JP3738837B2 - 交互ストライプ電極およびその製造方法 - Google Patents

交互ストライプ電極およびその製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、該電磁波を遮光する多数の線状電極からなる第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極の製造方法および交互ストライプ電極に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、医療用放射線撮影等において、被験者の受ける被爆線量の減少、診断性能の向上等のために、X線等の放射線に感応するセレン板等の光導電体を有する放射線固体検出器(静電記録体)を感光体として用い、該検出器にX線を照射し、照射された放射線の線量に応じた量の電荷を検出器内の蓄電部に蓄積せしめることにより、放射線画像情報を静電潜像として記録すると共に、レーザビーム或いはライン光源で放射線画像情報が記録された検出器を走査することにより、前記検出器から放射線画像情報を読み取る方法が知られている(例えば、米国特許第4535468号等)。
【0003】
本願出願人は、特開2000−284056号公報において読出しの高速応答性と効率的な信号電荷の取り出しを両立させることを可能ならしめる放射線固体検出器を提案している。この特開2000−284056号公報に記載の放射線固体検出器は、記録用の放射線または放射線の励起により発せられる光に対して透過性を有する第1の電極層、記録用の放射線または前記光の照射を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層、照射された放射線の線量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部、読取用の電磁波の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層、読取用の電磁波が照射される第2の電極層を、この順に有して成り、第2の電極層が、読取用の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、読取用の電磁波を遮光する第2ストライプ電極とを有し、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなるものである。
【0004】
上記放射線固体検出器においては、被写体を透過した放射線が上記放射線固体検出器の第1の電極層に照射され、第1の電極層を透過した放射線の照射により記録用光導電層において放射線の線量に応じた電荷対が発生し、このとき、第1の電極層に負の電圧、第2の電極層に正の電圧が印加されると、負の電荷が蓄電部に潜像電荷として蓄積され、放射線画像が静電潜像として記録される。また、このとき、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とを接続して記録を行うと潜像電荷は両電極に対応する位置の蓄電部に蓄積される。そして、上記放射線固体検出器の第2の電極層に読取用の電磁波が照射されると、この電磁波は第1ストライプ電極を透過して読取用光導電層に照射され、読取用光導電層において電荷対が発生し、この電荷対のうち正の電荷は蓄電部に蓄積された負の電荷と結合し、負の電荷は第1ストライプ電極および第2ストライプ電極に帯電された正電荷と結合することによって潜像電荷の読出しが行なわれる。
【0005】
上記放射線固体検出器では、上記のように記録によって蓄電部に蓄積せしめられた潜像電荷と逆極性の輸送電荷を第1ストライプ電極だけでなく第2ストライプ電極にも帯電させることが可能となるので、検出器から外部に取り出し得る信号電荷の量を多くして読取効率を向上させることが可能となる。
【0006】
ここで、上記のような放射線固体検出器を製造する場合、互いに異なる材料からなる上記第1ストライプ電極と上記第2ストライプ電極を交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極の製造が必要となり、その製造方法としてはフォトリソグラフィー法による製造方法が容易に考えられる。この場合、第1ストライプ電極用の第1マスクおよび第2ストライプ電極用の第2マスクの少なくとも2枚のマスクを用いることにより上記交互ストライプ電極を製造することが可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記放射線固体検出器の大きさは43cm×43cmと大面積であり、上記のようにフォトリソグラフィー法を利用した製造方法では大型で、高精度なマスク合わせが可能な露光装置が必要となる。さらに、低コスト化のために上記放射線固体検出器を一度に複数枚製造するような場合には、上記交互ストライプ電極を形成するためにさらに大型な露光装置が必要となる。また、このような多面取りを行なわず1枚取りで製造した場合には歩留まりが悪くコストが高くなるだけでなく、個々の放射線固体検出器の特性バラツキが大きくなるという欠点もある。
【0008】
