JP2006235515A - Photomask and method for manufacturing display panel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a display panel having a small contact hole. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a display panel includes a contact hole forming step of forming a contact hole in at least one layer in layers formed on the surface of a substrate. The contact hole forming step includes steps of applying a resist film on the surface of one layer, exposing the resist film through a photomask and developing to form a first opening in the resist film corresponding to the contact hole. The exposure step is carried out by using a photomask 2 having a main pattern 41 corresponding to the contact hole with addition of a first auxiliary pattern 42. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フォトマスクおよび表示パネルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a photomask and a display panel.

表示装置には、液晶表示装置や有機EL表示装置のように、表示パネルと表示パネルを収容するための筐体とを有するものがある。表示パネルは、基板を含み、基板の表面に複数の画素が形成されている。表示パネルは、それぞれの画素が駆動することにより、映像や画像などを表示する。   Some display devices have a display panel and a housing for housing the display panel, such as a liquid crystal display device and an organic EL display device. The display panel includes a substrate, and a plurality of pixels are formed on the surface of the substrate. The display panel displays a video, an image, and the like by driving each pixel.

表示パネルは、画素を形成するため、または、画素を駆動するための駆動素子を形成するために、基板の表面に薄膜の層が積層された構成を有するものがある。このような積層体を形成する製造方法にフォトリソグラフィ法と呼ばれる方法がある。   Some display panels have a structure in which a thin film layer is stacked on a surface of a substrate in order to form pixels or drive elements for driving the pixels. As a manufacturing method for forming such a laminate, there is a method called a photolithography method.

フォトリソグラフィ法においては、一の層の表面に感光性材料のレジスト膜を配置して、製造を行なう形状に対応した領域に光を照射する。次に、たとえばポジ型のレジスト膜の場合、光を照射した部分を現像により除去すると、光を照射した部分の形状に開口部が形成される。次に、レジスト膜の開口部を通して一の層に対してエッチングなどを行なうことにより、上記の一の層を所望の形状に形成することができる。   In the photolithography method, a resist film made of a photosensitive material is arranged on the surface of one layer, and light is irradiated to a region corresponding to a shape to be manufactured. Next, for example, in the case of a positive resist film, when the portion irradiated with light is removed by development, an opening is formed in the shape of the portion irradiated with light. Next, the one layer can be formed into a desired shape by performing etching or the like on the one layer through the opening of the resist film.

レジスト膜に光を照射する工程においては、露光装置を用いて光が照射される。露光装置は、フォトマスクを備え、フォトマスクを介して光が照射される。たとえば、フォトマスクとしては露光装置のレチクルが挙げられる。フォトマスクは、たとえば、加工を行なう形状の領域内に光を照射するように形成されている。露光装置においては、フォトマスクに形成された画像が拡大または縮小され、レジスト膜に対して所望の形状に露光が行なわれる。   In the step of irradiating light to the resist film, light is irradiated using an exposure apparatus. The exposure apparatus includes a photomask, and light is irradiated through the photomask. For example, the photomask includes a reticle of an exposure apparatus. The photomask is formed, for example, so as to irradiate light into a region having a shape to be processed. In the exposure apparatus, the image formed on the photomask is enlarged or reduced, and the resist film is exposed to a desired shape.

特開2003−75988号公報においては、レチクルのパターン形成方法が開示されている。図18から図23に、特開2003−75988号公報に開示されているレチクルに関する説明図を示す。   Japanese Patent Laid-Open No. 2003-75988 discloses a reticle pattern forming method. 18 to 23 are explanatory diagrams relating to the reticle disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-75988.

図18に、レチクルに形成される露光パターンに対応する一のパターンデータの概略平面図を示す。図19に、一のパターンデータで形成されたレチクルの露光パターンの概略平面図を示す。   FIG. 18 shows a schematic plan view of one pattern data corresponding to the exposure pattern formed on the reticle. FIG. 19 shows a schematic plan view of an exposure pattern of a reticle formed with one pattern data.

図18および図19を参照して、パターンデータ71は、角の部分がほぼ直角になるように形成されている。パターンデータ71を基にフォトマスクに露光パターン72を形成する。露光パターン72においては、凸状の角の部分が丸くなり、凹となる角の部分に丸い膨らみが生じている。   Referring to FIGS. 18 and 19, pattern data 71 is formed such that corner portions are substantially perpendicular. Based on the pattern data 71, an exposure pattern 72 is formed on the photomask. In the exposure pattern 72, the convex corner portion is rounded, and the rounded corner portion is generated in the concave corner portion.

図20に他のパターンデータの概略平面図を示す。他のパターンデータ73は、凸状の角の部分に四角形の露光パターンが追加され、凹状の角の部分が四角形の露光パターンが削除されている。パターンデータ73を用いることにより、レチクルの露光パターンの角となる部分が丸くなることを抑制して、本来の露光パターンに近似した形状にできることが開示されている。   FIG. 20 shows a schematic plan view of another pattern data. In the other pattern data 73, a square exposure pattern is added to the convex corner portion, and a square exposure pattern is deleted from the concave corner portion. It is disclosed that by using the pattern data 73, it is possible to suppress a round portion of the corner of the exposure pattern of the reticle to be a shape approximate to the original exposure pattern.

図21に、別のパターンデータの概略平面図を示す。図22に、別のパターンデータで形成されたレチクルの露光パターンの概略平面図を示す。図21に示すように、平面形状がほぼ正方形のパターンデータ74を用いた場合には、図22に示すように、レチクルに形成される露光パターン75は、平面形状の正方形の角の部分が丸くなる。   FIG. 21 shows a schematic plan view of another pattern data. FIG. 22 shows a schematic plan view of an exposure pattern of a reticle formed with different pattern data. As shown in FIG. 21, when pattern data 74 having a substantially square planar shape is used, as shown in FIG. 22, the exposure pattern 75 formed on the reticle has rounded corners of the square of the planar shape. Become.

図23に、さらに別のパターンデータの概略平面図を示す。パターンデータ76は、平面形状が略正方形に形成され、角となる部分に略正方形のパターンデータが追加されている。角となる部分にパターンデータが追加されることにより、レチクルに形成される露光パターンの形状をもとの設計である正方形の形状に近づけることができるというものである。   FIG. 23 shows a schematic plan view of still another pattern data. The pattern data 76 has a planar shape formed in a substantially square shape, and a substantially square pattern data is added to a corner portion. By adding pattern data to corner portions, the shape of the exposure pattern formed on the reticle can be brought close to the original square shape.

このように、特開2003−75988号公報においては、角となる部分にパターンデータを追加または削除することにより、角の部分の形状を正確に再現できることが開示されている。
特開2003−75988号公報
As described above, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-75988 discloses that the shape of a corner portion can be accurately reproduced by adding or deleting pattern data to the corner portion.
JP 2003-75988 A

テレビジョン受像機の表示パネルに代表されるように、表示パネルの大型化が進む一方で、携帯電話などのように表示パネルの小型化が進んでいる。表示パネルの小型化においては、それぞれの表示領域の画素の小型化に加えて、表示領域の外側に配置される駆動ドライバなどの小型化が切望される状況にある。   As represented by the display panel of a television receiver, the display panel has been increased in size, while the display panel has been reduced in size, such as a mobile phone. In the downsizing of the display panel, in addition to the downsizing of the pixels in the respective display areas, there is a demand for downsizing of drive drivers and the like arranged outside the display areas.

