JP2001168162A

JP2001168162A - パターニング状態の検査方法及びこれを用いた電気光学装置の製造方法

Info

Publication number: JP2001168162A
Application number: JP34906299A
Authority: JP
Inventors: Kunio Maruyama; 邦雄丸山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】パターニング工程におけるパターニング状態
の検査方法において、迅速に検査を行うことができると
ともに、その検査結果を処理工程にすばやく反映させる
ことができる方法を用いることにより、当該パターニン
グ工程を有する製造ラインにおける生産性の低下や歩留
まりの悪化を低減しつつ、製品の高品位化を図ることの
できる技術を提供する。【解決手段】導電性のレジスト層２２を表面上に形成
した検査用基板２０をラインに投入し、フォトマスク１
３を用いてレジスト層２２を露光する。次に、検査用基
板２０をそのままラインに沿って移動させ、現像してレ
ジストパターン２２０を形成する。その後、検査用基板
２０はラインから取り出され、電気的検査が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパターニング状態の
検査方法及び電気光学装置の製造方法に係り、特に、電
極パターンを形成するパターニング工程に適用する場合
に好適な製造技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気光学装置の一種である液晶
装置においては、ガラスなどの透明基板の表面上に透明
導電体からなる電極パターンや金属からなる配線パター
ンなどの導電体のパターンを形成する必要がある。例え
ば、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルの場合、ス
トライプ状の電極が狭い間隔で並列されてなる電極パタ
ーンが形成される。また、アクティブマトリクス型の液
晶表示パネルの場合、アクティブ素子が形成される素子
基板上に、縦横に交差する配線パターンと、この配線パ
ターンに区画された領域内に形成される画素電極を構成
する電極パターンとが複数のパターニング工程によって
形成される。

【０００３】近年の液晶表示パネルの精細化に伴って液
晶表示パネルの画素配列は徐々に高密度化してきてお
り、また、液晶表示パネルの大画面化に伴って表示欠陥
の低減は重要な課題となってきている。このため、上記
の導電体のパターンを形成する場合にも、隣接する電極
同士の間や配線と電極との間の短絡不良の発生は極力避
けなければならない。そこで従来においては、パターニ
ング工程によって形成された導電体のパターンに対して
プローブなどを用いて電気的検査を行っていた。

【０００４】以下、図３及び図４を参照して、従来のパ
ターニング工程及びこの工程において行われる電気的検
査について説明する。従来の液晶表示パネルの製造方法
においてパネル基板上に透明電極を形成するためのパタ
ーニング工程においては、まず、図３（ａ）に示すよう
に、ガラスなどからなる透明基板１０の表面上にＩＴＯ
（インジウムスズ酸化物）等からなる透明導電層１１を
形成し、この上に感光性レジストを塗布してレジスト層
１２を塗布する。次に、図３（ｂ）に示すようにフォト
マスク１３を用いて所望パターンで紫外線等を照射して
露光し、現像して図３（ｃ）に示すようにレジストマス
ク１２０を形成する。このレジストマスク１２０を用い
て、ウエットエッチングにより透明導電層１１をエッチ
ングし、図３（ｄ）に示すように所望パターンの透明電
極１１０を形成する。その後、図３（ｅ）に示すように
レジストパターン１２０を剥離し、この状態でプローブ
１４等を各透明電極１１０に接触させて、例えば、隣接
する透明電極１１０間の短絡の有無を測定するなどの電
気的検査を行う。

