TWI279917B - Manufacturing method of gray-tone mask and use thereof - Google Patents

Description

1279917 九、發明說明： 【發明所屬之技術區域】 本發明係關於在液晶顯示裝置（L i q u i d C r y s t a 1 Display，以下稱為 LCD)等之製造上被使用之灰階罩幕 (gray-tone mask)及其製造方法。 【先前技術】 薄膜電晶體液晶顯示裝置（T h i n F i 1 m T r a n s i s t 〇 r Liquid Crystal Display，以下稱為 TFT-LCD)與 CRT(陰極 φ 射線管）相比，具有容易形成薄型且消耗電力低之優點，因 此其商品化在目前急速地進展。T F T - L C D具有在矩陣狀排 列之各像素配置有TFT的構造之TFT基板，與對應於各像 素配置有紅色、綠色、以及藍色之像素圖案之彩色濾光片 在液晶相之介居之下疊合成之概略構造。TFT-LCD之製造 步驟數多，在以往之製造上，僅TF T基板就需要使用5〜6 片光罩。在此種狀況下，一種使用4片光罩來製造TFT基 板之方法被提議（例如下述之非專利文獻1、專利文獻1 )。

此項方法係使用具有由遮光部、透光部、以及灰階部所 構成之圖案之光罩（以下，稱為灰階罩幕），藉此減少罩幕 之使用片數。 在圖1及圖2(圖2為圖1之製造步驟之延續）顯示使用 灰階罩幕之TFT基板之製造步驟之一例。 在玻璃基板1上，形成閘電極用金屬膜，藉使用光罩之 光刻製程形成閘電極2。然後，形成閘絶緣膜3、第一半導 體膜4(a-Si)、第二半導體膜5(N + a-Si)、源汲極用金屬膜 6 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 6、以及正型光阻膜 7(圖1(1))。其次，使用具有遮光部 1 1、透光部1 2、以及灰階部1 3之灰階罩幕1 0，使正型光 阻膜7曝光、顯像，藉此以可覆蓋T F T通道部及源汲極形 成區域和資料線形成區域、且使通道部形成區域變得比源 汲極形成區域薄之方式，形成第一光阻圖案7 a (圖1 ( 2))。 其次，使用第一光阻圖案7 a作為罩幕，將源汲極用金屬膜 6、第二半導體膜 5、以及第一半導體膜 4予以蝕刻（圖 1 ( 3 ))〇其次，將通道部形成區域之薄層光阻膜藉由用氧氣 φ 之灰化處理予以除去，形成第二光阻圖案7b(圖2(1))。然 後，使用第二光阻圖案7 b作為罩幕，將源汲極用金屬膜6 予以蝕刻，形成源極/汲極 6 a、6 b，其次，蝕刻第二半導 體膜5 (圖2 ( 2 ))，剝離最後所殘存之第二光阻圖案7 b (圖 2(3))。 作為在此使用之灰階罩幕1 0，已知一種以細微圖案形成

