KR100551319B1 - 횡전계방식 액정표시장치, 횡전계방식 액정표시장치의제조방법 및 주사노광장치 - Google Patents

횡전계방식 액정표시장치, 횡전계방식 액정표시장치의제조방법 및 주사노광장치 Download PDF

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Abstract

저비용의 높은 수율로 제조가 가능하고, 초대형으로서 매우 넓은 시야각을 갖는 횡전계방식 액정표시장치와 그 제조방법 및 주사노광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
박막트랜지스터 소자(58)가 형성되는 부분은 하프톤 포토마스크(60)의 완전차단영역에 의해서 자외선이 조사되지 않으며, 소정의 두께를 갖는 제1두께의 포지티브 레지스트(6)가 형성된다. 그리고, 접합전극(21)을 개재하여 주사선구동용 외부회로와 주사선단자부(19)를 접속하는 제3접속부분으로 되는 콘덕트홀(59)이 형성되는 영역에는 하프톤 포토마스크(60)의 완전투과영역(65)을 자외선이 완전히 투과하는 것에 의해서 포지티브 레지스트가 없는 영역(8)이 형성되고, 그 외의 영역에는 제2두께의 포지티브 레지스트가 형성된다.
횡전계방식 액정표시장치. 주사노광장치, 박막트랜지스터 소자

Description

횡전계방식 액정표시장치, 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법 및 주사노광장치{Horizontal electrical field type LCD, method for making the same, and scanning-exposing apparatus}
도1은 종래의 하프톤 포토마스크와 현상 후의 포토레지스트에 대한 단면도.
도2는 본 발명의 하프톤 포토마스크와 현상 후의 포토레지스트의 단면도.
도3은 본 발명의 포토마스크 공정도.
도4는 본 발명의 포토마스크 공정도.
도5는 본 발명의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자의 회로도.
도6은 본 발명의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자의 회로도.
도7은 본 발명의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자의 평면도.
도8은 본 발명의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자의 평면도.
도9는 본 발명의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자의 평면도.
도10은 본 발명의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자의 평면도.
도11은 본 발명의 하프톤 노광공정을 설명하기 위한 도면으로서, 액티브매트릭스기판의 단면도.
도12는 본 발명의 믹스노광법과 현상 후의 포토레지스트의 단면형상을 보인 도면.
도13은 본 발명의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자의 평면도.
도14는 본 발명의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자의 평면도.
도15는 본 발명의 하프톤 노광공정을 설명하기 위한 도면으로서, 액티브매트릭스기판의 단면도.
도16은 본 발명의 하프톤 노광공정을 이용하여 제조한 횡전계방식 액티브매트릭스기판의 평면도.
도17은 본 발명의 하프톤 노광공정에서 이용되는 주사노광장치의 평면도.
도18은 본 발명의 하프톤 노광공정에서 이용되는 주사노광장치의 평면도.
도19는 본 발명의 하프톤 노광공정에서 이용되는 피드백제어의 플로우챠트.
도20은 본 발명의 제1두께의 포지티브 레지스트와 제2두께의 포지티브 레지스트 및 포지티브 레지스트가 없는 영역과의 단차를 계측하는 백색간섭계의 광학원리도.
도21은 본 발명의 하프톤 노광공정을 이용하여 제조된 횡전계방식 액티브매트릭스기판의 평면도.
도22는 종래 하프톤 노광공정을 이용한 포토매트릭스공정을 보인 공정도.
도23은 본 발명의 하프톤 노광공정에서 이용되는 주사노광장치의 단면도.
도24는 본 발명의 하프톤 노광공정에서 이용되는 주사노광장치의 단면도.
((도면의 주요부분에 대한 부호의 설명))
6. 제1두께의 포지티브 레지스트 7. 제2두께의 포지티브 레지스트
8. 레지스트패턴이 없는 영역 10. 박막반도체층
11. 박막반도체층 14. 영상신호배선
15. 주사선 18. 콘덕트홀
19. 주사선단자부 20. 공통전극
21. 접합전극 22. 화소전극
24. 주사선단자부 콘덕트홀
26. 포지티브 레지스트 자외선광 완전차단영역
27. 포지티브 레지스트 자외선광 노광영역
28. 자외선광 집광렌즈
29. 부분적으로 자외선광으로 노광된 포지티브 레지스트영역
30. 제2두께의 포지티브 레지스트 33. 투명평탄화막
34. 공통전극(화소영역주변 공통전극) 단자부
35. 영상신호배선 단자부 36. 포토마스크 기판
37. 글래스기판을 지지하는 스테이지
40. 부분노광용 광학모듈(스폿트 주사노광 광학계)
41. 부분노광용 광학모듈(스폿트 주사노광 광학계)
42. 정전기대책용 보호트랜지스터 회로
43. 자외선광원 44. 적색레이저변위계(레이저변위계)
45. 베르누이첵크
50. 부분노광용모듈(스폿트주사노광 광학계)
51. 압력센서 54. 소스전극
55. 게이트전극 56. 드레인전극
58. 박막트랜지스터 소자 59. 콘덕트홀
60. 하프톤 포토마스크 62. 포토마스크금속
64. 반투과부 65. 완전투과영역
68. 백색간섭계 76. 석영기판
80. 포토마스크 82. 포토마스크금속
85. 완전투과영역 91. 제1콘턱트홈
92.제2콘덕트홈 93. 제3콘덕트홈
100. 주사노광장치 110. 주사노광장치
120.주사노광장치 130. 주사노광장치
140. 제1포토마스크 공정 141. 제2포토마스크 공정
142. 제3포토마스크 공정 143. 제4포토마스크 공정
150. 제1포토마스크 공정 151. 제2포토마스크 공정
152. 제3포토마스크 공정 153. 제4포토마스크 공정
본 발명은 낮은 제조비용으로 넓은 시야각과 고화질을 나타내는 대화면 횡전계방식 액정표시장치와 그 제조방법 및 주사노광장치에 관한 것이다.
액티브매트릭스방식 액정표시장치의 제조방법에서는 포토마스크공정의 공정 수를 줄이는 것을 목적으로 하는 하프톤 노광법을 사용하는 기술이 일본공개공보 2000-066240호에 개시되어 있다. 여기에 개시되어 있는 하프톤 노광법은 도1에 도시된 바와 같이 포토마스크(70)중의 일부에 슬릿(73)을 형성하고, 노광장치로부터 평균노광량을 조정함으로써 박막트랜지스터의 채널부에 상당하는 영역에 포지티브 레지스트(6) 보다도 두께가 얇은 포지티브 레지스트(7)를 갖는 제1레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 에칭에 의해 포지티브 레지스트(6,7)(제1레지스트 패턴)의 아랫쪽에만 반도체층(10,11), 베리어메탈층(12), 저저항금속층(13)이 남는 상태로 되고, 반도체층(10,11)이 소자분리된다. 다음, 워씽에 의해 포지티브 레지스트(6,7)의 두께를 전체적으로 감소시킴으로써 박막트랜지스터 소자의 채널부에 상당하는 영역에서 포지티브 레지스트(7)를 제거하여 포지티브 레지스트(6)만으로 되는 제2레지스트 패턴을 형성하고, 에칭에 의해서 박막트랜지스터 소자의 채널부분을 형성한다.
이와 같이 일본공개특허공보2000-066240호에 개시되어 있는 하프톤 노광법에 의하면 1회의 포토마스크 공정만으로 반도체층의 소자분리 및 박막트랜지스터 소자의 채널부 형성을 하는 것이 가능한 바, 종래에 비해 사용되는 포토마스크의 수를 감소시키는 것이 가능하여 대폭적으로 액티브매트릭스 기판의 제조비용을 절감하는 것이 가능하다.
