JP2008180880A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光の際にパターン形状のばらつきを押さえ込むような露光方式を提供する。
【解決手段】表示装置の製造方法は、基板上に形成される層のうちパターン配置の基準となる層を定め、基準となる層のパターン配置のばらつきから求められる値を用いて、基準となる層より上層のパターン配置を決定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、表示装置の製造方法に係り、特に、基板の変形に配慮して、好適なパターン形成を行う技術に関する。

液晶をはじめとする表示装置は、加工の微細化と基板の大形化が進む一方で、様々な基板材料にパターンを形成することが検討されている。そのため、製造途中の熱の影響などで、基板が縮小するなどの変形が無視できなくなっている。従来、こうした基板の変形に対応するため、下層の基板のパターンの変形を測定し、その変形にあわせて上層のパターンを描画する技術が知られている（特許文献１参照）。本技術は、マスクを用いない直描露光機を用いて、下層のパターンが、長方形から平行な辺を持たない四辺形に変形していても、その変形に忠実に合わせこんで上層パターンを形成しようとするものである。またマスクを用いた露光機においても、位置合わせずれや光学的な歪みを補正して、下地に合わせこむ技術が知られている。
特開２００１−１４２２２５号公報

。

液晶ディスプレイパネルは、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）基板とＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）基板を貼り合わせて製造される。ＴＦＴ基板とＣＦ基板は一般に別の工程を経て製造される。ＴＦＴ基板は、ガラス基板の上にスイッチング素子となるトランジスタと電荷を溜め電場を発生させる容量部分、それらを結びつける配線などからなっている。容量部分は光を遮断したり、透過させたりする画素の役割をはたす。トランジスタや配線は、光を通しにくいため、画素の周辺に配置されることが多い。ＣＦ基板の、ＴＦＴ基板の画素に対応する所には、赤、青、緑の色レジスト部が配されている。また、ＣＦ基板の、ＴＦＴ基板のトランジスタや配線に対応するところには、ＢＭ（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）と呼ばれる遮光部が配されている。ＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせる際には、ＴＦＴ基板の光を通しにくい配線層パターンと、ＣＦ基板のＢＭパターンとを合わせこんで貼り合わせる。配線層パターンもＢＭパターンも光を通しにくいので、視認性が良くなるなどの理由からである。配線層はＡｌ（アルミニウム）などで形成される。

ここで貼り合わせ精度が悪かったり、ＴＦＴ基板やＣＦ基板の加工精度が悪かったりすると、ＴＦＴ基板の画素部とＣＦ基板のＢＭ部が重なってしまい、良好な開口率が得られない。

前述したような合わせ方式では、基板が歪んだことによる下層パターンの変形に倣って上層パターンを露光して形成しているので、何層も繰り返し露光していると、各層での合わせこみの際の機械的な誤差や、位置測定誤差などが入り込み、一般にパターン形状の変形の度合いは大きくなっていく。こうして変形が増大すると、ＴＦＴ基板の加工精度が悪化し、ＣＦ基板とＴＦＴ基板の貼り合わせの際に、ＴＦＴ基板の画素部とＣＦ基板のＢＭ部が重なってしまうということが起こりえる。

なお、前記したＴＦＴ基板の画素部とＣＦ基板のＢＭ部との重なりの発生は、ＴＦＴ基板の変形の仕方を考慮したＣＦ基板の形状の設計を行うなどして、ある程度、軽減することができる。しかし、ＴＦＴ基板の変形は全基板で一様ではなく、基板ごとにばらつきを有している。したがって、個々の基板の変形に倣って露光を行っていると、露光時の下地層との合わせこみの際の機械的な誤差や、位置測定誤差などが入り込み、工程を経るに従ってＴＦＴ基板のパターンの変形は大きくなる。そしてＴＦＴ基板の画素部とＣＦ基板のＢＭ部の重なりが発生してしまう。そのため、設計時にＢＭの幅を広く取るなど、マージンを持たせる対策をとらねばならず、これは開口率等の製品仕様にとって不利な要素となる。

そこで、ＴＦＴ基板上のパターン形状のばらつきを小さくするために、単に下層のパターン形状の変形に対して忠実に倣って露光するのではなく、露光の際にパターン形状のばらつきを押さえ込むような露光方式が求められる。

