(57)【要約】【課題】  本発明は基板上にパターンを形成する方法及びこれを利用した液晶表示装置用基板の製造方法に関し、ステッチ不良を減少させるために、各層にパターンを形成するための露光作業から発生するショット間の境界を重畳させず分散する。【解決手段】  具体的に、本発明において、基板上にパターンを形成するために、まず第１物質層を形成した後、第１物質層に２回以上のショットを一つ以上のショット間境界線をおいて実施する露光作業による第１写真エッチング工程を実施して第１パターンを形成する。次に、第１パターン上に第２物質層を形成した後、第２物質層に２回以上のショットを一つ以上のショット間境界線をおいて実施するが、ショット間境界線が第１写真エッチング工程によって発生したショット間境界線と所定間隔を置いて位置する露光作業による第２写真エッチング工程を進行して第２パターンを形成する。また、このようなパターン形成方法を用いて液晶表示装置用基板を製造する。
2005515496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１物質層を形成する第１段階と、
前記第１物質層に一つ以上のショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光する第１写真エッチング工程を進行して第１パターンを形成する第２段階と、
前記第１パターンの上に第２物質層を形成する第３段階と、
前記第２物質層を一つ以上のショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光するが、前記ショット間境界線が前記第１写真エッチング工程のショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第２写真エッチング工程によりパターニングして第２パターンを形成する第４段階と、
を含むパターン形成方法。
【請求項２】
前記第１及び第２パターンの上に物質層を形成する第５段階と、
前記物質層を一つ以上のショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光するが、前記ショット間境界線が以前段階での前記第１及び第２写真エッチング工程のショット間境界線と所定間隔をおいて位置するようにする写真エッチング工程によりパターニングしてパターンを形成する第６段階と、
をさらに含む請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記第５段階と前記６段階を繰り返し実施して複数のパターンを形成する請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
基板上に第１金属層を形成する段階と、
前記第１金属層を第１ショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光する第１写真エッチング工程によりパターニングしてゲート線及びゲート電極を含むゲート配線を形成する段階と、
前記ゲート配線を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、  
前記ゲート絶縁膜上に半導体層を形成する段階と、
前記半導体層を一つ以上の第２ショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光するが、前記第２ショット間境界線が前記第１ショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第２写真エッチング工程によりパターニングして半導体パターンを形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜及び前記半導体パターンの上に第２金属層を形成する段階と、
前記第２金属層を一つ以上の第３ショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光するが、前記第３ショット間境界線が前記第１及び第２ショット境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第３写真エッチング工程によりパターニングしてデータ線、ソース電極及びドレーン電極を含むデータ配線を形成する段階と、
前記データ配線及び前記半導体パターンを覆う保護膜を形成する段階と、
前記保護膜を一つ以上の第４ショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光するが、前記第４ショット間境界線が前記第１乃至第３ショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第４写真エッチング工程によりパターニングして前記ドレーン電極を露出する接触孔を形成する段階と、
前記保護膜及びドレーン電極を覆う透明導電層を形成する段階と、
前記透明導電層を一つ以上の第５ショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光するが、前記第５ショット間境界線が前記第１乃至第４ショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第５写真エッチング工程によりパターニングして前記ドレーン電極に連結される画素電極を形成する段階と、
