JP2006235515A - フォトマスクおよび表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 小さなコンタクトホールを有する表示パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】 表示パネルの製造方法は、基板の表面に形成された層のうち、少なくとも一層にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程を含み、コンタクトホール形成工程は、一層の表面にレジスト膜を配置する工程と、フォトマスクを介してレジスト膜に露光を行なう露光工程と、現像を行なって、レジスト膜にコンタクトホールに対応する第１の開口部を形成する現像工程とを含む。露光工程は、コンタクトホールに対応する主パターン４１に第１の補助パターン４２を付加したフォトマスク２を用いる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、フォトマスクおよび表示パネルの製造方法に関する。

表示装置には、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置のように、表示パネルと表示パネルを収容するための筐体とを有するものがある。表示パネルは、基板を含み、基板の表面に複数の画素が形成されている。表示パネルは、それぞれの画素が駆動することにより、映像や画像などを表示する。

表示パネルは、画素を形成するため、または、画素を駆動するための駆動素子を形成するために、基板の表面に薄膜の層が積層された構成を有するものがある。このような積層体を形成する製造方法にフォトリソグラフィ法と呼ばれる方法がある。

フォトリソグラフィ法においては、一の層の表面に感光性材料のレジスト膜を配置して、製造を行なう形状に対応した領域に光を照射する。次に、たとえばポジ型のレジスト膜の場合、光を照射した部分を現像により除去すると、光を照射した部分の形状に開口部が形成される。次に、レジスト膜の開口部を通して一の層に対してエッチングなどを行なうことにより、上記の一の層を所望の形状に形成することができる。

レジスト膜に光を照射する工程においては、露光装置を用いて光が照射される。露光装置は、フォトマスクを備え、フォトマスクを介して光が照射される。たとえば、フォトマスクとしては露光装置のレチクルが挙げられる。フォトマスクは、たとえば、加工を行なう形状の領域内に光を照射するように形成されている。露光装置においては、フォトマスクに形成された画像が拡大または縮小され、レジスト膜に対して所望の形状に露光が行なわれる。

特開２００３−７５９８８号公報においては、レチクルのパターン形成方法が開示されている。図１８から図２３に、特開２００３−７５９８８号公報に開示されているレチクルに関する説明図を示す。

図１８に、レチクルに形成される露光パターンに対応する一のパターンデータの概略平面図を示す。図１９に、一のパターンデータで形成されたレチクルの露光パターンの概略平面図を示す。

図１８および図１９を参照して、パターンデータ７１は、角の部分がほぼ直角になるように形成されている。パターンデータ７１を基にフォトマスクに露光パターン７２を形成する。露光パターン７２においては、凸状の角の部分が丸くなり、凹となる角の部分に丸い膨らみが生じている。

図２０に他のパターンデータの概略平面図を示す。他のパターンデータ７３は、凸状の角の部分に四角形の露光パターンが追加され、凹状の角の部分が四角形の露光パターンが削除されている。パターンデータ７３を用いることにより、レチクルの露光パターンの角となる部分が丸くなることを抑制して、本来の露光パターンに近似した形状にできることが開示されている。

図２１に、別のパターンデータの概略平面図を示す。図２２に、別のパターンデータで形成されたレチクルの露光パターンの概略平面図を示す。図２１に示すように、平面形状がほぼ正方形のパターンデータ７４を用いた場合には、図２２に示すように、レチクルに形成される露光パターン７５は、平面形状の正方形の角の部分が丸くなる。

図２３に、さらに別のパターンデータの概略平面図を示す。パターンデータ７６は、平面形状が略正方形に形成され、角となる部分に略正方形のパターンデータが追加されている。角となる部分にパターンデータが追加されることにより、レチクルに形成される露光パターンの形状をもとの設計である正方形の形状に近づけることができるというものである。

このように、特開２００３−７５９８８号公報においては、角となる部分にパターンデータを追加または削除することにより、角の部分の形状を正確に再現できることが開示されている。
特開２００３−７５９８８号公報