本発明の目的は、露光の際にパターン形状のばらつきを押さえ込むような露光方式を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明では、上層のパターン配置のばらつきを押さえ込むような露光方式を提供する。

例えば、本発明の第１の態様は、表示装置の製造方法であって、基板上に形成される層のうちパターン配置の基準となる層を定め、前記基準となる層のパターン配置のばらつきから求められる値を用いて、前記基準となる層より上層のパターン配置を決定する。

また、本発明の第２の態様は、表示装置の製造方法であって、基板上に形成される層のうちパターン配置の基準となる層を定め、前記基準となる層より上層ほど、そのパターン配置が、前記基準となる層のパターン配置に近づくようにする。

また、本発明の第３の態様は、表示装置の製造方法であって、
基板にこれから形成しようとする層のパターンについて、基準となるパターン配置を取得する基準パターン配置取得ステップと、
前記基板に既に形成されている層であってパターン配置の基準となる層のパターン配置と、前記基準パターン配置取得ステップで取得した基準となるパターン配置とのズレを求めるズレ算出ステップと、
当該ズレを最少にするために、前記基準となるパターン配置に施すべき補正パラメータを求める補正パラメータ算出ステップと、
前記補正パラメータの補正に用いる補正量を求める補正量算出ステップと、
前記補正量算出ステップにより算出した補正量を用いて前記補正パラメータを補正する補正パラメータ補正ステップと、
補正した補正パラメータが所定の許容範囲か否か判定する許容判定ステップと、
前記許容判定ステップで許容範囲と判定された場合、補正した補正パラメータを用いて、前記基準となるパターン配置を補正し、補正したパターン配置を用いて、前記これから形成しようとする層のパターンを形成するパターン形成ステップとを有する。

また、本発明の第４の態様は、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせてなる表示装置の製造方法であって、前記第１の基板の製造工程で形成される層のパターン配置に関する情報を用いて、前記第２の基板の製造工程で形成されるパターン配置を決定する。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明に用いる露光システム１０のブロック図を示す。露光システム１０は、露光機を備える露光部１０１と、アライメントの計測を行うアライメント計測部１０２と、基板をのせるステージ部１０３と、ステージの位置制御や露光条件の設定、アライメント計測値の処理などを行う制御部１０４と、種々のデータを記憶するデータベース１０５と、これらを収め適切な露光環境を提供する筐体１０６と、基板番号認識装置１０８と、を備える。

制御部１０４は、基板番号認識装置１０８を介して、露光する基板の番号（品名やロット名）や露光工程の番号等の露光条件を取得する。制御部１０４は、入力端末（不図示）や外部の情報処理装置から、これらの情報を取得してもよい。

露光システム１０は、基板への描画に用いるパターン（描画用パターン）を生成するＣＡＤシステム１０９に接続されている。

図２は、基板のパターン形成工程の流れを示す。パターン形成工程は、成膜工程（膜付け）２０１、レジスト塗布工程２０２、露光工程２０３、現像工程２０４、エッチング工程２０５からなる。これらの工程は、形成するパターンの数だけ、繰り返し行われる。必要に応じて、イオン打ち込み工程（図示せず）、アニール工程など（図示せず）を加えることもある。

露光システム１０は、これらのパターン形成工程のうち、後述する漸次的合わせ法を用いた露光工程２０３を行う。そのため、過去に取得したデータに基づいて、描画用データを修正する工程２０６も行う。

図３は、漸近的合わせ法の概念を示した模式図である。

本発明における漸次的合わせ法とは、パターン形成を繰り返す度に、基準となる層のパターンとの配置上のズレを少なくする方法のことである。本実施形態では、上層に形成されるパターンほど、基準となる下層のパターンの配置に次第に近づくようになる。

ここでは、マスクを用いるマスク露光ではなく、パターンを描画するためのデータ（描画用データ）を用いて、レーザなどで直接描画する露光方式（以下、「直描露光」と呼ぶ）によって実現する方法を述べる。ただし、マスクを用いる露光方式であっても、実質的に同様である。

