專(zhuān)利名稱(chēng)：在襯底上形成圖案的方法以及利用該方法制作液晶顯示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在襯底上形成圖案的方法以及利用該方法制作液晶顯示器的方法。
背景技術(shù)：
一般，液晶顯示器(LCD)包括兩個(gè)設(shè)置有電極的面板和一個(gè)夾在兩面板之間的液晶層。電極產(chǎn)生要施加到夾在兩面板之間的液晶層上的電場(chǎng)，LCD通過(guò)調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度以控制穿過(guò)面板的光的透射率來(lái)顯示圖像。
通過(guò)利用步進(jìn)器或校準(zhǔn)器的光束曝光進(jìn)行光蝕刻過(guò)程，從而在LCD的面板上形成各種圖案。
步進(jìn)器采用一個(gè)適合于其設(shè)備特性的小掩模，通過(guò)在步進(jìn)器的掩模之下向上和向下以及向左和向右移動(dòng)面板的同時(shí)將板分隔成幾個(gè)拍攝區(qū)(shot)并將拍攝區(qū)暴露于光線來(lái)進(jìn)行曝光。通過(guò)對(duì)齊步進(jìn)器和掩模并對(duì)齊面板和步進(jìn)器來(lái)對(duì)齊步進(jìn)器的掩模與面板。
校準(zhǔn)器根據(jù)設(shè)備特性以一個(gè)拍攝區(qū)利用一個(gè)較大掩模地將面板的整個(gè)區(qū)域暴露于光線。此時(shí)，在校準(zhǔn)器的掩模與校準(zhǔn)器對(duì)齊之后，面板與校準(zhǔn)器的掩模對(duì)齊。在制作LCD時(shí)，采用有利于制造大尺寸面板的生產(chǎn)線的校準(zhǔn)器。
但是，因?yàn)橐谱鞯腖CD面板太大而不能使用傳統(tǒng)的校準(zhǔn)器，所以要通過(guò)一個(gè)拍攝區(qū)使用一個(gè)掩模地對(duì)大的LCD曝光就變得很困難。要通過(guò)反復(fù)地進(jìn)行分區(qū)曝光(divisional light exposure)來(lái)完成掩模曝光。一個(gè)分區(qū)曝光單元或區(qū)域稱(chēng)作一個(gè)拍攝區(qū)。
因?yàn)樵谄毓馄陂g會(huì)產(chǎn)生平移、轉(zhuǎn)動(dòng)、畸變等，所以不能精確地對(duì)齊拍攝區(qū)。于是，在導(dǎo)線和象素電極之間產(chǎn)生的寄生電容依據(jù)拍攝區(qū)而不同，并且這造成拍攝區(qū)之間的亮度差異，這可以在位于拍攝區(qū)之間邊界處的像素中觀察到。因此，由于拍攝區(qū)之間亮度的不連續(xù)性而在LCD的顯示屏上產(chǎn)生壓合缺陷(stitch defect)。
因此，當(dāng)由一個(gè)較大的面板制作一個(gè)較大的LCD時(shí)，即使利用校準(zhǔn)器進(jìn)行曝光過(guò)程也不可避免壓合缺陷。特別是，形成LCD各個(gè)圖案的曝光過(guò)程采用給出相同拍攝區(qū)的各自掩模。因此，各個(gè)圖案的拍攝區(qū)的邊界重合，多次產(chǎn)生顯示器的壓合缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種形成圖案的方法以及利用該方法制作LCD面板的方法，該方法可以減少壓合缺陷。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，在用于形成各自圖案的曝光過(guò)程中的拍攝區(qū)之間的邊界彼此并不重疊。
尤其是在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例形成圖案的方法中，在首先形成第一材料層之后，通過(guò)在第一材料層上執(zhí)行第一光蝕刻形成第一圖案，其中第一光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光。隨后，在第一圖案上形成第二材料層之后，通過(guò)在第二材料層上執(zhí)行第二光蝕刻形成一個(gè)第二圖案，其中第二光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)拍攝區(qū)進(jìn)行分區(qū)曝光，在第二光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線與第一光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線隔開(kāi)。
