膜１２０は、その膜厚ｄ２が例えば１０から２０ｎｍの範囲内の所定の値（例えば１０ｎｍ）を有するように形成されている。よって、半透明膜１２０は、ＴＦＴを製造する製造プロセスでのフォトリソグラフィ工程における露光に用いられる、例えばｉ線（即ち、３６５ｎｍの波長を有する光）、ｇ線（即ち、４３５ｎｍの波長を有する光）等の露光光に対する透過率が遮光膜１１０よりも高い。
【００３６】
透明基板１００上の第３領域Ｒ３の外側に位置する矩形状の領域である第４領域Ｒ４には、遮光膜１１０及び半透明膜１２０のいずれも形成されていない。
【００３７】
即ち、フォトマスク１０は、第１領域Ｒ１には、ベタ状に形成された遮光膜１１０の第１領域部分１１０ａと半透明膜１２０の第１領域部分１２０ａとが順に積層された構造を有しており、第２領域Ｒ２には、ストライプ状に形成された遮光膜１１０の第２領域部分１１０ｂと該第２領域部分１１０ｂを覆うように形成された半透明膜１２０の第２領域部分１２０ｂとからなる構造を有しており、第３領域Ｒ３には、半透明膜１２０の第３領域部分１２０ｃが単層膜として形成された構造を有しており、第４領域Ｒ４には、遮光膜１１０及び半透明膜１２０のいずれもが形成されず、透明基板１００のみからなる構造を有している。よって、フォトマスク１０は、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４の各々における露光光に対する透過率を互いに異ならしめることができる（より具体的には、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４の各々における露光光に対する透過率を、この順に高くなるようにすることができる、つまり、第１領域Ｒ１における露光光に対する透過率が最も低く、第４領域Ｒ４における露光光に対する透過率が最も高くなるように、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々における露光光に対する透過率を段階的に変化させることができる）。即ち、フォトマスク１０は、階調マスクとして機能することができる。
【００３８】
次に、本実施形態に係るフォトマスクによる効果について、図１及び図２に加えて図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係るフォトマスクを用いて、レジスト膜に対して露光することで形成された階調付きレジスト膜を模式的に示す断面図である。
【００３９】
図３において、フォトマスク１０を用いて、基板５００上の全面に塗布されたポジ型の感光材料からなるレジスト膜に対して露光及び現像することで、階調付きレジスト膜６００を形成することができる。尚、この露光及び現像の際、基板５００上の全面に設けられたレジスト膜のうちフォトマスク１０の第４領域Ｒ４に重なる部分が現像によって全て除去されるように、露光する。
【００４０】
階調付きレジスト膜６００は、フォトマスク１０の第１領域Ｒ１に重なる第１部分６１０と、フォトマスク１０の第２領域Ｒ２に重なる第２部分６２０と、フォトマスク１０の第３領域Ｒ３に重なる第３部分６３０とを有する。第１部分６１０及び第２部分６２０は、本発明に係る「遮光膜が形成された領域に重なる部分」の一例であり、第３部分６３０は、本発明に係る「延在部分」の一例である。
【００４１】
第１部分６１０は、フォトマスク１０の第１領域Ｒ１における透過率が、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４の各々における透過率よりも低いので、その膜厚Ｔ１は、第２部分６２０の膜厚Ｔ２及び第３部分６３０の膜厚Ｔ３よりも厚い。
【００４２】
第２部分６２０は、フォトマスク１０の第２領域Ｒ２における透過率が、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４における透過率よりも低いので、その膜厚Ｔ２は、第３部分６３０の膜厚Ｔ３よりも厚い。
【００４３】
第３部分６３０は、フォトマスク１０の第３領域Ｒ３における透過率が、第４領域Ｒ４における透過率よりも低いので、フォトマスク１０の第４領域Ｒ４に重なる部分が全て除去されると共にその膜厚Ｔ３が所定の値となるように形成することができる。
【００４４】
