專利名稱：液晶顯示裝置制造方法以及在此方法中使用的掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示(LCD)裝置，并且更具體地涉及液晶顯示裝置的 陣列面板及其制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的CRT顯示器依靠陰極射線管發(fā)射電子撞擊屏幕上的磷光粉來顯 示圖像，但液晶顯示的原理則完全不同。通常，液晶顯示(LCD)裝置具有 上基板和下基板，彼此有一定間隔和互相正對。形成在兩個基板上的多個電 極相互正對。液晶夾在上基板和下基飯之間。電壓通過基板上的電極施加到 液晶上，然后根據(jù)所作用的電壓改變液晶分子的排列從而顯示圖像、因為如 上所述液晶顯示裝置不發(fā)射光，它需要光源來顯示圖像.因此，液晶顯示裝 置具有位于液晶面板后面的背光源。根據(jù)液晶分子的排列控制從背光源入射 的光量從而顯示圖像。如圖1所示，在兩塊偏光片之間夾有玻璃基板、彩色 濾光片、電極、液晶層和晶體管薄膜，液晶分子是具有折射率及介電常數(shù)各 向異性的物質(zhì)。背光源發(fā)出的光線經(jīng)過下偏光片，成為具有一定偏振方向的 偏振光。晶體管控制電極之間所加電壓，而該電壓作用于液晶來控制偏振光 的偏振方向，偏振光透過相應(yīng)的彩膜色層后形成單色偏振光，如果偏振光能 夠穿透上層偏光片，則顯示出相應(yīng)的顏色；電場強(qiáng)度不同，液晶分子的偏轉(zhuǎn) 角度也不同，透過的光強(qiáng)不一樣，顯示的亮度也不同。通過紅綠藍(lán)三種顏色 的不同光強(qiáng)的組合來顯示五顏六色的圖像。圖2為傳統(tǒng)有源矩陣液晶顯示裝置的陣列面板的制作過程流程示意圖。 基本的4掩膜版制造過程分為以下步驟1、 第一張掩模版-柵極形成(柵極金屬濺射、濕刻、光刻膠剝離)；2、 第二張掩模版-非晶硅島和信號電極形成(柵極絕緣膜，非晶硅，摻雜 非晶硅，數(shù)據(jù)線金屬濺射/濕刻/非晶硅干刻/溝道千刻/光刻膠剝離)；3、 第三張掩模版-接觸孔形成(數(shù)據(jù)線絕緣膜/通孔干刻/光刻膠剝離)；4、 第四張掩模版-像素形成(透明電極'減射/刻蝕/光刻膠剝離)。
圖3至圖6為分別對應(yīng)上述制造過程每一步驟的示意圖。 專利文獻(xiàn)[(日)特開2000-66240，特開2000-164886，特開2005-292331] 提出使用一張掩模版，完成信號線與晶體管的制作。如上述過程使用第二張 掩模版制作完成非晶硅島與信號線。GrayTone工藝?yán)玫陀谄毓饩戎畧D形 在同樣曝光條件下降低該圖形所在區(qū)域的實際曝光量(利用光的衍射原理)， 而HalfTone工藝是利用半透光材料在掩模版上制作半透光區(qū)域在同樣曝光條 件下降低該區(qū)域的實際曝光量。圖7a~7c為利用GrayTone工藝?yán)靡粡堁谀?版制作信號線與晶體管的示意圖。HalfTone工藝與Graytone工藝類似，不同 點在于前者是在掩模版上將對應(yīng)GrayTone掩模版衍射圖形區(qū)之圖形去除，并 在該區(qū)域涂覆具有半透光效果的材料而作成掩模版，并利用該掩模版進(jìn)行曝 光的工藝。目前上述幾項技術(shù)的應(yīng)用范圍主要局限在用一張掩模版完成信號配線與 晶體管部分的制作工藝的范圍內(nèi)。另外，為進(jìn)一步提高顯示特性，在最上層電極(一般為透明電極如銦錫 化合物，氧化鋅等)之下設(shè)置有機(jī)膜。由于該有機(jī)膜同時具有低的介電常數(shù)， 優(yōu)良的涂覆特性和表面平坦特性，因此應(yīng)用到液晶面板設(shè)計可以得到非常好 的光學(xué)特性和電學(xué)特性，比如非常高的開口率，高的對比度，低串?dāng)_，低的 配線延遲等。