JP2005107504A - 露光マスク、これを含む露光装置及びこれを利用した表示装置用表示板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステッチ不良を最小化することができる露光マスク及びこれを利用した表示装置用表示板の製造方法を提供する。
【解決手段】表示装置用表示板の製造方法では、アクティブ領域を含む基板の上部に、感光性物質からなる感光膜を形成した後、アクティブ領域を互いに隣接した第１ショットと第２ショットを含む複数のショットに分割して感光膜を露光し、現像して薄膜パターンを形成するためのエッチング用マスクである感光膜パターンを形成する。この時、露光段階で第１ショットと前記第２ショットとの境界は、一部重畳する境界に対応する感光膜は位置に応じて漸進的に増加したり減少する強さの光で二重露光する。
【選択図】図３

Description

本発明は、露光用光強度を均一化するための露光マスク及びこれを利用した表示装置用表示板の製造方法に関し、さらに詳しくは基板を分割露光して製造する場合において、ステッチ（露光パターンの継ぎ合わせ）による斑模様を最小化できる露光マスク及びこれを利用した表示装置用表示板の製造方法に関する。

一般的に、液晶表示装置において、マトリックス配列を有するそれぞれの単位画素には、透明な導電物質からなっており、表示動作をする画素電極が形成されている。このような画素電極は配線を通じて印加される信号によって駆動されるが、配線には互いに交差してマトリックス配列の単位画素を定義するゲート線とデータ線があり、これらの信号線は薄膜トランジスタなどのスイッチング素子を通じて画素電極と連結されている。この時、スイッチング素子はゲート線からの走査信号を通じて、画素電極に伝達されるデータ線からの画像信号を制御する。

このような液晶表示装置は複数の信号線と画素電極及びこれらを電気的に連結する薄膜トランジスタが配置されている薄膜トランジスタ表示板と、画素電極と対向する対向電極と、画素に開口部を有するブラックマトリックスが形成されている対向表示板を含む。

一般的に、このような液晶表示装置の製造方法には、液晶表示装置（以下、LCDという）用ガラス製母基板において、アクティブ領域（技術的または経済的理由により、切れ目無く転写することが必要な領域）がマスク・サイズより大きい場合、このアクティブ領域にパターンを形成するためにアクティブ領域を分割して、ステッパを用いる反復転写（step and repeat）工程を遂行する分割露光が必要である。つまり、１つのアクティブ領域を２つ以上のショット（転写作業）で露光する必要がある。この場合、実際のショットは転移、回転、捩じれ、或いは、露光用光線の強度不均一などの歪曲が発生するために、隣接ショットの間が正確に整列（位置合わせ）されずステッチ不良が発生して、これは表示装置に組み入れて画像を表示する時に隣接ショット間の輝度差、または隣接ショット境界の斑模様として視認される。

このような問題点を軽減するために、隣接ショットの境界部分が鋸模様になるようにショットを構成したり、複数の単位ステッチ領域で択一的な分割露光を実施して、隣接ショットの境界部分における斑模様の視認性を落とす方法が提案された。しかしながら、互いに隣接するショットの間に発生する誤整列を完全に解決するには限界があり、マスクの移動方向に対して垂直方向に発生する誤整列に対しては、ステッチ不良を解決する方法が開発されていないのが実情である。

なお、以下の記述において、スリットとは４本の線で囲まれた４辺形を意味し、一般的な長方形のような細長い形状に限られることはない。またテーパ部とは対向する２辺が平行していない場合の当該２辺を言い、幅とはこの２辺の間の距離をいう。更に、縦幅とは、図中に記号ｄで表示される距離を言う。

したがって、本発明の目的はステッチ不良を最小化できる露光マスク及びこれを利用した表示装置用表示板の製造方法を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明による実施例で露光工程の時に使用する露光装置の露光マスクは、光源からの光を通過させる透過領域を定義するスリット（透過窓）を有し、このスリットは対向する両側縁にテーパ部を有し、テーパ部の一端のスリット幅が狭く、他端の幅が広くなるようにする。この時、スリットの形状は台形またはアーチ形（円弧）に形成することができる。このような露光装置を利用した製造方法では、互いに隣接するショットで、テーパ部を互いに重ねて整列させて、ショットの端部に対応する感光膜を二回露光する。

