CN101213492A - 基板制造方法和曝光装置 - Google Patents

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Abstract

在基板上形成结构部件的曝光处理中,正确地控制曝光位置。在曝光装置31的台架22上设置基板,基于在台架22上定义的虚坐标系,在基板的角部的上方配置低倍率照相机27并进行摄影,识别以位置确定目的而设置的标记。接着,基于标记已经被识别的位置,定义沿着基板的实际的位置状态下的基本坐标系。然后,算出规定基准点的基本坐标系中的坐标,在该坐标表示的位置上配置高倍率照相机28并进行摄影,识别在前工序中在基板上形成的结构部件的图案。从识别的图案中确定基准点的实际的位置,与利用其实际的基准点确定的区域的形状吻合一致,补正该区域中曝光记录的图像,然后进行图像的曝光记录。

Description

基板制造方法和曝光装置
技术领域
本发明涉及一种液晶面板基板和印刷基板等各种基板的制造方法以及在这种方法中使用的曝光装置。更具体地说,本发明涉及在基板上曝光形成各种图案时的图案的位置控制。
背景技术
在液晶面板的制造工序中,提高面板的像素开口率通常是重要的课题。特别是最近,为了抑制液晶显示器的制造成本,采用了低价格的背光源,对于像素开口率的要求更严格了。为了使像素开口率大,必须使构成液晶面板的滤色器基板的黑矩阵细线化。但是,在构成滤色器基板的部件中,还有必须配置在黑矩阵的线宽内的部件。如果促进黑矩阵的细线化,就要求这种部件的配置具有非常高的位置精度。
构成液晶面板的各个部件的形成通常通过使用掩模的面曝光来实现(例如参照日本特开2002-350897号公报)。可是,由于在使用掩模的面曝光中容易发生图案的位置偏移,因此通过使黑矩阵的线宽大而只能吸收位置偏移的影响。因此,在通过面曝光的部件形成中,难以进行黑矩阵的细线化。
与此相对,近年来,提出一种使用数字曝光装置来进行基板的曝光的方法。例如在日本特开2005-037911号公报中,公开了一种在记录介质歪曲的情况下可以补正图像的记录位置偏移的数字曝光装置。
近年来,伴随着液晶电视等产品的大型化,在液晶面板制造工序中采用的玻璃基板的大小超过了2米。当基板很大时,即使稍微的温度变化,也不能无视玻璃的变形量。例如,即使是温度膨胀系数低于32e-7/℃的玻璃基材,如果是2米的玻璃,0.15度的温度变化也会引起大小为1μm的变化。在通过曝光层状形成图案的过程中,如果发生这种温度变化,形成的图案将发生偏移,导致产品的成品率恶化。
在日本特开2005-037911号公报公开的装置中,以在基板上设置的位置确定标记为基准,在基板上定义区域,通过补正在每个区域中记录的图像,来补正记录位置的偏移。可是,当在大型基板上高密度形成图案的情况下,预先记录了位置确定标记的位置在某种程度上受到限制。因此,如果位置确定标记的间隔过宽,就不能实现正确的位置定位。
发明内容
因此,根据本发明,当在大型基板上高密度形成图案时,通过能够正确地控制曝光位置,即使将黑矩阵细线化,也不会存在由于图案的位置偏移导致的液晶面板的开口率下降。而且,还可以防止由于发生位置偏移而导致成品率下降。
本发明是用于制造包括规定结构部件的基板的方法,其特征在于,在形成至少一种结构部件的工序中,按照以下顺序形成结构部件。而且,这里,所谓“基板”,不仅指作为液晶面板基板或印刷基板那样的制品而完成的基板,还包括在滤色器基板或阵列基板那样的在制造工序中作为中间生成物的基板。
首先,在定义了虚坐标系的平面上设置形成了可以通过低倍率摄影识别的第一图案和可以仅仅通过高倍率摄影识别的第二图案的基板。然后,在基于所述虚坐标系所设定的规定位置上,以低倍率摄影所述基板,从通过这种摄影得到的低倍率摄影图像中识别所述第一图案,基于识别第一图案的位置,在所述平面上定义基本坐标系。即,通过确认基板的实际配置状态,来确定成为基于此实际状态的处理基准的坐标系。
这里,由于“低倍率”或“高倍率”表示相对的倍率,因此其范围不特别限制。摄影倍率可以与第一图案和第二图案的大小吻合来设定。
作为“可以通过低倍率摄影识别的第一图案”的例子,可列举出在基板上设置的位置定位专用的标记。或者,在由前面工序所形成的结构部件中,可以是能够通过低倍率摄影所识别的大小的结构部件。作为“可以仅仅通过高倍率摄影识别的第二图案”的例子,可以列举出作为构成基板的结构部件的一种,由前面工序所形成的结构部件的图案。
而且,“可通过摄影识别”的图案除了在基板表面形成的图案之外,还包括在基板内部掩埋形成的图案。例如,在基板表面上形成透明层,如果通过透明层可观察到在其下形成的图案,则这个图案就是“可识别”的图案。此外,基板的表面的层即使为不透明的层,通过从基板表面的凸凹所产生的阴影,在可以识别在其下掩埋的图案的形状的情况下,该图案也是“可识别”的图案。
接着,经过定义基本坐标系,计算出基于虚坐标系所设定的多个基准点的、在基本坐标系中的位置坐标,在计算出的位置坐标表示的位置上,以高倍率摄影所述基板。例如,在相同图案连续排列的结构的基板中,如果是以30cm间隔设定基准点的情况,则以30cm间隔高倍率摄影基板上的图案。
此外,通过从由该摄影获得的高倍率摄影图像中识别所述第二图案的形状或颜色、或者形状和颜色两者,来确定在所述基准点的所述基板上的实际位置。通过这种处理,在设定的基准点不在预先设定的位置的情况下,特定这个实际位置。
之后,基于由所述识别特定的位置的信息,补正用于表示所述结构部件的图案的图像,即在通过所述多个基准点而确定的区域上记录的区域图像。即,改变或者移动基板上记录的图像,使得适合于基板上的区域的实际形状。
然后,基于构成补正的区域图像的各像素的值,通过控制用于扫描基板的光束打开/关断,来在所述基板上记录图像,通过将所述基板加工成被记录的图像形状,在该基板上形成所述结构部件。所谓“加工成图像形状”,具体地说,意味着除了由显影除去基板上被光束曝光的部分(或者未被曝光的部分)而在基板表面上形成图像形状的凸凹之外,还意味着将形成了这种凸凹的层作为刻蚀掩模、对在其下的层进行刻蚀加工等。
此外,上述方法所使用的本发明的曝光装置包括:设置曝光对象的基板的台架;通过利用基于构成供给图像的各像素的值而被控制成打开/关断的光束来扫描在所述台架上设置的基板,从而在所述基板上记录所述图像的记录部件;在所述台架的上方相对于该台架以能够相对移动的状态设置的且能够以高倍率摄影基板的至少一个高倍率照相机;在所述台架的上方相对于该台架以能够相对移动的状态设置的且能够以低倍率摄影基板的至少一个低倍率照相机;控制所述高倍率照相机和低倍率照相机的摄影的摄影控制部件;以及对所述记录部件的记录位置进行调整的记录位置控制部件。