説明を簡単にするために、基板の変形として、基板が工程を経るに従って収縮する場合を例にとって説明する。

図３の例では、下地層３１０が、上層３１６のパターンの配置の基準となる層である。パターン配置の基準となる層は、予め定められている。

図３の上段（Ａ）に示すように、露光システム１０は、基板の下地層３１０として、まず、アライメントマーク３１１、３１２を含むパターンを描画する。アライメントマーク３１１、３１２は、基板の中央を基準にして左右対称に描画される。したがって、基板中心からアライメントマーク３１１までの距離と、基板中心から他方のアライメントマーク３１２までの距離とは等しい。基板が収縮すると、２つのアライメントマーク３１１、３１２の間の距離は、短くなる。２つのアライメントマーク３１１、３１２の間の距離の、設計上予定していた距離に対するの比率が収縮における倍率（収縮率）となる。なお、設計上予定していた距離とは、ＣＡＤシステム１０９が作成したオリジナルの描画用パターン（基板の縮小がないとした場合の描画用パターン）における距離のことである。

図３の下段（Ｂ）に示すように、上層３１６の露光の前に、基板の収縮が発生しており、下地層３１０のアライメントマーク３１１が移動しているとする。基板の収縮の仕方には、バラツキがあるので、アライメントマーク３１１は、バラツキ分布３１５の範囲で移動し得る。図示は省略したが、反対側のアライメントマーク３１２の位置も、バラツキ分布３１５と同様のバラツキ分布の範囲で移動し得る。

かかる場合、従来の方法では、上層のパターンを描画するとき、基板の収縮に合わせて、描画用パターンの倍率を修正していた。すなわち、移動した下地層３１０のアライメントマーク３１１に、上層３１６のアライメントマーク３１７が丁度重なるように、描画用パターンの倍率を修正していた。

これに対して、本実施形態では、より上層のパターンほど、下地層３１０のパターンの配置との位置ズレが少なくなるよう描画する。

上述のバラツキ分布３１５は、過去に処理した基板の下地層３１０のアライメントマーク３１１の位置測定結果を統計処理することにより求められる。バラツキ分布３１５には、バラツキ中心３１４が存在する。本実施形態では、かかるバラツキ中心３１４を用いる。なお、バラツキ中心３１４の求め方は後述する。

図３の例では、上層３１６のアライメントマーク３１７が、下地層３１６のアライメントマーク３１５のバラツキ中心３１４に近づくようにする。このとき、下地層３１０の次に重なる上層３１６において、すぐにそのアライメントマーク３１７がバラツキ中心３１４に重なるようにするのではなく、より上層のパターンほど、そのアライメントマークがバラツキ中心３１４に近づくようにする。

具体的には、露光システム１０は、バラツキ中心３１４から距離ｅＡだけ下地層３１０のアライメントマーク３１１の方向に離れた位置に、上層３１６のアライメントマーク３１７が配されるように、上層３１６の描画用パターンを補正するための倍率を決定する。なお、距離ｅＡは、バラツキ中心３１４から下地層３１６のアライメントマーク３１１までの距離ｕＡから、漸近量Δｄを引いた距離である。なお、漸近量Δｄについては、後述する。

このようにすることによって、層を重ねるごとに、上層のパターンは、基準となる層のパターンの配置に近づくようになる。これにより、製造される複数の基板の間で、表面のパターンの配置のバラツキを少なくすることができる。

なお、基板の収縮のバラツキは、長期に渡り常に一定とは限らない。そこで、制御部１０４は、基板の収縮の度合い（倍率）を履歴として記録し、定期的（例えば１週間、１ヶ月おき）に、履歴に基づいて基板の収縮のバラツキを求める。

また、基準となる層は、最下層に限定されるものではない。対象となる露光工程より前に形成されている層であれば、基準の層にすることができる。また、常に同じ層を基準とする必要はなく、層を重ねるに従って、基準とする層を順次変更してもよい。

図４は、漸近的合わせ法の効果を模式的に表したものである。

ＴＦＴ基板４１０には、下地層４１１、Ａ層４１４、Ｂ層４１６が、下から順に形成されるとする。Ｂ層４１６は、例えば配線層であって、アルミニウムなどで形成される。この図は、ＴＥＴ基板４１０の製造工程の終了後、すなわち基板の変形が終わったあとの各層のアライメントマークの位置関係を示している。

ＣＦ基板４２０は、ＴＦＴ基板４１０とは別工程で製造される。それぞれの基板４１０、４２０は、各基板の製造工程の終了後に貼り合わるされる。貼り合わせでは、ＣＦ基板４２０上のブラックマトリクス層（ＢＭ層）４２１のパターンと、ＴＦＴ基板４１０の配線層（Ｂ層）４１６のパターンとを合わせ込む。したがって、Ｂ層４１６のパターンのバラツキが少なければ、ＢＭ層４２１とＢ層４１６との合わせズレのバラツキが少なくなる。