さらに詳しく記せば、本発明の実施例による露光マスクは、通過する光の強さが±１０％以内の偏差に限定される透過領域を定義し、端部の幅が次第に狭くなるテーパ部を持つスリットを有する。

この時、スリットはアーチ形状とすることができ、テーパ部の境界線は接線に対して７０-１１０゜の範囲であるのが好ましい。また、スリットの端部は直線模様に形成することができ、スリットは台形であってもよい。

また、本発明の実施例による露光装置は、通過する光の強さが±１０％以内の偏差に限定される透過領域を定義し、 スリットの幅が次第に狭くなるテーパ部である端部を有する露光マスク、露光マスクに向かって発光する光源、露光マスクを中心にして光源と対向する位置に配置されており、前記露光マスクの前記スリットを通過した光を選択的に透過させるパターンマスク、アクティブ領域を有し、パターンマスクを通過した光によって選択的に露光される感光膜が形成された基板に装着されるプレートを含む。

パターンマスクはアクティブ領域より小さくてもよく、基板は液晶表示装置用基板として使用することができる。

この時、スリットはアーチ形状とすることができ、テーパ部の境界線は接線に対して７０-１１０゜範囲であるのが好ましい。

また、スリットは直線形状に形成することができ、スリットは台形とすることもできる。

本発明の実施例による表示装置用表示板の製造方法では、アクティブ領域を含む基板の上部に感光性物質からなる感光膜を形成し、アクティブ領域を互いに隣接した第１ショットと第２ショットを含む複数のショットに分割して感光膜を露光する。次に、感光膜を現像して薄膜パターンを形成するためのエッチング用マスクである感光膜パターンを形成する段階を含む。この時、露光段階で第１ショットと第２ショットとの境界は、一部重なる境界に対応する感光膜は位置に応じて漸進的に増加したり減少する強さの光で二重露光する。

露光段階には露光マスクを利用し、露光マスクのスリットは、端部の幅が減少するテーパ部を形成しているのが好ましい。

スリットはアーチ形状に形成することができ、テーパ部の境界線は接線に対して７０-１１０゜の範囲であるのが好ましい。

スリットは直線形状に形成することができ、スリットは台形形状であるのが好ましい。

露光段階で第１ショットと第２ショットの境界に対応する感光膜は、第１ショットと第２ショットのうち、１次露光の時に弱い光で露光されて、２次露光の時には不足分を補う光の強さになって、他の部分と同一の強さの光量で露光される。

以上のように、液晶表示装置用表示板の製造工程において、互いに隣接するショット間の境界線をブラックマトリックスの開口部を横切るように設定し、分割露光を実施したり、ブラックマトリックスの境界線内に二重露光された部分が位置しても、信号線と二重露光された部分を重畳させることによって斑模様によるステッチ不良を最小化することができる。

添付した図面を参考して本発明の実施例に対して、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は異なる形態でも実現できて、ここで説明する実施例に限定されない。

図面には、いろいろな層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体を通じて類似した部分については、同じ図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の"上に"あるとする時、これは他の部分の"直ぐ上に"ある場合のみだけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の"直ぐ上に"あるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。

次に本発明の実施例による露光用マスク及びこれを利用した半導体素子の製造方法について、図面を参考して詳細に説明する。

まず、本発明の実施例による表示装置の製造方法において、露光マスクを利用した写真エッチング工程に対して具体的に説明する。

本発明の実施例による半導体装置、特に液晶表示装置用表示板はマトリックス形態に配列されている画素領域の集合からなっていて、画像を表示する表示領域と表示領域外の周辺領域を含む。表示板が薄膜トランジスタ表示板である場合、表示領域には走査信号を伝達するゲート線または画像信号を伝達するデータ線などの信号線、画素に伝達される画像信号を走査信号に応じて制御する薄膜トランジスタ、及び薄膜トランジスタを通じて画像信号が伝達される画素電極などのような多くの層の薄膜パターンが配置されている。周辺領域には外部の駆動回路から走査信号、または映像信号の伝達を受けるための信号線の端部、製造工程で発生する静電気を放電させるための放電回路、または信号線の断線/短絡を修理するための修理線などのような薄膜パターンが配置されており、薄膜パターンは駆動集積回路を含む事も出来る。

