TW505973B - Photo mask for fabricating a thin film transistor liquid crystal display - Google Patents

Description

505973 五、發明說明（1) <發明之範圍> 本發明係關於一種TFT-LCD，尤其是關於_種光 用4光罩製程來製備一TFT-LCD者。 1 <發明之背景> TFT-LCD的優點在重量輕、薄型、且耗泰+ 电令。因此章 已代替了陰極射線（CRT)做為資訊系統與影俊仰一 μ 呆 、私早寺的软 端設備，X近來被廣泛應用於筆記型PC與電腦監測市場。 此TFT-LCD包括TFT排列用基板，成TFT以矩陣狀配 於各晝素上的構造，一彩色過濾器用基板，成紅、綠、鱼 藍色過濾器對應於各畫素排列的構造，及—液晶声人/、 兩基板間。 於 在製備TFT-LCD時，極為重要的事為減少製程的— 數，尤其是TFT排列用基板製程的次數。此乃由於製= 減少減低生產成本而導致可增加以低價供應的機 會。 為了減少製程，須要減少光蝕刻製程，此可藉使 罩次數的減少來達成最近在製#TFT —LCD時使用5至 光一罩二有些情形下可只使用4張光罩。 張的 弟1A至1E圖為表示傳統上使用4張光罩來製磘一邝 列用基板方法的剖面圖。形成m的部份說明於圖中。 …夢照第1A圖，_閘金屬層沈積於一玻璃基板⑴上， 者使用第一光罩以一光罩製程圖型化來形成含有—閘極 (2的閘線(未圖示）。再依序形成一閘絕緣層⑺， 層(4 ) 、 Π+ 9^ — Q -J ^ c \ 曰（5) ’ 一源/沒金屬層（6)及一敏感層 505973

五、發明說明（2) (7 )’於玻璃基板上並包含閘極。 參照第1 B圖，使用一第二光罩曝光敏感層（7 )，而曝 光的敏感層（7)予以顯影，於是形成一敏感層圖型（7a) ^ 遮蓋一通道單元及源/汲形成區。敏感層圖型（7a)係以半 色調曝光而中心，亦即其中的一用來遮蔽^了通道形成區 的部份薄於其他用來遮蓋源/汲形成區。 依半色調曝光，各區曝光的程度不同，因此光阻圖型 的厚度不均勻。於此製程，曝光的程度可藉設計一光舉 控制。

第2A與2B圖為說明半色調曝光製程所用光罩的剖面圖 與平面圖。如該等圖所示，半色調曝光用光罩（2〇)包括— 透光基板（11)與一遮蔽圖型（12)。又，除了一透光區（a) 與一遮光區（B)以外，尚包含一半透過性區（c)，此區的透 光性低於透光區（A ) C3 曝光用分光器的解像力為3#ιη，因此，如有解像力低 於曝光器的微細圖型形成於透明基板（丨丨）上時，微細圖型 形成區的曝光度會降低，因此對應於此區的敏感層圖型較 之對其也區域其厚度較薄。 ’

參照第ic圖，源/汲金屬層係使用敏感層圖型乂7a)做 為姓刻用光罩進行蝕刻而形成一數據線。 參照第1D圖，n+ a —si層（5)及a-Si層（4)利用敏感層 圖型（7 a )做為蝕刻用光罩來蝕刻並界定一主動區，接著藉 雀虫刻配置於通道區上的源/汲金屬層來形成源極/汲極（6a， 6b)。意即在飯刻n+ a —Si層及a_Si層時，敏感層圖型（7a)

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的中心因转讀二a . 干乂蹲而與上述二層一起被蝕刻，而且通道 區的源/沒金屬@ _ '、 _ α、 屬層亦一起被蝕刻而形成源極/汲極 (6a，6b) 〇 參昭楚1 I? m Μ ,缺2、^+ 一位於曝光的通道區的n+ a — Si層被蚀 "後敘感層圖型被除去，藉此完成一TFT(IO)。 I盘亥等圖中並未表示，有一保護層利用一第三光 了羽！ ’、黾極利用一第四光罩來形成。一 T F 丁排列用基 、，的包έ保遵層與晝素電極的形成過程的後續製程 來完成。 '

