TW201312256A - 光罩、平面顯示面板之導線的製作方法以及平面顯示面板之導線結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光罩，包括一透光基板、複數個遮光圖案以及至少一透光區。遮光圖案具有至少一透光狹縫，與各遮光圖案之邊緣平行設置。各遮光圖案具有一第一寬度，且第一寬度與兩相鄰遮光圖案間間距之和小於或等於12微米。本發明亦提供一種利用上述光罩製作平面顯示面板之導線的製作方法以及一種平面顯示面板之導線結構。平面顯示面板之導線結構包括複數條導線。各導線之寬度與各導線間之間距之和係小於或等於12微米。

Description

光罩、平面顯示面板之導線的製作方法以及平面顯示面板之導線結構

本發明係關於一種光罩、導線之製作方法以及導線結構，尤指一種可應用於製作平面顯示面板之導線的光罩、一種平面顯示面板之導線的製作方法以及一種平面顯示面板之導線結構。

在習知的平面顯示面板相關技術中，於平面顯示面板之顯示區以外的周圍區中設置有許多導線。藉由上述導線可將訊號由外部元件例如驅動IC傳遞至顯示區中的各顯示單元以呈現各種顯示畫面。

目前業界用來形成導線之方法，一般係先於導電材料上塗布光阻層，藉由具有圖案之光罩搭配曝光顯影製程來形成光阻圖案，未被光阻圖案所覆蓋之導電材料於後續的蝕刻製程時會被移除，而被光阻圖案所覆蓋區域經蝕刻製程後則可形成導線。由於平面顯示器的解析度要求越來越高，相對的導線所需設置的數目也越來越多。在有限的周邊區之內或甚至於窄邊框設計之需求下，有效地縮減導線所佔區域之面積為目前業界所努力的方向之一。導線所佔之面積主要係由導線之線寬與間距所組合而成。導線本身受限於材料阻抗以及整體電性需求而必須有一定之線寬，導線間的間距則受限於一般光罩與曝光機台的解析度極限而無法盡可能地縮小。舉例來說，當一般曝光機的解析度約為3.5至4.0微米時，搭配使用之光罩上的遮光圖案間距若小於3.5微米，即可能發生光阻未曝完全而導致殘留之現象。因此，在習知之光罩與曝光機台搭配下，導線間的間距無法更進一步地縮小。

本發明之主要目的之一在於提供一種光罩、平面顯示面板之導線的製作方法以及平面顯示面板之導線結構，利用於光罩的遮光圖案中設置透光狹縫，以縮小可製作之導線間的間距，進而使平面顯示面板之周邊區縮小，實現具有窄邊框設計之平面顯示面板。

為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種光罩，包括一透光基板、複數個遮光圖案以及至少一透光區。遮光圖案係設置於透光基板上。各遮光圖案具有至少一透光狹縫，大體上與各遮光圖案之一邊緣平行設置。透光區係位於兩相鄰之遮光圖案之間。兩相鄰之遮光圖案具有一間距，各遮光圖案具有一第一寬度，且第一寬度與相鄰之遮光圖案間之間距之和大體上係小於或等於12微米。

為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種平面顯示面板之導線的製作方法，包括下列步驟。首先，提供一基板。接著，於基板上形成一導電層。然後，形成一光阻材料，覆蓋導電層。之後，利用一光罩，對光阻材料進行一曝光顯影製程，以形成一光阻圖案。然後，利用光阻圖案對導電層進行一第一蝕刻製程，以形成複數條導線。上述之光罩包括一透光基板、複數個遮光圖案以及至少一透光區。遮光圖案係設置於透光基板上。各遮光圖案具有至少一透光狹縫，大體上與各遮光圖案之一邊緣平行設置。透光區係位於兩相鄰之遮光圖案之間。兩相鄰之遮光圖案具有一間距，各遮光圖案具有一第一寬度，且第一寬度與相鄰之遮光圖案間之間距之和大體上係小於或等於12微米。

為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種平面顯示面板之導線結構，其包括一基板以及複數條導線。導線係設置於基板上，且各導線之一寬度與各導線間之一間距之和大體上係小於或等於12微米。