漸近的合わせ法では、層を重ねるごとに、基準となる層のパターンの配置に合わせ込まれて行く。そこで、漸近的合わせ法を用いて、下地層４１１を基準としてＡ層４１４を形成し、形成されたＡ層４１４を基準としてＢ層４１６を形成する。それぞれの層のアライメントマーク４１２、４１５、４１７は、図示のように重なる。こうすれば、Ｂ層のアライメントマーク４１７のバラツキ分布４１８は、下地層マーク４１２のバラツキ分布４１３よりも小さくなる。これにより、配線層（Ｂ層）４１６のパターンのバラツキが少ない基板が得られ、ＣＦ基板４２０とＴＦＴ基板４１０の合わせずれ量、言い換えればＢＭ−Ｂ層（配線層）の合わせずれ量４３０のバラツキは、改善される。

図５は、露光工程の流れを示すフロー図である。ここでは、アライメント補正パラメータを用いて描画用パターンの修正を行い、修正した描画用パターンを用いて露光を行う。

図３に示したように、下地層３１０が形成されたＴＦＴ基板に、さらに上層３１６のパターンを形成される露光工程を例に説明する。

なお、以下では、倍率（収縮率）のバラツキ中心のことを「基準値」と言う。

制御部１０４は、ステージ部１０３に受け入れた基板について、基板番号と、実行すべき露光工程の番号を取得する（Ｓ１０１）。上述のように、基板の製造工程では、１つに基板について、複数の露光工程が繰り返される。それぞれの露光工程には、名称や番号が付与され、それぞれの露光条件が設定されている。

次に、制御部１０４は、アライメント計測部１０２を介して、基板の下地層３１０のアライメントマークマーク３１１の位置を測定する（Ｓ１０２）。

次に、制御部１０４は、描画データベース５０１から、露光工程番号に対応するこれから形成しようとする上層の描画用パターンを取得し、下地層３１０のパターンとの配置のずれ量を求める（Ｓ１０３）。後述するように、描画データベース５０１に格納されている描画用パターンは、そのアライメントマークが、基準となる層である下地層３１０のアライメントマーク３１１のバラツキ中心３１４の位置に配されるように調整されたものである。図３の例では、制御部１０４は、基板の中心を合わせ基準として、描画用パターンのアライメントマークの位置（すなわち、バラツキ中心３１４の位置）と、下地層３１０のアライメントマーク３１１の位置のずれ量ｕＡを算出することになる。

次に、制御部１０４は、描画用パターンの下地層３１０への合わせ誤差を最少にするために、Ｓ１０３で取得した描画用パターンに施すべき補正パラメータ（「アライメント補正パラメータ」という）を算出し、記録する（Ｓ１０４）。

図６に示すように、下地層３１０と上層３１６とのずれの種類には、伸縮、並進、回転がある。そこで、制御部１０４は、アライメント補正パラメータとして、基板の倍率（Ｍｘ、Ｍｙ）、並進（Ｐｘ、Ｐｙ）、回転（θ）等の成分を算出する。なお、これらの成分の算出は、公知の方法で行うことができる。

図６（ａ）は、元の基板６０１に対して縮小した基板６０２を示している。縮小の倍率（Ｍｘ、Ｍｙ）は、基板中心に対して左右対象の一対のアライメントマーク３１１、３１２間の距離の、元の基板に対する比率、Ｍｘ＝Ｂｘ／Ａｘ、Ｍｙ＝Ｂｙ／Ａｙで表される。

図６（ｂ）は、元の基板６０３に対して並進移動した基板６０４を示している。図６（ｃ）は、元の基板６０５に対して回転した基板６０６を示している。

制御部１０４は、こうして得たアライメント補正パラメータを、基板番号、露光工程番号とともに、補正パラメータデータベース５０２に記録する。

ここまでで得られたアライメント補正パラメータを、従来のようにそのまま用いたとすると、上層のパターンは、下地層３１０のパターンの配置に倣って形成される。すなわち、上層３１６のアライメントマーク３１７は、下地層３１０のアライメントマーク３１１に丁度重なることになる。これに対して、本実施形態では、Ｓ１０５、Ｓ１０６の処理で、アライメント補正パラメータの修正を行う。