上述灰階部之構造者。例如圖3所示，具有與源極/汲極對 應之遮光部1 1 a、1 1 b及透光部1 2以及與通道部對應之灰 階部1 3，而灰階部1 3係形成有由細微圖案所構成之遮光 圖案1 3a之區域，該細微圖案係使用灰階罩幕之LCD用曝 光機之解像界限以下。遮光部 11a、lib 暨遮光圖案 13a 通常係由鉻或鉻化合物等相同材料所製之同一厚度之膜所 形成。使用灰階罩幕之LCD用曝光機之解像界限，在步進 方式之曝光機為約3 /z m，而在鏡投影方式之曝光機為約4 // m。因此，例如在圖3中，將灰階部1 3之穿透部1 3 b之 間隙寬度設定為未滿3 // m，並將遮光圖案1 3 a之線寬設定 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 7 1279917 為曝光機之解像界限以下之未滿3 // m。 其次，作為上述灰階罩幕之製造方法，可舉出下述方法。 即，於在透明基板上形成有遮光膜之罩幕坯件（mask b 1 a n k )上，形成光阻膜，而在此光阻膜上藉雷射描繪或電 子束描繪施行圖案之描繪。其次，施行此光阻膜之顯像處 理，藉此在罩幕坯件上形成所指定之光阻圖案。繼之，使 用此光阻圖案作為罩幕，蝕刻上述遮光膜，剝離除去最後 所殘存之光阻圖案，藉此完成在透明基板上形成有所指定 之遮光膜圖案之灰階罩幕。 再者，迄今，於上述製造方法中，作為將圖案描繪於光 阻膜上之方法，例如有使用光柵掃描（r a s t e r s c a η )法之描 繪方法。此方法係屬於對描繪區域全面藉波束（雷射或電子 束）掃描，到達圖案部分時，波束呈Ο Ν狀態而施行描繪之 方式。在此，波束之掃描係按一定之掃描寬度沿Υ方向掃 描，而在Υ方向之掃描終了時，波束被送往X方向，藉由 如此反覆掃描，描繪區域全面被掃描。此外，在該使用光 栅掃描法之描繪方法中，有揭示於下述專利文獻2中之方 法。即在描繪如像素圖案般之重複圖案時，對於含有同一 重複圖案之圖案單元，以同一進給條件或同一掃描條件描 繪各圖案單元之方法。 [專利文獻1 ]日本專利特開2 0 0 0 _ 1 1 1 9 5 8號公報 [專利文獻2 ]日本專利特開2 0 0 2 - 2 4 4 2 7 2號公報 [非專利文獻 1]「月刊 FPD Intelligence」，1999年 5 月，p · 3 1 - 3 5 8 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 緣是，作為T F T基板所產生之一缺陷，例如可舉出源極 與汲極之短路。從而，在TFT基板製造用之灰階罩幕中， 與介居於源極與汲極間之通道部對應之灰階部之加工精度 成為非常重要之要素。

然而，例如在使用雷射描繪裝置且使用依照如上述之光 柵掃描法之描繪方法而施行圖案描繪之情況，由於波束輸 出之誤差等，有時未必在灰階部施行最適之圖案描繪。 一般而言，在雷射描繪裝置中，與使用電子束之電子束 (E B )描繪裝置不同的是，不容易變更波束直徑，因此，在 波束之掃描方向（Y方向），係利用波束之快門（s h u 11 e r )之 開閉功能來控制解像線寬，而在波束之進給方向（X方向） 係利用雷射功率之強弱來控制解像線寬。 參照圖5及圖6，針對雷射描繪裝置中之解像線寬控制 方法加以說明。如圖5 ( A )所示，雷射束例如在掃描寬度4 5 3 // m之範圍内沿Y方向振動，將Y方向（掃描方向）之解像 線寬利用快門之開閉功能來控制為0 . 0 5 // Hi。圖5 ( B)為 Y 方向之波束之ΟΝ/OFF圖案一例之圖。另一方面，在波束之 進給方向（X方向）利用雷射功率之強弱來施行控制，例如 可按1 5階段控制雷射功率，在功率1 0 0 %之強度[稱為階調 (g r a d a t i ο η ) 1 5 ]下施行相當於波束直徑例如0 . 7 5 // m線寬 之解像之情況，若希望0 . 2 5 // Hi之解像，則用階調5，另 若希望0. 5 0 // m之解像，則用階調1 0。再者，在想要大於 9 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 Ο · 7 5 // m線寬之解像之情況，則如圖5 ( C )所示，如階調1 5 與其以下之階調等之不同階調組合等，即可施行解像。

圖6 ( 1 )顯示描繪資料構造之一例，該圖中所示之數值表 示上述階調。即，表示階調1 5與階調1 0、階調1 5與階調 0 (功率0 % )以及階調1 5與階調5等三種組合。根據此種描 繪資料構造施行描繪時得到之罩幕圖案乃如圖 6 ( 2 )所 示。即，在透明基板21上，形成鉻等遮光膜22之圖案， 由階調1 5與階調1 0之組合可實現1 · 2 5 // m ( 0 · 7 5 // m + 0 · 5 0 // m )之解像，由階調 1 5與階調 0之組合可實現 Ο . 7 5 // m 之解像，由階調1 5與階調5之組合可實現1 // m ( Ο . 7 5 # m + 0.25// m)之解像。 然而，理論上如上所述設定時，可將指定線寬之圖案解 像於所指定之位置上，但根據本案發明人之研討結果，可 知實際上由於各階段之波束強度發生誤差，因此有時無法 依照理想而形成圖案。例如，已知若如上述想要施行1 // m 線寬之圖案之解像時，使圖案之兩端不同之階調組合如階 調1 5與階調5之組合等之情況，由於雷射輸出之誤差等， 導致其圖案尺寸之偏移，無法達成所指定線寬之解像。 即，圖 7顯示前述灰階罩幕之灰階部圖案（圖中，上下 方向為波束之進給方向（X 方向），左右方向為波束之掃描 方向（Y方向）），例如若要將該灰階部之遮光圖案2 2 a間之 穿透部2 1 a之線寬設定為1 # m，經由該圖（1 )之描繪資料 構造所示般將階調1 5與階調5組合而施行描繪時，理論上 應該如該圖（2 )所示，可將1 // m線寬之圖案解像於所指定 10 326\專利說明書(補件)\94· 10\94120404

