JP2002014477A - Method for flattening surface of substrate - Google Patents
Method for flattening surface of substrateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子，半導
体等の半導体装置，マイクロオプティクス等の光学機器
の製造工程における基板表面の平坦化方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for flattening a substrate surface in a manufacturing process of a liquid crystal display device, a semiconductor device such as a semiconductor, and an optical device such as a micro optics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶表示素子（ＬＣＤ）は、直視型のモ
ニタや、投写型のプロジェクタに広く利用されている。
現在利用されている多くのＬＣＤは、電極を作製した２
枚のガラス基板間に液晶を封入し、その液晶に電場を印
加して液晶の配向状態を変更することにより、表示を行
っている。2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices (LCDs) are widely used in direct-view type monitors and projection-type projectors.
Many LCDs currently used have electrodes fabricated with 2
Liquid crystal is sealed between two glass substrates, and an electric field is applied to the liquid crystal to change the orientation of the liquid crystal, thereby performing display.
【０００３】特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた
ＬＣＤは、高画質・高精細の点で優れているため、利用
が進んでいる。ＴＦＴ−ＬＣＤの一画素は、表示部分
と、ＴＦＴや配線が配置されている非表示部分とに区分
けすることができ、前記非表示部分は、一般に遮光層に
よって覆われて表示に寄与しないようになっている。In particular, LCDs using thin film transistors (TFTs) have been increasingly used because they are excellent in high image quality and high definition. One pixel of the TFT-LCD can be divided into a display portion and a non-display portion where TFTs and wiring are arranged, and the non-display portion is generally covered with a light shielding layer so as not to contribute to display. Has become.
【０００４】ところで、ＬＣＤは、ＴＦＴ，配線に起因
する凹凸が基板表面に生じる。ＬＣＤでは、基板表面の
凹凸は液晶の配向を乱す要因となり、ひいてはＬＣＤの
表示品質の低下につながる。In the LCD, irregularities due to TFTs and wiring are generated on the substrate surface. In an LCD, unevenness on the surface of the substrate is a factor that disturbs the alignment of the liquid crystal, and eventually leads to a decrease in the display quality of the LCD.
【０００５】特に、プロジェクタ用の対角１インチ程度
のＬＣＤでは、直視型の対角１５インチなどのモニタと
比べると、画素ピッチが１０〜３０μｍと非常に小さく
なり、相対的にＴＦＴや配線が占める面積が大きいた
め、ＴＦＴや配線に起因する基板表面の凹凸による表示
品質への影響が大きい。[0005] In particular, an LCD having a diagonal of about 1 inch for a projector has a very small pixel pitch of 10 to 30 µm as compared with a 15-inch diagonal monitor of a direct-view type, and the TFTs and wirings are relatively small. Since the area occupied is large, unevenness of the substrate surface due to the TFT and the wiring greatly affects display quality.
【０００６】そこで、基板表面の凹凸をなくして平坦に
することが、ＬＣＤの表示品質を向上させるために必要
である。Therefore, it is necessary to eliminate unevenness on the surface of the substrate and to make it flat to improve the display quality of the LCD.
【０００７】半導体装置，光学機器の分野では、高集積
化・高性能化に伴い配線の微細化・多層化が進んでお
り、配線の微細化は、フォトリソグラフィ工程における
露光時の解像度を上げることで対応できる。In the field of semiconductor devices and optical equipment, finer wiring and multi-layered wiring have been developed in accordance with higher integration and higher performance, and finer wiring requires increasing the resolution at the time of exposure in a photolithography process. Can respond.
【０００８】しかし、解像度を上げると、露光装置の焦
点深度が浅くなるため、基板表面に生じる配線に起因す
る凹凸が存在すると、その凹凸に対して露光装置の焦点
深度が対応できず露光精度が悪くなり、配線の微細化が
困難になる。したがって、半導体装置，光学機器の製造
において、基板表面を平坦にすることが求められてい
る。However, when the resolution is increased, the depth of focus of the exposure apparatus becomes shallower. Therefore, if there is unevenness due to wiring on the surface of the substrate, the depth of focus of the exposure apparatus cannot cope with the unevenness and the exposure accuracy becomes higher. It becomes worse and it becomes difficult to miniaturize the wiring. Therefore, in the manufacture of semiconductor devices and optical equipment, it is required to flatten the substrate surface.
【０００９】マイクロオプティクスは、他の光学部品と
組み合わせた使用や、複数の機能をもたせるために積層
構造にすることが多い。他の光学部品との組立や積層構
造での製造を簡単にするために、基板表面が平坦である
ことが求められている。[0009] Microoptics are often used in combination with other optical components or have a laminated structure in order to have a plurality of functions. In order to simplify assembly with other optical components and manufacturing with a laminated structure, the substrate surface is required to be flat.
【００１０】マイクロオプティクスの一つであるマイク
ロレンズアレイを例に説明すると、マイクロレンズアレ
イでは、レジストの熱ダレ，エッチング，機械加工など
で基板上にレンズ面となる凹凸形状を作製している。A microlens array, which is one of the microoptics, will be described as an example. In the microlens array, a concave / convex shape serving as a lens surface is formed on a substrate by heat sagging, etching, machining, or the like of a resist.
【００１１】この状態では、例えばレンズとプリズムを
組合わせるため、マイクロレンズ上にプリズムを作製し
ようとしても、基板表面の凹凸のため作製は困難であ
る。そこで、マイクロオプティクスにおいても、基板表
面を平坦にすることが求められている。In this state, for example, in order to combine a lens and a prism, it is difficult to produce a prism on a microlens because of the unevenness of the substrate surface. Therefore, there is also a demand for micro-optics to make the substrate surface flat.
【００１２】液晶表示素子，半導体，マイクロオプティ
クス等の分野における従来の平坦化方法としては、大き
く分けて平坦化膜法，エッチバック法，研磨法の３つが
知られている。Conventional flattening methods in the fields of liquid crystal display devices, semiconductors, micro optics and the like are roughly classified into three methods: a flattening film method, an etch-back method, and a polishing method.
【００１３】前記平坦化膜法は、加熱したときの流れ性
が優れた平坦化膜を基板表面に塗布し、前記平坦化膜を
加熱してリフローさせることにより、基板表面を平坦に
するものである。平坦化膜法を図１０を用いて説明す
る。In the flattening film method, a flattening film having excellent flowability upon heating is applied to a substrate surface, and the flattening film is heated and reflowed to flatten the substrate surface. is there. The flattening film method will be described with reference to FIG.
【００１４】まず図１０（ａ）に示すように基板１０上
に配線１１が作製され、その基板表面上に絶縁膜１２が
成膜される。ここで、配線１１の影響により、基板表面
の絶縁膜１２に凹凸が生じる。First, as shown in FIG. 10A, a wiring 11 is formed on a substrate 10, and an insulating film 12 is formed on the surface of the substrate. Here, the insulating film 12 on the substrate surface becomes uneven due to the influence of the wiring 11.
【００１５】そこで、図１０（ｂ）に示すように、絶縁
膜１２上に平坦化膜１６が塗布され、その平坦化膜１６
を加熱してリフローさせることにより、基板表面を平坦
にしている。Therefore, as shown in FIG. 10B, a flattening film 16 is applied on the insulating film 12 and the flattening film 16 is formed.
Is heated and reflowed to flatten the substrate surface.
【００１６】エッチバック法とは、前記平坦化膜法で作
製した膜をエッチングすることにより、平坦にする方法
である。エッチバック法を図１１を用いて説明する。The etch-back method is a method of flattening a film formed by the flattening film method by etching. The etch back method will be described with reference to FIG.
【００１７】図１１（ａ）〜（ｂ）までの工程は図１０
に示す平坦化膜法と同じである。ただし平坦化膜法で
は、平坦化膜１６を凹凸よりも厚めに塗布する必要があ
るため、平坦化膜１６の膜厚が厚くなるという問題点が
あるが、エッチバック法では、この問題が生じることは
ない。The steps of FIGS. 11A and 11B are shown in FIG.
This is the same as the flattening film method shown in FIG. However, in the flattening film method, it is necessary to apply the flattening film 16 thicker than the concavities and convexities. Therefore, there is a problem that the film thickness of the flattening film 16 becomes large. In the etch back method, this problem occurs. Never.
【００１８】図１１（ｃ）に示すようにエッチバック法
では、平坦化する領域の全面をエッチングすることによ
り、平坦化膜１６の膜厚を薄くしている。エッチングに
は、ＣＣｌ4、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｏ2等の反応ガスを用い
るドライエッチングが用いられる。As shown in FIG. 11C, in the etch-back method, the thickness of the planarizing film 16 is reduced by etching the entire surface of the region to be planarized. For the etching, dry etching using a reaction gas such as CCl 4 , CF 4 , CHF 3 and O 2 is used.
【００１９】研磨法とは、基板表面を研磨することによ
り平坦にする方法である。特に、化学的機械研磨（ＣＭ
Ｐ）が好適に利用される。The polishing method is a method of polishing a substrate surface to make it flat. In particular, chemical mechanical polishing (CM
P) is preferably used.
【００２０】ＣＭＰは、研磨液を供給しながら、定盤上
に敷いた研磨パッドに基板を押しつけ、定盤を回転させ
ることにより、基板を研磨する方法である。研磨液によ
る化学反応と、研磨パッドと基板との機械的な摩擦によ
り、効果的に平坦化することができる。CMP is a method of polishing a substrate by pressing a substrate against a polishing pad spread on a surface plate while supplying a polishing liquid, and rotating the surface plate. The surface can be effectively planarized by the chemical reaction of the polishing liquid and the mechanical friction between the polishing pad and the substrate.
【００２１】[0021]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示す
平坦化膜法は、基板表面の凹凸の度合いを均すことはで
きるが、完全に平坦化することができないという問題点
がある。However, the flattening film method shown in FIG. 10 has a problem that, although it is possible to equalize the degree of unevenness on the substrate surface, it is not possible to completely flatten it.
【００２２】またエッチバック法での平坦化は、ドライ
エッチング工程よりも平坦化膜塗布工程での平坦化によ
りほぼ決まってしまうため、エッチバック法でも平坦化
膜法と同様に平坦化は十分にできないという問題点があ
る。Further, the flattening by the etch-back method is almost determined by the flattening in the flattening film coating process rather than the dry etching process. There is a problem that can not be.
【００２３】また、研磨法、特にＣＭＰでは、平坦化は
十分に行うことができるが、高価なＣＭＰ装置を導入す
る必要があり、消耗品である研磨液や研磨パッドのコス
トも高くなるという問題点がある。In the polishing method, in particular, CMP, planarization can be sufficiently performed, but an expensive CMP apparatus needs to be introduced, and the cost of consumable polishing liquid and polishing pad also increases. There is a point.
【００２４】本発明の目的は、液晶表示素子，半導体等
の半導体装置，マイクロオプティクス等の光学機器の製
造工程において、コストを抑えて基板表面の凹凸を十分
に平坦化する基板表面の平坦化方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a method of flattening a surface of a substrate for sufficiently flattening irregularities on the surface of the substrate while suppressing costs in a manufacturing process of a liquid crystal display element, a semiconductor device such as a semiconductor, and an optical device such as a micro optics. Is to provide.
【００２５】[0025]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る基板表面の平坦化方法は、山と谷から
なる凹凸構造の表面を成形する基板表面の平坦化方法で
あって、露光と現像の処理を行って山の部分を切崩して
基板表面を平坦にするものである。In order to achieve the above object, a method of flattening a substrate surface according to the present invention is a method of flattening a surface of a substrate for forming a surface of an uneven structure including peaks and valleys, Exposure and development are performed to cut off the ridges and flatten the substrate surface.
【００２６】また本発明に係る基板表面の平坦化方法
は、山と谷からなる凹凸構造の表面を成形する基板表面
の平坦化方法であって、山の部分と谷の部分に対する露
光量を異ならせて露光と現像の処理を行って山の部分及
び谷の部分を切崩し、切崩した谷の部分を基準として基
板表面を平坦にするものである。The method of flattening a substrate surface according to the present invention is a method of flattening a surface of a substrate for forming a surface of an uneven structure composed of peaks and valleys. Then, exposure and development are performed to cut off the peaks and valleys, and the substrate surface is flattened based on the cut-off valleys.
【００２７】また前記露光量は、切崩される前の山の部
分と、切崩されて平坦になる平坦化面との切崩し差分に
設定するものである。The exposure amount is set to a difference between a peak portion before the cutting and a flattened surface that is flattened by the cutting.