그런데, 일본공개특허공보2000-066240호에 개시되어 있듯이 하프톤 노광법을 박막트랜지스터 소자의 채널부에 사용하는 경우, 박막트랜지스터 소자의 채널부 가공정밀도 편차가 크고, 양산시 불안정한 요인으로 되기 쉬운 문제점이 있다. 또한 게이트전극과 소스전극 및 드레인전극과의 오버랩 양의 변동은 중간조절영역의 표시불균일을 초래하여 생산 수율을 저하시키는 문제점이 있다. 도1 및 도22는 종래의 하프톤 노광법을 보여주고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 저비용으로 생산수율을 높인 가운데 제조가 가능한 것으로, 초대형으로서 초광시야각의 횡전계방식 액정표시장치와 그 제조방법 및 주사노광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치 제조방법의 요지는, 적어도 한 쪽이 투명한 한쌍의 기판과, 그 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 구비하고, 상기 기판중의 어느 한 기판의 상기 액정조성물층과 대향하는 면에 대하여 주사선구동용 외부회로에 의해 주사선 단자부를 개재하여 구동되는 행(行)방향으로 배치되는 복수의 주사선과, 열(列)방향으로 배치되는 복수의 영상신호배선과, 매화소에 배치된 화소전극과, 그 화소전극과 대향하는 공통전극과, 그 화소전극, 상기 주사선 및 상기 영상신호배선에 접속되는 박막트랜지스터 소자를 구비한 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판상에 도포된 포토레지스트를 노광하는 것에 의해 상기 기판상의 반도체층중 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에는 소정의 두께를 갖는 제1두께의 포지티브 레지스트를 형성하고, 상기 반도체층중에서 상기 공통전극과 상기 주사선과를 연결하는 제1정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제1접속부분, 상기 공통전극과 상기 영상신호배선을 연결하는 제2정전기대책용 보호트랜지스터소자를 형성하기 위한 제2접속부분, 상기 주사선구동용 외부회로와 상기 주사선단자부와의 접속부분에 있는 제3접속부분에 상당하는 부분에는 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하고, 상기 반도체층중에서 상기 제1두께보다도 얇은 제2두께의 포지티브 레지스트를 형성하는 하프톤 노광공정을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 따르면, 하프톤 노광공정에 있어서, 반도체층중의 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에는 소정의 두께를 갖는 제1두께의 포지티브 레지스트가 형성되고, 기판상의 반도체층중에서 공통전극과 주사선 사이를 연결하고 있는 제1정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제1접속부분, 공통전극과 영상신호배선과를 연결하고 있는 제2정전기대책용 보호트랜지스터소자를 형성하기 위한 제2접속부분, 주사선구동용 외부회로와 주사선단자부와의 접속부분에 있는 제3접속부분에 상당하는 부분에는 포지티브 레지스트가 없는 영역이 형성되며, 반도체층중의 상기 제1두께의 포지티브 레지스트와 상기 포지티브 레지스트가 없는 영역 이외의 부분에는 제1두께보다도 얇은 두께로 이루어진 포지티브 레지스트가 형성된다. 이때, 제1접속부분, 제2접속부분, 제3접속부분에 상당하는 영역에는 에칭에 의해서 반도체층을 제거한 후, 예를 들면 상기 제2두께의 포지티브 레지스트가 제거되기까지 상기 제1두께의 포지티브 레지스트 및 제2두께의 포지티브 레지스트를 전면적으로 워씽(washing)함에 의해서 반도체층의 소자분리를 이루기 위한 레지스트 패턴을 얻을 수 있다.
청구항2 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법의 요지는, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치에서 상기 하프톤 노광공정은 완전투과영역과 반투과영역 및 완전차단영역을 갖는 하프톤 포토마스크를 이용하며, 또한 상기 반도체층 중에서 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에는 상기 하프톤 포토마스크의 완전차단영역을 이용하여 상기 제1두께의 포지티브 레지스트가 형성되고, 상기 반도체층중의 상기 제1접속부분, 제2접속부분, 제3접속부분에 상당하는 부분에는 상기 하프톤 포토마스크의 완전투과영역을 이용하여 노광시킨 포지티브 레지스트가 없는 영역이 형성되며, 상기 반도체층중 상기 제1두께의 포지티브 레지스트와 상기 포지티브 레지스트가 없는 영역 이외의 부분에는 상기 하프톤 포토마스크의 반투과영역을 이용하여 제2두께의 포지티브 레지스트가 형성되는 것을 특징으로 한다.
청구항3 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법 요지는, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치에 있어서 상기 하프톤 노광공정은 완전투과영역과 완전차단영역을 구비하는 포토마스크를 이용하고, 상기 반도체층이 노출되지 않는 정도로 자외선조사 에너지밀도를 감소시킨 불완전 노광조건으로 노광하는 것에 의해서 상기 반도체층중의 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 포토마스크의 완전차단영역을 이용하여 제1두께의 포지티브 레지스트를 형성하고, 상기 반도체층 중의 나머지 부분에 포토마스크의 완전투과영역을 이용하여 제2두께의 포지티브 레지스트를 형성한 후 반도체층중의 제1접속부분, 제2접속부분 및 제3접속부분에 상당하는 부분은 포토마스크와는 다른 포토마스크를 이용하여 노광하거나, 또는 스폿트상으로 집속된 자외선을 조사하는 것에 의해 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항4 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법 요지는, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치에 있어서, 상기 하프톤 노광공정은 왼전투과영역과 완전차단영역을 구비하는 포토마스크를 이용하고, 상기 반도체층이 노출되지 않을 정도로 자외선조사 에너지밀도를 감소시킨 불완전 노광조건으로 노광을 행하는 것으로, 반도체층중의 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분으로 상기 포토마스크의 완전차단영역을 이용하여 제1두께의 포지티브 레지스트를 형성하고, 반도체층중 나머지부분에 포토마스크의 완전투과영역을 이용하여 제2두께의 포지티브 레지스트를 형성하며, 또한 반도체층중의 제1접속부분, 제2접속부분, 제3접속부분에 상당하는 부분에는 스폿트상으로 축소된 자외선을 조사하는 것에 의해서 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항5 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 요지는, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 한다.
청구항6 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 요지는, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법을 이용하여 제조된 것으로서, 상기 제1접속부분 및 제2접속부분은 제3접속부분 보다도 폭이 약 1/2 내지 1/100 정도 좁은 것을 특징으로 한다.
청구항7 기재의 주사노광장치의 요지는, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 이용되는 것으로서, 상기 하프톤 노광공정에서 형성되는 제2 두께의 포지티브 레지스트의 막두께를 측정하는 막두께 측정수단을 구비하고, 그 막두께 측정수단에 의해 계측된 제2두께의 포지티브 레지스트의 막두께에 대응하여 노광광량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 한다.
청구항8 기재의 주사노광장치의 요지는, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 이용되는 주사노광장치로서, 상기 하프톤 노광공정에 의해 형성된 제2두께의 포지티브 레지스트와 제1두께의 포지티브 레지스트의 단차, 또는 제2두께의 포지티브 레지스트와 포지티브 레지스트가 없는 영역과의 단차를 계측하는 백색간섭계를 구비하고, 그 백색간섭계에 의해 계측된 단차에 대응하여 노광광량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 한다.
청구항9 기재의 주사노광장치의 요지는, 적어도 일측이 투명한 한쌍의 기판과 그 한쌍의 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 구비하는 액정표시장치의 제조장치에 있어서, 상기 한쌍의 기판중 일측의 기판상에 도포된 포지티브 레지스트를 소정의 차광패턴을 갖는 석영 포토마스크 기판을 수평으로 배치시켰을 때 자중에 의해 휘어지는 것을 억제하도록 상기 석영 포토마스크 기판의 면중에서 자외선이 입사되는 쪽의 면에 배치되는 비접촉방식의 베르누이첵크와 상기 석영 포토마스크 기판중 상기 비접촉방식의 베루누이첵크가 배치되는 면 쪽의 위치를 측정하는 레이저 변위계를 구비하고, 상기 레이저 변위계에 의해 측정된 변위에 따라서 상기 석영 포토마스크 기판의 변위를 정확하게 제어하면서 노광하는 것을 특징으로 한다.
청구항10 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 요지는, 청구항9의 주사노광장치를 이용하여 제작된 것을 특징으로 한다.
청구항11 기재의 주사노광장치 요지는, 적어도 하나가 투명한 한쌍의 기판과 그 한쌍의 기판 사이에 위치된 액정조성물을 갖는 액정표시장치의 제조에 있어서, 상기 한쌍의 기판중 한쪽의 기판상에 도포된 포토레지스트를 소정의 차광패턴을 갖는 석영 포토마스크 기판을 이용하여 주사노광하는 주사노광장치에 있어서 상기 석영 포토마스크 기판에 대향하고 그 석영 포토마스크 기판과의 사이에 밀폐공간을 형성하는 석영기판과, 상기 밀폐공간의 기압을 측정하는 압력센서를 구비하고 상기 밀폐공간의 기압이 대기압보다도 적어지도록 그 밀폐공간과 대기압과의 차이를 정확하게 제어함으로써 석영 포토마스크 기판의 자중에 의한 휨을 보정하면서 노광하는 것을 특징으로 한다.
청구항12 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 요지는, 청구항11의 주사노광장치를 이용하여 제작된 것을 특징으로 한다.
청구항13 기재의 주사노광장치의 요지는 적어도 한쪽이 투명한 한쌍의 기판과 그 한쌍의 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 갖는 액정표시장치의 제조에 있어서, 상기 한쌍의 기판중 한쪽의 기판상에 도포된 포토마스크를 소정의 차광패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 주사노광하는 주사노광장치에서 상기 기판을 지지하는 스테이지와, 포토마스크와 스테이지가 연동하여 동일한 속도로 동축방향으로 이동하면서 포토마스크를 주사노광하는 포토마스크 주사노광수단과, 포토마스크를 이용하지 않고 직접 자외선을 약 0.1mm 내지 약 0.5mm 폭으로 주사노광하는 스폿트 주사노광수단을 구비하고, 포토마스크 주사노광수단과 스폿트 주사노광수단을 동시에 이용하여 포토레지스트를 노광하는 것이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.
청구항14 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 요지는, 청구항13의 주사노광장치를 이용하여 제작된 것을 특징으로 한다.
청구항15 기재의 주사노광장치의 요지는 청구항13 기재의 주사노광장치에 있어서, 포토마스크 주사노광장치는 포토레지스트가 소정의 두께를 남기는 정도로 자외선조사 에너지밀도를 감소시킨 불완전 노광조건으로 상기 포토레지스트의 전체면을 노광하는 것으로서, 스폿트 주사노광수단은 스폿트 주사광학계를 이용하여 스폿트상으로 축소된 자외선으로 포토레지스트를 주사노광하는 것으로서, 포토마스크주사노광수단에 의한 주사노광 후 스폿트 주사노광수단에 의한 주사노광을 행하거나, 포토마스크 주사노광수단에 의해 제1방향으로의 주사노광중 제1방향에 대하여 스폿트 주사노광수단에 의한 주사노광을 행하고, 포토마스크 주사노광수단이 전체면의 주사노광을 종료한 후 제1방향과 수직방향의 제2방향에 대하여 스폿트 주사노광수단에 의한 주사노광을 행하는 것을 특징으로 한다.
