專利名稱：制造液晶顯示器的曝光掩模及利用該掩模制造液晶顯示器時曝光基板的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制造液晶顯示器的掩模，以及利用該掩模對用于液晶顯示器的基板進行曝光的方法。
背景技術：
通常，液晶顯示器具有兩塊帶電極的基板和間插在兩塊基板間的液晶層。電壓施加在電極上，使得液晶層中的液晶分子重新取向，從而控制光透射。電極可以全部形成在基板其中之一上。
為了在基板上形成各種圖形，對于基板進行光刻，同時包括曝光的步驟。
傳統(tǒng)上，將分步投影曝光機(stepper)或對準儀(aligner)用于曝光目的。
在采用分步投影曝光機的情況下，引入小尺寸掩模。基板被分成若干個照射區(qū)，并且當在基板上方在任意方向上移動分步投影曝光機掩模的同時對基板曝光。該分步投影曝光機掩模和基板安裝在分步投影曝光機上，使得它們以適當的方式彼此對準。
在使用對準儀的情形下，引入大尺寸掩模，使得僅用一次照射對基板的整個面積進行曝光。首先將對準儀掩模(aligner mask)安裝在對準儀上，然后將基板與對準儀掩模對準。對準儀優(yōu)選地用于制造液晶顯示器。
然而，使用對準儀有以下問題。隨著基板尺寸增大到大于現(xiàn)有的對準器，則不能通過一個掩模利用一次照射對其進行曝光。因而，接縫錯誤易于在所得的顯示器中出現(xiàn)。因此，需要開發(fā)一種新型曝光裝置或構造技術。例如，在對大尺寸基板曝光的過程中，可對交互照射對準(inter-shot alignment)使用這樣的技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于制造液晶顯示器的掩模，其在防止接縫錯誤的同時，對大尺寸基板作正確的交互照射對準。
本目的和其它目的可通過一種掩模實現(xiàn)，該掩模具有以各自方式進行照射的不同掩模圖形。利用這樣的掩模對大尺寸基板進行曝光。
具體地，用于利用基板制造液晶顯示器的掩模包括具有中心線的位于基板中央的第一掩模圖形，以對基板中央進行曝光。第二掩模圖形位于第一掩模圖形左側，以對基板左側進行曝光。第二掩模圖形與第一掩模圖形相隔第一距離。第三掩模圖形位于第一掩模圖形右側，以對基板右側進行曝光。第三掩模圖形與第一掩模圖形間隔第二距離。
用于曝光的對準標記(key)形成在第一掩模圖形上。對準標記形成有位于掩模中心線左側和右側彼此相對于掩模中心線對稱的一對第一對準圖形、位于第一對準圖形右側并與第一對準圖形間隔第一距離的一對第二對準圖形、以及位于第一對準圖形左側并與第一對準圖形間隔第二距離的一對第三對準圖形。
在對用于液晶顯示器的基板曝光的方法中，首先制備劃分為中心部分、左側部分和右側部分的基板。還制備具有第一至第三掩模圖形的掩模。第一掩模圖形置于基板中心，具有中心線，以對基板中心部分曝光。第二掩模圖形位于第一掩模圖形左側以對基板左側曝光，并間隔第一掩模圖形左側第一距離。第三掩模圖形位于第一掩模圖形右側以對基板右側曝光，并間隔第一掩模圖形右側第二距離。然后，將掩模和基板彼此對準。其后，利用掩模以不連續(xù)的方式進行對基板中心部分、左側部分和右側部分的曝光。
第一對準標記形成在掩模第一掩模圖形上，第二對準標記形成在基板中心部分上，使得第二對準標記與第一對準標記匹配。第一對準標記形成有位于掩模中心線左側和右側彼此相對于掩模中心線對稱的一對第一對準圖形、位于第一對準圖形右側并與第一對準圖形間隔第一距離的一對第二對準圖形、以及位于第一對準圖形左側并與第一對準圖形間隔第二距離的一對第三對準圖形。
掩模與基板的對準通過將第一掩模圖形的第一對準標記與基板的第二對準標記合并來進行，且相對于基板中心部分的曝光利用第一掩模圖形進行。此時，在進行利用掩模對基板曝光的同時，除了第一掩模圖形外，利用曝光裝置的遮光部件將掩模和基板遮蔽。
掩模與基板的對準通過將第一掩模圖形的第一對準圖形與基板的第二對準圖形合并來進行，且對基板左側部分的曝光利用第二掩模圖形來進行。此時，在進行利用掩模曝光基板的同時，除了第二掩模圖形外，利用曝光裝置的遮光部件將掩模和基板遮蔽。