テレビジョン受像機の表示パネルに代表されるように、表示パネルの大型化が進む一方で、携帯電話などのように表示パネルの小型化が進んでいる。表示パネルの小型化においては、それぞれの表示領域の画素の小型化に加えて、表示領域の外側に配置される駆動ドライバなどの小型化が切望される状況にある。

表示パネルの小型化に伴って、フォトリソグラフィ法におけるレジスト膜の開口部の小型化も切望される状況にある。レジスト膜に露光を行なってレジスト膜の開口部を形成した後に一の層の加工を行なう方法は、線状の配線などの形成の他に点状のコンタクトホールなどの形成に用いられる。コンタクトホールは、積層された複数の層のうち、任意の層を貫通するように形成された開口部である。コンタクトホールの表面には、電極が形成されたり、コンタクトホールの内部に導電性物質を充填して各層を貫通する配線が形成されたりする。

レジスト膜の一部分に開口部を形成して、この開口部を用いてコンタクトホールを形成する場合、コンタクトホールの径が小さくなっていくと、レジスト膜に形成される開口部の平面形状は所望の形状から離れて行き、レジスト膜に小さな開口部を形成することが困難になる。すなわち、コンタクトホールを形成する工程において、フォトマスクの露光パターンの形状を小さくしていくと、形成されるコンタクトホールの径が小さくなっていき、やがてはコンタクトホールの形成が困難になる。露光装置の光源の短波長化を行なうことにより、開口部の径を小さくすることが考えられるが、新たな露光装置を導入しなければならないという問題がある。

上記の特開２００３−７５９８８号公報に開示されているレチクルの露光パターン形成方法においては、レチクルに形成される露光パターンの角の部分が丸くなることを抑制することが開示されているものの、レジスト膜に形成する開口部の小型化に関する記載はない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、小さなコンタクトホールを形成できるフォトマスクおよび小さなコンタクトホールを有する表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に基づく表示パネルの製造方法は、基板の表面に形成された層のうち、少なくとも一層にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程を含み、上記コンタクトホール形成工程は、上記一層の表面にレジスト膜を配置する工程と、フォトマスクを介して上記レジスト膜に露光を行なう露光工程と、現像を行なって、上記レジスト膜に上記コンタクトホールに対応する第１の開口部を形成する現像工程とを含む。上記露光工程は、上記コンタクトホールに対応する主パターンに第１の補助パターンを付加した上記フォトマスクを用いる。この方法を採用することにより、小さな上記コンタクトホールを有する表示パネルの製造方法を提供することができる。または、上記主パターンの大きさに対応して精度良く上記コンタクトホールを形成することができる。

上記発明において好ましくは、上記一層に線パターンを形成する工程を含み、上記露光工程は、上記線パターンに対応する主パターンの角となる部分に第２の補助パターンを付加した上記フォトマスクを用いる。上記現像工程は、上記レジスト膜に上記線パターンに対応する第２の開口部を形成する工程を含む。この方法を採用することにより、上記線パターンの形状を設計値に近づけることができ、上記線パターンの小型化を図ることができる。

上記発明において好ましくは、上記露光工程の露光において結像型露光装置を用い、上記フォトマスクとして、上記主パターンの幅が４μｍ以下であるものを用いる。この方法を採用することにより、上記主パターンに対して上記コンタクトホールを精度よく形成できる効果が顕著になる。

上記発明において好ましくは、上記コンタクトホールに対応する主パターンおよび上記第１の補助パターンの平面形状をそれぞれ四角形に形成して、平面視したときに上記コンタクトホールに対応する主パターンの角になる部分に上記第１の補助パターンを配置する。この方法を採用することにより、上記コンタクトホールに対応する主パターンおよび上記第１の補助パターンを容易に形成することができる。

上記発明において好ましくは、上記表示パネルとして液晶表示パネルを製造する。この方法を採用することにより、本発明を液晶表示パネルの製造方法に適用することができる。

上記目的を達成するため、本発明に基づくフォトマスクは、コンタクトホールを形成するための露光パターンを備え、上記露光パターンは、主パターンと補助パターンとを含み、上記補助パターンは、平面的に見て上記主パターンの角になる部分に配置されている。この構成を採用することにより、小さな上記コンタクトホールを形成するフォトマスクを提供することができる。

