專利名稱：用以制造平面顯示器的曝光方法和光掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種曝光方法和光掩模，且特別是有關(guān)于一種制造平面 顯示器的曝光方法和光掩模。
背景技術(shù)：
隨著平面顯示器制造技術(shù)的進(jìn)步，以及消費(fèi)者對(duì)于大畫面、高解析度顯 示器的需求日益殷切，使得用以制作平面顯示器的基板尺寸日益增加。而為 了要制造更高解析度的平面顯示器，內(nèi)部元件的尺寸必須相對(duì)加以減小。因此，應(yīng)用光光刻工藝(photolithography)進(jìn)行曝光以定義元件圖案的技術(shù)，在 解析度上面臨了重大的挑戰(zhàn)。目前雖然已經(jīng)有可以定義出高解析度圖案的曝光機(jī)臺(tái)，但是由于需要復(fù) 雜且精密的光學(xué)鏡組，因此價(jià)格十分昂貴，大約為低解析度機(jī)種的十倍以上。 對(duì)于需要進(jìn)行大量生產(chǎn)的廠商而言，對(duì)其初期設(shè)備的建置成本造成極大壓 力。此外，高解析度曝光機(jī)臺(tái)的曝光時(shí)間相對(duì)于低解析度曝光機(jī)臺(tái)要緩慢許 多，造成了生產(chǎn)速度的降低。并且由于大尺寸的精密光學(xué)鏡組不易制作，故 一般而言，高解析度的曝光機(jī)臺(tái)其每次曝光的面積比低解析度的曝光機(jī)臺(tái) 小。因此，隨著大尺寸平面顯示器時(shí)代的來臨， 一片基板往往需要分區(qū)多次 曝光才能夠?qū)D案定義完成。若是以高解析度曝光機(jī)臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，緩慢的作 業(yè)時(shí)間拖延生產(chǎn)，所增加的成本將十分可觀。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種用以制造平面顯示器的曝光方 法。以先定義低解析度圖案，再接著定義高解析度圖案的方式，分批在同一 光致抗蝕劑層上形成完整圖案?？娠@著減少高解析度曝光機(jī)的作業(yè)時(shí)間，提 高生產(chǎn)效率。根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種用以制造平面顯示器的曝光方法，包括 提供基板，該基板上具有未定義的光致抗蝕劑層。接著，圖案化光致抗蝕劑層，以形成初步圖案層，初步圖案層具有第一解析度。然后，圖案化初步圖 案層，以形成完整圖案層。完整圖案層具有第二解析度，且第二解析度高于 第一解析度。根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提供一組用以制造平面顯示器的光掩模，包括 初步成形光掩模及細(xì)部修飾光掩模。初步成形光掩模具有第一解析度，而細(xì) 部修飾光掩模具有第二解析度，第二解析度高于第一解析度。初步成形光掩 模用以在形成于基板上的光致抗蝕劑層上定義初步圖案，以形成初步圖案 層。細(xì)部修飾光掩模接著在初步圖案層上定義完整圖案，以形成完整圖案層。根據(jù)本發(fā)明的再一目的，提供一種用以制造平面顯示器的曝光方法，包括提供基板，基板上具有光致抗蝕劑層，其特征在于圖案化光致抗蝕劑 層，以形成初步圖案層，初步圖案層具有第一解析度；接著，圖案化初步圖 案層，以形成完整圖案層，完整圖案層具有第二解析度，且第二解析度高于 第一解析度。為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí) 施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1A繪示未完成的薄膜晶體管陣列的局部平面圖；圖1B繪示圖1A中沿剖面線A-A，的剖面圖；圖2A繪示初步定義的薄膜晶體管陣列的局部平面圖；圖2B繪示圖2A中沿剖面線B-B，的剖面圖；圖3A繪示定義完成的薄膜晶體管陣列的局部平面圖；圖3B繪示圖3A中沿剖面線C-C，的剖面圖；圖3C繪示圖3A中沿剖面線C-C，去除已曝光部分的光致抗蝕劑后的剖 面圖；以及圖4繪示制作完成的薄膜晶體管剖面圖。附圖標(biāo)記說明100:未完成的薄膜晶體管 100a:初步定義的薄膜晶體管 100b:定義完成的薄膜晶體管100c:曝光顯影后的薄膜晶體管100d:蝕刻完成的薄膜晶體管110:玻璃基板120:掃瞄線122:柵極130:絕緣層140:非晶硅溝道150、150d: n+非晶硅層160:金屬層162:源極164:漏極170:光致抗蝕劑層170a:初步圖案層170b:完整圖案層170c:曝光顯影后的光致抗蝕劑層172:圖案180:初步成形光掩模190:細(xì)部修飾光掩模具體實(shí)施方式
