CN1873538A - 检查方法及采用该检查方法的液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供定量测量图案的接缝精度，并可提高图案接缝精度的检查方法及采用该检查方法的液晶显示装置的制造方法。本发明的、在通过将衬底分多个区域后分别曝光来形成预定图案时，检查不同曝光造成的图案的接缝精度的检查方法，包括以下步骤：测量在多个区域中的第一区域与第二区域重叠的重叠区域中，有关第一区域的曝光的第一图案要素和与第一图案要素大致平行配置的有关第一区域的曝光的第二图案要素的第一距离的步骤；测量在重叠区域中，与有关第二区域的曝光的第一图案要素缝合的第三图案要素和第二图案要素的第二距离的步骤；以及求第一距离和第二距离的差值并将接缝精度定量化并测量的步骤。

Description

检查方法及采用该检查方法的液晶显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及检查方法及采用该方法的液晶显示装置的制造方法，特别涉及通过将衬底分多个区域后分别曝光来形成预定图案时的接缝的检查方法及采用该检查方法的液晶显示装置的制造方法。
背景技术
一般，采用TFT(Thin Film Transistor)的液晶显示装置中，在一方衬底上设有利用照相制版形成的TFT。照相制版通过曝光装置，将预定图案形成于衬底上，但衬底较大时难以用一片掩模统一曝光。因此，随着衬底的大型化，需要将衬底分多个区域，利用多个掩模进行曝光并形成预定图案。
但是，将衬底分多个区域进行曝光时，各区域上形成的图案之间的接缝上会出现问题。即，根据曝光装置的机械误差或掩模本身的制造误差，曝光时的照射期间图案位置偏移方向不同，且有区域重叠部分图案接缝上产生偏移的情况。
该接缝的偏移在衬底上形成TFT时使晶体管特性变化。另外，当晶体管特性变化较大时，与正常晶体管特性的部分之差异变大，作为显示不匀而被人们辨别。该显示不匀也称为照射不匀，有时成为不合格显示屏。
为了减少由接缝的偏移导致的显示不匀，在专利文献1和专利文献2中公开了利用人的视认性的方案。在专利文献1或专利文献2中，设有曝光的一方区域与另一方区域重叠的重叠区域，在该重叠区域内，任意设置对一方区域进行曝光时曝光的部分和对另一方区域进行曝光时曝光的部分。还有，对一方区域进行曝光时曝光的部分在对另一方区域进行曝光时成为非曝光部分。相反，对另一方区域进行曝光时曝光的部分在对一方区域进行曝光时成为非曝光部分。
在专利文献1和专利文献2中，通过在重叠区域内任意混合对一方区域进行曝光时曝光的部分与对另一方区域进行曝光时曝光的部分，并不使一方区域与另一方区域以直线状缝合，令人们难以分辨接缝偏移导致的显示不匀。
专利文献1：日本特开2003-315831号公报
专利文献2：日本再公表特许WO95/16276号
发明内容
但是，即使使用专利文献1或专利文献2所示的方法，在衬底上形成的各层重叠精度更严格的场合，或因曝光装置的机械误差、掩模的制造误差而存在显示不匀为人所分辨的问题。
特别是，在衬底上图案形成第一层的照相制版的第一工序中，衬底上丝毫没有设置用以定位曝光的区域的基准(对准标记)。因此，根据在曝光的掩模上形成的掩模对准标记和支撑衬底的台上的定位标记的相对位置，进行曝光的区域的定位。还有，在第二工序以后，可利用第一工序的图案上形成的对准标记，进行曝光的区域的定位。
因此，在第二工序以后，曝光的各区域的定位精度受第一工序的对准标记之影响。就是说，若第一工序中定位精度较差，则图案接缝的精度也变差，在采用专利文献1或专利文献2时也能分辨显示不匀。
举具体例，则通过照相制版的第一工序(以下简称为第一工序)在衬底上形成栅极图案，通过照相制版的第二工序(以下简称为第二工程)形成硅的蚀刻图案，且通过照相制版的第三工序(以下简称为第三工序)分别形成源极图案及漏极图案。通过第一工序至第三工序，在衬底上形成晶体管。
