JP2664551B2 - 配線基板の露光処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置の配線基
板の露光処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリクス駆動方式を用いる
液晶表示素子の場合、液晶表示素子の基板上の表示部に
対応する領域にはたとえば薄膜トランジスタ（以下、Ｔ
ＦＴと記す）が形成され、表示部を外囲して接続端子が
形成される。ＴＦＴおよび接続端子は、レチクルに形成
されたパターンをステッパ露光装置を用いて基板上に露
光し、エッチングすることによって形成されている。大
型の液晶表示素子では、１枚のレチクルを用いて液晶表
示素子の基板上にＴＦＴまたは接続端子を露光すること
ができない。この場合、液晶表示素子基板を複数の領域
に分割し、その領域に対応する複数のレチクルを用いて
露光が行われる。液晶表示素子基板の分割数は、レチク
ルの最大露光領域面積、液晶表示素子基板の面積、およ
びステッパ露光装置のステップ距離などから決定され
る。

【０００３】図１１は従来のレチクル１ａ，１ｂを示す
図であり、図１２は従来のレチクル１ａ，１ｂを用いて
パターニングした液晶表示素子の基板２の平面図であ
り、図１３は基板３上に複数の液晶表示素子を形成する
際の基板３の平面図である。図１２で示される液晶表示
素子の基板２は、１枚のレチクルでパターニングするこ
とができないため、図１２の左右方向に２分割されて領
域２ａ，２ｂの各々に対して露光が行われる。

【０００４】図１１に、２分割された基板２を露光する
レチクル１ａ，１ｂが示されている。図１１（１）は基
板２の領域２ａを露光するレチクル１ａであり、図１１
（２）は基板２の領域２ｂを露光するレチクル１ｂであ
る。

【０００５】各レチクル１ａ，１ｂ内には、最大露光領
域４ａ，４ｂが設けられており、最大露光領域４ａ，４
ｂ内に液晶表示素子の各領域２ａ，２ｂに対応するパタ
ーン５ａ，５ｂが形成されている。パターン５ａ，５ｂ
には、液晶表示素子の接続端子および表示部となるＴＦ
Ｔがパターン化されている。パターン５ａ，５ｂの外周
には遮光帯６ａ，６ｂが形成されている。また、最大露
光領域４ａ，４ｂの外周にはレチクル１ａ，１ｂとステ
ッパ露光装置本体との位置決めを行う複数のマーカ７が
形成されている。

【０００６】レチクル１ａに形成されているパターン５
ａの表示部に対応する部分をパターンＡ、レチクル１ｂ
に形成されているパターン５ｂの表示部に対応する部分
をパターンＢとすると、基板２上に形成される表示部
は、領域２ａ内の表示部がパターンＡ、領域２ｂ内の表
示部がパターンＢによって形成されることになる。

【０００７】図１３に示すように１枚の基板３に複数の
液晶表示素子を形成する際に、図１２で示すように各液
晶表示素子が図１３の左右方向に２分割されて形成され
る場合、各液晶表示素子の表示部の左半分はパターン
Ａ、右半分はパターンＢによって形成される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】レチクル１ａ内のパタ
ーンＡと、レチクル１ｂ内のパターンＢとで１つの表示
部が形成される。表示部は均一に形成されるので、パタ
ーンＡとパターンＢとには同一の複数の画素が形成され
ている。しかしながら、パターンＡ，Ｂを製造する際に
は±１．０μｍの製造誤差が生じ、またレチクル１ａ，
１ｂの交換の際には±０．５μｍのマーカ７とステッパ
露光装置本体との位置合わせ誤差が生じる。これらの誤
差は、±１．５μｍである。