1279917 之位置，但實際上，在此種使圖案之兩端為全然 調組合之情況，由於雷射輸出之誤差等，會如該s 般發生圖案尺寸之偏移，無法形成理想之線寬之 事由本案發明人等之研討結果可知。另外，在此 使描繪後之圖案線寬未達理想，亦可利用其後之 來調節，然而，由於全然不同之階調之組合，在 端之雷射輸出之誤差程度（偏離理想之程度）不同 若在蝕刻步驟一次調節，則有時反而使圖案之偏 Φ 難以利用蝕刻步驟來調節圖案之偏移。 此種圖案尺寸之偏移，在結果上與灰階部之穿 有關。從而，在使用具有此種灰階部之灰階罩幕而 基板之情況，在與灰階部對應之通道部產生缺陷 生源極與汲極、之短路，因此成為TFT之嚴重問題 從而，本發明係為了解決上述習知技術之問 者，其目的為提供一種具有高精度之灰階部圖案 幕之製造方法。 (解決問題之手段） 為了解決上述問題，本發明具有以下之構成内 (構成1 ) 一種製造灰階罩幕之方法，係製造一 裝置用基板上形成指定像素圖案用之具有由遮光 部、以及灰階部所構成之灰階罩幕之方法，其特 含對形成於一在透明基板上具有遮光膜之罩幕坯 光性材料層施加圖案描繪之描繪步驟，在前述描 與像素圖案對應之重複圖案在約略同一之描繪條 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 11 不同之階 3 ( 3 )所示 圖案，此 情況，即 蝕刻步驟 圖案之兩 ，因此， 移變大， 透率誤差 製造TFT ，連帶發 〇 題所提出 之灰階罩 容。 種在顯示 部、透光 徵為，包 件上之感 繪步驟對 件下施行 1279917 能量波 部區域 者。 (構成 徵為， 光用曝 (構成 其特徵 0 寬值不 差之複 定圖案 適描繪 波束強 (構成 徵為， 度之方

理者。 (構成 幕之方 基板通 依照 板上具 繪之描 同一之 束之照射以行描繪，並且在前述重複圖案中之灰階 以可成立最適描繪條件之方式選定描繪位置而描繪 2) 如構成1所載述之製造灰階罩幕之方法，其特 前述灰階部為一區域，形成有由使用灰階罩幕之曝 光機所能解像之界限以下之遮光圖案者。 3) 如構成1或2所載述之製造灰階罩幕之方法， 為，關於能量波束之進給方向，在描繪之圖案之線 會成為能量波束直徑值之整數倍之情況，從逐漸相 數波束強度中選定複數波束強度之組合，使用所指 線寬之描繪用描繪裝置之同時，使前述灰階部之最 條件成為，以描繪之圖案之至少兩端可達成同等之 度之方式組合複數之波束強度而選定之條件者。 4) 如構成3所載述之製造灰階罩幕之方法，其特 以描繪之圖案之至少兩端可組合選定同等之波束強 式，對設計資料預先施行篩選（s i z i ng )等之資料處 5) 如構成1至4中任一構成所載述之製造灰階罩 法，其特徵為，前述灰階部為形成有與薄膜電晶體 道部對應之圖案之區域者。 構成1，在灰階罩幕之製造時，對形成於在透明基 有遮光膜之罩幕坯件上之感光性材料層施加圖案描 繪步驟中，對與像素圖案對應之重複圖案，在約略 描繪條件下施行能量波束之照射而進行描繪，並且 12 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 在前述重複圖案中之灰階部區域以可成立最適描繪條件之 方式選定描繪位置而描繪，因此，關於重複圖案之全部圖 案可按同樣之描繪條件描繪，同時可實現灰階部之尺寸精 度良好之圖案之解像，因此可得到具有高精度之灰階部圖 案之灰階罩幕。 此種灰階罩幕例如被使用於T F T基板之製造步驟，在此 情況，上述像素圖案為TFT基板上依矩陣狀配置之像素圖 案。