このような薄膜トランジスタ表示板の製造方法は、薄膜パターンを形成するためにパターンマスクを利用した何回もの写真エッチング工程で構成される。写真エッチング工程は絶縁基板の上部に感光膜を塗布した後、パターンマスクを利用して薄膜パターンに対応する感光膜の一部を選択的に露光する露光工程を含む。この時、１つの表示領域と周辺領域を含むアクティブ領域がマスクサイズより大きい場合、又は複数の表示領域及び周辺領域を含んで薄膜パターンが形成されているアクティブ領域を含むガラス製母基板がマスクサイズより大きい場合には、アクティブ領域を分割して、ステッパーによる反復露光工程を遂行する分割露光が必要である。つまり、基板の上部に導電膜または絶縁膜を積層し、マスクを利用した写真エッチング工程により、導電膜または絶縁膜として特定パターンを形成する時、１つの表示領域及び周辺領域、または複数の表示領域及び周辺領域を含んで構成されたアクティブ領域を、２つ以上のショットに分割して感光膜を露光することが必要である。これについて図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は本発明の実施例による表示装置用表示板の製造方法のうちの露光工程を概略的に示した構成図である。

図１に示したように、本発明の実施例による露光装置は、光源５００、光源からの光を制限的に透過させる透過領域を定義するスリット６１０を有する露光マスク６００、薄膜パターンに対応する部分のみに光を択一的に透過させたり遮断することができる遮断部、または透過部を有するパターンマスク７００、薄膜パターンが形成される母基板１の位置を固定し、母基板１を支持するプレート８００などを含む。

この時、１つの母基板１には、図１に示すように、１つのアクティブ領域１０が形成されている。１つのアクティブ領域１０は、画像が表示される表示領域と周辺領域を同時にいくつか有する構成とすることができ、１つのアクティブ領域１０が１つの表示領域及び周辺領域を有する構成とすることも出来る。

このような本発明の実施例による露光装置を利用した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、前述のように分割露光で露光工程を進行する時、アクティブ領域１０は複数のショット、例えば図１のように第１ショット〜第９ショットを通じてアクティブ領域１０の感光膜を全面的に露光する。

このような露光工程で、１つの単位ショットは光源５００と露光マスク６００の位置は固定させた後、パターンマスク７００とプレート８００はX方向とY方向へ単位ショットのピッチ（所定間隔）だけ移動（ステップ）しながら分割露光を進行する。以下、それぞれの単位ショットでは露光マスク６００のスリット６１０を通過した光が、パターンマスク７００に形成されているパターンの模様にしたがって選択的に透過され、基板１に到達して、基板１に形成されている感光膜を露光する。本発明の実施例ではこのような単位ショット工程を、アクティブ領域１０は９個のショットを有するので、パターンマスク７００とプレート８００を９回移動しながら反復的に実施する。

本発明の実施例による露光装置、及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法において、露光マスク６００のスリット６１０は光源の光を通過させる透過領域を定義するが、スリット６１０を通過した光の強さは±１０％以内の偏差に限定できるように設計される。この時、光源５００の光は放射状に出るために、±１０％の偏差に納まるる光を通過させるスリット６１０はアーチ模様を採用しているが、本発明の実施例による露光マスク６００のスリット６１０は、端部に幅が次第に狭くなるテーパ構造を採用しており、これについて図面を参照して具体的に説明する。この時、強さが同一の光だけを通過させるようなスリットは幅の設計値が非常に狭くて、実現が難しいため、スリットを通過する光の強さに±１０％以内の偏差を許してスリットの縦幅（d）を決定する。

光の強度偏差について調べると、光源直下の露光マスク位置で強度が最高になり、この点から遠ざかるに従って弱くなる。このことを点光源について数式化すれば、光源から露光マスクまでの再短距離をｈ、光源直下からスリットまでの距離をｒとする時、
光強度ｉは、
光強度ｉ＝比例定数I₀／(ｈ²＋ｒ²)、
で表現され、強度偏差を推測できる。例えば、ｒ値がr1、r2の２地点の強度比は、
強度比（％）＝１００％×(ｈ²＋r1²)／(ｈ²＋r2²)、
で計算でき、±１０％以内の偏差となるｒ値も容易に推測できる。

また、光源が面光源の場合も、光源面全体について上式を積分すれば計算できる。

図２a及び図２bは本発明の第１実施例による露光マスクの構造を示した平面図であり、図３は本発明の第１実施例による露光マスクを利用した液晶表示装置用表示板の製造方法で、ショット間の境界部分におけるスリットの整列状況を示した図面である。