第一工序中，如上述说明那样衬底上不存在对准标记，因此由曝光装置的机械误差或掩模的制造误差等，有时图案接缝的精度变差。若第一工序中形成的图案接缝的精度较差，则会影响第二工序的图案及第三工序的图案，硅的蚀刻图案与源极图案或漏极图案的端部重叠，该部位上容易发生漏电。
若使上述那样的液晶显示屏显示，在图案的接缝部分会发生漏电，使像素的充电特性产生偏差，会有引起称为闪烁现象的显示不良的情况。
另外，若存在多台可形成第一工序的图案的曝光装置，由于曝光装置间的机械误差，即使在相同条件设定下进行曝光，图案的接缝精度在各曝光装置间也不同。在形成第一工序的图案的衬底上，形成第二工序的图案时，若第一工序中的图案的接缝精度在曝光装置之间有偏差，则难以调整第二工序中的图案的接缝精度。
具体地说，在形成第二工序的图案时，需要确认用哪个曝光装置形成第一工序的图案，并对照该确认结果设定第二工序的曝光条件，因此存在生产性低的问题。
于是，本发明提供定量测量图案的接缝精度，并可提高图案接缝精度的检查方法及采用该检查方法的液晶显示装置的制造方法。
本发明的解决方法，是在通过将衬底分多个区域后分别曝光来形成预定图案时，检查不同曝光造成的图案的接缝精度的检查方法，包括以下步骤：测量在多个区域中的第一区域与第二区域重叠的重叠区域中，有关第一区域的曝光的第一图案要素和与第一图案要素大致平行配置的有关第一区域的曝光的第二图案要素的第一距离的步骤；测量在重叠区域中，与有关第二区域的曝光的第一图案要素缝合的第三图案要素和第二图案要素的第二距离的步骤；以及求第一距离和第二距离的差值并将接缝精度定量化并测量的步骤。
本发明记载的检查方法具备求第一距离和第二距离的差值并将接缝精度定量化并测量的步骤，因此具有可定量管理图案的接缝精度，并可提高图案的接缝精度的效果。
附图说明
图1是本发明实施例1的曝光的区域的示图。
图2是表示本发明实施例1的液晶显示装置的平面图。
图3是表示本发明实施例1的将栅极布线及电容布线图案形成的衬底的平面图。
图4是表示本发明实施例1的重叠区域上的接缝的平面图。
图5是本发明实施例1的液晶显示装置的制造方法的说明图。
图6是说明本发明实施例1的液晶显示装置中效果的平面图。
图7是说明本发明实施例1的液晶显示装置中效果的平面图。
图8是表示本发明实施例2的液晶显示装置中使用的掩模的平面图。
图9是表示本发明实施例2的液晶显示装置的测量图案的平面图。
图10是说明本发明实施例2的液晶显示装置的测量图案的平面图。
图11是表示本发明实施例2的另一液晶显示装置的测量图案的平面图。
图12是表示本发明实施例2的另一液晶显示装置中使用的掩模的平面图。
(符号说明)
1、2、21、22、23、24  区域，3、25  重叠区域，4  栅极布线，5  电容布线，6  硅层，7  源极布线，8  漏电极，9  接缝，10、11  距离，12  像素部，13  非图案部分，14、15、26、27  测量图案，16、17  距离。
具体实施方式
(实施例1)
通过将衬底分多个区域后分别曝光来形成预定图案的场合，特别是，在本实施例中，如图1(a)所示设有两个区域，按每个区域利用掩模进行曝光，在衬底上形成一个图案。图1(a)中示出左侧用细线表示的区域1和右侧用粗线表示的区域2。在衬底上将区域1及区域2曝光时，并非简单并列区域1、2地曝光，而是如图1(b)所示设有区域1和区域2重叠的重叠区域3地曝光。还有，从区域1开始曝光还是从区域2开始曝光均可。另外，重叠区域3是未图示的区域1曝光时曝光而区域2曝光时不曝光的区域和区域2曝光时曝光而区域1曝光时不曝光的区域混合的区域。
在图2示出如图1(b)那样分两个区域1、2曝光并形成的图案。图2中示意表示除重叠区域3以外的区域1、除重叠区域3以外的区域2及重叠区域3上分别形成的栅极布线4、电容布线5、硅层6、源极布线7及漏电极8的预定图案。这些图案如在解决发明的课题中说明的那样，在照相制版的各工序中图案形成。具体地说，在照相制版的第一工序中形成栅极布线4和电容布线5的图案，在照相制版的第二工序中形成硅层6的图案，在照相制版的第三工序中形成源极布线7及漏电极8的图案。
