[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括由薄膜晶体管(下面称为TFT)构成的电路的半 导体装置及其制造方法。

注意，在本说明书中，半导体装置指的是通过利用半导体特性能 够工作的所有装置，电光装置、半导体电路以及电子设备都是半导体 装置，例如包括以使用液晶的显示装置等为典型的电光装置以及将这 些电光装置作为部件而安装的电子设备。

背景技术

已广泛普及的显示装置如液晶电视、个人计算机的显示器、及 便携式电话等的大部分采用将使用非晶硅的薄膜晶体管(下面，称 为非晶硅TFT)用作开关元件的液晶显示装置。

作为将非晶硅TFT用作开关元件的液晶显示装置的一种，有 FFS(Fringe Field Switching；边缘场切换)模式LCD。FFS模式 LCD是指用来改善IPS(In-Plane Switching；平面内切换)模式LCD 的开口率及透过率的技术。专利文献1中记载有其详细内容。

现有的非晶硅TFT使用六个掩模，并通过光刻步骤形成叠层结 构。然而，对通过减少步骤数来实现制造成本的缩减和成品率的提高 一直都有需求。

[专利文献1]日本专利申请公开2001-235763号公报

光刻由光抗蚀剂的涂敷、预烤、使用光掩模的曝光步骤、显影步 骤、蚀刻步骤、抗蚀剂剥离步骤等构成。再者，一个光刻步骤还包括 清洗步骤、检测步骤等多个步骤。

因此，在使用六个掩模制造非晶硅TFT的现有技术中反复重复光 刻步骤六次，所以这成为决定制造步骤中的生产率及制造成本的主要 因素。由此，光掩模数的缩减意味着制造所需要的时间及制造成本的 缩减，并且从批量生产的方面来看，光掩模的缩减是个重要的课题。

发明内容

本发明涉及一种半导体装置及其制造方法，其中使用四个掩模 制造以缩减现有的使用六个掩模的工序的步骤数。图3A至图6C 示出本发明的半导体装置的制造方法的一个例子。本制造工序的特 征在于：在透明导电膜上层叠栅极金属，并通过使用第一多级灰度 掩模(multi-tone mask)的半色调光掩模(half-tone photomask)或 灰阶编码光掩模(gray-tone photomask)的曝光技术，来分别制造 透明导电膜作为单层存在的区域和透明导电膜和金属膜作为叠层 残留的区域。在此，以透明导电膜是单层的部分为FFS模式LCD 的电极(下面称为共同电极)。

此外，本发明的特征在于：采用使用第二多级灰度掩模的半色 调光掩模或灰阶编码光掩模的曝光技术来进行非晶硅膜的加工。

通过使用上述两个多级灰度掩模，可实现比现有的使用六个掩 模的工序缩减了掩模数的工序。

根据本发明，可以实现下述效果。

现有的非晶硅TFT一般使用六个掩模而制造。而根据本发明， 可以使用四个掩模制造TFT。通过采用根据本发明的掩模数被缩减 的步骤，可以使制造步骤少于现有技术，因此可以缩减制造所需要 的时间及半导体装置的制造成本。

此外，通过减少现有的掩模数，减少光掩模的位置对准的次数， 从而可以抑制因光掩模之间的位置偏差而引起的成品率的降低。

附图说明

图1是说明本发明的半导体装置的制造方法的俯视图；

图2A和2B是说明本发明的半导体装置的制造方法的俯视图；

图3A至3D是说明本发明的半导体装置的制造方法的截面图；

图4A至4C是说明本发明的半导体装置的制造方法的截面图；

图5A至5C是说明本发明的半导体装置的制造方法的截面图；

图6A至6C是说明本发明的半导体装置的制造方法的截面图；

图7是说明本发明的半导体装置的制造方法的截面图；

图8A至8D是使用通过实施本发明制造的半导体装置而完成 的产品图；

图9是使用通过实施本发明制造的半导体装置而完成的产品 图。

具体实施方式

下面，关于本发明的实施方式给予说明。但是，本发明可以在能 够实施的范围内以多个不同的方式来实施。所属技术领域的普通技术 人员可以很容易地理解一个事实，就是其方式和详细内容可以被变换 为各种各样的形式而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不 应该被解释为仅限定在本实施方式所记载的内容中。

实施方式1