表示パネルの小型化に伴って、フォトリソグラフィ法におけるレジスト膜の開口部の小型化も切望される状況にある。レジスト膜に露光を行なってレジスト膜の開口部を形成した後に一の層の加工を行なう方法は、線状の配線などの形成の他に点状のコンタクトホールなどの形成に用いられる。コンタクトホールは、積層された複数の層のうち、任意の層を貫通するように形成された開口部である。コンタクトホールの表面には、電極が形成されたり、コンタクトホールの内部に導電性物質を充填して各層を貫通する配線が形成されたりする。   Along with the miniaturization of the display panel, there is a demand for miniaturization of the opening of the resist film in the photolithography method. The method of processing one layer after exposing the resist film to form an opening in the resist film is used for forming a point-like contact hole in addition to the formation of a line-like wiring. The contact hole is an opening formed so as to penetrate an arbitrary layer among a plurality of stacked layers. An electrode is formed on the surface of the contact hole, or a wiring penetrating each layer by filling the inside of the contact hole with a conductive substance is formed.

レジスト膜の一部分に開口部を形成して、この開口部を用いてコンタクトホールを形成する場合、コンタクトホールの径が小さくなっていくと、レジスト膜に形成される開口部の平面形状は所望の形状から離れて行き、レジスト膜に小さな開口部を形成することが困難になる。すなわち、コンタクトホールを形成する工程において、フォトマスクの露光パターンの形状を小さくしていくと、形成されるコンタクトホールの径が小さくなっていき、やがてはコンタクトホールの形成が困難になる。露光装置の光源の短波長化を行なうことにより、開口部の径を小さくすることが考えられるが、新たな露光装置を導入しなければならないという問題がある。   When an opening is formed in a part of the resist film and a contact hole is formed using this opening, the planar shape of the opening formed in the resist film is desired as the diameter of the contact hole decreases. Going away from the shape, it becomes difficult to form a small opening in the resist film. That is, in the step of forming the contact hole, if the shape of the exposure pattern of the photomask is reduced, the diameter of the contact hole to be formed becomes smaller, and eventually the formation of the contact hole becomes difficult. Although it is conceivable to reduce the diameter of the opening by shortening the wavelength of the light source of the exposure apparatus, there is a problem that a new exposure apparatus must be introduced.

上記の特開2003−75988号公報に開示されているレチクルの露光パターン形成方法においては、レチクルに形成される露光パターンの角の部分が丸くなることを抑制することが開示されているものの、レジスト膜に形成する開口部の小型化に関する記載はない。   In the reticle exposure pattern forming method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-75988, although it is disclosed that the corners of the exposure pattern formed on the reticle are prevented from being rounded, the resist There is no description regarding downsizing of the opening formed in the film.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、小さなコンタクトホールを形成できるフォトマスクおよび小さなコンタクトホールを有する表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a photomask capable of forming a small contact hole and a method for manufacturing a display panel having a small contact hole.

本発明に基づく表示パネルの製造方法は、基板の表面に形成された層のうち、少なくとも一層にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程を含み、上記コンタクトホール形成工程は、上記一層の表面にレジスト膜を配置する工程と、フォトマスクを介して上記レジスト膜に露光を行なう露光工程と、現像を行なって、上記レジスト膜に上記コンタクトホールに対応する第1の開口部を形成する現像工程とを含む。上記露光工程は、上記コンタクトホールに対応する主パターンに第1の補助パターンを付加した上記フォトマスクを用いる。この方法を採用することにより、小さな上記コンタクトホールを有する表示パネルの製造方法を提供することができる。または、上記主パターンの大きさに対応して精度良く上記コンタクトホールを形成することができる。   The method of manufacturing a display panel according to the present invention includes a contact hole forming step of forming a contact hole in at least one layer among layers formed on the surface of the substrate, and the contact hole forming step includes a resist on the surface of the single layer. A step of arranging a film, an exposure step of exposing the resist film through a photomask, and a development step of performing development to form a first opening corresponding to the contact hole in the resist film. Including. In the exposure step, the photomask in which the first auxiliary pattern is added to the main pattern corresponding to the contact hole is used. By adopting this method, a method for manufacturing a display panel having the small contact hole can be provided. Alternatively, the contact hole can be formed with high accuracy corresponding to the size of the main pattern.

上記発明において好ましくは、上記一層に線パターンを形成する工程を含み、上記露光工程は、上記線パターンに対応する主パターンの角となる部分に第2の補助パターンを付加した上記フォトマスクを用いる。上記現像工程は、上記レジスト膜に上記線パターンに対応する第2の開口部を形成する工程を含む。この方法を採用することにより、上記線パターンの形状を設計値に近づけることができ、上記線パターンの小型化を図ることができる。   Preferably, in the above invention, the photomask includes a step of forming a line pattern on the one layer, and the exposure step uses the photomask in which a second auxiliary pattern is added to a corner portion of the main pattern corresponding to the line pattern. . The developing step includes a step of forming a second opening corresponding to the line pattern in the resist film. By adopting this method, the shape of the line pattern can be brought close to the design value, and the line pattern can be miniaturized.

上記発明において好ましくは、上記露光工程の露光において結像型露光装置を用い、上記フォトマスクとして、上記主パターンの幅が4μm以下であるものを用いる。この方法を採用することにより、上記主パターンに対して上記コンタクトホールを精度よく形成できる効果が顕著になる。   Preferably, in the above invention, an imaging type exposure apparatus is used for exposure in the exposure step, and the photomask having a width of the main pattern of 4 μm or less is used. By adopting this method, the effect of accurately forming the contact hole with respect to the main pattern becomes remarkable.

上記発明において好ましくは、上記コンタクトホールに対応する主パターンおよび上記第1の補助パターンの平面形状をそれぞれ四角形に形成して、平面視したときに上記コンタクトホールに対応する主パターンの角になる部分に上記第1の補助パターンを配置する。この方法を採用することにより、上記コンタクトホールに対応する主パターンおよび上記第1の補助パターンを容易に形成することができる。   Preferably, in the above invention, the planar shapes of the main pattern corresponding to the contact hole and the first auxiliary pattern are each formed in a quadrangular shape, and the portion that becomes the corner of the main pattern corresponding to the contact hole when viewed in plan The first auxiliary pattern is disposed in By adopting this method, the main pattern and the first auxiliary pattern corresponding to the contact hole can be easily formed.

上記発明において好ましくは、上記表示パネルとして液晶表示パネルを製造する。この方法を採用することにより、本発明を液晶表示パネルの製造方法に適用することができる。   In the above invention, a liquid crystal display panel is preferably manufactured as the display panel. By adopting this method, the present invention can be applied to a method for manufacturing a liquid crystal display panel.

上記目的を達成するため、本発明に基づくフォトマスクは、コンタクトホールを形成するための露光パターンを備え、上記露光パターンは、主パターンと補助パターンとを含み、上記補助パターンは、平面的に見て上記主パターンの角になる部分に配置されている。この構成を採用することにより、小さな上記コンタクトホールを形成するフォトマスクを提供することができる。   In order to achieve the above object, a photomask according to the present invention includes an exposure pattern for forming a contact hole, and the exposure pattern includes a main pattern and an auxiliary pattern, and the auxiliary pattern is seen in a plan view. Are arranged at the corners of the main pattern. By adopting this configuration, a photomask for forming the small contact hole can be provided.

本発明によれば、小さなコンタクトホールを形成できるフォトマスクおよび小さなコンタクトホールを有する表示パネルの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the photomask which can form a small contact hole, and the display panel which has a small contact hole can be provided.

図1から図18を参照して、本発明に基づく実施の形態におけるフォトマスクおよび表示パネルの製造方法について説明する。図面において同一または相当する部分には、同一の符号を付している。   With reference to FIG. 1 to FIG. 18, a method for manufacturing a photomask and a display panel according to an embodiment of the present invention will be described. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

本実施の形態における表示パネルは、液晶表示パネルである。本実施の形態における液晶表示パネルは、TFT(Thin Film Transistor)基板を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示パネルである。   The display panel in the present embodiment is a liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel in this embodiment is an active matrix liquid crystal display panel including a TFT (Thin Film Transistor) substrate.