典型結(jié)構(gòu)如圖8a-8c所示，其中分別顯示了柵極配線端子、顯 示部的晶體管部和信號線配線端子的結(jié)構(gòu)。如上所述，為提高顯示特性在下層配線與頂層電極之間涂覆一層低介電 常數(shù)的絕緣材料，該絕緣材料通常為感光性有機(jī)物。利用感光有機(jī)物樹脂作 為光刻膠刻蝕完成接觸孔的制作，同時在有配線等期望獲得屏蔽寄生電場， 降低寄生電容，或提高平坦性等作用的地方作為有機(jī)膜樹脂絕緣層而進(jìn)行保 留。為在端子部、周邊通過金球上下導(dǎo)通的接觸孔部以及G層金屬和D層 金屬連接部等的部位獲得較好的接觸特性，通常的做法是將刻蝕接觸孔和去 除這些區(qū)域感光有機(jī)膜利用兩張掩模版來制作完成，這樣相比目前的非有機(jī) 膜技術(shù)又多增加了一張掩模版。為降低成本和減少工序，也有在刻蝕完接觸 孔后不去除非必要保留區(qū)域感光有機(jī)膜的制造方法(為描述方便以下簡稱為 有機(jī)膜周邊保留工藝)。但是通過這種制造工藝，在端子部分由于大的段差的 存在容易導(dǎo)致電阻過大和壓接不良等問題，雖然可以通過刻蝕Dummy孔在 一定程度上降低端子部的接觸電阻，但是相比較利用目前非有機(jī)膜技術(shù)作成
之端子部的接觸電阻來看仍比較大[(日)特開2002-328395]。另外在接觸孔 部分由于孔的深度等于有機(jī)膜的厚度(通常是數(shù)微米)加上無機(jī)絕緣膜的厚 度(數(shù)千埃)，導(dǎo)致通孔過深，容易出現(xiàn)ITO覆蓋不良等情況。除此之外在采阻過大。另外封接膠部分的有機(jī)膜如果未能去除，則必須直接在材質(zhì)比較松 軟的有機(jī)膜上涂覆封接膠，導(dǎo)致盒厚控制比較困難，易出現(xiàn)接觸特性不良， 信賴性問題，周邊MURA等問題。圖9a 9d所示為目前采用有機(jī)膜周邊保留工藝時在接觸孔部分以及端子 部分的效果圖，其中圖9a為柵極金屬層與信號電極金屬層的接觸孔部俯視圖， 圖9b為圖9a中所示截面線AA，的截面圖，圖9c是柵極金屬層端子部的俯視 圖，圖9d為圖9c中所示截面線的截面圖，D側(cè)端子部與此情況類似；圖10a~ 10c所示為目前采用有機(jī)膜周邊保留工藝時在封接膠部分的效果圖(采用金球 作為上下電極導(dǎo)通手段的場合)，其中圖10b為圖10a中所示位置的局部放大 俯視圖，圖10c是圖10b中所示截面線CC，的截面圖。上述的有機(jī)膜工藝在近幾年才被引入到液晶面板的制造領(lǐng)域，到目前為 止，有機(jī)膜工藝制作面板大都停留在實驗室階段，量產(chǎn)品很少。這是因為，(建 議刪除，前后不存在因果關(guān)系)目前的主流工藝并不涉及有才幾月莫，不需要大面積的光 刻膠減薄處理，減薄區(qū)域只是局限在形成晶體管溝道的4~10um的范圍內(nèi)；而 對于大面積光刻膠減薄工藝，直接將信號配線與晶體管部分制作工藝的技術(shù) 用到有機(jī)膜工藝上是不行的，可能會引起曝光時候的光強(qiáng)分布不均勻，如果 限度在工藝容限值以上則可能導(dǎo)致半透過區(qū)域面積內(nèi)的光刻膠刻蝕存在問 題，因此需要針對特定的曝光機(jī)通過光學(xué)模擬和實驗來確定圖案的分布和密 度(對Graytone)，對于Halftone則要解決大面積內(nèi)的半透膜的均勻性問題。發(fā)明內(nèi)容針對目前制造液晶顯示裝置過程中，在最上層電極之下設(shè)置有機(jī)膜的結(jié) 構(gòu)比非有機(jī)膜結(jié)構(gòu)在工藝上需要多使用一張掩膜版，導(dǎo)致工序以及成本增加 的問題提出本發(fā)明。在本發(fā)明中，通過分析和資料的收集，認(rèn)為將現(xiàn)有的Graytone及Halftone 技術(shù)經(jīng)過變形和擴(kuò)展而應(yīng)用于大面積光刻膠減薄工藝是可行的。