ここで、Ｓ１０５以降の処理の説明の前に、描画データベース５０１に格納される描画用パターンについて説明する。上述のように、補正パラメータデータベース５０２には、露光工程番号ごとに、アライメント補正パラメータが蓄積される。そこで、制御部１０４は、定期的に、次の処理を行う。

まず、制御部１０４は、露光工程番号ごとに、アライメント補正パラメータの分布を導出する。ここで分布とは、基準値（バラツキの中心）、平均、標準偏差等の統計的数値をいう。制御部１０４は、倍率、並進、回転等各成分に関して分布を導出し、統計値データベース５０３に記録する（Ｓ２０１）。さらに、描画データベース５０１に格納されている描画用パターンについて、露光工程番号に対応する倍率の基準値などに基づき修正する（Ｓ２０２）。例えば、現在格納されている描画用パターン（過去にＳ２０２の処理が行われていない場合は、ＣＡＤシステム１０９が作成したオリジナルの描画用パターン）に対し、倍率の基準値を掛けて修正する。こうして修正された描画用パターンは、そのアライメントマーク３１６が、下地層のアライメントマーク３１１のバラツキ中心３１４に一致するものとなる。そして、制御部１０４は、修正した描画用パターンを、露光工程番号に対応させて、描画データベース５０１に登録する。こうして記録された描画用パターンは、次回Ｓ１０３の工程が行われるときに使用される。

なお、制御部１０４は、設計時のオリジナルの描画用パターンを、倍率計算の基準として用いるため、描画用パターンに修正があっても、削除しない。

なお、制御部１０４は、Ｓ２０１、Ｓ２０２の処理を、必ずしも基板１枚の処理の度に行う必要はない。所定期間ごと、製造ロットごと、１日ごと等、適当な間隔をあけて行うことができる。

Ｓ１０５以降の処理について説明する。制御部１０４は、Ｓ１０３において求めたアライメント補正パラメータの補正に用いる補正量Δｍを算出する（Ｓ１０５）。この補正量Δｍは、図３の例では、アライメントマーク３１７の距離の漸近量Δｄに対応する。

図７を用いて補正量Δｍの算出方法について説明する。

図７（ａ）は、工程を経るごとに基板のサイズが変化する様子を示したものである。基板のサイズの変化は、倍率の推移により表される。Ｘ軸７０１は工程である。Ｙ軸７０２は倍率である。

この図７（ａ）に示す推移図は、統計値データベース５０３において蓄えられている過去に処理した基板に関する倍率の基準値や、補正パラメータデータベース５０２に蓄えられている工程別のアライメント補正パラメータの倍率の値を用いれば容易に作成できる。

なお図７は、ＣＡＤシステム１０９が作成したオリジナルの描画用パターン（基板の縮小がないとした場合の描画用パターン）に対する倍率で示している。

ここでは、これから工程Ｃを行おうとする場合を例に説明する。工程Ｃは、例えば、ＴＦＴ基板のターゲット層を加工する工程である。

倍率の推移７０３は、工程Ｃにおいて、倍率が基準値と等しい基板（基板Ｓと呼ぶ）に関するものである。倍率の推移７０４は、工程Ｃにおいて、倍率が基準値よりも大きい基板（基板Ｕと呼ぶ）に関するものである。倍率の推移７０５は、工程Ｃにおいて、倍率が基準値よりも小さい基板（基板Ｌと呼ぶ）に関するものである。

工程Ａ、Ｂ，Ｃにおける基板Ｓの倍率はそれぞれ、ＳＡ、ＳＢ、ＳＣである。基板Ｕ、Ｌに関しても同様な記法をとる。

図７（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ工程Ａと工程Ｃにおける倍率の分布を示したものである。図７（ｂ）において、Ｘ軸７０６は頻度であり、Ｙ軸７０７は倍率である。図７（ｃ）においても同様である。図５のＳ２０１で統計的数値を求めることは、図７（ｂ）、（ｃ）の分布を求めることに相当する。一般に、下層の形成工程である工程Ａにおいて、基板Ｓより大きな倍率を示す基板Ｕは、工程Ｃにおいても基板Ｓよりも大きな倍率を示す。また、工程Ａにおいて、基板Ｓより小さな倍率を示す基板Ｌは、工程Ｃにおいても、基板Ｓよりも小さな倍率を示す。