依照構成 2，上'述灰階部為形成有使用灰階罩幕進行曝 光所用曝光機之解像界限以下之遮光圖案之區域，因此可 依照本發明在灰階部形成高精度之細微圖案，藉此可消除 灰階部之穿透率之誤差。經由如此消除灰階部之穿透率之 誤差，可提高使用此種灰階罩幕所製造之顯示裝置用基板 之品.質。 依照構成 3，關於能量波束之進給方向，在描繪之圖案 之線寬值不會成為能量波束直徑大小之整數倍之情況，從 逐漸相差之複數波束強度中選定複數波束強度之組合，使 用描繪所指定圖案線寬之描繪裝置，同時使前述灰階部之 最適描繪條件成為以描繪之圖案之至少兩端可達成同等之 波束強度之方式而組合複數之波束強度並選定之條件。依 照此種描繪條件，使用上述描繪裝置施加圖案描繪，藉此 可在灰階部不發生尺寸之偏移之狀態下達成高精度之圖案 之解像，因此可得到高精度之灰階部之圖案。 依照構成 4，以描繪之圖案之至少兩端可組合選定同等 13 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 之波束強度之方 理。藉此，即使 線寬之關係上難 相同之階調之情 依照構成5， 道部對應之圖案 穿透率之誤差之 可防止使用此種 φ 之缺陷之產生， (發明效果） 依照本發明， 幕。從而，可提 基板之品質’並 【實施方式】 以下，依照實 圖9顯示本發

本實施形態所 英等之透明基板 件2 0之遮光膜 使用上述罩幕 係如圖9 ( 3 )所3 圖案2 2 a而成。； 之製造步驟所斥 成。即，具有與 式，對設計資料預先施行篩選等之資 在所用之雷射描繪裝置之波束直徑或 以對於原始之圖案設計值組合圖案之 況，亦可合適應用本發明之描繪方法 由於前述灰階部為形成有與TFT基板 之區域，依照本發明，可在灰階部不 狀態下形成高精度之灰階部之圖案， 灰階罩幕所製造之TFT基板之例如通 可保證TFT基板之高可靠性。 可製造具有高精度灰階部圖案之灰 高使用此種灰階罩幕所製造之顯示裝 可賦予高可靠性。 施形態詳細說明本發明。 明之灰階罩幕之製造步驟之概略斷面 用之罩幕坯件2 0如圖9 ( 1 )所示，係 21上形成遮光膜22者。再者，在罩 2 2上，如後所述般形成正型之光阻膜 坯件2 0所得之本實施形態之灰階罩 t，在透明基板21上形成所指定遮光 ‘實施形態之灰階罩幕5 0例如為T F T I之灰階罩幕，灰階部係由細微圖案 TFT基板之源極及汲極對應之遮光部 料處 解像 兩端 〇 之通 發生 因此 道部 階罩 置用 圖。 在石 幕 23 〇 ^ 50 膜之 基板 所形 、透 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 14 1279917 光部、以及與介居於源極與汲極間之通道部對應之灰階 部，該灰階部為形成有由使用灰階罩幕之LCD用曝光機之 解像界限以下之細微圖案所形成之遮光圖案之區域（例如 參照前述之圖3)。從而，在本實施形態之灰階罩幕5 0中 之透明基板21上之遮光膜之圖案22a，係包含上述遮光部 之圖案及灰階部之細微遮光圖案者。