本發(fā)明的目的在于，提供一種液晶顯示裝置制造方法，所述方法以有機(jī) 感光樹脂為光刻膠，使用掩模進(jìn)行光刻以形成液晶顯示裝置中的接觸孔結(jié)構(gòu)， 并且保留特定區(qū)域的光刻膠作為絕緣層。在使用掩模進(jìn)行光刻時，只要一次曝光即可以在作為光刻膠層的有機(jī)感光樹脂上形成至少三種區(qū)域完全遮光 區(qū)、完全曝光區(qū)和半透曝光區(qū)，蝕刻形成接觸孔后，對剩余的光刻膠進(jìn)行控 制條件的蝕刻即可完成所需結(jié)構(gòu)的制作。如背景技術(shù)所介紹，目前在液晶顯示裝置的最上層電極之下使用有機(jī)感 光樹脂絕緣膜的結(jié)構(gòu)形成一種趨勢，該膜層同時具有低介電常數(shù)、優(yōu)良的涂 覆性能和表面平坦特性，有助于提高光學(xué)特性和電學(xué)特性。作為感光性有機(jī) 物，這種樹脂在本發(fā)明中的一個用途是作為光刻膠完成例如接觸孔的制作， 而另一個用途是作為絕緣層保留于所需的區(qū)域，例如因有配線而希望獲得屏 蔽寄生電場，降低寄生電容的區(qū)域，或者需要提高平坦性的區(qū)域。在不增加 光刻次數(shù)，即不增加需要使用的掩模數(shù)量前提下，如何只采用一張掩模完成 接觸孔蝕刻以及有機(jī)絕緣膜層蝕刻，并且保證較低的絕緣膜區(qū)域和無絕緣膜 區(qū)域之間的段差是本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題。本發(fā)明由此提出一種可以在一次曝光中使有機(jī)感光樹脂的受光量分成三 個或三個以上等級的方法，此方法用于在有機(jī)絕緣膜上形成接觸孔，以及減 薄乃至去除非必要區(qū)域的有機(jī)絕緣膜。有機(jī)感光樹脂層在光刻的過程中被曝 光成三個或三個以上等級曝光區(qū)域，以正性光刻膠為例，具體而言，所述曝 光區(qū)域中可以有光刻膠被完全去除的完全曝光區(qū)，光刻膠完全保留而硬化的 完全遮光區(qū)，以及光刻膠部分曝光去除而部分保留的部分曝光區(qū)。相應(yīng)地， 對于曝光后的有機(jī)感光樹脂層，完全曝光區(qū)中有機(jī)感光樹脂被完全去除，露 出其下需要蝕刻的基材(即本發(fā)明中的接觸孔區(qū)域)；半透曝光區(qū)中留下一部 分沒有被曝光的有機(jī)感光樹脂；而完全遮光區(qū)的有機(jī)感光樹脂層完全保留， 其厚度在上述三種區(qū)域中最大。有機(jī)感光樹脂層曝光形成上述各種不同曝光程度的區(qū)域后，首先對完全 曝光區(qū)域的基材進(jìn)行蝕刻，例如，采用干式蝕刻，刻蝕位于金屬層之上的絕 緣層，以完成本發(fā)明中所述接觸孔結(jié)構(gòu)的制作。然后，對剩余的有機(jī)感光樹 脂層進(jìn)行蝕刻，例如，采用灰化刻蝕的方法。由于半透曝光區(qū)的樹脂層厚度 小于完全遮光區(qū)，在同等蝕刻條件下，半透曝光區(qū)的樹脂層完全被去除時， 完全遮光區(qū)的樹脂層雖然同樣被減薄，但是應(yīng)當(dāng)仍然能保留一定的厚度。因 此，也就達(dá)到了預(yù)期的只使用 一張掩模完成接觸孔制作以及非必要區(qū)域的絕
緣層去除的目的。
根據(jù)本發(fā)明提出的方法，其中至少包含以下步驟
a. 在一次曝光中將所述有機(jī)感光樹脂的受光量分成三個或三個以上等 級，在有機(jī)感光樹脂上形成三個或三個以上曝光程度的區(qū)域。
b. 在蝕刻形成接觸孔之后，對光刻剩余的有機(jī)感光樹脂層進(jìn)行干式蝕刻 或濕式蝕刻，只保留特定區(qū)域的有機(jī)感光樹脂。
在本發(fā)明的一個具體方案中，用于曝光形成圖案的掩模使用GrayTone技術(shù)，至少具有下列三種圖案區(qū)域完全遮光區(qū)，用于遮擋入射光，形成完全不曝光區(qū)域； 完全曝光區(qū)，用于使入射光完全通過掩膜版，形成完全曝光區(qū)域； 半透曝光區(qū)，此區(qū)域為透明基材涂覆以半透光材料，使光通過該區(qū)域后的實際曝光量降低，形成曝光程度介于完全不曝光區(qū)域和完全曝光區(qū)域之間的半透曝光區(qū)域。