高倍率照相机和低倍率照相机可以是倍率固定的分开的照相机,也可以是摄影倍率可设定为高倍率也可设定为低倍率得到的一台照相机。或者多台照相机中,一部分照相机是倍率固定的照相机,另一部分照相机是倍率可变的照相机。在高倍率照相机具有多个或低倍率照相机具有多个的情况下,摄影控制部件控制该多个高倍率照相机的摄影或者多个低倍率照相机的摄影。
此外,所述记录位置控制部件按照下面的顺序调整图像的记录位置。首先,相对于所述摄影控制部件,在基于所述台架上定义的虚坐标系而设定的预定位置上,指示以低倍率摄影所述基板,从通过基于这种指示进行摄影而得到的低倍率摄影图像中识别所述第一图案,基于识别第一图案的位置,在所述台架上定义基本坐标系。
然后,算出基于虚坐标系设定的多个基准点的、所述基本坐标系中的位置坐标,相对于所述台架和/或所述摄影控制部件,指示在所述算出的位置坐标表示的位置的上方相对移动所述照相机。
然后,相对于所述摄影控制部件,指示在所述相对移动的照相机的位置上以高倍率摄影所述基板,通过从由基于这种指示进行摄影得到的高倍率摄影图像中识别所述第二图案的形状或颜色、或者形状和颜色两者,确定所述基准点的所述基板上的实际位置。
接着,基于由所述识别确定的位置的信息,补正作为代表所述结构部件的图案的图像即由所述多个基准点确定的区域上记录的区域图像,通过将由补正的区域图像所构成的图像提供给所述图像记录部件,调整所述图像的记录位置。
根据本发明,在形成用于构成基板的各部件时,首先,通过识别基板上的图案来确认基板的实际状态,基于该实际状态确定成为决定摄影位置时的基准的坐标系。之后,通过在基于这种坐标系而确定的位置上摄影基板,获得基准点的坐标,基于获得的坐标对曝光记录的图像施加必要的补正,之后,记录这个图像。因此,可以高精度地控制各部件的配置位置。
附图说明
图1是表示液晶面板的制造工序的概要的示意图。
图2是表示滤色器基板的例子的示意图。
图3是表示滤色器基板制造工序的详细的流程图。
图4A是放大表示黑矩阵形成工序后的基板上面的一部分的示意图。
图4B是对应于图4A的剖面图。
图5A是放大表示R像素图案形成工序后的基板上面的一部分的示意图。
图5B是对应于图5A的剖面图。
图6A是放大表示全着色像素图案形成工序后的基板上面的一部分的示意图。
图6B是对应于图6A的剖面图。
图7A是放大表示取向控制部件形成工序后的基板上面的一部分的示意图。
图7B是对应于图7A的剖面图。
图8是表示黑矩阵形成工序的流程图。
图9是表示各部件的形成工序的流程图。
图10是表示在读取对象基板上形成的图案与基准点之间的关系的示意图。
图11是用于说明图案的位置偏移的示意图。
图12A是用于说明将通过黑矩阵图案定义的区域作为单位进行的图像补正处理的示意图。
图12B是用于说明将通过黑矩阵图案定义的区域作为单位进行的图像补正处理的示意图。
图13是用于说明将通过对准标记定义的区域作为单位进行的图像补正处理的示意图。
图14是用于说明进行图像补正的效果的示意图。
图15是表示曝光装置的概括结构的图(从上方看到的图)。
图16是表示曝光装置的概括结构的图(从横方向看到的图)。
图17是用于说明用高倍率照相机摄影时的照明的示意图。
图18是表示曝光装置的控制部的详细部分的示意图。
图19是表示用于记录位置控制的初始化处理的流程图。
图20A是用于说明基板的设置方向的判定方法的示意图。
图20B是用于说明基板的设置方向的调整方法的示意图。
图21是表示用于记录位置控制的图像读取处理的流程图。
图22是表示用于记录位置控制的图像补正处理的流程图。
图23是表示阵列基板制造工序的详细流程图。
图24A是表示形成了构成TFT的主要部件的状态的基板的上面的示意图。
图24B是图24A的TFT结构部的放大图。
图25A是表示直到形成图24B所示部分的各过程中的基板的剖面图。
图25B是表示直到形成图24B所示部分的各过程中的基板的剖面图。
图25C是表示直到形成图24B所示部分的各过程中的基板的剖面图。
图25D是表示直到形成图24B所示部分的各过程中的基板的剖面图。
图25E是表示直到形成图24B所示部分的各过程中的基板的剖面图。
图26是表示阵列基板制造工序中的记录位置控制处理的流程图。
图27是用于说明在摄影没有透光性的层时的照明的示意图。
图28是表示液晶单元制造工序的详细流程图。
符号说明
4滤色器基板;5滤色器结构;6a~6i标记;7透明基板;8黑矩阵图案;9R像素图案;10G像素图案;11B像素图案;12间隔体;13保护膜;14透明电极;15取向控制部件;16a~16d基准点;17实际位置;20设置台;21导向器;22台架;23基板;24支柱;25扫描器;26支撑体;27低倍率照相机;28高倍率照相机;29选通门(gate);31曝光装置;51栅电极图案;52源极;53漏极;54接触孔;57沟道部
具体实施方式
下面作为本发明的一个实施方式,示出TFT液晶面板的制造方法。
图1示出了液晶面板的制造工序的概要。液晶面板是通过在液晶单元制造工序3中将在滤色器基板制造工序1中制造的滤色器基板和在阵列基板制造工序2中制造的TFT阵列基板贴合在一起制造的。
在滤色器基板制造工序1和阵列基板制造工序2中,通常,在一个透明基板上,形成作为多个制品面板部分的滤色器结构或者TFT阵列结构。例如,图2中例示的滤色器基板4,在横宽约为2米的透明基板上形成16个20英寸液晶面板的滤色器结构5。
在透明基板上,除了滤色器结构区域5之外,形成表示基板上的主要位置(四角、中心等)的标记6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h以及6i。在TFT阵列基板制造工序2中,也同样在1个透明基板上形成多个液晶面板的阵列结构以及表示基板上的位置的标记。对于滤色器基板和TFT阵列基板,在液晶单元制造工序3中,在将基板互相贴合之前,或者在贴合之后,按制品尺寸进行分割,由此完成液晶面板。
下面说明滤色器基板制造工序1.图3是表示滤色器基板制造工序1的详细流程图。滤色器基板是通过在透明基板1上形成图3流程图的各步骤中所示的部件来制造的。作为透明基板,可以使用在表面上具有氧化硅被覆膜的钠钙玻璃板、低膨胀玻璃板、非碱玻璃板、石英玻璃板等公知的玻璃板或者塑料膜。
如图中所示,在滤色器基板制造工序1中,首先,在透明基板上形成黑矩阵(S101)。图4A和图4B是放大表示步骤S101的黑矩阵形成工序后的基板的一部分的示意图。图4A表示基板的上面,图4B表示基板的剖面,两图还表示了相当于液晶面板的大约1个像素部分的区域。