本発明によれば、小さなコンタクトホールを形成できるフォトマスクおよび小さなコンタクトホールを有する表示パネルの製造方法を提供することができる。

図１から図１８を参照して、本発明に基づく実施の形態におけるフォトマスクおよび表示パネルの製造方法について説明する。図面において同一または相当する部分には、同一の符号を付している。

本実施の形態における表示パネルは、液晶表示パネルである。本実施の形態における液晶表示パネルは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示パネルである。

図１に、本実施の形態の液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴが形成されているＴＦＴ基板の表面の部分の拡大概略断面図を示す。また、図２に、液晶表示パネルの上記ＴＦＴが形成されている部分の拡大概略平面図を示す。

図１および図２を参照して、基板としてのガラス基板２１の表面には、シリコン層２５が形成されている。シリコン層２５の表面には、シリコン層２５を覆うようにゲート絶縁層２２が形成されている。シリコン層２５の幅方向のほぼ中央部分の上方には、ゲート絶縁層２２を介して、ゲート電極２６が配置されている。ゲート絶縁層２２およびゲート電極２６の表面には、層間絶縁層２３が形成されている。

ゲート電極２６の側方において、ゲート絶縁層２２および層間絶縁層２３を貫通するように、コンタクトホール３２が形成されている。コンタクトホール３２は、ゲート電極２６を両側に配置されている。コンタクトホール３２の表面には、電極層２４が配置されている。電極層２４は、コンタクトホール３２の側壁およびシリコン層２５の表面に沿って配置されている。電極層２４は、シリコン層２５に接触するように配置されている。シリコン層２５には、コンタクトホール３２が形成されている領域に対応するように不純物注入領域が形成されている（図示せず）。

図２を参照して、ゲート電極２６は、ゲートバスライン２７から分岐して延びるように形成されている。また、本実施の形態においては、コンタクトホール３２の平面形状がほぼ四角形になるように形成されている。電極層２４は、コンタクトホール３２を覆うように形成されている。

電極層２４のうちドレイン電極となる側の電極層２４は、画素電極に接続されている。図１に示す積層体の上側には、平坦化絶縁膜などが積層されて画素電極が配置されている（図示せず）。また、本実施の形態の液晶表示パネルにおいては、それぞれの画素やパネル周辺部のドライバなどの回路にＴＦＴが形成されている。

図３から図５に、本実施の形態における表示パネルの製造方法の各工程の拡大概略断面図を示す。

図３に示すように、基板としてのガラス基板２１の表面にシリコン層２５を形成する。シリコン層２５を覆うように、ゲート絶縁層２２を形成する。さらに、ゲート絶縁層２２の表面にゲート電極２６を形成する。ゲート電極２６およびゲート絶縁層２２の表面に層間絶縁層２３を形成する。

次に、ゲート絶縁層２２および層間絶縁層２３に、コンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程を行なう。層間絶縁層２３の表面に感光性を有するレジスト膜２８を配置する。レジスト膜２８としては、ポジ型のものでもネガ型のものでも構わない。本実施の形態においては、ポジ型のレジスト膜２８を用いている。露光装置を用いて、フォトマスクを介してレジスト膜２８に光を照射する露光工程を行なう。本実施の形態の露光工程においては、矢印８２に示すように、コンタクトホールを形成する領域に光を照射する。

次に、図４に示すように、現像工程を行なうことにより、レジスト膜２８にコンタクトホールに対応する第１の開口部３５を形成する。

次に、図５に示すように、レジスト膜２８の上方から、たとえば、エッチングを行なうことにより、ゲート絶縁層２２および層間絶縁層２３にコンタクトホール３２を形成する。コンタクトホール３２は、シリコン層２５に到達するように形成する。この後に、電極層の形成などを行なって、図１に示す表示パネルを製造する。

図６に、本実施の形態の露光工程において用いるフォトマスクのうち、コンタクトホールを形成するための露光パターンの拡大概略平面図を示す。フォトマスク２に露光パターン４０が形成されている。露光パターン４０は、平面形状がほぼ正方形の主パターン４１と、平面形状がほぼ正方形の補助パターン４２とを有する。本実施の形態においては、露光パターンの内側の領域において光が透過するように形成されている。

