JP4365594B2 - パターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法、及び露光マスク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の分割露光領域を備えた基板上にレジストパターンを形成するパターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法、及び露光マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータのディスプレイや壁掛け型テレビ受像機として、アクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置が普及してきた。アクティブマトリクス型液晶表示装置は、２枚の基板と両基板間に封止された液晶とを有している。２枚の基板の一方には、画素毎に液晶を駆動するためのスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がマトリクス状に形成されている。現在、より大画面の液晶表示装置の普及を目指して、鋭意技術開発や製品化の試みがなされている。
【０００３】
アクティブマトリクス型の表示装置を安価に製造するためには、より少ない製造工程で、かつ高い製造歩留りでＴＦＴ基板を形成することが重要である。このため、多数のパターンを同時に転写できるフォトリソグラフィ技術が主流になっている。通常、１つのパターニング工程あたりに１枚の露光マスク（レチクル）が用いられる。
【０００４】
ところが、大画面の液晶表示装置では基板が大型化するため、露光装置の構造上、基板全体のパターンを１度に転写することが困難になってくる。このため、基板のパターニング領域全体を複数の領域に分割して露光する分割露光が行われる。分割露光では、分割露光領域毎に別個の露光マスクが用いられる。そして、配線層上に成膜されたレジスト膜に対して、露光すべき分割露光領域以外の領域を遮光して当該分割露光領域毎に所定の露光マスクを用いて露光し、その後現像して全体のレジストパターンを形成する。
【０００５】
分割露光では、分割露光領域毎に露光マスクと基板とが位置合わせされる。このため、基板に対する分割露光領域毎の各露光マスクに相対的な位置ずれが生じて、ＴＦＴのソース電極とゲート電極との重なり幅が各分割露光領域毎に異なってしまう場合がある。この場合、形成されたＴＦＴのゲート電極及びソース電極間の寄生容量Ｃｇｓが各分割露光領域毎に異なってしまうため、各分割露光領域間に画素電位の差ΔＶが生じ、これにより光透過率の差ΔＴが生じる。したがって、液晶表示装置の表示画面上で輝度差が生じ、表示むらとして視認されてしまう。
【０００６】
この表示むらを視認され難くする方法として、パターンの繋ぎ合わせ部において異なる露光マスクに係るパターンを入り混じらせて配列するパターン形成方法がある（例えば、特許文献４参照）。繋ぎ合わせ部で２回以上の露光が重ね合わされる領域では、画素毎に見るといずれか１回の露光でパターンが形成され、それ以外の露光では遮光されるように各露光マスクがレイアウトされている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６２−１０５１４６号公報
【特許文献２】
特開平２−１４３５１３号公報
【特許文献３】
特開平６−３２４４７４号公報
【特許文献４】
特開平９−２３６９３０号公報
【特許文献５】
特開平９−２９８１５５号公報
【特許文献６】
特開平１１−１７４４０２号公報
【特許文献７】
国際公開ＷＯ９５／１６２７６号パンフレット
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパターン形成方法では、ＴＦＴのソース電極とゲート電極との重なり幅の分割露光領域毎の差を小さくするためには、ソース電極形成層及びゲート電極形成層での露光の相対的な位置ずれ（継ぎ差）をそれぞれ小さくする必要がある。そのため、露光装置調整用の測定レチクルを用いてガラス基板に転写されるバーニアの読み値に基づいて、露光装置のＸ−Ｙステージの位置決め用パラメータ（Ｘ、Ｙ、θ等）を補正することが行われている。
【０００９】
フォトリソグラフィ工程で使用される露光マスクと基板との位置合わせ精度は、その精度仕様内でばらつきを持っている。従来の位置合わせ方法では、複数の露光マスクの位置合わせ誤差の平均値を基準に露光マスクと基板との位置合わせの補正が行われている。このため、この平均値から大きく離れた位置合わせ誤差を有する露光マスクに対しては、補正が必ずしも有効ではなかった。また、露光装置の状態は一定ではなく、Ｘ−Ｙステージの位置決め誤差が徐々に変化していったり、気圧などの環境の変化に対してもＸ−Ｙステージの位置決め誤差が一様でない変化をしたりする場合がある。このため、従来のパターン形成方法では、露光装置のＸ−Ｙステージの位置決め用パラメータを十分に補正できないという問題が生じている。
【００１０】
本発明の目的は、良好な表示特性の得られる液晶表示装置の製造方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、パターン形成方法及び露光マスクを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、複数の分割露光領域を備えた基板上に、前記複数の分割露光領域のうち一の分割露光領域と他の分割露光領域とに跨がるレジストパターンを形成するパターン形成方法において、前記基板上にレジスト膜を形成し、前記一の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記一の分割露光領域と前記他の分割露光領域との境界部近傍の前記レジストパターンの一辺を確定する潜像を形成し、前記他の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺、又は前記一辺に対向する他のレジストパターンの他辺を確定する潜像を形成し、前記レジスト膜を現像して前記レジストパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法によって達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態によるパターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法、及び露光マスクについて図１乃至図１３を用いて説明する。本実施の形態のパターン形成方法では、分割露光（継ぎ露光）の境界部近傍において、一部の配線の配線幅を規定する２つの辺の潜像が別々の露光によってレジスト膜に形成されるようにしている。これにより、それぞれの露光において基板に対する相対的な位置ずれが生じた場合には、この配線の配線幅が変化する。例えば、分割露光の一方と他方とでレジスト膜上の潜像の形成される辺が互いに逆になる２本の配線を隣り合うように配置する。このうち一方又は両方の配線の配線幅を計測することで、分割露光の一方の他方に対する位置ずれ方向及び位置ずれ量を導出する。導出された位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、次の露光における露光マスクの基板に対する相対位置の補正値を決定することで、位置ずれ（継ぎ差）の拡大が抑制できる。
【００１３】
ここで、本実施の形態の前提となる一般的なパターン形成方法及び露光マスクについて説明する。図１は、分割露光によりゲート金属層がパターニングされた段階のガラス基板の一部を示している。図１では、分割露光領域の境界部近傍を示している。境界部６０の右側と左側のゲート金属層はそれぞれ別の露光により形成され、各露光においては基板と露光マスクとの相対的な位置ずれが生じていない場合を示している。このため、境界部６０は、ゲート金属層がパターニングされた後には視認できない。図１に示すように、ガラス基板１０上には、左右方向に延びる複数本のゲートバスライン１２が互いに並列して形成されている（図１では３本示している）。隣り合うゲートバスライン１２の間には、ゲートバスライン１２に並列して延びる蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃがそれぞれ形成されている（図１では３本示している）。
【００１４】
図中の破線は、後の工程で形成される、パターニングされたドレイン金属層を示している。後工程では、ゲートバスライン１２及び蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃに絶縁膜を介して交差する複数のドレインバスライン１４が形成される。ゲートバスライン１２とドレインバスライン１４との交差位置近傍にはＴＦＴ２０が形成される。ＴＦＴ２０のドレイン電極２１はドレインバスライン１４に電気的に接続され、ソース電極２２はさらに後の工程で形成される画素電極（図示せず）に電気的に接続される。また、ゲートバスライン１２の一部は、ＴＦＴ２０のゲート電極になっている。
【００１５】
図２（ａ）は、図１に示す領域のうち境界部より左側の領域のゲート金属層をパターニングする際に用いる露光マスクＭ５を示している。図２（ｂ）は、図１に示す領域のうち境界部より右側の領域のゲート金属層をパターニングする際に用いる露光マスクＭ６を示している。図３は、図２（ａ）、（ｂ）に示す露光マスクＭ５、Ｍ６を重ね合わせた状態を示している。図２及び図３に示すように、露光マスクＭ５は、図の上下方向に延び、境界部６０に対応する継ぎ部６２より外側（右側）を遮光する遮光帯３０と、遮光帯３０から左方向に互いに並列して延びる描画パターンである配線パターン３２、３４とを有している。露光マスクＭ６は、図の上下方向に延び、継ぎ部６２より外側（左側）を遮光する遮光帯３１と、遮光帯３１から右方向に互いに並列して延びる描画パターンである配線パターン３３、３５とを有している。配線パターン３２、３３は、分割露光領域毎のゲートバスライン１２となる領域上にレジストパターンを形成するための描画パターンである。配線パターン３４、３５は、分割露光領域毎の蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃとなる領域上にレジストパターンを形成するための描画パターンである。
