JP2000356858A - Array substrate for display device and its production - Google Patents

Array substrate for display device and its production

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JP2000356858A
JP2000356858A JP11168397A JP16839799A JP2000356858A JP 2000356858 A JP2000356858 A JP 2000356858A JP 11168397 A JP11168397 A JP 11168397A JP 16839799 A JP16839799 A JP 16839799A JP 2000356858 A JP2000356858 A JP 2000356858A
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JP
Japan
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mark
array substrate
patterning
alignment
film
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JP11168397A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Takehara
一博 竹原
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Display Technologies LLC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to improve the accuracy and reliability of the alignment of mask patterns and patterns already formed on an array substrate and to prevent the degradation in a production yield and product defect by the failure and error of the alignment of the mask patterns. SOLUTION: Dot marks 21 of an upper layer are so formed as to be stacked on the dot marks 11 of a lower layer formed simultaneously with gate electrodes 11a via a gate insulating film 15, etc. The dot marks 21 of the upper layer are formed in a self-alignment manner with the dot marks 11 of the lower layer by a rear surface exposure technique with the dot marks 11 of the lower layer as a mask at the time of formation of a channel protective film 22 of TFTs(thin-film transistors) 45. The interference of light and the negation of the light in the multilayered films are prevented at the time of position detection of the alignment marks 1 using a laser beam by the presence of the dot marks 11 of the upper layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等の
平面表示装置に用いられる表示装置用アレイ基板、及び
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array substrate for a display device used for a flat display device such as a liquid crystal display device, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、CRTディスプレイに代わる平面
型の表示装置が盛んに開発されており、中でも液晶表示
装置は軽量、薄型、低消費電力等の利点から特に注目を
集めている。
2. Description of the Related Art In recent years, flat display devices replacing CRT displays have been actively developed. Among them, liquid crystal display devices have attracted particular attention because of their advantages such as light weight, thinness, and low power consumption.

【0003】例えば、各表示画素毎にスイッチ素子が配
置された光透過型のアクティブマトリクス型の液晶表示
装置を例にとり説明する。アクティブマトリクス型液晶
表示装置は、アレイ基板と対向基板との間に配向膜を介
して液晶層が保持されて成っている。アレイ基板は、ガ
ラスや石英等の透明絶縁基板上に複数本の信号線と走査
線とが格子状に配置され、各交点部分にアモルファスシ
リコン(以下、a−Si:Hと略称する。)等の半導体
薄膜を用いた薄膜トランジスタ(以下、TFTと略称す
る。)が接続されている。そしてTFTのゲート電極は
走査線に、ドレイン電極は信号線にそれぞれ電気的に接
続され、さらにソース電極は画素電極を構成する透明導
電材料、例えばITO(Indium-Tin-Oxide)に電気的に接
続されている。
[0003] For example, a light-transmitting active-matrix liquid crystal display device in which a switch element is arranged for each display pixel will be described as an example. The active matrix type liquid crystal display device has a configuration in which a liquid crystal layer is held between an array substrate and a counter substrate via an alignment film. In the array substrate, a plurality of signal lines and scanning lines are arranged in a grid on a transparent insulating substrate such as glass or quartz, and amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-Si: H) is provided at each intersection. (Hereinafter abbreviated as TFT) using a semiconductor thin film of the above. The gate electrode of the TFT is electrically connected to the scanning line, the drain electrode is electrically connected to the signal line, and the source electrode is electrically connected to a transparent conductive material constituting the pixel electrode, for example, ITO (Indium-Tin-Oxide). Have been.

【0004】対向基板は、ガラス等の透明絶縁基板上に
ITOから成る対向電極が配置され、またカラー表示を
実現するのであればカラーフィルタ層が配置されて構成
されている。
[0004] The opposing substrate is configured such that an opposing electrode made of ITO is disposed on a transparent insulating substrate such as glass, and a color filter layer is disposed for realizing color display.

【0005】従来の技術における表示装置用アレイ基板
の製造方法の一例について、図12〜14を用いて説明
する。
An example of a conventional method for manufacturing an array substrate for a display device will be described with reference to FIGS.

【0006】(1)第1工程(ゲート電極11a及びド
ットマーク11の形成) ガラス等の絶縁基板14上に、スパッタ法等により金属
薄膜を堆積し、第1のマスクパターンを用いて所定の配
線の形状にパターニングする。これにより、画素領域に
ゲート電極11a及び走査線を形成するとともに、基板
周縁部にドットマーク11を形成する(図12)。
(1) First Step (Formation of Gate Electrode 11a and Dot Mark 11) A metal thin film is deposited on an insulating substrate 14 such as glass by sputtering or the like, and a predetermined wiring is formed using a first mask pattern. Is patterned. As a result, the gate electrode 11a and the scanning line are formed in the pixel region, and the dot mark 11 is formed on the periphery of the substrate (FIG. 12).

