【發明之領域】 本發明係有關於圖形形成方法及TFT(薄膜電晶體)陣
列基板之製造方法,争玆。I 尺坪細而言,係有關將圖形予以接合 而形成一個整體圖形的圖游^丄、 的圖形形成方法,以及使用此圖形形 成方法之薄膜電晶體基板的製造方法。 【發明之技術背景】 近年來,在作為個人電腦之顯示器或掛壁式電視乃普 及運用TFT型彩色液晶顯示裝置。而隨著此—普及,乃進展 著大畫面化的液晶顯示裝置。 為了以較低的成本製造此一顯示裝置,其重要者乃辰 以較少的工程且製成率高那般地形成TFT陣列,而使用同時 複製多數的圖形之光栅(曝光遮罩)之光刻技術乃呈為主流 。通常對於一個圖形化工程要使用一個光栅(亦稱為一層) 〇 然而,一旦要形成大畫面的話,則基板亦要大型化, 因此,在曝光裝置之構造上,要將一層之整體的圖形以一 次地複製的技術乃極為困難。爰此,將一層之整體的圖形 領域分割成多數的部分領域而於該每個部分領域製成多數 的光栅。而在形成整體圖形的情形下,即係對於同光阻膜 將應要曝光部分領域以外之其他領域予以遮光,並對每個 部分領域各別地曝光而形成整體的圖形。 第4圖表示簡略化之TFT陣列基板50。在第4圖中,將像 素數予以簡略化,藉由TFT36而驅動的基本像素單合4〇係呈 縱6行X橫9列之陣列狀配置。若要簡單地說明構成,則係 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539919 A7
於玻璃基板30上使閘匯流排線32與及匯流排線⑷目互呈垂 直地配置,而在閘匯流排線32與沒匯流排料之交點附近 配置TFT36(其構成將於之後記述)。丁阳6之問係連接於問 U線32 ,及係連接於汲匯流排線μ。而且tft %之源 電極連接於像素電極38。由此相互連接之雨36、像素電極 38、閘匯^線32及汲匯流排線_構成之單位領域在此 發明説明(2 ) 稱為基本單位’或是將其領域内的圖形稱為基本單位圖形 0 此第4圖所示之TFT陣列以使用二片的光拇來形成的情 形下’可瞭解於第1〜第4列的領域(左領域)與第5〜第9列的 領域(右領域)之二個領域,以直線的交界線單純地分割的方 法。在此說明從第5圖之平面圖及第6圖之斷面圖(第5圖之A —A線斷面圖)可得知TFT36係考量位對位置精密度而使閘 電極32(兼具閘匯流排線32)與源電極36S及汲電極36D呈交 錯般地形成,因此,閘電極32與源電極36S之間會產生浮遊 容量。爰此,將前述左領域與右領域各別地合對位置時, 乃有在左領域TFT36與右領域之TFT36之源電極36S與閘電 極32之重疊寬度不同的情形。此情形下,由於左領域TFT36 與右領域之TFT36之Cgs不同,故在各領域會產生源電壓的 差,進一步而言,會產生透過率的差。藉此,在二個領域 之間會產生亮度差而造成顯示不均。又,在前述之例子中 固然係左右地分割,惟,實際上因像素數多,因此不僅是 左右方向的分割,且亦有上下方向的分割,而有在所有方 向產生合對位置偏移的可能性。
.請 先 閲 讀 梵 面 之 注 意 事 項 再 填 寫I 頁 訂 έ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) A7 __B7_________ 五、發明說明(3 ) 此一顯示不均的解決方法如特開平9 一 236930號公報 等,乃揭示著在以不同曝光遮罩所至形成之單位圖形群之 接合部,混入不同曝光遮罩之單位圖形而使其並列的圖形 $成方法。 第7圖表示前述文獻所記載之習知技術的概略’表示二 個(一組)光柵。光柵RTa3、RTb3係用以形成縱6行x橫6 列之TFT陣列者。又,雖然實際上具有多數層之閤光工程且 在各層之曝光圖形不同,惟,在此為了使說明簡單化而用 以瞭解基本像素單位72,乃以圖式顯示閘匯流排線66、汲 匯流排線、TFT70及像素電極之簡略圖形。 橫6列之TFT陣列為每二列區分為第1領域(第1列、第2 列)、第2領域(第3列、第4列)及第3領域(第5列、第6列), 第3領域成為以二個光栅形成圖形之際的接合部的所謂交 界部。