図２a及び図２bに見るように、本発明の第１実施例による露光マスク６００のスリット６１０はアーチ形状であって、端部は幅が次第に狭くなるテーパ部６１１を有する。ここで、図1から理解できるように、テーパ部６１１は、通過する光に垂直な方向にアーチの幅が次第に狭くなるように形成されている。この時、スリット６１０の端部であるテーパ部６１１の境界線は、アーチの接線に対して７０-１１０゜の範囲の傾斜角（θ）を有するが、図２aはテーパ部６１１の境界線がアーチの接線に対して９０゜以下になる場合であり、図２bはテーパ部６１１の境界線がアーチの接線に対して９０゜以上になる場合である。実質的にスリット６１０がアーチ形状に形成される場合、中央部からテーパ部６１１に近くなるほど幅が減少する構造になっているが、そうでない構成とすることもできる。

このような露光マスク６００を利用した露光工程では、互いに隣接する第１及び第２ショットの境界で、スリット６１０は図３のようにテーパ部６１１の境界線が互いに交差し、スリットの端部つまりテーパ部の一部が重なるように、基板１が固定されたプレート８００及びパターンマスク７００を整列して分割露光を実施する。つまり、各ショットの端部に位置し、テーパ部６１１に対応する感光膜は、平面的位置により、漸進的に増加したり減少する強さの光で、二重に露光される。そして、第１及び第２ショットの境界で、感光膜は第１ショット及び第２ショットのうち、１次露光の時には部分的な光の強さ、つまり、弱い光で露光されるが、２次露光の時には不足分を補うだけの光の強さで露光され、合計露光量は他の部分と同じになる。このように本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法において、互いに隣接するショットの境界で二重露光によって感光膜を露光して感光膜パターンを形成し、これをエッチングマスクに利用して薄膜パターンを形成することにより、パターンマスク７００、プレート８００、露光マスク６００等に微細な誤整列が発生しても、ステッチによる視認性劣化を軽減できる。

また、本発明の実施例による露光マスク６００において、±１０％の強度偏差を限度とする光を通過させるスリット６１０の縦幅（d）は２０-１２０mm範囲であるが、実用的には、８０-１００mm程度までが好ましく、感光膜を露光する時間を最少化することができる。

本発明の第１実施例で、露光マスクのスリットはアーチ形状を採用しているが、直線形状または光源直下の円形窓（または、その部分領域）でもよく、図面を参照して具体的に説明する。

図４は本発明の第２実施例による露光マスクの構造を示した平面図であり、図５は本発明の第２実施例による露光マスクを利用した液晶表示装置用表示板の製造方法において、ショット間の境界部分のスリットの整列状況を示した図面である。

図４のように、本発明の第２実施例による露光マスク６００'では透過領域を定義するスリット６１０'がステップ方向の直線形状を採用しており、端部６１１'は傾斜角を有するテーパ構造を有していて、結果的にスリット６１０'は台形形状を採用している。この時にもスリット６１０'を通過する光の強さは、もちろん前記のように±１０％以内の偏差に限定できる。

このような露光マスク６００'を利用した露光工程においても、互いに隣接する第１及び第２ショットの境界で、スリット６１０'は図５のようにテーパ部６１１'が互いに重なるように、基板１が固定されたプレート８００及びパターンマスク７００を整列させて分割露光を実施する。以後、第１及び第２ショットの境界で、感光膜は第１ショット及び第２ショットを通じて部分的に露光されるが、結果的には他の部分と同じ光量で露光される。

このような第２マスクを利用した本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法では、第１マスクを利用した製造方法と同じ効果を得ることができる。また、スリット６１０'がステップ方向の直線模様に形成されており、同一線上に位置する感光膜は同一時間で露光することができる。つまり、第１実施例による露光マスク６００を利用する時には、スリット６１０が曲がった形状であり、同一線上に位置する感光膜を同一のショットを通じて露光しても別の時間に露光されるが、第２実施例による露光マスク６００'を利用する時には、スリット６１０'が直線形状であり、同一線上に位置する感光膜を同一時間で露光することができ、Y方向で発生するステッチ不良を解決することができる。

図６は本発明の１つの実施例による液晶表示装置の構造を示した配置図であり、図７は図６の液晶表示装置をVII-VII'線に沿って切断した断面図である。図６で赤、緑、青のカラーフィルターを示す線は具体的に示さなかった。