청구항16 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법의 요지는, 적어도 한쪽이 투명한 한쌍의 기판과, 그 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 구비하고, 기판중 어느 한쪽 기판의 액정조성물과 대향하는 면에 있어서, 주사선구동용 외부회로에 의해 주사선단자를 개재하여 구동되는 행방향(行方向)으로 배치되는 복수의 주사선과, 열방향(列方向)으로 배치된 복수의 영상신호배선과, 각 화소마다에 배치된 화소전극과, 그 화소전극과 쌍을 이루는 공통전극과, 그 화소전극, 주사선 및 영상신호배선에 접속된 박막트랜지스터를 구비한 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에서 박막트랜지스터 소자의 게이트전극 및 공통전극에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하는 제1포토마스크 공정과, 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하고 공통전극과 주사선을 연결하는 제1정전기대책용 보호트랜지스터소자를 형성하기 위한 제1접속부분, 공통전극과 영산신호배선을 연결하는 제2정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제2접속부분, 주사선구동용 외부회로와 주사선단자부에 있는 제3접속부분에 상당하는 부분에는 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하고, 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분과 상기 제1접속부분과 상기 제2접속부분과 상기 제3접속부분 이외의 영역에는 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 형성한 포지티브 레지스트 보다는 얇은 두께의 포지티브 레지스트를 형성하는 제2포토마스크 공정과, 박막트랜지스터 소자를 구성하기 위한 반도체층의 소자분리를 행한 후 소스전극, 드레인전극 및 화소전극에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하는 제3포토마스크 공정과, 주사선단자부 콘택트홀 및 영상신호배선 단자부의 콘택트홀을 형성하기 위한 포지티브 레지스트를 형성하는 제4포토마스크 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항17 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법의 요지는, 적어도 한쪽이 투명한 한쌍의 기판과, 그 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 구비하고, 기판중 어느 한쪽 기판의 액정조성물층과 대향하는 면에 있어서, 주사선구동용 외부회로에 의해 주사선단자부를 개재하여 구동되는 행방향으로 배치되는 복수의 주사선과, 열방향으로 배치된 복수의 영상신호배선과, 각 화소에 배치된 화소전극과, 그 화소전극과 쌍을 이루는 공통전극과, 그 화소전극, 주사선 및 영상신호배선에 접속된 박막트랜지스터를 구비한 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법으로서, 박막트랜지스터 소자의 게이트전극 및 공통전극에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하는 제1포토마스크 공정과, 박막트랜지스터에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하고 공통전극과 주사선을 연결하는 제1정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제1접속부분, 공통전극과 영상신호배선을 연결하는 제2정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제2접속부분, 주사선구동용 외부회로와 주사선단자부의 접속부분에 있는 제3접속부분에 상당하는 부분에는 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하고, 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분과 상기 제1접속부분과 상기 제2접속부분과 상기 제3접속부분 이외의 영역에는 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 형성한 포지티브 레지스트 보다는 얇은 두께의 포지티브 레지스트를 형성하는 제2포토마스크 공정과, 박막트랜지스터 소자의 백채널부분을 B2H6플라즈마 도핑처리하고, BCB, 폴리페닐시라젠 또는 유기평탄화막을 잉크젯도포법 또는 플렉소인쇄법을 이용하여 도포하는 패시베이션 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 하프톤 노광기술을 이용하여 사용되는 포토마스크의 수를 감소시키는 점에서 상기 일본공개특허공보2000-066240호에 기재된 발명과 동일하나, 제1 두께보다도 얇은 제2두께의 포지티브 레지스트를 형성하는 영역이 상기 특허에 기재된 발명과 차이가 있다.
그리고, 청구항1부터 청구항4 기재의 횡전계방식 액정표지장치의 제조방법에 의하면, 1매의 포토마스크를 이용하는 것으로서 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분을 남기고 반도체층을 제거하는 반도체층의 소자분리 및 제1접속부분, 제2접속부분, 제3접속부분의 형성을 행하는 것이 가능하기 때문에 포토마스크의 사용 수를 감소시키는 것이 가능하고, 횡전계방식 액정표시장치를 낮은 비용으로 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한, 일본공개특허공보2000-066240호 기재의 발명에 비해서 박막트랜지스터 소자의 특성을 결정하는 박막트랜지스터 소자의 채널길이 가공정밀도 편차는 거의 없기 때문에 양산시 불안정한 요인이 배제된다. 그리고, 본 발명에 의하면, 반도체층의 소자분리 가공정밀도가 저하되거나, 게이트전극의 폭보다도 박막트랜지스터 소자의 반도체층 폭이 크게 되어도 박막트랜지스터 소자의 특성에 거의 편차가 발생하지 않는다. 이에 더하여, 청구항1 내지 4 기재의 발명에 의하면, 공통전극과 주사선을 연결하는 제1정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제1접속부분, 공통전극과 영상신호배선을 연결하는 제2정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 접속부분으로서의 제3접속부분의 가공정밀도는 일본공개특허공보2000-066240호 기재의 제조방법을 이용하는 경우에 비해서 저하되기는 하나, 제1접속부분, 제2부분, 제3부분의 가공정밀도 편차는 박막트랜지스터 소자의 특성에 거의 영향을 미치지 않는다.
청구항3 또는 4 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 의하면, 일본 공개특허공보2000-066240호에 개시되어 있는 바의 특별한 포토마스크를 이용하지 않고 하프톤 노광공정을 실시하는 것이 가능하다. 종래에는 하프톤 노광공정을 양산에 적용하는 경우 고도의 포토마스크 설계기술을 필요로 하였으나, 청구항3 또는 4 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에서는 고도한 포토마스크 설계기술을 필요로 하지 않고서도 용이하게 하프톤 노광공정을 실시할 수 있어서 설계의 자유도가 한층 확장되고, 포토마스크 작성의 코스트를 대폭적으로 절감하는 것이 가능하다.
청구항4 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 의하면, 반도체층중 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에는 포토마스크중 완전차단영역에 의한 제1 두께의 포지티브 레지스트가 형성되고, 반도체층중 나머지부분은 포토마스크의 완전투명영역에 의한 제1두께 보다도 얇은 제2두께의 포지티브 레지스트가 형성되며, 또한 반도체층중 제1접속부분, 제2접속부분, 제3접속부분에 상당하는 부분에는 스폿트상으로 집속된 자외선에 의해 노광시키는 것에 의해서 포지티브 레지스트가 없는 영역이 형성되기 때문에 단시간에 제1두께의 포지티브 레지스트, 제2두께의 포지티브 레지스트 및 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하는 것이 가능하며, 생산효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
청구항5 기재의 횡전계방식 액정표시장치에 의하면, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법을 이용하여 제조되는 것으로부터, 제조시 사용되는 포토마스크 수를 감소시키는 것이 가능하여 낮은 비용으로 횡전계방식 액정표시장치를 실현할 수 있다.
청구항6 기재의 횡전계방식 액정표시장치에 의하면, 제3접속부분의 폭이 제1접속부분 및 제2접속부분의 폭 보다도 커지게 되는 것으로부터, 주사선구동용 외부회로와 주사선단자부의 접속부분으로 되는 제3접속부분의 콘덕트저항을 낮추어 화상에 횡선의 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
청구항7 기재의 주사노광장치에 의하면, 하프톤 노광공정에 있어서 형성된 제2두께의 포지티브 레지스트의 막두께를 계측하는 막두께 계측수단을 구비하여 막두께 계측수단에 의해 계측된 제2두께의 포지티브 레지스트의 막두께에 대응하여 노광광량을 피드백 제어하는 것으로부터, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법을 이용하는 경우에는 두께가 상이한 포지티브 레지스트를 용이하게 형성할 수 있기 때문에 하프톤 노광공정 특유의 편차를 감소시키는 것이 가능하고, 안정적으로 양산하는 것이 가능하다. 후술하는 도17, 도18에 도시된 바의 멀티렌즈 투영 노광방식의 주사노광장치를 채용하는 경우, 자외선의 광원은 석영파이버를 다발로 배열하여 놓기 때문에 노광광량의 조정이 용이하다. 하프톤 노광공정에서는 자외선의 노광광량의 균일성이 특별히 중요하다. 하프톤 노광공정에 있어서 하프톤 노광영역의 포지티브 레지스트 현상 후의 막두께의 변동이 생기면 양산은 불가능하게 되기 때문에 정밀한 측정장치로 막두께를 측정하고 노광광량 분포와 노광광량을 모두 각 1매의 기판에 대해서 관리함으로써 원료이용율을 대폭적을 향상시킬 수 있다.