爰此,於光栅RTa3在對應第1領域之領域1〇〇設置用 以使基本像素單位72曝光的圖形形成領域78,於對應第3 領域之領域300,a設置圖形形成領域78與不進行曝光之圖 形非形成領域之所謂遮光領域76呈鋸齒狀。又,於光柵RTa3 在對應第2領域之領域200設置用以使基本像素單位72曝光 的圖形形成領域78,於對應第3領域之領域300’a設置圖形 形成領域78及不進行曝光之圖形非形成領域之所謂遮光領 域76呈與光栅RTa3呈反鋸齒狀(互補狀)。因此,第3領域之 基本像素單位72於使用光柵RTa3、光栅RTb3之一方時曝光 而形成圖形,於使用另一方時藉著遮光領域而不曝光。 如此一來,以設置交界部而在交界部内將不同曝光遮 本紙張尺度適用中國國家標準(®s) A4规格(210X297公釐) 539919 A7 B7 五、發明説明(4 ) 罩之單位圖形混入般地配置,即使在以不同曝光遮罩形成 之圖形之間產生亮度差亦難以認清其明確的交界。 【發明所欲解決的問題】 第8圖及第9圖表示在應用於具體的形成第7圖所示之 圖形形成方法時所使用之光栅的一部分。RTa34、RTb4係 用以形成於第4圖所示的橫方向2並列9列之TFT陣列之圖 形者,其各別第1列、第2列為第1領域,第8列、第9列為第 2領域,第3〜7列為第3領域。 第8圖所示之光栅RTa4係用以於第1領域及第3領域形 成圖形者,於對應第1領域(第1列、第2列)的部分設置對應 基本像素單位72之圖形形成領域78。又,於對應第3領域( 第3列〜第7列)的部分設置與對應基本像素單位7 2之領域 的圖形形成領域78相同地對應基本像素單位72之領域的遮 光領域76呈鋸齒狀。 另一方面,第9圖所示之光栅RTb4係用以於第2領域及 第3領域形成圖形者,於對應第3領域(第8列、第9列)的部分 設置對應基本像素單位72之圖形形成領域78。又,於對應 第3領域(第3列〜第7列)的部分設置與對應基本像素單位72 之領域的圖形形成領域78相同地對應基本像素單位72之領 域的遮光領域76呈互補的鋸齒狀。
具體而言,光栅RTa4、光柵RTb4係於TFT陣列之製造 工程中,將沒電極、源電極、沒匯流排線及蓄積容量之對 向電極予以圖案化之際使用者。亦即詳細的工程將於後述 ,惟第8圖及第9圖之對向電極42及源電極36S、沒電極36D 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210X297公釐) A7 ^^____ B7 _______ 五、發明説明(5 ) 及沒匯流排線34係於同一工程圖案化者。而於基本像素單 位72(圖形形成領域79)内形成對應對向電極42、源電極36S 、汲電極36D及汲匯流排線34之遮光圖形。 第1〇圖中的圖(a)係於第8圖以圓圈標記所圈成部分的 玫大圖,圖(b)為圖(a)的X— X線的斷面圖。 由第10圖(a)向遮光領域了6,在圖形形成領域78鄰接右 侧而配置的部分,於遮光領域7 6之遮光圖形的右側沿著其 遮光圖形之邊緣而延伸,而對應於所希望之汲匯流排線圖 形之圖形形成領域78的遮光圖形呈接近配置。而且於其右 側形成著對應所希望之蓄積容量的對向電極圖形之所希望 的遮光圖形。又,由第10圖(b),光栅RTa4於玻璃等透明基 板80以鉻等遮光性的金屬膜等形成遮光圖形。 由第11圖,遮光領域76於右側,圖形形成領域78於左 侧鄰接而配置之部分,遮光領域76之遮光圖形的左側形成 著對應圖形形成裝置78之所希望的對向電極圖形的遮光圖 形。又,光柵RTb4亦與光栅RTa4同樣地於玻璃等透明的基 板80以鉻等遮光性的金屬膜形成遮光圖形。 第12圖係將第10圖之光栅RTa4之圖形形成領域的遮光 圖形重合於第11圖所示之光栅RTb4之遮光圖形的圖式。對 應光柵RTa4之資料匯流排線之遮光圖形邊緣,與光栅RTb4 之遮光領域之遮光圖形之邊緣的間隔L,係希望圖形即對向 電極與資料匯流排線之圖形間隔G的關係。因此,圖形變得 微細而一旦間隔G變得狹的話,則間隔L亦變小。並且即使 因光栅之合對位置偏移亦有間隔L變小的情形。