JP2003029393A - マスク、それを用いたパターン形成方法およびリソグラフィ方法 - Google Patents
マスク、それを用いたパターン形成方法およびリソグラフィ方法Info
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- JP2003029393A JP2003029393A JP2001211483A JP2001211483A JP2003029393A JP 2003029393 A JP2003029393 A JP 2003029393A JP 2001211483 A JP2001211483 A JP 2001211483A JP 2001211483 A JP2001211483 A JP 2001211483A JP 2003029393 A JP2003029393 A JP 2003029393A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】層厚の異なる段差であって面内での均一性に優
れた段差を、レジストに形成することが一括露光方式に
より可能なマスクを提供する。 【解決手段】基板6上に積層された感光性樹脂層7に露
光して、感光性樹脂層7に潜像を形成する為に用いられ
るフォトマスク1が、透明性を有する支持体2と、支持
体2上に設けられた、不透明な遮光部3および透過部4
とから構成され、さらに透過部4は透過する光の波長領
域が相互に異なる第1透過波長選択領域4aと第1透過
波長選択領域4bを有している。
れた段差を、レジストに形成することが一括露光方式に
より可能なマスクを提供する。 【解決手段】基板6上に積層された感光性樹脂層7に露
光して、感光性樹脂層7に潜像を形成する為に用いられ
るフォトマスク1が、透明性を有する支持体2と、支持
体2上に設けられた、不透明な遮光部3および透過部4
とから構成され、さらに透過部4は透過する光の波長領
域が相互に異なる第1透過波長選択領域4aと第1透過
波長選択領域4bを有している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
の製造に用いるマスク、およびそれを用いたリソグラフ
ィ方法に関する。さらに、前記リソグラフィ方法により
製造された半導体素子、およびそれを備えた液晶表示装
置に関する。
の製造に用いるマスク、およびそれを用いたリソグラフ
ィ方法に関する。さらに、前記リソグラフィ方法により
製造された半導体素子、およびそれを備えた液晶表示装
置に関する。
【0002】また、本発明は、反射板の製造に用いるマ
スク、およびそれを用いたパターン形成に関する。さら
に、前記パターン形成方法により製造された反射板、お
よびそれを備えた液晶表示装置に関する。
スク、およびそれを用いたパターン形成に関する。さら
に、前記パターン形成方法により製造された反射板、お
よびそれを備えた液晶表示装置に関する。
【0003】
【従来の技術】従来より、半導体製造プロセスでのフォ
トリソグラフィ工程に於いては、いわゆる階調マスク
(ハーフトーンマスク)が用いられている。この階調マ
スクは、1枚のマスク内で、透過させる光の透過率を段
階的に変化させる機能を有している。階調マスクの具体
的構造について述べると、先ず、ガラス基板上に遮光性
の金属薄膜が遮光部として設けられている。さらに、前
記金属薄膜の層厚を領域毎に調整し、透過させる光の透
過率を相互に異ならせる透過部が設けられている。この
様な構造のフォトマスクを用いてフォトレジストに露光
を行うと、フォトレジストの面内で領域毎に露光量を異
ならせて照射することができる。これにより、段差のあ
るパターン形成を行っている。
トリソグラフィ工程に於いては、いわゆる階調マスク
(ハーフトーンマスク)が用いられている。この階調マ
スクは、1枚のマスク内で、透過させる光の透過率を段
階的に変化させる機能を有している。階調マスクの具体
的構造について述べると、先ず、ガラス基板上に遮光性
の金属薄膜が遮光部として設けられている。さらに、前
記金属薄膜の層厚を領域毎に調整し、透過させる光の透
過率を相互に異ならせる透過部が設けられている。この
様な構造のフォトマスクを用いてフォトレジストに露光
を行うと、フォトレジストの面内で領域毎に露光量を異
ならせて照射することができる。これにより、段差のあ
るパターン形成を行っている。
【0004】また、SID'00 DIGEST,1006-9には、露光装
置の解像限界以下のマスクパターンを備えたフォトマス
クが開示されている。このフォトマスクを用いれば、フ
ォトレジストの面内で領域毎に露光量差をつけながら露
光が行えることが記載されている。その結果、現像後に
は領域毎に厚みが異なり、段差のあるパターン形成が可
能であることが記載されている。
置の解像限界以下のマスクパターンを備えたフォトマス
クが開示されている。このフォトマスクを用いれば、フ
ォトレジストの面内で領域毎に露光量差をつけながら露
光が行えることが記載されている。その結果、現像後に
は領域毎に厚みが異なり、段差のあるパターン形成が可
能であることが記載されている。
【0005】ここで、上記した階調マスクに於いては、
Crなど遮光性の極めて高い(即ち、透過率が小さい)
材料からなる金属膜を遮光膜として使用している。さら
に、透過部に於いては露光量を制御する為、一部で層厚
を薄くした前記金属膜が使用されている。露光量の制御
は、層厚を数十Åから数百Åの範囲内で調整することに
より行われる。しかし、この範囲では、層厚に対する光
の透過率の依存性が極めて高い為、わずかな誤差が生じ
ても露光光の透過率が大きく違ってくる。従って、フォ
トレジスト面内で同一の層厚となる様にパターニングし
たい場合でも、前記金属膜の層厚の精密な制御が困難な
為、露光量にバラツキが生じる。この結果、パターニン
グされたフォトレジストが所望の膜厚で形成されず、不
均一になる。以上の様に、従来の階調マスクに於いて
は、マスク面内で均一な露光量の階調性を得るのは極め
て困難であるという課題がある。
Crなど遮光性の極めて高い(即ち、透過率が小さい)
材料からなる金属膜を遮光膜として使用している。さら
に、透過部に於いては露光量を制御する為、一部で層厚
を薄くした前記金属膜が使用されている。露光量の制御
は、層厚を数十Åから数百Åの範囲内で調整することに
より行われる。しかし、この範囲では、層厚に対する光
の透過率の依存性が極めて高い為、わずかな誤差が生じ
ても露光光の透過率が大きく違ってくる。従って、フォ
トレジスト面内で同一の層厚となる様にパターニングし
たい場合でも、前記金属膜の層厚の精密な制御が困難な
為、露光量にバラツキが生じる。この結果、パターニン
グされたフォトレジストが所望の膜厚で形成されず、不
均一になる。以上の様に、従来の階調マスクに於いて
は、マスク面内で均一な露光量の階調性を得るのは極め
て困難であるという課題がある。
【0006】また、解像限界以下のマスクパターンが形
成された前記フォトマスクに於いては、フォトマスク透
過後の露光量の均一性確保の為に、解像限界以下のパタ
ーンの大きさをマスク面内に均一に作製する必要があ
る。しかしながら、このオーダーでのパターンサイズの
均一性を確保するのは難しく、よってマスク面内での露
光量の均一性を得るのは極めて困難であるという課題が
ある。
成された前記フォトマスクに於いては、フォトマスク透
過後の露光量の均一性確保の為に、解像限界以下のパタ
ーンの大きさをマスク面内に均一に作製する必要があ
る。しかしながら、このオーダーでのパターンサイズの
均一性を確保するのは難しく、よってマスク面内での露
光量の均一性を得るのは極めて困難であるという課題が
ある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、層
厚の異なる段差であって面内での均一性に優れた段差
を、レジストに形成することが一括露光方式により可能
なマスクを提供することにある。
課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、層
厚の異なる段差であって面内での均一性に優れた段差
を、レジストに形成することが一括露光方式により可能
なマスクを提供することにある。
【0008】また、そのマスクを用いてレジストに所望
の形状のパターニングを行うパターン形成方法、および
任意の薄膜を所望の形状にパターニングするリソグラフ
ィ方法を提供することにある。
の形状のパターニングを行うパターン形成方法、および
任意の薄膜を所望の形状にパターニングするリソグラフ
ィ方法を提供することにある。
【0009】さらに、前記リソグラフィ方法を用いた半
導体素子の製造方法およびその製造方法により得られた
半導体素子と、前記リソグラフィ方法を用いた反射板の
製造方法およびその製造方法により製造された反射板
と、前記半導体素子又は反射板を備えた液晶パネルと、
その液晶パネルを備えた液晶表示装置とを提供すること
にある。
導体素子の製造方法およびその製造方法により得られた
半導体素子と、前記リソグラフィ方法を用いた反射板の
製造方法およびその製造方法により製造された反射板
と、前記半導体素子又は反射板を備えた液晶パネルと、
その液晶パネルを備えた液晶表示装置とを提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】(マスク)
(1)前記の課題を解決する為に、本発明に係るマスク
は、基板上に積層された少なくとも1層の感光性樹脂層
に露光して、該感光性樹脂層に潜像を形成する為に用い
られるマスクであって、前記マスクは、透明性を有する
支持体と、該支持体上に設けられた、不透明な遮光部お
よび透過部とから構成され、前記透過部は、透過する光
の波長領域が相互に異なる複数の透過波長選択領域を有
することを特徴とする。
は、基板上に積層された少なくとも1層の感光性樹脂層
に露光して、該感光性樹脂層に潜像を形成する為に用い
られるマスクであって、前記マスクは、透明性を有する
支持体と、該支持体上に設けられた、不透明な遮光部お
よび透過部とから構成され、前記透過部は、透過する光
の波長領域が相互に異なる複数の透過波長選択領域を有
することを特徴とする。
【0011】前記構成のマスクは、マスクパターンの2
次元情報をそのまま潜像としてフォトレジストに転写す
るものではなく、マスクに前記透過部を備えさせたこと
により、マスクパターンを3次元情報として転写するも
のである。
次元情報をそのまま潜像としてフォトレジストに転写す
るものではなく、マスクに前記透過部を備えさせたこと
により、マスクパターンを3次元情報として転写するも
のである。
【0012】前記透過部は、上述の様に、透過させる光
の波長領域が相互に異なる複数の透過波長選択領域を備
えている。そして、この透過波長選択領域は、感光性樹
脂層に於ける露光領域毎に、光の波長領域を異ならせて
露光させる。つまり、前記構成のマスクは、単に露光量
を制御すべくクロム膜の膜厚を調節する従来の階調マス
クとは異なるものである。この様な構成のマスクを用い
て感光性樹脂層に露光すると、例えば感光性樹脂層が感
度を示す波長領域の一部をカットしたりすることによ
り、光分解または光重合の進行度合いを制御することが
できる。
の波長領域が相互に異なる複数の透過波長選択領域を備
えている。そして、この透過波長選択領域は、感光性樹
脂層に於ける露光領域毎に、光の波長領域を異ならせて
露光させる。つまり、前記構成のマスクは、単に露光量
を制御すべくクロム膜の膜厚を調節する従来の階調マス
クとは異なるものである。この様な構成のマスクを用い
て感光性樹脂層に露光すると、例えば感光性樹脂層が感
度を示す波長領域の一部をカットしたりすることによ
り、光分解または光重合の進行度合いを制御することが
できる。
【0013】この為、潜像を形成する深さ位置を任意に
制御することができ、露光コントラストを向上させると
共に、断面に於けるパターン精密度も向上させることが
できる。さらに、露光量を制御したり、或いは解像限界
以下のマスクパターンによりドット状に露光されたもの
ではない為、段差のあるパターンが、バラツキなく極め
て均一な表面となる様に形成できる。
制御することができ、露光コントラストを向上させると
共に、断面に於けるパターン精密度も向上させることが
できる。さらに、露光量を制御したり、或いは解像限界
以下のマスクパターンによりドット状に露光されたもの
ではない為、段差のあるパターンが、バラツキなく極め
て均一な表面となる様に形成できる。
【0014】前記の構成に於いて、前記複数の透過波長
選択領域のうち少なくとも一方は、前記遮光部と異なる
材質からなるものとすることができる。
選択領域のうち少なくとも一方は、前記遮光部と異なる
材質からなるものとすることができる。
【0015】(2)前記の課題を解決する為に、本発明
に係る他のマスクは、基板上に設けられた感光性樹脂層
に露光して、該感光性樹脂層に潜像を形成する為に用い
られるマスクであって、前記マスクは、透明性を有する
支持体と、該支持体上に設けられた、不透明な遮光部お
よび透過部とから構成され、前記透過部は、前記感光性
樹脂層が感度を示す波長領域を含む光を実質的に透過さ
せるものであり、かつ光の透過率が相互に異なる複数の
透過率制御領域を有することを特徴とする。
に係る他のマスクは、基板上に設けられた感光性樹脂層
に露光して、該感光性樹脂層に潜像を形成する為に用い
られるマスクであって、前記マスクは、透明性を有する
支持体と、該支持体上に設けられた、不透明な遮光部お
よび透過部とから構成され、前記透過部は、前記感光性
樹脂層が感度を示す波長領域を含む光を実質的に透過さ
せるものであり、かつ光の透過率が相互に異なる複数の
透過率制御領域を有することを特徴とする。
【0016】前記構成のマスクを用いれば、露光する感
光性樹脂層の感度特性に最適な波長領域を有する光を透
過させてその感光性樹脂層に照射できる。その結果、露
光効率の向上が図れる。しかも、光の透過率が相互に異
なる複数の透過率制御領域を有しているので、前記感光
性樹脂層に於いては、各透過率制御領域に対応する領域
毎に露光量が異なる。これにより、感光性樹脂の光分解
または光重合の進行度合いが異なる。その結果、現像処
理の際には、前記領域毎に現像液に対する溶解度の差ま
たは溶解速度の差を生むことができる。即ち、マスクパ
ターンを3次元情報として感光性樹脂層に転写すること
ができる。
光性樹脂層の感度特性に最適な波長領域を有する光を透
過させてその感光性樹脂層に照射できる。その結果、露
光効率の向上が図れる。しかも、光の透過率が相互に異
なる複数の透過率制御領域を有しているので、前記感光
性樹脂層に於いては、各透過率制御領域に対応する領域
毎に露光量が異なる。これにより、感光性樹脂の光分解
または光重合の進行度合いが異なる。その結果、現像処
理の際には、前記領域毎に現像液に対する溶解度の差ま
たは溶解速度の差を生むことができる。即ち、マスクパ
ターンを3次元情報として感光性樹脂層に転写すること
ができる。
【0017】前記構成に於いて、前記複数の透過率制御
領域のうち少なくとも一方は、前記遮光部と異なる材質
からなり、かつ厚みに対する透過率の変化の割合が、前
記遮光部と比較して小さい材質からなる構成とすること
ができる。
領域のうち少なくとも一方は、前記遮光部と異なる材質
からなり、かつ厚みに対する透過率の変化の割合が、前
記遮光部と比較して小さい材質からなる構成とすること
ができる。
【0018】従来の階調マスクに於いては、例えば通常
遮光膜として使用されるクロム膜の一部を、その層厚が
所定の厚みとなる様にして光の透過部に設けていた。こ
のクロム膜はその層厚が僅かに異なるだけでも、光透過
率が大幅に変化する。これに対して、前記構成のマスク
であると、従来の階調マスクに於ける透過部と比較し
て、透過率制御領域は厚みに応じて変わる透過率の変化
の割合が小さい材質からなるので、透過率の制御を容易
にできる。よって、前記構成のマスクであると、潜像を
形成する深さ位置を従来のマスクよりも一層容易にし、
従来の階調マスクなどと比較して利便性などに優れたも
のにできる。
遮光膜として使用されるクロム膜の一部を、その層厚が
所定の厚みとなる様にして光の透過部に設けていた。こ
のクロム膜はその層厚が僅かに異なるだけでも、光透過
率が大幅に変化する。これに対して、前記構成のマスク
であると、従来の階調マスクに於ける透過部と比較し
て、透過率制御領域は厚みに応じて変わる透過率の変化
の割合が小さい材質からなるので、透過率の制御を容易
にできる。よって、前記構成のマスクであると、潜像を
形成する深さ位置を従来のマスクよりも一層容易にし、
従来の階調マスクなどと比較して利便性などに優れたも
のにできる。
【0019】この結果、前記の構成に於いてはさらに、
前記複数の透過率制御領域は、光の透過率が所定の値と
なる様にそれぞれ厚みを異ならせた構成とすることがで
き、これにより、露光コントラストを向上させ、段差の
形状制御に優れたマスクを提供することができる。
前記複数の透過率制御領域は、光の透過率が所定の値と
なる様にそれぞれ厚みを異ならせた構成とすることがで
き、これにより、露光コントラストを向上させ、段差の
形状制御に優れたマスクを提供することができる。
【0020】さらに前記各構成に於いて、前記透過部
は、前記遮光部が所定の金属膜からなる場合に、当該金
属膜を構成する金属の酸化物からなり、さらに、前記透
過部の層厚が、遮光部の層厚の1/2以上、4/5以下
の範囲内とすることができる。
は、前記遮光部が所定の金属膜からなる場合に、当該金
属膜を構成する金属の酸化物からなり、さらに、前記透
過部の層厚が、遮光部の層厚の1/2以上、4/5以下
の範囲内とすることができる。
【0021】さらに前記の構成に於いて、前記金属膜は
クロムからなるものとすることができる。
クロムからなるものとすることができる。
【0022】ここで、前記(1)および(2)に係るマ
スクに於いては、さらに以下に述べる構成要素を付加す
ることができる。
スクに於いては、さらに以下に述べる構成要素を付加す
ることができる。
【0023】すなわち、前記(1)および(2)に於け
る前記透過部は、無機酸化物を含む構成であってもよ
い。例えば、従来の階調マスクでは、金属クロム膜の膜
厚を変えることにより、光の透過量を制御していた。し
かし、前記構成の様に、透過部が無機酸化物を含み構成
されていると、透過部は透過波長を選択して光を透過さ
せることができる。
る前記透過部は、無機酸化物を含む構成であってもよ
い。例えば、従来の階調マスクでは、金属クロム膜の膜
厚を変えることにより、光の透過量を制御していた。し
かし、前記構成の様に、透過部が無機酸化物を含み構成
されていると、透過部は透過波長を選択して光を透過さ
せることができる。
【0024】ここで、前記無機酸化物としては、インジ
ウム錫酸化物、インジウム酸化物、錫酸化物、ケイ素酸
化物、クロム酸化物、チタニウム酸化物、アルミニウム
酸化物、イットリウム酸化物およびハフニウム酸化物か
らなる群より選ばれる少なくとも1種の酸化物とするこ
とができる。これらの酸化物を適宜必要に応じて選択
し、または組み合わせることにより、マスクを透過させ
る光の波長選択性を容易にし、所望のマスクパターンを
感光性樹脂層に転写可能とする。
ウム錫酸化物、インジウム酸化物、錫酸化物、ケイ素酸
化物、クロム酸化物、チタニウム酸化物、アルミニウム
酸化物、イットリウム酸化物およびハフニウム酸化物か
らなる群より選ばれる少なくとも1種の酸化物とするこ
とができる。これらの酸化物を適宜必要に応じて選択
し、または組み合わせることにより、マスクを透過させ
る光の波長選択性を容易にし、所望のマスクパターンを
感光性樹脂層に転写可能とする。
【0025】さらに前記無機酸化物は低級酸化物である
ことが好ましい。低級酸化物であると結晶性がより良好
であるので、透過部の透明性を向上させることができ
る。この結果、露光量の低減が図れ、生産コストの抑制
が可能になる。