図１及び図２を参照して上述したように、本実施形態では特に、遮光膜１１０のうちストライプ状に形成された第２領域部分１１０ｂを覆うように半透明膜１２０の第２領域部分１２０ｂが形成されている。よって、図３において、フォトマスク１０を用いて上述したような階調付きレジスト膜６００を形成する際、遮光膜１１０の第１領域部分１１０ｂが有するストライプ状のパターンに応じたパターンが階調付きレジスト膜６００の第２部分６２０に転写されることにより、第２部分６２０の表面６２０ｓに凹凸（言い換えれば、表面６２０ｓにおける浪打形状）が生じてしまうことを抑制或いは防止できる。言い換えれば、階調付きレジスト膜６００の第２部分６２０の表面６２０ｓを平坦に形成することができる。つまり、階調付きレジスト膜６００の各領域の表面の平坦性を高めることができる。この結果、階調付きレジスト膜６００を高精度に形成することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態に係るフォトマスク１０によれば、階調マスクとして好適に機能することができ、階調付きレジスト膜を高精度に形成することが可能となる。
【００４６】
次に、本実施形態の変形例に係るフォトマスクについて、図４を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態の変形例に係るフォトマスクを模式的に示す平面図である。尚、図４において、図１から図３に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の構成要素を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００４７】
図４において、本実施形態の変形例に係るフォトマスク２０は、上述した第１実施形態における遮光膜１１０に代えて遮光膜１１２を備える点で、上述した第１実施形態に係るフォトマスク１０と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係るフォトマスク１０と概ね同様に構成されている。
【００４８】
遮光膜１１２は、クロム膜からなり、透明基板１００上の第１領域Ｒ１内に形成された第１領域部分１１２ａと、透明基板１００上の第２領域Ｒ２内に形成された第２領域部分１１２ｂとを有している。第１領域部分１１２ａは、第１領域Ｒ１内にベタ状に形成されており、第２領域部分１１２ｂは、第２領域Ｒ２内にドット状（即ち、複数の島状の遮光部が所定パターンで配列されたパターン形状）に形成されている。
【００４９】
尚、遮光膜１１２は、その膜厚が例えば７０〜１５０ｎｍの範囲内の所定の値（例えば１２０ｎｍ）を有するように形成されている。遮光膜１１２は、例えば窒化クロム膜からなるようにしてもよい。
【００５０】
半透明膜１２０は、酸化クロム膜からなり、透明基板１００上における遮光膜１１２の上層側に、遮光膜１１２を覆うように形成されている。半透明膜１２０は、第１領域Ｒ１に形成された第１領域部分１２０ａと、第２領域Ｒ２に形成された第２領域部分１２０ｂと、第３領域Ｒ３に形成された第３領域部分１２０ｃとを有している。
【００５１】
このように構成されたフォトマスク２０は、上述した第１実施形態に係るフォトマスク１０と同様に、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４の各々における露光光に対する透過率を互いに異ならしめることができる。即ち、フォトマスク２０は、階調マスクとして機能することができる。
【００５２】
本変形例では特に、遮光膜１１２のうちドット状に形成された第２領域部分１１２ｂを覆うように半透明膜１２０が形成されている。よって、フォトマスク２０を用いて階調付きレジスト膜を形成する際、遮光膜１１２の第２領域部分１１２ｂが有するドット状のパターンに応じたパターンが階調付きレジスト膜に転写されることにより、階調付きレジスト膜の表面に凹凸が生じてしまうことを抑制或いは防止できる。
【００５３】
次に、上述した第１実施形態に係るフォトマスクを用いて薄膜トランジスタを製造する製造方法について、図５から図９を参照して説明する。ここに図５から図９は、本実施形態に係るフォトマスクを用いて薄膜トランジスタを製造する製造プロセスにおける一連の工程を順に示す工程断面図である。
【００５４】