在應(yīng)用于本發(fā)明的液晶顯示裝置制造方法時，通過調(diào)節(jié)曝光的光強(qiáng)能量和曝光時間修正半透曝光區(qū)的曝光量。
在本發(fā)明的另一個具體方案中，用于曝光形成圖案的掩模使用HalfTone技術(shù)，至少具有下列三種圖案區(qū)域
完全遮光區(qū)，用于遮擋入射光，形成完全不曝光區(qū)域； 完全曝光區(qū)，用于使入射光完全通過掩膜版，形成完全曝光區(qū)域； 半透曝光區(qū)，此區(qū)域為透明基材涂覆以半透光材料，使光通過該區(qū)域后的實際曝光量降低，形成曝光程度介于完全不曝光區(qū)域和完全曝光區(qū)域之間的半透曝光區(qū)域。
在使用本發(fā)明的液晶顯示裝置制造方法時，通過調(diào)節(jié)曝光的光強(qiáng)能量和 曝光時間修正半透曝光區(qū)的曝光量。
本發(fā)明的另 一個目的在于提供一種可以應(yīng)用于本發(fā)明方法的掩模，這種 掩模在一次曝光中可以使有機(jī)感光樹脂的受光量分成三個或三個以上等級。 其至少具有下列三種圖案區(qū)域
完全遮光區(qū)，用于遮擋入射光；
完全曝光區(qū)，用于使入射光完全通過掩膜版；
半透曝光區(qū)，此區(qū)域具有低于曝光精度的圖案，光通過該區(qū)域時產(chǎn)生衍 射，從而實際曝光量降低。所述半透曝光區(qū)的圖案密度根據(jù)各半透曝光區(qū)材 料反射率的不同而改變，以調(diào)節(jié)各區(qū)域的曝光量一致。在另一個方案中，液晶顯示裝置制造工藝的掩模至少具有下列三種圖案區(qū)域完全遮光區(qū)，用于遮擋入射光； 完全曝光區(qū)，用于使入射光完全通過掩膜版；半透曝光區(qū)，此區(qū)域涂覆有半透光材料，使光通過該區(qū)域后的實際曝光 量降低。所述半透曝光區(qū)使用的半透光材料的涂覆厚度根據(jù)各半透曝光區(qū)材 料的不同而改變，以調(diào)節(jié)各區(qū)域感光膜的曝光量一致。以上所述的掩模版中，半透曝光區(qū)對應(yīng)于有機(jī)絕緣膜需要減薄的區(qū)域， 其在液晶顯示裝置中對應(yīng)的具體區(qū)域包括端子部區(qū)域，柵極金屬層與信號電極金屬層導(dǎo)通的通孔部區(qū)域，采用金 球工藝上下導(dǎo)通的接觸孔部區(qū)域，接觸孔周圍區(qū)域，以及像素部分的除導(dǎo)線， 晶體管部分之上的保留樹脂層之外的其余部分。本發(fā)明的優(yōu)點是，利用所提供的液晶顯示裝置制造方法，以及用于此方 法的掩模，只需要一次曝光即可使基板的有機(jī)絕緣膜顯影產(chǎn)生至少三種區(qū)域 完全遮光區(qū)、完全曝光區(qū)、半透曝光區(qū)。相比現(xiàn)有的工藝減少了掩模使用工 序，在提高生產(chǎn)效率的同時也節(jié)約了生產(chǎn)成本。


本申請的附圖是說明書的一個組成部分，可以結(jié)合說明書的描述更好地 幫助理解本發(fā)明目的和本發(fā)明的優(yōu)點。各附圖的說明如下 圖1傳統(tǒng)有源矩陣液晶顯示裝置的陣列面板示意圖； 圖2通常采用的陣列基板制作流程圖； 圖3經(jīng)第一張掩模版形成的柵電極層圖形； 圖4經(jīng)第二張掩模版形成的信號電極層圖形及晶體管圖形； 圖5經(jīng)第三張掩模版形成的接觸孔圖形； 圖6經(jīng)第四張掩模版形成的透明電極圖形；圖7a 圖7c為利用GrayTone工藝?yán)靡粡堁谀０嬷谱餍盘柧€與晶體管 的示意圖；圖8a~圖8c分別顯示了柵極配線端子、顯示部的晶體管部和信號線配線 端子的結(jié)構(gòu)； 圖9a 