ことが好ましい。低級酸化物であると結晶性がより良好
であるので、透過部の透明性を向上させることができ
る。この結果、露光量の低減が図れ、生産コストの抑制
が可能になる。
【0026】また、前記(1)および(2)に於ける前
記透過部は、アルカリ土類金属のハロゲン化物を含み構
成されたものにできる。透過部がアルカリ土類金属のハ
ロゲン化物を含み構成されていると、前記した無機酸化
物の場合と同様に、透過波長を選択して光の透過を制御
することができる。
記透過部は、アルカリ土類金属のハロゲン化物を含み構
成されたものにできる。透過部がアルカリ土類金属のハ
ロゲン化物を含み構成されていると、前記した無機酸化
物の場合と同様に、透過波長を選択して光の透過を制御
することができる。
【0027】また、前記(1)および(2)に於ける前
記複数の透過波長選択領域の間には、補助遮光部が設け
られているのが好ましい。この場合、補助遮光部は、遮
光部および透過部からなる主パターンに対して、補助パ
ターンとして設けられるものである。この補助パターン
としての補助遮光部は、マスクを透過する際に発生する
回折光に対して離散性を付与し、回折光同士が干渉し合
うのを防止する。よって、透過光量にピークが発生する
のを防ぎ、パターニング後の形状にパターン欠陥が生じ
るのを抑制することができる。
記複数の透過波長選択領域の間には、補助遮光部が設け
られているのが好ましい。この場合、補助遮光部は、遮
光部および透過部からなる主パターンに対して、補助パ
ターンとして設けられるものである。この補助パターン
としての補助遮光部は、マスクを透過する際に発生する
回折光に対して離散性を付与し、回折光同士が干渉し合
うのを防止する。よって、透過光量にピークが発生する
のを防ぎ、パターニング後の形状にパターン欠陥が生じ
るのを抑制することができる。
【0028】(パターン形成方法)
(1)前記の課題を解決する為に、本発明に係るパター
ン形成方法は、基板上に感光性樹脂層を形成し、前述し
た何れかの態様のマスクを介して、前記感光性樹脂層に
露光することにより、所定の形状の潜像を形成した後、
前記露光後の感光性樹脂層を現像することにより、該感
光性樹脂層に段差のあるパターンを形成することを特徴
とする。
ン形成方法は、基板上に感光性樹脂層を形成し、前述し
た何れかの態様のマスクを介して、前記感光性樹脂層に
露光することにより、所定の形状の潜像を形成した後、
前記露光後の感光性樹脂層を現像することにより、該感
光性樹脂層に段差のあるパターンを形成することを特徴
とする。
【0029】前記方法であると、一回の露光で、感光性
樹脂層に段差のあるパターン形成を行うことができる。
加えて、各段差に於ける表面を均一にしてパターニング
を行うことができる。
樹脂層に段差のあるパターン形成を行うことができる。
加えて、各段差に於ける表面を均一にしてパターニング
を行うことができる。
【0030】(2)前記の課題を解決する為に、本発明
の他のパターン形成方法は、基板上に積層された複数の
感光性樹脂層に段差のあるパターニングを行うパターン
形成方法であって、透明性を有する支持体上に、不透明
な遮光部と、透過させる光の波長領域が相互に異なる複
数の透過波長選択領域を有する透過部とを設けたマスク
を用意し、前記基板上に、相互に異なる波長領域に対し
て感度を示す前記感光性樹脂層を複数積層させて多層構
造体を形成した後、前記マスクを介して前記多層構造体
である複数の感光性樹脂層に露光することにより、多層
構造体の各領域毎に表層または表層から所定の層まで潜
像を形成し、さらに露光後の前記多層構造体を現像する
ことにより、少なくとも1つの段差のあるパターンを形
成することを特徴とする。
の他のパターン形成方法は、基板上に積層された複数の
感光性樹脂層に段差のあるパターニングを行うパターン
形成方法であって、透明性を有する支持体上に、不透明
な遮光部と、透過させる光の波長領域が相互に異なる複
数の透過波長選択領域を有する透過部とを設けたマスク
を用意し、前記基板上に、相互に異なる波長領域に対し
て感度を示す前記感光性樹脂層を複数積層させて多層構
造体を形成した後、前記マスクを介して前記多層構造体
である複数の感光性樹脂層に露光することにより、多層
構造体の各領域毎に表層または表層から所定の層まで潜
像を形成し、さらに露光後の前記多層構造体を現像する
ことにより、少なくとも1つの段差のあるパターンを形
成することを特徴とする。
【0031】前記の方法によれば、基板上に積層された
各感光性樹脂層は、各々相互に異なる感度を示すので、
露光される光がどの範囲の波長領域を有しているかによ
って、表層のみ、または表層から所定の層まで任意に潜
像の形成位置を制御できる。
各感光性樹脂層は、各々相互に異なる感度を示すので、
露光される光がどの範囲の波長領域を有しているかによ
って、表層のみ、または表層から所定の層まで任意に潜
像の形成位置を制御できる。
【0032】例えば、多層構造体に於ける表層が特定の
i線のみに感度を示し、表層より下の層はg線およびh
線に感度を示す場合を例にして述べると、表層の一部の
領域を除去したい場合には、この領域に、i線の光だけ
を透過させる透過波長選択領域が対応する様に位置合わ
せして露光すればよい。このとき、露光光は下の層にま
で到達するが、下の層はg線およびh線にのみ感度を示
す為、表層のみが光重合または光分解することになる。
これにより、マスクパターンの3次元情報が多層構造体
に転写され、段差のあるパターン形成を可能にする。
i線のみに感度を示し、表層より下の層はg線およびh
線に感度を示す場合を例にして述べると、表層の一部の
領域を除去したい場合には、この領域に、i線の光だけ
を透過させる透過波長選択領域が対応する様に位置合わ
せして露光すればよい。このとき、露光光は下の層にま
で到達するが、下の層はg線およびh線にのみ感度を示
す為、表層のみが光重合または光分解することになる。
これにより、マスクパターンの3次元情報が多層構造体
に転写され、段差のあるパターン形成を可能にする。
【0033】つまり、前記方法であると、単層の感光性
樹脂層であって、特定の波長にのみ感度を示す感光性樹
脂層に対してパターン形成を行うよりも、パターンの断
面形状の精密度をさらに向上させてパターニングするこ
とができる。
樹脂層であって、特定の波長にのみ感度を示す感光性樹
脂層に対してパターン形成を行うよりも、パターンの断
面形状の精密度をさらに向上させてパターニングするこ
とができる。
【0034】前記の構成に於いて、前記複数の感光性樹
脂層のうち少なくとも1層に、ドライフィルムレジスト
層を形成することができる。
脂層のうち少なくとも1層に、ドライフィルムレジスト
層を形成することができる。
【0035】基板上に複数の感光性樹脂層を積層させる
場合、該感光性樹脂層の材料中に含まれる有機溶媒が、
例えば下層の感光性樹脂層を溶解させることがある。こ
の場合、表層の表面は凹凸となり、パターニング後の形
状は、表面の平坦性に欠けることとなる。一方、ドライ
フィルムレジストの材料は、本来的に有機溶媒を含まな
い。従って、前記構成の様に、複数の感光性樹脂層のう
ち少なくとも1層に、ドライフィルムレジスト層を形成
することにより、下層の感光性樹脂層を溶解させること
もなく、この結果表面の平坦性を良好にしてパターニン
グを行うことができる。
場合、該感光性樹脂層の材料中に含まれる有機溶媒が、
例えば下層の感光性樹脂層を溶解させることがある。こ
の場合、表層の表面は凹凸となり、パターニング後の形
状は、表面の平坦性に欠けることとなる。一方、ドライ
フィルムレジストの材料は、本来的に有機溶媒を含まな
い。従って、前記構成の様に、複数の感光性樹脂層のう
ち少なくとも1層に、ドライフィルムレジスト層を形成
することにより、下層の感光性樹脂層を溶解させること
もなく、この結果表面の平坦性を良好にしてパターニン
グを行うことができる。
【0036】(3)前記の課題を解決する為に、本発明
のさらに他のパターン形成方法は、基板上に設けられた
感光性樹脂層に段差のあるパターニングを行うパターン
形成方法であって、透明性を有する支持体上に、不透明
な遮光部と、透過させる光の波長領域が相互に異なる複
数の透過波長選択領域を有する透過部とを設けたマスク
を用意し、前記基板上に、相互に異なる波長領域に対し
て感度を示す少なくとも2種類の感光性樹脂を含む感光
性樹脂層を形成した後、前記マスクを介して前記感光性
樹脂層に露光することにより、感光性樹脂層の各領域毎
に所定の深さ位置まで潜像を形成し、さらに露光後の前
記感光性樹脂層を現像することにより、段差のあるパタ
ーンを形成することを特徴とする。
のさらに他のパターン形成方法は、基板上に設けられた
感光性樹脂層に段差のあるパターニングを行うパターン
形成方法であって、透明性を有する支持体上に、不透明
な遮光部と、透過させる光の波長領域が相互に異なる複
数の透過波長選択領域を有する透過部とを設けたマスク
を用意し、前記基板上に、相互に異なる波長領域に対し
て感度を示す少なくとも2種類の感光性樹脂を含む感光
性樹脂層を形成した後、前記マスクを介して前記感光性
樹脂層に露光することにより、感光性樹脂層の各領域毎
に所定の深さ位置まで潜像を形成し、さらに露光後の前
記感光性樹脂層を現像することにより、段差のあるパタ
ーンを形成することを特徴とする。
【0037】前記の方法によれば、感光性樹脂層は相互
に異なる感度を示す少なくとも2種類の感光性樹脂を含
むので、露光される光がどの範囲の波長領域を有してい
るかによって、露光領域毎にどの深さ位置まで潜像を形
成するのかを制御できる。
に異なる感度を示す少なくとも2種類の感光性樹脂を含
むので、露光される光がどの範囲の波長領域を有してい
るかによって、露光領域毎にどの深さ位置まで潜像を形
成するのかを制御できる。
【0038】例えば、i線のみに感度を示すポジ型の感
光性樹脂と、g線およびh線に感度を示すポジ型感光性
樹脂とからなる感光性樹脂層を例にして説明すれば、以
下の通りである。この場合、i線が照射される露光領域
では、i線に感度を示す感光性樹脂のみが光分解する。
この為、現像の際にはi線に感度を示す感光性樹脂のみ
が除去されるので、当該露光領域では所定の深さ位置ま
で感光性樹脂層が除かれる。その一方、g線、h線およ
びi線が照射される露光領域では、g線、h線およびi
線に感度を示す感光性樹脂が光分解するので、当該露光
領域では全ての感光性樹脂層が除かれる。この結果、段
差のあるパターン形成が可能となる。
光性樹脂と、g線およびh線に感度を示すポジ型感光性
樹脂とからなる感光性樹脂層を例にして説明すれば、以
下の通りである。この場合、i線が照射される露光領域
では、i線に感度を示す感光性樹脂のみが光分解する。
この為、現像の際にはi線に感度を示す感光性樹脂のみ
が除去されるので、当該露光領域では所定の深さ位置ま
で感光性樹脂層が除かれる。その一方、g線、h線およ
びi線が照射される露光領域では、g線、h線およびi
線に感度を示す感光性樹脂が光分解するので、当該露光
領域では全ての感光性樹脂層が除かれる。この結果、段
差のあるパターン形成が可能となる。
【0039】つまり、前記方法であると、単層の感光性
樹脂層であって、特定の波長にのみ感度を示す感光性樹
脂層に対してパターン形成を行うよりも、パターンの断
面形状の精密度をさらに向上させてパターニングするこ
とができる。
樹脂層であって、特定の波長にのみ感度を示す感光性樹
脂層に対してパターン形成を行うよりも、パターンの断
面形状の精密度をさらに向上させてパターニングするこ
とができる。
【0040】(リソグラフィ方法)
(1)前記の課題を解決する為に、本発明に係るリソグ
ラフィ方法は、基板上に設けられた任意の薄膜を所定の
形状にパターニングするリソグラフィ方法であって、前
記基板上に前記薄膜を介してレジスト層を形成し、前述
した何れかの態様のマスクを介して、前記レジスト層に
露光することにより、所定の形状の潜像を形成した後、
露光後の前記レジスト層を現像することにより、該レジ
スト層にレジスト段差のあるパターニングを行い、前記
薄膜をエッチングし、現像後の前記レジスト層を剥離す
ることを特徴とする。
ラフィ方法は、基板上に設けられた任意の薄膜を所定の
形状にパターニングするリソグラフィ方法であって、前
記基板上に前記薄膜を介してレジスト層を形成し、前述
した何れかの態様のマスクを介して、前記レジスト層に
露光することにより、所定の形状の潜像を形成した後、
露光後の前記レジスト層を現像することにより、該レジ
スト層にレジスト段差のあるパターニングを行い、前記
薄膜をエッチングし、現像後の前記レジスト層を剥離す
ることを特徴とする。
【0041】前記方法であると、一回の露光で、レジス
トにレジスト段差のあるパターン形成を行うことができ
る。しかも、各レジスト段差に於ける表面を均一にし
て、断面に於ける精密度の高いレジスト段差を形成する
ことができる。従って、この様にしてパターニングされ
たレジストをマスクとして、前記薄膜をエッチングする
前記の方法によれば、膜表面が均一で断面形状の精密度
も良好にパターニングされた薄膜を形成することができ
る。
トにレジスト段差のあるパターン形成を行うことができ
る。しかも、各レジスト段差に於ける表面を均一にし
て、断面に於ける精密度の高いレジスト段差を形成する
ことができる。従って、この様にしてパターニングされ
たレジストをマスクとして、前記薄膜をエッチングする
前記の方法によれば、膜表面が均一で断面形状の精密度
も良好にパターニングされた薄膜を形成することができ
る。
【0042】(2)前記の課題を解決する為に、本発明
の他のリソグラフィ方法は、基板上に設けられた任意の
薄膜を所定の形状にパターニングするリソグラフィ方法
であって、透明性を有する支持体上に、不透明な遮光部
と、透過させる光の波長領域が相互に異なる複数の透過
波長選択領域を有する透過部とを設けたマスクを用意
し、前記基板上に、相互に異なる波長領域に対して感度
を示す前記レジスト層を複数積層させて多層構造体を形
成した後、前記マスクを介して前記多層構造体である複
数のレジスト層に露光することにより、多層構造体の各
領域毎に表層または表層から所定の層まで潜像を形成
し、露光後の前記多層構造体を現像することにより、少
なくとも1つの段差のあるパターンを形成し、前記薄膜
をエッチングすることにより、その薄膜に段差のあるパ
ターンを形成し、さらに前記レジスト層を剥離すること
を特徴とする。
の他のリソグラフィ方法は、基板上に設けられた任意の
薄膜を所定の形状にパターニングするリソグラフィ方法
であって、透明性を有する支持体上に、不透明な遮光部
と、透過させる光の波長領域が相互に異なる複数の透過
波長選択領域を有する透過部とを設けたマスクを用意
し、前記基板上に、相互に異なる波長領域に対して感度
を示す前記レジスト層を複数積層させて多層構造体を形
成した後、前記マスクを介して前記多層構造体である複
数のレジスト層に露光することにより、多層構造体の各
領域毎に表層または表層から所定の層まで潜像を形成
し、露光後の前記多層構造体を現像することにより、少
なくとも1つの段差のあるパターンを形成し、前記薄膜
をエッチングすることにより、その薄膜に段差のあるパ
ターンを形成し、さらに前記レジスト層を剥離すること
を特徴とする。
【0043】前記の方法であると、単層のレジストに対
してパターン形成を行うよりも、レジスト段差の断面に
於ける精密度をさらに向上させてパターニングすること
ができる。従って、この様なレジストをマスクを用いて
前記薄膜にエッチングする前記の方法によれば、膜表面
が均一で断面形状の精密度も一層良好にパターニングさ
れた薄膜を形成することができる。
してパターン形成を行うよりも、レジスト段差の断面に
於ける精密度をさらに向上させてパターニングすること
ができる。従って、この様なレジストをマスクを用いて
前記薄膜にエッチングする前記の方法によれば、膜表面
が均一で断面形状の精密度も一層良好にパターニングさ
れた薄膜を形成することができる。
【0044】前記の構成に於いて、前記複数のレジスト
のうち少なくとも1層は、ドライフィルムレジスト層と
することができる。
のうち少なくとも1層は、ドライフィルムレジスト層と
することができる。
【0045】ドライフィルムレジストの材料は有機溶媒
を含まないので、通常のレジスト層上に前記ドライフィ
ルムレジストを設ければ、下層のレジスト層が溶解する
のを防ぐことができる。この結果、表面の平坦性を良好
にしてパターニングを行うことができる。
を含まないので、通常のレジスト層上に前記ドライフィ
ルムレジストを設ければ、下層のレジスト層が溶解する
のを防ぐことができる。この結果、表面の平坦性を良好
にしてパターニングを行うことができる。
【0046】(3)前記の課題を解決する為に、本発明
のさらに他のリソグラフィ方法は、基板上に設けられた
任意の薄膜を所定の形状にパターニングするリソグラフ
ィ方法であって、透明性を有する支持体上に、不透明な
遮光部と、透過させる光の波長領域が相互に異なる複数
の透過波長選択領域を有する透過部とを設けたマスクを
用意し、前記基板上に、相互に異なる波長領域に対して
感度を示す少なくとも2種類の感光性樹脂を含むレジス
ト層を形成した後、前記マスクを介して前記レジスト層
に露光することにより、レジスト層の各領域毎に所定の
深さ位置まで潜像を形成し、露光後の前記レジスト層を
現像することにより、少なくとも1つのレジスト段差の
あるパターンを形成し、前記薄膜をエッチングすること
により、その薄膜に段差のあるパターンを形成し、さら
に前記レジスト層を剥離することを特徴とする。
のさらに他のリソグラフィ方法は、基板上に設けられた
任意の薄膜を所定の形状にパターニングするリソグラフ
ィ方法であって、透明性を有する支持体上に、不透明な
遮光部と、透過させる光の波長領域が相互に異なる複数
の透過波長選択領域を有する透過部とを設けたマスクを
用意し、前記基板上に、相互に異なる波長領域に対して
感度を示す少なくとも2種類の感光性樹脂を含むレジス
ト層を形成した後、前記マスクを介して前記レジスト層
に露光することにより、レジスト層の各領域毎に所定の
深さ位置まで潜像を形成し、露光後の前記レジスト層を
現像することにより、少なくとも1つのレジスト段差の
あるパターンを形成し、前記薄膜をエッチングすること
により、その薄膜に段差のあるパターンを形成し、さら
に前記レジスト層を剥離することを特徴とする。
【0047】前記の方法であると、感光性樹脂層は相互
に異なる感度を示す少なくとも2種類の感光性樹脂を含
むので、露光領域毎に露光光の波長領域を異ならせれ
ば、それに応じて潜像が形成される深さ位置も制御でき
る。
に異なる感度を示す少なくとも2種類の感光性樹脂を含
むので、露光領域毎に露光光の波長領域を異ならせれ
ば、それに応じて潜像が形成される深さ位置も制御でき
る。
【0048】よって、一回の露光で、断面に於ける精密
度が極めて高いレジスト段差をレジストに形成すること
ができる。さらに、この様にしてパターニングされたレ
ジストをマスクとして、前記薄膜をエッチングするの
で、膜表面が均一で断面形状の精密度も良好にパターニ
ングされた薄膜を形成することができる。
度が極めて高いレジスト段差をレジストに形成すること
ができる。さらに、この様にしてパターニングされたレ
ジストをマスクとして、前記薄膜をエッチングするの
で、膜表面が均一で断面形状の精密度も良好にパターニ
ングされた薄膜を形成することができる。
【0049】(半導体素子の製造方法、およびそれによ
り製造された半導体素子)前記の課題を解決する為に、
本発明の半導体素子の製造方法は、前述した何れかの態
様のリソグラフィ方法を用いて、基板上に半導体素子を
形成することを特徴とする。
り製造された半導体素子)前記の課題を解決する為に、
本発明の半導体素子の製造方法は、前述した何れかの態
様のリソグラフィ方法を用いて、基板上に半導体素子を
形成することを特徴とする。
【0050】この方法であると、半導体素子を構成する