【００１６】
このような分割露光では、露光マスクＭ５、Ｍ６間に露光装置の管理精度内で基板に対して例えば左右方向の相対的な位置ずれが生じても、ゲートバスライン１２及び蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃ間に短絡を引き起こすような未露光部が境界部６０に沿って形成されないように、光を透過するオーバーラップ領域３６が露光マスクＭ５、Ｍ６の継ぎ部６２に設けられている（図３参照）。オーバーラップ領域３６は、図の上下方向に延びて設けられている。一方、露光マスクＭ５、Ｍ６にオーバーラップ領域３６が設けられたためにゲートバスライン１２及び蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃが断線しないように、露光マスクＭ５の各配線パターン３２、３４と遮光帯３０との間、及び露光マスクＭ６の各配線パターン３３、３５と遮光帯３１との間には、補助パターン３８が埋め込まれている。露光マスクＭ５、Ｍ６を用いた分割露光では、露光装置に設けられたブラインド機構により周囲を遮光することによって、境界部６０及びそれより左側は露光マスクＭ５を用いた露光で形成され、境界部６０及びそれより右側は露光マスクＭ６を用いた露光で形成される。継ぎ部６２に対応する境界部６０は、両露光マスクＭ５、Ｍ６を用いた露光によって形成され、基板面に垂直方向に見て数μｍの幅を有している。しかし、本明細書中では便宜上、以下の説明において境界部６０及び継ぎ部６２を幅のない直線とみなす場合もある。
【００１７】
次に、本実施の形態による露光マスクについて説明する。図４（ａ）は、図１に対応する領域のうち境界部より左側の領域のゲート金属層をパターニングする際に用いる露光マスクＭ１の継ぎ部近傍を示している。図４（ｂ）は、図１に対応する領域のうち境界部より右側の領域のゲート金属層をパターニングする際に用いる露光マスクＭ２の継ぎ部近傍を示している。図５は、図４（ａ）、（ｂ）に示す露光マスクＭ１、Ｍ２（１組の露光マスク対）を重ね合わせた状態を示している。なお、本実施の形態では、基板全面に形成された配線層（被パターニング層）であるゲート金属層上に、露光部分が可溶化するポジ型のレジストを塗布して、レジスト膜が形成されているものとする。
【００１８】
図４（ａ）に示すように、露光マスクＭ１は、図２及び図３に示した継ぎ部６２に相当する仮想線ａより右側であって、図１の蓄積容量バスライン１８ｂの上方の辺を確定する潜像をレジスト膜に形成できるように、遮光帯４０が配線パターン３４ｂの上方の辺に沿って矩形状に切り込まれた切込み部５０を有している。切込み部５０は、例えば１画素分の長さを有している。また、露光マスクＭ１は、仮想線ａより左側であって蓄積容量バスライン１８ｂの下方の辺を確定する潜像がレジスト膜に一部形成されないように、遮光帯４０が配線パターン３４ｂの下方の辺に沿って矩形状に引き出された引出し部５４を有している。引出し部５４は、例えば１画素分の長さを有している。
【００１９】
一方、配線パターン３４ｂの下方の配線パターン３４ｃ近傍において、露光マスクＭ１は、仮想線ａより右側であって、図１の蓄積容量バスライン１８ｃの下方の辺を確定する潜像をレジスト膜に形成できるように、遮光帯４０が配線パターン３４ｃの下方の辺に沿って矩形状に切り込まれた切込み部５１を有している。切込み部５１は、例えば１画素分の長さを有している。また、露光マスクＭ１は、仮想線ａより左側であって蓄積容量バスライン１８ｃの上方の辺を確定する潜像がレジスト膜に一部形成されないように、遮光帯４０が配線パターン３４ｃの上方の辺に沿って矩形状に引き出された引出し部５５を有している。引出し部５５は、例えば１画素分の長さを有している。
【００２０】
また、図４（ｂ）及び図５に示すように、露光マスクＭ２は、仮想線ａより右側であって蓄積容量バスライン１８ｂの上方の辺を確定する潜像がレジスト膜に一部形成されないように、遮光帯４１が配線パターン３５ｂの上方の辺に沿って矩形状に引き出された引出し部５６を有している。引出し部５６は、露光マスクＭ１の切込み部５０とほぼ同じ長さを有している。また、露光マスクＭ２は、仮想線ａから左側であって蓄積容量バスライン１８ｂの下方の辺を確定する潜像をレジスト膜に形成できるように、遮光帯４１が配線パターン３５ｂの下方の辺に沿って矩形状に切り込まれた切込み部５２を有している。切込み部５２は、露光マスクＭ１の引出し部５４とほぼ同じ長さを有している。
【００２１】
一方、配線パターン３５ｂの下方の配線パターン３５ｃ近傍において、露光マスクＭ２は、仮想線ａより左側であって蓄積容量バスライン１８ｃの上方の辺を確定する潜像をレジスト膜に形成できるように、遮光帯４１が配線パターン３５ｃの上方の辺に沿って矩形状に切り込まれた切込み部５３を有している。切込み部５３は、露光マスクＭ１の引出し部５５とほぼ同じ長さを有している。また、露光マスクＭ２は、仮想線ａより右側であって蓄積容量バスライン１８ｃの下方の辺を確定する潜像がレジスト膜に一部形成されないように、遮光帯４１が配線パターン３５ｃの下方の辺に沿って矩形状に引き出された引出し部５７を有している。引出し部５７は、露光マスクＭ１の切込み部５１とほぼ同じ長さを有している。
このように、露光マスクＭ２は、露光マスクＭ１の切込み部５０、５１及び引出し部５４、５５に対してそれぞれ相補的な関係となる引出し部５６、５７及び切込み部５２、５３を有している。
【００２２】
次に、本実施の形態によるパターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法及び液晶表示装置の製造方法について説明する。まず、配線層であるゲート金属層をガラス基板１０の全面に形成する。次に、ゲート金属層上に、ポジ型レジストを塗布してレジスト膜を形成する。次に、本実施の形態による露光マスクＭ１、Ｍ２を用いて露光し、所定の潜像をレジスト膜に形成する。次に、潜像が形成されたレジスト膜を現像して露光部分を溶解し、レジストパターンを形成する。次に、レジストパターンをエッチングマスクとしてゲート金属層をエッチングし、ゲートバスライン１２及び蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃ等の配線パターンを形成する。
【００２３】
図５に示す領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｂは、上方の辺が露光マスクＭ１を用いた露光により確定し、下方の辺が露光マスクＭ２を用いた露光により確定する。領域βに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｃは、上方の辺が露光マスクＭ２を用いた露光により確定し、下方の辺が露光マスクＭ１を用いた露光により確定する。
基板に対し、露光マスクＭ１、Ｍ２間に上下方向の相対的な位置ずれが生じていなければ、領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｂ及び領域βに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｃは、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃや、蓄積容量バスライン１８ａと等しい配線幅で形成される。
【００２４】
図６は、露光マスクＭ１と、基板を基準として露光マスクＭ１に対して相対的に上方向の位置ずれが生じた露光マスクＭ２とを重ね合わせた状態を示している。図中の左側の矢印Ａは、基板を基準として、露光マスクＭ１の露光マスクＭ２に対する相対的な位置ずれ方向（下方向）を示している。右側の矢印Ｂは、基板を基準として、露光マスクＭ２の露光マスクＭ１に対する相対的な位置ずれ方向（上方向）を示している。図７は、図６の領域αを拡大して示している。図８（ａ）は領域αの露光マスクＭ１のみを拡大して示し、図８（ｂ）は領域αの露光マスクＭ２のみを拡大して示している。図８（ａ）、（ｂ）中の二点鎖線ｃは領域α内に形成される配線パターン３４ｂの上辺の位置を表し、二点鎖線ｄは領域α内に形成される配線パターン３５ｂの下辺の位置を表している。
【００２５】
基板に対して露光マスクＭ１より相対的に上方向の位置ずれが露光マスクＭ２に生じたことにより、図７の太矢印及び図８の二点鎖線に示すように、領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｂの上方の辺を確定させる配線パターン３４ｂの上辺と、同領域の蓄積容量バスライン１８ｂの下方の辺を確定させる配線パターン３５ｂの下辺との間の距離Ｌ１（図７の太矢印で示す）が狭くなっている。このため、基板上の領域αに対応する領域に形成される蓄積容量バスライン１８ｂの配線幅は、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｂや、蓄積容量バスライン１８ａの配線幅より細くなる。
【００２６】
図９は、図６の領域βを拡大して示している。図６及び図９に示すように、基板に対して、露光マスクＭ１より相対的に上方向の位置ずれが露光マスクＭ２に生じたことにより、領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｃの上方の辺を確定させる配線パターン３５ｃの上辺と、同領域の蓄積容量バスライン１８ｃの下方の辺を確定させる配線パターン３４ｃの下辺との間の距離Ｌ２（図９中、太矢印で示す）が広くなっている。このため、基板上の領域βに対応する領域に形成される蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅は、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｃや、蓄積容量バスライン１８ａの配線幅より太くなる。
