JP2008205417A - 機能パターン用多種レジスト塗布基板及びその基板を用いた機能パターン基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光性レジストを用い、レジストからなるパターンを形成する半導体装置の製造方法において、インキジェット塗布方式と、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィとを組み合わせた製造方法を提供し、工程の削減、レジスト消費量の削減、すること。
【解決手段】レジスト塗布基板にパターン形成の露光処理と、レジスト膜を現像の現像処理からなるフォトグラフィ法により機能パターン形成する際に用いる、所望の、機能が異なる複数の機能パターン用レジスト溶液を所定の区画毎に塗り分けて、機能が異なる複数のレジスト膜を塗布形成した機能パターン用多種レジスト塗布基板と、機能パターン用多種レジスト塗布基板に用いた機能パターン基板の製造方法であって、前記露光工程は、パターンを形成する露光装置を用いて、所望の、機能パターン用の各々のマスクパターンを備えたフォトマスクを介して、機能パターン基板の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に複数の種類のレジストを塗り分けて塗布した、機能パターン用多種レジスト塗布基板及びその基板を用いたフォトグラフィプロセスを利用した、機能パターン基板の製造方法に関する。

図４（ａ）〜（ｂ）は、従来のフォトグラフィプロセスを利用したパターンを形成する製造方法を説明する工程の側断面図である。

図４（ａ）−ａ１〜−ａ４は、フォトグラフィプロセスのパターン形成方法の一例で、遮蔽膜パターンを形成する、例えばフォトマスク３０の製造方法である。その製造方法は、予め、ガラス基板上全面に遮蔽膜３３を形成したフォトマスク用基板３１を準備する。次いで、ａ１では、基板の遮蔽膜面に感光性レジスト溶液を塗布し、レジスト膜３２を形成する。次いで、露光装置を用いて、レジスト膜へ部分照射する。次いで、ａ２では、レジスト膜を現像処理する。次いで、ａ３では、現像したレジスト膜（レジストパターン）３２ａより露出した遮蔽膜をエッチング処理する。最後に、ａ４では、レジスト膜を剥膜してフォトマスク３０が製造される。この場合、レジストは、エッチング処理の防止膜（マスク）としての役割であり、最終製品であるフォトマスク３０では、レジストは機能しないものであり、マスクパターンのレジスト３３ａは剥膜されている。

図４（ｂ）−ｂ１〜ｂ６は、フォトグラフィプロセスのパターン形成方法の一例で、機能パターン基板２０を形成する、例えばカラーフィルタの、カラー画素のレジスト機能パターンの製造方法である。その製造方法は、予め、ガラス基板上全面に所定のパターン、例えばＢＭ（ブラックマトリックス）等を形成したカラーフィルタ用の基板２１を準備する。次いで、ｂ１では、基板全面に機能パターン用レジスト溶液、例えばＲ画素用レジスト溶液を塗布し、Ｒ画素用レジスト膜（Ｒレジスト）２２を形成する。次いで、ｂ２では、フォトマスクを介した露光装置を用いて、Ｒレジストへ部分照射する。最後に、Ｒレジストを現像処理する。現像したＲレジスト（Ｒレジスト機能パターン）２２ａが製造される。この場合、Ｒレジスト機能パターン２２ａでは、パターン形状を含むレジストは、特定波長に機能する色相の透過光フィルタとしての役割であり、最終製品であるカラーフィルタではレジストパターンは機能を有するものであり、レジスト機能パターンとした。以降、ｂ３〜ｂ４では、Ｇレジスト機能パターン２３ａの形成、ｂ５〜ｂ６では、Ｂレジスト機能パターン２４ａの形成を繰り返し実行して、Ｒ、Ｇ、Ｂカラー画素のレジスト機能パターンが製造される。なお、前述したように、本発明では、機能パターンは、レジストからなるパターンであり、且つ該パターン形状を含むレジスト膜が機能を有する、例えば、カラーフィルタ画素、発光画素、発音画素、導電画素、臭気等センサー画素であって、該機能パターンを単独、若しくは複数を組み合わせ、配列して、支持する基板上に形成した基板を機能パターン基板とした。

