JP5429590B2 - Halftone mask - Google Patents

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Description

本発明は、ハーフトーンマスク及びその製造方法並びにアクテイブマトリクス型表示装置に関する。   The present invention relates to a halftone mask, a manufacturing method thereof, and an active matrix display device.

液晶表示(Liquid Crystal Display)装置やOEL(Organic Electro−Luminescence)表示装置は、アクテイブマトリクス型表示装置の一例である。このようなアクテイブマトリクス型表示装置の製造において、リフローレジストパターンを用いてフォトリソグラフィ工程数を削減する方法が用いられている。   Liquid crystal display (Liquid Crystal Display) devices and OEL (Organic Electro-Luminescence) display devices are examples of active matrix display devices. In manufacturing such an active matrix display device, a method of reducing the number of photolithography processes using a reflow resist pattern is used.

特開2002−334830は、異なる膜厚のレジストパターンをリフロー処理することによりリフローレジストパターンを形成する技術を開示している。なお、このレジストパターンは、ハーフトーンマスクを露光マスクとして形成される(特許文献1参照)。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-334830 discloses a technique for forming a reflow resist pattern by reflowing resist patterns having different film thicknesses. This resist pattern is formed using a halftone mask as an exposure mask (see Patent Document 1).

リフロー処理法には、加熱リフロー処理法及び薬液溶解リフロー処理法がある。薬液溶解リフロー処理によるレジストの広がり度合いは、加熱リフロー処理より大きい。従って、薬液溶解リフロー処理は、隣接するレジストパターンの一体化が容易に行える。また、薬液溶解リフロー処理は、加熱リフロー処理よりレジストと下地との間の密着性が強い。   The reflow treatment method includes a heat reflow treatment method and a chemical solution reflow treatment method. The degree of spread of the resist by the chemical solution reflow process is larger than the heat reflow process. Therefore, the chemical solution reflow process can easily integrate adjacent resist patterns. Further, the chemical solution reflow process has stronger adhesion between the resist and the base than the heat reflow process.

このようなリフローレジストパターンは、LCD装置の薄膜トランジスタ(TFT)等のアモルファスシリコン(a−Si)膜のパターニングに用いられる。以下、”アモルファスシリコン膜のパターン”を”a−Siパターン”と記載する。a−Siパターンは、TFT領域(ソース電極とドレイン電極の下部領域、ゲート電極の上部領域等)、データ線領域(データ線とデータ線端子の下部領域等)に存在している。   Such a reflow resist pattern is used for patterning an amorphous silicon (a-Si) film such as a thin film transistor (TFT) of an LCD device. Hereinafter, the “amorphous silicon film pattern” is referred to as an “a-Si pattern”. The a-Si pattern exists in the TFT region (the lower region of the source and drain electrodes, the upper region of the gate electrode, etc.) and the data line region (the lower region of the data line and the data line terminal, etc.).

上記特許文献1が開示するリフローレジストパターンでは、TFT領域やデータ線領域のa−Siパターン幅が、ドレイン電極、ソース電極、データ線等の幅より大きくなるため(特許文献1の図5から図7を参照)、TFT領域とゲート電極との寄生容量が増大する。またデータ線領域のa−Siパターン幅も大きくなるため、データ線と画素電極との寄生容量も増大する。このような寄生容量の増大は、信号の伝送遅延及びTFTのスイッチング速度の低下をもたらし、LCD装置に表示ムラが生じる。   In the reflow resist pattern disclosed in Patent Document 1, the a-Si pattern width of the TFT region and the data line region is larger than the widths of the drain electrode, the source electrode, the data line, and the like (FIG. 5 to FIG. 5 of Patent Document 1). 7), the parasitic capacitance between the TFT region and the gate electrode increases. In addition, since the a-Si pattern width in the data line region is increased, the parasitic capacitance between the data line and the pixel electrode is also increased. Such an increase in parasitic capacitance causes a signal transmission delay and a decrease in TFT switching speed, resulting in display unevenness in the LCD device.

図19(a)、図19(b)に示すようなハーフトーンマスク200を用いて、データ線領域におけるa−Siパターン幅の増大を抑える方法が知られている。図19(a)はTFT領域に対応する上面図であり、図19(b)は図19(a)のX1−X1断面図である。   A method of suppressing an increase in the a-Si pattern width in a data line region using a halftone mask 200 as shown in FIGS. 19A and 19B is known. FIG. 19A is a top view corresponding to the TFT region, and FIG. 19B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 in FIG.

図19(a)、図19(b)に示すハーフトーンマスク200は、第1のマスクパターン221、222、第2のマスクパターン241、242を備える。第1のマスクパターン221は、TFTチャネルに近いドレイン領域に対応したマスクパターンであり、第2のマスクパターン241は、TFTチャネルから離れたドレイン領域に対応したマスクパターンである。また第1のマスクパターン222は、TFTチャネルに近いソース領域に対応したマスクパターンであり、第2のマスクパターン242は、TFTチャネルから離れたソース領域に対応したマスクパターンである。   The halftone mask 200 shown in FIGS. 19A and 19B includes first mask patterns 221 and 222 and second mask patterns 241 and 242. The first mask pattern 221 is a mask pattern corresponding to the drain region near the TFT channel, and the second mask pattern 241 is a mask pattern corresponding to the drain region away from the TFT channel. The first mask pattern 222 is a mask pattern corresponding to the source region near the TFT channel, and the second mask pattern 242 is a mask pattern corresponding to the source region far from the TFT channel.

図19(c)は、このハーフトーンマスク200を用いて形成したレジストパターン221a、222a、241a、242aの断面図を示している。なお、レジストはポジ型レジストが用いられている。レジストパターン221a、222a、241a、242aは、a−Si膜251、金属膜252を積層した基板250の上に形成されている。   FIG. 19C shows a cross-sectional view of resist patterns 221 a, 222 a, 241 a, and 242 a formed using this halftone mask 200. Note that a positive resist is used as the resist. The resist patterns 221a, 222a, 241a, and 242a are formed on the substrate 250 on which the a-Si film 251 and the metal film 252 are stacked.

図19(c)に示すように、レジストパターン241a、242aは、第2のマスクパターン241、242に対応して形成され、またレジストパターン221a、222aは、第1のマスクパターン221、222に対応して形成される。第2のマスクパターン241、242により形成されたレジストパターン241a、242aの膜厚は、第1のマスクパターン221、222により形成されたレジストパターン221a、222aより薄い。このようなレジストパターン221a、222a、241a、242aをエッチングマスクとして、金属膜252をエッチングする。   As shown in FIG. 19C, the resist patterns 241a and 242a are formed corresponding to the second mask patterns 241 and 242, and the resist patterns 221a and 222a correspond to the first mask patterns 221 and 222. Formed. The resist patterns 241a and 242a formed by the second mask patterns 241 and 242 are thinner than the resist patterns 221a and 222a formed by the first mask patterns 221 and 222. The metal film 252 is etched using the resist patterns 221a, 222a, 241a, and 242a as etching masks.

図19(d)は、金属膜252をエッチングすることにより形成した金属膜パターン252aの断面図である。リフロー処理は、金属膜パターン252aを形成した後のレジストパターン221a、222a、241a、242aに対して行う。   FIG. 19D is a cross-sectional view of a metal film pattern 252 a formed by etching the metal film 252. The reflow process is performed on the resist patterns 221a, 222a, 241a, and 242a after the metal film pattern 252a is formed.

図19(e)は、リフロー処理で形成されたリフローレジストパターン221b、222b、241b、242bの断面図である。リフロー処理により厚膜のレジストパターン221a、222aは大きく広がるため、リフローレジストパターン221b、222bは一体化する。一方、リフロー処理により薄膜のレジストパターン241a、242aは僅かしか広がらないため、形状変化は小さい。   FIG. 19E is a cross-sectional view of the reflow resist patterns 221b, 222b, 241b, and 242b formed by the reflow process. Since the thick film resist patterns 221a and 222a are greatly expanded by the reflow process, the reflow resist patterns 221b and 222b are integrated. On the other hand, since the thin resist patterns 241a and 242a are only slightly expanded by the reflow process, the shape change is small.

図19(f)は、リフローレジストパターン221b、222b、241b、242bをエッチングマスクとしてa−Si膜251をエッチングしたa−Siパターン251aの断面図である。このように、リフロー処理を行ってもレジストパターン241、242の形状変化が小さいため、a−Siパターン251aの幅寸法の増大が抑えられる(特許文献1の図8から図11を参照)。   FIG. 19F is a cross-sectional view of the a-Si pattern 251a obtained by etching the a-Si film 251 using the reflow resist patterns 221b, 222b, 241b, and 242b as etching masks. As described above, since the shape change of the resist patterns 241 and 242 is small even when the reflow process is performed, an increase in the width dimension of the a-Si pattern 251a can be suppressed (see FIGS. 8 to 11 of Patent Document 1).

特開2002−334830号公報JP 2002-334830 A

しかしながら、第2のマスクパターン241、242に対応して形成したa−Siパターン251a等において、幅寸法がばらつく問題があった。このような幅寸法のばらつきは、アクテイブマトリクス型表示装置の性能や信頼性を悪くする。   However, the a-Si pattern 251a formed corresponding to the second mask patterns 241 and 242 has a problem that the width dimension varies. Such a variation in the width dimension deteriorates the performance and reliability of the active matrix display device.

これは膜厚が薄くなると、露光光の回り込み等によりレジストパターンの幅寸法のばらつきが増大しやすいためである。また、薄膜のレジストパターン241a、242aのエッジは金属膜252をエッチングする工程において削られ易く、さらに乾燥工程等においてレジストパターンの端縁が後退し易いためである。   This is because, as the film thickness is reduced, the variation in the width dimension of the resist pattern is likely to increase due to exposure light wraparound. Further, the edges of the thin resist patterns 241a and 242a are easily scraped in the process of etching the metal film 252, and the edge of the resist pattern is easily retracted in a drying process or the like.