【００２７】
図１０は、図６に示す状態とは逆に、露光マスクＭ１と、基板を基準として露光マスクＭ１に対して相対的に下方向の位置ずれが生じた露光マスクＭ２とを重ね合わせた状態を示している。図中の左側の矢印Ａは、基板を基準として、露光マスクＭ１の露光マスクＭ２に対する相対的な位置ずれ方向（上方向）を示している。右側の矢印Ｂは、基板を基準として、露光マスクＭ２の露光マスクＭ１に対する相対的な位置ずれ方向（下方向）を示している。図１１は図１０の領域αを拡大して示し、図１２は図１０の領域βを拡大して示している。
【００２８】
図１０及び図１１に示すように、基板に対して、露光マスクＭ１より相対的に下方向の位置ずれが露光マスクＭ２に生じたことにより、領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｂの上方の辺を確定させる配線パターン３４ｂの上辺と、同領域の蓄積容量バスライン１８ｂの下方の辺を確定させる配線パターン３５ｂの下辺との間の距離Ｌ３（図１１中、太矢印で示す）が広くなっている。このため、基板上の領域αに対応する領域に形成される蓄積容量バスライン１８ｂの配線幅は、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｂや、蓄積容量バスライン１８ａの配線幅より太くなる。
【００２９】
一方、図１０及び図１２に示すように、基板に対して、露光マスクＭ１より相対的に下方向の位置ずれが露光マスクＭ２に生じたことにより、領域βに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｃの上方の辺を確定させる配線パターン３５ｃの上辺と、同領域の蓄積容量バスライン１８ｃの下方の辺を確定させる配線パターン３４ｃの下辺との間の距離Ｌ４（図１２中、太矢印で示す）が短くなっている。このため、基板上の領域βに対応する領域に形成される蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅は、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｃや、蓄積容量バスライン１８ａの配線幅より細くなる。
【００３０】
このように、ゲート金属層がパターニングされた後に、領域αの蓄積容量バスライン１８ｂ及び領域βの蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅を測定する。次に、蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃの配線幅を比較し、その広狭によって露光マスクＭ１、Ｍ２の相対的な位置ずれ方向が識別できる。上記の例では、図１０乃至図１２に示すように、蓄積容量バスライン１８ｂの配線幅の方が太ければ、基板に対し露光マスクＭ２は露光マスクＭ１より下方向に位置ずれが生じていることが分かる。また、図６乃至図９に示すように、蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅の方が太ければ、基板に対し露光マスクＭ２は露光マスクＭ１より上方向に位置ずれが生じていることが分かる。さらに、領域αの蓄積容量バスライン１８ｂ及び領域βの蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅の測定値と、設計値とを比較して露光マスクＭ１、Ｍ２間の基板規準における相対的な位置ずれ量が導出できる。この位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、例えば次の露光における基板と露光マスクＭ１、Ｍ２の相対位置の補正値を決定することにより、基板基準での露光マスクＭ１、Ｍ２間の相対的な位置ずれ誤差（継ぎ誤差）を抑制できる。
【００３１】
上記の例では、蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃの配線幅（距離Ｌ１〜Ｌ４のいずれか）を測定して蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃの配線幅の広狭を直接的に判断して露光マスクＭ１、Ｍ２間の相対位置補正をしているが、これに限られない。例えば、領域αの蓄積容量バスライン１８ｂの上辺と、それに対向するゲートバスライン１２の下辺との間の距離（隣接バスライン間の距離）を計測して設計値と比較してもよい。これによっても、露光マスクＭ１、Ｍ２間の基板規準における相対的な位置ずれ方向／位置ずれ量を導出して露光マスクＭ１、Ｍ２間の相対位置補正をすることができる。
【００３２】
この後、ガラス基板１０上には、ドレインバスライン１４、ＴＦＴ２０、画素電極等が形成される。以上の工程を経て作製されたＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせ、両基板間に液晶を封止することにより、液晶表示装置が完成する。
【００３３】
本実施の形態では、配線幅の測定対象の領域α、βの左右方向の幅を２画素分としたが、領域α、βの幅はこれに限定されるものではない。また、領域α、βは１つずつ（１画素分ずつ）設けられているが、領域α、βの数はこれに限定されるものではない。測定対象の領域α、βの幅がより太く、領域α、βの数が多いほど配線幅の測定システムを簡素化でき、また測定位置の位置決め時間も短縮できる。また本実施の形態では、比較的幅の太い蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃを形成するための配線パターン３４ｂ、３４ｃに沿って切込み部５０、５１及び引出し部５４、５５を設けた露光マスクＭ１と、切込み部５２、５３及び引出し部５６、５７を設けた露光マスクＭ２とを例に挙げて説明したが、ゲートバスライン１２を形成するための配線パターン３２等、他の描画パターンに沿って切込み部及び引出し部が設けられた露光マスクであってもよい。さらに、領域α、βと同様の描画パターンが例えば表示領域外に別に設けられた露光マスクであっても構わない。
【００３４】
また本実施の形態では、切込み部５０、５１及び引出し部５４、５５と切込み部５２、５３及び引出し部５６、５７とは、別の露光マスクＭ１、Ｍ２にそれぞれ設けられているが、切込み部５０、５１、５２、５３及び引出し部５４、５５、５６、５７を１枚の露光マスクに設けてもよい。その場合、露光マスクの右側には切込み部５０、５１及び引出し部５４、５５が設けられ、露光マスクの左側には切込み部５２、５３及び引出し部５６、５７が設けられる。例えば、ゲートバスライン１２の延伸方向に４分割した分割露光において、両端以外の内側２つの分割露光領域を露光する際に当該露光マスクだけを用いることができ、かつ本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
本実施の形態によれば、補正値導出用の特別な測定レチクルでなく、実際にパターングに用いられる露光マスクを用いて、基板を基準とする露光マスク間の相対的な位置ずれ方向及び位置ずれ量を導出できる。このため、平均値から大きく離れた位置合わせ誤差を有する露光マスクに対しても正確な位置合わせの補正ができる。さらに、何らかの原因で露光装置の安定が損なわれた状態で、配線層がパターニングされた基板に対しても、その上層のパターニング時に補正をフィードバックすることで製造歩留まりを向上できる。
【００３６】
次に、本実施の形態による露光マスクの変形例について説明する。図１３は、本変形例による露光マスクの構成を模式的に示している。２枚の露光マスクＭ３、Ｍ４は、縦６行×横６列のＴＦＴ基板を形成するために用いられる。なお、実際には複数層の露光工程があり各層で露光パターンは異なるが、ここでは説明を簡略化するために、基本画素単位Ｐが分かるようにゲートバスライン１２を形成する描画パターン７２、ドレインバスライン１４を形成する描画パターン７４、画素電極を形成する描画パターン７６、及びＴＦＴ２０の電極等を形成する描画パターン７８を図示している。
【００３７】
基板上に形成される横６列のＴＦＴ基板は、第１の領域（第１列、第２列）、第２の領域（第５列、第６列）、第３の領域（第３列、第４列）に分けられる。第１の領域を形成する露光マスクＭ３の領域９０には、基本画素単位Ｐを形成するパターン形成領域８０が設けられている。第３の領域を形成する露光マスクＭ３の領域９４ａには、基本画素単位Ｐを形成するパターン形成領域８０と、基本画素単位Ｐ全体を遮光する遮光領域８２とが例えば千鳥状に設けられている。一方、第２の領域を形成する露光マスクＭ４の領域９２には、基本画素単位Ｐを形成するパターン形成領域８０が設けられている。第３の領域を形成する露光マスクＭ４の領域９４ｂには、基本画素単位Ｐを形成するパターン形成領域８０と、基本画素単位Ｐ全体を遮光する遮光領域８２とが露光マスクＭ３の領域９４ａに相補的な千鳥状に設けられている。露光マスクＭ３、Ｍ４双方によってパターンが形成される第３の領域では、基本画素単位Ｐ毎に見ると、露光マスクＭ３、Ｍ４のいずれか一方を用いてパターンが形成されている。
【００３８】
このように、露光マスクＭ３、Ｍ４の境界付近の第３の領域の基本画素単位Ｐがランダムあるいは規則的に露光マスクＭ３、Ｍ４のいずれか一方を用いて形成されることにより、露光マスクＭ３、Ｍ４の相対的な位置ずれにより生じる領域間の輝度差が視認され難くなっている。本変形例では、露光マスクＭ３、Ｍ４の遮光領域８２から描画パターン７２が延出する領域γや領域δ等に切込み部及び引出し部を設けることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、配線層上に塗布されるレジストとしてポジ型を用いているが、本発明はこれに限らず、ネガ型のレジストを用いることもできる。この場合、上記実施の形態の露光マスクＭ１、Ｍ２の描画パターンの形成された遮光領域を透過領域にし、描画パターンの形成されていない透過領域を遮光領域にした露光マスクを用いる。