本発明の１つの実施例による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００とこれと対向する対向表示板２００とこれら１００、２００の間に形成されている液晶層（図示せず）を含む。それぞれの表示板１００、２００の内側には液晶層３００の液晶分子を任意の方向に配向するための配向膜（図示せず）が各々形成されている。

本発明の実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板１００には、下部絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は主に横方向にのびており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４を成す。また、各ゲート線の他の一部は下方向に突出して複数の拡張部１２７を成す。

ゲート線１２１は物理的な性質が違う２つの膜、つまり、ゲート信号の遅延や電圧降下を減らせるように、低い比抵抗の金属、例えば、アルミニウム（Al）やアルミニウム合金などのアルミニウム系の金属からなる導電膜と、他の物質、特にIZO（インジウム亜鉛酸化物）またはITO（インジウム錫酸化物）との物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えばモリブデン（Mo）、モリブデン合金[例:モリブデン-タングステン（MoW）合金]、クロム（Cr）などからなる導電膜を含むことができ、例としてはクロム/アルミニウム-ネオジム（Nd）合金を挙げることができる。

ゲート線１２１の側面は各々傾斜しており、その傾斜角は基板１１０の表面に対して約３０-８０゜である。

ゲート線１２１上には窒化ケイ素（SiNx）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。

ゲート絶縁膜１４０上部には水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは略称a-Siという）などからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は主に縦方向にのびており、ここから複数の突出部１５４がゲート電極１２３に向けて延びている。

また、線状半導体１５１はゲート線１２１と重合する地点の付近で幅が大きくなり、ゲート線１２１の広い面積を覆っている。

半導体１５１の上部にはシリサイド、またはn型不純物が高濃度にドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた複数の線状及び島型抵抗性接触部材１６１、１６５が形成されている。線状接触部材１６１は複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島型接触部材１６５は対をなして半導体１５１の突出部１５４上に位置する。

半導体１５１と抵抗性接触部材１６１、１６５の側面も傾斜しており、傾斜角は３０-８０゜である。

抵抗接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、各々複数のデータ線１７１と複数のドレーン電極１７５及び複数の維持蓄電器用導電体１７７が形成されている。
データ線１７１は主に縦方向にのびて、ゲート線１２１と交差しながらデータ電圧を伝達する。各データ線１７１からドレーン電極１７５を向けて延びた複数の枝がソース電極１７３をなす。一対のソース電極１７３とドレーン電極１７５は互いに分離されており、ゲート電極１２３に対して互いに反対側に位置する。ゲート電極１２３、ソース電極１７３とドレーン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタ（TFT）をなし、薄膜トランジスタのチャンネルはソース電極１７３とドレーン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。

維持蓄電器用導電体１７７はゲート線１２１の拡張部１２７と重なっている。

データ線１７１、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７はモリブデン（Mo）、モリブデン合金を含むが、二重膜または三重膜の構造である場合にアルミニウム系の導電膜を含むことができる。二重膜の場合、アルミニウム系の導電膜はモリブデン系の導電膜の下部に位置するのが好ましく、三重膜の場合には中間層に位置するのが好ましい。

データ線１７１、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７もゲート線１２１と同様に、その側面が約３０-８０゜の角度に各々傾斜されている。

抵抗性接触部材１６１、１６５はその下部の半導体１５１とその上部のデータ線１７１及びドレーン電極１７５の間のみに存在し、接触抵抗を低くする役割を果たす。線状半導体１５１はソース電極１７３とドレーン電極１７５との間をはじめとして、データ線１７１及びドレーン電極１７５で遮られず露出された部分を有しており、殆んどの所では線状半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、前記のように、ゲート線１２１と重合する部分で幅が大きくなってゲート線１２１とデータ線１７１との間の絶縁を強化する。

データ線１７１、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と露出された半導体１５１部分の上には、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質、またはプラズマ化学気相蒸着（PECVD）で形成されるa-Si:C:O、a-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質などからなる保護膜１８０が形成されている。

データ線１７１とドレーン電極１７５との間の半導体１５１が露出された部分に、保護膜１８０の有機物質が接することを防止するために、保護膜１８０は有機膜の下部に窒化ケイ素または酸化ケイ素からなる絶縁膜を追加することができる。