本發(fā)明還包括在第一和第二圖案上形成一個(gè)材料層，以及通過(guò)在材料層上進(jìn)行包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)拍攝區(qū)分區(qū)曝光的光蝕刻而形成圖案，光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線與第一光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線以及第二光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線隔開(kāi)?？梢灾貜?fù)形成材料層和圖案以形成多個(gè)圖案。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制作液晶顯示器的方法中，在第一金屬層首先形成在襯底上之后，通過(guò)在第一金屬層上執(zhí)行第一光蝕刻而形成包括柵極線和柵電極的柵極布線，其中第一光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光。隨后，在柵極布線上形成一個(gè)柵極絕緣膜。在柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層之后，通過(guò)在半導(dǎo)體層上執(zhí)行第二光蝕刻而形成半導(dǎo)體圖案，其中第二光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)拍攝區(qū)進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第二拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一拍攝區(qū)邊界線隔開(kāi)。接下來(lái)，在柵極絕緣膜和半導(dǎo)體圖案上形成第二金屬層之后，通過(guò)在第二金屬層上執(zhí)行第三光蝕刻而形成包括數(shù)據(jù)線、源電極和漏電極的數(shù)據(jù)布線，其中第三光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第三拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)分區(qū)曝光，至少一個(gè)第三拍攝邊界線與至少一個(gè)第一和第二邊界線隔開(kāi)。在半導(dǎo)體圖案和數(shù)據(jù)布線上形成一個(gè)鈍化膜之后，通過(guò)在鈍化膜上進(jìn)行第四光蝕刻而形成一個(gè)暴露出漏電極的接觸孔，其中第四光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第四拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第四拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一至第三邊界線隔開(kāi)。隨后，在鈍化膜和漏電極上形成一個(gè)透明導(dǎo)電層并通過(guò)在透明導(dǎo)電層上執(zhí)行第五光蝕刻而形成一個(gè)連接到漏電極上的象素電極之后，其中第五光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第五拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第五拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一至第四邊界線隔開(kāi)。
第一至第五光蝕刻中每一個(gè)可以通過(guò)利用一個(gè)掩膜進(jìn)行。該掩膜可以包括在襯底的中心部分限定一個(gè)曝光區(qū)的第一掩膜圖案，以及分別在左、右部分限定曝光區(qū)的第二和第三掩膜圖案。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在至少兩個(gè)掩膜上的第一至第三掩膜圖案中的至少兩個(gè)的寬度不同。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，利用第一掩膜圖案在第一至第五光蝕刻中的至少兩個(gè)光蝕刻中進(jìn)行曝光的拍攝區(qū)數(shù)量不同。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，在至少兩個(gè)掩膜中的第一至第三掩膜圖案中的至少一個(gè)具有至少兩個(gè)子掩膜圖案。
優(yōu)選地，通過(guò)在面對(duì)所述襯底的相對(duì)襯底上形成用于黑矩陣(blackmatrix)的材料層并然后在該黑矩陣的材料層上執(zhí)行第六光蝕刻而形成一個(gè)黑矩陣，其中第六光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第六拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域分區(qū)曝光，至少一個(gè)第六拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一至第五邊界線隔開(kāi)。
優(yōu)選的是，通過(guò)在面對(duì)所述襯底的相對(duì)襯底上形成一個(gè)透明導(dǎo)體層并然后在該透明導(dǎo)體層上執(zhí)行第六光蝕刻而形成一個(gè)公共電極，其中第六光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第六拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第六拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一至第五邊界線隔開(kāi)。
