JP2006276747A

JP2006276747A - Pattern forming method and manufacturing method for liquid crystal display device

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Publication number: JP2006276747A
Application number: JP2005099273A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Miyamoto; 光伸宮本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten an inspection stage and to make the inspection high precision as to a pattern forming method by photolithography. <P>SOLUTION: The pattern forming method includes a pattern forming stage of forming a main pattern in a display region by photolithography and forming a pattern 30 for inspection in a non-display region and an inspection stage of indirectly inspecting the formation state of the main pattern by directly inspecting the pattern 30 for inspection. The pattern 30 for inspection has an inspection region 35 having the same constitution with a specified region of the main pattern which includes a part to be inspected. In the inspection stage, the inspection region 35 of the pattern 30 for inspection is measured to inspect line widths and misalignment of the main pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、フォトリソグラフィにより所定のパターンを形成するパターン形成方法、及び液晶表示装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a pattern forming method for forming a predetermined pattern by photolithography and a method for manufacturing a liquid crystal display device.

近年、液晶表示装置は、携帯電話等のモバイル機器や、いわゆる液晶テレビ等の表示装置としての需要が高まっており、その表示品位や信頼性の向上が望まれている。液晶表示装置は、一般に、複数の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略称する）が形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向した配置された対向基板と、これらＴＦＴ基板及び対向基板の間に介装された液晶層とを備えている。 In recent years, a demand for a liquid crystal display device as a mobile device such as a mobile phone or a display device such as a so-called liquid crystal television has been increased, and improvement in display quality and reliability is desired. In general, a liquid crystal display device is interposed between a TFT substrate on which a plurality of thin film transistors (hereinafter abbreviated as TFTs) are formed, a counter substrate disposed opposite to the TFT substrate, and the TFT substrate and the counter substrate. And a liquid crystal layer.

上記ＴＦＴ基板は、表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素を有し、各画素毎に上記ＴＦＴが設けられている。また、ＴＦＴ基板には、各ＴＦＴに接続される走査配線、信号配線及び容量線等が形成されている。これらＴＦＴや配線は、一般に、フォトリソグラフィによりパターン形成される。 The TFT substrate has a plurality of pixels formed in a matrix in the display region, and the TFT is provided for each pixel. The TFT substrate is provided with scanning wiring, signal wiring, capacitance lines, and the like connected to each TFT. These TFTs and wirings are generally patterned by photolithography.

フォトリソグラフィでは、まず、例えばメタル層やシリコン層等の上に、レジスト層を一様に塗布する。続いて、マスクを介してレジスト層を露光し、現像することによってレジスト層をパターン形成する。その後、レジスト層から露出している上記メタル層やシリコン層をエッチングして、レジスト層を除去することにより、上記メタル層やシリコン層をパターン形成する。このような一連の手順を各レイヤー毎に繰り返すことによって、ＴＦＴや配線等をパターン形成する。 In photolithography, first, for example, a resist layer is uniformly applied on a metal layer, a silicon layer, or the like. Subsequently, the resist layer is exposed through a mask and developed to pattern the resist layer. Thereafter, the metal layer or silicon layer exposed from the resist layer is etched to remove the resist layer, thereby patterning the metal layer or silicon layer. By repeating such a series of procedures for each layer, TFTs, wirings, and the like are formed in a pattern.

上記ＴＦＴや配線等を高精度に形成するためには、（ａ）各レイヤー毎にフォトリソグラフィが高精度に行われているか、また、（ｂ）各レイヤー同士の重ね合わせにおけるアライメントずれが十分に小さいか、について検査して確認することが望ましい。そして、検査の結果に基づいて、フォトリソグラフィのパラメータを補正することが知られている（例えば、特許文献１等参照）。 In order to form the TFT, wiring, etc. with high accuracy, (a) photolithography is performed with high accuracy for each layer, and (b) there is sufficient misalignment in the overlay of the layers. It is desirable to check and confirm whether it is small. It is known to correct photolithography parameters based on the inspection result (see, for example, Patent Document 1).

ところが、表示領域に形成される実際のパターンは、複雑であり多数の種類のパターンが混在しているため、その実際のパターンを直接に精度良く計測することは難しい。そこで、表示領域におけるＴＦＴ等のパターンとは別に、その表示領域の外側の非表示領域において検査用のパターンを形成することも知られている。（ａ）各レイヤー毎にフォトリソグラフィが高精度に行われているかについて検査する場合には、例えば図１１に示すように、検査用パターン１０１を非表示領域に形成する。検査用パターン１０１は表示領域におけるＴＦＴ等の主パターンと同時にパターン形成され、例えば、所定間隔で平行に並ぶ３つの帯状部１０２により構成されている。各帯状部１０２は同じ線幅ａに設計されている。 However, since the actual pattern formed in the display area is complicated and includes many types of patterns, it is difficult to directly measure the actual pattern with high accuracy. Therefore, it is also known to form an inspection pattern in a non-display area outside the display area, separately from the TFT pattern in the display area. (A) When inspecting whether photolithography is performed with high accuracy for each layer, for example, as shown in FIG. 11, an inspection pattern 101 is formed in a non-display area. The inspection pattern 101 is formed simultaneously with a main pattern such as a TFT in the display area, and is constituted by, for example, three strip portions 102 arranged in parallel at a predetermined interval. Each strip 102 is designed to have the same line width a.