保護膜１８０にはドレーン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７を各々露出する複数の接触孔１８５、１８７が形成されている。

保護膜１８０上にはIZOまたはITOからなる複数の画素電極１９０が形成されている。

画素電極１９０は接触孔１８５、１８７を通じてドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と各々物理的・電気的に連結されており、ドレーン電極１７５からデータ電圧の印加を受けて導電体１７７にデータ電圧を伝達する。

データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電圧の印加を受ける対向表示板２００の共通電極２７０と共に、電場を生成することで液晶層の液晶分子を再配列させる。

また、前述したように、画素電極１９０と共通電極２７０は蓄電器（以下、“液晶蓄電器”という）を構成しており、薄膜トランジスタがターンオフした後にも印加された電圧を維持するが、この電圧維持能力を強化するために液晶蓄電器と並列に連結された他の蓄電器を設ける。ここで、この蓄電器を維持蓄電器という。維持蓄電器は画素電極１９０及びこれと隣接するゲート線１２１（これを"前段ゲート線"という）の重畳などにより形成され、維持蓄電器の静電容量、つまり、維持容量を増やすためにゲート線１２１を拡張した拡張部１２７を設けて重畳面積を広くする一方、画素電極１９０と連結されて拡張部１２７と重なる維持蓄電器用導電体１７７を保護膜１８０の下に設けて、２つの間の距離を短くする。一方、ゲート線１２１と同一層で画素電極と重なって維持蓄電器を構成する維持電極を追加することができる。

また、画素電極１９０は、隣接するゲート線１２１及びデータ線１７１と重合して開口率（aperture ratio）を向上しているが、重ならない構成とすることも可能である。

一方、薄膜トランジスタ表示板１００と対向する対向表示板２００には、ガラスなどの透明な絶縁物質からなる上部絶縁基板２１０、その下面に形成されてマトリックス型の画素領域に開口部を有し、ネガ型感光性有機物質または遮光性物質からなるブラックマトリックス２２０、ブラックマトリックス２２０が定義する画素に形成されて順次に配置されている赤、緑、青色のカラーフィルター２３０、カラーフィルター２３０を覆っているオーバーコート膜２５０及びITOまたはIZOなどの透明な導電物質からなっている共通電極２７０を含む。

このような本発明の実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板及び対向表示板の製造方法において、ゲート線１２１、データ線１７１、画素電極１９０、絶縁膜１４０、１８０及びブラックマトリックス２２０などの薄膜パターンは、前述したように、感光膜パターンをエッチングマスクとして利用する写真エッチング工程でパターニングする。

この時、感光膜パターンは分割露光工程で感光膜を露光し現像して形成するが、露光工程では図２及び図４のような露光マスクを利用して感光膜を露光する。

以上のような構造の本発明の実施例による液晶表示装置は薄膜トランジスタ表示板１００と、これと対向する対向表示板２００を整列して結合し、その間に液晶を注入して液晶層を形成し完成する。この時、単位ステッチ領域の境界線に対応してブラックマトリックス２２０の境界の中に位置する二重露光された部分２２０'は、ゲート線１２１及びデータ線１７１に遮るように重畳整列して、画像が表示される時、斑模様として現れることを防止することができる。

一方、本発明の実施例では赤、緑、青のカラーフィルター２３０が対向表示板２００に形成されているが、本発明の他の実施例では赤、緑、青のカラーフィルター２３０は薄膜トランジスタ表示板に配置される。このような実施例で赤、緑、青のカラーフィルター２３０は保護膜１８０の上部または下部に位置するのが好ましい。

以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。特に、本発明は写真エッチング工程を適用する半導体素子の製造方法として同一に適用できて、液晶表示装置の画素構造は多様に修正及び変更させることができる。

本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法を概略的に示した構成図である。 本発明の第１実施例による露光マスクの構造を示した平面図である。 本発明の第１実施例による露光マスクの構造を示した平面図である。 本発明の第１実施例による露光マスクを利用した液晶表示装置用表示板の製造方法において、ショット間の境界部分におけるスリットの整列模様を示した図面である。 本発明の第２実施例による露光マスクの構造を示した平面図である。 本発明の第２実施例による露光マスクを利用した液晶表示装置用表示板の製造方法において、ショット間の境界部分におけるスリットの整列模様を示した図面である。 本発明の一つの実施例による液晶表示装置の構造を示した配置図である。 図６の液晶表示装置をVII-VII'線に沿って切断した断面図である。

