JPH0344980A - Ｍｉｍ素子基板の製造方法 - Google Patents
Ｍｉｍ素子基板の製造方法Info
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- JPH0344980A JPH0344980A JP1181224A JP18122489A JPH0344980A JP H0344980 A JPH0344980 A JP H0344980A JP 1181224 A JP1181224 A JP 1181224A JP 18122489 A JP18122489 A JP 18122489A JP H0344980 A JPH0344980 A JP H0344980A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＭＩＭ構造の非線形素子を有する、アクティ
ブマ） ＩＪソックス式液晶表示パネルの製造方法に関
する。
ブマ） ＩＪソックス式液晶表示パネルの製造方法に関
する。
液晶表示パネルは実用化が進み、現在では高品質高密度
化が望まれている。これはＭＩＭ素子を用いたアクティ
ブマトリックス方式液晶表示パネルにおいて可能である
。
化が望まれている。これはＭＩＭ素子を用いたアクティ
ブマトリックス方式液晶表示パネルにおいて可能である
。
ＭＩＭ素子は、ガラス基板上に例えばタンタル（Ｔａ
）−酸化タンクル（’ｒａ２０ｓ）−酸化インジウムス
ズ（ＩＴＯ）のような構造で液晶表示パネルに使用する
ことができる。
）−酸化タンクル（’ｒａ２０ｓ）−酸化インジウムス
ズ（ＩＴＯ）のような構造で液晶表示パネルに使用する
ことができる。
アクティブマトリックス方式液晶表示パネルは素子及び
画素が、液晶表示部分に５〜２０万個配列されており、
各々の寸法精度は厳しく管理されなげればならない。そ
の上、表示画質向上のための高密度のアクティブマトリ
ックス方式液晶表示パネルや、ビューファインダー等の
小表示面積のアクティブマトリックス方式液晶表示パネ
ルにおいては、素子の容量と液晶の容量との比が画像品
質におおきな影響を与えるため素子の容量はできるだけ
小さいことが望ましい。
画素が、液晶表示部分に５〜２０万個配列されており、
各々の寸法精度は厳しく管理されなげればならない。そ
の上、表示画質向上のための高密度のアクティブマトリ
ックス方式液晶表示パネルや、ビューファインダー等の
小表示面積のアクティブマトリックス方式液晶表示パネ
ルにおいては、素子の容量と液晶の容量との比が画像品
質におおきな影響を与えるため素子の容量はできるだけ
小さいことが望ましい。
素子容量（Ｃ）は、誘電率（ε）、素−子面積（Ｓ）、
絶縁体の厚さ（ｄ）、からＣ＝εＳ／ｄで表され、該素
子の容量を小さくするためには、素子面積（Ｓ）を小さ
くすることが、有効であるため、パターンニング技術は
、より高度なものが要求されてきているが、フォトレジ
ストの塗布装置あるいは露光装置などの液晶パネル製造
装置は、半導体製造装置と違Ｌ・、基板の大面積化ある
いは基板材質の変動等の制約からか実験から量産にまで
対応できる充分な性能の装置がなかった。
絶縁体の厚さ（ｄ）、からＣ＝εＳ／ｄで表され、該素
子の容量を小さくするためには、素子面積（Ｓ）を小さ
くすることが、有効であるため、パターンニング技術は
、より高度なものが要求されてきているが、フォトレジ
ストの塗布装置あるいは露光装置などの液晶パネル製造
装置は、半導体製造装置と違Ｌ・、基板の大面積化ある
いは基板材質の変動等の制約からか実験から量産にまで
対応できる充分な性能の装置がなかった。
露光装置によるコントラスト低下を半導体プロセスでは
多層レジストを用いて対処する方法も提案されているが
、レジスト膜厚管理が非常に厳しいことや材料の高価な
事などから、液晶パネル製造用に用いるには、困難が予
想される。
多層レジストを用いて対処する方法も提案されているが
、レジスト膜厚管理が非常に厳しいことや材料の高価な
事などから、液晶パネル製造用に用いるには、困難が予
想される。
そのため前記素子容量を小さくするためには絶縁体の材
質を変えるか、あるいは絶縁層を厚くするなどの方法を
用いていた。
質を変えるか、あるいは絶縁層を厚くするなどの方法を
用いていた。
素子容量と液晶容量との最適化に対し、素子面積を小さ
くする方法において、ステップアンドリピート方式の露
光装置の解像力限界を越えた微細パターンを得て、高品
質なＭＩＭ素子基板を製造する方法を提供することであ
る。
くする方法において、ステップアンドリピート方式の露
光装置の解像力限界を越えた微細パターンを得て、高品
質なＭＩＭ素子基板を製造する方法を提供することであ
る。
ステップアンドリピート方式の露光装置は投影結像型の
露光装置であり解像力（Ｒ）はＲ＝ｌｃλ／ＮＡで表さ
れ、プロセスレベルに因ってきまる定数（ｋ）および、
露光する光の波長（λ）を−定としたとき、ＮＡで示さ