そして、検査工程において、各帯状部１０２の線幅ａや間隔ｂを測定して設計値と比較する。その結果、線幅ａや間隔ｂが、設計値を含む所定の数値範囲内の数値であれば、高精度にフォトリソグラフィが行われていると判断する。一方、線幅ａや間隔ｂが、上記所定の数値範囲外の数値であれば、フォトリソグラフィの精度が低いと判断する。 In the inspection process, the line width a and the interval b of each strip 102 are measured and compared with design values. As a result, if the line width a and the interval b are values within a predetermined numerical range including design values, it is determined that photolithography is being performed with high accuracy. On the other hand, if the line width a and the interval b are values outside the predetermined numerical range, it is determined that the accuracy of photolithography is low.

また、（ｂ）各レイヤー同士の重ね合わせにおけるアライメントずれが十分に小さいかについて検査する場合には、例えば図１２に示すような検査用パターン１０３を非表示領域に形成する。検査用パターン１０３は、長方形状の第１パターン１０４と、第１パターン１０４の上に重ねられた十字状の第２パターン１０５とにより構成されている。第１パターン１０４は、表示領域における第１主パターン（図示省略）と同時に形成される。一方、第２パターン１０５は、レジストにより構成され、第１主パターンの上に重ねられる第２主パターン（図示省略）を形成するためのレジストパターン（図示省略）と同時に形成される。 Further, (b) when inspecting whether or not the misalignment in the overlapping of each layer is sufficiently small, for example, an inspection pattern 103 as shown in FIG. 12 is formed in the non-display area. The inspection pattern 103 includes a rectangular first pattern 104 and a cross-shaped second pattern 105 superimposed on the first pattern 104. The first pattern 104 is formed simultaneously with the first main pattern (not shown) in the display area. On the other hand, the second pattern 105 is made of a resist and is formed at the same time as a resist pattern (not shown) for forming a second main pattern (not shown) superimposed on the first main pattern.

そうして、検査工程において、第１パターン１０４におけるｘ方向の幅α１の中点座標と、第２パターン１０５におけるｘ方向の幅β１の中点座標との差により、ｘ方向のアライメントずれを検出する。一方、第１パターン１０４におけるｙ方向の幅α２の中点座標と、第２パターン１０５におけるｙ方向の幅β２の中点座標との差により、ｙ方向のアライメントずれを検出する。 Thus, in the inspection process, the misalignment in the x direction is detected based on the difference between the midpoint coordinates of the width α1 in the x direction in the first pattern 104 and the midpoint coordinates of the width β1 in the x direction in the second pattern 105. To do. On the other hand, the misalignment in the y direction is detected based on the difference between the midpoint coordinates of the width α2 in the y direction in the first pattern 104 and the midpoint coordinates of the width β2 in the y direction in the second pattern 105.

その結果、ｘ方向及びｙ方向におけるアライメントずれが所定の数値範囲内の値である場合には、正確にアライメントされていると判断する。一方、上記アライメントずれが所定の数値範囲外の値である場合には、アライメントずれが大きいと判断され、表示領域のレジストパターン及び検査用パターン１０３は、新たに形成し直される。 As a result, when the misalignment in the x direction and the y direction is a value within a predetermined numerical range, it is determined that the alignment is correctly performed. On the other hand, when the above-described misalignment is outside the predetermined numerical range, it is determined that the misalignment is large, and the resist pattern and the inspection pattern 103 in the display area are newly formed again.

このようにして、パターンの線幅及びアライメントずれの２種類の検査が行われる。
特開２００３−１４２３７４号公報 In this way, two types of inspections are performed: the line width of the pattern and the misalignment.
JP 2003-142374 A

しかし、上記従来の検査方法では、２種類の検査を別個独立に行っていたため、検査工程を短縮することが難しいという問題がある。 However, the conventional inspection method has a problem that it is difficult to shorten the inspection process because the two types of inspection are performed independently.

また、隣り合うパターン（主パターン及び検査用パターン）を露光する光は互いに影響を受けるため、あるパターンが密集して形成されている場合と、単独で孤立して形成されている場合とでは、同じ条件でフォトリソグラフィを行っても、でき上がるパターンの線幅が異なってしまう。さらに、パターンの方向や他の膜との重なり状態が異なっている場合にも、でき上がるパターンの線幅が異なってしまう。 In addition, since the light that exposes adjacent patterns (main pattern and inspection pattern) is affected by each other, in a case where a certain pattern is formed densely and in a case where it is formed independently by itself, Even if photolithography is performed under the same conditions, the line widths of the resulting patterns are different. Furthermore, even when the pattern direction and the overlapping state with other films are different, the line width of the resulting pattern is different.

すなわち、従来の検査方法では、検査パターンを、主パターンにおける検査対象の部分の状態とは無関係に形成していたため、精密な検査を行うことが困難であるという問題がある。 That is, in the conventional inspection method, since the inspection pattern is formed regardless of the state of the inspection target portion in the main pattern, there is a problem that it is difficult to perform a precise inspection.

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フォトリソグラフィによるパターン形成方法において、検査工程を短縮すると共に、その検査の高精度化を図ることにある。 The present invention has been made in view of such various points, and an object of the present invention is to shorten the inspection process and increase the accuracy of the inspection in the pattern forming method by photolithography.

