TWI336500B - Manufacturing method of display device - Google Patents

Description

1336500 (1) . 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於使用薄膜電晶體（TFT )的主動矩陣型 顯示裝置以及其製造方法。本發明特別關於由在製造過程 中以及檢查處理完成後産生的靜電以及電漿放電引起的元 件破壞的防止方法。 【先前技術】 近來，對在基底上整合形成周邊電路的主動矩陣型顯 示裝置進行了廣泛的開發。上述顯示裝置是具有以下結構 的半導體元件，即在基底上整合具有由TFT構成的顯示 單元的主動矩陣電路，以及同樣由TFT構成的周邊電路 〇 另外，在製造方面，爲了提高生産率，基底的大面積 化進一步深入，近來尺寸是600mm X 720mm大小的玻璃 基底成爲主流。可以認爲基底的大面積化今後將更進一步 深入。如果基底是大面積，每張基底可以製造出的顯示裝 置也隨之增多（獲取多個平面），所以可以大幅度地提高 生産率。 圖12顯示上述TFT的橫截面圖的一個實例。此TFT 構成的電路具有疊層結構。該電路在基底上’藉由反覆重 覆氣相澱積形成組成該電路的各個層’以及藉由反覆重覆 形成所希望的電路圖形’從而形成所希望的疊層結構。 各個層的電路圖案形成’ 一般是利用光鈾刻技術來完 -4- (2) (2)1336500 # 成。在實施光蝕刻時，經由包含電路圖案的光罩（又稱圖 罩）’對每個層覆蓋著的光阻照射光，並將電路圖形在光 阻上曝光。然後，將由此而獲得的抗蝕膜作爲保護膜，實 施蝕刻從而形成電路圖案。 分步重覆曝光方法是在一張大面積的基底上同時形成 多個電路的方法之一。圖11是執行該曝光方法的曝光設 備的模式圖。這個曝光設備由曝光的光源1101，擋板 1103，1104，1105，1106，光罩 1102，將圖案投影的投 影透鏡1108，可以移動欲處理之基底1109的移動台1110 構成。其中的擋板藉由部分地遮擋來自光源的光從而選擇 光罩上的曝光區域。 該分步重覆曝光方法藉由交替重覆執行光蝕刻技術的 對光阻1111的曝光以及移動基底1109，可以將基底上的 抗蝕膜曝光給多個相同形狀的電路圖案，其中對光阻的曝 光經由包含電路圖案的光罩。 所以’藉由該方法，對圖1B所示的，由形成在光罩 102上的顯示裝置圖案l〇3b和訊號輸入端圖案104b構成 的曝光單元Dis 10 5反覆重覆地實施曝光，可以在基底 101上形成如圖1A所示的，多個顯示裝置l〇3a和訊號輸 入端圖案1 〇 4 a。 也就是說’在光罩上形成構成電路的各個層的電路圖 案，以每個層爲單位地對基底反覆重覆地實施曝光，這樣 ，用數量少的光罩可以製造出大量多個所希望的電路，因 此，可以減少電路製造成本。 -5- (3) (3)1336500 一般來說，在分步重覆曝光方法中，整個曝光過程所 需要的時間隨著曝光次數減少而縮短。而且，曝光所需的 光罩的數量如果減少，更換光罩的處理也會減少，這樣等 於減少了處理步驟。並且，曝光所需的光罩的數量如果減 少，還可以減少花費在製造光罩上的成本。 在製造顯示裝置時，有必要在基底上形成顯示裝置以 外的圖案以便防止靜電以及實現檢查處理的效率化。 例如以下的曝光方法，即如圖2 A所示，在基底101 上對顯示裝置l〇3a，訊號輸入端104a反覆重覆地實施曝 光的同時，也對上述防止靜電以及檢查處理使用的電路群 (表示爲圖案A) 201a反覆重覆地實施曝光》 在這種情況下，如圖2B所示，在光罩1 〇2上分別按 —對一的比例組合形成顯示裝置圖案103b，訊號輸入端 圖案104b，以及圖案A201b，然後反覆重覆地實施曝光 ，結果是可以同時形成這些圖案。根據這個方法，即使在 包括顯示裝置以外的圖案的情形中，曝光時間等也不會增 長，換句話說，生産率不會降低。 上述曝光方法的一例示於圖3A和圖3B。