【０００５】図４には従来のパターニング工程における
処理手順を模式的に示す。透明導電層１１及びレジスト
層１２が表面上に積層されてなる透明基板１０は、図示
上方から下方へと搬送されていくようになっている。こ
こで、搬送経路に沿って露光処理部Ａ、現像処理部Ｂ、
エッチング処理部Ｃ及びレジスト剥離処理部Ｄが配列さ
れている。レジスト剥離処理が行われた透明基板１０の
うちの一部はラインから抜き取られ、電気的検査測定部
Ｅにて上記の電気的検査が施される。そして、この検査
結果に応じて、各処理手順における処理条件が適宜に修
正される。例えば、隣接する透明電極１１０間に一部短
絡が生じている場合には、フォトマスク１３の開口パタ
ーンの修正或いはチリの付着や汚れの除去、露光量や現
像条件等の見直し等が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法においては、図４に示すように、露光処理
部Ａ、現像処理部Ｂ、エッチング処理部Ｃ及びレジスト
剥離処理部Ｄが全て完了しないと電気的検査を行うこと
ができず、電気的検査測定部Ｅにおける検査結果をフィ
ードバックして処理条件を修正しようとしても、その間
に次々と処理される他の透明基板１０については不良が
続けて出ることによりパターニング工程における歩留ま
りを低下させるという問題点があり、また、このような
ことを回避するために検査結果が処理条件に反映される
までラインを停止する場合には、生産性が著しく低下す
るという問題点がある。

【０００７】また、上記の問題点を解決する手法とし
て、現像処理部Ｂの終了した透明基板１０を抜き取り、
顕微鏡等を用いてその表面を観察し、その観察結果をフ
ィードバックすることも考えられるが、高精細なパネル
基板上のレジストパターンを目視でチェックすることは
きわめて困難で労力がかかるものであるとともに、検査
時間がきわめて長くなるため、フィードバック時間の短
縮にはほとんど効果がなく、しかも、この検査手法の本
質的な問題点としてレジストパターンの不良を見逃す可
能性が高くなることが避けられない。

【０００８】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、パターニング工程におけるパター
ニング状態の検査方法において、迅速に検査を行うこと
ができるとともに、その検査結果を処理工程にすばやく
反映させることができる方法を用いることにより、当該
パターニング工程を有する製造ラインにおける生産性の
低下や歩留まりの悪化を低減しつつ、製品の高品位化を
図ることのできる技術を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のパターニング状態の検査方法は、基板上に薄
膜を形成した後に、該薄膜上にレジスト層を形成し、該
レジスト層に対する第１のパターニング処理を施してレ
ジストパターンを形成し、該レジストパターンを用いて
前記薄膜に対する第２のパターニング処理を施して薄膜
パターンを形成するパターニング工程に対して、該パタ
ーニング工程におけるパターニング状態を知るための検
査方法であって、少なくとも表面が絶縁性の検査用基板
上に導電性レジスト層を形成し、該導電性レジスト層に
対して前記第１のパターニング処理を施して導電性レジ
ストパターンを形成し、該導電性レジストパターンに対
して電気的検査を行うことを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、検査用基板上に形成し
た導電性レジスト層に対して第１のパターニング処理を
施して導電性レジストパターンを形成し、この導電性レ
ジストパターンに対して電気的検査を行うことによっ
て、レジストパターンや薄膜パターンのパターニング状
態を確実且つ迅速に知ることができるので、検査結果を
フィードバックして処理条件等に反映する場合にも、そ
のタイムラグを低減することができるため、生産性や歩
留まりを低下させることなく、高品位の製品を生産する
ことが可能になる。また、検査用基板には導電性レジス
ト層を形成するだけでよいため、余分な検査コストをか
ける必要もない。

【００１１】本発明において、前記レジスト及び前記導
電性レジストは共に感光性レジストであり、前記第１の
パターニング処理は、露光処理と現像処理を順次に行う
ものであることが好ましい。上記のようなフィードバッ
クのタイムラグ短縮効果は、特に感光性レジストを用
い、露光処理及び現像処理によってレジストパターンを
形成するフォトリソグラフィ技術を用いる場合に特に有
効である。

【００１２】なお、上記の基板は検査用基板と同一物で
あることが好ましい。また、上記の薄膜パターンは導電
体のパターンであることが好ましい。

【００１３】本発明において、前記レジストは前記導電
性レジストと同一物であることが好ましい。この発明に
よれば、通常の製品を製造するための基板上にも検査用
基板と同様に同じ導電性レジスト層を形成して薄膜のパ
ターニングを行うことによって、電気的検査の結果を、
実際の製品ラインに対するパターニング状態をより良く
反映したものとすることができるとともに、通常の基板
と検査用基板とに対して共通のレジスト層の形成工程を
用いることができるので、処理コストや管理の手間を低
減することができる。

