JP3375828B2 - Method of manufacturing semiconductor device and photomask used in the method - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device and photomask used in the method

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JP3375828B2
JP3375828B2 JP15793596A JP15793596A JP3375828B2 JP 3375828 B2 JP3375828 B2 JP 3375828B2 JP 15793596 A JP15793596 A JP 15793596A JP 15793596 A JP15793596 A JP 15793596A JP 3375828 B2 JP3375828 B2 JP 3375828B2
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pattern
division pattern
division
photomask
thin film
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理 青木
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Mitsubishi Electric Corp
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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、薄膜をパターニン
グして形成される、カラーフィルタ、または半導体装置
など電子デバイスの製法およびそれに用いられるフォト
マスクに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an electronic device such as a color filter or a semiconductor device, which is formed by patterning a thin film, and a photomask used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、半導体装置としてのTFT
(薄膜トランジスタ)を含んでなる液晶表示装置をステ
ッパ露光装置(以下、単に「ステッパ」ともいう)を用
いて形成するばあいについて説明する。一般的に、前記
TFTは、基板上に薄膜を成膜したのち、該薄膜上に感
光性を有する樹脂からなる膜を形成し、所望の感光パタ
ーンが形成されたフォトマスクを介して、投影露光処理
して感光パターンを前記樹脂からなる膜に転写し、転写
された感光パターンを現像して感光樹脂像を形成し、該
感光樹脂像をエッチングマスクとして用いて前記薄膜を
エッチングしたのち、前記感光樹脂像を剥離することに
よって、該感光樹脂像の形状に対応した形状に前記薄膜
をパターニングして形成される。
2. Description of the Related Art For example, a TFT as a semiconductor device
A case where a liquid crystal display device including (thin film transistor) is formed using a stepper exposure device (hereinafter, also simply referred to as “stepper”) will be described. Generally, the TFT is formed by forming a thin film on a substrate, then forming a film made of a resin having photosensitivity on the thin film, and performing projection exposure through a photomask on which a desired photosensitive pattern is formed. The photosensitive pattern is processed and transferred to a film made of the resin, the transferred photosensitive pattern is developed to form a photosensitive resin image, and the thin film is etched using the photosensitive resin image as an etching mask. By peeling off the resin image, the thin film is patterned into a shape corresponding to the shape of the photosensitive resin image.

【0003】前記投影露光処理にはステッパが用いら
れ、たとえば、前記ステッパの投影レンズの最大露光領
域以上の大きさの感光パターンを前記基板上に形成する
ときは、1つの感光パターンが分割されてなる複数の分
割パターンを1枚または複数枚のフォトマスクに形成
し、前記1枚または複数枚のフォトマスクを介して複数
回投影露光処理を行う。このとき、ステッパの光路の途
中に設けられる可動なブラインドによって、所望の分割
パターンを選択しうるように、各分割パターン間の境界
部分に適当な幅の遮光帯を形成してフォトマスクを作成
する。つぎに、前記複数の分割パターンが形成されたフ
ォトマスクを用いて前記感光樹脂像を形成する方法につ
いて説明する。まず、金属または誘電体などからなる薄
膜をガラス基板上に形成し、感光性を有する樹脂として
のレジストを前記薄膜上に均一に塗布する。前記レジス
トに前記1枚または複数枚のフォトマスクに形成された
複数の分割パターンを転写するために、ステッパのブラ
インドによって分割パターンを選択しながら順次投影露
光処理して、1つの感光パターンをレジストに転写す
る。さらに、転写された感光パターンを現像し感光樹脂
像を形成し、前記薄膜をエッチングしたのちレジストを
剥離し、所望のパターンを有する薄膜をうる。同様の工
程を複数回繰り返して配線パターン、絶縁膜パターン、
および半導体層パターンなどを積層しTFTを含んでな
る液晶表示装置を形成する。
A stepper is used in the projection exposure process. For example, when a photosensitive pattern having a size larger than the maximum exposure area of the projection lens of the stepper is formed on the substrate, one photosensitive pattern is divided. A plurality of divided patterns are formed on one or a plurality of photomasks, and projection exposure processing is performed a plurality of times through the one or a plurality of photomasks. At this time, a movable blind provided in the optical path of the stepper forms a photomask by forming a light-shielding band having an appropriate width at the boundary between the divided patterns so that a desired divided pattern can be selected. . Next, a method of forming the photosensitive resin image by using the photomask having the plurality of divided patterns will be described. First, a thin film made of metal or a dielectric is formed on a glass substrate, and a resist as a photosensitive resin is uniformly applied on the thin film. In order to transfer the plurality of division patterns formed on the one or more photomasks to the resist, the division pattern is selected by the blind of the stepper and the projection exposure process is sequentially performed to form one photosensitive pattern on the resist. Transcribe. Further, the transferred photosensitive pattern is developed to form a photosensitive resin image, the thin film is etched, and then the resist is peeled off to obtain a thin film having a desired pattern. Repeating the same process multiple times, wiring pattern, insulating film pattern,
A liquid crystal display device including a TFT is formed by stacking semiconductor layer patterns and the like.

【0004】かかる従来の技術は、特開平4−3056
51号公報の「従来の技術」の項にも記載されている。
図10は、従来のフォトマスクの一例を示す説明図であ
る。図10において、11は第1のフォトマスクを示
し、12は第2のフォトマスクを示し、11bおよび1
2bはそれぞれ分割パターンが形成されている領域を示
す。11aおよび12aはそれぞれ第1のフォトマスク
11および第2のフォトマスク12に形成された遮光帯
を示す。また、11cは、第1のフォトマスク11に形
成される分割パターンの一部分と、遮光帯11aの一部
分とを含む領域であり、12cは、第2のフォトマスク
12に形成される分割パターンの一部分と、遮光帯12
aの一部分とを含む領域である。
Such a conventional technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-3056.
It is also described in the "Prior Art" section of Japanese Patent Publication No. 51-51.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a conventional photomask. In FIG. 10, 11 indicates a first photomask, 12 indicates a second photomask, and 11b and 1
Reference numeral 2b indicates an area in which each division pattern is formed. Reference numerals 11a and 12a denote light-shielding bands formed on the first photomask 11 and the second photomask 12, respectively. Further, 11c is a region including a part of the division pattern formed on the first photomask 11 and a part of the light shielding band 11a, and 12c is a part of the division pattern formed on the second photomask 12. And the shading zone 12
It is a region including a part of a.

【0005】図11は図10に示される領域11cおよ
び領域12cの部分拡大説明図であり、図11(a)は
領域11cを示し、図11(b)は領域12cを示す。
また、11dおよび12dは、それぞれ、後述する図1
7に示されるステッパのブラインド17eの第1のフォ
トマスク上および第2のフォトマスク上での設定位置を
示す。11eは、図10に示される領域11bに形成さ
れる分割パターンの一部分を示す。また、12eは、図
10に示される領域12bに形成される分割パターンの
一部分を示す。
FIG. 11 is a partially enlarged explanatory view of the areas 11c and 12c shown in FIG. 10, FIG. 11 (a) showing the area 11c, and FIG. 11 (b) showing the area 12c.
Further, 11d and 12d are respectively shown in FIG.
7 shows setting positions of the blind 17e of the stepper shown in FIG. 7 on the first photomask and the second photomask. 11e shows a part of the division pattern formed in the region 11b shown in FIG. Moreover, 12e shows a part of division pattern formed in the area 12b shown in FIG.

【0006】図12は、図10に示される第1のフォト
マスク11および第2のフォトマスク12を用いて薄膜
をパターニングしたところを示す平面説明図である。図
12において、15はガラス基板を示し、16aは第1
のフォトマスクを用いてパターニングされた薄膜が形成
されている領域を示し、16bは第2のフォトマスクを
用いてパターニングされた薄膜が形成されている領域を
示し、16cは領域16aと領域16bとの境界線を示
す。なお、ガラス基板15と領域16aに形成される薄
膜とのあいだ、およびガラス基板15と領域16bに形
成される薄膜とのあいだには、既に所望の形状にパター
ニングされている薄膜が形成されている。また、16d
は境界線16c付近の一部分を示す領域である。
FIG. 12 is an explanatory plan view showing the patterning of a thin film using the first photomask 11 and the second photomask 12 shown in FIG. In FIG. 12, 15 indicates a glass substrate, and 16a indicates the first.
16b shows a region in which a thin film patterned by using the photomask of No. 2 is formed, 16b indicates a region in which a thin film patterned by using the second photomask is formed, and 16c indicates regions 16a and 16b. Shows the boundary line of. In addition, between the glass substrate 15 and the thin film formed in the region 16a, and between the glass substrate 15 and the thin film formed in the region 16b, a thin film which is already patterned into a desired shape is formed. . Also, 16d
Is an area showing a part near the boundary line 16c.

【0007】図13は、図12に示される領域16dに
形成される薄膜の一例を示す部分拡大説明図である。1
3bは第1のフォトマスクまたは第2のフォトマスクを
用いてパターニングされた薄膜であり、13aは薄膜1
3bの下部に既に形成されている薄膜である。13cは
境界線16c付近の領域である。
FIG. 13 is a partially enlarged explanatory view showing an example of a thin film formed in the region 16d shown in FIG. 1
3b is a thin film patterned by using the first photomask or the second photomask, and 13a is the thin film 1.
It is a thin film already formed under 3b. 13c is a region near the boundary line 16c.

【0008】図14は、図13に示されるの領域13c
の部分拡大説明図である。図14には、境界線16cに
沿って隣接する2つのTFTに関わる薄膜13aおよび
薄膜13bが示されている。L31およびL35はそれぞれ
薄膜13aに関わる寸法を示し、L39およびL42はそれ
ぞれ薄膜13bに関わる寸法を示し、L32、L36
40、L41、L43およびL44はそれぞれ薄膜13aおよ
び薄膜13bに関わる寸法を示す。L33は寸法L31の中
線であり、L34は寸法L32の中線であり、L37は寸法L
35の中線であり、L38は寸法L36の中線である。図14
においては、中線L33と中線L34とが重なっており、さ
らに中線L37と中線L38も重なっている。
FIG. 14 shows a region 13c shown in FIG.
It is a partially enlarged explanatory view of FIG. FIG. 14 shows a thin film 13a and a thin film 13b relating to two TFTs adjacent to each other along the boundary line 16c. L 31 and L 35 indicate dimensions relating to the thin film 13a, L 39 and L 42 indicate dimensions relating to the thin film 13b, and L 32 , L 36 ,
L 40 , L 41 , L 43 and L 44 indicate dimensions relating to the thin film 13a and the thin film 13b, respectively. L 33 is the center line of the dimension L 31 , L 34 is the center line of the dimension L 32 , and L 37 is the dimension L
35 is the median line and L 38 is the median line of dimension L 36 . 14
In, the middle line L 33 and the middle line L 34 overlap, and the middle line L 37 and the middle line L 38 also overlap.

【0009】図15は、図12に示される領域16dに
形成される薄膜の他の例を示す部分拡大説明図である。
13eは第1のフォトマスクまたは第2のフォトマスク
を用いてパターニングされた薄膜であり、13dは薄膜
13eの下部に既に形成されている薄膜である。13f
は境界線16c付近の領域である。
FIG. 15 is a partially enlarged explanatory view showing another example of the thin film formed in the region 16d shown in FIG.
13e is a thin film patterned by using the first photomask or the second photomask, and 13d is a thin film already formed under the thin film 13e. 13f
Is a region near the boundary line 16c.

【0010】図16は、図15に示されるの領域13f
の部分拡大説明図である。図14には、境界線16cに
沿って隣接する2つのTFTに関わる薄膜13dおよび
薄膜13eが示されている。L51およびL55はそれぞれ
薄膜13dに関わる寸法を示し、L59およびL62はそれ
ぞれ薄膜13eに関わる寸法を示し、L52、L56
60、L61、L63およびL64はそれぞれ薄膜13aおよ
び薄膜13bに関わる寸法を示す。L53は寸法L51の中
線であり、L54は寸法L52の中線であり、L57は寸法L
55の中線であり、L58は寸法L56の中線である。L65
中線L54の中線L53に対する左右方向(該左右は図16
が示されている紙面の左右と一致する)の重ね合わせず
れ量であり、L66は中線L58の中線L57に対する左右方
向の重ね合わせずれ量である。S11およびS13は、境界
線16cに対して左側の薄膜13dと、境界線16cに
対して左側の薄膜13eとが互いに重なり合っている部
分の面積(以下、単に「重なり面積」ともいう)を示し
ている。重なり面積S11は寸法L59と寸法L60との積に
等しく、重なり面積S13は寸法L59と寸法L61との積に
等しい。また、S12およびS14は、境界線16cに対し
て右側の薄膜13dと、境界線16cに対して右側の薄
膜13eとが互いに重なり合っている部分の面積(以
下、単に「重なり面積」ともいう)を示している。重な
り面積S12は寸法L62と寸法L63との積に等しく、重な
り面積S14は寸法L62と寸法L64との積に等しい。
FIG. 16 shows the area 13f shown in FIG.
It is a partially enlarged explanatory view of FIG. FIG. 14 shows a thin film 13d and a thin film 13e relating to two TFTs adjacent to each other along the boundary line 16c. L 51 and L 55 indicate dimensions relating to the thin film 13d, L 59 and L 62 indicate dimensions relating to the thin film 13e, L 52 , L 56 ,
L 60 , L 61 , L 63 and L 64 indicate dimensions relating to the thin film 13a and the thin film 13b, respectively. L 53 is the center line of the dimension L 51 , L 54 is the center line of the dimension L 52 , and L 57 is the dimension L
55 is the midline and L 58 is the midline of dimension L 56 . L 65 is the left-right direction with respect to the midline L 53 midline L 54 (left and right in FIG. 16
Is the amount of misalignment in the horizontal direction), and L 66 is the amount of misalignment in the horizontal direction with respect to the center line L 58 and the median line L 57 . S 11 and S 13 are areas (hereinafter, also simply referred to as “overlap area”) of a portion where the thin film 13d on the left side of the boundary line 16c and the thin film 13e on the left side of the boundary line 16c overlap each other. Shows. The overlap area S 11 is equal to the product of the dimension L 59 and the dimension L 60, and the overlap area S 13 is equal to the product of the dimension L 59 and the dimension L 61 . Further, S 12 and S 14 are areas of a portion where the thin film 13d on the right side of the boundary line 16c and the thin film 13e on the right side of the boundary line 16c overlap each other (hereinafter, also simply referred to as “overlap area”). ) Is shown. The overlap area S 12 is equal to the product of the dimension L 62 and the dimension L 63, and the overlap area S 14 is equal to the product of the dimension L 62 and the dimension L 64 .