補助パターン４２は、主パターン４１の平面形状の正方形の角になる部分に配置されている。補助パターン４２は、平面視したときに正方形の重心位置が、主パターン４１の角と重なるように配置されている。また、平面視したときに主パターン４１および補助パターン４２は、それぞれの辺が互いにほぼ平行になるように配置されている。補助パターン４２は、平面視したときに主パターン４１と重なる部分の長さδが、補助パターン４２の１辺の長さ２δの半分になるように配置されている。

露光工程において、コンタクトホールの形状に対応する主パターンに、第１の補助パターンを付加した露光パターンを有するフォトマスクを用いることによって、同一の露光装置において形成可能なコンタクトホールの径を小さくすることができる。

図７に、本実施の形態におけるフォトマスクを用いて、レジスト膜にコンタクトホールを形成したときの拡大概略平面図を示す。レジスト膜２８に対して、開口部３６が形成されている。図６に示すように露光パターン４０の主パターン４１の形状は正方形であるが、開口部３６は角の部分が丸くなって円に近くなった形状を有する。開口部３６の径は、同一の露光装置を用いた場合、従来の技術において形成可能な開口部の径よりも小さい径を有する。

本発明における「径」とは、平面視したときの形状において、平面形状がほぼ円形の場合は直径を示し、平面形状がほぼ四角形の場合には、対向する辺同士の距離のうち短い方の長さを示す。その他の形状においては、平面形状の重心位置を通る線のうち、最小の長さの線をその形状の径をいう。また、フォトマスクの露光パターンに、主パターンおよび補助パターンが形成されている場合には、露光パターンの径は主パターンの径を示すものとする。

本実施の形態においては、コンタクトホールに対応する主パターンおよび第１の補助パターンの平面形状をそれぞれ四角形に形成している。この方法を採用することにより、容易な構成の露光パターンで小さなコンタクトホールを形成することができる。

図８から図１３を参照して、本実施の形態におけるコンタクトホールの小型化に関する検討について説明する。

図８に、従来の技術におけるフォトマスクの拡大概略平面図を示し、図９に、上記フォトマスクを用いて形成したレジスト膜の開口部の平面図を示す。フォトマスク３には、平面形状がほぼ正方形の露光パターン４３が形成されている。このようなフォトマスクを用いて、露光パターン４３の径Ｌ１ａを小さくしていくと、レジスト膜２９に形成される開口部３７の平面形状は円に近づく。このときの開口部３７の径Ｌ１ｂは、フォトマスク３における露光パターン４３の径Ｌ１ａと同じであることが好ましい。しかしながら、露光パターン４３の径Ｌ１ａを小さくしていった場合には、レジスト膜２９の開口部３７の径Ｌ１ｂは径Ｌ１ａから離れて小さくなっていくことが観察される。

本発明においては、フォトマスクに形成した露光パターンの径が、レジスト膜に形成される開口部の径とほぼ同じになる最小の値を「最小適合寸法」という。

図８に示す従来の技術に基づくフォトマスクを用いて、水銀ランプを備える露光装置を使用した場合について検討する。水銀ランプは、ｉ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）およびｇ線（４３６ｎｍ）のスペクトルピークを有する。３つのスペクトルピークのうち、ｉ線の波長が最も短い。水銀ランプのｇ線およびｈ線を用いて、図８に示すフォトマスク３を用いた場合の最小適合寸法は４μｍである。

図１０および図１１に、水銀ランプのｉ線を用いた場合の説明図を示す。図１０に、この試験において用いられたフォトマスクの拡大概略平面図を示し、図１１に、このフォトマスクを用いて形成されたレジスト膜の拡大概略平面図を示す。

露光を行なう光の波長を短くすることによって、小さな径のコンタクトホールを形成することが可能である。フォトマスク４には、平面形状がほぼ正方形の露光パターン４４が形成されている。露光パターン４４の径Ｌ２ａを小さくしていくことにより、形成されるレジスト膜３０の開口部３８の平面形状は円の形状に近くなる。このときの開口部３８の径Ｌ２ｂと露光パターン４４の径Ｌ２ａとの大きさがほぼ等しくなる最小適合寸法は、２μｍであった。