所定の薄膜のパターニングを、工程数を減少させて行う
こともできる。しかも、パターニングされた薄膜に於け
る断面形状の精密度が極めて高いので、半導体素子間で
素子特性にバラツキを発生させることなく形成できる。
所定の薄膜のパターニングを、工程数を減少させて行う
こともできる。しかも、パターニングされた薄膜に於け
る断面形状の精密度が極めて高いので、半導体素子間で
素子特性にバラツキを発生させることなく形成できる。
【0051】前記の課題を解決する為に、本発明の半導
体素子は、前述した半導体素子の製造方法により製造さ
れた半導体素子であって、前記半導体素子の一部が、そ
の断面形状に於いて階段状となっていることを特徴とす
る。
体素子は、前述した半導体素子の製造方法により製造さ
れた半導体素子であって、前記半導体素子の一部が、そ
の断面形状に於いて階段状となっていることを特徴とす
る。
【0052】前記の構成によれば、前述したリソグラフ
ィ方法を含む半導体素子の製造方法を用いて製造するこ
とにより、素子間で素子特性にバラツキの無い半導体素
子を提供することができる。ここで、「半導体素子の一
部が、その断面形状に於いて階段状となっている」と
は、半導体素子を構成する薄膜の一部に段差がある場合
を含む意味である。
ィ方法を含む半導体素子の製造方法を用いて製造するこ
とにより、素子間で素子特性にバラツキの無い半導体素
子を提供することができる。ここで、「半導体素子の一
部が、その断面形状に於いて階段状となっている」と
は、半導体素子を構成する薄膜の一部に段差がある場合
を含む意味である。
【0053】さらに前記の構成に於いては、前記断面形
状に於いて階段状となっている部分が、2層以上の薄膜
により構成されるものとすることができる。
状に於いて階段状となっている部分が、2層以上の薄膜
により構成されるものとすることができる。
【0054】さらに、前記各構成に於いては、前記半導
体素子として薄膜トランジスタまたは薄膜ダイオードを
形成することができる。
体素子として薄膜トランジスタまたは薄膜ダイオードを
形成することができる。
【0055】(反射板の製造方法、およびそれにより製
造された反射板)前記の課題を解決する為に、本発明の
反射板の製造方法は、前述した何れかの態様のパターン
形成方法を用いて、前記感光性樹脂層に段差のあるパタ
ーンを形成することにより、前記基板上に複数の凹凸部
を形成し、さらに前記凹凸部が設けられた基板上に、光
反射膜を形成することを特徴とする。
造された反射板)前記の課題を解決する為に、本発明の
反射板の製造方法は、前述した何れかの態様のパターン
形成方法を用いて、前記感光性樹脂層に段差のあるパタ
ーンを形成することにより、前記基板上に複数の凹凸部
を形成し、さらに前記凹凸部が設けられた基板上に、光
反射膜を形成することを特徴とする。
【0056】前記の方法によれば、基板上に形成する複
数の凹凸部を、前述のパターン形成方法により形成する
ので、反射特性が最適となる様に形状制御することがで
きる。この結果、反射特性に優れた反射板を製造するこ
とができる。
数の凹凸部を、前述のパターン形成方法により形成する
ので、反射特性が最適となる様に形状制御することがで
きる。この結果、反射特性に優れた反射板を製造するこ
とができる。
【0057】前記の課題を解決する為に、本発明の反射
板は、前述した反射板の製造方法により製造されたこと
を特徴とする。これにより、反射特性が面内に於いて均
一な反射板を提供することができる。
板は、前述した反射板の製造方法により製造されたこと
を特徴とする。これにより、反射特性が面内に於いて均
一な反射板を提供することができる。
【0058】また、前記の課題を解決する為に、本発明
の他の反射板は、前述した反射板の製造方法により製造
された半透過型の反射板であって、前記基板は透明性を
有しており、前記光反射膜により光を反射させる領域
と、該光反射膜の設けられていない光を透過させる領域
とが設けられていることを特徴とする。この様な構成と
することにより、反射特性が面内に於いて均一な半透過
型の反射板を提供することができる。
の他の反射板は、前述した反射板の製造方法により製造
された半透過型の反射板であって、前記基板は透明性を
有しており、前記光反射膜により光を反射させる領域
と、該光反射膜の設けられていない光を透過させる領域
とが設けられていることを特徴とする。この様な構成と
することにより、反射特性が面内に於いて均一な半透過
型の反射板を提供することができる。
【0059】(液晶パネル、およびそれを備えた液晶表
示装置)前記の課題を解決する為に、本発明の液晶パネ
ルは、前述した半導体素子を備えていることを特徴とす
る。この構成であると、各素子間での素子特性にバラツ
キの無い半導体素子を備えているので、表示画面内で色
再現性が均一で、表示特性の良好な液晶パネルを提供で
きる。
示装置)前記の課題を解決する為に、本発明の液晶パネ
ルは、前述した半導体素子を備えていることを特徴とす
る。この構成であると、各素子間での素子特性にバラツ
キの無い半導体素子を備えているので、表示画面内で色
再現性が均一で、表示特性の良好な液晶パネルを提供で
きる。
【0060】また、前記の課題を解決する為に、本発明
の液晶パネルは、前述した反射板を備えていることを特
徴とする。この構成によれば、面内に於ける反射特性が
均一な反射板を備えているので、明るい表示が可能な液
晶パネルを提供することができる。
の液晶パネルは、前述した反射板を備えていることを特
徴とする。この構成によれば、面内に於ける反射特性が
均一な反射板を備えているので、明るい表示が可能な液
晶パネルを提供することができる。
【0061】また、前記の課題を解決する為に、本発明
の液晶表示装置は、前記した各液晶パネルと、該液晶パ
ネルを駆動する為の駆動回路とを有することを特徴とす
る。これにより、表示画面に於ける色再現性が均一で明
るい表示が可能な、表示特性に優れた液晶表示装置を提
供できる。
の液晶表示装置は、前記した各液晶パネルと、該液晶パ
ネルを駆動する為の駆動回路とを有することを特徴とす
る。これにより、表示画面に於ける色再現性が均一で明
るい表示が可能な、表示特性に優れた液晶表示装置を提
供できる。
【0062】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。但し、本発明は以
下の各実施の形態に限定されない。また、各実施の形態
に於いて、同様の構成要素については、同一の符号を付
して詳細な説明を省略している。
いて、図面を参照しながら説明する。但し、本発明は以
下の各実施の形態に限定されない。また、各実施の形態
に於いて、同様の構成要素については、同一の符号を付
して詳細な説明を省略している。
【0063】(実施の形態1)本実施の形態1に係るフ
ォトマスクは、1度の露光および現像処理により、感光
性樹脂層としてのフォトレジストにレジスト段差のある
パターニングを行う為に用いられるマスクである。通常
のフォトマスクは、露光されたパターンの2次元情報
を、現像処理によってレジストの3次元形状に変換する
ものであるので、段差のあるパターニングを1度の露光
および現像処理では行えない。これに対して、本実施の
形態に係るフォトマスクであると、露光時にマスクパタ
ーンの3次元情報を付与し、現像処理に於いてはその3
次元情報に基づき3次元形状に変換するものであるの
で、レジスト段差のあるパターニングが容易に可能とな
る。
ォトマスクは、1度の露光および現像処理により、感光
性樹脂層としてのフォトレジストにレジスト段差のある
パターニングを行う為に用いられるマスクである。通常
のフォトマスクは、露光されたパターンの2次元情報
を、現像処理によってレジストの3次元形状に変換する
ものであるので、段差のあるパターニングを1度の露光
および現像処理では行えない。これに対して、本実施の
形態に係るフォトマスクであると、露光時にマスクパタ
ーンの3次元情報を付与し、現像処理に於いてはその3
次元情報に基づき3次元形状に変換するものであるの
で、レジスト段差のあるパターニングが容易に可能とな
る。
【0064】本実施の形態に於いては、マスクパターン
の3次元情報を露光時に感光性樹脂層に付与する為、フ
ォトマスクに、実質的に光を遮断する遮光部と、透過さ
せる光の波長領域が相互に異なる透過波長選択領域を複
数有する透過部とを備えた構成としている。そして、こ
の様な構成を採用することにより、感光性樹脂層に於け
る露光領域毎に、波長領域の異なる光を露光するもので
ある。
の3次元情報を露光時に感光性樹脂層に付与する為、フ
ォトマスクに、実質的に光を遮断する遮光部と、透過さ
せる光の波長領域が相互に異なる透過波長選択領域を複
数有する透過部とを備えた構成としている。そして、こ
の様な構成を採用することにより、感光性樹脂層に於け
る露光領域毎に、波長領域の異なる光を露光するもので
ある。
【0065】先ず、フォトマスクの具体的構成について
説明する。図1はフォトリソグラフィ工程の説明する為
の断面模式図であって、同図(a)はフォトマスクを介
して感光性樹脂層に露光する様子を示し、同図(b)は
現像後のフォトレジストの様子を示している。
説明する。図1はフォトリソグラフィ工程の説明する為
の断面模式図であって、同図(a)はフォトマスクを介
して感光性樹脂層に露光する様子を示し、同図(b)は
現像後のフォトレジストの様子を示している。
【0066】本実施の形態に係るフォトマスク1は、支
持体としてのガラス基板2と、遮光部3と、透過部4と
からなるマスク構成体である(同図(a)参照)。
持体としてのガラス基板2と、遮光部3と、透過部4と
からなるマスク構成体である(同図(a)参照)。
【0067】前記遮光部3としては、ガラス基板2上に
所定の形状にパターニングされた、従来公知の種々の遮
光膜を用いることができる。具体的には、例えばCrか
らなる単層クロム膜や、この単層クロム膜上にさらに酸
化クロム膜が設けられた、低反射型の2層膜などが挙げ
られる。単層クロム膜を用いるか、2層膜を用いるかは
マスク仕様により適宜決定すればよい。また、クロムの
他にシリコン、モリブデンシリサイドなどを用いること
もできる。なお、遮光部3の層厚は、適宜必要に応じて
設定すればよい。
所定の形状にパターニングされた、従来公知の種々の遮
光膜を用いることができる。具体的には、例えばCrか
らなる単層クロム膜や、この単層クロム膜上にさらに酸
化クロム膜が設けられた、低反射型の2層膜などが挙げ
られる。単層クロム膜を用いるか、2層膜を用いるかは
マスク仕様により適宜決定すればよい。また、クロムの
他にシリコン、モリブデンシリサイドなどを用いること
もできる。なお、遮光部3の層厚は、適宜必要に応じて
設定すればよい。
【0068】透過部4は、i線(365nm)およびデ
ィープUV(300nm以下の短波長領域の光)を含む
波長領域の光を選択的に透過させる第1透過波長選択領
域4aと、g線(425nm)、h線(406nm)お
よびi線(365nm)を含む波長領域の光を選択的に
透過させる第2透過波長選択領域4bとを有している。
第1透過波長選択領域4aは、例えばインジウム錫酸化
物(ITOx)からなる。第2透過波長選択領域4b
は、遮光部3および第1透過波長選択領域4aを除いた
スペース部からなる。
ィープUV(300nm以下の短波長領域の光)を含む
波長領域の光を選択的に透過させる第1透過波長選択領
域4aと、g線(425nm)、h線(406nm)お
よびi線(365nm)を含む波長領域の光を選択的に
透過させる第2透過波長選択領域4bとを有している。
第1透過波長選択領域4aは、例えばインジウム錫酸化
物(ITOx)からなる。第2透過波長選択領域4b
は、遮光部3および第1透過波長選択領域4aを除いた
スペース部からなる。
【0069】また、遮光部3、第1透過波長選択領域4
aおよび第2透過波長選択領域4bの平面形状は特に限
定されるものではなく、パターニングしたい形状に応じ
たパターン像を構成するものであればよい。
aおよび第2透過波長選択領域4bの平面形状は特に限
定されるものではなく、パターニングしたい形状に応じ
たパターン像を構成するものであればよい。
【0070】上記構成のフォトマスク1は、次の様にし
て製造することができる。図2は、フォトマスクの製造
方法を説明する為の説明図である。
て製造することができる。図2は、フォトマスクの製造
方法を説明する為の説明図である。
【0071】先ず、図2(a)に示すように、ガラス基
板2上に遮光部となるクロム膜21を、従来公知の方法
にて製膜する。次いで、クロム膜21上にフォトレジス
ト(図示しない)を所定の形状に選択的に形成する。こ
のフォトレジストをマスクとして、前記クロム膜21に
電子ビームを照射し、さらにフォトレジスト膜を除去す
る。これにより、所定の形状にパターニングした遮光部
3を形成できる(図2(b))。
板2上に遮光部となるクロム膜21を、従来公知の方法
にて製膜する。次いで、クロム膜21上にフォトレジス
ト(図示しない)を所定の形状に選択的に形成する。こ
のフォトレジストをマスクとして、前記クロム膜21に
電子ビームを照射し、さらにフォトレジスト膜を除去す
る。これにより、所定の形状にパターニングした遮光部
3を形成できる(図2(b))。
【0072】次に、遮光部3を形成したガラス基板2上
に、従来公知の方法にてITO膜22を製膜する(図2
(c))。さらに、ITO膜22上にフォトレジスト2
3を形成し(図2(d))、マスクを介して露光を行い
(図2(e))、所定の形状に選択的に形成する。この
フォトレジストをマスクとして、電子ビームを照射し
(図2(f))、フォトレジストを除去した後、本実施
の形態1に係るフォトマスクを形成する(図2
(g))。
に、従来公知の方法にてITO膜22を製膜する(図2
(c))。さらに、ITO膜22上にフォトレジスト2
3を形成し(図2(d))、マスクを介して露光を行い
(図2(e))、所定の形状に選択的に形成する。この
フォトレジストをマスクとして、電子ビームを照射し
(図2(f))、フォトレジストを除去した後、本実施
の形態1に係るフォトマスクを形成する(図2
(g))。
【0073】以上の様な構成を有するフォトマスク1を
用いたフォトレジストのパターン形成方法は、次の様に
して行った。先ず、基板6上に、ポジ型の感光性樹脂
(商品名:OFPR5000、東京応化工業(株)製)
をスピンコート法により塗布し、フォトレジスト7(感
光性樹脂層、層厚1.5μm)を形成した。この感光性
樹脂は、g線、h線およびi線の波長領域の光に対して
感光するものであった。
用いたフォトレジストのパターン形成方法は、次の様に
して行った。先ず、基板6上に、ポジ型の感光性樹脂
(商品名:OFPR5000、東京応化工業(株)製)
をスピンコート法により塗布し、フォトレジスト7(感
光性樹脂層、層厚1.5μm)を形成した。この感光性
樹脂は、g線、h線およびi線の波長領域の光に対して
感光するものであった。
【0074】次に、フォトマスク1と基板6との位置合
わせを行い、フォトマスク1を介してフォトレジスト7
に露光光(紫外光)8を露光した。露光する為の露光装
置としては、超高圧水銀ランプを光源に持つものを使用
した。超高圧水銀ランプから照射される露光光8は、g
線(426nm)、h線(405nm)およびi線(3
65nm)に波長ピークを有している。また露光量は、
150mJ/cm2(紫外線積算光量計UIT−15
0、ウシオ電機(株)製、受光器UVD−S365)と
した。
わせを行い、フォトマスク1を介してフォトレジスト7
に露光光(紫外光)8を露光した。露光する為の露光装
置としては、超高圧水銀ランプを光源に持つものを使用
した。超高圧水銀ランプから照射される露光光8は、g
線(426nm)、h線(405nm)およびi線(3
65nm)に波長ピークを有している。また露光量は、
150mJ/cm2(紫外線積算光量計UIT−15
0、ウシオ電機(株)製、受光器UVD−S365)と
した。
【0075】続いて、露光後のフォトレジスト7を現像
した。これにより、第1透過波長選択領域4aに対応す
る部分では、元のフォトレジスト7よりも薄い層厚の薄
膜領域11が形成された。また、第2透過波長選択領域
4bに対応する部分では、感光性樹脂が完全に除去され
除去領域12が形成された。この結果、フォトレジスト
7にレジスト段差を有するパターンを形成することがで
きた(図1(b)参照)。
した。これにより、第1透過波長選択領域4aに対応す
る部分では、元のフォトレジスト7よりも薄い層厚の薄
膜領域11が形成された。また、第2透過波長選択領域
4bに対応する部分では、感光性樹脂が完全に除去され
除去領域12が形成された。この結果、フォトレジスト
7にレジスト段差を有するパターンを形成することがで
きた(図1(b)参照)。
【0076】ここで、図1(b)に示すレジスト段差を
形成できたのは、次の理由による。フォトマスク1に於
ける第1透過波長選択領域4aを透過した第1透過光9
は、i線および300nm以下の短波長領域の光であ
る。また、第2透過波長選択領域4bを透過した第2透
過光10は、g線およびh線である。一方、フォトレジ
スト7は主に、g線、h線およびi線の領域に吸収を持
つ感光性樹脂からなり、これらの波長領域の光が照射さ
れると光分解により可溶化する為、現像時に当該部分を
溶解させることができる。
形成できたのは、次の理由による。フォトマスク1に於
ける第1透過波長選択領域4aを透過した第1透過光9
は、i線および300nm以下の短波長領域の光であ
る。また、第2透過波長選択領域4bを透過した第2透
過光10は、g線およびh線である。一方、フォトレジ
スト7は主に、g線、h線およびi線の領域に吸収を持
つ感光性樹脂からなり、これらの波長領域の光が照射さ
れると光分解により可溶化する為、現像時に当該部分を
溶解させることができる。
【0077】ここで、第2透過波長選択領域4bに対応
する部分では、g線、h線およびi線の全てに波長ピー
クを有する第2透過光10が照射される為、感光性樹脂
の全てが除去され、除去領域12が形成された。これに
対して、第1透過波長選択領域4aに対応する部分で
は、i線および300nm以下の短波長領域の光が照射
された為、感光性樹脂の全てが除去されるものではな
く、当該部分では所定の厚みのでフォトレジスト7が残
存する薄膜領域11が形成された。この結果、同図
(b)に示すレジスト段差13をパターニングと同時に
形成することができた。
する部分では、g線、h線およびi線の全てに波長ピー
クを有する第2透過光10が照射される為、感光性樹脂
の全てが除去され、除去領域12が形成された。これに
対して、第1透過波長選択領域4aに対応する部分で
は、i線および300nm以下の短波長領域の光が照射
された為、感光性樹脂の全てが除去されるものではな
く、当該部分では所定の厚みのでフォトレジスト7が残
存する薄膜領域11が形成された。この結果、同図
(b)に示すレジスト段差13をパターニングと同時に
形成することができた。
【0078】また、パターニング後のフォトレジスト7
は、従来の階調マスクを用いて形成したものに比較し
て、断面の形状の制御性に優れ、レジスト段差13部分
の表面も均一にしてパターニングすることができた。こ
れは、本実施の形態に係るフォトマスク1が、単に透過
率を制御する従来のマスクと異なり、特定の波長領域の
光を遮断または減衰させることにより、フォトレジスト
7に於ける感光性樹脂の光分解の進行度を制御し、この
進行度の違いにより深さ位置を変化させているからであ
る。
は、従来の階調マスクを用いて形成したものに比較し
て、断面の形状の制御性に優れ、レジスト段差13部分
の表面も均一にしてパターニングすることができた。こ
れは、本実施の形態に係るフォトマスク1が、単に透過
率を制御する従来のマスクと異なり、特定の波長領域の
光を遮断または減衰させることにより、フォトレジスト
7に於ける感光性樹脂の光分解の進行度を制御し、この
進行度の違いにより深さ位置を変化させているからであ
る。