如图4A和图4B所示,在本实施方式中,在步骤S101,形成膜厚为0.5~5μm左右的黑矩阵图案8。黑矩阵图案8构成为:从在一个方向(图中的纵向方向)平行延伸的多条线上,在与各线垂直的方向(图中的横向方向)上100μm弱的短线和与比其更短的线在纵向方向上以大约150μm的间隔交替突出。在这种结构中,一个像素部分的图案成为将3个字母E排列那样的形式。
如下所述,在本实施方式中,通过对包含碳黑等黑色颜料的感光性抗蚀剂由曝光·显影而加工成上述形状,形成黑矩阵图案8。但是,本发明的黑矩阵形成方法、图案形状、材料没有特别限定,可以采用所有公知技术。例如,如日本特开2004-361447号中公开的那样,可以通过含有金属微粒子的感光性组成物来形成黑矩阵。
此外,在本实施方式中,与黑矩阵图案8同时,形成图2所示的标记6a~6i。即,将黑色感光性抗蚀剂的预定部位曝光形成图2所示的十字图案形状。
接着,在透明基板7上,形成R(红)着色像素层(S102)。如图5A和图5B所示,R像素图案9在透明基板7上的黑矩阵图案8的上述平行延伸的多条线之间,以3列中有1列的比例形成。R像素图案9的材料是将颜料成分等的红色着色剂和粘合剂作为主要成分、根据需要包含由光聚合性的单体或齐聚物构成的光聚合化合物、光聚合开始材料等的材料。
R像素图案9通过利用对上述材料进行曝光·显影而加工成上述图案来形成的。此时,在本实施方式中,在曝光处理之前,对在步骤S101中形成的黑矩阵图案8和标记6a~6i进行观测。之后,以被观测的图案作为基准,确定形成着色像素图案9的区域。基于观测图案的位置定位后面述及。
接着,使用含有绿色着色剂、蓝色着色剂的材料,利用相同的方法,在没有形成R着色像素层的列上,形成G(绿色)着色像素层和B(蓝色)着色像素层(S103、S104)。图6A和6B示出了G像素图案10、B像素图案11形成后的状态。而且,着色像素图案的材料不特别限制,虽然可以采用作为滤色器材料的公知的所有材料,但是,对于后述位置定位用的图案观测,透光性越高的材料,则使图案观测越容易。
形成3色着色像素层之后,接着,为了覆盖这些层,形成由透明树脂构成的保护膜13(S105)。而且,通过溅射,在其上形成透明电极14(ITO:氧化铟锡)  (S106)。在本实施方式中,保护膜13为1μm左右,透明电极14的膜厚为800埃左右。对于这些层,尽管可以采用公知的保护膜或透明电极的材料,但是,对于后述位置定位用的图案观测,透光性越高的材料,则变得越容易。
接下来,在透明电极14上形成间隔体12(S107)。间隔体12以可以均匀控制液晶单元的间隙的大概间隔形成,使得与黑矩阵图案8的线重合。在本实施方式中,如图6A和6B所示,在以包围R像素图案9的周围所形成的黑矩阵图案的E型的短方的横线和纵线的交叉点上,配置2~4μm左右高的圆柱状的间隔体12。间隔体12是通过对公知的感光性树脂由曝光·显影而加工成上述图案形状形成的。
作为间隔体12的材料,优选采用透明树脂,但是,在本实施方式中,也可以采用透光性低的材料。这是因为,在本实施方式中,在曝光处理之前,通过对在步骤S101中形成的黑矩阵图案8和标记6进行观测,可以将间隔体正确地配置在与黑矩阵图案8重叠的位置上。
而且,作为控制液晶单元的间隙的间隔体,尽管已知在液晶单元制造工序中在基板上散布的珠子(ビ-ズ)状的间隔体球,但是,在本说明书中,如上述那样,在滤色器基板制造工序1中,将通过曝光在基板上的预定位置上所形成的柱状的部件称为间隔体。
接着,在透明电极14上形成取向控制部件(肋条部件)(S108)。在图7A和7B中,示出了取向控制部件形成后的基板的状态。在本实施方式中,如图7A所示,取向控制部件在着色像素图案9、10和11上,由在一个方向平行形成的多条线状图案和在与此方向大致垂直的方向平行形成的多条线状图案构成。此外,如图7B所示,该线状图案15是高度为1μm左右的突起状的图案。该突起状的图案在将滤色器基板和阵列基板贴合之后,使液晶单元的液晶分子取向到预定方向。作为取向控制部件的材料,可以采用公知的透明感光性树脂。
此外,即使在取向控制部件的形成工序中,也进行在步骤S101中形成的黑矩阵图案8和标记6的观测。可以同时进行先形成的间隔体12的观测。之后,在形成线状图案15时,将被观测的图案等的位置作为基准,调整图案的形成位置。
如上所述,在本实施方式中,通过曝光和显影形成构成滤色器基板4的各结构部件。在此,下面,说明通过曝光·显影形成结构部件的顺序。
图8是表示图3的步骤S101的黑矩阵形成工序的流程图。首先,洗净透明基板(S201),在洗净的基板的整个表面或者用于形成滤色器结构的区域上,涂敷黑色的负型感光性抗蚀剂(S202)。接着,在与抗蚀剂材料相应的适当温度下进行焙烧(预焙烧:S203),并将涂敷的抗蚀剂层曝光成黑矩阵图案的形状。曝光是通过采用下述的DMD曝光装置的数字记录进行的(S204)。具体地说,生成表示黑矩阵图案的2值图像,基于该2值图像的各像素值,控制向基板的光的照射,使得与值为1的像素相对应的部位被曝光,与值为0的像素相对应的部位不被曝光。
接着,对曝光后的基板进行显影(S205)。在本实施方式中,由于抗蚀剂是负型抗蚀剂,因此被曝光的部分作为图案残留在基板上。对这个图案再次进行焙烧(后焙烧)而固定在基板上(S206)。通过以上步骤,形成参照图4A、4B说明的黑矩阵图案8。
图9是表示与图3的R像素形成工序(S102)、G像素形成工序(S103)、B像素形成工序(S104)、间隔体形成工序(S107)或取向控制部件形成工序(S108)共同的、用于表示部件形成工序的流程图。
首先,洗净形成了图案的基板(S301)。例如,洗净在R像素形成工序中形成了黑矩阵的基板。在取向控制部件形成工序中,洗净形成了黑矩阵、着色像素层和间隔体的基板。接下来,涂敷成为所形成部件的材料的抗蚀剂(S302)。在本实施方式中,涂敷负型感光抗蚀剂。接着,以与抗蚀剂材料相应的适当温度进行焙烧(预焙烧:S303)。
之后,为了使在下层上形成的图案与由其形成的图案的位置吻合,进行基板的读取(S304)和图像的补正(S305)。这些处理将在下面介绍。
接着,将涂敷的抗蚀剂曝光成被补正的图像所描绘的图案形状(S306)。与黑矩阵形成时一样,使用DMD曝光装置通过数字记录进行曝光。之后,对曝光后的基板进行显影(S307),对残留在显影后的基板上的图案再次进行焙烧(后焙烧)而固定在基板上(S308)。通过以上步骤,形成各部件的图案。
下面,介绍用于图案的位置定位的处理,即步骤S304的基板读取处理和步骤S305的图像补正处理。
步骤S304的基板读取处理是下述处理:从探索摄影基板表面得到的图像中识别图2所示的标记6a~6i或者在基板上形成的规定图案,并获得识别的标记或者图案的规定坐标系中的位置坐标。在标记或者图案的识别中,尽管可以采用公知的所有图像识别方法,但是,在本实施方式中,采用图案匹配的方法来进行识别。