【００４０】
以上説明した実施の形態によるパターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法、及び露光マスクは、以下のようにまとめられる。
（付記１）
複数の分割露光領域を備えた基板上に、前記複数の分割露光領域のうち一の分割露光領域と他の分割露光領域とに跨がるレジストパターンを形成するパターン形成方法において、
前記基板上にレジスト膜を形成し、
前記一の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記一の分割露光領域と前記他の分割露光領域との境界部近傍の前記レジストパターンの一辺を確定する潜像を形成し、
前記他の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺、又は前記一辺に対向する他のレジストパターンの他辺を確定する潜像を形成し、
前記レジスト膜を現像して前記レジストパターンを形成すること
を特徴とするパターン形成方法。
【００４１】
（付記２）
複数の分割露光領域を備えた基板上に、前記複数の分割露光領域のうち隣接する一及び他の分割露光領域に跨がる配線パターンを形成するパターン形成方法において、
前記基板上に前記配線パターンを形成するための配線層を形成し、
前記配線層上にレジスト膜を形成し、
第１の露光マスクを用いて前記一の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記一の分割露光領域と前記他の分割露光領域との境界部近傍の前記配線パターンの一辺を確定する潜像を形成し、
第２の露光マスクを用いて前記他の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記境界部近傍の前記配線パターンの他辺を確定する潜像を形成し、
前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記配線層をエッチングして前記配線パターンを形成し、
前記境界部近傍に形成された前記配線パターンのパターン幅の広狭に基づいて、前記基板に対する前記第１及び第２の露光マスクの相対的な位置ずれの補正を行うこと
を特徴とするパターン形成方法。
【００４２】
（付記３）
付記２記載のパターン形成方法において、
前記補正は、前記配線パターンのパターン幅を計測して、前記基板に対する前記第１及び第２の露光マスクの相対的な位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出して行うこと
を特徴とするパターン形成方法。
【００４３】
（付記４）
基板上に絶縁膜を介して交差して延びる複数のバスラインを形成し、前記複数のバスラインのいずれかに接続される複数の薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ基板の製造方法において、
前記バスラインは、付記１乃至３のいずれか１項のパターン形成方法を用いて形成されていること
を特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【００４４】
（付記５）
付記４記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法において、
前記バスラインは蓄積容量バスラインであること
を特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【００４５】
（付記６）
２枚の基板間に液晶を封止した液晶表示装置の製造方法であって、
前記２枚の基板の少なくとも一方は、付記４又は５に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法を用いて作製されること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００４６】
（付記７）
複数に分割された分割露光領域に、繋ぎ合わされると複数の前記分割露光領域に跨るレジストパターンを形成する描画パターンと、前記分割露光領域間の境界部近傍を遮光する遮光帯とを備えた露光マスクであって、
前記境界部近傍の前記レジストパターンの一辺を確定するように前記遮光帯が切り込まれた切込み部と、
前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺の一部を確定しないように前記遮光帯が引き出された引出し部と
を有していることを特徴とする露光マスク。
【００４７】
（付記８）
複数に分割された分割露光領域に、繋ぎ合わされると複数の前記分割露光領域に跨るレジストパターンを形成する描画パターンと、前記分割露光領域間の境界部近傍を遮光する遮光帯とをそれぞれ備えた１組の露光マスク対であって、
前記境界部近傍の前記レジストパターンの一辺を確定するように前記遮光帯が切り込まれた切込み部と、前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺の一部を確定しないように前記遮光帯が引き出された引出し部とを有する第１の露光マスクと、
前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺を確定するように前記遮光帯が切り込まれた切込み部と、前記境界部近傍の前記レジストパターンの一辺の一部を確定しないように前記遮光帯が引き出された引出し部とを有する第２の露光マスクと
を備えていることを特徴とする１組の露光マスク対。
【００４８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、良好な表示特性の得られる液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】継ぎ露光を用いてゲート金属層がパターニングされた段階のガラス基板の一部を示す図である。
【図２】露光マスクＭ５、Ｍ６を示す図である。
【図３】露光マスクＭ５、Ｍ６を重ね合わせた状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態による露光マスクＭ１、Ｍ２を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態による露光マスクＭ１、Ｍ２を重ね合わせた状態を示す図である。
【図６】露光マスクＭ１と、露光マスクＭ１に対して相対的に上方向の位置ずれが生じた露光マスクＭ２とを重ね合わせた状態を示す図である。
【図７】図６の領域αを拡大して示す図である。
【図８】図６の領域αの露光マスクＭ１、Ｍ２を拡大して示す図である。
【図９】図６の領域βを拡大して示す図である。
【図１０】露光マスクＭ１と、露光マスクＭ１に対して相対的に下方向の位置ずれが生じた露光マスクＭ２とを重ね合わせた状態を示す図である。
【図１１】図１０の領域αを拡大して示す図である。
【図１２】図１０の領域βを拡大して示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態による露光マスクの構成の変形例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０ ガラス基板
１２ ゲートバスライン
１４ ドレインバスライン
１８ａ〜１８ｃ 蓄積容量バスライン
１９ 蓄積容量電極
２０ ＴＦＴ
２１ ドレイン電極
２２ ソース電極
３０、３１、４０、４１ 遮光帯
３２、３３、３４、３４ａ〜ｃ、３５、３５ａ〜ｃ 配線パターン
３６ オーバーラップ領域
３８ 補助パターン
５０、５１、５２、５３ 切込み部
５４、５５、５６、５７ 引出し部
６０ 境界部
６２ 継ぎ部
７２、７４、７６、７８ 描画パターン
８０ パターン形成領域
８２ 遮光領域
Ｍ１〜Ｍ６ 露光マスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の分割露光領域を備えた基板上にレジストパターンを形成するパターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法、及び露光マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータのディスプレイや壁掛け型テレビ受像機として、アクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置が普及してきた。アクティブマトリクス型液晶表示装置は、２枚の基板と両基板間に封止された液晶とを有している。２枚の基板の一方には、画素毎に液晶を駆動するためのスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がマトリクス状に形成されている。現在、より大画面の液晶表示装置の普及を目指して、鋭意技術開発や製品化の試みがなされている。
【０００３】
アクティブマトリクス型の表示装置を安価に製造するためには、より少ない製造工程で、かつ高い製造歩留りでＴＦＴ基板を形成することが重要である。このため、多数のパターンを同時に転写できるフォトリソグラフィ技術が主流になっている。通常、１つのパターニング工程あたりに１枚の露光マスク（レチクル）が用いられる。
【０００４】
ところが、大画面の液晶表示装置では基板が大型化するため、露光装置の構造上、基板全体のパターンを１度に転写することが困難になってくる。このため、基板のパターニング領域全体を複数の領域に分割して露光する分割露光が行われる。分割露光では、分割露光領域毎に別個の露光マスクが用いられる。そして、配線層上に成膜されたレジスト膜に対して、露光すべき分割露光領域以外の領域を遮光して当該分割露光領域毎に所定の露光マスクを用いて露光し、その後現像して全体のレジストパターンを形成する。