また、上記交互ストライプ電極を有する放射線固体検出器において上記のような潜像電荷の読み出しを行なう際には、第1ストライプ電極または第2ストライプ電極のいずれか一方に電流検出アンプなどを接続し、他方のストライプ電極の電位を基準電位として読み出しが行われるが、このとき他方のストライプ電極の各線状電極の基準電圧がバラツキをもつと読み出される電気信号にも影響が及ぶ。
【0009】
さらに、上記のような基準電位のバラツキをなくすため交互ストライプ電極の第1のストライプ電極または第2ストライプ電極を共通電極とする場合には、各線状電極を接続する製造過程が新たに必要となる。
【0010】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、上記交互ストライプ電極を製造する場合において、高精度なマスク合わせを行なう大型な露光装置を必要とせず、1枚のストライプ電極用マスクから自己整合的に(マスク合わせなしに)交互ストライプ電極を製造することができ、また、多面取りも可能であり歩留りの向上、コストの低減を図ることができる交互ストライプ電極製造方法および上記基準電位にバラツキを生じることのない交互ストライプ電極を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明による第1の交互ストライプ電極製造方法は、所定の電磁波に対して透過性を有する支持体の上面に、所定の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、所定の電磁波を遮光する多数の線状電極からなる第2ストライプ電極とを有し、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極を形成する交互ストライプ電極の製造方法であって、支持体の上面に第2ストライプ電極を形成し、支持体の上面および第2ストライプ電極の上面に透明導電膜を一様に形成し、透明導電膜の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、所定の電磁波を支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極には遮光され透明導電膜は透過してレジスト膜が感光されることにより、第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、レジストパターンに応じて透明導電膜をエッチングすることにより第2ストライプ電極と透明導電膜を分離して第1ストライプ電極を形成することを特徴とする。
【0012】
ここで、上記「支持体の上面および第2ストライプ電極の上面に透明導電膜を一様に形成する」とは、透明導電膜を支持体の上面および第2ストライプ電極の上面の全表面もしくは一部を除いた(例えば、第2ストライプ電極のコンタクト部)表面に実質的に隙間を空けることなく形成することを意味し、必ずしも透明導電膜の表面が平坦である必要はなく、膜厚も均一である必要はない。
【0013】
また、上記「透明導電膜の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成する」とは、レジスト膜を透明導電膜の表面に実質的に隙間を空けることなく形成することを意味し、必ずしもレジスト膜の表面が平坦である必要はなく、膜厚も均一である必要はない。
【0014】
本発明による第2の交互ストライプ電極製造方法は、所定の電磁波を有する支持体の上面に、所定の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、所定の電磁波を遮光する多数の線状電極からなる第2ストライプ電極とを有し、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極を形成する交互ストライプ電極の製造方法であって、支持体の上面に第2ストライプ電極を形成し、支持体の上面および第2ストライプ電極の上面に透明絶縁膜を一様に形成し、透明絶縁膜の上面に透明導電膜を一様に形成し、透明導電膜の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、所定の電磁波を支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極には遮光され透明絶縁膜および透明導電膜は透過してレジスト膜が感光されることにより、第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、レジストパターンに応じて透明導電膜をエッチングすることにより第1ストライプ電極を形成することを特徴とする。
【0015】
ここで、上記「支持体の上面および第2ストライプ電極の上面に透明絶縁膜を一様に形成する」とは、透明絶縁膜を支持体の上面および第2ストライプ電極の上面の全表面もしくは一部を除いた(例えば、第2ストライプ電極のコンタクト部)表面に実質的に隙間を空けることなく形成することを意味し、必ずしも透明絶縁膜の表面が平坦である必要はなく、膜厚も均一である必要はない。
【0016】
また、上記「透明絶縁膜の上面に透明導電膜を一様に形成する」とは、透明導電膜を透明絶縁膜の全表面もしくは一部を除いた表面に実質的に隙間を空けることなく形成することを意味し、必ずしも透明導電膜の表面が平坦である必要はなく、膜厚も均一である必要はない。
【0017】