従来、半導体装置の製造工程では、二種類の機能パターン基板、例えば液晶表示装置では、本体側基板となる駆動回路基板とカラーフィルタを貼り合わせており、駆動回路画素とカラー画素とを重なり合うように貼り合せることが重要となる。画素の微細化では、さらなる高精度の重ね合わせが必要となる。

以下に公知文献を記す
特開２０００−１９５４３号公報

本発明の課題は、感光性レジストを用いた、レジストからなるパターンを形成する半導体装置の製造方法において、インキジェット塗布方式と、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィプロセスとを組み合わせた製造方法を提供し、その工程の削減と、レジスト消費量の削減、及び品質を向上すること。

本発明の請求項１に係る発明は、基板と、その表面に感光性の機能パターン用レジスト溶液を塗布する塗布処理と、該レジスト塗布基板にパターン形成する露光処理と、レジスト膜を現像する現像処理からなるフォトグラフィ法により機能パターンを形成する際に用いる機能パターン用多種レジスト塗布基板であって、
機能パターン用の多種レジスト塗布基板は、所望の、機能が異なる複数の機能パターン用レジスト溶液を所定の区画毎に塗り分けて、機能が異なる複数のレジスト膜を整列して、基板表面に接触して塗布形成したことを特徴とする機能パターン用多種レジスト塗布基板である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記機能が異なる複数のレジスト膜の厚さは、同一膜厚で塗布形成したことを特徴とする請求項１記載の機能パターン用多種レジスト塗布基板である。

本発明では、一枚の基板上に、複数のレジストを区画毎に塗り分けた、各々レジスト膜厚が同一の機能パターン用多種レジスト塗布基板が提供できる。

本発明の請求項３に係る発明は、前記請求項１、又は２記載の機能パターン用多種レジスト塗布基板にパターン形成する露光工程と、レジスト膜の現像工程とからなるフォトグラフィプロセスを用いた機能パターン基板の製造方法であって、
前記露光工程は、
パターンを形成する露光装置を用いて、レジスト塗布基板へフォトマスクが備えたマスクパターンを介して露光光を照射する方法であって、
フォトマスクは、所望の、機能パターン用の各々のマスクパターンを備えたことを特徴とする機能パターン基板の製造方法である。

本発明では、本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板を用いたフォトグラフィプロセスを用いた機能パターン基板の製造方法が提供できる。

本発明の請求項４に係る発明は、前記請求項１記載の機能パターン用多種レジスト塗布基板を製造する、基板表面に感光性の機能パターン用レジスト膜の塗布工程と、該レジスト塗布基板にパターン形成の露光工程と、レジスト膜の現像工程とからなるフォトグラフィプロセスを用いた機能パターン基板の製造方法であって、
前記塗布工程は、
多色塗布用インキジェットプリンタ装置を用いて、
所望の、機能パターン用の各々レジスト溶液を並列したインキジェットヘッド毎へ供給し、各々のレジスト塗布データに従って、所定の区画毎にインキジェットノズルを開閉して機能パターン用の各々レジスト溶液を塗布することを特徴とする機能パターン基板の製造方法である。

本発明の請求項５に係る発明は、前記請求項１記載の機能パターン用多種レジスト塗布基板を用いたフォトグラフィプロセスによる機能パターン基板の製造方法であって、
前記露光工程は、
パターンを形成する露光装置を用いて、
機能パターン用の多種レジスト塗布基板へフォトマスクが備えたマスクパターンを介して露光光を照射する方法であって、
フォトマスクは、所望の、機能パターン用の各々のマスクパターンが形成されており、各々の機能パターンを同一の露光処理で、同時に形成することを特徴とする請求項４記載の機能パターン基板の製造方法である。

本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板及びその基板を用いた機能パターン基板の製造方法によれば、レジスト塗布工程でインキジェット塗布装置を用いたことにより、工程削減が可能となり、コスト削減が可能となり、さらにその機能パターン基板の品質が改善できる効果がある。