図1に、本実施の形態の液晶表示パネルにおいて、TFTが形成されているTFT基板の表面の部分の拡大概略断面図を示す。また、図2に、液晶表示パネルの上記TFTが形成されている部分の拡大概略平面図を示す。   FIG. 1 shows an enlarged schematic cross-sectional view of a surface portion of a TFT substrate on which a TFT is formed in the liquid crystal display panel of the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged schematic plan view of a portion of the liquid crystal display panel where the TFT is formed.

図1および図2を参照して、基板としてのガラス基板21の表面には、シリコン層25が形成されている。シリコン層25の表面には、シリコン層25を覆うようにゲート絶縁層22が形成されている。シリコン層25の幅方向のほぼ中央部分の上方には、ゲート絶縁層22を介して、ゲート電極26が配置されている。ゲート絶縁層22およびゲート電極26の表面には、層間絶縁層23が形成されている。   1 and 2, a silicon layer 25 is formed on the surface of a glass substrate 21 as a substrate. A gate insulating layer 22 is formed on the surface of the silicon layer 25 so as to cover the silicon layer 25. A gate electrode 26 is disposed above a substantially central portion in the width direction of the silicon layer 25 via a gate insulating layer 22. An interlayer insulating layer 23 is formed on the surfaces of the gate insulating layer 22 and the gate electrode 26.

ゲート電極26の側方において、ゲート絶縁層22および層間絶縁層23を貫通するように、コンタクトホール32が形成されている。コンタクトホール32は、ゲート電極26を両側に配置されている。コンタクトホール32の表面には、電極層24が配置されている。電極層24は、コンタクトホール32の側壁およびシリコン層25の表面に沿って配置されている。電極層24は、シリコン層25に接触するように配置されている。シリコン層25には、コンタクトホール32が形成されている領域に対応するように不純物注入領域が形成されている(図示せず)。   A contact hole 32 is formed on the side of the gate electrode 26 so as to penetrate the gate insulating layer 22 and the interlayer insulating layer 23. The contact hole 32 has the gate electrode 26 disposed on both sides. An electrode layer 24 is disposed on the surface of the contact hole 32. The electrode layer 24 is disposed along the side wall of the contact hole 32 and the surface of the silicon layer 25. The electrode layer 24 is disposed so as to contact the silicon layer 25. In the silicon layer 25, an impurity implantation region is formed so as to correspond to a region where the contact hole 32 is formed (not shown).

図2を参照して、ゲート電極26は、ゲートバスライン27から分岐して延びるように形成されている。また、本実施の形態においては、コンタクトホール32の平面形状がほぼ四角形になるように形成されている。電極層24は、コンタクトホール32を覆うように形成されている。   Referring to FIG. 2, gate electrode 26 is formed to extend from gate bus line 27. In the present embodiment, the contact hole 32 is formed so that the planar shape thereof is substantially square. The electrode layer 24 is formed so as to cover the contact hole 32.

電極層24のうちドレイン電極となる側の電極層24は、画素電極に接続されている。図1に示す積層体の上側には、平坦化絶縁膜などが積層されて画素電極が配置されている(図示せず)。また、本実施の形態の液晶表示パネルにおいては、それぞれの画素やパネル周辺部のドライバなどの回路にTFTが形成されている。   The electrode layer 24 on the side that becomes the drain electrode of the electrode layer 24 is connected to the pixel electrode. A pixel electrode is arranged on the upper side of the stacked body shown in FIG. 1 by laminating a planarization insulating film or the like (not shown). Further, in the liquid crystal display panel of the present embodiment, TFTs are formed in circuits such as drivers of each pixel and the panel peripheral portion.

図3から図5に、本実施の形態における表示パネルの製造方法の各工程の拡大概略断面図を示す。   3 to 5 show enlarged schematic cross-sectional views of each step of the display panel manufacturing method according to the present embodiment.

図3に示すように、基板としてのガラス基板21の表面にシリコン層25を形成する。シリコン層25を覆うように、ゲート絶縁層22を形成する。さらに、ゲート絶縁層22の表面にゲート電極26を形成する。ゲート電極26およびゲート絶縁層22の表面に層間絶縁層23を形成する。   As shown in FIG. 3, a silicon layer 25 is formed on the surface of a glass substrate 21 as a substrate. A gate insulating layer 22 is formed so as to cover the silicon layer 25. Further, a gate electrode 26 is formed on the surface of the gate insulating layer 22. An interlayer insulating layer 23 is formed on the surfaces of the gate electrode 26 and the gate insulating layer 22.

次に、ゲート絶縁層22および層間絶縁層23に、コンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程を行なう。層間絶縁層23の表面に感光性を有するレジスト膜28を配置する。レジスト膜28としては、ポジ型のものでもネガ型のものでも構わない。本実施の形態においては、ポジ型のレジスト膜28を用いている。露光装置を用いて、フォトマスクを介してレジスト膜28に光を照射する露光工程を行なう。本実施の形態の露光工程においては、矢印82に示すように、コンタクトホールを形成する領域に光を照射する。   Next, a contact hole forming step for forming contact holes in the gate insulating layer 22 and the interlayer insulating layer 23 is performed. A photosensitive resist film 28 is disposed on the surface of the interlayer insulating layer 23. The resist film 28 may be a positive type or a negative type. In the present embodiment, a positive resist film 28 is used. An exposure process of irradiating the resist film 28 with light through a photomask is performed using an exposure apparatus. In the exposure step of the present embodiment, light is irradiated to a region where a contact hole is to be formed as indicated by an arrow 82.

次に、図4に示すように、現像工程を行なうことにより、レジスト膜28にコンタクトホールに対応する第1の開口部35を形成する。   Next, as shown in FIG. 4, a first opening 35 corresponding to the contact hole is formed in the resist film 28 by performing a development process.

次に、図5に示すように、レジスト膜28の上方から、たとえば、エッチングを行なうことにより、ゲート絶縁層22および層間絶縁層23にコンタクトホール32を形成する。コンタクトホール32は、シリコン層25に到達するように形成する。この後に、電極層の形成などを行なって、図1に示す表示パネルを製造する。   Next, as shown in FIG. 5, contact holes 32 are formed in the gate insulating layer 22 and the interlayer insulating layer 23 by etching, for example, from above the resist film 28. The contact hole 32 is formed so as to reach the silicon layer 25. Thereafter, an electrode layer is formed and the display panel shown in FIG. 1 is manufactured.

図6に、本実施の形態の露光工程において用いるフォトマスクのうち、コンタクトホールを形成するための露光パターンの拡大概略平面図を示す。フォトマスク2に露光パターン40が形成されている。露光パターン40は、平面形状がほぼ正方形の主パターン41と、平面形状がほぼ正方形の補助パターン42とを有する。本実施の形態においては、露光パターンの内側の領域において光が透過するように形成されている。   FIG. 6 shows an enlarged schematic plan view of an exposure pattern for forming a contact hole in the photomask used in the exposure process of the present embodiment. An exposure pattern 40 is formed on the photomask 2. The exposure pattern 40 includes a main pattern 41 having a substantially square planar shape and an auxiliary pattern 42 having a substantially square planar shape. In the present embodiment, the light is transmitted through a region inside the exposure pattern.

補助パターン42は、主パターン41の平面形状の正方形の角になる部分に配置されている。補助パターン42は、平面視したときに正方形の重心位置が、主パターン41の角と重なるように配置されている。また、平面視したときに主パターン41および補助パターン42は、それぞれの辺が互いにほぼ平行になるように配置されている。補助パターン42は、平面視したときに主パターン41と重なる部分の長さδが、補助パターン42の1辺の長さ2δの半分になるように配置されている。   The auxiliary pattern 42 is disposed at a portion that becomes a square corner of the planar shape of the main pattern 41. The auxiliary pattern 42 is arranged so that the center of gravity of the square overlaps with the corner of the main pattern 41 when viewed in plan. Further, when viewed in plan, the main pattern 41 and the auxiliary pattern 42 are arranged so that their sides are substantially parallel to each other. The auxiliary pattern 42 is arranged such that the length δ of the portion overlapping the main pattern 41 when viewed in plan is half the length 2δ of one side of the auxiliary pattern 42.