また、上記「透明導電膜の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成する」とは、レジスト膜を透明導電膜の表面に実質的に隙間を空けることなく形成することを意味し、必ずしもレジスト膜の表面が平坦である必要はなく、膜厚も均一である必要はない。
【0018】
また、上記「透明絶縁膜」とは、上記所定の電磁波を透過するとともに、上記第2ストライプ電極と上記透明導電膜から形成される第1ストライプ電極とを電気的に絶縁するためのものである。
【0019】
また、上記第1および第2の交互ストライプ電極製造方法においては、レジストパターンに熱処理を施した後、エッチングを行なうようにすることもできる。
【0020】
ここで、上記「熱処理」はレジストパターンを熱により収縮させるための処理であり、この処理により後述するアンダーエッチングの処理をより効率良く施すことができる。
【0021】
本発明による第3の交互ストライプ電極製造方法は、所定の電磁波に対して透過性を有する支持体の上面に、所定の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、所定の電磁波を遮光する多数の線状電極からなる第2ストライプ電極とを有し、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極を形成する交互ストライプ電極の製造方法であって、支持体の上面に透明導電膜を一様に形成し、透明導電膜の上面に第2ストライプ電極を形成し、透明導電膜の上面および第2ストライプ電極の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、所定の電磁波を支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極には遮光され透明導電膜は透過してレジスト膜が感光されることにより、第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、レジストパターンと第2ストライプ電極との間に間隔を設け、透明導電膜を露出させる間隔生成処理を施し、レジストパターンに応じて透明導電膜をエッチングすることにより第2ストライプ電極と透明導電膜を分離して第1ストライプ電極を形成することを特徴とする。
【0022】
ここで、上記「支持体の上面に透明導電膜を一様に形成する」とは、透明導電膜を支持体の上面の表面に実質的に隙間を空けることなく形成することを意味し、必ずしも透明導電膜の表面が平坦である必要はなく、膜厚も均一にする必要はない。
【0023】
また、上記「透明導電膜の上面および第2ストライプ電極の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し」とは、レジスト膜を透明導電膜の上面および第2ストライプ電極の上面の表面に実質的に隙間を空けることなく形成することを意味し、必ずしもレジスト膜の表面が平坦である必要はなく、膜厚も均一である必要はない。
【0024】
また、上記「間隔生成処理」とは、レジストパターンと第2ストライプ電極との間に間隔を設け、その間隔部分の透明導電膜の表面を露出させ、透明導電膜をエッチングすることが可能な状態にする処理であれば如何なる処理でもよく、例えば、上記熱処理とすることができる。
【0025】
ここで、上記第1および第3の交互ストライプ電極製造方法において、上記「第2ストライプ電極と透明導電膜を分離する」とは、物理的に第2ストライプ電極と第1ストライプ電極を形成する透明導電膜とが分離した状態であり、また、電気的にも第2ストライプ電極と第1ストライプ電極を形成する透明導電膜とが絶縁されている状態にすることを意味する。
【0026】
また、上記第1から第3の交互ストライプ電極製造方法において、上記「所定の電磁破」とは、上記第1ストライプ電極を透過する電磁波であるとともに上記レジスト膜を感光する電磁破である。
【0027】
また、上記「所定の電磁波を透過する」とは、必ずしも全ての所定の電磁波を透過する必要はなく、上記レジスト膜を感光できる程度透過すればよい。
【0028】
また、同様に、上記「所定の電磁波を遮光する」とは、必ずしも全ての所定の電磁波を遮光しなくてもよく、上記レジスト膜が感光されない程度に遮光すればよい。
【0029】
また、上記「透明導電膜」とは、上記第1ストライプ電極を形成するためのものであり、上記所定の電磁波を透過するとともに導電性を有して電極として機能するものである。
【0030】
また、上記「エッチング」は、アンダーエッチングとすることができる。
【0031】
ここで、上記「アンダーエッチング」とは、例えば、図5に示すようにレジストパターン18aの縁からエッチング液が、レジストパターン18aの下へ回り込んで、横方向にも透明導電膜16のエッチングが進む現象である。この現象により第2ストライプ電極の線状電極12aと第1ストライプ電極を形成する透明導電膜16とが分離されることになる。
【0032】
また、上記のようにアンダーエッチングを行なうような場合、例えば、透明導電膜としてITO膜のような微結晶の材料を利用すると、透明導電膜全体においてアンダーエッチングの進行速度にばらつきがでやすく、エッチングが十分でない部分で第1ストライプ電極と第2ストライプ電極との間でショートしたり、また、エッチングの進行速度が速い部分では第1ストライプ電極や第2ストライプ電極が断線してしまったりして、大面積で特性が均一な交互ストライプ電極を作成することが困難である。