9d所示為目前采用有機(jī)膜周邊保留工藝時在接觸孔部分以及端子 部分的效果圖；圖10a~ 10c所示為目前采用有機(jī)膜周邊保留工藝時在封接膠部分的效果 圖，其中圖10b為圖10a中所示位置的局部放大俯視圖，圖10c是圖10b中所 示截面線的截面圖；圖lla-圖llc示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于制作接觸孔層、有機(jī) 膜層以及表面ITO圖形的工藝過程分步驟示意圖；圖12a~圖12c是利用GrayTone工藝形成端子部接觸孔部分的示意圖(不 進(jìn)行感光樹脂減薄處理)；圖13a~圖13c是利用GrayTone工藝形成端子部接觸孔部分的示意圖(進(jìn) 行感光樹脂減薄處理)；圖14是可能用于掩模版的GrayTone結(jié)構(gòu)的圖形例，其中圖14a 14f分 別列舉了可以應(yīng)用的具體圖形；圖15接觸孔及其周圍曝光掩模版可能之圖形例1，其中，圖15a以虛線 和實線分別描繪了實際孔的大小以及掩模上孔的大小，圖15b 15d為具體圖 案環(huán)境中接觸孔形狀的示例，其中的虛線框同樣表示實際孔的大??；圖16是接觸孔及其周圍曝光掩模版可能之圖形例2，其中，圖16a以虛 線和實線分別描繪了實際孔的大小以及掩模上孔的大小，圖16b-16d為具體 圖案環(huán)境中接觸孔形狀的示例，其中的虛線框同樣表示實際孔的大?。粓D17屏周邊端子部分光刻膠去除領(lǐng)域例；圖18柵極金屬層端子部制作例；圖19a和圖19b為柵極金屬層端子部效果圖，其中圖19b是圖19a中DD， 截面示意圖；圖20柵極金屬層與信號電極金屬層導(dǎo)通接觸孔孔部的制作例；圖21a和圖21b顯示了柵極金屬層與信號電極金屬層導(dǎo)通接觸孔部處理 后效果圖，其中圖21b是圖21a中所示EE，截面示意圖；圖22a和圖22b為周邊封接膠金球工藝之接觸孔部分處理后的效果圖， 其中圖22b是圖22a中所示FF，截面示意圖；圖23是本發(fā)明關(guān)于單張掩模版刻蝕通孔部和減薄非必要區(qū)域有機(jī)感光 樹脂的工藝處理流程圖。
附圖標(biāo)記說明<formula>formula see original document page 12</formula>
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 實施例1當(dāng)制備液晶面板時，先根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的制造工藝依次制作完成液晶面 板上的掃描線部分，晶體管部分，信號線部分，隨后需要進(jìn)行接觸孔部分的制作，有機(jī)膜圖形的制作和表面ITO圖形的制作。圖11a 圖llc示出了根 據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于制作接觸孔層、有機(jī)膜層以及表面ITO圖形的工 藝流程示意圖。如圖lla所示，首先，在沉積完成的絕緣膜上均勻涂布一層感光樹脂(PR), 通常是添加感光劑的丙烯類樹脂，與前述其他層圖形制作時所用普通光刻膠 類似，經(jīng)過干燥后烘等工藝之后進(jìn)行曝光。曝光的掩模版在必要區(qū)域104設(shè) 置Gray Tone結(jié)構(gòu)，其中為低于曝光精度的圖案，可以使光通過此區(qū)域時產(chǎn) 生衍射，從而達(dá)到大面積的均勻半透曝光結(jié)果。而在需要進(jìn)行通孔刻蝕區(qū)域 105則采用完全曝光方式，完全去除該區(qū)域內(nèi)絕緣膜上的感光樹脂。對上述感光樹脂的具體要求是其具有高的光透過性，低的介電常數(shù)值， 良好的感光材料融合性，良好的涂附特性，良好的流動性等特性，因此目前 通常是采用上述的丙烯樹脂系感光材料。