を含む液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１乃至第５露光作業は各々一つのマスクを利用して実施する請求項４に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項６】
前記マスクの各々は基板の中央部のショット領域を定義する第１マスクパターン、左側部及び右側部のショット領域を定義する第２及び第３マスクパターンを有する請求項５に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項７】
前記マスクらのうちの少なくとも二つのマスクにおいて、前記第１乃至第３マスクパターンのうちの少なくとも二つのマスクパターンの幅が異なる請求項６に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１乃至第５露光作業のうちの少なくとも二つの露光作業において、前記第１マスクパターンを利用するショットの回数を互いに異ならせる請求項６に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項９】
前記マスクらのうちの少なくとも二つのマスクにおいて、前記第１乃至第３マスクパターンのうちの少なくとも一つのマスクパターンが二つ以上のサブマスクパターンを有する請求項６に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記基板に対向している対向基板上にブラックマトリックス用物質層を形成する段階と、
前記ブラックマトリックス用物質層に２回以上のショットを一つ以上の第６ショット間境界線をおいて実施するが、前記第６ショット間境界線が前記第１乃至第５ショット間境界線と所定間隔をおいて位置する第６露光作業による第６写真エッチング工程を進行してブラックマトリックスを形成する段階と、
をさらに含む請求項４に記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
【請求項１１】
前記基板に対向している対向基板上に透明導電層を形成する段階と、
前記透明導電層に２回以上のショットを一つ以上の第６ショット間境界線をおいて実施するが、前記第６ショット間境界線が前記第１乃至第５ショット間境界線と所定間隔を置いて位置する第６露光作業による第６写真エッチング工程を進行して共通電極を形成する段階をさらに含む請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にパターンを形成する方法及びこれを利用した液晶表示装置用基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は電極が形成されている上部及び下部基板とその間に注入されている液晶物質から構成されている。このような液晶表示装置は、二つの基板の間に注入されている液晶物質に電極を利用して電界を印加し、この電界の強さを調節して基板に透過する光の量を調節することによって画像を表示する。
【０００３】
このような液晶表示装置において、基板に各種パターンを形成するために写真エッチング工程を進行するが、この過程で露光作業が行われる。露光作業にはステッパ（ｓｔｅｐｐｅｒ）装備またはアライナ（ａｌｉｇｎｅｒ）装備が使われている。
【０００４】
ステッパー装備を使用する場合には、装備の特性上、小型マスクを用いるが、基板をステッパー用マスクの下で上下左右に移動しながら露光する方式で、基板を複数のショットに区分して露光作業を実施する。この時、ステッパー用マスクと基板を各々ステッパ装備に位置合わせする方式でステッパー用マスクと基板を位置合わせする。
【０００５】
アライナ装備を使用する場合には、装備の特性上、基板全体を大型のマスク一つで１度のショットで露光作業を行う。この時、アライナ用マスクをアライナ装備に位置合わせした後、位置合わせられたアライナ用マスクに合せて基板を位置合わせする。液晶表示装置の製造では大型基板の生産ラインに有利なアライナ装備を用いている。
【０００６】
ところが、開発しようとする液晶表示装置の基板の大きさが既存のアライナ装備に比べて大きくなるにつれて、一枚のマスクでこのような大面積の液晶表示装置を一つのショットで露光することが難しくなった。マスクを通じて行われる露光は数回繰り返される分割露光によって行われるが、一回の露光工程の単位をショットという。
【０００７】
実際のショットでは転移、回転、ねじれなどの歪曲が生じるために、ショット間が正確に整列されず、ショット間には配線と画素電極との間に寄生容量の差が生じる。これにより、二つのショットに該当する画素の境界面では明るさの差が生じることになるが、このような二つのショット間の不連続性によって画面にステッチ不良が発生する。
【０００８】
このように、大面積の基板を利用して大型液晶表示装置を製造する場合、アライナ露光装備を用いてもステッチ不良が発生する。特に、液晶表示装置の製造における露光方法では、それぞれのパターンを形成する時に同一なショットの大きさを有するマスクを用いて露光作業を行う。このような理由で、各パターンを形成する時のショットの境界が層を累積してパターンを形成することによって累積され、その結果、画面に強いステッチ不良を齎す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ステッチ不良を減少させることができるパターンの形成方法及びこれを利用した液晶表示装置用基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はこのような技術的課題を解決するために、各層にパターンを形成するための露光作業において発生するショット間の境界を重畳させず分散する。
