JP2009069171A - フォトマスク、アクティブマトリクス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１回の露光工程で、レジストの厚さを異ならしめることが可能で、このレジストにより積層された第１膜及び第２膜をそれぞれ別のパターンに形成することを可能とするフォトマスクを提供する。
【解決手段】本発明のフォトマスク２００は、膜厚の異なるレジストパターンを形成するためのフォトマスクであって、第１開口パターン２０２ａと、前記第１開口パターン２０２ａとは異なる第２開口パターン２０２ｂとを備え、例えば第２開口パターン２０２ｂが、複数のドット開口部２０５が網目状に配されたドット開口パターン２０４を有し、隣り合う前記ドット開口部２０５間の距離が露光解像の限界距離とされていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、フォトマスク、及びアクティブマトリクス基板の製造方法に関する。

近年、高精度テレビ受像機や大型テレビ受像機の急速な普及に伴い、高精度表示装置に対する需要が増加しつつある。液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Electro Luminescence）表示装置、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）などとともに代表的な平板表示装置（ＦＰＤ：Flat Panel Display）の１つであり、軽量、省スペース、低価格、低消費電力等のメリットを有する。

現在、高精度テレビ受像機や大型テレビ受像機に使用される液晶表示装置は、透過型液晶表示装置が主流である。透過型液晶表示装置は、電極を形成した２枚のガラス基板間に液晶を挟持した構成を備え、基板の内側に形成された電極に印加する電圧によって、液晶層の液晶分子配向を変化させるものである。そして、このような液晶分子の配向変化に基づき、液晶層の光学特性を変えることによって、基板に付設した偏光板との方位関係で、バックライトからの透過光量を調節して表示を行うものである。

この透過型液晶表示装置は、駆動方式の観点から大きく受動型と能動型に分けられるが、現在の主流は能動型（アクティブ型）である。能動型（アクティブ型）の液晶表示装置においては、各画素にスイッチング素子が設けられ、これにより各画素の動作が制御されるが、スイッチング素子としては３端子型である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が多く使用されている。

このような薄膜トランジスタ等の能動素子を全面に形成したアクティブマトリクス基板は、フォトリソグラフィー工程及びエッチング工程を複数回繰り返すことによって製造される。すなわち、ゲート配線、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース配線、ドレイン配線、層間絶縁膜、画素電極をそれぞれフォトリソグラフィー工程及びエッチング工程等により順次積層していくものである。

ところで、このようなフォトリソグラフィー工程及びエッチング工程により、膜のパターンを積層形成する場合、工程数の削減が製造効率の向上、ひいてはコスト削減に繋がる。そこで、例えば積層された第１膜と第２膜をそれぞれ別のパターンに形成する場合、上側の第２膜をマスクエッチングによりパターニングした後、別のマスクを形成して第１膜をマスクエッチングによりパターニングする手法が一般的である。このようなマスクエッチングに係る従来技術として、例えば特許文献１に開示された技術がある。
特開２００１−３０７９３３公報

特許文献１に開示された技術は、以下の通りである。すなわち、（１）レジストパターンを形成した後、このレジストパターンの微細化を行う部分に対して照射マスクを介して選択的にレーザーを照射する。（２）更に、ホットプレートの温度分布を補正するための補正マスクを介してレジストパターンにレーザーを照射する。（３）レジストパターンにレーザーを照射した後、シリコン基板をホットプレートで加熱する。（４）レーザー光エネルギーが照射されたレジスト材は、溶融温度が低下するので、比較的低温度でこのレジスト材が溶融し、レジストパターンの間隔が狭くなり、微細なレジストパターンを精度よく形成することができる、とするものである。

以上のような手法により、確かに微細なレジストパターンが精度よく形成することができるかも知れない。しかしながら、このようなレジストパターンの形成方法に係る技術であっても、積層された第１膜及び第２膜をそれぞれ異なるパターンに形成する場合には、別途フォトリソグラフィー工程を行い、別形状のレジストパターンを別途形成する必要がある。