【００２８】また露光時における基板側からの反射光が
無視できる部分での前記露光量は、切崩される前の山の
部分と、切崩されて平坦になる平坦化面との切崩し差分
に設定し、露光時における基板側からの反射光が無視で
きない部分での前記露光量は、基板側からの反射光を考
慮して前記切崩し差分を調整制御するものである。The exposure amount in a portion where the reflected light from the substrate side during exposure is negligible is a difference between a peak portion before being cut and a flattened surface that is cut and flattened. The exposure amount in the portion where the reflected light from the substrate side during exposure is not negligible is to adjust and control the cut-off difference in consideration of the reflected light from the substrate side.
【００２９】また本発明に係る基板表面の平坦化方法
は、山と谷からなる凹凸構造の表面を成形する基板表面
の平坦化方法であって、山と谷からなる凹凸構造の表面
にレジストを塗布する工程と、露光と現像の処理を行っ
て山の部分のレジストを切崩して基板表面を平坦にする
工程とを含むものである。The method of flattening the surface of a substrate according to the present invention is a method of flattening the surface of a substrate having an uneven structure composed of peaks and valleys. The method includes a step of coating and a step of flattening the substrate surface by performing exposure and development processes to break down the resist at the peaks.
【００３０】また本発明に係る基板表面の平坦化方法
は、山と谷からなる凹凸構造の表面を成形する基板表面
の平坦化方法であって、山と谷からなる凹凸構造の表面
にレジストを塗布する工程と、山の部分と谷の部分のレ
ジストに対する露光量を異ならせて露光と現像の処理を
行って山の部分及び谷の部分のレジストを切崩し、切崩
した谷の部分を基準として基板表面を平坦にする工程と
を含むものである。Further, the method of flattening a substrate surface according to the present invention is a method of flattening a substrate surface for forming a surface of an uneven structure composed of peaks and valleys. The coating process and the exposure of the resist at the peaks and the valleys are made different to perform exposure and development processing to cut off the resist at the peaks and the valleys, and the cut-off valleys are used as a reference. And flattening the substrate surface.
【００３１】また前記レジストは、山と谷からなる凹凸
構造の表面に直接に塗布するものである。The resist is directly applied to the surface of the uneven structure composed of peaks and valleys.
【００３２】また前記レジストは、山と谷からなる凹凸
構造の表面との間に層間膜を介在させて間接的に塗布す
るものである。The resist is applied indirectly with an interlayer film interposed between the surface of the uneven structure consisting of peaks and valleys.
【００３３】また前記凹凸構造表面の山と谷の部分のレ
ジストに対する露光量を制御するグレーレベルマスクを
用いて前記レジストを露光するものである。Further, the resist is exposed by using a gray level mask for controlling the exposure amount of the resist at the peaks and valleys on the surface of the uneven structure.
【００３４】また前記グレーレベルマスクによる露光量
は、切崩される前の山の部分と、切崩されて平坦になる
平坦化面との切崩し差分に設定するものである。The amount of exposure by the gray level mask is set to a difference between a peak portion before being cut and a flattened surface that is cut and flattened.
【００３５】また露光時における基板側からの反射光が
無視できる部分での前記グレーレベルマスクによる露光
量は、切崩される前の山の部分と、切崩されて平坦にな
る平坦化面との切崩し差分に設定し、基板側からの反射
光を考慮して前記切崩し差分を調整制御するものであ
る。The amount of exposure by the gray level mask at the portion where the reflected light from the substrate side during exposure is negligible depends on the peak portion before being cut and the flattened surface that is cut and flattened. The cut-off difference is set, and the cut-off difference is adjusted and controlled in consideration of the reflected light from the substrate side.
【００３６】また前記グレーレベルマスクの露光パター
ンのうち透過部は、基板表面の山の部分に位置合わせ、
その遮光部は基板表面の谷の部分に位置合わせするもの
である。Further, the transmission part of the exposure pattern of the gray level mask is aligned with the crest of the substrate surface,
The light-shielding portion is positioned at a valley portion on the substrate surface.
【００３７】また前記グレーレベルマスクの露光パター
ンのうち透過部は、基板表面の谷の部分に位置合わせ
し、その遮光部は基板表面の山の部分に位置合わせする
ものである。In the exposure pattern of the gray level mask, the transmission part is positioned at a valley on the substrate surface, and the light shielding part is positioned at a peak on the substrate surface.
【００３８】また前記グレーレベルマスクの露光パター
ンのうち透過部は、基板表面の山の部分に位置合わせ
し、その低透過率部は基板表面の谷の部分に位置合わせ
するものである。In the exposure pattern of the gray level mask, the transmission portion is positioned at a peak on the substrate surface, and the low transmittance portion is positioned at a valley on the substrate surface.
【００３９】また前記グレーレベルマスクの露光パター
ンのうち透過部は、基板表面の谷の部分に位置合わせ
し、その低透過率部は基板表面の山の部分に位置合わせ
するものである。In the exposure pattern of the gray level mask, a transmission part is positioned at a valley on the substrate surface, and a low transmittance part is positioned at a peak on the substrate surface.
【００４０】また前記レジスト塗布工程は、切崩される
平坦化面以上の厚さにレジストを塗布するものである。In the resist coating step, the resist is coated to a thickness equal to or greater than the flattened surface to be cut.
【００４１】また前記レジスト膜として、加熱溶融性を
もつレジストを用いるものである。また前記平坦化面を
得た後、平坦化に使用した前記レジスト層を、完全に消
失するまでエッチングする。Further, a resist having heat melting property is used as the resist film. After obtaining the flattened surface, the resist layer used for flattening is etched until completely disappeared.
【００４２】[0042]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００４３】図１〜図９に示すように本発明に係る基板
表面の平坦化方法は、山１４ａと谷１４ｂからなる凹凸
構造の表面を成形する基板表面の平坦化方法であって、
露光と現像の処理を行って山１４ａの部分を切崩して基
板表面を平坦にすることを特徴とするものである。As shown in FIGS. 1 to 9, the method of flattening the surface of a substrate according to the present invention is a method of flattening the surface of a substrate for forming a surface of an uneven structure comprising peaks 14a and valleys 14b.
The substrate is flattened by exposing and developing to cut off the mountain 14a and flatten the substrate surface.
【００４４】上述した本発明によれば、露光と現像の処
理を行って山１４ａの部分を切崩して基板表面を平坦に
するため、その露光量のみを調節する一元的な制御によ
り基板表面を平坦にすることができ、平坦化の制御が簡
素化され、基板表面を完全に平坦化することができる。According to the present invention, the surface of the substrate is flattened by exposing and developing to cut the peak 14a and flatten the surface of the substrate. Flattening can be performed, the control of flattening can be simplified, and the substrate surface can be completely flattened.
【００４５】また本発明に係る基板表面の平坦化方法
は、山１４ａと谷１４ｂからなる凹凸構造の表面を成形
する基板表面の平坦化方法であって、山１４ａの部分と
谷１４ｂの部分に対する露光量を異ならせて露光と現像
の処理を行って山１４ａの部分及び谷１４ｂの部分を切
崩し、切崩した谷１４ｂの部分を基準として基板表面を
平坦にすることを特徴とするものである。The method of flattening the surface of a substrate according to the present invention is a method of flattening the surface of a substrate for forming a surface of an uneven structure comprising peaks 14a and valleys 14b. The exposure and development processes are performed with different amounts of exposure to cut off the ridges 14a and the valleys 14b and flatten the substrate surface based on the cut-off valleys 14b. is there.
【００４６】また前記露光量は、切崩される前の山１４
ａの部分と、切崩されて平坦になる平坦化面２０との切
崩し差分Ｓに設定する。また図５に示すように、露光時
における基板側からの反射光ＲＩinが無視できる部分で
の前記露光量は、切崩される前の山１４ａの部分と、切
崩されて平坦になる平坦化面２０との切崩し差分Ｓに設
定し、露光時における基板側からの反射光ＲＩinが無視
できない部分での前記露光量は、基板側からの反射光Ｒ
Ｉinを考慮して前記切崩し差分Ｓを調整制御する。The exposure amount is the peak 14 before being cut off.
The cut-off difference S between the portion a and the flattened surface 20 that is cut and flattened is set. As shown in FIG. 5, the amount of exposure in a portion where the reflected light RI in from the substrate side during exposure is negligible is a portion of the mountain 14a before being cut and a flattened portion which is cut and flattened. The exposure amount in a portion where the reflected light RI in from the substrate side during exposure is not negligible is set to the reflected light R from the substrate side during exposure.
The breaking difference S is adjusted and controlled in consideration of I in .
【００４７】上述した本発明によれば、凹凸構造の基板
表面の山１４ａの部分と谷１４ｂの双方を切崩して平坦
化する場合に適合するものであり、山１４ａの部分と谷
１４ｂの部分に対する露光量を異ならせて露光と現像の
処理を行って山１４ａの部分及び谷１４ｂの部分を切崩
し、切崩した谷１４ｂの部分を基準として基板表面を平
坦にするため、平坦化面２０の位置を切崩した谷１４ｂ
の部分に設定することにより、山１４ａの部分の切崩し
量を切崩した谷１４ｂの部分を基準として制御すること
ができ、切崩すための露光量をより正確に制御すること
ができ、ほぼ完全な平坦化を実現することができる。According to the present invention described above, the present invention is suitable for flattening both the peaks 14a and the valleys 14b on the surface of the substrate having the concave-convex structure and flattening them. In order to cut off the ridges 14a and the valleys 14b by performing exposure and development processes with different amounts of exposure to light, and to flatten the substrate surface based on the cut-off valleys 14b, the flattened surface 20 Valley 14b where the position of
Can be controlled on the basis of the valley 14b where the cut-off amount of the peak 14a is cut off, the exposure amount for the cut-off can be controlled more accurately, and almost Complete planarization can be achieved.
【００４８】以上のように本発明では、切崩す対象の膜
がレジスト膜ばかりでなく、層間膜でもよく、要するに
露光・現像の処理で切崩すことができるものであれば、
いずれのものでもよいが、切崩す対象がレジスト膜の場
合には次のような処理を行って基板表面の平坦化を行
う。As described above, in the present invention, the film to be cut may be not only a resist film but also an interlayer film. In other words, if the film can be cut by exposure and development,
Either one may be used, but when the object to be cut is a resist film, the following processing is performed to flatten the substrate surface.
【００４９】すなわち本発明に係る基板表面の平坦化方
法は、山１４ａと谷１４ｂからなる凹凸構造の表面にレ
ジスト１４を塗布し、その後、露光と現像の処理を行っ
て山１４ａの部分を切崩して基板表面を平坦にする。或
いは山１４ａと谷１４ｂからなる凹凸構造の表面にレジ
スト１４を塗布し、その後、山１４ａの部分と谷１４ｂ
の部分に対する露光量を異ならせて露光と現像の処理を
行って山１４ａの部分及び谷１４ｂの部分を切崩し、切
崩した谷１４ｂの部分を基準として基板表面を平坦にす
る。That is, in the method of flattening the substrate surface according to the present invention, the resist 14 is applied to the surface of the uneven structure composed of the peaks 14a and the valleys 14b, and thereafter, the portions of the peaks 14a are cut by performing exposure and development. Break down to flatten the substrate surface. Alternatively, a resist 14 is applied to the surface of the uneven structure composed of the peaks 14a and the valleys 14b.
Exposure and development are performed by changing the exposure amount for the portion (1), the peak 14a and the valley 14b are cut off, and the substrate surface is flattened based on the cut-off valley 14b.
【００５０】また前記基板表面の山１４ａと谷１４ｂの
部分に対する露光量を制御するグレーレベルマスクを用
いて前記レジスト１４を露光する。The resist 14 is exposed by using a gray level mask for controlling the amount of exposure of the ridges 14a and valleys 14b on the substrate surface.