【００１１】
具体的に、本発明により、基板上にパターンを形成するために、まず第１物質層を形成した後、第１物質層に一つ以上のショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分け、露光する第１写真エッチング工程を実施して第１パターンを形成する。次に、第１パターン上に第２物質層を形成した後、第２物質層に一つ以上のショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分けて露光するが、ショット間境界線が第１写真エッチング工程によって発生したショット間境界線と所定間隔を置いて位置するように露光する第２写真エッチング工程を実施して第２パターンを形成する。
【００１２】
ここで、第１及び第２パターン上に物質層を形成した後、物質層に一つ以上のショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分けて露光するが、ショット間境界線が以前段階での写真エッチング工程によって発生したそれぞれのショット間境界線と所定間隔を置いて位置する露光作業による写真エッチング工程を進行してパターンを形成する段階をさらに含むことができる。そして、このような段階を繰り返し実施して複数のパターンを形成することができる。
【００１３】
また、本発明による液晶表示装置用基板を製造するために、まず第１金属層を形成した後、一つ以上の第１ショット間境界線をおいて二つ以上の領域に分割して露光する第１写真エッチング工程により第１金属層をパターニングしてゲート線及びゲート電極を含むゲート配線を形成する。次に、ゲート配線を覆うゲート絶縁膜を形成する。次に、ゲート絶縁膜上に半導体層を形成した後、一つ以上の第２ショット間境界線をおいて二つ以上の領域で分割して露光するが、第２ショット間境界線が第１ショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第２写真エッチング工程により半導体層をパターニングして半導体パターンを形成する。次に、ゲート絶縁膜及び半導体パターン上に第２金属層を形成した後、二つ以上の領域に分割して一つ以上の第３ショット間境界線をおいて露光するが、第３ショット間境界線が第１及び第２ショット境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第３写真エッチング工程により第２金属層をパターニングしてデータ線、ソース電極及びドレーン電極を含むデータ配線を形成する。次に、データ配線及び半導体パターンを覆う保護膜を形成した後、二つ以上の領域に分割して一つ以上の第４ショット間境界線をおいて露光するが、第４ショット間境界線が第１乃至第３ショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第４写真エッチング工程により保護膜をパターニングしてドレーン電極を露出する接触孔を形成する。次いで、保護膜及びドレーン電極を覆う透明導電層を形成した後、二つ以上の領域に一つ以上の第５ショット間境界線をおいて露光するが、第５ショット間境界線が第１乃至第４ショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第５写真エッチング工程により透明導電層をパターニングしてドレーン電極に連結される画素電極を形成する。
【００１４】
ここで、第１乃至第５写真エッチング工程では、各々一つのマスクを用いて実施することができる。この時、マスクの各々は基板中央部のショット領域を定義する第１マスクパターン、左側部及び右側部のショット領域を定義する第２及び第３マスクパターンを有することができる。これらのマスクのうちの少なくとも二つのマスクでは、第１乃至第３マスクパターンのうちの少なくとも二つのマスクパターンの幅が異なるように設定することができる。また、第１乃至第５写真エッチング工程のうちの少なくとも二つの工程では、第１マスクパターンを利用するショットの回数を互いに異ならせることができる。また、マスクのうちの少なくとも二つのマスクでは、第１乃至第３マスクパターンのうちの少なくとも一つのマスクパターンの個数を互いに異ならせることができる。
【００１５】
また、前述した基板に対向している対向基板上にブラックマトリックス用物質層を形成した後、二つ以上の領域に分割して一つ以上の第６ショット間境界線をおいて露光するが、第６ショット間境界線が第１乃至第５ショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第６写真エッチング工程によりブラックマトリックス用物質層をパターニングしてブラックマトリックスを形成することができる。
【００１６】