本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであって、１回の露光工程で、レジストの厚さを異ならしめることが可能で、このレジストにより積層された第１膜及び第２膜をそれぞれ別のパターンに形成することを可能とするフォトマスクを提供することを目的としている。また、本発明は、そのようなフォトマスクを用いたアクティブマトリクス基板の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のフォトマスクは、膜厚の異なるレジストパターンを形成するためのフォトマスクであって、第１開口パターンと、前記第１開口パターンとは異なる第２開口パターンとを備え、前記第１開口パターン又は前記第２開口パターンのいずれか一方が、複数のドット開口部が網目状に配されたドット開口パターンを有し、隣り合う前記ドット開口部間の距離が露光解像の限界距離とされていることを特徴とする。

このようなフォトマスクを用いてレジストに露光を行う場合、１回の露光のみで、第１の膜厚のレジストパターンと第２の膜厚のレジストパターンを形成することが可能となる。そして、その各レジストパターンを用いて、例えば積層された２以上の膜をそれぞれ別のパターンに形成することが可能となる。
つまり、本発明のフォトマスクは、第１開口パターンと第２開口パターンとを備え、これらのうち一方が、露光解像の限界距離に設計された網目状のドット開口パターンを有してなるため、当該ドット開口パターンを有する方の開口パターンから露光されたレジストは、網目状の露光パターンを有することとなる。他方、網目状のドット開口パターンを有しない方の開口パターンからは、全面露光されることとなる。このような露光パターンを形成しておくと、レジストを現像した後に、当該レジストを加熱溶融することで、網目状の露光パターンを有する方のレジストは網目部分にレジスト材料が浸透するため、全体として薄膜化される（薄膜レジストが形成される）。他方の全面露光された部分、若しくはマスクにより全く露光されていない部分は、現像により、レジストのタイプ次第でいずれかの部分が厚膜に残存することとなる（厚膜レジストが形成される）。そして、このような薄膜レジスト及び厚膜レジストからなるレジストを介して、第１膜と第２膜とを備える積層膜にドライエッチングを行えば、上層の第２膜を最初にエッチングできるとともに、当該ドライエッチングによりレジストを後退させることができ、薄膜レジストのみを選択的に除去し、厚膜レジストの一部を残存させることが可能となる。その後、この残存した厚膜レジストを介して第１膜のエッチングを行うことで、積層された第１膜と第２膜とをそれぞれ別のパターンに形成することが可能となるのである。この場合、露光工程は、本発明のフォトマスクを介した１回で済み、レジストも別途作成する必要がないため、工程数を削減することが可能となり、ひいては積層膜を備える半導体装置等の製造コストを削減することが可能となる。なお、露光解像は露光装置の特性により定まるもので、その限界距離とは露光解像の限界に相当する距離を言うものである。

また、本発明のフォトマスクは、透光性基板と、前記透光性基板上に形成された遮光膜とを含み、前記ドット開口パターンは、前記遮光膜に対するレーザー照射により形成されてなるものとすることができる。レーザー照射により開口パターンを形成することで、簡便且つ確実に本発明に係る構成のドット開口パターンを形成することが可能となる。

一方、上記課題を解決するために、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、第１膜を形成する工程と、前記第１膜上に直接又は他部材を介して第２膜を形成する工程と、前記第１膜と前記第２膜をパターニングするパターニング工程と、を含み、前記パターニング工程は、前記第２膜上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に対して上述のフォトマスクを介して露光を行い、第１レジストパターンと、前記第１レジストパターンよりも薄膜の第２レジストパターンとを形成する工程と、前記第１レジストパターン及び第２レジストパターンをマスクとして、前記第１膜及び前記第２膜をドライエッチングするとともに、当該ドライエッチングにより前記第２レジストパターンを除去する工程と、残った前記第１レジストパターンをマスクとして、前記第２膜をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする。