對于BCB樹脂，雖然有很低的介電 常數(shù)，但由于其本身特性不適合作為感光材料來使用，因此對這種材料通常 是在其上涂附另外的PR,通過刻蝕來形成圖案。經(jīng)過曝光，基板上留下了三個區(qū)域完全遮光區(qū)103,完全曝光區(qū)105, 半透曝光區(qū)104。經(jīng)顯影之后產(chǎn)生相應(yīng)的三個覆蓋厚度不一樣的區(qū)域，完全遮 光區(qū)103的感光樹脂厚度最厚，半透區(qū)104留下的感光樹脂較少，完全曝光 區(qū)105則將感光樹脂完全去除。然后進(jìn)行通孔刻蝕，如圖lib所示，通過例 如干刻工藝去除完全曝光區(qū)域的無機(jī)絕緣膜6。如有必要，可進(jìn)行灰化工藝， 如圖llc所示，進(jìn)一步減薄整體的有機(jī)感光樹脂厚度，同時也能達(dá)到控制感光 樹脂厚度之目的。曝光過程中，感光樹脂的曝光量是光強(qiáng)能量與曝光時間乘積的正比函數(shù)， 通過調(diào)節(jié)曝光機(jī)的光強(qiáng)能量和曝光時間可以修正Gray Tone半透光區(qū)域處的 曝光量。圖12a-圖12c以及圖Ba 圖13c顯示了整個曝光和器件結(jié)構(gòu)形成 過程，其中，圖12的過程是，按照如圖12a所示狀態(tài)曝光后，隨著進(jìn)行蝕刻， 形成通孔9，如圖12b所示，然后直接覆蓋以透明電極層(ITO)層7，如圖12c
所示。圖13的過程與之類似，只是在形成ITO層之前，先對有機(jī)絕緣膜層作 減薄處理，例如通過灰化。上述曝光時間的選擇對于刻蝕部分，遮光部分的影響比較小。該曝光量 影響到圖中所示厚度差d的大小。擴(kuò)大d可以提高工藝容限值，但同時會增 加工藝時間。根據(jù)各區(qū)域材料的反射率來改變不同區(qū)域的漏光網(wǎng)格之密度以 此調(diào)節(jié)各區(qū)域感光膜的曝光量一致，通過相同的刻蝕條件獲得均一的膜的厚 度。效果如圖12，圖13所示。具體而言，上述的厚度差d指的是完全遮光區(qū)域的有機(jī)感光膜與半透曝 光區(qū)有機(jī)感光膜之間的段差。此段差在第一次顯影烘干之后形成。其影響到 工藝的容限值，也就是說d越大，控制起來可能就更方便，不至于由于過刻 一點點而導(dǎo)致遮光層膜厚過薄。另外，接觸孔部分與半透光部分也存在段差，由于涉及到保護(hù)接觸孔周 邊范圍領(lǐng)域的絕緣膜的問題，因此，通常也希望能將其控制在工藝允許的范 圍以上。圖14為可能用于掩模版的Gray Tone結(jié)構(gòu)圖形，圖14a 14f分別列舉了 可以應(yīng)用的具體圖形，這些圖形僅用于示例，熟習(xí)本領(lǐng)域技術(shù)人士可以根據(jù) 實際需要進(jìn)行更換。圖15，圖16為接觸孔及其周圍曝光掩模版可能應(yīng)用的圖形(或為圖17 圖形的組合圖形)，其中，圖15a、 16a分別以虛線和實線描繪了實際孔的大小 以及掩模上孔的大小，圖15b 15d、 16b~ 16d為具體圖案環(huán)境中接觸孔形狀 的示例，其中的虛線框同樣表示實際孔的大小。實施例2處理工藝如實施例1。不同點在于Gray Tone掩模版在對需要進(jìn)行半透光 處理的區(qū)域采用柵格狀圖形結(jié)構(gòu)，而HalfTone掩模版則在該相同區(qū)域采用半 透光材料。通過調(diào)節(jié)曝光機(jī)的光強(qiáng)能量和曝光時間可以修正Half Tone半透光區(qū)域 的曝光量。而這個時間對于刻蝕部分，遮光部分的影響比較小。該曝光量影 響到遮光區(qū)與半透光區(qū)厚度差d的大小。擴(kuò)大d可以提高工藝容限值，但同 時會增加工藝時間。