図７の基板Ｕに対して工程Ｃを行う際の、倍率の補正量Δｍの算出方法について説明する。

ΔＣは、ＳＣとＵＣの差である。

ΔＣ＝ＳＣ−ＵＣ 式１
また、ΔＣは、Ｓ１０４で求めた、倍率に関するアライメント補正パラメータに相当する。
ここで、
Δｍ＝Ｋ・ΔＣ 式２
として、補正量Δｍを求める。Ｋは
−１≦Ｋ≦１ 式３
の範囲で値を振って実験的の求められたパラメータである。

制御部１０４は、式１、式２、式３により工程Ｃにおける露光前に、補正量Δｍを求めることができる。

次に、基準値の求め方について説明する。図８は、工程Ｃにおける倍率の分布を例にとって、基準値の算出の仕方を模式的にあらわしたものである。図８の横軸は、この場合、倍率であって、縦軸は、頻度である。αは倍率の値である。δは、露光機の倍率誤差などからなる誤差要因である。この倍率の頻度を表す関数をｔ（ｘ）とする。ｔ（ｘ）のα−δからα＋δまでの積分値をＴとする。

Ｔ＝∫_α―δ ^α＋δｔ（ｘ）ｄｘ 式４
制御部１０４は、かかる式４を用いて、Ｔの最大値Ｔｍａｘを与える倍率αを基準値とする。この基準値の導出の方法は、他の工程でも同じである。

図５に戻って説明する。次に、制御部１０４は、Ｓ１０４で求めたアライメント補正パラメータを、Ｓ１０５において求めた補正量Δｍにより補正し、さらに、許容範囲か否か判定する（Ｓ１０６）。

具体的には、倍率に関しては、Ｓ１０４で求めた倍率に関するアライメント補正パラメータに、上記のようにして求めた倍率の補正量Δｍを合算する。

この合算した値は、図３の例では、アライメントマークのずれ量ｕＡと、距離の漸近量Δｄとの合算値ｅＡに対応する。

ｅＡ＝ｕＡ＋Δｄ 式５
距離の漸近量Δｄは、オリジナルの描画用パターンの大きさに、倍率の補正量Δｍを乗じた値に相当する。

次に、制御部１０４は、修正したアライメント補正パラメータの適否を判定する。

具体的には、制御部１０４は、上述の合算値ｅＡを用いて、下記式を満たすか否か判定する。

ｅＡ^２＜ＰＭ^２−ＭＭ^２ 式６
ＰＭ：製品個別に規定されるアライメント許容値
ＭＭ：露光部１０１自体のアライメントのばらつき幅
制御部１０４は、上記式を満たす場合、アライメント補正パラメータは、適切であると判定する。一方、満たさない場合は、不適であると判定する。そして、合算値ｅＡ＝ＰＭとして、置き換える。そして、制御部１０４は、かかる合算値ｅＡに基づき、アライメント補正パラメータの倍率を修正する。具体的には、下層層３２０のアライメントマーク３１１のバラツキ中心３１４から基板中心に向かって合算値ｅＡだけ離れた位置に、上層３１６のアライメントマーク３１７が配されるように倍率を修正する。例えば、基板中心からバラツキ中心３１４までの距離Ｌｘとすると、アライメント補正パラメータの倍率を、（Ｌｘ−ｅＡ）／Ｌｘ とする。

なお、回転と並進に関しては、補正量Δｍを導出する必要はない。Ｓ１０４で求めた回転と並進に関するアライメント補正パラメータを用いる。

そして、制御部１０４は、最終的に求めたアライメント補正パラメータを用いて、Ｓ１０３で取得した描画用パラメータを修正し、修正した描画用パラメータを用いて、露光処理を行う（Ｓ１０７）。

以上、図５に示したフローについて説明した。

ＴＦＴ基板の製造工程を対象に、漸近的合わせ法を適用する場合について説明した。上記のように、ＴＦＴ基板の製造工程のみを対象にした漸近的合わせ法であっても、図４に示したように、ＢＭ層４２１からみたＴＦＴ基板４１０の上層のパターンのバラツキ（図４ではＢ層バラツキ４１５）が小さくなるので、ＴＦＴ基板４１０とＣＦ基板４２０の貼り合わせマージンを改善することが出来る。