掩模與基板的對準通過將第一掩模圖形的第一對準圖形與基板的第三對準圖形合并來進行，且對基板右側部分的曝光利用第三掩模圖形來進行。此時，在進行利用掩模曝光基板的同時，除了第三掩模圖形外，利用曝光裝置的遮光部件將掩模和基板遮蔽。


當結合附圖考慮時，隨著本發(fā)明參照以下詳細描述而得以更好地理解，對本發(fā)明的更為全面的評價以及其隨之而來的諸多優(yōu)點將更易于清楚，附圖中，相同的附圖標記表示相同或相似的元件，其中圖1是用于液晶顯示器的基板的示意性視圖；圖2是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于制造液晶顯示器的掩模的示意性視圖；圖3是與圖2所示的掩模對準的用于液晶顯示器的基板的示意性視圖；以及圖4A至4C示出了對圖3所示基板曝光的步驟。
具體實施例方式
將參照附圖闡述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
如先前所述，為了在大尺寸基板上形成圖形，優(yōu)選地采用分區(qū)曝光技術，因為對準儀掩模在尺寸上有限制。
圖1是用于液晶顯示器的基板的示意性視圖。如圖1所示，液晶顯示器具有作為基板100的一大部分的顯示區(qū)200、位于顯示區(qū)200左側的柵極驅動電路區(qū)300、以及位于顯示區(qū)200右側的數據驅動電路區(qū)400。
具有相同圖形的多個像素以矩陣形式布置在顯示區(qū)200中，且具有相同圖形的多個電路重復地布置在柵極驅動電路區(qū)300和數據驅動電路區(qū)400內。
以液晶顯示器的圖形為基礎，在限定照射范圍的同時對基板進行曝光。
在曝光過程中，如圖1所示，基板100分成中心部分I、左側部分II和右側部分III，且對相應的三個部分引入三個不同的掩模圖形，以進行照射。三個掩模圖形形成在一個掩模上。因此，對大尺寸基板100的曝光僅用一個掩模來進行。
圖2是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于制造液晶顯示器的掩模的示意性視圖，圖3是與圖2所示掩模對準的用于液晶顯示器的基板的示意性視圖。
為了方便說明，將示出液晶顯示器基板100形成在一個基板10上的情形。
如圖3所示，基板10分成中心部分I、左側部分II和右側部分III。第一照射利用第一掩模圖形M1對中心部分I進行，第二照射利用第二掩模圖形M2對左側部分II進行，第三照射利用第三掩模圖形M3對右側部分III進行?；?0的暴露在第一至第三照射下的區(qū)域分別定義為第一照射區(qū)S1、第二照射區(qū)S2和第三照射區(qū)S3。
第一照射對基板10的中心部分I進行三次。即，在第一照射區(qū)S1中存在左側第一照射子區(qū)S1L、中心第一照射子區(qū)S1O和右側第一照射子區(qū)S1R。
如圖2所示，第一至第三掩模圖形M1、M2和M3形成在一個掩模M上。由于第二和第三掩模圖形M2和M3形成得與第二和第三照射區(qū)S2和S3的大小相同，所以基板10的左側和右側部分II和III可以僅通過一次照射來構圖。
由于第一掩模圖形M1的面積小于基板10的中心部分I，所以利用第一掩模圖形M1對中心部分I的照射進行兩次或多次。優(yōu)選的是，第一掩模圖形M1的寬度設定為與中心部分I的寬度成恒比(constant proportion)。在此優(yōu)選實施例中，對中心部分I的第一照射進行三次。
用于構圖基板10的中心部分I的第一掩模圖形M1形成在掩模M的中心上，使得其包括了掩模M的中心線ML。用于構圖基板10的左側部分II的第二掩模圖形M2位于第一掩模圖形M1的左側，使得其與第一掩模圖形M1的左側間隔第一距離d1。用于構圖基板10的右側部分II的第三掩模圖形M3位于第一掩模圖形M1右側，使得其間隔第一掩模圖形M1的右側第二距離d2。