청구항8 기재의 주사노광장치에 의하면, 하프톤 노광공정에서 형성된 제2두께의 포지티브 레지스트와 제1두께의 포지티브 레지스트간의 단차, 또는 제2두께의 포지티브 레지스트와 포지티브 레지스트가 없는 영역과의 단차를 계측하는 백색간섭계를 구비하여, 백색간섭계에 의해 계측된 단차에 대응하여 노광광량을 피드백 제어하는 것으로부터, 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 이용되는 경우에는 두께가 다른 포지티브 레지스트를 용이하게 형성할 수 있어서 하프톤 노광공정 특유의 편차를 감소시키는 것이 가능하고, 안정적으로 양산하는 것이 가능하다. 후술하는 도17, 도18에 도시된 바의 멀티렌즈투영 노광방식의 주사노광장치를 채용하는 경우, 자외선의 광원은 석영파이버를 다발로 배열하고 있기 때문에 노광광량의 조정이 용이하다. 하프톤 노광공정에서는 자외선의 노광광량의 균일성이 특히 중요하다. 하프톤 노광공정에서 하프톤 노광영역의 포지티브 레지스트 현상후 막두께의 변동이 발생하게 되면 양산이 불가능하게 되므로 정밀한 측정장치로 막두께를 계측하여 노광광량분포와 노광광량을 전부 각 1매의 기판에 대해 관리 함으로서 대폭적으로 원료이용율을 향상시키게 된다.
청구항9 기재의 주사노광장치에 의하면, 소정의 차광패턴을 구비하는 석영포토마스크 기판의 면중에서 노광을 위해 자외선이 입사되는 쪽의 면에 배치되는 비접촉방식의 베르누이첵크와, 석영 포토마스크 기판중 비접촉방식의 베르누이첵크가 배치되는 면쪽의 변위를 측정하는 레이저변위계를 구비하여 레이저변위계에 의해서 측정된 변위에 기초하여 석영 포토마스크 기판의 위치를 정확하게 제어하면서 노광하는 것으로부터, 석영 포토마스크 기판의 자중에 의한 휨을 보정하여 수평으로 유지하면서 주사노광하는 것이 가능하다. 종래에는 석영 포토마스크 기판을 대형화하면 석영 포토마스크 기판의 자중에 의한 휨 때문에 포토레지스트에서 언더포커스로 되는 영역과 오버포커스로 되는 영역 등이 발생되어 해상도의 균일성이 저하되는 바, 청구항9 기재의 주사노광 장치에 의하면, 노광과 현상 후의 해성도의 균일성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 석영 포토마스크 기판을 이어 맞춰서 노광하는 것도 가능하나, 포토마스크의 연결부가 육안으로 쉽게 드러나는 단점이 있었다. 특히, 하프톤 노광공정의 경우, 석영 포토마스크 기판의 접합부 설계가 어려워서 실용화가 불가능하였다. 청구항9 기재의 주사노광장치에 의하면, 1매의 석영 포토마스크 기판을 이용하여 주사노광하는 것이 가능하게 되는 효과가 있다.
청구항10 기재의 횡전계방식 액정표시장치에 의하면, 청구항9의 주사노광장치를 이용하여 제작되는 것으로부터, 대형의 석영 포토마스크 기판을 이용하여 용이하게 주사노광하는 것이 가능하여 비용을 낮출 수 있다는 효과가 있다. 또한, 언 더포커스나 오버포커스에 의해서 해상도의 균일성이 저하되는 것을 억제하는 것이 가능하다. 해상도가 균일한 횡전계방식 액정표시장치를 얻는 것이 가능하게 되는 효과가 있다.
청구항11 기재의 주사노광장치에 의하면, 소정의 차광패턴을 구비한 석영 포토마스크 기판에 대향하여 그 석영 포토마스크 기판과의 사이에 밀폐공간을 형성하는 석영기판과, 그 밀폐공간의 기압을 측정하는 압력센서를 구비하여 상기 밀폐공간의 기압이 대기압보다 낮아지게 되도록 그 밀폐공간과 대기압과의 차이를 정확하게 제어하는 것으로 석영 포토마스크 기판의 자중에 의한 휨을 보정하면서 노광하는 것으로부터, 1매의 대형 석영 포토마스크 기판을 이용하여 용이하게 주사노광하는 것이 가능하도록 하는 효과가 있다. 또한 언더포커스나 오버포커스에 의해서 해상도의 균일성이 저하되는 것을 억제하도록 하는 효과도 있다.
청구항12 기재의 횡전계방식 액정표시장치에 의하면, 청구항11의 주사노광장치를 이용하여 제작된 것으로부터, 대형의 석영 포토마스크 기판을 사용하여 용이하게 주사노광하는 것이 가능하여 제조비용의 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다. 또한 언더포커스나 오버포커스에 의해 해상도의 균일성이 저하되는 것도 억제가 가능하기 때문에 해상도의 균일성이 높은 횡전계방식 액정표시장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.
청구항13 기재의 주사노광장치에 의하면, 적어도 한쪽이 투명한 한쌍의 기판과 그 한쌍의 기판 사이에 위치된 액정조성물을 구비하는 액정표시장치의 제조에 있어서, 상기 기판을 지지하는 스테이지와, 포토마스크와 스테이지가 연동하여 동 일한 속도로 동축방향으로 이동하면서 포토레지스트를 주사노광하는 포토마스크 주사노광수단과, 포토마스크를 개재하지 않고 자외선을 직접 약 0.1mm 내지 약 0.5mm 폭으로 주사노광할 수 있는 스폿트 주사노광수단을 구비하여 포토마스크 주사노광수단과 스폿트 주사노광수단을 동시에 이용하는 것이 가능한 것으로부터, 예를들면 제1 두께의 레지스트패턴과 제2 두께의 레지스터패턴 및 레지스트패턴을 구비하지 않는 영역을 동시에 형성하는 것이 가능하여 액정표시장치의 제조시 대폭적으로 생산효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고, 1대의 주사노광장치의 내부에 포토마스크 주사노광수단과 스폿트 주사노광수단을 구비하는 것을 통해서 주사대수를 증가시킬 필요가 없기 때문에 클린룸의 면적을 축소할 수 있어 투자효율이 한층 향상되도록 하는 효과가 있다.
청구항14 기재의 횡전계방식 액정표시장치에 의하면, 청구항13의 주사노광장치를 이용하여 제작되는 것으로부터, 생산효율이 우수하면서도 저비용의 횡전계방식 액정표시장치를 실현할 수 있는 효과가 있다.
청구항15 기재의 주사노광장치에 의하면, 초기에 포토마스크를 이용하여 기판의 전체면에 불완전 노광조건으로 주사노광을 한 후, 포토마스크를 이용하지 않고 스폿트 노광수단에 의해 주사노광을 행한다. 불완전 노광조건으로 포토마스크를 이용하는 주사노광에서는 해상도가 3㎛ ∼ 10㎛ 정도가 요구되는 바, 스폿트 주사노광수단에 의한 주사노광에서는 해상도가 100㎛ 정도이면 되기 때문에 요구되는 해상도가 높지 않다. 그런데, 글래스기판에 더스트가 부착하기 이전으로 해상도의 정밀도가 요구되는 포토마스크를 이용한 불완전 노광조건하의 주사노광을 먼저 행 하고, 더스트가 부착되어도 패턴에 큰 영향이 없이 스폿트 주사노광수단에 의해 주사노광을 두번째로 수행함으로써 수율을 향상시키는 것이 가능하다.
청구항16기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 의하면, 4개의 포토마스크공정으로 횡전계방식 액정표시장치를 제조하는 것이 가능하기 때문에 사용하는 포토마스크 수가 적어져서 제조비용을 절감하는 것이 가능하다.
청구항17 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 의하면, 3회의 포토마스크공정으로 횡전계방식 액정표시장치를 제조하는 것이 가능하기 때문에 사용하는 포토마스크 수가 적어져서 제조비용을 낮추는 것이 가능하다.
청구항16 또는 청구항17 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 의하면, 박막트랜지스터 소자의 특성인 액티브매트릭스형 횡전계방식 액정표시장치를 낮은 비용으로 원료이용율이 높게 제조가능하다는 효과가 있다. 또한, 횡전계방식 액정표시장치의 제조공정에서 발생하는 정전기로부터 액티브매트릭스 소자를 보호하는 보호회로도 액티브매트릭스 기판이 내부에 조합하는 것이 가능하기 때문에 제조공정의 관리가 용이하여 불량율 발생을 현저하게 낮출 수 있는 효과가 있다.
청구항1 내지 4, 청구항16, 17 기재의 발명에 의하면, 투명도전막을 이용하지 않고 횡전계방식 액정표시장치를 제조하는 것이 가능하다는 효과가 있다. 또한, 전극재료로는 금속, 금속실리사이드화합물 또는 금속질화물을 이용하는 것이 가능하기 때문에 스퍼터링 타겟트의 코스트를 저하시킬 수 있다. 액티브매트릭스기판상에 형성되는 정전기대책용 보호트랜지스터 회로도 전부 금속, 금속실리사이드화합물 또는 금속질화물을 이용하여 형성하는 것이 가능하기 때문에 정전기대책용 보호 트랜지스터 회로로 흐르는 것이 가능하여 전류용량도 커질 수 있다. 이는 40인치 이상의 초대형 액정표시장치의 제조공정의 경우 특히 중요하게 되며, 생산라인의 정전기 관리기준을 종래 이상으로 강화시킬 필요가 없기 때문에 기판의 운송속도를 느리게 할 필요가 없다. 기판의 운송속도를 빠르게 하는 것이 가능하기 때문에 생산효율을 향상시킬 수 있음은 물론 수율도 높일 수 있다.
[실시 예]
본 발명의 제1실시예는 다음과 같다. 도2는 제1실시예의 하프톤 노광공정으로서 사용하는 하프톤 포토마스크(60)의 단면도이다. 하프톤 포토마스크(60)는 포토마스크금속(62)과, 반투명부(64)를 구비하도록 구성되어 있다.