如圖3A所 示’在基底101上形成多個顯示裝置103a，訊號輸入端 l〇4a，以及短路用線路S 301a。藉由對如圖3B所示的光 罩102上的包含短路用線路S 301b和顯示裝置用圖案 103b的曝光單兀Dis + S 302實施反覆重覆的曝光，從而 在基底101上形成該短路用線路S 301a，所以，可以形成 短路用線路S 301a而不用降低顯示裝置自身的生産率。 -6- (4) . (4) .1336500 另一方面，當使用玻璃基底或石英基底作爲基底時， 因基底表面的絕緣性高，在執行電漿CVD，濺射，濕蝕 刻等技術中，在非短路狀態下的線路上産生由靜電導致的 電位差，從而引發元件被破壞，靜電破壞的現象。而且， 在製造技術過程以外的比如基底的安置，搬運等過程中也 會産生因靜電而導致的靜電破壞。 所以，在製造技術過程中，採用儘量使處於非短路狀 態的訊號輸入端之間形成短路的方法作爲防止靜電破壞的 方法，這樣，大的電位差就不容易産生。先提供具有這樣 用途的，如圖3所示的使顯示裝置的訊號輸入線之間直接 産生短路的短路用線路S 301a，然後在一個一個地分割基 底上的每一個顯示裝置的過程中，去除該短路用線路S 301a的方法是習知防止靜電破壞的方法。 另一方面，顯示裝置以外的圖案，如圖4A所示，在 如圖案B 401，圖案C 402a，圖案D 403a，圖案E 404a 那樣和顯示裝置l〇3a不是按一對一被組合並被反覆重覆 的情形中，一般來說，有以下描述的兩個曝光方法。 第一個曝光方法是如圖4B所示那樣，在一個光罩上 形成的顯示裝置圖案103b，圖案B 401b，圖案C 402b， 圖案D 403b，圖案E 404b分別用獨立的曝光單元，即曝 光單元Dis 105，曝光單元B 406，曝光單元C 407，曝光 單元D 408，曝光單元E409來曝光的曝光方法。 第二個曝光方法是如圖5A所示，當在基底101上形 成和圖4A相同的圖案時，使用多個不同的光罩102，並 (5) (5)1336500 利用分別組合顯示裝置圖案1 〇 3 b和圖案B 4 Ο 1 b，圖案c 402b，圖案D 403b，圖案E 404b的曝光單元Dis+ B 5〇i ，曝光單元Dis+ C 502，曝光單元Dis+ D 503，曝光單元 Dis+ E 504來曝光的曝光方法。 第一曝光方法如圖4B所示，除了僅包括顯示裝置圖 案103b的曝光單元Dis 105的曝光以外，還需要曝光另 外（新）的曝光單元（曝光單元B 406，曝光單元C 407 ，曝光單元D408，曝光單元E 409)。也就是說，曝光 處理需要的時間將增長。 第二曝光方法需要另外（新）的光罩，光罩的數量隨 之增加。所以，曝光處理所需要的時間和製造光罩的成本 都被增大。 因此，當考慮藉由比裝置的圖案缺乏規則性的圖案來 防止靜電以及實現檢查處理的效率化時，上述第一，第二 的曝光方法都有犧牲生産率的問題。 另外，在大面積的基底上形成多個顯示裝置，然後分 割製成産品的技術中，需要實施顯示裝置能否進行正常工 作的電路檢查。這樣的電路檢查因有必要在製造過程中執 行，執行檢查時各個電路必須是獨立的。所以，在檢查前 必須切斷上述短路用線路S 301a。 也就是說，短路用線路S 301a在執行一次電路檢查 後的技術中已經處於不工作的狀態。所以，習知的短路用 線路S 301a有一個問題是不能充分防止在電路檢查後産 生的靜電引發元件破壞。 -8- (6) . (6) .1336500 理想的是，在執行電路檢查時，訊號輸入端之間不在 短路狀態，而在其他的技術步驟，或者搬運基底時等，訊 號輸入端之間處於短路的狀態。 然而，在電路檢查前的切割短路用線路技術步驟中， 如使多個短路用線路的切割部分集中在一起，可以縮短切 割處理所需的時間。另外，爲了將切割部分的微粒對顯示 裝置産生的影響限制在最小程度，切割部分最好儘量安排 在基底的邊緣。在這種情況下，需要引出從輸入端到基底 邊緣的線路。 