本発明の主な目的は、基板上に正確な寸法のパターン形成ができる、ハーフトーンマスク及びその製造方法並びにアクテイブマトリクス型表示装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide a halftone mask, a manufacturing method thereof, and an active matrix display device capable of forming a pattern with an accurate dimension on a substrate.

上記目的を達成するため、本発明は、異なる膜厚のレジストパターンの形成に用いられるハーフトーンマスクであって、第1のレジストパターンの形成に用いる第1のマスクパターンと、第1のレジストパターンより薄膜の第2のレジストパターンの形成に用いる第2のマスクパターンと、第2のマスクパターンの少なくとも一部の端縁領域に形成されて、第2のレジストパターンより厚膜のレジストパターンの形成に用いる第3のマスクパターンとを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a halftone mask used for forming resist patterns having different film thicknesses, the first mask pattern used for forming the first resist pattern, and the first resist pattern. A second mask pattern used for forming a second resist pattern having a thinner thickness, and a resist pattern having a thicker film thickness than the second resist pattern, formed on at least a part of the edge region of the second mask pattern And a third mask pattern used in the above.

本発明によれば、厚いレジスト膜を形成するための第1のマスクパターンと、薄いレジスト膜を形成するための第2のマスクパターンとに加えて、第3のマスクパターンを設けたので、基板上に正確な寸法のパターンが形成できるようになる。   According to the present invention, the third mask pattern is provided in addition to the first mask pattern for forming the thick resist film and the second mask pattern for forming the thin resist film. A pattern having an accurate dimension can be formed thereon.

本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の各実施の形態では、ポジ型レジストに対して露光を行うポジ型ハーフトーンマスクを例に説明するが、ネガ型ハーフトーンマスクにも適用可能である。   An embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, a positive halftone mask that exposes a positive resist will be described as an example. However, the present invention can also be applied to a negative halftone mask.

また、マスクパターン、レジストパターンの形や寸法を規定する際には、「幅」、「厚み」、「矩形形状」、「線状形状」等と記載する。「幅」は基板の平面方向の寸法であり、「厚み」は基板の垂直方向の寸法である。「矩形形状」、「線状形状」は基板を上から見たときの形を意味する。   Further, when defining the shape and dimensions of the mask pattern and resist pattern, they are described as “width”, “thickness”, “rectangular shape”, “linear shape”, and the like. “Width” is a dimension in the planar direction of the substrate, and “Thickness” is a dimension in the vertical direction of the substrate. “Rectangular shape” and “linear shape” mean shapes when the substrate is viewed from above.

本発明の第1の実施の形態を説明する。図1(a)は、ハーフトーンマスク500の上面図を示し、図1(b)は図1(a)のX2−X2断面図を示す。   A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1A shows a top view of the halftone mask 500, and FIG. 1B shows an X2-X2 cross-sectional view of FIG.

ハーフトーンマスク500は、第1のマスクパターン502と、第1のマスクパターン502より透過率の大きい第2のマスクパターン503と、第3のマスクパターン504を備えている。第3のマスクパターン504は、第2のマスクパターン503の少なくとも一部の端縁領域に形成した、線状形状マスクパターンである。   The halftone mask 500 includes a first mask pattern 502, a second mask pattern 503 having a higher transmittance than the first mask pattern 502, and a third mask pattern 504. The third mask pattern 504 is a linear mask pattern formed in at least a part of the edge region of the second mask pattern 503.

なお、端縁領域とは、寸法ばらつきを抑制したい領域に対応した領域である。このような領域は、第2のマスクパターン503の端縁に沿った領域やその端縁から所定距離パターン内側に入った領域が例示できる。第3のマスクパターン504を第2のマスクパターン503の端縁に沿って形成する場合は、第2のマスクパターン503の端縁は第3のマスクパターン504の端縁と重なる。   Note that the edge region is a region corresponding to a region where dimensional variation is desired to be suppressed. Examples of such a region include a region along the edge of the second mask pattern 503 and a region that enters a predetermined distance pattern from the edge. When the third mask pattern 504 is formed along the edge of the second mask pattern 503, the edge of the second mask pattern 503 overlaps with the edge of the third mask pattern 504.

次に、このようなハーフトーンマスク500を用いて基板510にパターンを形成する工程を図2(a)〜図2(e)を参照して説明する。   Next, a process of forming a pattern on the substrate 510 using such a halftone mask 500 will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (e).

2種類のエッチング層を基板510の上に形成し、さらにレジスト513を塗布する。説明の都合から、2種類のエッチング層はa−Si膜511、金属膜512とする。   Two kinds of etching layers are formed on the substrate 510, and a resist 513 is further applied. For convenience of explanation, the two types of etching layers are an a-Si film 511 and a metal film 512.

まず、ハーフトーンマスク500を用いた露光を行う(図2(a))。これにより第1のマスクパターン502、第2のマスクパターン503、第3のマスクパターン504にそれぞれ対応した第1のレジストパターン502a、第2のレジストパターン503a、第3のレジストパターン504aが形成される(図2(b))。   First, exposure using the halftone mask 500 is performed (FIG. 2A). As a result, a first resist pattern 502a, a second resist pattern 503a, and a third resist pattern 504a corresponding to the first mask pattern 502, the second mask pattern 503, and the third mask pattern 504 are formed. (FIG. 2 (b)).

図2(a)に示す部分拡大図において、第2のマスクパターン503の厚みを”h1”で示し、第3のマスクパターン504の厚みを”h2”で示している。また、第3のマスクパターン504の幅を”La”で示している。同様に図2(b)に示す部分拡大図において、第2のレジストパターン503aの厚みを”h3”で示し、第3のレジストパターン504aの厚みを”h4”で示している。また第3のレジストパターン504aの幅を”Lb”で示している。   In the partially enlarged view shown in FIG. 2A, the thickness of the second mask pattern 503 is indicated by “h1”, and the thickness of the third mask pattern 504 is indicated by “h2”. The width of the third mask pattern 504 is indicated by “La”. Similarly, in the partially enlarged view shown in FIG. 2B, the thickness of the second resist pattern 503a is indicated by “h3”, and the thickness of the third resist pattern 504a is indicated by “h4”. The width of the third resist pattern 504a is indicated by “Lb”.

このようなレジストパターン502a、503a、504aをエッチングマスクとして金属膜512をエッチングし、金属パターン512aを形成する(図2(c))。   Using the resist patterns 502a, 503a, and 504a as etching masks, the metal film 512 is etched to form a metal pattern 512a (FIG. 2C).

次に、リフロー処理を行うことによりリフローレジストパターン502b、503b、504bを形成する(図2(d))。そして、リフローレジストパターン502b、503b、504bをエッチングマスクとしてa−Si膜511をエッチングして、a−Siパターン511aを形成する(図2(e))。   Next, reflow resist patterns 502b, 503b, and 504b are formed by performing a reflow process (FIG. 2D). Then, the a-Si film 511 is etched using the reflow resist patterns 502b, 503b, and 504b as an etching mask to form an a-Si pattern 511a (FIG. 2E).

第3のレジストパターン504aは、第2のレジストパターン503aの少なくとも一部の端縁領域に形成され、かつ、幅は狭い。第2のレジストパターン503aの端縁領域は、第3のレジストパターン504aにより保護されているため、金属膜512のエッチング工程により第2のレジストパターン503aの端縁が削られない。従って、第2のレジストパターン503aの幅寸法のばらつきを抑制することができる。   The third resist pattern 504a is formed in at least a part of the edge region of the second resist pattern 503a and has a small width. Since the edge region of the second resist pattern 503a is protected by the third resist pattern 504a, the edge of the second resist pattern 503a is not scraped by the etching process of the metal film 512. Therefore, variation in the width dimension of the second resist pattern 503a can be suppressed.

また、第2のレジストパターン503aの端縁領域は、第3のレジストパターン504aにより保護されているため、リフロー処理や乾燥処理により第2のレジストパターン503aの端縁の後退が抑制される。   In addition, since the edge region of the second resist pattern 503a is protected by the third resist pattern 504a, the retreat of the edge of the second resist pattern 503a is suppressed by the reflow process and the drying process.

ところで第3のレジストパターン504aの膜厚h4は、第2のレジストパターン503aの膜厚h3より厚い。このため、リフロー処理により第3のレジストパターン504aが大きく広がり、寸法がばらつく恐れがある。しかし、第3のレジストパターン504aの幅Lbは狭いので、リフロー処理により溶融したレジストの表面張力によって幅方向の広がりが抑えられる。従って、第3のレジストパターン504aをエッチングマスクとして形成したa−Siパターン511aの寸法ばらつきは、小さくなる。   Incidentally, the film thickness h4 of the third resist pattern 504a is thicker than the film thickness h3 of the second resist pattern 503a. For this reason, there is a possibility that the third resist pattern 504a spreads greatly due to the reflow process and the dimensions thereof vary. However, since the width Lb of the third resist pattern 504a is narrow, the spread in the width direction is suppressed by the surface tension of the resist melted by the reflow process. Therefore, the dimensional variation of the a-Si pattern 511a formed using the third resist pattern 504a as an etching mask is reduced.

次に、第2の実施の形態を説明する。本実施の形態はハーフトーンマスクの詳細な製造方法に関する。図3(a)〜図3(f)は、ハーフトーンマスク300の説明図である。   Next, a second embodiment will be described. The present embodiment relates to a detailed manufacturing method of a halftone mask. FIG. 3A to FIG. 3F are explanatory diagrams of the halftone mask 300.