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539919 A7 一 ____B7_ 五、發明説明(6 ) 一旦間隔L變小,則以一側的光栅(例如光柵RTb4)進行 曝光時,曲折光從遮光領域76之遮光圖形的圖形邊緣繞入 ,而連本來不應該曝光的領域都曝光了。爰此,例如是資 料匯流排線的話,則會有形成比所希望之圖形寬度縮小之 細的圖形。 本發明係有鑑於上述習知技術的問題點而完成者,其 目的在於提供使用多數片的曝光遮罩而形成整體的圖形之 際,在進行接合之交界部不會發生圖形之縮小的情形,且 係能進行所希望之良好圖形形成的圖形形成方法,以及TFT 陣列基板之形成方法。 依據本發明之第1觀點,上述課題可藉由具有以下特徵 之圖形形成方法而得以解決。 即,一種圖形形成方法,係將成為基本單位之第1圖形 重複配列之圖形群,以使用多數的曝光遮罩來形成,其特 徵在於,將夾持於以第1曝光遮罩曝光之第1領域及以第2 曝光遮罩曝光之第2領域之間的第3領域,以第1曝光遮罩及 第2曝光遮罩進行互補性地曝光之際,將對第3領域曝光之 反覆單位圖形作為第與1圖形不同的圖形形成方法。 依據本發明之第1觀點,於將第3領域曝光之時於曝光 遮罩要設置圖形形成領域與遮光領域,然而,圖形形成領 域之所希望的圖形乃形成不受以其他的遮罩進行曝光時之 遮光領域的影響的圖形,由於不會產生因不必要的曝光而 造成圖形的縮小化,故能獲得所希望的圖形。 又,依據本發明之第2觀點,上述課題乃能藉著具有以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539919 A7 ^_ B7 五、發明説明(7 ) ^ 一 ^ ^^— 下特徵之薄膜電晶體陣列基板的製造方法而解決。 即係使用上述第1觀點所形成之圖形形成方法,而具有 形成閘匯流排線及汲匯流排線之至少其中任人一 • 1 σ 一禋的工程 之薄膜電晶體陣列基板之製造方法。 依據本發明之第2觀點,閘匯流排線或汲匯流排線等乃 在基本像素單位之領域内配置於端部。因此,於第3領域將 反覆配置之圖形形成領域以基本像素單位的圖形來設置的 話,則以多數的曝光遮罩進行曝光之時,閘匯流排線或汲 匯流排線之圖形會受到影響,惟,作成與基本像素單位不 同之圖形的話,不會受到影響而能獲得所希望的圖形。 【發明之實施樣態】 以下參照圖式來說明本發明之實施樣態。 第1圖表示本發明之基本原理,一組之光栅(曝光遮罩 )RTal、RTbl。 RTal、RTbl係形成縱6行X橫6列之TFT陣列者。又, 實際上,具有多數層之曝光工程而在各層之曝光圖形不同 ’在此為了使說明簡單化而易於瞭解基本像素單位,乃 以圖形表示閘匯流排線16、沒匯流排線18、TFT 12及像素電 極I4之簡略圖形。 橫6列之TFT陣列係各2列地區分第1領域(第1列、第2 列)、第2領域(第5列、第6列)及第3領域(第3列、第4列), 第3領域作為以二個光柵形成圖形之際的接合部的交界部 。爰此,於光栅RTal,在對應第1領域之領域1〇〇形成用以 將作為基本之第1圖形之基本像素單位1〇之圖形(亦稱基本 __· _ - 10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539919 A7 ---------B7___ 五、發明説明(§ ) 單位圖形10)予以曝光的圖形形成領域。又,於對應第3領 域之領域200a設置不進行三種圖形形成領域22、22a、22b 之圖形非形成領域的三種遮光領域20、20a、20b。本發明 之圖形形成領域及遮光領域與習知之基本單位圖形1〇不同 。即,圖形形成領域22係一個基本單位圖形10之右半部的 圖形與鄰接之另一個基本單位圖形之左半部的圖形的合併 者。而且圖形形成領域22a僅形成基本單位圖形10之右半部 的圖形,圖形形成領域22b僅形成基本單位圖形10之左半部 。遮光領域20、20a、20b係分別將對應圖形形成領域22、 22a、22b之領域予以遮光者。 又,於光柵RTbl,在對應第2領域之領域200形成用以 將作為基本之第1圖形之基本像素單位10之圖形(亦稱基本 單位圖形10)予以曝光的圖形形成領域。