但是，如圖6所示，從各個輸入端被引出到基底邊緣 的線路圖案的引出線路601，跟顯示裝置103的排列圖案 相比，缺乏規律性。所以，要形成引出線路601，就必須 使用上述兩個曝光方法中的一個。 具體的是，根據第一曝光方法，如圖7B所示那樣， 對由分別獨立包含顯示裝置103和分割引出線路601的分 割線路圖案BB 701，分割線路圖案BC 702，分割線路圖 案BD 703，分割線路圖案BE 704的曝光單元Dis 105, 曝光單元BB 705，曝光單元BC 706，曝光單元BD 707, 曝光單元BE 708構成的一個光罩，執行反覆曝光，從而 獲得如圖7A所示的曝光圖案。 或著，根據第二曝光方法，如圖8B所示那樣，使用 多個光罩102，對組合顯示裝置圖案i〇3b和分割線路圖 案BB 701，分割線路圖案BC 702，分割線路圖案BD 703 ，分割線路圖案BE 704的曝光單元Dis + BB 801，曝光 -9 - (7) (7)1336500 單元Dis + BC 802，曝光單元Dis + BD 803，曝光單元 Dis + BE 804，執行反覆曝光，從而獲得如圖8A所示的 曝光圖案。 不管使用哪一個方法，都有如上所述的增長曝光時間 ，以及增加光罩的數量等直接影響生産率的缺點。這樣’ 形成從輸入端到基底邊緣的引出線路圖案的情形，跟只在 基底上形成顯示裝置的情形相比，有降低生産率的問題。 【發明內容】 本發明的一個目的是使用新的結構和方法，提供一種 高效率地在顯示裝置周邊形成靜電破壞防止用的從輸入端 到基底邊緣的引出線路圖案的方法。 在基底上形成的多個顯示裝置和從顯示裝置的訊號輸 入端到基底邊緣的引出線路，是反覆重覆曝光由顯示裝置 圖案和線路圖案的一部分構成的光罩而獲得的形狀，是反 覆重覆和顯示裝置排列相同數量的曝光而獲得的排列。 根據這種方法，在不增長曝光處理中的曝光時間，並 且，不改變生産率的情況下，可以在基底上形成多個顯示 裝置以及從顯示裝置的訊號輸入端引出到基底邊緣的線路 圖案。 藉由從顯示裝置的訊號輸入端引出到基底邊緣的線路 圖案和能夠拆附於該線路圖案的導電性元件的接觸與不接 觸，可以容易地更換顯示裝置的訊號輸入端之間的短路狀 態和非短路狀態。 -10- (8) (8)1336500 依據以上方法，能夠同時實現電路檢查和檢查前後的 防靜電對策’其結果是提高了成品率。 【實施方式】 實施例模式 下面說明本發明的實施例模式。使用圖9和圖10A， 1 0B說明本發明的半導體裝置的製造方法。在此，以顯示 裝置作爲半導體裝置的實例，具體說明在基底上形成多個 顯示裝置的製造技術。 使用基底101製造整合形成周邊電路的主動矩陣型顯 示裝置。製造在該基底上排列的多個主動矩陣型的顯示裝 置圖案103a ’以及從訊號輸入端l〇4a引出到基底101邊 緣的線路圖案的引出線路群901。與引出線路群901在基 底1〇1的邊緣接觸的導電性元件902是爲了使各個訊號終 端短路的元件，並且該元件可以拆離和接附。 本發明使用新的結構和方法，提供一個顯示裝置的製 造方法，該方法高效率地在上述基底101上形成顯示裝置 周邊的引出線路群901，藉由在檢查前後使訊號輸入端短 路作爲防止靜電破壞的對策。 藉由連續執行各個層的氣相澱積以及形成圖案來構成 具有層疊結構的在上述基底101上形成的主動矩陣型顯示 裝置的TFT等和引出線路群901。 先準備好形成各個層圖案的光罩，其中各個層的圖案 構成主動矩陣型顯示裝置和引出線路群901。根據分步重 -11 - (9) (9)1336500 覆的曝光方法’在基底上對上述各個層的光罩上的曝光單 元執行反覆曝光從而製造主動矩陣型顯示裝置和引出線路 群 901。 下文中將使用圖10A和10B，說明在光罩上形成引出 線路群9 0 1的佈局方法。 在光罩102上佈置安排曝光單元Dis + R1006，該曝 光單元Dis + R 1 006包括顯示裝置圖案1〇3和藉由反覆曝 光形成引出線路群901的反覆重覆線路圖案群R 1〇〇1。