【0079】以上のように、フォトマスク1に於ける第
1透過波長選択領域4aおよび第2透過波長選択領域4
bが透過させる光の波長領域を相互に異ならせる構成と
すると、各々は相互に異なる特定の波長の光のみを透過
させ、または特定の波長の光のみを減衰させる。これに
より、各露光領域に於いては、各々に照射された光の波
長領域に感光する高分子のみが、光分解または光重合す
る。この為、各露光領域毎に分子量の差が生じ、分子量
の小さい部分を溶解することによりパターニングが形成
される。この結果、一度の露光で、フォトレジストに3
次元情報を潜像として形成することでき、複数のフォト
マスクを用いて多段階的に行っていた従来の露光と比較
して、工程数を減少させ大幅に生産効率を向上させるこ
とができる。
1透過波長選択領域4aおよび第2透過波長選択領域4
bが透過させる光の波長領域を相互に異ならせる構成と
すると、各々は相互に異なる特定の波長の光のみを透過
させ、または特定の波長の光のみを減衰させる。これに
より、各露光領域に於いては、各々に照射された光の波
長領域に感光する高分子のみが、光分解または光重合す
る。この為、各露光領域毎に分子量の差が生じ、分子量
の小さい部分を溶解することによりパターニングが形成
される。この結果、一度の露光で、フォトレジストに3
次元情報を潜像として形成することでき、複数のフォト
マスクを用いて多段階的に行っていた従来の露光と比較
して、工程数を減少させ大幅に生産効率を向上させるこ
とができる。
【0080】なお、本実施の形態に於いては、第1透過
波長選択領域4aとしてITOx膜からなるものを用
い、かつ第2透過波長選択領域4bとして何も形成しな
いフォトマスクを例にして説明した。しかし、本発明は
これに何ら限定されるものではなく、第1透過波長選択
領域4a及び第2透過波長選択領域4bとしては、無機
酸化物からなるものを用いることができる。具体的に
は、ITOxの他に、スズ(Sn)、クロム(Cr)、
チタニウム(Ti)、アルミニウム(Al)、イットリ
ウム(Y)、ハフニウム(Hf)などの金属と酸素とが
結合した金属酸化物や、ケイ素(Si)などの非金属
と、酸素とが結合した非金属酸化物を用いることもでき
る。前記金属酸化物に於いて、スズ酸化物としては、一
酸化スズ(SnO)、ニ酸化スズ(SnO2)が挙げら
れる。クロム酸化物としては、三酸化ニクロム(Cr2
O3)、三酸化クロム(CrO3)が挙げられる。酸化チ
タンとしては、一酸化チタン(TiO)、三酸化ニチタ
ン(Ti2O3)、ニ酸化チタン(TiO2)が挙げられ
る。アルミニウム酸化物としては、酸化アルミニウム
(Al2O3)が挙げられる。イットリウム酸化物として
は、酸化イットリウム(Y2O3)が挙げられる。ハフニ
ウム酸化物としては、酸化ハフニウム(HfO2)が挙
げられる。ケイ素酸化物としては、二酸化ケイ素(Si
O2)が挙げられる。なお、前記金属酸化物または非金
属酸化物は、金属または非金属原子1個あたりの酸素原
子の構成数がより小さい低級酸化物である方が好まし
い。低級酸化物であると結晶性が良好であるため、透明
性に優れたものにできるからである。
波長選択領域4aとしてITOx膜からなるものを用
い、かつ第2透過波長選択領域4bとして何も形成しな
いフォトマスクを例にして説明した。しかし、本発明は
これに何ら限定されるものではなく、第1透過波長選択
領域4a及び第2透過波長選択領域4bとしては、無機
酸化物からなるものを用いることができる。具体的に
は、ITOxの他に、スズ(Sn)、クロム(Cr)、
チタニウム(Ti)、アルミニウム(Al)、イットリ
ウム(Y)、ハフニウム(Hf)などの金属と酸素とが
結合した金属酸化物や、ケイ素(Si)などの非金属
と、酸素とが結合した非金属酸化物を用いることもでき
る。前記金属酸化物に於いて、スズ酸化物としては、一
酸化スズ(SnO)、ニ酸化スズ(SnO2)が挙げら
れる。クロム酸化物としては、三酸化ニクロム(Cr2
O3)、三酸化クロム(CrO3)が挙げられる。酸化チ
タンとしては、一酸化チタン(TiO)、三酸化ニチタ
ン(Ti2O3)、ニ酸化チタン(TiO2)が挙げられ
る。アルミニウム酸化物としては、酸化アルミニウム
(Al2O3)が挙げられる。イットリウム酸化物として
は、酸化イットリウム(Y2O3)が挙げられる。ハフニ
ウム酸化物としては、酸化ハフニウム(HfO2)が挙
げられる。ケイ素酸化物としては、二酸化ケイ素(Si
O2)が挙げられる。なお、前記金属酸化物または非金
属酸化物は、金属または非金属原子1個あたりの酸素原
子の構成数がより小さい低級酸化物である方が好まし
い。低級酸化物であると結晶性が良好であるため、透明
性に優れたものにできるからである。
【0081】さらに、例示した無機酸化物を種々使い分
けることにより、透過波長選択領域を透過できる光を波
長領域毎にさらに多段階的に細分化すれば、フォトレジ
ストに転写できる情報量も飛躍的に向上させることがで
きる。この結果、レジスト段差を多段階にすることも容
易に可能となる。
けることにより、透過波長選択領域を透過できる光を波
長領域毎にさらに多段階的に細分化すれば、フォトレジ
ストに転写できる情報量も飛躍的に向上させることがで
きる。この結果、レジスト段差を多段階にすることも容
易に可能となる。
【0082】さらに本発明は、金属酸化物および非金属
酸化物に限定されるものではなく、例えばカルシウム
(Ca)、ストロンチウム(Sr)などからなるアルカ
リ土類金属の塩化物を採用することもできる。この場
合、層厚を適切に制御すれば、前記無機酸化物と同様に
実施可能である。
酸化物に限定されるものではなく、例えばカルシウム
(Ca)、ストロンチウム(Sr)などからなるアルカ
リ土類金属の塩化物を採用することもできる。この場
合、層厚を適切に制御すれば、前記無機酸化物と同様に
実施可能である。
【0083】また、本実施の形態1に係るパターン形成
方法に於いては、フォトレジストの層厚を1.5μmと
した場合を例にして説明した。しかし、約0.1μm〜
5μmの範囲内の層厚であれば、層厚に応じて露光量お
よび/または現像時間等を適切に調整することにより、
本実施の形態1と同様の効果を得ることが可能である。
方法に於いては、フォトレジストの層厚を1.5μmと
した場合を例にして説明した。しかし、約0.1μm〜
5μmの範囲内の層厚であれば、層厚に応じて露光量お
よび/または現像時間等を適切に調整することにより、
本実施の形態1と同様の効果を得ることが可能である。
【0084】さらに、本実施の形態1に於いては、フォ
トレジストとしてポジ型の感光性樹脂からなるものを挙
げて説明したが、本発明はネガ型の感光性樹脂を用いる
こともできる。また、ポジ型のフォトレジストとして
は、OFPR5000(商品名、東京応化工業(株)
製)の他に、例えばPC403(JSR(株)製)など
を用いても、一度の露光で階段形状を有するレジストパ
ターンを同様に形成することができる。
トレジストとしてポジ型の感光性樹脂からなるものを挙
げて説明したが、本発明はネガ型の感光性樹脂を用いる
こともできる。また、ポジ型のフォトレジストとして
は、OFPR5000(商品名、東京応化工業(株)
製)の他に、例えばPC403(JSR(株)製)など
を用いても、一度の露光で階段形状を有するレジストパ
ターンを同様に形成することができる。
【0085】(実施の形態2)本発明の他の実施の形態
について以下に説明する。尚、前記実施の形態1に於い
て述べたのと同様の構成要素については、同一の符号を
付して詳細な説明を省略する。
について以下に説明する。尚、前記実施の形態1に於い
て述べたのと同様の構成要素については、同一の符号を
付して詳細な説明を省略する。
【0086】本実施の形態2に係るフォトマスクは、前
記実施の形態1に係るフォトマスクと比較して、透過さ
せる光の波長領域が相互に異なる透過波長選択領域を有
するマスクに替えて、光透過率が相互に異なる透過率制
御領域を有するマスクを備えた点が異なる。ここで、図
3はフォトリソグラフィ工程の説明する為の断面模式図
であって、同図(a)はフォトマスクを介してフォトレ
ジストに露光する様子を示し、同図(b)は現像後のフ
ォトレジストの様子を示している。
記実施の形態1に係るフォトマスクと比較して、透過さ
せる光の波長領域が相互に異なる透過波長選択領域を有
するマスクに替えて、光透過率が相互に異なる透過率制
御領域を有するマスクを備えた点が異なる。ここで、図
3はフォトリソグラフィ工程の説明する為の断面模式図
であって、同図(a)はフォトマスクを介してフォトレ
ジストに露光する様子を示し、同図(b)は現像後のフ
ォトレジストの様子を示している。
【0087】即ち、同図(a)に示すように、本実施の
形態2に係るフォトマスク31は、ガラス基板2上に、
遮光部3および透過部32が所定の形状に形成されてい
る光透過率調節型のマスク構成体である。
形態2に係るフォトマスク31は、ガラス基板2上に、
遮光部3および透過部32が所定の形状に形成されてい
る光透過率調節型のマスク構成体である。
【0088】前記透過部32は、Crなどの金属膜と比
較して、膜厚に対する透過率の変化の割合が小さい材質
を使用している。具体的には、例えばITOなどを採用
している。また透過部32は、互いに層厚の異なる第1
透過率制御領域32aと第2透過率制御領域32bとか
ら構成されている。第1透過率制御領域32aと第2透
過率制御領域32bとで層厚を異ならせているのは、両
者の光透過率を相互に異ならせる為である。これによ
り、第1透過率制御領域32aと第2透過率制御領域3
2bとに於いては、g線(425nm)、h線(406
nm)およびi線(365nm)に於ける透過率が互い
に異なる様に構成している。
較して、膜厚に対する透過率の変化の割合が小さい材質
を使用している。具体的には、例えばITOなどを採用
している。また透過部32は、互いに層厚の異なる第1
透過率制御領域32aと第2透過率制御領域32bとか
ら構成されている。第1透過率制御領域32aと第2透
過率制御領域32bとで層厚を異ならせているのは、両
者の光透過率を相互に異ならせる為である。これによ
り、第1透過率制御領域32aと第2透過率制御領域3
2bとに於いては、g線(425nm)、h線(406
nm)およびi線(365nm)に於ける透過率が互い
に異なる様に構成している。
【0089】ここで、透過部32に光透過率の異なる領
域を複数設ける手段として層厚の調整を用いるのは、例
えば従来の階調マスクに於いて、クロム膜の膜厚を調整
するのと同様である。しかし、本発明に係るマスクは、
以下の点で従来のクロム膜を用いた階調マスクとは明ら
かに異なり、かつ顕著な効果を奏する。図4は、薄膜に
於ける膜厚Dと光透過率T(%)との関係を示すグラフ
である。同図に於いて、曲線aは、本実施の形態で使用
するITOからなる薄膜の場合を示している。曲線b
は、従来の階調マスクに於いて使用するクロムからなる
単層クロム膜の場合を示している。同図から分かる様
に、単層クロム膜の場合、透過率をT1〜T2の範囲内と
するには、膜厚をd1〜d2の極めて狭い範囲内で変化さ
せて制御する必要がある。よって、膜厚に僅かな誤差が
生じただけでも、透過率が大きく変化する為、所望の透
過率が得られにくい。これに対して、ITOからなる薄
膜の場合では、膜厚をD1〜D2の広い範囲内で変化させ
て透過率を制御することができ、膜厚に対する光の透過
率の依存性が小さい。よって、透過率の制御が容易で、
かつ精密に行うことができる。
域を複数設ける手段として層厚の調整を用いるのは、例
えば従来の階調マスクに於いて、クロム膜の膜厚を調整
するのと同様である。しかし、本発明に係るマスクは、
以下の点で従来のクロム膜を用いた階調マスクとは明ら
かに異なり、かつ顕著な効果を奏する。図4は、薄膜に
於ける膜厚Dと光透過率T(%)との関係を示すグラフ
である。同図に於いて、曲線aは、本実施の形態で使用
するITOからなる薄膜の場合を示している。曲線b
は、従来の階調マスクに於いて使用するクロムからなる
単層クロム膜の場合を示している。同図から分かる様
に、単層クロム膜の場合、透過率をT1〜T2の範囲内と
するには、膜厚をd1〜d2の極めて狭い範囲内で変化さ
せて制御する必要がある。よって、膜厚に僅かな誤差が
生じただけでも、透過率が大きく変化する為、所望の透
過率が得られにくい。これに対して、ITOからなる薄
膜の場合では、膜厚をD1〜D2の広い範囲内で変化させ
て透過率を制御することができ、膜厚に対する光の透過
率の依存性が小さい。よって、透過率の制御が容易で、
かつ精密に行うことができる。
【0090】なお、遮光部3および透過部32(第1透
過率制御領域32aおよび第2透過率制御領域32b)
の平面形状は特に限定されるものではなく、パターニン
グしたい形状に応じたパターン像を構成するものであれ
ばよい。
過率制御領域32aおよび第2透過率制御領域32b)
の平面形状は特に限定されるものではなく、パターニン
グしたい形状に応じたパターン像を構成するものであれ
ばよい。
【0091】上記構成のフォトマスク31であると、フ
ォトレジストに於いて、第1透過率制御領域32aおよ
び第2透過率制御領域32bに対応する領域毎に透過光
量を異ならせることが可能な為、2次元情報としてのマ
スクパターンを3次元情報に変換し、フォトレジストに
潜像として付与することができる。この結果、フォトレ
ジストに容易にレジスト段差のあるパターンを形成する
ことができる。
ォトレジストに於いて、第1透過率制御領域32aおよ
び第2透過率制御領域32bに対応する領域毎に透過光
量を異ならせることが可能な為、2次元情報としてのマ
スクパターンを3次元情報に変換し、フォトレジストに
潜像として付与することができる。この結果、フォトレ
ジストに容易にレジスト段差のあるパターンを形成する
ことができる。
【0092】上記構成のフォトマスク31は、次の様に
して製造する。先ず、前記実施の形態1で説明したのと
同様の方法で、ガラス基板2上にクロム膜を形成する。
次に、クロム膜上にフォトレジストを所定の形状に選択
的に形成する。このフォトレジストをマスクとして、ク
ロム膜に電子ビームを照射し、さらにフォトレジスト膜
を除去する。これにより、所定の形状にパターニングさ
れた、所定の膜厚を有する遮光部3を形成する。
して製造する。先ず、前記実施の形態1で説明したのと
同様の方法で、ガラス基板2上にクロム膜を形成する。
次に、クロム膜上にフォトレジストを所定の形状に選択
的に形成する。このフォトレジストをマスクとして、ク
ロム膜に電子ビームを照射し、さらにフォトレジスト膜
を除去する。これにより、所定の形状にパターニングさ
れた、所定の膜厚を有する遮光部3を形成する。
【0093】次に、遮光部3を形成したガラス基板2上
に、従来公知の方法にてITO膜を製膜する。さらに、
ITO膜上にフォトレジストを形成する。このフォトレ
ジストにマスクを介して露光を行い、フォトレジストを
所定の形状に選択的に形成する。さらに、フォトレジス
トをマスクとして、ITO膜に電子ビームを照射する。
このとき、第1透過率制御領域32a又は第2透過率制
御領域32bに相当する領域毎に膜厚が異なる様に行
う。続いて、フォトレジストを除去し、本実施の形態2
に係るフォトマスクを形成する。
に、従来公知の方法にてITO膜を製膜する。さらに、
ITO膜上にフォトレジストを形成する。このフォトレ
ジストにマスクを介して露光を行い、フォトレジストを
所定の形状に選択的に形成する。さらに、フォトレジス
トをマスクとして、ITO膜に電子ビームを照射する。
このとき、第1透過率制御領域32a又は第2透過率制
御領域32bに相当する領域毎に膜厚が異なる様に行
う。続いて、フォトレジストを除去し、本実施の形態2
に係るフォトマスクを形成する。
【0094】以上の様に、フォトマスク1に於ける第1
透過率制御領域32aおよび第2透過率制御領域32b
の光透過率が異なる様に構成しておくと、各々の領域は
相互に異なる光透過量でフォトレジストに照射すること
ができる。これにより、一度の露光で、フォトレジスト
に3次元情報を潜像として形成することでき、複数のフ
ォトマスクを用いて多段階的に行っていた従来の露光と
比較して、大幅に生産効率を向上させることができる。
透過率制御領域32aおよび第2透過率制御領域32b
の光透過率が異なる様に構成しておくと、各々の領域は
相互に異なる光透過量でフォトレジストに照射すること
ができる。これにより、一度の露光で、フォトレジスト
に3次元情報を潜像として形成することでき、複数のフ
ォトマスクを用いて多段階的に行っていた従来の露光と
比較して、大幅に生産効率を向上させることができる。
【0095】以上の様な構成を有するフォトマスク31
を用いたフォトレジストのパターン形成方法は、次の通
りである。
を用いたフォトレジストのパターン形成方法は、次の通
りである。
【0096】前記実施の形態1と同様にして、基板6上
に、ポジ型の感光性樹脂(商品名:OFPR5000、
東京応化工業(株)製)を塗布し、フォトレジスト7を
形成する。次に、フォトマスク31を介してフォトレジ
スト7に露光光8を露光する。続いて、露光後のフォト
レジスト7を現像する。これにより、第1透過率制御領
域32aに対応する部分では、元のフォトレジスト7よ
りも薄い層厚の薄膜領域11が形成される。また、第2
透過率制御領域32bに対応する部分では、感光性樹脂
が完全に除去され除去領域12が形成される。この結
果、フォトレジスト7にレジスト段差13を有するパタ
ーンを形成することができる(図3(b)参照)。
に、ポジ型の感光性樹脂(商品名:OFPR5000、
東京応化工業(株)製)を塗布し、フォトレジスト7を
形成する。次に、フォトマスク31を介してフォトレジ
スト7に露光光8を露光する。続いて、露光後のフォト
レジスト7を現像する。これにより、第1透過率制御領
域32aに対応する部分では、元のフォトレジスト7よ
りも薄い層厚の薄膜領域11が形成される。また、第2
透過率制御領域32bに対応する部分では、感光性樹脂
が完全に除去され除去領域12が形成される。この結
果、フォトレジスト7にレジスト段差13を有するパタ
ーンを形成することができる(図3(b)参照)。
【0097】また、パターニング後のフォトレジスト7
は、従来の階調マスクを用いて形成したものに比較し
て、レジスト段差13部分を含め表面が平滑で、各部の
層厚の均一性が高いものが得られた。
は、従来の階調マスクを用いて形成したものに比較し
て、レジスト段差13部分を含め表面が平滑で、各部の
層厚の均一性が高いものが得られた。
【0098】なお、本実施の形態2に係るフォトマスク
に於いては、透過部32の構成材料として、ITOxを
用いた場合を例にして説明したが、本発明はこれに何ら
限定されるものではない。ITOxの他に例えば、錫
(Sn)、クロム(Cr)、チタニウム(Ti)、アル
ミニウム(Al)、イットリウム(Y)、ハフニウム
(Hf)などの金属、またはケイ素(Si)などの非金
属と、酸素とが結合した金属酸化物および非金属酸化物
を用いることもできる。また、この際の酸化物として
は、金属または非金属原子1個あたりの酸素原子の構成
数がより小さい低級酸化物である方が望ましい。低級酸
化物の方が結晶性は良好であり、透明性に優れているか
らである。
に於いては、透過部32の構成材料として、ITOxを
用いた場合を例にして説明したが、本発明はこれに何ら
限定されるものではない。ITOxの他に例えば、錫
(Sn)、クロム(Cr)、チタニウム(Ti)、アル
ミニウム(Al)、イットリウム(Y)、ハフニウム
(Hf)などの金属、またはケイ素(Si)などの非金
属と、酸素とが結合した金属酸化物および非金属酸化物
を用いることもできる。また、この際の酸化物として
は、金属または非金属原子1個あたりの酸素原子の構成
数がより小さい低級酸化物である方が望ましい。低級酸
化物の方が結晶性は良好であり、透明性に優れているか
らである。
【0099】さらに本発明は、金属酸化物および非金属