【0007】(2)第2工程(ゲート絶縁膜15等の連
続成膜) 第1工程の後、プラズマCVD法等により、酸化シリコ
ン膜、窒化シリコン膜またはこれらの積層からなるゲー
ト絶縁膜(SiON膜)15と、非晶質シリコン(a−
Si:H)膜16と、窒化シリコン膜17とを連続して
成膜する。
(2) Second Step (Continuous Deposition of Gate Insulating Film 15 and the Like) After the first step, a gate insulating film (SiON) composed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a lamination thereof is formed by plasma CVD or the like. Film 15 and amorphous silicon (a-
An Si: H) film 16 and a silicon nitride film 17 are continuously formed.

【0008】(3)第3工程(チャネル保護膜22形
成) 第2のマスクパターンを用いて窒化シリコン膜(SiN
x膜)17をパターニングすることにより、ゲート電極
11aの上方に、島状のチャネル保護膜22を形成する
(図13)。この際、第2のマスクパターンと、アレイ
基板上のゲート電極11a等のパターンとは、ドットマ
ーク11を用いて位置合わせ(アライメント)される。
この際、上方のアライメント顕微鏡により、レーザービ
ームの照射と、ドットマーク11の個所から戻る光の測
定とを行う。詳しくは、ドットマーク11の輪郭をなす
段差面によって回折されるレーザー光について測定を行
うのである。
(3) Third Step (Formation of Channel Protective Film 22) Using a second mask pattern, a silicon nitride film (SiN
By patterning the (x film) 17, an island-shaped channel protective film 22 is formed above the gate electrode 11a (FIG. 13). At this time, the second mask pattern and the pattern such as the gate electrode 11a on the array substrate are aligned (aligned) using the dot marks 11.
At this time, irradiation of a laser beam and measurement of light returning from the dot mark 11 are performed by the upper alignment microscope. More specifically, the measurement is performed on the laser light diffracted by the step surface forming the contour of the dot mark 11.

【0009】(4)第4工程 リンドープ非晶質シリコン(a−Si:H)膜25を堆
積した後、第3のマスクパターンを用いるパターニング
により、TFTの個所に島状の半導体活性層を形成す
る。この際、第3のマスクパターンと、アレイ基板上の
パターンとの位置合わせは、第3工程と同様、ドットマ
ーク11を用いて行われる。
(4) Fourth Step After depositing a phosphorus-doped amorphous silicon (a-Si: H) film 25, an island-shaped semiconductor active layer is formed at the TFT by patterning using a third mask pattern. I do. At this time, the alignment between the third mask pattern and the pattern on the array substrate is performed using the dot marks 11 as in the third step.

【0010】ところが、ドットマーク11の上には、ゲ
ート絶縁膜15、非晶質シリコン膜16及びリンドープ
非晶質シリコン膜25が堆積され、さらにレジスト層7
が塗布されている(図14)。そのため、アライメント
顕微鏡によりドットマーク11の位置検出を行う際、ド
ットマーク11から回折された光が、多層膜における膜
間の界面や上面で反射される光と干渉し合って弱められ
てしまうことがある。堆積された多層膜及びレジスト層
の屈折率や反射率の組み合わせによっては、ドットマー
ク11からの回折光と干渉し打ち消してしまうのであ
る。
However, a gate insulating film 15, an amorphous silicon film 16, and a phosphorus-doped amorphous silicon film 25 are deposited on the dot mark 11, and a resist layer 7 is formed.
Is applied (FIG. 14). Therefore, when the position of the dot mark 11 is detected by the alignment microscope, the light diffracted from the dot mark 11 may be weakened by interfering with the light reflected on the interface between the films and the upper surface of the multilayer film. is there. Depending on the combination of the refractive index and the reflectance of the deposited multilayer film and the resist layer, they interfere with the diffracted light from the dot mark 11 and cancel.

【0011】したがって、アライメント顕微鏡により得
られる信号の強度が弱くなり、これにより、アライメン
ト位置の計測ミス、及び、露光位置のズレを引き起こ
す。場合によっては、必要な信号強度が得られなかった
り信号波形そのものが得られないために、アライメント
操作そのものを行えないこともある。すなわち、パター
ニングのための露光操作そのものが行えない事態が発生
することもある。
Therefore, the intensity of the signal obtained by the alignment microscope becomes weak, which causes a measurement error of the alignment position and a deviation of the exposure position. In some cases, the alignment operation itself may not be performed because the required signal strength cannot be obtained or the signal waveform itself cannot be obtained. That is, a situation may occur in which the exposure operation itself for patterning cannot be performed.

