CN1261828C - 具有对准量测标记的光罩及其侦测方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有对准量测标记的光罩及其侦测方法，于每一光罩上均包括数个薄膜晶体管液晶显示器组件光罩图案以及一对准量测标记光罩图案，其中组件光罩图案是用以于一基板上的光阻曝光形成数个薄膜晶体管液晶显示器组件图案，且于组件光罩图案还包括一显示区；而对准量测标记光罩图案是位于显示区外围以及组件光罩图案内，以于基板上的光阻曝光形成一对准量测标记，借此侦测薄膜晶体管液晶显示器组件图案的层与层对准的精确度。
Description
技术领域
本发明是有关于一种薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的光罩(mask)，且特别有关于一种具有对准量测标记的光罩及其侦测方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器主要由薄膜晶体管数组基板、彩色滤光数组基板和液晶层所构成，其中薄膜晶体管数组基板是由多个以数组排列的薄膜晶体管，以及与每一薄膜晶体管对应配置的一像素电极(pixel electrode)所组成。而上述的薄膜晶体管包括栅极(gate)、信道(channel)、源极与漏极(source/drain)，薄膜晶体管用来作为液晶显示单元的开关组件。
薄膜晶体管组件的操作原理与传统的半导体MOS组件相类似，都是具有三个端子(栅极、源极以及漏极)的组件。通常薄膜晶体管组件可分成非晶硅与多晶硅材质两种类型。其中，非晶硅薄膜晶体管是属于较为成熟的技术。就非晶硅薄膜晶体管液晶显示器而言，其制造流程中需要利用光罩定义的步骤通常有五道，第一道是用来定义栅极，第二道是用来定义包括信道与欧姆接触层(ohmic contact layer)的主动层(active layer)，第三道则是用来定义源/漏极，第四道是用来定义接触窗洞(contact opening)，最后一道则是用来定义图素电极(pixelelectrode)。
为了确保各层之间在利用光罩进行曝光时的位置正确性，公知技术在各层光罩上的空白部位，也就是没有图案的区域上形成大小不一的方框，以侦测上述步骤的层与层对准(overlay)的精确度，此种方法所采用的图案又称为“box in box”。然后在曝光后，比对不同层之间的方框位置来判定层与层对准的精确度是否合格。
然而，上述薄膜晶体管液晶显示器制作工艺中用来定义各层的光罩上的方框因为是配置于没有图案的区域，所以其可配置的位置会受到限制，而且这些“box in box”的图案离薄膜晶体管液晶显示器的显示区较远，所以往往会受到外围制作工艺较不稳定的影响而导致量测上的误差，进而使量测出的结果不具代表性。此外，一般的光罩上除了像是“box in box”的测试图案之外，还会有其它用来侦测相关特性的测试键(test key)，所以于光罩上用来侦测层与层对准的精确度的方框图案将会占去其中的大部分面积，而减少其余的测试键数目。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有对准量测标记的光罩及其侦测方法，以增进量测值的精确度。
本发明的再一目的是提供一种具有对准量测标记的光罩及其侦测方法，以改善公知受到外围制作工艺不稳定影响的缺点。
本发明的另一目的是提供一种具有对准量测标记的光罩及其侦测方法，以增加量测点的选择。
本发明的又一目的是提供一种具有对准量测标记的光罩及其侦测方法，以增加光罩的侦测测试键。