【0011】図17は、レジストパターンを形成するた
めのステッパの概略の構成を示す説明図である。17a
は露光光源である水銀ランプ、17bは楕円鏡、17c
はフライアイレンズ、17dはシャッター、17eはブ
ラインド、17f、17gはミラー、17hはコンデン
サレンズ、17iはフォトマスク、17jは投影レン
ズ、15はガラス基板、17kはガラス基板15を移動
するためのX−Y移動ステージ、17oはレンズをそれ
ぞれ示す。図17において、17mで示される方向はX
方向を示し、17nで示される方向はY方向を示す。
FIG. 17 is an explanatory view showing a schematic structure of a stepper for forming a resist pattern. 17a
Is a mercury lamp as an exposure light source, 17b is an elliptical mirror, 17c
Is a fly-eye lens, 17d is a shutter, 17e is a blind, 17f and 17g are mirrors, 17h is a condenser lens, 17i is a photomask, 17j is a projection lens, 15 is a glass substrate, and 17k is an X for moving the glass substrate 15. -Y moving stage, 17o shows a lens, respectively. In FIG. 17, the direction indicated by 17m is X
The direction indicated by 17n indicates the Y direction.

【0012】図18は、従来のステッパを用いてガラス
基板上に成膜された薄膜をパターニングする方法を示す
断面工程説明図である。図18の右側には各工程を端的
に説明したブロックが示されている。15はガラス基
板、18aはガラス基板15上に成膜されたクロムなど
からなる薄膜、18bはレジストなど感光性を有する樹
脂をそれぞれ示す。また、17iは図17に示されるフ
ォトマスクであり、フォトマスク17iには17pで示
される分割パターンが形成されてる。図18(d)にお
いて18cで示される矢印はステッパの光が進む方向を
示す。
FIG. 18 is a sectional process explanatory view showing a method of patterning a thin film formed on a glass substrate using a conventional stepper. The right side of FIG. 18 shows a block that briefly describes each process. Reference numeral 15 is a glass substrate, 18a is a thin film made of chromium or the like formed on the glass substrate 15, and 18b is a photosensitive resin such as a resist. Reference numeral 17i is the photomask shown in FIG. 17, and the photomask 17i has a division pattern 17p formed therein. The arrow indicated by 18c in FIG. 18D indicates the direction in which the light of the stepper travels.

【0013】図19は、TFTを使用した液晶表示装置
の1画素分の等価回路を示す説明図である。一般的に、
液晶表示装置は、ゲート電極とソース電極とドレイン電
極と半導体の層とを含んでなるTFT、前記ゲート電極
に接続されるゲート電極配線、前記ソース電極に接続さ
れるソース電極配線、前記ドレイン電極に接続される画
素電極、および前記画素電極の電圧値の変化に対応して
駆動する液晶セルを含んでなる。なお、前記液晶セル
は、前記TFTが形成されている基板と、カラーフィル
タおよび対向電極が形成されている対向基板とにはさま
れており、ドレイン電極は、画素電極と液晶分子とを介
して、前記対向電極に接続されている。また、保持容量
(Cs)19oも一般的に対向電極に接続されている。
図19において、19aはTFT、19bはTFT19
aのゲート電極、19cはTFT19aのソース電極、
19dはTFT19aのドレイン電極、19eはソース
電極配線、19fはゲート電極配線を示す。19gはゲ
ート電極19bおよびソース電極19c間の寄生容量
(Cgs)を等価的に示しており、19hはゲート電極1
9bおよびドレイン電極19d間の寄生容量(Cgd)を
等価的に示しており、19iはソース電極19cおよび
ドレイン電極19d間のOFF抵抗(ROFF)を等価的
に示している。19jは液晶セル(図示せず)の容量成
分(CLC)、19kは液晶セルの抵抗成分(RLC)、1
9oは保持容量(CS)を示す。なお、前記ソース電極
配線19eに印加される信号の電圧を駆動電圧(Vs
とし、前記ゲート電極配線に印加される信号の電圧をゲ
ート電圧(VG)とする。さらに、符号19m、19n
は、符号19m、19nで示される部分の電位が、駆動
電圧(Vs )およびゲート電圧(VG )の大きさおよび
(または)極性によって変化することを示している。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit for one pixel of a liquid crystal display device using a TFT. Typically,
The liquid crystal display device includes a TFT including a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a semiconductor layer, a gate electrode wiring connected to the gate electrode, a source electrode wiring connected to the source electrode, and a drain electrode. It includes a pixel electrode to be connected, and a liquid crystal cell driven in response to a change in voltage value of the pixel electrode. The liquid crystal cell is sandwiched between the substrate on which the TFT is formed and the counter substrate on which the color filter and the counter electrode are formed, and the drain electrode is interposed between the pixel electrode and the liquid crystal molecule. , Is connected to the counter electrode. The storage capacitor (C s ) 19o is also generally connected to the counter electrode.
In FIG. 19, 19a is a TFT and 19b is a TFT19.
a is a gate electrode, 19c is a source electrode of the TFT 19a,
Reference numeral 19d represents a drain electrode of the TFT 19a, 19e represents a source electrode wiring, and 19f represents a gate electrode wiring. 19g shows equivalently the parasitic capacitance (C gs ) between the gate electrode 19b and the source electrode 19c, and 19h shows the gate electrode 1.
9b shows equivalently the parasitic capacitance (C gd ) between 9b and the drain electrode 19d, and 19i shows equivalently the OFF resistance (R OFF ) between the source electrode 19c and the drain electrode 19d. Reference numeral 19j is a capacitance component (C LC ) of the liquid crystal cell (not shown), 19k is a resistance component (R LC ) of the liquid crystal cell, 1
9o shows the storage capacitor (C S). The voltage of the signal applied to the source electrode wiring 19e is the drive voltage (V s ).
And then, the voltage of the signal applied to the gate electrode wiring between the gate voltage (V G). Further, reference numerals 19m and 19n
Indicates that the potentials of the portions indicated by reference numerals 19m and 19n change depending on the magnitude and / or polarity of the drive voltage (V s ) and the gate voltage (V G ).

【0014】図20はステッパのフォトマスクの一例お
よびステッパのブラインドの一例を示す説明図である。
図20において、20はフォトマスク、20a、20
b、20c、20d、20eは分割パターンが形成され
る領域、20fはフォトマスク20に形成された遮光
帯、20g、20h、20i、20jはステッパのブラ
インドの遮光板を示す。つぎにステッパのブラインドの
動作を説明する。たとえば、適当な幅の遮光帯20fに
より互いに適当な間隔をもって形成された分割パターン
20a、20b、20c、20d、20eのうち、分割
パターン20aのみを選択して投影露光処理を行うばあ
い、ステッパのブラインド17e(図17参照)の遮光
板20g、20h、20i、20jによって、分割パタ
ーン20aおよび遮光帯20fのうち、前記分割パター
ン20aおよび遮光帯20fの分割パターン20aを囲
む部分以外を覆って遮光し投影露光処理を行う。このと
き、ブラインドの遮光板は、該遮光板の端部がフォトマ
スクの遮光帯20f上に設定されたブラインドの設定位
置に重なるように配置される。
FIG. 20 is an explanatory view showing an example of a stepper photomask and an example of a stepper blind.
In FIG. 20, 20 is a photomask, and 20a, 20
Reference numerals b, 20c, 20d, and 20e denote regions in which a division pattern is formed, 20f denotes a light-shielding band formed on the photomask 20, and 20g, 20h, 20i, and 20j denote blind light-shielding plates for steppers. Next, the operation of the stepper blind will be described. For example, when the projection exposure process is performed by selecting only the divided pattern 20a among the divided patterns 20a, 20b, 20c, 20d, and 20e formed by the light-shielding band 20f having an appropriate width and having an appropriate interval, the stepper The shading plates 20g, 20h, 20i, and 20j of the blind 17e (see FIG. 17) cover and shade the divided pattern 20a and the shading band 20f other than the portion surrounding the divided pattern 20a and the shading band 20f. Perform projection exposure processing. At this time, the blind shading plate is arranged such that the end of the shading plate overlaps the blind setting position set on the shading band 20f of the photomask.

【0015】つぎに従来の薄膜のパターニングの方法の
一例について図面を参照しつつ説明する。図18(a)
に示されるガラス基板15上に、まず、CVD装置やス
パッタリング装置を用いて、金属膜や絶縁膜などからな
る薄膜18aを成膜する(図18(b)参照)。つぎ
に、薄膜18a上に回転塗布などの方法でポジレジスト
など感光性を有する樹脂18bを塗布する(図18
(c)参照)。つぎにレジストが塗布されたガラス基板
15に対して図17に示すステッパを用いて投影露光処
理を行う。該投影露光処理に使用するフォトマスク17
i(図17参照)には、ガラス基板15上に形成しよう
としている薄膜のパターンに対応する感光パターンが形
成されている。前記感光パターンは複数の分割パターン
に分割されている。ここでは、前記感光パターンが2分
割されてなる2つの分割パターンが形成されているフォ
トマスクを用いて投影露光処理を行うばあいについて説
明する。前記2つの分割パターンを、それぞれ図10に
示される第1のフォトマスク11に形成される分割パタ
ーンと図10に示される第2のフォトマスク12に形成
される分割パターンとする。図12に示されるように、
たとえば、ガラス基板15上の境界線16cに対して左
側の領域16aに形成される薄膜に関わる投影露光処理
を行うばあい、前記フォトマスク17iに形成される2
つの分割パターンのうち、図10に示される第1のフォ
トマスク11に形成される分割パターン11e(図11
参照)を用いる。また、図12に示されるガラス基板1
5上の境界線16cに対して右側の領域16bに形成さ
れる薄膜に関わる投影露光処理を行うばあい、前記フォ
トマスク17iに形成される2つの分割パターンのう
ち、図10に示される第2のフォトマスク12に形成さ
れる分割パターン12e(図11参照)を用いる。図1
0に示されるように、前記2つの分割パターンの周囲に
はそれぞれ遮光帯11aまたは遮光帯12aが形成され
る。さらに、図10の領域11cにおいて、図11に示
すように、右側には遮光帯11aが形成され、左側には
分割パターン11eが形成されている。同様に、図10
の領域12cには、左側には遮光帯12aが形成され、
右側には分割パターン12eが形成されている。
Next, an example of a conventional thin film patterning method will be described with reference to the drawings. Figure 18 (a)
First, a thin film 18a made of a metal film, an insulating film, or the like is formed on the glass substrate 15 shown in (1) using a CVD device or a sputtering device (see FIG. 18B). Next, a photosensitive resin 18b such as a positive resist is applied onto the thin film 18a by a method such as spin coating (FIG. 18).
(See (c)). Next, the glass substrate 15 coated with the resist is subjected to a projection exposure process using the stepper shown in FIG. Photomask 17 used for the projection exposure process
At i (see FIG. 17), a photosensitive pattern corresponding to the pattern of the thin film to be formed on the glass substrate 15 is formed. The photosensitive pattern is divided into a plurality of division patterns. Here, a case will be described in which the projection exposure process is performed using a photomask having two divided patterns formed by dividing the photosensitive pattern into two. The two division patterns are a division pattern formed on the first photomask 11 shown in FIG. 10 and a division pattern formed on the second photomask 12 shown in FIG. 10, respectively. As shown in FIG.
For example, when the projection exposure process for the thin film formed in the region 16a on the left side with respect to the boundary line 16c on the glass substrate 15 is performed, it is formed on the photomask 17i.
Of the two division patterns, the division pattern 11e (FIG. 11) formed on the first photomask 11 shown in FIG.
See). Further, the glass substrate 1 shown in FIG.
When the projection exposure process related to the thin film formed in the region 16b on the right side of the boundary line 16c on the upper side 5 is performed, the second divided pattern shown in FIG. 10 among the two divided patterns formed on the photomask 17i. The division pattern 12e (see FIG. 11) formed on the photomask 12 is used. Figure 1
As shown by 0, a light-shielding band 11a or a light-shielding band 12a is formed around each of the two divided patterns. Further, in the area 11c of FIG. 10, as shown in FIG. 11, a light-shielding band 11a is formed on the right side, and a division pattern 11e is formed on the left side. Similarly, FIG.
A light-shielding band 12a is formed on the left side of the region 12c of
A division pattern 12e is formed on the right side.