【0012】(5)その後の工程 この第4工程の後、画素電極、コンタクトホール、信号
線及びソース・ドレイン電極等が順次形成されるが、こ
れらを形成するパターニング工程においても上記第4工
程と同様の問題が生じる。
(5) Subsequent Steps After this fourth step, pixel electrodes, contact holes, signal lines, source / drain electrodes, and the like are sequentially formed. A similar problem arises.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、液晶表示装置等のアレイ基
板及びその製造方法において、マスクパターンと、アレ
イ基板上に既に形成されたパターンとの位置合わせの精
度及び信頼性を向上させることができ、マスクパターン
の位置合わせのミスやエラーによる製造歩留まりの低下
や製品不良を防止することができるものを提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has been made in consideration of the above problem. In an array substrate such as a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, a mask pattern and a pattern already formed on the array substrate are provided. To improve the accuracy and reliability of alignment with the mask pattern, and prevent a reduction in manufacturing yield and a product defect due to a misalignment or an error of the mask pattern.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の表示装
置用アレイ基板は、マスクパターンとの位置合わせを行
うためのアライメントマークを備えた表示装置用アレイ
基板において、前記各アライメントマークは、下層のマ
ークと、この下層のマークに整合するように設けられた
上層のマークとからなることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an array substrate for a display device having an alignment mark for performing alignment with a mask pattern. It is characterized by comprising a lower layer mark and an upper layer mark provided so as to match the lower layer mark.

【0015】上記構成により、マスクパターンと、アレ
イ基板上に既に形成されたパターンとの位置合わせの精
度及び信頼性を格段に向上させることができ、マスクパ
ターンの位置合わせのミスやエラーによる製造歩留まり
の低下や製品不良を防止することができる。
According to the above configuration, the accuracy and reliability of the alignment between the mask pattern and the pattern already formed on the array substrate can be remarkably improved, and the manufacturing yield due to the misalignment or error of the mask pattern can be improved. Can be prevented from lowering and product defects.

【0016】請求項2の発明の表示装置用アレイ基板の
製造方法は、一のパターニングにおいて、下層のマーク
を形成し、これより後のパターニングにおいて、前記上
層のマークに整合するように上層のマークを形成し、さ
らに後のパターニングにおいて、前記下層のマークと前
記上層のマークとが重ねられてなるアライメントマーク
を用いて、絶縁基板上に既に形成されたパターンと、フ
ォトリソグラフィーのためのマスクパターンとの位置合
わせを行うことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in a method of manufacturing an array substrate for a display device, a lower layer mark is formed in one patterning, and an upper layer mark is aligned with the upper layer mark in a subsequent patterning. In the subsequent patterning, using an alignment mark in which the lower layer mark and the upper layer mark are overlapped, a pattern already formed on the insulating substrate, a mask pattern for photolithography Is performed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の実施例について、図1〜
9を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
9 will be described.

【0018】<アレイ基板の基本構成>まず、実施例の
アレイ基板における要部の構成について、図1に模式的
に示す。実施例のアレイ基板は、TFT方式の光透過型
液晶表示装置に用いられるものである。
<Basic Configuration of Array Substrate> First, FIG. 1 schematically shows a configuration of a main part of an array substrate according to an embodiment. The array substrate of the embodiment is used for a light-transmitting liquid crystal display device of a TFT system.

【0019】アレイ基板10上の周縁部には、複数のア
ライメントマーク1が配列されている。このアライメン
トマーク1は、アレイ基板10の製造の際に、マスクパ
ターンと基板との位置合わせを行うために用いられるも
のである。アライメントマーク1は、図1中に示すよう
に、下層のドットマーク11と、上層にある、ほぼ同一
形状でやや小寸法のドットマーク21とが重ね合わされ
て成る。
A plurality of alignment marks 1 are arranged on the periphery of the array substrate 10. The alignment mark 1 is used for aligning the mask pattern with the substrate when the array substrate 10 is manufactured. As shown in FIG. 1, the alignment mark 1 is formed by superposing a dot mark 11 in a lower layer and a dot mark 21 in the upper layer, which is substantially the same shape and slightly smaller in size.

【0020】下層のドットマーク11は、画素領域40
にあるTFT45のゲート電極11aと同一工程にて同
一材料により作成される。一方、上層のドットマーク2
1は、TFT45のチャネル保護膜22と同一工程にて
同一材料により作成される。下記に詳細に説明するよう
に、上層のドットマーク21は、裏面露光技術により保
護膜層が下層のドットマーク11に対して自己整合的に
(セルフアライン方式で)パターニングされて形成され
る。
The dot mark 11 in the lower layer is
And is made of the same material in the same step as the gate electrode 11a of the TFT 45 in FIG. On the other hand, the upper dot mark 2
1 is made of the same material in the same step as the channel protective film 22 of the TFT 45. As will be described in detail below, the upper dot mark 21 is formed by patterning the protective film layer in a self-aligned manner (in a self-aligned manner) with respect to the lower dot mark 11 by a backside exposure technique.

【0021】<アレイ基板の製造工程>次に、実施例の
アレイ基板10の製造工程について、図2〜7を用いて
説明する。
<Manufacturing Process of Array Substrate> Next, a manufacturing process of the array substrate 10 of the embodiment will be described with reference to FIGS.