本發明係利用於光罩的遮光圖案之邊緣設置透光狹縫，藉以增加預計曝光區域之透光度，進而縮小利用此光罩製作之導線的間距，使具有此導線設置之平面顯示面板的周邊區範圍得以縮小，使得平面顯示面板可適用於窄邊框之設計。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第1圖。第1圖繪示了本發明之一較佳實施例之光罩的部分上視示意圖。為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。如第1圖所示，本實施例提供一種光罩101，用以製作一平面顯示面板之導線。光罩101包括一透光基板110、複數個遮光圖案120以及至少一透光區130。遮光圖案120係設置於透光基板110上，且各遮光圖案120具有至少一透光狹縫125。透光狹縫125大體上與各遮光圖案120之一邊緣120S平行設置。透光區130係位於兩相鄰之遮光圖案120之間。在本實施例中，用以形成遮光圖案120之材料可包括光吸收材料例如金屬氮化物、金屬矽化物、氮化鉭(tantalum nitride,TaN)、鉻(chromium,Cr)、矽化鉬(molybdenum silicide,MoSi_x)之其中至少一者所組成或由上述材料之複合層所組成，但並不以此為限。兩相鄰之遮光圖案120具有一間距120P，各遮光圖案120具有一第一寬度120W，且第一寬度120W與相鄰之遮光圖案120間之間距120P之和大體上係小於或等於12微米。此外，透光狹縫125具有一第二寬度125W，透光狹縫125與遮光圖案120之邊緣120S間具有一距離125D。在本實施例中，第二寬度125W之大小較佳係小於或等於1.2微米，且距離125D之大小較佳係小於或等於1.0微米，但並不以此為限。另外，透光區130具有一第三寬度130W，第三寬度130W大體上係相等於各遮光圖案120間之間距120P，且第三寬度130W大體上係小於或等於2.5微米。透過本實施例之透光狹縫125之設置以及第二寬度125W與距離125D大小之控制與搭配，可在透光區130之第三寬度130W以及遮光圖案120間之間距120P小於或等於2.5微米之狀況下，達到窄間距之曝光效果。更進一步地說，各遮光圖案120之透光狹縫125可有助於透光區130於進行曝光製程時的曝光效果，使得不需增加整體之曝光能量即可獲得所需之具有窄間距的光阻圖案(圖未示)。此外，本實施例之遮光圖案120係為一長直條狀圖案，但本發明並不以此為限而可具有不同形狀之遮光圖案。

請參考第2圖。第2圖繪示了本發明之另一較佳實施例之光罩的部分上視示意圖。如第2圖所示，本實施例之光罩102與上述之光罩101相異之處在於，光罩102包括一遮光圖案140、一遮光圖案150以及一透光區160。值得說明的是，遮光圖案140與遮光圖案150係彼此相連以形成一類似S型蜿蜒之圖案。也就是說，本實施例之光罩102可利用來形成一類似S型蜿蜒之導線，此類導線可用於調整各導線之間的等電阻狀況，但並不以此為限。此外，本實施例之遮光圖案140與遮光圖案150可分別具有一透光狹縫145以及一透光狹縫155。透光狹縫145大體上與遮光圖案140之一邊緣140S平行設置，透光狹縫155大體上與遮光圖案150之一邊緣150S平行設置。透光區160係位於兩相鄰之遮光圖案140與遮光圖案150之間。兩相鄰之遮光圖案140與遮光圖案150之間具有一間距140P，遮光圖案140具有一第一寬度140W，遮光圖案150具有一第一寬度150W。第一寬度140W與間距140P之和大體上係小於或等於12微米，且第一寬度150W與間距140P之和大體上亦係小於或等於12微米。此外，透光狹縫145具有一第二寬度145W，且透光狹縫155具有一第二寬度155W。透光狹縫145與遮光圖案140之邊緣140S間具有一距離145D，且透光狹縫155與遮光圖案150之邊緣150S間具有一距離155D。第二寬度145W與第二寬度155W之大小較佳係分別小於或等於1.2微米，且距離145D與距離155D之大小較佳係分別小於或等於1.0微米，但並不以此為限。另外，透光區160具有一第三寬度160W，第三寬度160W大體上係相等於遮光圖案140與遮光圖案150之間的間距140P，且第三寬度160W大體上係小於或等於2.5微米。本實施例之光罩102除了各遮光圖案之形狀外，其餘各部件之特徵與材料特性與上述較佳實施例之光罩101相似，故在此並不再贅述。

