JPS6214688A - パタ−ン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は大面積大型デバイスの製造におけるフォトリソ
技術に関するものであり、大型基板上への高精度パター
ン形成において高解像パターン。

高精度マスクアライメントを可能としデバイス性能、製
造歩留りを向上させるパターン形成方法を提供するもの
である。

従来の技術 従来大面積大型デバイス（例えば薄膜トランジスタ：Ｔ
ＦＴを用いた表示用アクティブマトリックスアレー）の
パターン形成方法は第２図に示す如く、デバイス基板１
とフォトマスク２のパターン面３を密着あるいは数十ミ
クロン離し紫外光線４を照射する一括露光法が多く用い
られている。

発明が解決しようとする問題点 従来の一括露光によるパターン形成方法では集積回路の
ようにデバイス基板１が５インチウェハー、フォトマス
クが６インチ角程度では全く問題にならなかったことが
大面積大型デバイスでは発生する。

表示用大面積ＴＰＴアレーの場合を例にとって説明する
と、表示デバイスはパターン欠陥、特に断線、絶縁膜の
層間短絡を皆無にする必要がある。

このような問題からパターン形成方法はデバイス基板１
の表面とフォトマスク２のパターン面３が接触しないプ
ロキシミティー法のようなノンコンタクト方式が必須と
なる。そこで大面積大型デバ゛イスのグロキシミティ一
方式による一括露光法の問題点を第３図をみながら説明
する。デバイス基板１はステージ６に真空吸着されるた
めほぼ平担に保持されるが、一方フオドマスク２は外周
のみをフォトマスク保持具６で例えば真空吸着固定して
いる。ところがフォトマスク２の大きさが例えばタテ３
０センチメートル、ヨコ４ｏセンチメートル、厚さ３ミ
リメートル程度と大きくなりパターンの有効面積がタテ
２６センチメードル、ヨコ３５センチメートル必要であ
れば、フォトマスク保持具６での真空吸着中Ａが２セン
チメートル程度しかとれない。ということは残り大部分
の面積は中空に浮いた状態となる。つまりフォトマスク
２の中央部は自重によりパターン面３が下方に数十ミク
ロン下がる。

プロキシミティ一方式の場合、デバイス基板１の表面と
フォトマスク２のパターン面３のキョリＢが、形成され
るパターンの解像度に大きく影響し、キヨＩＪ　１３を
はなせばけなすほど解像度は光の回折現象により低下す
る。つまりキョリＢがデバイス基板１上で全面にわたり
均一に保たれていないと形成されるパターン巾に場所に
よる大きなムラが生じひいては表示画質の低下となる。

ところが前述のように従来のフォトマスク保持法であれ
ば必ずフォトマスクの自重によりタワミが生じフォトマ
スクの中央部が下がることからデバイス基板１の表面と
フォトマスク２のパターン面３のキヨＩＪ　７３を均一
に保つことが不可能となり形成されたパターン巾も不均
一なものとなる。また中央部が数十ミクロン下がること
からデバイス基板１の表面と一部接触することになりパ
ターン欠陥の発生する確率も高くなる。

一方フオドマスクのレベルごとのマスクアライメント精
度も表示性能２歩留りを大きく左右するものであるが、
一括露光用の大型フォトマスクではフォトマスク上での
パターンの配列ムラが大きいため、アライメント余裕度
を大きくした設計にせざるを得ないことから表示解像度
に限界があった。このことは画質を向上させ得ない一つ
の要因でもあった。ちなみに表示用ＴＦＴアレーの製造
゛に必要なフォトマスクは６〜７枚である。

本発明は従来の問題を解決すべく犬面積大慰デバイスに
おけるパターン巾の不均一性をなくし、パターン欠陥の
発生を防止することによりデバイス性能、製造歩留りを
向上させることを目的とする０ 問題点を解決するための手段 の 上記問題点を解決するた６禾発明の基本構成は投影法に
よるステップ露光法と、一括露光法を組合せたパターン
形成法である。

作用 本発明は上記した構成により、パターン解像度が高くパ
ターンアライメント精度の高いステップ露光法を表示部
のパターン形成に用い、スループットの高い一括露光法
を外周部のパターン形成に用いることにより、高解像、
高画質の大型表示デバイスを高歩留り、高スループツト
で作製する。