然而，傳統的製備一FTF排列用基板的方法有下述問 題0 如第3圖所示，在半色調曝光中，一通道單元（4a)的 兩邊緣因在通道區邊緣的透光區與遮光區 楚而受光的干涉撓曲。當通道單元(4a)的邊不； 有電流的通路在通道單元（4 a)的撓曲邊緣撓曲，因而造成 TFT-LCD的屏幕品質劣化。 ， <發明之總論> 因此，本發明的目的之一在提供一種光罩來製備 TFT-LCD，其可避免半色調曝光的通道區兩邊緣發Γ生換 曲。 為了達成上述目的，本發明的製備TFT-LCD用光罩包 括一透明基板與形成於其上的一遮蔽圖型，遮蔽圖型又i包 含·一對分離配置的盒型第一遮蔽圖型用以遮蓋源極與汲 極形成區；配置於第一遮蔽圖型間的一對棒狀繁—二/ ^ 一巡敗圖

505973 五、發明說明（4) ^，及一配置於第一與第二遮蔽圖型上下部的棒狀第三遮 敝圖型，用以在一通道區邊緣做透光區與遮光區的分界。’、、 本發明的上述目的，其他特徵及優點在參照圖 閱項具體實施例之詳細描述後當能更為明瞭。 、回 <較佳具體實施例之詳細描述> ” 第4圖為本發明一實施例中說明用一光罩來製備 了 F T ~~ L C D的平面圖。 如圖之說明，本發明的一光罩（50)包括一透明基板 U0)與形成於透明基板（30)上的遮蔽圖型（4〇)。遮蔽圖型 (j〇)又包含分離配置的一對盒型第一遮蔽圖型（31)用以遮 蔽源極與汲極形成區，配置於第一遮蔽圖型（31)間的一對 棒狀第二遮蔽圖型（32)，及一配置於第一遮蔽圖型（31)上 下部的棒狀第三遮蔽圖型（33)。於此第三遮蔽圖型（33)的 寬度小於1 //m而其兩邊緣係連接於第一遮蔽圖型（31)之側 邊，而非連接至第二遮蔽圖型（32)。 #在此光罩（50)中，遮蔽圖型（4〇)做為遮蔽區（β)之用 =第一填蔽圖型（31)間含第二遮蔽圖型（32)之區域作用如 「半透光性區（c)。又，除了遮蔽圖型區（4〇)以外之i 透明基板（30 )區係作為一透光區（a )。 · 、 第5圖為〜本發明中利用一光罩形成的TFT通道區的平面 ，如圖所示，撓曲現象並未發生在通道單元（4b)的邊 ί :丨此Ϊ Ϊ 了清楚的分界透光區與遮光區而配置第三遮蔽 圖31於光罩上以致加大了通道區所致。 因此’載有電流路徑的撓曲不致發生在通道單元（4b)

第7頁 505973 五、發明說明（5) ‘ 的邊緣而且充分確保有通道寬度，藉此可避免TFT-LCD的 - 品質降低。 第6A至6E圖為說明本發明另一實施例中製備TFT-LCD - 所用光罩的平面圖。如圖中所示，該等遮蔽圖型經已說 明’且省略了透明基板。與第4圖中相同部份勿須重複說 明 。 ~ 參照第6 A圖，其遮蔽圖型（β 1 )的構造係第三遮蔽圖型 :、 (61c)形成棒狀，其邊緣既不連接於第一遮蔽圖型（6U)亦 . 不連接於第二遮蔽圖型（61b)。 參照第6B圖，其遮蔽圖型（62)的構造係第三遮蔽圖型馨 C 62c)形成棒狀，其邊緣則連接於第一遮蔽圖型（62a)與第 -一遮蔽圖型（62b)兩者。 參照第6 C圖，其遮蔽圖型（6 3 )的構造係第三遮蔽圖型 (63c)連接於第一遮蔽圖型（63a)而與第二遮蔽圖型（63b) 分離。 參照第6D圖，其遮蔽圖型（64)的構造係第三遮蔽圖型 (64c)連接於弟一遮敝圖型（64a)的一側及第二遮蔽圖型 (64b)的邊緣。 參照第6 E圖，其遮蔽圖型（6 5 )的構造係第三^蔽圖型 ~ (65c)連接於第二遮蔽圖型（65b)的邊緣而與第一遮蔽圖型修 (6 5a)分離。 第7A至7E圖為說明本發明再一實施例中製備了!^ —lcd 所用光罩的平面圖。 如該等圖所示，遮蔽圖型（n、72、73、74、75)的構·