このようなアクティブマトリクス基板の製造方法によると、１パターンのフォトマスクを用いた１回の露光工程により、第１膜と第２膜とをそれぞれ別のパターンに形成することが可能となる。したがって、工程数を削減でき、ひいては製造コストを削減することが可能となる。

また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、ゲート配線と、当該ゲート配線から信号を受けるゲート電極とを所定パターンで形成する工程と、前記ゲート配線及び前記ゲート電極を覆う形で、前記第１膜としてゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に、前記第２膜の一部としてシリコン膜を形成する工程と、前記シリコン膜上に、ｎ^＋シリコン膜を形成する工程と、前記ｎ^＋シリコン膜上に、ソース配線と、当該ソース配線から信号を受けるソース電極とを所定パターンで形成する工程と、前記ｎ^＋シリコン膜に対して、チャネル領域を形成すべくマスクエッチングを行う工程と、前記ソース配線及び前記ソース電極上に、前記第２膜の一部として層間絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜を前記第１膜、前記層間絶縁膜及び前記シリコン膜を前記第２膜として、前記パターニング工程を施す工程と、前記層間絶縁膜上にマトリクス状の画素電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

このようなアクティブマトリクス基板の製造方法によると、１パターンのフォトマスクを用いた１回の露光工程により、ゲート絶縁膜（第１膜）と、層間絶縁膜及びシリコン膜（第２膜）とをそれぞれ別のパターンに形成することが可能となる。したがって、工程数を削減でき、ひいては製造コストを削減することが可能となる。

本発明によると、１回の露光工程で、レジストの厚さを異ならしめることが可能で、このレジストにより積層された第１膜及び第２膜をそれぞれ別のパターンに形成することを可能とするフォトマスクを提供することが可能となる。また、本発明によると、そのようなフォトマスクを用いることで、アクティブマトリクス基板を低コストで製造することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明に係るフォトマスクの実施形態について説明する。
図１は本実施形態のフォトマスクの概略構成を示す斜視図、図２は図１のフォトマスクの一部（第２開口パターン部分）を拡大して示す平面図である。

図１に示すように、本実施形態のフォトマスク２００は、ベースとなる石英ガラス等のガラス基板（透光性基板）２０１上に、所定の開口パターン２０２を備えた遮光膜２０３が形成された構成を有している。なお、遮光膜２０３は例えばクロム等から構成することができ、その開口パターン２０２は、当該遮光膜２０３に対するレーザー照射により実現することができる。このフォトマスク２００は、半導体等の製造プロセスで用いられるものであり、主に露光用のマスクとして用いられ、パターニングの対象膜上に塗布されたレジストに当該マスクを介して露光を行うことで、そのパターンを転写し、現像により所定パターンのレジストを形成するものである。なお、このレジストをマスクとして、対象膜をエッチングすることで、所望の膜パターンを得るものとしている。

ここで、フォトマスク２００の遮光膜２０３が備える開口パターン２０２は、異なるパターンの第１開口パターン２０２ａと、第２開口パターン２０２ｂとを備えている。第１開口パターン２０２ａは全体の露光量が相対的に大きくなるもので、それ自身で１つの開口パターンを構成している。一方、第２開口パターン２０２ｂは全体の露光量が相対的に小さくなるもので、図２に示すように、複数のドット開口部２０５から構成されたドット開口パターン２０４を有している。ドット開口パターン２０４は、複数のドット開口部２０５が網目状に配されてなり、隣り合うドット開口部２０５，２０５間の距離ｙが、露光解像の限界距離に設定されている。なお、露光解像は用いる露光装置及び使用レジスト材固有の値である。