【0022】(1)第1工程(図2、下層ドットマーク
11及びゲート電極11aの作成) 550mm×650mmのガラス基板14上に、スパッ
タリングによりモリブデン・タングステン合金(Mo・
W)を200nm堆積させる。そして、この金属薄膜上
にレジスト層を塗布した後、第1のマスクパターンによ
る露光、現像及びパターニングによってレジストパター
ンを形成する。次いで、エッチングを行うことにより、
画素領域にゲート電極11a、及びゲート電極11aと
一体の走査線11b、並びに補助容量線を形成するとと
もに、基板周縁部に矩形島状のドットマーク11を形成
する。
(1) First Step (FIG. 2, Preparation of Lower Layer Dot Mark 11 and Gate Electrode 11a) A molybdenum-tungsten alloy (Mo.
W) is deposited to a thickness of 200 nm. Then, after applying a resist layer on the metal thin film, a resist pattern is formed by exposure, development and patterning using the first mask pattern. Next, by performing etching,
A gate electrode 11a, a scanning line 11b integrated with the gate electrode 11a, and an auxiliary capacitance line are formed in the pixel region, and a rectangular island-shaped dot mark 11 is formed on the periphery of the substrate.

【0023】このような、第1のマスクパターンを用い
るフォトリソグラフィー工程を、第1のパターニング、
または「1PEP」と呼ぶ。図2には、この第1のパタ
ーニング後の様子を模式的に示す。
The photolithography process using the first mask pattern is performed by a first patterning,
Or, it is called “1 PEP”. FIG. 2 schematically shows a state after the first patterning.

【0024】(2)第2工程(プラズマCVDによる連
続成膜) 第1工程の後、ガラス基板を加熱し、常圧プラズマCV
D法により酸化シリコン膜(SiOx膜)を堆積した
後、減圧プラズマCVD法により窒化シリコン膜(Si
Nx膜)を堆積して2層膜から成るゲート絶縁膜15を
形成する。さらに引き続き、減圧プラズマCVD法によ
り、TFT45の半導体活性層32を形成するための非
晶質シリコン膜(a−Si:H)16と、TFT45の
チャネル保護膜22を形成するための窒化シリコン膜1
7とを、大気にさらすことなく連続して成膜する。この
ような連続成膜層を、「2PEP成膜層」と呼ぶ。
(2) Second Step (Continuous Film Formation by Plasma CVD) After the first step, the glass substrate is heated and the atmospheric pressure plasma CV
After depositing a silicon oxide film (SiOx film) by the D method, a silicon nitride film (Si
An Nx film is deposited to form a gate insulating film 15 composed of a two-layer film. Subsequently, an amorphous silicon film (a-Si: H) 16 for forming the semiconductor active layer 32 of the TFT 45 and a silicon nitride film 1 for forming the channel protection film 22 of the TFT 45 by a low pressure plasma CVD method.
7 are continuously formed without exposure to the atmosphere. Such a continuous film formation layer is referred to as “2PEP film formation layer”.

【0025】(3)第3工程(図3〜4、上層ドットマ
ーク21及びチャネル保護膜22の作成) 第2工程の後、再度レジスト層を塗布する。そして、第
2のマスクパターン52を用いる表側(図では上面側)
からの露光と、下層ドットマーク11並びにゲート電極
11a等の金属パターンをマスクとする、裏面側からの
露光とを行う。ここで、第2のマスクパターン52に
は、図3中に示すように、ドットマーク11近傍を覆う
金属遮光層51と、TFT45の個所に対応する金属遮
光層52aとが設けられている。
(3) Third Step (FIGS. 3-4, Preparation of Upper Layer Dot Mark 21 and Channel Protective Film 22) After the second step, a resist layer is applied again. Then, the front side (the upper side in the figure) using the second mask pattern 52
And exposure from the back side using the metal pattern such as the lower dot mark 11 and the gate electrode 11a as a mask. Here, the second mask pattern 52 is provided with a metal light shielding layer 51 covering the vicinity of the dot mark 11 and a metal light shielding layer 52a corresponding to the location of the TFT 45, as shown in FIG.

【0026】このような露光操作と、現像及びパターニ
ングによってレジストパターンを形成する。次いで、エ
ッチングを行うことにより、各TFT45の個所に島状
のチャネル保護膜22を形成するとともに、基板周縁部
に矩形島状のドットマーク11を形成する。
A resist pattern is formed by such an exposure operation, development and patterning. Next, by performing etching, the island-shaped channel protection film 22 is formed at each of the TFTs 45, and the rectangular island-shaped dot marks 11 are formed at the periphery of the substrate.

【0027】第2のマスクパターンを用いるこのような
一連のフォトリソグラフィー工程を第2のパターニング
または「2PEP」と呼ぶ。図4には、このようにして
2PEP成膜層がパターニングされた後の様子を模式的
に示す。
Such a series of photolithography steps using the second mask pattern is called a second patterning or "2PEP". FIG. 4 schematically shows a state after the 2PEP film-formed layer is patterned in this manner.

【0028】(4)第4工程(図5〜6、na-Si:
Hの堆積及びそのパターニング) 第3工程の後、減圧プラズマCVD法により、不純物と
してリンを含むリンドープ非晶質シリコン層(na-
Si:H)25を堆積する。
(4) Fourth step (FIGS. 5 and 6, n + a-Si:
Deposition of H and patterning thereof) After the third step, a phosphorus-doped amorphous silicon layer containing phosphorus as an impurity (n + a-
(Si: H) 25 is deposited.

