CN102495524B - 光罩、平面显示面板的导线的制作方法以及平面显示面板的导线结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光罩，包括一透光基板、数个遮光图案以及至少一透光区。遮光图案具有至少一透光狭缝，与各遮光图案的边缘平行设置。各遮光图案具有一第一宽度，且第一宽度与两相邻遮光图案间间距的和小于或等于12微米。本发明亦提供一种利用上述光罩制作平面显示面板的导线的制作方法以及一种平面显示面板的导线结构。平面显示面板的导线结构包括数条导线。各导线的宽度与各导线间之间距的和小于或等于12微米。
Description
技术领域
本发明关于一种光罩、导线的制作方法以及导线结构，尤指一种可应用于制作平面显示面板的导线的光罩、一种平面显示面板的导线的制作方法以及一种平面显示面板的导线结构。
背景技术
在已知的平面显示面板相关技术中，于平面显示面板的显示区以外的周围区中设置有许多导线。经由上述导线可将讯号由外部元件例如驱动IC传递至显示区中的各显示单元以呈现各种显示画面。
目前业界用来形成导线的方法，一般先于导电材料上涂布光阻层，经由具有图案的光罩搭配曝光显影工艺来形成光阻图案，未被光阻图案所覆盖的导电材料于后续的蚀刻工艺时会被移除，而被光阻图案所覆盖区域经蚀刻工艺后则可形成导线。由于平面显示器的解析度要求越来越高，相对的导线所需设置的数目也越来越多。在有限的周边区之内或甚至于窄边框设计的需求下，有效地缩减导线所占区域的面积为目前业界所努力的方向之一。导线所占的面积主要由导线的线宽与间距所组合而成。导线本身受限于材料阻抗以及整体电性需求而必须有一定的线宽，导线间的间距则受限于一般光罩与曝光机台的解析度极限而无法尽可能地缩小。举例来说，当一般曝光机的解析度约为3.5至4.0微米时，搭配使用的光罩上的遮光图案间距若小于3.5微米，即可能发生光阻未曝完全而导致残留的现象。因此，在已知的光罩与曝光机台搭配下，导线间的间距无法更进一步地缩小。
发明内容
本发明的主要目的之一在于提供一种光罩、平面显示面板的导线的制作方法以及平面显示面板的导线结构，利用于光罩的遮光图案中设置透光狭缝，以缩小可制作的导线间的间距，进而使平面显示面板的周边区缩小，实现具有窄边框设计的平面显示面板。
为达上述目的，本发明的一较佳实施例提供一种光罩，包括一透光基板、数个具有相同图案的遮光图案以及至少一透光区。遮光图案设置于透光基板上。各遮光图案具有：一中央遮光区、两个边缘遮光区以及以及两个透光狭缝，该两个透光狭缝大体上与各遮光图案的一边缘平行设置。该两个透光狭缝分别位于该中央遮光区以及该两个边缘遮光区之间使得该两个透光狭缝位于该中央遮光区的两侧，各该边缘遮光区的宽度为小于或等于1.0微米。透光区位于两相邻的遮光图案之间。两相邻的遮光图案具有一间距，各遮光图案具有一第一宽度，且第一宽度与相邻的遮光图案间之间距的和大体上小于或等于12微米。
为达上述目的，本发明的一较佳实施例提供一种平面显示面板的导线的制作方法，包括下列步骤。首先，提供一基板。接着，于基板上形成一导电层。然后，形成一光阻材料，覆盖导电层。之后，利用一光罩，对光阻材料进行一曝光显影工艺，以形成一光阻图案。然后，利用光阻图案对导电层进行一第一蚀刻工艺，以形成数条导线。上述的光罩包括一透光基板、数个遮光图案以及至少一透光区。遮光图案设置于透光基板上。各遮光图案具有至少一透光狭缝，大体上与各遮光图案的一边缘平行设置。透光区位于两相邻的遮光图案之间。两相邻的遮光图案具有一间距，各遮光图案具有一第一宽度，且第一宽度与相邻的遮光图案间之间距的和大体上小于或等于12微米。
为达上述目的，本发明的一较佳实施例提供一种平面显示面板的导线结构，其包括一基板以及数条导线。导线设置于基板上，且各导线的一宽度与各导线间的一间距之和大体上小于或等于12微米。