れた投影レンズの性能に因って決まってしまう。
露光装置であり解像力（Ｒ）はＲ＝ｌｃλ／ＮＡで表さ
れ、プロセスレベルに因ってきまる定数（ｋ）および、
露光する光の波長（λ）を−定としたとき、ＮＡで示さ
れた投影レンズの性能に因って決まってしまう。
液晶表示パネル用の前記ステップアンドリピート方式の
露光装置では、１回に露光できる面積の拡大化と焦点深
度の増大化のために、前記ＮＡが０、１以下と小さく、
前記ステップアンドリピート方式の露光装置でフォトレ
ジストの露光に一般的に使用されている光の波長０１４
３６μｍとプロセスレベルの定数０．８から計算すると
解像力は３〜４μｍとなる。
露光装置では、１回に露光できる面積の拡大化と焦点深
度の増大化のために、前記ＮＡが０、１以下と小さく、
前記ステップアンドリピート方式の露光装置でフォトレ
ジストの露光に一般的に使用されている光の波長０１４
３６μｍとプロセスレベルの定数０．８から計算すると
解像力は３〜４μｍとなる。
第２図（ａ）に４μｍパターンのフォトマスク８に光９
を当てたところの断面の概念図、（ｂ）にその時のフオ
トレジス）［の光強度プロファイルの説明図、（Ｃ）に
露光現像後のフォトレジストの断面プロファイルを縦軸
を拡大し、強調して示した説明図である。
を当てたところの断面の概念図、（ｂ）にその時のフオ
トレジス）［の光強度プロファイルの説明図、（Ｃ）に
露光現像後のフォトレジストの断面プロファイルを縦軸
を拡大し、強調して示した説明図である。
第３図は２μｍパターンにおける（ａ）はフォトマスク
１０の概念図、（ｂ）は光強度プロファイルの説明図、
（ｃ）はフォトレジストプロファイルを示す説明図であ
る。
１０の概念図、（ｂ）は光強度プロファイルの説明図、
（ｃ）はフォトレジストプロファイルを示す説明図であ
る。
第２図、第３図かられかるように、微細パターンが解像
できないのは、光強度プロファイルのコントラストがと
れないためである。
できないのは、光強度プロファイルのコントラストがと
れないためである。
第１図に前記光強度プロファイルのコントラストがとれ
るパターン寸法のフォトマスクを用いてステップさせる
ことによって、微細な線幅を得る本発明の工程を示す。
るパターン寸法のフォトマスクを用いてステップさせる
ことによって、微細な線幅を得る本発明の工程を示す。
（ａ）は前記光強度プロファイルのコントラストが充分
にとれるパターン幅の、フォトマスク１を用いてガラス
基板２上に形成された金属等の膜６の上に塗布されたフ
ォトレジスト４に光９を当て露光した概念図である。第
１回目の露光で光の当たらなかった部分５を便宜上破線
で示した。
にとれるパターン幅の、フォトマスク１を用いてガラス
基板２上に形成された金属等の膜６の上に塗布されたフ
ォトレジスト４に光９を当て露光した概念図である。第
１回目の露光で光の当たらなかった部分５を便宜上破線
で示した。
次に（ｂ）に示す様にステージを移動し再度露光を行な
う。第２回目の露光で光の当たらなかった部分６を一点
鎖線で示し、第１回目、第２回目とも光の当たらなかっ
た部分７は斜線で示した。
う。第２回目の露光で光の当たらなかった部分６を一点
鎖線で示し、第１回目、第２回目とも光の当たらなかっ
た部分７は斜線で示した。
（Ｃ）は、このようにして露光された基板を現像して得
られたフォトレジストの断面プロファイルの概念図であ
る。
られたフォトレジストの断面プロファイルの概念図であ
る。
２度目の露光に際して、同一パターンあるいは同一フォ
トマスクに限定されることはないが、別パターンあるい
は別フォトマスクを用いる場合には、マスクの製造誤差
とマスクのアライメント誤差を考慮にいれなければなら
ない。
トマスクに限定されることはないが、別パターンあるい
は別フォトマスクを用いる場合には、マスクの製造誤差
とマスクのアライメント誤差を考慮にいれなければなら
ない。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第４図はＭＩＭ素子を形成するための第１層メタルのパ
ターンであり配線部１１と、素子部１２とから成ってお
り、該素子部１２の線幅は５μｍである。
ターンであり配線部１１と、素子部１２とから成ってお
り、該素子部１２の線幅は５μｍである。
ＭＩＭ素子の第１層メタルをＴａとし、ガラス基板上に
成膜したのち、ポジ型フォトレジストを０．８〜１．６
μｍの厚さで塗布し、該フォトレジストの乾燥のための
熱処理を、オープンを用いて８０〜１００℃で１５〜４
０分行なった後前記パターンを露光した。
成膜したのち、ポジ型フォトレジストを０．８〜１．６
μｍの厚さで塗布し、該フォトレジストの乾燥のための
熱処理を、オープンを用いて８０〜１００℃で１５〜４
０分行なった後前記パターンを露光した。
次に第５図に示した様に、配線部１１に沿って３μｍス
テージを移動し、第２回目の露光を行なった。破線で示
した素子部分は第１回目の露光で光の当たらなかった部