在對準儀中使用的掩模中，對準標記應當相對于掩模中心彼此對稱形成。在此優(yōu)選實施例中，對準標記形成在位于掩模M中心的第一掩模圖形M1中，其中存在中心線ML。
一對第一對準標記圖形①和①’相對于中心線ML彼此對稱地形成在掩模M的中心線ML的左側和右側。此外，一對第二對準標記圖形②和②’形成在第一對準標記圖形①和①’的右側，并間隔第一對準標記圖形①和①’第一距離d1。第一對準標記圖形①和①’與第二對準標記圖形②和②’之間的距離與第一掩模圖形M1和第二掩模圖形M2之間的距離相同。
一對第三對準標記圖形③和③’形成在第一對準標記圖形①和①’的左側，并間隔第一對準標記圖形①和①’第二距離d2。第一對準標記圖形①和①’與第三對準標記圖形③和③’之間的距離與第一掩模圖形M1和第三掩模圖形M3之間的距離相同。
第一至第三對準標記圖形①和①’、②和②’、以及③和③’也以與掩模M相同的方式形成在基板10上。第一至第三對準標記圖形①和①’、②和②’、以及③和③’形成在相應于基板10中心部分I的第一照射區(qū)S1中，使得它們與第一掩模圖形M1的對準標記圖形①和①’、②和②’、以及③和③’處于陰陽結合的關系。在附圖中，各對準標記圖形以不同的形狀顯示，即□、★和◇，但是此圖例僅是為了說明方便而作出。即，各圖形可以以任意方式形成，例如相同的形狀。掩模和基板的彼此相應的對準圖形形成得它們彼此處于陰陽結合的關系。
利用掩模和基板的對準標記圖形對基板10曝光的方法現(xiàn)在將參照圖4A至4C以及圖2和3來說明。
首先，如圖4A所示，第一照射利用第一掩模圖形M1對位于基板10中心部分I的第一照射區(qū)域S1進行。
掩模M除了第一掩模圖形M1外由對準儀的掩蔽葉片11至14遮蔽，掩模M和基板10通過將第一掩模圖形M1的對準標記①和①’與第一照射區(qū)S1中的一個子區(qū)中形成的對準標記①和①’結合來彼此對準。
其后，對基板10進行照射。
然后移動基板10，使得其通過將第一掩模圖形M1的對準標記①和①’與第一照射區(qū)S1中的另一子區(qū)中形成的對準標記①和①’結合而與掩模M對準。
對基板10進行照射。
以此方式，對第一照射區(qū)S1的多個子區(qū)進行第一照射，從而對基板10的中心部分I進行曝光。
如圖4B所示，使用第二掩模圖形M2對位于基板10的左側部分II的第二照射區(qū)S2進行第二照射。
掩模M和基板10通過將第一掩模圖形M1的第一對準標記①和①’與第一照射區(qū)S1的左側第一照射子區(qū)S1L中形成的第二對準標記②和②’結合而彼此對齊，該左側第一照射子區(qū)S1L與基板10的第二照射區(qū)S2直接相鄰。
由于掩模M的第一對準圖形①和①’與第二掩模圖形M2的右側之間的距離與基板10的左側第一照射子區(qū)S1L中的第二對準圖形②和②’和第二照射區(qū)S2的右側之間的距離相同，所以除照射邊界區(qū)域上的雙重曝光部分外，掩模M的第二掩模圖形M2與基板10的第二照射區(qū)S2準確符合。
然后，掩模M除第二掩模圖形M2外由對準儀的掩蔽葉片11至14遮蔽，并且對基板10進行照射。
如圖4C所示，使用第三掩模圖形M3對位于基板10的右側部分III的第三照射區(qū)S3進行第三照射。
掩模M和基板10通過將第一掩模圖形M1的第一對準標記①和①’與第一照射區(qū)S1的右側第一照射子區(qū)S1R中形成的第三對準標記③和③’結合而彼此對齊，該右側第一照射子區(qū)S1R與基板10的第三照射區(qū)S3直接相鄰。
由于掩模M的第一對準圖形①和①’與第三掩模圖形M3的左側之間的距離與基板10的右側第一照射子區(qū)S1R中的第三對準圖形③和③’和第三照射區(qū)S3的左側之間的距離相同，所以除照射邊界區(qū)域上的雙重曝光部分外，掩模M的第三掩模圖形M3與基板10的第三照射區(qū)準確符合。
然后，掩模M除第三掩模圖形M3外由對準儀的掩蔽葉片11至14遮蔽，并且對基板10進行照射。