このように、露光を行なう光の波長を短くすることによって、コンタクトホールの小型化を図ることができる。しかしながら、露光装置の短波長化を行なうと露光を行なうための時間が長くなる。たとえば、図１０および図１１に示したｉ線を用いる場合のスループット（単位時間当たりの処理能力）は、図８および図９に示したｇ線およびｈ線を用いる場合のスループットの約半分になってしまう。露光装置の光の短波長化を行なって、さらにスループットを同じにするためには、装置を数多く用いる必要があり、作業場所が大きくなるという問題がある。また、短波長の露光装置を用いると１台当たりの露光装置の価格が上昇して、表示パネルの価格上昇を招くという問題がある。

図１２に、本実施の形態における第１の補助パターンを形成したフォトマスクの拡大概略平面図を、図１３に、このフォトマスクを用いて、形成したレジスト膜の開口部の概略平面図を示す。フォトマスク５には、平面形状が正方形の主パターンと、主パターンの角の部分に形成され、平面形状が正方形の第１の補助パターンとを備える露光パターン４０が形成されている。

図１３は、露光パターン４０の径Ｌ３ａを小さくしていったときの開口部の平面形状である。レジスト膜３１に形成される開口部３９は、平面形状が円の形状に近くなる。水銀ランプのｇ線およびｈ線を使った場合に、開口部３９の径Ｌ３ｂがフォトマスク５の露光パターン４０の径Ｌ３ａとほぼ同じになる最小適合寸法は３μｍ以下になり、第１の補助パターンを形成しない露光マスクの場合よりも小さな開口部を形成することができた。このときのスループットは、水銀ランプの光のうちｇ線およびｈ線を用いているため、図８および図９に示した性能試験と同じである。

このように、処理能力を低下させることなく、同一の露光装置を用いて、形成するコンタクトホールの径を小さくすることができる。すなわち、本発明においては、主パターンに補助パターンを形成した露光パターンを有するフォトマスクを用いて露光を行なうことにより、露光装置の光の短波長化を図らずに生産性を維持したまま、コンタクトホールの小型化を図ることができる。

解像度は、ｋ×（λ／ＮＡ）（ｋ：感光性樹脂の種類などに依存するプロセスファクタ、λ：露光を行なう光の波長、ＮＡ：開口数）で示される。ＮＡは、露光を行なうためのレンズが広がった光を集光する程度を示して、レンズの特性に依存する。λは、露光を行なう光に依存する。本発明においては、主パターンに対して補助パターンを付加することにより、プロセスファクタｋを変化させることができ、加工寸法を小さくすることができる。この結果、コンタクトホールの小型化を図ることができる。

さらに、コンタクトホールに対応する主パターンに第１の補助パターンを付加した露光パターンを有するフォトマスクを用いることによって、設計値に近い形状のコンタクトホールを形成することができる。図２を参照して、たとえば、コンタクトホール３２は、コンタクトホール３２の平面視したときの面積が同じである場合には、電極層２４の外縁の平面形状に沿った形状にすることが好ましい。矢印８０および矢印８１が、コンタクトホール３２から電極層２４の外縁までの距離である。この距離はコンタクトホール３２に電極層２４を配置するときの製造余裕（製造マージン）になる。コンタクトホール３２の形状を設計値に近い形状に形成することによって、矢印８０および矢印８１に示す距離を長くすることができ、製造余裕を大きくすることができる。

また、コンタクトホールを形成する層に線パターンを形成する工程を含み、コンタクトホールを形成するためのレジスト膜に線パターンに対応する第２の開口部を形成する工程を含んでいてもよい。このときには、露光工程において、線パターンの形状に対応する主パターンの角になる部分に、第２の補助パターンを付加したフォトマスクを用いることが好ましい。この方法を採用することにより、線パターンの角の部分の形状を設計に近づけることができ、線パターンの小型化を図ることができる。この結果、表示パネルの小型化を図ることができる。