本发明利用于光罩的遮光图案的边缘设置透光狭缝，藉以增加预计曝光区域的透光度，进而缩小利用此光罩制作的导线的间距，使具有此导线设置的平面显示面板的周边区范围得以缩小，使得平面显示面板可适用于窄边框的设计。
附图说明
图1绘示了本发明的一较佳实施例的光罩的部分上视示意图。
图2绘示了本发明的另一较佳实施例的光罩的部分上视示意图。
图3至图5绘示了本发明的一较佳实施例的平面显示面板的导线的制作方法示意图。
图6与图7绘示了本发明的另一较佳实施例的平面显示面板的导线的制作方法示意图。
图8至图9绘示了本发明的又一较佳实施例的平面显示面板的导线的制作方法示意图。
图10绘示了本发明的一较佳实施例的平面显示面板的上视示意图。
主要元件符号说明：
101 光罩 102 光罩
110 透光基板 120 遮光图案
120P 间距 120S 边缘
120W 第一宽度 125 透光狭缝
125D 距离 125W 第二宽度
130 透光区 130W 第三宽度
140 遮光图案 140P 间距
140S 边缘 140W 第一宽度
145 透光狭缝 145D 距离
145W 第二宽度 150 遮光图案
150S 边缘 150W 第三宽度
155 透光狭缝 155D 距离
155W 第二宽度 160 透光区
160W 第三宽度 200 导线结构
210 基板 220 导电层
221 导线 221P 间距
221W 宽度 290 光阻材料
290P 光阻图案 301 导线结构
302 导线结构 330 介电层
340 半导体层 341 半导体图案
341P 间距 341W 宽度
350 导电层 351 导线
351P 间距 351W 宽度
900 平面显示面板 901 显示区
902 周边区
具体实施方式
为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。
请参考图1。图1绘示了本发明的一较佳实施例的光罩的部分上视示意图。为了方便说明，本发明的各图式仅为示意以更容易了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。如图1所示，本实施例提供一种光罩101，用以制作一平面显示面板的导线。光罩101包括一透光基板110、数个遮光图案120以及至少一透光区130。遮光图案120设置于透光基板110上，且各遮光图案120具有至少一透光狭缝125。透光狭缝125大体上与各遮光图案120的一边缘120S平行设置。透光区130位于两相邻的遮光图案120之间。在本实施例中，用以形成遮光图案120的材料可包括光吸收材料例如金属氮化物、金属硅化物、氮化钽(tantalum nitride,TaN)、铬(chromium,Cr)、硅化钼(molybdenum silicide,MoSix)的其中至少一者所组成或由上述材料的复合层所组成，但并不以此为限。两相邻的遮光图案120具有一间距120P，各遮光图案120具有一第一宽度120W，且第一宽度120W与相邻的遮光图案120间之间距120P的和大体上小于或等于12微米。此外，透光狭缝125具有一第二宽度125W，透光狭缝125与遮光图案120的边缘120S间具有一距离125D。在本实施例中，第二宽度125W的大小较佳小于或等于1.2微米，且距离125D的大小较佳小于或等于1.0微米，但并不以此为限。另外，透光区130具有一第三宽度130W，第三宽度130W大体上相等于各遮光图案120间之间距120P，且第三宽度130W大体上小于或等于2.5微米。透过本实施例的透光狭缝125的设置以及第二宽度125W与距离125D大小的控制与搭配，可在透光区130的第三宽度130W以及遮光图案120间之间距120P小于或等于2.5微米的状况下，达到窄间距的曝光效果。更进一步地说，各遮光图案120的透光狭缝125可有助于透光区130于进行曝光工艺时的曝光效果，使得不需增加整体的曝光能量即可获得所需的具有窄间距的光阻图案(图未示)。此外，本实施例的遮光图案120为一长直条状图案，但本发明并不以此为限而可具有不同形状的遮光图案。