図１８ないし図２０に示すように、このようなフォトマスク２００を介してポジ型レジスト１５０に露光Ｌを行うと、第１開口パターン２０２ａを介して露光された第１レジスト部分５１と、第２開口パターン２０２ｂを介して露光された第２レジスト部分５２とで、露光パターンが異なるものとなる。つまり、第１レジスト部分５１は当該部分全体が露光される一方、第２レジスト部分５２は第２開口パターン２０２ｂのパターンに倣って網目状の露光パターンとなる。そして、レジスト１５０を現像して図１９に示すように網目状のレジスト１５０ａを形成し、少なくとも当該レジスト１５０ａを加熱溶融させることで、図２０に示すように当該レジスト１５０ａを薄膜状にて残存させることが可能となる。つまり、網目状の露光パターンを有するレジスト１５０ａは網目部分にレジスト材料が浸透するため、全体として薄膜状のレジスト１５０ｂとなるのである。

このように本実施形態のフォトマスク２００によれば、これを用いてレジスト１５０に露光を行う場合、１回の露光Ｌのみで、厚膜の第１レジストパターン１５０と薄膜の第２レジストパターン１５０ｂを形成することが可能となる。そして、その各レジストパターン１５０，１５０ｂを用いて、例えば積層された２以上の膜をそれぞれ別のパターンに形成することが可能となるのである。

続いて、上記フォトマスク２００を用いて製造したアクティブマトリクス基板を備える液晶表示装置の実施形態について説明する。
図３はフォトマスク２００を用いて製造したアクティブマトリクス基板を備える液晶パネルの要部構成について示す断面図、図４は同液晶表示装置の画素構成について示す平面図である。また、図５は図４のＡ−Ａ’線断面図、図６は図４のＢ−Ｂ’線断面図である。

図３に示した液晶パネル１１は、図示しないバックライトからの照明光の供給を受けて、当該光の透過制御を行って表示を行うものであって、一対の基板３０，４０が所定のギャップを空けた状態で貼り合わせられるとともに、両基板３０，４０間に液晶が封入された構成とされ、当該液晶により液晶層５０が形成されている。

基板４０は素子基板（アクティブマトリクス基板）であって、ガラス基板４１の液晶層５０側に形成された半導体素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ，スイッチング素子）６０と、当該薄膜トランジスタ６０に対して電気的に接続された画素電極４４と、これら薄膜トランジスタ６０及び画素電極４４の液晶層５０側に形成された配向膜４５と、を備えている。なお、ガラス基板４１の液晶層５０側とは反対側には偏光板４２が配設される。

画素電極４４は例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電膜からなり、素子基板４０の液晶層５０側にマトリクス状のパターンで形成されている。詳しくは、薄膜トランジスタ６０のドレイン電極６４（図４及び図５参照）と接続され、当該薄膜トランジスタ６０のスイッチング作動により選択的に電圧が印加されるものとなっている。また、配向膜４５は例えばポリイミドのラビング配向膜から構成されており、偏光板４２は例えば透明フィルムにヨウ素や染料を染み込ませたものを、一方向に延伸してなるものを採用している。

一方、基板３０は対向基板であって、ガラス基板３１の液晶層５０側に形成され、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色光を選択的に透過可能な着色部Ｒ，Ｇ，Ｂを備えたカラーフィルタ３３と、カラーフィルタ３３の液晶層５０側に形成された対向電極３４と、対向電極３４の液晶層５０側に形成された配向膜３５と、を備えている。なお、ガラス基板３１の液晶層５０側とは反対側には偏光板３２が配設される。

カラーフィルタ３３は、着色部Ｒ，Ｇ，Ｂの境界に配されたブラックマトリクスＢＭを備え、当該ブラックマトリクスＢＭは素子基板４０の非画素部（つまり薄膜トランジスタ６０が形成された領域）を覆うように、当該非画素部に平面視重畳して配されている。また、対向電極３４は例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電膜からなり、対向基板３０の液晶層５０側に全面ベタ状に形成されている。また、配向膜３５は例えばポリイミドのラビング配向膜から構成されており、偏光板３２は例えば透明フィルムにヨウ素や染料を染み込ませたものを、一方向に延伸してなるものを採用している。