【0033】
従って、透明導電膜は、完全アモルファスな材料により形成するようにすることが望ましい。
【0034】
ここで、上記「完全アモルファス」とは、実質的に完全アモルファスであることを意味し、「完全アモルファスな材料」とは、例えば、IZO(IDIXO:出光興産など)やスパッタガスはHOを精密添加して作成して完全アモルファスな組成としたITO膜などがあるが、完全アモルファスな組成であればその他の材料を使用してもよい。
【0035】
また、上記アンダーエッチングを行なうような場合には、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とがショートしないように、もしくは第1および第2ストライプ電極間で相互にノイズなどの悪影響をおよぼさない程度に間隔を形成する必要がある。一方、あまりアンダーエッチングの進行させると透明導電膜における小さなキズなどあった場合に、このようなキズも大きくすることになり断線などの弊害を生じてしまう。従って、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極との間には1μm以上7μm以下の間隔を形成することが好ましく、より好ましくは2μm以上5μm以下の間隔である。
【0036】
本発明による交互ストライプ電極は、所定の電磁波を透過する支持体の上面に形成される所定の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、所定の電磁波を遮光する多数の線状電極からなる第2ストライプ電極とを有し、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極において、第1ストライプ電極の各線状電極の端部が接続されて共通電極になっていることを特徴とするものである。
【0037】
【発明の効果】
本発明による第1の交互ストライプ電極製造方法によれば、支持体の上面に第2ストライプ電極を形成し、支持体の上面および第2ストライプ電極の上面に透明導電膜を一様に形成し、透明導電膜の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、所定の電磁波を支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極には遮光され透明導電膜は透過してレジスト膜が感光されることにより、第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、レジストパターンに応じて透明導電膜をエッチングすることにより第2ストライプ電極と透明導電膜を分離して第1ストライプ電極を形成するようにしたので、高精度なマスク合わせを行なう大型な露光装置を必要とせず、1枚のストライプ電極用マスクから自己整合的に(マスク合わせなしに)ショート欠陥のない高精度な交互ストライプ電極を製造することができ、また、多面取りも可能で歩留りの向上、コストの低減を図ることができる。
【0038】
また、本発明による第2の交互ストライプ電極製造方法によれば、支持体の上面に第2ストライプ電極を形成し、支持体の上面および第2ストライプ電極の上面に透明絶縁膜を一様に形成し、透明絶縁膜の上面に透明導電膜を一様に形成し、透明導電膜の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、所定の電磁波を支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極には遮光され透明絶縁膜および透明導電膜は透過してレジスト膜が感光されることにより、第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、レジストパターンに応じて透明導電膜をエッチングすることにより第1ストライプ電極を形成するようにしたので、上記第1の交互ストライプ電極製造方法と同様の効果が得られるとともに、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極との絶縁性をさらに向上することができる。
【0039】
また、本発明による第3の交互ストライプ電極製造方法によれば、支持体の上面に透明導電膜を一様に形成し、透明導電膜の上面に第2ストライプ電極を形成し、透明導電膜の上面および第2ストライプ電極の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、所定の電磁波を支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極には遮光され透明導電膜は透過してレジスト膜が感光されることにより、第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、レジストパターンと第2ストライプ電極との間に間隔を設け、透明導電膜を露出させる間隔生成処理を施し、レジストパターンに応じて透明導電膜をエッチングすることにより第2ストライプ電極と透明導電膜を分離して第1ストライプ電極を形成するようにしたので、上記第1の交互ストライプ電極およびその製造方法と同様の効果を得ることができる。