先ず、図５に示す工程において、例えば石英基板、ガラス基板からなる素子基板２００上の全面に、減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によりポリシリコン膜３００を形成する。続いて、ポリシリコン膜３００の全体を覆うように、ポジ型のレジスト膜７００ａを形成する。続いて、露光装置によって露光光をフォトマスク１０を介してレジスト膜７００ａに対して照射する（即ち、フォトマスク１０を用いてレジスト膜７００ａを露光する）。
【００５５】
次に、図６に示す工程において、フォトマスク１０を用いて露光されたレジスト膜７００ａを現像することで、階調付きレジスト膜７００を形成する。
【００５６】
ここで、レジスト膜７００ａ（図５参照）を露光及び現像する際、レジスト膜７００ａのうちフォトマスク１０の第４領域Ｒ４に重なる部分が全て除去されるように、露光及び現像する。このように形成された階調付きレジスト膜７００は、フォトマスク１０の第１領域Ｒ１に重なる第１部分７１０と、フォトマスク１０の第２領域Ｒ２に重なる第２部分７２０と、フォトマスク１０の第３領域Ｒ３に重なる第３部分７３０とを有する。第１部分７１０は、フォトマスク１０の第１領域Ｒ１における透過率が、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４の各々における透過率よりも低いので、その膜厚Ｔ７１０は、第２部分７２０の膜厚Ｔ７２０及び第３部分７３０の膜厚Ｔ７３０よりも厚い。第２部分７２０は、フォトマスク１０の第２領域Ｒ２における透過率が、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４における透過率よりも低いので、その膜厚Ｔ２は、第３部分７３０の膜厚Ｔ７３０よりも厚い。
【００５７】
次に、図７に示す工程において、半導体膜３００に対して、階調付きレジスト膜７００を介して、例えばホウ素（Ｂ）イオン等のＰ型の不純物イオンを所定濃度でドープする。これにより、半導体膜３００のチャネル領域３１０と、低濃度ソース・ドレイン領域３２０（即ち、低濃度ソース領域３２０ａ及び低濃度ドレイン領域３２０ｂ）と、高濃度ソース・ドレイン領域３３０（高濃度ソース領域３３０ａ及び高濃度ドレイン領域３３０ｂ）とを形成する。ここで、階調付きレジスト膜７００は、互いに膜厚が異なる第１部分７１０、第２部分７２０及び第３部分７３０からなるので、チャネル領域３１０、低濃度ソース・ドレイン領域３２０及び高濃度ソース・ドレイン領域３３０の各々における不純物イオンの濃度が異なる。具体的には、最も厚い膜厚Ｔ７１０を有する第１部分７１０に重なるチャネル領域３１０には、Ｐ型の不純物はドープされず、膜厚Ｔ１よりも薄い膜厚Ｔ２を有する第２部分７２０に重なる低濃度ソース・ドレイン領域３２０には、Ｐ型の不純物が低濃度でドープされ、膜厚Ｔ２よりも薄い膜厚を有する第３部分７３０に重なる高濃度ソース・ドレイン領域３３０には、Ｐ型の不純物が高濃度でドープされる。
【００５８】
尚、この際、半導体膜３００におけるフォトマスク１０の第４領域Ｒ４と重なる部分に高濃度ドープ領域３４０が形成される。フォトマスク１０の第４領域Ｒ４には遮光膜１１０及び半透明膜１２０のいずれも形成されていないため、高濃度ドープ領域３４０には、高濃度ソース・ドレイン領域３３０よりも更に高濃度でＰ型の不純物がドープされることになる。半導体膜３００の高濃度ドープ領域３４０は、後の工程におけるエッチング処理によって、素子基板２００上から除去される。
【００５９】
次に、図８に示す工程において、階調付きレジスト膜７００をマスクとして、半導体膜３００に対してエッチング処理を施すことにより、高濃度ドープ領域３４０を除去して、半導体膜３００を所定パターンを有するようにパターニングする。よって、半導体膜３００をエッチング処理によってパターニングするために階調付きレジスト膜７００とは別にマスクとしてのレジスト膜を形成する場合と比較して、マスクとしてのレジスト膜を形成する工程数を削減できる。続いて、階調付きレジスト膜７００を除去する。
【００６０】
次に、図９に示す工程において、半導体膜３００を覆うようにゲート絶縁膜４１０を形成する。続いて、チャネル領域３１０に重なるようにゲート電極４２０を、例えば導電性のポリシリコン膜から形成する。続いて、素子基板２００上の全面に、絶縁膜４１を形成する。続いて、後に形成するソース電極４３０ａと半導体膜３００の高濃度ソース領域３３０ａとを電気的に接続するためのコンタクトホール８１ａ、及び後に形成するドレイン電極４３０ａと半導体膜３００の高濃度ドレイン領域３３０ｂとを電気的に接続するためのコンタクトホール８１ｂをそれぞれ絶縁膜４１及びゲート絶縁膜４１０に貫通して開孔する。