【0016】つぎにステッパを用いて行われる投影露光
処理についてさらに詳しく説明する。まず、図11にそ
の一部分が示されている分割パターン11eを用いて、
図12の領域16aに形成される薄膜に関わる投影露光
処理を行うばあいについて説明する。はじめに、分割パ
ターン11eのみを用いて投影露光処理を行うために、
フォトマスク17i、ガラス基板15について、ステッ
パとのアライメントをそれぞれ実施する。こののち、ス
テッパ(図17参照)のブラインド17eによって、分
割パターン11eが形成されている領域と該分割パター
ン11eの周囲に形成される遮光帯とを残してフォトマ
スク17iの他のすべての部分を覆う。さらに、ガラス
基板15の所定の位置に分割パターン11eが投影露光
されるように、ガラス基板15を載せたX−Y移動ステ
ージ17kを移動させる。そののち過不足なくレジスト
を感光するために、露光量が適正になる秒数だけシャッ
ター17dを開いて露光し(図18(d)参照)、レジ
ストに分割パターン11eを転写する。続けて、分割パ
ターン12eのみを用いて投影露光処理を行うために、
フォトマスク交換を行って分割パターン11eと分割パ
ターン12eとを交換し、フォトマスク17iについ
て、ステッパとのアライメントを実施する。こののち、
ステッパ(図17参照)のブラインド17eによって、
分割パターン12eが形成されている領域と該分割パタ
ーン12eの周囲に形成される遮光帯とを残してフォト
マスク17iの他のすべての部分を覆う。さらに、ガラ
ス基板15の所定の位置に分割パターン12eが投影露
光されるように、ガラス基板15を載せたX−Y移動ス
テージ17kを移動させる。さらに、レジストに分割パ
ターン11eを転写するばあいと同様にして露光し、レ
ジストに分割パターン12eを転写する。このとき、分
割パターンの端部近傍の光の干渉による光強度の微少な
低下やステッパのX−Y移動ステージ17kの微少な移
動誤差やフォトマスク17iの製造誤差などによって生
じる、分割パターンの継ぎ境界部分での不要なレジスト
パターンの残(ネガレジスト使用のばあいはいわゆる抜
け)を防止するために、境界部分で分割パターン12e
が分割パターン11eに数μm重なるように露光する。
露光が完了したのち、レジストを現像液で現像処理し、
転写された分割パターンの形状に対応する形状のレジス
ト18b、すなわち感光樹脂像を薄膜上に形成し(図1
8(e)参照)、つぎに、ガラス基板15上に成膜され
た薄膜18aに対してエッチング処理を行い(図18
(f)参照)、そののち、レジスト18bを剥離処理す
る(図18(g)参照)。さらに、図18(b)〜図1
8(g)に示される工程を複数回くり返して、液晶表示
装置を形成する。
Next, the projection exposure process performed using the stepper will be described in more detail. First, using the division pattern 11e, a part of which is shown in FIG.
The case of performing the projection exposure process related to the thin film formed in the region 16a of FIG. 12 will be described. First, in order to perform projection exposure processing using only the division pattern 11e,
The photomask 17i and the glass substrate 15 are respectively aligned with the stepper. After that, the blind 17e of the stepper (see FIG. 17) removes all other parts of the photomask 17i, leaving the region where the division pattern 11e is formed and the light-shielding band formed around the division pattern 11e. cover. Further, the XY moving stage 17k on which the glass substrate 15 is placed is moved so that the divided pattern 11e is projected and exposed at a predetermined position on the glass substrate 15. After that, in order to expose the resist without excess or deficiency, the shutter 17d is opened and exposed for a number of seconds so that the exposure amount becomes appropriate (see FIG. 18D), and the divided pattern 11e is transferred to the resist. Subsequently, in order to perform the projection exposure process using only the divided pattern 12e,
The photomask is exchanged to exchange the division pattern 11e with the division pattern 12e, and the photomask 17i is aligned with the stepper. After this,
By the blind 17e of the stepper (see FIG. 17),
All other parts of the photomask 17i are covered, leaving the region where the division pattern 12e is formed and the light-shielding band formed around the division pattern 12e. Further, the XY moving stage 17k on which the glass substrate 15 is placed is moved so that the divided pattern 12e is projected and exposed at a predetermined position on the glass substrate 15. Further, the division pattern 11e is exposed in the same manner as when the division pattern 11e is transferred to the resist, and the division pattern 12e is transferred to the resist. At this time, the joint boundary of the division pattern, which is caused by a slight decrease in the light intensity due to the interference of light near the end of the division pattern, a slight movement error of the XY moving stage 17k of the stepper, a manufacturing error of the photomask 17i, or the like. In order to prevent the unnecessary resist pattern from remaining in a portion (so-called omission when a negative resist is used), the divided pattern 12e is formed at the boundary portion.
Are exposed so as to overlap the divided pattern 11e by several μm.
After the exposure is completed, the resist is developed with a developing solution,
A resist 18b having a shape corresponding to the shape of the transferred divided pattern, that is, a photosensitive resin image is formed on the thin film (see FIG.
8 (e)), and then the thin film 18a formed on the glass substrate 15 is subjected to an etching treatment (see FIG. 18).
(See (f)), and then the resist 18b is removed (see FIG. 18 (g)). 18 (b) to FIG.
The step shown in 8 (g) is repeated a plurality of times to form a liquid crystal display device.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】前述のようにしてパタ
ーニングしたばあいにおける2つの分割パターンの重ね
合わせずれについて説明する。なお、本明細書において
は、紙面の横(左右)方向をA方向とも表し、紙面右側
を正の方向とも表す。さらに、説明を簡素化するために
A方向の重ね合わせずれ成分のみが生じたばあいについ
て説明する。図11にその部分拡大説明図が示されてい
る図10の領域11cおよび領域12cは、図12のガ
ラス基板15上の領域16dに形成される薄膜をパター
ニングする際に用いられる。図13は、前記領域16d
が好ましい状態、すなわち設計どうりにパターニングさ
れたばあいの部分拡大説明図を示している。さらに、図
14は、図13の境界線16c(実際には認識されな
い)に隣接する2つのTFTを含む領域13cの部分拡
大説明図を示している。図14に示される薄膜13a
は、薄膜13bの下部に存在し、かつ、薄膜13bが成
膜される前に前記薄膜13bと同様の方法でに既にパタ
ーニングされて形成されている。寸法L40、L41
43、L44は前記薄膜13aと薄膜13bとが重なって
いる部分の寸法を示す。薄膜13bに対して投影露光処
理する際に用いられる分割パターンは、境界線16cに
対して左側のTFTに関わる寸法L40と、境界線16c
に対して右側のTFTに関わる寸法L43とが同じ大きさ
になるように分割パターンが設計されている。さらに、
境界線16cに対して左側のTFTに関わる寸法L
41と、境界線16cに対して右側のTFTに関わる寸法
44とが同じ大きさになるように分割パターンが設計さ
れている。
The misalignment between the two divided patterns when the patterning is performed as described above will be described. In this specification, the lateral (left and right) direction of the paper surface is also referred to as the A direction, and the right side of the paper surface is also referred to as the positive direction. Furthermore, in order to simplify the description, the case where only the overlay deviation component in the A direction occurs will be described. Regions 11c and 12c of FIG. 10 whose partially enlarged explanatory view is shown in FIG. 11 are used when patterning the thin film formed in the region 16d on the glass substrate 15 of FIG. FIG. 13 shows the area 16d.
Shows a partially enlarged explanatory view in a preferable state, that is, in the case of being patterned according to the design. Further, FIG. 14 shows a partially enlarged explanatory view of a region 13c including two TFTs adjacent to the boundary line 16c (not actually recognized) of FIG. Thin film 13a shown in FIG.
Exists under the thin film 13b, and is formed by patterning in the same manner as the thin film 13b before the thin film 13b is formed. Dimension L 40 , L 41 ,
L 43 and L 44 are the dimensions of the portion where the thin film 13a and the thin film 13b overlap. The division pattern used when the projection exposure process is performed on the thin film 13b is the dimension L 40 relating to the TFT on the left side of the boundary line 16c and the boundary line 16c.
On the other hand, the division pattern is designed so that the dimension L 43 relating to the TFT on the right side has the same size. further,
Dimension L related to the TFT on the left side of the boundary line 16c
The division pattern is designed so that 41 and the dimension L 44 related to the TFT on the right side of the boundary line 16c have the same size.

【0018】しかし、実際は、設計どうりにパターニン
グできず、前記薄膜13aが形成される位置と薄膜13
bが形成される位置とのあいだにずれが生じ、図16に
示すように重ね合わせずれ量L65、L66が生じ、設計上
のパターンとの差異が生じる。
However, in reality, the patterning cannot be performed according to the design, and the position where the thin film 13a is formed and the thin film 13 are formed.
A displacement occurs between the position where b is formed, and overlay displacement amounts L 65 and L 66 are generated as shown in FIG. 16, resulting in a difference from the designed pattern.

【0019】また、前記重ね合わせずれ量L65、L66
相対的な方向および大きさが、境界線16cを介して隣
り合う2つのTFT間において異なり、多くのばあい重
ね合わせずれ量L65の大きさと、重ね合わせずれ量L66
の大きさは等しくない(L65≠L66)。図16におい
て、薄膜13eのうち境界線16cの左側の薄膜13e
は、薄膜13dに対して負の方向にずれが生じており、
薄膜13eのうち境界線16cの右側の薄膜13eは、
薄膜13dに対して正の方向にずれが生じている。した
がって、境界線16cの左側に形成されるTFTと右側
に形成されるTFTとのあいだに、相対的な重ね合わせ
ずれ量の差|L65−L66|が発生する。該重ね合わせず
れ量の差|L65−L66|は、図16における重なり面積
11と重なり面積S12との差、重なり面積S13と重なり
面積S14との差を生じさせる。たとえば前記薄膜13a
と薄膜13bとが重なっている部分で寄生容量が形成さ
れるばあいは、境界線16cを境に左側に形成されるT
FTの寄生容量と、右側に形成されるTFTの寄生容量
とのあいだに差が生じる。つまり、TFT完成後では、
図19に示される寄生容量(Cgd)19hと、寄生容量
(Cgs)19gとの差に相当し、境界線16cを介して
隣接する2つのTFTおよび2つの液晶セル間の電気的
な特性に差が生じて、実際の表示画面上では輝度差が生
じる。
Also, the relative directions and sizes of the overlay displacement amounts L 65 and L 66 differ between two adjacent TFTs via the boundary line 16c, and in many cases, the overlay displacement amount L 65 is large. And the amount of misalignment L 66
Are not equal in size (L 65 ≠ L 66 ). In FIG. 16, the thin film 13e on the left side of the boundary line 16c among the thin films 13e.
Is displaced in the negative direction with respect to the thin film 13d,
Among the thin films 13e, the thin film 13e on the right side of the boundary line 16c is
There is a deviation in the positive direction with respect to the thin film 13d. Therefore, a relative difference in overlay deviation | L 65 −L 66 | occurs between the TFT formed on the left side and the TFT formed on the right side of the boundary line 16 c. The difference | L 65 −L 66 | in the overlay deviation amount causes a difference between the overlapping area S 11 and the overlapping area S 12 in FIG. 16 and a difference between the overlapping area S 13 and the overlapping area S 14 . For example, the thin film 13a
When a parasitic capacitance is formed in the portion where the thin film 13b and the thin film 13b overlap, the T formed on the left side of the boundary line 16c is a boundary.
A difference occurs between the parasitic capacitance of the FT and the parasitic capacitance of the TFT formed on the right side. That is, after the TFT is completed,
It corresponds to the difference between the parasitic capacitance (C gd ) 19h and the parasitic capacitance (C gs ) 19g shown in FIG. 19, and the electrical characteristics between two TFTs and two liquid crystal cells that are adjacent to each other via the boundary line 16c. And a difference in luminance occurs on the actual display screen.

【0020】つまり、感光パターンが分割されてなる分
割パターンをフォトマスクに形成し、該フォトマスクを
用いて液晶表示装置の表示画面部分を形成すると、分割
パターンの境界部分で重ね合わせずれ量の差|L65−L
66|に応じた輝度差が生じ、その程度によっては境界線
として認識され表示品質不良と判断される。先に形成さ
れる薄膜と後に形成される薄膜とのあいだの位置のずれ
は、先に形成される薄膜を形成するために投影露光処理
を行うときと、後に形成される薄膜を形成するために投
影露光処理を行うときとでガラス基板の熱膨張(収縮)
率に差が生じて分割パターンをレジストに転写する際の
倍率が変動することや、アライメントを行う際のローテ
ーションエラーや、ステッパのX−Y移動ステージを移
動する際の移動誤差などが主な原因で発生するものであ
る。
That is, when a division pattern formed by dividing the photosensitive pattern is formed on a photomask and the display screen portion of the liquid crystal display device is formed using the photomask, the difference in the overlay deviation amount at the boundary portion of the division patterns. │L 65 -L
66 | A brightness difference occurs according to |, and depending on the degree, it is recognized as a boundary line and it is determined that the display quality is poor. The positional deviation between the thin film to be formed first and the thin film to be formed later is due to the projection exposure process for forming the thin film to be formed first and the thin film to be formed later. Thermal expansion (contraction) of the glass substrate when performing projection exposure processing
The main causes are fluctuations in the magnification when transferring the divided pattern to the resist due to a difference in the rate, rotation errors when performing alignment, and movement errors when moving the XY movement stage of the stepper. It occurs in.

【0021】また、TFTの電気的な特性にも依存する
が、一般的に、重ね合わせずれ量の差|L65−L66|に
おいて問題とされる大きさは約0.2μm程度であるの
で、従来の技術では前記重ね合わせずれ量の差|L65
66|を問題のないレベルに制御することは困難であ
る。
Although it depends on the electrical characteristics of the TFT, in general, the problematic size of the difference in overlay deviation | L 65 -L 66 | is about 0.2 μm. In the prior art, the difference in the overlay deviation amount | L 65
It is difficult to control L 66 | to a problem-free level.

【0022】本発明は、前述のような問題点を解消する
ためになされたもので、複数の分割パターンが形成され
たフォトマスクを作成し、投影露光処理時にそれらの分
割パターンを継ぎ合わせて1つの感光パターンを形成す
るばあいでも、フォトマスクに形成される分割パターン
の一部分を変形させることにより、異なる分割パターン
を用いて形成されたTFT間の特性差を緩和することが
でき、表示画面の輝度の均一化を可能とし、表示品質な
どに関わる素子の品質を向上させることができる半導体
装置の製法および該製法に用いられるフォトマスクを提
供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. A photomask having a plurality of division patterns is formed, and the division patterns are joined together during projection exposure processing. Even when two photosensitive patterns are formed, by deforming a part of the division pattern formed on the photomask, the characteristic difference between the TFTs formed by using the different division patterns can be reduced, and the display screen An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device, which can make the brightness uniform, and improve the quality of elements related to display quality, and a photomask used in the method.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明に関わる投影露光
処理の方法は、境界線を介して隣接する領域の素子を形
成する際に用いられる複数の分割パターンのそれぞれの
素子部分を互いに補完するように複数の分割パターンを
形成し、さらに互いに捕って形成する領域が設けられた
複数の分割パターンが形成されたフォトマスクを用いて
投影露光処理を行い、薄膜のパターニングを行うもので
ある。
A projection exposure processing method according to the present invention complements the respective element portions of a plurality of division patterns used when forming elements in regions adjacent to each other with a boundary line therebetween. As described above, a plurality of divided patterns are formed, and a projection mask is used to perform a projection exposure process using a photomask having a plurality of divided patterns provided with regions to be formed so as to be caught by each other, thereby patterning a thin film.