露光工程において、コンタクトホールの形状に対応する主パターンに、第1の補助パターンを付加した露光パターンを有するフォトマスクを用いることによって、同一の露光装置において形成可能なコンタクトホールの径を小さくすることができる。   In the exposure process, by using a photomask having an exposure pattern in which the first auxiliary pattern is added to the main pattern corresponding to the shape of the contact hole, the diameter of the contact hole that can be formed in the same exposure apparatus is reduced. Can do.

図7に、本実施の形態におけるフォトマスクを用いて、レジスト膜にコンタクトホールを形成したときの拡大概略平面図を示す。レジスト膜28に対して、開口部36が形成されている。図6に示すように露光パターン40の主パターン41の形状は正方形であるが、開口部36は角の部分が丸くなって円に近くなった形状を有する。開口部36の径は、同一の露光装置を用いた場合、従来の技術において形成可能な開口部の径よりも小さい径を有する。   FIG. 7 is an enlarged schematic plan view when contact holes are formed in the resist film using the photomask in this embodiment mode. An opening 36 is formed in the resist film 28. As shown in FIG. 6, the main pattern 41 of the exposure pattern 40 has a square shape, but the opening 36 has a shape in which a corner portion is rounded and close to a circle. When the same exposure apparatus is used, the diameter of the opening 36 is smaller than the diameter of the opening that can be formed by the conventional technique.

本発明における「径」とは、平面視したときの形状において、平面形状がほぼ円形の場合は直径を示し、平面形状がほぼ四角形の場合には、対向する辺同士の距離のうち短い方の長さを示す。その他の形状においては、平面形状の重心位置を通る線のうち、最小の長さの線をその形状の径をいう。また、フォトマスクの露光パターンに、主パターンおよび補助パターンが形成されている場合には、露光パターンの径は主パターンの径を示すものとする。   In the present invention, the “diameter” means a diameter when the planar shape is substantially circular in a plan view, and when the planar shape is substantially square, the shorter one of the distances between opposing sides Indicates the length. In other shapes, the smallest length of the lines passing through the center of gravity of the planar shape is the diameter of the shape. Moreover, when the main pattern and the auxiliary pattern are formed in the exposure pattern of the photomask, the diameter of the exposure pattern indicates the diameter of the main pattern.

本実施の形態においては、コンタクトホールに対応する主パターンおよび第1の補助パターンの平面形状をそれぞれ四角形に形成している。この方法を採用することにより、容易な構成の露光パターンで小さなコンタクトホールを形成することができる。   In the present embodiment, the planar shapes of the main pattern and the first auxiliary pattern corresponding to the contact holes are each formed into a quadrangle. By adopting this method, it is possible to form a small contact hole with an exposure pattern with a simple structure.

図8から図13を参照して、本実施の形態におけるコンタクトホールの小型化に関する検討について説明する。   With reference to FIG. 8 to FIG. 13, a study on the downsizing of the contact hole in the present embodiment will be described.

図8に、従来の技術におけるフォトマスクの拡大概略平面図を示し、図9に、上記フォトマスクを用いて形成したレジスト膜の開口部の平面図を示す。フォトマスク3には、平面形状がほぼ正方形の露光パターン43が形成されている。このようなフォトマスクを用いて、露光パターン43の径L1aを小さくしていくと、レジスト膜29に形成される開口部37の平面形状は円に近づく。このときの開口部37の径L1bは、フォトマスク3における露光パターン43の径L1aと同じであることが好ましい。しかしながら、露光パターン43の径L1aを小さくしていった場合には、レジスト膜29の開口部37の径L1bは径L1aから離れて小さくなっていくことが観察される。   FIG. 8 is an enlarged schematic plan view of a conventional photomask, and FIG. 9 is a plan view of an opening of a resist film formed using the photomask. An exposure pattern 43 having a substantially square planar shape is formed on the photomask 3. When the diameter L1a of the exposure pattern 43 is reduced using such a photomask, the planar shape of the opening 37 formed in the resist film 29 approaches a circle. The diameter L1b of the opening 37 at this time is preferably the same as the diameter L1a of the exposure pattern 43 in the photomask 3. However, when the diameter L1a of the exposure pattern 43 is reduced, it is observed that the diameter L1b of the opening 37 of the resist film 29 decreases away from the diameter L1a.

本発明においては、フォトマスクに形成した露光パターンの径が、レジスト膜に形成される開口部の径とほぼ同じになる最小の値を「最小適合寸法」という。   In the present invention, the minimum value at which the diameter of the exposure pattern formed on the photomask is approximately the same as the diameter of the opening formed in the resist film is referred to as “minimum compatible dimension”.

図8に示す従来の技術に基づくフォトマスクを用いて、水銀ランプを備える露光装置を使用した場合について検討する。水銀ランプは、i線(365nm)、h線(405nm)およびg線(436nm)のスペクトルピークを有する。3つのスペクトルピークのうち、i線の波長が最も短い。水銀ランプのg線およびh線を用いて、図8に示すフォトマスク3を用いた場合の最小適合寸法は4μmである。   Consider a case where an exposure apparatus equipped with a mercury lamp is used using a photomask based on the prior art shown in FIG. The mercury lamp has spectral peaks of i-line (365 nm), h-line (405 nm) and g-line (436 nm). Of the three spectral peaks, the i-line wavelength is the shortest. Using the g-line and h-line of the mercury lamp, the minimum compatible dimension when using the photomask 3 shown in FIG. 8 is 4 μm.

図10および図11に、水銀ランプのi線を用いた場合の説明図を示す。図10に、この試験において用いられたフォトマスクの拡大概略平面図を示し、図11に、このフォトマスクを用いて形成されたレジスト膜の拡大概略平面図を示す。   FIG. 10 and FIG. 11 are explanatory diagrams when the i-line of the mercury lamp is used. FIG. 10 shows an enlarged schematic plan view of a photomask used in this test, and FIG. 11 shows an enlarged schematic plan view of a resist film formed using this photomask.

露光を行なう光の波長を短くすることによって、小さな径のコンタクトホールを形成することが可能である。フォトマスク4には、平面形状がほぼ正方形の露光パターン44が形成されている。露光パターン44の径L2aを小さくしていくことにより、形成されるレジスト膜30の開口部38の平面形状は円の形状に近くなる。このときの開口部38の径L2bと露光パターン44の径L2aとの大きさがほぼ等しくなる最小適合寸法は、2μmであった。   A contact hole having a small diameter can be formed by shortening the wavelength of light for exposure. An exposure pattern 44 having a substantially square planar shape is formed on the photomask 4. By reducing the diameter L2a of the exposure pattern 44, the planar shape of the opening 38 of the resist film 30 to be formed becomes close to a circular shape. At this time, the minimum conforming dimension in which the diameter L2b of the opening 38 and the diameter L2a of the exposure pattern 44 are substantially equal was 2 μm.

このように、露光を行なう光の波長を短くすることによって、コンタクトホールの小型化を図ることができる。しかしながら、露光装置の短波長化を行なうと露光を行なうための時間が長くなる。たとえば、図10および図11に示したi線を用いる場合のスループット(単位時間当たりの処理能力)は、図8および図9に示したg線およびh線を用いる場合のスループットの約半分になってしまう。露光装置の光の短波長化を行なって、さらにスループットを同じにするためには、装置を数多く用いる必要があり、作業場所が大きくなるという問題がある。また、短波長の露光装置を用いると1台当たりの露光装置の価格が上昇して、表示パネルの価格上昇を招くという問題がある。   In this manner, the contact hole can be reduced in size by shortening the wavelength of light for exposure. However, when the wavelength of the exposure apparatus is shortened, the time for performing exposure becomes longer. For example, the throughput (processing capacity per unit time) when using the i-line shown in FIGS. 10 and 11 is about half of the throughput when using the g-line and h-line shown in FIGS. End up. In order to shorten the wavelength of light of the exposure apparatus and make the throughput the same, it is necessary to use a large number of apparatuses, and there is a problem that the working place becomes large. In addition, when a short wavelength exposure apparatus is used, there is a problem that the price of the exposure apparatus per unit increases and the price of the display panel increases.

