JPH0511270A

JPH0511270A - マスクパターンの形成方法

Info

Publication number: JPH0511270A
Application number: JP16308891A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nakajima; 充雄中島; Hiroshi Otaguro; 洋大田黒
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】薄膜パターン形成用のマスク材料層を印刷に
よって形成することができ、かつマスク材料層の剥がれ
やエッチング液の染み込みによるパターニング精度の低
下を防止し得るマスクパターンの形成方法を提供するこ
と。【構成】パターニングすべき薄膜１５ａが形成された
被処理基板１５上にレジストパターンを形成するマスク
パターンの形成方法において、印刷用のローラ１６に所
望パターンのレジスト１２を転写した後、このレジスト
１２上にレジスト１４を転写し、次いでローラ１６に転
写された積層レジスト１２，１４を薄膜１５ａ上に印刷
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリック
ス型液晶ディスプレイの製造方法等に使用されるマスク
パターンの形成方法に係わり、特に印刷技術を利用した
マスクパターンの形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロルミネッセンス，プラズマ，
液晶等の表示デバイスは、表示部の薄型化が可能であ
り、事務機器やコンピュータ等の表示装置、或いは特殊
な表示装置への用途として要求が高まっている。これら
の中で、薄膜トランジスタや薄膜ダイオードのスイッチ
ング素子マトリックスアレイを用いた液晶表示装置は、
表示品位が高く低消費電力であるため、その開発が盛ん
に行われている。

【０００３】液晶表示装置において、スイッチング素子
及び画素電極を形成する工程において、フォトリソグラ
フィ技術により所望のレジストパターンを形成する方法
が取られている。スパッタ法，化学的気相蒸着法（ＣＶ
Ｄ法）などの方法により形成された薄膜のパターニング
は、レジスト塗布，露光，現像，エッチング，レジスト
剥離の工程よりなる。その概略を図４に示す。

【０００４】まず、図４（ａ）に示すように、基板５１
上の全面にパターニングしたい薄膜５２を形成した後、
（ｂ）に示すようにレジスト５３を塗布する。次いで、
図４（ｃ）に示すようにレジスト５３の上部に所望パタ
ーンを有するフォトマスク54を配置し、マスク５４上か
らレジスト５３に光を照射してレジストを選択的に露光
する。続いて、露光されたレジスト５３を現像すると、
図４（ｄ）に示すようにレジストパターンが形成され
る。これ以降は、レジストパターンをマスクに薄膜５２
を選択エッチングし、その後にレジスト５３を除去す
る。

【０００５】薄膜トランジスタのスイッチング素子マト
リックスアレイを作成するには、多くの薄膜形成工程や
フォトリソグラフィ工程が必要であり、このように製造
工程が多いと歩留りやスループットが低下し、コストが
高くなる。換言すれば、精度を低下させることなしにプ
ロセスを簡略化できれば、歩留りやスループットが増加
し、コストが低下する。一般に、製造における総合歩留
りは、各工程の積で決定する。そのため、総合歩留りを
上げるには各工程の歩留りを上げるか、若しくは工程数
減らすことが必要である。

【０００６】上述したように薄膜のパターニング工程
は、レジストの塗布，露光，現像，エッチング，レジス
ト剥離の工程よりなる。プロセスが多ければそれだけ歩
留りの低下が多く、これを少なくするために、レジスト
塗布，露光，現像を印刷技術により代用する方法があ
る。しかしながら、レジストの印刷に凸版印刷技術を用
いた場合、印刷されるレジストがレジスト塗布の場合に
比べ薄い。このため、エッチング工程の際、レジストが
剥がれたり、エッチング液が染み込んだりしてパターニ
ング精度が悪くなるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、レジ
ストパターンの形成に凸版印刷技術を用いると、印刷さ
れるレジストがレジスト塗布に比べて薄くなり、エッチ
ング工程の際にレジストが剥がれたり、エッチング液が
染み込んだりしてパターニング精度が悪くなるという問
題があった。また、上記問題は感光剤としてのレジスト
を用いた場合に限るものではなく、耐エッチング層とし
てのマスク材料層を形成した場合について言えることで
ある。