请参考图2。图2绘示了本发明的另一较佳实施例的光罩的部分上视示意图。如图2所示，本实施例的光罩102与上述的光罩101相异的处在于，光罩102包括一遮光图案140、一遮光图案150以及一透光区160。值得说明的是，遮光图案140与遮光图案150彼此相连以形成一类似S型蜿蜒的图案。也就是说，本实施例的光罩102可利用来形成一类似S型蜿蜒的导线，此类导线可用于调整各导线之间的等电阻状况，但并不以此为限。此外，本实施例的遮光图案140与遮光图案150可分别具有一透光狭缝145以及一透光狭缝155。透光狭缝145大体上与遮光图案140的一边缘140S平行设置，透光狭缝155大体上与遮光图案150的一边缘150S平行设置。透光区160位于两相邻的遮光图案140与遮光图案150之间。两相邻的遮光图案140与遮光图案150之间具有一间距140P，遮光图案140具有一第一宽度140W，遮光图案150具有一第一宽度150W。第一宽度140W与间距140P之和大体上小于或等于12微米，且第一宽度150W与间距140P之和大体上亦小于或等于12微米。此外，透光狭缝145具有一第二宽度145W，且透光狭缝155具有一第二宽度155W。透光狭缝145与遮光图案140的边缘140S间具有一距离145D，且透光狭缝155与遮光图案150的边缘150S间具有一距离155D。第二宽度145W与第二宽度155W的大小较佳分别小于或等于1.2微米，且距离145D与距离155D的大小较佳分别小于或等于1.0微米，但并不以此为限。另外，透光区160具有一第三宽度160W，第三宽度160W大体上相等于遮光图案140与遮光图案150之间的间距140P，且第三宽度160W大体上小于或等于2.5微米。本实施例的光罩102除了各遮光图案的形状外，其余各部件的特征与材料特性与上述较佳实施例的光罩101相似，故在此并不再赘述。
请参考图3至图5，并请一并参考图1。图3至图5绘示了本发明的一较佳实施例的平面显示面板的导线的制作方法示意图。首先，如图3所示，提供一基板210，并于基板210上形成一导电层220。接着，形成一光阻材料290，覆盖导电层220。然后，如图4所示，利用一光罩101，对光阻材料290进行一曝光显影工艺，以形成一光阻图案290P。之后，利用光阻图案290P对导电层220进行一第一蚀刻工艺，以形成如图5所示的数条导线221。本实施例的导电层220较佳可包括金属材料例如铝、铜、银、铬、钛、钼的其中至少一者、上述材料的复合层或上述材料的合金，但并不以此为限而可使用其他具有导电性质的材料。此外，本实施例的光阻材料290较佳可包括一正型光阻材料，但本发明并不以此为限。本实施例所使用的光罩101的相关特征已于上述实施例中说明，在此并不再赘述。值得说明的是，本实施例的平面显示面板的导线的制作方法亦可视需要使用上述的光罩102来进行曝光显影工艺，以获得所需的导线图案。经由上述的平面显示面板的导线的制作方法，即可获得如图5所示的导线结构200。换句话说，导线结构200包括基板210以及数条导线221。导线221设置于基板210上，各导线221的宽度221W与各导线221间之间距221P的和大体上小于或等于12微米，且各导线221间之间距221P大体上小于或等于5微米，但并不以此为限。另请注意，本实施例的导电层220直接形成于基板210上，故本实施例的导电层220可与一般底部栅极薄膜晶体管(bottom gate thin film transistor)的第一层金属层(metal 1)的工艺整合，也就是说本实施例的各导线221可与一底部栅极薄膜晶体管的栅极电极与栅极线以同一导电层及同一黄光蚀刻工艺所形成，但并不以此为限。值得说明的是，如图4与图1所示，经由光罩101的透光狭缝125的设置，可使光阻图案290P间的空隙不会因为获得的曝光能量不足而导致光阻残留的现象发生，因此可获得间距较小的光阻图案290P，进而可以此制作小间距的导线221。