【００５１】一般にフォトマスクが透過率０％と透過率
１００％の２種類の露光パターンを有しているため、レ
ジスト残膜有或いは無かの２種類しか露光できなかった
のに対し、グレーレベルマスクは、透過率０％と透過率
１００％の他に例えば透過率７０％の低透過率をもつも
のであり、１度の露光で２種類以上の露光量をもって露
光処理を行って成膜を行うことができるマスクのことで
ある。本発明では上述したグレーレベルマスクを使って
凹凸構造の平坦化を実現するものであり、図２及び図４
は本発明に係るグレーレベルマスクを用いて露光・現像
した結果の露光パターンを示すものである。図２及び図
４に示す例では、上述したグレーレベルマスクに、例え
ば透過率１００％の透過部と透過率７０％の低透過率部
を有し、山１４ａの部分と谷１４ｂの部分に対する露光
量を異ならせて露光を行うようになっている。なお、本
発明では、透過率が１００％と７０％のグレーレベルマ
スクを用いたが、その透過率は上述した数値に限定され
るものではない。In general, a photomask has two types of exposure patterns, ie, a transmittance of 0% and a transmittance of 100%. The mask has a low transmittance of, for example, 70% transmittance, in addition to the transmittance of 0% and the transmittance of 100%, and performs exposure processing with two or more types of exposure amounts in one exposure to form a film. A mask that can be performed. In the present invention, flattening of the concavo-convex structure is realized by using the above-mentioned gray level mask.
Shows an exposure pattern as a result of exposure and development using the gray level mask according to the present invention. In the example shown in FIGS. 2 and 4, the above-described gray level mask has, for example, a transmission portion with a transmittance of 100% and a low transmittance portion with a transmittance of 70%, and exposes a portion of a peak 14a and a portion of a valley 14b. Exposure is performed in different amounts. In the present invention, the gray level masks having the transmittances of 100% and 70% are used, but the transmittance is not limited to the above numerical values.
【００５２】また本発明に係るグレーレベルマスクに、
透過率０％の遮光部と透過率１００％の透過部を設け、
このマスクを用いて山１４ａと谷１４ｂからなる凹凸構
造の表面に塗布したレジスト１４に対して露光と現像の
処理を行い、山１４ａの部分を切崩して基板表面を平坦
にするようにしてもよいものである。またレジスト１４
には、露光量で残膜量を制御可能な任意の有機樹脂をレ
ジストとして用いることが望ましい。In the gray level mask according to the present invention,
A light-shielding portion having a transmittance of 0% and a transmitting portion having a transmittance of 100% are provided.
Exposure and development are performed on the resist 14 applied to the surface of the concave-convex structure including the peaks 14a and the valleys 14b using this mask, and the substrate surface is flattened by cutting off the peaks 14a. Good thing. Also resist 14
For this purpose, it is desirable to use, as a resist, any organic resin capable of controlling the residual film amount by the exposure amount.
【００５３】以上のようにグレーレベルマスクを用いて
基板表面の平坦化を行う本発明によれば、レジスト１４
がポジ型レジストである場合には、基板１０上のレジス
ト１４に形成される山１４ａの部分にグレーレベルマス
クの透過部を位置合わせし、その谷１４ｂの部分にグレ
ーレベルマスクの遮光部を位置合わせする。またレジス
ト１４がネガ型レジストである場合には、基板１０上の
レジスト１４に形成される山１４ａの部分にグレーレベ
ルマスクの遮光部を位置合わせし、その谷１４ｂの部分
にグレーレベルマスクの透過部を位置合わせする。As described above, according to the present invention in which the surface of the substrate is flattened using the gray level mask, the resist 14
Is a positive resist, the transmission part of the gray level mask is aligned with the peak 14a formed on the resist 14 on the substrate 10, and the light shielding part of the gray level mask is positioned with the valley 14b. Match. When the resist 14 is a negative resist, the light-shielding portion of the gray level mask is aligned with the peak 14a formed on the resist 14 on the substrate 10, and the transmission of the gray level mask is positioned on the valley 14b. Align the parts.
【００５４】このように位置合わせをすることにより、
正確に凹凸構造を切崩して平坦化し、基板表面をほぼ完
全に平坦にすることができる。By performing the positioning as described above,
The uneven structure can be accurately cut and flattened, and the substrate surface can be almost completely flattened.
【００５５】また上述したグレーレベルマスクによる露
光量は、切崩される前の山１４ａの部分と、切崩されて
平坦になる平坦化面２０との切崩し差分Ｓに設定するこ
とにより、基板表面を必要以上に切崩すことがなく、基
板表面を正確に平坦にすることができる。The exposure amount by the above-mentioned gray level mask is set to the difference S between the portion of the crest 14a before being cleaved and the flattened surface 20 which is cleaved and flattened. Can be accurately flattened without breaking more than necessary.
【００５６】また前記レジスト１４としてポジ型レジス
トを用いたとき、図５に示すように露光時の基板表面の
反射光を無視できない部分（特に山１４ａの部分）で
は、露光時における基板上の金属配線１１等による反射
光の影響により、グレーレベルマスクによる露光量は、
前記反射光の光量分だけ増加する。このため基板表面の
反射光を無視できない部分（特に山１４ａの部分）での
レジスト１４が必要以上に露光されて切崩されることと
なり、基板表面の平坦化に支障を与えることとなる。When a positive resist is used as the resist 14, as shown in FIG. 5, in a portion where the reflected light on the substrate surface during exposure cannot be ignored (particularly, a portion of the peak 14a), the metal on the substrate during exposure is exposed. Due to the influence of the reflected light from the wiring 11 and the like, the exposure amount by the gray level mask is
It increases by the amount of the reflected light. For this reason, the resist 14 in a portion where the reflected light on the substrate surface cannot be ignored (particularly, the portion of the peak 14a) is exposed more than necessary and is cut off, which hinders the flattening of the substrate surface.
【００５７】そこで、上述したように本発明では露光時
における基板側からの反射光が無視できない部分での前
記グレーレベルマスクによる露光量は、切崩される前の
山１４ａの部分と、切崩されて平坦になる平坦化面２０
との切崩し差分Ｓを、基板側からの反射光による露光で
増加するレジスト１４の切崩分だけ減少させる。Therefore, as described above, in the present invention, the amount of exposure by the gray level mask at the portion where the reflected light from the substrate side during exposure cannot be ignored is the portion of the mountain 14a before being cut off, Flattened surface 20
Is reduced by an amount corresponding to the breakage of the resist 14 which increases due to the exposure by the reflected light from the substrate side.
【００５８】したがって、前記レジスト１４としてポジ
型レジストを用いた場合に基板側からの反射光の影響を
無視できない部分においても、凹凸を有する基板表面を
十分に平坦化することができる。Therefore, even when a positive resist is used as the resist 14, the surface of the substrate having irregularities can be sufficiently flattened even in a portion where the influence of the reflected light from the substrate side cannot be ignored.
【００５９】また前記レジスト１４としてネガ型レジス
トを用いたとき、図７に示すように露光時の基板表面の
反射光を無視できない部分（特に谷１４ｂの部分）で
は、露光時における基板上の金属配線等による反射光の
影響により、グレーレベルマスクによる露光量は、前記
反射光の光量分だけ増加する。このため基板表面の反射
光を無視できない部分（特に谷１４ｂの部分）でのレジ
スト１４が十分に切崩されることなく残り、その残膜量
が増加することとなり、基板表面の平坦化に支障を与え
ることとなる。When a negative type resist is used as the resist 14, as shown in FIG. 7, in a portion where the reflected light on the substrate surface at the time of exposure cannot be ignored (particularly, at the valley 14b), the metal on the substrate at the time of exposure is exposed. Due to the influence of the reflected light from the wiring and the like, the exposure amount by the gray level mask increases by the amount of the reflected light. For this reason, the resist 14 in the portion where the reflected light on the substrate surface cannot be ignored (particularly, the portion of the valley 14b) remains without being sufficiently cut, and the amount of the remaining film increases, which hinders the flattening of the substrate surface. Will give.
【００６０】そこで本発明では、露光時における基板側
からの反射光が無視できない部分での前記グレーレベル
マスクによる露光量は、切崩される前の谷１４ｂの部分
と、切崩されて平坦になる平坦化面２０との切崩し差分
Ｓ１を、基板側からの反射光による露光で増加するレジ
スト１４の残膜量の分だけ増加させる。Therefore, according to the present invention, the amount of exposure by the gray level mask at the portion where the reflected light from the substrate side during exposure cannot be ignored is the portion of the valley 14b before being cut, and the portion is flattened by being cut. The difference S1 between the flattened surface 20 and the flattened surface 20 is increased by the amount of the remaining film of the resist 14 which increases due to the exposure by the reflected light from the substrate side.
【００６１】したがって、前記レジスト１４としてネガ
型レジストを用いた場合に基板側からの反射光の影響を
無視できない部分においても、凹凸を有する基板表面を
十分に平坦化することができる。Therefore, even when the negative resist is used as the resist 14, even in a portion where the influence of the reflected light from the substrate side cannot be ignored, the surface of the substrate having irregularities can be sufficiently flattened.
【００６２】またレジスト１４として、加熱溶融性をも
つレジストを用いることにより、加熱時のレジスト１４
の流れ性を利用して、基板表面の凹凸をより十分に平坦
化することができる。Further, by using a resist having a heat melting property as the resist 14, the resist 14 during heating can be used.
Utilizing the fluidity of the substrate, unevenness on the substrate surface can be more sufficiently flattened.
【００６３】また前記平坦化面２０を得た後、平坦化に
使用したレジスト１４を、完全に消失するまでエッチン
グすることにより、平坦化に使用するレジスト１４は、
最終的には基板１０上に残留することはないため、レジ
スト１４の信頼性は問われなくなり、レジスト１４の選
択の幅が広がる。また感光性がない材料を平坦化を行う
材料（レジスト１４）として使用することができるた
め、レジスト１４としての材料の選択の幅を拡大するこ
とができる。After the flattened surface 20 is obtained, the resist 14 used for flattening is etched by completely etching the resist 14 used for flattening until the resist 14 completely disappears.
Finally, since the resist 14 does not remain on the substrate 10, the reliability of the resist 14 does not matter, and the range of choice of the resist 14 is expanded. In addition, since a material having no photosensitivity can be used as a material for performing the planarization (resist 14), the range of choice of the material for the resist 14 can be expanded.
【００６４】次に、本発明の具体例を示してより詳細に
説明する。Next, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
【００６５】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る基板表面の平坦化方法を工程順に示す断面図で
ある。図２は、本発明の実施形態１に用いるグレーレベ
ルマスクによる露光パタンを示す断面図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing a method of planarizing a substrate surface according to Embodiment 1 of the present invention in the order of steps. FIG. 2 is a sectional view showing an exposure pattern using a gray level mask used in the first embodiment of the present invention.
【００６６】図１に示す本発明の実施形態１に係る基板
表面の平坦化方法は、液晶表示素子，半導体の基板表面
を平坦化する場合に適合するものである。The method for flattening a substrate surface according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is suitable for flattening a substrate surface of a liquid crystal display element or a semiconductor.
【００６７】図１（ａ）に示すように、基板１０上に配
線１１を作製しているため、配線１１上に堆積される絶
縁膜１２に、配線１１に起因する山１４ａの部分と谷１
４ｂの部分からなる凹凸構造の基板表面が形成される。As shown in FIG. 1A, since the wiring 11 is formed on the substrate 10, the insulating film 12 deposited on the wiring 11 has the peak 14 a and the valley 1 due to the wiring 11.
The substrate surface having the concavo-convex structure composed of the portion 4b is formed.
【００６８】図１に示す本発明の実施形態１では、まず
図１（ｂ）に示すように凹凸構造表面の凹凸を切崩して
平坦化するために、絶縁膜１２上にポジ型レジスト１４
を塗布する。In the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, first, as shown in FIG. 1B, a positive resist 14
Is applied.
【００６９】このとき、グレーレベルマスクを用いて凹
凸形状が精度良く露光できるように、ポジ型レジスト１
４としては高感度レジストを用いるのが好ましい。さら
に本発明ではレジストを用いて、凹凸を有する基板表面
を平坦化するために、図１（ｂ）に示す基板表面にレジ
スト１４を塗布する工程では、平坦化面２０の厚さ以上
の膜厚にレジスト１４を塗布することが好ましい。At this time, the positive resist 1 is used so that the uneven shape can be accurately exposed using a gray level mask.
As 4, it is preferable to use a highly sensitive resist. Further, in the present invention, in order to flatten the surface of the substrate having irregularities using a resist, the step of applying the resist 14 on the substrate surface shown in FIG. It is preferable to apply a resist 14 to the substrate.