図3(a)はTFTに対応するマスクパターンの上面図を示し、図3(b)は図3(a)のX6−X6断面図を示している。図3(c)は、データ線端子に対応するマスクパターンの上面図を示し、図3(d)は図3(c)におけるX7−X7断面図である。また、図3(e)は、第3のマスクパターン333を備えるデータ線端子に対応するマスクパターンを示し、図3(f)は図3(e)におけるX8−X8断面図を示す。   3A shows a top view of the mask pattern corresponding to the TFT, and FIG. 3B shows a cross-sectional view taken along the line X6-X6 of FIG. FIG. 3C is a top view of the mask pattern corresponding to the data line terminal, and FIG. 3D is a cross-sectional view taken along line X7-X7 in FIG. FIG. 3E shows a mask pattern corresponding to a data line terminal including the third mask pattern 333, and FIG. 3F shows an X8-X8 cross-sectional view in FIG.

ハーフトーンマスク300は、矩形形状の第1のマスクパターン321、322、323、矩形形状の第2のマスクパターン341、342、343、344、線状形状の第3のマスクパターン331、332、333を備える。なお、第1のマスクパターン323は、第2のマスクパターン341の中に形成されている。   The halftone mask 300 includes rectangular first mask patterns 321, 322 and 323, rectangular second mask patterns 341, 342, 343 and 344, and linear third mask patterns 331, 332 and 333. Is provided. Note that the first mask pattern 323 is formed in the second mask pattern 341.

第2のマスクパターン341、342、343、344の膜厚は、第1のマスクパターン321、322、331、332、第3のマスクパターン331、332、333より薄膜である。   The film thicknesses of the second mask patterns 341, 342, 343, and 344 are thinner than those of the first mask patterns 321, 322, 331, and 332, and the third mask patterns 331, 332, and 333.

このようなハーフトーンマスク300は、図4(a)〜図4(e)、図5(a)〜図5(d)に示す工程を経て製造する。なお説明の都合から、ハーフトーンマスク300は、図5(d)に示すマスクパターンを持つものとする。この場合、第1のマスクパターン30や第3のマスクパターン32は、第1の遮光膜パターン23と第2の遮光膜パターン24の重なり領域に対応し、第2のマスクパターン31は、第2の遮光膜パターン24のみの領域に対応する。   Such a halftone mask 300 is manufactured through the steps shown in FIGS. 4 (a) to 4 (e) and FIGS. 5 (a) to 5 (d). For convenience of explanation, it is assumed that the halftone mask 300 has a mask pattern shown in FIG. In this case, the first mask pattern 30 and the third mask pattern 32 correspond to the overlapping region of the first light shielding film pattern 23 and the second light shielding film pattern 24, and the second mask pattern 31 is the second mask pattern 31. This corresponds to the region of only the light shielding film pattern 24.

まず、ガラス基板21の上に第1の遮光膜23aを形成し、この第1の遮光膜23aの上に、第1のレジスト25aを塗布する(図4(a))。そして、露光マスク26を用いて露光することにより、潜像25cを形成する。その後、現像して第1のレジストパターン25bが形成される(図4(b)、図4(c))。第1のレジストパターン25bは、第1のマスクパターン30や第3のマスクパターン32の形状に対応している。   First, a first light shielding film 23a is formed on the glass substrate 21, and a first resist 25a is applied on the first light shielding film 23a (FIG. 4A). Then, exposure is performed using the exposure mask 26 to form a latent image 25c. Thereafter, development is performed to form a first resist pattern 25b (FIGS. 4B and 4C). The first resist pattern 25 b corresponds to the shape of the first mask pattern 30 and the third mask pattern 32.

この第1のレジストパターン25bをエッチングマスクとして第1の遮光膜23aをエッチングし、第1の遮光膜パターン23を形成する(図4(d)、図4(e))。   Using this first resist pattern 25b as an etching mask, the first light shielding film 23a is etched to form the first light shielding film pattern 23 (FIGS. 4D and 4E).

次に、第2の遮光膜24aを形成し、その上に第2のレジスト27aを塗布する(図5(a))。露光マスク28を用いて露光を行い潜像27cを形成する(図5(b))。   Next, a second light shielding film 24a is formed, and a second resist 27a is applied thereon (FIG. 5A). Exposure is performed using the exposure mask 28 to form a latent image 27c (FIG. 5B).

現像して第2のレジストパターン27bが形成される(図5(c))。この第2のレジストパターン27bは、第2のマスクパターン32の形状に対応している。第2のレジストパターン27bをエッチングマスクとして第2の遮光膜24aをエッチングして第2の遮光膜パターン24を形成する(図5(d))。   Development is performed to form a second resist pattern 27b (FIG. 5C). The second resist pattern 27 b corresponds to the shape of the second mask pattern 32. Using the second resist pattern 27b as an etching mask, the second light shielding film 24a is etched to form the second light shielding film pattern 24 (FIG. 5D).

これにより、第1のマスクパターン30や第3のマスクパターン32は、第1の遮光膜パターン23と第2の遮光膜パターン24の重なり領域に対応し、第2のマスクパターン31は第2の遮光膜パターン24のみの領域に対応する。   Accordingly, the first mask pattern 30 and the third mask pattern 32 correspond to the overlapping region of the first light shielding film pattern 23 and the second light shielding film pattern 24, and the second mask pattern 31 is the second mask pattern 31. This corresponds to the region of only the light shielding film pattern 24.

なお、上記のハーフトーンマスク製造方法では、第2の遮光膜パターン24は、第1の遮光膜パターン23の形成後に成膜した。しかし、以下に説明するように、第2の遮光膜パターン24は、第1の遮光膜パターン23の形成前に成膜することも可能である。   In the above halftone mask manufacturing method, the second light shielding film pattern 24 is formed after the first light shielding film pattern 23 is formed. However, as described below, the second light shielding film pattern 24 can be formed before the first light shielding film pattern 23 is formed.

このハーフトーンマスクの製造方法を図6(a)〜図6(e)及び図7(a)〜図7(d)を参照して説明する。まず、ガラス基板21の上に第2の遮光膜24aを形成し、その上に第2のレジスト27aを塗布する。そして、マスク28を用いて露光して潜像27cを形成する(図6(a)、図6(b))。   A method of manufacturing this halftone mask will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (e) and FIGS. 7 (a) to 7 (d). First, the second light shielding film 24a is formed on the glass substrate 21, and the second resist 27a is applied thereon. Then, exposure is performed using the mask 28 to form a latent image 27c (FIGS. 6A and 6B).

露光された第2のレジスト27aを現像して第2のレジストパターン27bを形成する(図6C)。この第2のレジストパターン27bをエッチングマスクとして第2の遮光膜24aをエッチングし、第2の遮光膜パターン24を形成する(図6(d)、図6(e))。   The exposed second resist 27a is developed to form a second resist pattern 27b (FIG. 6C). Using the second resist pattern 27b as an etching mask, the second light shielding film 24a is etched to form the second light shielding film pattern 24 (FIGS. 6D and 6E).

次に、第1の遮光膜23aを成膜し、その上に第1のレジスト25aを塗布する(図7(a))。その後、マスク26を用いて露光し(図7(b))、第1のレジストパターン25bを形成する(図7(c))。   Next, a first light shielding film 23a is formed, and a first resist 25a is applied thereon (FIG. 7A). Thereafter, exposure is performed using the mask 26 (FIG. 7B), and a first resist pattern 25b is formed (FIG. 7C).

この第1のレジストパターン25bをエッチングマスクとして第1の遮光膜23aをエッチングし、第1の遮光膜パターン23を形成する(図7(d))。   Using the first resist pattern 25b as an etching mask, the first light shielding film 23a is etched to form the first light shielding film pattern 23 (FIG. 7D).

これにより、第1のマスクパターン30や第3のマスクパターン32は、第1の遮光膜パターン23と第2の遮光膜パターン24の重なり領域に対応し、第2のマスクパターン31は、第2の遮光膜パターン24のみの領域に対応する。   Thus, the first mask pattern 30 and the third mask pattern 32 correspond to the overlapping region of the first light shielding film pattern 23 and the second light shielding film pattern 24, and the second mask pattern 31 is the second mask pattern 31. This corresponds to the region of only the light shielding film pattern 24.

なお、上記ハーフトーンマスク製造方法において、成膜工程の次に露光工程が行われる。このような場合には、位置合わせマークを成膜工程で成膜した膜が覆わないように位置合わせマークをマスキングすることが好ましい。または位置合わせマークを覆った膜を除去する工程を露光工程の前に行うことが好ましい。このような処理により、マスクの位置合わせ精度の低下が防止できる。   In the halftone mask manufacturing method, an exposure process is performed after the film forming process. In such a case, it is preferable to mask the alignment mark so that the film formed in the film formation process does not cover the alignment mark. Or it is preferable to perform the process of removing the film | membrane which covered the alignment mark before an exposure process. By such processing, it is possible to prevent a decrease in mask alignment accuracy.

上記ハーフトーンマスク製造方法において露光工程は、2回行った。しかし、以下のように、露光工程は1回とすることも可能である。この製造方法を図8(a)〜図8(f)を参照して説明する。   In the halftone mask manufacturing method, the exposure step was performed twice. However, the exposure process can be performed once as described below. This manufacturing method will be described with reference to FIGS. 8 (a) to 8 (f).

まず、第2の遮光膜24aと第1の遮光膜23aをガラス基板21上に順次成膜し、その上にレジスト29aを塗布する(図8(a))。そして、露光を行うことにより潜像29cを形成し、現像を行い、厚い膜のレジスト層と薄い膜のレジスト層からなるレジストパターン29bを形成する(図8(b)、図8(c))。   First, the second light-shielding film 24a and the first light-shielding film 23a are sequentially formed on the glass substrate 21, and a resist 29a is applied thereon (FIG. 8A). Then, exposure is performed to form a latent image 29c and development is performed to form a resist pattern 29b composed of a thick resist layer and a thin resist layer (FIGS. 8B and 8C). .