実施例 表示用ＴＰＴアレーのパターン配置は一般的に第１図に
示すような配置となっている。デバイス基板１上に例え
ば表示画面サイズが１４インチであればパターン解像度
、パターン合せ精度を要求される表示部１１はタテ２１
．３センチメートル・ヨコ２８・４センチメートルとな
りパターン巾が広く、合せ精度も要求されない信号、走
査用の引き出し電極は表示部１１の外周部１２に位肴す
る。

表示部１１はＴＰＴと透明電極とよりなるセル群で構成
されており同一セルのくり返しパターンとなっている。

このことから例えば表示部１１を何分割かにしてステッ
プ露光を行ない、その前後いずれかに一括露光により外
周部１２を露光する。

次に表示部１１にステップ露光法を用いる理由をのべる
。表示性能（解像度）を上げるためには開口率を低下さ
せないで−セル（画素）を小さくすることが必要である
。それには必然的に一セル内のトランジスタの占有面積
を小さくすることとなりパターン寸法が小さくなる。こ
のことはいかにマスクアライナ−の焼付は解像度を上げ
、またフォトマスクレベル間のアライメント精度を上げ
るかということにかかっているが、ステップ露光“用の
フォトマスクの大きさが小さい（例えば大きくても集積
回路製造用として集積のある６インチ角程度）ことから
フォトマスク自体のパターン巾のムラ及びパターン配列
のムラは無視することができ、マスク合せ余裕度を大き
くとる必要がない。

また表示部にパターン断線、絶縁膜層間短絡による線欠
陥を皆無にし、数十万から百数十万個のトランジスタを
高い確率で正常動作させるためにはフォトマスク２のパ
ターン面３とデバイス基板１の表面が完全に離れている
ノンコンタクト方式が必須となる。更に表示部１１の照
度、コントラスト等のムラをなくするためには表示部１
１全体のトランジスタ特性、及び配線パターン巾が均一
でなくてはならない。このことはいかに表示部１１の全
体のパターン巾を均一にするかにかかっているがこの問
題はステップ露光法により解決される。

ところがデバイス基板１全面をステップ露光すると外周
部１２は場所によりパターンが異なることから、ルベル
のパターンを焼付けるために数枚〜士数枚のフォトマス
クを自動交換する必要がでてくる。そうすると焼付けに
要する時間が長くなりスループットが悪くなることから
量産性に欠けることとなる。この問題を解決するために
外周部１２のみに一括露光法を採用するのである。外周
部１２は引き出し線と組立用の電極パッドがあるだけで
パターン巾は非常に広いことからパターン解像度、マス
クアライメントともに精度を要しない。このことは大型
フォトマスクでもデバイス基板１の表面とフォトマスク
２のパターン面３を接触しない程度に十分離したノンコ
ンタクト状態で露光することが可能である。

以上のべたステップ露光と一括露光はいずれが先になっ
ても問題はないが、あくまでも表示部１１はステップ露
光法である。

発明の効果 以上のべてきたように大面積表示デバイスのパターン形
成において、セルのくシ返しである表示部にはパターン
解像度、アライメント精度ともに良好なステップ露光法
、精度を必要としない外周部にはスループットの良好な
一括露光法を組合せ゛ることにより、表示デバイスで問
題となる表示解１象度、照度ムラ、コントラストムラ、
欠陥等を向上させ高画質で高歩留りが期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は表示用ＴＰＴアレーのパターン配置を示す平面
図、第２図は従来の一括露光法を示す正面図・第３図は
従来の大型フォトマスクを用いたグロキシミティ露光法
を示す断面図である。 １・・・・・・デバイス基板、２・・・・・・フォトマ
スク、３・・・・・・パターン面、４・・・・・・紫外
光線、５・・・・・・ステージ、６・・・・・・フォト
マスク保持具、Ａ・・・・・・吸着中、Ｂ・・・・・・
キョリ、１１・・・・・・表示部、１２・・・・・・外
周部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 Ｉ・・・テン＼゛イス羞坂 １１・・・ム示部 ｆ２・・・りＦ肩部 ｆ・・・　デノく°イス基杢え ４　　　　４゛°“襟外光線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステップ露光方式と一括露光方式を同一フォトエ
   ッチング工程に用いることを特徴とするパターン形成方
   法。
2. （２）ステップ露光方式と一括露光方式は同一基板上の
   別々の個所を露光することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のパターン形成方法。