在此，作為遮光膜 2 2之材質，以薄膜且可得到高遮光 性者較佳，例如可舉出C r、S i、W、A1等。另外，在此所 提之遮光性係相對於使用灰階罩幕之LCD用曝光機之曝光 光的波長之遮光性而言。再者，灰階部由於形成有由使用 灰階罩幕之LCD用曝光機之解像界限以下之細微圖案所形 成之遮光圖案，在設透光部之穿透率為1 0 0 %之情況，可得 到例如穿透率5 0 %左右之半穿透性。 上述罩幕链件20可在透明基板21上形成遮光膜22而 得到，其成膜方法可由蒸鍍法、濺鍍法、C V D (化學氣相生 長）法等，適當選擇適於膜種類之方法即可。再者，關於膜 厚並未特別受到限制，主要以依可得到良好之遮光性之方 式經最適化之膜厚形成即可。 其次，對於使用此罩幕坯件 2 0之灰階罩幕之製造步驟 加以說明。 首先，在此罩幕坯件2 0上塗敷例如雷射/電子束用之正 型光阻，施行烘焙，形成光阻膜2 3 (參照圖9 ( 1 ))。其次， 使用雷射描繪裝置而施行圖案描繪。 圖4顯示依照光柵掃描法之雷射描繪裝置之概略結構之 15 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917

斜視圖。形成有上述光阻膜23之罩幕坯件20被載置於圖 示之X方向及Y方向可動式之載台30上。圖中，元件符號 4 0為雷射束源（光源），由此種雷射束源4 0發出之雷射束 乃透過所指定之光學系統而變為收斂雷射束4 4，照射於罩 幕坯件2 0上。上述光學系統係例如由圖示之折射透鏡4 2 與焦點透鏡4 3所構成。再者，圖中之元件符號41為調變 裝置，對於強度施行調變，藉此以複數階段控制雷射功率。 另外，調變驅動信號由未圖示之調變驅動手段供給於調變 裝置4 1，用此調變驅動信號來驅動調變裝置4 1。 其次，關於將描繪區域全面藉雷射束掃描之方法，由於 本實施形態係使用依照光柵掃描法之描繪方法，波束之掃 描係按一定之掃描寬度沿Y方向掃描，在Y方向之掃描終 了時，則將波束沿X方向進給，藉由反覆此動作，將描繪 區域全面掃描。 在本實施形態中，作為一例，係使用具有波束直徑0 . 7 5 // m及位址格點0 . 0 5 // m值之雷射描繪裝置。雷射束例如 在所指定之掃描寬度範圍内沿Y方向振動，將Y方向（掃描 方向）之解像線寬利用快門之開閉功能來控制至〇 . 〇 5 // m。再者，在波束之進給方向（X方向）利用雷射功率之強 弱來施行控制，例如可以 1 5階段控制雷射功率，在功率 1 0 0 %之強度（稱為階調 1 5 )下施行相當於波束直徑之 0 . 7 5 // m線寬之解像之情況，依照1 5階段之功率控制，施行0 . 0 5 // m ( = 0 . 7 5 // m + 1 5 )之控制。從而，在此情況，例如欲進行 0 . 2 5 // m線寬之解像，使用階調 5，另若欲進行 0 . 5 0 // m 16 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 線寬之解像，則使用階調1 〇。再者，在希望進行大於〇 · 7 5 // m線寬之解像之情況，例如以階調1 5與其以下之階調之 不同階調組合，即可施行解像。另外，雷射功率之控制係 藉前述之調變裝置4 1施行。 理論上，如上所述設定時，應該可將指定線寬之圖案解 像於所指定之位置上，但如前所述，根據本案發明人等之 研討結果可知，實際上由於各階段之波束強度發生誤差， 無法依照理想形成圖案。例如，在想要施行1 // m線寬之圖 φ 案之解像之情況，經由階調1 5與階調5之組合施行描繪， 理論上應該可將 1 // m ( 0 · 7 5 μ m + 0 · 2 5 // m )線寬之圖案解像 於所指定之位置上，但實際上，使圖案之兩端不同之階調 組合如階調1 5與階調5之組合等之情況，由.於雷射輸出之 誤差等，導致其圖案尺寸之偏移，無法達成所指定線寬之 解像。