例如,在获取标记的位置坐标时,在黑矩阵形成工序S101中,在记录了标记6的位置上设定照相机和对基板表面进行摄影。然后,从摄影图像的中心,切出相当于标记6大小的范围,将该范围图像作为对象,通过图案匹配来进行识别。在记录了标记6的工序以后的工序中,如果基板不伸缩,则由于标记6存在于该范围图像内,因此由图案匹配所得的对照结果应该一致。这种情况下,获得该范围图像的中心位置的坐标作为当前的标记6的位置坐标。
另一方面,如果在记录了标记6的工序以后的工序中基板伸缩,则由于标记6存在于从摄影图像的中心少量偏移的位置上,因此由图案匹配所得的对照结果不一致。这种情况下,一边在摄影图像内均匀少量地错开所述范围,一边重复进行图案匹配,直到对照结果一致为止,并将对照结果一致时的范围图像的中心坐标获得作为当前的标记6的位置坐标。
在获得在基板上形成的图案的位置坐标时,预先确定用于获取位置坐标的基准点的位置,在该基准点的位置上设定照相机并对基板表面进行摄影。图10是例示在读取对象基板上形成的图案和基准点的关系的示意图。基准点在基板的纵向方向、横向方向中的任何一个部位设定,预先确定使得邻接的基准点之间构成如图10所示的基准点16a、16b、16c和16d那样的矩形区域的顶点。在本实施方式中,确定基准点使得矩形的一边的长度为30cm。
各读取对象基板的各基准点附近的图案可以从基准点的坐标与、图案的大小或者间隔等的设计值来确定。这里,首先,从摄影图像中识别该确定的图案(例如R滤色器的单位图案)。具体地说,从摄影图像的中心,切出与想要确定的图案相当大小的范围图像,将该范围图像作为对象,通过图案匹配来进行识别。如果在记录了该图案的工序以后的工序中基板不伸缩,则由于想要识别的图案存在于该范围图像内,因此通过图案匹配获得的对照结果应该一致。这种情况下,获得该范围图像的中心位置的坐标即设定了照相机的位置的坐标作为基准点的实际的位置坐标。
另一方面,如果在记录了该图案的工序以后的工序中基板伸缩,则由于想要识别的图案存在于从摄影图像的中心少量偏移的位置上,因此由图案匹配获得的对照结果不一致。
例如,在图10的基准点16a中,预想具有图11中以实线示出的图案,从而假设进行摄影和图案匹配。如果由于基板伸缩而使实际图案偏离到在图11的虚线所示的位置,则将以基准点16a为中心的范围图像作为了对象的图案匹配的对照结果不一致。
这种情况下,一边均匀地少量错开摄影图像内的范围图像,一边重复进行图案匹配,直到对照结果一致为止,将对照结果一致时的范围图像的中心的坐标17获得作为基准点的实际的位置坐标。
而且,在步骤S103以后的工序中,由于在已形成的图案中存在着色像素层,因此除了图案形状的对照之外,还可以进行颜色的对照。或者,不进行形状的匹配,可以只基于颜色来识别图案。例如,在本实施方式中,如图6A例示的,间隔体12只形成在R像素图案9的列的黑矩阵上,不形成在G像素图案10、B像素图案11的列的黑矩阵上。这种情况下,在间隔体形成工序S107的基板读取处理S304中,进行考虑颜色信息的匹配变成容易,图案的识别变成容易。
接着,参照图12和图13,说明步骤S305的图像补正处理。步骤S305的图像补正处理是基于步骤S304的基板读取处理中获得的位置坐标的信息而在后续的步骤S306中对记录在基板上的2值图像进行补正的处理。在本实施方式中,基于黑矩阵图案8的规定部位和标记6的位置坐标,来补正图像。
例如,对在图10的基准点16a、16b、16c和16d中进行摄影和图案识别的结果,假设观测到各摄影图像中如图11例示那样的图案的位置偏移。然后,根据该观测结果,在将基准点16a、16b、16c和16d设为顶点的区域应该是图12A那样的矩形区域的时候,实际上知道却成为图12B那样的歪曲区域。这种情况下,在这个矩形区域中记录的矩形图像与观测的歪曲吻合而变形为歪曲的图像。
对于图像的变形,如使基准点的间隔短,换言之,如使图像变形时的单位区域设定为狭窄那样,可以进行忠实于实际歪曲的变形。但是,在制造效率优先的情况下,优选进行将某个程度上宽的区域作为单位区域的图像的补正。例如,如图13所示,如果将以图2例示的标记6a~6i中的4个标记的位置设为顶点的矩形区域作为图像补正的单位区域,则对于一个基板在9个部位上进行摄影,由于对于4个区域图像仅仅进行图像补正就可以了,因此位置定位用的处理时间变得比较短。
但是,在形成了用于实现作为液晶面板的功能的图案的范围即液晶面板的显示区域上不能够形成图2例示那样的标记。因此,在制造的液晶面板的尺寸小的情况下,尽管只使用标记的位置定位就可获得很好的位置精度,但是,在面板尺寸大的情况下,有时如果不进行黑矩阵图案8的读取,则不能获得很好的位置精度。因此,优选地,是只将用于获取位置坐标的对象假设为标记、或是获取黑矩阵图案的位置坐标,要根据制造的液晶面板的尺寸或者基板的尺寸来适当地决定。当然,采用标记和黑矩阵图案两者来进行位置定位也是可以的。
作为变形使得将矩形图像吻合于歪曲的方形区域的方法,例如考虑下面的方法。将矩形图像设为图像ABCD,将图像ABCD内的点设为X。将通过位置坐标的取得所确定的歪曲的方形区域设为A’B’C’D’,将该区域内的坐标点设为X’。
当将把边A’B’内分为t∶(1-t)的点设为G、将把边D’C’内分为t∶(1-t)的点设为H、将把线GH内分为s∶(1-s)的点设为是X时,则下面的关系式(1)成立。
[数1]
G ‾ = t ( B ‾ - A ‾ ) + A ‾
H ‾ = t ( C ‾ - D ‾ ) + D ‾
P = s ( H ‾ - G ‾ ) + G ‾ · · · · · · ( 1 )
= st ( C ‾ - D ‾ - B ‾ + A ) + s ( D ‾ - A ‾ ) + t ( B ‾ - A ‾ ) + A ‾
从这个关系式(1)导出下面的联立方程式(2),通过解这个联立方程式可以求出t和s。
ast+bs+ct=d
fst+gs+ht=e  ……(2)
(其中,a、b、c、d、e、f、g、h是定数)
接着,利用求出的t和s的值,通过与歪曲的方形区域A’B’C’D’同样来内分矩形图像ABCD,求出与方形区域内的点X’对应的矩形图像ABCD内的点X。将位于这个点X上的像素的值确定成位于方形区域内的点X’上的像素的值。对于处在方形区域A’B’C’D’的边界线上和内部的全部的坐标点,如果进行同样的处理,则可确定构成方形区域A’B’C’D’的全部像素的值。由此,得到与方形区域A’B’C’D’的形状和大小吻合的图像。