たとえば、線パターンを平面視したときに凸の角の部分に、平面形状が四角形の第２の補助パターンを付加することが好ましい。主パターンのみでは、凸の角の部分が丸みがかってしまうが、補助パターンを形成することにより、角の部分を設計の形状に近づけることができる。

図１４に、表示パネルにおける概略配置図を示す。ガラス基板５４の主表面には、表示領域５１が設定されている。表示領域５１は、複数の画素が形成される部分である。表示領域５１は、平面形状が四角形なるように形成されている。表示領域５１の側方には、それぞれの画素におけるＴＦＴを駆動するためのドライバを配置する領域が設定されている。表示領域５１の外側は額縁領域とも言われ、額縁領域にドライバが配置されている。図１４においては、向かって左側にゲートドライバ配置領域５２が設定され、表示領域５１の向かって下側にソースドライバ配置領域５３が設定されている。

たとえば、シリコン膜としてＣＧＳ（連続粒界Ｓｉ）を用いることにより、基板の表面に表示領域の部分とドライバとを同時に形成することができる。ドライバを形成する工程においても、レジスト膜を用いてコンタクトホールなどを形成する工程が存在する。

したがって、本発明は、表示領域における画素の小型化を図るだけではなく、額縁領域に配置されているドライバの領域を小さくすることに寄与する。すなわち本発明における製造方法またはフォトマスクを採用することにより、駆動ＩＣ（Integrated Circuit）の小型化を図ることができ、ドライバ配置領域を小さくすることができる。図１４においては、ゲートドライバ配置領域５２およびソースドライバ配置領域５３を小さくすることができ、表示パネルにおける額縁領域を小さくすることができる。この結果、表示パネルの小型化を図ることができる。

次に、図１５から図１７を参照して、露光パターンの主パターンおよび第１の補助パターンの大きさを変更したときの性能試験について説明する。

図１５に、性能試験に用いた試験片の概略平面図を、図１６に、性能試験に用いた試験片の概略断面図を示す。試験片としては、本実施の形態における表示パネルのＴＦＴのコンタクトホールの部分の積層状態と同様の構成を有する試験片を形成した。ガラス基板６０の表面にシリコン層６１を形成する。シリコン層６１の表面にゲート絶縁層６２を形成する。ゲート絶縁層６２の表面に層間絶縁層６３を形成する。ゲート絶縁層６２および層間絶縁層６３を貫通するように、複数のコンタクトホール６４を形成する。コンタクトホール６４の形成においては、複数個の貫通孔が格子状に配列するように形成する。

性能試験においては、レジスト膜としてノボラック樹脂を主成分としたものを用いている。また、露光装置としては、結像型露光装置のうちステッパ方式のものを用いている。

コンタクトホール６４を形成するために用いたフォトマスクの露光パターンは、主パターン４１および第１の補助パターン４２を含む露光パターン４０（図６参照）および第１の補助パターンを有さない露光パターンとした。

図６を参照して、性能試験においては、主パターン４１の幅Ｗ（露光パターンの径に該当する）を、２．０μｍから９．０μｍまでの範囲内において、最小０．５μｍずつ変化させた。また、第１の補助パターンを、長さδが０μｍから１．０μｍまでの範囲内において最小０．２５μｍずつ変化させた。長さδは、主パターンと第１の補助パターンの辺を延ばしたときに、主パターンと補助パターンとが重なる正方形の辺の長さである。第１の補助パターンの一辺の長さは２δになるように形成されている。

長さδが０μｍであることは、第１の補助パターンが形成されていないことを示す。長さδが０．７５μｍであるということは、第１の補助パターンの１辺の長さが１．５μｍ（２×０．７５μｍ）であることを示す。これらのフォトマスクを用いて、試験片に対して露光を行ってコンタクトホールの形成を行なった。形成されたコンタクトホールの径を以下の表１に示す。