請參考第3圖至第5圖，並請一併參考第1圖。第3圖至第5圖繪示了本發明之一較佳實施例之平面顯示面板之導線的製作方法示意圖。首先，如第3圖所示，提供一基板210，並於基板210上形成一導電層220。接著，形成一光阻材料290，覆蓋導電層220。然後，如第4圖所示，利用一光罩101，對光阻材料290進行一曝光顯影製程，以形成一光阻圖案290P。之後，利用光阻圖案290P對導電層220進行一第一蝕刻製程，以形成如第5圖所示之複數條導線221。本實施例之導電層220較佳可包括金屬材料例如鋁、銅、銀、鉻、鈦、鉬之其中至少一者、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限而可使用其他具有導電性質之材料。此外，本實施例之光阻材料290較佳可包括一正型光阻材料，但本發明並不以此為限。本實施例所使用之光罩101的相關特徵已於上述實施例中說明，在此並不再贅述。值得說明的是，本實施例之平面顯示面板之導線的製作方法亦可視需要使用上述之光罩102來進行曝光顯影製程，以獲得所需之導線圖案。藉由上述之平面顯示面板之導線的製作方法，即可獲得如第5圖所示之導線結構200。換句話說，導線結構200包括基板210以及複數條導線221。導線221係設置於基板210上，各導線221之寬度221W與各導線221間之間距221P之和大體上係小於或等於12微米，且各導線221間之間距221P大體上係小於或等於5微米，但並不以此為限。另請注意，本實施例之導電層220係直接形成於基板210上，故本實施例之導電層220可與一般底部閘極薄膜電晶體(bottom gate thin film transistor)的第一層金屬層(metal 1)之製程整合，也就是說本實施例之各導線221可與一底部閘極薄膜電晶體之閘極電極與閘極線以同一導電層及同一黃光蝕刻製程所形成，但並不以此為限。值得說明的是，如第4圖與第1圖所示，藉由光罩101之透光狹縫125的設置，可使光阻圖案290P間之空隙不會因為獲得之曝光能量不足而導致光阻殘留之現象發生，因此可獲得間距較小之光阻圖案290P，進而可以此製作小間距之導線221。

請參考第6圖與第7圖。第6圖與第7圖繪示了本發明之另一較佳實施例之平面顯示面板之導線的製作方法示意圖。首先，如第6圖所示，提供一基板210，並於基板210上形成一介電層330。然後，於介電層330上形成一導電層350。接著，形成一光阻材料290，覆蓋導電層350。然後，利用一光罩101，對光阻材料290進行一曝光顯影製程，以形成一光阻圖案290P。之後，利用光阻圖案290P對導電層350進行一蝕刻製程，以形成如第7圖所示之複數條導線351。本實施例之導電層350較佳可包括金屬材料例如鋁、銅、銀、鉻、鈦、鉬之其中至少一者、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限而可使用其他具有導電性質之材料。本實施例之平面顯示面板之導線的製作方法除了於基板210與導電層350之間形成介電層330之外，其餘之特徵與上述較佳實施例之平面顯示面板之導線的製作方法相似，在此並不再贅述。值得說明的是，藉由上述之平面顯示面板之導線的製作方法，即可獲得如第7圖所示之導線結構301。換句話說，導線結構301包括基板210以及複數條導線351。導線351係設置於介電層330之上，各導線351之寬度351W與各導線351間之間距351P之和大體上係小於或等於12微米，且各導線351間之間距351P大體上係小於或等於5微米，但並不以此為限。另請注意，本實施例之導電層350係形成於介電層330之上，故本實施例之導電層350可與一般底部閘極薄膜電晶體的第二層金屬層(metal 2)之製程整合，也就是說本實施例之各導線351可與一底部閘極薄膜電晶體之源極/汲極電極與資料線以同一導電層及同一黃光蝕刻製程所形成，但並不以此為限。