除此之外,还考虑进行仿射变换和共一次变换等变换处理的处理。仿射变换是利用线型变换和平行移动的组合来使图形变形的方式。构成原图形的点的坐标设为(x,y)、构成变形后的图形的点的坐标设为(X,Y),则用下述式(3)表示两者的关系。
X=ax+by+c
Y=dx+ey+f    ……(3)
如果将从滤色器基板读取的标记或者黑矩阵图案的坐标、以及将这些标记或图案原来应该具有的位置的坐标(被形成时的坐标)代入式(3)时,得到6个式子。通过求解由这6个式子构成的联立方程式,求出a、b、c、d、e和f的值。基于设定了这些a、b、c、d、e和f的值的式(3),置换各像素的坐标。由此,得到与通过读取的标记或图案而确定的三角形的区域相吻合的形状的位图(ビットマツプ)图像。
共一次变换是称为模拟仿射变换的方法,代入仿射变换的(3)式后,使用下面的(4)式。
X=axy+by+cy+d
Y=exy+fx+gy+h    ……(4)
如果将从滤色器基板读取的标记或黑矩阵图案的坐标、以及将这些标记或图案原来应该具有的位置的坐标代入式(4)中,则得到8个式子。通过求解由这8个式子构成的联立方程式,求出a、b、c、d、e、f、g和h的值。基于设定了该a、b、c、d、e、f、g和h的值的式(4),置换各像素的坐标。由此,得到与通过读取的标记或图案所确定的方形区域吻合的形状的图像。
而且,尽管上述变换是使区域图像变形的处理,但是还可以进行不使区域图像变形、而使区域图像中包含的各像素的图像与图像的歪曲吻合并平行移动那样的图像补正。对于此时的平行移动,尽管可以针对每个像素单独进行,但是也可以将数个像素一起作为移动单位、对每个移动单位进行平行移动。在这种方法中,由于可以只计算在区域图像内的移动方向和移动量,因此与使区域图像变形的处理相比,可以缩短处理时间。
图14是用于说明进行上述图像的补正的效果的示意图。尽管实际图案位于图11的虚线所示的位置上,但是在对作为位于实线所示的位置的图案不进行图像补正而形成间隔体12的情况下,黑矩阵图案8和间隔体12的位置关系不是如图7A所示的位置关系,而是图14所例示的位置关系。即,本来应该形成为与黑矩阵图案8重合的间隔体12被形成得与黑矩阵图案8邻接。这样的位置偏移由于与像素开口率的低下有联系,因此不优选。
在发生了不是如图14所示的横方向的位置偏移而是纵方向的位置偏移的情况下,取向控制部件15与间隔体12重合而形成,有时间隔体12的高度变成比本来的间隔体12的高度高。间隔体12的高度如果不均匀,则不能适当地控制液晶单元的间隙。此外,由于取向控制部件15的位置偏移还影响液晶面板的视角,因此不好。
因此,显然,进行步骤S304的基板读取处理和步骤305的图像补正处理、由此减轻下层的图案和上层的图案之间的位置偏移,与制品的品质提高或成品率的改善有关。
这里,说明在图8的步骤S204的黑矩阵的记录和图9的步骤S304的基板读取、步骤S305的图像补正、步骤S306的图像记录中使用的曝光装置。图15和图16示出了根据本发明的一实施方式的曝光装置31的概括结构。图15是从斜上方观察曝光装置31的图,图16是从横方向观察的图。
曝光装置31包括板状的设置台20、在其上设置的2个线路状的导向器21、在该导向器21上沿着导向器21往复移动的工作台30、以及在工作台30上按照可旋转的状态安装的平板状的台架22。台架22可以吸附保持在其上面曝光的基板23.
在台架22的移动路径的上方,在与台架22的移动方向垂直的方向,配置由按照行排列的多个曝光头组构成的扫描器。扫描器包括通过以在设置台20的中央部上夹着2个导向器21而配置的2个支柱24支撑的选通门(gate)29a。在本实施方式中,构成扫描器的曝光头25排列成2行,第一行曝光头和第二行曝光头配置成锯齿状。
各曝光头在其内部安装了美国德克萨斯仪器公司制造(テキサス·インスツルメンツ社制)的数字·微反射镜·装置(DMD)。从曝光装置31安装的图中未示出的光源发出的光束经过图中未示出的透镜系统被导入曝光头内,并入射到DMD。此外,根据构成通过曝光记录的图像的各像素的值来控制构成DMD的各个微反射镜的反射面的角度。具体地说,控制使得在像素的值为1的情况下,入射到DMD的光束通过微反射镜反射后照射到台架22上的基板23上。另一方面,控制使得在像素的值为0的情况下,入射的光束作为微反射镜反射的结果,不照射基板23。
基板的曝光是通过下述进行的:分割在基板上记录的图像,将分割的图像数据分配给各曝光头,一边沿着导向器移动台架22,一边控制各曝光头的DMD。通过各曝光头将基板在台架的移动方向曝光成长条状。此时,由于曝光头的宽度比DMD的宽度大,因此在通过1行上并列的曝光头进行的曝光中,在曝光头之间产生了没有被曝光的区域,但是,第一行中没有被曝光的区域通过被配置成锯齿状的第二行的曝光头进行曝光。由此可以对基板23的整个面进行曝光。
曝光装置31还包括被设置成使得能够对吸附在台架22上的基板23的边缘附近进行摄影的2台低倍率照相机27。而且,所谓低倍率照相机27,是指摄影倍率被设定为能够从摄影图像中识别图2所例示的标记6的倍率的状态的照相机。就是说,也可以包含将能够高倍率摄影的照相机的摄影倍率设定为低的情况。低倍率照相机27安装在由支柱和选通门构成的支撑体26上,并设置在台架22的一角和该角的对角的上方。
此外,曝光装置31包括设置成可以对基板23的边缘以外部分进行摄影的多台高倍率摄像机28。高倍率摄像机28是设定为能够从摄影图像中识别在基板上形成的黑矩阵图案、着色像素图案、间隔体、取向控制部件等各个部件的倍率的状态的照相机。高倍率照相机28以一定间隔安装在由支柱24支撑的选通门29b上。选通门29b包括导轨,高倍率照相机28安装在该导轨上,上述间隔可以根据需要相应改变。在本实施方式中,6台高倍率照相机28以30cm间隔配置。
图17是用于说明高倍率照相机28的照明功能的示意图。高倍率照相机28包括在内内部的光源,如图中的箭头所不,通过反射照明对基板进行摄影。例如,在间隔体的形成工序中,如图中所例示的,尽管对直到形成透明电极14的状态的基板进行摄影和进行位置定位,但是,由于除去黑矩阵8之外,前述那样的滤色器基板还由具有透光性的部件构成,因此通过反射照明进行摄影,可以获取能够识别黑矩阵8的图像。
以上说明的台架22、曝光头25、低倍率照相机27以及高倍率照相机28都通过控制部进行控制。图18是用于详细说明控制部的方框图。如图所示,曝光装置31的控制部32包括:图像输入控制部33,其控制来自CAD/CAM系统的图像数据的取入,所述CAD/CAM系统生成通过曝光装置在基板上记录的图像、即黑矩阵图案、着色像素图案、间隔体、取向控制部件图案的设计图;台架控制部35,控制台架22的移动和旋转;摄影控制部36,控制低倍率照相机27和高倍率照相机28的摄影;以及曝光控制部37,控制曝光头25和向曝光头供给光束的光源。控制部32还包括记录位置控制部34,控制记录位置,使得通过曝光记录的图案的记录位置没有偏移。