圖1A至1E是LCD面板的布局圖，示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的制作方法中對(duì)于各個(gè)圖案層的各分割區(qū)之間的拍攝區(qū)邊界；圖2是LCD面板的示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的制作方法中各分割區(qū)之間的所有邊界線；圖3是LCD面板的示意圖；圖4根據(jù)本發(fā)明第三、第四和第五實(shí)施例的LCD制作方法中用于曝光過(guò)程的第一掩膜的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LCD制作方法中用于曝光過(guò)程的第二掩膜的示意圖；圖6是LCD面板的示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LCD制作方法的曝光過(guò)程中通過(guò)第一和第二掩膜的各曝光區(qū)之間的邊界線；圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的LCD制作方法中用于曝光過(guò)程的第三掩膜示意圖；圖8是LCD面板的示意圖，示出在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的LCD制作方法的曝光過(guò)程中通過(guò)第一和第三掩膜的各曝光區(qū)之間邊界線；圖9是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的LCD制作方法中用于曝光過(guò)程的第四掩膜的示意圖；以及圖10是LCD面板的示意圖，示出在根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的LCD制作方法的曝光過(guò)程中通過(guò)第一和第四掩膜的各曝光區(qū)之間的邊界線。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1A至1E是LCD面板的布局圖，示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的制作方法中的各個(gè)圖案層的分割區(qū)之間的拍攝區(qū)邊界。本實(shí)施例執(zhí)行五次曝光過(guò)程形成圖案層。
如圖1A所示，柵極金屬層沉積在絕緣襯底10上，并通過(guò)第一光蝕刻步驟對(duì)該柵極金屬層構(gòu)圖，從而形成包括多條柵極線22、多個(gè)柵極焊盤(pán)24和多個(gè)柵電極26的柵極布線。
在第一光蝕刻步驟中，光致抗蝕膜施加在柵極金屬層的整個(gè)表面上，并使用一個(gè)柵極掩膜由至少兩個(gè)拍攝區(qū)對(duì)光致抗蝕膜進(jìn)行分區(qū)曝光。根據(jù)各個(gè)拍攝區(qū)中的暴露于光線的各分割區(qū)的大小決定各分割區(qū)之間的拍攝區(qū)邊界線S1的位置。
在邊界線S1兩側(cè)的彼此相鄰的各個(gè)分割的曝光區(qū)s11和s12中的柵極布線22、24和26彼此之間可能不匹配，造成失準(zhǔn)誤差(misalignment error)的可能性很大。這是由于兩個(gè)拍攝區(qū)未對(duì)齊。
如圖1B所示，在帶有柵極布線22、24和26的絕緣襯底上沉積柵極絕緣膜(未示出)。之后，在柵極絕緣膜上沉積一個(gè)非晶硅層，并通過(guò)第二光蝕刻步驟對(duì)非晶硅層構(gòu)圖，由此形成多個(gè)半導(dǎo)體圖案42。
在第二光蝕刻步驟中，涂覆在襯底整個(gè)表面上的光致抗蝕膜利用半導(dǎo)體圖案掩膜以至少兩個(gè)拍攝區(qū)經(jīng)歷分區(qū)曝光。此時(shí)，該半導(dǎo)體圖案的拍攝區(qū)邊界線S2不與柵極布線的拍攝區(qū)邊界線S1重疊。
在邊界線S2兩側(cè)的彼此相鄰的各個(gè)分割的曝光區(qū)s21和s22中的半導(dǎo)體圖案42可能彼此不匹配，造成導(dǎo)致失準(zhǔn)誤差的可能性很大。另外，在邊界線S2兩側(cè)的各個(gè)分割的曝光區(qū)s21和s22中半導(dǎo)體圖案42和柵極線22之間產(chǎn)生的耦合電容也很可能不同。
如圖1C所示，數(shù)據(jù)金屬層沉積在帶有半導(dǎo)體圖案42的襯底上并通過(guò)第三光蝕刻步驟構(gòu)圖，從而形成包括多條數(shù)據(jù)線62、多個(gè)數(shù)據(jù)焊盤(pán)64、多個(gè)源電極65以及多個(gè)漏電極66的數(shù)據(jù)布線。
在第三光蝕刻步驟中，涂覆在襯底整個(gè)表面上的光致抗蝕膜利用一個(gè)數(shù)據(jù)掩膜以至少兩個(gè)拍攝區(qū)經(jīng)歷分區(qū)曝光。此時(shí)，數(shù)據(jù)布線的邊界線S3不與柵極布線的拍攝區(qū)邊界線S1以及半導(dǎo)體圖案的拍攝區(qū)邊界線S2重疊。