又,於對應第3領 域之領域300a設置不進行三種圖形形成領域22、22a、22b 之圖形非形成領域的三種遮光領域20、20a、20b。 光柵RTal及光栅RTbl之各別形成的遮光領域20、20a 、20b及圖形形成領域22、22a、22b係配置於互補性的位置 ,第1圖之例子中,各光栅内乃呈鋸齒狀地配置。 第2圖及第3圖係表示本發明之一實施例之使用於TFT 陣列基板之製造方法之一組的光柵(曝光遮罩)的一部分,形 成使用於第7圖所示之橫方向並列9列像素之TFT陣列基板 之圖形的情形下者。又,於第7圖中,第1列、第2列為第1 領域100、第8列、第9列為第2領域200、第3列〜第7列為第 3領域300。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539919 A7 _____B7 五、發明説明(9 ) 又,第2圖及第3圖之光柵RTa2、RTb2係將於之後記述 之製造工程中,將TFT之源/汲電極、汲匯流排線及蓄積容 量之對向電極予以圖形化之際所使用。 第2圖所示之光栅RTa2係要在第1領域1〇〇及第3領域 300形成圖形者,於對應第1領域(第1列、第2列)的部分設置 對應基本早位圖形10之圖形形成領域10 — 1。於圖形形成領 域10—1設置著對應TFT之源/汲電極、汲匯流排線及蓄積 容量之對向電極的圖形,而對應汲匯流排線之圖形則設於 領域内的緣部。 又,於對應第3領域(第3列〜第7列)的部分設置著三種 的圖形形成領域22—1、22a-1、22b—1,以及不曝光之非 圖形形成領域之三種的遮光領域20 — 1、20a— 1、20b— 1。 於圖形形成領域22—1,相鄰之二個圖形形成領域1〇 —1之圖形被分割而設置著合併各一半的圖形的圖形,配置 於對應汲匯流排線之圖形領域内的中央部並離開遮光圖形 邊緣而配置。又,於圖形形成領域22a—1設置圖形形成領 域10— 1之右半部的圖形,即設置源/汲電極、汲匯流排線 及對向電極之一部分的圖形。於圖形形成領域22b— 1設置 圖形形成領域10 — 1之左半部的圖形,即設置對向電極之一 部分的圖形。 又,遮光領域20 — 1、20a — 1、20b — 1乃成為將各別對 應圖形形成領域22 — 1、22a — 1、22b — 1之領域予以遮光者 ,圖形形成領域22—1、22a—1、22b—1、以及遮光領域20 —1、20a— 1、20b— 1乃配置成鋸齒狀。 12 本紙張尺度適用中國國家標準(™S) A4規格(210X297公爱) 請 先 閱 讀 之 注 意 事 項 再 填
539919 A7 B7 五、發明説明(10 ) 另一方面,第3圖所示之光栅RTa2係用以於第2領域200 及第3領域300形成圖形者,於對應第2領域(第8列、第9列) 的部分設置對應基本單位圖形10之圖形形成領域10 — 1。於 圖形形成領域10 — 1設置與第2圖之光柵RTa2之圖形形成領 域10 — 1相同的圖形。 又,於對應第3領域(第3列〜第7列)的部分設置三種的 圖形形成領域22 - 1、22a— 1、22b — 1,以及不曝光之非圖 形形成領域之三種的遮光領域20—1、20a —1、20b —1。 於光柵RTa2及光栅RTb2所分別形成之遮光領域20 — 1 、20a-卜20b — 1,以及圖形形成領域22 — ;l、22a— ;l、22b 一 1乃呈配置於互補的位置,而第2圖及第3圖之例子係在各 光栅内配置成鋸齒狀。 因上述實施樣態係分割基本單位圖形而組合者,故另 一方之易受光柵之遮光圖形所造成之曲折光影響的圖形, 例如像汲匯流排線之圖形那般的細長,原本係在基本單位 圖形内將配置於邊緣近旁之圖形,能配置於圖形形成領域 之中央近旁的情形。因此,能將第15圖之間隔L弄大,而不 受到從遮光圖形之邊緣折射回來之光線的影響即可。爰此 ,能獲得形狀良好之所希望的圖形。 而且上述實施樣態本來是將一體連續圖形予以分割, 因此,經分割之各個圖形形成遮光領域之遮光圖形與被連 接的遮光圖形。如此能方便於光柵的合對位置及遮光圖形 之形狀的邊限尺度。