在本实施方式中,图像输入控制部33、台架控制部35、摄影控制部36、曝光控制部37和记录位置控制部34是控制基板上配置的各功能专用的控制器。但是,控制部33可以在包括通用的CPU和安装了存储器的控制基板的前述存储器上,通过组入实现上述各功能的程序来实现。
下面,通过将间隔体12的形成工序作为例子来说明控制部33进行的控制处理。而且,对于将从CAD/CAM系统取入的图像按照原样记录在基板上时的动作,由于在日本特开2005-055881号公报等公知文献中已经有详细说明,因此本说明书中省略其说明。
图19是表示用于控制记录位置的初始化处理的流程图。在间隔体12的形成工序中,设置在曝光装置31的台架22上的是在透明电极14上成膜了间隔体12的材料即感光性树脂的基板23。
在台架22上,以预定的位置为原点,设定与台架的移动方向平行的方向为x轴,与台架的移动方向垂直的方向为y轴,由此定义虚坐标系。在本实施方式中,设置基板23,使得将基板23的一角设定为虚坐标系的原点,基板23的一边设置为虚坐标系的x轴,另一边设置为虚坐标系的y轴。但是,由于在台架22上设置基板通过手动进行,因此此时,还存在着沿着虚坐标系不能正确地设置基板的可能性。
如果设置基板23,则记录位置控制部34就指示相对于台架控制部35移动台架22。由此,两台低倍率照相机27分别设置在基板23的角部附近的上方。该移动是根据上述虚坐标系进行的。接着,记录位置控制部34对于摄影控制部36送出用于指示由两台低倍率照相机27进行摄影的信号。由此,以低倍率摄影基板23的角附近(S401)。
而且,在本实施方式中,用两台低倍率照相机27进行的摄影尽管是同时进行的,但也可以配置在一个角部的低倍率照相机27不进行摄影,通过再移动台架22,设置在另一角部的低倍率照相机27进行摄影。利用摄影控制部36进行的摄影控制的方法即摄影顺序还可以考虑其它各种方法。
记录位置控制部34从通过摄影获得的图像中读取基板23上的标记(S402)。详细地说,相对于通过摄影获得的图像,实施前述的图案匹配处理,获取标记的位置坐标。例如,这里,在图2所例示的标记中,读取标记6c和标记6f。
接着,基于读取的标记的位置坐标,判定基板23是否相对于台架22的移动方向为平直即被配置为与台架的移动方向平行(S403)。换言之,判定基板23是否相对于虚坐标系被正确地配置。图20A和图20B是用于说明这个判定方法的示意图。
如图20A所示,在初期状态,台架22在工作台30上平行于台架的移动方向进行配置。例如,在读取的标记6c的位置是位置40、标记6f的位置是位置42的情况下,记录位置控制部34基于取得的标记6c的位置、基板23的大小以台架22的移动方向,通过计算,求出在基板23相对于台架22的移动方向为平直配置的情况下的标记6f的位置41。
记录位置控制部34还根据位置40、位置41和位置42的关系,求得基板23相对于台架23的倾斜角θ。如果倾斜角θ的值为0,则判定基板23在台架23上被平直配置,在基板23上设定基本坐标系(S405)。这种情况下,基本坐标系变成与虚坐标系相同。
如果倾斜角θ的值为0以外的值,则记录位置控制部34判断基板没有被平直配置,并将表示倾斜角θ的数据供给台架控制部35。台架控制部35通过旋转控制工作台30,如图20B所示,调整台架方向,使得台架22相对于台架移动方向倾斜角度θ(S404)。通过重复进行直到步骤S401~S403的处理,确认基板23相对于台架的移动方向被平行设置,之后,在步骤S405设定基本坐标系。例如,如图所示,设定标记6f的位置42为原点(0,0),台架移动方向为x轴,与台架移动方向垂直的方向为y轴。
而且,在图20A和图20B中,为了容易理解,尽管示出了倾斜角θ较大,但是,即使如图20B所示那样使台架22旋转,实际上的倾斜角θ是在台架的移动中没有出现故障程度的角度。
接下来,参照图21,说明设定基本坐标系之后的记录位置控制部34的处理。记录位置控制部34基于设定的基本坐标系,算出基准点的坐标、例如标记或者黑矩阵图案的中心坐标等。但是,在本实施方式中,如参照图15说明的,高倍率照相机28按照30cm的间隔被安装在与台架的移动方向垂直的选通门29b上,基准点的间隔也被预先设定成与该高倍率照相机28的间隔一致。因此,基准点(摄影位置)的y坐标(与台架22的移动方向垂直的方向的坐标)作为固定值被预先储存起来。这样,如果算出基准点的x坐标,则可以自动求出6个基准点的坐标。通过计算求得的基准点的坐标表示的位置被设定作为摄影位置(S401)。
接着,记录位置控制部34对台架控制部35指示台架22的移动,并在移动方向上移动台架22,使得各高倍率照相机28成为被配置在设定的摄影位置的上方的状态(S402)。接着,记录位置控制部34对于摄影控制部36,指示由高倍率照相机28进行的摄影(S403)。
接着,记录位置控制部34从由高倍率照相机28摄影获得的6个图像中,通过重复前述的图案匹配处理,探索应该存在于各个设定的摄影位置上的图案或标记(S404)。之后,可以分别识别图案,并从该图案中识别基准点(例如图案的中心),获取其坐标(S405)。
记录位置控制部34一边使台架在x轴方向移动,一边进行从步骤S401到S405的处理,重复进行,直到在预定的全部摄影位置中完成图案或标记的读取为止。
接下来,参照图22,说明利用了获取的坐标值的图像补正处理。记录位置控制部34,对于在将设定作为基准点的位置被定义作为顶点的区域上所记录的区域图像,针对每个区域而读入到存储器中(S501)。另一方面,基于通过图21所示的处理获得的坐标,掌握想要记录该区域图像的基板上的实际区域的形状。然后,与实际区域的形状一致,对读入的区域图像进行补正(S502)。即,变形或移动读入的区域图像,使得成为基板上的用于记录该图像的区域的实际形状。
将基板上记录的图像分割成多个区域图像,或者在基板上通过多个基准点定义多个区域。因而,在每个区域图像中,重复进行步骤S501和S502的处理。在完成了全区域图像的处理之后(S503),合成补正后的区域图像,汇总成表示基板上记录的图像全体的一个图像(S504)。之后,记录位置控制部34对曝光控制部37指示合成的图像向基板上进行记录。曝光控制部37进行的记录处理与曝光装置的一般处理、即将从CAD/CAM系统输入的图像原样记录在基板上的处理相同。
以上说明了滤色器基板制造工序1,接着说明图1所示的阵列基板制造工序2。图23是表示阵列基板制造工序2的详细流程图。阵列基板是通过在透明基板上形成图23的流程图的各步骤中所示的部件来制造的。与滤色器基板相同,透明基板可以采用在表面上具有氧化硅被覆膜的钠钙玻璃板、低膨胀玻璃板、非碱玻璃板、石英玻璃板等公知的玻璃板或者塑料膜。