本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板は、パターン形成する露光処理と、レジスト膜を現像する現像処理からなるフォトグラフィ法により機能パターンを形成する際に使用するレジスト塗布基板である。機能パターン用の多種レジスト塗布基板は、所望の、機能が異なる複数の機能パターン用レジスト溶液を所定の区画毎に塗り分けて塗布した基板であって、機能が異なる複数のレジスト膜を所定の順に整列して、基板表面に接触して、隣り合うレジストが重なり合わないように、レジスト塗布形成した、複数の機能パターン用レジストを塗布したことを特徴とするレジスト塗布基板である。

本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板は、塗布した複数のレジスト膜が各々機能が異なるレジストから形成されており、各々の膜厚は、同一膜厚で塗布形成されたレジスト塗布基板である。

本発明の機能パターン基板の製造方法は、本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板を用いた、パターン形成する露光工程と、レジスト膜の現像工程とからなるフォトグラフィプロセスによる製造方法である。露光工程は、パターンを形成する露光装置を用いて、レジスト塗布基板へフォトマスクが備えたマスクパターンを介して露光光を照射する方法である。フォトマスクは、所望の、機能パターン用の各々のマスクパターンを備えている。なお、機能パターン基板は、基板上に機能パターンを形成したものである。

機能パターン用マスクパターンのマスクデータは、図形演算による方法で、各々の機能パターン用のマスクデータをＡＮＤ演算によりデータ作成する。

本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板は、レジスト膜を製造する、例えば、塗布工程は、多色塗布用のインキジェットプリンタ装置を使用して、所望の機能パターン用の各々レジスト溶液をインキジェットヘッド毎へ供給し、各々のレジスト塗布データに従って、所定の区画毎にインキジェットノズルを開閉して機能パターン用の各々レジスト溶液を塗布する。

機能パターン用の各々のマスクパターンのレジスト塗布データは、図形演算による方法で、マスクデータの各パターンデータにプラスリサイズ演算によりデータ作成する。

本発明の機能パターン基板は、本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板を用いたフォトグラフィプロセスによるの製造方法である。露光工程は、パターンを形成する露光装置を用いて、機能パターン用の多種レジスト塗布基板へフォトマスクが備えたマスクパターンを介して露光光を照射する方法である。フォトマスクは、所望の、機能パターン用の各々のマスクパターンが形成されており、各々の機能パターンを同一のパターンを形成する露光処理で、同時に製造する方法である。

図１は、本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板の一実施例を説明する平面図である。図１（ａ）は、機能パターン基板２０であり、基板２１には複数の機能パターン１２ａ、１３ａ、１４ａが形成されている。図１（ｂ）は、機能パターン用の多種レジスト塗布基板１０である。基板２１上は、機能レジスト１２、１３、１４が塗布形成されている。

図２は、本発明の多種レジスト塗布基板を用いた機能パターン基板の製造方法の一実施例を説明する側断面図である。図２（ａ）は、多種レジスト塗布基板の塗布工程であり、機能レジスト１２、１３、１４を塗布する。図２（ｂ）は、露光工程であり、フォトマスク３０と、多種レジスト塗布基板１０を重ねて、照射する。図２（ｃ）は、現像処理の工程であり、機能パターン基板２０が製造される。

図３は、本発明の機能パターン基板の一実施例を説明する側断面図である。図３（ａ）は、液晶表示装置であり、駆動回路基板１と、本発明の機能パターン基板２０が位置合わせされ接合されている。図３（ｂ）は、駆動回路基板と、フォトマスク及びカラーフィルタの重ね合わせ説明図である。駆動回露基板１の駆動回路画素の位置に、フォトマスク３０のマスクパターン３３ａの位置を合わせこみ、該フォトマスク３０の位置精度は、本発明の機能パターン用多種レジスト基板２１と重ね合わせて転写露光する工程を経て、各機能パターンの位置に転写する方法である。