请参考图6与图7。图6与图7绘示了本发明的另一较佳实施例的平面显示面板的导线的制作方法示意图。首先，如图6所示，提供一基板210，并于基板210上形成一介电层330。然后，于介电层330上形成一导电层350。接着，形成一光阻材料290，覆盖导电层350。然后，利用一光罩101，对光阻材料290进行一曝光显影工艺，以形成一光阻图案290P。之后，利用光阻图案290P对导电层350进行一蚀刻工艺，以形成如图7所示的数条导线351。本实施例的导电层350较佳可包括金属材料例如铝、铜、银、铬、钛、钼的其中至少一者、上述材料的复合层或上述材料的合金，但并不以此为限而可使用其他具有导电性质的材料。本实施例的平面显示面板的导线的制作方法除了于基板210与导电层350之间形成介电层330之外，其余的特征与上述较佳实施例的平面显示面板的导线的制作方法相似，在此并不再赘述。值得说明的是，经由上述的平面显示面板的导线的制作方法，即可获得如图7所示的导线结构301。换句话说，导线结构301包括基板210以及数条导线351。导线351设置于介电层330之上，各导线351的宽度351W与各导线351间之间距351P的和大体上小于或等于12微米，且各导线351间之间距351P大体上小于或等于5微米，但并不以此为限。另请注意，本实施例的导电层350形成于介电层330之上，故本实施例的导电层350可与一般底部栅极薄膜晶体管的第二层金属层(metal 2)的工艺整合，也就是说本实施例的各导线351可与一底部栅极薄膜晶体管的源极/漏极电极与资料线以同一导电层及同一黄光蚀刻工艺所形成，但并不以此为限。
请参考图8与图9。图8至图9绘示了本发明的又一较佳实施例的平面显示面板的导线的制作方法示意图。如图8所示，与上述实施例不同之处在于，本实施例的平面显示面板的导线的制作方法更包括于导电层350形成步骤之前，于基板210以及介电层330上形成一半导体层340。接着，于半导体层上依序形成导电层350以及光阻材料290。然后，利用光罩101，对光阻材料290进行一曝光显影工艺，以形成光阻图案290P。之后，利用光阻图案290P对导电层350进行一第一蚀刻工艺以及对半导体层340进行一第二蚀刻工艺，以分别形成如图9所示的数条导线351以及数条半导体图案341。本实施例的半导体层340可包括非晶硅半导体材料、多晶硅半导体材料、有机半导体材料或氧化物半导体材料，但并不以此为限。本实施例的平面显示面板的导线的制作方法除了半导体层340的形成外，其余的特征与上述较佳实施例的平面显示面板的导线的制作方法相似，在此并不再赘述。值得说明的是，经由上述的平面显示面板的导线的制作方法，即可获得如图9所示的导线结构302。换句话说，导线结构302包括基板210、数条导线351以及数条半导体图案341。各半导体图案341位于基板210与导线351之间并分别与各导线351对应设置。此外，在本实施例中，各半导体图案341间的一间距341P较佳大体上小于或等于3微米，各导线351间之间距351P较佳大体上小于或等于7微米，且各导线351的宽度351W与各导线351间之间距351P的和较佳大体上小于或等于12微米，但并不以此为限。此外，由于使用同一光阻图案290P来形成导线351以及半导体图案341，且用来形成半导体图案341的第二蚀刻工艺一般较佳为一干式蚀刻工艺，故半导体图案341的一宽度341W大体上大于导线351的宽度351W，但并不以此为限。另请注意，由于本实施例的导线351以及半导体图案341使用同一光阻图案290P来形成，故本实施例的制作方法可与一般四道光罩(4masks process)的薄膜晶体管的工艺进行整合，但并不以此为限。
