JP2002055364A - 薄膜トランジスタ液晶表示装置製造用フォトマスク - Google Patents
薄膜トランジスタ液晶表示装置製造用フォトマスクInfo
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Abstract
屈曲が発生するのを防ぐことができるTFT−LCD製
造用フォトマスクを提供する。 【解決手段】 透光性基板30と、透光性基板30上に
形成された遮蔽パターン40で構成され、遮蔽パターン
40はソース及びドレイン形成領域を覆うように隔離し
て配置されるボックス(Box)タイプの一対の第1遮
蔽パターン31と、第1遮蔽パターン31の間に配置さ
れ半透過領域を構成するバー(Bar)タイプの一対の
第2遮蔽パターン32、及びチャネル部終端で光透過領
域(A)と遮蔽領域(B)間の境界が形成されるよう、
第1及び第2遮蔽パターン31、32の下部及び上部の
それぞれに配置されるバータイプの第3遮蔽パターン3
3を含むことを特徴とする。
Description
晶表示装置に関し、より詳しくは、4−マスク工程を利
用した薄膜トランジスタ液晶表示装置製造時に用いられ
るフォトマスクに関するものである。
n Film TransistorLiquid C
rystal Display:以下、TFT−LC
D)は軽量、薄型及び低消費電力等の特性を有するた
め、CRT(Cathode−ray tube)に代
えて各種の情報機器の端末機又はビデオ機器等に用いら
れており、最近はノートブック型PC及びモニター市場
で大きく脚光を浴びている。
は、マトリックス状に配列された各画素にTFTが配置
された構造のTFTアレイ基板と、各画素に対応してレ
ッド、グリーン、及びブルーのカラーフィルターが配列
された構造のカラーフィルター基板が液晶層の介在下に
重ね合わされた構造を有する。
いて、製造工程数、特にTFTアレイ基板の製造工程数
を減少させることは非常に重要である。なぜならば、製
造工程数を減少させるほど、TFT−LCDの製造費用
を減少させることができ、よって、さらに廉価でより多
い量のTFT−LCDを普及することができるためであ
る。
ソグラフィー工程数の減少、即ち、フォトリソグラフィ
ー工程で用いられるフォトマスク数の減少を介して実現
することができる。最近のTFT−LCDは5乃至7枚
のフォトマスクを用いて製造されており、さらに、4枚
のフォトマスクを利用した製造工程も行われている。
ォトマスクを利用したTFTアレイ基板の製造方法を説
明するための断面図である。ここで、各図面はTFT形
成部に対してのみ図示した。
ス基板1上に蒸着され、その後ゲート電極2を含むゲー
トライン(未図示)が第1フォトマスクを利用したマス
ク工程でパターニングされることにより形成される。ゲ
ート絶縁膜3、a−Si膜4、n+a−Si膜5、ソー
ス/ドレイン用金属膜6、及び感光膜7が前記ゲート電
極を含む前記ガラス基板上に順次形成される。
マスクを利用して露光され、その後、露光された感光膜
7が現像されることによりTFTのチャネル部及びソー
ス/ドレイン形成領域と、データライン形成領域を覆う
第2感光膜パターン7aが形成される。第2感光膜パタ
ーン7aはハーフトーン露光により形成され、中央部、
即ちTFTのチャネル予定領域を覆う部分がソース/ド
レイン予定領域を覆う部分より相対的に薄い厚さを有す
るように形成される。
相違する露光量で露光が行われるようにすることによ
り、最終的に得られる感光膜パターンの厚さが部分的に
相違するようにする工程であり、露光量の調節はフォト
マスクの設計を介して行われる。
フォトマスクを示した平面図及び断面図である。図示さ
れたように、ハーフトーン露光工程用フォトマスク20
は透光性基板11と、透光性基板11上に形成された光
遮蔽パターン12で構成され、光透過領域(A)及び光
遮蔽領域(B)以外に、光透過領域(A)に透過される
露光量より低い強度で光を透過させる半透過領域(C)
を有する。