酸化物に限定されるものではなく、例えばカルシウム
(Ca)、ストロンチウム(Sr)などのアルカリ土類
金属の塩化物を採用することもできる。この場合、層厚
を適切に制御すれば、同様に実施可能である。
酸化物に限定されるものではなく、例えばカルシウム
(Ca)、ストロンチウム(Sr)などのアルカリ土類
金属の塩化物を採用することもできる。この場合、層厚
を適切に制御すれば、同様に実施可能である。
【0100】また、本実施の形態2に係るパターン形成
方法に於いては、フォトレジストの層厚を1.5μmと
した場合を例にして説明したが、0.1μmから5μm
程度の層厚であれば、層厚に応じて、露光量および/ま
たは現像時間を適切に調整することにより、本実施の形
態2と同様の効果を得ることが可能である。
方法に於いては、フォトレジストの層厚を1.5μmと
した場合を例にして説明したが、0.1μmから5μm
程度の層厚であれば、層厚に応じて、露光量および/ま
たは現像時間を適切に調整することにより、本実施の形
態2と同様の効果を得ることが可能である。
【0101】さらに、本実施の形態2に於いては、第1
透過率制御領域32aと第2透過率制御領域32bとで
は同一の材質から構成されている場合について説明した
が、本発明はこれに限定されない。即ち、第1透過率制
御領域32aと、第2透過率制御領域32bとで材質を
異ならせてもよい。
透過率制御領域32aと第2透過率制御領域32bとで
は同一の材質から構成されている場合について説明した
が、本発明はこれに限定されない。即ち、第1透過率制
御領域32aと、第2透過率制御領域32bとで材質を
異ならせてもよい。
【0102】また、遮光部3が所定の金属膜からなり、
かつ第1透過率制御領域32aまたは第2透過率制御領
域32bの何れか一方が遮光部3と同一の金属の酸化物
からなる場合、その層厚は遮光部3の層厚の1/2以
上、4/5以下であることが好ましい。例えば、遮光部
3の層厚を14000Å、第1透過率制御領域32aの
層厚を8000Å、第2透過率制御領域32bの層厚を
2000Åとすれば、本実施の形態1と同様に実施可能
である。
かつ第1透過率制御領域32aまたは第2透過率制御領
域32bの何れか一方が遮光部3と同一の金属の酸化物
からなる場合、その層厚は遮光部3の層厚の1/2以
上、4/5以下であることが好ましい。例えば、遮光部
3の層厚を14000Å、第1透過率制御領域32aの
層厚を8000Å、第2透過率制御領域32bの層厚を
2000Åとすれば、本実施の形態1と同様に実施可能
である。
【0103】(実施の形態3)本発明のさらに他の実施
の形態について以下に説明する。尚、前記実施の形態1
又は実施の形態2において述べたのと同様の構成要素に
ついては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
の形態について以下に説明する。尚、前記実施の形態1
又は実施の形態2において述べたのと同様の構成要素に
ついては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0104】本実施の形態3に係るフォトマスクは、光
の透過率が相互に異なる透過部間に補助遮光部を設ける
ことにより、レジスト段差のある部分についても層厚を
均一にしてパターニングを行うものである。ここで、図
5は、本実施の形態3に係るフォトマスクと比較する為
のフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィ工程を行
った場合のフォトレジストのパターン形状を説明する為
の説明図であって、同図(a)は前記フォトマスクの構
成を示す断面図であり、同図(b)は前記フォトマスク
を透過する光の透過光量と露光位置との関係を示すグラ
フであり、同図(c)は前記フォトマスクを用いて露光
し、さらに現像した後のフォトレジストを示す断面図で
ある。また、図6は本実施の形態3に係るフォトマスク
を用いて、フォトリソグラフィ工程を行った場合のフォ
トレジストのパターン形状を説明する為の説明図であっ
て、同図(a)は前記フォトマスクの構成を示す断面図
であり、同図(b)は前記フォトマスクを透過する光の
透過光量と露光位置との関係を示すグラフであり、同図
(c)は前記フォトマスクを用いて露光し、さらに現像
した後のフォトレジストを示す断面図である。図7は、
本実施の形態3に係るフォトマスクの要部を示す平面図
である。
の透過率が相互に異なる透過部間に補助遮光部を設ける
ことにより、レジスト段差のある部分についても層厚を
均一にしてパターニングを行うものである。ここで、図
5は、本実施の形態3に係るフォトマスクと比較する為
のフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィ工程を行
った場合のフォトレジストのパターン形状を説明する為
の説明図であって、同図(a)は前記フォトマスクの構
成を示す断面図であり、同図(b)は前記フォトマスク
を透過する光の透過光量と露光位置との関係を示すグラ
フであり、同図(c)は前記フォトマスクを用いて露光
し、さらに現像した後のフォトレジストを示す断面図で
ある。また、図6は本実施の形態3に係るフォトマスク
を用いて、フォトリソグラフィ工程を行った場合のフォ
トレジストのパターン形状を説明する為の説明図であっ
て、同図(a)は前記フォトマスクの構成を示す断面図
であり、同図(b)は前記フォトマスクを透過する光の
透過光量と露光位置との関係を示すグラフであり、同図
(c)は前記フォトマスクを用いて露光し、さらに現像
した後のフォトレジストを示す断面図である。図7は、
本実施の形態3に係るフォトマスクの要部を示す平面図
である。
【0105】先ず、透過部が透過光量の異なる複数の領
域からなるフォトマスクを用いた場合のパターン形成に
ついて述べる。図5(a)に示すように、フォトマスク
41は、ガラス基板2と、このガラス基板2上に設けら
れた遮光部3および透過部42とからなる。さらに、透
過部42は、露光光を実質的に全て透過させる第1透過
領域42aと、露光光を所定の透過率に減衰させて透過
させる第2透過領域42bとからなる。
域からなるフォトマスクを用いた場合のパターン形成に
ついて述べる。図5(a)に示すように、フォトマスク
41は、ガラス基板2と、このガラス基板2上に設けら
れた遮光部3および透過部42とからなる。さらに、透
過部42は、露光光を実質的に全て透過させる第1透過
領域42aと、露光光を所定の透過率に減衰させて透過
させる第2透過領域42bとからなる。
【0106】この様な構成のフォトマスク41に於いて
は、遮光部3と第1透過領域42aとの境界、第1透過
領域42aと第2透過領域42bとの境界、および第2
透過領域42bと遮光部3との境界で回折光が生じる。
そして、これらの回折光同士が干渉し合う結果、露光位
置により局所的に透過光量の極端なピークが生じる。具
体的には、図5(b)の透過光量分布を示すグラフの様
に、遮光部3と第1透過領域42aとの間、および第1
透過領域42aと第2透過領域42bとの間で生じる回
折光同士が干渉し合い、透過光量が最大となるピークP
1が生じる。また、第1透過領域42aと第2透過領域
42bとの間、および第2透過領域42bと遮光部3と
の間で生じる回折光同士が干渉し合い、ピークP2が生
じる。従って、図5(c)に示すように、基板6上に塗
布したフォトレジスト(感光性樹脂層)43にフォトマ
スク41を介して露光した後、現像すると、第2透過領
域42bに対応する領域では、レジストホール44が形
成される。これに対して、レジスト段差45が形成され
る部分では、ピークP2が現れる位置にピンホール46
が発生する。
は、遮光部3と第1透過領域42aとの境界、第1透過
領域42aと第2透過領域42bとの境界、および第2
透過領域42bと遮光部3との境界で回折光が生じる。
そして、これらの回折光同士が干渉し合う結果、露光位
置により局所的に透過光量の極端なピークが生じる。具
体的には、図5(b)の透過光量分布を示すグラフの様
に、遮光部3と第1透過領域42aとの間、および第1
透過領域42aと第2透過領域42bとの間で生じる回
折光同士が干渉し合い、透過光量が最大となるピークP
1が生じる。また、第1透過領域42aと第2透過領域
42bとの間、および第2透過領域42bと遮光部3と
の間で生じる回折光同士が干渉し合い、ピークP2が生
じる。従って、図5(c)に示すように、基板6上に塗
布したフォトレジスト(感光性樹脂層)43にフォトマ
スク41を介して露光した後、現像すると、第2透過領
域42bに対応する領域では、レジストホール44が形
成される。これに対して、レジスト段差45が形成され
る部分では、ピークP2が現れる位置にピンホール46
が発生する。
【0107】レジスト段差45に於けるこの様な形状欠
陥は、透過光量の分布が生じた為に発生するものである
ので、本実施の形態3に於いては、主パターンの透過光
量分布の改良という観点から、前記したピンホール46
の発生を防止したものである。
陥は、透過光量の分布が生じた為に発生するものである
ので、本実施の形態3に於いては、主パターンの透過光
量分布の改良という観点から、前記したピンホール46
の発生を防止したものである。
【0108】即ち、本実施の形態3に係るフォトマスク
47に於いては、第1透過領域42aと第2透過領域4
2bとの間に、補助遮光部48を設けた(図6
(a))。これにより、図6(b)に示すように、第1
透過領域42aと第2透過領域42bとの間、および第
2透過領域42bと遮光部3との間で生じる回折光に離
散性を持たせ、回折光同士の干渉を抑制することができ
る。この結果、第2透過領域42bに対応する露光領域
では透過光量の分布をフラットなピークP3とすること
ができる。従って、図6(c)に示すように、ピンホー
ルの無いレジスト段差45の形成が可能となる。
47に於いては、第1透過領域42aと第2透過領域4
2bとの間に、補助遮光部48を設けた(図6
(a))。これにより、図6(b)に示すように、第1
透過領域42aと第2透過領域42bとの間、および第
2透過領域42bと遮光部3との間で生じる回折光に離
散性を持たせ、回折光同士の干渉を抑制することができ
る。この結果、第2透過領域42bに対応する露光領域
では透過光量の分布をフラットなピークP3とすること
ができる。従って、図6(c)に示すように、ピンホー
ルの無いレジスト段差45の形成が可能となる。
【0109】なお、本実施の形態3に於いては、補助遮
光部48の平面形状は、図7に示すように長方形状であ
る。ここで、補助遮光部48の幅Wは、4μm以下であ
ることが好ましい。但し、この数値範囲は、露光装置の
解像限界が4μmであることに起因する。従って、補助
遮光部48の幅Wは、特に遮光部3および透過部42の
パターンサイズには依存せず、一般には露光装置の解像
限界以下であることが好ましい。なお、補助遮光部48
の長さLは、本実施の形態に於いては、第1透過領域4
2aおよび第2透過領域42bに一致させている。
光部48の平面形状は、図7に示すように長方形状であ
る。ここで、補助遮光部48の幅Wは、4μm以下であ
ることが好ましい。但し、この数値範囲は、露光装置の
解像限界が4μmであることに起因する。従って、補助
遮光部48の幅Wは、特に遮光部3および透過部42の
パターンサイズには依存せず、一般には露光装置の解像
限界以下であることが好ましい。なお、補助遮光部48
の長さLは、本実施の形態に於いては、第1透過領域4
2aおよび第2透過領域42bに一致させている。
【0110】また、以上に述べたパターン形成方法は、
150mJ/cm2の露光光を照射した場合に関する。
さらに、フォトレジスト43としてはOFPR5000
を使用し、かつ層厚1.5μmとしている。
150mJ/cm2の露光光を照射した場合に関する。
さらに、フォトレジスト43としてはOFPR5000
を使用し、かつ層厚1.5μmとしている。
【0111】前記補助遮光部48は、前記実施の形態1
に於いて述べたフォトマスクの製造方法に於いて、クロ
ム膜21上にフォトレジストを形成する際に、該補助遮
光部48に対応した形状も同時にパターニングすれば、
形成可能である。
に於いて述べたフォトマスクの製造方法に於いて、クロ
ム膜21上にフォトレジストを形成する際に、該補助遮
光部48に対応した形状も同時にパターニングすれば、
形成可能である。
【0112】また、本実施の形態に係る補助遮光部48
は、前記実施の形態1または実施の形態2に於いて述べ
たフォトマスクにも適用可能である。例えば、実施の形
態1に係るフォトマスクに於いては、各透過波長選択領
域で透過させる光の波長領域が異なるが、一部波長領域
が重複する部分も存在する。この様な場合、重複する波
長領域の回折光同士が干渉し合うことにより、露光位置
によっては局所的に透過光量の極端なピークが生じ、ピ
ンホールの発生原因となることもある。しかしながら、
本実施の形態の様に、各透過波長選択領域間で補助遮光
部48を設ければ、波長領域が重複する回折光同士の干
渉を防止することができ、この結果段差部分での層厚を
均一にしてピンホールの発生を防ぐことができる。
は、前記実施の形態1または実施の形態2に於いて述べ
たフォトマスクにも適用可能である。例えば、実施の形
態1に係るフォトマスクに於いては、各透過波長選択領
域で透過させる光の波長領域が異なるが、一部波長領域
が重複する部分も存在する。この様な場合、重複する波
長領域の回折光同士が干渉し合うことにより、露光位置
によっては局所的に透過光量の極端なピークが生じ、ピ
ンホールの発生原因となることもある。しかしながら、
本実施の形態の様に、各透過波長選択領域間で補助遮光
部48を設ければ、波長領域が重複する回折光同士の干
渉を防止することができ、この結果段差部分での層厚を
均一にしてピンホールの発生を防ぐことができる。
【0113】(実施の形態4)本実施の形態4に於いて
は、パターン精密度を一層向上させて段差のあるパター
ニングを行うべく、前記実施の形態1に係るフォトマス
クに適したフォトレジストと組み合わせてパターン形成
を行った。図8は、本実施の形態4に係るフォトリソグ
ラフィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図
(a)はフォトマスクを介してフォトレジストに露光す
る様子を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの
様子を示している。
は、パターン精密度を一層向上させて段差のあるパター
ニングを行うべく、前記実施の形態1に係るフォトマス
クに適したフォトレジストと組み合わせてパターン形成
を行った。図8は、本実施の形態4に係るフォトリソグ
ラフィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図
(a)はフォトマスクを介してフォトレジストに露光す
る様子を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの
様子を示している。
【0114】即ち、本実施の形態に係るパターン形成方
法は、前記各実施の形態と比較して、単層レジスト構造
のフォトレジストに替えて、基板6上に第1フォトレジ
スト(以下、表層と称する)51および第2フォトレジ
スト(以下、下層と称する)52を順に設けた多層レジ
スト構造体を採用した点が相違する(図8参照)。
法は、前記各実施の形態と比較して、単層レジスト構造
のフォトレジストに替えて、基板6上に第1フォトレジ
スト(以下、表層と称する)51および第2フォトレジ
スト(以下、下層と称する)52を順に設けた多層レジ
スト構造体を採用した点が相違する(図8参照)。
【0115】各レジスト層は、フォトマスク1に於ける
第1透過波長選択領域4aまたは第2透過波長選択領域
4bが透過させる光の波長領域にそれぞれ対応した感度
を示す感光性材料からなり、両者は感度を示す波長領域
が相互に異なっている。即ち、両者が感度を示す波長領
域のうち一部は重複していてもよいが、お互いが感度を
示さない波長領域を相互に持っている関係にある。これ
により、単層レジスト構造である場合のフォトレジスト
の性能を補って、パターンの断面形状の精密度をさらに
向上させることが可能となる。
第1透過波長選択領域4aまたは第2透過波長選択領域
4bが透過させる光の波長領域にそれぞれ対応した感度
を示す感光性材料からなり、両者は感度を示す波長領域
が相互に異なっている。即ち、両者が感度を示す波長領
域のうち一部は重複していてもよいが、お互いが感度を
示さない波長領域を相互に持っている関係にある。これ
により、単層レジスト構造である場合のフォトレジスト
の性能を補って、パターンの断面形状の精密度をさらに
向上させることが可能となる。
【0116】より具体的に述べると、表層51はg線、
h線およびi線に感度を示す感光性樹脂からなり、第2
透過波長選択領域4bを透過した光に対して光化学反応
を起こす。また、下層52はi線に感度を示す感光性樹
脂からなり、第1透過波長選択領域4aを透過した光に
対して光化学反応を起こす。なお、表層51および下層
52の層厚は各々約1.0μmとしているが、本発明は
これに何ら限定されるものではない。
h線およびi線に感度を示す感光性樹脂からなり、第2
透過波長選択領域4bを透過した光に対して光化学反応
を起こす。また、下層52はi線に感度を示す感光性樹
脂からなり、第1透過波長選択領域4aを透過した光に
対して光化学反応を起こす。なお、表層51および下層
52の層厚は各々約1.0μmとしているが、本発明は
これに何ら限定されるものではない。
【0117】前記した構成を有する多層レジスト構造体
に対して、200mJ/cm2の露光光53をフォトマ
スク1を介して露光する。露光光53はg線、h線およ
びi線を含む波長領域を有している光である。
に対して、200mJ/cm2の露光光53をフォトマ
スク1を介して露光する。露光光53はg線、h線およ
びi線を含む波長領域を有している光である。
【0118】前記露光により、第1透過波長選択領域4
aを透過した第1透過光54は、i線および300nm
以下の短波長領域の光であるので、表層51のみが光化
学反応を起こし可溶化される。その一方、第2透過波長
選択領域4bを透過した第2透過光55は、g線、h線
およびi線であるので、表層51および下層52の両方
が光化学反応を起こし可溶化される。
aを透過した第1透過光54は、i線および300nm
以下の短波長領域の光であるので、表層51のみが光化
学反応を起こし可溶化される。その一方、第2透過波長
選択領域4bを透過した第2透過光55は、g線、h線
およびi線であるので、表層51および下層52の両方
が光化学反応を起こし可溶化される。
【0119】この為、露光後の湿式法による現像では、
現像液によるエッチング反応が、第1透過波長選択領域
4aに対応する領域では表層51の部分にとどまるのに
対して、第2透過波長選択領域4bに対応する領域では
下層52にでも起こり、表層51および下層52の両方
が除去される。この結果、第1透過波長選択領域4aに
対応する領域にはレジスト段差56が形成される一方、
第2透過波長選択領域4bに対応する領域にはレジスト
ホール57が形成される。
現像液によるエッチング反応が、第1透過波長選択領域
4aに対応する領域では表層51の部分にとどまるのに
対して、第2透過波長選択領域4bに対応する領域では
下層52にでも起こり、表層51および下層52の両方
が除去される。この結果、第1透過波長選択領域4aに
対応する領域にはレジスト段差56が形成される一方、
第2透過波長選択領域4bに対応する領域にはレジスト
ホール57が形成される。
【0120】以上のように、前記実施の形態1に係るフ
ォトマスクと、多層レジストとを組み合わせてパターン
形成を行えば、表面を均一にすると共にパターン精密度
を一層向上させて、レジスト段差を有するパターニング
することができる。