【0029】この上に再度レジスト層を塗布し、第3の
マスクパターン53を用いる露光と、現像及びパターニ
ングとによりレジストパターンを形成する。
A resist layer is applied thereon again, and a resist pattern is formed by exposure using the third mask pattern 53, development and patterning.

【0030】この際、アライメント顕微鏡6によって、
アレイ基板10上のアライメントマーク1を捕らえるこ
とにより、アレイ基板10上に既に形成されたパターン
と、マスクパターン53との精密な位置合わせを行う。
このような位置合わせは、上記第2のパターニングにお
いても、また、以降のパターニング(マスクパターンに
よる露光、現像及びエッチング)においても同様に行わ
れる。
At this time, the alignment microscope 6
By catching the alignment mark 1 on the array substrate 10, precise alignment between the pattern already formed on the array substrate 10 and the mask pattern 53 is performed.
Such alignment is performed similarly in the second patterning and also in subsequent patterning (exposure, development, and etching using a mask pattern).

【0031】アライメント顕微鏡6は、アライメントマ
ーク1が配列された領域の直上からレーザービームを照
射し、アライメント顕微鏡6へと戻る光を光電変換素子
(CCD)にて測定することにより、アライメントマー
ク1の位置を検出する。詳しくは、レーザー光が、下層
のドットマーク11の輪郭をなす段差面、及び、上層の
ドットマーク21の輪郭をなす端面で回折されて上方へ
と戻る光を捕らえることにより、ドットマーク11の位
置を検出する。
The alignment microscope 6 irradiates a laser beam from immediately above the area where the alignment marks 1 are arranged, and measures the light returning to the alignment microscope 6 by a photoelectric conversion element (CCD). Detect the position. More specifically, the position of the dot mark 11 is determined by capturing the light that is diffracted by the laser light on the step surface forming the contour of the lower dot mark 11 and the end face forming the contour of the dot mark 21 of the upper layer and returns upward. Is detected.

【0032】第3のマスクパターンに対してアレイ基板
10を位置決めする際には、下層のドットマーク11の
上に複数の膜が堆積されているものの、上方のドットマ
ーク21の存在により、これら堆積膜に起因する光の干
渉や打ち消しを充分に防止することができる。そのた
め、アライメント顕微鏡6のCCDにより非常にシャー
プな信号波形を得ることができ、アライメントマーク1
の位置検出精度、ひいてはマスクパターンの位置決め精
度を著しく向上させることができる。これについては、
下記具体例により、図7〜9を用いてさらに説明する。
When positioning the array substrate 10 with respect to the third mask pattern, a plurality of films are deposited on the lower dot mark 11, but these films are deposited due to the presence of the upper dot mark 21. Light interference and cancellation caused by the film can be sufficiently prevented. Therefore, a very sharp signal waveform can be obtained by the CCD of the alignment microscope 6, and the alignment mark 1
In this case, the position detection accuracy, and the positioning accuracy of the mask pattern can be significantly improved. For this,
This will be further described with reference to FIGS.

【0033】上記のレジストパターン形成後にエッチン
グを行うことにより、TFT45以外の個所において、
非晶質シリコン膜(a−Si:H)16及びリンドープ
非晶質シリコン層(na-Si:H)25を一括して除
去する。その結果、TFT45の個所において、チャネ
ル保護膜22を上下から包み込むように、半導体活性層
32、及び低抵抗半導体層33の2層から成る島状のパ
ターンが形成される(第3のパターニング)。図6に、
このパターニングの後の様子を示す。図6中に示すよう
に、上層のドットマーク21に覆われる個所にも非晶質
シリコン膜16が残留して島状のパターン31を成して
いる。
By performing etching after the formation of the resist pattern described above, at locations other than the TFT 45,
The amorphous silicon film (a-Si: H) 16 and the phosphorus-doped amorphous silicon layer (n + a-Si: H) 25 are collectively removed. As a result, an island-like pattern composed of the two layers of the semiconductor active layer 32 and the low-resistance semiconductor layer 33 is formed so as to wrap the channel protection film 22 from above and below at the location of the TFT 45 (third patterning). In FIG.
The state after this patterning is shown. As shown in FIG. 6, the amorphous silicon film 16 remains even at the portion covered by the upper dot mark 21 to form an island-shaped pattern 31.

【0034】(5)以降の工程 この第4工程より後には、例えば、画素領域40を覆う
ようにITO膜を形成する工程、ゲート絶縁膜を貫くコ
ンタクトホールを形成する工程、ITO膜をパターニン
グして画素電極41を形成する工程、ソース電極42、
ドレイン電極43及び信号線44を形成する工程等が行
われる。これら各パターニング工程において、繰り返
し、アライメントマーク1を用いるマスクパターンの位
置決めが行われる。
(5) Subsequent Steps After the fourth step, for example, a step of forming an ITO film so as to cover the pixel region 40, a step of forming a contact hole penetrating the gate insulating film, and a step of patterning the ITO film Forming a pixel electrode 41 by using a source electrode 42;
A step of forming the drain electrode 43 and the signal line 44 and the like are performed. In each of these patterning steps, the positioning of the mask pattern using the alignment mark 1 is repeatedly performed.