於是，本發明中，關於能量波束之進給方向，在描繪之 圖案之線寬值不成為能量波束直徑大小之整數倍之情況， 從逐漸相差之複數波束強度中選定複數波束強度之組合， 使用描繪所指定圖案線寬之描繪裝置進行描繪之際，以描 繪之圖案之至少兩端可成為同等之波束強度之方式，組合 複數之波束強度。 圖8為用以說明使用本發明之雷射描繪裝置之描繪方法 之圖，（1 )顯示描繪資料構造，（2 )顯示TF T基板之製造步 驟所用之灰階罩幕中，灰階部之由線寬與線間隙（1 i n e a n d s p a c e )所構成之細微圖案（圖中，上下方向為波束之進給方 17 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 向（x方向），左右方向為波束之掃描方向（γ方向））。

例如在想要使該灰階部之遮光圖案2 2 a間之穿透部2 1 a 形成1 // m之線寬之情況，如該圖（1 )之描繪資料構造（該圖 中所示之數值表示上述之階調）所示，將階調1 4與階調3 組合，以圖案之兩端分別可成為階調3且中央可成為階調 1 4之方式予以配置。藉圖案之兩端之階調 3實現各0 . 1 5 // m之解像，藉圖案之中央之階調 1 4實現 0 . 7 0 // m之解 像，藉此可將上述遮光圖案22a間之穿透部21a在不發生 圖案之尺寸偏移之狀態下解像成1 // m之線寬。 如前面之說明，在T F T基板中，例如源極與汲極之短路 會成為嚴重缺陷。從而，在TFT基板製造所用之灰階罩幕 中，與形成介居於T F T基板之源極與汲極之間之通道部之 區域對應之灰階部之圖案精度若不良，則與灰階部穿透率 之誤差發生關係，最後成為引起短路之因素，因此灰階部 之加工精度成為非常重要之要素。 依照本發明，依照以描繪之圖案之至少兩端可成為同等 之波束強度之方式，根據複數之波束強度（階調）組合選定 之描繪條件施行圖案之描繪，藉此可在不發生灰階部圖案 尺寸之偏移之狀態下實現高精度圖案之解像，因此可得到 高精度之灰階部之圖案。 如此調整所指定圖案之階調，可舉出控制掃描起始點之 方法。即，在製作描繪資料時，P皆調亦被格式化，因此， 將掃描起始點微調整後製作描繪資料，可藉此調整所指定 圖案之階調。 18 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917

如以上所述，描繪步驟中係對於與像素圖案對應之重複 圖案，在約略相同之描繪條件下施加能量波束之照射’施 行描繪，同時，在上述重複圖案中之灰階部區域以可成立 最適之描繪條件之方式選定描繪位置（起始點）而描繪。在 此，於能量波束之進給方向中，在描繪之圖案之線寬值不 會成為能量波束直徑尺寸之整數倍之情況，從階段性相異 之複數波束強度中組合並選定複數波束強度，使用描繪所 指定圖案線寬之描繪裝置之情況，上述灰階部區域之最適 描繪條件為以描繪之圖案之至少兩端可達成同等之波束強 度之方式組合複數之波束強度而選定之條件。 再者，由於上述重複圖案之每一圖案單位設定相同之進 給條件，可對於全部圖案在相同階調之條件下施行描繪。 另外，描繪圖案之階調之組合並不限定於本實施形態。 再者，描繪圖案之兩端之階調可不為相同之階調，只要屬 於在同等之波束強度下雷射輸出之誤差程度（偏離理想之 程度）成為同等之階調即可。 在以上之描繪步驟之後，予以顯像，在罩幕坯件 2 0上 形成光阻圖案2 3 a (參照圖9 ( 2 ))。 其次，以所形成之光阻圖案23a作為罩幕，對遮光膜22 施行乾式蝕刻，形成遮光膜圖案2 2 a (參照圖9 ( 3 ))。在遮 光膜2 2為由C r系材料所構成之情況，可採取使用氯氣之 乾式蝕刻。 對殘存之光阻圖案2 3 a施加利用氧氣之灰化或使用濃硫 酸等予以除去（參照圖9 ( 3 ))。 19 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 另外，在本實施形態中，由於在圖案之兩端組合相同之 階調，使圖案之兩端之雷射輸出之誤差（偏離理想）程度成 為同等，因此，即使無法使上述描繪後之圖案線寬如理想 般形成，亦可在其後之顯像、li刻步驟予以調節。 如以上所述，完成本實施形態之灰階罩幕5 0。 另外，在本實施形態中，雖然例示使用正型光阻之情 況，但亦可使用負型光阻。在此情況，僅描繪資料相反而 已，可按與上述完全相同之步驟實施。