在邊界線S3兩側(cè)的彼此相鄰的各個(gè)分割的曝光區(qū)s31和s32中的數(shù)據(jù)布線62、64、65和66可能彼此不匹配，造成失準(zhǔn)誤差的可能性很大。另外，在邊界線S3兩側(cè)的各個(gè)分割的曝光區(qū)s31和s32中數(shù)據(jù)線62、柵極線22和柵電極26之間產(chǎn)生的耦合電容以及在數(shù)據(jù)線62和半導(dǎo)體圖案42之間產(chǎn)生的耦合電容也可能不同。
如圖1D所示，在帶有數(shù)據(jù)布線62、64、65和66的襯底上沉積一個(gè)鈍化膜(未示出)，并且鈍化膜和柵極絕緣膜通過(guò)第四光蝕刻步驟構(gòu)圖，從而形成多個(gè)分別暴露出漏電極66、數(shù)據(jù)焊盤(pán)64和柵極襯底24的接觸孔72、74和76。
在第四光蝕刻步驟中，涂覆在襯底整個(gè)表面上的光致抗蝕膜利用一個(gè)接觸孔掩膜以至少兩個(gè)拍攝區(qū)經(jīng)歷分區(qū)曝光。此時(shí)，接觸孔的拍攝區(qū)邊界線S4不與柵極布線的拍攝區(qū)邊界線S1、半導(dǎo)體圖案的拍攝區(qū)邊界線S2以及數(shù)據(jù)布線的拍攝區(qū)邊界線S3重疊。在邊界線S4兩側(cè)的彼此相鄰的各個(gè)分割的曝光區(qū)s41和s42中的接觸孔72、74和76的圖案可能彼此不匹配，造成失準(zhǔn)誤差的可能性很大。
如圖1E所示，象素導(dǎo)體層沉積在帶有接觸孔72、74和76的襯底上，并通過(guò)第五光蝕刻步驟構(gòu)圖，從而形成包括多個(gè)象素電極82、多個(gè)輔助數(shù)據(jù)焊盤(pán)84和多個(gè)輔助柵極焊盤(pán)86的象素布線。
在第五光蝕刻步驟中，涂覆在襯底整個(gè)表面上的光致抗蝕膜利用一個(gè)象素掩膜以至少兩個(gè)拍攝區(qū)經(jīng)歷分區(qū)曝光。此時(shí)，象素布線的拍攝區(qū)邊界線S5不與柵極布線的拍攝區(qū)邊界線S1、半導(dǎo)體圖案的拍攝區(qū)邊界線S2、數(shù)據(jù)布線的拍攝區(qū)邊界線S3以及接觸孔的拍攝區(qū)邊界線S4重疊。
在邊界線S5兩側(cè)的彼此相鄰的各個(gè)分割的曝光區(qū)s51和s52中的象素布線82、84和86的圖案可能彼此不匹配，造成失準(zhǔn)誤差的可能性很大。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，通過(guò)在用于形成各個(gè)圖案的曝光過(guò)程中散布拍攝區(qū)邊界線而使之彼此不重疊，而將壓合誤差分散在整個(gè)顯示區(qū)上。因此，避免了由于壓合缺陷的集中而導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。
如上所述的根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例制作LCD的方法包括示例性的五個(gè)光蝕刻步驟。但是，分布用于形成各個(gè)圖案的光蝕刻步驟的拍攝區(qū)邊界線可以在用于形成任何圖案的光蝕刻步驟中采用。例如，用于在LCD的上襯底上形成黑矩陣的光蝕刻過(guò)程中拍攝區(qū)之間的邊界線不與下襯底中的拍攝區(qū)邊界線重疊。這項(xiàng)技術(shù)可以用于在上面板的公共電極中形成切口的步驟中，以便在液晶分子垂直于面板排列的垂直排列式LCD中獲得很寬的視角。
圖2是LCD面板的示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的制作方法中在用于所有圖案的分割區(qū)之間的邊界線。
當(dāng)LCD面板100經(jīng)歷分區(qū)曝光時(shí)，用于形成各個(gè)圖案的拍攝區(qū)邊界線S1、S2、S3、S4和S5彼此不重疊。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)在整個(gè)顯示區(qū)上分散壓合誤差、使得在用于形成各個(gè)圖案的曝光過(guò)程中拍攝區(qū)邊界線彼此不重疊而將圖像質(zhì)量的下降減到最小。
另外，可以在一個(gè)掩膜上形成多個(gè)掩膜圖案，并且通過(guò)掩膜圖案限定曝光區(qū)的大小。
如圖3所示，LCD具有一個(gè)占據(jù)LCD面板100大部分面積的顯示區(qū)20，并且柵極驅(qū)動(dòng)電路區(qū)300和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路區(qū)分別位于顯示區(qū)200的左側(cè)和上側(cè)。
具有相同圖案的多個(gè)象素區(qū)在顯示區(qū)200上以矩陣分布，并且具有相同圖案的多個(gè)電路圖案重復(fù)地分布在柵極驅(qū)動(dòng)區(qū)300和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路區(qū)400上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，曝光過(guò)程中的曝光區(qū)由LCD的上述圖案決定。