【０００９】ＴＦＴを形成する場合、ゲート電極やソー
ス電極などのパターン上に、また他のパターンを形成す
るという複数回の露光が行われる。露光を行う各レチク
ルは、それぞれ製造誤差を含んでおり、さらに露光の際
に位置合わせの誤差が生じるため、液晶表示素子の領域
２ａと領域２ｂとでは、ソース電極とゲート電極と、ま
たドレイン電極とゲート電極との重なる面積が異なった
り、ソース電極とドレイン電極との距離が異なったりす
るため、ＴＦＴの特性が異なり、表示の輝度が一致しな
い。したがって、表示を均一に行うことができず、表示
品位が低下している。

【００１０】本発明の目的は、個別領域に分割された各
個別領域の回路配線の表示特性を均一にすることによっ
て表示品位を向上させる配線基板の露光処理方法を提供
することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、回路配線と、
この回路配線を外囲して周縁部に形成される接続端子と
が形成される配線基板の露光方法において、該配線基板
を区分して得られる複数の個別領域の１つに対応し、接
続端子を形成するための第１領域と、回路配線を形成す
るための第２領域とを有する回路配線用マスクと、残余
の個別領域に対応し、各個別領域の接続端子を形成する
ための第１領域が設定された接続端子領域用マスクとを
準備し、配線基板の回路配線は、回路配線用マスクを用
いてそれぞれ形成し、接続端子は、前記回路配線用マス
クと接続端子領域用マスクとを用いて形成するようにし
たことを特徴とする配線基板の露光処理方法である。

【００１２】

【作用】本発明に従えば、回路配線と、この回路配線を
外囲して周縁部に形成される接続端子とが形成される配
線基板の露光方法において、配線基板の露光は、回路配
線用マスクと接続端子領域用マスクとを用いて行われ
る。

【００１３】先ず、回路配線用マスクと、接続端子領域
用マスクとが準備される。回路配線用マスクは、前記配
線基板を区分して得られる複数の個別領域の１つに対応
しており、端子を形成するための第１領域と、回路配線
を形成するための第２領域とを有している。また、接続
端子領域用マスクは、回路配線用マスクに対応する個別
領域以外の残余の個別領域に対応しており、各個別領域
の接続端子を形成するための第１領域が設定されてい
る。

【００１４】配線基板の全回路配線は、回路配線用のマ
スクの第２領域を用いて露光し、接続端子は接続端子領
域用マスクと、回路配線用マスクの第１領域を用いて露
光する。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例に使用されるレチク
ル１１ａ，１１ｂを示す図であり、図２は図１に示され
るレチクル１１ａ，１１ｂを用いてパターニングした液
晶表示素子の基板１２の平面図であり、図３はステッパ
露光装置２０の光学的構成を示す図であり、図４はステ
ッパ露光装置２０の光学的構成を示す拡大斜視図であ
る。図３に示すように、光源である水銀ランプ２１の光
は、楕円ミラー２２に反射して全反射ミラー２３に入射
される。全反射ミラー２３で反射された光はレンズ２４
を介してインテグレート２５に入射され、その後、全反
射ミラー２６に反射され、コンデンサレンズ２７を介し
てレチクル２８に照射される。レチクル２８に形成され
ている露光パターンを介して、光は投影レンズ２９を通
り、基板３０に照射され、レチクル２８のパターンが基
板３０上に露光される。図４に示されるように、レチク
ル２８に形成されたパターンは、投影レンズ２９を介す
ることによって基板３０上に上下左右に逆に露光され
る。

【００１６】レチクル２８の位置合わせは、レチクル２
８に形成されているマーカ１７と、図示しないレチクル
台上のマーカとを位置合わせすることによって行われ
る。また基板３０と台３１との位置合わせは、台３１上
に設置されている複数の位置決め片３２と、基板３０と
を接触させることによって行われる。

【００１７】基板３０上に複数の液晶表示素子を形成す
る場合、また液晶表示素子を複数の領域に分割してパタ
ーンを形成する場合、台３１が移動して、基板３０上の
露光位置とステッパ露光装置２０の露光位置とを一致さ
せた後に露光が行われる。