レジストパターン29bをエッチングマスクとして、第1の遮光膜24aと第2の遮光膜23aをエッチングし、第1の遮光パターン23bと第2の遮光パターン24を形成する(図8(d))。   Using the resist pattern 29b as an etching mask, the first light-shielding film 24a and the second light-shielding film 23a are etched to form the first light-shielding pattern 23b and the second light-shielding pattern 24 (FIG. 8D).

その後、アッシング等を用いてレジストパターン29bを所定量だけ一様に除去することによりレジストパターン29dを形成する。なお、所定量とは、薄いレジスト層に相当する厚みである。そして、残ったレジストパターン29dを用いて第1の遮光パターン23bをエッチングすることにより第1の遮光パターン23が形成される(図8(e)、図8(f))。   Thereafter, a resist pattern 29d is formed by uniformly removing the resist pattern 29b by a predetermined amount by using ashing or the like. The predetermined amount is a thickness corresponding to a thin resist layer. Then, the first light shielding pattern 23 is formed by etching the first light shielding pattern 23b using the remaining resist pattern 29d (FIGS. 8E and 8F).

これにより、第1のマスクパターン30や第3のマスクパターン32は第1の遮光膜パターン23と第2の遮光膜パターン24の重なり領域に対応し、第2のマスクパターン31は、第2の遮光膜パターン24のみの領域に対応する。   Thus, the first mask pattern 30 and the third mask pattern 32 correspond to the overlapping region of the first light shielding film pattern 23 and the second light shielding film pattern 24, and the second mask pattern 31 is the second mask pattern 31. This corresponds to the region of only the light shielding film pattern 24.

上記ハーフトーンマスクにおける第1のマスクパターンと第3のマスクパターンとは同じ膜厚を持つので、これらの透過率は同じ値である。しかし、第1のマスクパターンと第3のマスクパターンとで透過率を変えたい場合もある。このような場合は、第3のマスクパターンの膜厚が第1のマスクパターンに対して異なる膜厚を持つようにする。   Since the first mask pattern and the third mask pattern in the halftone mask have the same film thickness, these transmittances have the same value. However, there are cases where it is desired to change the transmittance between the first mask pattern and the third mask pattern. In such a case, the film thickness of the third mask pattern is different from that of the first mask pattern.

なお、線状形状の第3のマスクパターンでは、露光光の回り込み比率が大きくなるので、第3のマスクパターンに対応して形成されるレジストパターンの膜厚は、幅の大きな第1のマスクパターンより薄くなる傾向にある。従って、第3のマスクパターンの膜厚を決定する際には、上述したことを考慮して決定する必要がある。   In the third mask pattern having a linear shape, the exposure light wrap-around ratio increases, so the resist pattern formed corresponding to the third mask pattern has a wide first mask pattern. It tends to be thinner. Therefore, when determining the film thickness of the third mask pattern, it is necessary to determine in consideration of the above.

第2の遮光膜の材料として、クロム、タンタル、モリブデンシリサイドが利用できる。また、クロムを主成分とする酸化クロム、酸化窒化クロム、フッ化酸化クロムが利用できる。   Chromium, tantalum, and molybdenum silicide can be used as the material of the second light shielding film. In addition, chromium oxide, chromium oxynitride, and fluorinated chromium oxide containing chromium as a main component can be used.

また、第1の遮光膜の材料としては、クロムを主成分に含む膜やクロムを主成分とする膜を積層した多層膜を用いることができる。クロムを主成分とする膜として、クロム、窒化クロム、フッ化クロムが例示できる。多層膜として、窒化クロムを主成分とする膜と、酸化クロム又は酸化窒化クロムを主成分とする膜との積層した膜が例示できる。   In addition, as a material for the first light-shielding film, a multilayer film in which a film containing chromium as a main component or a film containing chromium as a main component can be used. Examples of the film containing chromium as a main component include chromium, chromium nitride, and chromium fluoride. As the multilayer film, a film in which a film containing chromium nitride as a main component and a film containing chromium oxide or chromium oxynitride as a main component can be exemplified.

さらに、中間膜を第1の遮光膜と第2の遮光膜との間に介在させることもできる。このような中間膜として、酸化ケイ素、窒化珪素、窒化酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タンタルシリサイド、酸化モリブデンシリサイド、フッ化クロム、フッ化酸化クロム、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫、酸化亜鉛の膜やこれらの複数を組み合わせた膜が例示できる。   Furthermore, an intermediate film can be interposed between the first light shielding film and the second light shielding film. As such an intermediate film, silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, molybdenum oxide, tantalum oxide silicide, molybdenum oxide silicide, chromium fluoride, fluorinated chromium oxide, oxide Examples thereof include a film of tin, indium oxide, indium tin oxide, and zinc oxide, and a film in which a plurality of these films are combined.

また、露光光に対する第1のマスクパターンの透過率T1、第2のマスクパターンの透過率T2、第3のマスクパターンの透過率T3が、0%≦T1<5%、10%≦T2≦70%、5%≦T3≦10%を満たすように、これらの材料の種類や膜厚を決定する。これにより、ハーフトーンマスクを用いて形成したレジストパターンは、適切な膜厚になる。   Further, the transmittance T1 of the first mask pattern, the transmittance T2 of the second mask pattern, and the transmittance T3 of the third mask pattern with respect to the exposure light are 0% ≦ T1 <5%, 10% ≦ T2 ≦ 70. %, 5% ≦ T3 ≦ 10%, and the types and film thicknesses of these materials are determined. Thereby, the resist pattern formed using the halftone mask has an appropriate film thickness.

また、図9に示すように、第3のマスクパターンと第2のマスクパターンの端縁間距離dは、0μm≦d≦1.5μmを満たすように形成することが好ましい。   In addition, as shown in FIG. 9, it is preferable that the distance d between the edges of the third mask pattern and the second mask pattern satisfies 0 μm ≦ d ≦ 1.5 μm.

また、第3のマスクパターンの線幅Lw1は、0.5μm≦Lw1<3μmを満たすことが好ましく、隣接パターンの間隔Lw2は、1.0μm≦Lw2<10.0μmを満たすことが好ましい。   The line width Lw1 of the third mask pattern preferably satisfies 0.5 μm ≦ Lw1 <3 μm, and the interval Lw2 between adjacent patterns preferably satisfies 1.0 μm ≦ Lw2 <10.0 μm.

さらに、第2のマスクパターンの面積は、第1のマスクパターンと第3のマスクパターンの面積和に対して、10%以上とすることが好ましい。   Furthermore, the area of the second mask pattern is preferably 10% or more with respect to the sum of the areas of the first mask pattern and the third mask pattern.

マスクパターンの材質、膜厚、寸法等が上記条件を満たすように設定することで、適切膜厚を持つレジストパターンの形成が可能になる。   By setting the material, film thickness, dimensions, etc. of the mask pattern so as to satisfy the above conditions, a resist pattern having an appropriate film thickness can be formed.

レジストパターンの幅寸法精度に対する第3のマスクパターンの寄与を確認するために、試料1と試料2のレジストパターンを作成して、その幅L1をそれぞれ36点測定した。   In order to confirm the contribution of the third mask pattern to the width dimension accuracy of the resist pattern, resist patterns of Sample 1 and Sample 2 were prepared, and the width L1 was measured at 36 points.

なお、試料1は、図3(f)に示すような第2のマスクパターンの端縁に第3のマスクパターンを持つマスクパターンを用いて形成したレジストパターンである。試料2は、図3(d)に示すような第2のマスクパターンのみのマスクパターンを用いて形成したレジストパターンである。   Sample 1 is a resist pattern formed using a mask pattern having a third mask pattern at the edge of the second mask pattern as shown in FIG. Sample 2 is a resist pattern formed using a mask pattern of only the second mask pattern as shown in FIG.

図10は、測定結果を示す図である。図10において、矩形領域内の帯状領域は、試料1や試料2のレジストパターンを示し、測定がこのレジストパターンの幅に対して行われたことを示している。   FIG. 10 is a diagram showing measurement results. In FIG. 10, the band-shaped region in the rectangular region indicates the resist pattern of Sample 1 or Sample 2 and indicates that the measurement was performed on the width of the resist pattern.

図10から分かるように、試料1の線幅L1は、平均値7.240μm、偏差値(3σ)0.762μmであり、試料2の線幅L1は、平均値7.631μm、偏差値(3σ)1.565μmである。   As can be seen from FIG. 10, the line width L1 of the sample 1 has an average value of 7.240 μm and a deviation value (3σ) of 0.762 μm, and the line width L1 of the sample 2 has an average value of 7.631 μm and a deviation value (3σ ) 1.565 μm.

従って、第3のマスクパターンは、レジストパターンの寸法のばらつきを抑えると共に寸法精度を向上させることができる。しかも、第3のマスクパターンは第1のマスクパターンと同時に形成できるため、特別な工程を追加することなく寸法精度の向上が達成できる。   Therefore, the third mask pattern can suppress variation in the dimension of the resist pattern and improve the dimensional accuracy. In addition, since the third mask pattern can be formed at the same time as the first mask pattern, it is possible to improve the dimensional accuracy without adding a special process.

次に、第3の実施の形態を説明する。本実施の形態は、上記ハーフトーンマスクを用いて製造する縦電界型のLCD装置に関する。   Next, a third embodiment will be described. The present embodiment relates to a vertical electric field type LCD device manufactured using the halftone mask.