【0040】
また、透明導電膜として、完全アモルファスな材料、例えば、IZO(IDIXO(Idemitsu Indium X−metal Oxide):出光興産(株)など)を利用して形成した場合には、アンダーエッチングを透明導電膜の全体において均一な進行速度で行なうようにすることができる。また、第1ストライプ電極のエッジがスムーズになり、電極エッジからの電荷注入を低減することができる。また、上記のようにアンダーエッチングを透明導電膜の全体において均一な進行速度で行なうようにすることができるので、深いアンダーエッチング(例えば、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極との間を10μmの距離で分離する)も可能となる。
【0041】
さらに、IZOではなく、スパッタガスはHOを精密添加して作成して完全アモルファスな組成としたITO膜を利用して透明導電膜を形成した場合には、アルカリにも強い第1ストライプ電極を作成することができる。
【0042】
また、アンダーエッチングにより第1ストライプ電極と第2ストライプ電極との間に1μm以上7μm以下、さらに好ましくは2μm以上5μm以下の間隔を形成するようにした場合には、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とがショートしたり、第1および第2ストライプ電極間でノイズなどの悪影響を及ぼすことを回避することができ、また、アンダーエッチングの過度の進行による断線などの弊害を回避することができる。
【0043】
また、本発明による交互ストライプ電極によれば、第1ストライプ電極の各線状電極の端部が接続されていて共通電極となるようにしたので、特別にその接続のための工程を付加する必要がなく、製造コストの削減を図ることができる。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の交互ストライプ電極製造方法の具体的な実施の形態を図面を参照して説明する。図1から図5は本発明の交互ストライプ電極製造方法の第1の実施の形態について、その製造過程をそれぞれ説明する図であり、図6は本実施の形態により製造された交互ストライプ電極を示す図である。
【0045】
本実施の形態の交互ストライプ電極製造方法は、まず、ガラス基板10上に多数の線状電極12aからなる第2ストライプ電極12を形成する。その製造過程は一般的なフォトリソグラフィ法を利用するものであり、以下にその説明する。図1(1)に示すようにガラス基板10の上面にCr膜13を略0.1μmの厚さで蒸着により形成する。そして、そのCr膜13の上面全体にレジスト14を塗布し(図1(2))、第2ストライプ電極12の形状に応じたマスク16を使用して紫外線を露光する(図1(3))し、現像、洗浄(リンス)処理を施してCr膜13の上面に第2ストライプ電極12の形状に応じたレジストパターン14aを形成する(図1(4))。そして、Cr膜13にエッチング処理を施し(図1(5))、レジストを除去することにより、第2ストライプ電極12がガラス基板10上に形成される(図1(6))。なお、上記のようにして形成される第2ストライプ電極12の各線状電極12aの幅は15μm程度、各線状電極12aの間隔は35μm程度にするのが望ましい。また、図2に示すように各線状電極12aはそれぞれ接続されることなく個別の電極として形成され、その一端にはコンタクト部12bが設けられるよう形成される。
【0046】
次に、この第2ストライプ電極12が形成されたガラス基板10の上面に図3(A)に示すように各線状電極12aのコンタクト部12bを避けるようにして透明導電膜(ITO(Indium Tin Oxide))16を一様に形成する。図3(A)においてコンタクト部12bを除いて透明導電膜16が形成された部分の断面図を図3(B)に示す。透明導電膜16を形成する方法としては真空蒸着法やディップ法などがある。コンタクト部12bを避けて透明導電膜16を形成するには、真空蒸着法(EB(電子ビーム)蒸着、抵抗加熱蒸着など)を用いる場合には、蒸着マスクを利用しコンタクト部12bをマスクして形成すればよく、また、ガラス基板全面に透明導電膜16を形成した後、コンタクト部12bのみ透明導電膜16をエッチングして除去するようにしてもよい。
【0047】
そして、図4(1)に示すように透明導電膜16の上面にネガレジスト18を一様に塗布する。次に、図4(2)に示すようにガラス基板10の下面から紫外線を照射して露光する。このとき、ガラス基板10の下面に照射された紫外線は第2ストライプ電極12には遮光されて透明導電膜16は透過してネガレジスト18に露光される。感光されたネガレジスト18に現像処理、洗浄処理が施されることにより第2ストライプ電極12の形状に応じたレジストパターン18aが形成される(図4(3))。さらに、このレジストパターン18aに熱処理が施され、図4(4)に示すようにレジストパターン18aは収縮して円弧状に形成される。なお、このレジストパターン18aに施されれる熱処理は、後述するアンダーエッチングの効果をより得るために施されるものである。
【0048】