図12に、本実施の形態における第1の補助パターンを形成したフォトマスクの拡大概略平面図を、図13に、このフォトマスクを用いて、形成したレジスト膜の開口部の概略平面図を示す。フォトマスク5には、平面形状が正方形の主パターンと、主パターンの角の部分に形成され、平面形状が正方形の第1の補助パターンとを備える露光パターン40が形成されている。   FIG. 12 is an enlarged schematic plan view of a photomask in which the first auxiliary pattern in this embodiment is formed, and FIG. 13 is a schematic plan view of an opening of a resist film formed using this photomask. . On the photomask 5, an exposure pattern 40 is formed which includes a main pattern having a square shape in a square shape and a first auxiliary pattern having a square shape in a square shape.

図13は、露光パターン40の径L3aを小さくしていったときの開口部の平面形状である。レジスト膜31に形成される開口部39は、平面形状が円の形状に近くなる。水銀ランプのg線およびh線を使った場合に、開口部39の径L3bがフォトマスク5の露光パターン40の径L3aとほぼ同じになる最小適合寸法は3μm以下になり、第1の補助パターンを形成しない露光マスクの場合よりも小さな開口部を形成することができた。このときのスループットは、水銀ランプの光のうちg線およびh線を用いているため、図8および図9に示した性能試験と同じである。   FIG. 13 shows a planar shape of the opening when the diameter L3a of the exposure pattern 40 is reduced. The opening 39 formed in the resist film 31 has a planar shape close to a circular shape. When the g-line and h-line of the mercury lamp are used, the minimum conforming dimension in which the diameter L3b of the opening 39 is substantially the same as the diameter L3a of the exposure pattern 40 of the photomask 5 is 3 μm or less, and the first auxiliary pattern A smaller opening can be formed than in the case of an exposure mask that does not form a film. The throughput at this time is the same as the performance test shown in FIGS. 8 and 9 because the g-line and the h-line of the light from the mercury lamp are used.

このように、処理能力を低下させることなく、同一の露光装置を用いて、形成するコンタクトホールの径を小さくすることができる。すなわち、本発明においては、主パターンに補助パターンを形成した露光パターンを有するフォトマスクを用いて露光を行なうことにより、露光装置の光の短波長化を図らずに生産性を維持したまま、コンタクトホールの小型化を図ることができる。   Thus, the diameter of the contact hole to be formed can be reduced using the same exposure apparatus without reducing the processing capability. That is, in the present invention, the exposure is performed using a photomask having an exposure pattern in which an auxiliary pattern is formed on the main pattern, so that the contact of the exposure apparatus is maintained without shortening the wavelength of light while maintaining productivity. The hall can be downsized.

解像度は、k×(λ/NA)(k:感光性樹脂の種類などに依存するプロセスファクタ、λ:露光を行なう光の波長、NA:開口数)で示される。NAは、露光を行なうためのレンズが広がった光を集光する程度を示して、レンズの特性に依存する。λは、露光を行なう光に依存する。本発明においては、主パターンに対して補助パターンを付加することにより、プロセスファクタkを変化させることができ、加工寸法を小さくすることができる。この結果、コンタクトホールの小型化を図ることができる。   The resolution is indicated by k × (λ / NA) (k: process factor depending on the type of photosensitive resin, λ: wavelength of light for exposure, NA: numerical aperture). NA indicates the degree to which the lens for performing exposure collects the spread light and depends on the characteristics of the lens. λ depends on the light to be exposed. In the present invention, by adding an auxiliary pattern to the main pattern, the process factor k can be changed and the processing dimension can be reduced. As a result, the contact hole can be reduced in size.

さらに、コンタクトホールに対応する主パターンに第1の補助パターンを付加した露光パターンを有するフォトマスクを用いることによって、設計値に近い形状のコンタクトホールを形成することができる。図2を参照して、たとえば、コンタクトホール32は、コンタクトホール32の平面視したときの面積が同じである場合には、電極層24の外縁の平面形状に沿った形状にすることが好ましい。矢印80および矢印81が、コンタクトホール32から電極層24の外縁までの距離である。この距離はコンタクトホール32に電極層24を配置するときの製造余裕(製造マージン)になる。コンタクトホール32の形状を設計値に近い形状に形成することによって、矢印80および矢印81に示す距離を長くすることができ、製造余裕を大きくすることができる。   Furthermore, by using a photomask having an exposure pattern in which the first auxiliary pattern is added to the main pattern corresponding to the contact hole, a contact hole having a shape close to the design value can be formed. Referring to FIG. 2, for example, when the contact hole 32 has the same area when viewed in plan, the contact hole 32 is preferably shaped along the planar shape of the outer edge of the electrode layer 24. An arrow 80 and an arrow 81 are distances from the contact hole 32 to the outer edge of the electrode layer 24. This distance becomes a manufacturing margin (manufacturing margin) when the electrode layer 24 is disposed in the contact hole 32. By forming the contact hole 32 in a shape close to the design value, the distance indicated by the arrows 80 and 81 can be increased, and the manufacturing margin can be increased.

また、コンタクトホールを形成する層に線パターンを形成する工程を含み、コンタクトホールを形成するためのレジスト膜に線パターンに対応する第2の開口部を形成する工程を含んでいてもよい。このときには、露光工程において、線パターンの形状に対応する主パターンの角になる部分に、第2の補助パターンを付加したフォトマスクを用いることが好ましい。この方法を採用することにより、線パターンの角の部分の形状を設計に近づけることができ、線パターンの小型化を図ることができる。この結果、表示パネルの小型化を図ることができる。   Further, the method may include a step of forming a line pattern in the layer for forming the contact hole, and a step of forming a second opening corresponding to the line pattern in the resist film for forming the contact hole. At this time, it is preferable to use a photomask in which the second auxiliary pattern is added to the corner of the main pattern corresponding to the shape of the line pattern in the exposure process. By adopting this method, the shape of the corner portion of the line pattern can be brought close to the design, and the line pattern can be miniaturized. As a result, the display panel can be reduced in size.

たとえば、線パターンを平面視したときに凸の角の部分に、平面形状が四角形の第2の補助パターンを付加することが好ましい。主パターンのみでは、凸の角の部分が丸みがかってしまうが、補助パターンを形成することにより、角の部分を設計の形状に近づけることができる。   For example, it is preferable to add a second auxiliary pattern having a square planar shape to a convex corner when the line pattern is viewed in plan. Although the convex corner portion is rounded only with the main pattern, the corner portion can be brought close to the design shape by forming the auxiliary pattern.

図14に、表示パネルにおける概略配置図を示す。ガラス基板54の主表面には、表示領域51が設定されている。表示領域51は、複数の画素が形成される部分である。表示領域51は、平面形状が四角形なるように形成されている。表示領域51の側方には、それぞれの画素におけるTFTを駆動するためのドライバを配置する領域が設定されている。表示領域51の外側は額縁領域とも言われ、額縁領域にドライバが配置されている。図14においては、向かって左側にゲートドライバ配置領域52が設定され、表示領域51の向かって下側にソースドライバ配置領域53が設定されている。   FIG. 14 shows a schematic layout of the display panel. A display area 51 is set on the main surface of the glass substrate 54. The display area 51 is a part where a plurality of pixels are formed. The display area 51 is formed so that the planar shape is a quadrangle. On the side of the display area 51, an area for arranging a driver for driving the TFT in each pixel is set. The outside of the display area 51 is also called a frame area, and a driver is arranged in the frame area. In FIG. 14, the gate driver arrangement area 52 is set on the left side and the source driver arrangement area 53 is set on the lower side of the display area 51.