分１３であり、−点鎖線で示した素子部分は第２回目の
露光で光の当たらなかった部分１４であり、斜線で示し
た素子部分は第１回目、第２回目とも光の当たらなかっ
た部分１５である。
テージを移動し、第２回目の露光を行なった。破線で示
した素子部分は第１回目の露光で光の当たらなかった部
分１３であり、−点鎖線で示した素子部分は第２回目の
露光で光の当たらなかった部分１４であり、斜線で示し
た素子部分は第１回目、第２回目とも光の当たらなかっ
た部分１５である。
このようにして露光されたフォトレジストを、２２〜３
０℃のメタルイオンを含まない現像液で３０〜１２０秒
デイツプ現像して２μｍ幅のフォトレジストを形成し、
前記、第１層メタルであるＴａをドライエツチングによ
ってパターン説明図し、フォトレジストを剥離した後、
該Ｔａを陽極酸化することによって絶縁膜を形威し、更
にその上にスパッタリングでＩＴＯ膜を形成する。
０℃のメタルイオンを含まない現像液で３０〜１２０秒
デイツプ現像して２μｍ幅のフォトレジストを形成し、
前記、第１層メタルであるＴａをドライエツチングによ
ってパターン説明図し、フォトレジストを剥離した後、
該Ｔａを陽極酸化することによって絶縁膜を形威し、更
にその上にスパッタリングでＩＴＯ膜を形成する。
第６図は、ＭＩＭ素子を形成するための第２層メタルと
画素電極を兼ねたＩＴＯ用のパターンであり、５μｍ線
幅の素子部１６と、画素部１７とからなっている。
画素電極を兼ねたＩＴＯ用のパターンであり、５μｍ線
幅の素子部１６と、画素部１７とからなっている。
第７図は、前記ＩＴＯ膜を形成した基板にポジ型フォト
レジストを０．８〜２μｍ塗布し該フォトレジストを乾
燥させるための熱処理をオーフンを用いて８０〜１００
’Ｃで１５〜４０分行なった後露光し、その後第１層メ
タルのＴａ配線部１１と直角方向に３μｍステップさせ
て第２回目の露光を行なった説明図である。破線で示し
た素子部分は第１回目の露光で光の当たらなかった部分
１８であり、−点鎖線で示した素子部分は第２回目の露
光で光の当たらなかった部分１９であり、斜線で示した
素子部分は第１回目、第２回目とも光の半たらなかった
部分２０である。
レジストを０．８〜２μｍ塗布し該フォトレジストを乾
燥させるための熱処理をオーフンを用いて８０〜１００
’Ｃで１５〜４０分行なった後露光し、その後第１層メ
タルのＴａ配線部１１と直角方向に３μｍステップさせ
て第２回目の露光を行なった説明図である。破線で示し
た素子部分は第１回目の露光で光の当たらなかった部分
１８であり、−点鎖線で示した素子部分は第２回目の露
光で光の当たらなかった部分１９であり、斜線で示した
素子部分は第１回目、第２回目とも光の半たらなかった
部分２０である。
このようにして露光されたフォトレジストを、２２〜３
０℃のメタルイオンを含まない現像液で３０〜１２０秒
デイツプ現像して２μｍのフォトレジストを形成し、該
フォトレジストの硬膜化のための熱処理をオープンを用
いて１２０〜１７０℃で１５〜４０分行なった後、２０
〜５０℃の塩化第二鉄−塩酸−水の混合液でエツチング
し、その後フォトレジストを剥離した。
０℃のメタルイオンを含まない現像液で３０〜１２０秒
デイツプ現像して２μｍのフォトレジストを形成し、該
フォトレジストの硬膜化のための熱処理をオープンを用
いて１２０〜１７０℃で１５〜４０分行なった後、２０
〜５０℃の塩化第二鉄−塩酸−水の混合液でエツチング
し、その後フォトレジストを剥離した。
このようにして制作したＭＩＭ素子の面積を測定したと
ころ、エツチングのアンダーエッチもあり約３．０６μ
Ｍであった。ＩＴＯの画素電極を５５μｍ Ｘ ６０μ
ｍとしてパネル化したところ充分な表示性能を得た。
ころ、エツチングのアンダーエッチもあり約３．０６μ
Ｍであった。ＩＴＯの画素電極を５５μｍ Ｘ ６０μ
ｍとしてパネル化したところ充分な表示性能を得た。
以上の説明で明らかな様に、本発明に因れば不安定で煩
雑なフォトリソグラフィー工程を用いることなく、解像
力を越えた微細なパターンを得ることができ高密度高品
質なＭＩＭ素子基板を製造することができる。
雑なフォトリソグラフィー工程を用いることなく、解像
力を越えた微細なパターンを得ることができ高密度高品
質なＭＩＭ素子基板を製造することができる。
第１図は本発明の概念図で、（ａｌは第１回目の露光を
した状態、（ｂ）はステップさせて行なった第２回目の
露光をした状態、（Ｃ）はフォトレジストの断イ 面プロ７？％を示しており、第２図（ａ）は従来法によ
る４μｍパターンの断面の概念図、（ｂ）は光強度プロ
ファイルの説明図、（Ｃ）は断面プロファイルの拡大説
明図であり、第３図（ａ）は従来法による２Ａ ｍ パ
ターンの概念図、（ｂ）は光強度プロファイルの説明図
、（Ｃ）はフォトレジストプロファイルを示す説明図で
あり、第４図は実施例に用いた第１層メタルのパターン
説明図、第５図は第４図のパターンを本発明の方法で露
光したときの説明図であり、第６図は実施例で用いた第