【0035】<アライメントマークの位置の検出>次
に、図7〜11を用い、アライメントマークの位置検出
について具体的な実施例により詳細に説明する。
<Detection of Position of Alignment Mark> Next, the detection of the position of the alignment mark will be described in detail with reference to FIGS.

【0036】図7の写真には、実施例のアレイ基板10
の周縁部において、アライメントマーク1が配列された
様子を示す。この写真から、各アライメントマーク1に
ついて、下層のドットマーク11の輪郭と、その内側に
ある上層のドットマーク21の輪郭とが確認できる。
FIG. 7 shows a photograph of the array substrate 10 of the embodiment.
2 shows a state in which the alignment marks 1 are arranged in the peripheral portion of FIG. From this photograph, for each alignment mark 1, the outline of the lower-layer dot mark 11 and the outline of the upper-layer dot mark 21 inside it can be confirmed.

【0037】具体的な実施例において各アライメントマ
ーク1の下層のドットマーク11は、約10μm×約1
0μmの略矩形状をなし、上層のドットマーク21は約
7μm×約7μmの略矩形状をなす。
In a specific embodiment, the dot mark 11 below each alignment mark 1 is about 10 μm × about 1 μm.
It has a substantially rectangular shape of 0 μm, and the dot mark 21 in the upper layer has a substantially rectangular shape of about 7 μm × about 7 μm.

【0038】図に示すように、アライメントマーク1
は、3列に配列されており、列間の間隔が大きいのに対
して、列中での間隔は詰まっている。また、列間の間隔
には差が設けられており、写真上側から見て1列目と2
列目との間隔は、2列目と3列目との間隔の2/3であ
る。
As shown in FIG.
Are arranged in three rows, and the intervals between the rows are large, while the intervals in the rows are narrow. Also, there is a difference in the interval between the rows, and the first row and the second row are viewed from the upper side of the photograph.
The interval between the second and third columns is 2/3 of the interval between the second and third columns.

【0039】なお、このようなアライメントマーク1の
列は、例えば、アレイ基板10のX軸に沿った方向及び
Y軸に沿った方向にそれぞれ設けられる。このようなア
ライメントマーク1の列を用いて、X軸方向及びY軸方
向における、アレイ基板上のパターンの位置ずれを検出
することができる。
The rows of the alignment marks 1 are provided, for example, in the direction along the X axis and the direction along the Y axis of the array substrate 10, respectively. By using such a row of the alignment marks 1, it is possible to detect a positional shift of the pattern on the array substrate in the X-axis direction and the Y-axis direction.

【0040】図8の模式的なグラフは、アライメント顕
微鏡6により得られる、位置検出信号波形について説明
するためのものである。
FIG. 8 is a schematic graph for explaining a position detection signal waveform obtained by the alignment microscope 6.

【0041】このグラフの横軸は、アライメントマーク
1の列を横切る方向のステージ座標であり、縦軸は、光
電変換により得られる直流(DC)信号の強度である。
アライメントマーク1の列のところでシャープなピーク
をなし、このピークの位置から、アレイ基板10上に形
成されたパターンの位置を正確に検出することができ
る。
The horizontal axis of this graph is the stage coordinates in the direction crossing the row of the alignment marks 1, and the vertical axis is the intensity of a direct current (DC) signal obtained by photoelectric conversion.
A sharp peak is formed at the row of the alignment mark 1, and the position of the pattern formed on the array substrate 10 can be accurately detected from the position of this peak.

【0042】図9には、実施例のアレイ基板10の製造
工程において、3PEPの位置検出のために得られた信
号波形の実測データを示す。図に示す3つのピークは、
それぞれ、アライメントマーク1の列に対応するもので
ある。図から知られるように、約10.0Vと非常に大
きい信号強度が得られ、しかも、非常にシャープなピー
クが得られた。
FIG. 9 shows measured data of signal waveforms obtained for detecting the position of 3 PEP in the manufacturing process of the array substrate 10 of the embodiment. The three peaks shown in the figure are:
Each corresponds to a row of the alignment marks 1. As can be seen from the figure, a very large signal intensity of about 10.0 V was obtained, and a very sharp peak was obtained.

【0043】図10〜11には、従来技術に係る比較例
についての、図7に対応する写真、及び図9に対応する
信号波形のデータを示す。比較例においては、上層のド
ットマーク21を設けず、下層のドットマーク11のみ
とした他は、上記実施例と全く同様とした。
FIGS. 10 to 11 show a photograph corresponding to FIG. 7 and a signal waveform data corresponding to FIG. 9 for a comparative example according to the prior art. The comparative example was completely the same as the above example except that the upper layer dot mark 21 was not provided and only the lower layer dot mark 11 was provided.

【0044】図11に示すように、ピークにおける信号
強度は約0.57Vと低いものであり、また、ピークは
左右にスプリットした鈍いピークである。
As shown in FIG. 11, the signal intensity at the peak is as low as about 0.57 V, and the peak is a dull peak split right and left.