上記の目的を達成するために、この発明では、主パターンの検査対象部を含む所定領域と同じ構成を有する検査領域を、検査用パターンに形成するようにした。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an inspection region having the same configuration as a predetermined region including the inspection target portion of the main pattern is formed in the inspection pattern.

具体的に、本発明に係るパターン形成方法は、フォトリソグラフィにより、基板の中央領域に主パターンを形成すると共に、上記中央領域の外側の外側領域に検査用パターンを形成するパターン形成工程と、上記検査用パターンを直接に検査することにより、上記主パターンの形成状態を間接的に検査する検査工程とを含むパターン形成方法であって、上記パターン形成工程で形成される検査用パターンは、上記主パターンにおける検査対象部を含む所定領域と同じ構成を有する検査領域を備え、上記検査工程では、上記検査用パターンの検査領域を計測することにより、主パターンにおける線幅とアライメントずれとを検査する。 Specifically, the pattern forming method according to the present invention includes a pattern forming step of forming a main pattern in a central region of a substrate by photolithography and forming an inspection pattern in an outer region outside the central region; A pattern forming method including an inspection step of inspecting a formation state of the main pattern indirectly by directly inspecting an inspection pattern, wherein the inspection pattern formed in the pattern formation step is the main pattern An inspection region having the same configuration as a predetermined region including an inspection target portion in the pattern is provided, and in the inspection step, the line width and the alignment deviation in the main pattern are inspected by measuring the inspection region of the inspection pattern.

上記パターン形成工程は、第１工程と、第２工程とを含み、上記第１工程では、上記基板の中央領域に第１主パターンを形成する一方、上記外側領域に第１検査用パターンを形成し、上記第２工程では、上記中央領域にレジストからなる第２主パターンを形成することにより、上記第１主パターン及び上記第２主パターンによって上記主パターンを形成する一方、上記外側領域にレジストからなる第２検査用パターンを形成することにより、上記第１検査用パターン及び上記第２検査用パターンによって上記検査用パターンを形成することが好ましい。 The pattern forming step includes a first step and a second step. In the first step, the first main pattern is formed in the central region of the substrate, while the first inspection pattern is formed in the outer region. In the second step, the main pattern is formed by the first main pattern and the second main pattern by forming the second main pattern made of resist in the central region, while the resist is formed in the outer region. It is preferable that the inspection pattern is formed by the first inspection pattern and the second inspection pattern by forming the second inspection pattern.

上記検査用パターンの検査領域における第１検査用パターンと第２検査用パターンとの重なり状態は、上記主パターンの所定領域における第１主パターンと第２主パターンとの重なり状態と同じであることが好ましい。 The overlapping state of the first inspection pattern and the second inspection pattern in the inspection region of the inspection pattern is the same as the overlapping state of the first main pattern and the second main pattern in the predetermined region of the main pattern. Is preferred.

上記検査用パターンの検査領域における少なくとも一部のパターン密度は、上記主パターンにおける検査対象部のパターン密度と同じであってもよい。 The pattern density of at least a part of the inspection region of the inspection pattern may be the same as the pattern density of the inspection target portion in the main pattern.

上記検査用パターンの検査領域における少なくとも一部のパターンの方向は、上記主パターンにおける検査対象部のパターンの方向と同じであってもよい。 The direction of at least a part of the pattern in the inspection area of the inspection pattern may be the same as the direction of the pattern of the inspection target portion in the main pattern.

また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、複数のスイッチング素子が設けられたスイッチング素子基板と、該スイッチング素子基板に対向して配置された対向基板と、上記スイッチング素子基板及び上記対向基板との間に設けられた液晶層とを備える液晶表示装置を製造する方法であって、上記請求項１のパターン形成方法によって、上記スイッチング素子基板をパターン形成する。 The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes a switching element substrate provided with a plurality of switching elements, a counter substrate disposed to face the switching element substrate, the switching element substrate, and the counter substrate. A liquid crystal display device including a liquid crystal layer provided between the switching element substrate and the switching element substrate is patterned by the pattern forming method according to claim 1.

本発明によれば、主パターンの検査対象部を含む所定領域と同じ構成を有する検査領域を、検査用パターンに形成するようにしたので、検査用パターンにおける主パターンの検査対象部の再現性を高めて、検査の高精度化を図ることができる。さらに、１つの検査用パターンにより、検査用パターンにおける線幅とアライメントずれとを同時に検査できるために検査工程を短縮することができる。 According to the present invention, since the inspection area having the same configuration as the predetermined area including the inspection target portion of the main pattern is formed in the inspection pattern, the reproducibility of the inspection target portion of the main pattern in the inspection pattern is improved. It is possible to increase the accuracy of the inspection. Furthermore, since the line width and the misalignment in the inspection pattern can be inspected simultaneously with one inspection pattern, the inspection process can be shortened.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.

《発明の実施形態１》
図１〜４は、本発明に係るパターン形成方法の実施形態１を示している。また、図９は液晶表示装置１を概略的に示す断面図であり、図１０は後述のスイッチング素子基板２を模式的に示す平面図である。 Embodiment 1 of the Invention
1 to 4 show Embodiment 1 of a pattern forming method according to the present invention. 9 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 1, and FIG. 10 is a plan view schematically showing a switching element substrate 2 described later.

液晶表示装置１は、図９に示すように、スイッチング素子基板２と、このスイッチング素子基板２に対向して設けられた対向基板３と、これらの基板２，３の間に設けられた液晶層４とを備えている。 As shown in FIG. 9, the liquid crystal display device 1 includes a switching element substrate 2, a counter substrate 3 provided to face the switching element substrate 2, and a liquid crystal layer provided between the substrates 2 and 3. 4 is provided.