參見(jiàn)圖3，在根據(jù)本發(fā)明第三至第五實(shí)施例的LCD制作方法中，LCD的襯底分成中心部分I，左側(cè)部分II和右側(cè)部分III，它們利用不同的掩膜圖案經(jīng)歷曝光。對(duì)于具有重復(fù)形成的相同圖案的中心部分I，曝光過(guò)程包括多次利用寬度小于中心部分I的掩膜圖案重復(fù)進(jìn)行的拍攝。但是，對(duì)于左側(cè)部分II和右側(cè)部分III，每個(gè)曝光過(guò)程只包括一次利用寬度等于掩膜圖案的掩膜圖案進(jìn)行的拍攝。中心部分I、左側(cè)部分II和右側(cè)部分III的大小通過(guò)曝光過(guò)程中曝光條件適當(dāng)?shù)貨Q定。
在一個(gè)掩膜上設(shè)置用于在LCD面板的中心部分I、左側(cè)部分II和右側(cè)部分III上形成圖案的掩膜圖案，并由此利用一個(gè)掩膜執(zhí)行大尺寸LCD面板的曝光過(guò)程。
圖4、5和6表示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例制作LCD面板的曝光過(guò)程。圖4和圖5分別表示用于制作LCD的曝光過(guò)程的第一和第二掩膜的示意圖，圖6是LCD面板的示意圖，示出分別由圖4和圖5所示的第一和第二掩膜限定的曝光區(qū)。
下面參見(jiàn)圖3至圖6描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的制作LCD面板的示例方法中的曝光過(guò)程。
為了描述方便，該示例方法中在一個(gè)襯底10上形成兩個(gè)圖案層以制作一個(gè)LCD面板100。
這個(gè)實(shí)施例確定掩膜圖案的寬度以使得用于各層的拍攝區(qū)數(shù)量彼此相等以分散拍攝區(qū)邊界線。
用于圖4中所示的第一層的第一掩膜MA具有分別用于LCD面板100的中心部分I、左側(cè)部分II和右側(cè)部分III的第一到第三掩膜圖案A1、A2和A3。
各個(gè)掩膜圖案A1、A2和A3的寬度優(yōu)選地確定成除了由第二和第三掩膜圖案A2和A3限定的第二和第三曝光區(qū)a2和a3之外的LCD面板的寬度等于由第一掩膜圖案A1限定的第一曝光區(qū)a1寬度的倍數(shù)。在此實(shí)施例中，各個(gè)掩膜圖案的寬度確定成形成三個(gè)第一曝光區(qū)a1。
當(dāng)利用第一掩膜MA對(duì)襯底10曝光時(shí)，在形成如圖6所示的三個(gè)第一曝光區(qū)a1的同時(shí)形成一個(gè)第二曝光區(qū)a2、一個(gè)第三曝光區(qū)a3。實(shí)線表示利用第一掩膜MA形成的曝光區(qū)之間的邊界線。
用于圖5所示的第二層的第二掩膜具有分別用于LCD面板100的中心部分I、左側(cè)部分II和右側(cè)部分III的第一至第三掩膜圖案B1、B2和B3。
各個(gè)掩膜圖案B1、B2和B3的寬度優(yōu)選地確定成除了由第二和第三掩膜圖案B2和B3限定的第二和第三曝光區(qū)b2和b3以外的LCD面板10的寬度等于由第一掩膜圖案B1限定的第一曝光區(qū)b1寬度的倍數(shù)。
在此實(shí)施例中，各個(gè)掩膜圖案的寬度確定成形成三個(gè)第一曝光區(qū)a1。
第二掩膜MB中的第一至第三掩膜圖案B1、B2和B3的寬度以及第一掩膜MA中第一至第三掩膜圖案A1、A2和A3的寬度適當(dāng)確定，使得對(duì)于各個(gè)層的拍攝區(qū)數(shù)量彼此相等，從而分散拍攝區(qū)邊界線。
例如，第一和第二掩膜MA和MB中掩膜圖案A1、A2和A3以及B1、B2和B3的寬度確定成使得第一掩膜MA中的掩膜圖案A1、A2和A3的寬度小于、等于或大于第二掩膜MB中掩膜圖案B1、B2和B3的寬度。很顯然，第一掩膜MA中掩膜圖案A1、A2和A3的寬度不能分別等于第二掩膜MB中的掩膜圖案B1、B2和B3的寬度。
在此實(shí)施例中，第二掩膜MB中第一掩膜圖案B1的寬度大于第一掩膜MA中第一掩膜圖案A1的寬度，而第二和第三掩膜圖案B2和B3的寬度分別小于第一掩膜MA中的第二和第三掩膜圖案A2和A3的寬度。
當(dāng)利用第二掩膜MB對(duì)襯底10曝光時(shí)，在如圖6所示形成三個(gè)第一曝光區(qū)b1的同時(shí)形成一個(gè)第二曝光區(qū)b2和一個(gè)第三曝光區(qū)b3。虛線表示利用第二掩膜MB形成的曝光區(qū)之間的邊界線。
利用第二掩膜MB在襯底10上形成的拍攝區(qū)數(shù)量等于利用第一掩膜MA的。
但是，因?yàn)榈诙谀B中第一至第三掩膜圖案B1、B2和B3的寬度不同于第一掩膜MA中第一至第三掩膜圖案A1、A2和A3的寬度，所以即使利用相同數(shù)量的各個(gè)掩膜進(jìn)行曝光過(guò)程，也可分散曝光區(qū)之間的邊界線。
雖然為了方便起見(jiàn)以上示例描述為形成兩個(gè)圖案層，但本發(fā)明也適合于形成三個(gè)圖案層的曝光過(guò)程?？偠灾?，本發(fā)明的第三實(shí)施例使掩膜圖案的寬度有差異，從而對(duì)于不同圖案層的各個(gè)曝光過(guò)程中的拍攝區(qū)邊界線彼此不匹配。
圖7和8表示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例制作LCD面板的曝光過(guò)程。圖7是用于制作LCD的曝光過(guò)程的第三掩膜的示意圖，圖8是LCD面板的示意圖，示出由分別如圖4和圖7所示的第一和第二掩膜限定的曝光區(qū)。