ォトマスクと、多層レジストとを組み合わせてパターン
形成を行えば、表面を均一にすると共にパターン精密度
を一層向上させて、レジスト段差を有するパターニング
することができる。
【0121】(実施の形態5)本実施の形態5に係るパ
ターン形成方法は、前記実施の形態4に於いて採用した
多層レジストに於いて、上層をフィルム状のドライレジ
ストに替えてパターニングを行った点が異なる。
ターン形成方法は、前記実施の形態4に於いて採用した
多層レジストに於いて、上層をフィルム状のドライレジ
ストに替えてパターニングを行った点が異なる。
【0122】ドライレジストを形成する為の形成用塗布
液には有機溶媒が含まれていないので、塗布液の塗布時
に感光性樹脂からなる下層を溶解させることがない。よ
って、上層の表面で凹凸が発生するのを防止することが
できる。この結果、レジスト表面が凹凸状となるのを防
止して表面がより一層均一となる様に、レジスト段差を
備えたパターンを形成することができる。
液には有機溶媒が含まれていないので、塗布液の塗布時
に感光性樹脂からなる下層を溶解させることがない。よ
って、上層の表面で凹凸が発生するのを防止することが
できる。この結果、レジスト表面が凹凸状となるのを防
止して表面がより一層均一となる様に、レジスト段差を
備えたパターンを形成することができる。
【0123】なお、ドライレジストは感光性樹脂を塗布
することなく、フィルム状の感光性樹脂を貼り付けるこ
とにより多層レジストを形成することができる。
することなく、フィルム状の感光性樹脂を貼り付けるこ
とにより多層レジストを形成することができる。
【0124】(実施の形態6)本実施の形態6に係るパ
ターン形成方法は、前記実施の形態1に於いて採用した
単層レジストに替えて、感度を示す波長領域が相互に異
なる2種類の感光性樹脂からなるフォトレジストを用い
てパターニングを行った点が異なる。図9は、本実施の
形態6に係るフォトリソグラフィ工程の説明する為の断
面模式図であって、同図(a)はフォトマスクを介して
フォトレジストに露光する様子を示し、同図(b)は現
像後のフォトレジストの様子を示している。
ターン形成方法は、前記実施の形態1に於いて採用した
単層レジストに替えて、感度を示す波長領域が相互に異
なる2種類の感光性樹脂からなるフォトレジストを用い
てパターニングを行った点が異なる。図9は、本実施の
形態6に係るフォトリソグラフィ工程の説明する為の断
面模式図であって、同図(a)はフォトマスクを介して
フォトレジストに露光する様子を示し、同図(b)は現
像後のフォトレジストの様子を示している。
【0125】先ず、i線およびディープUVに対して感
度を示す感光性樹脂Aと、g線、h線およびi線に感度
を示す感光性樹脂Bとを所定の混合比で混合し、形成用
塗布液を調製した。この形成用塗布液をスピンコート法
により基板6上に塗布し、フォトレジスト61を形成し
た(層厚1.5μm)。
度を示す感光性樹脂Aと、g線、h線およびi線に感度
を示す感光性樹脂Bとを所定の混合比で混合し、形成用
塗布液を調製した。この形成用塗布液をスピンコート法
により基板6上に塗布し、フォトレジスト61を形成し
た(層厚1.5μm)。
【0126】次に、このフォトレジスト61に、フォト
マスク1を介して露光を行った。このとき、露光装置
は、前記実施の形態1と同一のものを使用し、また露光
量は150mJ/cm2とした。露光に際して、第2透
過波長選択領域4bを透過した第2透過光10は、g
線、h線およびi線の波長領域を含んでいる。従って、
フォトレジスト61に於ける第2透過波長選択領域4b
に対応した領域62では、完全に光分解され、全てを可
溶化することができた。この結果、現像液によって完全
に溶解することができ、レジストホール64を形成する
ことができた。その一方、第1透過波長選択領域4aを
透過した第1透過光9は、i線および300nm以下の
短波長領域の光である。従って、第1透過波長選択領域
4aに対応した領域63では、フォトレジスト61を構
成する感光性樹脂中のi線およびディープUVに対して
光吸収性を示す光感応性基だけが光分解される。よっ
て、領域62と比較して光分解したポリマーの割合が小
さく、現像液に溶解する溶解度が小さい。この結果、当
該領域63では感光性樹脂を完全に溶解させずに残存さ
せることができた。即ち、レジスト段差65を形成する
ことができた。
マスク1を介して露光を行った。このとき、露光装置
は、前記実施の形態1と同一のものを使用し、また露光
量は150mJ/cm2とした。露光に際して、第2透
過波長選択領域4bを透過した第2透過光10は、g
線、h線およびi線の波長領域を含んでいる。従って、
フォトレジスト61に於ける第2透過波長選択領域4b
に対応した領域62では、完全に光分解され、全てを可
溶化することができた。この結果、現像液によって完全
に溶解することができ、レジストホール64を形成する
ことができた。その一方、第1透過波長選択領域4aを
透過した第1透過光9は、i線および300nm以下の
短波長領域の光である。従って、第1透過波長選択領域
4aに対応した領域63では、フォトレジスト61を構
成する感光性樹脂中のi線およびディープUVに対して
光吸収性を示す光感応性基だけが光分解される。よっ
て、領域62と比較して光分解したポリマーの割合が小
さく、現像液に溶解する溶解度が小さい。この結果、当
該領域63では感光性樹脂を完全に溶解させずに残存さ
せることができた。即ち、レジスト段差65を形成する
ことができた。
【0127】以上のように、多層レジストを用いたパタ
ーン形成方法であると、現像時間の長短により感度が変
化することがないので扱い易く、現像処理も容易に行う
ことができる。また、前記実施の形態1に係るフォトマ
スクと、多層レジストとを組み合わせてパターン形成を
行うことにより、表面を均一にすると共に、露光コント
ラストを一層向上させて、レジスト段差を有するパター
ニングすることができた。しかも、露光コントラストの
向上により、パターンの断面形状の一層の矩形化も可能
にできた。
ーン形成方法であると、現像時間の長短により感度が変
化することがないので扱い易く、現像処理も容易に行う
ことができる。また、前記実施の形態1に係るフォトマ
スクと、多層レジストとを組み合わせてパターン形成を
行うことにより、表面を均一にすると共に、露光コント
ラストを一層向上させて、レジスト段差を有するパター
ニングすることができた。しかも、露光コントラストの
向上により、パターンの断面形状の一層の矩形化も可能
にできた。
【0128】なお、本実施の形態に於いては、感度を示
す波長領域が互いに異なる2種類の感光性樹脂からなる
フォトレジストを用いた場合について述べた。しかし、
本発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、さ
らに多段階に段差を設けたい場合には、例えば前記2種
類の感光性樹脂が感度を示す波長領域とは異なる波長領
域に感度を示す他の感光性樹脂を混合して用いてもよ
い。なお、各感光性樹脂の混合比は、露光装置の光源が
照射する光の波長領域など種々の露光条件や、段差の寸
法などに応じて適宜必要に応じて設定する必要がある。
す波長領域が互いに異なる2種類の感光性樹脂からなる
フォトレジストを用いた場合について述べた。しかし、
本発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、さ
らに多段階に段差を設けたい場合には、例えば前記2種
類の感光性樹脂が感度を示す波長領域とは異なる波長領
域に感度を示す他の感光性樹脂を混合して用いてもよ
い。なお、各感光性樹脂の混合比は、露光装置の光源が
照射する光の波長領域など種々の露光条件や、段差の寸
法などに応じて適宜必要に応じて設定する必要がある。
【0129】(実施の形態7)本実施の形態7は、半導
体素子およびその製造方法に関するものである。但し、
以下に於いては、薄膜トランジスタを例にして説明する
が、本発明はこれに限定されるものではなく、薄膜ダイ
オードについても適用可能である。
体素子およびその製造方法に関するものである。但し、
以下に於いては、薄膜トランジスタを例にして説明する
が、本発明はこれに限定されるものではなく、薄膜ダイ
オードについても適用可能である。
【0130】従来の階調マスクなどを用いて半導体素子
を形成した場合には、半導体素子間で素子特性にバラツ
キが生じるという問題があった。この点につき検討した
ところ、本願発明者等は、半導体素子間で、半導体層の
チャネル領域に相当する部分の層厚が不均一になってい
る点が影響していることを新たに見出した。
を形成した場合には、半導体素子間で素子特性にバラツ
キが生じるという問題があった。この点につき検討した
ところ、本願発明者等は、半導体素子間で、半導体層の
チャネル領域に相当する部分の層厚が不均一になってい
る点が影響していることを新たに見出した。
【0131】例えば、階調マスクを用いた場合には、次
に述べる理由により、半導体層のチャネル領域に相当す
る部分の表面が不均一となる。即ち、階調マスクは、ク
ロム膜の層厚を制御することにより光の透過率を調節し
て、段差のあるパターニングを行うものである。しか
し、クロム膜の層厚と光の透過率との関係は、層厚をわ
ずかに変化させただけでも光の透過率が大幅に変化する
ので、所望の透過率となる様に、厳密に制御するのは困
難である。この結果、透過光量にバラツキが発生し、他
の半導体素子に於ける半導体層と層厚が異なる等、素子
間で層厚にバラツキが発生する。
に述べる理由により、半導体層のチャネル領域に相当す
る部分の表面が不均一となる。即ち、階調マスクは、ク
ロム膜の層厚を制御することにより光の透過率を調節し
て、段差のあるパターニングを行うものである。しか
し、クロム膜の層厚と光の透過率との関係は、層厚をわ
ずかに変化させただけでも光の透過率が大幅に変化する
ので、所望の透過率となる様に、厳密に制御するのは困
難である。この結果、透過光量にバラツキが発生し、他
の半導体素子に於ける半導体層と層厚が異なる等、素子
間で層厚にバラツキが発生する。
【0132】また、露光装置の解像限界以下のマスクパ
ターンが設けられたマスクの場合、解像限界以下のマス
クパターンを均一に形成するのが困難なことから、やは
り透過光量にバラツキが生じ、これにより半導体素子間
で層厚にバラツキが発生する。
ターンが設けられたマスクの場合、解像限界以下のマス
クパターンを均一に形成するのが困難なことから、やは
り透過光量にバラツキが生じ、これにより半導体素子間
で層厚にバラツキが発生する。
【0133】この様な問題に対して、次に述べる本実施
の形態7に係る半導体素子の製造方法であると、素子特
性のバラツキを抑制することができる。図10は、半導
体素子の製造方法を概略的に示す断面模式図である。
の形態7に係る半導体素子の製造方法であると、素子特
性のバラツキを抑制することができる。図10は、半導
体素子の製造方法を概略的に示す断面模式図である。
【0134】先ず、基板6上に、従来の方法を用いて所
定の形状にパターニングされたゲート電極71を形成
し、さらに窒化ケイ素SiNxからなるゲート絶縁膜7
2、n+Si/a−Siからなる半導体層73、アルミ
ニウムを主とするソース・ドレイン金属層74をこの順
に多層連続成膜した。続いて、ソース・ドレイン金属層
74上にOFPR5000(商品名、東京応化工業
(株)製)を塗布することにより、フォトレジスト75
を形成した(図10(a)参照)。
定の形状にパターニングされたゲート電極71を形成
し、さらに窒化ケイ素SiNxからなるゲート絶縁膜7
2、n+Si/a−Siからなる半導体層73、アルミ
ニウムを主とするソース・ドレイン金属層74をこの順
に多層連続成膜した。続いて、ソース・ドレイン金属層
74上にOFPR5000(商品名、東京応化工業
(株)製)を塗布することにより、フォトレジスト75
を形成した(図10(a)参照)。
【0135】次に、フォトレジスト75をパターニング
する為のフォトマスク70を作製した。即ち、ガラス基
板2上に、前記実施の形態1で述べたのと同様の方法に
て単層クロム膜を成膜した後、この単層クロム膜をパタ
ーニングして遮光部76を形成した。
する為のフォトマスク70を作製した。即ち、ガラス基
板2上に、前記実施の形態1で述べたのと同様の方法に
て単層クロム膜を成膜した後、この単層クロム膜をパタ
ーニングして遮光部76を形成した。
【0136】続いて、前記実施の形態1と同様にして、
ITO膜を成膜した後、このITO膜をパターニングし
て第1透過波長選択領域77を形成した。また、第2透
過波長選択領域78は、遮光部76および第1透過波長
選択領域77を除いたスペース部からなる。これによ
り、ガラス基板2上に、形成したい素子形状に対応した
マスクパターンを有するフォトマスク70を作製した。
ITO膜を成膜した後、このITO膜をパターニングし
て第1透過波長選択領域77を形成した。また、第2透
過波長選択領域78は、遮光部76および第1透過波長
選択領域77を除いたスペース部からなる。これによ
り、ガラス基板2上に、形成したい素子形状に対応した
マスクパターンを有するフォトマスク70を作製した。
【0137】次に、同図(a)に示すように、フォトレ
ジスト75をパターニングする為、フォトマスク70を
介して露光を行った。露光装置は、前記実施の形態1に
於いて説明したのと同一の装置を使用し、かつ露光光の
露光量は100mJ/cm2とした。
ジスト75をパターニングする為、フォトマスク70を
介して露光を行った。露光装置は、前記実施の形態1に
於いて説明したのと同一の装置を使用し、かつ露光光の
露光量は100mJ/cm2とした。
【0138】続いて、Puddle法により現像処理を
行った。即ち、低速回転する基板6上に現像液を吐出さ
せ、その後基板6を静止・放置した。現像液としては、
TMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド)を2.38wt%含む水溶液を用いた。また、基板
6上に現像液を静止・放置する時間は120秒間とし
た。この結果、遮光部76に対応する領域ではフォトレ
ジスト75の一部が残存し、素子形状に対応したパター
ン形状を有するレジストマスク79を形成できた(図1
0(b))。また、第1透過波長選択領域77に対応す
る領域では、フォトレジスト75の上層部分だけが除去
されて一部が残存し、凹部80が形成された。さらに、
第2透過波長選択領域78に対応する領域ではフォトレ
ジスト75は完全に除去され、ソース・ドレイン金属層
74が表出した。
行った。即ち、低速回転する基板6上に現像液を吐出さ
せ、その後基板6を静止・放置した。現像液としては、
TMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド)を2.38wt%含む水溶液を用いた。また、基板
6上に現像液を静止・放置する時間は120秒間とし
た。この結果、遮光部76に対応する領域ではフォトレ
ジスト75の一部が残存し、素子形状に対応したパター
ン形状を有するレジストマスク79を形成できた(図1
0(b))。また、第1透過波長選択領域77に対応す
る領域では、フォトレジスト75の上層部分だけが除去
されて一部が残存し、凹部80が形成された。さらに、
第2透過波長選択領域78に対応する領域ではフォトレ
ジスト75は完全に除去され、ソース・ドレイン金属層
74が表出した。
【0139】次に、レジストマスク79をマスクとして
ドライエッチングを行い、レジストマスク79で覆われ
ている領域以外はゲート絶縁膜72を表出させた(図1
0(c))。このとき、レジストマスク79に於ける凹
部80と、ソース・ドレイン金属層74とを完全に除去
し、さらに半導体層73の一部も除去した。この結果、
半導体層73に於けるチャネル領域に対応する部分81
を表面に表出させることができた。
ドライエッチングを行い、レジストマスク79で覆われ
ている領域以外はゲート絶縁膜72を表出させた(図1
0(c))。このとき、レジストマスク79に於ける凹
部80と、ソース・ドレイン金属層74とを完全に除去
し、さらに半導体層73の一部も除去した。この結果、
半導体層73に於けるチャネル領域に対応する部分81
を表面に表出させることができた。
【0140】続いて、剥離液を用いてレジストマスク7
9を剥離し、これによりチャネルエッチ型の半導体素子
82を得ることができた(図10(d))。
9を剥離し、これによりチャネルエッチ型の半導体素子
82を得ることができた(図10(d))。
【0141】以上の様に、本実施の形態7に係る半導体
素子の製造方法であると、従来の通常のマスクを用いて
行う場合と比較して、1回の露光および現像処理により
チャネルエッチ型の半導体素子を得ることができ、従来
よりも生産性を向上させることができる。また、本実施
の形態に於いては、ITO膜を用いることにより、特定
の波長領域の光を遮断または減衰させて光の照射エネル
ギーを調節し、段差のあるパターンを形成する。従っ
て、階調マスクなどの様に、バラツキを生じさせること
なく素子形成が可能となる。この結果、半導体素子間で
の素子特性のバラツキも抑制し、歩留まりの低下を抑制
して半導体素子を作製することもできる。
素子の製造方法であると、従来の通常のマスクを用いて
行う場合と比較して、1回の露光および現像処理により
チャネルエッチ型の半導体素子を得ることができ、従来
よりも生産性を向上させることができる。また、本実施
の形態に於いては、ITO膜を用いることにより、特定
の波長領域の光を遮断または減衰させて光の照射エネル
ギーを調節し、段差のあるパターンを形成する。従っ
て、階調マスクなどの様に、バラツキを生じさせること
なく素子形成が可能となる。この結果、半導体素子間で
の素子特性のバラツキも抑制し、歩留まりの低下を抑制
して半導体素子を作製することもできる。
【0142】また、半導体素子がガラス基板上に複数形
成されてなるアクティブマトリクス基板を作製し、さら
にこのアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルを
作製した。続いて、この液晶パネルに、半導体素子を駆
動させる為の外部回路を装着し、液晶表示装置を作製し
た。この液晶表示装置について画像を表示させたとこ
ろ、色再現性が面内で不均一とならず良好な表示特性を
示すことが確認された。
成されてなるアクティブマトリクス基板を作製し、さら
にこのアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルを
作製した。続いて、この液晶パネルに、半導体素子を駆
動させる為の外部回路を装着し、液晶表示装置を作製し
た。この液晶表示装置について画像を表示させたとこ
ろ、色再現性が面内で不均一とならず良好な表示特性を
示すことが確認された。
【0143】尚、本実施の形態に於いては、前記実施の
形態1に係るフォトマスクを用いた例を説明したが、本
発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、前記
実施の形態2および実施の形態3に係る各種のフォトマ
スクと、前記実施の形態4〜実施の形態7に係るフォト
レジストとを組み合わせることによっても同様に実施可
能である。
形態1に係るフォトマスクを用いた例を説明したが、本
発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、前記
実施の形態2および実施の形態3に係る各種のフォトマ
スクと、前記実施の形態4〜実施の形態7に係るフォト
レジストとを組み合わせることによっても同様に実施可
能である。
【0144】(実施の形態8)本実施の形態8は、反射
板およびその製造方法、並びに反射板を備えた液晶表示
装置およびその製造方法に関するものである。図11
は、反射板の製造方法を説明する為の断面模式図であ
る。図12は、本実施の形態に於いて使用するフォトマ
スクを示す平面図である。