【００６１】
その後、絶縁膜４１上に、スパッタ等により、アルミニウム（Ａｌ）等の低抵抗金属や金属シリサイド等の金属膜を堆積する。続いて、金属膜を例えばフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程等によりパターニングし、ソース電極４３０ａ及びドレイン電極４３０ｂをそれぞれ形成する。その後、素子基板２００上の全面に絶縁膜４２を形成する。
【００６２】
以上のようにして、ＬＤＤ構造を有するＮ型のＴＦＴ４００が形成される。
【００６３】
以上説明した薄膜トランジスタの製造方法によれば、上述した本実施形態に係るフォトマスク１０を用いてレジスト膜７００ａに対して露光するので、階調付きレジスト膜７００を高精度に形成することができる。よって、階調付きレジスト膜７００を介して半導体膜３００に不純物イオンを注入する工程における、半導体膜３００における不純物イオンの濃度の精度を高めることができる。従って、ＴＦＴ４００を製造する製造プロセスにおける歩留まりを向上させることができる。
【００６４】
尚、本発明に係る薄膜トランジスタの製造方法は、例えばＴＦＴアクティブマトリクス駆動形式の液晶装置、有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌ）装置等の電気光学装置を製造する製造プロセスに適用可能である。
【００６５】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う露光用マスク、及び該露光用マスクを用いた薄膜トランジスタの製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態に係るフォトマスクの構成を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のII−II’線での断面図である。
【図３】第１実施形態に係るフォトマスクを用いて、レジスト膜に対して露光することで形成された階調付きレジスト膜を模式的に示す断面図である。
【図４】第１実施形態の変形例に係るフォトマスクを模式的に示す平面図である。
【図５】第１実施形態に係るフォトマスクを用いて薄膜トランジスタを製造する製造プロセスにおける一連の工程を順に示す工程断面図（その１）である。
【図６】第１実施形態に係るフォトマスクを用いて薄膜トランジスタを製造する製造プロセスにおける一連の工程を順に示す工程断面図（その２）である。
【図７】第１実施形態に係るフォトマスクを用いて薄膜トランジスタを製造する製造プロセスにおける一連の工程を順に示す工程断面図（その３）である。
【図８】第１実施形態に係るフォトマスクを用いて薄膜トランジスタを製造する製造プロセスにおける一連の工程を順に示す工程断面図（その４）である。
【図９】第１実施形態に係るフォトマスクを用いて薄膜トランジスタを製造する製造プロセスにおける一連の工程を順に示す工程断面図（その５）である。
【符号の説明】
【００６７】
１００…透明基板、１１０…遮光膜、１１０ａ…第１領域部分、１１０ｂ…第２領域部分、１２０…半透明膜、１２０ａ…第１領域部分、１２０ｂ…第２領域部分、１２０ｃ…第３領域部分、６００…階調付きレジスト膜、６１０…第３部分、６２０…第２部分、６３０…第３部分、７００…階調付きレジスト膜、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｒ３…第３領域、Ｒ４…第４領域
【図１】
0004930324.tif 000002
【図２】
0004930324.tif 000003
【図３】
0004930324.tif 000004
【図４】
0004930324.tif 000005
【図５】
0004930324.tif 000006
【図６】
0004930324.tif 000007
【図７】
0004930324.tif 000008
【図８】
0004930324.tif 000009
【図９】
0004930324.tif 000010