上記スイッチング素子基板２には、ガラス基板１２にスイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略称する）が複数形成されている。また、スイッチング素子基板２は、液晶層４側の表面に配向膜５が設けられると共に、液晶層４とは反対側の表面に偏光板６が積層されている。また、図示を省略するが、スイッチング素子基板２には、各ＴＦＴを駆動制御するためのＩＣドライバや、ＴＦＴに接続される走査配線、信号配線及び容量線等が設けられている。ＴＦＴや上記各配線等を構成する薄膜は、フォトリソグラフィ法によりパターン形成される。 On the switching element substrate 2, a plurality of thin film transistors (hereinafter abbreviated as TFTs) which are switching elements are formed on a glass substrate 12. Further, the switching element substrate 2 is provided with an alignment film 5 on the surface on the liquid crystal layer 4 side, and a polarizing plate 6 is laminated on the surface opposite to the liquid crystal layer 4. Although not shown, the switching element substrate 2 is provided with an IC driver for driving and controlling each TFT, a scanning wiring connected to the TFT, a signal wiring, a capacitor line, and the like. The thin film constituting the TFT and each of the above-described wirings is patterned by a photolithography method.

上記対向基板３には、図示を省略するが、ガラス基板１３にカラーフィルタやＩＴＯからなる共通電極等が形成されている。また、対向基板３は、液晶層４側の表面に配向膜７が設けられると共に、液晶層４とは反対側の表面に偏光板８が積層されている。また、上記液晶層４は、スイッチング素子基板２と対向基板３との間に介在されたスペーサ９によって封止されている。こうして、液晶表示装置１は、ＴＦＴにより液晶層４における液晶分子の配向状態を制御して、所望の表示を行うようになっている。 Although not shown in the figure, the counter substrate 3 is provided with a common electrode or the like made of a color filter or ITO on the glass substrate 13. The counter substrate 3 is provided with an alignment film 7 on the surface on the liquid crystal layer 4 side, and a polarizing plate 8 is laminated on the surface opposite to the liquid crystal layer 4. The liquid crystal layer 4 is sealed by a spacer 9 interposed between the switching element substrate 2 and the counter substrate 3. In this way, the liquid crystal display device 1 controls the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 4 by the TFT and performs a desired display.

また、上記スイッチング素子基板２には、図１０に示すように、ガラス基板１２の中央領域であって表示に寄与する表示領域１４と、その外側の外側領域であって表示に寄与しない非表示領域１５とを有している。表示領域には、上記ＴＦＴや各配線等の一部を形成するための主パターン２０が形成される。一方、非表示領域１５には、上記主パターン２０の形成状態を検査するための検査用パターン３０が形成されている。検査用パターン３０は、例えば、非表示領域の四隅にそれぞれ形成することが可能である。 Further, as shown in FIG. 10, the switching element substrate 2 includes a display region 14 that contributes to display in the central region of the glass substrate 12, and a non-display region that does not contribute to display in the outer region outside thereof. 15. In the display area, a main pattern 20 for forming a part of the TFT and each wiring is formed. On the other hand, an inspection pattern 30 for inspecting the formation state of the main pattern 20 is formed in the non-display area 15. The inspection patterns 30 can be formed, for example, at the four corners of the non-display area.

図１は、検査用パターン３０を拡大して示す平面図である。また、図２は、主パターン２０の一部を拡大して示す平面図である。 FIG. 1 is an enlarged plan view showing the inspection pattern 30. FIG. 2 is an enlarged plan view showing a part of the main pattern 20.

主パターン２０は、図２に示すように、例えば、ガラス基板１２の上に図示省略の絶縁膜等を介してパターン形成されたソースバスラインである第１主パターン２１と、この第１主パターン２１に接続される引き出し配線を形成するためのレジストパターンである第２主パターン２２とにより構成されている。 As shown in FIG. 2, the main pattern 20 includes, for example, a first main pattern 21 that is a source bus line formed on the glass substrate 12 through an insulating film (not shown), and the first main pattern. And a second main pattern 22 which is a resist pattern for forming a lead-out line connected to 21.

第１主パターン２１は、複数設けられると共に互いに密集して形成されている。第２主パターン２２は、複数設けられると共に、上記各第１主パターン２１の一部にそれぞれ重なっている。例えば、この第１主パターン２１と第２主パターン２２とが重なっている部分が、検査対象部２３となっている。 A plurality of first main patterns 21 are provided and are densely formed. A plurality of the second main patterns 22 are provided and overlap each part of the first main patterns 21. For example, a portion where the first main pattern 21 and the second main pattern 22 overlap is an inspection target portion 23.

一方、検査用パターン３０は、図１に示すように、例えば、ガラス基板１２の上に図示省略の絶縁膜等を介してパターン形成された矩形枠形状の第１検査用パターン３１と、複数の折れ線又は直線により構成された第２検査用パターン３２とにより構成されている。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the inspection pattern 30 includes, for example, a rectangular frame-shaped first inspection pattern 31 formed on the glass substrate 12 via an insulating film (not shown) and the like. The second inspection pattern 32 is constituted by a broken line or a straight line.