たとえば、シリコン膜としてCGS(連続粒界Si)を用いることにより、基板の表面に表示領域の部分とドライバとを同時に形成することができる。ドライバを形成する工程においても、レジスト膜を用いてコンタクトホールなどを形成する工程が存在する。   For example, by using CGS (continuous grain boundary Si) as the silicon film, the display region portion and the driver can be simultaneously formed on the surface of the substrate. In the process of forming the driver, there is a process of forming a contact hole or the like using a resist film.

したがって、本発明は、表示領域における画素の小型化を図るだけではなく、額縁領域に配置されているドライバの領域を小さくすることに寄与する。すなわち本発明における製造方法またはフォトマスクを採用することにより、駆動IC(Integrated Circuit)の小型化を図ることができ、ドライバ配置領域を小さくすることができる。図14においては、ゲートドライバ配置領域52およびソースドライバ配置領域53を小さくすることができ、表示パネルにおける額縁領域を小さくすることができる。この結果、表示パネルの小型化を図ることができる。   Therefore, the present invention not only reduces the size of the pixels in the display area, but also contributes to reducing the area of the driver arranged in the frame area. That is, by adopting the manufacturing method or the photomask according to the present invention, it is possible to reduce the size of a driver IC (Integrated Circuit) and to reduce the driver arrangement area. In FIG. 14, the gate driver arrangement area 52 and the source driver arrangement area 53 can be reduced, and the frame area in the display panel can be reduced. As a result, the display panel can be reduced in size.

次に、図15から図17を参照して、露光パターンの主パターンおよび第1の補助パターンの大きさを変更したときの性能試験について説明する。   Next, with reference to FIGS. 15 to 17, a performance test when the main pattern of the exposure pattern and the size of the first auxiliary pattern are changed will be described.

図15に、性能試験に用いた試験片の概略平面図を、図16に、性能試験に用いた試験片の概略断面図を示す。試験片としては、本実施の形態における表示パネルのTFTのコンタクトホールの部分の積層状態と同様の構成を有する試験片を形成した。ガラス基板60の表面にシリコン層61を形成する。シリコン層61の表面にゲート絶縁層62を形成する。ゲート絶縁層62の表面に層間絶縁層63を形成する。ゲート絶縁層62および層間絶縁層63を貫通するように、複数のコンタクトホール64を形成する。コンタクトホール64の形成においては、複数個の貫通孔が格子状に配列するように形成する。   FIG. 15 is a schematic plan view of a test piece used for the performance test, and FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the test piece used for the performance test. As the test piece, a test piece having the same configuration as the stacked state of the contact hole portion of the TFT of the display panel in this embodiment was formed. A silicon layer 61 is formed on the surface of the glass substrate 60. A gate insulating layer 62 is formed on the surface of the silicon layer 61. An interlayer insulating layer 63 is formed on the surface of the gate insulating layer 62. A plurality of contact holes 64 are formed so as to penetrate the gate insulating layer 62 and the interlayer insulating layer 63. In forming the contact hole 64, a plurality of through holes are formed so as to be arranged in a lattice pattern.

性能試験においては、レジスト膜としてノボラック樹脂を主成分としたものを用いている。また、露光装置としては、結像型露光装置のうちステッパ方式のものを用いている。   In the performance test, a resist film containing a novolac resin as a main component is used. Further, as the exposure apparatus, a stepper type out of the imaging type exposure apparatus is used.

コンタクトホール64を形成するために用いたフォトマスクの露光パターンは、主パターン41および第1の補助パターン42を含む露光パターン40(図6参照)および第1の補助パターンを有さない露光パターンとした。   The exposure pattern of the photomask used for forming the contact hole 64 includes an exposure pattern 40 (see FIG. 6) including the main pattern 41 and the first auxiliary pattern 42, and an exposure pattern having no first auxiliary pattern. did.

図6を参照して、性能試験においては、主パターン41の幅W(露光パターンの径に該当する)を、2.0μmから9.0μmまでの範囲内において、最小0.5μmずつ変化させた。また、第1の補助パターンを、長さδが0μmから1.0μmまでの範囲内において最小0.25μmずつ変化させた。長さδは、主パターンと第1の補助パターンの辺を延ばしたときに、主パターンと補助パターンとが重なる正方形の辺の長さである。第1の補助パターンの一辺の長さは2δになるように形成されている。   Referring to FIG. 6, in the performance test, the width W of the main pattern 41 (corresponding to the diameter of the exposure pattern) was changed by a minimum of 0.5 μm within a range from 2.0 μm to 9.0 μm. . Further, the first auxiliary pattern was changed by a minimum of 0.25 μm within the range of the length δ from 0 μm to 1.0 μm. The length δ is the length of a square side where the main pattern and the auxiliary pattern overlap when the sides of the main pattern and the first auxiliary pattern are extended. The length of one side of the first auxiliary pattern is 2δ.

長さδが0μmであることは、第1の補助パターンが形成されていないことを示す。長さδが0.75μmであるということは、第1の補助パターンの1辺の長さが1.5μm(2×0.75μm)であることを示す。これらのフォトマスクを用いて、試験片に対して露光を行ってコンタクトホールの形成を行なった。形成されたコンタクトホールの径を以下の表1に示す。   A length δ of 0 μm indicates that the first auxiliary pattern is not formed. That the length δ is 0.75 μm indicates that the length of one side of the first auxiliary pattern is 1.5 μm (2 × 0.75 μm). Using these photomasks, the test pieces were exposed to form contact holes. The diameter of the formed contact hole is shown in Table 1 below.

Figure 2006235515
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性能試験の結果、第1の補助パターンを付加しない場合には形成できなかった小さな径のコンタクトホールを、第1の補助パターンを付加することにより形成することができた。たとえば、第1の補助パターンがない場合(δ=0)には、径が3μmのコンタクトホールを形成することができなかったが、長さδが0.75μmの第1の補助パターンを形成することにより、径が3μmのコンタクトホールを精度良く形成することができた。   As a result of the performance test, a contact hole having a small diameter that could not be formed without adding the first auxiliary pattern could be formed by adding the first auxiliary pattern. For example, when there is no first auxiliary pattern (δ = 0), a contact hole having a diameter of 3 μm could not be formed, but a first auxiliary pattern having a length δ of 0.75 μm is formed. As a result, a contact hole having a diameter of 3 μm could be formed with high accuracy.

また、主パターンの幅Wが一定である場合には、補助パターンの長さδが大きくなるほど、コンタクトホールの径を大きくすることができた。たとえば、主パターンの幅Wが2.5μm、第1の補助パターンの長さδが0.5μmのときは、コンタクトホールの径が1.62μmであったが、第1の補助パターンの長さδを1.0μmにすることによって、径が3.53μmのコンタクトホールを形成することができた。   When the width W of the main pattern is constant, the diameter of the contact hole can be increased as the auxiliary pattern length δ increases. For example, when the width W of the main pattern is 2.5 μm and the length δ of the first auxiliary pattern is 0.5 μm, the diameter of the contact hole is 1.62 μm, but the length of the first auxiliary pattern is By setting δ to 1.0 μm, a contact hole having a diameter of 3.53 μm could be formed.

図17に、性能試験の結果のグラフを示す。横軸が、フォトマスクの露光パターンの径であり、縦軸が形成されたコンタクトホールの径である。レジスト膜に形成された開口部の径と形成されるコンタクトホールの径とは、たとえば、ドライエッチング法を用いることによって、精度よく一致させることができる。   FIG. 17 shows a graph of the results of the performance test. The horizontal axis is the diameter of the exposure pattern of the photomask, and the vertical axis is the diameter of the contact hole formed. The diameter of the opening formed in the resist film and the diameter of the contact hole formed can be accurately matched by using, for example, a dry etching method.