포토마스크금속(62)이 하프톤 포토마스크(60)의 완전차단영역을 구성하고, 반투과부(64)중의 포토마스크금속(62)과 접촉하고 있지 않는 부분은 하프톤 포토마스크 (60)의 반투과영역을 형성하며, 반투과부분(64)이 없는 부분은 완전 투과 영역(65)으로 된다.
다음, 본 실시예의 하프톤 노광공정에 대하여 설명한다. 도11은 하프톤 노광공정을 설명하는 액티브매트릭스 기판의 단면도이다. 도11의 (I)은 상기 하프톤 포토마스크(60)를 이용하여 형성된 레지스트 패턴을 나타내고 있다. 게이트전극(55)의 상층, 즉 박막트랜지스터 소자(58)가 형성되는 부분은 하프톤 포토마스크(60)의 완전차단영역에 의해 자외선이 조사되지 않아서 소정의 두께를 갖는 제1두께의 포지티브 레지스트(6)가 형성되어 있다. 그리고, 접합전극(21)을 개재하여 주사선구동용 외부회로(도면 미도시)와 주사선단자부(19)를 접속하는 제3접속부분, 즉 콘택트홀(59)이 형성되는 영역에는 하프톤 포토마스크(60)의 완전투과영역(65)을 자외선이 완전히 투과하는 것에 의해서 포지티브 레지스트가 없는 영역(8)이 형성된다. 도시는 생략되었지만, 도11의 (Ⅰ)에 나타낸 단계에서 제1접속부분, 제2접속부분, 즉 정전기대책용 보호트랜지스터 소자(42)를 형성하기 위해 콘턱트홀(18)을 형성하는 영역에도 포지티브 레지스트가 없는 영역이 형성된다. 그리고, 도11의 (Ⅰ)로부터 알 수 있듯이 제1두께의 포지티브 레지스트(6), 포지티브 레지스트가 없는 영역(8) 이외의 부분에는 제1두께보다도 얇은 두께의 제2두께의 포지티브 레지스트(7)가 형성되어 있다.
이어서, 포지티브 레지스트가 없는 영역(8)에서 반도체층(10, 11), 층(9)을 에칭에 의하여 제거하고, 콘택트홀(59)을 형성한다. 다음으로 예를들면 레지스트패턴을 전면적으로 워씽하여 제2두께의 포지티브 레지스트를 제거한다. 도11의 (Ⅱ)는 상기 에칭 및 워씽을 행한 후의 상태를 보여주고 있다.
다음, 포지티브 레지스트(6) 이외의 영역에서 반도체층(10, 11), 층(9)을 에칭에 의해서 제거하고, 반도체층(10, 11)을 소자분리한다. 도11의 (Ⅲ)에는 반도체층(10, 11)이 소자분리된 상태를 보여주고 있다.
도3은 제1실시예의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에서 포토마스크공정을 설명하는 공정도이다. 우선, 제1포토마스크공정(140)에서는 게이트전극(55), 공통전극(20)에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성한다. 이어서 제2포토마스크공정(141)에서 박막트랜지스터(58)에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트(6)와, 콘택트홀(18)(59)에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트가 없는 영역(8)과, 그 외의 부분에 포지티브 레지스트(7)를 형성한다. 제2포토마스크공정(141)이 하프톤 노광공정에 상당한다. 제3포토마스크공정(142)에서는 소스전극(영상신호배선)(54), 드레인전극 (56), 화소전극(22)에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성한다. 제4포토마스크공정(143)에서는 도11의 (Ⅵ)에 나타나 있듯이 주사선단자부(19)에 콘택트홀(24)과 도시되지 않은 바의 영상신호배선 단자부(35)에 콘택트홀을 형성하기 위한 레지스트를 형성한다.
도5, 도6에는 본 발명에 사용된 정전기대책용 보호트랜지스터 소자(42)의 회로도가 도시되어 있는 바, 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 효과가 있는 경우라면 상이한 회로로 구성하여도 무방하다. 또한, 도7, 도8, 도9 및 도10에는 본 발명의 과정에서 창안된 정전기대책용 보호트랜지스터 소자(42)의 회로가 예시되고 있다.
일본공개특허공보2000-066240호 기재된 발명은, 도1에서와 같은 슬릿트 포토마스크(70)을 이용하여 하프톤 노광공정을 실시한다. 슬릿트 포토마스크(70)는 포토마스크금속(72)과 슬릿트영역(73)으로 되고, 슬릿트영역(73)에는 자외선의 평균 투과량이 제한된다. 따라서, 박막트랜지스터 소자의 채널부분에 상당하는 부분에는 포토마스크금속(72)에 의해 형성되는 레지스트 보다도 얇은 포지티브 레지스트가 형성된다. 이에 따라, 1매의 포토마크스(70)를 이용하여 반도체층(10, 11)의 소자분리와 박막트랜지스터 소자의 채널부분을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 일본공개특허공보2000-066240호에 기재된 발명은 도22에 도시된 포토마스크공정 플로우에 따라서 액티브 매트릭스 기판을 제조한다. 그러나, 일본공개특허공보2000-066240호에 기재된 발명에서는 채널길이의 가공정밀도가 떨어지고, 박막트랜지스터 소자의 특성에 편차가 일어나기 쉽게되는 단점이 있었다.
본 발명에서는 상기 일본공개특허공보2000-066240호에 기재된 발명과는 달리 하프톤 노광공정에서 박막트랜지스터 소자의 채널부분을 형성하지 않는다. 본 제1 실시예에서는 도11의 (Ⅲ)에 도시된 바와 같이 반도체층(10, 11)의 소자분리를 행한 후에 도11의 (Ⅳ)에서와 같은 공정으로 박막트랜지스터 소자(58)의 채널부(57)를 형성하고 있다. 이 때문에, 본 발명에 의하면 박막트랜지스터 소자(58)의 채널부의 채널길이의 변동이 거의 없고, 게이트전극(55)과 소스전극(54), 드레인전극(56)의 오버랩영역의 면적변동도 매우 적어지게 하는 것이 가능하다. 따라서, 박막트랜지스터 소자(58) 특성의 편차가 원인으로 되어 얼룩이 발생하는 것이 억제가능하여 안정적으로 양산을 실현할 수가 있다.
도11에서와 같이 본 실시예1에서는, 주사선과 영상신호배선용의 2종류의 전극을 형성하기 위한 금속재료로 액티브매트릭스를 제조할 수 있기 때문에 제조비용을 절감하는 것이 가능하다. 하프톤 노광공정에서 가공정밀도에 변동이 생기게 되는 바, 본 제1실시예에서의 하프톤 노광공정에서는 가공정밀도에 변동이 발생되더라도 박막트랜지스터 특성에는 영향을 미치지 않기 때문에 화면크기를 초대형으로 하여도 수율의 저하가 발생되지 않는다. 그리고, 도11의 (Ⅳ)에서와 같이 본 제1실시예에서는 공통전극(20)과 화소전극(22)이 패시베이션막(23)에 의해서 완전히 피 복되어 있기 때문에 잔상현상이 발생되기 어렵다는 이점이 있다.
다음, 본 발명의 제2실시예를 설명한다. 제1실시예와 공통되는 점에 대하여는 설명을 생략한다. 도16, 도21은 본 제2실시예의 제조방법을 이용하여 제조된 횡전계방식 액티브매트릭스 기판의 평면도이다. 제2실시예에서는, 도1에 도시된 바와같은 슬릿트 포토마스크(70)나 제1실시예에서 사용된 하프톤 포토마스크(60)는 사용되지 않는다.
제2실시예의 하프톤 노광공정에 대하여 설명한다. 도12는 하프톤 노광공정을 설명하는 액티브매트릭스 기판의 단면도이다. 도12의 (I)에서와 같이 포토마스크(80)을 사용하여 포토레지스트가 소정의 두께를 남기는 정도로 노광한다. 포토마스크(80)는 Cr 또는 Mo를 포함하는 포토마스크 금속(82)과 완전투과영역(85)을 구비하고 있다. 도12의 (Ⅰ)에서 영역(26)은 자외선(25)이 차단된 영역이고, 영역(27)은 자외선(25)이 노광된 영역이다.
다음, 도12의 (Ⅱ)에서와 같이, 후술하는 콘덕트홈(91, 92, 93)이 형성되는 영역(29)에서는 스폿트 주사노광수단에 상당하는 자외선광집속 레이저(28)에 의해서 스폿트상으로 집속된 자외선(25)이 조사된다. 그런데, 도15의 (Ⅰ)에 도시된 바와 같이 콘덕트홈(91, 92, 93)이 형성되는 영역(29)의 포지티브 레지스트가 제거되어 도12의 (Ⅲ) 및 도15에 도시된 바와 같이 포지티브 레지스트가 없는 영역(32)이 형성된다.
도12의 (Ⅲ)는 현상 후의 포지티브 레지스트의 형상을 나타낸다. 언더 노광조건으로 전체면을 주사노광하는 공정과 스폿트상으로 집속된 자외선에 의해 스폿트 주사노광하는 공정을 별도의 장치로 행하는 것도 가능한 바, 후술하는 주사노광장치(100, 110, 120, 130)을 이용하게 되면 하나의 장치 중에서 하프톤 노광공정을 실시하는 것이 가능하다.