【0045】図9の信号波形データと図11の信号波形
データとの比較から明らかなように、本発明の実施例に
よると、従来技術に比べて、位置検出の精度及び信頼性
を格段に向上させることができた。また、位置検出不能
という事態は完全に防止されている。
As is clear from the comparison between the signal waveform data of FIG. 9 and the signal waveform data of FIG. 11, according to the embodiment of the present invention, the accuracy and reliability of position detection are remarkably improved as compared with the prior art. I was able to. Further, the situation where the position cannot be detected is completely prevented.

【0046】したがって、第3のパターニング(3PE
P)及びその後のパターニング工程における、マスクパ
ターンと、アレイ基板上に既に形成されたパターンとの
位置合わせの精度及び信頼性を格段に向上させることが
でき、マスクパターンの位置合わせのミスやエラーによ
る製造歩留まりの低下や製品不良をほぼ完全に防止する
ことができる。
Therefore, the third patterning (3PE
In P) and the subsequent patterning step, the accuracy and reliability of the alignment between the mask pattern and the pattern already formed on the array substrate can be remarkably improved. It is possible to almost completely prevent a decrease in manufacturing yield and a product defect.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明は、液晶表示装置等のアレイ基板
及びその製造方法において、マスクパターンと、アレイ
基板上に既に形成されたパターンとの位置合わせの精度
及び信頼性を格段に向上させることができ、マスクパタ
ーンの位置合わせのミスやエラーによる製造歩留まりの
低下や製品不良を防止することができる。
According to the present invention, in an array substrate such as a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, the accuracy and reliability of alignment between a mask pattern and a pattern already formed on the array substrate are remarkably improved. Accordingly, it is possible to prevent a reduction in the production yield and a defective product due to a misalignment or an error in the alignment of the mask pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例のアレイ基板の要部を模式的に示す断面
斜視図である。
FIG. 1 is a sectional perspective view schematically showing a main part of an array substrate according to an embodiment.

【図2】実施例のアレイ基板の製造方法における第1の
パターニング後の様子を示す、図1に対応する模式的な
断面斜視図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional perspective view corresponding to FIG. 1 and showing a state after a first patterning in the method of manufacturing an array substrate according to the embodiment.

【図3】第2のパターニングの際の露光について説明す
るための図1に対応する断面斜視図である。
FIG. 3 is a cross-sectional perspective view corresponding to FIG. 1 for describing exposure at the time of second patterning.

【図4】第2のパターニング後の様子を示す、図1に対
応する断面斜視図である。
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view corresponding to FIG. 1 and illustrating a state after a second patterning.

【図5】第3のパターニングにおける位置決めについて
説明するための、図1に対応する断面斜視図である。
FIG. 5 is a sectional perspective view corresponding to FIG. 1 for describing positioning in third patterning.

【図6】第3のパターニング後の様子を示す、図1に対
応する断面斜視図である。
FIG. 6 is a sectional perspective view corresponding to FIG. 1 and showing a state after a third patterning.

【図7】実施例のアレイ基板におけるアライメントマー
ク配列部位の顕微鏡写真である。
FIG. 7 is a micrograph of an alignment mark array portion on the array substrate of the example.

【図8】アライメント顕微鏡により得られる、アライメ
ントマークの位置を検出する信号波形について説明する
ための、模式的なグラフである。
FIG. 8 is a schematic graph for explaining a signal waveform obtained by an alignment microscope for detecting the position of an alignment mark.

【図9】実施例に係る、第3のパターニングのための位
置決め操作で得られた位置検出信号波形を示す、モニタ
ー画面の写真である。
FIG. 9 is a photograph of a monitor screen showing a position detection signal waveform obtained by a positioning operation for the third patterning according to the example.

【図10】比較例のアレイ基板におけるアライメントマ
ーク配列部位を示す、図7に対応する顕微鏡写真であ
る。
FIG. 10 is a micrograph corresponding to FIG. 7, showing an alignment mark array portion on an array substrate of a comparative example.

【図11】比較例に係る、第3のパターニングのための
位置決め操作で得られた位置検出信号波形を示す、図9
に対応するモニター画面の写真である。
FIG. 11 shows a position detection signal waveform obtained by a positioning operation for the third patterning according to a comparative example.
3 is a photograph of a monitor screen corresponding to FIG.

【図12】従来の技術のアレイ基板製造方法について説
明するための、第1のパターニング後の様子を示す模式
的な縦断面図である。
FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view showing a state after a first patterning, for describing a conventional array substrate manufacturing method.

【図13】従来の技術のアレイ基板製造方法における第
2のパターニング後の様子を示す模式的な縦断面図であ
る。
FIG. 13 is a schematic longitudinal sectional view showing a state after a second patterning in a conventional array substrate manufacturing method.

