專利名稱：具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩及其偵測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的光罩(mask)，且特別有關(guān)于一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩及其偵測方法。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器主要由薄膜晶體管數(shù)組基板、彩色濾光數(shù)組基板和液晶層所構(gòu)成，其中薄膜晶體管數(shù)組基板是由多個以數(shù)組排列的薄膜晶體管，以及與每一薄膜晶體管對應(yīng)配置的一像素電極(pixel electrode)所組成。而上述的薄膜晶體管包括柵極(gate)、信道(channel)、源極與漏極(source/drain)，薄膜晶體管用來作為液晶顯示單元的開關(guān)組件。
薄膜晶體管組件的操作原理與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體MOS組件相類似，都是具有三個端子(柵極、源極以及漏極)的組件。通常薄膜晶體管組件可分成非晶硅與多晶硅材質(zhì)兩種類型。其中，非晶硅薄膜晶體管是屬于較為成熟的技術(shù)。就非晶硅薄膜晶體管液晶顯示器而言，其制造流程中需要利用光罩定義的步驟通常有五道，第一道是用來定義柵極，第二道是用來定義包括信道與歐姆接觸層(ohmic contact layer)的主動層(active layer)，第三道則是用來定義源/漏極，第四道是用來定義接觸窗洞(contact opening)，最后一道則是用來定義圖素電極(pixelelectrode)。
為了確保各層之間在利用光罩進(jìn)行曝光時的位置正確性，公知技術(shù)在各層光罩上的空白部位，也就是沒有圖案的區(qū)域上形成大小不一的方框，以偵測上述步驟的層與層對準(zhǔn)(overlay)的精確度，此種方法所采用的圖案又稱為“box in box”。然后在曝光后，比對不同層之間的方框位置來判定層與層對準(zhǔn)的精確度是否合格。
然而，上述薄膜晶體管液晶顯示器制作工藝中用來定義各層的光罩上的方框因為是配置于沒有圖案的區(qū)域，所以其可配置的位置會受到限制，而且這些“box in box”的圖案離薄膜晶體管液晶顯示器的顯示區(qū)較遠(yuǎn)，所以往往會受到外圍制作工藝較不穩(wěn)定的影響而導(dǎo)致量測上的誤差，進(jìn)而使量測出的結(jié)果不具代表性。此外，一般的光罩上除了像是“box in box”的測試圖案之外，還會有其它用來偵測相關(guān)特性的測試鍵(test key)，所以于光罩上用來偵測層與層對準(zhǔn)的精確度的方框圖案將會占去其中的大部分面積，而減少其余的測試鍵數(shù)目。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩及其偵測方法，以增進(jìn)量測值的精確度。
本發(fā)明的再一目的是提供一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩及其偵測方法，以改善公知受到外圍制作工藝不穩(wěn)定影響的缺點。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩及其偵測方法，以增加量測點的選擇。
本發(fā)明的又一目的是提供一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩及其偵測方法，以增加光罩的偵測測試鍵。
根據(jù)上述與其它目的，本發(fā)明提出一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，于每一光罩上均包括數(shù)個薄膜晶體管液晶顯示器組件光罩圖案以及一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，其中組件光罩圖案是用以于一基板上的光阻曝光形成數(shù)個薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案，且于組件光罩圖案還包括一顯示區(qū)；而對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案是位于顯示區(qū)外圍以及組件光罩圖案內(nèi)，以于基板上的光阻曝光形成一對準(zhǔn)量測標(biāo)記，借此以偵測薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案的層與層對準(zhǔn)的精確度。
本發(fā)明另外提出一種偵測薄膜晶體管液晶顯示器的光罩層與層對準(zhǔn)精確度的方法，包括提供一第一光罩，其包括數(shù)個第一組件光罩圖案，且其中第一組件光罩圖案包括一顯示區(qū)；以及一第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于顯示區(qū)外圍以及第一組件光罩圖案內(nèi)。然后，提供一第二光罩，其包括數(shù)個第二組件光罩圖案，且其中第二組件光罩圖案包括顯示區(qū)；以及一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于顯示區(qū)外圍以及第二組件光罩圖案內(nèi)，其中第一對準(zhǔn)標(biāo)記光罩圖案的位置與第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案的位置相對應(yīng)，以作為測量層與層間對準(zhǔn)精確度的標(biāo)記。接著，將第一光罩與第二光罩上的圖案依序轉(zhuǎn)移至一基板，以形成一第一量測對準(zhǔn)標(biāo)記與一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記，再量測基板上的第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記與第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記的偏差值。然后，根據(jù)偏差值調(diào)整第一光罩與第二光罩的位置。