なお、横電界型(IPS:In Plane Switching)の液晶表示装置に対しても本発明のハーフトーンマスクを適用することができる。また、LCD装置の他に有機EL(electroluminescence)表示装置等を、アクテイブマトリクス型表示装置として用いても良い。   Note that the halftone mask of the present invention can also be applied to a horizontal electric field type (IPS: In Plane Switching) liquid crystal display device. In addition to the LCD device, an organic EL (electroluminescence) display device or the like may be used as the active matrix display device.

TFTとして逆スタガ形(ボトムゲート形)を例に説明するが、スタガ形(トップゲート形)であってもよい。逆スタガ形TFTは、半導体層の下側にゲート電極を形成し、半導体層の上側にソース電極、ドレイン電極を形成し構造を持つ。   Although the reverse stagger type (bottom gate type) will be described as an example of the TFT, a stagger type (top gate type) may be used. An inverted staggered TFT has a structure in which a gate electrode is formed below a semiconductor layer, and a source electrode and a drain electrode are formed above the semiconductor layer.

図11は、液晶表示装置におけるTFT基板1の上面図を示し、図12は、1つの画素3の模式図を示す。TFT基板1は、ガラス基板2を備え、このガラス基板2の上に走査線4、データ線5、ゲート端子7、データ線端子9が形成されている。ゲート端子7やデータ線端子9は、TFT基板1の端部領域に形成されている。   FIG. 11 shows a top view of the TFT substrate 1 in the liquid crystal display device, and FIG. 12 shows a schematic diagram of one pixel 3. The TFT substrate 1 includes a glass substrate 2 on which scanning lines 4, data lines 5, gate terminals 7, and data line terminals 9 are formed. The gate terminal 7 and the data line terminal 9 are formed in the end region of the TFT substrate 1.

互いに鎖交した複数の走査線4とデータ線5は、表示領域を複数の領域に区画している。1つの区画領域は1つの画素3に対応し、各画素3にはTFT11及び画素電極3aが設けられている。   A plurality of scanning lines 4 and data lines 5 linked to each other divide the display area into a plurality of areas. One partition area corresponds to one pixel 3, and each pixel 3 is provided with a TFT 11 and a pixel electrode 3a.

走査線4はゲート引出配線6を介して、ゲート端子7と電気的に接続され、データ線5は信号引出配線8を介して、データ線端子9と電気的に接続されている。TFT11のゲート電極4aは走査線4に接続され、TFT11のドレイン電極5aは、データ線5に接続されている。   The scanning line 4 is electrically connected to the gate terminal 7 via the gate lead wiring 6, and the data line 5 is electrically connected to the data line terminal 9 via the signal lead wiring 8. The gate electrode 4 a of the TFT 11 is connected to the scanning line 4, and the drain electrode 5 a of the TFT 11 is connected to the data line 5.

そして、走査線4の信号に応じてゲート電極4aの電位が変化することによりTFT11はオンオフする。TFT11がオン状態となると、データ線5の信号は、ドレイン電極5a及びソース電極5bを介して画素電極3aに印可される。   Then, the TFT 11 is turned on and off by changing the potential of the gate electrode 4a in accordance with the signal of the scanning line 4. When the TFT 11 is turned on, the signal of the data line 5 is applied to the pixel electrode 3a via the drain electrode 5a and the source electrode 5b.

図13(a)は、TFT11の詳細平面図、図13(b)は図13(a)のX3−X3断面図を示す。また、図14(a)は図11に示したデータ線端子9の平面図、図14(b)は図14(a)のX4−X4断面図、図14(c)は図14(a)のX5−X5断面図を示す。   13A is a detailed plan view of the TFT 11, and FIG. 13B is an X3-X3 cross-sectional view of FIG. 14A is a plan view of the data line terminal 9 shown in FIG. 11, FIG. 14B is a sectional view taken along the line X4-X4 of FIG. 14A, and FIG. 14C is FIG. X5-X5 sectional drawing of is shown.

図13(b)に示すように、半導体層10の上にコンタクト層10a、ドレイン電極5a及びソース電極5bが形成されている。また、半導体層10の下にゲート絶縁膜12及びゲート電極4aが形成されている。ソース電極5bは、パッシベーション膜12aに形成したコンタクトホール12bを介して画素電極3aと接続されている。ゲート電極4aと走査線4は同一の金属膜を含み、またドレイン電極5aとデータ線5は同一の金属膜を含んでいる。   As shown in FIG. 13B, a contact layer 10 a, a drain electrode 5 a, and a source electrode 5 b are formed on the semiconductor layer 10. In addition, a gate insulating film 12 and a gate electrode 4 a are formed under the semiconductor layer 10. The source electrode 5b is connected to the pixel electrode 3a through a contact hole 12b formed in the passivation film 12a. The gate electrode 4a and the scanning line 4 include the same metal film, and the drain electrode 5a and the data line 5 include the same metal film.

データ線端子9及び信号引出配線8は、図14(b)、図14(c)に示すように、ゲート絶縁膜12、半導体層10、コンタクト層10a、データ線端子電極5c、パッシベーション膜12aの積層体である。但し、データ線端子9のパッシベーション膜12aにコンタクトホール12bを形成し、データ線端子電極5cと画素電極3aとを接続している点が信号引出配線8と相違する。データ線端子9及び信号引出配線8における半導体層10の幅寸法は、データ線端子電極5cの幅寸法と同じである。   As shown in FIGS. 14B and 14C, the data line terminal 9 and the signal lead-out wiring 8 are formed of a gate insulating film 12, a semiconductor layer 10, a contact layer 10a, a data line terminal electrode 5c, and a passivation film 12a. It is a laminate. However, it differs from the signal extraction wiring 8 in that a contact hole 12b is formed in the passivation film 12a of the data line terminal 9 and the data line terminal electrode 5c and the pixel electrode 3a are connected. The width dimension of the semiconductor layer 10 in the data line terminal 9 and the signal lead-out line 8 is the same as the width dimension of the data line terminal electrode 5c.

このようなTFT基板1の製造方法を図15(a)〜図15(f)、図16(a)〜図16(e)、図17(a)〜図17(e)を参照して説明する。   A manufacturing method of such a TFT substrate 1 will be described with reference to FIGS. 15A to 15F, FIGS. 16A to 16E, and FIGS. 17A to 17E. To do.

図15(a)〜図15(f)はレジストパターン形成までの工程を示し、図16(a)〜図16(e)はリフローレジストパターンによるエッチングまでの工程を示し、図17(a)〜図17(e)は透明電極の形成までの工程を示す。   FIGS. 15A to 15F show the steps up to the formation of the resist pattern, FIGS. 16A to 16E show the steps up to the etching with the reflow resist pattern, and FIGS. FIG. 17E shows a process until formation of a transparent electrode.

図15(a)において、左側図は図3(a)に対応したTFT領域の上面図であり、中央側図は図3(c)に対応したデータ線端子の上面図であり、右側図は図3(e)に対応した第3のマスクパターンを備えるデータ線端子の上面図である。そして、図15(b)〜図15(f)、図16(a)〜図16(e)、図17(a)〜図17(e)において、左側図は図15(a)のX9−X9断面図、中央側図は、X10−X10断面図、右側図はX11−X11断面図を示す。以下、左側図、中央図、右側図を区別する場合は、図面番号に”L”、”M”、”R”を付ける。例えば、図15(a)の左側図は、図15(a)−Lと記載し、図15(a)の中央図は、図15(a)−Mと記載し、図15(a)の右側図は、図15(a)−Rと記載する。   15A, the left side view is a top view of the TFT region corresponding to FIG. 3A, the center side view is a top view of the data line terminal corresponding to FIG. 3C, and the right side view is shown. It is a top view of a data line terminal provided with the 3rd mask pattern corresponding to Drawing 3 (e). 15 (b) to FIG. 15 (f), FIG. 16 (a) to FIG. 16 (e), and FIG. 17 (a) to FIG. 17 (e), the left side view is X9- in FIG. X9 sectional view, center side view shows X10-X10 sectional view, and right side view shows X11-X11 sectional view. Hereinafter, in order to distinguish the left view, the center view, and the right view, “L”, “M”, and “R” are added to the drawing numbers. For example, the left view of FIG. 15 (a) is described as FIG. 15 (a) -L, the center view of FIG. 15 (a) is described as FIGS. 15 (a) -M, and FIG. The right view is described as FIG. 15 (a) -R.

図15を参照してレジストパターンを形成するまでの工程を説明する。まず、ガラス基板2に金属膜を成膜し、この金属膜を周知のフォトリソグラフィ技術やエッチング技術等を用いて加工して、ゲート電極4aを形成する(図15(b))。このとき、走査線(図示せず)もゲート電極4aと同時に形成するが、データ線端子9やデータ線5は、ゲート電極4aに対応した配線層を持たないため、この配線層の金属膜はエッチングされて残らない(図15(b)−M、図15(b)−R)。   With reference to FIG. 15, steps until a resist pattern is formed will be described. First, a metal film is formed on the glass substrate 2, and this metal film is processed using a known photolithography technique, etching technique, or the like to form the gate electrode 4a (FIG. 15B). At this time, the scanning line (not shown) is formed at the same time as the gate electrode 4a. However, the data line terminal 9 and the data line 5 do not have a wiring layer corresponding to the gate electrode 4a. Etching does not remain (FIG. 15 (b) -M, FIG. 15 (b) -R).

アルミニウム、モリブデン、クロム、これらを主成分とする合金等を材料とする金属膜は、スパッタリング法を用いて100nm〜500nmの厚さで成膜する。   A metal film using aluminum, molybdenum, chromium, an alloy containing these as a main component, or the like as a material is formed with a thickness of 100 nm to 500 nm by a sputtering method.