請參考第8圖與第9圖。第8圖至第9圖繪示了本發明之又一較佳實施例之平面顯示面板之導線的製作方法示意圖。如第8圖所示，與上述實施例不同之處在於，本實施例之平面顯示面板之導線的製作方法更包括於導電層350形成步驟之前，於基板210以及介電層330上形成一半導體層340。接著，於半導體層上依序形成導電層350以及光阻材料290。然後，利用光罩101，對光阻材料290進行一曝光顯影製程，以形成光阻圖案290P。之後，利用光阻圖案290P對導電層350進行一第一蝕刻製程以及對半導體層340進行一第二蝕刻製程，以分別形成如第9圖所示之複數條導線351以及複數條半導體圖案341。本實施例之半導體層340可包括非晶矽半導體材料、多晶矽半導體材料、有機半導體材料或氧化物半導體材料，但並不以此為限。本實施例之平面顯示面板之導線的製作方法除了半導體層340之形成外，其餘之特徵與上述較佳實施例之平面顯示面板之導線的製作方法相似，在此並不再贅述。值得說明的是，藉由上述之平面顯示面板之導線的製作方法，即可獲得如第9圖所示之導線結構302。換句話說，導線結構302包括基板210、複數條導線351以及複數條半導體圖案341。各半導體圖案341係位於基板210與導線351之間並分別與各導線351對應設置。此外，在本實施例中，各半導體圖案341間之一間距341P較佳係大體上小於或等於3微米，各導線351間之間距351P較佳係大體上小於或等於7微米，且各導線351之寬度351W與各導線351間之間距351P之和較佳係大體上小於或等於12微米，但並不以此為限。此外，由於使用同一光阻圖案290P來形成導線351以及半導體圖案341，且用來形成半導體圖案341之第二蝕刻製程一般係較佳為一乾式蝕刻製程，故半導體圖案341之一寬度341W大體上係大於導線351之寬度351W，但並不以此為限。另請注意，由於本實施例之導線351以及半導體圖案341係使用同一光阻圖案290P來形成，故本實施例之製作方法可與一般四道光罩(4 masks process)之薄膜電晶體的製程進行整合，但並不以此為限。

請參考第10圖，並一併參考第5圖、第7圖以及第9圖。第10圖繪示了本發明之一較佳實施例之平面顯示面板的上視示意圖。如第10圖所示，本實施例之平面顯示面板900包括一顯示區901以及一周邊區902，且周邊區902係位於顯示區901之外圍，周邊區902舉例係環繞顯示區901。此外，平面顯示面板900更包括複數個導線結構200、複數個導線結構301或複數個導線結構302設置於周邊區902。導線結構200、導線結構301以及導線結構302之特徵已於上述內容說明，在此並不再贅述。值得說明的是，由於導線結構200、導線結構301以及導線結構302中的各導線間距可藉由上述之光罩101或光罩102而縮小，故可使導線結構200、導線結構301以及導線結構302所需之空間亦隨之縮小，因此可使平面顯示面板900的周邊區902得以變小，達到窄邊框設計之效果。

綜合以上所述，本發明係利用於光罩的遮光圖案邊緣設置透光狹縫，並藉由調整與控制透光狹縫之寬度以及透光狹縫與遮光圖案邊緣間之距離，可在遮光圖案之間距縮小的狀況下，改善窄間距之曝光效果，進而縮小利用此光罩製作之導線間距，使具有此導線設置之平面顯示面板的周邊區得以縮小而可適用於窄邊框之設計。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