本發(fā)明因為將對準(zhǔn)量測標(biāo)記設(shè)置于組件圖案的顯示區(qū)外圍以及組件光罩圖案內(nèi)，所以能改善公知將對準(zhǔn)量測標(biāo)記設(shè)置于離顯示區(qū)較遠(yuǎn)，而受到外圍制作工藝不穩(wěn)定影響的缺點，進(jìn)而增進(jìn)量測值的精確度。而且，依照本發(fā)明的特征，可以將對準(zhǔn)量測標(biāo)記配置于任一像素(pixel)旁，以增加量測點的選擇。此外，由于本發(fā)明摒除將對準(zhǔn)量測標(biāo)記設(shè)置于光罩上無組件圖案區(qū)域中，所以在光罩上可以增加其余的偵測測試鍵數(shù)目。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明。


圖1是依照本發(fā)明的一較佳實施例的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩示意圖；圖2是依照本發(fā)明的一較佳實施例的對準(zhǔn)量測標(biāo)記的放大示意圖；圖3所示依照本發(fā)明的一較佳實施例的偵測薄膜晶體管液晶顯示器的光罩層與層對準(zhǔn)精確度的步驟示意圖。
標(biāo)號說明100光罩 102組件光罩圖案104顯示區(qū)106拉線區(qū)108外接電路區(qū)110對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案120區(qū)域 200基板210第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記 220第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記300提供一第一光罩，包括一第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于顯示區(qū)外側(cè)以及光罩圖案內(nèi)
302提供一第二光罩，包括一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于顯示區(qū)外側(cè)以及光罩圖案內(nèi)，其中第一對準(zhǔn)標(biāo)記光罩圖案的位置與第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案的位置相對應(yīng)304將第一光罩的圖案轉(zhuǎn)移至基板，以形成一第一量測對準(zhǔn)標(biāo)記306將第二光罩的圖案轉(zhuǎn)移至基板，以形成一第二量測對準(zhǔn)標(biāo)記308量測基板上的第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記與第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記的一偏差值310根據(jù)偏差值調(diào)整第一光罩與第二光罩的位置具體實施方式
圖1是依照本發(fā)明的一較佳實施例的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩示意圖。
請參照圖1，于光罩100中包括數(shù)個薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的組件光罩圖案102以及對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案110，其中組件光罩圖案102用以于一基板上的光阻曝光形成數(shù)個薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案，其中組件光罩圖案102包括一顯示區(qū)104、一拉線區(qū)106與一外接電路區(qū)108；而對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案110則是位于顯示區(qū)104外圍以及組件光罩圖案102內(nèi)，以于基板上的光阻曝光形成一對準(zhǔn)量測標(biāo)記，借此以測量薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案的層與層(overlay)對準(zhǔn)精確度。
請繼續(xù)參照圖1，雖然于圖中的對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案110僅配置于顯示區(qū)104的一外側(cè)，但是對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案110的配置與數(shù)量均可依照所需增減，而不局限于本圖所繪示。另外，由于對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案110是在顯示區(qū)104外圍，所以在形成薄膜晶體管液晶顯示器的彩色濾光片(color filter)時，當(dāng)初形成對準(zhǔn)量測標(biāo)記的區(qū)域?qū)⒈黄渲械暮谏仃?black matrix，簡稱BM)蓋過，而不會造成開口率的降低。此外，在光罩100上的組件光罩圖案102外面的區(qū)域120還可配置數(shù)個偵測測試鍵。
當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明于薄膜晶體管液晶顯示器的定義制作工藝時，對進(jìn)行接觸窗洞(contact opening)的定義制作工藝與進(jìn)行像素電極(pixelelectrode)的定義制作工藝而言特別有益。因為像素電極的面積很大，而以目前的量測儀器來看，只能同時觀測像素電極的一角與其前層的接觸窗洞，因此無法單憑上述兩者之間的位置來判定其層與層的對準(zhǔn)精確度。而于本實施例中，是以方框在方框中(box in box)的對準(zhǔn)量測標(biāo)記為例，當(dāng)進(jìn)行接觸窗洞與像素電極的定義制作工藝后，如圖2所示。