또한, 상기 포지티브 레지스트가 없는 영역(32)을 형성하기 위한 자외선광집속렌즈(28)에 의해 스폿트상으로 집속된 자외선에 의해 포지티브 레지스트를 조사하는 것을 대신하여 상기 포토마스크(80)와는 별도로 상이한 포토마스크를 이용하여 노광하는 것에 의해서 포지티브 레지스트가 없는 영역(32)을 형성하여도 무방하다. 이 경우에는 포토마스크를 교환하여 노광을 행하는 것으로부터 노광시간이 길어지게 되어 버리는 단점이 있는 바, 적은 콘덕트홀을 다수 형성하는 경우에 적합한 방법이다.
특히, 40인치 이상의 초대형 액티브매트릭스 기판을 노광하는 경우, 포토마스크를 서로 연결하여 하프톤 노광공정을 실시하는 것은 포토마스크의 접합부 설계가 곤란하기 때문에 1매의 포토마스크로 기판전체를 노광하지 않으면 안 된다. 또한, 포토마스크가 40인치 이상으로 되면 교환작업에 시간이 걸리게 되고, 쓰루풋(throughput)이 현저하게 저하된다. 후술하는 주사노광장치(100, 110, 120, 130)에서와 같이 하나의 주사노광장치 내부에 포토마스크를 이용하여 주사노광을 행하는 수단과, 스폿트상으로 집속된 자외선을 조사하여 주사노광을 행하는 수단을 구비한 장치를 이용하여 전면주사노광과 스폿트주사노광을 각각 행하는 믹스 노광방식을 채용함으로써 쓰루풋의 저하를 현저하게 개선할 수 있다. 그리고, 도12의 (Ⅰ)에 도시된 바와 같이 포토마스크 주사노광과 도12의 (Ⅱ)에 도시된 스폿트 주사 노광을 동시에 행함으로써 높은 효율로 제2실시예의 하프톤 노광공정을 실시하는 것이 가능하다.
도13, 14는 상기 믹스 노광방식을 채용하여 형성된 정전기대책용 보호트랜지스터 소자(42)의 평면도를 보여주고 있다. 제1접속부분에 있는 콘택트홈(91), 제2 접속부분에 있는 콘택트홈(92)이 스폿트 주사노광수단에 의해서 형성된다. 도16, 21은 제2실시예의 방법에 의해서 제조된 횡전계방식 액티브 매트릭스 기판의 평면도이다. 정전기대책용 보호회로(102)는 단수 또는 복수개의 정전기대책용 보호트랜지스터 소자(42)가 조합되어 구성된 회로를 나타낸다. 제3접속부분에 있는 콘택트홈(93)의 폭 L3은 제1접속부분, 제2접속부분, 즉 정전기대책용 보호트랜지스터 소자(42)의 단자부의 콘택트홈(91, 92)의 폭 L1, L2 보다도 넓게 되고, 수식1의 관계를 만족한다. 주사선 단자부의 콘택트저항이 크면 화상에 횡방향 얼룩이 발생하기 때문에 가능한 한 콘택트 저항을 낮출 필요가 있다.
(수식1)
L1 = L2 = (1 - x) ×L3
단, 1/100 ≤ x ≤ 1/2
도15는 제2실시예의 믹스 노광방식을 이용한 하프톤 노광공정을 채용한 3회 포토마스크 공정을 설명하는 단면도이다. 제1실시예와 동일하게 하프톤 노광공정에서는 박막트랜지스터(58)의 채널부(57)는 형성하지 않는다. 따라서 박막트랜지스터(58)의 채널길이는 거의 변동하지 않기 때문에 박막트랜지스터 소자(58)의 특성변동이 원인으로 되어 나타나는 얼룩이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
하프톤 노광공정 후 도15의 (Ⅳ)에서와 같이 오믹콘덕트층으로서의 반도체층(11)에 인을 도핑한 n+층을 드라이에칭법을 이용하여 제거하여 소스전극(54)과 드레인전극(56)을 형성한다.
다음, 제2실시예의 패시베이션 공정에 대하여 설명한다. 패시베이션 공정에서는 채널부분(57)의 표면에 B2H6(디보란, diborane)가스를 포함한 수소가스 또는 질소가스의 분위기에서 플라즈마 도핑처리를 한 후 도15의 (Ⅴ)에서와 같이 인쇄법을 이용하여 BCB(벤조시크로브란)이나 폴리페닐시라젠 등의 투명평탄화막(33)을 도포한다. 인쇄법으로는 잉크젯인쇄법, 플렉소인쇄법 등이 유용하게 이용되는 바, 그 외의 인쇄법이 채택되어질 수도 있다. 투명평탄화막(33)은, 약 0.2㎛(2000Å) 내지 0.6㎛(6000Å)정도의 두께인 경우가 바람직하다. 상기 투명평탄화막(33) 대신에 액티브매트릭스 기판에 도포된 배향막으로 사용되는 폴리이미드를 평탄화막겸배향막으로 사용하여도 무방하다.
패시베이션 공정에 있어서, 채널부(57)의 표면을 B2H6(디보란)가스를 포함한 수소가스 또는 질소가스의 분위기에서 플라즈마도핑처리하는 백채널도핑을 행하지 않는 경우에는, 장기적인 신뢰성이 확보되지 못하는 문제점이 발생한다. 따라서, 백채널도핑이 불가능한 경우에는 플라즈마CVD법을 이용하여 실리콘질화막을 약 0.2㎛(2000Å) 내지 0.4㎛(4000Å)정도로 형성한 후, 재차 포지티브 레지스트를 도포 하고 주사선단자부(19)와 정전기대책용 보호트랜지스터 소자(42)의 단자부에만 스폿트 주사노광하여 현상후 드라이에칭법을 이용해서 콘덕트홈을 형성하여도 된다.
도4는 제2실시예의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에서 포토마스크 공정을 설명하는 공정도이다. 먼저, 제1포토마스크 공정(150)은 게이트전극(55), 공통전극(20)에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성한다. 이어서, 제2포토마스크 공정(151)에서는 도15의 (Ⅰ)에서와 같이 박막반도체 트랜지스터 소자(58)에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트(6)와, 콘택트홈(91, 92, 93)에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트가 없는 영역(32)과 그 외의 부분에 포지티브 레지스트(30)을 형성한다. 제2포토마스크 공정(151)이 하프톤 노광공정에 상당한다. 제3포토마스크 공정(152)에서는 소스전극(54), 드레인전극(56), 화소전극(22)에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성한다. 패시베이션 공정(153)에서는 박막트랜지스터 소자(58)의 백채널부를 B2H6플라즈마 도핑처리하고, BCB, 폴리페닐시라젠 또는 유기평탄화막을 잉크젯 도포법 또는 플렉소 인쇄법을 이용하여 도포한다.
제2실시예에 의하면, 액티브매트릭스 기판이 단 3회의 포토마스크 공정으로 제조가능하여 대폭적인 공정의 삭감이 가능하게 된다.
다음, 제3실시예에 대하여 설명한다. 도17에는 주사노광장치(100)의 평면도를 도시하고 있다. 주사노광장치(100)는 글래스기판을 지지하는 스테이지(37)가 X, Y방향으로 이동하고, 포토마스크 기판(36)은 Y축방향만으로 이동하는 멀티렌즈방식 주사노광장치이다. 주사노광장치(100)의 스폿트 주사노광 광학계로 되는 부분노광 용 광학모듈(40)은 고정되어 있고, 포토마스크 주사노광수단에 의해 포토마스크기판(36)을 개재한 전면주사노광 후에 스폿트 주사노광수단에 의해 부분노광용 광학모듈(40)을 이용한 주사노광을 행하는 것이 가능하다.
도18은 주사노광장치(110)의 평면도이다. 주사노광장치(110)는 스폿트 주사 노광광학계에 상당하는 X축방향으로 이동가능한 부분노광용 광학모듈(41)을 구비하며, 포토마스크 기판(36)을 이용하여 Y축방향으로 전면주사노광중에 Y축방향에 대하여 부분노광용 광학모듈(41)에 의해 주사노광을 행하며, 포토마스크 주사노광수단에 의해 포토마스크 기판(36)을 이용한 전면주사노광을 종료한 후 스폿트 주사노광수단에 의해 X축방향에 대하여 부분노광용 광학모듈(41)을 이용한 주사노광을 행하는 것이 가능하다.
60인치 크기의 액티브 매트릭스 액정표시장치를 제작하는 경우, 석영포토마스크 기판이 자중에 의해서 휘어져 버리게 되는 문제가 발생한다. 자중에 의한 휨을 해결하기 위해, 석영포토마스크 기판을 종으로 배치하는 방법도 고안되었으나, 글래스기판이 매우 큰 경우에는 스테이지의 자중도 커지게 되므로 자연스럽게 스테이지를 이동시키는 것이 곤란하다.