【０００８】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、薄膜パターン形成用の
マスク材料層を印刷により形成することができ、かつマ
スク材料層の剥がれやエッチング液の染み込みによるパ
ターニング精度の低下を防止し得るマスクパターンの形
成方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、印刷に
より形成するマスク材料層を積層構造として、マスク材
料層の厚みを増大させることにある。

【００１０】即ち本発明は、被処理基体上にマスク材料
層のパターンを形成するマスクパターンの形成方法にお
いて、印刷用のローラに少なくとも２層のマスク材料層
を所望パターンに転写し、次いでローラに転写されたマ
スク材料層を被処理基体上に印刷するようにした方法で
ある。

【００１１】

【作用】本発明によれば、ローラに形成されたレジスト
等のマスク材料層を被処理基体に印刷してマスクパター
ンを形成しているので、フォトリソグラフィと比較して
マスクパターン形成に要するプロセスの簡略化をはかる
ことができる。具体的には、フォトリソグラフィにおけ
るレジスト塗布，露光，現像の３工程が、本発明ではレ
ジスト印刷の１工程で済む。しかも、マスク材料層を積
層構造としてその膜厚を厚くしているので、マスク材料
層の剥がれやエッチング液の染み込みによるパターニン
グ精度の低下を防止することが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。

【００１３】図１は、本発明の第１の実施例方法に係わ
るレジストパターン形成工程を示す断面図である。ま
ず、図１（ａ）に示すように、レジストパターンの元に
なる凸版１１上に、印刷したとき上層になるレジスト１
２を塗布する。そして、凸版11の上でローラ１６を転が
すことにより、ローラ１６の表面にレジスト１２を転写
する。

【００１４】次いで、図１（ｂ）に示すように、凸版１
１と同じパターンの凸版１３に、印刷したときに下層と
なるレジスト１４を塗布する。そして、凸版１３上でロ
ーラ１６表面のレジスト１２と凸版１３上のレジスト１
４のパターンが合うようにローラ１６を転がすことによ
り、ローラ１６の表面（正確にはレジスト１２上）にレ
ジスト１４を転写する。ここで、レジスト１４としては
後述する薄膜との密着性の良いものが望ましい。

【００１５】次いで、図１（ｃ）に示すように、パター
ニングすべき薄膜１５ａが形成された被処理基板１５上
でローラ１６を転がして、ローラ１６に転写された積層
レジスト１２，１４を薄膜１５ａ上に印刷する。このよ
うにして薄膜１５ａ上に積層レジストパターンが形成さ
れる。ここで、ローラ１６を転がす代わりに、ローラ１
６を回転させながら凸版１１，１３及び基板１５を一方
向に移動させるようにしてもよい。

【００１６】このように本実施例方法では、レジストパ
ターンを印刷で形成することによって、従来のフォトリ
ソグラフィ技術で形成する際に要した図４（ｂ）〜
（ｄ）に示す塗布，露光，現像の３工程を、図４（ｅ）
に示すように１工程に減少させることが可能である。し
かも、レジストが２層になっていることにより、レジス
ト剥がれ、エッチング液の染み込みがなく、印刷技術の
問題であるパターン精度の低下が少ない。なお、レジス
ト印刷以外の工程は、フォトリソグラフィ技術使用時と
全く同じであり、別の工程を導入したり工程変更を伴う
等の不都合はない。従って本実施例では、各種半導体素
子、例えばアクティブマトリックス型液晶表示素子の製
造工程を短縮することができ、製造歩留りの向上及び大
幅なコストダウンをはかることができる。

【００１７】また、２層のレジスト１２，１４にそれぞ
れ独立した機能を持たせることにより、パターン精度の
より一層の向上をはかることができる。例えば、上層レ
ジスト１２として耐エッチング性の高いものを用い、下
層レジスト１４として密着性の良いものを用いれば、密
着性が良くかつ耐エッチング性に優れたレジストパター
ンを形成することが可能となる。また、図１（ｃ）に示
すようにクリーニングブレード１７を設けておけば、ロ
ーラ１６からのレジスト１２，１４の剥がれをより確実
に行うことが可能である。