【００１８】図２に示されるように、液晶表示素子の配
線基板である基板１２の露光を図２の左右方向に個別領
域である２つの領域１２ａ，１２ｂに分割して行う場
合、図１に示されるような２枚のレチクル１１ａ，１１
ｂが用いられる。このとき液晶表示素子のパターンは、
斜線で示す第２領域である表示部１８が均等に２分割さ
れている。図１（１）に示される回路配線用マスクであ
るレチクル１１ａは、領域１２ａに対応するパターンを
有しており、図１（２）に示される接続端子領域用マス
クであるレチクル１１ｂは、前記表示部１８を外囲して
いる第１領域である接続端子部１９の、領域１２ｂの接
続端子部１９に対応するパターンを有している。これ
は、領域１２ｂ内の表示部１８を、領域１２ａ内の表示
部１８のパターンであるレチクル１１ａの表示部１８に
対応する位置でパターニングするためである。

【００１９】レチクル１１ａには、最大露光領域１４ａ
内に前記領域１２ａに対応するパターンが形成されてお
り、レチクル１１ｂには最大露光領域１４ｂ内に前記領
域１２ｂの接続端子部１９に対応するパターンが形成さ
れている。レチクル１１ａ，１１ｂの最大露光領域１４
ａ，１４ｂの外には、図示しないレチクル台とレクチル
１１ａ，１１ｂとを位置合わせするための複数のマーカ
１７が設けられている。

【００２０】レチクル１１ａに形成されているパターン
ａ，ｃ，ｄ，ｆは、遮光帯１６によって表示部のパター
ンｄと接続端子部１９に対応する３つのパターンａ，
ｃ，ｆとに分割されている。これらパターンａ，ｃ，
ｄ，ｆは、全ての角が直角である四角形である。

【００２１】図５に示されるレチクル２８とコンデンサ
レンズ２７との間には、図示しないブラインドが設置さ
れている。このブラインドは、レチクル２８に照射され
る光を露光パターン以外に照射することを防止してい
る。ブラインドは４枚設置されており、レチクル２８の
各片と直交する方向に４方向からパターンを囲むように
なっている。ブラインドに囲まれる領域は全ての角が直
角である四角形であるため、パターンａ，ｃ，ｄ，ｆは
全ての角が直角である四角形となっている。各パターン
ａ，ｃ，ｄ，ｆを囲んで形成されている遮光帯１６ａ
は、露光を行う各パターンａ，ｃ，ｄ，ｆの領域のみが
露光されるように設けられている。

【００２２】同様にレチクル１１ｂに形成されている接
続端子部１９のパターンｂ，ｅ，ｇは、全ての角が直角
である四角形である３つのパターンｂ，ｅ，ｇに遮光帯
１６ｂによって分割されている。

【００２３】したがって、図２に示されるように基板１
２の領域１２ａの接続端子部１９はレクチル１１ａのパ
ターンａ，ｃ，ｆによって露光され、領域１２ｂの接続
端子部１９はレクチル１１ｂのパターンｂ，ｅ，ｇによ
って露光され、表示部１８は、領域１２ａ，１２ｂとも
にレクチル１１ａのパターンｄによって露光される。

【００２４】図５は、図１に示されるレチクル１１ａ，
１１ｂを用いる露光手順の一例を示す工程図である。工
程ａ１では、台３１上に基板１２が載置され、位置決め
片３２を用いて位置決めが行われる。工程ａ２では、図
示しないレチクル台上にレチクル１１ａがマーカ１７を
用いて位置決めされる。工程ａ３では、パターンａがシ
ャッタで囲まれ、基板１２に対して露光が行われる。工
程ａ４では、工程ａ５で露光が行われるパターンｄが、
レチクル１ａ上では遮光帯によって分離されているパタ
ーンａと接続されるように台３１が移動し、工程ａ５で
はパターンｄがシャッタで囲まれ、基板１２に対して露
光が行われる。

【００２５】工程ａ６では、工程ａ７で領域１２ｂの表
示部１８をパターンｄで露光できるように台３１が移動
し、工程ａ７では領域１２ｂの表示部１８がパターンｄ
で露光される。