【００１４】次に、本発明の電気光学装置の製造方法
は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された
パターニング状態の検査方法を実施することにより得ら
れた前記電気的検査の結果に基づいて、前記パターニン
グ工程の処理条件を修正することを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、上記検査方法を用いる
ことによって検査結果を迅速に処理条件にフィードバッ
クしてパターニング状態を良好に保つことができるの
で、電気光学装置を高品位化することができるととも
に、製品の最終歩留まりを向上させることができる。

【００１６】本発明において、前記薄膜パターンは導電
体のパターンであることが好ましい。薄膜パターンを導
電体のパターンとすることによって、上記電気的検査に
よって、導電体のパターンに対する電気的検査を行う場
合とほぼ等しい状況を間接的に作り出すことができるの
で、電気的検査の検査結果を処理条件に反映させること
によって導電体パターンのパターン状態をより良好に制
御することが可能となる。

【００１７】なお、本発明の電気光学装置の製造方法に
おいても、レジスト層が導電性レジスト層と同一物であ
ること（同一のレジスト材料からなること）が好まし
い。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係るパターニング状態の検査方法及び電気光学装置の
製造方法の実施形態について詳細に説明する。以下に説
明する本実施形態は液晶表示パネルの製造ラインにおけ
る透明電極のパターニング工程に関するものであるが、
本発明は液晶装置に限らず、プラズマディスプレイ（Ｐ
ＤＰ）やフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥ
Ｄ）やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等の他の
種々の電気光学装置における電極や配線等の薄膜パター
ンの製造方法にも適用することができ、さらに、電気光
学装置の製造方法に限らず、その他の種々の製品の製造
ラインにおける薄膜パターンのパターニング工程にも適
用できるものである。

【００１９】図１は本実施形態に用いる検査用基板２０
に対する処理手順を示す工程断面図（ａ）〜（ｄ）であ
り、図２は本実施形態の検査方法を用いたパターニング
工程の手順を模式的に示す工程説明図である。従来の電
気的検査方法においては、ラインを流れる透明基板１０
のうちの一部の透明基板を抜き取り、透明電極に対して
電気的検査を実施していたが、本実施形態では、図２に
示すように、まず、製品の一部となるべき透明基板１０
の他に検査用基板２０をラインに流し、この検査用基板
２０に対して電気的検査を行うものである。なお、本実
施形態における製造ラインは図３及び図４に示す製造ラ
インと同様に構成されている。すなわち、透明基板１０
は、図２の上方から下方へと搬送されていくようになっ
ている。ここで、搬送経路に沿って露光処理部Ａ、現像
処理部Ｂ、エッチング処理部Ｃ及びレジスト剥離処理部
Ｄが配列されている。

【００２０】本実施形態においては、図１（ａ）に示す
ように、ガラス等からなる検査用基板２０を用意し、こ
の検査用基板２０の表面上には図３に示す透明電極層を
形成することなく、そのまま、感光性レジストを塗布
し、レジスト層２２を形成する。本実施形態の感光性レ
ジストは樹脂基材中に微細なカーボン粒子、銀粒子、プ
ラスチック微粒子の表面にめっき処理を施したものなど
の各種の導電粒子を混入してあり、レジスト層２２は、
電気的検査を行うに十分な導電性を有するものとされて
いる。レジスト層２２は通常１〜２μｍ程度の厚さに形
成されるので１０００オングストローム程度の厚さの透
明電極よりも（体積）抵抗率は低くて足りるが、例え
ば、（体積）抵抗率で１０２〜１０３［Ω・ｍ］程度以
下（面積抵抗率で１０８〜１０９［Ω／スクエア］程度
以下）であることが好ましい。

【００２１】上記のように導電性のレジスト層２２を表
面上に形成した検査用基板２０を、図２に示す露光処理
部Ａに入る箇所においてラインに投入し、図１（ｂ）に
示すようにフォトマスク１３を用いてレジスト層２２を
露光する。次に、検査用基板２０をそのままラインに沿
って移動させ、図２に示す現像処理部Ｂにて現像し、図
１（ｃ）に示すようにレジストパターン２２０を形成す
る。この露光処理部Ａ及び現像処理部Ｂにて行われるレ
ジスト層２２のパターニングが上記第１のパターニング
処理である。