【００１８】図２は、本発明の第２の実施例方法を説明
するための工程断面図である。この実施例では、まず、
図２（ａ）に示すように定盤２１に、印刷したときに下
層になるレジスト２２を塗布する。そして、レジストパ
ターンの元になる版２５を形成してある凸版ローラ２６
を定盤２１上で転がすことにより、ローラ２６上にレジ
スト２２を転写する。

【００１９】次いで、図２（ｂ）に示すように定盤２３
に、印刷したときに上層になるレジスト２４を塗布す
る。そして、この定盤２３上で凸版ローラ２６を転がす
ことにより、ローラ２６上にレジスト２４を転写する。
これにより、ローラ２６の表面には、レジスト２４，２
２の積層パターンが形成される。

【００２０】次いで、図２（ｃ）に示すように、パター
ニングすべき薄膜２７ａが形成された被処理基板１７上
で凸版ローラ２６を転がして、ローラ２６に転写された
積層レジスト２２，２４を薄膜２７ａ上に印刷する。こ
のようにして薄膜２７ａ上に積層レジストパターンが形
成される。

【００２１】図３は、本発明の第３の実施例に係わるレ
ジスト印刷装置を示す概略構成図である。印刷定盤３１
上に、印刷したときに上層になるレジスト３２用のアニ
ロックスローラ３３及びドクターローラ３４、印刷した
ときに下層になるレジスト35用のアニロックスローラ３
６及びドクターローラ３７、所定のパターンを有する凸
版を取り付けた凸版ローラ３８（又は所定のパターンを
有する版胴）、レジスト供給装置３９を配し、それぞれ
のローラ３３，３４，３６，３７，３８を図中の矢印の
方向に回転することにより、基板た４０上の薄膜４１に
２層レジストを印刷する。

【００２２】具体的には、レジスト３２はアニロックス
ローラ３３の表面全面に塗布され、ドクターローラ３４
により一定の膜厚に制御される。そして、凸版ローラ３
８に選択的に転写される。レジスト３４はアニロックス
ローラ３３の表面全面に塗布され、ドクターローラ３７
により一定の膜厚に制御される。そして、凸版ローラ３
８に転写されたレジスト３２上に転写される。そして、
ローラ３８上で積層されたレジスト３２，３４が薄膜４
１上に印刷される。このようにして薄膜４１上に積層レ
ジストパターンが形成されることになる。

【００２３】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例ではレジストを２層にした
が、３層以上のレジストについても適用することができ
る。レジストの材料としては、各層が同種のものでもよ
いし、別種のものでもよい。また、ローラに１層のレジ
ストを転写したのち、表層のレジストをプラズマに晒す
等の手法により変質させることにより、レジスト２層と
同等の効果を得ることも可能である。

【００２４】また、実施例ではマスク材料層としてレジ
ストを用いたが、本発明は必ずしもレジストのみに限定
されるものではなく、パターニングすべき薄膜をエッチ
ングする際のマスクとして機能する材料であればよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、マ
スク材料層を印刷で形成し、かつマスク材料層を積層構
造としているので、マスク材料層の剥がれやエッチング
液の染み込みによるパターニング精度の低下を防止する
ことができ、プロセスの簡略化による歩留り向上，コス
トダウン，さらにパターニング精度の向上に寄与するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例方法に係わるマスクパタ
ーン形成工程を示す断面図、

【図２】本発明の第２の実施例方法を説明するための工
程断面図、

【図３】本発明の第３の実施例に係わるレジスト印刷装
置を示す概略構成図、

【図４】従来方法の問題点を説明するための工程断面
図。

【符号の説明】

１１，１３…凸版、１２，１４…レジスト、１５…被処理基板、１５ａ…薄膜、１６…ローラ、１７…クリーニングブレード、２１，２３…定盤、２２，２４…レジスト、２５…版、２６…凸版ローラ、２７…被処理基板、２７ａ…薄膜、３１…印刷定盤、３２，３５…レジスト、３３，３６…アニロックスローラ、３４，３７…ドクターローラ、３８…凸版ローラ、３９…レジスト供給装置。

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】印刷用のローラに少なくとも２層のマスク
材料層を所望パターンに転写する工程と、前記ローラに
転写されたマスク材料層を被処理基体上に印刷する工程
とを含むことを特徴とするマスクパターンの形成方法。