露光パターンに第1の補助パターンがある場合とない場合との両方の場合において、フォトマスクの主パターンの幅(露光パターンの径)Wが7.0μm以上の場合には、露光パターンの主パターンの幅Wと、形成されるコンタクトホールの径とはほぼ同じ大きさになる。すなわち、ほぼ設計通りにコンタクトホールを形成することができる。   In both cases where the exposure pattern includes the first auxiliary pattern and when the first auxiliary pattern does not exist, when the width (exposure pattern diameter) W of the main pattern of the photomask is 7.0 μm or more, the main pattern of the exposure pattern The width W and the diameter of the contact hole formed are approximately the same. That is, the contact hole can be formed almost as designed.

一方で、主パターンの幅Wが7.0μmよりも小さくなると、第1の補助パターンがない場合(長さδが0μmの場合)には、主パターンの幅Wが小さくなるほどコンタクトホールの径は主パターンの幅Wよりも小さくなる。すなわち、コンタクトホールの径は設計から離れていく。この結果より、第1の補助パターンを形成しない場合の最小適合寸法の径は7.0μmであった。   On the other hand, when the width W of the main pattern becomes smaller than 7.0 μm, the diameter of the contact hole becomes smaller as the width W of the main pattern becomes smaller when there is no first auxiliary pattern (when the length δ is 0 μm). It becomes smaller than the width W of the main pattern. That is, the diameter of the contact hole goes away from the design. From this result, the diameter of the minimum conforming dimension when the first auxiliary pattern was not formed was 7.0 μm.

これに対して、長さδが0.75μm以下の第1の補助パターンを形成した場合、フォトマスクの主パターンの幅Wが4μm以上の時に、露光パターンの主パターンの幅Wと、形成されるコンタクトホールの径とがほぼ同じ大きさになる。したがって、第1の補助パターンを形成することにより、最小適合寸法を4.0μm以下にすることができる。   On the other hand, when the first auxiliary pattern having a length δ of 0.75 μm or less is formed, the width W of the main pattern of the exposure pattern is formed when the width W of the main pattern of the photomask is 4 μm or more. The diameter of the contact hole is almost the same size. Therefore, by forming the first auxiliary pattern, the minimum conforming dimension can be made 4.0 μm or less.

たとえば、長さδが0.75μmの第1の補助パターンを形成した場合においては、フォトマスクの主パターンの幅Wが略2μmまでは、主パターンの幅Wと略同じ径のコンタクトホールを形成することができる。すなわち、最小適合寸法を2μmにすることができる。   For example, when the first auxiliary pattern having a length δ of 0.75 μm is formed, contact holes having substantially the same diameter as the width W of the main pattern are formed until the width W of the main pattern of the photomask is approximately 2 μm. can do. That is, the minimum conforming dimension can be 2 μm.

また、現像を行なうときの製造誤差(パターン加工の安定性)を考慮した場合には、第1の補助パターンを形成しない場合の許容される露光パターンの最小の径は4μmであるが、第1の補助パターンを形成した場合の許容される露光パターンの最小の径を3μm以下にすることができる。このように、本発明においては、同一の露光装置を用いて、従来の技術よりもさらに小さなコンタクトホールを形成することができる。   In consideration of manufacturing errors (stability of pattern processing) when developing, the minimum diameter of the exposure pattern allowed when the first auxiliary pattern is not formed is 4 μm. When the auxiliary pattern is formed, the minimum allowable exposure pattern diameter can be 3 μm or less. As described above, in the present invention, it is possible to form a contact hole that is smaller than that of the prior art using the same exposure apparatus.

さらに、本願発明においては、第1の補助パターンの幅を大きくすることにより、形成するコンタクトホールを大きくすることができる。たとえば、表1および図17を参照して、第1の補助パターンの長さδを1.0μm以上にすることによって、フォトマスクの主パターンの幅Wが5μm以下の時に、露光パターンの主パターンの幅Wよりも形成されるコンタクトホールの径を大きくすることができる。   Furthermore, in the present invention, the contact hole to be formed can be enlarged by increasing the width of the first auxiliary pattern. For example, referring to Table 1 and FIG. 17, when the width δ of the main pattern of the photomask is 5 μm or less by setting the length δ of the first auxiliary pattern to 1.0 μm or more, the main pattern of the exposure pattern The diameter of the contact hole formed can be made larger than the width W of.

また、本実施の形態においては、コンタクトホールに対応する主パターンおよび第1の補助パターンの平面形状をそれぞれ四角形に形成しているが、この形態に限られず、フォトマスクの露光パターンは、任意の形状のものを採用することができる。この場合、主パターンの角になる部分に補助パターンを配置することによって、小さなコンタクトホールを形成することができる。   In the present embodiment, the planar shapes of the main pattern and the first auxiliary pattern corresponding to the contact holes are each formed in a quadrangle, but the present invention is not limited to this, and the exposure pattern of the photomask is arbitrary. Shapes can be used. In this case, a small contact hole can be formed by arranging the auxiliary pattern at the corner of the main pattern.

本実施の形態においては、表示パネルとして液晶表示パネルを例に採りあげて説明したが、特にこの形態に限られず、コンタクトホールを有する表示パネルに本発明を適用することができる。たとえば、有機EL(Electro Luminescence)表示パネルに、本発明を適用することができる。   In this embodiment mode, a liquid crystal display panel has been described as an example of a display panel. However, the present invention is not limited to this mode, and the present invention can be applied to a display panel having a contact hole. For example, the present invention can be applied to an organic EL (Electro Luminescence) display panel.

本実施の形態においては、結像型露光装置としてステッパ方式のものを用いたが、この形態に限られず、スキャン方式またはミラープロジェクション方式の結像型露光装置を用いても同様の効果を得ることができる。   In this embodiment, the stepper type exposure apparatus is used as the imaging type exposure apparatus, but the present invention is not limited to this type, and the same effect can be obtained even if a scanning type or mirror projection type imaging exposure apparatus is used. Can do.

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

実施の形態の液晶表示パネルにおける表示領域のTFTの部分の拡大概略断面図である。It is an expansion schematic sectional drawing of the part of TFT of the display area in the liquid crystal display panel of embodiment. 実施の形態の液晶表示パネルにおける表示領域のTFTの部分の拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the TFT part of the display area in the liquid crystal display panel of an embodiment. 実施の形態における液晶表示パネルの製造方法の第1工程説明図である。It is 1st process explanatory drawing of the manufacturing method of the liquid crystal display panel in embodiment. 実施の形態における液晶表示パネルの製造方法の第2工程説明図である。It is 2nd process explanatory drawing of the manufacturing method of the liquid crystal display panel in embodiment. 実施の形態における液晶表示パネルの製造方法の第3工程説明図である。It is 3rd process explanatory drawing of the manufacturing method of the liquid crystal display panel in embodiment. 実施の形態におけるフォトマスクの露光パターンの拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the exposure pattern of the photomask in embodiment. 実施の形態において形成されたレジスト膜の開口部の拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the opening part of the resist film formed in embodiment. 実施の形態における第1の比較例の露光パターンの拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the exposure pattern of the 1st comparative example in embodiment. 実施の形態における第1の比較例のレジスト膜の開口部の拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the opening part of the resist film of the 1st comparative example in embodiment. 実施の形態における第2の比較例の露光パターンの拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the exposure pattern of the 2nd comparative example in embodiment. 実施の形態における第2の比較例のレジスト膜の開口部の拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the opening part of the resist film of the 2nd comparative example in embodiment. 実施の形態におけるフォトマスクの露光パターンの拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the exposure pattern of the photomask in embodiment. 実施の形態におけるフォトマスクを用いて形成されたレジスト膜の開口部の拡大概略平面図である。It is an expansion schematic plan view of the opening part of the resist film formed using the photomask in embodiment. 液晶表示パネルの基板のうち、駆動ICが配置される領域の説明図である。It is explanatory drawing of the area | region where drive IC is arrange | positioned among the board | substrates of a liquid crystal display panel. 実施の形態における性能試験の試験片の概略平面図である。It is a schematic plan view of the test piece of the performance test in embodiment. 実施の形態における性能試験の試験片の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the test piece of the performance test in embodiment. 実施の形態における性能試験の結果を説明するグラフである。It is a graph explaining the result of the performance test in embodiment. 従来の技術に基づく第1のパターンデータの概略平面図である。It is a schematic plan view of the 1st pattern data based on a prior art. 従来の技術に基づくフォトマスクの露光パターンの概略平面図である。It is a schematic plan view of the exposure pattern of the photomask based on a prior art. 従来の技術に基づく第2のパターンデータの概略平面図である。It is a schematic plan view of the 2nd pattern data based on a prior art. 従来の技術に基づく第3のパターンデータの概略平面図である。It is a schematic plan view of the 3rd pattern data based on a prior art. 従来の技術に基づくフォトマスクの露光パターンの概略平面図である。It is a schematic plan view of the exposure pattern of the photomask based on a prior art. 従来の技術に基づく第4のパターンデータの概略平面図である。It is a schematic plan view of the 4th pattern data based on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