ーが3μm程度であるため、透光性基板11上に前記解
像力より小さい微細パターンを形成させれば、前記微細
パターン形成部を透過する露光量は相対的に小さくな
り、よって、この領域に対応する感光膜パターンの厚さ
は相対的に薄くなる。
属膜がデータラインが形成されるようにエッチングマス
クに感光膜パターン7aを利用してエッチングされる。
a−Si膜4がアクティブ領域が限定されるように、エ
ッチングマスクとして感光膜パターン7aを利用してエ
ッチングされ、次いでTFTのソース/ドレイン6a、
6bがチャネル領域上部のソース/ドレイン用金属膜部
分がエッチングされることにより形成される。
Si膜4がエッチングされる間、相対的に薄い厚さを有
する感光膜パターン7aの中央部が共にエッチングさ
れ、そして感光膜パターン7aの中央部がエッチングさ
れ露出したチャネル領域上のソース/ドレイン用金属膜
部分が共にエッチングされ、この結果、ソース/ドレイ
ン6a、6bが形成される。
上のn+a−Si膜5部分がエッチングされ、その後、
感光膜パターン7aが除去され、この結果TFT10が
完成される。
トマスクを利用した保護膜形成工程と、第4フォトマス
クを利用した画素電極の形成工程を含む公知の後続工程
が行われることによりTFTアレイ基板が完成される。
の製造方法は次のような問題点がある。ハーフトーン露
光時、TFTのチャネル領域の終端で光透過領域と遮蔽
領域間の境界が明確でないことにより、図8に示された
ように、チャネル部4aの終端で光の干渉現象による屈
曲が発生する。ところが、チャネル部4aの終端で屈曲
が発生し、屈曲が発生したチャネル部4aの終端でオン
−電流のパス(path)屈曲が発生するためTFT−
LCDの画質低下が引き起こされる。
従来の薄膜トランジスタ液晶表示装置(TFT−LC
D)製造用フォトマスクにおける問題点に鑑みてなされ
たものであって、本発明の目的は、ハーフトーン露光時
にチャネル領域の終端で屈曲が発生するのを防ぐことが
できるTFT−LCD製造用フォトマスクを提供するこ
とにある。
になされた本発明による薄膜トランジスタ液晶表示装置
(TFT−LCD)製造用フォトマスクは、透光性基板
と、前記透光性基板上に形成された遮蔽パターンで構成
され、前記遮蔽パターンは、ソース、及びドレイン形成
領域を覆うように隔離して配置されるボックス(Bo
x)タイプの一対の第1遮蔽パターンと、前記第1遮蔽
パターンの間に配置され半透過領域を構成するバー(B
ar)タイプの一対の第2遮蔽パターン、及びチャネル
部終端で光透過領域と遮蔽領域間の境界が形成されるよ
うに、前記第1及び第2遮蔽パターンの下部及び上部の
それぞれに配置されるバータイプの第3遮蔽パターンを
含むことを特徴とする。
ジスタ液晶表示装置(TFT−LCD)製造用フォトマ
スクの実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明す
る。
CD製造用フォトマスクを示す平面図である。図示され
たように、本発明のフォトマスク50は、透光性基板3
0と透光性基板30上に形成された遮蔽パターン40で
構成され、遮蔽パターン40は、ソース及びドレイン形
成領域を覆うように隔離して配置されたボックス(Bo
x)タイプの一対の第1遮蔽パターン31と、第1遮蔽
パターン31の間に配置されたバー(Bar)タイプの
一対の第2遮蔽パターン32、及びチャネル領域終端で
の光透過領域(A)と光遮蔽領域(B)間の境界が形成
されるように、第1遮蔽パターン31の上・下部にそれ
ぞれ配置されたバータイプの第3遮蔽パターン33を含
む。
未満の幅を有し、両終端が第1遮蔽パターン31の一面
と連結され、その反面、第2遮蔽パターン32とは連結
されない構造である。
蔽パターン40は基本的に光遮蔽領域(B)として機能
し、第2遮蔽パターン32を含む第1遮蔽パターン31
の間の領域は半透過領域(C)として機能する。さら
に、遮蔽パターン40が形成されない透光性基板30部
分は光透過領域(A)として機能する。