以下以本發(fā)明的曝光方法，用以制造平面顯示器中的薄膜晶體管(thin film transistor, TFT)中的源極以及漏極結(jié)構(gòu)為例做說明。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)DIA與圖IB,其分別繪示未完成的薄膜晶體管陣列的局部 平面圖，以及圖1A中沿剖面線A-A，的剖面圖。如圖1A所示，此時(shí)所有結(jié) 構(gòu)皆為未定義的光致抗蝕劑層170所覆蓋，包括掃瞄線120。本實(shí)施例中光 致抗蝕劑層170優(yōu)選地采用正型光致抗蝕劑材料，以符合高解析度的需求。 如圖1B所示，未完成的薄膜晶體管100，形成于基板例如玻璃基板110上。 玻璃基板110上形成與掃瞄線120連接的柵極122，用以控制薄膜晶體管100 的開關(guān)。柵極122上形成絕緣層130，絕緣層130上形成非晶硅(oc-Si)溝道 140，非晶硅溝道140上再形成n+非晶硅層150。 n+非晶硅層150上再形成 金屬層160,用以作為源極及漏極的材料。金屬層160上方被未定義的光致抗蝕劑層170所覆蓋，在后續(xù)工藝中用以曝光以定義出源極及漏極的圖案。 接著，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2A與圖2B，其分別繪示初步定義的薄膜晶體管陣 列的局部平面圖，以及圖2A中沿剖面線B-B，的剖面圖。如圖2A所示，以 初步成形光掩模180進(jìn)行曝光顯影，形成初步定義的初歩圖案層170a，其中 未曝光的部分以斜線表示。初步成形光掩模180上的圖案線寬大于5 jim， 因此初步圖案層170a的解析度大于5 (im。可以用低解析度、曝光范圍大的 曝光機(jī)，例如近接式(proximity)曝光機(jī)定義完成，如此可以縮短曝光作業(yè)所 需時(shí)間。如圖2B所示，初步定義的薄膜晶體管100a上，具有經(jīng)第一次曝光 顯影的初步圖案層170a。然后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A與圖3B,其分別繪示定義完成的薄膜晶體管陣 列的局部平面圖，以及圖3A中沿剖面線C-C，的剖面圖。如圖3A所示，以 細(xì)部修飾光掩模190在圖2A中的初步圖案層170a上進(jìn)行曝光顯影，形成定 義完成的完整圖案層170b，其中未曝光的部分以斜線表示。細(xì)部修飾光掩模 190上的圖案172線寬小于或等于5 pm，因此完整圖案層170b的解析度小 于或等于5pm。完整圖案層170b可以配合細(xì)部修飾光掩模190,用高解析 度的曝光機(jī)，例如掃瞄式(scanner)曝光機(jī)，或是步進(jìn)式(stepper)膝光機(jī)定義完 成；另外，也可以激光光在圖2A中的初步圖案層170a上定義高解析度的圖 案172,并經(jīng)過顯影工藝去除已曝光部分的光致抗蝕劑，以形成完整圖案層 170b。如圖3C所示，其繪示圖3A中沿剖面線C-C，去除已曝光部分的光致 抗蝕劑后的剖面圖。曝光顯影后的薄膜晶體管100c上，具有經(jīng)過曝光顯影 后的光致抗蝕劑層170c。接著，如圖4所示，其繪示制作完成的薄膜晶體管剖面圖。利用如圖3C 中曝光顯影后的光致抗蝕劑層170c為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻作業(yè)，將原本的n+ 非晶硅層150及金屬層160進(jìn)行蝕刻，形成n+非晶硅層150d、源極162以 及漏極164，并移除作為蝕刻掩模的光致抗蝕劑層170c后，即完成薄膜晶體 管100d。本發(fā)明上述實(shí)施例所披露的用以制造平面顯示器的曝光方法，以先定義 低解析度圖案，再接著定義高解析度圖案的方式，分批在同一層光致抗蝕劑 層上形成完整圖案。由于高解析度圖案的曝光面積相對(duì)子低解析度的膝光面 積要小很多，可顯著減少高解析度曝光機(jī)的作業(yè)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。