＜変形例１＞
次に、ＣＦ基板の製造工程に、漸次的合わせ法を適用する実施例について説明する。ＣＦ基板の製造における描画用パターンの修正の考え方は、図５に示したＴＦＴ基板の製造工程の描画用パターンの修正の仕方と同じである。

但し、一般に、図９に示すように、ＴＦＴ基板の製造工程９０１とＣＦ基板の製造工程９０２は別工程であって、事後に貼り合わせ工程９０３を行う。そこで、ＴＦＴ基板の製造工程９０１においてパターンのアライメントの基準とした層のバラツキ中心を、ＣＦ基板の製造工程９０２に転送する手段９０４が必要となる。

具体的には、制御部１０４には、ＴＦＴ基板の製造工程９０１で用いる基準値を記憶するための第１の記憶領域と、ＣＦ基板の製造工程９０２で用いる基準値を記憶するための第２の記憶領域とを備える記憶装置が備えられている。制御装置１０４は、第１の記憶領域に、ＴＦＴ基板の製造工程９０１において基準とする層のバラツキ中心を格納する。言い換えれば、ＴＦＴ基板の製造工程９０１の最上層のパターンの形成に用いる描画用パターンの、オリジナルの描画用パターンに対する倍率を格納する。ＣＦ基板の製造工程９０２では、制御部１０４は、第１の記憶領域に格納されている値を、第２の記憶領域に転送する。

そして、ＣＦ基板の製造工程９０２では、制御部１０４は、第２の記憶領域に格納されている値を、基準値として用いる。すなわち、基板の収縮がないとした場合のオリジナルのＢＳ層の描画用パターンを、基準値（倍率）を掛けて修正し、修正した描画用パターンを用いて、ＢＳ層を形成する。

図１０は、ＴＦＴ基板１１１０に、下地層１１１１、Ａ層、Ｂ層が形成された様子を示す。図示するように、各層のアライメントマーク１１１２、１１１５、１１１６が重なる。

そして、ＢＭ層１１２０のアライメントマーク１１２１のバラツキ１１２２の中心が、ＴＦＴ基板製造工程の下地層１１１１のバラツ１１１３のバラツキ中心１１１４と一致するようにＣＦ基板のパターンを形成する。ＢＭ層１１２０の描画用パターンの修正を、バラツキ中心を基準にしたことにより、ＢＭ層１１２０とＢ層の合わせずれ量１１３０を小さくすることが出来る。これによりＢＭとＢ層の合わせマージンを改善することが出来る。

＜変形例２＞
また、露光方式として、マスクを使う方式でも、漸近的合わせ法を適用することができる。

図１１は、かかる場合の処理フローを示す。処理フローは、図５で示したフローとほぼ同じである。但し、直描露光方式での描画用パターンは描画のためのデータであり修正することが容易であるのに対して、マスク露光に用いるマスクは、修正することができない。そこで、露光時のマスクの合わせ位置を調整して、所望のパターンを形成することになる。

そのため、上記Ｓ２０２の処理に代えて、制御部１０４は、Ｓ２０１で算出し統計値データベース５０３に格納した基準値（倍率）を達成するためのマスクの合わせ位置を求める。また、その合わせ位置で形成されるパターンについて、オリジナルの合わせ位置でマスク露光した場合に形成されるパターンに対する倍率を求める。そして、描画用データベース５０１に格納する。なお、倍率と、マスクの合わせ位置との関係は、予め定められている。

そのため、描画データベース５０１には、描画用パターンのデータの代わりに、露光工程番号ごとに、用いるマスクの番号と、マスクの合わせ位置と、形成されるパターンの倍率（そのマスク位置でマスク露光した場合に形成されるパターンの、オリジナルの合わせ位置に対する倍率）とが記憶される。

Ｓ１０３では、制御部１０４は、Ｓ１０１で設定された露光工程番号に対応するマスク番号と、マスクの合わせ位置を取得する。そして、既に形成されている下地層（基準となる層）のパターンと、取得したマスク位置でパターンを形成したとした場合のパターンとの配置のずれを求める。

また、Ｓ１０７では、制御部１０４は、アライメント補正パラメータに従って、マスク位置を修正して、修正したマスク位置でマスク露光を行うことになる。すなわち、Ｓ１０３で取得した「オリジナルの合わせ位置に対する倍率」に、Ｓ１０６で算出した「アライメント補正パラメータの倍率」を掛けて、露光パターンの「オリジナルの合わせ位置に対する倍率」を求め、当該倍率でパターンが形成できるようにマスクの合わせ位置を定めて、露光を行う。