根据上述与其它目的，本发明提出一种具有对准量测标记的光罩，于每一光罩上均包括数个薄膜晶体管液晶显示器组件光罩图案以及一对准量测标记光罩图案，其中组件光罩图案是用以于一基板上的光阻曝光形成数个薄膜晶体管液晶显示器组件图案，且于组件光罩图案还包括一显示区、一拉线区光罩图案与一外接电路区光罩图案，其中该拉线区光罩图案位于该显示区光罩图案外围，而该外接电路区光罩图案位于该拉线区光罩图案外围；而对准量测标记光罩图案是位于拉线区光罩图案内，以对于基板上的光阻进行曝光，形成一对准量测标记，借此以侦测薄膜晶体管液晶显示器组件图案的层与层对准的精确度。
本发明另外提出一种侦测薄膜晶体管液晶显示器的光罩层与层对准精确度的方法，包括提供一第一光罩，其包括数个第一组件光罩图案，且其中第一组件光罩图案包括一显示区、位于该显示区外围的一拉线区与位于该拉线区外围的一外接电路区；以及一第一对准量测标记光罩图案，位于拉线区内。然后，提供一第二光罩，其包括数个第二组件光罩图案，且其中第二组件光罩图案包括显示区、位于该显示区外围的一拉线区与位于该拉线区外围的一外接电路区；以及一第二对准量测标记光罩图案，位于拉线区内，其中第一对准标记光罩图案的位置与第二对准量测标记光罩图案的位置相对应，以作为测量层与层间对准精确度的标记。接着，将第一光罩与第二光罩上的图案依序转移至一基板，以形成一第一量测对准标记与一第二对准量测标记，再量测基板上的第一对准量测标记与第二对准量测标记的偏差值。然后，根据偏差值调整第一光罩与第二光罩的位置。
本发明因为将对准量测标记设置于组件图案的显示区外围以及组件光罩图案内，所以能改善公知将对准量测标记设置于离显示区较远，而受到外围制作工艺不稳定影响的缺点，进而增进量测值的精确度。而且，依照本发明的特征，可以将对准量测标记配置于任一像素(pixel)旁，以增加量测点的选择。此外，由于本发明摒除将对准量测标记设置于光罩上无组件图案区域中，所以在光罩上可以增加其余的侦测测试键数目。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。
附图说明
图1是依照本发明的一较佳实施例的具有对准量测标记的光罩示意图；
图2是依照本发明的一较佳实施例的对准量测标记的放大示意图；
图3所示依照本发明的一较佳实施例的侦测薄膜晶体管液晶显示器的光罩层与层对准精确度的步骤示意图。
标号说明：
100：光罩 102：组件光罩图案
104：显示区 106：拉线区
108：外接电路区 110：对准量测标记光罩图案
120：区域 200：基板
210：第一对准量测标记 220：第二对准量测标记
300：提供一第一光罩，包括一第一对准量测标记光罩图案，位于显示区外侧以及光罩图案内
302：提供一第二光罩，包括一第二对准量测标记光罩图案，位于显示区外侧以及光罩图案内，其中第一对准标记光罩图案的位置与第二对准量测标记光罩图案的位置相对应
304：将第一光罩的图案转移至基板，以形成一第一量测对准标记
306：将第二光罩的图案转移至基板，以形成一第二量测对准标记
308：量测基板上的第一对准量测标记与第二对准量测标记的一偏差值
310：根据偏差值调整第一光罩与第二光罩的位置
具体实施方式
图1是依照本发明的一较佳实施例的具有对准量测标记的光罩示意图。
请参照图1，于光罩100中包括数个薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的组件光罩图案102以及对准量测标记光罩图案110，其中组件光罩图案102用以于一基板上的光阻曝光形成数个薄膜晶体管液晶显示器组件图案，其中组件光罩图案102包括一显示区104、一拉线区106与一外接电路区108；而对准量测标记光罩图案110则是位于显示区104外围以及组件光罩图案102内，以于基板上的光阻曝光形成一对准量测标记，借此以测量薄膜晶体管液晶显示器组件图案的层与层(overlay)对准精确度。