【0024】本発明の半導体装置の製法は、(a)基板
上に薄膜を成膜したのち、該薄膜上に感光性を有する樹
脂からなる膜を形成し、(b)所望の感光パターンが形
成されたフォトマスクを介して、投影露光処理して感光
パターンを前記樹脂からなる膜に転写し、(c)転写さ
れた感光パターンを現像して感光樹脂像を形成し、
(d)該感光樹脂像をエッチングマスクとして用いて前
記薄膜をエッチングしたのち、前記感光樹脂像を剥離す
ることによって、該感光樹脂像の形状に対応した形状に
前記薄膜をパターニングする半導体装置の製法であっ
て、前記感光パターンが分割されてなる複数の分割パタ
ーンがそれぞれ形成された複数のフォトマスクを介して
投影露光処理をして、前記複数の分割パターンを順次選
択的に前記樹脂からなる膜に転写し、前記薄膜の表面上
に感光樹脂像を形成する際に、前記複数の分割パターン
のうち、1つの分割パターンと、該1つの分割パターン
に隣接する他の分割パターンとの境界部分において、
一のTFT素子のパターンが前記1つの分割パターンお
よび前記他の分割パターンのそれぞれの一部分に分割さ
れ、互いに補完されるように前記複数の分割パターンが
形成された複数のフォトマスクを用いることを特徴とす
る。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, (a) a thin film is formed on a substrate, then a film made of a photosensitive resin is formed on the thin film, and (b) a desired photosensitive pattern is formed. Through the exposed photomask, a projection exposure process is performed to transfer the photosensitive pattern to the resin film, and (c) the transferred photosensitive pattern is developed to form a photosensitive resin image,
(D) A method for manufacturing a semiconductor device in which the thin film is etched by using the photosensitive resin image as an etching mask and then the thin film is peeled off to pattern the thin film into a shape corresponding to the shape of the photosensitive resin image. A film made of the resin is subjected to a projection exposure process through a plurality of photomasks each having a plurality of divided patterns formed by dividing the photosensitive pattern, and sequentially selects the plurality of divided patterns. And a photosensitive resin image is formed on the surface of the thin film, at a boundary portion between one of the plurality of division patterns and another division pattern adjacent to the one division pattern. , Single
The pattern of one TFT element is divided into a part of each of the one division pattern and the other division pattern.
Is characterized by using a plurality of photomasks, wherein the plurality of division patterns are formed so as to be complement each other.

【0025】前記所望の感光パターンが2つの分割パタ
ーンにより形成される。
The desired photosensitive pattern is formed by two divided patterns.

【0026】前記所望の感光パターンが少なくとも3つ
の分割パターンにより形成される。
The desired photosensitive pattern is formed by at least three divided patterns.

【0027】前記1つの分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光処
理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターンの
一部分に重なるように、前記1つの分割パターンおよび
前記他の分割パターンが形成される。
A part of the division pattern transferred to the film made of resin by projection exposure processing using the one division pattern is subjected to projection exposure processing using the other division pattern and made a film made of the resin. The one division pattern and the other division pattern are formed so as to overlap a part of the transferred division pattern.

【0028】前記1つの分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光処
理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターンの
一部分に重なる幅が0.5〜5μmである。
A part of the division pattern transferred to the film made of resin by projection exposure processing using the one division pattern is subjected to projection exposure processing using the other division pattern and made a film made of resin. The width overlapping with a part of the transferred divided pattern is 0.5 to 5 μm.

【0029】本発明のフォトマスクは、請求項1記載の
半導体装置の製法に用いられるフォトマスクであって、
前記感光パターンが分割されてなる複数の分割パターン
複数の前記フォトマスクにそれぞれ形成されており、
1つの分割パターンと、該1つの分割パターンに隣接す
る他の分割パターンとの境界部分において、単一のTF
T素子のパターンが前記1つの分割パターンおよび前記
他の分割パターンのそれぞれの一部分に分割され、互い
に補完されるように形成されてなることを特徴とする。
A photomask of the present invention is a photomask used in the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1,
A plurality of division patterns formed by dividing the photosensitive pattern are respectively formed on the plurality of photomasks,
A single TF is provided at the boundary between one division pattern and another division pattern adjacent to the one division pattern.
The pattern of the T element is divided into a part of each of the one division pattern and the other division pattern ,
Characterized by comprising formed as complements to.

【0030】前記1つの分割パターンの周囲には遮光帯
が形成されており、前記他の分割パターンの周囲には遮
光帯が形成されており、前記1つの分割パターンおよび
前記他の分割パターンのそれぞれの一部分が互いに補完
されてなるように、前記1つの分割パターンの一部分が
前記他の分割パターンの周囲に形成される遮光帯に形成
されており、前記他の分割パターンの一部分が前記一の
分割パターンの周囲に形成される遮光帯に形成されてな
る。
A light-shielding band is formed around the one divided pattern, and a light-shielding band is formed around the other divided pattern. Each of the one divided pattern and the other divided pattern is formed. Part of the one division pattern is formed in a light-shielding band formed around the other division pattern, and a part of the other division pattern is formed in the one division pattern. The light-shielding band is formed around the pattern.

【0031】前記所望の感光パターンが2つの分割パタ
ーンにより形成される。
The desired photosensitive pattern is formed by two divided patterns.

【0032】前記所望の感光パターンが少なくとも3つ
の分割パターンにより形成される。
The desired photosensitive pattern is formed by at least three divided patterns.

【0033】前記1つの分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光処
理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターンの
一部分に重なるように、前記1つの分割パターンおよび
前記他の分割パターンが形成されてなる。
A part of the division pattern transferred to the film made of resin by projection exposure processing using the one division pattern is subjected to projection exposure processing using the other division pattern and made a film made of the resin. The one division pattern and the other division pattern are formed so as to overlap a part of the transferred division pattern.

【0034】前記1つの分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光処
理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターンの
一部分に0.5〜5μm重なる。
A part of the division pattern transferred to the film made of resin by projection exposure processing using the one division pattern is subjected to projection exposure processing using the other division pattern and made a film made of the resin. 0.5 to 5 μm overlaps with a part of the transferred divided pattern.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】つぎに図面を参照しつつ、本発明
の半導体装置の製法および該製法に用いられるフォトマ
スクの実施の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a semiconductor device manufacturing method of the present invention and a photomask used in the manufacturing method will be described below with reference to the drawings.

【0036】実施の形態1 本発明の半導体装置の製法および該製法に用いられるフ
ォトマスクの実施の形態1について説明する。図1は、
本発明の半導体装置の製法に用いられる一対のフォトマ
スクを示す説明図である。図1において、1は第1のフ
ォトマスク、2は第2のフォトマスク、1b、2bはそ
れぞれ分割パターンが形成される領域を示す。本実施の
形態においては、1つの薄膜を投影露光処理する際に用
いられる感光パターンを2分割して2枚のフォトマスク
に形成するばあいについて説明する。1a、2aは第1
のフォトマスク1および第2のフォトマスク2上に形成
された遮光帯を示す。1cは領域1bと遮光帯1aの境
界部分の一部分を示す領域であり、2cは領域2bと遮
光帯2aの境界部分の一部分を示す領域である。図2は
図1の領域1c、2cを示す部分拡大説明図である。図
2(a)は領域1cに形成される分割パターンおよび遮
光帯1aを示す部分拡大説明図であり、図2(b)は領
域2cに形成される分割パターンおよび遮光帯2aを示
す部分拡大説明図である。また、1d、2dは、それぞ
れ、図17に示すステッパのブラインド17eのフォト
マスク上での設定位置である。1e、1f、2e、2f
は、従来の技術に関わる分割パターンおよび遮光帯(図
11参照)と、本実施の形態に関わる分割パターンおよ
び遮光帯とのあいだにおいて変更を有している領域を示
す。1g、2gは、図1に示される一対のフォトマスク
を用いて形成されるTFTの1つ分に関わる領域を示
す。
First Embodiment A first embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention and a photomask used in the method will be described. Figure 1
It is explanatory drawing which shows a pair of photomask used for the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a first photomask, 2 is a second photomask, and 1b and 2b are regions where divided patterns are formed. In the present embodiment, a case will be described in which a photosensitive pattern used when performing projection exposure processing on one thin film is divided into two to form two photomasks. 1a and 2a are first
The light-shielding band formed on the photomask 1 and the second photomask 2 of FIG. Reference numeral 1c is a region showing a part of a boundary portion between the region 1b and the light shielding band 1a, and 2c is a region showing a part of a boundary portion between the region 2b and the light shielding band 2a. FIG. 2 is a partially enlarged explanatory view showing regions 1c and 2c of FIG. FIG. 2A is a partially enlarged explanatory view showing the division pattern and the light shielding band 1a formed in the region 1c, and FIG. 2B is a partially enlarged explanation showing the division pattern and the light shielding band 2a formed in the region 2c. It is a figure. Further, 1d and 2d are set positions on the photomask of the blind 17e of the stepper shown in FIG. 17, respectively. 1e, 1f, 2e, 2f
Indicates a region having a change between the division pattern and the light-shielding band (see FIG. 11) according to the related art and the division pattern and the light-shielding band according to the present embodiment. Reference numerals 1g and 2g indicate regions related to one TFT formed using the pair of photomasks shown in FIG.

【0037】図3は、図13に示される従来の分割パタ
ーン13bのうちTFTの1つ分に関わる部分の分割パ
ターンを示す部分拡大説明図である。図3において、3
aおよび3bで示される領域がTFTの一部分を構成す
る領域である。前述の従来の技術においては、感光パタ
ーンが左右に2分割されてなる分割パターンが形成され
たフォトマスクが示されていた。しかし、本実施の形態
においては、フォトマスクに感光パターンを分割して形
成するとともに、第1のフォトマスクと第2のフォトマ
スクとの境界部分に形成される分割パターンの一部分
が、さらに分割されて形成される。たとえば、第1のフ
ォトマスクに形成される分割パターンのうち領域1e
(図2参照)に形成される分割パターンの領域3b部分
は、第2のフォトマスクの遮光帯の領域2f(図2参
照)に形成される。一方、第2のフォトマスクに形成さ
れる分割パターンのうち領域2e(図2参照)に形成さ
れる分割パターンの領域3a部分は、第1のフォトマス
クの遮光帯の領域1f(図2参照)に形成される。した
がって、第1のフォトマスクに形成される分割パターン
のうち領域1e(図2参照)に形成される分割パターン
の領域3b部分は、第2のフォトマスクを用いて投影露
光処理を行うことによりレジストに転写される。同様
に、第2のフォトマスクに形成される分割パターンのう
ち領域2e(図2参照)に形成される分割パターンの領
域3a部分は、第1のフォトマスクを用いて投影露光処
理を行うことによりレジストに転写される。結果とし
て、図2に示されるように2つの分割パターンを形成す
ることにより、前記第1のフォトマスクに形成される分
割パターンの一部分と、前記第2のフォトマスクに形成
される分割パターンの一部分とは互いに補完されてい
る。
FIG. 3 is a partially enlarged explanatory view showing a division pattern of a portion related to one TFT in the conventional division pattern 13b shown in FIG. In FIG. 3, 3
The regions indicated by a and 3b are regions forming a part of the TFT. In the above-mentioned conventional technique, the photomask in which the divided pattern is formed by dividing the photosensitive pattern into the left and the right is shown. However, in the present embodiment, the photosensitive pattern is divided and formed on the photomask, and a part of the division pattern formed at the boundary between the first photomask and the second photomask is further divided. Formed. For example, the region 1e of the division pattern formed on the first photomask
The region 3b of the divided pattern formed in (see FIG. 2) is formed in the region 2f (see FIG. 2) of the light-shielding band of the second photomask. On the other hand, the region 3a of the division pattern formed in the region 2e (see FIG. 2) of the division pattern formed in the second photomask is the region 1f (see FIG. 2) of the light-shielding band of the first photomask. Is formed. Therefore, the region 3b of the divided pattern formed in the region 1e (see FIG. 2) of the divided pattern formed on the first photomask is resisted by performing projection exposure processing using the second photomask. Is transcribed to. Similarly, the region 3a of the division pattern formed in the region 2e (see FIG. 2) of the division pattern formed on the second photomask is subjected to the projection exposure process by using the first photomask. Transferred to resist. As a result, by forming two divided patterns as shown in FIG. 2, a part of the divided pattern formed on the first photomask and a part of the divided pattern formed on the second photomask. And are complementary to each other.

【0038】図4は、図2の領域2gに形成される分割
パターンを示す部分拡大説明図であり、図4に示される
分割パターンを2hとする。図5は、図2の領域1gに
形成される分割パターンを示す部分拡大説明図であり、
図5に示される分割パターンを1hとする。図6は、図
4に示される分割パターン2hと図5に示される分割パ
ターン1hの関係を示すために、分割パターン1hと分
割パターン2hとを重ね合わせた状態を示す説明図であ
る。図6において、L1 、L2 、L3 、L4 、L5 、L
6 、L7 、L8 、L9 、L10、L11は図示された各箇所
の寸法を示す。
FIG. 4 is a partially enlarged explanatory view showing a division pattern formed in the area 2g of FIG. 2, and the division pattern shown in FIG. 4 is 2h. FIG. 5 is a partially enlarged explanatory view showing a division pattern formed in the region 1g of FIG.
The division pattern shown in FIG. 5 is 1h. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which the division pattern 1h and the division pattern 2h are overlapped with each other in order to show the relationship between the division pattern 2h shown in FIG. 4 and the division pattern 1h shown in FIG. In FIG. 6, L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L
6, L 7, L 8, L 9, L 10, L 11 represents a dimension of each part illustrated.