下面參見(jiàn)圖3、4、7和8描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例制作LCD面板的示例方法中的曝光過(guò)程。
為了描述方便，該示例方法在一個(gè)襯底10上形成兩個(gè)圖案層以制作一個(gè)LCD面板100。
本實(shí)施例將掩膜圖案的寬度確定成使得針對(duì)各個(gè)層的拍攝區(qū)數(shù)量彼此相等以分散拍攝區(qū)邊界線。
如在本發(fā)明的第三實(shí)施例中描述的，利用第一掩膜MA形成圖案的第一層。實(shí)線表示利用第一掩膜MA形成的襯底10的曝光區(qū)a1、a2和a3。
圖7中所示的第三掩膜MC用于形成第二層圖案。第三掩膜MC具有分別用于LCD面板100的中心部分I、左側(cè)部分II和右側(cè)部分III的第一至第三掩膜圖案C1、C2和C3。
各個(gè)掩膜圖案C1、C2和C3的寬度優(yōu)選地確定成除了由第二和第三掩膜圖案C2和C3限定的第二和第三曝光區(qū)c2和c3以外的LCD面板的寬度等于由第一掩膜圖案C1限定的第一曝光區(qū)c1寬度的倍數(shù)。在此實(shí)施例中，將各個(gè)掩膜圖案的寬度確定成形成四個(gè)第一曝光區(qū)a1。
第三掩模MC中第一至第三掩模圖案C1、C2和C3的寬度與第一掩模MA中第一至第三掩模圖案A1、A2和A3的寬度不同。
在此實(shí)施例中，掩模MC中第一掩模圖案C1的寬度小于第一掩模MA中第一掩模圖案A1的寬度。
如圖8所示，當(dāng)利用第三掩模MC對(duì)襯底10曝光時(shí)，在形成四個(gè)第一曝光區(qū)c1的同時(shí)形成一個(gè)第二曝光區(qū)c2和一個(gè)第三曝光區(qū)c3。虛線表示利用第三掩模MC形成的曝光區(qū)之間的邊界線。
利用第三掩模MC形成的拍攝區(qū)數(shù)量不同于利用第一掩模MA的。因?yàn)榈谌谀C中第一至第三掩模圖案C1、C2和C3的寬度不同于第一掩模MA中第一至第三掩模圖案A1、A2和A3的寬度，所以拍攝區(qū)邊界線被分散。
雖然為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)以上的示例描述了形成兩個(gè)圖案層的情形，但本發(fā)明也適合于形成三層圖案層的曝光過(guò)程?？偠灾?，本發(fā)明的第四實(shí)施例使掩膜圖案的寬度有差異，從而使得在對(duì)于不同圖案層的各個(gè)曝光過(guò)程中的拍攝區(qū)邊界線彼此不匹配。
圖9和10示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例制作LCD面板的曝光過(guò)程。圖9是用于制作LCD的曝光過(guò)程的第四掩膜的示意圖，圖10是LCD面板的示意圖，示出由圖4和圖9所示的第一和第四掩膜限定的曝光區(qū)。
下面參見(jiàn)圖3、4、9和10描述根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的制作LCD面板的示例方法中的曝光過(guò)程。
為了描述方便，該示例方法在一個(gè)襯底10上形成兩個(gè)圖案層以制作一個(gè)LCD面板100。
本實(shí)施例使設(shè)置在不同掩模上的掩模圖案的數(shù)量不同，從而分散邊界線。
在本發(fā)明的第三實(shí)施例中已經(jīng)指出，利用第一掩膜MA形成圖案的第一層。實(shí)線表示利用第一掩膜MA形成的襯底10的曝光區(qū)a1、a2和a3。
圖9中所示的第四掩膜MD用于形成第二層圖案。第四掩膜MD具有用于LCD面板100的中心部分I的第一掩模圖案D1、用于左側(cè)部分II的第一類(lèi)型的第二掩模圖案D21和第二類(lèi)型的第二掩模圖案D22以及用于LCD的右側(cè)部分III的第三掩膜圖案D3。用于對(duì)左側(cè)部分II曝光的第四掩模圖案MD的掩模圖案被分成兩個(gè)子掩模圖案D21和D22。
此時(shí)，各個(gè)掩膜圖案D1、D21、D22和D3的寬度優(yōu)選地確定成除了由第一和第二類(lèi)型的第二掩膜圖案D21和D22以及第三掩模圖案D3限定的第一和第二類(lèi)型的第二曝光區(qū)d21和d22以及第三曝光區(qū)d3以外的LCD面板100的寬度等于由第一掩膜圖案D1限定的第一曝光區(qū)d1寬度的倍數(shù)。在此實(shí)施例中，各個(gè)掩膜圖案的寬度確定成形成四個(gè)第一曝光區(qū)d1。
如圖10所示，當(dāng)利用第四掩模MD對(duì)襯底10曝光時(shí)，在形成四個(gè)第一曝光區(qū)d1的同時(shí)形成一個(gè)第一類(lèi)型的第二曝光區(qū)d21、一個(gè)第二類(lèi)型的第二曝光區(qū)d22和一個(gè)第三曝光區(qū)d3。虛線表示利用第四掩模MD形成的曝光區(qū)之間的邊界線。
利用第四掩模MD形成的拍攝區(qū)數(shù)量不同于利用第一掩模MA的。因?yàn)榈谌谀D中掩模圖案的數(shù)量不同于第一掩模MA的，所以拍攝區(qū)邊界線被分散。