符号の説明

１ 母基板
１０ アクティブ領域
１００ 薄膜トランジスター表示板
１１０ 下部絶縁基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１２７ 複数の拡張部
１４０ 絶縁膜
１５１ 半導体
１５４ 突出部
１６１、１６５ 抵抗性接触部材
１６３ 突出部
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレーン電極
１７７ 維持蓄電器用導電体
１８０ 保護膜
１８５、１８７ 接触孔
１９０ 画素電極
２００ 対向表示板
２１０ 上部絶縁基板
２２０ ブラックマトリックス
２２０' 露光された部分
２３０ 色フィールター
２５０ オーバーコート膜
２７０ 共通電圧
３００ 液晶層
５００ 光源
６００ 露光マスク
６００’露光マスク
６１０ スリット
６１０’スリット
６１１ テーパ部
６１１’端部
７００ パターンマスク
８００ プレート

Claims (23)

1. 通過する光の強さが±１０％以内の偏差に限定できる透過領域を定義し、端部の幅が次第に狭くなるテーパ部を持つスリットを有する露光マスク。
2. 前記スリットはアーチ形状である、請求項１に記載の露光マスク。
3. 前記テーパ部の境界線は接線に対して７０-１１０゜の範囲である、請求項２に記載の露光マスク。
4. 前記スリットは直線形状である、請求項１に記載の露光マスク。
5. 前記スリットは台形形状である、請求項４に記載の露光マスク。
6. 通過する光の強さが±１０％以内の偏差に限定できる透過領域を定義し、直線形状であるスリットを有する露光マスク。
7. 前記スリットは端部の幅が次第に狭くなるテーパ部を持つスリットを有する、請求項６に記載の露光マスク。
8. 前記テーパ部の境界線は接線に対して７０-１１０゜の範囲である、請求項７に記載の露光マスク。
9. 前記スリットは台形形状である、請求項７に記載の露光マスク。
10. 通過する光の強さが±１０％以内の偏差に限定できる透過領域を定義し、端部の幅が次第に狭くなるテーパ部を持つスリットを有する露光マスク、前記露光マスクに向かって発光する光源、前記露光マスクを中心に光源の向い側に配置されて、前記露光マスクの前記スリットを通過した光を選択的に透過させるパターンマスク、アクティブ領域を有し、前記パターンマスクを通過した光によって選択的に露光される感光膜が形成された基板に装着されているプレートを含む、露光装置。
11. 前記パターンマスクは前記アクティブ領域より小さい、請求項１０に記載の露光装置。
12. 前記基板は液晶表示装置用基板である、請求項１０に記載の露光装置。
13. 前記スリットはアーチの形状である、請求項１０に記載の露光装置。
14. 前記テーパ部の境界線は接線に対して７０-１１０゜の範囲である、請求項１３に記載の露光装置。
15. 前記スリットは直線形状である、請求項１０に記載の露光装置。
16. 前記スリットは台形形状である、請求項１５に記載の露光装置。
17. アクティブ領域を含む基板の上部に感光性物質からなる感光膜を形成する段階と、
    前記アクティブ領域を互いに隣接した第１ショットと第２ショットを含む複数のショットに分割し前記感光膜を露光する段階と、
    前記感光膜を現像して薄膜パターンを形成するためのエッチング用マスクである感光膜パターンを形成する段階と、
    を含み、前記露光段階で前記第１ショットと第２ショットとの境界が一部重なり、前記境界に対応する前記感光膜は、次第に増加したり減少する強さの光で二重露光される液晶表示装置用表示板の製造方法。
18. 前記露光段階は露光マスクを利用して、前記露光マスクは端部の幅が減少するテーパ部を持つスリットが形成されている、請求項１７に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
19. 前記スリットはアーチ形状である、請求項１７に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
20. 前記テーパ部の境界線は接線に対して７０-１１０゜の範囲である、請求項１９に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
21. 前記スリットは直線形状である、請求項１７に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
22. 前記スリットは台形形状である、請求項２１に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
23. 前記露光段階で前記第１ショットと第２ショットとの境界に対応する前記感光膜は、前記第１ショットまたは第２ショットのうち、１次露光の時に弱い光で露光され、２次露光の時には不足分を補う光の強さで露光されて、結局、他の部分と同じ露光量になる、請求項１７に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。

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