2〜5 フォトマスク、21,54,60 ガラス基板、22,62 ゲート絶縁層、23,63 層間絶縁層、24 電極層、25,61 シリコン層、26 ゲート電極、27 ゲートバスライン、28〜31 レジスト膜、32,64 コンタクトホール、35〜39,64 開口部、40,43,44,72,75 露光パターン、41 主パターン、42 補助パターン、51 表示領域、52 ゲートドライバ配置領域、53 ソースドライバ配置領域、71,73,74,76 パターンデータ、80,81,82 矢印、L1a,L1b,L2a,L2b,L3a,L3b 径。   2-5 photomask, 21, 54, 60 glass substrate, 22,62 gate insulating layer, 23, 63 interlayer insulating layer, 24 electrode layer, 25, 61 silicon layer, 26 gate electrode, 27 gate bus line, 28-31 Resist film, 32, 64 contact hole, 35-39, 64 opening, 40, 43, 44, 72, 75 exposure pattern, 41 main pattern, 42 auxiliary pattern, 51 display area, 52 gate driver placement area, 53 source driver Arrangement area, 71, 73, 74, 76 pattern data, 80, 81, 82 arrow, L1a, L1b, L2a, L2b, L3a, L3b diameter.

Claims (6)

基板の表面に形成された層のうち、少なくとも一層にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程を含み、
前記コンタクトホール形成工程は、前記一層の表面にレジスト膜を配置する工程と、
フォトマスクを介して前記レジスト膜に露光を行なう露光工程と、
現像を行なって、前記レジスト膜に前記コンタクトホールに対応する第1の開口部を形成する現像工程と
を含み、
前記露光工程は、前記コンタクトホールに対応する主パターンに第1の補助パターンを付加した前記フォトマスクを用いる、表示パネルの製造方法。
A contact hole forming step of forming a contact hole in at least one of the layers formed on the surface of the substrate;
The contact hole forming step includes a step of disposing a resist film on the surface of the one layer,
An exposure step of exposing the resist film through a photomask;
Developing, and forming a first opening corresponding to the contact hole in the resist film,
The exposure process uses a photomask in which a first auxiliary pattern is added to a main pattern corresponding to the contact hole.
前記一層に線パターンを形成する工程を含み、
前記露光工程は、前記線パターンに対応する主パターンの角となる部分に第2の補助パターンを付加した前記フォトマスクを用い、
前記現像工程は、前記レジスト膜に前記線パターンに対応する第2の開口部を形成する工程を含む、請求項1に記載の表示パネルの製造方法。
Forming a line pattern in the one layer;
The exposure step uses the photomask in which a second auxiliary pattern is added to a corner portion of the main pattern corresponding to the line pattern,
The display panel manufacturing method according to claim 1, wherein the developing step includes a step of forming a second opening corresponding to the line pattern in the resist film.
前記露光工程の露光において結像型露光装置を用い、
前記フォトマスクとして、前記主パターンの径が4.0μm以下であるものを用いる、請求項1に記載の表示パネルの製造方法。
In the exposure of the exposure step, using an imaging exposure apparatus,
The method for manufacturing a display panel according to claim 1, wherein the photomask having a diameter of the main pattern of 4.0 μm or less is used.
前記コンタクトホールに対応する主パターンおよび前記第1の補助パターンの平面形状をそれぞれ四角形に形成して、
平面視したときに前記コンタクトホールに対応する主パターンの角になる部分に前記第1の補助パターンを配置する、請求項1に記載の表示パネルの製造方法。
The main pattern corresponding to the contact hole and the planar shape of the first auxiliary pattern are each formed into a quadrangle,
The method for manufacturing a display panel according to claim 1, wherein the first auxiliary pattern is disposed at a corner of the main pattern corresponding to the contact hole when seen in a plan view.
前記表示パネルとして液晶表示パネルを製造する、請求項1に記載の表示パネルの製造方法。   The method for manufacturing a display panel according to claim 1, wherein a liquid crystal display panel is manufactured as the display panel. コンタクトホールを形成するための露光パターンを備え、
前記露光パターンは、主パターンと補助パターンとを含み、
前記補助パターンは、平面的に見て前記主パターンの角になる部分に配置された、フォトマスク。
With an exposure pattern to form contact holes,
The exposure pattern includes a main pattern and an auxiliary pattern,
The auxiliary pattern is a photomask arranged at a corner of the main pattern when seen in a plan view.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076724A (en) * 2006-09-21 2008-04-03 Toppan Printing Co Ltd Photomask for color filter, method for manufacturing the color filter, the color filter and liquid crystal display
US9383652B2 (en) 2011-03-02 2016-07-05 V Technology Co., Ltd. Light-exposure device
JP2019109499A (en) * 2017-12-18 2019-07-04 Hoya株式会社 Pattern drawing method, method for manufacturing photomask, photomask, and method for manufacturing display device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58200238A (en) * 1982-05-19 1983-11-21 Toshiba Corp Photomask
JPH06242595A (en) * 1993-02-16 1994-09-02 Matsushita Electron Corp Mask for photoexposure and its production
JPH10268505A (en) * 1997-03-21 1998-10-09 Sharp Corp Producing device for semiconductor device
JPH11184066A (en) * 1997-12-17 1999-07-09 Oki Electric Ind Co Ltd Photomask and contact hole formation
JP2003075988A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Umc Japan Pattern forming method and outward appearance inspecting method for reticle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58200238A (en) * 1982-05-19 1983-11-21 Toshiba Corp Photomask
JPH06242595A (en) * 1993-02-16 1994-09-02 Matsushita Electron Corp Mask for photoexposure and its production
JPH10268505A (en) * 1997-03-21 1998-10-09 Sharp Corp Producing device for semiconductor device
JPH11184066A (en) * 1997-12-17 1999-07-09 Oki Electric Ind Co Ltd Photomask and contact hole formation
JP2003075988A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Umc Japan Pattern forming method and outward appearance inspecting method for reticle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076724A (en) * 2006-09-21 2008-04-03 Toppan Printing Co Ltd Photomask for color filter, method for manufacturing the color filter, the color filter and liquid crystal display
US9383652B2 (en) 2011-03-02 2016-07-05 V Technology Co., Ltd. Light-exposure device
JP2019109499A (en) * 2017-12-18 2019-07-04 Hoya株式会社 Pattern drawing method, method for manufacturing photomask, photomask, and method for manufacturing display device
JP7126925B2 (en) 2017-12-18 2022-08-29 Hoya株式会社 Pattern drawing method, photomask manufacturing method, and display device manufacturing method

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