以上、いくつかの実施形態について説明した。

上記実施形態によれば、ＴＦＴ基板の形状のばらつきを小さくすることが出来る。そのため設計マージンにゆとりが生じ、設計自由度が増す。また製造マージンもゆとりが生じるため歩留りの向上が期待でき、コスト削減につなげることが出来る。

本発明は、上記実施形態に制限されず、様々な変形が可能である。

例えば、露光機以外の検査装置を用いて基板のサイズ、形状を認識するようにしてもよい。

また、上記実施形態は、液晶表示装置の製造に適用したものであるが、加工途中に発生する基板の変形が、加工精度に影響を及ぼすその他の表示装置、プリント基板、半導体装置の加工にも利用可能ある。

基板には、プリント基板、表示装置のパネル基板、半導体ウエハなどを含む。

露光システムのブロック図 基板のパターン形成工程の流れを示す図 漸近的合わせの法の概要を説明する図 漸近的合わせ法の効果を示す図 露光工程の処理フローを示す図 アライメント補正パラメータの説明図 倍率の工程毎の推移を示す概念図 基準値の求め方の説明図 ＴＦＴ基板製造工程、ＣＦ基板製造工程間のデータ転送を示す図 ＴＦＴ基板製造工程、ＣＦ基板製造工程の両方で漸近的合わせ法を行ったときの効果を示す図 マスク露光による漸近的合わせ法の実施方法の説明図

符号の説明

１０ 露光システム
１０１ 露光部
１０２ アライメント計測部
１０３ ステージ部
１０４ 制御部
１０５ データベース
１０６ 筐体
１０８ 基板番号認識装置
１０９ ＣＡＤシステム

Claims (8)

1. 表示装置の製造方法であって、
   基板上に形成される層のうちパターン配置の基準となる層を定め、
   前記基準となる層のパターン配置のばらつきから求められる値を用いて、前記基準となる層より上層のパターン配置を決定する
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
2. 表示装置の製造方法であって、
   基板上に形成される層のうちパターン配置の基準となる層を定め、
   前記基準となる層より上層ほど、そのパターン配置が、前記基準となる層のパターン配置に近づくようにする
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
3. 請求項２において、
   前記基準となる層のパターンのばらつきから求められる値を用いて、前記基準となる層より上層のパターンの配置を決定する
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
4. 請求項３において、
   複数の基板に関する前記基準となる層のパターン配置に関する情報を記録し、記録した情報に基づいて、前記基準となる層のパターン配置のばらつきを求め、
   当該ばらつきから、予め定めた方法により、前記値を求める
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
5. 請求項４において、
   前記値は、最も頻度が高いパターン配置から求まる値である
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
6. 表示装置の製造方法であって、
   基板にこれから形成しようとする層のパターンについて、基準となるパターン配置を取得する基準パターン配置取得ステップと、
   前記基板に既に形成されている層であってパターン配置の基準となる層のパターン配置と、前記基準パターン配置取得ステップで取得した基準となるパターン配置とのズレを求めるズレ算出ステップと、
   当該ズレを最少にするために、前記基準となるパターン配置に施すべき補正パラメータを求める補正パラメータ算出ステップと、
   前記補正パラメータの補正に用いる補正量を求める補正量算出ステップと、
   前記補正量算出ステップにより算出した補正量を用いて前記補正パラメータを補正する補正パラメータ補正ステップと、
   補正した補正パラメータが所定の許容範囲か否か判定する許容判定ステップと、
   前記許容判定ステップで許容範囲と判定された場合、補正した補正パラメータを用いて、前記基準となるパターン配置を補正し、補正したパターン配置を用いて、前記これから形成しようとする層のパターンを形成するパターン形成ステップと
   を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
7. 第１の基板と第２の基板とを貼り合わせてなる表示装置の製造方法であって、
   前記第１の基板の製造工程で形成される層のパターン配置に関する情報を用いて、前記第２の基板の製造工程で形成されるパターン配置を決定する
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
8. 請求項７に記載の表示装置の製造方法であって、
   前記第１の基板上に形成される層のうちパターン配置の基準となる層を定め、
   前記基準となる層のパターン配置のばらつきから求められる値を用いて、前記第２の基板の層のパターン配置を決定する
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。

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