第１検査用パターン３１には、正方形の枠パターンの中央に正方形板状の基準部３３が含まれる。基準部３３は、検査用パターン３０の計測の際に基準点を規定するためのものである。尚、この基準部３３は省略してもよい。 The first inspection pattern 31 includes a square plate-shaped reference portion 33 at the center of a square frame pattern. The reference unit 33 is for defining a reference point when measuring the inspection pattern 30. The reference portion 33 may be omitted.

第２検査用パターン３２は、第１検査用パターン３１の各辺の中央位置からその辺に直交するように外側に延びる直線部３２ａと、隣り合う直線部３２ａとそれぞれ平行に延びる２つの直線部からなる折曲線部３２ｂとにより構成されている。そして、正方形の第１検査用パターン３１の各辺の外側には、１つの直線部３２ａと４つの折曲線部３２ｂの４つの直線部との合計５本の直線部が、それぞれ平行に形成されている。 The second inspection pattern 32 includes a linear portion 32a extending outward from the central position of each side of the first inspection pattern 31 and two linear portions extending in parallel with the adjacent linear portions 32a. And a fold line portion 32b. In addition, a total of five straight portions, that is, four straight portions of one straight portion 32a and four bent portions 32b, are formed in parallel outside each side of the square first inspection pattern 31. ing.

そして、検査用パターン３０の検査領域３５は、主パターン２０の検査対象部２３を含む所定領域２５と同じ構成を有している。すなわち、検査用パターン３０の検査領域３５の計測部分３６における第１検査用パターン３１と第２検査用パターン３２との重なり状態は、主パターン２０の所定領域２５における第１主パターン２１と第２主パターン２２との重なり状態と同じである。 The inspection area 35 of the inspection pattern 30 has the same configuration as the predetermined area 25 including the inspection target portion 23 of the main pattern 20. That is, the overlapping state between the first inspection pattern 31 and the second inspection pattern 32 in the measurement portion 36 of the inspection area 35 of the inspection pattern 30 is the same as the first main pattern 21 and the second main pattern 21 in the predetermined area 25 of the main pattern 20. This is the same as the overlapping state with the main pattern 22.

また、検査領域３５における少なくとも一部のパターン密度は、主パターン２０における検査対象部２３のパターン密度と同じである。ここでは、検査対象部２３を有する第２主パターン２２の線幅及び密度が、検査領域３５の直線部３２ａ及び折曲線部３２ｂの線幅及び密度と略同じになっている。 Further, at least a part of the pattern density in the inspection region 35 is the same as the pattern density of the inspection target portion 23 in the main pattern 20. Here, the line width and density of the second main pattern 22 having the inspection object portion 23 are substantially the same as the line width and density of the straight portion 32a and the bent portion 32b of the inspection region 35.

さらに、検査領域３５における少なくとも一部のパターンの方向は、主パターン２０における検査対象部２３のパターンの方向と同じである。つまり、第２主パターン２２の検査対象部２３における長さ方向が、折曲線部３２ｂにおける計測部分３６の長さ方向と同じになっている。 Furthermore, the direction of at least a part of the pattern in the inspection region 35 is the same as the direction of the pattern of the inspection target portion 23 in the main pattern 20. That is, the length direction of the inspection target portion 23 of the second main pattern 22 is the same as the length direction of the measurement portion 36 of the folding line portion 32b.

−パターン形成方法−
次に、本実施形態のパターン形成方法について、図１〜図４を参照して説明する。 -Pattern formation method-
Next, the pattern formation method of this embodiment is demonstrated with reference to FIGS.

本実施形態のパターン形成方法は、フォトリソグラフィにより、ガラス基板１２の表示領域１４に主パターン２０を形成すると共に、非表示領域１５に検査用パターン３０を形成するパターン形成工程と、検査用パターン３０を直接に検査することにより、主パターン２０の形成状態を間接的に検査する検査工程とを含んでいる。 The pattern forming method of this embodiment includes a pattern forming step of forming the main pattern 20 in the display area 14 of the glass substrate 12 and forming the inspection pattern 30 in the non-display area 15 by photolithography, and the inspection pattern 30. And an inspection process for inspecting the formation state of the main pattern 20 indirectly.

上記パターン形成工程は、第１工程と、第２工程とを含んでいる。第１工程では、図４に示すように、ガラス基板１２の表示領域１４に第１主パターン２１を形成する一方、図３に示すように、非表示領域１５に第１検査用パターン３１を形成する。 The pattern forming process includes a first process and a second process. In the first step, the first main pattern 21 is formed in the display area 14 of the glass substrate 12 as shown in FIG. 4, while the first inspection pattern 31 is formed in the non-display area 15 as shown in FIG. To do.

その後、第２工程では、図２に示すように、表示領域１４にレジストからなる第２主パターン２２を形成することにより、第１主パターン２１及び第２主パターン２２によって主パターン２０を形成する。一方、図１に示すように、非表示領域１５にレジストからなる第２検査用パターン３２を形成することにより、第１検査用パターン３１及び第２検査用パターン３２によって検査用パターン３０を形成する。 Thereafter, in the second step, as shown in FIG. 2, the main pattern 20 is formed by the first main pattern 21 and the second main pattern 22 by forming the second main pattern 22 made of resist in the display region 14. . On the other hand, as shown in FIG. 1, by forming a second inspection pattern 32 made of a resist in the non-display area 15, an inspection pattern 30 is formed by the first inspection pattern 31 and the second inspection pattern 32. .