【0039】図7は、図1に示される第1のフォトマス
ク1および第2のフォトマスク2を用いて薄膜をパター
ニングしたところを示す平面説明図である。図7におい
て、5はガラス基板を示し、6aは第1のフォトマスク
に形成される分割パターンを用いてパターニングされた
薄膜が形成されている領域を示し、6bは第2のフォト
マスクに形成される分割パターンを用いてパターニング
された薄膜が形成されている領域を示し、6cは領域6
aと領域6bとの境界線を示す。なお、ガラス基板5と
領域6aに形成された薄膜とのあいだ、およびガラス基
板5と領域6aに形成された薄膜とのあいだには、既に
所望の形状にパターニングされている薄膜が形成されて
いる。また、6dは境界線6c付近の一部分を示す領域
である。
FIG. 7 is an explanatory plan view showing the patterning of the thin film using the first photomask 1 and the second photomask 2 shown in FIG. In FIG. 7, 5 indicates a glass substrate, 6a indicates a region where a thin film patterned by using a division pattern formed on the first photomask is formed, and 6b indicates a region formed on the second photomask. 6c indicates a region where a thin film patterned by using a divided pattern is formed, and 6c indicates a region 6
A boundary line between a and the region 6b is shown. In addition, between the glass substrate 5 and the thin film formed in the region 6a, and between the glass substrate 5 and the thin film formed in the region 6a, a thin film that has already been patterned into a desired shape is formed. . Further, 6d is an area showing a part near the boundary line 6c.

【0040】図8は、図7に示される領域6dに形成さ
れる薄膜の一例を示す部分拡大説明図である。8bは第
1のフォトマスクまたは第2のフォトマスクを用いてパ
ターニングされた薄膜であり、8aは薄膜8bの下部に
既に形成されている薄膜である。8cは境界線6c付近
の領域である。S1 、S2 、S3 、S4 、S5 、S6
7 、S8 は、薄膜8bのTFTに関わる領域のうち、
薄膜8aに重なっている部分の面積、すなわち重なり面
積を示す。なお、図8において、薄膜8bのうち第1の
フォトマスクを用いてパターニングされた薄膜8bは、
薄膜8aに対して負の方向にずれが生じており、薄膜8
bのうち第2のフォトマスクを用いてパターニングされ
た薄膜8bは、薄膜8aに対して正の方向にずれが生じ
ている。図9は、図8に示されるの領域8cの部分拡大
説明図である。図9には、境界線6cに沿って隣接する
2つのTFTに関わる薄膜8aおよび薄膜8bが示され
ている。L12、L13、L14およびL15は、第1のフォト
マスクを用いて形成された薄膜8bと、該薄膜8bの下
部に形成されている薄膜8aとが重なっている部分の長
さ(以下、単に「重なり長」という)を示す。一方、L
16、L17、L18およびL19は第2のフォトマスクを用い
て形成された薄膜8bと、該薄膜8bの下部に形成され
ている薄膜8aとの重なり長を示す。また、L20
21、L22およびL23は図示された部分の寸法をそれぞ
れあらわす。S1 、S2 、S3 、S4 は図8にも示され
ている重なり面積をそれぞれ示す。
FIG. 8 is a partially enlarged explanatory view showing an example of a thin film formed in the region 6d shown in FIG. 8b is a thin film patterned using the first photomask or the second photomask, and 8a is a thin film already formed under the thin film 8b. 8c is a region near the boundary line 6c. S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 , S 6 ,
S 7 and S 8 are the regions of the thin film 8b related to the TFT,
The area of the portion overlapping the thin film 8a, that is, the overlapping area is shown. In FIG. 8, the thin film 8b that is patterned using the first photomask among the thin films 8b is
There is a deviation in the negative direction with respect to the thin film 8a.
The thin film 8b patterned by using the second photomask of b is displaced in the positive direction with respect to the thin film 8a. FIG. 9 is a partially enlarged explanatory view of the area 8c shown in FIG. FIG. 9 shows a thin film 8a and a thin film 8b relating to two TFTs adjacent to each other along the boundary line 6c. L 12 , L 13 , L 14 and L 15 are the lengths of the portions where the thin film 8b formed using the first photomask and the thin film 8a formed under the thin film 8b overlap ( Hereinafter, it is simply referred to as "overlap length". On the other hand, L
Reference numerals 16 , L 17 , L 18 and L 19 denote overlapping lengths of the thin film 8b formed using the second photomask and the thin film 8a formed below the thin film 8b. Also, L 20 ,
L 21 , L 22 and L 23 represent the dimensions of the parts shown. S 1, S 2, S 3 , S 4 denotes a overlapping area is also shown in Figure 8.

【0041】つぎに、第1のフォトマスクに形成される
分割パターンおよび第2のフォトマスクに形成される分
割パターンについて詳しく説明する。図2(a)に示さ
れる領域1eの分割パターンによりパターニングされる
薄膜と、図2(b)に示される領域2eの分割パターン
によりパターニングされる薄膜とは隣接して形成され
る。なお、前記第1のフォトマスクに形成される分割パ
ターンの一部分と、第2のフォトマスクに形成される分
割パターンの一部分とが互いに補完されるように、1つ
の感光パターンが分割され前記2つの分割パターンが形
成される。
Next, the division pattern formed on the first photomask and the division pattern formed on the second photomask will be described in detail. The thin film patterned by the division pattern of the region 1e shown in FIG. 2A and the thin film patterned by the division pattern of the region 2e shown in FIG. 2B are formed adjacent to each other. In addition, one photosensitive pattern is divided so that a part of the division pattern formed on the first photomask and a part of the division pattern formed on the second photomask are complementary to each other. A division pattern is formed.

【0042】具体的には、分割パターンのうちTFTに
関わる部分を図3に示すように領域3aと3bとに上下
に2分割し、第1のフォトマスクに形成される分割パタ
ーンのうち領域1eに形成される分割パターンを用いて
領域3b以外の領域を形成するようにし、領域3bは露
光しないように遮光パターンにする。一方、第2のフォ
トマスクに形成される分割パターンのうち領域2eに形
成される分割パターンを用いて領域3a以外の領域を形
成するようにし、領域3aは露光しないように遮光パタ
ーンにする。また、第1のフォトマスクに形成される遮
光帯を用いて分割パターンのTFT部分のうち領域3a
のみを形成するようにし、他の領域は露光しないよう遮
光パターンにする。一方、第2のフォトマスクに形成さ
れる遮光帯を用いて分割パターンのTFT部分のうち領
域3bのみを形成するようにし、他の領域は露光しない
よう遮光パターンにする。
Specifically, as shown in FIG. 3, a portion of the division pattern related to the TFT is divided into two areas, that is, an area 3a and an area 3b, and an area 1e of the division pattern formed on the first photomask. Areas other than the area 3b are formed by using the divided pattern formed in 1., and the area 3b is formed into a light-shielding pattern so as not to be exposed. On the other hand, of the division patterns formed on the second photomask, the division pattern formed in the area 2e is used to form the area other than the area 3a, and the area 3a is made a light-shielding pattern so as not to be exposed. In addition, using the light-shielding band formed on the first photomask, the region 3a of the TFT portion of the divided pattern is used.
Only the light-shielding pattern is formed so that the other regions are not exposed. On the other hand, a light-shielding band formed on the second photomask is used to form only the region 3b of the TFT portion of the divided pattern, and the other regions are made light-shielding patterns so as not to be exposed.

【0043】つぎに、第1のフォトマスクに形成される
分割パターンと第2のフォトマスクに形成される分割パ
ターンとの詳細な重なりについて、図4〜図6を用いて
説明する。従来の技術において記載されるようにレジス
トパターンの不要な残を防止するために、図6に示され
るように、分割パターン2hおよび分割パターン1h
は、分割パターン2hと分割パターン1hとが互いに重
なり合うように形成される。たとえば、図6に示される
寸法L4 、L5 、L6 、L7 、L8 、L9 、L10はたと
えば0.5〜5μm程度であり、とくに好ましくは3μ
m程度である。また、寸法L2 が寸法L1 の寸法1/2
となるように、かつ、寸法L3 が寸法L11の1/2とな
るように分割パターン2hおよび分割パターン1hが形
成される。なお、領域2e(図2参照)に形成される分
割パターン、および領域1f(図2参照)に形成される
分割パターンについても同様に重なり合う領域を設けて
作成する。
Next, the detailed overlap between the division pattern formed on the first photomask and the division pattern formed on the second photomask will be described with reference to FIGS. 4 to 6. In order to prevent unnecessary residue of the resist pattern as described in the prior art, as shown in FIG. 6, division pattern 2h and division pattern 1h
Is formed such that the division pattern 2h and the division pattern 1h overlap each other. For example, the dimensions L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , L 8 , L 9 , and L 10 shown in FIG. 6 are, for example, about 0.5 to 5 μm, and particularly preferably 3 μm.
It is about m. Also, the dimension L 2 is 1/2 the dimension L 1 .
And the division pattern 2h and the division pattern 1h are formed so that the dimension L 3 is 1/2 of the dimension L 11 . The division pattern formed in the region 2e (see FIG. 2) and the division pattern formed in the region 1f (see FIG. 2) are also created by similarly providing overlapping regions.

【0044】つぎに、前記第1のフォトマスクおよび第
2のフォトマスクを用いて行われる半導体装置の製法の
一実施の形態について説明する。まず、基板上に金属
膜、半導体の層または絶縁膜などからなる薄膜を成膜
し、該薄膜上に感光性を有する樹脂を塗布する。つぎに
ステッパを用いて投影露光処理を行う。
Next, one embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device using the first photomask and the second photomask will be described. First, a thin film formed of a metal film, a semiconductor layer, an insulating film, or the like is formed over a substrate, and a photosensitive resin is applied over the thin film. Next, a projection exposure process is performed using a stepper.

【0045】前記投影露光処理を行う際、前記第1のフ
ォトマスクおよび第2のフォトマスクをステッパのフォ
トマスクとして用いる。まずはじめに、第1のフォトマ
スクおよび基板について、ステッパとのアライメントを
それぞれ実施する。そののち、第1のフォトマスクに形
成された分割パターンのみを前記感光性を有する樹脂に
転写するために、第1のフォトマスクに形成された分割
パターンおよび遮光帯のうち、分割パターンおよび遮光
帯の分割パターンを囲む部分以外をステッパのブライン
ドの遮光板で覆う。このとき、ステッパのブラインドの
遮光板の端部を第1のフォトマスクの遮光帯の設定位置
に合わせる。さらに、ステッパのX−Y移動ステージを
移動させて前記基板を所望の位置まで移動させたのち、
ステッパのシャッタを開いて露光し、前記感光性を有す
る樹脂に第1のフォトマスクに形成された分割パターン
を転写する。続けて、第1のフォトマスクに形成された
分割パターンと同様の方法で、第2のフォトマスクに形
成された分割パターンを前記感光性を有する樹脂に転写
し、一つの感光パターンを前記感光性を有する樹脂に転
写する。
When performing the projection exposure process, the first photomask and the second photomask are used as photomasks for steppers. First, the first photomask and the substrate are each aligned with a stepper. After that, in order to transfer only the division pattern formed on the first photomask to the photosensitive resin, the division pattern and the light shielding zone among the division pattern and the light shielding zone formed on the first photomask are formed. Cover the area other than the area surrounding the divided pattern with a stepper blind shading plate. At this time, the end of the blind shading plate of the stepper is aligned with the setting position of the shading band of the first photomask. Furthermore, after moving the XY moving stage of the stepper to move the substrate to a desired position,
The shutter of the stepper is opened and exposure is performed, and the division pattern formed on the first photomask is transferred to the photosensitive resin. Subsequently, the division pattern formed on the second photomask is transferred to the photosensitive resin in the same manner as the division pattern formed on the first photomask, and one photosensitive pattern is formed on the photosensitive resin. Is transferred to the resin having.

【0046】最後に、前記感光性を有する樹脂を現像処
理し、前記一つの感光パターンの形状に対応する形状の
感光樹脂像を薄膜上に形成し、該薄膜に対してエッチン
グ処理を行い、前記感光樹脂像を剥離処理する。さら
に、前述の処理を繰り返すことにより、所望の形状を有
する複数の薄膜を前記基板上に順次形成し半導体装置を
うる。
Finally, the photosensitive resin is developed, a photosensitive resin image having a shape corresponding to the shape of the one photosensitive pattern is formed on the thin film, and the thin film is subjected to etching treatment, The photosensitive resin image is stripped. Further, by repeating the above-described processing, a plurality of thin films having a desired shape are sequentially formed on the substrate to obtain a semiconductor device.

