半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种包括具有高驱动性能和可靠性的电路的半导体装置及其制造方法。本发明专利技术的一个目的是在不增加步骤数的情况下防止断裂或不良接触，从而形成具有高驱动性能和可靠性的集成电路。本发明专利技术将各自设有衍射光栅图案或由具有光强减小功能的半透明膜形成的辅助图案的光掩模或光罩应用于在引线的重叠部分中形成引线的光刻步骤。并且形成用作两层结构的下引线的导电膜，然后，形成抗蚀剂图案以形成下引线的第一层和窄于第一层的第二层来减缓陡直阶梯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括含有半导体元件的电路的。此外，本专利技术还涉及安装了包括有机发光元件或以液晶显示面板为代表的电光装置的发光显示装置作为部分部件的电子设备。注意，在本说明书中，半导体装置指的是通常通过利用半导体特性来工作的器件。电光装置、半导体电路和电子设备都是半导体装置。现有技术通常，众所周知这样一种结构，其中集成了薄膜晶体管(也称为TFT)以在有源矩阵液晶显示装置、图像传感器等中的电路形成于玻璃衬底上的情况下利用。在这种情况下，衬底上的布线一般通过以下步骤来形成形成第一引线(下引线)、形成层间绝缘体、然后形成第二引线(上引线)。如果必要的话，可形成第三层和第四层布线。此外，已知这样一种TFT制造过程，其中将各自都设有衍射光栅图案或由具有光强减小功能的半透明膜形成的辅助图案的光掩模(在下文中，称为曝光掩模)或光罩应用到用于形成栅电极的光刻步骤中(见专利文献1)。专利文献1日本公开专利申请第2000-151523号包括半导体元件的半导体装置的一个问题是在下引线和其上形成的上引线彼此相交的部分(重叠部分)中上引线的断裂(即，阶梯拐角处引起的断裂)。该问题是由于下引线的边缘是陡直的，且其上形成的层间绝缘膜没有充分地覆盖下引线而引起的。为了防止这一断裂，需要加厚上引线。例如，上引线理想地是栅引线(下引线)厚度的两倍。然而，这意味着集成电路的不均匀性被进一步增加。另外，当要求引线形成于集成电路之上时，需要考虑由于上引线厚度引起的引线断裂。此外，当形成一种其中集成电路的不均匀性类似于液晶显示装置那样不利的电路时，实际上不可能增加上引线的厚度。专利技术概述在集成电路中，一个断裂导致整体的缺陷。因此，减少断裂是一个重大的难题。本专利技术的目的是提供一种在不增加步骤数的情况下减少断裂的缺陷以及提高集成电路的成品率的方法。本专利技术的一个目的是提供一种包括具有高驱动性能和可靠性的电路的半导体装置。本专利技术的另一个目的是通过提高半导体装置的可靠性来提高包括该半导体装置的电子设备的可靠性。本专利技术将各自都设有衍射光栅图案或由具有光强减小功能的半透明膜形成的辅助图案的光掩模或光罩应用到用于在引线的重叠部分中形成引线的光刻步骤中。并且形成用作两层结构的下引线的导电膜，然后，形成光刻胶图案以形成第一层下引线和比第一层窄的第二层来减缓陡直的阶梯。注意，在本说明书中，下引线、层间绝缘膜和上引线依次形成于衬底上。本说明书中公开的结构之一包括形成于绝缘表面之上的第一引线；形成于第一引线之上并在与第一引线相同的方向上延伸的第二引线；第二引线之上并覆盖第二引线的绝缘膜；以及形成于绝缘膜之上并与第一引线和第二引线相交的第三引线；其中在与第二引线和第三引线的相交部分和相交部分的附近，第一引线比第二引线宽。本说明书中公开的结构之一包括形成于绝缘表面之上的第一引线；形成于第一引线之上并在与第一引线相同的方向上延伸的第二引线；形成于第二引线之上并电连接到第一引线和第二引线且与第一和第二引线相交的第三引线；以及覆盖第一引线、第二引线和第三引线的绝缘膜；其中在与第二引线和第三引线的相交部分和相交部分的附近，第一引线比第二引线宽。注意，在除与第二引线和第三引线相交的部分和相交部分的附近外的区域，第一引线和第二引线的宽度较佳地为相同或几乎相同。或者，在除与第二引线和第三引线的相交部分和相交部分的附近外的区域，第一引线和第二引线的宽度之差较佳地较小。即，第一引线和第二引线的宽度之差较佳地在除相交部分和相交部分的附近外的区域中小于相交部分和相交部分的附近的区域中的宽度差。在除相交部分和相交部分的附近外的区域中，不考虑断裂；因此，第一引线可被形成得较窄。因此，第一引线在相交部分和相交部分附近的宽度以及第一引线在除相交部分和相交部分附近外的区域中的宽度较佳地相同或几乎相同。