【００７０】次に図１（ｂ）に示すようにポジ型レジス
ト１４を所定の温度で加熱した後、基板表面の凹凸形状
をもつポジ型レジスト１４に対応する露光パタンをもつ
グレーレベルマスクを用いてレジスト１４を露光する。
図１に示す実施形態に用いたグレーレベルマスクは、透
過部と、透過部より低い透過率をもつ低透過率部とを有
しており、この透過部と低透過率部の組合わせにより図
２に示すようにレジスト１４に露光パターン１５を転写
する。Next, as shown in FIG. 1B, after heating the positive type resist 14 at a predetermined temperature, a gray level mask having an exposure pattern corresponding to the positive type resist 14 having the irregularities on the substrate surface is used. Then, the resist 14 is exposed.
The gray level mask used in the embodiment shown in FIG. 1 has a transmission portion and a low transmittance portion having a transmittance lower than that of the transmission portion. The exposure pattern 15 is transferred to the resist 14 as shown in FIG.
【００７１】またグレーレベルマスクの透過部をレジス
トの山１４ａの部分に位置合わせし、低透過率部をレジ
スト１４の谷１４ｂの部分に位置合わせし、レジスト１
４の山１４ａの部分と谷１４ｂの部分に対する露光量を
異ならせて露光を行う。Further, the transmission portion of the gray level mask is aligned with the ridge 14a of the resist, and the low transmittance portion is aligned with the valley 14b of the resist 14.
Exposure is performed with different exposure amounts for the peak 14a and the valley 14b.
【００７２】またグレーレベルマスクによる露光量は図
１（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分
（図１（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面
２０との切崩し差分Ｓに設定する。The amount of exposure by the gray level mask is shown by a dotted line in FIG. 1C, the portion of the peak 14a before being cut (see FIG. 1B), and the flattened surface 20 which is cut and flattened. Is set to the difference S between the two.
【００７３】図２に示すようにグレーレベルマスクを用
いてポジ型レジスト１４を露光した場合、ポジ型レジス
ト１４に転写される転写パターン１５のうち、グレーレ
ベルマスクの透過部からの露光光を受けた転写パターン
１５の部分１５ａは、その残膜量が少ない、すなわちレ
ジスト１４の切崩し量が多く、一方、グレーレベルマス
クの低透過率部からの露光光を受けた転写パターン１５
の部分１５ｂは、その残膜量が多い、すなわちレジスト
１４の切崩し量が少なくなる。As shown in FIG. 2, when the positive type resist 14 is exposed using the gray level mask, of the transfer pattern 15 transferred to the positive type resist 14, the exposure light from the transmission part of the gray level mask is received. The portion 15a of the transferred pattern 15 has a small remaining film amount, that is, a large amount of the resist 14 broken, while the transfer pattern 15 having received the exposure light from the low transmittance portion of the gray level mask.
In the portion 15b, the remaining film amount is large, that is, the amount of breakage of the resist 14 is small.
【００７４】ポジ型レジスト１４に転写される露光パタ
ーン１５の部分１５ａと１５ｂの残膜量の差が図１
（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分（図
１（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面２０
との切崩し差分Ｓに相当する。The difference in the remaining film amount between the portions 15a and 15b of the exposure pattern 15 transferred to the positive resist 14 is shown in FIG.
FIG. 1C shows a portion of a mountain 14a before being cut off indicated by a dotted line (see FIG. 1B) and a flattened surface 20 which is cut and flattened.
, And corresponds to the difference S.
【００７５】次に図１（ｃ）に示すように、グレーレベ
ルマスクを用いたレジスト１４の露光が終了した後に、
レジスト１４の現像を行う。その後、レジスト１４を所
定の温度で加熱する。Next, as shown in FIG. 1C, after the exposure of the resist 14 using the gray level mask is completed,
The resist 14 is developed. Thereafter, the resist 14 is heated at a predetermined temperature.
【００７６】レジスト１４の加熱処理が行われる際、レ
ジスト１４として、加熱溶融性が良いレジストを用いる
ことにより、レジスト１４の流れ性を利用してさらに基
板表面を平坦化することができる。When the resist 14 is subjected to a heat treatment, by using a resist having good heat melting property as the resist 14, the substrate surface can be further flattened by utilizing the flowability of the resist 14.
【００７７】本発明の実施形態１によれば、露光時に用
いるフォトマスクのみ、グレーレベルマスクに取替えれ
ばよいため、従来のフォトリソグラフィ装置はそのまま
使えることとなり、新規に装置を導入する必要がなく、
コストを抑えることができる。According to the first embodiment of the present invention, only the photomask used at the time of exposure can be replaced with the gray level mask, so that the conventional photolithography apparatus can be used as it is, and there is no need to introduce a new apparatus. ,
Costs can be reduced.
【００７８】さらにグレーレベルマスクによる露光量は
図１（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分
（図１（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面
２０との切崩し差分Ｓに設定するため、基板表面の凹凸
を必要以上に切崩すことがなく、基板表面を設定値で十
分に平坦化することができる。Further, the amount of exposure by the gray level mask is shown by a dotted line in FIG. 1C, the portion of the peak 14a before being cut (see FIG. 1B), and the flattened surface 20 which is cut and flattened. Is set to the cutting difference S, and the substrate surface can be sufficiently flattened at the set value without unnecessarily cutting the unevenness of the substrate surface.
【００７９】なお、本実施形態では配線１１上に絶縁膜
（層間膜）１２を成膜した後に平坦化用のレジスト１４
を塗布成膜したが、配線１１上にレジスト１４を直接塗
布成膜し、このレジスト１４を用いて平坦化し、このレ
ジスト１４を絶縁膜として用いるようにしてもよい。In this embodiment, after an insulating film (interlayer film) 12 is formed on the wiring 11, a planarizing resist 14 is formed.
However, a resist 14 may be directly applied on the wiring 11 to form a film, the resist 14 may be used for planarization, and the resist 14 may be used as an insulating film.
【００８０】また図１に示す実施形態１では、レジスト
１４にポジ型レジストを用いたが、このポジ型レジスト
に代えてネガ型レジストを用いてもよい。In the first embodiment shown in FIG. 1, a positive resist is used as the resist 14, but a negative resist may be used instead of the positive resist.
【００８１】レジスト１４にネガ型レジストを用いる場
合には、グレーレベルパターンの低透過率部をレジスト
１４の山１４ａに位置合わせし、透過部をレジスト１４
の谷１４ｂに位置合わせして、レジスト１４の露光を行
うこととなる。ネガ型レジストであるから、露光光の照
射量の少ない山１４ａの部分での切崩し量が多く、露光
光の照射量の多い谷１４ｂの部分での切崩し量が少なく
なる。したがってグレーレベルマスクによる露光量は図
１（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分
（図１（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面
２０との切崩し差分Ｓに設定し、基板表面の凹凸を必要
以上に切崩すことがなく、基板表面を設定値で十分に平
坦化するようにする。When a negative type resist is used as the resist 14, the low transmittance portion of the gray level pattern is aligned with the peak 14a of the resist 14, and the transmitting portion is
Exposure of the resist 14 is performed in alignment with the valley 14b. Since the resist is a negative resist, the amount of breakage at the peak 14a where the exposure light irradiation amount is small is large, and the amount of breakage at the valley 14b where the exposure light irradiation amount is large is small. Therefore, the amount of exposure by the gray level mask is determined by the difference between the portion of the peak 14a (see FIG. 1B) before being broken, which is indicated by the dotted line in FIG. 1C, and the flattened surface 20 which is flattened by being broken. The breaking difference S is set so that the substrate surface is sufficiently flattened at the set value without unnecessarily breaking the unevenness of the substrate surface.
【００８２】また図１に示す実施形態に用いたグレーレ
ベルマスクは、透過部と、透過部より低い透過率をもつ
低透過率部とを有しているが、この透過部と低透過率部
の組合わせに代えて透過部と遮光部の組合わせを設け、
この透過部と遮光部の組合わせによるレジスト１４の露
光と現像の処理を行って山１４ａの部分を切崩して基板
表面を平坦にするようにしてもよいものである。The gray level mask used in the embodiment shown in FIG. 1 has a transmission portion and a low transmittance portion having a transmittance lower than that of the transmission portion. A combination of a transmission part and a light shielding part is provided in place of the combination of
Exposure and development of the resist 14 by the combination of the transmissive portion and the light-shielding portion may be performed to cut off the peak 14a and flatten the substrate surface.
【００８３】（実施形態２）図３は、本発明の実施形態
２に係る基板表面の平坦化方法を工程順に示す断面図で
ある。図４は、本発明の実施形態２に用いるグレーレベ
ルマスクによる露光パタンを示す断面図である。(Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view showing a method of planarizing a substrate surface according to Embodiment 2 of the present invention in the order of steps. FIG. 4 is a sectional view showing an exposure pattern using a gray level mask used in Embodiment 2 of the present invention.
【００８４】図３に示す本発明の実施形態２に係る基板
表面の平坦化方法は、マイクロオプティクスの一つであ
るマイクロレンズアレイの基板表面を平坦化する場合に
適合するものである。The method for flattening the substrate surface according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is suitable for flattening the substrate surface of a microlens array, which is one of the micro-optics.
【００８５】図３（ａ）に示すように、基板１０上には
凸型半球面状のマイクロレンズ１３を作製している。マ
イクロレンズ１３の作製法としては、グレーレベルマス
クによる露光，レジストの熱ダレ，金型加工法等を用い
ている。またグレーレベルマスクによる露光，レジスト
の熱ダレを利用してレジストをレンズ形状に成形する
が、ドライエッチングによりレジストのレンズ形状を基
板に転写するようにしてもよい。As shown in FIG. 3A, a convex hemispherical microlens 13 is formed on a substrate 10. As a method for manufacturing the microlenses 13, exposure using a gray level mask, heat sagging of a resist, a mold processing method, or the like is used. Further, the resist is formed into a lens shape using exposure by a gray level mask and heat sagging of the resist, but the lens shape of the resist may be transferred to the substrate by dry etching.
【００８６】次に図３（ｂ）に示すように、凸型半球面
状のマイクロレンズ１３による凹凸をもつ基板表面を平
坦化するために、基板１０の凸型半球面状のマイクロレ
ンズ１３上にポジ型レジスト１４を塗布する。またレジ
スト１４の表層には、凸型半球面状のマイクロレンズ１
３に起因する山１４ａの部分と谷１４ｂの部分とからな
る凹凸構造の表面が表出されるため、凸型半球面状のマ
イクロレンズ１３による凹凸をもつ基板表面を平坦化す
る必要がある。Next, as shown in FIG. 3B, in order to flatten the surface of the substrate having projections and depressions by the convex hemispherical microlenses 13, the convex hemispherical microlenses 13 of the substrate 10 are formed. Is coated with a positive resist 14. On the surface layer of the resist 14, a convex hemispherical micro lens 1 is provided.
Since the surface of the concave-convex structure formed by the peaks 14a and the valleys 14b due to 3 is exposed, it is necessary to flatten the substrate surface having the concaves and convexes by the convex hemispherical microlenses 13.
【００８７】このとき、グレーレベルマスクを用いて凹
凸形状が精度良く露光できるように、レジスト１４とし
ては高感度レジストを用いるのが好ましい。さらに本発
明ではレジストを用いて、凹凸を有する基板表面を平坦
化するために、図３（ｂ）に示す凹凸構造表面にレジス
ト１４を塗布する工程では、平坦化面２０の厚さ以上の
膜厚にレジスト１４を塗布することが好ましい。At this time, it is preferable to use a high-sensitivity resist as the resist 14 so that the uneven shape can be accurately exposed using a gray level mask. Further, in the present invention, in order to flatten the surface of the substrate having irregularities by using the resist, the step of applying the resist 14 to the surface of the irregular structure shown in FIG. It is preferable to apply the resist 14 thickly.
【００８８】次に図３（ｂ）に示すように、レジスト１
４を所定の温度で加熱した後、基板表面の凹凸形状をも
つポジ型レジスト１４に対応する露光パタン（図４参
照）を設けたグレーレベルマスクを用いてレジスト１４
を露光する。図３に示す実施形態に用いたグレーレベル
マスクは、透過部と、透過部より低い透過率をもつ低透
過率部とを有しており、この透過部と低透過率部の組合
わせにより図４に示すようにレジスト１４に露光パター
ン１５を転写する。Next, as shown in FIG.
4 is heated at a predetermined temperature, and then a resist 14 is formed using a gray level mask provided with an exposure pattern (see FIG. 4) corresponding to the positive type resist 14 having the irregularities on the substrate surface.
Is exposed. The gray level mask used in the embodiment shown in FIG. 3 has a transmitting portion and a low transmittance portion having a transmittance lower than that of the transmitting portion. FIG. 3 shows a combination of the transmitting portion and the low transmittance portion. The exposure pattern 15 is transferred to the resist 14 as shown in FIG.