도23에는 주사노광장치(120)의 단면도가 도시되어 있다. 주사노광장치(120)는 석영포토마스크 기판(36)중 자외선 광원(43)이 있는 쪽으로 비접촉식 베르누이첵크(45)와, 석영포토마스크 기판(36)중 베르누이첵크(45)가 배치되는 면 쪽의 변위를 측정하는 적색레이저 변위계(44)를 구비하고 있다. 따라서, 주사노광장치(120)는, 적색레이저 변위계(44)에 의해 측정된 변위에 기초하여 석영포토마스크 기판(36)의 자중에 의한 휨을 보정하면서 노광하는 것이 가능하다. 또한, 도24에는 주사노광장치(130)의 단면도가 도시되어 있다. 주사노광장치(130)는 석영포토마스크 기판(36)에 석영기판(76)을 대향시켜 석영포토마스크 기판(36)을 석영기판(76)과의 사이에 밀폐공간을 형성하고, 압력센서(51)를 이용하여 측정된 밀폐공간의 기압을 억제하는 것에 의해 석영포토마스크 기판(36)의 자중에 의한 휨을 보정하면서 노광하는 것이 가능하다. 따라서, 주사노광장치(120, 130)에 의하면, 60인치 크기의 석영포토마스크 기판인 경우에도 휨을 억제하기 위해서 석영포토마스크 기판의 두께를 크게 하지 않아도 되기 때문에 석영포토마스크 기판의 코스트를 낮출 수 있다. 또한, 포토마스크 기판을 제조하는 공정도 매우 간단하기 때문에 석영포토마스크 기판의 코스트를 절감할 수 있다.
도23, 24에 도시된 바와같이, 석영포토마스크 기판(36)을 개재하지 않고 스폿트 주사노광하기 위한 부분노광용 광학모듈(50)이 주사노광장치(120, 130)에 형성되어 있다. 부분노광용 광학모듈(50)은 스폿트 주사노광 광학계에 상당하는 것으로서, 포토마스크 기판(36)과 글래스기판(49)과의 사이에 배치되며, 광파이버를 이용하여 자외선이 전송된다. 또한, 노광폭의 조정이 가능하도록 구성되어 있다. 한편, 도23, 도24에서 페리클(46)은 포토마스크 기판(36)에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위하여 장착된다.
포토마스크 주사노광수단에 의해 석영포토마스크 기판(36)을 개재하여 포토레지스트(48)를 소정의 두께로 남기는 정도의 언더노광조건하에 전체면을 주사노광한 후, 스폿트 주사노광수단에 의해 부분노광용 광학모듈(50)을 이용하여 스폿트 주사노광하는 것으로 수율을 높이는 것이 가능하다. 포토마스크를 이용하는 언더노광조건하에서는 해상도는 약 3㎛ 내지 10㎛가 요구되는 바, 스폿트 주사노광에서는 해상도가 약 100㎛이다. 따라서, 글래스기판(49)에 더스트가 부착하기 전의 해상력이 요구되는 언더 수준의 조건하에서 포토마스크 주사노광을 행하는 것에 의해서 수율을 향상시키는 것이 가능하다.
포토마스크 기판(36)의 자중에 의한 휨의 보정은, 레이저변위계나 디지탈차압계를 이용하여 수평면으로부터 ±15㎛ 정도의 정밀도로 다이나믹하게 보정을 행할 필요가 있다. 투영레이저(47)의 초점심도와 요구되는 해상력에 대응하여 보정의 정밀도도 변경되도록 하여야 한다. 레이저변위계로는 일예로 도23에 예시된 바와같은 적색레이저 변위계(44)가 이용될 수 있으며, 그 외의 레이저변위계가 사용될 수도 있을 것이다.
도19는 제3실시예로 이용되는 하프톤 노광공정에서의 피드백 제어 플로우챠트이다. 본 실시예의 피드백제어에서는 먼저 스텝 S1에서 포지티브 레지스트를 1.5㎛ 내지 2.0㎛ 정도 코팅한다. 스텝 S4에서 현상후의 하프톤 노광영역의 포지티브 레지스트의 막두께를 측정하여 그 막두께가 일예로 0.4㎛(4000Å) 내지 0.6㎛(6000Å)정도의 범위로 되도록 스텝 S7에서 노광광량을 피드백 제어한다. 상기 범위를 상당히 벗어난 막두께로 되는 경우에는 재작업을 행하여야만 한다.
가능한 한 재현성이 양호하고 균일한 하프톤 노광영역을 형성하기 위해서는 전수검사(全數檢査)를 행하는 것이 바람직하다. 검사방법으로서는, 막두께 계측수단으로 레이저단차계나 레이저간섭계을 이용하는 것이 바람직한 바, 본 실시예에서 는 백색간섭계(68)를 이용하여 포지티브 레지스트 단차를 정밀하게 계측하는 방법을 채용하고 있다. 계측원리도를 도20도에 도시하고 있다. 이 백색간섭계(68)를 이용하는 경우 비접촉식으로 제1막두께의 포지티브 레지스트와 제2막두께의 포지티브 레지스트 및 포지티브 레지스트가 없는 영역과의 단차를 1회의 계측으로 동시에 측정하는 것이 가능하기 때문에 계측시간의 단축을 도모할 수 있다.
도20의 백색간섭계(68)는 원리가 간단하여 시스템도 간단하고, 1nm(10Å)정도의 측정정밀도를 갖기 때문에 다점을 동시에 계측하는 시스템이어도 측정시스템이 가격이 매우 저렴하다. 그리고, 계측시간도 짧아서 인라인 검사에 적합하다. 백색간섭계(68)에 의한 단차계측 데이터를 기초로 언더노광조건을 제어하게 되면 편차가 없고 재현성이 양호한 하프톤 노광공정을 구축하는 것이 가능하다.
제3실시예에서는 주사노광장치(100, 110)에서 멀티렌즈 방식의 투영광학계(39)를 이용하는 바, 미러반사 광학계를 이용한 주사노광장치도 본 발명에 적용이 가능하다.
본 발명의 주사노광장치(100, 110, 120, 130)와 백색간섭계(68)을 이용한 포지티브 레지스트의 단계계측 데이터를 기초로 하여 피드백시스템을 이용해서 하프톤 노광공정을 실시하는 것으로 재선형이 양호한 하프톤 노광공정을 실시하는 것이 가능하여 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 포토마스크(36)를 이용한 언더노광 전면주사노광수단과 스폿트 주사노광수단을 조합한 것으로 종래의 하프톤 노광공정과는 상당히 다른 하프톤 노광공정을 수행하는 것이 가능함으로써 대폭적으로 박막트랜지스터 소자의 특성편차를 줄일 수 있게 된다. 본 발명을 이용하는 것에 의해 저렴한 포토마스크를 이용해서 저가의 액티브 매트릭스 소자를 높은 수율로 제작하는 것이 가능하다.

Claims (17)

  1. 적어도 한쪽이 투명한 한쌍의 기판과, 그 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 구비하고, 상기 기판중 어느 한쪽 기판의 상기 액정조성물층과 대향하는 면에 주사선구동용 외부회로에 의해 주사선단자부를 개재하여 구동되는 횡방향으로 배치되는 복수의 주사선과, 열방향으로 배치된 복수의 영상신호배선과, 각 화소에 배치된 화소전극과, 그 화소전극과 쌍을 이루는 공통전극과, 그 화소전극, 상기 주사선 및 상기 영상신호배선에 접속된 박막트랜지스터 소자를 구비한 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법으로서, 상기 기판상의 반도체층위에 도포된 포토레지스트를 노광하는 것에 의해 상기 기판상의 반도체층중 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 도포된 포토레지스트와 동일한 두께를 갖는 제1두께의 포지티브 레지스트를 형성하고, 상기 반도체층중 공통전극과 주사선을 연결하는 제1정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제1접속부분, 공통전극과 영상신호배선을 연결하는 제2정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제2접속부분, 상기 주사선구동용 외부회로와 상기 주사선단자부 사이의 접속부분으로 되는 제3접속부분에 상당하는 부분에는 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하고, 상기 반도체층중 제1두께의 포지티브 레지스트와 포지티브 레지스트가 없는 영역 이외의 부분에는 제1두께 보다도 얇은 제2두께의 포지티브 레지스트를 형성하는 하프톤 노광공정을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 하프톤 노광공정은, 완전투과영역과 반투과영역 및 완전차단영역을 갖는 하프톤 포토마스크를 이용하며, 상기 반도체층중 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에는 하프톤 포토마스크의 완전차단영역을 이용하여 제1두께의 포지티브 레지스트가 형성되고, 상기 반도체층중 제1접속부분, 제2접속부분, 제3접속부분에 상당하는 부분에는 하프톤 포토마스크의 완전투과영역을 이용하여 노광시켜서 포지티브 레지스트가 없는 영역이 형성되며, 상기 반도체층중 제1두께의 포지티브 레지스트와 포지티브 레지스트가 없는 영역 이외의 부분에는 하프톤 포토마스크의 반도체투과영역을 이용하여 제2두께의 포지티브 레지스트가 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하프톤 노광공정은, 완전투과영역과 완전차단영역을 갖는 포토마스크를 이용하여 반도체층이 노출되지 않은 정도로 자외선조사 에너지 밀도를 감소시킨 불완전노광조건으로 노광하는 것에 의해서 반도체층중 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 포토마스크의 완전차단영역을 이용해서 제1두께의 포지티브 레지스트를 형성하며, 반도체층중 나머지 부분에 포토마스크의 완전투과영역을 이용하여 제2두께의 포지티브 레지스트를 형성한 후 반도체층중 제1접속부분, 제2접속부분 및 제3접속부분에 상당하는 부분에는 포토마스크와는 다른 별도의 포토마스크를 이용하여 노광하거나 스폿트상으로 집속된 자외선을 조사하는 것에 의해 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하프톤 노광공정은, 완전투과영역과 완전차단영역을 갖는 포토마스크를 이용하여 상기 반도체층이 노출되지 않을 정도로 자외선조사 에너지밀도를 감소시킨 불완전노광조건으로 노광을 행함에 있어, 반도체층중 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 포토마스크의 완전차단영역을 이용하여 제1두께의 포지티브 레지스트를 형성하며, 반도체층중 나머지 부분에 포토마스크의 완전투과영역을 이용하여 제2두께의 포지티브 레지스트를 형성하며, 상기 반도체층중 제1접속부분, 제2접속부분 및 제3접속부분에 상당하는 부분에는 스폿트상으로 집속된 자외선을 조사하는 것에 의해서 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.