【００２６】工程ａ８では、工程ａ９でパターンｃが露
光される際、領域１２ａの表示部１８とパターンｃとが
接続されるように台３１が移動し、工程ａ９でパターン
ｃがシャッタで囲まれ、基板１２に対して露光が行われ
る。工程ａ１０では、パターンｄで露光された表示部１
８と、工程ａ１１で露光されるパターンｆとが接続され
るように台３１が移動し、工程ａ１１でパターンｆがシ
ャッタで囲まれ、基板１２に対して露光が行われる。

【００２７】工程ａ１２では、工程ａ２で位置決めされ
たレチクル１１ａが除かれて、次にレチクル１１ｂが図
示しないレチクル台上に載置されてマーカ１７を用いて
位置決めが行われる。

【００２８】工程ａ１３では、工程ａ１４で露光される
パターンｂと、工程ａ７で露光された領域１２ｂの表示
部１８とが接続するように台３１が移動し、工程ａ１４
でパターンｂがシャッタで囲まれ、基板１２に対して露
光が行われる。工程ａ１５では、工程ａ１６で露光され
るパターンｅと、領域１８ｂの表示部１８とが接続する
ように台３１が移動し、工程ａ１６ではパターンｅがシ
ャッタで囲まれ、基板１２に対して露光が行われる。工
程ａ１７では、工程ａ１８で露光されるパターンｇと領
域１２ｂの表示部１８とが接続するように台３１が移動
し、工程ａ１８でパターンｇがシャッタで囲まれ、基板
１２に対して露光が行われ、基板１２に対する露光が終
了する。このパターンａ〜ｇの露光順序はこれに限られ
るものではない。

【００２９】図６は、複数の液晶表示素子を有する基板
１６の平面図であり、図７は本発明の露光方法による基
板１６の露光を示す平面図である。基板１６には、液晶
表示素子が６面形成されている。これをレチクル１１
ａ，１１ｂを用いて露光することが可能である。各表示
素子の露光は、図２と同様のパターンａ〜ｇを用いて露
光される。露光工程としては、図５に示したように行わ
れるけれども、同時に複数の液晶表示素子を形成する場
合には、台３１を移動させることによって、パターンａ
を全て露光してから、次のパターンｄの露光を行うとい
うようにすることが好ましい。

【００３０】図８は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと
記す）の一例の製造工程を示す工程図であり、図９はＴ
ＦＴの一例の製造工程を示す断面図であり、図１０はＴ
ＦＴの一例の製造工程を示す平面図である。ただし、図
１０においては、後述する基板３２，ＳｉＮｘ層３５お
よびａ−Ｓｉ層３６は構成を判りやすくするために図示
していない。工程ｂ１では基板３２上に（Ｔａ）タンタ
ルがスパッタされ、工程ｂ２では前記タンタルがパター
ニングされてゲート電極３３が形成される。工程ｂ３で
は、ゲート電極３３の表面が陽極酸化され、図９（１）
および図１０（１）に示されるようにゲート絶縁膜３４
が形成される。

【００３１】工程ｂ４では、ＳｉＮｘ層３５，ａ−Ｓｉ
層３６およびエッチストッパ３７となるＳｉＮｘ層が積
層され、工程ｂ５において図９（２）および図１０
（２）に示されるようにエッチストッパ３７がパターニ
ングされる。

【００３２】工程ｂ６において、ｎ⁺ −ａ−Ｓｉ層３８
が堆積され、工程ｂ７において、図９（３）および図１
０（３）に示されるようにａ−Ｓｉ層３６およびｎ⁺ −
ａ−Ｓｉ層３８がパターニングされる。

【００３３】工程ｂ８において、Ｔｉがスパッタ蒸着さ
れ、工程ｂ９で図９（４）および図１０（４）に示され
るように、前記Ｔｉがソース電極３９およびドレイン電
極４０にパターニングされる。