根據(jù)各區(qū)域材料的反射率來改變不同區(qū)域的掩模版的半透材料之厚度以 此調(diào)節(jié)各區(qū)域感光膜的曝光量一致，通過相同的刻蝕條件獲得均 一的膜的厚 度。應(yīng)用本發(fā)明的效果通過本發(fā)明之方法處理之后可以得到如下所示效果部接觸孔部分未表示)；端子部制作如圖18所示(信號金屬層端子部與此類似)； 端子部處理后效果圖如圖19a和19b所示(信號金屬層端子部與此類似)； 柵極金屬層與信號電極金屬層導(dǎo)通接觸孔孔部的制作如圖20所示； 柵極金屬層與信號電極金屬層導(dǎo)通接觸孔部處理后效果圖如圖21所示； 周邊封接膠金球工藝之接觸孔部分處理后的效果圖如圖22所示； 單張掩模版刻蝕通孔部和減薄非必要區(qū)域有機(jī)感光樹脂之工藝處理流程圖如圖23所示；本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明精神或者主要特征的前提下， 本發(fā)明還可以以其他特定的形式實施。因此，按本發(fā)明的全部技術(shù)方案，所 列舉的實施例只是用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，并且，本發(fā)明不局限 于本文中描述的細(xì)節(jié)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書界定。
權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示裝置制造方法，以有機(jī)感光樹脂為光刻膠，使用掩模對所述有機(jī)感光樹脂進(jìn)行光刻，并且保留特定區(qū)域的光刻膠作為絕緣層，其特征在于，所述方法包括以下步驟a.在一次曝光中利用所述掩模將所述有機(jī)感光樹脂的受光量分成三個或三個以上等級，在有機(jī)感光樹脂上同時地形成具有三個或三個以上曝光程度的多個區(qū)域。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述掩模至少包括下列圖案 區(qū)域一個或多個完全遮光區(qū)，用于遮擋入射光，形成完全不曝光區(qū)域； 一個或多個完全曝光區(qū)，用于使入射光完全通過掩膜版，形成完全曝光 區(qū)域；一個或多個半透曝光區(qū)，此區(qū)域具有低于曝光精度的圖案，光通過該區(qū) 域時產(chǎn)生衍射，從而使其受光區(qū)域的實際曝光量降低，形成曝光程度介于完 全不曝光區(qū)域和完全曝光區(qū)域之間的半透曝光區(qū)域。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述掩模包括多個半透曝 光區(qū)時，不同半透曝光區(qū)的圖案的密度根據(jù)其對應(yīng)的受光區(qū)域材料反射率而 調(diào)節(jié)，以使得各個半透曝光區(qū)曝光量一致。
4、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置制造方法，其特征在于，所述掩模 至少包括下列圖案區(qū)域一個或多個完全遮光區(qū)，用于遮擋入射光，形成完全不曝光區(qū)域； 一個或多個完全曝光區(qū)，用于使入射光完全通過掩膜版，形成完全曝光 區(qū)域；一個或多個半透曝光區(qū)，此區(qū)域為透明基材涂覆以半透光材料，使光通 過該區(qū)域后的實際曝光量降低，形成曝光程度介于完全不瀑光區(qū)域和完全曝 光區(qū)域之間的半透曝光區(qū)域。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述掩模包括多個半透曝 光區(qū)時，不同半透曝光區(qū)使用的半透光材料的涂覆厚度根據(jù)其對應(yīng)的受光區(qū) 域材料反射率的不同而調(diào)節(jié)，以使得各半透曝光區(qū)域的實際曝光量一致。