【００８９】またグレーレベルマスクの透過部をレジス
トの山１４ａの部分に位置合わせし、低透過率部をレジ
スト１４の谷１４ｂの部分に位置合わせし、レジスト１
４の山１４ａの部分と谷１４ｂの部分に対する露光量を
異ならせて露光を行う。The transmission part of the gray level mask is aligned with the ridge 14a of the resist, and the low transmittance part is aligned with the valley 14b of the resist 14.
Exposure is performed with different exposure amounts for the peak 14a and the valley 14b.
【００９０】またグレーレベルマスクによる露光量は図
３（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分
（図３（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面
２０との切崩し差分Ｓに設定する。The amount of light exposure by the gray level mask is shown by the dotted line in FIG. 3C, the portion of the peak 14a before being cut (see FIG. 3B), and the flattened surface 20 which is cut and flattened. Is set to the difference S between the two.
【００９１】図４に示すようにグレーレベルマスクを用
いてポジ型レジスト１４を露光した場合、ポジ型レジス
ト１４に転写される露光パターン１５のうち、グレーレ
ベルマスクの透過部からの露光光を受けた露光パターン
１５の部分１５ａは、その残膜量が少ない、すなわちレ
ジスト１４の切崩し量が多く、一方、グレーレベルマス
クの低透過率部からの露光光を受けた露光パターン１５
の部分１５ｂは、その残膜量が多い、すなわちレジスト
１４の切崩し量が少なくなる。As shown in FIG. 4, when the positive type resist 14 is exposed using the gray level mask, of the exposure pattern 15 transferred to the positive type resist 14, the exposure light from the transmission part of the gray level mask is received. The portion 15a of the exposed pattern 15 has a small remaining film amount, that is, a large amount of breakage of the resist 14, while the exposure pattern 15 having received the exposure light from the low transmittance portion of the gray level mask.
In the portion 15b, the remaining film amount is large, that is, the amount of breakage of the resist 14 is small.
【００９２】ポジ型レジスト１４に転写される露光パタ
ーン１５の部分１５ａと１５ｂの残膜量の差が図３
（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分（図
３（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面２０
との切崩し差分Ｓに相当する。The difference in the remaining film amount between the portions 15a and 15b of the exposure pattern 15 transferred to the positive resist 14 is shown in FIG.
FIG. 3C shows a portion of the mountain 14a before being cut off indicated by a dotted line (see FIG. 3B) and a flattened surface 20 which is cut and flattened.
, And corresponds to the difference S.
【００９３】次に図３（ｃ）に示すように、グレーレベ
ルマスクを用いたレジスト１４の露光が終了した後に、
レジスト１４の現像を行う。その後、レジスト１４を所
定の温度で加熱する。Next, as shown in FIG. 3C, after the exposure of the resist 14 using the gray level mask is completed,
The resist 14 is developed. Thereafter, the resist 14 is heated at a predetermined temperature.
【００９４】レジスト１４の加熱処理が行われる際、レ
ジスト１４として、加熱溶融性が良いレジストを用いる
ことにより、レジスト１４の流れ性を利用してさらに基
板表面を平坦化することができる。When the resist 14 is subjected to the heat treatment, by using a resist having good heat melting property as the resist 14, the substrate surface can be further flattened by utilizing the flowability of the resist 14.
【００９５】本発明の実施形態２によれば、露光時に用
いるフォトマスクのみ、グレーレベルマスクに取替えれ
ばよいため、従来のフォトリソグラフィ装置はそのまま
使えることとなり、新規に装置を導入する必要がなく、
コストを抑えることができる。According to the second embodiment of the present invention, only the photomask used at the time of exposure can be replaced with the gray level mask, so that the conventional photolithography apparatus can be used as it is, and it is not necessary to introduce a new apparatus. ,
Costs can be reduced.
【００９６】さらにグレーレベルマスクによる露光量は
図３（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分
（図３（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面
２０との切崩し差分Ｓに設定するため、基板表面の凹凸
を十分に平坦化することができ、凸型半球面状のマイク
ロレンズ１３を覆うレジスト１４の基板表面が十分に平
坦であるため、使用するレジスト１４の屈折率を選択す
ることにより、マイクロレンズ１３の焦点距離を制御す
ることができる。Further, the amount of exposure by the gray level mask is shown by a dotted line in FIG. 3C, the portion of the peak 14a before being cut (see FIG. 3B), and the flattened surface 20 which is cut and flattened. Since the difference S is set to be the difference between the two, the unevenness on the substrate surface can be sufficiently flattened, and the substrate surface of the resist 14 covering the convex hemispherical microlenses 13 is sufficiently flat. By selecting the refractive index of the resist 14 to be controlled, the focal length of the microlens 13 can be controlled.
【００９７】なお本発明の実施形態２では、マイクロオ
プティクスの例としてマイクロレンズアレイを用いて説
明したが、本発明を適用する対象はマイクロレンズアレ
イに限定されるものではなく、本発明は、マイクロレン
ズ以外でもプリズムなど基板上に作製した光学構造体を
平坦化するのに適用して有効な方法である。In the second embodiment of the present invention, the microlens array has been described as an example of the microoptics. However, the object to which the present invention is applied is not limited to the microlens array. This method is effective when applied to flatten an optical structure formed on a substrate such as a prism other than a lens.
【００９８】また図３に示す実施形態２では、レジスト
１４にポジ型レジストを用いたが、このポジ型レジスト
に代えてネガ型レジストを用いてもよい。In the second embodiment shown in FIG. 3, a positive resist is used as the resist 14, but a negative resist may be used instead of the positive resist.
【００９９】レジスト１４にネガ型レジストを用いる場
合には、グレーレベルパターンの低透過率部をレジスト
１４の山１４ａに位置合わせし、透過部をレジスト１４
の谷１４ｂに位置合わせして、レジスト１４の露光を行
うこととなる。ネガ型レジストであるから、露光光の照
射量の少ない山１４ａの部分での切崩し量が多く、露光
光の照射量の多い谷１４ｂの部分での切崩し量が少なく
なる。したがってグレーレベルマスクによる露光量は図
３（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分
（図３（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面
２０との切崩し差分Ｓに設定し、基板表面の凹凸を必要
以上に切崩すことがなく、基板表面を設定値で十分に平
坦化するようにする。When a negative type resist is used as the resist 14, the low transmittance portion of the gray level pattern is aligned with the peak 14a of the resist 14, and the transmitting portion is
Exposure of the resist 14 is performed in alignment with the valley 14b. Since the resist is a negative resist, the amount of breakage at the peak 14a where the exposure light irradiation amount is small is large, and the amount of breakage at the valley 14b where the exposure light irradiation amount is large is small. Therefore, the amount of light exposure by the gray level mask is the difference between the portion of the peak 14a (see FIG. 3B) before being broken, which is indicated by the dotted line in FIG. 3C, and the flattened surface 20 which is flattened by being broken. The breaking difference S is set so that the substrate surface is sufficiently flattened at the set value without unnecessarily breaking the unevenness of the substrate surface.
【０１００】また図３に示す実施形態に用いたグレーレ
ベルマスクは、透過部と、透過部より低い透過率をもつ
低透過率部とを有しているが、この透過部と低透過率部
の組合わせに代えて透過部と遮光部の組合わせを設け、
この透過部と遮光部の組合わせによるレジスト１４の露
光と現像の処理を行って山１４ａの部分を切崩して基板
表面を平坦にするようにしてもよいものである。The gray level mask used in the embodiment shown in FIG. 3 has a transmission portion and a low transmittance portion having a transmittance lower than that of the transmission portion. A combination of a transmission part and a light shielding part is provided in place of the combination of
Exposure and development of the resist 14 by the combination of the transmissive portion and the light-shielding portion may be performed to cut off the peak 14a and flatten the substrate surface.
【０１０１】（実施形態３）図５は、本発明の実施形態
３に係る基板表面の平坦化方法を示す断面図である。図
６は、本発明の実施形態３における露光量と残膜量の関
係を示す特性図である。(Embodiment 3) FIG. 5 is a sectional view showing a method for planarizing a substrate surface according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between an exposure amount and a remaining film amount according to the third embodiment of the present invention.
【０１０２】図５及び図６に示す本発明の実施形態３に
係る基板表面の平坦化方法は、液晶表示素子，半導体の
基板表面を平坦化する場合に適合するものであるが、実
施形態１及び２と異なる点は、ポジ型レジストに対する
露光処理時の反射光を考慮して露光量を制御する点が異
なる。The method of flattening the substrate surface according to the third embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 and 6 is suitable for flattening the substrate surface of a liquid crystal display element or a semiconductor. The second embodiment differs from the second embodiment in that the amount of exposure is controlled in consideration of the reflected light during the exposure processing on the positive resist.
【０１０３】図５に示すように、基板１０に作製した配
線１１には金属材料を用いることが多く、ポジ型レジス
ト１４に対する露光処理時にポジ型レジスト１４に入射
光Ｉ inが入射した際に配線１１で反射した反射光ＲＩin
が露光用入射光Ｉinに対する影響を無視することができ
ない場合がある。As shown in FIG.
In many cases, a metal material is used for the wire 11.
Incident on the positive resist 14 during exposure processing
Light I inRI reflected by the wiring 11 when the light entersin
Is the incident light for exposure IinThe effect on can be ignored
May not be.
【０１０４】この場合、入射量はＩinであったとして
も、ポジ型レジスト１４の露光量Ｉは反射光ＲＩinによ
る増加分が加算されるため、Ｉ＝Ｉin＋ＲＩinとなる。In this case, even if the incident amount is I in , the exposure amount I of the positive resist 14 is increased by the reflected light RI in, so that I = I in + RI in .
【０１０５】図６は、ポジ型レジスト１４の露光量Ｉと
残膜量Ｔの関係を示すものであり、露光量がＩ1のと
き、ポジ型レジスト１４の残膜量Ｔ1が得られる。[0105] Figure 6 shows the relationship between the exposure amount I and the remaining film amount T of the positive resist 14, exposure amount when I 1, residual amount T 1 of the positive resist 14 is obtained.
【０１０６】しかし配線１１による反射光ＲＩinが存在
すると、グレーレベルマスクによる露光量がＩ2＝Ｉ
1（入射光）＋ＲＩ1（反射光）となり、反射光ＲＩ1の
ためグレーレベルマスクによる露光量Ｉ1がＩ2まで増加
し、ポジ型レジスト１４の残膜量はＴ2まで減少する。However, when the reflected light RI in by the wiring 11 exists, the exposure amount by the gray level mask becomes I 2 = I
1 (incident light) + RI 1 (reflected light), the reflected light RI 1 increases the exposure amount I 1 by the gray level mask to I 2, and the remaining film amount of the positive resist 14 decreases to T 2 .
【０１０７】したがって、グレーレベルマスクによる露
光量は実施形態１と同じように、平坦化面２０とポジ型
レジスト１４を塗布する前の基板表面との切崩し差分Ｓ
に設定すると、反射光ＲＩinによる光量が増加して影響
を与えるため、ポジ型レジスト１４の山１４ａの部分に
対する露光量Ｉ1がＩ2まで増加してポジ型レジスト１４
の残膜量Ｔ1がＴ2まで減少し、基板表面の平坦化を十分
に行うことができなくなる。Therefore, similarly to the first embodiment, the exposure amount by the gray level mask is the difference S between the flattened surface 20 and the substrate surface before the positive resist 14 is applied.
In this case, the amount of the reflected light RI in increases and exerts an influence. Therefore, the exposure I 1 to the peak 14 a of the positive resist 14 increases to I 2 and the positive resist 14
Residual amount T 1 is decreased to T 2, it can not be sufficiently performed to planarize the substrate surface.
【０１０８】そこで、本発明の実施形態３は、グレーレ
ベルマスクの透過率を調整し、入射量Ｉinに反射光量Ｒ
Ｉinを加えた露光量ＩがＩ1となるように制御するもの
である。[0108] Therefore, Embodiment 3 of the present invention, by adjusting the transmittance of a gray level mask, reflected on the incident amount I in the amount of light R
Exposure I plus I in is used to control such that I 1.