第8頁 505973 五、發明說明（6) 造同於第6A至6E之遮蔽圖型（61、62、63、64、65)者，但 除了第二遮蔽層並非形成棒狀，而是點狀外其他相同。因 此，勿須再重複關於第7A至7E圖的說明。 如上述情形，在本發明中，额外設置了 一遮蔽圖型於 γτ通道單元的邊緣俾便於清楚地分界透光區與遮光區， =此=保-穩定的通道寬度也因此得以安定TFT的載流特 14。結果也得以提高TFT-LCD的屏幕效果。 内容雖:! i ϊ中已以本發明的具體實施例揭示了本發明的 藝：士：舉貫施例僅是為了說明之用。凡熟習於此方面技 本發明做各種改變，附加與替代。如未能脫離於 天明之申請專利範圍時，概應為本發明所涵蓋。

第9頁 505973 圖式簡單說明 備一TFT排列 第1 A至1 E圖為#日日吉 0 °兄明傳統利用4具光罩朿铜 用基板之方法的剖面圖； 兀早术衣 苐2A至2B圖為說明傳 平面圖； a傅、，·克牛色凋曝先製程所用剖面圖與 弟3圖為主要名βt γ 傳統方法的 施例中說明用一光罩來製備 形成的TFT通道區的平面 Ρ伤的平面圖，用來表示 問題； 第4圖為本發明—眷 TFT-LCD的平面圖； 弟5圖為第4圖中利用一光罩 圖； 第6A至⑽圖為5兒明本發明另一實施例中製備TFT-LCD 所用光罩的平面圖； 第7A至7£圖為說明本發明再一實施例中製備TFT-LCD 所用光罩的平面圖。 <圖式中元件名稱與符號對照表> 3 0 :透明性基板 笫一巡敝園型 第二遮蔽®ί型 31 、 61a 、 62a 、 63a 、 64a 、 65a 32 、 61b 、 62b 、 63b 、 64b 、 65b 33 、 61c 、 62c 、 63c 、 64c 、 65c 40 、 61 、 62 、 63 、 64 、 65 、 71 、 72 、 73 、 74 、 75 :遮 蔽圖型 50 :光罩

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Claims (1)

1. 505973 案號 90 Π 2998 六、申請專利範圍 1 · 一種用以製備TFT-LCD之光罩，包括： 一透明基板與一形成於其上的遮蔽圖型； 其特徵在於··該遮蔽圖型更包含·· 極形=配置的一對盒型第一遮蔽圖型用以遮蓋源極與沒 、配置於該第一遮蔽圖型間的一對棒狀第二遮蔽圖型； 以及 配置於該第一與該第二遮蔽圖型上下部的 =圖型，用以在通道區邊緣做透光區與遮光區清晰的= 圖型2呈ϋ Li:範圍第1項之光罩’其中所述第二遮蔽 圖1 /、有點狀構造而配置成一棒狀。 3.如申請專利範圍第丨項之光罩，其中所述 :型的兩邊緣係連接於該第-遮蔽圖型的一側而第 遮蔽圖型分離。 傾！而與该第一 4·如申請專利範圍第3項之光罩，其中 圖型具有點狀構造而配置成一棒狀。 述弟一遮蔽 5·如申請專利範圍第1項 圖型之兩邊緣係連接於該第一遮 於該第二遮蔽圖型。 文園坐之侧而同時連接 6·如申請專利範圍第5項之並 圖型具有點狀構造而配置成-棒狀、4第二遮蔽 7·如申請專利範圍第3項 圖型構造為分離者。 、 罩/、令所述第三遮蔽

   修正 8.如申請專利範圍第7項之光罩，其中所述第 圖型具有點狀構造而配置成一棒狀。 9 ·如申凊專利範圍第7項之光罩，其中所述第 圖型分離之一邊緣係連接於該第二遮蔽圖型之一 I 0 ·如申請專利範圍第9項之光罩，其中所述、、一 圖型具有點狀構造而配置成一棒狀。 II ·如申請專利範圍第1項之光罩，其中所述 圖型係連接於該第二遮蔽圖型之一邊緣而自該第二 型分離者。 1 2 ·如申請專利範圍第11項之光罩，其中所 蔽圖型具有點狀構造而配置成一棒狀。 '第二 蔽 遮蔽 S遮蔽 遮蔽圖 遮 f*

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