或者，第一引线在除相交部分和相交部分附近外的区域中较佳地比第一引线在相交部分和相交部分附近处窄。较佳的是，在与第二引线和第三引线相交部分和相交部分的附近处，第一引线比第二引线宽，而在其它区域中，第一引线和第二引线的宽度相同或它们之差很小。采用这一结构，在相交部分和相交部分附近处减缓了引线的阶梯以防止断开，从而使引线和绝缘膜的覆盖更佳。此外，在除相交部分和相交部分附近外的区域中，引线可以较窄，从而实现小型化。另外，在除相交部分外的区域中，第一引线和第二引线的宽度相同或者它们之差很小，以使引线之间的间隙可以很窄且使高度集成成为可能。本说明书中公开的结构之一包括形成于绝缘表面之上的第一引线；形成于第一引线之上并在与第一引线相同的方向上延伸的第二引线；覆盖第二引线的层间绝缘膜；以及通过形成于层间绝缘膜中的开口部分与第一引线和第二引线电连接的第三引线；其中在开口部分中，第一引线比第二引线宽。在以上结构中，第一引线在开口部分用作蚀刻阻止件，从而提高了第一引线、第二引线和第三引线的接合特性。注意，开口部分可与第二引线的边缘重叠，以使第二引线和第三引线互相接触的区域变大；从而，可提高开口部分中的接合特性。此外，第一引线的边缘从第二引线的边缘凸出，并且第一引线比第二引线长。因此，第一引线用作蚀刻阻止件，从而提高了第二引线和第三引线的接合特性。在上述结构的任一种中，第一引线、第二引线和半导体元件形成于一个衬底上；半导体元件具有半导体层、栅绝缘膜和栅电极；该栅电极具有第一栅电极、形成于第一栅电极之上以与其互相接触的第二栅电极；并且该栅电极由与第一层相同的材料形成，而第二栅电极可由与第二引线相同的材料形成。在上述结构的任一种中，第一引线的侧面可形成锥形。或者，第一引线的侧面和第二引线的侧面可形成锥形。在该情况下，第一引线的侧面和衬底表面之间的角度小于第二引线的侧面和衬底表面之间的角度。通过应用锥形，引线的阶梯可进一步减缓以防止断裂。本说明书中公开的结构之一包括在绝缘表面之上形成第一导电膜；在第一导电膜之上形成第二导电膜以与其互相接触；利用各自设有衍射光栅图案或由具有光强减小功能的半透明膜形成的辅助图案的光掩模或光罩来形成第一掩模和第二掩模，第一掩模部分较薄而第二掩模具有均一的厚度；通过利用第一掩模和第二掩模蚀刻第一导电膜和第二导电膜来形成第一引线和部分窄于第一引线的第二引线；形成覆盖第一引线和第二引线的绝缘膜；以及在绝缘膜之上形成与第一引线和第二引线相交的第三引线；其中第三引线在第一引线宽于第二引线的部分中与第一引线和第二引线重叠。本说明书中公开的结构之一包括在绝缘表面之上形成第一导电膜；在第一导电膜之上形成第二导电膜以与其互相接触；利用各自设有衍射光栅图案或由具有光强减小功能的半透明膜形成的辅助图案的光掩模或光罩来形成第一掩模和第二掩模，第一掩模具有至少两种不同的厚度而第二掩模具有均一的厚度；通过利用第一掩模和第二掩模蚀刻第一导电膜和第二导电膜来形成第一引线和部分窄于第一引线的第二引线；形成覆盖第一引线和第二引线的绝缘膜；以及在绝缘膜之上形成与第一引线和第二引线相交的第三引线；其中第三引线在第一引线宽于第二引线的部分中与第一引线和第二引线重叠。本说明书中公开的结构之一包括在绝缘表面之上形成第一导电膜；在第一导电膜之上形成第二导电膜以与其互相接触；利用各自设有衍射光栅图案或由具有光强减小功能的半透明膜形成的辅助图案的光掩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，包括：形成于绝缘表面上的第一引线；形成于所述第一引线上并在与所述第一引线相同的方向上延伸的第二引线；形成于所述第二引线上的绝缘膜；以及形成于所述绝缘膜上并与所述第一引线和所述第二引线相交的第三引线，其中在与所述第二引线和所述第三引线的相交部分和所述相交部分的附近处，所述第一引线比所述第二引线宽。

【技术特征摘要】