雖然為了方便起見(jiàn)以上示例描述為形成兩層圖案層，但本發(fā)明也適合于形成三個(gè)圖案層的曝光過(guò)程?？偠灾?，本發(fā)明的第五實(shí)施例使掩膜圖案的數(shù)量有差異，使得對(duì)于不同圖案層的各個(gè)曝光過(guò)程中的拍攝區(qū)數(shù)量和拍攝區(qū)邊界線彼此不匹配。
本發(fā)明第五實(shí)施例在用于對(duì)左側(cè)部分II曝光的掩模圖案所處的部分上設(shè)置兩個(gè)子掩模圖案。但是，根據(jù)本發(fā)明子掩模圖案的數(shù)量不受限制?？梢栽谟糜趯?duì)中心部分I或右側(cè)部分II曝光的掩模圖案所處的位置處形成多個(gè)子掩模圖案。
在用于形成各個(gè)圖案層的曝光過(guò)程中拍攝區(qū)邊界線的分散可以適用于形成任何圖案的光蝕刻步驟。例如用于在LCD的上襯底上形成黑矩陣的光蝕刻過(guò)程中拍攝區(qū)之間的邊界線不與下襯底中的拍攝區(qū)邊界線重疊。本發(fā)明可以采用在上襯底的公共電極中形成切口的步驟中，以便在具有垂直于面板排列的液晶分子的垂直排列式多疇LCD中獲得很寬的視角。
如上所述，本發(fā)明避免了光蝕刻過(guò)程中各個(gè)圖案層的曝光區(qū)之間拍攝區(qū)邊界的重疊。因此，通過(guò)減小由拍攝區(qū)邊界重疊所致的壓合缺陷而提高圖像質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種形成圖案的方法，包括形成第一材料層；通過(guò)在第一材料層上執(zhí)行第一光蝕刻形成第一圖案，其中第一光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光；在第一圖案上形成第二材料層；以及通過(guò)在第二材料層上執(zhí)行第二光蝕刻形成第二圖案，其中第二光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)拍攝區(qū)進(jìn)行分區(qū)曝光，第二光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線與第一光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線隔開(kāi)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在第一和第二圖案上形成一個(gè)材料層；以及通過(guò)包括在材料層上進(jìn)行對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)拍攝區(qū)分區(qū)曝光的光蝕刻而形成圖案，在光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界與第一光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線以及第二光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線隔開(kāi)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，重復(fù)材料層的形成和圖案的形成以形成多個(gè)圖案。
4.一種制作液晶顯示器的方法，包括在襯底上形成第一金屬層；通過(guò)在第一金屬層上執(zhí)行第一光蝕刻而形成包括柵極線和柵電極的柵極布線，其中第一光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光；在柵極布線上形成一個(gè)柵極絕緣膜；在柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層；通過(guò)在半導(dǎo)體層上執(zhí)行第二光蝕刻而形成半導(dǎo)體圖案，其中第二光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)拍攝區(qū)進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第二拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一拍攝區(qū)邊界線隔開(kāi)；在柵極絕緣膜和半導(dǎo)體圖案上形成第二金屬層；通過(guò)在第二金屬層上執(zhí)行第三光蝕刻形成包括數(shù)據(jù)線、源電極和漏電極的數(shù)據(jù)布線，其中第三光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第三拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)分區(qū)曝光，至少一個(gè)第三拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一和第二邊界線隔開(kāi)；在半導(dǎo)體圖案和數(shù)據(jù)布線上形成一個(gè)鈍化膜；通過(guò)在鈍化膜上進(jìn)行第四光蝕刻而形成暴露出漏電極的接觸孔，其中第四光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第四拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第四拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