上述曝光單元Dis + R1 006如圖10A那樣反覆重覆地 被排列時，反覆重覆線路圖案群100 1被安排成使反覆重 覆線路圖案群1001之間互相連接，並形成引出線路群 901的佈局。也就是說，反覆重覆線路圖案群r 1〇〇1中 的反覆重覆線路圖案RA 1 002，反覆重覆線路圖案RB 1003 ，反覆重覆線路圖案RC 1004，反覆重覆線路圖案RD 1005 ，在如圖10A那樣反覆重覆地對曝光單元Dis + R1 006實 施曝光時，被安排成互相連接，並形成引出線路圖案 RA + RB + RC + RD 1 〇〇 7的佈局。反覆重覆線路圖案群R 100 1中的其他的反覆重覆線路圖案也同樣地被安排佈置 〇 下文將說明利用上述使用光罩的分步重覆曝光方法形 成顯示裝置103和引出線路群901的方法。 用分步重覆曝光方法對曝光單元Dis + R1006實施曝 光從而使其如圖1 0 A那樣地被排列。藉由該反覆重覆的 曝光，在基底101上形成顯示裝置103，以及藉由反覆重 -12- (10) (10)1336500 覆線路圖案群R i〇〇i連接的引出線路群9〇1。也就是說 ，藉由對圖10B的曝光單元Dis + R1006如圖10A那樣反 覆重覆地實施曝光’使反覆重覆線路圖案RA1002’反覆 重覆線路圖案1 〇〇3，反覆重覆線路圖案RC 1 004 ’反覆 重覆線路圖案 RD 1 00 5連接，並形成引出線路圖案 RA + RB + RC + RD 1 007。 弓I出線路群 901中弓|出線路圖案 RA + RB + RC + RD 1 007以外的引出線路圖案也同樣地藉由反覆重覆線路圖 案的連接而形成。 另外，如圖1 〇所示那樣，沒有和藉由反覆重覆線路 圖案群R 1001的連接而形成的顯示裝置的訊號輸入端連 接的線路圖案，是形成引出線路群901過程中附帶形成的 副産物線路群903。該副産物線路群903不起特別的作用 〇 藉由上述方法，用和只製造多個顯示裝置的情況時相 同的曝光次數，在基底上可以製造多個顯示裝置，以及從 各個顯示裝置的訊號輸入端引出到基底邊緣的引出線路群 90卜 另外，引出線路群901最好用形成顯示裝置的線路圖 案的層來形成，但不一定必須如此。根據處理的情況和顯 示裝置的結構，也可以用形成TFT的閘極電極的層來形 成引出線路群901。 其次說明輕易更換顯示裝置的訊號輸入端之間的短路 狀態和非短路狀態的方法。 -13- (11) . (11) .1336500 完成引出線路群901的製造處理後，使導電性元件 902如圖9所示地與引出線路群901接觸，從而使各個顯 示裝置的訊號輸入端處於短路狀態。該步驟之後的處理在 導電性元件902被安裝在基底1 〇 1的邊緣的狀態下進行。 電路檢查時，從基底的邊緣取下基底101邊緣的導電 性元件902，使各個顯示裝置的訊號輸入端處於非短路狀 態，從而執行主動矩陣型顯示裝置的電路檢查。 電路檢查結束後，使導電性元件902再次與引出線路 群901接觸，從而使各個顯示裝置的訊號輸入端再次處於 短路狀態。然後，搬運基底並實施下一個處理步驟。 利用上述新的結構和方法，高效率地在上述基底1 〇 1 上顯示裝置周邊形成用於防止靜電破壞的從訊號輸入端被 引出到基底邊緣的引出線路群901。在製造TFT的處理結 束以後的電路檢查後，藉由使訊號輸入端之間短路，可以 製造能夠防止靜電破壞的顯示裝置。 本實施例模式以顯示裝置作爲使用TFT的半導體裝 置的一例，並就其製造方法進行了說明。然而，利用同樣 的方法也可以製造CPU或記憶體。 利用公開在本發明的發明，可以防止電路檢查前後的 靜電破壞，並提高成品率，而不用犧牲生産率。 【圖式簡單說明】 附圖中： 圖1A和1B是說明對基底上的規則圖案實施連續曝 -14- (12) (12)1336500 光處理圖； 圖2A和2B是說明對基底上的規則圖案實施連續曝 光處理圖； 圖3A和3B是說明對基底上的規則圖案實施連續曝 光處理圖； 圖4A和4B是說明對基底上包含不規則區域的圖案 實施連續曝光處理圖； 圖5A和5B是說明對基底上包含不規則區域的圖案 實施連續曝光處理圖； 圖6是說明對基底上包含不規則區域的圖案實施連續 曝光處理圖； 圖7A和7B是說明對基底上包含不規則區域的圖案 實施連續曝光處理圖； 圖8A和8B是說明對基底上包含不規則區域的圖案 實施連續曝光處理圖； 圖9是說明根據本發明用連續曝光形成的短路用線路 ’以及終端的短路方法的圖； 圖10A和10B是說明根據本發明，對基底上的包含 短路用線路的圖案實施連續曝光處理圖； 圖11是表示對基底上的反覆重覆圖案實施連續曝光 的曝光設備圖；和 圖12是TFT的橫截面圖。 主要元件對照表 -15- (13)1336500 1101 光源 1102 光罩 1 1 03 - 1 1 06 擋板 1108 投影透鏡 1109 欲處理之基底 1110 移動台 1111 光阻