次に、検査工程では、検査用パターン３０の検査領域３５を計測することにより、主パターン２０における線幅とアライメントずれとを検査する。検査工程は、上記検査用パターン３０を用いて同時に行われる。すなわち、実際の検査対象部２３に対応する検査用パターン３０の計測部分３６において線幅ｔを計測する。これより、検査対象部２３の線幅ｓを間接的に計測し、所定の数値範囲内であるかを判断する。 Next, in the inspection step, the line width and the alignment deviation in the main pattern 20 are inspected by measuring the inspection area 35 of the inspection pattern 30. The inspection process is simultaneously performed using the inspection pattern 30. That is, the line width t is measured in the measurement portion 36 of the inspection pattern 30 corresponding to the actual inspection target portion 23. From this, the line width s of the inspection object portion 23 is indirectly measured to determine whether it is within a predetermined numerical range.

一方、第１検査用パターン３１のｘ方向の幅Ａ１の中点座標と、折曲線部３２ｂのｘ方向の幅Ｂ１の中点座標との差により、ｘ方向のアライメントずれを計測する。また、第１検査用パターン３１のｙ方向の幅Ａ２の中点座標と、折曲線部３２ｂのｙ方向の幅Ｂ２の中点座標との差により、ｙ方向のアライメントずれを計測する。その結果、ｘ方向及びｙ方向におけるアライメントずれが所定の数値範囲内の値である場合には、正確にアライメントされていると判断する。 On the other hand, the misalignment in the x direction is measured based on the difference between the midpoint coordinates of the width A1 in the x direction of the first inspection pattern 31 and the midpoint coordinates of the width B1 in the x direction of the folding line portion 32b. Further, the misalignment in the y direction is measured based on the difference between the midpoint coordinates of the width A2 in the y direction of the first inspection pattern 31 and the midpoint coordinates of the width B2 in the y direction of the folding line portion 32b. As a result, when the misalignment in the x direction and the y direction is a value within a predetermined numerical range, it is determined that the alignment is correctly performed.

こうして、線幅及びアライメントずれの検査の結果、第１主パターン２１に対して第２主パターン２２が精度良く形成されていることが分かれば、次の工程に進んで、そのレジスト（つまり第２主パターン２２）に基づいて、フォトリソグラフィによるパターン形成を行う。一方、第２主パターン２２の精度が低いことが分かれば、再び、第２主パターン２２を形成し直す。 Thus, if it is found as a result of the inspection of the line width and the misalignment that the second main pattern 22 is accurately formed with respect to the first main pattern 21, the process proceeds to the next step and the resist (that is, the second main pattern 21). Based on the main pattern 22), pattern formation by photolithography is performed. On the other hand, if it is known that the accuracy of the second main pattern 22 is low, the second main pattern 22 is formed again.

また、液晶表示装置を製造する場合には、上述の各工程を含む工程によりスイッチング素子基板２を形成する。さらに、別途形成した対向基板３と上記スイッチング素子基板２とを貼り付けると共に、液晶層４を封入する。そのことにより、液晶表示装置を製造する。 Moreover, when manufacturing a liquid crystal display device, the switching element substrate 2 is formed by processes including the above-described processes. Further, the counter substrate 3 and the switching element substrate 2 which are separately formed are attached and the liquid crystal layer 4 is sealed. Thereby, a liquid crystal display device is manufactured.

したがって、この実施形態１によると、主パターン２０の検査対象部２３を含む所定領域２５と同じ構成を有する検査領域３５を、検査用パターン３０に形成するようにしたので、検査用パターン３０における主パターン２０の検査対象部２３の再現性を高めて、検査の高精度化を図ることができる。さらに、１つの検査用パターン３０により、検査用パターン３０における線幅とアライメントずれとを同時に検査できるために検査工程を短縮することができる。 Therefore, according to the first embodiment, since the inspection region 35 having the same configuration as the predetermined region 25 including the inspection target portion 23 of the main pattern 20 is formed in the inspection pattern 30, the main pattern 20 in the inspection pattern 30 is formed. The reproducibility of the inspection target portion 23 of the pattern 20 can be improved, and the inspection can be highly accurate. Further, since one inspection pattern 30 can simultaneously inspect the line width and the misalignment in the inspection pattern 30, the inspection process can be shortened.

《発明の実施形態２》
図５及び図６は、本発明の実施形態２を示している。尚、以降の各実施形態では、図１〜図４、図９及び図１０と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。 << Embodiment 2 of the Invention >>
5 and 6 show Embodiment 2 of the present invention. In the following embodiments, the same portions as those in FIGS. 1 to 4, 9, and 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施形態の主パターン２０は、図６に示すように、ＴＦＴを形成するためのパターンである。ガラス基板１２には、ゲート電極４１と、ゲート電極に重なるシリコン層４２と、シリコン層４２に接続されたドレイン電極４３とにより構成された第１主パターン２１がフォトリソグラフィによりパターン形成されている。さらに、ガラス基板１２には、ソース配線を形成するためのレジストパターンである第２主パターン２２が形成されている。本実施形態では、第２主パターン２２が、孤立して形成されている点で、上記実施形態１と異なっている。 The main pattern 20 of this embodiment is a pattern for forming a TFT as shown in FIG. A first main pattern 21 including a gate electrode 41, a silicon layer 42 overlapping the gate electrode, and a drain electrode 43 connected to the silicon layer 42 is patterned on the glass substrate 12 by photolithography. Further, a second main pattern 22 which is a resist pattern for forming source wiring is formed on the glass substrate 12. The present embodiment is different from the first embodiment in that the second main pattern 22 is formed in isolation.