上述したように本実施形態の液晶パネル１１は半導体素子として薄膜トランジスタ６０を備えており、当該薄膜トランジスタ６０を含む画素は、図４に示すような構成を具備している。
本実施形態の液晶パネル１１では複数の画素４９がマトリクス状に構成されており、これら画素４９の各々には、画素スイッチング用の半導体素子として薄膜トランジスタ６０が形成されている。

薄膜トランジスタ６０は、ソース電極６３、ドレイン電極６４、及びゲート電極６５を備え、ソース電極６３には、画像信号を供給するソース配線８０が接続されている。ソース配線８０に書き込む画像信号は、線順次で供給してもよく、相隣接する複数のソース配線８０同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

また、薄膜トランジスタ６０のゲート電極６５にはゲート配線９０が接続されており、所定のタイミングで、ゲート配線９０にパルス的に走査信号を線順次で印加するように構成されている。

画素電極４４は、薄膜トランジスタ６０のドレイン電極６４にコンタクトホール６８を介して接続されており、スイッチング素子である薄膜トランジスタ６０を一定期間だけオン状態とすることにより、ソース配線８０から供給される画像信号を各画素４９に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極４４を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向電極３４（図３参照）との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極４４と対向電極３４（図３参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量（図示略）が付加されている。

上述した通り、薄膜トランジスタ６０は、素子基板４０を構成するガラス基板４１上に配設されている。詳しくは、図５に示すように、ガラス基板４１上に形成されたゲート電極６５と、ゲート電極６５上に形成されたゲート絶縁膜６６と、ゲート絶縁膜６６上に形成され、チャネル領域６７ａを備えるシリコン膜６７と、シリコン膜６７上に形成されたオーミック層７１と、シリコン膜６７の一端に接続されたソース電極６３と、シリコン膜６７の他端に接続され、ソース電極６３に対してチャネル領域６７ａを介して接続されるドレイン電極６４と、を備えて構成されている。

ゲート電極６５、ならびにゲート電極６５と接続されたゲート配線９０は、図６にも示すように、チタン（Ｔｉ）からなる第１導電膜６５ａと、アルミニウム（Ａｌ）からなる第２導電膜６５ｂと、チタン（Ｔｉ）からなる第３導電膜６５ｃとの積層膜から構成されている（図５では積層構成を省略）。
ゲート絶縁膜６６は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）の他、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等で形成することができる。
シリコン膜６７は、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等で形成することができる。
オーミック層７１は、例えばリン（Ｐ）等のｎ型不純物を高濃度にドーピングしたアモルファスシリコン（ｎ^＋Ｓｉ）等で形成することができる。

ソース電極６３及びドレイン電極６４、ならびにソース電極６３と接続されたソース配線８０は、第１導電層６１と第２導電層６２が積層した積層膜として構成されている（図５参照）。下層側の第１導電層６１はチタン（Ｔｉ）で形成され、上層側の第２導電層６２はアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。

また、ソース電極６３、ドレイン電極６４、ソース配線８０及びゲート配線９０上には層間絶縁膜（パッシベーション膜）７０が形成されている。ドレイン電極６４は、この層間絶縁膜７０に形成されたコンタクトホール６８を介して、画素電極４４に接続されている（図６参照）。なお、層間絶縁膜７０は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の無機絶縁膜の他、アクリル系樹脂膜等で形成することができる。

なお、シリコン膜６７は当該薄膜トランジスタ６０が形成された部分から、図６に示すようにゲート配線９０近傍までに跨って形成され、ゲート配線９０とは重ならない、つまりゲート配線９０上には形成されないパターンとなっている。また、層間絶縁膜７０についても同様に、図６に示すように、ゲート配線９０上には形成されないパターンとなっている。これにより、隣接する画素４９，４９間のリークに対してマージンが確保されている。