板およびその製造方法、並びに反射板を備えた液晶表示
装置およびその製造方法に関するものである。図11
は、反射板の製造方法を説明する為の断面模式図であ
る。図12は、本実施の形態に於いて使用するフォトマ
スクを示す平面図である。
【0145】先ず、図11(a)に示すように、基板9
5上にPC403(商品名、JSR(株)製)を塗布
し、感光性樹脂層96を形成した(層厚1.5μm)。
なお、基板95上には、例えばTFT等(図示しない)
や、ソース・ドレイン金属線97が形成されている。
5上にPC403(商品名、JSR(株)製)を塗布
し、感光性樹脂層96を形成した(層厚1.5μm)。
なお、基板95上には、例えばTFT等(図示しない)
や、ソース・ドレイン金属線97が形成されている。
【0146】次に、感光性樹脂層96に対してフォトマ
スク91を用いて露光を行う。フォトマスク91は、前
記実施の形態1で説明したフォトマスクとマスクパター
ンが異なる以外は、基本的には同一の機能を発揮するマ
スク構成体である。具体的には、同図(a)および図1
2に示すように、ガラス基板2上に遮光部92と、第1
透過波長選択領域93aおよび第2透過波長選択領域9
3bを有する透過部93とが設けられてなる。
スク91を用いて露光を行う。フォトマスク91は、前
記実施の形態1で説明したフォトマスクとマスクパター
ンが異なる以外は、基本的には同一の機能を発揮するマ
スク構成体である。具体的には、同図(a)および図1
2に示すように、ガラス基板2上に遮光部92と、第1
透過波長選択領域93aおよび第2透過波長選択領域9
3bを有する透過部93とが設けられてなる。
【0147】遮光部92は、単層クロム膜からなる。第
1透過波長選択領域93aは、i線およびディープUV
を透過させるITOxからなり、径が7μmの円形状で
ある。この第1透過波長選択領域93aは、光を反射・
散乱させる為に感光性樹脂層の表層部を凹凸状とすべく
設けられたものである。また、第2透過波長選択領域9
3bは、g線、h線およびi線を透過させるスペース部
からなり、縦(l)12μm、横(w)10μmの長方
形である。この第2透過波長選択領域93bは、ソース
・ドレイン金属線97と、感光性樹脂層96上に設ける
金属層とを電気的に接続する為のコンタクトホールを形
成すべく設けられたものである。
1透過波長選択領域93aは、i線およびディープUV
を透過させるITOxからなり、径が7μmの円形状で
ある。この第1透過波長選択領域93aは、光を反射・
散乱させる為に感光性樹脂層の表層部を凹凸状とすべく
設けられたものである。また、第2透過波長選択領域9
3bは、g線、h線およびi線を透過させるスペース部
からなり、縦(l)12μm、横(w)10μmの長方
形である。この第2透過波長選択領域93bは、ソース
・ドレイン金属線97と、感光性樹脂層96上に設ける
金属層とを電気的に接続する為のコンタクトホールを形
成すべく設けられたものである。
【0148】この様な構成を有するフォトマスク91を
介して、前記実施の形態1で用いたのと同一の露光装置
で、感光性樹脂層96に露光を行った。露光量は150
mJ/cm2とした。
介して、前記実施の形態1で用いたのと同一の露光装置
で、感光性樹脂層96に露光を行った。露光量は150
mJ/cm2とした。
【0149】次に、Puddle法により、基板95上
に現像液を所定時間静止・放置し現像処理を行った。現
像液としては、TMAHを0.4wt%含む水溶液を用
いた。この結果、ソース・ドレイン金属線97上には、
少なくともソース・ドレイン金属線97の一部を表出さ
せるコンタクトホール98を形成することができた(図
11(b))。また、その他の領域には、複数の凹凸部
99…を形成することができた。
に現像液を所定時間静止・放置し現像処理を行った。現
像液としては、TMAHを0.4wt%含む水溶液を用
いた。この結果、ソース・ドレイン金属線97上には、
少なくともソース・ドレイン金属線97の一部を表出さ
せるコンタクトホール98を形成することができた(図
11(b))。また、その他の領域には、複数の凹凸部
99…を形成することができた。
【0150】続いて、基板95をホットプレート上で1
50℃、5分間加熱した。これにより、凹凸部99の角
を熱で溶融させて曲面状とし、図11(c)に示すよう
に、表層部が滑らかで連続した凹凸形状の感光性樹脂層
101を得ることができた。さらに、この感光性樹脂層
101上に、アルミニウム(Al)からなる金属膜(図
示しない)を形成することにより、本実施の形態8に係
る反射板を得た。なお、金属膜は銀-銅-パラジウム合金
などの反射率の高い金属であっても形成できる。
50℃、5分間加熱した。これにより、凹凸部99の角
を熱で溶融させて曲面状とし、図11(c)に示すよう
に、表層部が滑らかで連続した凹凸形状の感光性樹脂層
101を得ることができた。さらに、この感光性樹脂層
101上に、アルミニウム(Al)からなる金属膜(図
示しない)を形成することにより、本実施の形態8に係
る反射板を得た。なお、金属膜は銀-銅-パラジウム合金
などの反射率の高い金属であっても形成できる。
【0151】この様にして得られた反射板について反射
特性を調べたところ、従来の階調マスクなどを用いて作
製した反射板と比較して、バラツキが低減され、均一に
光を反射させることが確認された。
特性を調べたところ、従来の階調マスクなどを用いて作
製した反射板と比較して、バラツキが低減され、均一に
光を反射させることが確認された。
【0152】さらに、前記反射板と、これに対向する対
向基板とを貼り合わせて空セルを作製し、この空セル内
に液晶を注入して液晶パネルを作製した。続いて、液晶
パネルに外部回路等を装着し、液晶表示装置を作製し
た。この液晶表示装置について画像を表示させたとこ
ろ、色再現性が面内で不均一とならず良好な表示品位を
示すことが確認された。
向基板とを貼り合わせて空セルを作製し、この空セル内
に液晶を注入して液晶パネルを作製した。続いて、液晶
パネルに外部回路等を装着し、液晶表示装置を作製し
た。この液晶表示装置について画像を表示させたとこ
ろ、色再現性が面内で不均一とならず良好な表示品位を
示すことが確認された。
【0153】以上の様に、本実施の形態に係る製造方法
であると、コンタクトホールと、感光性樹脂層の表層部
の凹凸とを一括して形成できるので、フォトリソグラフ
ィ工程の工程数を減らせる。即ち、従来より用いられて
きた通常のフォトマスクであれば、コンタクトホールの
形成に1工程、凹凸部の形成に2工程、併せて計3工程
のフォトリソグラフィ工程が必要であったが、本実施の
形態に係る製造方法であると、フォトリソグラフィ工程
は1回だけでよい。従って、タクト向上により生産コス
トの抑制が実現できる。ここで、本実施の形態のよう
に、基板95に達する様な凹部を形成しないのは、その
様な孔を形成した場合、凹凸部が先細りのシャープな形
状となって反射特性が低下する為である。
であると、コンタクトホールと、感光性樹脂層の表層部
の凹凸とを一括して形成できるので、フォトリソグラフ
ィ工程の工程数を減らせる。即ち、従来より用いられて
きた通常のフォトマスクであれば、コンタクトホールの
形成に1工程、凹凸部の形成に2工程、併せて計3工程
のフォトリソグラフィ工程が必要であったが、本実施の
形態に係る製造方法であると、フォトリソグラフィ工程
は1回だけでよい。従って、タクト向上により生産コス
トの抑制が実現できる。ここで、本実施の形態のよう
に、基板95に達する様な凹部を形成しないのは、その
様な孔を形成した場合、凹凸部が先細りのシャープな形
状となって反射特性が低下する為である。
【0154】また、高輝度の反射特性を実現するには、
その表面を凹凸状にして入射光を反射・散乱させればよ
いが、表面の凹凸の大きさが不均一であると、面内での
反射特性にバラツキが生じ、歩留まり低下の大きな原因
となる。
その表面を凹凸状にして入射光を反射・散乱させればよ
いが、表面の凹凸の大きさが不均一であると、面内での
反射特性にバラツキが生じ、歩留まり低下の大きな原因
となる。
【0155】この様な反射特性のバラツキは、従来の階
調マスクなどを用いて感光性樹脂層の表層部を凹凸状に
した場合に特に生じていたが、本実施の形態8に係る製
造方法であると、大きさおよび形状が均一な凹凸状とす
ることができる。この結果、反射特性の面内でのバラツ
キを抑制することができ、歩留まりの向上を図ることが
できる。
調マスクなどを用いて感光性樹脂層の表層部を凹凸状に
した場合に特に生じていたが、本実施の形態8に係る製
造方法であると、大きさおよび形状が均一な凹凸状とす
ることができる。この結果、反射特性の面内でのバラツ
キを抑制することができ、歩留まりの向上を図ることが
できる。
【0156】尚、本実施の形態に於いては、前記実施の
形態1に係るフォトマスクを用いた例を説明したが、本
発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、実施
の形態1〜実施の形態3に係る各種のフォトマスクと、
実施の形態4〜実施の形態7に係るフォトレジストとを
組み合わせることによっても同様に実施可能である。
形態1に係るフォトマスクを用いた例を説明したが、本
発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、実施
の形態1〜実施の形態3に係る各種のフォトマスクと、
実施の形態4〜実施の形態7に係るフォトレジストとを
組み合わせることによっても同様に実施可能である。
【0157】(実施の形態9)本実施の形態9は、半透
過型の反射板およびその製造方法、並びに半透過型の反
射板を備えた液晶表示装置およびその製造方法に関する
ものである。図13は、半透過型の反射板の製造方法を
説明する為の断面模式図である。図14は、本実施の形
態に於いて使用するフォトマスクを示す平面図である。
過型の反射板およびその製造方法、並びに半透過型の反
射板を備えた液晶表示装置およびその製造方法に関する
ものである。図13は、半透過型の反射板の製造方法を
説明する為の断面模式図である。図14は、本実施の形
態に於いて使用するフォトマスクを示す平面図である。
【0158】先ず、図13(a)に示すように、透明性
を有する基板114上にPC403(商品名、JSR
(株)製)を塗布し、感光性樹脂層115を形成した
(層厚3.5μm)。なお、基板114上には、例えば
TFT等(図示しない)が形成されている。
を有する基板114上にPC403(商品名、JSR
(株)製)を塗布し、感光性樹脂層115を形成した
(層厚3.5μm)。なお、基板114上には、例えば
TFT等(図示しない)が形成されている。
【0159】次に、感光性樹脂層115に対してフォト
マスク111を用いて露光を行った。フォトマスク11
1は、前記実施の形態1で説明したフォトマスクとマス
クパターンが異なる以外は、基本的には同一の機能を発
揮するマスク構成である。具体的には、同図(a)およ
び図14に示すように、ガラス基板2上に遮光部112
と、第1透過波長選択領域113aおよび第2透過波長
選択領域113bを有する透過部113とが設けられて
なる。
マスク111を用いて露光を行った。フォトマスク11
1は、前記実施の形態1で説明したフォトマスクとマス
クパターンが異なる以外は、基本的には同一の機能を発
揮するマスク構成である。具体的には、同図(a)およ
び図14に示すように、ガラス基板2上に遮光部112
と、第1透過波長選択領域113aおよび第2透過波長
選択領域113bを有する透過部113とが設けられて
なる。
【0160】遮光部112は、単層クロム膜からなる。
第1透過波長選択領域113aは、i線およびディープ
UVを透過させるITOx膜からなり、径が7μmの円
形状である。この第1透過波長選択領域113aは、光
を反射・散乱させる為に感光性樹脂層の表層部を凹凸状
とすべく設けられたものである。また、第2透過波長選
択領域113bは、g線、h線およびi線を透過させる
スペース部からなり、20μm×20μmの正方形であ
る。この第2透過波長選択領域113bは、反射板に一
部の光を透過させる為の透過ホールを形成すべく設けら
れたものである。
第1透過波長選択領域113aは、i線およびディープ
UVを透過させるITOx膜からなり、径が7μmの円
形状である。この第1透過波長選択領域113aは、光
を反射・散乱させる為に感光性樹脂層の表層部を凹凸状
とすべく設けられたものである。また、第2透過波長選
択領域113bは、g線、h線およびi線を透過させる
スペース部からなり、20μm×20μmの正方形であ
る。この第2透過波長選択領域113bは、反射板に一
部の光を透過させる為の透過ホールを形成すべく設けら
れたものである。
【0161】この様な構成を有するフォトマスク111
を介して、前記実施の形態1で用いたのと同一の露光装
置で、感光性樹脂層115に露光を行った。露光量は2
50mJ/cm2とした。
を介して、前記実施の形態1で用いたのと同一の露光装
置で、感光性樹脂層115に露光を行った。露光量は2
50mJ/cm2とした。
【0162】次に、Puddle法により、基板114
上に現像液を所定時間静止・放置し現像処理を行った。
現像液としては、TMAHを0.4wt%含む水溶液を
用いた。この結果、第2透過波長選択領域113bに対
応する領域には、基板114の一部を表出させるホール
117を形成することができた(図13(b))。ま
た、その他の領域には、所定の深さを有する複数の凹部
118…を形成することができた。
上に現像液を所定時間静止・放置し現像処理を行った。
現像液としては、TMAHを0.4wt%含む水溶液を
用いた。この結果、第2透過波長選択領域113bに対
応する領域には、基板114の一部を表出させるホール
117を形成することができた(図13(b))。ま
た、その他の領域には、所定の深さを有する複数の凹部
118…を形成することができた。
【0163】続いて、基板114をホットプレート上で
150℃、5分間加熱した。これにより、凹部…118
が設けられた領域の角を熱で溶融させて曲面状とし、光
を透過させる透過ホール120と、表層部が滑らかに連
続した凹凸状の凹凸部121とを備えた感光性樹脂層1
19を得ることができた(図13(c))。透過ホール
120と凹凸部121の底部との層厚差は約1.7μm
であった。また、この感光性樹脂層119上に、アルミ
ニウム(Al)からなる金属膜(図示しない)を形成す
ることにより、本実施の形態9に係る半透過型の反射板
を得た。なお、金属膜は銀-銅-パラジウム合金などの反
射率の高い金属であっても形成できる。
150℃、5分間加熱した。これにより、凹部…118
が設けられた領域の角を熱で溶融させて曲面状とし、光
を透過させる透過ホール120と、表層部が滑らかに連
続した凹凸状の凹凸部121とを備えた感光性樹脂層1
19を得ることができた(図13(c))。透過ホール
120と凹凸部121の底部との層厚差は約1.7μm
であった。また、この感光性樹脂層119上に、アルミ
ニウム(Al)からなる金属膜(図示しない)を形成す
ることにより、本実施の形態9に係る半透過型の反射板
を得た。なお、金属膜は銀-銅-パラジウム合金などの反
射率の高い金属であっても形成できる。
【0164】さらに、この半透過型の反射板と、これに
対向する対向基板とを貼り合わせて空セルを作製し、こ
の空セル内に液晶を注入して液晶パネルを作製した。続
いて、液晶パネルに外部回路等を装着し、液晶表示装置
を作製した。この液晶表示装置について画像を表示させ
たところ、色再現性が面内で不均一とならず良好な表示
品位を示すことが確認された。
対向する対向基板とを貼り合わせて空セルを作製し、こ
の空セル内に液晶を注入して液晶パネルを作製した。続
いて、液晶パネルに外部回路等を装着し、液晶表示装置
を作製した。この液晶表示装置について画像を表示させ
たところ、色再現性が面内で不均一とならず良好な表示
品位を示すことが確認された。
【0165】以上の様に、本実施の形態9に係る製造方
法であると、透過ホールと、感光性樹脂層の表層部の凹
凸を一括して形成するので、フォトリソグラフィ工程の
工程数を減らすことができる。即ち、従来より用いられ
てきた通常のフォトマスクであると、コンタクトホール
の形成に1工程、凹凸部の形成に2工程、併せて計3工
程のフォトリソグラフィ工程が必要であったが、本実施
の形態に係る製造方法であると、フォトリソグラフィ工
程は1度だけでよい。従って、タクト向上により生産コ
ストの抑制が実現できる。
法であると、透過ホールと、感光性樹脂層の表層部の凹
凸を一括して形成するので、フォトリソグラフィ工程の
工程数を減らすことができる。即ち、従来より用いられ
てきた通常のフォトマスクであると、コンタクトホール
の形成に1工程、凹凸部の形成に2工程、併せて計3工
程のフォトリソグラフィ工程が必要であったが、本実施
の形態に係る製造方法であると、フォトリソグラフィ工
程は1度だけでよい。従って、タクト向上により生産コ
ストの抑制が実現できる。
【0166】また、高輝度の反射特性を実現するには、
その表面を凹凸状にして入射光を散乱光として反射させ
ればよいが、それぞれの大きさが不均一な凹凸状である
と、面内での反射特性にバラツキが生じ、歩留まり低下
の大きな原因となっていた。
その表面を凹凸状にして入射光を散乱光として反射させ
ればよいが、それぞれの大きさが不均一な凹凸状である
と、面内での反射特性にバラツキが生じ、歩留まり低下
の大きな原因となっていた。
【0167】この様な反射特性のバラツキは、従来の階
調マスクなどを用いて感光性樹脂層の表層部を凹凸状に
した場合に起こっていたが、本実施の形態に係る製造方
法であると、大きさが均一な凹凸状とすることができ
る。この結果、反射特性の面内でのバラツキを抑制する
ことができ、歩留まりの向上を図ることができる。
調マスクなどを用いて感光性樹脂層の表層部を凹凸状に
した場合に起こっていたが、本実施の形態に係る製造方
法であると、大きさが均一な凹凸状とすることができ
る。この結果、反射特性の面内でのバラツキを抑制する
ことができ、歩留まりの向上を図ることができる。
【0168】尚、本実施の形態に於いては、前記実施の
形態1に係るフォトマスクを用いた例を説明したが、本
発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、実施
の形態1〜実施の形態3に係る各種のフォトマスクと、
実施の形態4〜実施の形態7に係るフォトレジストとを
組み合わせることによっても同様に実施可能である。
形態1に係るフォトマスクを用いた例を説明したが、本
発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、実施
の形態1〜実施の形態3に係る各種のフォトマスクと、
実施の形態4〜実施の形態7に係るフォトレジストとを
組み合わせることによっても同様に実施可能である。
【0169】(その他の事項)前記各実施の形態に於い
ては、転写プロセスにおけるパターン形成の例として、
フォトマスク、およびそれを用いたフォトリソグラフィ
方法を挙げて説明したが、本発明はこれに何ら限定され
るものではない。即ち、マスクパターン情報を基板上に
転写する伝達媒体に応じて、可視光を用いたフォトリソ
グラフィ、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフ
ィ、イオンビームリソグラフィにも適用可能である。
ては、転写プロセスにおけるパターン形成の例として、
フォトマスク、およびそれを用いたフォトリソグラフィ
方法を挙げて説明したが、本発明はこれに何ら限定され
るものではない。即ち、マスクパターン情報を基板上に
転写する伝達媒体に応じて、可視光を用いたフォトリソ
グラフィ、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフ
ィ、イオンビームリソグラフィにも適用可能である。
【0170】