【０００５】
分割露光では、分割露光領域毎に露光マスクと基板とが位置合わせされる。このため、基板に対する分割露光領域毎の各露光マスクに相対的な位置ずれが生じて、ＴＦＴのソース電極とゲート電極との重なり幅が各分割露光領域毎に異なってしまう場合がある。この場合、形成されたＴＦＴのゲート電極及びソース電極間の寄生容量Ｃｇｓが各分割露光領域毎に異なってしまうため、各分割露光領域間に画素電位の差ΔＶが生じ、これにより光透過率の差ΔＴが生じる。したがって、液晶表示装置の表示画面上で輝度差が生じ、表示むらとして視認されてしまう。
【０００６】
この表示むらを視認され難くする方法として、パターンの繋ぎ合わせ部において異なる露光マスクに係るパターンを入り混じらせて配列するパターン形成方法がある（例えば、特許文献４参照）。繋ぎ合わせ部で２回以上の露光が重ね合わされる領域では、画素毎に見るといずれか１回の露光でパターンが形成され、それ以外の露光では遮光されるように各露光マスクがレイアウトされている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６２−１０５１４６号公報
【特許文献２】
特開平２−１４３５１３号公報
【特許文献３】
特開平６−３２４４７４号公報
【特許文献４】
特開平９−２３６９３０号公報
【特許文献５】
特開平９−２９８１５５号公報
【特許文献６】
特開平１１−１７４４０２号公報
【特許文献７】
国際公開ＷＯ９５／１６２７６号パンフレット
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパターン形成方法では、ＴＦＴのソース電極とゲート電極との重なり幅の分割露光領域毎の差を小さくするためには、ソース電極形成層及びゲート電極形成層での露光の相対的な位置ずれ（継ぎ差）をそれぞれ小さくする必要がある。そのため、露光装置調整用の測定レチクルを用いてガラス基板に転写されるバーニアの読み値に基づいて、露光装置のＸ−Ｙステージの位置決め用パラメータ（Ｘ、Ｙ、θ等）を補正することが行われている。
【０００９】
フォトリソグラフィ工程で使用される露光マスクと基板との位置合わせ精度は、その精度仕様内でばらつきを持っている。従来の位置合わせ方法では、複数の露光マスクの位置合わせ誤差の平均値を基準に露光マスクと基板との位置合わせの補正が行われている。このため、この平均値から大きく離れた位置合わせ誤差を有する露光マスクに対しては、補正が必ずしも有効ではなかった。また、露光装置の状態は一定ではなく、Ｘ−Ｙステージの位置決め誤差が徐々に変化していったり、気圧などの環境の変化に対してもＸ−Ｙステージの位置決め誤差が一様でない変化をしたりする場合がある。このため、従来のパターン形成方法では、露光装置のＸ−Ｙステージの位置決め用パラメータを十分に補正できないという問題が生じている。
【００１０】
本発明の目的は、良好な表示特性の得られる液晶表示装置の製造方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、パターン形成方法及び露光マスクを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、複数の分割露光領域を備えた基板上に、前記複数の分割露光領域のうち一の分割露光領域と他の分割露光領域とに跨がるレジストパターンを形成するパターン形成方法において、前記基板上にレジスト膜を形成し、前記一の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記一の分割露光領域と前記他の分割露光領域との境界部近傍の前記レジストパターンの一辺を確定する潜像を形成し、前記他の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺、又は前記一辺に対向する他のレジストパターンの他辺を確定する潜像を形成し、前記レジスト膜を現像して前記レジストパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法によって達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態によるパターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法、及び露光マスクについて図１乃至図１３を用いて説明する。本実施の形態のパターン形成方法では、分割露光（継ぎ露光）の境界部近傍において、一部の配線の配線幅を規定する２つの辺の潜像が別々の露光によってレジスト膜に形成されるようにしている。これにより、それぞれの露光において基板に対する相対的な位置ずれが生じた場合には、この配線の配線幅が変化する。例えば、分割露光の一方と他方とでレジスト膜上の潜像の形成される辺が互いに逆になる２本の配線を隣り合うように配置する。このうち一方又は両方の配線の配線幅を計測することで、分割露光の一方の他方に対する位置ずれ方向及び位置ずれ量を導出する。導出された位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、次の露光における露光マスクの基板に対する相対位置の補正値を決定することで、位置ずれ（継ぎ差）の拡大が抑制できる。
【００１３】
ここで、本実施の形態の前提となる一般的なパターン形成方法及び露光マスクについて説明する。図１は、分割露光によりゲート金属層がパターニングされた段階のガラス基板の一部を示している。図１では、分割露光領域の境界部近傍を示している。境界部６０の右側と左側のゲート金属層はそれぞれ別の露光により形成され、各露光においては基板と露光マスクとの相対的な位置ずれが生じていない場合を示している。このため、境界部６０は、ゲート金属層がパターニングされた後には視認できない。図１に示すように、ガラス基板１０上には、左右方向に延びる複数本のゲートバスライン１２が互いに並列して形成されている（図１では３本示している）。隣り合うゲートバスライン１２の間には、ゲートバスライン１２に並列して延びる蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃがそれぞれ形成されている（図１では３本示している）。
【００１４】
図中の破線は、後の工程で形成される、パターニングされたドレイン金属層を示している。後工程では、ゲートバスライン１２及び蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃに絶縁膜を介して交差する複数のドレインバスライン１４が形成される。ゲートバスライン１２とドレインバスライン１４との交差位置近傍にはＴＦＴ２０が形成される。ＴＦＴ２０のドレイン電極２１はドレインバスライン１４に電気的に接続され、ソース電極２２はさらに後の工程で形成される画素電極（図示せず）に電気的に接続される。また、ゲートバスライン１２の一部は、ＴＦＴ２０のゲート電極になっている。
【００１５】
図２（ａ）は、図１に示す領域のうち境界部より左側の領域のゲート金属層をパターニングする際に用いる露光マスクＭ５を示している。図２（ｂ）は、図１に示す領域のうち境界部より右側の領域のゲート金属層をパターニングする際に用いる露光マスクＭ６を示している。図３は、図２（ａ）、（ｂ）に示す露光マスクＭ５、Ｍ６を重ね合わせた状態を示している。図２及び図３に示すように、露光マスクＭ５は、図の上下方向に延び、境界部６０に対応する継ぎ部６２より外側（右側）を遮光する遮光帯３０と、遮光帯３０から左方向に互いに並列して延びる描画パターンである配線パターン３２、３４とを有している。露光マスクＭ６は、図の上下方向に延び、継ぎ部６２より外側（左側）を遮光する遮光帯３１と、遮光帯３１から右方向に互いに並列して延びる描画パターンである配線パターン３３、３５とを有している。配線パターン３２、３３は、分割露光領域毎のゲートバスライン１２となる領域上にレジストパターンを形成するための描画パターンである。配線パターン３４、３５は、分割露光領域毎の蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃとなる領域上にレジストパターンを形成するための描画パターンである。
【００１６】
このような分割露光では、露光マスクＭ５、Ｍ６間に露光装置の管理精度内で基板に対して例えば左右方向の相対的な位置ずれが生じても、ゲートバスライン１２及び蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃ間に短絡を引き起こすような未露光部が境界部６０に沿って形成されないように、光を透過するオーバーラップ領域３６が露光マスクＭ５、Ｍ６の継ぎ部６２に設けられている（図３参照）。オーバーラップ領域３６は、図の上下方向に延びて設けられている。一方、露光マスクＭ５、Ｍ６にオーバーラップ領域３６が設けられたためにゲートバスライン１２及び蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃが断線しないように、露光マスクＭ５の各配線パターン３２、３４と遮光帯３０との間、及び露光マスクＭ６の各配線パターン３３、３５と遮光帯３１との間には、補助パターン３８が埋め込まれている。露光マスクＭ５、Ｍ６を用いた分割露光では、露光装置に設けられたブラインド機構により周囲を遮光することによって、境界部６０及びそれより左側は露光マスクＭ５を用いた露光で形成され、境界部６０及びそれより右側は露光マスクＭ６を用いた露光で形成される。継ぎ部６２に対応する境界部６０は、両露光マスクＭ５、Ｍ６を用いた露光によって形成され、基板面に垂直方向に見て数μｍの幅を有している。しかし、本明細書中では便宜上、以下の説明において境界部６０及び継ぎ部６２を幅のない直線とみなす場合もある。
【００１７】