また、前述した基板に対向している対向基板上に透明導電層を形成した後、透明導電層に二つ以上の領域に分割して一つ以上の第６ショット間境界線をおいて露光するが、第６ショット間境界線が第１乃至第５ショット間境界線と所定間隔を置いて位置するようにする第６写真エッチング工程により透明導電層をパターニングして共通電極を形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、写真エッチング工程において、分割露光領域の境界線であるショット境界線をパターンが存在する各層で互いに重畳させないことで、ショット境界の重畳によって生じるテッチ不良強度を減少させ、画質を改善することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１ａ乃至図１ｅは本発明の第１実施例による液晶表示装置用基板の製造において各パターン層毎に分割露光領域間のショットの境界を示す基板の配置図である。第１実施例では、５回の露光作業によって各層にパターンを形成する場合を例として説明する。
【００２０】
まず、図１ａに示すように、絶縁基板１０上にゲート配線用金属層を蒸着した後、第１写真エッチング工程によってこの金属層をパターニングしてゲート線２２、ゲートパッド２４及びゲート電極２６を含むゲート配線２２、２４、２６を形成する。
【００２１】
第１写真エッチング工程では、ゲート配線用金属層上に感光膜を全面塗布した後、ゲート配線用マスクを用いて感光膜に二つ以上の分割露光でショットを進行する。この時、分割領域間のショット境界線Ｓ１は、分割露光時に露出される分割領域の大きさによってその位置が決定される。
【００２２】
このショット境界線Ｓ１を基準に隣接する二つの分割露光領域ｓ１１、ｓ１２におけるゲート配線２２、２４、２６は、そのパターンが同一でなく誤差発生率が高い。これは、言及したように、隣接する二つの露光領域が正確に位置合わせされないためである。
【００２３】
次に、図１ｂに示すように、ゲート配線２２、２４、２６が形成された絶縁基板１０上にゲート絶縁膜（図示せず）を蒸着する。
【００２４】
次に、ゲート絶縁膜上に非晶質シリコン層を蒸着した後、第２写真エッチング工程によりこの非晶質シリコン層をパターニングして半導体パターン４２を形成する。
【００２５】
第２写真エッチング工程では、半導体パターン用マスクを用いて基板全面に塗布された感光膜に露光を二つ以上に分割してショットを進行する。この時、半導体パターン用ショット境界線Ｓ２は、ゲート配線用ショット間境界線Ｓ１と重ならない部分に位置させる。
【００２６】
この時にも、この半導体パターン用ショット境界線Ｓ１を基準に隣接する二つの分割露光領域ｓ２１、ｓ２２における半導体パターン４２が同一でなく誤差発生率が高い。また、半導体パターン４２とゲート線２２の間に生じるカップリングキャパシタンスが半導体パターン用ショット間境界線Ｓ２を基準に二つの分割露光領域ｓ２１、ｓ２２で互いに異なる確率が高い。
【００２７】
次に、図１ｃに示すように、半導体パターン４２が形成された基板上にデータ配線用金属層を蒸着した後、第３写真エッチング工程によりこの金属層をパターニングしてデータ線６２、データパッド６４、ソース電極６５及びドレーン電極６６を含むデータ配線６２、６４、６５、６６を形成する。
【００２８】
第３写真エッチング工程では、データ配線用マスクを用いて基板全面に塗布された感光膜に二つ以上に分割露光して写真エッチング工程を進行する。この時、データ配線用ショット境界線Ｓ３を半導体パターン用ショット間境界線Ｓ２及びゲート配線用ショット間境界線Ｓ１と重ならない部分に位置させる。
【００２９】
この時にも、このデータ配線用ショット境界線Ｓ３を基準に隣接する二つの分割露光領域ｓ３１、ｓ３２におけるデータ配線６２、６４、６５、６６のパターンが同一でなく誤差発生率が高い。また、データ線６２とゲート線２２及びゲート電極２６の間に生じるカップリングキャパシタンス及びデータ線６２及び半導体パターン４２の間に生じるカップリングキャパシタンスなどが、データ配線用ショット間境界線Ｓ３を基準に二つの分割露光領域ｓ３１、ｓ３２で互いに異なる確率が高い。
【００３０】
次に、図１ｄに示すように、データ配線６２、６４、６５、６６が形成された基板上に保護膜（図示せず）を蒸着した後、第４写真エッチング工程により保護膜及びゲート絶縁膜を写真エッチング工程でパターニングしてドレーン電極６６、データパッド６４及びゲートパッド２４を各々露出する接触孔７２、７４、７６を形成する。
【００３１】
第４写真エッチング工程では、接触孔用マスクを用いて基板全面に塗布された感光膜に２回以上のショットを進行する。この時、接触孔用ショット間境界線Ｓ４をデータ配線用露光ショットの境界線Ｓ３、半導体パターン用露光ショット間境界線Ｓ２及びゲート配線用露光ショット間境界線Ｓ１と重ならない部分に位置させる。この接触孔用ショット間境界線Ｓ４を基準に隣接する二つのショット領域ｓ４１、ｓ４２における接触孔７２、７４、７６のパターンが同一でなく誤差の発生率が高い。
【００３２】
次に、図１ｅに示すように、接触孔７２、７４、７６が形成された基板上に画素配線用導電層を蒸着した後、第５写真エッチング工程によりパターニングして画素電極８２、補助データパッド８４及び補助ゲートパッド８６を含む画素配線８２、８４、８６を形成する。
【００３３】
第５写真エッチング工程では、画素配線用マスクを用いて基板全面に塗布された感光膜に二つ以上に露光領域を分割して露光する。この時、画素配線用ショット間境界線Ｓ５を接触孔用露光ショット間境界線Ｓ４、データ配線用露光ショットの境界線Ｓ３、半導体パターン用露光ショット間境界線Ｓ２及びゲート配線用露光ショット間境界線Ｓ１と重なる部分に位置させる。
【００３４】
この時にも、この画素配線用ショット間境界線Ｓ５を基準に隣接する二つの分割露光領域ｓ５１、ｓ５２における画素配線８２、８４、８６のパターンが同一でなく誤差発生率が高い。