【0047】本実施の形態においては、第1のフォトマ
スクの分割パターンと、該分割パターンに隣接する第2
のフォトマスクの分割パターンとの境界部分において、
前記2つの分割パターンのそれぞれの一部分が互いに補
完されるように、第1のフォトマスクまたは第2のフォ
トマスクにそれぞれ前記2つの分割パターンが形成され
る。したがって、図8および図9に示すように、境界線
6cに対して左側の薄膜8bのうち、境界線6cに最も
隣接する2つの薄膜8bの領域3a(図3参照)の部分
と、境界線6cに対して右側の薄膜8bのうち、境界線
6cに最も隣接する2つの薄膜8bの領域3a(図3参
照)の部分とが、同じフォトマスクすなわち第1のフォ
トマスクを用いて投影露光処理される。その結果、境界
線6cに対して左右両側の4つの薄膜8bの領域3a
(図3参照)の部分と、前記薄膜8aとのあいだの重ね
合わせずれ量は等しくなる。同様に、境界線6cに対し
て左右両側の4つの薄膜8bの領域3b(図3参照)の
部分と、前記薄膜8aとのあいだの重ね合わせずれ量も
等しくなる。
In this embodiment, the division pattern of the first photomask and the second division pattern adjacent to the division pattern are formed.
At the boundary with the division pattern of the photomask of
The two division patterns are formed on the first photomask or the second photomask so that respective portions of the two division patterns are complemented with each other. Therefore, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, in the thin film 8b on the left side of the boundary line 6c, the regions 3a (see FIG. 3) of the two thin films 8b most adjacent to the boundary line 6c and the boundary line The portion of the region 3a (see FIG. 3) of the two thin films 8b closest to the boundary line 6c in the thin film 8b on the right side of 6c is projected and exposed using the same photomask, that is, the first photomask. To be done. As a result, the regions 3a of the four thin films 8b on the left and right sides of the boundary line 6c are formed.
The amount of misalignment between the portion (see FIG. 3) and the thin film 8a is equal. Similarly, the amount of misalignment between the regions 3b (see FIG. 3) of the four thin films 8b on the left and right sides of the boundary line 6c and the thin film 8a is also equal.

【0048】つまり、図9に示される重なり長L16と重
なり長L18、重なり長L17と重なり長L19、重なり長L
12と重なり長L14、重なり長L13と重なり長L15、重な
り長L20と重なり長L22、重なり長L21と重なり長L23
とがそれぞれ等しくなる。ここで、重なり長L12と重な
り長L14とをα1 、重なり長L16と重なり長L18とをβ
1 、重なり長L13と重なり長L15とをα2 、重なり長L
17と重なり長L19とをβ2 、重なり長L20と重なり長L
22とをW、さらに重なり長L21と重なり長L23とを2W
とそれぞれ表す。また、重なり面積S1 と重なり面積S
2 とが等しくなり、重なり面積S3 と重なり面積S4
が等しくなる。ここで、前記重なり長を用いて重なり面
積を表すと、重なり面積S1 と重なり面積S2 はW(α
1 +β1)、さらに重なり面積S3 と重なり面積S4
W(α2 +β2 )と表しうる。
That is, the overlapping length L 16 and the overlapping length L 18 , the overlapping length L 17 and the overlapping length L 19 , and the overlapping length L shown in FIG.
12 and overlapping length L 14 , overlapping length L 13 and overlapping length L 15 , overlapping length L 20 and overlapping length L 22 , overlapping length L 21 and overlapping length L 23
And are equal. Here, the overlapping length L 12 and the overlapping length L 14 are α 1 , and the overlapping length L 16 and the overlapping length L 18 are β.
1 , overlap length L 13 and overlap length L 15 are α 2 , overlap length L
17 and overlapping length L 19 β 2 , overlapping length L 20 and overlapping length L
22 and W, and overlapping length L 21 and overlapping length L 23 2 W
And respectively. Also, the overlapping area S 1 and the overlapping area S 1
2 becomes equal, and the overlapping area S 3 becomes equal to the overlapping area S 4 . Here, when the overlapping area is expressed using the overlapping length, the overlapping area S 1 and the overlapping area S 2 are W (α
1 + β 1 ), and the overlapping area S 3 and the overlapping area S 4 can be expressed as W (α 2 + β 2 ).

【0049】一方、重なり面積S5 および重なり面積S
7 を前記重なり長で表すと、重なり面積S5 は2W
α1 、重なり面積S7 は2Wα2 と表しうる。また、重
なり面積S6 および重なり面積S8 を前記重なり長で表
すと、重なり面積S6 は2Wβ1、重なり面積S8 は2
Wβ2 と表しうる。
On the other hand, the overlapping area S 5 and the overlapping area S
If 7 is represented by the overlap length, the overlap area S 5 is 2W.
α 1 and the overlapping area S 7 can be expressed as 2Wα 2 . When the overlapping area S 6 and the overlapping area S 8 are represented by the overlapping length, the overlapping area S 6 is 2Wβ 1 and the overlapping area S 8 is 2.
It can be expressed as Wβ 2 .

【0050】したがって、重なり面積S1 、S2 と重な
り面積S5 との差(S1 −S5 =S2 −S5 )はW(α
1 −β1 )、重なり面積S1 、S2 と重なり面積S6
の差(S1 −S6 =S2 −S6 )はW(α1 −β1 )と
表しうる。同様に、重なり面積S3 、S4 と重なり面積
7 との差(S7 −S3 =S7 −S4 )はW(α2 −β
2 )、重なり面積S3 、S4 と重なり面積S8 との差
(S8 −S3 =S8 −S4 )はW(α2 −β2 )と表し
うる。
Therefore, the difference between the overlapping areas S 1 and S 2 and the overlapping area S 5 (S 1 −S 5 = S 2 −S 5 ) is W (α
1− β 1 ), the difference between the overlapping areas S 1 and S 2 and the overlapping area S 6 (S 1 −S 6 = S 2 −S 6 ) can be expressed as W (α 1 −β 1 ). Similarly, the difference between the overlapping areas S 3 and S 4 and the overlapping area S 7 (S 7 −S 3 = S 7 −S 4 ) is W (α 2 −β
2), the difference between the area S 8 overlaps with the area S 3, S 4 overlap (S 8 -S 3 = S 8 -S 4) may represent a W (α 2 2).

【0051】一方、従来のフォトマスクにおいては、か
かる本実施の形態のように2つの分割パターンが互いに
補完するように形成されていない。たとえば図16に示
される薄膜13eのうち、境界線16に対して左側の薄
膜13eは第1のフォトマスクを用いて形成されてお
り、さらに境界線16に対して右側の薄膜13eは第2
のフォトマスクを用いて形成されている。ここで、投影
露光処理の際に生じる薄膜13dに対する第1のフォト
マスクおよび第2のフォトマスクの配置のずれが、本実
施の形態と同じ大きさだけ生じたと仮定して、図9に示
される重なり長と同様に図16に示される重なり長をα
1 、α2 、β1 、β2 またはWを用いて表すと、重なり
長L60はα1 、重なり長L61はα2 、重なり長L63はβ
1 、重なり長L64はβ2 、重なり長L59は2W、重なり
長L62は2Wと表しうる。さらに、重なり面積S11は2
Wα1 、重なり面積S12は2Wβ1 、重なり面積S13
2Wα2 、さらに重なり面積S14は2Wβ2 と表しう
る。したがって、重なり面積S11と重なり面積S12との
差(S11−S12)は2W(α1 −β1 )、重なり面積S
13と重なり面積S14との差(S13−S14)は2W(α2
−β2 )と表しうる。
On the other hand, in the conventional photomask, the two divided patterns are not formed so as to complement each other as in the present embodiment. For example, in the thin film 13e shown in FIG. 16, the thin film 13e on the left side of the boundary line 16 is formed by using the first photomask, and the thin film 13e on the right side of the boundary line 16 is the second thin film 13e.
It is formed using the photomask of. Here, assuming that the displacement of the arrangement of the first photomask and the second photomask with respect to the thin film 13d that occurs during the projection exposure process is the same as that in the present embodiment, it is shown in FIG. Similar to the overlap length, the overlap length shown in FIG.
When expressed using 1 , α 2 , β 1 , β 2 or W, the overlapping length L 60 is α 1 , the overlapping length L 61 is α 2 , and the overlapping length L 63 is β.
1 , the overlapping length L 64 can be represented by β 2 , the overlapping length L 59 can be represented by 2 W, and the overlapping length L 62 can be represented by 2 W. Furthermore, the overlapping area S 11 is 2
1 , the overlapping area S 12 can be represented as 2Wβ 1 , the overlapping area S 13 can be represented as 2Wα 2 , and the overlapping area S 14 can be represented as 2Wβ 2 . Therefore, the difference (S 11 −S 12 ) between the overlapping area S 11 and the overlapping area S 12 is 2 W (α 1 −β 1 ), and the overlapping area S
The difference (S 13 −S 14 ) between 13 and the overlapping area S 14 is 2 W (α 2
It can be expressed as −β 2 ).

【0052】つまり、従来のフォトマスクを用いて薄膜
を形成をしたばあいに生じる重なり面積の差の大きさに
対して、本実施の形態のフォトマスクを用いて薄膜を形
成をしたばあいに生じる重なり面積の差の大きさは1/
2となる。なお、前記重なり面積は、図19に示される
寄生容量(Cgd)19hおよび寄生容量(Cgs)19g
に影響を与えるため、前記重なり面積の差を小さくする
ことにより、液晶表示装置の表示画面上に生じる輝度差
を減少させることができる。
In other words, when the thin film is formed by using the photomask of the present embodiment, the difference in the overlapping area generated when the thin film is formed by using the conventional photomask is large. The magnitude of the difference in the overlapping area that occurs is 1 /
It becomes 2. The overlapping area is the parasitic capacitance (C gd ) 19h and the parasitic capacitance (C gs ) 19g shown in FIG.
Therefore, by reducing the difference in the overlapping area, it is possible to reduce the difference in luminance generated on the display screen of the liquid crystal display device.

【0053】本実施の形態のフォトマスクを用いて半導
体装置を形成することで、重なり面積の差を1/2に減
少させることができ、用いられる分割パターンが変わる
部分、すなわち境界部分を介する左右のTFT間の電気
的な特性の差が緩和され、表示不良の発生が解消され
る。また、分割パターンの重ね合わせ精度管理について
も、従来と同じ管理方法で従来の1/2に減少させるこ
とができたので、管理方法および頻度の簡素化が達成さ
れた。なお、本明細書においては説明を簡素にする目的
で、図8および図9などに示される重ね合わせずれ量を
分割パターンの各寸法に対して大きめに示したが、実際
は図示した比率よりも小さく、分割パターンをさらに分
割してフォトマスクに形成したことによりTFTなど素
子の電気的な特性に重大な悪影響を与えることはない。
By forming a semiconductor device using the photomask of this embodiment mode, the difference in overlapping area can be reduced to 1/2, and the left and right portions where the division pattern to be used changes, that is, the boundary portion. The difference in electrical characteristics between the TFTs is alleviated, and the occurrence of display defects is eliminated. Also, with regard to the superposition accuracy management of the division patterns, the same management method as the conventional one could be reduced to half of the conventional one, so that the management method and the frequency were simplified. Note that, in this specification, for the purpose of simplifying the explanation, the overlay deviation amount shown in FIG. 8 and FIG. 9 is shown to be large with respect to each dimension of the division pattern, but it is actually smaller than the shown ratio. By forming the divided pattern on the photomask by further dividing, the electric characteristics of the element such as TFT are not seriously adversely affected.

【0054】実施の形態2 前述の実施の形態1では、1つの感光パターンを左右に
2分割して2つの分割パターンとし、2枚のフォトマス
クにそれぞれ形成したばあいを説明したが、感光パター
ンの分割数は2以上であってもよく、そのばあいフォト
マスクの枚数は1枚でもよく、2枚以上であってもよ
い。たとえば、感光パターンを縦に平行に3分割し、3
つの分割パターンを3枚のフォトマスクにそれぞれ形成
してもよい。かかるばあいにおいて、3つの分割パター
ンは、左側の分割パターンと中央の分割パターンとが互
いに補完され、右側の分割パターンと中央の分割パター
ンとが互いに補完されるようにそれぞれ形成される。な
お、前記3つの分割パターンを用いて投影露光処理を行
うばあいは、露光を3回行うことにより一つの感光パタ
ーンが感光性を有する樹脂に転写される。また、実施の
形態1では、2つの分割パターンの境界線に沿う2ライ
ン分、すなわち境界線の左右で計4ライン分の分割パタ
ーンが互いのフォトマスクで補完されるように、各分割
パターンを形成しているが、補完される部分を広げても
よく、逆に狭めてもよい。
Second Embodiment In the first embodiment described above, the case where one photosensitive pattern is divided into two left and right to form two divided patterns, which are respectively formed on two photomasks, is described. The number of divisions may be two or more, in which case the number of photomasks may be one or two or more. For example, divide a photosensitive pattern into three vertically
One divided pattern may be formed on each of the three photomasks. In this case, the three division patterns are formed such that the left division pattern and the center division pattern are complementary to each other and the right division pattern and the center division pattern are complementary to each other. When the projection exposure process is performed using the three divided patterns, one exposure pattern is transferred to the photosensitive resin by performing the exposure three times. In addition, in the first embodiment, each division pattern is divided into two lines along the boundary line of the two division patterns, that is, the division patterns of a total of four lines on the left and right sides of the boundary line are complemented by each other's photomask. Although formed, the complemented portion may be widened or conversely narrowed.

【0055】さらに、実施の形態1では、分割パターン
のうち1つのTFTに関わる部分を上下に均等に2分割
した(図3に示される領域3aと領域3bとに分割し
た)が、素子の特性を調整するなどの目的で、互いに補
完される部分において不均一に2分割しても構わない
し、分割する数を2つ以上にしてもよい。また、実施の
形態1では、説明を簡素化するために紙面の左右方向の
重ね合わせずれについてのみ説明したが、当然、紙面の
上下方向に対しても同様に適用できる。さらに、とくに
左右方向および上下方向の直交座標系でなくとも、方向
は自由に設定でき限定されるものではない。
Furthermore, in the first embodiment, the portion of the division pattern relating to one TFT is equally divided into two vertically (divided into the region 3a and the region 3b shown in FIG. 3). For the purpose of adjusting, etc., the complementary portions may be non-uniformly divided into two, or the number of divisions may be two or more. Further, in the first embodiment, only the misalignment in the horizontal direction of the paper surface is described for simplification of description, but naturally, the same can be applied to the vertical direction of the paper surface. Further, the direction can be freely set and is not limited even if it is not a rectangular coordinate system in the horizontal direction and the vertical direction.