另外，如在背景技术中说明的那样，对重叠区域3中的图案的接缝精度而言照相制版第一工序的图案重要。因此，本实施例中，就定量检查第一工序的图案中的接缝精度的检查方法进行说明。因此，图3示出在第一工序中仅形成栅极布线4及电容布线5的图案的时刻的衬底。
在图3所示的重叠区域3中，设有虚线内侧的区域3A和虚线外侧的区域3B。区域3A是区域1曝光时曝光的区域，区域3B是区域2曝光时曝光的区域。还有，区域1曝光时曝光的区域3A是在区域2曝光时的非曝光部分，区域2曝光时曝光的区域3B是在区域1曝光时的非曝光部分。
因此，在图3所示的重叠区域3中，存在经区域1的曝光图案形成的栅极布线4及电容布线5和经区域2的曝光图案形成的栅极布线4及电容布线5缝合的部分。该缝合的部分(接缝9)如图3所示，图案成为以三角状向内侧进入的形状。因此，可通过利用显微镜等观察来确认接缝9。还有，接缝9的状态还有图案不成为三角状向内侧进入的形状，而产生段差的形状的场合。
图4(a)示出放大重叠区域3内的图。图4(a)中示出照相制版的第一工序中图案形成的栅极布线4及电容布线5，但从虚线下侧的区域(以下简称为区域3A)是区域1曝光时曝光的区域3A，且为区域2曝光时的非曝光部分。另一方面，从虚线上侧的区域(以下简称为区域3B)是区域2曝光时曝光的区域3B，且为区域1曝光时的非曝光部分。
就是说，经区域1的曝光图案形成栅极布线4的虚线左侧部分和电容布线5，经区域2的曝光图案形成栅极布线4的虚线右侧部分。还有，本发明并不限于上述场合，可为经区域1的曝光图案形成栅极布线4的虚线右侧部分，经区域2的曝光图案形成栅极布线4的虚线左侧部分和电容布线5的结构。
接着，本实施例中，栅极布线4与电容布线5的距离以栅极布线4的接缝9(区域3A和区域3B的边界)为边界在两侧测量。就是说，如图4(a)所示，分别测量相对电容布线5的到区域3A的栅极布线4为止的距离10和相对电容布线5的到区域3B的栅极布线4为止的距离11。这里，测量的栅极布线4与电容布线5的距离是指从栅极布线4到与栅极布线4大致平行设置的电容布线5部分为止的最短距离。
然后，通过算出测量的距离10与距离11的差值，可将图案(栅极布线4)的接缝9的精度定量化。这是由于所测量的距离10是基于在区域3A内同时图案形成的栅极布线4及电容布线5来测量的距离，而所测量的距离11是基于在区域3B内图案形成的栅极布线4和区域3A内图案形成的电容布线5来测量的距离，通过求两者之差值，可将接缝9的精度定量化。
在图4(a)所示的例中，距离10与距离11几乎没有差距，如图4(b)所示，栅极布线4的接缝9成为段差的形状时，距离10与距离11的差值较大。图4(b)中示出距离10相对距离11较大的例，但根据接缝9的状态也有相反的情况。
如图4(b)那样距离10和距离11的差值较大，该差值在预定值以上时进行曝光装置的校正。这里，预定值由设计或过去生产数据等求出的目标值，若为该目标值以上，则发生显示不匀等不良的可能性高。
图5是表示将第一层图案形成在衬底上的照相制版的第一工序中使用的液晶显示装置的制造方法的流程图。首先，在步骤S1中，基于所设定的曝光条件进行图案化。在步骤S2中，对于在步骤S1中图案化的图案(图4(a)(b)的例中，栅极布线4及电容布线5)，使用上述描述的检查方法将接缝的精度定量化并测量。具体地说，在图4(a)(b)的例中，测量重叠区域3中区域1曝光时形成的栅极布线4和与栅极布线4大致平行配置的电容布线5的距离10，区域2曝光时形成区域3B，测量与区域3A的栅极布线4缝合的栅极布线4和电容布线5的距离11，并测量距离10与距离11的差值，将接缝9的精度定量化。还有，具有测量的差值较小的接缝9的精度较高，测量的差值较大的接缝精度较低的关系。