圖2是依照本發(fā)明的一較佳實施例的對準(zhǔn)量測標(biāo)記的放大示意圖，請參照圖2，利用本發(fā)明所得的接觸窗洞光罩進(jìn)行接觸窗洞定義制作工藝后，會在基板200上形成第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記210，其形狀為方框。然后，利用本發(fā)明所得的像素電極光罩進(jìn)行像素電極定義制作工藝后，會在基板200上形成第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記220，其形狀亦為方框。而且，在理想狀態(tài)下，第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記210應(yīng)該位于第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記220的正中央，當(dāng)然也可以將第一與第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記210、220的方框大小互換，同樣能夠作為測量薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案的層與層對準(zhǔn)精確度的對準(zhǔn)標(biāo)記。而依照本發(fā)明所進(jìn)行的偵測方法如圖3所示。
圖3所示依照本發(fā)明的一較佳實施例的偵測薄膜晶體管液晶顯示器的光罩層與層對準(zhǔn)精確度的步驟示意圖。請參照圖3，于步驟300中，提供一第一光罩，包括一第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于顯示區(qū)外側(cè)以及光罩圖案內(nèi)。其中，第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案的形狀例如是方框；而第一光罩譬如是用來定義接觸窗洞的光罩。
然后，于步驟302中，提供一第二光罩，包括一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于顯示區(qū)外側(cè)以及光罩圖案內(nèi)，其中第一對準(zhǔn)標(biāo)記光罩圖案的位置與第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案的位置相對應(yīng)。其中，第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案的形狀例如是方框；而第二光罩譬如是用來定義像素電極的光罩。
接著，于步驟304中，將第一光罩的圖案轉(zhuǎn)移至基板，以形成一第一量測對準(zhǔn)標(biāo)記。隨后，于步驟306中，將第二光罩的圖案轉(zhuǎn)移至基板，以形成一第二量測對準(zhǔn)標(biāo)記。
然后于步驟308中，量測基板上的第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記與第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記的偏差值，以偵測出第一與第二光罩層與層間的對準(zhǔn)精確度。之后，還可以包括步驟310，根據(jù)偏差值調(diào)整第一光罩與第二光罩的位置。
如上所述，本發(fā)明的特征將對準(zhǔn)量測標(biāo)記設(shè)置于組件圖案的顯示區(qū)外圍以及組件光罩圖案內(nèi)，所以能改善公知將對準(zhǔn)量測標(biāo)記設(shè)置于離顯示區(qū)較遠(yuǎn)，而受到外圍制作工藝不穩(wěn)定影響的缺點，進(jìn)而增進(jìn)量測值的精確度。
而且，依照本發(fā)明的特征，可以將對準(zhǔn)量測標(biāo)記配置于任一像素旁，以增加量測點的選擇。
此外，由于本發(fā)明摒除將對準(zhǔn)量測標(biāo)記設(shè)置于光罩上無組件圖案區(qū)域中，所以在光罩上可以增加其余的偵測測試鍵數(shù)目。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于其中每一光罩上包括復(fù)數(shù)個組件光罩圖案，于一基板上的光阻曝光形成復(fù)數(shù)個薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案，其中該些組件光罩圖案包括一顯示區(qū)；一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于該顯示區(qū)外圍以及該些組件光罩圖案內(nèi)，以于該基板上的光阻曝光形成一對準(zhǔn)量測標(biāo)記，借此偵測該些薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案的層與層對準(zhǔn)的精確度。
2.如權(quán)利要求1所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于該每一光罩上的該對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案包括一方框。
3.如權(quán)利要求2所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于該每一光罩上的該方框大小不一。
4.如權(quán)利要求2所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于該每一光罩之一的該方框位置位于該每一光罩的另一的該方框的正中央。
5.如權(quán)利要求1所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于還包括復(fù)數(shù)個偵測測試鍵，配置于該些組件光罩圖案外圍。
6.如權(quán)利要求1所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于該些組件光罩圖案，還包括一拉線區(qū)光罩圖案，位于該顯示區(qū)光罩圖案外圍；一外接電路區(qū)光罩圖案，位于該拉線區(qū)光罩圖案外圍。
7.一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，包含適于進(jìn)行一接觸窗洞的定義制作工藝的一第一光罩與適于進(jìn)行一像素電極的定義制作工藝的一第二光罩，其特征在于該第一光罩與該第二光罩均包括具有一顯示區(qū)的復(fù)數(shù)個組件區(qū)域，其中還包括一第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于該第一光罩的該顯示區(qū)外圍以及該些組件區(qū)域內(nèi)；一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于該第二光罩的該顯示區(qū)外圍以及該些組件區(qū)域內(nèi)，其中該第一對準(zhǔn)標(biāo)記光罩圖案的位置與該第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案的位置相對應(yīng)，以作為測量該接觸窗洞與該像素電極之間對準(zhǔn)精確度的標(biāo)記。
