JP2002331266A - 樹脂膜形成方法及び液晶表示装置 - Google Patents

樹脂膜形成方法及び液晶表示装置

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JP2002331266A
JP2002331266A JP2001137682A JP2001137682A JP2002331266A JP 2002331266 A JP2002331266 A JP 2002331266A JP 2001137682 A JP2001137682 A JP 2001137682A JP 2001137682 A JP2001137682 A JP 2001137682A JP 2002331266 A JP2002331266 A JP 2002331266A
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JP
Japan
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resin film
substrate
resin
liquid crystal
unevenness
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JP2001137682A
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English (en)
Inventor
Junji Boshita
純二 坊下
Takashi Hirose
貴司 廣瀬
Yoshinobu Sakurai
芳亘 櫻井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基体上に塗布された樹脂膜を端面除去する際
に発生する樹脂膜ムラを抑制することのできる樹脂膜形
成方法、及び前記方法で形成された樹脂膜を含む液晶表
示装置を提供する。 【解決手段】 基板上に樹脂膜を形成する樹脂膜形成方
法であって、前記基板上に樹脂を塗布し、前記樹脂が塗
布された基板を、前記塗布と同一チャンバー内におい
て、常温常圧下で回転させながら所定時間スピン乾燥し
た後、前記基板端面部の樹脂を除去する。前記スピン乾
燥における基板の回転速度は100rpm以下であるこ
とが好ましく、処理時間は30秒以上であることが好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
を含む各種半導体装置や液晶表示装置をはじめとする平
板状表示装置において、所定のパターンの構成要素を形
成する上で樹脂膜ムラを抑制する有用な樹脂膜形成方法
及び液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置等の平板状表示装置や半導
体集積回路装置を製造するに際して、フォトリソグラフ
ィー技術が広く用いられている。この技術により樹脂膜
を微細パターンのマスクを使用して選択的に露光し、現
像する際に、樹脂膜に樹脂塗布工程よる乾燥ムラがある
と、装置の製造歩留まりを低下させるだけでなく、完成
品の機能、品質にも好ましくない影響を与える。特に、
感光性樹脂を用い、平坦なもしくは微細な凹凸を形成し
た層間絶縁膜を有する反射型液晶表示装置(以下「反射
型LCD」という)においては、乾燥工程の微妙な乾燥
ムラが反射率ムラとなり、パネルの表示ムラとして深刻
な品質問題となる。なお、以下の説明では、薄膜トラン
ジスタを用いた反射型LCDの場合について説明を行
う。
【0003】反射型LCDでは、外光の反射により表示
を行うために、入射した外光をできるだけ効率よく反射
させるように、反射率を高める必要がある。反射率を高
める手段として、液晶セルや光学部材での光の伝搬ロス
を防ぐことと、反射板での反射率を高める方法が挙げら
れる。
【0004】反射型LCDは図8に示すように、偏光板
1、λ/4波長板2、ガラス基板3、カラーフィルター
4、透明電極5、液晶6、凹凸を規則的に配置した凹凸
反射電極7、有機の層間絶縁膜8、無機の層間絶縁膜
9、層間絶縁膜10、ガラス基板11及び薄膜トランジ
スタ(TFT)素子12から構成されている。この反射
型LCDは、偏光板を1枚積層した1枚偏光板方式と凹
凸状の反射電極7を液晶セル内に設ける方式を併用した
ものであり、反射電極に散乱性を付与して拡散反射率を
高め、視認性の向上を意図したものであり、例えば特許
第2756206号公報等に記載されている。
【0005】反射電極7は、凹凸形成の有機の層間絶縁
膜8上に形成され、層間絶縁膜8に設けられたコンタク
トホール16を通して、TFT素子12のドレイン電極
15と電気的に接続されている。凹凸反射電極7には、
TFT素子12のスイッチング動作により、電圧が印加
される。反射電極7は、画素電極として液晶6に電圧を
印加する作用を行う。
【0006】上記有機の層間絶縁膜8は、次の工程によ
り形成される。従来の樹脂膜形成工程フロー図を図2に
示す。まず、例えば感光性のアクリル系樹脂が数μmの
膜厚で塗布される。塗布処理には一般にスピン塗布が用
いられ、その機構上、基板の端面部にも樹脂が塗布され
る。基板端面部に塗布された樹脂は、端面除去工程によ
り除去される。この端面除去工程には、一般に溶剤を吹
きかけ排気で溶解液を吸引する手法が採られる。次に、
塗布された樹脂膜に熱処理を施して、溶媒を蒸発させる
プリベーク工程が行われる。プリベーク工程で溶媒が蒸
発すると、露光・現像工程が行われ、パターニングを行
って開口部を形成する。そして、ポストベーク工程が行
われ、感光性のアクリル系樹脂を硬化させて、層間絶縁