在步骤S3中，判定步骤S2中测量的差值(具体为距离10与距离11的差值)是否在预定值以上。在步骤S3中，测量的差值(接缝的精度值)在预定值以上时进入步骤S4，测量的差值小于预定值时进入步骤S5。
步骤S4中，使测量的差值小于预定值地校正曝光装置的曝光条件。作为校正的该曝光条件，例如有调整曝光的区域1及区域2的位置等。另一方面，测量的差值小于预定值时，在步骤S5中生产即开始照相制版的第一工序。
如上所述，本实施例的检查方法通过测量接缝9两侧的图案之间距离10、11取得差值，可将接缝的精度定量化。另外，通过将接缝的精度定量化，可管理接缝的精度，并可提高接缝的精度。
另外，本实施例的液晶显示装置的制造方法利用将接缝精度定量化的检查方法校正生产准备阶段的曝光装置，因此可提高接缝精度，并可减小因接缝精度差而产生的显示不良(例如，照射不匀等)。具体地说，在照相制版的第一工序中，如图4(b)那样接缝精度较低时，其后，即使进行第二工序及第三工序也如图7所示接缝精度受第一工序的精度影响。因此，如图7所示，存在硅层6端部与栅极布线4端部重叠，并发生显示不良的场合。但是，在本实施例中，进行上述的曝光装置的校正，因此在照相制版的第一工序中如图4(a)那样接缝的精度变高，其后，即使进行第二工序及第三工序也如图6所示接缝的精度变高，因此可减少显示不良。
(实施例2)
本实施例中，示出与实施例1所示的检查方法不同的另一检查方法。另外，本实施例中，也将衬底分多个区域后分别曝光来形成预定图案。因此，如图1(a)所示那样分区域1及区域2而在衬底上图案形成预定图案。但是，区域1及区域2并非在该区域内全部形成图案，而是只在区域的一部分(以下也称为像素部)形成图案，其以外成为不形成图案的非图案形成部分。还有，像素部构成衬底上形成的预定图案之一部分。
具体地说，图8示出用于区域1及区域2的掩模。图8所示的掩模在中央部设有使像素部12曝光的掩模图案。然后，图8所示的掩模中，在非图案形成部分13的像素部12旁边设有测量图案14、15。
图8中，设于区域1下侧的测量图案14，外侧为较大的四边形的测量图案14a、内侧为较小的四边形的测量图案14b。另外，设于区域2上侧的测量图案15，外侧为较小的四边形的测量图案15a、内侧为较大的四边形的测量图案15b。用该测量图案14a、15b曝光，从而能够在衬底上形成四边形的图案。另一方面，通过用测量图案14b、15a曝光，能够在衬底上形成抽出四边形的图案。
还有，在图8中，区域1上侧及区域2下侧也设有测量图案14、15，这在区域1的更上侧或区域2的更下侧重叠其它区域的场合使用。
如此，使用图8所示的两片掩模，通过在衬底上曝光图案，测量图案14、15在衬底上图案形成。图9是测量图案14、15图案形成的衬底的概略图。图9中区域1和区域2形成重叠区域3，在该重叠区域3内测量图案14和测量图案15重叠。具体地说，在四边形的测量图案14a上形成抽取测量图案15a的图案，在四边形的测量图案15b上形成抽取测量图案14b的图案。
本实施例中，这样将测量图案14与测量图案15重叠形成，测量相对测量图案14的测量图案15位置，从而将接缝精度定量化。具体地说，图10(a)表示设于像素部12两侧的测量图案14b及测量图案15b的放大图。图10(a)中，从测量图案14b端边开始到测量图案15b端边为止的左右方向距离16用细线箭头表示，从测量图案14b端边开始测量图案15b端边为止的上下方向距离17用粗线箭头表示。
图10(a)中，像素部12两侧的距离16、17彼此相等，因此定量得知接缝精度高的情况。另一方面，如图10(b)所示，像素部12两侧的距离16、17相互不同时，定量得知接缝精度低的情况。具体定量化方法，例如考虑求出从像素部12左侧中的测量图案14b上端边开始到测量图案15b上端边为止的距离17与从像素部12右侧中的测量图案14b上端边开始到测量图案15b上端边为止的距离17之差值的方法。这样将接缝精度定量化的检查方法也可适用图5所示的流程图。就是说，取代图5所示的步骤S2的检查方法，可采用本实施例的检查方法。