【発明の効果】本発明は、以上のように説明した形態で
実施され、以下に述べる効果を奏する。即ち、本発明に
係るマスクによれば、断面視に於けるパターン精密度が
極めて良好で、露光コントラストの均一性に優れたもの
にできる。よって、本発明に係るマスクであると、複雑
な立体構造を有する素子も容易に形成することができ、
素子の微細化にも対応した製造用のマスクを提供でき
る。
実施され、以下に述べる効果を奏する。即ち、本発明に
係るマスクによれば、断面視に於けるパターン精密度が
極めて良好で、露光コントラストの均一性に優れたもの
にできる。よって、本発明に係るマスクであると、複雑
な立体構造を有する素子も容易に形成することができ、
素子の微細化にも対応した製造用のマスクを提供でき
る。
【0171】また、本発明に係るパターン形成方法によ
れば、一回の露光で、感光性樹脂層に段差のあるパター
ン形成を行うことができ、製造工程数の低減が図れる。
加えて、各段差に於ける表面を均一にし、パターン精密
度の高いパターニングを行うことができるので、歩留ま
りの向上も図れる。
れば、一回の露光で、感光性樹脂層に段差のあるパター
ン形成を行うことができ、製造工程数の低減が図れる。
加えて、各段差に於ける表面を均一にし、パターン精密
度の高いパターニングを行うことができるので、歩留ま
りの向上も図れる。
【0172】また、本発明に係るリソグラフィ方法によ
れば、極めて精密度の高いレジストマスクを形成できる
ので、任意の薄膜に対しても精度よくパターニングする
ことができる。これにより、複雑な立体構造の素子も、
歩留まりを向上させて形成することができる。
れば、極めて精密度の高いレジストマスクを形成できる
ので、任意の薄膜に対しても精度よくパターニングする
ことができる。これにより、複雑な立体構造の素子も、
歩留まりを向上させて形成することができる。
【図1】本発明の実施の形態1に係るフォトリソグラフ
ィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図(a)
はフォトマスクを介してフォトレジストに露光する様子
を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの様子を
示している。
ィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図(a)
はフォトマスクを介してフォトレジストに露光する様子
を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの様子を
示している。
【図2】前記実施の形態1に係るフォトマスクの製造方
法を説明する為の説明図である。
法を説明する為の説明図である。
【図3】本発明の実施の形態2に係るフォトリソグラフ
ィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図(a)
はフォトマスクを介してフォトレジストに露光する様子
を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの様子を
示している。
ィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図(a)
はフォトマスクを介してフォトレジストに露光する様子
を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの様子を
示している。
【図4】前記実施の形態2に於いて、薄膜に於ける膜厚
Dと光透過率T(%)との関係を示すグラフである。
Dと光透過率T(%)との関係を示すグラフである。
【図5】本発明の実施の形態3に係るフォトマスクと比
較する為のフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィ
工程を行った場合のフォトレジストのパターン形状を説
明する為の説明図であって、同図(a)は前記フォトマ
スクの構成を示す断面図であり、同図(b)は前記フォ
トマスクを透過する光の透過光量と露光位置との関係を
示すグラフであり、同図(c)は前記フォトマスクを用
いて露光し、さらに現像した後のフォトレジストを示す
断面図である。
較する為のフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィ
工程を行った場合のフォトレジストのパターン形状を説
明する為の説明図であって、同図(a)は前記フォトマ
スクの構成を示す断面図であり、同図(b)は前記フォ
トマスクを透過する光の透過光量と露光位置との関係を
示すグラフであり、同図(c)は前記フォトマスクを用
いて露光し、さらに現像した後のフォトレジストを示す
断面図である。
【図6】本発明の実施の形態3に係るフォトマスクを用
いて、フォトリソグラフィ工程を行った場合のフォトレ
ジストのパターン形状を説明する為の説明図であって、
同図(a)は前記フォトマスクの構成を示す断面図であ
り、同図(b)は前記フォトマスクを透過する光の透過
光量と露光位置との関係を示すグラフであり、同図
(c)は前記フォトマスクを用いて露光し、さらに現像
した後のフォトレジストを示す断面図である。
いて、フォトリソグラフィ工程を行った場合のフォトレ
ジストのパターン形状を説明する為の説明図であって、
同図(a)は前記フォトマスクの構成を示す断面図であ
り、同図(b)は前記フォトマスクを透過する光の透過
光量と露光位置との関係を示すグラフであり、同図
(c)は前記フォトマスクを用いて露光し、さらに現像
した後のフォトレジストを示す断面図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係るフォトマスクの要
部を示す平面図である。
部を示す平面図である。
【図8】本発明の実施の形態4に係るフォトリソグラフ
ィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図(a)
はフォトマスクを介してフォトレジストに露光する様子
を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの様子を
示している。
ィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図(a)
はフォトマスクを介してフォトレジストに露光する様子
を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの様子を
示している。
【図9】本発明の実施の形態6に係るフォトリソグラフ
ィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図(a)
はフォトマスクを介してフォトレジストに露光する様子
を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの様子を
示している。
ィ工程の説明する為の断面模式図であって、同図(a)
はフォトマスクを介してフォトレジストに露光する様子
を示し、同図(b)は現像後のフォトレジストの様子を
示している。
【図10】本発明の実施の形態7に係る半導体素子の製
造方法を概略的に示す断面模式図である。
造方法を概略的に示す断面模式図である。
【図11】本発明の実施の形態8に係る反射板の製造方
法を説明する為の断面模式図である。
法を説明する為の断面模式図である。
【図12】前記実施の形態8に係る反射板の製造方法に
於いて使用するフォトマスクを示す平面図である。
於いて使用するフォトマスクを示す平面図である。
【図13】本発明の実施の形態9に係る半透過型の反射
板の製造方法を説明する為の断面模式図である。
板の製造方法を説明する為の断面模式図である。
【図14】前記実施の形態9に係る半透過型の反射板の
製造方法に於いて使用するフォトマスクを示す平面図で
ある。
製造方法に於いて使用するフォトマスクを示す平面図で
ある。
1 フォトマスク(マスク)
2 ガラス基板(支持体)
3 遮光部
4 透過部
4a 第1透過波長選択領域
4a 第2透過波長選択領域
6、95、114 基板
7、23、43、61、75 フォトレジスト
8 露光光
9 第1透過光
10 第2透過光
11、13 薄膜領域
12、14 除去領域
21 クロム膜
22 ITO膜
31 フォトマスク(マスク)
32 透過部
32a 第1透過率制御領域
32b 第2透過率制御領域
41 フォトマスク(マスク)
42 透過部
42a 第1透過領域
42b 第2透過領域
44、57、64 レジストホール
45、56、65 レジスト段差
46 ピンホール
47 フォトマスク(マスク)
48 補助遮光部
51 表層
52 下層
53 露光光
54 第1透過光
55 第2透過光
70 フォトマスク(マスク)
71 ゲート電極
72 ゲート絶縁膜
73 半導体層
74、97 ソース・ドレイン金属層
76 遮光部
77 第1透過波長選択領域
78 第2透過波長選択領域
79 レジストマスク
80 凹部
82 半導体素子
91 フォトマスク(マスク)
92 遮光部
93 透過部
93a 第1透過波長選択領域
93b 第2透過波長選択領域
96、101、115、119 感光性樹脂層
98 コンタクトホール
99 凹部
111 フォトマスク(マスク)
112 遮光部
113 透過部
113a 第1透過波長選択領域
113b 第2透過波長選択領域
117 ホール
118 凹部
120 透過ホール
121 凹凸部
P1〜P3 ピーク
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H01L 21/30 573
Fターム(参考) 2H025 AA00 AB14 AB16 AC01 AD01
DA13 EA08
2H095 BA01 BB35 BC05
5F046 AA25 CB17 LA18 LA19 NA19
Claims (31)
- 【請求項1】 基板上に積層された少なくとも1層の感
光性樹脂層に露光して、該感光性樹脂層に潜像を形成す
る為に用いられるマスクであって、 前記マスクは、透明性を有する支持体と、該支持体上に
設けられた、不透明な遮光部および透過部とから構成さ
れ、 前記透過部は、透過する光の波長領域が相互に異なる複
数の透過波長選択領域を有することを特徴とするマス
ク。 - 【請求項2】 請求項1に記載のマスクであって、前記
複数の透過波長選択領域のうち少なくとも一方は、前記
遮光部と異なる材質からなることを特徴とするマスク。 - 【請求項3】 基板上に設けられた感光性樹脂層に露光
して、該感光性樹脂層に潜像を形成する為に用いられる
マスクであって、 前記マスクは、透明性を有する支持体と、該支持体上に
設けられた、不透明な遮光部および透過部とから構成さ
れ、 前記透過部は、前記感光性樹脂層が感度を示す波長領域
を含む光を実質的に透過させるものであり、かつ光の透
過率が相互に異なる複数の透過率制御領域を有すること
を特徴とするマスク。 - 【請求項4】 請求項3に記載のマスクであって、前記
複数の透過率制御領域のうち少なくとも一方は、前記遮
光部と異なる材質からなり、かつ厚みに対する透過率の
変化の割合が、前記遮光部と比較して小さい材質からな
ることを特徴とするマスク。 - 【請求項5】 請求項4に記載のマスクであって、前記
複数の透過率制御領域は、光の透過率が所定の値となる
様にそれぞれ厚みを異ならせていることを特徴とするマ
スク。 - 【請求項6】 請求項3〜請求項5のうち何れか1項に
記載のマスクであって、前記透過部は、前記遮光部が所
定の金属膜からなる場合に、当該金属膜を構成する金属
の酸化物からなり、 さらに、前記透過部の層厚が、遮光部の層厚の1/2以
上、4/5以下の範囲内であることを特徴とするマス
ク。 - 【請求項7】 請求項6に記載のマスクであって、前記
金属膜はクロムからなることを特徴とするマスク。 - 【請求項8】 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載
のマスクであって、前記透過部は、無機酸化物を含み構
成されることを特徴とするマスク。 - 【請求項9】 請求項8に記載のマスクであって、前記
無機酸化物がインジウム錫酸化物、インジウム酸化物、
錫酸化物、ケイ素酸化物、クロム酸化物、チタニウム酸
化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化物および
ハフニウム酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1
種の酸化物であることを特徴とするマスク。 - 【請求項10】 請求項8に記載のマスクであって、前
記無機酸化物が低級酸化物であることを特徴とするマス
ク。 - 【請求項11】 請求項1〜請求項5の何れか1項に記
載のマスクであって、前記透過部は、アルカリ土類金属
のハロゲン化物を含み構成されることを特徴とするマス
ク。 - 【請求項12】 請求項1〜請求項11の何れか1項に
記載のマスクであって、前記複数の透過波長選択領域の
間には、補助遮光部が設けられていることを特徴とする
マスク。 - 【請求項13】 基板上に感光性樹脂層を形成し、 前記請求項1〜請求項12の何れか1項に記載のマスク
を介して、前記感光性樹脂層に露光することにより、所
定の形状の潜像を形成した後、前記露光後の感光性樹脂
層を現像することにより、該感光性樹脂層に段差のある
パターンを形成することを特徴とするパターン形成方
法。 - 【請求項14】 基板上に積層された複数の感光性樹脂
層に段差のあるパターニングを行うパターン形成方法で
あって、 透明性を有する支持体上に、不透明な遮光部と、透過さ
せる光の波長領域が相互に異なる複数の透過波長選択領
域を有する透過部とを設けたマスクを用意し、前記基板
上に、相互に異なる波長領域に対して感度を示す前記感
光性樹脂層を複数積層させて多層構造体を形成した後、 前記マスクを介して前記多層構造体である複数の感光性
樹脂層に露光することにより、多層構造体の各領域毎に
表層または表層から所定の層まで潜像を形成し、 さらに露光後の前記多層構造体を現像することにより、
少なくとも1つの段差のあるパターンを形成することを
特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項15】 請求項14に記載のパターン形成方法
であって、前記複数の感光性樹脂層のうち少なくとも1
層に、ドライフィルムレジスト層を形成することを特徴
とするパターン形成方法。 - 【請求項16】 基板上に設けられた感光性樹脂層に段
差のあるパターニングを行うパターン形成方法であっ
て、 透明性を有する支持体上に、不透明な遮光部と、透過さ
せる光の波長領域が相互に異なる複数の透過波長選択領
域を有する透過部とを設けたマスクを用意し、 前記基板上に、相互に異なる波長領域に対して感度を示
す少なくとも2種類の感光性樹脂を含む感光性樹脂層を
形成した後、 前記マスクを介して前記感光性樹脂層に露光することに
より、感光性樹脂層の各領域毎に所定の深さ位置まで潜
像を形成し、 さらに露光後の前記感光性樹脂層を現像することによ
り、段差のあるパターンを形成することを特徴とするパ
ターン形成方法。 - 【請求項17】 基板上に設けられた任意の薄膜を所定
の形状にパターニングするリソグラフィ方法であって、 前記基板上に前記薄膜を介してレジスト層を形成し、 前記請求項1〜請求項12に記載のマスクを介して、前
記レジスト層に露光することにより、所定の形状の潜像
を形成した後、 露光後の前記レジスト層を現像することにより、該レジ
スト層にレジスト段差のあるパターニングを行い、 前記薄膜をエッチングし、 現像後の前記レジスト層を剥離することを特徴とするリ
ソグラフィ方法。 - 【請求項18】 基板上に設けられた任意の薄膜を所定
の形状にパターニングするリソグラフィ方法であって、 透明性を有する支持体上に、不透明な遮光部と、透過さ
せる光の波長領域が相互に異なる複数の透過波長選択領
域を有する透過部とを設けたマスクを用意し、 前記基板上に、相互に異なる波長領域に対して感度を示
す前記レジスト層を複数積層させて多層構造体を形成し
た後、 前記マスクを介して前記多層構造体である複数のレジス
ト層に露光することにより、多層構造体の各領域毎に表
層または表層から所定の層まで潜像を形成し、 露光後の前記多層構造体を現像することにより、少なく
とも1つの段差のあるパターンを形成し、 前記薄膜をエッチングすることにより、その薄膜に段差
のあるパターンを形成し、 さらに前記レジスト層を剥離することを特徴とするリソ
グラフィ方法。 - 【請求項19】 請求項18に記載のリソグラフィ方法
であって、前記複数のレジスト層のうち少なくとも1層
に、ドライフィルムレジスト層を形成することを特徴と
するリソグラフィ方法。 - 【請求項20】 基板上に設けられた任意の薄膜を所定
の形状にパターニングするリソグラフィ方法であって、 透明性を有する支持体上に、不透明な遮光部と、透過さ
せる光の波長領域が相互に異なる複数の透過波長選択領
域を有する透過部とを設けたマスクを用意し、 前記基板上に、相互に異なる波長領域に対して感度を示
す少なくとも2種類の感光性樹脂を含むレジスト層を形
成した後、 前記マスクを介して前記レジスト層に露光することによ
り、レジスト層の各領域毎に所定の深さ位置まで潜像を
形成し、 露光後の前記レジスト層を現像することにより、少なく
とも1つのレジスト段差のあるパターンを形成し、 前記薄膜をエッチングすることにより、その薄膜に段差
のあるパターンを形成し、 さらに前記レジスト層を剥離することを特徴とするリソ
グラフィ方法。 - 【請求項21】 請求項20に記載のリソグラフィ方法
であって、前記レジスト層は、相互に異なる波長領域に
対して感度を示す2種類以上の感光性樹脂を所定の混合
比で混合したものであることを特徴とするリソグラフィ
方法。 - 【請求項22】 請求項17〜請求項21の何れか1項
に記載のリソグラフィ方法を用いて、前記基板上に半導
体素子を形成することを特徴とする半導体素子の製造方
法。 - 【請求項23】 請求項22に記載の半導体素子の製造
方法により製造された半導体素子であって、前記半導体
素子の一部が、その断面形状に於いて階段状となってい
ることを特徴とする半導体素子。 - 【請求項24】 請求項23に記載の半導体素子であっ
て、前記断面形状に於いて階段状となっている部分が、
2層以上の薄膜により構成されることを特徴とする半導
体素子。 - 【請求項25】 請求項23又は請求項24に記載の半
導体素子であって、薄膜トランジスタまたは薄膜ダイオ
ードであることを特徴とする半導体素子。 - 【請求項26】 請求項23〜請求項25の何れか1項
に記載の半導体素子を備えていることを特徴とする液晶
パネル。 - 【請求項27】 請求項13〜請求項17の何れか1項
に記載のパターン形成方法を用いて、前記感光性樹脂層
に段差のあるパターンを形成することにより、前記基板
上に複数の凹凸部を形成し、 さらに前記凹凸部が設けられた基板上に、光反射膜を形
成することを特徴とする反射板の製造方法。 - 【請求項28】 請求項27に記載の反射板の製造方法
により製造されたことを特徴とする反射板。 - 【請求項29】 請求項27に記載の反射板の製造方法
により製造された半透過型の反射板であって、 前記基板は透明性を有しており、前記光反射膜により光
を反射させる領域と、該光反射膜の設けられていない光
を透過させる領域とが設けられていることを特徴とする
反射板。 - 【請求項30】 請求項28又は請求項29に記載の反
射板を有することを特徴とする液晶パネル。 - 【請求項31】 請求項26または請求項30に記載の
液晶パネルと、該液晶パネルを駆動する為の駆動回路と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
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