图24A表示已经形成主要部件的状态的基板的上面,并放大示出了相当于液晶面板的大约1个像素部分的区域。图24B是进一步放大地表示图24A所示的结构中的TFT结构部分的示意图。此外,图25A、25B、25C、25D和25E是表示直到形成图24B所示的TFT结构部分的各过程的基板的剖面的示意图。
如图23所示,在阵列基板制造工序2中,首先,在透明基板上形成栅电极(S601)。透明基板50上形成的栅电极图案51,成为在如图24A所示那样平行排列的线状图案上以等间隔设置了TFT的源极和漏极之间的交叉部的图案形状。
在形成栅电极图案51时,首先,通过溅射,在透明基板50上形成膜厚为250~300nm的钽(Ta)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铬(Cr)或铝(Al)等金属的膜。
接着,在该金属膜上涂敷感光性抗蚀剂,在与抗蚀剂材料相应的适当温度下进行焙烧(预焙烧),使用曝光装置31,将抗蚀剂层曝光成上述图案形状。当对曝光后的基板进行显影时,被曝光的部分作为图案残留在基板上。对该抗蚀剂图案再次进行焙烧(后焙烧),从而固定在基板上。
之后,将固定的抗蚀剂图案作为刻蚀掩模,刻蚀在抗蚀剂图案的下面的金属膜,最后通过剥离液处理或者灰化处理等剥离抗蚀剂。图25A表示通过以上工序在透明基板50上形成栅电极图案51之后的TFT结构部分的剖面。
接着,如步骤S602和图25B所示,形成由氮化硅(SiNx)构成的膜厚为300~400nm的栅极氧化膜55、由非晶硅(a-Si)构成的膜厚为200~300nm的半导体膜56、以及由氮化硅(SiNx)构成的沟道部57。沟道部57通过下述形成:利用化学汽相淀积(CVD:化学汽相淀积)法或溅射法在半导体膜56上形成膜厚200nm的氮化硅膜,与栅电极图案51的形成工序相同,在其上涂敷感光性抗蚀剂,使用曝光装置31将抗蚀剂层曝光·显影成图案形状,将抗蚀剂图案作为刻蚀掩模来刻蚀氮化硅。图25B表示沟道部57形成后的TFT结构部分的剖面。
在本实施方式中,当形成沟道部57时,利用曝光装置31进行前述那样的记录位置的控制,沟道部57和下层的栅电极图案51按照图24A和图24B所示的位置关系被高精确地配置。
接着,形成构成TFT的漏极和源极(S603)。在步骤S603中,首先,在形成TFT结构的区域中,为了覆盖上述半导体膜57的图案或其下面的半导体膜56,成膜N+型非晶硅(a-Si)层58以及N+型微晶硅(μc-Si)层59,使得其总膜厚为40~50nm,在其上,形成钽(Ta)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铬(Cr)或铝(Al)等的金属膜。在该金属膜上,还形成在后续的接触孔形成工序中用作刻蚀停止层之功能的层61。之后,与栅电极图案51的形成工序相同,在层61上涂敷感光性抗蚀剂,使用曝光装置31将抗蚀剂层曝光·显影成图案形状,并将抗蚀剂图案作为刻蚀掩模,来刻蚀层61、金属膜、层58和层59。由此,在基板上形成如图24A和24B所示那样的源极52和漏极53的图案。图25C表示源极和漏极形成后的TFT结构部分的剖面。
而且,在本实施方式中,在形成源极52和漏极53时,利用曝光装置31进行前述那样的记录位置的控制,源极52和漏极53的图案与下层的栅电极图案51按照图24A和图24B所示那样的位置关系被精确地配置。
接着,形成保护膜和接触孔(S604)。对于保护膜和接触孔,首先,利用CVD法等在源极52和漏极53上堆积由保护膜材料构成的氮化硅(SiNx),使得膜厚为300nm以下。在其上,与上述栅电极图案形成工序相同,通过曝光和显影形成抗蚀剂图案,将抗蚀剂图案作为刻蚀掩模,刻蚀漏极上的一部分区域,形成接触孔54,同时,刻蚀基板的周边部分,露出下层的端子。此时,前述的层61用作刻蚀停止层的功能。图25D表示保护膜62和接触孔54形成之后的TFT结构部分的剖面。
而且,如图24B所示,需要接触孔54被形成在漏极53的上部。因此,在本实施方式中,在形成保护膜和接触孔时,还利用曝光装置31来进行上述那样的记录位置的控制。
最后,形成像素电极(S605)。对于像素电极63,利用溅射法堆积ITO,与栅电极图案形成工序相同,通过曝光和显影来形成抗蚀剂图案,将抗蚀剂图案作为刻蚀掩模,通过刻蚀进行构图。图25E表示像素电极63形成后的TFT结构部分的剖面。即使在形成像素电极63时,也利用曝光装置31进行记录位置控制。
图26所示的流程图是在阵列基板制造工序2的各部件的形成工序中用于进行记录位置控制的工序,具体地说,是表示与形成沟道部57、源极52、漏极53、接触孔54的工序共同的处理的流程图。
首先,将形成了图案的基板洗净(S701)。接着,通过CVD法或溅射法在基板上成膜要形成的部件的材料(S702)。之后,在该膜上涂敷感光性抗蚀剂(S703),在与抗蚀剂材料相应的适当温度下进行焙烧(预焙烧:S704)。
然后,为了使在下层形成的图案与由其形成的图案之间的位置吻合,进行基板的读取(S705)和图像的补正(S706)。尽管这些处理的内容和在这些处理中使用的曝光装置31的结构在滤色器基板制造工序1的说明中已经表示了,但是,在阵列基板制造工序2中,与滤色器基板制造工序1不同,具有对不具有透光性的材料进行成膜的工序。
具体地说,尽管感光性抗蚀剂、栅极绝缘膜、保护膜和透明电极具有透光性,但是,栅电极、源极、漏极等的金属和非晶硅没有透光性。例如,在沟道部57的形成工序中,由于在对沟道部57进行构图的层的下面具有非晶硅的层,从图17所示的反射照明的摄影图像,难以识别栅电极图案51。
因此,在阵列基板制造工序2中,如图27的箭头表示的,从图案的斜上方发送照明光,在摄影图像中,图案的边缘的级差露出作为阴影。尽管该照明光可以是从与曝光装置31不同的照明装置发出的光,但在本实施方式中,在选通门29b上安装了高倍率照相机28以及利用摄影控制部件通过与高倍率照相机28连动来进行控制的照明装置,相对于图案从斜上方供给照明光。由此,从摄影图像中可以识别相当于栅电极图案51的形状,能够实现与滤色器基板制造工序1的情况相同的图案的位置定位。
补正图像之后,接着将涂敷的抗蚀剂曝光成补正的图像所描绘的图案形状(S707)。在形成沟道部57、源极52、漏极53时,进行曝光使得曝光·显影后在这些图案形状上残留抗蚀剂,在形成接触孔54时,进行曝光使得曝光·显影后构成在穴形状上不残留抗蚀剂的部分。然后,对曝光后的基板进行显影(S708),对显影后残留在基板上的抗蚀剂图案再次进行焙烧(后焙烧),从而固定在基板上(S709)。