次に、本実施形態の液晶パネル１１の製造方法について説明する。ここでは特に、当該製造方法のうち、素子基板４０の製造工程について図７〜図１７を参照して説明するものとする。なお、図７〜図１７において、図示左側には図４のＡ−Ａ’断面に係る製造工程を、図示右側には図４のＢ−Ｂ’断面に係る製造工程を示している。

まず、図７に示すように、ガラス基板４１を用意し、そのガラス基板４１上にゲート電極６５及びゲート配線９０を形成する。ゲート電極６５は、例えばスパッタリング法により形成した導電膜を、フォトリソグラフィー法を用いたマスクエッチングによりパターン形成することができる。具体的には、チタン−アルミニウム−チタンの３層積層膜からなる導電膜（図６参照）をウェットエッチングによりパターニングするものとしている（なお、各図において積層膜を１つの膜として略して示している）。

次に、図８に示すように、ゲート電極６５上にゲート絶縁膜６６、第１シリコン膜（アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ））１６７、第２シリコン膜（ｎ^＋Ｓｉ）１７１をそれぞれ例えばプラズマＣＶＤ法により、続いてチタンからなる導電膜１６１とアルミニウムからなる導電膜１６２をスパッタリング法により形成する。ゲート絶縁膜６６は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）の他、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等により形成することができる。

次に、図９に示すように、形成した第２シリコン膜１７１、導電膜１６１及び導電膜１６２に対して、レジストマスク１００を上層に形成し、フォトリソグラフィー法を用いたマスクエッチングによりパターニングを行う。具体的には、レジストマスク１００を用いてまず上層に配された導電膜１６２をウェットエッチング（エッチング液として例えば燐酸、硝酸、酢酸の混合液を使用する）によりパターニングする。これにより第２導電層６２が形成される。その後、同じレジストマスク１００を用いて下層に配された導電膜１６１をドライエッチングによりパターニングする。続いて同じレジストマスク１００を用いてドライエッチングにより第２シリコン膜１７１をパターニングする。この結果、図１０に示すような上層に第２導電層６２、下層に第１導電層６１、第２シリコン膜７１が形成され、特に、Ａ−Ａ’断面に係る部分ではチャネル領域を含むパターンが形成される。なお、第１シリコン膜１６７はエッチング条件、すなわちエッチング時間を調節することで残存する。

続いて、レジストマスク１００を除去した後、図１１に示すように層間絶縁膜７０をプラズマＣＶＤ法により成膜する。そして、この層間絶縁膜７０と上述した第１シリコン膜１６７、及びゲート絶縁膜６６とをフォトリソグラフィー法を用いたマスクエッチング（具体的にはドライエッチング）によりパターニングする。ここでは、第１段階としてゲート絶縁膜６６（第１膜）、層間絶縁膜７０と第１シリコン膜１６７からなる積層膜（第２膜）をパターニングした後、第２段階として層間絶縁膜７０と第１シリコン膜１６７からなる積層膜（第２膜）をパターニングするものとしている。

具体的には、図１２に示すように、まずポジ型のレジスト１５０を塗布した後、図１及び図２に示したフォトマスク２００を介して当該レジスト１５０に対して露光を行う。その際、フォトマスク２００には、層間絶縁膜７０と第１シリコン膜１６７（第２膜）、及びゲート絶縁膜６６（第１膜）のすべてを除去したい箇所に第１開口パターン２０２ａが配され、層間絶縁膜７０と第１シリコン膜１６７（第２膜）のみを選択除去したい箇所に第２開口パターン２０２ｂが配される。具体的には、第１開口パターン２０２ａは、例えば図２１に示すように表示領域の外側に配される周辺領域３００であって、引廻配線３０１が形成される領域に平面視重畳して配される。また、第２開口パターン２０２ｂは、例えば図６等に示すように、ゲート配線９０が形成された領域に平面視重畳して配される。