接着，图11表示将衬底分四个区域，且在各区域采用不同掩模形成预定图案时的概略图。图11中形成区域21、22、23、24分别相互重叠的重叠区域25。另外，图11中在各区域的像素部12附近形成测量图案26、27。
图12中示出在衬底上曝光如图11那样的图案的掩模。图12所示的区域21的掩模，在像素部12上侧及左侧旁边设有形成测量图案26的掩模图案。通过将该掩模图案曝光，可在衬底上形成较大四边形的测量图案26。图12所示的区域22的掩模，在像素部12上侧及右侧旁边设有形成测量图案27的掩模图案。通过将该掩模图案曝光，可在衬底上形成抽取较小四边形的图案(测量图案)27。
图样，图12所示的区域23的掩模，在像素部12下侧及左侧旁边设有形成测量图案27的掩模图案。图12所示的区域24的掩模，在像素部12下侧及右侧旁边设有形成测量图案26的掩模图案。
然后，利用图12所示的四个掩模，在衬底上将图案曝光。作为图案形成的结果得到图11的图案，如图10(a)(b)所示那样测量相对测量图案26的测量图案27的位置。从而，可将接缝精度定量化。该方法可适用图5所示的流程图，从而能够提高接缝精度。
还有，如图11所示分四个区域分别曝光时，由于一个区域的两个边与其它区域重叠的关系，不能将测量图26、27配置在像素部12的一个对角线上。若在像素部12四角设置测量图案26、27，则测量图案26、27在相邻的区域内被图案化。
但是，将测量图案26、27只配置在像素部12的一个对角线上时，与在像素部12四角设置测量图案26、27的场合相比，得到的有关接缝精度的信息较少，因此不能进行充分的校正。在这种情况下，分析像素部12内的图案，并预先除去各区域的旋转分量后，适用上述的方法即可。
如上所述，本实施例的检查方法中，在预定图案的一部分(像素部12)旁边设有测量图案14、15、26、27，并通过测量相对测量图案14、26的测量图案15、27的位置，可将接缝精度定量化，并可管理接缝精度，并可提高接缝精度。

Claims (3)

1.一种检查方法，在通过将衬底分多个区域后分别曝光来形成预定图案时，检查不同曝光造成的图案的接缝精度，包括以下步骤：
测量在所述多个区域中的第一区域与第二区域重叠的重叠区域中，有关所述第一区域的曝光的第一图案要素和与所述第一图案要素大致平行配置的有关所述第一区域的曝光的第二图案要素的第一距离的步骤；
测量在所述重叠区域中，与有关所述第二区域的曝光的所述第一图案要素缝合的第三图案要素和所述第二图案要素的第二距离的步骤；以及
求所述第一距离和所述第二距离的差值并将接缝精度定量化并测量的步骤。
2.一种检查方法，在通过将衬底分多个区域后分别曝光来形成预定图案时，检查不同曝光造成的图案的接缝精度，包括以下步骤：
在所述多个区域中的第一区域与第二区域重叠的重叠区域，所述预定图案外设置有关所述第一区域的曝光的第一测量图案的步骤；
在所述重叠区域，所述预定图案外设置有关所述第二区域的曝光的第二测量图案的步骤；以及
通过测量所述第二测量图案相对所述第一测量图案的位置，将接缝精度定量化并测量的步骤。
3.一种液晶显示装置的制造方法，包含通过将衬底分多个区域后分别曝光来形成预定图案的工序，其中包括以下步骤：
(a)对于衬底上的第一层形成所述预定图案的步骤；
(b)利用权利要求1或权利要求2所述的检查方法，将接缝精度定量化并测量的步骤；
(c)判定测量的所述接缝精度值是否在预定值以上的步骤；
(d)若在所述步骤(c)中判定所述接缝精度值在预定值以上，则校正所述第一区域及所述第二区域的曝光位置，并对新的所述衬底进行所述步骤(a)、(b)的步骤；以及
(e)若在所述步骤(c)中所述接缝精度值小于预定值，则基于设定的条件开始生产的步骤。
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