8.如權(quán)利要求7所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于該第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案包括一第一方框。
9.如權(quán)利要求8所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于該第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案包括一第二方框。
10.如權(quán)利要求9所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于該第二方框的位置位于該第一方框的正中央。
11.如權(quán)利要求7所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于還包括復(fù)數(shù)個偵測測試鍵，配置于該第一光罩與該第二光罩的該些薄膜晶體管液晶顯示器組件區(qū)域外圍。
12.如權(quán)利要求7所述的具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩，其特征在于該些組件區(qū)域，還包括一拉線區(qū)，位于該顯示區(qū)外圍；一外接電路區(qū)，位于該拉線區(qū)外圍。
13.一種偵測薄膜晶體管液晶顯示器的光罩層與層對準(zhǔn)精確度的方法，其特征在于包括提供一第一光罩，該第一光罩包括復(fù)數(shù)個第一組件光罩圖案，其中該些第一組件光罩圖案包括一顯示區(qū)；一第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于該顯示區(qū)外圍以及該些第一組件光罩圖案內(nèi)；提供一第二光罩，該第二光罩包括復(fù)數(shù)個第二組件光罩圖案，其中該些第二組件光罩圖案包括該顯示區(qū)；一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于該顯示區(qū)外圍以及該些第二組件光罩圖案內(nèi)，其中該第一對準(zhǔn)標(biāo)記光罩圖案的位置與該第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案的位置相對應(yīng)，以作為測量層與層間對準(zhǔn)精確度的標(biāo)記；將該第一光罩的圖案轉(zhuǎn)移至一基板，以形成一第一量測對準(zhǔn)標(biāo)記；將該第二光罩的圖案轉(zhuǎn)移至該基板，以形成一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記；量測該基板上的該第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記與該第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記的一偏差值。
14.如權(quán)利要求13所述的偵測薄膜晶體管液晶顯示器的光罩層與層對準(zhǔn)精確度的方法，其特征在于還包括根據(jù)該偏差值調(diào)整該第一光罩與該第二光罩的位置。
15.一種偵測薄膜晶體管液晶顯示器的光罩層與層對準(zhǔn)精確度的方法，適于偵測一接觸窗洞與一像素電極的層與層間的對準(zhǔn)精確度，其特征在于其步驟包括提供一接觸窗洞光罩，該接觸窗洞光罩包括具有一顯示區(qū)的復(fù)數(shù)個第一光罩圖案；一第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于該顯示區(qū)外圍以及該些第一光罩圖案內(nèi)；提供一像素電極光罩，該像素電極光罩包括具有該顯示區(qū)的復(fù)數(shù)個第二光罩圖案；一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，位于該顯示區(qū)外圍以及該些第二光罩圖案內(nèi)，其中該第一對準(zhǔn)標(biāo)記光罩圖案的位置與該第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案的位置相對應(yīng)；將該接觸窗洞光罩的圖案轉(zhuǎn)移至一基板，以形成一第一量測對準(zhǔn)標(biāo)記；將該像素電極光罩的圖案轉(zhuǎn)移至該基板，以形成一第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記；量測該第一對準(zhǔn)量測標(biāo)記的位置與該第二對準(zhǔn)量測標(biāo)記的位置之間的一偏差值。
16.如權(quán)利要求15所述的偵測薄膜晶體管液晶顯示器的光罩層與層對準(zhǔn)精確度的方法，其特征在于還包括根據(jù)該偏差值調(diào)整該接觸窗洞光罩與該像素電極光罩的位置。
全文摘要
一種具有對準(zhǔn)量測標(biāo)記的光罩及其偵測方法，于每一光罩上均包括數(shù)個薄膜晶體管液晶顯示器組件光罩圖案以及一對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案，其中組件光罩圖案是用以于一基板上的光阻曝光形成數(shù)個薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案，且于組件光罩圖案還包括一顯示區(qū)；而對準(zhǔn)量測標(biāo)記光罩圖案是位于顯示區(qū)外圍以及組件光罩圖案內(nèi)，以于基板上的光阻曝光形成一對準(zhǔn)量測標(biāo)記，借此偵測薄膜晶體管液晶顯示器組件圖案的層與層對準(zhǔn)的精確度。
文檔編號G03F7/20GK1492285SQ0214634
公開日2004年4月28日 申請日期2002年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月24日
發(fā)明者賴明升, 黃淑儀 申請人:友達(dá)光電股份有限公司