【０１０９】すなわち露光時における基板側からの反射
光が無視できる部分（谷１４ｂの部分）でのグレーレベ
ルマスクによる露光量は、切崩される前の山１４ａの部
分（図１（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化
面２０との切崩し差分Ｓ（図１（ｃ）参照）に設定し、
露光時における基板側からの反射光が無視できない部分
でのグレーレベルマスクによる露光量は、切崩される前
の山１４ａの部分と、切崩されて平坦になる平坦化面２
０との切崩し差分Ｓを、基板側からの反射光による露光
量の増加分（ＲＩ1）だけ減少させて設定する。That is, the amount of exposure by the gray level mask in the portion where the reflected light from the substrate side during exposure is negligible (the portion of the valley 14b) is the portion of the peak 14a before being cut (see FIG. 1B). And a flattening difference S (see FIG. 1C) between the flattened surface 20 and the flattened surface 20 which is flattened by cutting.
The amount of exposure by the gray level mask at the portion where the reflected light from the substrate side during exposure is not negligible is the portion of the mountain 14a before being cut and the flattened surface 2 that is cut and flattened.
The difference S from the crossing with 0 is set by decreasing the amount of exposure (RI 1 ) due to the reflected light from the substrate side.
【０１１０】したがって、本発明の実施形態３によれ
ば、レジスト１４としてポジ型レジストを用いた場合に
基板側からの反射光の影響を無視できない部分において
も、凹凸を有する基板表面を十分に平坦化することがで
きる。Therefore, according to the third embodiment of the present invention, even when a positive type resist is used as the resist 14, even in a portion where the influence of the reflected light from the substrate side cannot be ignored, the surface of the substrate having irregularities is sufficiently flat. Can be
【０１１１】なお、本実施形態では、液晶表示素子，半
導体等の半導体装置の製造工程を例に説明したが、マイ
クロオプティクス等の光学機器においても基板側からの
反射光による露光量の増加が無視できないときは、同様
に適用できる。In this embodiment, the manufacturing process of a semiconductor device such as a liquid crystal display element and a semiconductor has been described as an example. However, in an optical device such as a micro optics, the increase in the exposure amount due to the reflected light from the substrate side is ignored. If not, the same applies.
【０１１２】（実施形態４）図７は、本発明の実施形態
４における露光量と残膜量の関係を示す特性図である。(Embodiment 4) FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the exposure amount and the remaining film amount in Embodiment 4 of the present invention.
【０１１３】図７に示す本発明の実施形態４に係る基板
表面の平坦化方法は、実施形態３と異なる点は、ネガ型
レジストに対する露光処理時の反射光を考慮して露光量
を制御する点が異なる。The method of flattening the substrate surface according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 is different from the third embodiment in that the amount of exposure is controlled in consideration of the reflected light at the time of exposure processing for a negative resist. The points are different.
【０１１４】図７はネガ型レジスト１４の露光量Ｉと残
膜量Ｔの関係を示すものである。図７において、レジス
ト１４としてネガ型レジストを用いた場合、グレーレベ
ルマスク１５による露光量がＩ1のとき、レジスト１４
の残膜量Ｔ1が得られる。FIG. 7 shows the relationship between the exposure amount I of the negative resist 14 and the remaining film amount T. 7, when using a negative resist as the resist 14, when the exposure of the gray-level mask 15 is I 1, the resist 14
Residual amount T 1 of the obtained.
【０１１５】しかし、配線１１による反射光ＲＩinが存
在すると、グレーレベルマスクによる露光量がＩ2＝Ｉ1
（入射光）＋ＲＩ1（反射光）となり、反射光ＲＩ1のた
めグレーレベルマスクによる露光量Ｉ1がＩ2まで増加
し、レジスト１４の残膜量はＴ 2まで増加する。However, the light RI reflected by the wiring 11inExists
The exposure amount by the gray level mask is ITwo= I1
(Incident light) + RI1(Reflected light) and reflected light RI1Nota
Exposure I by gray level mask1Is ITwoIncrease to
The remaining film amount of the resist 14 is T TwoTo increase.
【０１１６】したがって、グレーレベルマスクによる露
光量は実施形態１と同じように、平坦化面２０とレジス
ト１４を塗布する前の基板表面との切崩し差分Ｓに設定
すると、反射光ＲＩinによる光量が増加して影響を与え
るため、レジスト１４の山１４ａの部分に対する露光量
Ｉ1がＩ2まで増加してレジスト１４の残膜量Ｔ1がＴ2ま
で減少し、基板表面の平坦化を十分に行うことができな
くなる。Therefore, when the exposure amount by the gray level mask is set to the difference S between the flattened surface 20 and the substrate surface before the application of the resist 14, the exposure amount by the reflected light RI in is the same as in the first embodiment. Increases, the exposure amount I 1 to the peak 14 a of the resist 14 increases to I 2 , the remaining film amount T 1 of the resist 14 decreases to T 2 , and the substrate surface is sufficiently planarized. Can not be done.
【０１１７】そこで、本発明の実施形態３は、グレーレ
ベルマスクの透過率を調整し、入射量Ｉinに反射光量Ｒ
Ｉinを加えた露光量ＩがＩ1となるように制御するもの
である。[0117] Therefore, Embodiment 3 of the present invention, by adjusting the transmittance of a gray level mask, reflected on the incident amount I in the amount of light R
Exposure I plus I in is used to control such that I 1.
【０１１８】すなわち、露光時における基板側からの反
射光が無視できる部分（谷１４ｂの部分）でのグレーレ
ベルマスクによる露光量は、切崩される前の山１４ａの
部分（図１（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦
化面２０との切崩し差分Ｓ（図１（ｃ）参照）に設定
し、露光時における基板側からの反射光が無視できない
部分でのグレーレベルマスクによる露光量は、切崩され
る前の山１４ａの部分と、切崩されて平坦になる平坦化
面２０との切崩し差分Ｓを、基板側からの反射光による
露光で増加するレジスト１４の残膜量の分だけ増加させ
て設定する。That is, the amount of exposure by the gray level mask in the portion where the reflected light from the substrate side during exposure is negligible (the portion of the valley 14b) is the portion of the peak 14a before being cut (see FIG. 1B). ) And a flattened surface 20 which is flattened by being flattened, is set to a cut-off difference S (see FIG. 1C), and a gray level mask is formed in a portion where reflected light from the substrate side during exposure cannot be ignored. Is the difference between the peak 14a before being cut and the flattened surface 20 that has been cut and flattened, and the difference S in the resist 14 that is increased by the exposure with the reflected light from the substrate side. It is set to increase by the amount of the film.
【０１１９】したがって本発明の実施形態４によれば、
レジスト１４としてネガ型レジストを用いた場合に基板
側からの反射光の影響を無視できない部分においても、
凹凸を有する基板表面を十分に平坦化することができ
る。Therefore, according to Embodiment 4 of the present invention,
In the case where the negative resist is used as the resist 14, even in a portion where the influence of the reflected light from the substrate side cannot be ignored.
The substrate surface having irregularities can be sufficiently flattened.
【０１２０】なお、本実施形態では、液晶表示素子，半
導体等の半導体装置の製造工程を例に説明したが、マイ
クロオプティクス等の光学機器においても基板側からの
反射光による露光量の増加が無視できないときは、同様
に適用できる。In the present embodiment, the manufacturing process of a semiconductor device such as a liquid crystal display element and a semiconductor has been described as an example. However, in an optical device such as a micro optics, the increase in the exposure amount due to the reflected light from the substrate side is ignored. If not, the same applies.
【０１２１】（実施形態５）図８は、本発明の実施形態
５に係る基板表面の平坦化方法を工程順に示す断面図で
ある。(Embodiment 5) FIG. 8 is a sectional view showing a method of planarizing a substrate surface according to Embodiment 5 of the present invention in the order of steps.
【０１２２】図８に示す本発明の実施形態５に係る基板
表面の平坦化方法は、平坦化面２０を得た後、平坦化に
使用したレジスト１４を完全に消失するまでエッチング
することを特徴とするものである。The method of flattening a substrate surface according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 8 is characterized in that after obtaining a flattened surface 20, etching is performed until the resist 14 used for flattening is completely eliminated. It is assumed that.
【０１２３】すなわち図８（ａ）に示すように、基板１
０の配線１１を含む基板表面上に絶縁膜１２を成膜す
る。このとき、本実施形態によって得られる平坦化面２
０（図８（ｄ））の厚さ以上に絶縁膜１２を成膜する。
この工程の終了時において基板表面の絶縁膜１２には、
配線１１に起因する山１４ａの部分と谷１４ｂからなる
凹凸が形成される。That is, as shown in FIG.
An insulating film 12 is formed on the surface of the substrate including the zero wiring 11. At this time, the flattened surface 2 obtained by the present embodiment
The insulating film 12 is formed to a thickness of 0 (FIG. 8D) or more.
At the end of this step, the insulating film 12 on the substrate surface has
Irregularities formed by the ridges 14a and the valleys 14b resulting from the wiring 11 are formed.
【０１２４】そこで、基板表面の凹凸をなくして平坦化
するために、図８（ｂ）に示すように絶縁膜１２上にポ
ジ型レジスト１４を塗布する。このとき、ポジ型レジス
ト１４としては、グレーレベルマスクを用いて凹凸形状
が精度良く露光できるように高感度レジストを用いるの
が好ましい。Therefore, a positive resist 14 is applied on the insulating film 12 as shown in FIG. At this time, it is preferable to use a high-sensitivity resist as the positive resist 14 so that the uneven shape can be accurately exposed using a gray level mask.
【０１２５】次に図８（ｂ）の状態でポジ型レジスト１
４を所定の温度で加熱する。Next, in the state shown in FIG.
4 is heated at a predetermined temperature.
【０１２６】次に図８（ｂ）に示す状態において、基板
表面の凹凸形状のネガ型に対応する露光パタンをもつ図
２に示すグレーレベルマスクを用いて、ポジ型レジスト
１４を露光する。Next, in the state shown in FIG. 8B, the positive resist 14 is exposed using a gray level mask shown in FIG. 2 having an exposure pattern corresponding to the negative type of the concavo-convex shape on the substrate surface.
【０１２７】ポジ型レジスト１４を露光する際には、グ
レーレベルマスクの透過部は、基板表面の山１４ａの部
分に位置合わせし、その低透過率部は、基板表面の谷１
４ｂの部分に位置合わせし、ポジ型レジスト１４の山１
４ａの部分と谷１４ｂの部分に対する露光量を異ならせ
て露光を行う。When exposing the positive resist 14, the transmission part of the gray level mask is aligned with the peak 14 a on the substrate surface, and the low transmittance part is formed on the valley 1 of the substrate surface.
4b, and the top 1 of the positive resist 14 is aligned.
Exposure is performed with different exposure amounts for the portion 4a and the valley 14b.
【０１２８】またグレーレベルマスクによる露光量は図
８（ｃ）に示す切崩される山１４ａの部分に対応するポ
ジ型レジスト１４の平坦化面２１と、ポジ型レジスト１
４を完全に切崩して平坦化される絶縁膜１２の表面２０
との切崩し差分Ｓに設定する。The light exposure by the gray level mask is determined by the flattened surface 21 of the positive resist 14 corresponding to the portion of the crest 14a to be cut off shown in FIG.
The surface 20 of the insulating film 12 which is flattened by completely breaking
Is set to the difference S between the two.
【０１２９】次に図８（ｃ）に示すように、グレーレベ
ルマスクを用いたポジ型レジスト１４の露光が終了した
後に、ポジ型レジスト１４の現像を行う。その後、ポジ
型レジスト１４を所定の温度で加熱する。Next, as shown in FIG. 8C, after the exposure of the positive resist 14 using the gray level mask is completed, the positive resist 14 is developed. Thereafter, the positive resist 14 is heated at a predetermined temperature.
【０１３０】ポジ型レジスト１４の加熱処理が行われる
際、ポジ型レジスト１４として、加熱溶融性が良いレジ
ストを用いることにより、レジスト１４の流れ性を利用
してさらに基板表面を平坦化することができる。When the heat treatment of the positive resist 14 is performed, a resist having good heat melting property is used as the positive resist 14 so that the substrate surface can be further flattened by utilizing the flowability of the resist 14. it can.
【０１３１】以上の工程を経ることによりポジ型レジス
ト１４の基板表面が図８（ｃ）のように平坦化される。Through the above steps, the substrate surface of the positive resist 14 is flattened as shown in FIG.