次に、本実施の形態による露光マスクについて説明する。図４（ａ）は、図１に対応する領域のうち境界部より左側の領域のゲート金属層をパターニングする際に用いる露光マスクＭ１の継ぎ部近傍を示している。図４（ｂ）は、図１に対応する領域のうち境界部より右側の領域のゲート金属層をパターニングする際に用いる露光マスクＭ２の継ぎ部近傍を示している。図５は、図４（ａ）、（ｂ）に示す露光マスクＭ１、Ｍ２（１組の露光マスク対）を重ね合わせた状態を示している。なお、本実施の形態では、基板全面に形成された配線層（被パターニング層）であるゲート金属層上に、露光部分が可溶化するポジ型のレジストを塗布して、レジスト膜が形成されているものとする。
【００１８】
図４（ａ）に示すように、露光マスクＭ１は、図２及び図３に示した継ぎ部６２に相当する仮想線ａより右側であって、図１の蓄積容量バスライン１８ｂの上方の辺を確定する潜像をレジスト膜に形成できるように、遮光帯４０が配線パターン３４ｂの上方の辺に沿って矩形状に切り込まれた切込み部５０を有している。切込み部５０は、例えば１画素分の長さを有している。また、露光マスクＭ１は、仮想線ａより左側であって蓄積容量バスライン１８ｂの下方の辺を確定する潜像がレジスト膜に一部形成されないように、遮光帯４０が配線パターン３４ｂの下方の辺に沿って矩形状に引き出された引出し部５４を有している。引出し部５４は、例えば１画素分の長さを有している。
【００１９】
一方、配線パターン３４ｂの下方の配線パターン３４ｃ近傍において、露光マスクＭ１は、仮想線ａより右側であって、図１の蓄積容量バスライン１８ｃの下方の辺を確定する潜像をレジスト膜に形成できるように、遮光帯４０が配線パターン３４ｃの下方の辺に沿って矩形状に切り込まれた切込み部５１を有している。切込み部５１は、例えば１画素分の長さを有している。また、露光マスクＭ１は、仮想線ａより左側であって蓄積容量バスライン１８ｃの上方の辺を確定する潜像がレジスト膜に一部形成されないように、遮光帯４０が配線パターン３４ｃの上方の辺に沿って矩形状に引き出された引出し部５５を有している。引出し部５５は、例えば１画素分の長さを有している。
【００２０】
また、図４（ｂ）及び図５に示すように、露光マスクＭ２は、仮想線ａより右側であって蓄積容量バスライン１８ｂの上方の辺を確定する潜像がレジスト膜に一部形成されないように、遮光帯４１が配線パターン３５ｂの上方の辺に沿って矩形状に引き出された引出し部５６を有している。引出し部５６は、露光マスクＭ１の切込み部５０とほぼ同じ長さを有している。また、露光マスクＭ２は、仮想線ａから左側であって蓄積容量バスライン１８ｂの下方の辺を確定する潜像をレジスト膜に形成できるように、遮光帯４１が配線パターン３５ｂの下方の辺に沿って矩形状に切り込まれた切込み部５２を有している。切込み部５２は、露光マスクＭ１の引出し部５４とほぼ同じ長さを有している。
【００２１】
一方、配線パターン３５ｂの下方の配線パターン３５ｃ近傍において、露光マスクＭ２は、仮想線ａより左側であって蓄積容量バスライン１８ｃの上方の辺を確定する潜像をレジスト膜に形成できるように、遮光帯４１が配線パターン３５ｃの上方の辺に沿って矩形状に切り込まれた切込み部５３を有している。切込み部５３は、露光マスクＭ１の引出し部５５とほぼ同じ長さを有している。また、露光マスクＭ２は、仮想線ａより右側であって蓄積容量バスライン１８ｃの下方の辺を確定する潜像がレジスト膜に一部形成されないように、遮光帯４１が配線パターン３５ｃの下方の辺に沿って矩形状に引き出された引出し部５７を有している。引出し部５７は、露光マスクＭ１の切込み部５１とほぼ同じ長さを有している。
このように、露光マスクＭ２は、露光マスクＭ１の切込み部５０、５１及び引出し部５４、５５に対してそれぞれ相補的な関係となる引出し部５６、５７及び切込み部５２、５３を有している。
【００２２】
次に、本実施の形態によるパターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法及び液晶表示装置の製造方法について説明する。まず、配線層であるゲート金属層をガラス基板１０の全面に形成する。次に、ゲート金属層上に、ポジ型レジストを塗布してレジスト膜を形成する。次に、本実施の形態による露光マスクＭ１、Ｍ２を用いて露光し、所定の潜像をレジスト膜に形成する。次に、潜像が形成されたレジスト膜を現像して露光部分を溶解し、レジストパターンを形成する。次に、レジストパターンをエッチングマスクとしてゲート金属層をエッチングし、ゲートバスライン１２及び蓄積容量バスライン１８ａ〜１８ｃ等の配線パターンを形成する。
【００２３】
図５に示す領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｂは、上方の辺が露光マスクＭ１を用いた露光により確定し、下方の辺が露光マスクＭ２を用いた露光により確定する。領域βに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｃは、上方の辺が露光マスクＭ２を用いた露光により確定し、下方の辺が露光マスクＭ１を用いた露光により確定する。
基板に対し、露光マスクＭ１、Ｍ２間に上下方向の相対的な位置ずれが生じていなければ、領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｂ及び領域βに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｃは、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃや、蓄積容量バスライン１８ａと等しい配線幅で形成される。
【００２４】
図６は、露光マスクＭ１と、基板を基準として露光マスクＭ１に対して相対的に上方向の位置ずれが生じた露光マスクＭ２とを重ね合わせた状態を示している。図中の左側の矢印Ａは、基板を基準として、露光マスクＭ１の露光マスクＭ２に対する相対的な位置ずれ方向（下方向）を示している。右側の矢印Ｂは、基板を基準として、露光マスクＭ２の露光マスクＭ１に対する相対的な位置ずれ方向（上方向）を示している。図７は、図６の領域αを拡大して示している。図８（ａ）は領域αの露光マスクＭ１のみを拡大して示し、図８（ｂ）は領域αの露光マスクＭ２のみを拡大して示している。図８（ａ）、（ｂ）中の二点鎖線ｃは領域α内に形成される配線パターン３４ｂの上辺の位置を表し、二点鎖線ｄは領域α内に形成される配線パターン３５ｂの下辺の位置を表している。
【００２５】
基板に対して露光マスクＭ１より相対的に上方向の位置ずれが露光マスクＭ２に生じたことにより、図７の太矢印及び図８の二点鎖線に示すように、領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｂの上方の辺を確定させる配線パターン３４ｂの上辺と、同領域の蓄積容量バスライン１８ｂの下方の辺を確定させる配線パターン３５ｂの下辺との間の距離Ｌ１（図７の太矢印で示す）が狭くなっている。このため、基板上の領域αに対応する領域に形成される蓄積容量バスライン１８ｂの配線幅は、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｂや、蓄積容量バスライン１８ａの配線幅より細くなる。
【００２６】
図９は、図６の領域βを拡大して示している。図６及び図９に示すように、基板に対して、露光マスクＭ１より相対的に上方向の位置ずれが露光マスクＭ２に生じたことにより、領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｃの上方の辺を確定させる配線パターン３５ｃの上辺と、同領域の蓄積容量バスライン１８ｃの下方の辺を確定させる配線パターン３４ｃの下辺との間の距離Ｌ２（図９中、太矢印で示す）が広くなっている。このため、基板上の領域βに対応する領域に形成される蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅は、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｃや、蓄積容量バスライン１８ａの配線幅より太くなる。
【００２７】
図１０は、図６に示す状態とは逆に、露光マスクＭ１と、基板を基準として露光マスクＭ１に対して相対的に下方向の位置ずれが生じた露光マスクＭ２とを重ね合わせた状態を示している。図中の左側の矢印Ａは、基板を基準として、露光マスクＭ１の露光マスクＭ２に対する相対的な位置ずれ方向（上方向）を示している。右側の矢印Ｂは、基板を基準として、露光マスクＭ２の露光マスクＭ１に対する相対的な位置ずれ方向（下方向）を示している。図１１は図１０の領域αを拡大して示し、図１２は図１０の領域βを拡大して示している。
【００２８】
図１０及び図１１に示すように、基板に対して、露光マスクＭ１より相対的に下方向の位置ずれが露光マスクＭ２に生じたことにより、領域αに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｂの上方の辺を確定させる配線パターン３４ｂの上辺と、同領域の蓄積容量バスライン１８ｂの下方の辺を確定させる配線パターン３５ｂの下辺との間の距離Ｌ３（図１１中、太矢印で示す）が広くなっている。このため、基板上の領域αに対応する領域に形成される蓄積容量バスライン１８ｂの配線幅は、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｂや、蓄積容量バスライン１８ａの配線幅より太くなる。
【００２９】
一方、図１０及び図１２に示すように、基板に対して、露光マスクＭ１より相対的に下方向の位置ずれが露光マスクＭ２に生じたことにより、領域βに対応する領域の蓄積容量バスライン１８ｃの上方の辺を確定させる配線パターン３５ｃの上辺と、同領域の蓄積容量バスライン１８ｃの下方の辺を確定させる配線パターン３４ｃの下辺との間の距離Ｌ４（図１２中、太矢印で示す）が短くなっている。このため、基板上の領域βに対応する領域に形成される蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅は、他の領域の蓄積容量バスライン１８ｃや、蓄積容量バスライン１８ａの配線幅より細くなる。