本発明の機能パターン用多種レジスト塗布基板の一実施例を説明する平面図であり、（ａ）は、機能パターン基板であり、（ｂ）は、機能パターン用の多種レジスト塗布基板である。 本発明の多種レジスト塗布基板を用いた機能パターン基板の製造方法の一実施例を説明する側断面図であり、（ａ）は、多種レジスト塗布基板の塗布工程であり、（ｂ）は、露光工程であり、（ｃ）は、機能パターン基板である。 本発明の機能パターン基板の一実施例を説明する側断面図であり、（ａ）は、液晶表示装置であり、（ｂ）は、駆動回路基板と、フォトマスク及びカラーフィルタの重ね合わせ説明図である。 従来のフォトグラフィプロセスのパターン形成方法の一例を説明する側断面図であり、（ａ）は、フォトマスクであり、（ｂ）は、カラーフィルタである。

符号の説明

１…駆動回路基板
１ａ…駆動回路画素
１０…機能パターン用多種レジスト塗布基板
１２…機能レジスト
１３…機能レジスト
１４…機能レジスト
１２ａ…機能パターン
１３ａ…機能パターン
１４ａ…機能パターン
２０…機能パターン基板
２１…基板
２２…Ｒ（赤色）レジスト
２３…Ｇ（緑色）レジスト
２４…Ｂ（青色）レジスト
２２ａ…Ｒレジスト機能パターン
２３ａ…Ｇレジスト機能パターン
２４ａ…Ｂレジスト機能パターン
３０…フォトマスク
３１…基板
３２…レジスト
３２ａ…マスクパターンレジスト
３３…遮蔽膜
３３ａ…マスクパターン

Claims (5)

1. 基板と、その表面に感光性の機能パターン用レジスト溶液を塗布する塗布処理と、該レジスト塗布基板にパターン形成する露光処理と、レジスト膜を現像する現像処理からなるフォトグラフィ法により機能パターンを形成する際に用いる機能パターン用多種レジスト塗布基板であって、
   機能パターン用の多種レジスト塗布基板は、所望の、機能が異なる複数の機能パターン用レジスト溶液を所定の区画毎に塗り分けて、機能が異なる複数のレジスト膜を整列して、基板表面に接触して塗布形成したことを特徴とする機能パターン用多種レジスト塗布基板。
2. 前記機能が異なる複数のレジスト膜の厚さは、同一膜厚で塗布形成したことを特徴とする請求項１記載の機能パターン用多種レジスト塗布基板。
3. 前記請求項１、又は２記載の機能パターン用多種レジスト塗布基板にパターン形成する露光工程と、レジスト膜の現像工程とからなるフォトグラフィプロセスを用いた機能パターン基板の製造方法であって、
   前記露光工程は、
   パターンを形成する露光装置を用いて、レジスト塗布基板へフォトマスクが備えたマスクパターンを介して露光光を照射する方法であって、
   フォトマスクは、所望の、機能パターン用の各々のマスクパターンを備えたことを特徴とする機能パターン基板の製造方法。
4. 前記請求項１記載の機能パターン用多種レジスト塗布基板を製造する、基板表面に感光性の機能パターン用レジスト膜の塗布工程と、該レジスト塗布基板にパターン形成の露光工程と、レジスト膜の現像工程とからなるフォトグラフィプロセスを用いた機能パターン基板の製造方法であって、
   前記塗布工程は、
   多色塗布用インキジェットプリンタ装置を用いて、
   所望の、機能パターン用の各々レジスト溶液を並列したインキジェットヘッド毎へ供給し、各々のレジスト塗布データに従って、所定の区画毎にインキジェットノズルを開閉して機能パターン用の各々レジスト溶液を塗布することを特徴とする機能パターン基板の製造方法。
5. 前記請求項１記載の機能パターン用多種レジスト塗布基板を用いたフォトグラフィプロセスによる機能パターン基板の製造方法であって、
   前記露光工程は、
   パターンを形成する露光装置を用いて、
   機能パターン用の多種レジスト塗布基板へフォトマスクが備えたマスクパターンを介して露光光を照射する方法であって、
   フォトマスクは、所望の、機能パターン用の各々のマスクパターンが形成されており、各々の機能パターンを同一の露光処理で、同時に形成することを特徴とする請求項４記載の機能パターン基板の製造方法。

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