膜を形成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記有
機の層間絶縁膜の形成工程では、塗布工程において得ら
れた層間絶縁膜に樹脂膜ムラが発生しやすくなる。すな
わち、端面除去工程の処理には、樹脂膜を溶解した溶解
液を強制的に排気する排気口が設けられており、少なく
とも基板端面部では排気圧による気流が発生しやすい状
態となり、基板上の気流を均一に保つことができず、そ
の結果、樹脂膜に含まれる溶媒の乾燥ムラが発生して均
一な膜厚の層間絶縁膜を形成することが困難となる。特
に、上記反射電極面は、入射した光を利用し表示するた
め、微妙な樹脂膜ムラが反射率ムラとなり、パネル表示
ムラに起因する深刻な品質低下という問題を有してい
た。
【0008】そこで、本発明は、基体上に塗布された樹
脂膜を端面除去する際に発生する樹脂膜ムラを抑制する
ことのできる樹脂膜形成方法、すなわち樹脂膜ムラによ
る反射率ムラを抑制することのできる層間絶縁膜の形成
方法を提供する。これにより、本発明の樹脂膜形成方法
により形成された樹脂膜を含む液晶表示装置は、反射率
ムラが抑制されるため表示品位が高くなるとともに、生
産歩留まりも向上する。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の樹脂膜形成方法は、基板上に樹脂膜を形成
する樹脂膜形成方法であって、前記基板上に樹脂を塗布
し、前記樹脂が塗布された基板を、前記塗布と同一チャ
ンバー内において、常温常圧下で回転させながら所定時
間スピン乾燥した後、前記基板端面部の樹脂を除去する
ことを特徴とする。これにより、基板端面の樹脂膜を除
去する工程に生じる樹脂膜ムラを抑制することができ
る。
【0010】本発明の樹脂膜形成方法においては、前記
スピン乾燥における基板の回転速度が100rpm以下
であることが好ましい。回転速度が100rpmを越え
る場合は、基板の回転により、基板上に樹脂膜の溶媒蒸
発ムラが発生する。
【0011】また、本発明の樹脂膜形成方法において
は、前記スピン乾燥における処理時間が30秒以上であ
ることが好ましい。処理時間が30秒未満の場合は、ス
ピン乾燥における乾燥が不十分となり、端面除去処理時
の排気により樹脂膜ムラが発生する。
【0012】また、本発明の樹脂膜形成方法において
は、前記樹脂が感光性樹脂であり、かつ前記樹脂膜が絶
縁膜であることが好ましい。
【0013】次に、本発明の液晶表示装置は、前記請求
項1〜4のいずれかに記載の方法により形成された樹脂
膜を含むことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (実施の形態1)本発明の実施の形態1の樹脂膜形成工
程フロー図を図1に示す。なお、図7は従来の樹脂膜形
成工程のフロー図である。
【0015】図1では、まず、基板に、感光性のアクリ
ル系樹脂等を数μmの膜厚で塗布する。塗布処理には一
般にスピン塗布を用いる。その機構上、基板の端面部に
も樹脂が塗布される。次に、塗布した樹脂をスピン乾燥
する。次に、基板端面部に塗布された樹脂を、端面除去
工程により除去する。この端面除去工程では、一般に溶
剤を吹きかけ排気で溶解液を吸引する。次に、塗布され
た樹脂膜に熱処理を施し、溶媒を蒸発させてプリベーク
する。次に、プリベーク工程で溶媒が蒸発すると、露光
・現像を行い、パターニングを行って開口部を形成す
る。そして、ポストベーク工程を行い、感光性のアクリ
ル系樹脂を硬化させて、層間絶縁膜を形成する。
【0016】なお、本実施の形態では、凹凸形状を有す
る反射型液晶表示装置について例示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、あらゆる基板上に塗布さ
れた樹脂膜の形成方法として、他の液晶表示装置や各種
半導体装置においても実施することができ、同様の効果
を得ることができるものである。
【0017】次に、本発明を実施例により具体的に説明
する。
【0018】
【実施例】(比較例1)感光性アクリル樹脂(例えば,
PC403:JSR(株)製)を、図2に示すような構
成のスピンコーターにより膜厚約3μmで基板全面に塗
布し、図3に示すような構成の端面除去装置により、端
面除去処理を行った。その結果、基板のに塗布した樹脂
膜に、図4に示すような波状の樹脂膜ムラが発生した。
これは、端面除去処理時の排気により、基板上の樹脂膜
に溶媒蒸発ムラが生じたことによるものである。
【0019】(実施例1)感光性アクリル樹脂(例え
ば,PC403:JSR(株)製)を、図2に示すよう
な構成のスピンコーターにより膜圧約3μmで基板全面
に塗布し、この基板を回転速度0〜500回転/分(r
pm)、処理時間0〜100秒でスピン乾燥した後、図
3に示すような構成の端面除去装置により端面除去処理
を行った。
【0020】その結果、基板の回転速度が0〜100r
pmで、処理時間が30秒以上ときは、図5に示すよう
に、基板に塗布した樹脂膜に樹脂膜ムラは見られなかっ
た。
【0021】また、基板の回転速度を100rpmより
も速くしてスピン乾燥を行った場合は、基板に塗布した
樹脂膜に図6に示すようなスジ状の樹脂膜ムラが発生し
た。これは、基板の回転により、基板上に樹脂膜の溶媒
蒸発ムラが生じたことによるものである。
【0022】また、基板の回転速度を0〜100rpm
とし、処理時間を30秒未満としてスピン乾燥を行った
場合は、基板に塗布した樹脂膜に図4に示す波状の樹脂
膜ムラが発生した。これは、スピン乾燥での乾燥が不十
分であるため、端面除去処理時の排気により樹脂膜ムラ
が発生したためである。