一方、検査用パターン３０は、図５に示すように、上記実施形態１と同様に矩形形状を有する第１検査用パターン３１と、４つの折曲線部３２により構成されたレジストパターンである第２検査用パターン３２とにより構成されている。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the inspection pattern 30 is a second resist pattern composed of a first inspection pattern 31 having a rectangular shape as in the first embodiment and four folding lines 32. It is comprised by the pattern 32 for a test | inspection.

そして、本実施形態の検査工程も、上記実施形態１と同様に行う。すなわち、線幅の検査では、主パターン２０の検査対象部２３（線幅ｓ）に対応する検査用パターン３０の計測部分３６の線幅ｔを計測する。一方、アライメントずれの検査では、第１検査用パターン３１のｘ方向の幅Ａ１の中点座標と、折曲線部３２のｘ方向の幅Ｂ１の中点座標との差により、ｘ方向のアライメントずれを計測する。また、第１検査用パターン３１のｙ方向の幅Ａ２の中点座標と、折曲線部３２のｙ方向の幅Ｂ２の中点座標との差により、ｙ方向のアライメントずれを計測する。 And the inspection process of this embodiment is performed similarly to the said Embodiment 1. FIG. That is, in the line width inspection, the line width t of the measurement portion 36 of the inspection pattern 30 corresponding to the inspection target portion 23 (line width s) of the main pattern 20 is measured. On the other hand, in the misalignment inspection, the misalignment in the x direction is caused by the difference between the midpoint coordinates of the width A1 in the x direction of the first inspection pattern 31 and the midpoint coordinates of the width B1 in the x direction of the folding line portion 32. Measure. Further, the misalignment in the y direction is measured based on the difference between the midpoint coordinates of the width A2 in the y direction of the first inspection pattern 31 and the midpoint coordinates of the width B2 in the y direction of the folding line portion 32.

したがって、本実施形態のように、検査対象部が孤立してパターン形成されている場合であっても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。 Therefore, even if the inspection target part is isolated and patterned as in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

《発明の実施形態３》
図７及び図８は、本発明の実施形態３を示している。 << Embodiment 3 of the Invention >>
7 and 8 show Embodiment 3 of the present invention.

本実施形態の主パターン２０は、図８に示すように、スイッチング素子基板２に搭載されるＩＣチップ（図示省略）の実装端子２１により構成された第１主パターン２１と、第１主パターン２１の上方（紙面手前側）にコンタクトホールを形成するためのレジストパターンである第２主パターン２２とにより構成されている。 As shown in FIG. 8, the main pattern 20 of the present embodiment includes a first main pattern 21 configured by mounting terminals 21 of an IC chip (not shown) mounted on the switching element substrate 2, and a first main pattern 21. And a second main pattern 22 which is a resist pattern for forming a contact hole above (on the front side of the drawing).

すなわち、ガラス基板１２には、絶縁膜等を介して第１主パターン２１である実装端子２１がフォトリソグラフィによりパターン形成されている。この実装端子２１は絶縁膜５０により覆われている。そして、絶縁膜５０の表面には、上記実装端子２１の上方位置に円形のレジストパターンである第２主パターン２２が形成されている。 That is, on the glass substrate 12, the mounting terminals 21 as the first main pattern 21 are formed by photolithography through an insulating film or the like. The mounting terminal 21 is covered with an insulating film 50. A second main pattern 22, which is a circular resist pattern, is formed on the surface of the insulating film 50 above the mounting terminal 21.

一方、検査用パターン３０は、図７に示すように、リング状の第１検査用パターン３１と、その略中央位置に形成された円形状のレジストパターンである第２検査用パターン３２とにより構成されている。 On the other hand, as shown in FIG. 7, the inspection pattern 30 includes a ring-shaped first inspection pattern 31 and a second inspection pattern 32 that is a circular resist pattern formed at a substantially central position thereof. Has been.

本実施形態の検査工程も、上記実施形態１と同様に行う。すなわち、線幅の検査では、主パターン２０の検査対象部２３（線幅ｓ）に対応する検査用パターン３０の計測部分３６の線幅ｔを計測する。一方、アライメントずれの検査では、第１検査用パターン３１のｘ方向の幅Ａ１の中点座標と、円形の第２検査用パターン３２のｘ方向の幅Ｂ１の中点座標との差により、ｘ方向のアライメントずれを計測する。また、第１検査用パターン３１のｙ方向の幅Ａ２の中点座標と、第２検査用パターン３２のｙ方向の幅Ｂ２の中点座標との差により、ｙ方向のアライメントずれを計測する。 The inspection process of this embodiment is also performed in the same manner as in the first embodiment. That is, in the line width inspection, the line width t of the measurement portion 36 of the inspection pattern 30 corresponding to the inspection target portion 23 (line width s) of the main pattern 20 is measured. On the other hand, in the inspection for misalignment, x is determined by the difference between the midpoint coordinates of the width A1 in the x direction of the first test pattern 31 and the midpoint coordinates of the width B1 in the x direction of the circular second test pattern 32. Measure misalignment in direction. Further, the misalignment in the y direction is measured based on the difference between the midpoint coordinates of the width A2 in the y direction of the first inspection pattern 31 and the midpoint coordinates of the width B2 in the y direction of the second inspection pattern 32.