102 光罩 l〇3b 顯示裝置圖案 l〇4b 訊號輸入端圖案 104a 訊號輸入端 10 3a 顯示裝置 105 曝光單元Dis 101 欲處理之基底 20 1 a 電路群

20 1b 圖案A

3〇la 短路用線路S

3 02 曝光單元Dis + S 40 1a 圖案B

402a 圖案C

403 a 圖案D

404a 圖案E

406 曝光單元B

407 曝光單元C -16- 1336500 (14) • 408 曝光單元 D 409 曝光單元 E 501 曝光單元 Dis + B 502 曝光單元 Dis + C 503 曝光單元 Dis + D 504 曝光單元 Dis + E 60 1 引出線路 705 曝光單元 BB 706 曝光單元 BC 707 曝光單元 BD 708 曝光單元 BE 70 1 分割線路圖案B B 702 分割線路圖案B C 703 分割線路圖案B D 704 分割線路圖案B E 80 1 曝光單元 Dis + BB 802 曝光單元 Dis + BC 803 曝光單元 Dis + BD 804 曝光單元 Dis + BE 90 1 引出線路群 902 導電性元件 1006 曝光單元 ,D i s + R 100 1 重覆線路圖案群 1002 重覆線路圖案群 1336500 (15) • 1003 重 覆 線 路 圖案 群 RB 1004 重 覆 線 路 圖案 群 RC 1005 重 覆 線 路 圖案 群 RD 1007 重 覆 線 路 RA + RE I + RC + RD 903 副產品線路群

-18-

Claims (1)