【００３５】
本発明の第１実施例による方法は、写真エッチング工程で発生するパターン形成用のショット間境界線を各パターンを形成する層毎に重畳させず分散することによって、ステッチ不良を画面全体に分散する。したがって、ステッチ不良が一部分に集中して強く現れる画面不良を防止することができる。
【００３６】
本発明の第１実施例による液晶表示装置製造における露光方法では、５回の写真エッチング工程を進行する例を説明したが、パターン用露光の時にショット間境界線を各パターンを形成する層毎に分散する技術は、写真エッチング工程を進行する全てのパターン形成作業にその適用が可能である。例えば、液晶表示装置の上部基板にあるブラックマトリックスを形成するための写真エッチング工程を進行する過程において、このパターンを形成するための写真エッチング工程で分割露光を進行する時、分割露光領域の境界線がショット間境界線を下部基板製造の時に形成されたショット間境界線等と重畳させないように分割露光を進行する。このような技術は、液晶分子を基板に対して垂直に配向して画像を表示する配向型液晶表示装置の製造工程で視野角を確保するために上部基板の共通電極に切除パターンを形成する場合にも同様に適用することができる。
【００３７】
図２は、本発明の第２実施例による液晶表示装置用基板の製造において、全てのパターンを形成するための露光の時に発生する露光領域の境界線がショット間の境界を共に示した基板の配置図である。
【００３８】
本発明では、液晶表示装置パネル１００を分割露光するにおいて、各パターンを形成する層毎に発生したショット間の境界線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を全て重畳させず分散する。
【００３９】
このように、本発明では各パターンを形成するための写真エッチング工程で発生する露光領域間のショット境界線を重畳させず分散することによって、ショット境界線に生ずるステッチ不良を画面全体に分散し、画質不良を最少化することができる。
【００４０】
また、本発明では、一つのマスクに複数個のマスクパターンを構成することができるが、このマスクパターンによって露光領域の大きさが決定される。
【００４１】
液晶表示装置において、図３に示すように、液晶表示装置用基板１００の殆どを占める表示領域２００と、表示領域２００の左側及び上側にゲート駆動回路領域３００及びデータ駆動回路領域が配置されている。
【００４２】
表示領域２００には同一なパターンを有する画素領域の複数個がマトリックス状に配列されており、ゲート駆動回路領域３００及びデータ駆動回路領域４００にも同一なパターンを有する回路パターンが繰り返し配列されている。
【００４３】
本発明は液晶表示装置のこのようなパターンを用いて基板露光の時にショットの範囲を定め、露光作業を行うものである。
【００４４】
後述される本発明の第３乃至第５実施例による液晶表示装置用基板の製造では、図３に示すように、液晶表示装置用基板を中央部（I）、左側部（II）、右側部（III）の３部分に分け、各部分に互いに異なる種類のマスクパターンを用いてショットを実施する。中央部（I）には同一なパターンが繰り返し形成されていて、中央部（I）の幅より小さい幅のマスクパターンを用いて反復ショットを進行する反面、左側部（II）と右側部（III）にはこれらの幅に合うマスクパターンで一回のショットを進行する。この時、基板の中央部（I）、左側部（II）及び右側部（III）の大きさは露光条件に応じて露光作業で適切に設定することができる。
【００４５】
ここで、液晶表示装置用基板の中央部（I）、左側部（II）及び右側部（III）のパターンを形成するためのマスクパターンを一つのマスクに形成することによって、一つのマスクを用いて大面積の基板１００に露光作業を進行する。
【００４６】
図４、図５及び図６は本発明の第４実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法を説明するためのものであり、図４及び図５は液晶表示装置製造のための第１及び第２マスクの概略図であり、図６は図４及び図５に示す第１及び第２マスクにより定義されるショット領域を示した液晶表示装置の基板の概略図である。
【００４７】
本発明の第３実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法を図３及び図４、図５及び図６を参照して説明する。
【００４８】
説明の便宜のために、一つの基板１０に二つの層のパターンを形成し、一つの液晶表示装置用基板１００を作製する場合を例とする。
【００４９】
本実施例では、各層にパターンを形成する場合に使用されるマスクパターンの幅をショット回数が同様に出るように設定することによって、マスクパターンの使用によるショット間境界線を分散する技術を利用する。
【００５０】
図４に示す第１マスクＭＡは、第１層に位置するパターンを形成するためのものであって、液晶表示装置用基板１００の中央部（I）にショットを実施する第１マスクパターンＡ１、基板の左側部（II）にショットを実施する第２マスクパターンＡ２及び基板の右側部（III）にショットを実施する第３マスクパターンＡ３が配列されている。
【００５１】
この時、各マスクパターンＡ１、Ａ２、Ａ３の幅は、適切な大きさを有するように設定するが、第２及び第３マスクパターンＡ２、Ａ３によって定義される第２及び第３ショット領域ａ２、ａ３を除いた液晶表示装置用基板の幅が第１マスクパターンＡ１によって定義される第１ショット領域ａ１の整数倍になるように設定するのが好ましい。本実施例では、第１ショット領域ａ１が３回出るようにそれぞれのマスクパターンの幅を設定したものを例としている。