性能試験の結果、第１の補助パターンを付加しない場合には形成できなかった小さな径のコンタクトホールを、第１の補助パターンを付加することにより形成することができた。たとえば、第１の補助パターンがない場合（δ＝０）には、径が３μｍのコンタクトホールを形成することができなかったが、長さδが０．７５μｍの第１の補助パターンを形成することにより、径が３μｍのコンタクトホールを精度良く形成することができた。

また、主パターンの幅Ｗが一定である場合には、補助パターンの長さδが大きくなるほど、コンタクトホールの径を大きくすることができた。たとえば、主パターンの幅Ｗが２．５μｍ、第１の補助パターンの長さδが０．５μｍのときは、コンタクトホールの径が１．６２μｍであったが、第１の補助パターンの長さδを１．０μｍにすることによって、径が３．５３μｍのコンタクトホールを形成することができた。

図１７に、性能試験の結果のグラフを示す。横軸が、フォトマスクの露光パターンの径であり、縦軸が形成されたコンタクトホールの径である。レジスト膜に形成された開口部の径と形成されるコンタクトホールの径とは、たとえば、ドライエッチング法を用いることによって、精度よく一致させることができる。

露光パターンに第１の補助パターンがある場合とない場合との両方の場合において、フォトマスクの主パターンの幅（露光パターンの径）Ｗが７．０μｍ以上の場合には、露光パターンの主パターンの幅Ｗと、形成されるコンタクトホールの径とはほぼ同じ大きさになる。すなわち、ほぼ設計通りにコンタクトホールを形成することができる。

一方で、主パターンの幅Ｗが７．０μｍよりも小さくなると、第１の補助パターンがない場合（長さδが０μｍの場合）には、主パターンの幅Ｗが小さくなるほどコンタクトホールの径は主パターンの幅Ｗよりも小さくなる。すなわち、コンタクトホールの径は設計から離れていく。この結果より、第１の補助パターンを形成しない場合の最小適合寸法の径は７．０μｍであった。

これに対して、長さδが０．７５μｍ以下の第１の補助パターンを形成した場合、フォトマスクの主パターンの幅Ｗが４μｍ以上の時に、露光パターンの主パターンの幅Ｗと、形成されるコンタクトホールの径とがほぼ同じ大きさになる。したがって、第１の補助パターンを形成することにより、最小適合寸法を４．０μｍ以下にすることができる。

たとえば、長さδが０．７５μｍの第１の補助パターンを形成した場合においては、フォトマスクの主パターンの幅Ｗが略２μｍまでは、主パターンの幅Ｗと略同じ径のコンタクトホールを形成することができる。すなわち、最小適合寸法を２μｍにすることができる。

また、現像を行なうときの製造誤差（パターン加工の安定性）を考慮した場合には、第１の補助パターンを形成しない場合の許容される露光パターンの最小の径は４μｍであるが、第１の補助パターンを形成した場合の許容される露光パターンの最小の径を３μｍ以下にすることができる。このように、本発明においては、同一の露光装置を用いて、従来の技術よりもさらに小さなコンタクトホールを形成することができる。

さらに、本願発明においては、第１の補助パターンの幅を大きくすることにより、形成するコンタクトホールを大きくすることができる。たとえば、表１および図１７を参照して、第１の補助パターンの長さδを１．０μｍ以上にすることによって、フォトマスクの主パターンの幅Ｗが５μｍ以下の時に、露光パターンの主パターンの幅Ｗよりも形成されるコンタクトホールの径を大きくすることができる。

また、本実施の形態においては、コンタクトホールに対応する主パターンおよび第１の補助パターンの平面形状をそれぞれ四角形に形成しているが、この形態に限られず、フォトマスクの露光パターンは、任意の形状のものを採用することができる。この場合、主パターンの角になる部分に補助パターンを配置することによって、小さなコンタクトホールを形成することができる。

本実施の形態においては、表示パネルとして液晶表示パネルを例に採りあげて説明したが、特にこの形態に限られず、コンタクトホールを有する表示パネルに本発明を適用することができる。たとえば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネルに、本発明を適用することができる。