【0056】また、実施の形態1では、図2に示される
ように、第1のフォトマスクに形成される分割パターン
のうち、領域1eの分割パターンの図3に示される領域
3bの部分を、第2のフォトマスクに形成される遮光帯
2aの領域2fに形成し、さらに第2のフォトマスクに
形成される分割パターンのうち領域2eの分割パターン
の図3に示される領域3aの部分を、第1のフォトマス
クに形成される遮光帯1aの領域2fに形成している
が、互いに補完されるように2つの分割パターンを形成
すればよくこの限りではない。
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, of the division pattern formed on the first photomask, the portion of the division pattern of the area 1e shown in FIG. Of the division pattern formed on the light shielding band 2a formed on the second photomask in the area 2f and further formed on the second photomask, the portion of the division pattern of the area 2e shown in FIG. Although it is formed in the region 2f of the light-shielding band 1a formed on the first photomask, it is not limited to this as long as two divided patterns are formed so as to complement each other.

【0057】また、実施の形態1では、ステッパ露光装
置を用いて投影露光処理するばあいについて説明した
が、ミラープロジェクション露光装置を用いたばあいに
おいても同様に適用できる。また、実施の形態1におい
ては、液晶表示装置に含まれるTFTの製造工程につい
て説明したが、他の素子に適応したばあいにおいても、
異なる分割パターンを用いてパターニングされた素子間
の特性変化の緩和効果は同様であり、TFT以外の、た
とえばポリシリコンTFT、MIM(metalins
ulator metal)型液晶ディスプレイ素子、
イメージセンサまたはLSI(large scale
integrated circuit)、IC(i
ntegrated circuit)またはCCD
(charge coupled device)など
にも適応しうる。また、実施の形態1では、感光性を有
する樹脂として、ポジレジストを使用した例について説
明したが、ネガレジストなど他の感光性を有する樹脂を
使用したばあいにも適応しうる。
In the first embodiment, the case where the projection exposure process is performed using the stepper exposure apparatus has been described, but the same can be applied to the case where the mirror projection exposure apparatus is used. Further, in the first embodiment, the manufacturing process of the TFT included in the liquid crystal display device has been described, but even when it is applied to other elements,
The effect of alleviating the characteristic change between the elements patterned by using different division patterns is similar, and other than the TFT, for example, a polysilicon TFT, an MIM (metallins).
ulator metal) type liquid crystal display device,
Image sensor or LSI (large scale)
integrated circuit), IC (i
CCD or integrated circuit)
(Charge coupled device) and the like. Further, in the first embodiment, an example in which a positive resist is used as the photosensitive resin has been described, but it can be applied to the case where another photosensitive resin such as a negative resist is used.

【0058】前述の実施の形態1および2において、フ
ォトマスクとしては、熱膨張が少ないため厚さが3〜6
mm程度の石英基板を使用することが好ましく、感光性
を有する樹脂として、たとえばポジレジストを用いるば
あい、ノボラック樹脂を使用することが好ましい。前記
感光性を有する樹脂を塗布するために用いられる装置と
しては、スピン回転を利用して感光性を有する樹脂を塗
布するスピナーを用いることが好ましい。なお、前記感
光性を有する樹脂を塗布する前に、あらかじめフォトマ
スクの表面を洗浄しておく(以下、単に「洗浄工程」と
いう)ことが好ましく、洗浄工程と感光性を有する樹脂
を塗布する塗布工程とを続けて行いうる装置を用いるば
あいもあり、かかるばあいにおいてはスクラバーコータ
ー、またはスクラバーコーターディベロッパなどを用い
ることが好ましい。また、感光性を有する樹脂を塗布す
る条件としては、感光性を有する樹脂の膜厚が1.0〜
2.0μm程度であることが好ましく、さらに1.5〜
1.6μm程度であることが最も好ましい。また、前記
スピナーを用いて感光性を有する樹脂を塗布するばあ
い、スピナーの回転数は600〜2000rpm (回転数
/分)程度であることが好ましく、さらに1000rpm
程度であることが最も好ましい。また、分割パターンを
感光性を有する樹脂に転写するばあいにおいて、露光の
条件はエネルギ量で示すと20〜50mJ/cm2 である
ことが好ましい。なお、前記エネルギ量は、一般的に露
光に用いられる光の光量(mW/cm2 )とステッパのシ
ャッタを開く時間(秒)の積に等しい。さらに、前記フ
ォトマスクの表面上に分割パターンを形成する方法とし
ては、前記石英基板などのフォトマスクの母材表面上に
クロムなどからなる金属膜を成膜し、該金属膜の表面上
に、前記分割パターンを形成するための感光性を有する
樹脂を塗布し、EB(電子ビーム描画装置)またはレー
ザ描画装置を用いて、前記分割パターンを形成するため
の感光性を有する樹脂を露光し、前記金属膜をエッチン
グし、さらに前記金属膜表面上の感光性を有する樹脂を
剥離することにより、前記フォトマスクの表面上に所望
の形状の分割パターンを形成することが好ましい。
In the above-described first and second embodiments, the photomask has a thickness of 3 to 6 because it has little thermal expansion.
It is preferable to use a quartz substrate having a size of about mm, and when a positive resist is used as the photosensitive resin, for example, a novolac resin is preferably used. As an apparatus used for applying the photosensitive resin, it is preferable to use a spinner for applying the photosensitive resin by utilizing spin rotation. Before applying the photosensitive resin, it is preferable to wash the surface of the photomask in advance (hereinafter, simply referred to as “cleaning step”). The cleaning step and the application of the photosensitive resin are applied. In some cases, an apparatus capable of continuously performing the steps is used, and in such a case, it is preferable to use a scrubber coater or a scrubber coater developer. Further, the condition for applying the photosensitive resin is that the film thickness of the photosensitive resin is 1.0 to
The thickness is preferably about 2.0 μm, and further 1.5 to
Most preferably, it is about 1.6 μm. When a photosensitive resin is applied using the spinner, the spinner preferably has a rotation speed of about 600 to 2000 rpm (rotation speed / minute), more preferably 1000 rpm.
Most preferably, it is a degree. When transferring the divided pattern to the resin having photosensitivity, the exposure condition is preferably 20 to 50 mJ / cm 2 in terms of energy amount. The energy amount is equal to the product of the light amount (mW / cm 2 ) of light generally used for exposure and the time (seconds) for opening the shutter of the stepper. Further, as a method of forming a divided pattern on the surface of the photomask, a metal film made of chromium or the like is formed on the surface of the base material of the photomask such as the quartz substrate, and on the surface of the metal film, A photosensitive resin for forming the divided pattern is applied, and the photosensitive resin for forming the divided pattern is exposed by using an EB (electron beam drawing device) or a laser drawing device, It is preferable that a divided pattern having a desired shape is formed on the surface of the photomask by etching the metal film and further removing the photosensitive resin on the surface of the metal film.

【0059】[0059]

【発明の効果】前述のように、本発明によれば、TFT
などの素子を形成するための感光パターンを分割してフ
ォトマスクに形成し、投影露光処理時に継ぎ合わせて1
つの感光パターンとして合成する際に、感光パターンが
分割されてなる分割パターンの一部分を該分割パターン
に隣接する分割パターンの一部分で互いに単一のTFT
素子のパターンを分割して補完するようにフォトマスク
に分割パターンを形成したため、前記境界部分の左右そ
れぞれに隣接する両分割パターン間の重ね合わせずれ量
の差を減少させることができ、素子特性の変化およびそ
れによる弊害が緩和されるという効果をうる。また、従
来の同じ重ね合わせずれ量の許容値と同じ重ね合わせず
れ量の許容値にしたがって投影露光処理を行うばあいで
あっても、重ね合わせずれ量を管理する方法をより簡素
化でき、同時に重ね合わせずれ量を管理する頻度を低減
することができるという効果をうる。また、素子の設計
においても、異なる分割パターンを用いて形成される素
子間の電気的な特性の差を防止するために特別に素子の
構造を変更する必要がなく、本明細書の実施の形態に示
されるように、境界部分を互いに補完するように分割パ
ターンを形成するばあいにおいても、従来の素子と同じ
構造の素子を形成しうるようにフォトマスクに分割パタ
ーンを作成すればいいので、素子の設計に自由度をもた
せられる効果がある。
As described above, according to the present invention, the TFT
A photosensitive pattern for forming elements such as is divided and formed on a photomask, which is spliced together during projection exposure processing.
When the photosensitive patterns are combined into one photosensitive pattern, a part of the divided pattern obtained by dividing the photosensitive pattern is used as a single TFT by a part of the divided pattern adjacent to the divided pattern.
Since the divided pattern is formed on the photomask so as to complement the divided element pattern, it is possible to reduce the difference in the overlay deviation amount between the adjacent divided patterns on the left and right sides of the boundary portion. This has the effect of mitigating changes and the adverse effects thereof. Further, even when the conventional projection exposure process is performed in accordance with the same allowable value of the overlay deviation amount and the same allowable value of the overlay deviation amount, the method of managing the overlay deviation amount can be further simplified. The effect that the frequency of managing the overlay deviation amount can be reduced can be obtained. Further, also in the design of the element, it is not necessary to change the structure of the element in particular in order to prevent the difference in the electrical characteristics between the elements formed by using the different division patterns. As shown in, even when the division pattern is formed so as to complement each other at the boundary portion, it is only necessary to create the division pattern in the photomask so that the element having the same structure as the conventional element can be formed. This has the effect of giving flexibility to the design of the device.

【0060】本発明の半導体装置の製法は、(a)基板
上に薄膜を成膜したのち、該薄膜上に感光性を有する樹
脂からなる膜を形成し、(b)所望の感光パターンが形
成されたフォトマスクを介して、投影露光処理して感光
パターンを前記樹脂からなる膜に転写し、(c)転写さ
れた感光パターンを現像して感光樹脂像を形成し、
(d)該感光樹脂像をエッチングマスクとして用いて前
記薄膜をエッチングしたのち、前記感光樹脂像を剥離す
ることによって、該感光樹脂像の形状に対応した形状に
前記薄膜をパターニングする半導体装置の製法であっ
て、前記感光パターンが分割されてなる複数の分割パタ
ーンが少なくとも1つ形成された少なくとも1つのフォ
トマスクを介して投影露光処理をして、前記複数の分割
パターンを順次選択的に前記樹脂からなる膜に転写し、
前記薄膜の表面上に感光樹脂像を形成する際に、前記複
数の分割パターンのうち、1つの分割パターンと、該1
つの分割パターンに隣接する他の分割パターンとの境界
部分において、前記1つの分割パターンおよび前記他の
分割パターンのそれぞれの一部分が互いに補完されるよ
うに前記複数の分割パターンが形成された少なくとも1
つのフォトマスクを用いることを特徴とするため、異な
る分割パターンを用いて形成された半導体装置間の電気
的な特性に差が生じることを緩和または防止できる。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, (a) a thin film is formed on a substrate, then a film made of a photosensitive resin is formed on the thin film, and (b) a desired photosensitive pattern is formed. Through the exposed photomask, a projection exposure process is performed to transfer the photosensitive pattern to the resin film, and (c) the transferred photosensitive pattern is developed to form a photosensitive resin image,
(D) A method for manufacturing a semiconductor device in which the thin film is etched by using the photosensitive resin image as an etching mask and then the thin film is peeled off to pattern the thin film into a shape corresponding to the shape of the photosensitive resin image. In addition, projection exposure processing is performed through at least one photomask on which at least one of a plurality of divided patterns formed by dividing the photosensitive pattern is formed, and the plurality of divided patterns are sequentially and selectively selected by the resin. Transferred to a film consisting of
When a photosensitive resin image is formed on the surface of the thin film, one of the plurality of division patterns and the division pattern
At least one of the plurality of division patterns is formed such that a part of each of the one division pattern and the other division pattern is complementary to each other at a boundary portion between the one division pattern and another division pattern.
Since one photomask is used, difference in electrical characteristics between semiconductor devices formed using different division patterns can be reduced or prevented.

【0061】前記所望の感光パターンが2つの分割パタ
ーンにより形成されるため、異なる分割パターンを用い
て形成された半導体装置間の電気的な特性に差が生じる
ことを緩和または防止できる。
Since the desired photosensitive pattern is formed by two divided patterns, it is possible to mitigate or prevent a difference in electrical characteristics between semiconductor devices formed by using different divided patterns.

【0062】前記所望の感光パターンが少なくとも3つ
の分割パターンにより形成されるため、異なる分割パタ
ーンを用いて形成された半導体装置間の電気的な特性に
差が生じることを緩和または防止できる。
Since the desired photosensitive pattern is formed by at least three divided patterns, it is possible to alleviate or prevent a difference in electrical characteristics between semiconductor devices formed by using different divided patterns.

【0063】前記1つの分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光処
理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターンの
一部分に重なるように、前記1つの分割パターンおよび
前記他の分割パターンが形成されるため、前記投影露光
処理を行ったのちの薄膜上に不要なレジストが残ること
を防ぎうる。
A part of the division pattern transferred to the resin film by projection exposure processing using the one division pattern is subjected to projection exposure processing using the other division pattern to form a resin film. Since the one division pattern and the other division pattern are formed so as to overlap a part of the transferred division pattern, it is possible to prevent unnecessary resist from remaining on the thin film after the projection exposure process. .

【0064】前記1つの分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光処
理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターンの
一部分に重なる幅が0.5〜5μmであるため、前記投
影露光処理を行ったのちの薄膜上に不要なレジストが残
ることを防ぎうる。
A part of the division pattern transferred onto the film made of resin by projection exposure processing using the one division pattern is subjected to projection exposure processing using the other division pattern and made a film made of the resin. Since the width that overlaps a part of the transferred divided pattern is 0.5 to 5 μm, it is possible to prevent unnecessary resist from remaining on the thin film after the projection exposure process.