一至第三邊界線隔開(kāi)；在鈍化膜和漏電極上形成透明導(dǎo)電層；以及通過(guò)在透明導(dǎo)電層上執(zhí)行第五光蝕刻而形成連接到漏電極的象素電極，其中第五光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第五拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第五拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一至第四邊界線隔開(kāi)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，第一至第五光蝕刻中的每一個(gè)通過(guò)利用一個(gè)掩膜進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述掩膜包括在襯底的中心部分限定一個(gè)曝光區(qū)的第一掩膜圖案，以及分別在左側(cè)部分和右側(cè)部分限定曝光區(qū)的第二和第三掩膜圖案。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，至少兩個(gè)掩膜上的第一至第三掩膜圖案中的至少兩個(gè)的寬度不同。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，對(duì)于第一到第五光蝕刻中的至少兩個(gè)，在利用第一掩膜圖案的曝光中的拍攝區(qū)數(shù)量不同。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，至少兩個(gè)掩膜中的第一至第三掩膜圖案中的至少一個(gè)具有至少兩個(gè)子掩膜圖案。
10.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括在面對(duì)所述襯底的相對(duì)襯底上形成用于黑矩陣的材料層；以及通過(guò)對(duì)用于黑矩陣的材料層執(zhí)行第六光蝕刻而形成黑矩陣，其中第六光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第六拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第六拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一至第五邊界線隔開(kāi)。
11.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括在面對(duì)所述襯底的相對(duì)襯底上形成一個(gè)透明導(dǎo)體層；以及通過(guò)在該透明導(dǎo)體層上執(zhí)行第六光蝕刻而形成一個(gè)公共電極，其中第六光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)第六拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光，至少一個(gè)第六拍攝區(qū)邊界線與至少一個(gè)第一至第五邊界線隔開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在襯底上形成圖案的方法以及利用該方法制作液晶顯示板的方法。為了減少壓合缺陷，各個(gè)圖案層的拍攝區(qū)邊界線彼此不重疊以分散。具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明形成圖案的方法，在首先形成第一材料層之后，通過(guò)在第一材料層上執(zhí)行第一光蝕刻形成第一圖案，其中第一光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)曝光。隨后，在第一圖案上形成第二材料層之后，通過(guò)在第二材料層上執(zhí)行第二光蝕刻形成一個(gè)第二圖案，其中第二光蝕刻包括對(duì)在至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線兩側(cè)的至少兩個(gè)拍攝區(qū)進(jìn)行分區(qū)曝光，在第二光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線與第一光蝕刻中的至少一個(gè)拍攝區(qū)邊界線隔開(kāi)。通過(guò)利用此形成方法制作一種液晶顯示板。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK1500227SQ02807476
公開(kāi)日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2002年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月11日
發(fā)明者卓英美, 樸云用, 李庭鎬, 洪雯杓, 丁奎夏 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社