本実施の形態においては、結像型露光装置としてステッパ方式のものを用いたが、この形態に限られず、スキャン方式またはミラープロジェクション方式の結像型露光装置を用いても同様の効果を得ることができる。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態の液晶表示パネルにおける表示領域のＴＦＴの部分の拡大概略断面図である。 実施の形態の液晶表示パネルにおける表示領域のＴＦＴの部分の拡大概略平面図である。 実施の形態における液晶表示パネルの製造方法の第１工程説明図である。 実施の形態における液晶表示パネルの製造方法の第２工程説明図である。 実施の形態における液晶表示パネルの製造方法の第３工程説明図である。 実施の形態におけるフォトマスクの露光パターンの拡大概略平面図である。 実施の形態において形成されたレジスト膜の開口部の拡大概略平面図である。 実施の形態における第１の比較例の露光パターンの拡大概略平面図である。 実施の形態における第１の比較例のレジスト膜の開口部の拡大概略平面図である。 実施の形態における第２の比較例の露光パターンの拡大概略平面図である。 実施の形態における第２の比較例のレジスト膜の開口部の拡大概略平面図である。 実施の形態におけるフォトマスクの露光パターンの拡大概略平面図である。 実施の形態におけるフォトマスクを用いて形成されたレジスト膜の開口部の拡大概略平面図である。 液晶表示パネルの基板のうち、駆動ＩＣが配置される領域の説明図である。 実施の形態における性能試験の試験片の概略平面図である。 実施の形態における性能試験の試験片の概略断面図である。 実施の形態における性能試験の結果を説明するグラフである。 従来の技術に基づく第１のパターンデータの概略平面図である。 従来の技術に基づくフォトマスクの露光パターンの概略平面図である。 従来の技術に基づく第２のパターンデータの概略平面図である。 従来の技術に基づく第３のパターンデータの概略平面図である。 従来の技術に基づくフォトマスクの露光パターンの概略平面図である。 従来の技術に基づく第４のパターンデータの概略平面図である。

符号の説明

２〜５ フォトマスク、２１，５４，６０ ガラス基板、２２,６２ ゲート絶縁層、２３，６３ 層間絶縁層、２４ 電極層、２５，６１ シリコン層、２６ ゲート電極、２７ ゲートバスライン、２８〜３１ レジスト膜、３２，６４ コンタクトホール、３５〜３９，６４ 開口部、４０，４３，４４，７２，７５ 露光パターン、４１ 主パターン、４２ 補助パターン、５１ 表示領域、５２ ゲートドライバ配置領域、５３ ソースドライバ配置領域、７１，７３，７４，７６ パターンデータ、８０，８１，８２ 矢印、Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ 径。

Claims (6)

1. 基板の表面に形成された層のうち、少なくとも一層にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程を含み、
   前記コンタクトホール形成工程は、前記一層の表面にレジスト膜を配置する工程と、
   フォトマスクを介して前記レジスト膜に露光を行なう露光工程と、
   現像を行なって、前記レジスト膜に前記コンタクトホールに対応する第１の開口部を形成する現像工程と
   を含み、
   前記露光工程は、前記コンタクトホールに対応する主パターンに第１の補助パターンを付加した前記フォトマスクを用いる、表示パネルの製造方法。
2. 前記一層に線パターンを形成する工程を含み、
   前記露光工程は、前記線パターンに対応する主パターンの角となる部分に第２の補助パターンを付加した前記フォトマスクを用い、
   前記現像工程は、前記レジスト膜に前記線パターンに対応する第２の開口部を形成する工程を含む、請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
3. 前記露光工程の露光において結像型露光装置を用い、
   前記フォトマスクとして、前記主パターンの径が４．０μｍ以下であるものを用いる、請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
4. 前記コンタクトホールに対応する主パターンおよび前記第１の補助パターンの平面形状をそれぞれ四角形に形成して、
   平面視したときに前記コンタクトホールに対応する主パターンの角になる部分に前記第１の補助パターンを配置する、請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
5. 前記表示パネルとして液晶表示パネルを製造する、請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
6. コンタクトホールを形成するための露光パターンを備え、
   前記露光パターンは、主パターンと補助パターンとを含み、
   前記補助パターンは、平面的に見て前記主パターンの角になる部分に配置された、フォトマスク。

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