圖 1 0為本發明之使用雷射描繪裝置之描繪方法之另一 實施形態之說明用示意圖。 與前述之實施形態同樣，若想要如該圖（1 )所示般，將 灰階部之遮光圖案 2 2 a間之穿透部 2 1 a例如解像為1 // m 之線寬（設計值）時，預先在描繪資料上施行將遮光圖案 2 2 a間之穿透部2 1 a之線寬例如定為1 . 0 5 // m之篩選處理 (參照該圖（2 ))，如圖1 1之描繪資料構造（該圖中所示之數 值表示上述之階調）所示，將階調1 5與階調3組合，以圖 案之兩端分別成為階調3且中央成為階調1 5之方式予以配 置。依此，如圖1 0 ( 3 )所示，藉圖案之兩端之階調3實現 分別為0 · 1 5 // m之解像，藉圖案之中央之階調1 5實現0 . 7 5 //m之解像，藉此可將上述遮光圖案 22a間之穿透部 21a 解像成1 . 0 5 // m之線寬。另外，雖然在此發生尺寸相對於 原始設計值之偏移（中心值偏移，在上述例子之情況為 0 . 0 5 // m左右），但由於在圖案之兩端組合相同之階調並施 行描繪，圖案兩端之尺寸偏移之程度變為相等，因此經由 20 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404

1279917 適當變更其後之顯像、蝕刻步驟之條件，可藉此校正 尺寸之偏移。 本實施形態係適於下述情況：例如以所用之雷射描 置之一束徑或解像線寬之關係，圖案兩端同一階調組 解像依照原始之設計尺寸難以實現時。 再者，圖 1 2為使用本發明之雷射描繪裝置之描繪 的其他實施形態之說明用示意圖。 本實施形態如該圖（1 )所示，若想要將灰階部之遮 φ 案2 2 a間之穿透部2 1 a例如解像為1 // m之線寬（設1 時，預先在描繪資料上將上述設計值均等二分割為 0.50// m與 0 · 5 0 // m (參照該圖（2 ))，將各線寬藉階1 予以解像，藉此可將上述遮光圖案2 2 a間之穿透部2 像為1 . 0 // m之線寬。 如此，預先在資料上分割（在本實施形態為均等之 割）設計值本身，藉此，對於作為目標之圖案線寬，可 束之階調以圖案之兩端成為同一階調之方式予以分配 如以上所述，依照本發明，可在灰階部之圖案不發 寸之偏移之狀態下達成尺寸精度良好之圖案之解像， 果，可得到具有高精度之灰階部圖案之灰階罩幕。 依照本發明，可形成灰階部之穿透率不產生誤差之 度之灰階部之圖案，藉此可提高使用此種灰階罩幕所 之TF T基板之品質。再者，可防止使用此種灰階罩幕 造之T F T基板之例如通道部之缺陷之產生，因此可賦Ί 基板之高可靠性。 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 21

上述 繪裝 合之 方法 光圖 卜值） 例如 110 [a解 二分 將波 〇 生尺 其結 南精 製造 所製 TFT 1279917 【圖式簡單說明】 圖1 ( 1 )、（ 2 )、（ 3 )為顯示使用灰階罩幕之T F T基板之製 造步驟之概略斷面圖。 圖2 ( 1 )、（ 2 )、（ 3 )為顯示使用灰階罩幕之T F T基板之製 造步驟（圖1之製造步驟之延續）之概略斷面圖。 圖3為顯示細微圖案類之灰階罩幕一例之平面圖。 圖4為顯示依照光柵掃描法之雷射描繪裝置之概略結構 之斜視圖。