【００２２】検査用基板２０は、現像処理部Ｂにて現像
が行われ、レジストパターン２２０が形成された時点で
ラインから取り出され、電気的検査測定部Ｅにて図１
（ｄ）に示すように電気的検査が行われる。図示の場合
には一対のプローブ１４，１４を隣接するレジストパタ
ーン部に接触させ、パターン部間の短絡の有無を測定す
るところを模式的に表している。上記のような導電性レ
ジストを用いて形成されているレジストパターン２２０
は電気的検査を行うに十分な電気的伝導性を有してい
る。

【００２３】電気的検査としては、上記のように一対の
プローブ１４をパターン部に接触させ、その接触箇所を
走査して行くことによって測定を行う場合もあるが、例
えばプローブカードなどを用いて一括して検査を行うこ
とも可能である。また、パターン部に直接接触する部材
としては、プローブ以外に、ラバーコネクタ（導電性を
有する弾性部材（合成ゴムなどに導電粒子を混入させた
ものなど）を端子とするもの）やフレキシブル配線基板
などを用いることができる。また、単なる導通の有無
（電圧降下の有無）の検査だけでなく、導体間の静電容
量を測定する方法であっても構わない。

【００２４】本実施形態では、上記の検査用基板２０以
外の通常の透明基板１０は、現像処理部Ｂにて現像され
た後に、そのまま次のエッチング処理部Ｃ及びレジスト
剥離処理部Ｄへとライン上を流動していく。エッチング
処理部Ｃ及びレジスト剥離処理部Ｄは、上記の第２のパ
ターニング処理を行うものである。

【００２５】上記電気的検査において得られた検査結果
は、即座に露光処理部Ａの露光条件に反映される。例え
ば、レジストパターン２２０に短絡箇所が発見された場
合には、フォトマスク１３の清掃や交換、露光焦点、露
光時間、露光強度の修正などが行われる。また、上記検
査結果を現像処理部Ｂの現像条件に反映させることも可
能である。さらに、上記検査結果に基づいてエッチング
液の組成やエッチング時間などを修正するなど、検査結
果をエッチング処理部Ｃの処理条件に反映させても構わ
ない。

【００２６】上記実施形態において、検査用基板２０は
透明基板１０と全く同じものであることが好ましく、例
えば、透明電極や保護膜などの表面構造を全く有しない
透明基板１０そのものを用いることができ、これは繰り
返し使用も可能である。

【００２７】また、上記のレジスト層２２を構成する導
電性レジストは、通常、製造ラインにおいて製品に対し
て用いられる絶縁レジストとは別のものである。しか
し、この導電性レジストを通常の製品に対するレジスト
としても用いることによって、レジスト塗布工程につい
ても、透明基板１０と検査用基板２０に対して共通のも
のとすることができる。また、検査用基板２０のレジス
ト層２２と透明基板１０上に形成されるレジスト層とが
全く同材料で構成されることとなるので、検査用基板２
０に対して行う電気的検査の検査結果におけるパターニ
ング状態の反映度合（当該検査結果が実際の透明基板１
０上のレジストパターンの状態や透明電極等の導電体パ
ターンの状態をどのくらい正確に反映しているかを示す
度合）を高めることができる。

【００２８】本実施形態では、検査用基板２０上に形成
された導電性を有するレジストパターン２２０を検査対
象とすることによって、レジストに対する第１のパター
ニング処理である露光処理部Ａ及び現像処理部Ｂが終了
した時点で即座に電気的検査を行うことができるので、
外観検査などの手間と時間のかかる検査を行う必要もな
くなり、また、エッチング処理部Ｃやレジスト剥離処理
部Ｄによる第２のパターニング処理を経た後に検査を行
う必要もなくなるので、検査結果をフィードバックする
のに要する時間を大幅に短縮することができる。また、
電気的に確実に検査を行うことができるので、外観検査
などによって発生し得るパターン不良の看過ミスも大幅
に低減することができる。