JP 2005-10-18 2005-3036741.一种半导体装置，包括形成于绝缘表面上的第一引线；形成于所述第一引线上并在与所述第一引线相同的方向上延伸的第二引线；形成于所述第二引线上的绝缘膜；以及形成于所述绝缘膜上并与所述第一引线和所述第二引线相交的第三引线，其中在与所述第二引线和所述第三引线的相交部分和所述相交部分的附近处，所述第一引线比所述第二引线宽。2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在除与所述第二引线和所述第三引线的相交部分和所述相交部分的附近外的区域中，所述第一引线的宽度和所述第二引线的宽度相同。3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的宽度和所述第二引线的宽度之差在除与所述第二引线和所述第三引线的相交部分和所述相交部分的附近外的区域中与所述相交部分和所述相交部分的附近处相比较小。4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线、所述第二引线和一半导体元件形成于一个衬底上，所述半导体元件具有半导体层、栅绝缘膜和栅电极，所述栅电极包括第一栅电极和形成于所述第一栅电极上并于所述第一栅电极接触的第二栅电极，以及所述第一栅电极由与所述第一引线相同的材料形成，而所述第二栅电极由与所述第二引线相同的材料形成。5.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的侧面和所述第二引线的侧面形成锥形。6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的侧面和衬底表面之间的角度小于所述第二引线的侧面和所述衬底表面之间的角度。7.一种半导体装置，包括形成于绝缘表面上的第一引线；形成于所述第一引线上并在与所述第一引线相同的方向上延伸的第二引线；形成于所述第二引线上、电连接到所述第一引线和所述第二引线、并与所述第一引线和所述第二引线相交的第三引线；以及覆盖所述第一引线、所述第二引线和所述第三引线的绝缘膜；其中在与所述第二引线和所述第三引线的相交部分和所述相交部分的附近处，所述第一引线比所述第二引线宽。8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，在除与所述第二引线和所述第三引线的相交部分和所述相交部分的附近外的区域中，所述第一引线的宽度和所述第二引线的宽度相同。9.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的宽度和所述第二引线的宽度之差在除与所述第二引线和所述第三引线的相交部分和所述相交部分的附近外的区域中与所述相交部分和所述相交部分的附近处两者的宽度差相比较小。10.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线、所述第二引线和一半导体元件形成于一个衬底上，所述半导体元件具有半导体层、栅绝缘膜和栅电极，所述栅电极具有第一栅电极和形成于所述第一栅电极上以互相接触的第二栅电极，以及所述第一栅电极由与所述第一引线相同的材料形成，而所述第二栅电极由与所述第二引线相同的材料形成。11.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的侧面和所述第二引线的侧面形成锥形。12.如权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的侧面和衬底表面之间的角度小于所述第二引线的侧面和所述衬底表面之间的角度。13.一种半导体装置，包括形成于绝缘表面上的第一引线；形成于所述第一引线上并在与所述第一引线相同的方向上延伸的第二引线；覆盖所述第二引线的层间绝缘膜；以及通过形成于所述层间绝缘膜中的开口部分与所述第一引线和所述第二引线电连接的第三引线，其中在所述开口部分中，所述第一引线比所述第二引线宽。14.如权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，所述开口部分与所述第二引线的边缘重叠。15.如权利要求14所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的边缘从所述第二引线的边缘凸出，且所述第一引线比所述第二引线长。16.如权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线、所述第二引线和一半导体元件形成于一个衬底上，所述半导体元件具有半导体层、栅绝缘膜和栅电极，所述栅电极包括第一栅电极和形成于所述第一栅电极上并与所述第一栅电极接触的第二栅电极，以及所述第一栅电极由与所述第一引线相同的材料形成，而所述第二栅电极由与所述第二引线相同的材料形成。17.如权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的侧面和所述第二引线的侧面形成锥形。