【００５２】
このような第１マスクＭＡを用いて基板１０にショットを実施する場合、図６に示すように、第２及び第３ショット領域ａ２、ａ３が出ており、第１ショット領域ａ１が３回出る。実線は第１マスクＭＡを使用した場合のショット間境界線を示す。
【００５３】
同様に、図５に示す第２マスクＭＢは、第２層に位置するパターンを形成するためのものであって、液晶表示装置用基板１００の中央部（I）にショットを実施する第１マスクパターンＢ１、左側部（II）にショットを実施する第２マスクパターンＢ２及び右側部（III）にショットを実施する第３マスクパターンＢ３が配列されている。
【００５４】
この時、各マスクパターンＢ１、Ｂ２、Ｂ３の幅は適切な大きさを有するが、第２及び第３マスクパターンＢ２、Ｂ３によって定義される第２及び第３ショット領域ｂ２、ｂ３を除いた液晶表示装置用基板１００の幅が第１マスクパターンＢ１によって定義される第１ショット領域ｂ１の整数倍になるように設定するのが好ましい。
【００５５】
この実施例では、第１ショット領域ｂ１が３回でられるようにそれぞれのマスクパターンＢ１、Ｂ２、Ｂ３の幅を設定したものを例としている。
【００５６】
各層にパターンを形成する場合において、ショットの回数を同一にし、マスク使用によるショット間境界線を分散するための第２マスクＭＢの第１乃至第３マスクパターンＢ１、Ｂ２、Ｂ３の幅と第１マスクＭＡの第１乃至第３マスクパターンＡ１、Ａ２、Ａ３の幅は、各々適切に設定することができる。
【００５７】
例えば、第１マスクＭＡの第１マスクパターンＡ１の幅が第２マスクＭＢの第１マスクパターンＢ１の幅と比較して大きい場合、小さい場合、同一である場合（場合３）の３つ場合のうちの一つを選択し、第１マスクＭＡの第２マスクパターンＡ２の幅が第２マスクＭＢの第２マスクパターンＢ２の幅と比較して大きい場合、小さい場合、同一である場合の３つ場合のうちの一つを選択し、第１マスクＭＡの第３マスクパターンＡ３の幅が第２マスクＭＢの第３マスクパターンＢ３の幅と比較して大きい場合、小さい場合、同一である場合の３つ場合のうちの一つを選択し、第１及び第２マスクＭＡ、ＭＢの第１、第２及び第３マスクパターンＡ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の幅を設定することができる。この時、第１マスクＭＡの第１マスクパターンＡ１の幅が第２マスクＭＢの第１マスクパターンＢ１の幅と同一であり、第１マスクＭＡの第２マスクパターンＡ２の幅が第２マスクＭＢの第２マスクパターンＢ２の幅と同一であり、第１マスクＭＡの第３マスクパターンＡ３の幅が第２マスクＭＢの第３マスクパターンＢ３の幅と同一であるように第１及び第２マスクＭＡ、ＭＢの第１、第２及び第３マスクパターンＡ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の幅を設定した場合は除く。
【００５８】
この実施例では、第２マスクＭＢの第１マスクパターンＢ１の幅を第１マスクＭＡの第１マスクパターンＡ１の幅に比べて大きくし、第２マスクＭＢの第２及び第３マスクパターンＢ２、Ｂ３の幅を第１マスクＭＡの第２及び第３マスクパターンＡ２、Ａ３の幅に比べて小さくなるように第１及び第２マスクＭＡ、ＭＢの第１、第２及び第３マスクパターンＡ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の幅を設定したものを例として説明している。
【００５９】
このような第２マスクＭＢを用いて基板１０にショットを実施する場合、図６に示すように、第２及び第３ショット領域ｂ２、ｂ３が１回出ており、第１ショット領域ｂ１が３回出る。点線は第２マスクＭＢを使用した場合のショット間境界線を示す。
【００６０】
第２マスクＭＢを用いて基板１０に実施するショットの回数は、第１マスクＭＡを使用したときのショット回数と同一である。
【００６１】
しかし、第２マスクＭＢの第１乃至第３マスクパターンＢ１、Ｂ２、Ｂ３の幅と第１マスクＭＡの第１乃至第３マスクパターンＡ１、Ａ２、Ａ３の幅が互いに異なるため、各マスクを用いて同一な回数でショットを実施してもショット間境界線を分散することができる。
【００６２】
この実施例では説明の便宜のために、二つの層のパターンを形成した場合を例としているが、本発明は三つの層のパターンを形成する露光作業にも同様に適用することができる。つまり、本発明の第３実施例では、ショット間境界線が一致しないようにマスクに配置されるマスクパターンの幅を異ならせて構成し、互いに異なる層にパターンを形成する露光作業においてショット間境界線が互いに合致しないようにショットを実施する。
【００６３】
図７及び図８は本発明の第４実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法を説明するもので、図７は液晶表示装置製造のための第３マスクの概略図であり、図８は図４及び図７に示した第１及び第３マスクにより定義されるショット領域を示した液晶表示装置基板の概略図である。
【００６４】
本発明の第４実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法を図３及び図４、図７及び図８を参照して説明する。