次に、第2ストライプ電極12の各線状電極12aと透明導電膜16とが分離するまで透明導電膜16のエッチング処理を行なう。なお、このとき施されるエッチング処理はアンダーエッチングを利用したものであり、アンダーエッチングとは、図5に示すようにレジストパターン18aがない部分の縁からエッチング液がレジストパターン18aの下へ回り込んで、横方向にもエッチングが進む現象である。このアンダーエッチングは一般的には集積回路の微細化に伴って生じる現象であり、集積回路の製造には寸法精度を悪化させるため好ましくない現象であるが、本実施の形態においては、第2ストライプ電極12の線状電極12aと透明導電膜16とを分離させるため積極的にこの現象を利用している。
【0049】
さらに、レジスト除去処理を施すことにより図6に示すように第2ストライプ電極12と透明導電膜16からなる第1ストライプ電極16が交互に略平行に配列された交互ストライプ電極が自己整合的に形成される。なお、図6に示すように第1ストライプ電極16はその一端が接続され共通電極となって形成される。
【0050】
本発明による第1の交互ストライプ電極製造方法によれば、支持体10の上面に第2ストライプ電極12を形成し、支持体10の上面および第2ストライプ電極12の上面に透明導電膜16を一様に形成し、透明導電膜16の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜18を一様に形成し、所定の電磁波を支持体10の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極12には遮光され透明導電膜18は透過してレジスト膜18が感光されることにより、第2ストライプ電極12に応じたレジストパターン18aを形成し、レジストパターン18aに応じて透明導電膜16をエッチングすることにより第2ストライプ電極12と透明導電膜16を分離して第1ストライプ電極を形成するようにしたので、高精度なマスク合わせを行なう大型な露光装置を必要とせず、1枚のストライプ電極用マスクから自己整合的に(マスク合わせなしに)ショート欠陥のない高精度な交互ストライプ電極を製造することができ、また、多面取りも可能で歩留りの向上、コストの低減を図ることができる。
【0051】
次に、本発明の交互ストライプ電極製造方法の第2の実施の形態を図面を参照して説明する。図7から図10は本発明の交互ストライプ電極製造方法の第2の実施の形態について、その製造過程をそれぞれ説明する図であり、図11は本実施の形態により製造された交互ストライプ電極を示す図である。なお、第1の実施の形態と同様の処理についてはその詳細は省略して説明を行なう。
【0052】
まず、第1の実施の形態における図1の(1)から(6)までに示した処理と同様の処理を施すことにより、ガラス基板50上に多数の線状電極12aからなる第2ストライプ電極52を形成する。なお、上記のようにして形成される第2ストライプ電極52の各線状電極52aの幅は15μm程度、各線状電極12aの間隔は35μm程度にするのが望ましい。また、図7に示すように各線状電極52aはそれぞれ接続されることなく個別の電極として形成され、その一端にはコンタクト部52bが設けられるよう形成される。
【0053】
次に、この第2ストライプ電極52が形成されたガラス基板10の上面に図7(A)に示すように各線状電極52aのコンタクト部52bを避けるようにして透明絶縁膜(SiO)54を一様に形成する。図7(A)においてコンタクト部52bを除いて透明絶縁膜54が形成された部分の断面図を図7(B)に示す。透明絶縁膜54を形成する方法としては真空蒸着法やディップ法などがある。コンタクト部52bを避けて透明絶縁膜54を形成するには、真空蒸着法(EB(電子ビーム)蒸着、抵抗加熱蒸着など)を用いる場合には、蒸着マスクを利用しコンタクト部52bをマスクして形成すればよく、また、ガラス基板全面に透明絶縁膜54を形成した後、コンタクト部52bのみ透明絶縁膜54をエッチングして除去するようにしてもよい。
【0054】
そして、上記のようにして形成された透明絶縁膜54の表面に透明導電膜56を一様に形成する(図8(A)は斜視図、図8(B)は断面図である)。このとき、図8(A)に示すように透明導電膜56の一端と透明絶縁膜54の一端は間隔aを空けてずらして形成される。
【0055】
次に、図9(1)に示すように透明導電膜56の上面にネガレジスト58を一様に塗布する。次に、図9(2)に示すようにガラス基板50の下面から紫外線を照射して露光する。このとき、ガラス基板50の下面に照射された紫外線は第2ストライプ電極52には遮光されて透明絶縁膜54および透明導電膜56は透過してネガレジスト58に露光される。感光されたネガレジスト58に現像処理、洗浄処理が施されることにより第2ストライプ電極52の形状に応じたレジストパターン58aが形成される(図9(3))。さらに、このレジストパターン58aに熱処理が施され、図9(4)に示すようにレジストパターン58aは収縮して円弧状に形成される。なお、このレジストパターン58aに施されれる熱処理は、後述するアンダーエッチングの効果をより得るために施されるものである。
【0056】
次に、透明導電膜56が各線状電極に分離するまで透明導電膜56のエッチング処理を行なう。なお、このとき施されるエッチング処理はアンダーエッチングを利用したものである(図10)。
【0057】