２層メタルと画素電極ケ兼ねたＩＴＯパターンの平面図
、第７図は第６図のパターンを本発明の方法で露光した
ときの平面図である。 １．８．１０・・・・・・フォトマスク、２・・・・・
・ガラス基板、 ３・・・・・・金属等の膜、 ４・・・・・・フォトレジスト、 ５．１３．１８・・・・・・第１回目の露光で光の当た
らなかった部分、 ６．１４．１９・・・・・・第２回目の露光で光の当た
らなかった部分、 ７．１５．２０・・・・・・第１回目、第２回目とも光
の当たらなかった部分、 ９・・・・・・光、 ・・・・・・配線部、 ２、 ・・・・・素子部、 ７・・・・・・画素部。 第１図 一−２ ７′ 第３図 （Ｃ） 第４図 （６図 第５図 第７図
した状態、（ｂ）はステップさせて行なった第２回目の
露光をした状態、（Ｃ）はフォトレジストの断イ 面プロ７？％を示しており、第２図（ａ）は従来法によ
る４μｍパターンの断面の概念図、（ｂ）は光強度プロ
ファイルの説明図、（Ｃ）は断面プロファイルの拡大説
明図であり、第３図（ａ）は従来法による２Ａ ｍ パ
ターンの概念図、（ｂ）は光強度プロファイルの説明図
、（Ｃ）はフォトレジストプロファイルを示す説明図で
あり、第４図は実施例に用いた第１層メタルのパターン
説明図、第５図は第４図のパターンを本発明の方法で露
光したときの説明図であり、第６図は実施例で用いた第
２層メタルと画素電極ケ兼ねたＩＴＯパターンの平面図
、第７図は第６図のパターンを本発明の方法で露光した
ときの平面図である。 １．８．１０・・・・・・フォトマスク、２・・・・・
・ガラス基板、 ３・・・・・・金属等の膜、 ４・・・・・・フォトレジスト、 ５．１３．１８・・・・・・第１回目の露光で光の当た
らなかった部分、 ６．１４．１９・・・・・・第２回目の露光で光の当た
らなかった部分、 ７．１５．２０・・・・・・第１回目、第２回目とも光
の当たらなかった部分、 ９・・・・・・光、 ・・・・・・配線部、 ２、 ・・・・・素子部、 ７・・・・・・画素部。 第１図 一−２ ７′ 第３図 （Ｃ） 第４図 （６図 第５図 第７図
Claims (1)
- ポジ型フォトレジストを用いて、金属などをエッチング
しパターンニングする場合において、該フォトレジスト
を露光する際、所定のパターンを露光した後、同一もし
くは一部変更したパターンを０．５〜１５μｍずらして
再度露光しその後該フォトレジストを現像することに因
り、微細なフォトレジストパターンを得ることを特徴と
するＭＩＭ素子基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181224A JPH0344980A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Ｍｉｍ素子基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181224A JPH0344980A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Ｍｉｍ素子基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344980A true JPH0344980A (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=16096984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181224A Pending JPH0344980A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Ｍｉｍ素子基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0344980A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6248508B1 (en) | 1997-03-19 | 2001-06-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacturing a circuit element |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1181224A patent/JPH0344980A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6248508B1 (en) | 1997-03-19 | 2001-06-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacturing a circuit element |
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