【００６５】
説明の便宜のために、一つの基板１０に二つの層のパターンを形成し、一つの液晶表示装置用基板１００を作製する場合を実施例とする。
【００６６】
この実施例では、マスクパターンの幅の大きさを調節するが、ショットの回数がパターンを形成する層毎に等しくなるように設定することによって、マスクパターンの使用によるショット間境界線を分散する。
【００６７】
第１マスクＭＡ及び第１マスクＭＡを用いて第１層にパターンを形成する場合については、本発明の第３実施例で既に説明したものと同様である。ここで、第１マスクＭＡを用いた基板１０におけるショット領域ａ１、ａ２、ａ３は図８に実線で表示されている。
【００６８】
図７に示される第３マスクＭＣは、第２層に位置するパターンを形成するためのものであって、液晶表示装置用基板１００の中央部（I）にショットを実施する第１マスクパターンＣ１、左側部（II）にショットを実施する第２マスクパターンＣ２及び右側部（III）にショットを実施する第３マスクパターンＣ３が配列されている。
【００６９】
この時、各マスクパターンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の幅は適切な大きさを有するが、第２及び第３マスクパターンＣ２、Ｃ３によって定義される第２及び第３ショット領域ｃ２、ｃ３を除いた液晶表示装置用基板の幅が第１マスクパターンＣ１によって定義される第１ショット領域ｃ１の整数倍になるように設定するのが好ましい。本実施例では、第１ショット領域ｃ１が４回が出ることができるようにそれぞれのマスクパターンの幅を設定したものを例としている。
【００７０】
ここで、第３マスクＭＣの第１乃至第３マスクパターンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の幅は、第１マスクＭＡの第１乃至第３マスクパターンＡ１、Ａ２、Ａ３の幅と互いに異なるように設定する。
【００７１】
本実施例では、第３マスクＭＣの第１マスクパターンＣ１の幅を第１マスクＭＡの第１マスクパターンＡ１の幅より小さく設定する。
【００７２】
このような第３マスクＭＣを用いて基板にショットを進行する場合、図８に示すように、第２及び第３のショット領域ｃ２、ｃ３が１回出ており、第１のショット領域ｃ１が４回出る。点線は第３マスクＭＣを用いた場合のショット間境界線を示す。
【００７３】
このように、第３マスクＭＣを用いて実施するショットの回数は、第１マスクＭＡを用いた場合のショットの回数と異なる。また、第３マスクＭＣの第１乃至第３マスクパターンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の幅と第１マスクＭＡの第１乃至第３マスクパターンＡ１、Ａ２、Ａ３の幅とが互いに異なるために、ショット間境界線を分散することができる。
【００７４】
本実施例では、説明の便宜のために、二つの層のパターンを形成した場合を例としているが、本発明は三つの層のパターンを形成する露光作業に同様に適用することができる。つまり、本発明の第４実施例では、ショット間境界線が一致しないようにマスクに配置されるマスクパターンの幅の大きさを異ならせて構成し、互いに異なる層にパターンを形成する露光作業においてショット間境界線が互いに合致しないようにショットを実施する。
【００７５】
図９及び図１０は本発明の第５実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法を説明するためのものであって、図９は液晶表示装置製造のための第４マスクの概略図であり、図１０は図４及び図９に示した第１及び第４マスクにより定義されるショット領域を示した液晶表示装置の基板の概略図である。
【００７６】
本発明の第５実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法を図３及び図４、図９及び図１０を参照して説明する。
【００７７】
説明の便宜のために、一つの基板１０に二つの層のパターンを形成し、一つの液晶表示装置用基板１００を作製するし、場合を実施例とする。
【００７８】
本実施例では、互いに異なる種類のマスクに配置されるマスクパターンの数を異ならせてショット間境界線を分散する。
【００７９】
第１マスクＭＡを用いて第１層にパターンを形成する場合については、本発明の第３実施例で既に説明したものと同様である。ここで、第１マスクＭＡで形成される基板におけるショット領域ａ１、ａ２、ａ３は図１０に実線で表示されている。
【００８０】
図９に示した第４マスクＭＤは、第２層に位置するパターンを形成するためのもので、液晶表示装置用基板１００の中央部（I）にショットを実施する第１マスクパターンＤ１、基板の左側部（II）にショットを実施する互いに異なる種類の第１型及び第２型の第２マスクパターンＤ２１、Ｄ２２及び基板の右側部（III）にショットを実施する第３マスクパターンＤ３が配列されている。第４マスクＭＤは、基板の左側部（II）を露光するマスクパターン部分を二つのサブマスクパターンＤ２１、Ｄ２２に分離して設定したものである。
【００８１】