さらに、レジスト除去処理を施すことにより図11に示すように第2ストライプ電極と透明導電膜16からなる第1ストライプ電極が交互に略平行に配列され、かつ第2ストライプ電極52および第1ストライプ電極56の各線状電極が透明絶縁膜54により電気的に絶縁された交互ストライプ電極が自己整合的に形成される。なお、図11に示すように第1ストライプ電極56はその一端が接続され共通電極となって形成される。
【0058】
本発明による第2の交互ストライプ電極製造方法によれば、支持体50の上面に第2ストライプ電極52を形成し、支持体50の上面および第2ストライプ電極52の上面に透明絶縁膜54を一様に形成し、透明絶縁膜54の上面に透明導電膜56を一様に形成し、透明導電膜56の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜58を一様に形成し、所定の電磁波を支持体50の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極52には遮光され透明絶縁膜54および透明導電膜56は透過してレジスト膜58が感光されることにより、第2ストライプ電極52に応じたレジストパターン58aを形成し、レジストパターン58aに応じて透明導電膜56をエッチングすることにより第1ストライプ電極52を形成するようにしたので、上記第1の交互ストライプ電極製造方法と同様の効果が得られるとともに、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極との絶縁性をさらに向上することができる。
【0059】
次に、本発明の交互ストライプ電極製造方法の第3の実施の形態を図面を参照して説明する。図12から図16は本発明の交互ストライプ電極製造方法の第3の実施の形態について、その製造過程をそれぞれ説明する図である。なお、第1の実施の形態と同様の処理についてはその詳細は省略して説明を行なう。
【0060】
本実施の形態の交互ストライプ電極製造方法は、まず、ガラス基板20上に透明導電膜(ITO(Indium Tin Oxide))22を形成する(図12(1))。そして、第1の実施の形態における図1の(1)から(6)までに示した処理と同様の処理を施すことにより、透明導電膜22の上面に第2ストライプ電極24が形成される(図12(2))。なお、第1の実施の形態と同様に、第2ストライプ電極24の各線状電極24aの幅は15μm程度、各線状電極24aの間隔は35μm程度にするのが望ましい。また、図13に示すように各線状電極24aはそれぞれ接続されることなく個別の電極として形成され、その一端にはコンタクト部24bが設けられるよう形成される。
【0061】
次に、この第2ストライプ電極24の各線状電極24aのコンタクト部24bのみを露出し、それ以外を覆うようにテープ等でマスクをし、更に、コンタクト部24bのCrパターンをマスクとして透明導電膜22のエッチング処理を施すことにより、図14に示すようにコンタクト部24bの周辺の透明導電膜22を除去する(なお、このとき第1の実施の形態に示したアンダーエッチングは行なわないようにエッチング処理を施す)。
【0062】
そして、図15(1)に示すように透明導電膜22および第2ストライプ電極24の上面にネガレジスト26を一様に塗布する。次に、図15(2)に示すようにガラス基板20の下面から紫外線を照射して露光する。このとき、ガラス基板20の下面に照射された紫外線は第2ストライプ電極24には遮光されて透明導電膜22は透過してネガレジスト26に露光される。ネガレジスト26に現像処理、洗浄処理を施すことにより第2ストライプ電極24の形状に応じたレジストパターン26aが形成される(図15(3))。さらに、このレジストパターン26aに熱処理が施され、図15(4)に示すようにレジストパターン26aは収縮して円弧状に形成され、レジストパターン26aと第2ストライプ電極24との間に間隔が設けられることにより、透明導電膜22が露出し、透明導電膜22のエッチングが可能となる。
【0063】
次に、第2ストライプ電極24の各線状電極24aと透明導電膜22とが分離するまで透明導電膜22のエッチング処理を行なう。なお、このとき施されるエッチング処理はアンダーエッチングを利用したものである(図16)。
【0064】
さらに、レジスト除去処理を施すことにより第2ストライプ電極と透明導電膜16からなる第1ストライプ電極が交互に略平行に配列された交互ストライプ電極が自己整合的に形成される。なお、本実施の形態により製造された交互ストライプ電極は断面は図16に示すようになるが、上面図は第1の実施の形態と同様に図6に示すようになる。
【0065】
本発明による第3の交互ストライプ電極製造方法によれば、支持体20の上面に透明導電膜22を一様に形成し、透明導電膜22の上面に第2ストライプ電極24を形成し、透明導電膜22の上面および第2ストライプ電極24の上面に所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜26を一様に形成し、所定の電磁波を支持体20の下面から露光し、この所定の電磁波が第2ストライプ電極24には遮光され透明導電膜22は透過してレジスト膜26が感光されることにより、第2ストライプ電極24に応じたレジストパターン26aを形成し、レジストパターン26aと第2ストライプ電極24との間に間隔を設け、透明導電膜22を露出させる間隔生成処理を施し、レジストパターン26aに応じて透明導電膜22をエッチングすることにより第2ストライプ電極24と透明導電膜22を分離して第1ストライプ電極を形成するようにしたので、上記第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0066】