【００２９】なお、本実施形態において、検査用基板２
０は、透明基板１０の搬送過程において、ランダムに挿
入してパターン形成工程中に流動させてもよいが、所定
数の透明基板１０毎に検査用基板２０を挿入するなど規
則性を設けると、電気的検査測定部Ｅにおいて検査用基
板２０だけを流動過程から抜き取りやすくなって、自動
化できる。また、検査用基板２０の流動は、ランダムで
も定期的でも、基板に特定パターンを形成しておき、そ
れをカメラ等で視認して、その基板を抜き取るなどすれ
ば、自動化できる。

【００３０】本実施形態において検査対象となった薄膜
のパターンは、例えば、パッシブマトリクス型の液晶表
示パネルの場合、ストライプ状の電極が狭い間隔で並列
されてなる電極パターンとして用いられる。また、アク
ティブマトリクス型の液晶表示パネルの場合、アクティ
ブ素子が形成される素子基板上に、縦横に交差するよう
に形成される配線パターンや、この配線パターンに区画
された領域内に形成される画素電極を構成する電極パタ
ーンなどに用いられる。

【００３１】尚、本発明のパターニング状態の検査方法
及び電気光学装置の製造方法は、上述の図示例にのみ限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、検査用基板としては、全体が絶縁体で構成されてい
なくても、少なくとも導電性レジストパターンが直接に
形成される表面が絶縁性であればよい。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
レジストパターンや薄膜パターンのパターニング状態を
確実且つ迅速に知ることができるので、検査結果をフィ
ードバックして処理条件等に反映する場合にも、そのタ
イムラグを低減することができるため、生産性や歩留ま
りを低下させることなく、高品位の製品を生産すること
が可能になる。また、検査用基板には導電性レジスト層
を形成するだけでよいため、余分な検査コストをかける
必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパターニング状態の検査方法の実
施形態における検査用基板に対する処理内容を示す工程
断面図（ａ）〜（ｄ）である。

【図２】同実施形態の製造ラインに対する関係を模式的
に示す概略説明図である。

【図３】従来の液晶装置の製造方法における透明基板に
対するパターニング工程の処理内容を示す工程断面図
（ａ）〜（ｆ）である。

【図４】従来の液晶装置の製造ラインにおける透明電極
に対する電気的検査の方法を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１０透明基板１１透明電極１１０電極パターン１２レジスト層１２０レジストパターン１３フォトマスク２０検査用基板２２レジスト層（導電性レジスト層）２２０レジストパターン（導電性レジストパターン）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｔ // Ｇ０１Ｒ 31/02 Ｇ０１Ｒ 31/02 Ｆターム(参考） 2G014 AA03 AB59 AC10 2H088 FA11 FA25 HA01 MA20 2H092 MA15 MA55 MA56 NA27 NA29 PA01 4M106 AA20 AB20 BA14 CA15 5G435 AA00 AA17 BB12 EE33 HH12 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に薄膜を形成した後に、該薄膜上
にレジスト層を形成し、該レジスト層に対する第１のパ
ターニング処理を施してレジストパターンを形成し、該
レジストパターンを用いて前記薄膜に対する第２のパタ
ーニング処理を施して薄膜パターンを形成するパターニ
ング工程に対して、該パターニング工程におけるパター
ニング状態を知るための検査方法であって、少なくとも
表面が絶縁性の検査用基板上に導電性レジスト層を形成
し、該導電性レジスト層に対して前記第１のパターニン
グ処理を施して導電性レジストパターンを形成し、該導
電性レジストパターンに対して電気的検査を行うことを
特徴とするパターニング状態の検査方法。
【請求項２】請求項１において、前記レジスト及び前
記導電性レジストは共に感光性レジストであり、前記第
１のパターニング処理は、露光処理と現像処理を順次に
行うものであることを特徴とするパターニング状態の検
査方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２のいずれか１項に
おいて、前記レジストは前記導電性レジストと同一物で
あることを特徴とするパターニング状態の検査方法。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
記載されたパターニング状態の検査方法を実施すること
により得られた前記電気的検査の結果に基づいて、前記
パターニング工程の処理条件を修正することを特徴とす
る電気光学装置の製造方法。
【請求項５】請求項４において、前記薄膜パターンは
導電体のパターンであることを特徴とする電気光学装置
の製造方法。