て形成されたTFTのチャネル部を示す平面図である。
図示されたように、本発明に係るTFTのチャネル部4
bは、その終端で光透過領域と遮蔽領域間の境界が形成
されるよう、フォトマスク内に第3遮蔽パターンが備え
られたことにより、チャネル部4bの終端で屈曲が発生
せず、そして、その大きさが拡大される。
ン−電流のパス屈曲は発生せず、そして安定的なチャネ
ル幅が確保されるため、TFTはオン−電流特性安定化
を得ることができ、よって、TFT−LCDの画質低下
が防止される。
に係るTFT−LCD製造用フォトマスクを示す平面図
である。ここで、図面は遮蔽パターンのみを示すだけ
で、透光性基板の図示は省略する。さらに、説明は図9
に示したフォトマスクと相違する部分に対してのみ記述
するようにする。
は、第3遮蔽パターン61cがバータイプに形成され、
そして、第3遮蔽パターン61cの両終端が、第2遮蔽
パターン61bは勿論、第1遮蔽パターン61aとも連
結されない構造に形成される。
は、第3遮蔽パターン62cがバータイプに形成され、
そして、第3遮蔽パターン62cの両終端が第1パター
ン62aの一面に連結され、第3遮蔽パターン62cは
第2遮蔽パターン62bとも連結される構造に形成され
る。
は、第3遮蔽パターン63cが第1遮蔽パターン63a
と連結されるが、第2遮蔽パターン63bとは連結され
ず、第3遮蔽パターン63cは分割・分離された構造に
形成される。
は、分割・分離された第3遮蔽パターン64cの終端が
第1遮蔽パターン64aの一面と第2遮蔽パターン64
bの終端とに連結された構造に形成される。
は、分割・分離された第3遮蔽パターン65cが第2遮
蔽パターン65bの終端と連結され、そして、第1遮蔽
パターン65aとは連結されていない構造に形成され
る。
実施例に係るTFT−LCD製造用フォトマスクを示す
平面図である。ここで、図16乃至図20に示された各
遮蔽パターン(71、72、73、74、75)は、そ
れぞれ図11乃至図15に示された遮蔽パターン(6
1、62、63、64、65)に対応する構造であり、
ただ、第2遮蔽パターンがバータイプでないドットタイ
プに形成された構造であるとの点が相違する。従って、
図16乃至図20に対する説明は省略する。
はない。本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で多様に変
更実施することが可能である。
構造にフォトマスクを製作するが、TFTチャネル部の
終端部分に光透過領域と遮蔽領域間の明確な境界を形成
することができる遮蔽パターンを追加的にさらに備えさ
せることにより、安定的なチャネル幅を確保できること
によりTFTのオン−電流特性の安定化を確保すること
ができ、よって、TFT−LCDの画質を向上させるこ
とができる。
TFTアレイ基板の製造方法を説明するための断面図で
ある。
TFTアレイ基板の製造方法を説明するための断面図で
ある。
TFTアレイ基板の製造方法を説明するための断面図で
ある。
TFTアレイ基板の製造方法を説明するための断面図で
ある。
TFTアレイ基板の製造方法を説明するための断面図で
ある。
示す断面図である。
示す平面図である。
である。
ォトマスクを示す平面図である。
FTのチャネル部を示す平面図である。
造用フォトマスクを示す平面図である。
造用フォトマスクを示す平面図である。
造用フォトマスクを示す平面図である。
造用フォトマスクを示す平面図である。
造用フォトマスクを示す平面図である。
CD製造用フォトマスク等を示す平面図である。
CD製造用フォトマスク等を示す平面図である。
CD製造用フォトマスク等を示す平面図である。
CD製造用フォトマスク等を示す平面図である。
CD製造用フォトマスク等を示す平面図である。
1遮蔽パターン 32、61b、62b、63b、64b、65b 第
2遮蔽パターン 33、61c、62c、63c、64c、65c 第
3遮蔽パターン 40、61、62、63、64、65、71、72、7