请继续参照图1，虽然于图中的对准量测标记光罩图案110仅配置于显示区104的一外侧，但是对准量测标记光罩图案110的配置与数量均可依照所需增减，而不局限于本图所绘示。另外，由于对准量测标记光罩图案110是在显示区104外围，所以在形成薄膜晶体管液晶显示器的彩色滤光片(color filter)时，当初形成对准量测标记的区域将被其中的黑色矩阵(black matrix，简称BM)盖过，而不会造成开口率的降低。此外，在光罩100上的组件光罩图案102外面的区域120还可配置数个侦测测试键。
当应用本发明于薄膜晶体管液晶显示器的定义制作工艺时，对进行接触窗洞(contact opening)的定义制作工艺与进行像素电极(pixelelectrode)的定义制作工艺而言特别有益。因为像素电极的面积很大，而以目前的量测仪器来看，只能同时观测像素电极的一角与其前层的接触窗洞，因此无法单凭上述两者之间的位置来判定其层与层的对准精确度。而于本实施例中，是以方框在方框中(box in box)的对准量测标记为例，当进行接触窗洞与像素电极的定义制作工艺后，如图2所示。
图2是依照本发明的一较佳实施例的对准量测标记的放大示意图，请参照图2，利用本发明所得的接触窗洞光罩进行接触窗洞定义制作工艺后，会在基板200上形成第一对准量测标记210，其形状为方框。然后，利用本发明所得的像素电极光罩进行像素电极定义制作工艺后，会在基板200上形成第二对准量测标记220，其形状亦为方框。而且，在理想状态下，第一对准量测标记210应该位于第二对准量测标记220的正中央，当然也可以将第一与第二对准量测标记210、220的方框大小互换，同样能够作为测量薄膜晶体管液晶显示器组件图案的层与层对准精确度的对准标记。而依照本发明所进行的侦测方法如图3所示。
图3所示依照本发明的一较佳实施例的侦测薄膜晶体管液晶显示器的光罩层与层对准精确度的步骤示意图。请参照图3，于步骤300中，提供一第一光罩，包括一第一对准量测标记光罩图案，位于显示区外侧以及光罩图案内。其中，第一对准量测标记光罩图案的形状例如是方框；而第一光罩譬如是用来定义接触窗洞的光罩。
然后，于步骤302中，提供一第二光罩，包括一第二对准量测标记光罩图案，位于显示区外侧以及光罩图案内，其中第一对准标记光罩图案的位置与第二对准量测标记光罩图案的位置相对应。其中，第二对准量测标记光罩图案的形状例如是方框；而第二光罩譬如是用来定义像素电极的光罩。
接着，于步骤304中，将第一光罩的图案转移至基板，以形成一第一量测对准标记。随后，于步骤306中，将第二光罩的图案转移至基板，以形成一第二量测对准标记。
然后于步骤308中，量测基板上的第一对准量测标记与第二对准量测标记的偏差值，以侦测出第一与第二光罩层与层间的对准精确度。之后，还可以包括步骤310，根据偏差值调整第一光罩与第二光罩的位置。
如上所述，本发明的特征将对准量测标记设置于组件图案的显示区外围以及组件光罩图案内，所以能改善公知将对准量测标记设置于离显示区较远，而受到外围制作工艺不稳定影响的缺点，进而增进量测值的精确度。
而且，依照本发明的特征，可以将对准量测标记配置于任一像素旁，以增加量测点的选择。
此外，由于本发明摒除将对准量测标记设置于光罩上无组件图案区域中，所以在光罩上可以增加其余的侦测测试键数目。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (14)
1、一种具有对准量测标记的光罩，其特征在于：其中每一光罩上包括：
复数个组件光罩图案，用于对于一基板上的光阻进行曝光，以形成复数个薄膜晶体管液晶显示器组件图案，其中该些组件光罩图案包括一显示区、一拉线区光罩图案与一外接电路区光罩图案，其中该拉线区光罩图案位于该显示区光罩图案外围，而该外接电路区光罩图案位于该拉线区光罩图案外围；
一对准量测标记光罩图案，位于该拉线区光罩图案内，以对于该基板上的光阻进行曝光，以形成一对准量测标记，借此侦测该些薄膜晶体管液晶显示器组件图案的层与层对准的精确度。
2、如权利要求1所述的具有对准量测标记的光罩，其特征在于：该每一光罩上的该对准量测标记光罩图案包括一方框。