次に、シリコン窒化膜等からなるゲート絶縁膜12、アモルファスSi(a−Si)からなる半導体層10、高不純物濃度nアモルファスSi(a−nSi)からなるコンタクト層10a、クロムとアルミニウムとの合金からなるデータ線端子電極5cを順次積層する(図15(c))。ゲート絶縁膜12、半導体層10、コンタクト層10aは、プラズマCVD法を用いて形成し、それぞれの膜厚は、約400nm、約300nm、約50nmである。また、データ線端子電極5cの膜厚は、約250nmである。 Next, the gate insulating film 12 made of a silicon nitride film or the like, the semiconductor layer 10 made of amorphous Si (a-Si), the contact layer 10a made of high impurity concentration n + amorphous Si (a-n + Si), chromium and aluminum The data line terminal electrode 5c made of an alloy is sequentially laminated (FIG. 15C). The gate insulating film 12, the semiconductor layer 10, and the contact layer 10a are formed using a plasma CVD method, and the film thicknesses are about 400 nm, about 300 nm, and about 50 nm, respectively. The data line terminal electrode 5c has a thickness of about 250 nm.

次に、ポジ型フォトレジストを塗布し、80℃〜100℃で加熱処理する。加熱処理によりフォトレジストの中の溶媒成分が除去され、レジスト膜13が形成される(図15(d))。   Next, a positive photoresist is applied, and heat treatment is performed at 80 ° C. to 100 ° C. The solvent component in the photoresist is removed by the heat treatment, and a resist film 13 is formed (FIG. 15D).

次に、所定パターンを持つ上記ハーフトーンマスク16を用いて露光を行う(図15(e))。ハーフトーンマスク16のパターンは、第1のマスクパターン321、322、323、第2のマスクパターン341、342、343、第3のマスクパターン331、332、333を含んでいる。   Next, exposure is performed using the halftone mask 16 having a predetermined pattern (FIG. 15E). The pattern of the halftone mask 16 includes first mask patterns 321, 322, 323, second mask patterns 341, 342, 343, and third mask patterns 331, 332, 333.

第1のマスクパターン321、322、323、第2のマスクパターン341、342、343、第3のマスクパターン331、332、333の透過率に応じてレジストは感光する。露光を行った後、アルカリ溶液などの現像液による現像を行う(図15(f))。   The resist is exposed according to the transmittance of the first mask patterns 321, 322, 323, the second mask patterns 341, 342, 343, and the third mask patterns 331, 332, 333. After the exposure, development with a developing solution such as an alkaline solution is performed (FIG. 15 (f)).

これにより、第1のマスクパターン321、322、323に対応した膜厚が約1.5μm〜2.5μmの第1のレジストパターン321a、322a、323aが形成される。また、第2のマスクパターン341、342、343に対応した膜厚が約0.2μm〜1.5μmの第2のレジストパターン341a、342a、343aが形成される。さらに、第3のマスクパターン331、332、333に対応した膜厚が約1.5〜2.5μmの第3のレジストパターン331a、332a、333aが形成される。第1のレジストパターン321a、322a、323aの厚膜は、第2のレジストパターン341a、342a、343aの膜厚より厚くなっている。   Thus, first resist patterns 321a, 322a, and 323a having film thicknesses of about 1.5 μm to 2.5 μm corresponding to the first mask patterns 321, 322, and 323 are formed. In addition, second resist patterns 341a, 342a, and 343a having film thicknesses of about 0.2 μm to 1.5 μm corresponding to the second mask patterns 341, 342, and 343 are formed. Further, third resist patterns 331a, 332a, and 333a having a film thickness of about 1.5 to 2.5 μm corresponding to the third mask patterns 331, 332, and 333 are formed. The thick films of the first resist patterns 321a, 322a, and 323a are thicker than the film thicknesses of the second resist patterns 341a, 342a, and 343a.

また、高精度の幅寸法が要求される第2のレジストパターン341a、342aの端縁等には、第3のレジストパターン331a、332aを形成して、幅寸法のバラツキを抑制する。   In addition, third resist patterns 331a and 332a are formed on the edges and the like of the second resist patterns 341a and 342a that require a high-accuracy width dimension, thereby suppressing variations in the width dimension.

次に、レジストパターンをリフロー処理するまでの工程を図16(a)〜図16(e)を参照して説明する。まず、第1のレジストパターン321a、322a、323a、第2のレジストパターン341a、342a、343a、第3のレジストパターン331a、332a、333aをエッチングマスクとして、データ線端子電極5c、コンタクト層10aをドライエッチングする(図16(b))。   Next, steps required until the resist pattern is reflowed will be described with reference to FIGS. First, the first resist patterns 321a, 322a, 323a, the second resist patterns 341a, 342a, 343a, and the third resist patterns 331a, 332a, 333a are used as etching masks to dry the data line terminal electrode 5c and the contact layer 10a. Etching is performed (FIG. 16B).

このエッチングによりドレイン電極5a、ソース電極5b、データ線5及びコンタクト層10aを形成する。またソース領域とドレイン領域のコンタクト層10aは切り離されて半導体層10にチャネルが形成される(図16(a)−L)。また、データ線5、データ線端子9、信号引出配線8のデータ線端子電極5c及びコンタクト層10aを形成する(図16(b)−M、図16(b)−R)。   By this etching, the drain electrode 5a, the source electrode 5b, the data line 5 and the contact layer 10a are formed. Further, the contact layer 10a in the source region and the drain region is separated, and a channel is formed in the semiconductor layer 10 (FIGS. 16A to 16L). In addition, the data line 5, the data line terminal 9, the data line terminal electrode 5c of the signal lead-out wiring 8, and the contact layer 10a are formed (FIGS. 16B to 16M and FIGS. 16B to 16R).

データ線端子電極5c、コンタクト層10aをエッチングした後、ガラス基板2を有機溶剤の蒸気に曝すことによりリフロー処理を行う(図16(c))。有機溶剤として、アセトン、プロピレングリコールモノエチルエーテルが例示できる。また、暴露時間は、0.1〜3分程度が例示できる。   After the data line terminal electrode 5c and the contact layer 10a are etched, the glass substrate 2 is exposed to an organic solvent vapor to perform a reflow process (FIG. 16C). Examples of the organic solvent include acetone and propylene glycol monoethyl ether. The exposure time can be exemplified by about 0.1 to 3 minutes.

有機溶剤はレジストに浸透してレジストが溶融してリフローする。レジストパターンがリフローすると、厚膜の第1のレジストパターン321a、322a、323aが広がり、第1のリフローレジストパターン321b、322b、323bが形成される。   The organic solvent penetrates into the resist and melts and reflows. When the resist pattern is reflowed, the thick first resist patterns 321a, 322a, and 323a spread to form first reflow resist patterns 321b, 322b, and 323b.

このとき第1のリフローレジストパターン321bと第1のリフローレジストパターン322bは、領域Kで一体化する(図16(d)−L)。この一体化領域はTFTのチャネル領域に対応している。   At this time, the first reflow resist pattern 321b and the first reflow resist pattern 322b are integrated in the region K (FIG. 16 (d) -L). This integrated region corresponds to the channel region of the TFT.

第2のレジストパターン341a、342aもリフローして第2のリフローレジストパターン341b、342bとなる。しかし、第2のレジストパターン341a、342aがリフローしても、レジストの表面張力のために広がりは小さい。従って、第2のレジストパターン341a、342aの形状変化は小さい。   The second resist patterns 341a and 342a are also reflowed to become second reflow resist patterns 341b and 342b. However, even if the second resist patterns 341a and 342a are reflowed, the spread is small due to the surface tension of the resist. Therefore, the shape change of the second resist patterns 341a and 342a is small.

このように、レジストパターンの厚みに応じてリフローの度合いが異なるので、リフローによるレジスト膜厚の減少、次のエッチング工程で要求されるエッチング耐性を考慮してレジストパターンの厚みを設定する。   Thus, since the degree of reflow differs depending on the thickness of the resist pattern, the thickness of the resist pattern is set in consideration of the reduction of the resist film thickness due to reflow and the etching resistance required in the next etching step.

レジストパターンの端縁部は、平坦な部分に比べてエッチングにより削られ易いため、幅寸法はばらつき易い。幅寸法のばらつきは、先に説明したように寄生容量の増大をもたらし、画像表示特性を低下させる。そこで、本発明では、レジストの端縁部がエッチングにより削られることを見越して、厚膜の第3のレジストパターン331a、332aを形成する。   Since the edge portion of the resist pattern is more easily etched by etching than the flat portion, the width dimension is likely to vary. As described above, the variation in the width dimension causes an increase in parasitic capacitance and deteriorates image display characteristics. Therefore, in the present invention, the thick third resist patterns 331a and 332a are formed in anticipation that the edge portion of the resist is etched away.

この第3のレジストパターン331a、332aは、幅の狭い線状形状であり、溶融したレジストの表面張力によりレジストパターンの広がりは非常に小さい。従って、第2のレジストパターン341a、342aの寸法のばらつきが抑えられる。   The third resist patterns 331a and 332a have a narrow linear shape, and the spread of the resist pattern is very small due to the surface tension of the melted resist. Accordingly, variation in the dimensions of the second resist patterns 341a and 342a can be suppressed.