このようなフォトマスク２００を介してポジ型のレジスト１５０に対して露光を行うと、第１開口パターン２０２ａを介して露光された第１レジスト部分（周辺領域３００部分）と、第２開口パターン２０２ｂを介して露光された第２レジスト部分（ゲート配線９０形成領域）とで、露光パターンが異なるものとなる。つまり、第１レジスト部分は当該部分全体が露光される一方、第２レジスト部分は第２開口パターン２０２ｂのドット開口パターン２０４（図２参照）に倣って網目状の露光パターンとなる。そして、このようなパターンの露光が施されたレジスト１５０を現像すると、第１レジスト部分はレジスト１５０が除去され、第２レジスト部分は網目状に除去されて図１３に示すように網目状レジスト１５０ａが残存することとなる。

そして、少なくとも残存したレジスト１５０ａを加熱し（勿論レジスト全体を加熱しても良い）、溶融させることで、当該レジスト１５０ａを薄膜化し、図１４に示すように薄膜レジスト１５０ｂとすることが可能となる。つまり、網目部分にレジスト材料が浸透するため、全体として薄膜化されるのである。なお、図４のＡ−Ａ’線部分、つまりフォトマスク２００の開口を有していない部分においては、レジスト１５０は露光されず、薄膜レジスト１５０ｂに対して相対的に厚膜の厚膜レジスト１５０となる。

以上のような露光、現像、及び加熱工程後、薄膜レジスト１５０ｂ及び厚膜レジスト１５０をマスクとしてドライエッチングを行う。具体的には、上述の通り、第１段階として図２１に示す周辺領域３００において、ゲート絶縁膜６６（第１膜）、層間絶縁膜７０と第１シリコン膜１６７からなる積層膜（第２膜）のそれぞれをドライエッチングにより除去する。そして、このドライエッチングにより、図１５に示すように厚膜レジスト１５０は薄膜化し、薄膜レジスト１５０ｂは完全に除去される。そして、第２段階として、残ったレジスト１５０をマスクとしてドライエッチングを行い、ゲート配線９０上の層間絶縁膜７０と第１シリコン膜１６７からなる積層膜（第２膜）を除去する。これにより図１６に示すようなパターンのゲート絶縁膜６６、層間絶縁膜７０、シリコン膜６７が形成されることとなる。

最後に、レジスト１５０を完全に除去した後、図１７に示すように、ＩＴＯ膜をスパッタリングにより成膜し、これをフォトリソグラフィー法を用いたマスクエッチング（具体的にはウェットエッチング）によりパターニングすることで画素電極４４を形成する。そして、画素電極４４を含む基板４１上に配向膜４５を形成してアクティブマトリクス基板４０を得る。

そして、別の工程により作成した対向基板３０と、当該アクティブマトリクス基板４０とをシール剤を介して貼り合せ、液晶を封入することで、液晶パネル１１を得る。

以上のような製造方法によると、１つのマスクを用いた１回の露光現像工程により、膜厚の異なるレジストを提供可能で、当該レジストを用いたエッチングにより、互いに積層する第１膜及び第２膜を、それぞれ別のパターンに形成することが可能となる。すなわち、互いに積層する第１膜及び第２膜をそれぞれ別のパターンに形成するに工程において、１つのマスクを用いた１回の露光現像工程という簡便な手法により、コスト削減を実現することが可能となる。

以上、本発明に係る一実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。
例えば、本実施形態では、本発明のアクティブマトリクス基板として、薄膜トランジスタを備えるものを示したが、例えば薄膜ダイオードからなるアクティブマトリクス基板にも本発明を適用することが可能である。

フォトマスクの概略構成を示す斜視図。 図１のフォトマスクの一部（第２開口パターン部分）を拡大して示す平面図。 図１のフォトマスクを用いて製造したアクティブマトリクス基板を備える液晶パネルの要部構成について示す断面図。 同液晶表示装置の画素構成について示す平面図。 図４のＡ−Ａ’線断面図。 図４のＢ−Ｂ’線断面図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図３の液晶表示装置の製造方法に係る一工程を示す説明図。 図１のフォトマスクの作用効果を示す図。 図１のフォトマスクの作用効果を示す図。 図１のフォトマスクの作用効果を示す図。 図３の液晶表示装置が備えるアクティブマトリクス基板について周辺領域に係る構成を示す断面図。