3、如权利要求2所述的具有对准量测标记的光罩，其特征在于：该每一光罩上的该方框大小不一。
4、如权利要求2所述的具有对准量测标记的光罩，其特征在于：该每一光罩之一的该方框位置位于该每一光罩的另一的该方框的正中央。
5、如权利要求1所述的具有对准量测标记的光罩，其特征在于：还包括复数个侦测测试键，配置于该些组件光罩图案外围。
6、一种具有对准量测标记的光罩，包含适于进行一接触窗洞的定义制作工艺的一第一光罩与适于进行一像素电极的定义制作工艺的一第二光罩，其特征在于：该第一光罩与该第二光罩均包括具有一显示区的复数个组件区域、位于该显示区外围的一拉线区与位于该拉线区外围的一外接电路区，其中还包括：
一第一对准量测标记光罩图案，位于该第一光罩的该拉线区内；
一第二对准量测标记光罩图案，位于该第二光罩的该拉线区内，其中该第一对准标记光罩图案的位置与该第二对准量测标记光罩图案的位置相对应，以作为测量该接触窗洞与该像素电极之间对准精确度的标记。
7、如权利要求6所述的具有对准量测标记的光罩，其特征在于：该第一对准量测标记光罩图案包括一第一方框。
8、如权利要求7所述的具有对准量测标记的光罩，其特征在于：该第二对准量测标记光罩图案包括一第二方框。
9、如权利要求8所述的具有对准量测标记的光罩，其特征在于：该第二方框的位置位于该第一方框的正中央。
10、如权利要求6所述的具有对准量测标记的光罩，其特征在于：还包括复数个侦测测试键，配置于该第一光罩与该第二光罩的该些薄膜晶体管液晶显示器组件区域外围。
11、一种侦测薄膜晶体管液晶显示器的光罩层与层对准精确度的方法，其特征在于：包括：
提供一第一光罩，该第一光罩包括：
复数个第一组件光罩图案，其中该些第一组件光罩图案包括一显示区、位于该显示区外围的一拉线区与位于该拉线区外围的一外接电路区；
一第一对准量测标记光罩图案，位于该拉线区内；
提供一第二光罩，该第二光罩包括：
复数个第二组件光罩图案，其中该些第二组件光罩图案包括该显示区、位于该显示区外围的一拉线区与位于该拉线区外围的一外接电路区；
一第二对准量测标记光罩图案，位于该拉线区内，其中该第一对准标记光罩图案的位置与该第二对准量测标记光罩图案的位置相对应，以作为测量层与层间对准精确度的标记；
将该第一光罩的图案转移至一基板，以形成一第一量测对准标记；
将该第二光罩的图案转移至该基板，以形成一第二对准量测标记；
量测该基板上的该第一对准量测标记与该第二对准量测标记的一偏差值。
12、如权利要求11所述的侦测薄膜晶体管液晶显示器的光罩层与层对准精确度的方法，其特征在于：还包括根据该偏差值调整该第一光罩与该第二光罩的位置。
13、一种侦测薄膜晶体管液晶显示器的光罩层与层对准精确度的方法，适于侦测一接触窗洞与一像素电极的层与层间的对准精确度，其特征在于：其步骤包括：
提供一接触窗洞光罩，该接触窗洞光罩包括：
复数个第一光罩图案，各该第一光罩图案具有一显示区、位于该显示区外围的一拉线区与位于该拉线区外围的一外接电路区；
一第一对准量测标记光罩图案，位于该拉线区内；
提供一像素电极光罩，该像素电极光罩包括：
复数个第二光罩图案，各该第二光罩图案具有一显示区、位于该显示区外围的一拉线区与位于该拉线区外围的一外接电路区；
一第二对准量测标记光罩图案，位于该拉线区内，其中该第一对准标记光罩图案的位置与该第二对准量测标记光罩图案的位置相对应；
将该接触窗洞光罩的图案转移至一基板，以形成一第一量测对准标记；
将该像素电极光罩的图案转移至该基板，以形成一第二对准量测标记；
量测该第一对准量测标记的位置与该第二对准量测标记的位置之间的一偏差值。
14、如权利要求13所述的侦测薄膜晶体管液晶显示器的光罩层与层对准精确度的方法，其特征在于：还包括根据该偏差值调整该接触窗洞光罩与该像素电极光罩的位置。
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