なお、ドレイン電極5a及びソース電極5bの対向領域に対応する第2のマスクパターンの領域に第3のマスクパターンを設ける場合は、第3のマスクパターンは、少なくとも9μm以上の面積を持つことが好ましい。また、コンタクトホールに対応する領域のマスクパターンに第3のマスクパターンを設ける場合は、第3のマスクパターンは、少なくとも9μm以上の面積を持つことが好ましい。このように第3のマスクパターンの面積を設定することで、リフローして広がろうとする力と表面張力とがバランスし、第2のレジストパターン341a、342aの寸法のばらつきが抑えられる。 When the third mask pattern is provided in the second mask pattern region corresponding to the region facing the drain electrode 5a and the source electrode 5b, the third mask pattern may have an area of at least 9 μm 2 or more. preferable. In the case where the third mask pattern is provided in the mask pattern in the region corresponding to the contact hole, the third mask pattern preferably has an area of at least 9 μm 2 or more. By setting the area of the third mask pattern in this way, the force to reflow and spread and the surface tension are balanced, and variations in the dimensions of the second resist patterns 341a and 342a can be suppressed.

次に、このようなリフローレジストをエッチングマスクとして半導体層10エッチングする(図16(d))。エッチングは、例えば反応性イオンエッチング法により行う。   Next, the semiconductor layer 10 is etched using such a reflow resist as an etching mask (FIG. 16D). Etching is performed by, for example, reactive ion etching.

ソース領域、ドレイン領域に対応する第1のリフローレジストパターン321bと第1のリフローレジストパターン322bは領域Kで一体化されているので、ソース領域、チャネル領域、ドレイン領域が一体になった半導体領域が形成される。   Since the first reflow resist pattern 321b and the first reflow resist pattern 322b corresponding to the source region and the drain region are integrated in the region K, a semiconductor region in which the source region, the channel region, and the drain region are integrated is formed. It is formed.

次に、透明電極を形成するまでの工程を図17を参照して説明する。リフローレジストを剥離した後、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜からなるパッシベーション膜12aを全面に形成する(図17(a))。   Next, steps required until a transparent electrode is formed will be described with reference to FIG. After the reflow resist is removed, a passivation film 12a made of a silicon nitride film or a silicon oxide film is formed on the entire surface (FIG. 17A).

そして、パッシベーション膜12aの上にレジスト50を塗布し、コンタクトホール12bに対応したマスクパターン55aを備えるマスク54を用いて露光して潜像50aを形成する(図17(b))。   Then, a resist 50 is applied on the passivation film 12a and exposed using a mask 54 having a mask pattern 55a corresponding to the contact hole 12b to form a latent image 50a (FIG. 17B).

その後、レジストを現像して得られるレジストパターンをエッチングマスクとして、パッシベーション膜12aをエッチングし、コンタクトホール12bを形成する(図17(c))。   Thereafter, using the resist pattern obtained by developing the resist as an etching mask, the passivation film 12a is etched to form a contact hole 12b (FIG. 17C).

次に、全面にITO(Indium-Tin-Oxide)等の透明導電膜56を成膜し、その上にレジスト57を塗布する。そして、マスク58を用いて露光し潜像57aを形成した後、現像を行ってレジストパターンが形成される(図17(d))。   Next, a transparent conductive film 56 such as ITO (Indium-Tin-Oxide) is formed on the entire surface, and a resist 57 is applied thereon. Then, exposure is performed using the mask 58 to form a latent image 57a, and then development is performed to form a resist pattern (FIG. 17D).

このレジストパターンをエッチングマスクとして透明導電膜56をエッチングして、画素電極3a及びデータ線端子部の透明電極3bを形成する(図17(e))。   Using this resist pattern as an etching mask, the transparent conductive film 56 is etched to form the pixel electrode 3a and the transparent electrode 3b of the data line terminal portion (FIG. 17E).

図18は、このようにして形成されたTFT基板を用いた液晶表示装置の断面図である。液晶表示装置70は、上記方法で製造したTFT基板71、カラーフィルタ,ブラックマトリックス,対向電極,配向膜等が形成された対向基板72、対向基板72とTFT基板71との間に充填された液晶73、TFT基板71に向けて光を照射するバックライト74、偏光板75等を備える。   FIG. 18 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device using the TFT substrate thus formed. The liquid crystal display device 70 includes a TFT substrate 71 manufactured by the above method, a counter substrate 72 formed with a color filter, a black matrix, a counter electrode, an alignment film, and the like, and a liquid crystal filled between the counter substrate 72 and the TFT substrate 71. 73, a backlight 74 that irradiates light toward the TFT substrate 71, a polarizing plate 75, and the like.

そして、走査線からの信号によりTFTが選択されてON、OFF動作する。TFTがON状態になると、データ線の信号が画素3に印可される。   Then, the TFT is selected by a signal from the scanning line and is turned on and off. When the TFT is turned on, the data line signal is applied to the pixel 3.

対向電極には一定の電圧が印可されているので、画素電極と対向電極との間に電界が発生し、この電界に応じて液晶の偏向方向が変化して、バックライトから照射される光の透過が制御される。これにより、画像が表示される。   Since a constant voltage is applied to the counter electrode, an electric field is generated between the pixel electrode and the counter electrode, and the deflection direction of the liquid crystal changes according to the electric field, and the light emitted from the backlight is changed. Transmission is controlled. Thereby, an image is displayed.

このとき、走査線やデータ線の線幅やTFTのチャネル幅等が設計値の寸法を持つため、寄生容量の増大等が抑えられて、高画質の画像表示が可能になる。   At this time, the line width of the scanning line and data line, the channel width of the TFT, and the like have dimensions of design values, so that an increase in parasitic capacitance is suppressed and high-quality image display becomes possible.

第1の実施の形態にかかるハーフトーンマスクの構成を示す図で、(a)は上面図、(b)はX2−X2断面図である。It is a figure which shows the structure of the halftone mask concerning 1st Embodiment, (a) is a top view, (b) is X2-X2 sectional drawing. 第1の実施の形態にかかるハーフトーンマスクを用いてリフローレジストパターンを形成する工程を示す図で、(a)は露光工程、(b)及び(c)はエッチング工程、(d)はリフロー工程、(e)はリフローレジストを用いたエッチング工程を示す。It is a figure which shows the process of forming a reflow resist pattern using the halftone mask concerning 1st Embodiment, (a) is an exposure process, (b) and (c) is an etching process, (d) is a reflow process. (E) shows an etching process using a reflow resist. 第2の実施の形態にかかるハーフトーンマスクの構成を示す図で、(a)はTFT領域の上面図、(b)はX6−X6断面図、(c)はデータ線端子領域の上面図、(d)はX7−X7断面図、(e)は第3のマスクパターンを備えるデータ線端子領域の上面図、(f)はX8−X8断面図である。5A and 5B are diagrams showing a configuration of a halftone mask according to a second embodiment, wherein FIG. 5A is a top view of a TFT region, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along X6-X6, and FIG. (D) is X7-X7 sectional drawing, (e) is a top view of a data line terminal area provided with the 3rd mask pattern, (f) is X8-X8 sectional drawing. 第2の実施の形態にかかるハーフトーンマスクの製造方法における第1の遮光膜パターンの形成までの工程を示す図で、(a)及び(b)は露光工程を示し、(c)〜(e)はパターニング工程を示す。It is a figure which shows the process until formation of the 1st light shielding film pattern in the manufacturing method of the halftone mask concerning 2nd Embodiment, (a) And (b) shows an exposure process, (c)-(e ) Shows a patterning step. 図4に続く工程を示す図で、(a)及び(b)は露光工程を示し、(c)及び(d)はパターニング工程を示す。FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating steps following FIG. 4, in which FIGS. 4A and 4B illustrate an exposure process, and FIGS. 第2の実施の形態にかかる他のハーフトーンマスクの製造方法における第2の遮光膜パターンの形成までの工程を示す図で、(a)及び(b)は露光工程を示し、(c)〜(e)はパターニング工程を示す。It is a figure which shows the process until formation of the 2nd light shielding film pattern in the manufacturing method of the other halftone mask concerning 2nd Embodiment, (a) And (b) shows an exposure process, (c)- (E) shows a patterning process. 図6に続く工程を示す図で、(a)及び(b)は露光工程を示し、(c)及び(d)はパターニング工程を示す。FIGS. 7A and 6B are diagrams illustrating processes following FIG. 6, in which FIGS. 6A and 6B illustrate an exposure process, and FIGS. 第2の実施の形態の他のハーフトーンマスクの製造方法の工程を示す図で、(a)及び(b)は露光工程を示し、(c)〜(f)はパターニング工程を示す。It is a figure which shows the process of the manufacturing method of the other halftone mask of 2nd Embodiment, (a) And (b) shows an exposure process, (c)-(f) shows a patterning process. 第2の実施の形態の第3のマスクパターンの形成条件を示す図である。It is a figure which shows the formation conditions of the 3rd mask pattern of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の第3のマスクパターンによるレジストパターンの線幅のばらつき測定の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the dispersion | variation measurement of the line width of the resist pattern by the 3rd mask pattern of 2nd Embodiment. 第3の実施の形態にかかるTFT基板の部分上面図である。It is a partial top view of the TFT substrate concerning 3rd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる画素の上面図である。It is a top view of the pixel concerning 3rd Embodiment. 第3の実施の形態にかかるTFTの構造を示す図で、(a)は上面図、(b)はX3−X3断面図である。4A and 4B are diagrams showing a structure of a TFT according to a third embodiment, in which FIG. 5A is a top view and FIG. 第3の実施の形態にかかるデータ線端子部の構造を示す図で、(a)は上面図、(b)はX4−X4断面図、(c)はX5−X5断面図である。It is a figure which shows the structure of the data line terminal part concerning 3rd Embodiment, (a) is a top view, (b) is X4-X4 sectional drawing, (c) is X5-X5 sectional drawing. 第3の実施の形態にかかるハーフトーンマスクを用いて、TFT基板の製造に用いるレジストパターンを形成する工程を示す図で、(a)はマスクパターン、(b)〜(e)は露光工程を示し、(f)は現像工程を示す。It is a figure which shows the process of forming the resist pattern used for manufacture of a TFT substrate using the halftone mask concerning 3rd Embodiment, (a) is a mask pattern, (b)-(e) is an exposure process. (F) shows a development process. 図15に続く工程を示す図で、(a)及び(b)はレジストパターンによりエッチングする工程を示し、(c)はリフロー工程を示し、(d)及び(e)はエッチング工程を示す。FIGS. 15A and 15B are diagrams illustrating processes following FIG. 15, in which FIGS. 15A and 15B illustrate a process of etching using a resist pattern, FIG. 15C illustrates a reflow process, and FIGS. 図16に続く工程を示す図で、(a)〜(c)はコンタクトホール形成工程を示し、(d)及び(e)は透明電極形成工程を示す。FIG. 17 is a diagram illustrating a process following FIG. 16, (a) to (c) illustrating a contact hole forming process, and (d) and (e) illustrating a transparent electrode forming process. 第3の実施の形態にかかる液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal display device concerning 3rd Embodiment. 関連するリフロー技術を説明する図で、(a)はハーフトーンマスクの上面図、(b)はX1−X1断面図、(c)はレジストパターン工程、(d)はエッチング工程、(e)はリフロー工程、(f)はエッチング工程を示す。It is a figure explaining the related reflow technique, (a) is a top view of a halftone mask, (b) is an X1-X1 cross-sectional view, (c) is a resist pattern process, (d) is an etching process, (e) is A reflow process, (f) shows an etching process.