3、74、75 遮蔽パターン 50 フォトマスク
Claims (12)
- 【請求項1】 透光性基板と、前記透光性基板上に形成
された遮蔽パターンで構成され、 前記遮蔽パターンは、ソース、及びドレイン形成領域を
覆うように隔離して配置されるボックス(Box)タイ
プの一対の第1遮蔽パターンと、前記第1遮蔽パターン
の間に配置され半透過領域を構成するバー(Bar)タ
イプの一対の第2遮蔽パターン、及びチャネル部終端で
光透過領域と遮蔽領域間の境界が形成されるように、前
記第1及び第2遮蔽パターンの下部及び上部のそれぞれ
に配置されるバータイプの第3遮蔽パターンを含むこと
を特徴とする薄膜トランジスタ液晶表示装置製造用フォ
トマスク。 - 【請求項2】 前記第2遮蔽パターンは、ドット形パタ
ーンがバータイプに配置された構造であることを特徴と
する請求項1記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置製造
用フォトマスク。 - 【請求項3】 前記第3遮蔽パターンは、両終端が、前
記第1遮蔽パターンの一面と連結され、前記第2遮蔽パ
ターンとは連結されていない構造であることを特徴とす
る請求項1記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置製造用
フォトマスク。 - 【請求項4】 前記第2遮蔽パターンは、ドット形パタ
ーンがバータイプに配置された構造であることを特徴と
する請求項3記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置製造
用フォトマスク。 - 【請求項5】 前記第3遮蔽パターンは、両終端が、第
1遮蔽パターンの一面と連結され、前記第2遮蔽パター
ンとも連結された構造であることを特徴とする請求項1
記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置製造用フォトマス
ク。 - 【請求項6】 前記第2遮蔽パターンは、ドット形パタ
ーンがバータイプに配置された構造であることを特徴と
する請求項5記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置製造
用フォトマスク。 - 【請求項7】 前記第3遮蔽パターンは、両終端が前記
第1遮蔽パターンの一面と連結され、前記第2遮蔽パタ
ーンとは連結されず、バー中央部より分割・分離された
構造であることを特徴とする請求項3記載の薄膜トラン
ジスタ液晶表示装置製造用フォトマスク。 - 【請求項8】 前記第2遮蔽パターンは、ドット形パタ
ーンがバータイプに配置された構造であることを特徴と
する請求項7記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置製造
用フォトマスク。 - 【請求項9】 前記第3遮蔽パターンは、分離された端
部が前記第2遮蔽パターンの終端と連結された構造であ
ることを特徴とする請求項7記載の薄膜トランジスタ液
晶表示装置製造用フォトマスク。 - 【請求項10】 前記第2遮蔽パターンは、ドット形パ
ターンがバータイプに配置された構造であることを特徴
とする請求項9記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置製
造用フォトマスク。 - 【請求項11】 前記第3遮蔽パターンは、前記第2遮
蔽パターンの終端と連結され、前記第1遮蔽パターンと
は連結されていない構造であることを特徴とする請求項
7記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置製造用フォトマ
スク。 - 【請求項12】 前記第2遮蔽パターンは、ドット形パ
ターンがバータイプに配置された構造であることを特徴
とする請求項11記載の薄膜トランジスタ液晶表示装置
製造用フォトマスク。
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