1336500 冷年〆月4曰脩<更)正本 拾、申請專利範圍1 -- 第92 1 34604號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國99年6月28日修正 1. 一種顯示裝置之製造方法，包含： 使基底通過一光罩曝光以在該基底上形成第一顯示裝 置圖案和第一線路圖案； 使該基底通過相同光罩曝光以在該基底上形成第二顯 不裝置圖案和弟—線路圖案， 其中該第一及該第二線路圖案相同； 其中該第一及該第二線路圖案電連接； 其中該第一及該第二線路圖案從該第一顯示裝置圖案 及該第二顯示裝置圖案的訊號輸入端引出到該基底邊緣； 和 將該第一及該第二顯示裝置圖案分割成個別顯示裝置 〇 2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置之製造方法，其 中，該顯示裝置包括多個TFT。 3. —種顯示裝置之製造方法，包含： 在欲處理之基底上形成多個顯示裝置； 形成線路，該線路係從每一顯示裝置的訊號輸入端引 出至該欲處理之基底的邊緣， 設置可拆卸的導電性元件，使該可拆卸的導電性元件 1336500 和該欲處理之基底的邊緣上的線路接觸； 將該導電性元件和該線路拆離；和 將該多個顯示裝置分割成個別顯示裝置。 4.如申請專利範圍第3項之顯示裝置之製造方法， 其中，該導電性元件藉由和在該欲處理之基底的邊緣 上的線路接觸，而使該顯示裝置的訊號輸入端短路。 5 .如申請專利範圍第3項之顯示裝置之製造方法，其 中，該顯示裝置包括多個TFT。 6. —種顯示裝置之製造方法，包含： 在欲處理之基底上形成多個顯示裝置； 形成線路，該線路係從每一顯示裝置的訊號輸入端引 出至該欲處理之基底的邊緣， 其中該線路係使光通過重覆圖案曝光而形成，該重覆 圖案包括和顯示裝置圖案整合的線路圖案， 設置可拆卸的導電性元件，使該可拆卸的導電性元件 和該欲處理之基底的邊緣上的線路接觸； 將該導電性元件和該線路拆離；和 將該多個顯示裝置分割成個別顯示裝置。 7. 如申請專利範圍第6項之顯示裝置之製造方法， 其中，該導電性元件藉由和在該欲處理之基底的邊緣 上的線路接觸，而使該顯示裝置的訊號輸入端短路。 8 .如申請專利範圍第6項之顯示裝置之製造方法，其 中，該顯示裝置包括多個TFT。 9. 一種顯示裝置之製造方法，包含： ⑧ -2- 1336500 使基底通過一光罩曝光以在該基底上形成第一顯示裝 置圖案和第一線路圖案； 使該基底通過相同光罩曝光以在該基底上形成第二顯 示裝置圖案和第二線路圖案； 其中該第一及該第二線路圖案相同； 其中該第一及該第二線路圖案電連接；和 將該第一及該第二顯示裝置圖案分割成個別顯示裝置 0 1 〇.如申請專利範圍第9項之顯示裝置之製造方法， 其中，該顯示裝置包括多個TFT。 1 1 . 一種顯示裝置，包含： 在基底上之顯示裝置圖案和線路圖案，該線路圖案包 含多個重覆線路圖案； 其中該顯示裝置圖案包含多個訊號輸入端圖案； 其中一些之該多個重覆線路圖案被分別連接至該多個 訊號輸入端；和 其中其餘之該多個重覆線路圖案未被連接至該多個訊 號輸入端。 12. 如申請專利範圍第11項之顯示裝置，其中，該顯 示裝置包括多個TFT。 13. 如申請專利範圍第11項之顯示裝置，其中，該顯 示裝置爲主動矩陣型顯示裝置。 14. 一種顯示裝置，包含： 在基底上之顯示裝置圖案和線路圖案，該線路圖案包 -3- 1336500 含多個重覆線路圖案： 其中該顯示裝置圖案包含多個訊號輸入端圖案； 其中一些之該多個重覆線路圖案被分別連接至該多個 訊號輸入端； 其中其餘之該多個重覆線路圖案未被連接至該多個訊 號輸入端；和 該多個重覆線路圖案爲鋸齒形圖案。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之顯示裝置，其中，該顯 示裝置包括多個TFT。 16. 如申請專利範圍第14項之顯示裝置，其中，該顯 示裝置爲主動矩陣型顯示裝置。 17. —種顯示裝置，包含： 在基底上之顯示裝置圖案和線路圖案，該線路圖案包 含多個重覆線路圖案； 其中該顯示裝置圖案包含多個訊號輸入端圖案； 其中一些之該多個重覆線路圖案被分別連接至該多個 訊號輸入端； 其中其餘之該多個重覆線路圖案未被連接至該多個訊 號輸入端：和 其中該多個重覆線路圖案之至少兩部分被彎曲。 18·如申請專利範圍第17項之顯示裝置，其中，該顯 示裝置包括多個TFT。 19.如申請專利範圍第17項之顯示裝置，其中，該顯 示裝置爲主動矩陣型顯示裝置 -4 -