18.如权利要求17所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线的侧面和衬底表面之间的角度小于所述第二引线的侧面和所述衬底表面之间的角度。19.一种半导体装置的制造方法，包括在绝缘表面上形成第一导电膜；在所述第一导电膜上并与所述第一导电膜相接触地形成第二导电膜；利用各自设有具有光强减小功能的图案的光掩模或光罩在所述第二导电膜上形成第一掩模和第二掩模，所述图案包括衍射光栅图案或半透明膜，其中所述第一掩模局部较薄而所述第二掩模具有均一的厚度；通过用所述第一掩模和所述第二掩模蚀刻所述第一导电膜和所述第二导电膜来形成第一引线和第二引线，其中对应于所述第二导电膜的所述第二引线具有比对应于所述第一导电膜的所述第一引线窄的部分；形成覆盖所述第一引线和所述第二引线的绝缘膜；以及在所述绝缘膜上形成第三引线以与所述第一引线和所述第二引线相交，其中所述第三引线在所述第一引线宽于所述第二引线的部分中与所述第一引线重叠。20.如权利要求19所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第二掩模用于蚀刻以使所述第一引线和所述第二引线的宽度相同。21.如权利要求19所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第一引线、所述第二引线和一半导体元件形成于一个衬底上，所述半导体元件具有半导体层、栅绝缘膜和栅电极，所述栅电极由第一栅电极和形成于所述第一栅电极上并与所述第一栅电极接触的第二栅电极形成，所述第一栅电极由与所述第一引线相同的材料且通过与其相同的步骤形成，以及所述第二栅电极由与所述第二引线相同的材料且通过与其相同的步骤形成。22.如权利要求19所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第一引线和所述第二引线的侧面利用各自都设有具有光强减小功能的图案的所述光掩模或所述光罩而形成锥形。23.如权利要求19所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第一掩模是利用所述光掩模形成的，以在垂直于所述绝缘表面的方向上的横截面中具有至少一个180°或更大的内角。24.一种半导体装置的制造方法，包括在绝缘表面上形成第一导电膜；在所述第一导电膜上形成第二导电膜并与所述第一导电膜接触；利用各自设有具有光强减小功能的图案的光掩模或光罩在所述第二导电膜上形成第一掩模和第二掩模，所述图案包括衍射光栅图案或半透明膜，其中所述第一掩模具有至少两种不同的厚度，而所述第二掩模具有均一的厚度；通过使用所述第一掩模和所述第二掩模蚀刻所述第一导电膜和所述第二导电膜来形成第一引线和第二引线，其中对应于所述第二导电膜的所述第二引线具有比对应于所述第一导电膜的所述第一引线窄的部分；形成覆盖所述第一引线和所述第二引线的绝缘膜；以及在所述绝缘膜上形成第三引线，以与所述第一引线和所述第二引线相交，其中所述第三引线在所述第一引线宽于所述第二引线的部分中与所述第一引线重叠。25.如权利要求24所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第二掩模用于蚀刻以使所述第一引线和所述第二引线的宽度相同。26.如权利要求24所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第一引线、所述第二引线和一半导体元件形成于一个衬底上，所述半导体元件具有半导体层、栅绝缘膜和栅电极，所述栅电极由第一栅电极和形成于所述第一栅电极上并与所述第一栅电极接触的第二栅电极形成，所述第一栅电极由与所述第一引线相同的材料且通过与其相同的步骤形成，以及所述第二栅电极由与所述第二引线相同的材料且通过与其相同的步骤形成。27.如权利要求24所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第一引线和所述第二引线的侧面利用各自设有具有光强减小功能的图案的所述光掩模或所述光罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂仓真之，大沼英人，桑原秀明，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]