101．．．光罩

102．．．光罩

110．．．透光基板

120．．．遮光圖案

120P．．．間距

120S．．．邊緣

120W．．．第一寬度

125．．．透光狹縫

125D．．．距離

125W．．．第二寬度

130．．．透光區

130W．．．第三寬度

140．．．遮光圖案

140P．．．間距

140S．．．邊緣

140W．．．第一寬度

145．．．透光狹縫

145D．．．距離

145W．．．第二寬度

150．．．遮光圖案

150S．．．邊緣

150W．．．第三寬度

155．．．透光狹縫

155D．．．距離

155W．．．第二寬度

160．．．透光區

160W．．．第三寬度

200．．．導線結構

210．．．基板

220．．．導電層

221．．．導線

221P．．．間距

221W．．．寬度

290．．．光阻材料

290P．．．光阻圖案

301．．．導線結構

302．．．導線結構

330．．．介電層

340．．．半導體層

341．．．半導體圖案

341P．．．間距

341W．．．寬度

350．．．導電層

351．．．導線

351P．．．間距

351W．．．寬度

900．．．平面顯示面板

901．．．顯示區

902．．．周邊區

第1圖繪示了本發明之一較佳實施例之光罩的部分上視示意圖。

第2圖繪示了本發明之另一較佳實施例之光罩的部分上視示意圖。

第3圖至第5圖繪示了本發明之一較佳實施例之平面顯示面板之導線的製作方法示意圖。

第6圖與第7圖繪示了本發明之另一較佳實施例之平面顯示面板之導線的製作方法示意圖。

第8圖至第9圖繪示了本發明之又一較佳實施例之平面顯示面板之導線的製作方法示意圖。

第10圖繪示了本發明之一較佳實施例之平面顯示面板的上視示意圖。

101．．．光罩

110．．．透光基板

120．．．遮光圖案

120P．．．間距

120S．．．邊緣

120W．．．第一寬度

125．．．透光狹縫

125D．．．距離

125W．．．第二寬度

130．．．透光區

130W．．．第三寬度

Claims (16)

1. 一種光罩，包括：一透光基板；複數個遮光圖案，設置於該透光基板上，各該遮光圖案具有至少一透光狹縫，大體上與各該遮光圖案之一邊緣平行設置；以及至少一透光區，位於兩相鄰之該等遮光圖案之間；其中兩相鄰之該等遮光圖案具有一間距，各該遮光圖案具有一第一寬度，且該第一寬度與相鄰之該遮光圖案間之該間距之和大體上係小於或等於12微米。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該透光狹縫具有一第二寬度，且該第二寬度大體上小於或等於1.2微米。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該透光狹縫與該遮光圖案之該邊緣間具有一距離，且該距離大體上小於或等於1.0微米。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該透光區具有一第三寬度，該第三寬度大體上係相等於各該遮光圖案間之該間距，且該第三寬度大體上係小於或等於2.5微米。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中至少部分之該等遮光圖案係彼此相連。
6. 一種平面顯示面板之導線的製作方法，包括：提供一基板；於該基板上形成一導電層；形成一光阻材料，覆蓋該導電層；利用如申請專利範圍第1項所述之光罩，對該光阻材料進行一曝光顯影製程，以形成一光阻圖案；以及利用該光阻圖案對該導電層進行一第一蝕刻製程，以形成複數條導線。
7. 如申請專利範圍第6項所述之平面顯示面板之導線的製作方法，其中各該導線之一寬度與各該導線間之一間距之和大體上係小於或等於12微米。
8. 如申請專利範圍第6項所述之平面顯示面板之導線的製作方法，其中各該導線之一間距大體上係小於或等於5微米。
9. 如申請專利範圍第6項所述之平面顯示面板之導線的製作方法，另包括：於該導電層形成步驟之前，於該基板上形成一半導體層；以及利用該光阻圖案對該半導體層進行一第二蝕刻製程，以形成複數條半導體圖案。
10. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示面板之導線的製作方法，其中各該半導體圖案間之一間距大體上係小於或等於3微米。
11. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示面板之導線的製作方法，其中各該導線間之一間距大體上係小於或等於7微米。
12. 一種平面顯示面板之導線結構，包括：一基板；以及複數條導線，設置於該基板上，其中各該導線之一寬度與各該導線間之一間距之和大體上係小於或等於12微米。
13. 如申請專利範圍第12項所述之平面顯示面板之導線結構，其中各該導線間之該間距大體上係小於或等於5微米。
14. 如申請專利範圍第12項所述之平面顯示面板之導線結構，更包括複數條半導體圖案，位於該基板與該等導線之間並分別與各該導線對應設置。
15. 如申請專利範圍第14項所述之平面顯示面板之導線結構，其中各該半導體圖案間之一間距大體上係小於或等於3微米。
16. 如申請專利範圍第14項所述之平面顯示面板之導線結構，其中各該導線間之一間距大體上係小於或等於7微米。