【図14】従来の技術のアレイ基板製造方法における、
第3のパターニングのための位置決めの様子を示す模式
的な縦断面図である。
FIG. 14 illustrates a conventional method of manufacturing an array substrate.
FIG. 11 is a schematic longitudinal sectional view showing a state of positioning for third patterning.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セルフアライン型アライメントマーク 10 アレイ基板 11 ゲート電極と同時に形成される下層のドットマーク 11a ゲート電極 15 ゲート絶縁膜 21 チャネル保護膜と同時に形成される上層のドットマ
ーク 22 チャネル保護膜 45 TFT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Self-alignment type alignment mark 10 Array substrate 11 Lower dot mark formed simultaneously with gate electrode 11a Gate electrode 15 Gate insulating film 21 Upper dot mark formed simultaneously with channel protective film 22 Channel protective film 45 TFT

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 GA29 JA24 JA37 JA41 JA46 JB22 JB31 KA05 MA07 MA12 MA30 NA25 NA29 PA01 PA08 2H097 KA03 KA12 KA13 KA15 KA16 KA22 LA12 5F110 CC07 DD02 EE06 EE37 EE44 FF02 FF03 FF09 FF29 FF32 GG02 GG15 GG47 HK09 HK16 HK25 HK37 HM18 NN03 NN12 NN24 NN35 NN73 QQ02 QQ09 QQ12 QQ30  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H092 GA29 JA24 JA37 JA41 JA46 JB22 JB31 KA05 MA07 MA12 MA30 NA25 NA29 PA01 PA08 2H097 KA03 KA12 KA13 KA15 KA16 KA22 LA12 5F110 CC07 DD02 EE06 EE37 EE44 FF02 GG03 FF02 GG03 FF02 GG03 FF02 GG02 HK09 HK16 HK25 HK37 HM18 NN03 NN12 NN24 NN35 NN73 QQ02 QQ09 QQ12 QQ30

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マスクパターンとの位置合わせを行うため
のアライメントマークを備えた表示装置用アレイ基板に
おいて、 前記各アライメントマークは、下層のマークと、任意に
積層される層と、この層に積層され、かつ前記下層のマ
ークの上方に位置するように設けられた上層のマークと
からなることを特徴とする表示装置用アレイ基板。
1. An array substrate for a display device provided with an alignment mark for performing alignment with a mask pattern, wherein each of the alignment marks is a lower mark, a layer arbitrarily stacked, and a layer stacked on this layer. And an upper layer mark provided so as to be located above the lower layer mark.
【請求項2】絶縁基板上における成膜及びパターニング
の工程を少なくとも3つ以上含む表示装置用アレイ基板
の製造方法において、 一のパターニングにおいて、下層のマークを形成し、 この下層のマークの上に任意の層を積層し、この積層し
た後のパターニングにおいて、前記下層のマークの上方
に位置するように上層のマークを形成し、 さらに後のパターニングにおいて、前記下層のマークと
前記上層のマークとが重ねられてなるアライメントマー
クを用いて、前記絶縁基板上に既に形成されているパタ
ーンと、フォトリソグラフィーのためのマスクパターン
との位置合わせを行うことを特徴とする表示装置用アレ
イ基板の製造方法。
2. A method for manufacturing an array substrate for a display device comprising at least three or more steps of film formation and patterning on an insulating substrate, wherein a lower mark is formed in one patterning, and a lower mark is formed on the lower mark. An arbitrary layer is laminated, and in the patterning after the lamination, an upper layer mark is formed so as to be located above the lower layer mark, and in the subsequent patterning, the lower layer mark and the upper layer mark are A method for manufacturing an array substrate for a display device, comprising: performing alignment between a pattern already formed on the insulating substrate and a mask pattern for photolithography by using the aligned alignment marks.
【請求項3】最初のパターニングにより前記下層のマー
クを作成し、その次のパターニングにより前記上層のマ
ークを作成することを特徴とする請求項2記載の表示装
置用アレイ基板の製造方法。
3. The method of manufacturing an array substrate for a display device according to claim 2, wherein said lower layer mark is formed by first patterning, and said upper layer mark is formed by subsequent patterning.
【請求項4】前記絶縁基板が透明絶縁基板であって、前
記下層のマークが遮光膜からなり、 前記上層のマークは、前記下層のマークをマスクとした
裏面露光技術を用いて、前記透明絶縁基板上の堆積膜
を、前記下層のマークに対して上方に位置するようにパ
ターニングすることにより作成することを特徴とする請
求項2または3記載の表示装置用アレイ基板の製造方
法。
4. The insulating substrate is a transparent insulating substrate, wherein the lower layer mark is made of a light-shielding film, and the upper layer mark is formed on the transparent insulating substrate using a backside exposure technique using the lower layer mark as a mask. 4. The method of manufacturing an array substrate for a display device according to claim 2, wherein the deposition film is formed by patterning the deposited film on the substrate so as to be positioned above the lower mark.
【請求項5】画素領域において薄膜トランジスタのチャ
ネル保護膜を形成するための成膜及びパターニングによ
り、同時に、前記上層のマークを作成することを特徴と
する請求項2記載の表示装置用アレイ基板の製造方法。
5. The manufacturing of an array substrate for a display device according to claim 2, wherein said upper layer mark is simultaneously formed by film formation and patterning for forming a channel protective film of a thin film transistor in a pixel region. Method.
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