【０１３２】次に図８（ｄ）に示すように、ポジ型レジ
スト１４の平坦化された平坦化面２１の全面をエッチン
グすることにより、ポジ型レジスト１４が完全に消失す
るまでエッチングする。このとき、ポジ型レジスト１４
と絶縁膜１２のエッチングレートを略等しくすることに
より、ポジ型レジスト１４の平坦化面２１の平坦な面を
保ったまま、ポジ型レジスト１４と絶縁膜１２がエッチ
ングでき、最終的な平坦化面２０を得ることができる。
エッチングには、ＣＣｌ4、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｏ2等の反
応ガスを用いるドライエッチングが用いられる。Next, as shown in FIG. 8D, the entire surface of the flattened flat surface 21 of the positive type resist 14 is etched until the positive type resist 14 completely disappears. At this time, the positive resist 14
By making the etching rates of the insulating film 12 and the insulating film 12 substantially equal, the positive resist 14 and the insulating film 12 can be etched while the flat surface 21 of the positive resist 14 is maintained, and the final flattened surface 20 can be obtained.
For the etching, dry etching using a reaction gas such as CCl 4 , CF 4 , CHF 3 and O 2 is used.
【０１３３】また図８に示す実施形態１では、レジスト
１４にポジ型レジストを用いたが、このポジ型レジスト
に代えてネガ型レジストを用いてもよい。In the first embodiment shown in FIG. 8, a positive resist is used as the resist 14, but a negative resist may be used instead of the positive resist.
【０１３４】レジスト１４にネガ型レジストを用いる場
合には、グレーレベルパターンの低透過率部をレジスト
１４の山１４ａに位置合わせし、透過部をレジスト１４
の谷１４ｂに位置合わせして、レジスト１４の露光を行
うこととなる。ネガ型レジストであるから、露光光の照
射量の少ない山１４ａの部分での切崩し量が多く、露光
光の照射量の多い谷１４ｂの部分での切崩し量が少なく
なる。したがってグレーレベルマスクによる露光量は図
１（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分
（図１（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面
２０との切崩し差分Ｓに設定し、基板表面の凹凸を必要
以上に切崩すことがなく、基板表面を設定値で十分に平
坦化するようにする。When a negative type resist is used as the resist 14, the low transmittance portion of the gray level pattern is aligned with the peak 14a of the resist 14, and the transmitting portion is
Exposure of the resist 14 is performed in alignment with the valley 14b. Since the resist is a negative resist, the amount of breakage at the peak 14a where the exposure light irradiation amount is small is large, and the amount of breakage at the valley 14b where the exposure light irradiation amount is large is small. Therefore, the amount of exposure by the gray level mask is determined by the difference between the portion of the peak 14a (see FIG. 1B) before being broken, which is indicated by the dotted line in FIG. 1C, and the flattened surface 20 which is flattened by being broken. The breaking difference S is set so that the substrate surface is sufficiently flattened at the set value without unnecessarily breaking the unevenness of the substrate surface.
【０１３５】また図８に示す実施形態に用いたグレーレ
ベルマスクは、透過部と、透過部より低い透過率をもつ
低透過率部とを有しているが、この透過部と低透過率部
の組合わせに代えて透過部と遮光部の組合わせを設け、
この透過部と遮光部の組合わせによるレジスト１４の露
光と現像の処理を行って山１４ａの部分を切崩して基板
表面を平坦にするようにしてもよいものである。The gray level mask used in the embodiment shown in FIG. 8 has a transmission portion and a low transmittance portion having a transmittance lower than that of the transmission portion. A combination of a transmission part and a light shielding part is provided in place of the combination of
Exposure and development of the resist 14 by the combination of the transmissive portion and the light-shielding portion may be performed to cut off the peak 14a and flatten the substrate surface.
【０１３６】（実施形態６）図９は、本発明の実施形態
６に係る基板表面の平坦化方法を工程順に示す断面図で
ある。(Embodiment 6) FIG. 9 is a sectional view showing a method of planarizing a substrate surface according to Embodiment 6 of the present invention in the order of steps.
【０１３７】図９に示す本発明の実施形態６に係る基板
表面の平坦化方法は、マイクロオプティクスの一つであ
るマイクロレンズアレイの基板表面を平坦化する場合に
適合するものである。The method for flattening the substrate surface according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 9 is suitable for flattening the substrate surface of a microlens array, which is one of the micro-optics.
【０１３８】図９（ａ）に示すように、基板１０上には
凸型半球面状のマイクロレンズ１３を作製している。マ
イクロレンズ１３の作製法としては、グレーレベルマス
クによる露光，レジストの熱ダレ，金型加工法等を用い
ている。またグレーレベルマスクによる露光，レジスト
の熱ダレを利用してレジストをレンズ形状に成形する
が、ドライエッチングによりレジストのレンズ形状を基
板に転写するようにしてもよい。As shown in FIG. 9A, a convex hemispherical microlens 13 is formed on a substrate 10. As a method for manufacturing the microlenses 13, exposure using a gray level mask, heat sagging of a resist, a mold processing method, or the like is used. Further, the resist is formed into a lens shape using exposure by a gray level mask and heat sagging of the resist, but the lens shape of the resist may be transferred to the substrate by dry etching.
【０１３９】次に図９（ｂ）に示すように、凸型半球面
状のマイクロレンズ１３による凹凸をもつ基板表面を平
坦化するために、基板１０の凸型半球面状のマイクロレ
ンズ１３上にポジ型レジスト１４を塗布する。このと
き、ポジ型レジスト１４としては、グレーレベルマスク
を用いて凹凸形状が精度良く露光できるように高感度レ
ジストを用いるのが好ましい。またポジ型レジスト１４
の表層には、凸型半球面状のマイクロレンズ１３に起因
する山１４ａの部分と谷１４ｂの部分とからなる凹凸構
造の基板表面が表出されるため、凸型半球面状のマイク
ロレンズ１３による凹凸をもつ基板表面を平坦化する必
要がある。Next, as shown in FIG. 9B, in order to flatten the surface of the substrate having projections and depressions by the convex hemispherical microlenses 13, the convex hemispherical microlenses 13 of the substrate 10 are formed. Is coated with a positive resist 14. At this time, it is preferable to use a high-sensitivity resist as the positive resist 14 so that the uneven shape can be accurately exposed using a gray level mask. Positive resist 14
Since the surface of the substrate has an uneven structure composed of a peak 14a and a valley 14b caused by the convex hemispherical microlens 13 on the surface layer, the convex hemispherical microlens 13 is used. It is necessary to flatten the surface of the substrate having irregularities.
【０１４０】このとき、グレーレベルマスクを用いて凹
凸形状が精度良く露光できるように、ポジ型レジスト１
４としては高感度レジストを用いるのが好ましい。さら
に本発明ではレジストを用いて、凹凸を有する基板表面
を平坦化するために、図２（ｂ）に示す基板表面にポジ
型レジスト１４を塗布する工程では、平坦化面２０の厚
さ以上の膜厚にポジ型レジスト１４を塗布することが好
ましい。At this time, the positive resist 1 was used so that the uneven shape could be accurately exposed using a gray level mask.
As 4, it is preferable to use a highly sensitive resist. Further, in the present invention, in order to flatten the uneven substrate surface using a resist, the step of applying the positive resist 14 on the substrate surface shown in FIG. It is preferable to apply a positive resist 14 to the film thickness.
【０１４１】次に図９（ｂ）に示すように、レジスト１
４を所定の温度で加熱した後、基板表面の凹凸形状をも
つポジ型レジスト１４に対応する露光パタンを設けた図
４に示すグレーレベルマスクを用いてレジスト１４を露
光する。Next, as shown in FIG.
After heating the resist 4 at a predetermined temperature, the resist 14 is exposed using a gray level mask shown in FIG. 4 provided with an exposure pattern corresponding to the positive resist 14 having the unevenness on the substrate surface.
【０１４２】グレーレベルマスクの透過部は、基板表面
の山１４ａの部分に位置合わせし、その低透過率部は、
基板表面の谷１４ｂの部分に位置合わせし、レジスト１
４の山１４ａの部分と谷１４ｂの部分に対する露光量を
異ならせて露光を行う。The transmission part of the gray level mask is aligned with the part of the peak 14a on the substrate surface, and the low transmission part is
The resist 1 is aligned with the valley 14b on the substrate surface.
Exposure is performed with different exposure amounts for the peak 14a and the valley 14b.
【０１４３】またグレーレベルマスクによる露光量は図
９（ｃ）に示す切崩される山１４ａの部分に対応するレ
ジスト１４の平坦化面２１と、レジスト１４を完全に切
崩して平坦化される絶縁膜１２の表面２０との切崩し差
分Ｓに設定する。The light exposure by the gray level mask is determined by the flattened surface 21 of the resist 14 corresponding to the portion of the crest 14a to be cut off shown in FIG. The difference S from the surface 20 of the film 12 is set.
【０１４４】ポジ型レジスト１４の露光後は、ポジ型レ
ジスト１４の現像を行った後、ポジ型レジスト１４を所
定の温度で加熱する。このとき、加熱時の流れ性が良い
ポジ型レジスト１４を用いることにより、さらに基板表
面を平坦化することができる。After the exposure of the positive resist 14, the positive resist 14 is developed, and then the positive resist 14 is heated at a predetermined temperature. At this time, the surface of the substrate can be further flattened by using the positive resist 14 having good flowability during heating.
【０１４５】以上の工程を経て、図９（ｃ）に示すよう
に基板表面の凹凸をなす山１４ａの部分と谷１４ｂの部
分が平坦化されることとなる。Through the above steps, as shown in FIG. 9C, the peaks 14a and the valleys 14b forming the irregularities on the substrate surface are planarized.
【０１４６】次に図９（ｄ）に示すように、ポジ型レジ
スト１４の平坦化された平坦化面２１の全面をエッチン
グすることにより、ポジ型レジスト１４が完全に消失す
るまでエッチングする。このとき、ポジ型レジスト１４
と絶縁膜１２のエッチングレートを略等しくすることに
より、ポジ型レジスト１４の平坦化面２１の平坦な面を
保ったまま、ポジ型レジスト１４と絶縁膜１２がエッチ
ングでき、最終的な平坦化面２０を得ることができる。
エッチングには、ＣＣｌ4、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｏ2等の反
応ガスを用いるドライエッチングが用いられる。Next, as shown in FIG. 9D, the entire surface of the flattened flat surface 21 of the positive type resist 14 is etched until the positive type resist 14 completely disappears. At this time, the positive resist 14
By making the etching rates of the insulating film 12 and the insulating film 12 substantially equal, the positive resist 14 and the insulating film 12 can be etched while the flat surface 21 of the positive resist 14 is maintained, and the final flattened surface 20 can be obtained.
For the etching, dry etching using a reaction gas such as CCl 4 , CF 4 , CHF 3 and O 2 is used.
【０１４７】また図９に示す実施形態１では、レジスト
１４にポジ型レジストを用いたが、このポジ型レジスト
に代えてネガ型レジストを用いてもよい。In Embodiment 1 shown in FIG. 9, a positive resist is used as the resist 14, but a negative resist may be used instead of the positive resist.
【０１４８】レジスト１４にネガ型レジストを用いる場
合には、グレーレベルパターンの低透過率部をレジスト
１４の山１４ａに位置合わせし、透過部をレジスト１４
の谷１４ｂに位置合わせして、レジスト１４の露光を行
うこととなる。ネガ型レジストであるから、露光光の照
射量の少ない山１４ａの部分での切崩し量が多く、露光
光の照射量の多い谷１４ｂの部分での切崩し量が少なく
なる。したがってグレーレベルマスクによる露光量は図
１（ｃ）に点線で示す切崩される前の山１４ａの部分
（図１（ｂ）参照）と、切崩されて平坦になる平坦化面
２０との切崩し差分Ｓに設定し、基板表面の凹凸を必要
以上に切崩すことがなく、基板表面を設定値で十分に平
坦化するようにする。When a negative resist is used as the resist 14, the low transmittance portion of the gray level pattern is aligned with the peak 14a of the resist 14, and the transparent portion is
Exposure of the resist 14 is performed in alignment with the valley 14b. Since the resist is a negative resist, the amount of breakage at the peak 14a where the exposure light irradiation amount is small is large, and the amount of breakage at the valley 14b where the exposure light irradiation amount is large is small. Therefore, the amount of exposure by the gray level mask is determined by the difference between the portion of the peak 14a (see FIG. 1B) before being broken, which is indicated by the dotted line in FIG. 1C, and the flattened surface 20 which is flattened by being broken. The breaking difference S is set so that the substrate surface is sufficiently flattened at the set value without unnecessarily breaking the unevenness of the substrate surface.