【0065】本発明のフォトマスクは、請求項1記載の
半導体装置の製法に用いられるフォトマスクであって、
前記感光パターンが分割されてなる分割パターンが少な
くとも1つの前記フォトマスクにそれぞれ形成されてお
り、1つの分割パターンと、該1つの分割パターンに隣
接する他の分割パターンとの境界部分において、前記1
つの分割パターンおよび前記他の分割パターンのそれぞ
れの一部分が互いに単一のTFT素子のパターンを分割
して補完されるように形成されてなることを特徴とする
ため、異なる分割パターンを用いて形成された半導体装
置間の電気的な特性に差が生じることを緩和または防止
できる。
The photomask of the present invention is the photomask used in the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1,
Division patterns formed by dividing the photosensitive pattern are formed on at least one of the photomasks, and at the boundary portion between one division pattern and another division pattern adjacent to the one division pattern,
One division pattern and a portion of each of the other division patterns are formed so as to be complementary to each other by dividing a pattern of a single TFT element. Therefore, different division patterns are used. It is possible to reduce or prevent a difference in electrical characteristics between the semiconductor devices.

【0066】前記1つの分割パターンの周囲には遮光帯
が形成されており、前記他の分割パターンの周囲には遮
光帯が形成されており、前記1つの分割パターンおよび
前記他の分割パターンのそれぞれの一部分が互いに補完
されてなるように、前記1つの分割パターンの一部分が
前記他の分割パターンの周囲に形成される遮光帯に形成
されており、前記他の分割パターンの一部分が前記一の
分割パターンの周囲に形成される遮光帯に形成されてな
るため、異なる分割パターンを用いて形成された半導体
装置間の電気的な特性に差が生じることを緩和または防
止できる。
A light-shielding band is formed around the one divided pattern, and a light-shielding band is formed around the other divided pattern. Each of the one divided pattern and the other divided pattern is formed. Part of the one division pattern is formed in a light-shielding band formed around the other division pattern, and a part of the other division pattern is formed in the one division pattern. Since it is formed in the light-shielding band formed around the pattern, it is possible to mitigate or prevent a difference in electrical characteristics between semiconductor devices formed by using different division patterns.

【0067】前記所望の感光パターンが2つの分割パタ
ーンにより形成されるため、異なる分割パターンを用い
て形成された半導体装置間の電気的な特性に差が生じる
ことを緩和または防止できる。
Since the desired photosensitive pattern is formed by two divided patterns, it is possible to alleviate or prevent a difference in electrical characteristics between semiconductor devices formed by using different divided patterns.

【0068】前記所望の感光パターンが少なくとも3つ
の分割パターンにより形成されるため、異なる分割パタ
ーンを用いて形成された半導体装置間の電気的な特性に
差が生じることを緩和または防止できる。
Since the desired photosensitive pattern is formed by at least three divided patterns, it is possible to alleviate or prevent a difference in electrical characteristics between semiconductor devices formed by using different divided patterns.

【0069】前記1つの分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光処
理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターンの
一部分に重なるように、前記1つの分割パターンおよび
前記他の分割パターンが形成されてなるため、前記投影
露光処理を行ったのちの薄膜上に不要なレジストが残る
ことを防ぎうる。
A part of the division pattern transferred to the resin film by projection exposure processing using the one division pattern is subjected to projection exposure processing using the other division pattern to form a resin film. Since the one division pattern and the other division pattern are formed so as to overlap a part of the transferred division pattern, it is possible to prevent unnecessary resist from remaining on the thin film after the projection exposure process. sell.

【0070】前記1つの分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光処
理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターンの
一部分に0.5〜5μm重なるため、前記投影露光処理
を行ったのちの薄膜上に不要なレジストが残ることを防
ぎうる。
A part of the division pattern transferred to the film made of the resin by projection exposure processing using the one division pattern is subjected to projection exposure processing using the other division pattern and made a film made of the resin. Since 0.5 to 5 μm overlaps with a part of the transferred divided pattern, it is possible to prevent unnecessary resist from remaining on the thin film after the projection exposure process.

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

【図1】 本発明の半導体装置の製法に用いられる一対
のフォトマスクを示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a pair of photomasks used in a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図2】 図1の部分拡大説明図である。FIG. 2 is a partially enlarged explanatory view of FIG.

【図3】 従来の分割パターンのうちTFTの1つ分に
関わる部分の分割パターンを示す部分拡大説明図であ
る。
FIG. 3 is a partially enlarged explanatory view showing a division pattern of a portion related to one TFT among conventional division patterns.

【図4】 図2の部分拡大説明図である。4 is a partially enlarged explanatory view of FIG. 2. FIG.

【図5】 図2の部分拡大説明図である。5 is a partially enlarged explanatory diagram of FIG. 2. FIG.

【図6】 図4に示される分割パターンと図5に示され
る分割パターンとを重ね合わせた状態を示す説明図であ
る。
6 is an explanatory diagram showing a state in which the division pattern shown in FIG. 4 and the division pattern shown in FIG. 5 are superposed.

【図7】 図1に示される第1のフォトマスクおよび第
2のフォトマスクを用いて薄膜をパターニングしたとこ
ろを示す平面説明図である。
FIG. 7 is an explanatory plan view showing a state in which a thin film is patterned using the first photomask and the second photomask shown in FIG.

【図8】 図7の部分拡大説明図である。8 is a partially enlarged explanatory view of FIG. 7. FIG.

【図9】 図8の部分拡大説明図である。9 is a partially enlarged explanatory view of FIG.

【図10】 従来のマスクの一例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a conventional mask.

【図11】 図10の部分拡大説明図である。FIG. 11 is a partially enlarged explanatory view of FIG.

【図12】 図10に示される第1のフォトマスクおよ
び第2のフォトマスクを用いて薄膜をパターニングした
ところを示す平面説明図である。
FIG. 12 is a plan explanatory view showing a state where a thin film is patterned using the first photomask and the second photomask shown in FIG.

【図13】 図12の部分拡大説明図である。13 is a partially enlarged explanatory view of FIG.

【図14】 図13の部分拡大説明図である。FIG. 14 is a partially enlarged explanatory view of FIG.

【図15】 図12の部分拡大説明図である。FIG. 15 is a partially enlarged explanatory view of FIG.

【図16】 図15の部分拡大説明図である。FIG. 16 is a partially enlarged explanatory view of FIG. 15.

【図17】 レジストパターンを形成するためのステッ
パの概略の構成を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a stepper for forming a resist pattern.

【図18】 従来のステッパを用いてガラス基板上に成
膜された薄膜をパターニングする方法を示す断面工程説
明図である。
FIG. 18 is a sectional process explanatory view showing a method of patterning a thin film formed on a glass substrate using a conventional stepper.

【図19】 TFTを使用した液晶表示装置の1画素分
の等価回路を示す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of one pixel of a liquid crystal display device using TFTs.

【図20】 ステッパのフォトマスクの一例およびステ
ッパのブラインドの一例を示す説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing an example of a stepper photomask and an example of a stepper blind.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のフォトマスク、1a 遮光帯、1b、1c、
1e、1f、1g 領域、1d 設定位置、2 第2の
フォトマスク、2a 遮光帯、2b、2c、2e、2
f、2g 領域、2d 設定位置。
1 first photomask, 1a light-shielding band, 1b, 1c,
1e, 1f, 1g area, 1d setting position, 2 second photomask, 2a light-shielding band, 2b, 2c, 2e, 2
f, 2g area, 2d set position.

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)基板上に薄膜を成膜したのち、該
薄膜上に感光性を有する樹脂からなる膜を形成し、
(b)所望の感光パターンが形成されたフォトマスクを
介して、投影露光処理して感光パターンを前記樹脂から
なる膜に転写し、(c)転写された感光パターンを現像
して感光樹脂像を形成し、(d)該感光樹脂像をエッチ
ングマスクとして用いて前記薄膜をエッチングしたの
ち、前記感光樹脂像を剥離することによって、該感光樹
脂像の形状に対応した形状に前記薄膜をパターニングす
る半導体装置の製法であって、 前記感光パターンが分割されてなる複数の分割パターン
それぞれ形成された複数のフォトマスクを介して投影
露光処理をして、前記複数の分割パターンを順次選択的
に前記樹脂からなる膜に転写し、前記薄膜の表面上に感
光樹脂像を形成する際に、前記複数の分割パターンのう
ち、1つの分割パターンと、該1つの分割パターンに隣
接する他の分割パターンとの境界部分において、単一の
TFT素子のパターンが前記1つの分割パターンおよび
前記他の分割パターンのそれぞれの一部分に分割され、
互いに補完されるように前記複数の分割パターンが形成
された複数のフォトマスクを用いることを特徴とする半
導体装置の製法。
1. (a) After forming a thin film on a substrate, a film made of a resin having photosensitivity is formed on the thin film,
(B) Through a photomask on which a desired photosensitive pattern is formed, projection exposure processing is performed to transfer the photosensitive pattern to a film made of the resin, and (c) the transferred photosensitive pattern is developed to form a photosensitive resin image. (D) A semiconductor patterning the thin film into a shape corresponding to the shape of the photosensitive resin image by (d) etching the thin film using the photosensitive resin image as an etching mask and then peeling the photosensitive resin image. A method of manufacturing an apparatus, wherein a projection exposure process is performed through a plurality of photomasks each having a plurality of divided patterns formed by dividing the photosensitive pattern, and the plurality of divided patterns are sequentially and selectively selected by the resin. When a photosensitive resin image is formed on the surface of the thin film by transferring to one of the plurality of division patterns, one division pattern and one division pattern are formed. At the boundary with another division pattern adjacent to the turn, a single
The pattern of the TFT element is divided into a part of each of the one division pattern and the other division pattern ,
Preparation of a semiconductor device, which comprises using a plurality of photomasks, wherein the plurality of division patterns are formed so as to be complement each other.
【請求項2】 前記所望の感光パターンが2つの分割パ
ターンにより形成される請求項1記載の半導体装置の製
法。
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the desired photosensitive pattern is formed by two divided patterns.
【請求項3】 前記所望の感光パターンが少なくとも3
つの分割パターンにより形成される請求項1記載の半導
体装置の製法。
3. The desired photosensitive pattern is at least 3
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed by one division pattern.
【請求項4】 前記1つの分割パターンを用いて投影露
光処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パター
ンの一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分に重なるように、前記1つの分割パターンおよ
び前記他の分割パターンが形成される請求項1記載の半
導体装置の製法。
4. A part of the division pattern transferred to the film made of the resin by projection exposure processing using the one division pattern and made of the resin by projection exposure processing using the other division pattern. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the one division pattern and the other division pattern are formed so as to overlap a part of the division pattern transferred to the film.
【請求項5】 前記1つの分割パターンを用いて投影露
光処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パター
ンの一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露光
処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パターン
の一部分に重なる幅が0.5〜5μmである請求項4記
載の半導体装置の製法。
5. A portion of the division pattern transferred to the film made of the resin by projection exposure processing using the one division pattern and made of the resin by projection exposure processing using the other division pattern. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein a width overlapping with a part of the divided pattern transferred to the film is 0.5 to 5 μm.
【請求項6】 請求項1記載の半導体装置の製法に用い
られるフォトマスクであって、 前記感光パターンが分割されてなる複数の分割パターン
複数の前記フォトマスクにそれぞれ形成されており、
1つの分割パターンと、該1つの分割パターンに隣接す
る他の分割パターンとの境界部分において、単一のTF
T素子のパターンが前記1つの分割パターンおよび前記
他の分割パターンのそれぞれの一部分に分割され、互い
に補完されるように形成されてなることを特徴とするフ
ォトマスク。
6. A photomask used in the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of division patterns formed by dividing the photosensitive pattern are formed on the plurality of photomasks, respectively.
A single TF is provided at the boundary between one division pattern and another division pattern adjacent to the one division pattern.
The pattern of the T element is divided into a part of each of the one division pattern and the other division pattern ,
Photomask characterized by being formed to become as complement to.
【請求項7】 前記1つの分割パターンの周囲には遮光
帯が形成されており、前記他の分割パターンの周囲には
遮光帯が形成されており、前記1つの分割パターンおよ
び前記他の分割パターンのそれぞれの一部分が互いに補
完されてなるように、前記1つの分割パターンの一部分
が前記他の分割パターンの周囲に形成される遮光帯に形
成されており、前記他の分割パターンの一部分が前記一
の分割パターンの周囲に形成される遮光帯に形成されて
なる請求項6記載のフォトマスク。
7. A light-shielding band is formed around the one divided pattern, and a light-shielding band is formed around the other divided pattern, wherein the one divided pattern and the other divided pattern are formed. A part of the one division pattern is formed in a light-shielding band formed around the other division pattern, and a part of the other division pattern is formed so as to complement each other. The photomask according to claim 6, wherein the photomask is formed on a light-shielding band formed around the divided pattern.
【請求項8】 前記所望の感光パターンが2つの分割パ
ターンにより形成される請求項6記載のフォトマスク。
8. The photomask according to claim 6, wherein the desired photosensitive pattern is formed by two divided patterns.
【請求項9】 前記所望の感光パターンが少なくとも3
つの分割パターンにより形成される請求項6記載のフォ
トマスク。
9. The desired photosensitive pattern is at least 3
The photomask according to claim 6, which is formed by one division pattern.
【請求項10】 前記1つの分割パターンを用いて投影
露光処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パタ
ーンの一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露
光処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パター
ンの一部分に重なるように、前記1つの分割パターンお
よび前記他の分割パターンが形成されてなる請求項6記
載のフォトマスク。
10. A part of the division pattern transferred to the film made of resin by projection exposure processing using the one division pattern and made of the resin by projection exposure processing using the other division pattern. 7. The photomask according to claim 6, wherein the one division pattern and the other division pattern are formed so as to overlap a part of the division pattern transferred to the film.
【請求項11】 前記1つの分割パターンを用いて投影
露光処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パタ
ーンの一部分が、前記他の分割パターンを用いて投影露
光処理して前記樹脂からなる膜に転写された分割パター
ンの一部分に0.5〜5μm重なる請求項10記載のフ
ォトマスク。
11. A part of the division pattern transferred to the film made of the resin by projection exposure processing using the one division pattern and made of the resin by projection exposure processing using the other division pattern. The photomask according to claim 10, wherein a part of the divided pattern transferred to the film overlaps by 0.5 to 5 μm.
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