  5. 청구항1 기재의 제조방법을 이용하여 제조된 횡전계방식 액정표시장치.
  6. 청구항1 기재의 제조방법을 이용하여 제조된 횡전계방식 액정표시장치로서 상기 제1접속부분 및 제2접속부분은 상기 제3접속부분에 비해 그 폭이 1/2 내지 1/100 정도 좁은 것을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치.
  7. 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 사용되는 주사노광장치로서, 상기 하프톤 노광공정에서 형성된 제2두께의 포지티브 레지스트의 두께를 측정하는 막두께 측정수단을 구비하고, 막두께 측정수단에 의해 계측된 제2두께의 포지티브 레지스트의 막두께에 대응하여 노광광량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
  8. 청구항1 기재의 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에 사용되는 주사노광장치로서, 상기 하프톤 노광공정에 의해 형성된 제2두께의 포지티브 레지스트와 제1두께의 포지티브 레지스트의 단차 또는 제2두께의 포지티브 레지스트와 포지티브 레지스트가 없는 영역과의 단차를 계측하는 백색간섭계를 구비하고, 백색간섭계에 의해 계측된 단차에 대응하여 노광광량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
  9. 적어도 한쪽이 투명한 한쌍의 기판과 그 한쌍의 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 갖는 액정표시장치의 제조장치에 있어서, 상기 한쌍의 기판중 한쪽의 기판상에 도포된 포토레지스트를 차광패턴을 갖는 대형 석영포토마스크 기판을 이용하여 액티브매트릭스 표시장치를 생산하기 위한 주사노광장치로서, 상기 석영포토마스크 기판을 수평으로 배치한 때에 자중에 의한 휨을 억제하도록 상기 석영포토마스크 기판의 면중 자외선이 입사하는 쪽의 면에 배치되는 비접촉방식의 베르누이첵크와, 상기 석영포토마스크 기판중 비접촉방식의 베르누이첵크가 배치되는 면 쪽의 변위를 측정하는 레이저 변위계를 구비하고, 레이저 변위계에 의해서 측정된 변위에 기초해서 석영포토마스크 기판의 위치를 정확하게 제어하면서 노광하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
  10. 청구항9 기재의 주사노광장치를 이용하여 제작된 횡전계방식 액정표시장치.
  11. 적어도 한쪽이 투명한 한쌍의 기판과 그 한쌍의 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 갖는 액정표시장치의 제조장치에 있어서, 상기 한쌍의 기판중 한쪽의 기판상에 도포된 포토레지스트를 차광패턴을 갖는 대형 석영포토마스크 기판을 이용하여 액티브매트릭스 표시장치를 생산하기 위한 주사노광장치로서, 상기 석영포토마스크 기판에 대향하여 그 석영포토마스크 기판과의 사이에 밀폐공간을 형성하는 석영기판과, 상기 밀폐공간의 기압을 측정하는 압력센서를 구비하여 밀폐공간의 기압이 대기압보다도 적어지도록 그 밀폐공간과 대기압과의 차를 정확하게 제어하는 것에 의해서 석영포토마스크 기판의 자중에 의한 휨을 보정하면서 노광하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
  12. 청구항11 기재의 주사노광장치를 이용하여 제작된 횡전계방식 액정표시장치.
  13. 적어도 한 쪽이 투명한 한쌍의 기판과 그 한쌍의 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 갖는 액정표시장치의 제조장치에 있어서, 상기 한쌍의 기판중 한쪽의 기판상에 도포된 포토레지스트를 차광패턴을 갖는 대형 석영포토마스크를 이용하여 액티브매트릭스 표시장치를 생산하기 위한 주사노광장치로서, 상기 기판을 지지하는 스테이지와, 상기 포토마스크와 스테이지가 연동하여 동일한 속도로 동축방향으로 이동하면서 포토레지스트를 주사노광하는 포토마스크 주사노광수단과, 상기 포토마스크를 이용하지 않고 직접적으로 자외선을 0.1mm 내지 0.5mm 폭으로 주사노광하는 스폿트 주사노광수단을 구비하며, 상기 포토마스크 주사노광수단과 스폿트 주사노광수단을 동시에 이용하여 포토레지스트를 노광하는 것이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
  14. 청구항13 기재의 주사노광장치를 이용하여 제작된 횡전계방식 액정표시장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 포토마스크 주사노광수단은 포토레지스트가 소정의 두께를 남기는 정도로 자외선조사 에너지밀도를 감소시킨 불완전노광조건을 포토레지스트의 전체면을 노광하고, 상기 스폿트 주사노광수단은 스폿트 주사노광 광학계를 이용하여 스폿트상으로 집속된 자외선으로 포토레지스트를 주사노광하되, 상기 포토마스크 주사노광수단에 의한 주사노광 후 전기 스폿트 주사노광수단에 의해 주사노광을 행하거나 포토마스크 주사노광수단에 의해 제1방향으로의 주사노광중에 제1방향에 대하여 스폿트 주사노광수단에 의해 주사노광을 행하고, 상기 포토마스크 주사노광수단이 전체면의 주사노광을 종료한 후 제1축방향과 수직방향의 제2방향으로 스폿트 주사노광수단에 의해 주사노광을 행하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
  16. 적어도 한 쪽이 투명한 한쌍의 기판과, 그 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 구비하며 상기 기판중 어느 한쪽 기판의 액정조성물층과 대향하는 면상에 주사선구동용 외부회로에 의해 주사선단자부를 개재하여 구동되는 행방향으로 배치되는 복수의 주사선과, 열방향으로 배치된 복수의 영상신호배선과 각 화소에 배치된 화소전극과 그 화소전극과 쌍을 이루는 공통전극과 그 화소전극, 주사선 및 영상신호 배선에 접속된 박막트랜지스터 소자를 구비한 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에서, 상기 박막트랜지스터 소자의 게이트전극 및 공통전극에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하는 제1포토마스크 공정과, 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하고 공통전극과 주사선을 연결하는 제1 정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제1접속부분, 공통전극과 영상신호배선을 연결하는 제2정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제2접속부분, 상기 주사선구동용 외부회로와 주사선단자부의 접속부분으로 되는 제3접속부분에 상당하는 부분에는 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하고, 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분과 상기 제1접속부분과 상기 제2접속부분과 상기 제3접속부분 이외의 영역에는 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 형성한 포지티브 레지스트 보다는 얇은 두께의 포지티브 레지스트를 형성하는 제2포토마스크 공정과, 박막트랜지스터 소자를 구성하기 위한 반도체층의 소자분리를 행한 후 소스전극, 드레인전극 및 화소전극에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하는 제3포토마스크 공정과, 상기 주사선단자부의 콘택트홀 및 영상신호배선 단자부의 콘택트홀을 형성하기 위한 포지티브 레지스트를 형성하는 제4포토마스크 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.
  17. 적어도 한 쪽이 투명한 한쌍의 기판과, 그 기판 사이에 위치된 액정조성물층을 구비하며 상기 기판중 어느 한쪽 기판의 액정조성물층과 대향하는 면상에 주사선구동용 외부회로에 의해 주사선단자부를 개재하여 구동되는 행방향으로 배치되는 복수의 주사선과, 열방향으로 배치된 복수의 영상신호배선과 각 화소에 배치된 화소전극과 그 화소전극과 쌍을 이루는 공통전극과 그 화소전극, 주사선 및 영상신호배선에 접속된 박막트랜지스터 소자를 구비한 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법에서, 상기 박막트랜지스터 소자의 게이트전극 및 공통전극에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하는 제1포토마스크 공정과, 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하고 공통전극과 주사선을 연결하는 제1 정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제1접속부분, 공통전극과 영상신호배선을 연결하는 제2정전기대책용 보호트랜지스터 소자를 형성하기 위한 제2접속부분, 상기 주사선구동용 외부회로와 주사선단자부의 접속부분으로 되는 제3접속부분에 상당하는 부분에는 포지티브 레지스트가 없는 영역을 형성하고, 상기 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분과 상기 제1접속부분과 상기 제2접속부분과 상기 제3접속부분 이외의 영역에는 박막트랜지스터 소자에 상당하는 부분에 형성한 포지티브 레지스트 보다는 얇은 두께의 포지티브 레지스트를 형상하는 제2포토마스크 공정과, 박막트랜지스터 소자를 구성하기 위한 반도체층의 소자분리를 행한 후 소스전극, 드레인전극 및 화소전극에 상당하는 부분에 포지티브 레지스트를 형성하는 제3포토마스크 공정과, 상기 박막트랜지스터 소자의 백채널부분을 BH 플라즈마도핑처리하고, BCB, 폴리페닐시라젠 또는 유기평탄화막을 잉크젯도포법 또는 플렉소인쇄법을 사용하여 도포하는 패시베이션 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 횡전계방식 액정표시장치의 제조방법.
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