【０１４９】また図９に示す実施形態に用いたグレーレ
ベルマスクは、透過部と、透過部より低い透過率をもつ
低透過率部とを有しているが、この透過部と低透過率部
の組合わせに代えて透過部と遮光部の組合わせを設け、
この透過部と遮光部の組合わせによるレジスト１４の露
光と現像の処理を行って山１４ａの部分を切崩して基板
表面を平坦にするようにしてもよいものである。The gray level mask used in the embodiment shown in FIG. 9 has a transmission portion and a low transmittance portion having a transmittance lower than that of the transmission portion. A combination of a transmission part and a light shielding part is provided in place of the combination of
Exposure and development of the resist 14 by the combination of the transmissive portion and the light-shielding portion may be performed to cut off the peak 14a and flatten the substrate surface.
【０１５０】また本発明の実施形態６では、マイクロオ
プティクスの例としてマイクロレンズアレイを用いて説
明したが、本発明を適用する対象はマイクロレンズアレ
イに限定されるものではなく、本発明は、マイクロレン
ズ以外でもプリズムなど基板上に作製した光学構造体を
平坦化するのに適用して有効な方法である。In Embodiment 6 of the present invention, a microlens array was described as an example of microoptics, but the present invention is not limited to a microlens array, and the present invention is not limited to a microlens array. This method is effective when applied to flatten an optical structure formed on a substrate such as a prism other than a lens.
【０１５１】なお実施形態５，６において、基板側から
の反射光によって露光量が変動する場合には、実施形態
３，４のように基板側からの反射光を考慮して基板表面
の平坦化を行うようにしてもよいものである。In the fifth and sixth embodiments, when the exposure amount fluctuates due to the reflected light from the substrate side, as in the third and fourth embodiments, the substrate surface is flattened in consideration of the reflected light from the substrate side. May be performed.
【０１５２】[0152]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、凹
凸を有する基板表面に露光・現像処理を行うことによ
り、凹凸を有する基板表面を十分に平坦化することがで
きる。As described above, according to the present invention, the surface of the substrate having the unevenness can be sufficiently flattened by performing the exposure and development processing on the surface of the substrate having the unevenness.
【０１５３】さらに露光時に用いるフォトマスクのみの
交換により基板表面の平坦化を実施することができ、従
来のフォトリソグラフィ装置はそのまま使えるため、新
規に装置を導入する必要がなく、コストを抑えることが
できる。また大面積基板にも適用可能である。Further, the surface of the substrate can be flattened by replacing only the photomask used at the time of exposure, and the conventional photolithography apparatus can be used as it is, so that it is not necessary to introduce a new apparatus and the cost can be reduced. it can. Further, the present invention can be applied to a large-area substrate.
【図１】本発明の実施形態１に係る基板表面の平坦化方
法を工程順に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method for planarizing a substrate surface according to a first embodiment of the present invention in the order of steps.
【図２】本発明の実施形態１に用いるグレーレベルマス
クグレーレベルマスクによる露光パタンを示す断面図で
ある。FIG. 2 is a sectional view showing an exposure pattern using a gray level mask used in a first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施形態２に係る基板表面の平坦化方
法を工程順に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method of planarizing a substrate surface according to a second embodiment of the present invention in the order of steps.
【図４】本発明の実施形態２に用いるグレーレベルマス
クによる露光パタンを示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing an exposure pattern using a gray level mask used in a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施形態３に係る基板表面の平坦化方
法を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method for planarizing a substrate surface according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施形態３における露光量と残膜量の
関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between an exposure amount and a remaining film amount according to a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施形態４における露光量と残膜量の
関係を示す特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between an exposure amount and a residual film amount according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施形態５に係る基板表面の平坦化方
法を工程順に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a method for planarizing a substrate surface according to Embodiment 5 of the present invention in the order of steps.
【図９】本発明の実施形態６に係る基板表面の平坦化方
法を工程順に示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a method of planarizing a substrate surface according to Embodiment 6 of the present invention in the order of steps.
【図１０】従来例に係る基板表面の平坦化方法を工程順
に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a method of planarizing a substrate surface according to a conventional example in the order of steps.
【図１１】従来例に係る基板表面の平坦化方法を工程順
に示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a method of planarizing a substrate surface according to a conventional example in the order of steps.
１０ 基板 １１ 配線 １２ 絶縁膜 １３ マイクロレンズ １４ レジスト １５ 転写パターン １６ 平坦化膜 ２０ 平坦化面 ２１ 平坦化面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11 Wiring 12 Insulating film 13 Microlens 14 Resist 15 Transfer pattern 16 Flattening film 20 Flattening surface 21 Flattening surface
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 JB02 JD14 2H096 AA00 AA25 AA27 CA12 EA30 HA05 JA04 LA06 LA07 5F033 QQ01 QQ09 QQ11 QQ19 QQ31 RR21 XX01 5F046 AA17 AA20 JA22 LA18 Continued on the front page F term (reference) 2H090 JB02 JD14 2H096 AA00 AA25 AA27 CA12 EA30 HA05 JA04 LA06 LA07 5F033 QQ01 QQ09 QQ11 QQ19 QQ31 RR21 XX01 5F046 AA17 AA20 JA22 LA18
Claims (18)
る基板表面の平坦化方法であって、 露光と現像の処理を行って山の部分を切崩して基板表面
を平坦にすることを特徴とする基板表面の平坦化方法。1. A method of flattening a surface of a substrate for forming a surface of an uneven structure composed of peaks and valleys, comprising exposing and developing a substrate to flatten the surface of the substrate by cutting off the peaks. Characteristic method for flattening a substrate surface.
る基板表面の平坦化方法であって、 山の部分と谷の部分に対する露光量を異ならせて露光と
現像の処理を行って山の部分及び谷の部分を切崩し、 切崩した谷の部分を基準として基板表面を平坦にするこ
とを特徴とする基板表面の平坦化方法。2. A method of flattening a surface of a substrate for forming a surface of a concavo-convex structure comprising peaks and valleys, wherein exposure and development processes are performed with different exposure amounts for the peaks and valleys. A flattening method for the substrate surface, wherein the substrate surface is flattened based on the cut-off valley portion.
と、切崩されて平坦になる平坦化面との切崩し差分に設
定することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板表
面の平坦化方法。3. The method according to claim 1, wherein the exposure amount is set to a difference between a peak portion before being cut and a flattened surface that is cut and flattened. Method of flattening the substrate surface.
視できる部分での前記露光量は、切崩される前の山の部
分と、切崩されて平坦になる平坦化面との切崩し差分に
設定し、 露光時における基板側からの反射光が無視できない部分
での前記露光量は、基板側からの反射光を考慮して前記
切崩し差分を調整制御することを特徴とする請求項１又
は２に記載の基板表面の平坦化方法。4. The amount of exposure at a portion where the reflected light from the substrate side during exposure is negligible is a cut-off difference between a peak portion before cut-off and a flattened surface that is cut-down and flat. 2. The method according to claim 1, wherein the exposure amount in a portion where the reflected light from the substrate side during the exposure is not negligible is adjusted and controlled in consideration of the reflected light from the substrate side. Or the method of flattening a substrate surface according to 2.
る基板表面の平坦化方法であって、 山と谷からなる凹凸構造の表面にレジストを塗布する工
程と、 露光と現像の処理を行って山の部分のレジストを切崩し
て基板表面を平坦にする工程とを含むことを特徴とする
基板表面の平坦化方法。5. A method of flattening a surface of a substrate for forming a surface of an uneven structure composed of peaks and valleys, the method comprising: applying a resist to the surface of the uneven structure composed of peaks and valleys; And flattening the surface of the substrate by cutting the resist at the peaks.
る基板表面の平坦化方法であって、 山と谷からなる凹凸構造の表面にレジストを塗布する工
程と、 山の部分と谷の部分のレジストに対する露光量を異なら
せて露光と現像の処理を行って山の部分及び谷の部分の
レジストを切崩し、 切崩した谷の部分を基準として基板表面を平坦にする工
程とを含むことを特徴とする基板表面の平坦化方法。6. A method of flattening a surface of a substrate for forming a surface of an uneven structure composed of peaks and valleys, the method comprising applying a resist to the surface of the uneven structure composed of peaks and valleys; Exposing and developing the resist at different portions to expose and develop the resist to cut off the resist at the peaks and valleys, and flatten the substrate surface based on the cut-off valleys. A method for flattening a substrate surface, characterized in that:
造の表面に直接に塗布することを特徴とする請求項５又
は６に記載の基板表面の平坦化方法。7. The method according to claim 5, wherein the resist is applied directly to the surface of the uneven structure including peaks and valleys.
造の表面との間に層間膜を介在させて間接的に塗布する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の基板表面の平
坦化方法。8. The flat surface of the substrate according to claim 5, wherein the resist is applied indirectly with an interlayer film interposed between the surface of the uneven structure including peaks and valleys. Method.
ストに対する露光量を制御するグレーレベルマスクを用
いて前記レジストを露光することを特徴とする請求項
５，６，７又は８に記載の基板表面の平坦化方法。9. The resist according to claim 5, wherein the resist is exposed using a gray level mask for controlling an exposure amount of the resist at the peaks and valleys on the surface of the uneven structure. Method of flattening the substrate surface.
は、切崩される前の山の部分と、切崩されて平坦になる
平坦化面との切崩し差分に設定することを特徴とする請
求項５又は６に記載の基板表面の平坦化方法。10. The exposure amount by the gray level mask is set to a difference between a mountain portion before being cut and a flattened surface that is cut and flattened. Or the method for flattening a substrate surface according to 6.
無視できる部分での前記グレーレベルマスクによる露光
量は、切崩される前の山の部分と、切崩されて平坦にな
る平坦化面との切崩し差分に設定し、 基板側からの反射光を考慮して前記切崩し差分を調整制
御することを特徴とする請求項５又は６に記載の基板表
面の平坦化方法。11. The amount of exposure by the gray level mask in a portion where the reflected light from the substrate side during exposure is negligible is a peak portion before being cut, and a flattened surface that is cut and flattened. The flattening method for a substrate surface according to claim 5, wherein the cut-off difference is set, and the cut-off difference is adjusted and controlled in consideration of the reflected light from the substrate side.
ンのうち透過部は、基板表面の山の部分に位置合わせ
し、その遮光部は基板表面の谷の部分に位置合わせする
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の基板表面の平
坦化方法。12. The exposure pattern of the gray level mask, wherein a transmission part is positioned at a peak on the substrate surface, and a light shielding part is positioned at a valley on the substrate surface. 7. The method for flattening a substrate surface according to 5 or 6.
ンのうち透過部は、基板表面の谷の部分に位置合わせ
し、その遮光部は基板表面の山の部分に位置合わせする
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の基板表面の平
坦化方法。13. The exposure pattern of the gray level mask, wherein a transmission part is positioned at a valley on the substrate surface, and a light-shielding part is positioned at a ridge on the substrate surface. 7. The method for flattening a substrate surface according to 5 or 6.
ンのうち透過部は、基板表面の山の部分に位置合わせ
し、その低透過率部は基板表面の谷の部分に位置合わせ
することを特徴とする請求項５又は６に記載の基板表面
の平坦化方法。14. The exposure pattern of the gray level mask, wherein a transmission part is positioned at a peak on the substrate surface, and a low transmittance part is positioned at a valley on the substrate surface. The method for planarizing a substrate surface according to claim 5.
ンのうち透過部は、基板表面の谷の部分に位置合わせ
し、その低透過率部は基板表面の山の部分に位置合わせ
することを特徴とする請求項５又は６に記載の基板表面
の平坦化方法。15. The exposure pattern of the gray level mask, wherein a transmission portion is positioned at a valley portion on the substrate surface, and a low transmittance portion is positioned at a ridge portion on the substrate surface. The method for planarizing a substrate surface according to claim 5.
平坦化面以上の膜厚にレジストを塗布することを特徴と
する請求項５又は６に記載の基板表面の平坦化方法。16. The method for planarizing a substrate surface according to claim 5, wherein in the resist applying step, the resist is applied to a thickness equal to or greater than a flattened surface to be cut.
もつレジストを用いることを特徴とする請求項５又は６
に記載の基板表面の平坦化方法。17. The method according to claim 5, wherein a resist having heat melting property is used as the resist film.
4. The method of flattening a substrate surface according to 1.
した前記レジスト層を、完全に消失するまでエッチング
することを特徴とする請求項５又は６に記載の基板表面
の平坦化方法。18. The method according to claim 5, wherein after obtaining the planarized surface, the resist layer used for the planarization is etched until completely disappeared. .
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