符号の説明

１１…液晶パネル（表示パネル）、３０…対向基板、４０…素子基板（アクティブマトリクス基板）、４１…ガラス基板（基板）、４４…画素電極（導電膜）、４９…画素、５０…液晶層、５１…第１レジスト部分、５２…第２レジスト部分、６０…薄膜トランジスタ（スイッチング素子）、６３…ソース配線、６４…ドレイン電極、６５…ゲート電極、６６…ゲート絶縁膜、６７…シリコン膜、６７ａ…チャネル領域、７０…層間絶縁膜、７１…オーミック層（ｎ^＋シリコン層）、８０…ソース配線（配線）、９０…ゲート配線（配線）、１５０…レジスト（厚膜レジスト）、１５０ａ…網目状レジスト、１５０ｂ…薄膜レジスト、２００…フォトマスク、２０１…ガラス基板（透光性基板）、２０２…開口パターン、２０２ａ…第１開口パターン、２０２ｂ…第２開口パターン、２０３…遮光膜、２０４…ドット開口パターン、２０５…ドット開口部

Claims (4)

1. 膜厚の異なるレジストパターンを形成するためのフォトマスクであって、
   第１開口パターンと、前記第１開口パターンとは異なる第２開口パターンとを備え、
   前記第１開口パターン又は前記第２開口パターンのいずれか一方が、複数のドット開口部が網目状に配されたドット開口パターンを有し、隣り合う前記ドット開口部間の距離が露光解像の限界距離とされていることを特徴とするフォトマスク。
2. 透光性基板と、前記透光性基板上に形成された遮光膜とを含み、
   前記ドット開口パターンは、前記遮光膜に対するレーザー照射により形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のフォトマスク。
3. 請求項１又は２に記載のフォトマスクを用いたアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
   第１膜を形成する工程と、
   前記第１膜上に直接又は他部材を介して第２膜を形成する工程と、
   前記第１膜と前記第２膜をパターニングするパターニング工程と、を含み、
   前記パターニング工程は、
   前記第２膜上にレジスト膜を形成する工程と、
   前記レジスト膜に対して、請求項１又は２に記載のフォトマスクを介して露光を行い、第１レジストパターンと、前記第１レジストパターンよりも薄膜の第２レジストパターンとを形成する工程と、
   前記第１レジストパターン及び前記第２レジストパターンをマスクとして、前記第１膜及び前記第２膜をドライエッチングするとともに、当該ドライエッチングにより前記第２レジストパターンを除去する工程と、
   残った前記第１レジストパターンをマスクとして、前記第２膜をエッチングする工程と、を含むことを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
4. ゲート配線と、当該ゲート配線から信号を受けるゲート電極とを所定パターンで形成する工程と、
   前記ゲート配線及び前記ゲート電極を覆う形で、前記第１膜としてゲート絶縁膜を形成する工程と、
   前記ゲート絶縁膜上に、前記第２膜の一部としてシリコン膜を形成する工程と、
   前記シリコン膜上に、ｎ^＋シリコン膜を形成する工程と、
   前記ｎ^＋シリコン膜上に、ソース配線と、当該ソース配線から信号を受けるソース電極とを所定パターンで形成する工程と、
   前記ｎ^＋シリコン膜に対して、チャネル領域を形成すべくマスクエッチングを行う工程と、
   前記ソース配線及び前記ソース電極上に、前記第２膜の一部として層間絶縁膜を形成する工程と、
   前記ゲート絶縁膜を前記第１膜、前記層間絶縁膜及び前記シリコン膜を前記第２膜として、前記パターニング工程を施す工程と、
   前記層間絶縁膜上にマトリクス状の画素電極を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項３に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。

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