其次說明使用第2圖及第3圖之光柵RTa2、RTb2之TFT -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539919 A7 __— B7 _ 五、發明説明(11 ) 陣列基板之製造方法。 第8圖係表示第7圖之TFT陣列基板50之基本像素單位 40’第9圖係在第8圖之a—A線的斷面圖。 像素40係閘匯流排線32與汲匯流排線34藉由絕緣膜而 正交於基板30上,於其交點附近形成TFT36。丁?丁36之汲電 極36d係從沒匯流排線34延伸而於兼具閘電極之閘匯流排 線32上藉由閘絕緣膜或半導體薄膜等而配置。而且源砲極 36S乃對向於汲電極36D而呈間離地配置。源電極36S藉由 連接孔44而與像素電極38連接。於像素領域之中心部近旁 配置與閘匯流排線同層設置之蓄積容量匯流排線41。於蓄 積容量匯流排線41上藉由閘絕緣膜或動作半導體薄膜而設 置阻抗電極42。又,在此形成蓄積容量。阻抗電極42藉由 連接孔而連接像素電極38。 其次參照第9圖之斷面圖來說明製造工程。 首先於玻璃基板30上堆積鉻等金屬層,以第1光照工程 來圖形化’而形成閘匯流排線32及蓄積容量匯流排線41。 其次連續地堆積由氮之矽膜所構成之閘絕緣膜52、非 晶石夕層、氮化矽膜,並藉著第2光照工程而將上層的氮化矽 膜殘留於閘匯流排線32上,以形成通道截斷環56。 接著堆積n+型非晶矽層、鉻等金屬膜,而在第3工程圖 形化金屬膜、n+型非晶矽層及非晶矽層,以形成由動作半 導體層54T、n+型非晶矽層58D及金屬層60D所構成之沒電 極,由n+型非晶矽層58S及金屬層60S所構成之源電極36s ,由n+型非晶矽層58C及金屬層60C所構成之蓄積容量之辦 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210X297公釐) 539919 A7 B7 五、發明説明(12 ) 向電極42。又,第9圖中未顯示之汲匯流排線亦同時形成。 第2圖及第3圖之光栅Rta2、RTb2係於此第3光照工程使 用。具體而言,在上述工程堆積金屬膜之後全面性地塗布 光阻。其後,先使用光柵RTa2而使TFT陣列之第1領域100 及第3領域曝光。其次使用光柵RTb2而使第2領域及第3領域 曝光。並將光阻顯像而以蝕刻來進行圖形化。 其次形成由氮化矽膜所構成之保護膜,以第4光照工程 而形成連接孔44、46。 其次堆積由ITO所構成之透明導電膜而以第5光照工程 來將ITO圖形化成像素電極38的形狀。 進而全面地形成配向膜6 4而完成T F T陣列基板。進而貼 附由ITO所構成之共通電極,而且因應必要可貼附形成有彩 色濾色片之對向基板(CF基板)而注入液晶的話即作成液晶 板。 【發明之效果】 如以上之詳細說明,依據本發明的話,藉著多數曝光 遮罩而於接合圖形的交界部,可將易受到因遮光圖形邊緣 部之曲折光所造成之影響之所希望的圖形,移動至如同不 易受到影響的位置,因此,能避免因曲折光所造成之圖形 的細化而能達到實現形成良好圖形的效果。 【圖式之簡單說明】 第1圖表示本發明之原理。 第2圖表示本發明之一實施樣態之光柵。(其一) 第3圖表示本發明之一實施樣態之光柵。(其二) -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 539919 A7 B7 五、發明説明(13 ) 第4圖表示陣列基板。 第5圖表示像表領域。 第6圖表示第5圖之A—A線斷面圖。 第7圖表示習知例。 第8圖表示習知例之光栅。 第9圖表示習知例之光栅。 第10圖係說明習知之問題點。 第11圖係說明習知之問題點。 第12圖係說明習知之問題點。 【元件標號對照】 RTal、RTa2、RTa3、RTa4 光樹 RTbl、Rtb2、RTb3、RTb4 光柵 10、40 基本單位圖形 20、20a、20b 遮光領域 22、22a、22b 圖形形成領域 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)