【００３４】工程ｂ１０において、ＩＴＯ（酸化インジ
ウム）膜がスパッタリングによって蒸着され、工程ｂ１
１では図９（５）および図１０（５）に示されているよ
うに絵素電極４１およびＴｉのソース電極３９上にＩＴ
Ｏのソース電極３９ａがパターニングされ、工程ｂ１２
でＳｉＮｘが全面に形成されてＴＦＴが完成する。

【００３５】本実施例に従えば、１つのレチクル１１ａ
の表示部１８を形成するパターンｄを用いて領域１２
ａ，１２ｂともに露光を行うため、領域１２ａ，１２ｂ
の間でレチクルの製造誤差およびレチクルの位置合わせ
誤差が生じないため、表示部１８の表示特性が均一とな
り、表示品位が向上する。

【００３６】本実施例では表示部１８と接続端子部１９
との間に製造誤差や位置決め誤差が生じるけれども、表
示部１８と接続端子部１９との接続は、電気的導通を行
うことができればよく、この誤差によって影響は受けな
い。

【００３７】また本実施例では、液晶表示素子を２分割
する場合について説明したけれども、分割数はこれに限
られるものではない。分割数を増加する場合には、各々
の分割部分に等しく表示部１８を分割する必要がある。
４分割以上の場合には、液晶表示素子を縦横に各々２分
割してもよい。また、液晶表示素子を縦横に３分割以上
する場合、接続端子部１９を有さない領域が生じる。本
実施例に従えば、この領域に対応するレチクルを準備す
る必要がなく、従来技術と比較してレチクル枚数を減少
することができる。

【００３８】また本実施例では、ＴＦＴのパターニング
について説明したけれども、全てのアクティブマトリク
ス方式の液晶表示素子形成に対して使用することがで
き、またこれらに限られるものではない。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、配線基板の各個別領域
の回路配線を回路配線用マスクの第２領域を用いてそれ
ぞれ形成するため、各個別領域の回路配線を全て均一に
形成することができる。このため、各個別領域の回路配
線毎の表示特性を均一にすることができ、表示品位を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に使用されるレチクル１１
ａ，１１ｂを示す図である。

【図２】図１に示されるレチクル１１ａ，１１ｂを用い
てパターニングした液晶表示素子の基板１２の平面図で
ある。

【図３】ステッパ露光装置２０の光学的構成を示す図で
ある。

【図４】ステッパ露光装置２０の光学的構成を示す拡大
斜視図である。

【図５】図１に示されるレチクル１１ａ，１１ｂを用い
る露光手順の一例を示す工程図である。

【図６】複数の液晶表示素子を有する基板１６の平面図
である。

【図７】本発明の露光方法による基板１６の露光を示す
平面図である。

【図８】薄膜トランジスタの一例の製造工程を示す工程
図である。

【図９】薄膜トランジスタの一例の製造工程を示す断面
図である。

【図１０】薄膜トランジスタの一例の製造工程を示す平
面図である。

【図１１】従来のレチクル１ａ，１ｂを示す図である。

【図１２】従来のレチクル１ａ，１ｂを用いた液晶表示
素子の基板２の平面図である。

【図１３】基板３上に複数の液晶表示素子を形成する際
の基板３の平面図である。

【符号の説明】

１１ａ，１１ｂ レチクル １２，１３，３０ 基板 １２ａ，１２ｂ 領域 １８ 表示部 １９ 接続端子部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路配線と、この回路配線を外囲して周
   縁部に形成される接続端子とが形成される配線基板の露
   光方法において、該配線基板を区分して得られる複数の
   個別領域の１つに対応し、接続端子を形成するための第
   １領域と、回路配線を形成するための第２領域とを有す
   る回路配線用マスクと、残余の個別領域に対応し、各個
   別領域の接続端子を形成するための第１領域が設定され
   た接続端子領域用マスクとを準備し、配線基板の回路配
   線は、回路配線用マスクを用いてそれぞれ形成し、接続
   端子は、前記回路配線用マスクと接続端子領域用マスク
   とを用いて形成するようにしたことを特徴とする配線基
   板の露光処理方法。