圖 5 ( A )、（ B )為顯示雷射描繪裝置之解像控制方法之示 意圖。 圖 6 ( 1 )、（ 2 )為顯示雷射描繪裝置之波束進給方向之解 像控制方法之示意圖。 圖7 (1 )、（ 2 )、（ 3 )為習知之使用雷射描繪裝置之描繪方 法之說明用示意圖。 圖 8 ( 1 )、（ 2 )為本發明之使用雷射描繪裝置之描繪方法 之說明用示意圖。 圖9 (1 )、（ 2 )、（ 3 )為顯示本發明之灰階罩幕製造步驟之 概略斷面圖。 圖1 0 ( 1 )、（ 2 )、（ 3 )為本發明之使用雷射描繪裝置之描 繪方法之另一實施形態之說明用示意圖。 圖1 1為顯示另一實施形態之描繪資料構造之圖。 圖1 2 ( 1 )、（ 2 )、（ 3 )為本發明之使用雷射描繪裝置之描 繪方法之其他實施形態之說明用示意圖。 【主要元件符號說明】 22 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 1 :玻璃基板 2 :閘電極 3 :閘絕緣膜 4 :第一半導體膜 5 :第二半導體膜 6 :金屬膜 6 a :源極 6b :汲極 φ 7 :正型光阻膜 7a:第一光阻圖案 7b:第二光阻圖案 1 0 :灰階罩幕 1 1 :遮光部 1 1 a :遮光部 1 1 b :遮光部 1 2 :透光部 胃1 3 :灰階部 1 3 a :遮光圖案 1 3 b :穿透部 20:設有光阻膜之罩幕坯件 2 1 :透明基板 2 1 a :灰階部中之穿透部 2 2 a :灰階部中之遮光圖案 22 :遮光膜 23 326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 1279917 2 3 :光阻膜 2 3a :光阻圖案 30 :可動式載台 4 0 :雷射束源 41 :調變裝置 4 2 :折射透鏡 4 3 :焦點透鏡 44 :收斂雷射束 φ 5 0 :灰階罩幕

326\專利說明書(補件)\94-10\94120404 24

Claims (1)

1279917

烦請委員明示«年q月f曰 所找疋修正本有\無超出㈤説凑書 或圖式所揭露之範齒 十、申請專利範圍： 1 . 一種灰階罩幕之製造方法，係製造在顯示裝置用 上形成所需之像素圖案用之具有由遮光部、透光部以 階部所構成之圖案之灰階罩幕者，其特徵為，包含對 於在透明基板上具有遮光膜之罩幕坯件（mask blank〕 感光性材料層施加圖案描繪之描繪步驟，上述描繪步 施行能量波束之照射而進行描繪，以於能量波束之進 向上組合複數波束強度而成為指定波束強度，同時於 繪之圖案的兩端成為同等波束強度之方式，組合上述 強度而進行上述灰階部的描繪。 2.如申請專利範圍第1項之灰階罩幕之製造方法 中，上述灰階部為形成有用以使用灰階罩幕進行曝光 之曝光機之解像界限以下之遮光圖案之區域。 3 .如申請專利範圍第1或2項之灰階罩幕之製造方 其中，於能量波束之進給方向，對描繪之圖案之線寬 兩端成為同等波束強度之方式選擇組合階段性相異之 波束強度的條件，同時以可選擇上述條件之方式選定 位置而進行描繪。 4.如申請專利範圍第 3項之灰階罩幕之製造方法 中，於上述組合波束強度時，於中心使用階段性相異 數波束強度中最大的波束強度，同時於兩端組合較中 之波束強度。 5.如申請專利範圍第1或2項之灰階罩幕之製造方 其中，於能量波束之進給方向上，對描繪之圖案之線 2006 ~ 1 SEP 替換本 基板 及灰 形成 >上之 驟係 給方 所描 波束 ，其 所用 法， ，以 複數 描繪 ，其 之複 央小 法， 寬， 3 26\總檔\94\94120404\94120404(替換)-1 25 1279917 僅複數組合同等的波束強度。 6 .如申請專利範圍第1或2項之灰階罩幕之製造方法， 其中，以描繪之圖案之兩端可組合並選定同等之波束強度 之方式，預先使用設定了與所需線寬相異之線寬的設計資 料進行描繪，於描繪後之步驟中進行調整而成為所需的線 寬。 7 .如申請專利範圍第 6項之灰階罩幕之製造方法，其 中，上述描繪後之步驟為蝕刻步驟。

8 .如申請專利範圍第1或2項之灰階罩幕之製造方法， 其中，上述灰階部為形成有與薄膜電晶體基板通道部對應 之圖案之區域。 9 . 一種液晶顯示裝置用基板之製造方法，其特徵為使用 申請專利範圍第1或2項之製造方法所製得之灰階罩幕。

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