符号の説明Explanation of symbols

500 ハーフトーンマスク
502 第1のマスクパターン
502a 第1のレジストパターン502bリフローレジストパターン
503 第2のマスクパターン
503a 第2のレジストパターン
504 第3のマスクパターン
504a 第3のレジストパターン
500 halftone mask 502 first mask pattern 502a first resist pattern 502b reflow resist pattern 503 second mask pattern 503a second resist pattern 504 third mask pattern 504a third resist pattern

Claims (9)

異なる膜厚のレジストパターンの形成に用いられるハーフトーンマスクであって、
第1のレジストパターンの形成に用いる第1のマスクパターンと、
前記第1のレジストパターンより薄膜の第2のレジストパターンの形成に用いる第2のマスクパターンと、
前記第2のマスクパターンの少なくとも一部の端縁領域に形成されて、前記第2のレジストパターンより厚膜のレジストパターンの形成に用いる第3のマスクパターンとを有し、
ポジレジストの露光に用いられる前記第3のマスクパターンの透過率は、前記第2のマスクパターンより小さい透過率に設定され、ネガレジストの露光に用いられる前記第3のマスクパターンの透過率は、前記第2のマスクパターンより大きい透過率に設定されていて、および
前記第3のマスクパターンが、前記第2のマスクパターンの対向端縁に、1.0μm〜3μmの対向間隔で形成されていることを特徴とするハーフトーンマスク。
A halftone mask used to form resist patterns with different film thicknesses,
A first mask pattern used to form a first resist pattern;
A second mask pattern used to form a second resist pattern that is thinner than the first resist pattern;
Is formed on at least a portion of the edge region of the second mask pattern, we have a third mask pattern used for forming a resist pattern of a thick film from the second resist pattern,
The transmittance of the third mask pattern used for the exposure of the positive resist is set to be smaller than the transmittance of the second mask pattern, and the transmittance of the third mask pattern used for the exposure of the negative resist is: Is set to a greater transmission than the second mask pattern; and
The half-tone mask, wherein the third mask pattern is formed at opposing edges of the second mask pattern at an opposing interval of 1.0 μm to 3 μm .
請求項に記載のハーフトーンマスクであって、
前記第3のマスクパターンは、所定幅の線状形状のパターンであることを特徴とするハーフトーンマスク。
The halftone mask according to claim 1 ,
The third mask pattern is a linear pattern having a predetermined width, and is a halftone mask.
請求項に記載のハーフトーンマスクであって、
前記第3のマスクパターンの線幅は、0.5μm〜3μmの範囲であることを特徴とするハーフトーンマスク。
The halftone mask according to claim 2 ,
A line width of the third mask pattern is in a range of 0.5 μm to 3 μm.
請求項2乃至いずれか1項に記載のハーフトーンマスクであって、
前記第3のマスクパターンの形成位置は、前記第2のマスクパターン端縁からパターン内側方向に0μm〜1.5μmであることを特徴とするハーフトーンマスク。
The halftone mask according to any one of claims 2 to 3 ,
The halftone mask is characterized in that the formation position of the third mask pattern is 0 μm to 1.5 μm from the edge of the second mask pattern toward the inside of the pattern.
請求項2乃至いずれか1項に記載のハーフトーンマスクであって、
前記第2のマスクパターンの面積は、前記第1のマスクパターンと前記第3のマスクパターンとの合計面積の10%以上であることを特徴とするハーフトーンマスク。
The halftone mask according to any one of claims 2 to 4 ,
An area of the second mask pattern is 10% or more of a total area of the first mask pattern and the third mask pattern.
請求項2乃至いずれか1項に記載のハーフトーンマスクであって、
前記第1のマスクパターンの透過率T1は、0%≦T1<5%であり、前記第2のマスクパターンの透過率T2は、10%≦T2≦70%であり、前記第3のマスクパターンの透過率T3は、5%≦T3≦10%であることを特徴とするハーフトーンマスク。
The halftone mask according to any one of claims 2 to 5 ,
The transmittance T1 of the first mask pattern is 0% ≦ T1 <5%, the transmittance T2 of the second mask pattern is 10% ≦ T2 ≦ 70%, and the third mask pattern The halftone mask is characterized in that the transmittance T3 of 5% ≦ T3 ≦ 10%.
請求項2乃至のいずれか1項に記載のハーフトーンマスクであって、
前記第2のマスクパターンは、タンタル、モリブデンシリサイド、クロムのいずれかを主成分とする膜であり、
前記第1のマスクパターン及び前記第3のマスクパターンは、クロムを主成分とする膜とタンタル、モリブデンシリサイド、クロムのいずれかを主成分とする膜を積層した多層膜であることを特徴とするハーフトーンマスク。
The halftone mask according to any one of claims 2 to 6 ,
The second mask pattern is a film containing tantalum, molybdenum silicide, or chromium as a main component,
The first mask pattern and the third mask pattern are multilayer films in which a film containing chromium as a main component and a film containing tantalum, molybdenum silicide, or chromium as a main component are stacked. Halftone mask.
請求項に記載のハーフトーンマスクであって、
前記多層膜は、窒化クロムを主成分に含む膜、酸化クロム又は酸化窒化クロムを主成分に含む膜を含むことを特徴とするハーフトーンマスク。
The halftone mask according to claim 7 ,
The multilayer film includes a film containing chromium nitride as a main component and a film containing chromium oxide or chromium oxynitride as a main component.
請求項又はに記載のハーフトーンマスクであって、
前記多層膜は、前記第2のマスクパターンの上に中間膜を介して積層され、
該中間膜は、酸化ケイ素、窒化珪素、窒化酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化タンタルシリサイド、酸化モリブデンシリサイド、フッ化クロム、フッ化酸化クロム、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫、酸化亜鉛の少なくとも1つ以上を含むことを特徴とするハーフトーンマスク。
The halftone mask according to claim 7 or 8 ,
The multilayer film is laminated on the second mask pattern via an intermediate film,
The intermediate film includes silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, molybdenum oxide, tantalum oxide silicide, molybdenum oxide silicide, chromium fluoride, fluorinated chromium oxide, tin oxide, A halftone mask comprising at least one of indium oxide, indium tin oxide, and zinc oxide.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200457964Y1 (en) * 2009-08-31 2012-01-16 장용건 Assembling material for table plate
JP5983979B2 (en) 2010-09-15 2016-09-06 Nltテクノロジー株式会社 Lens sheet, display panel and electronic device
CN103399459B (en) * 2013-08-07 2016-06-08 中国科学院光电技术研究所 A kind of method for preparing medium/metal nano-multilayer film high-quality section
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Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970009825B1 (en) * 1993-12-31 1997-06-18 현대전자산업 주식회사 Half-tone phase shift mast and fabrication method
JP2001296647A (en) * 2000-02-10 2001-10-26 Nec Corp Photomask and exposure method using the same
JP3616584B2 (en) * 2000-06-12 2005-02-02 鹿児島日本電気株式会社 Pattern forming method and display device manufacturing method using the same
JP2002006472A (en) * 2000-06-21 2002-01-09 Oki Electric Ind Co Ltd Method for forming resist pattern
JP4920140B2 (en) * 2001-05-18 2012-04-18 ゲットナー・ファンデーション・エルエルシー Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2003029393A (en) * 2001-07-12 2003-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mask, pattern forming method using the same, and lithography
JP3759914B2 (en) * 2002-04-30 2006-03-29 松下電器産業株式会社 Photomask and pattern forming method using the same
JP4210166B2 (en) * 2003-06-30 2009-01-14 Hoya株式会社 Gray-tone mask manufacturing method
JP2006030319A (en) * 2004-07-12 2006-02-02 Hoya Corp Gray tone mask and method for manufacturing gray tone mask
JP4339232B2 (en) * 2004-11-26 2009-10-07 Nec液晶テクノロジー株式会社 Photomask for active matrix display device and method for manufacturing the same
JP2008026668A (en) * 2006-07-21 2008-02-07 Dainippon Printing Co Ltd Gradation mask
JP4896671B2 (en) * 2006-11-06 2012-03-14 三菱電機株式会社 Halftone mask and pattern substrate manufacturing method using the same
JP4563409B2 (en) * 2007-01-19 2010-10-13 東京エレクトロン株式会社 Reflow processing method and TFT manufacturing method

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