【００３０】
このように、ゲート金属層がパターニングされた後に、領域αの蓄積容量バスライン１８ｂ及び領域βの蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅を測定する。次に、蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃの配線幅を比較し、その広狭によって露光マスクＭ１、Ｍ２の相対的な位置ずれ方向が識別できる。上記の例では、図１０乃至図１２に示すように、蓄積容量バスライン１８ｂの配線幅の方が太ければ、基板に対し露光マスクＭ２は露光マスクＭ１より下方向に位置ずれが生じていることが分かる。また、図６乃至図９に示すように、蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅の方が太ければ、基板に対し露光マスクＭ２は露光マスクＭ１より上方向に位置ずれが生じていることが分かる。さらに、領域αの蓄積容量バスライン１８ｂ及び領域βの蓄積容量バスライン１８ｃの配線幅の測定値と、設計値とを比較して露光マスクＭ１、Ｍ２間の基板規準における相対的な位置ずれ量が導出できる。この位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、例えば次の露光における基板と露光マスクＭ１、Ｍ２の相対位置の補正値を決定することにより、基板基準での露光マスクＭ１、Ｍ２間の相対的な位置ずれ誤差（継ぎ誤差）を抑制できる。
【００３１】
上記の例では、蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃの配線幅（距離Ｌ１〜Ｌ４のいずれか）を測定して蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃの配線幅の広狭を直接的に判断して露光マスクＭ１、Ｍ２間の相対位置補正をしているが、これに限られない。例えば、領域αの蓄積容量バスライン１８ｂの上辺と、それに対向するゲートバスライン１２の下辺との間の距離（隣接バスライン間の距離）を計測して設計値と比較してもよい。これによっても、露光マスクＭ１、Ｍ２間の基板規準における相対的な位置ずれ方向／位置ずれ量を導出して露光マスクＭ１、Ｍ２間の相対位置補正をすることができる。
【００３２】
この後、ガラス基板１０上には、ドレインバスライン１４、ＴＦＴ２０、画素電極等が形成される。以上の工程を経て作製されたＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせ、両基板間に液晶を封止することにより、液晶表示装置が完成する。
【００３３】
本実施の形態では、配線幅の測定対象の領域α、βの左右方向の幅を２画素分としたが、領域α、βの幅はこれに限定されるものではない。また、領域α、βは１つずつ（１画素分ずつ）設けられているが、領域α、βの数はこれに限定されるものではない。測定対象の領域α、βの幅がより太く、領域α、βの数が多いほど配線幅の測定システムを簡素化でき、また測定位置の位置決め時間も短縮できる。また本実施の形態では、比較的幅の太い蓄積容量バスライン１８ｂ、１８ｃを形成するための配線パターン３４ｂ、３４ｃに沿って切込み部５０、５１及び引出し部５４、５５を設けた露光マスクＭ１と、切込み部５２、５３及び引出し部５６、５７を設けた露光マスクＭ２とを例に挙げて説明したが、ゲートバスライン１２を形成するための配線パターン３２等、他の描画パターンに沿って切込み部及び引出し部が設けられた露光マスクであってもよい。さらに、領域α、βと同様の描画パターンが例えば表示領域外に別に設けられた露光マスクであっても構わない。
【００３４】
また本実施の形態では、切込み部５０、５１及び引出し部５４、５５と切込み部５２、５３及び引出し部５６、５７とは、別の露光マスクＭ１、Ｍ２にそれぞれ設けられているが、切込み部５０、５１、５２、５３及び引出し部５４、５５、５６、５７を１枚の露光マスクに設けてもよい。その場合、露光マスクの右側には切込み部５０、５１及び引出し部５４、５５が設けられ、露光マスクの左側には切込み部５２、５３及び引出し部５６、５７が設けられる。例えば、ゲートバスライン１２の延伸方向に４分割した分割露光において、両端以外の内側２つの分割露光領域を露光する際に当該露光マスクだけを用いることができ、かつ本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
本実施の形態によれば、補正値導出用の特別な測定レチクルでなく、実際にパターングに用いられる露光マスクを用いて、基板を基準とする露光マスク間の相対的な位置ずれ方向及び位置ずれ量を導出できる。このため、平均値から大きく離れた位置合わせ誤差を有する露光マスクに対しても正確な位置合わせの補正ができる。さらに、何らかの原因で露光装置の安定が損なわれた状態で、配線層がパターニングされた基板に対しても、その上層のパターニング時に補正をフィードバックすることで製造歩留まりを向上できる。
【００３６】
次に、本実施の形態による露光マスクの変形例について説明する。図１３は、本変形例による露光マスクの構成を模式的に示している。２枚の露光マスクＭ３、Ｍ４は、縦６行×横６列のＴＦＴ基板を形成するために用いられる。なお、実際には複数層の露光工程があり各層で露光パターンは異なるが、ここでは説明を簡略化するために、基本画素単位Ｐが分かるようにゲートバスライン１２を形成する描画パターン７２、ドレインバスライン１４を形成する描画パターン７４、画素電極を形成する描画パターン７６、及びＴＦＴ２０の電極等を形成する描画パターン７８を図示している。
【００３７】
基板上に形成される横６列のＴＦＴ基板は、第１の領域（第１列、第２列）、第２の領域（第５列、第６列）、第３の領域（第３列、第４列）に分けられる。第１の領域を形成する露光マスクＭ３の領域９０には、基本画素単位Ｐを形成するパターン形成領域８０が設けられている。第３の領域を形成する露光マスクＭ３の領域９４ａには、基本画素単位Ｐを形成するパターン形成領域８０と、基本画素単位Ｐ全体を遮光する遮光領域８２とが例えば千鳥状に設けられている。一方、第２の領域を形成する露光マスクＭ４の領域９２には、基本画素単位Ｐを形成するパターン形成領域８０が設けられている。第３の領域を形成する露光マスクＭ４の領域９４ｂには、基本画素単位Ｐを形成するパターン形成領域８０と、基本画素単位Ｐ全体を遮光する遮光領域８２とが露光マスクＭ３の領域９４ａに相補的な千鳥状に設けられている。露光マスクＭ３、Ｍ４双方によってパターンが形成される第３の領域では、基本画素単位Ｐ毎に見ると、露光マスクＭ３、Ｍ４のいずれか一方を用いてパターンが形成されている。
【００３８】
このように、露光マスクＭ３、Ｍ４の境界付近の第３の領域の基本画素単位Ｐがランダムあるいは規則的に露光マスクＭ３、Ｍ４のいずれか一方を用いて形成されることにより、露光マスクＭ３、Ｍ４の相対的な位置ずれにより生じる領域間の輝度差が視認され難くなっている。本変形例では、露光マスクＭ３、Ｍ４の遮光領域８２から描画パターン７２が延出する領域γや領域δ等に切込み部及び引出し部を設けることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、配線層上に塗布されるレジストとしてポジ型を用いているが、本発明はこれに限らず、ネガ型のレジストを用いることもできる。この場合、上記実施の形態の露光マスクＭ１、Ｍ２の描画パターンの形成された遮光領域を透過領域にし、描画パターンの形成されていない透過領域を遮光領域にした露光マスクを用いる。
【００４０】
以上説明した実施の形態によるパターン形成方法、薄膜トランジスタ基板の製造方法、液晶表示装置の製造方法、及び露光マスクは、以下のようにまとめられる。
（付記１）
複数の分割露光領域を備えた基板上に、前記複数の分割露光領域のうち一の分割露光領域と他の分割露光領域とに跨がるレジストパターンを形成するパターン形成方法において、
前記基板上にレジスト膜を形成し、
前記一の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記一の分割露光領域と前記他の分割露光領域との境界部近傍の前記レジストパターンの一辺を確定する潜像を形成し、
前記他の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺、又は前記一辺に対向する他のレジストパターンの他辺を確定する潜像を形成し、
前記レジスト膜を現像して前記レジストパターンを形成すること
を特徴とするパターン形成方法。
【００４１】
（付記２）
複数の分割露光領域を備えた基板上に、前記複数の分割露光領域のうち隣接する一及び他の分割露光領域に跨がる配線パターンを形成するパターン形成方法において、
前記基板上に前記配線パターンを形成するための配線層を形成し、
前記配線層上にレジスト膜を形成し、
第１の露光マスクを用いて前記一の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記一の分割露光領域と前記他の分割露光領域との境界部近傍の前記配線パターンの一辺を確定する潜像を形成し、
第２の露光マスクを用いて前記他の分割露光領域の前記レジスト膜を露光して、前記境界部近傍の前記配線パターンの他辺を確定する潜像を形成し、
前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記配線層をエッチングして前記配線パターンを形成し、
前記境界部近傍に形成された前記配線パターンのパターン幅の広狭に基づいて、前記基板に対する前記第１及び第２の露光マスクの相対的な位置ずれの補正を行うこと
を特徴とするパターン形成方法。
【００４２】
（付記３）
付記２記載のパターン形成方法において、
前記補正は、前記配線パターンのパターン幅を計測して、前記基板に対する前記第１及び第２の露光マスクの相対的な位置ずれ方向及び位置ずれ量を算出して行うこと