この時、各マスクパターンＤ１、Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ３の幅は適切な大きさを有するが、第１型及び第２型の第２マスクパターンＤ２１、Ｄ２２及び第３マスクパターンＤ３によって定義される第１型及び第２型の第２ショット領域ｄ２１、ｄ２２及び第３ショット領域ｄ３を除いた液晶表示装置用基板の幅が第１マスクパターンＤ１によって定義される第１ショット領域ｄ１の整数倍になるように設定するのが好ましい。本実施例では、第１ショット領域ｄ１が４回出ることができるようにそれぞれのマスクパターンＤ１、Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ３の幅を設定した場合を例としている。
【００８２】
このような第４マスクＭＤを用いて基板にショットを実施する場合、図１０に示したように、第１型及び第２型の第２ショット領域ｄ２１、ｄ２２と第３ショット領域ｄ３が１回出ており、第１ショット領域ｄ１が４回出る。点線は第４マスクＭＤを用いた場合のショット間境界線を示す。
【００８３】
このように、第４マスクＭＤを用いて実施するショットの回数は、第１マスクＭＡを用いた場合のショットの回数と異なる。また、マスクパターンの数も第１マスクＭＡと第４マスクＭＤとで異なるためにショット間境界線を分散することができる。
【００８４】
本実施例では、説明の便宜のために、二つの層のパターンを形成した場合を例としているが、本発明は三つの層のパターンを形成する露光作業に同様に適用することができ。つまり、本発明の第５実施例では、ショット間境界線が一致しないようにマスクに配置されるマスクパターンの数を異ならせて構成し、互いに異なるパターンを形成するための露光作業でショット回数も異なるようにし、ショット間境界線が互いに重ならないようにショットを実施する。
【００８５】
また、本発明の第５実施例では、基板の左側部（II）にショットを実施するマスクパターン部が位置する部分に二つのサブマスクパターンを設定した場合を例としている。しかし、本発明が適用されるマスクにおいて、サブマスクパターンの数には制限がなく、基板の中央部（I）あるいは左側部（II）にショットを実施するマスクパターンが位置する部分に複数個のサブマスクパターンを形成することができる。
【００８６】
そして、上述した本発明におけるショット間境界線を各パターンを形成する層ごとに分散する技術は、写真エッチング工程を進行する全てのパターンの形成作業にその適用が可能である。例えば、液晶表示装置の上部基板にあるブラックマトリックスを形成するための写真エッチング工程を実施する過程においても、このパターンを形成するための露光の時にショット間境界線を下部基板製造の時に発生したショット間境界線等と重畳しないように写真エッチング工程を進行する。また、このような本発明は、液晶分子を基板に対して垂直に配向して画像を表示する垂直配向モードの液晶表示装置の製造工程において、視野角を確保するために液晶分子を多重領域に分割配向するために上部基板の共通電極に切除パターンを形成する時にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１ａ】本発明の第１実施例による液晶表示装置用基板の製造において、各パターン層毎に分割領域間のショット境界を示す基板の配置図である。
【図１ｂ】本発明の第１実施例による液晶表示装置用基板の製造において、各パターン層毎に分割領域間のショット境界を示す基板の配置図である。
【図１ｃ】本発明の第１実施例による液晶表示装置用基板の製造において、各パターン層毎に分割領域間のショット境界を示す基板の配置図である。
【図１ｄ】本発明の第１実施例による液晶表示装置用基板の製造において、各パターン層毎に分割領域間のショット境界を示す基板の配置図である。
【図１ｅ】本発明の第１実施例による液晶表示装置用基板の製造において、各パターン層毎に分割領域間のショット境界を示す基板の配置図である。
【図２】本発明の第２実施例による液晶表示装置用基板の製造において、全ての分割領域間のショット境界を示す基板の概略図である。
【図３】液晶表示装置用基板の概略的な構成図である。
【図４】本発明の第３、第４及び第５実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法に使用される第１マスクの概略的な構成図である。
【図５】本発明の第３実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法に使用される第２マスクの概略的な構成図である。
【図６】本発明の第３実施例による液晶表示装置用基板の製造での露光方法において、第１及び第２マスクによるショット領域間の境界を示す基板の概略図である。
【図７】本発明の第４実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法に使用される第３マスクの概略的な構成図である。
【図８】本発明の第４実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法において、第１及び第３マスクによるショット領域間の境界を示す基板の概略図である。
【図９】本発明の第５実施例による液晶表示装置用基板の製造における露光方法に使用される第４マスクの概略的な構成図である。
【図１０】本発明の第５実施例による液晶表示装置用基板の製造での露光方法において、第１及び第４マスクによるショット領域間の境界を示す基板の概略図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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