请参考图10，并一并参考图5、图7以及图9。图10绘示了本发明的一较佳实施例的平面显示面板的上视示意图。如图10所示，本实施例的平面显示面板900包括一显示区901以及一周边区902，且周边区902位于显示区901的外围，周边区902举例环绕显示区901。此外，平面显示面板900更包括数个导线结构200、数个导线结构301或数个导线结构302设置于周边区902。导线结构200、导线结构301以及导线结构302的特征已于上述内容说明，在此并不再赘述。值得说明的是，由于导线结构200、导线结构301以及导线结构302中的各导线间距可经由上述的光罩101或光罩102而缩小，故可使导线结构200、导线结构301以及导线结构302所需的空间亦随的缩小，因此可使平面显示面板900的周边区902得以变小，达到窄边框设计的效果。
综合以上所述，本发明利用于光罩的遮光图案边缘设置透光狭缝，并经由调整与控制透光狭缝的宽度以及透光狭缝与遮光图案边缘间的距离，可在遮光图案之间距缩小的状况下，改善窄间距的曝光效果，进而缩小利用此光罩制作的导线间距，使具有此导线设置的平面显示面板的周边区得以缩小而可适用于窄边框的设计。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种光罩，包括：
一透光基板；
数个具有相同图案的遮光图案，设置于该透光基板上，各该遮光图案具有：一中央遮光区、两个边缘遮光区以及两个透光狭缝，该两个透光狭缝与各该遮光图案的一边缘平行设置，该两个透光狭缝分别位于该中央遮光区以及该两个边缘遮光区之间使得该两个透光狭缝位于该中央遮光区的两侧，各该边缘遮光区的宽度为小于或等于1.0微米；以及
至少一透光区，位于两相邻的所述遮光图案之间；
其中两相邻的所述遮光图案具有一间距，各该遮光图案具有一第一宽度，且该第一宽度与相邻的该遮光图案间的该间距的和小于或等于12微米。
2.如权利要求1所述的光罩，其中该透光狭缝具有一第二宽度，且该第二宽度小于或等于1.2微米。
3.如权利要求1所述的光罩，其中该透光区具有一第三宽度，该第三宽度相等于各该遮光图案间的该间距，且该第三宽度小于或等于2.5微米。
4.如权利要求1所述的光罩，其中至少部分的所述遮光图案彼此相连。
5.一种平面显示面板的导线的制作方法，包括：
提供一基板；
于该基板上形成一导电层；
形成一光阻材料，覆盖该导电层；
利用如权利要求1所述的光罩，对该光阻材料进行一曝光显影工艺，以形成一光阻图案；以及
利用该光阻图案对该导电层进行一第一蚀刻工艺，以形成数条导线。
6.如权利要求5所述的平面显示面板的导线的制作方法，其中各该导线的一宽度与各该导线间的一间距的和小于或等于12微米。
7.如权利要求5所述的平面显示面板的导线的制作方法，其中各该导线的一间距小于或等于5微米。
8.如权利要求5所述的平面显示面板的导线的制作方法，另包括：
于该导电层形成步骤之前，于该基板上形成一半导体层；以及
利用该光阻图案对该半导体层进行一第二蚀刻工艺，以形成数条半导体图案。
9.如权利要求8所述的平面显示面板的导线的制作方法，其中各该半导体图案间的一间距小于或等于3微米。
10.如权利要求8所述的平面显示面板的导线的制作方法，其中各该导线间的一间距小于或等于7微米。
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