并且， 利用低解析度的曝光機(jī)臺(tái)進(jìn)行部分的曝光作業(yè)，亦降低了高解析度機(jī)臺(tái)的產(chǎn)能需求。此外，髙解析度圖案也可以激光直接在光致抗蝕劑層上定義完成， 或是以激光配合高解析度光掩模對(duì)光致抗蝕劑層進(jìn)行曝光，皆可減少購(gòu)置高 解析度曝光機(jī)的成本。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本 發(fā)明，任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，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(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種用以制造平面顯示器的曝光方法，包括提供基板，該基板上具有未定義的光致抗蝕劑層；圖案化該光致抗蝕劑層，以形成初步圖案層，該初步圖案層具有第一解析度；圖案化該初步圖案層，以形成一完整圖案層，該完整圖案層具有第二解析度，且該第二解析度高于該第一解析度。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該光致抗蝕劑層采用正型光致抗蝕劑 材料。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該形成該初步圖案層的步驟中，還包括以初步成形光掩模在該光致抗蝕劑層上定義初步的圖案，以形成該初步 圖案層。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中形成該初步圖案層所使用的曝光機(jī)， 為近接式曝光機(jī)。
5. 如權(quán)利要求3的方法，其中該初步成形光掩模上的圖案，其線寬大于 5 fxm。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該形成該完整圖案層的步驟中，還包括以細(xì)部修飾光掩模在該初步圖案層上定義完整的圖案，以形成該完整圖 案層。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中該形成該完整圖案層所使用的曝光 機(jī)，為 一步進(jìn)式曝光機(jī)(stepper)。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中該細(xì)部修飾光掩模上的圖案，其線寬 小于或等于5 (om。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該形成該完整圖案層的步驟中，還包括以激光在該初步圖案層上定義完整的圖案，以形成該完整圖案層。
10. —組用以制造平面顯示器的光掩模，包括 初步成形光掩模，具有第一解析度；細(xì)部修飾光掩模，具有第二解析度，該第二解析度高于該第一解析度；其中，該初步成形光掩模用以在形成于基板上的光致抗蝕劑層上定義初 步圖案，以形成初步圖案層，并以該細(xì)部修飾光掩模，在該初步圖案層上定義完整圖案，以形成完整圖案層。
11. 如權(quán)利要求10的光掩模，其中該初步成形光掩模上的圖案，其線寬 大于5拜。
12. 如權(quán)利要求IO的光掩模，其中該細(xì)部修飾光掩模上的圖案，其線寬 小于或等于5 |im。
13. —種用以制造平面顯示器的曝光方法，包括 提供基板，該基板上具有光致抗蝕劑層，其特征在于 圖案化該光致抗蝕劑層，以形成初步圖案層，該初步圖案層具有第一解析度；以及圖案化該初步圖案層，以形成完整圖案層，該完整圖案層具有第二解析 度，且該第二解析度高于該第一解析度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用以制造平面顯示器的曝光方法，包括提供基板，基板上具有未定義的一光致抗蝕劑層。接著，圖案化光致抗蝕劑層，以形成初步圖案層，初步圖案層具有第一解析度。然后，圖案化初步圖案層，以形成完整圖案層。完整圖案層具有第二解析度，且第二解析度高于第一解析度。
文檔編號(hào)G03F1/14GK101271279SQ20071008777
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者王程麒 申請(qǐng)人:奇美電子股份有限公司