【0023】以上の結果を表1に示す。
【0024】
【表1】スピン乾燥(基板回転速度、乾燥時間) 樹脂膜ムラ なし 波 状 あり(100rpm以下、30秒以上) な し あり(100rpm< 、30秒以上) スジ状 あり(100rpm以下、30秒未満) 波 状
【0025】上記の結果より、基板上への樹脂膜塗布後
のスピン乾燥工程において、基板回転速度を0〜100
rpmに設定し、処理時間を30秒以上に設定すること
で、スピン乾燥時と端面除去時に発生する樹脂膜ムラを
抑制できることがわかった。
【0026】
【発明の効果】以上説明したとおり、基板上への樹脂膜
塗布後にスピン乾燥を行い、このスピン乾燥工程におけ
る基板回転速度を0〜100rpmに設定し、処理時間
を30秒以上に設定することにより、基板上に塗布され
た樹脂膜を端面除去する際に発生する樹脂膜ムラを抑制
することができ、樹脂膜ムラによる反射率ムラを抑制す
ることができる。また、本発明の樹脂膜形成方法により
形成された樹脂膜を含む液晶表示装置は、その表示品位
が高くなると同時に、生産歩留まりも向上する。よっ
て、その工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の樹脂膜形成工程フロー
図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係るスピンコーターの
概略構成を示す側面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る端面除去の概略構
成を示す側面図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係る端面除去による樹
脂膜ムラを示す基板の平面図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る樹脂膜ムラのない
基板の平面図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係るスピン乾燥による
樹脂膜ムラを示す基板の平面図である。
【図7】従来の樹脂膜形成工程フロー図である。
【図8】反射型液晶表示装置の構成を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・偏光板 2・・・λ/4波長板 3・・・ガラス基板 4・・・カラーフィルター 5・・・透明電極 6・・・液晶 7・・・反射電極 8・・・有機の層間絶縁膜 9・・・無機の層間絶縁膜膜 10・・・層間絶縁膜 11・・・ガラス基板 12・・・TFT素子 13・・・ゲート電極 14・・・ソース電極 15・・・ドレイン電極 16・・・コンタクトホール 17・・・凹構造 18・・・鏡面性を有する平坦な部分。 21・・・基板 22・・・樹脂膜ムラ 23・・・蓋 24・・・チャンバー 25・・・基板保持チャック 26・・・樹脂膜 27・・・シンナー 28・・・排気 29・・・ノズルヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 芳亘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H090 HB07X HC05 LA04 LA08 LA09 4D075 AC64 AC91 AC94 BB14Z BB24Z CA23 CA48 DA06 DC21 DC22 EA05 EA45 EB22 5F058 AA03 AD08 AD12 AF04 AG01 AG09 AH01 5F110 AA18 BB01 CC07 DD02 NN04 NN27 NN36 QQ19

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に樹脂膜を形成する樹脂膜形成方
    法であって、前記基板上に樹脂を塗布し、前記樹脂が塗
    布された基板を、前記塗布と同一チャンバー内におい
    て、常温常圧下で回転させながら所定時間スピン乾燥し
    た後、前記基板端面部の樹脂を除去することを特徴とす
    る樹脂膜形成方法。
  2. 【請求項2】 前記スピン乾燥における基板の回転速度
    が100rpm以下であることを特徴とする請求項1に
    記載の樹脂膜形成方法。
  3. 【請求項3】 前記スピン乾燥における処理時間が30
    秒以上であることを特徴とする請求項1または2に記載
    の樹脂膜形成方法。
  4. 【請求項4】 前記樹脂が感光性樹脂であり、かつ前記
    樹脂膜が絶縁膜であることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれかに記載の樹脂膜形成方法。
  5. 【請求項5】 前記請求項1〜4のいずれかに記載の方
    法により形成された樹脂膜を含むことを特徴とする液晶
    表示装置。
JP2001137682A 2001-05-08 2001-05-08 樹脂膜形成方法及び液晶表示装置 Pending JP2002331266A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015213887A (ja) * 2014-05-12 2015-12-03 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法、塗布膜形成装置及び記憶媒体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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