如上所述，第一至第三掩模圖形、以及第一至第三對準圖形形成在一個大尺寸掩模上。形成在基板和掩模上的對準圖形間的距離建立得與掩模圖形之間的距離一致。對準圖形用于在曝光時進行所需的交互照射對準。以此方式，可防止由于交互照射錯對導致的接縫錯誤。
雖然本發(fā)明已經參照優(yōu)選實施例得以詳細描述，但是本領域技術人員將理解，在不超出本發(fā)明的由所附權利要求所確定的精神和范圍的情形下，可對其作各種變化和替代。
權利要求
1.一種利用基板制造液晶顯示器的掩模，該掩模包括具有中心線的位于基板中心的第一掩模圖形，以對基板中心進行曝光；位于第一掩模圖形左側的第二掩模圖形，以對基板左側進行曝光，第二掩模圖形與第一掩模圖形相隔第一距離；以及位于第一掩模圖形右側的第三掩模圖形，以對基板右側進行曝光，第三掩模圖形與第一掩模圖形間隔第二距離。
2.如權利要求1所述的掩模，其中，用于曝光的對準標記形成在第一掩模圖形上。
3.如權利要求2所述的掩模，其中，對準標記形成有位于掩模中心線左側和右側彼此相對于掩模中心線對稱的一對第一對準圖形、位于第一對準圖形右側并與第一對準圖形間隔第一距離的一對第二對準圖形、以及位于第一對準圖形左側并與第一對準圖形間隔第二距離的一對第三對準圖形。
4.一種對用于液晶顯示器的基板曝光的方法，該方法包括步驟制備劃分為中心部分、左側部分和右側部分的基板；制備具有第一至第三掩模圖形的掩模，第一掩模圖形置于基板中心，具有一中心線，以對基板中心部分曝光，第二掩模圖形位于第一掩模圖形左側以對基板左側曝光，并間隔第一掩模圖形左側第一距離，第三掩模圖形位于第一掩模圖形右側以對基板右側曝光，并間隔第一掩模圖形右側第二距離；將掩模和基板彼此對準；以及利用掩模，以不連續(xù)的方式對基板的中心部分、左側部分和右側部分進行曝光。
5.如權利要求4所述的方法，其中，第一對準標記形成在掩模的第一掩模圖形上，第二對準標記形成在基板的中心部分上，使得第二對準標記與第一對準標記匹配。
6.如權利要求5所述的方法，其中，第一對準標記形成有位于掩模中心線左側和右側彼此相對于掩模中心線對稱的一對第一對準圖形、位于第一對準圖形右側并與第一對準圖形間隔第一距離的一對第二對準圖形、以及位于第一對準圖形左側并與第一對準圖形間隔第二距離的一對第三對準圖形。
7.如權利要求6所述的方法，其中，掩模與基板的對準通過將第一掩模圖形的第一對準標記與基板的第二對準標記合并來進行，且對基板中心部分的曝光利用第一掩模圖形進行。
8.如權利要求7所述的方法，其中，在除了第一掩模圖形外，利用曝光裝置的遮光部件將掩模和基板遮蔽的同時，進行利用掩模對基板的曝光。
9.如權利要求6所述的方法，其中，掩模與基板的對準通過將第一掩模圖形的第一對準圖形與基板的第二對準圖形合并來進行，且對基板左側部分的曝光利用第二掩模圖形來進行。
10.如權利要求9所述的方法，其中，在除了第二掩模圖形外，利用曝光裝置的遮光部件將掩模和基板遮蔽的同時，進行利用掩模對基板的曝光。
11.如權利要求6所述的方法，其中，掩模與基板的對準通過將第一掩模圖形的第一對準圖形與基板的第三對準圖形合并來進行，且對基板右側部分的曝光利用第三掩模圖形來進行。
12.如權利要求11所述的方法，其中，在除了第三掩模圖形外，利用曝光裝置的遮光部件將掩模和基板遮蔽的同時，進行利用掩模對基板的曝光。
全文摘要
一種用于利用基板制造液晶顯示器的掩模，包括具有中心線的位于基板中心的第一掩模圖形，以對基板中心進行曝光。第二掩模圖形位于第一掩模圖形左側，以對基板左側進行曝光。該第二掩模圖形與第一掩模圖形相距第一距離。第三掩模圖形位于第一掩模圖形右側，以對基板右側進行曝光。第三掩模圖形與第一掩模圖形相距第二距離。
文檔編號G03F1/42GK1524202SQ02802928
公開日2004年8月25日 申請日期2002年3月4日 優(yōu)先權日2001年8月27日
發(fā)明者卓英美, 樸云用, 洪雯杓, 李庭鎬 申請人:三星電子株式會社