したがって、本実施形態のように、検査対象部が円形のパターンであっても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。 Therefore, even if the inspection target part has a circular pattern as in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

尚、本発明に係るパターン形成方法に用いるパターン形状は、上述した各実施形態のものに限定されない。検査用パターン３０が、主パターン２０の検査対象部２３を含む所定領域２５と同じ構成を有する検査領域３５を有していればよく、検査用パターン３０におけるその他の形状は適宜変更することが可能である。 In addition, the pattern shape used for the pattern formation method which concerns on this invention is not limited to the thing of each embodiment mentioned above. The inspection pattern 30 only needs to have an inspection region 35 having the same configuration as the predetermined region 25 including the inspection target portion 23 of the main pattern 20, and other shapes in the inspection pattern 30 can be changed as appropriate. It is.

以上説明したように、本発明は、パターン形成方法及び液晶表示装置の製造方法について有用であり、特に、フォトリソグラフィによるパターン形成方法において、検査工程を短縮すると共に、その検査の高精度化を図る場合に適している。 As described above, the present invention is useful for a pattern forming method and a method for manufacturing a liquid crystal display device. In particular, in a pattern forming method by photolithography, the inspection process is shortened and the inspection accuracy is increased. Suitable for cases.

実施形態１の検査パターンを示す平面図である。3 is a plan view showing an inspection pattern of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の主パターンを示す平面図である。2 is a plan view showing a main pattern of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の第１主パターンを示す平面図である。3 is a plan view showing a first main pattern of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の第１検査用パターンを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a first inspection pattern according to the first embodiment. 実施形態２の検査パターンを示す平面図である。10 is a plan view showing an inspection pattern of Embodiment 2. FIG. 実施形態２の主パターンを示す平面図である。10 is a plan view showing a main pattern of Embodiment 2. FIG. 実施形態３の検査パターンを示す平面図である。It is a top view which shows the test | inspection pattern of Embodiment 3. 実施形態３の主パターンを示す平面図である。6 is a plan view showing a main pattern of Embodiment 3. FIG. 液晶表示装置を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows a liquid crystal display device roughly. スイッチング素子基板を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows a switching element board | substrate schematically. 従来の検査工程においてパターンの線幅を計測するための検査パターンである。It is an inspection pattern for measuring the line width of a pattern in a conventional inspection process. 従来の検査工程においてアライメントずれを計測するための検査パターンである。It is an inspection pattern for measuring misalignment in a conventional inspection process.

Explanation of symbols

１液晶表示装置
２スイッチング素子基板
３対向基板
４液晶層
１２ガラス基板（基板）
１４表示領域（中央領域）
１５非表示領域（外側領域）
２０主パターン
２１第１主パターン、実装端子
２２第２主パターン
２３検査対象部
２５所定領域
３０検査用パターン
３１第１検査用パターン
３２第２検査用パターン、折曲線部
３５検査領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device 2 Switching element substrate 3 Opposite substrate 4 Liquid crystal layer 12 Glass substrate (board | substrate)
14 Display area (center area)
15 Non-display area (outer area)
20 Main Pattern 21 First Main Pattern, Mounting Terminal 22 Second Main Pattern 23 Inspection Target Part 25 Predetermined Area 30 Inspection Pattern 31 First Inspection Pattern 32 Second Inspection Pattern, Folding Curve 35 Inspection Area

Claims

A pattern forming step of forming a main pattern in a central region of the substrate by photolithography and forming an inspection pattern in an outer region outside the central region;
A pattern forming method including an inspection step of inspecting a formation state of the main pattern indirectly by directly inspecting the inspection pattern,
The inspection pattern formed in the pattern forming step includes an inspection region having the same configuration as a predetermined region including the inspection target portion in the main pattern,
In the inspection step, the line width and the alignment deviation in the main pattern are inspected by measuring an inspection area of the inspection pattern.

In claim 1,
The pattern formation step includes a first step and a second step,
In the first step, the first main pattern is formed in the central region of the substrate, while the first inspection pattern is formed in the outer region,
In the second step, the main pattern is formed by the first main pattern and the second main pattern by forming a second main pattern made of resist in the central region, while the outer region is made of resist. A pattern forming method, wherein the inspection pattern is formed by the first inspection pattern and the second inspection pattern by forming a second inspection pattern.

In claim 2,
The overlapping state of the first inspection pattern and the second inspection pattern in the inspection region of the inspection pattern is the same as the overlapping state of the first main pattern and the second main pattern in the predetermined region of the main pattern. A pattern forming method characterized by the above.

In claim 1,
A pattern forming method, wherein a pattern density of at least a part of the inspection area of the inspection pattern is the same as a pattern density of an inspection target portion in the main pattern.

In claim 1,
A pattern forming method, wherein the direction of at least a part of the pattern in the inspection region of the inspection pattern is the same as the direction of the pattern of the inspection target portion in the main pattern.

A liquid crystal display comprising: a switching element substrate provided with a plurality of switching elements; a counter substrate disposed to face the switching element substrate; and a liquid crystal layer provided between the switching element substrate and the counter substrate. A method of manufacturing a device comprising:
A manufacturing method of a liquid crystal display device, wherein the switching element substrate is patterned by the pattern forming method according to claim 1.