を特徴とするパターン形成方法。
【００４３】
（付記４）
基板上に絶縁膜を介して交差して延びる複数のバスラインを形成し、前記複数のバスラインのいずれかに接続される複数の薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ基板の製造方法において、
前記バスラインは、付記１乃至３のいずれか１項のパターン形成方法を用いて形成されていること
を特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【００４４】
（付記５）
付記４記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法において、
前記バスラインは蓄積容量バスラインであること
を特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【００４５】
（付記６）
２枚の基板間に液晶を封止した液晶表示装置の製造方法であって、
前記２枚の基板の少なくとも一方は、付記４又は５に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法を用いて作製されること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００４６】
（付記７）
複数に分割された分割露光領域に、繋ぎ合わされると複数の前記分割露光領域に跨るレジストパターンを形成する描画パターンと、前記分割露光領域間の境界部近傍を遮光する遮光帯とを備えた露光マスクであって、
前記境界部近傍の前記レジストパターンの一辺を確定するように前記遮光帯が切り込まれた切込み部と、
前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺の一部を確定しないように前記遮光帯が引き出された引出し部と
を有していることを特徴とする露光マスク。
【００４７】
（付記８）
複数に分割された分割露光領域に、繋ぎ合わされると複数の前記分割露光領域に跨るレジストパターンを形成する描画パターンと、前記分割露光領域間の境界部近傍を遮光する遮光帯とをそれぞれ備えた１組の露光マスク対であって、
前記境界部近傍の前記レジストパターンの一辺を確定するように前記遮光帯が切り込まれた切込み部と、前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺の一部を確定しないように前記遮光帯が引き出された引出し部とを有する第１の露光マスクと、
前記境界部近傍の前記レジストパターンの他辺を確定するように前記遮光帯が切り込まれた切込み部と、前記境界部近傍の前記レジストパターンの一辺の一部を確定しないように前記遮光帯が引き出された引出し部とを有する第２の露光マスクと
を備えていることを特徴とする１組の露光マスク対。
【００４８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、良好な表示特性の得られる液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】継ぎ露光を用いてゲート金属層がパターニングされた段階のガラス基板の一部を示す図である。
【図２】露光マスクＭ５、Ｍ６を示す図である。
【図３】露光マスクＭ５、Ｍ６を重ね合わせた状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態による露光マスクＭ１、Ｍ２を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態による露光マスクＭ１、Ｍ２を重ね合わせた状態を示す図である。
【図６】露光マスクＭ１と、露光マスクＭ１に対して相対的に上方向の位置ずれが生じた露光マスクＭ２とを重ね合わせた状態を示す図である。
【図７】図６の領域αを拡大して示す図である。
【図８】図６の領域αの露光マスクＭ１、Ｍ２を拡大して示す図である。
【図９】図６の領域βを拡大して示す図である。
【図１０】露光マスクＭ１と、露光マスクＭ１に対して相対的に下方向の位置ずれが生じた露光マスクＭ２とを重ね合わせた状態を示す図である。
【図１１】図１０の領域αを拡大して示す図である。
【図１２】図１０の領域βを拡大して示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態による露光マスクの構成の変形例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０ ガラス基板
１２ ゲートバスライン
１４ ドレインバスライン
１８ａ〜１８ｃ 蓄積容量バスライン
１９ 蓄積容量電極
２０ ＴＦＴ
２１ ドレイン電極
２２ ソース電極
３０、３１、４０、４１ 遮光帯
３２、３３、３４、３４ａ〜ｃ、３５、３５ａ〜ｃ 配線パターン
３６ オーバーラップ領域
３８ 補助パターン
５０、５１、５２、５３ 切込み部
５４、５５、５６、５７ 引出し部
６０ 境界部
６２ 継ぎ部
７２、７４、７６、７８ 描画パターン
８０ パターン形成領域
８２ 遮光領域
Ｍ１〜Ｍ６ 露光マスク
Claims (6)
- 一の分割露光領域と他の分割露光領域とに跨がるレジストパターンを基板上に形成するパターン形成方法において、
前記基板上にレジスト膜を形成し、
前記レジストパターンを形成する描画パターンと、前記分割露光領域間の境界部近傍を遮光する遮光帯とをそれぞれ備えた１組の露光マスク対のうち、前記境界部を跨っている領域の前記レジストパターンの対向する一辺及び他辺のうち前記一辺を確定するように第１の遮光帯が切り込まれた第１の切込み部と、前記他辺を確定しないように前記第１の遮光帯が引き出された第１の引出し部とを有する第１の露光マスクを用いて、前記レジスト膜を露光して、前記レジストパターンの一辺を確定する潜像を形成し、
前記他辺を確定するように第２の遮光帯が切り込まれた第２の切込み部と、前記一辺を確定しないように前記第２の遮光帯が引き出された第２の引出し部とを有する第２の露光マスクを用いて、前記レジスト膜を露光して、前記レジストパターンの他辺を確定する潜像を形成し、
前記レジスト膜を現像して前記レジストパターンを形成すること
を特徴とするパターン形成方法。 - 一の分割露光領域と他の分割露光領域とに跨がる配線パターンを基板上に形成するパターン形成方法において、
前記基板上に前記配線パターンを形成するための配線層を形成し、
前記配線層上にレジスト膜を形成し、
前記配線パターンを形成する描画パターンと、前記分割露光領域間の境界部近傍を遮光する遮光帯とをそれぞれ備えた１組の露光マスク対のうち、前記境界部を跨っている領域の前記配線パターンの対向する一辺及び他辺のうち前記一辺を確定するように第１の遮光帯が切り込まれた第１の切込み部と、前記他辺を確定しないように前記第１の遮光帯が引き出された第１の引出し部とを有する第１の露光マスクを用いて、前記レジスト膜を露光して、前記配線パターンの一辺を確定する潜像を形成し、
前記他辺を確定するように第２の遮光帯が切り込まれた第２の切込み部と、前記一辺を確定しないように前記第２の遮光帯が引き出された第２の引出し部とを有する第２の露光マスクを用いて、前記レジスト膜を露光して、前記配線パターンの他辺を確定する潜像を形成し、
前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記配線層をエッチングして前記配線パターンを形成し、
前記境界部近傍に形成された前記配線パターンのパターン幅の広狭に基づいて、前記基板に対する前記第１及び第２の露光マスクの相対的な位置ずれの補正を行うこと
を特徴とするパターン形成方法。 - 基板上に絶縁膜を介して交差して延びる複数のバスラインを形成し、前記複数のバスラインのいずれかに接続される複数の薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ基板の製造方法において、
前記バスラインは、請求項１又は２のパターン形成方法を用いて形成されていること
を特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。 - ２枚の基板間に液晶を封止した液晶表示装置の製造方法であって、
前記２枚の基板の少なくとも一方は、請求項３記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法を用いて作製されること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 複数に分割された分割露光領域に、繋ぎ合わされると複数の前記分割露光領域に跨るレジストパターンを形成する描画パターンと、前記分割露光領域間の境界部近傍を遮光する遮光帯とを備えた露光マスクであって、
前記境界部を跨っている領域の前記レジストパターンの対向する一辺及び他辺のうち前記一辺を確定するように前記遮光帯が切り込まれた切込み部と、
前記他辺を確定しないように前記遮光帯が引き出された引出し部と
を有していることを特徴とする露光マスク。 - 一の分割露光領域と他の分割露光領域とに跨るレジストパターンを形成する描画パターンと、前記分割露光領域間の境界部近傍を遮光する遮光帯とをそれぞれ備えた１組の露光マスク対であって、
前記境界部を跨っている領域の前記レジストパターンの対向する一辺及び他辺のうち前記一辺を確定するように第１の遮光帯が切り込まれた第１の切込み部と、前記他辺を確定しないように前記第１の遮光帯が引き出された第１の引出し部とを有する第１の露光マスクと、
前記他辺を確定するように第２の遮光帯が切り込まれた第２の切込み部と、前記一辺を確定しないように前記第２の遮光帯が引き出された第２の引出し部とを有する第２の露光マスクと
を備えていることを特徴とする１組の露光マスク対。
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