6、 如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟b.在蝕刻形成接觸孔之后，對光刻剩余的有機(jī)感光樹脂層進(jìn)行干式蝕刻 或濕式蝕刻，以保留特定區(qū)域的有機(jī)感光樹脂。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述千式蝕刻包括灰化處理 過程。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述步驟b還包括-當(dāng)所述完全遮光區(qū)中的有機(jī)感光樹脂的厚度減至一個預(yù)定值時，停止 對所述光刻剩余的有機(jī)感光樹脂進(jìn)行蝕刻。
9、 如權(quán)利要求1~8中任一項所述的液晶顯示裝置制造方法，其特征在 于，還包括以下步驟-通過整體或局部調(diào)節(jié)曝光的光強(qiáng)能量和曝光時間修正曝光量。
10、 一種用于液晶顯示裝置制造工藝的掩模，用于使液晶顯示裝置中的 有機(jī)絕緣膜形成接觸孔，以及減薄乃至去除非必要區(qū)域的有機(jī)絕緣膜，其特 征在于，所述掩模在一次曝光中可以使有機(jī)感光樹脂的受光量分成三個或三 個以上等級。
11、 如權(quán)利要求IO所述的用于液晶顯示裝置制造工藝的掩模，其特征在 于，所述掩模至少具有下列三種圖案區(qū)域一個或多個完全遮光區(qū)，用于遮擋入射光； 一個或多個完全曝光區(qū)，用于使入射光完全通過掩膜版； 一個或多個半透曝光區(qū)，此區(qū)域具有低于曝光精度的圖案，光通過該區(qū) 域時產(chǎn)生衍射，從而實際曝光量降低。
12、 如權(quán)利要求11所述的用于液晶顯示裝置制造工藝的掩模，其特征在 于，當(dāng)所述掩模包括多個半透曝光區(qū)時，不同半透曝光區(qū)的圖案的密度根據(jù) 其對應(yīng)的受光區(qū)域材料反射率而調(diào)節(jié)，以使得各個半透曝光區(qū)曝光量一致。
13、 如權(quán)利要求12所述的用于液晶顯示裝置制造工藝的掩模，其特征在 于，所述掩膜版至少包括下列圖案區(qū)域一個或多個完全遮光區(qū)，用于遮擋入射光； 一個或多個完全曝光區(qū)，用于使入射光完全通過掩膜版； 一個或多個半透曝光區(qū)，此區(qū)域涂覆有半透光材料，使光通過該區(qū)域后的實際啄光量降低。
14、 如權(quán)利要求13所述的用于液晶顯示裝置制造工藝的掩模，其特征在 于，當(dāng)所述掩模包括多個半透曝光區(qū)時，不同半透曝光區(qū)的半透光材料的涂 覆厚度根據(jù)各半透曝光區(qū)材料的不同而改變，以使得各區(qū)域感光膜的曝光量 一致。
15、 如權(quán)利要求11 ~ 14中任意一項用于所述液晶顯示裝置制造方法的掩 模，其特征在于，掩模上的所述半透曝光區(qū)對應(yīng)于有機(jī)絕緣膜需要減薄的區(qū) 域，其在液晶顯示裝置中對應(yīng)的具體區(qū)域包括以下的任一個或任多個端子部區(qū)域，柵極金屬層與信號電極金屬層導(dǎo)通的通孔部區(qū)域，采用金 球工藝上下導(dǎo)通的接觸孔部區(qū)域，接觸孔周圍區(qū)域，以及像素部分除導(dǎo)線， 晶體管部分之上保留樹脂層區(qū)域之外的其余區(qū)域。
全文摘要
一種液晶顯示裝置制造方法以及在此方法中使用的掩模。該方法通過調(diào)節(jié)涂覆于基板上各區(qū)域光刻膠的受光方式并對顯影之后的光刻膠進(jìn)行處理，以達(dá)到利用一張掩模版完成刻蝕接觸孔以及減薄或去除端子部接觸孔周邊區(qū)域，導(dǎo)電層間導(dǎo)通接觸孔周邊區(qū)域及非必要保留區(qū)域的光刻膠厚度之目的。
文檔編號G03F7/20GK101211118SQ200610147880
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者淵 丁, 鋒 秦 申請人:上海廣電Nec液晶顯示器有限公司