接着,将固定的抗蚀剂图案作为刻蚀掩模,刻蚀在步骤S702中成膜的层(S710)。最后,剥离抗蚀剂并洗净基板,由此形成部件(S711)。
以上,说明了阵列基板制造工序2,最后,参照图28,说明图1所示的液晶单元制造工序3。在液晶单元制造工序3中,在滤色器基板和阵列基板上,涂敷用于将液晶保持在单元内的粘合剂(密封部件)  (S801、S804)。接着,在喷射分配工序(S802)中,涂敷用于电连接滤色器基板的电极和阵列基板的电极的导电膏。
然后,在滤色器基板一侧的形成了滤色器结构的区域上滴下液晶,(S803),将滤色器基板和阵列基板贴合在一起(S805)。基板的贴合如下进行:通过使在各个基板上形成的对准标记(图2所例示的标记6等)之间吻合一致,由加压和紫外线照射进行固定,使得TFT阵列和滤色器高精度重合。之后,通过加压或紫外线照射,使密封部件热固化(S806)。此时,通过在滤色器基板上形成的间隔体12,高精度地控制2个基板的距离即单元间隙。
接下来,将贴合的基板分断成制品面板的尺寸(S807)。具体地说,沿着玻璃表面上的分断线进行分割,通过施于压力撞击,切割基板。而且,通过一旦加热单元和然后冷却,由此获得良好的取向(S808)。最后,在单元上设置偏光板,用辊子加压贴合(S089),完成液晶面板。
在以上说明的液晶面板的制造工序中,如前所述,在形成构成基板的各部件时,通过用低倍率对台架上设置的基板进行摄影和确认实际基板的状态,确定成为决定摄影位置时的基准的坐标系。之后,基于该坐标系,设定摄影位置,对基板上的基准点附近进行摄影,取得应该处于该部位的标记或图案的实际的位置坐标,按照与该位置偏移吻合的方式使在该基板上曝光记录的图像变形或移动。由此,在滤色器基板制造工序中,对于黑矩阵上应该形成的间隔体,即使进行了黑矩阵的细线化,也能够精确地配置在黑矩阵上。此外,当与间隔体重叠而形成时,困难的液晶取向控制部件也可以与间隔体不重叠地高精确配置。此外,在阵列基板制造工序中,也可以高精度地控制在栅电极的上部应该配置的沟道部、栅电极和以规定位置关系应该配置的源极和漏极、在漏极上应该形成的接触孔等的配置位置。
此外,当制品的面板尺寸大型化时,为了不使在基板端部形成的对准标记的间隔变大,尽管在只通过对准标记的位置定位中,有时不能确保很好的精度,但是在本实施方式的方法中,以位置定位为目的,通过不仅识别在基板端部形成的对准标记,而且识别滤色器基板的黑矩阵或阵列基板的栅电极等,与对准标记的设置间隔无关,通过以小区域为单位而能够进行位置定位。因此,即使制品的面板尺寸变大,或者即使制造工序中采用的透明基板的尺寸变大,以适当尺寸的区域为单位,也能够进行位置定位,能够高精度地调整图案彼此的位置关系。
此外,如果是本领域技术人员,能够考虑上述实施方式的各种变形例,但是,即使是与上述实施方式不同的方法,即包含在权利要求书中记载的顺序的方法,当然也全部包含在本发明的范围内。
例如,在上述实施方式中,使用了在基板端部的标记读取中的低倍率照相机27、黑矩阵等的部件的图案的读取中的高倍率照相机28,或者各种照相机可以分别设置为多台,但是,一边移动一台可移动的照相机,一边还改变倍率,也可以进行对必要部位的摄影。
此外,尽管上述实施方式的曝光装置31是通过移动台架而相对使照相机移动的结构的装置,但是也可以是相对于固定的台架来移动照相机的结构。

Claims (4)

1.一种基板制造方法,是用于制造包括规定结构部件的基板的方法,其特征在于,在用于形成至少一种结构部件的工序中,
将形成有利用低倍率摄影可识别的第一图案和仅仅利用高倍率摄影可识别的第二图案的基板设置在定义了虚坐标系的平面上;
在基于所述虚坐标系设定的规定位置以低倍率对前述基板进行摄影;
从通过该摄影得到的低倍率摄影图像中识别所述第一图案;
基于该第一图案已经被识别的位置来在所述平面上定义基本坐标系;
计算出基于虚坐标系设定的多个基准点的、在前述基本坐标系中的位置坐标;
在算出的位置坐标表示的位置上以高倍率对所述基板进行摄影;
通过从由该摄影得到的高倍率摄影图像中识别所述第二图案的形状和/或颜色,确定所述基准点的所述基板上的实际位置;
基于通过上述识别确定的位置的信息,将表示所述结构部件的图案的图像即在由所述多个基准点确定的区域中记录的区域图像进行补正;
基于构成补正的区域图像的各像素的值,通过控制用于扫描基板的光束打开/关断,来在所述基板上记录图像;以及
通过将所述基板加工成记录的图像形状,在该基板上形成所述结构部件。
2.根据权利要求1记载的基板制造方法,其特征在于,所述第二图案是构成所述基板的结构部件的一种,是通过上述工序之前的工序形成的结构部件的图案。
3.一种曝光装置,其特征在于,包括:
能够设置曝光对象的基板的台架;
通过利用基于构成被供给图像的各像素的值来打开/关断控制的光束而扫描在所述台架上设置的基板,在所述基板上记录所述图像的记录部件;
在所述台架上方相对于该台架以能够相对移动的状态设置的且能够以高倍率摄影基板的至少一个高倍率照相机;
在所述台架上方相对于该台架以能够相对移动的状态设置的且能够以低倍率摄影基板的至少一个低倍率照相机;
控制所述高倍率照相机和低倍率照相机的摄影的摄影控制部件;以及
对所述记录部件的记录位置进行调整的记录位置控制部件,
所述记录位置控制部件是如下部件:
对于所述摄影控制部件,指示在基于在所述台架上定义的虚坐标系设定的预定位置上,通过低倍率照相机对所述基板进行摄影;
从通过基于该指示进行摄影得到的低倍率摄影图像中,识别所述第一图案;
基于该第一图案已经被识别的位置,在所述台架上定义基本坐标系;
算出基于虚坐标系设定的多个基准点的、在所述基本坐标系中的位置坐标;
对于所述台架和/或所述摄影控制部件,指示在所述计算出的位置坐标所表示的位置的上方相对移动所述高倍率照相机;
对于所述摄影控制部件,指示利用所述相对移动的高倍率照相机以高倍率对所述基板进行摄影;
通过从基于该指示进行摄影得到的高倍率摄影图像中识别所述第二图案的形状和/或颜色,确定所述基准点的所述基板上的实际位置;
基于通过所述识别确定的位置的信息,对表示所述结构部件的图案的图像即通过所述多个基准点确定的区域上记录的区域图像进行补正;
通过将由补正的区域图像构成的图像供给所述图像记录部件,对所述图像的记录位置进行调整。
4.根据权利要求3记载的曝光装置,其特征在于,包括多个高倍率照相机和/或多个低倍率照相机,
所述摄影控制部件控制多个高倍率照相机的摄影和/或多个低倍率照相机的摄影。
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