なお、上記第1から第3の実施の形態により製造される交互ストライプ電極の第2ストライプ電極の材料は、導電性を有するものであればよく、金、銀、白金等の単一金属や、酸化インジウム等の合金などでもよい。
【0067】
また、透明導電膜のとしてはITO膜の他にも、例えば、ネサ皮膜(SnO)、アモルファス状光透過性酸化膜であるIZO(IDIXO(Idemitsu Indium X−metal Oxide :出光興産(株)など))などを50〜200nm厚にして用いることができる。また、上記のようにIZO(IDIXO(Idemitsu Indium X−metal Oxide):出光興産(株)など)のような完全アモルファスな材料を利用した場合には、アンダーエッチングを透明導電膜の全体において均一な進行速度で行なうようにすることができる。また、上記のようにアンダーエッチングを透明導電膜の全体において均一な進行速度で行なうようにすることができるので、深いアンダーエッチング(例えば、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極との間を10μmの距離で分離する)も可能となる。また、第1ストライプ電極のエッジがスムーズになり、電極エッジからの電荷注入を低減することができる。さらに、IZOではなく、例えば、スパッタガスはHOを精密添加して作成して完全アモルファスな組成としたITO膜を利用して透明導電膜を形成した場合には、アルカリにも強い第1ストライプ電極を作成することができる。
【0068】
また、上記のようにアンダーエッチングを行う場合には、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極との間に1μm以上7μm以下、より好ましくは2μm以上5μm以下の間隔を形成するようにすればよい。このような間隔で形成することにより、第1ストライプ電極と第2ストライプ電極とがショートしたり、第1および第2ストライプ電極間でノイズなどの悪影響を及ぼすことを回避することができ、また、アンダーエッチングの過度の進行による断線などの弊害を回避することができる。なお、上記間隔とは、第1の実施の形態においては図5に示す間隔A、第2の実施の形態においては図10に示す間隔B、第3の実施の形態にいては図16に示す間隔Cのことをいう。
【0069】
また、支持体としては有機ポリマー材料を使用することができ、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などを使用することができる。
【0070】
また、上記第1から第3の実施の形態により製造された交互ストライプ電極は、図17に示すようにラインセンサ用の電極として使用することができる。図17に示すラインセンサ40は、本発明による交互ストライプ電極の上面に光導電層32を形成したものである。なお、このラインセンサ40の1画素ラインは図17に示すように1本の第1ストライプ電極の線状電極と1本の第2ストライプ電極の線状電極から構成されているが、これに限らず、1画素ラインをそれぞれ複数の線状電極から構成するようにしてもよい。
【0071】
このラインセンサ40はガラス基板30の下面からの光学像の入射により光導電層32内で電荷対が発生する。交互ストライプ電極の第1ストライプ電極に所定の電圧を印加し、第2ストライプ電極に電流検出アンプ38を接続することにより、光導電層32内で発生した電荷対を画像信号として読み出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法においてガラス基板上に第2ストライプ電極を形成する過程を示す図
【図2】図1の過程によりガラス基板上に形成された第2ストライプ電極を示す図
【図3】本発明の第1の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法においてガラス基板および第2ストライプ電極上に形成された透明導電膜を示す図
【図4】本発明の第1の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法において透明導電膜上に第2ストライプ電極の形状に応じたレジストパターンを形成する過程を示す図
【図5】第2ストライプ電極の形状に応じたレジストパターンを利用してアンダーエッチングにより分離された第2ストライプ電極と透明導電膜を示す図
【図6】本発明の第1の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法により製造された交互ストライプ電極を示す図
【図7】本発明の第2の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法においてガラス基板および第2ストライプ電極上に形成された透明絶縁膜を示す図
【図8】本発明の第2の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法において透明絶縁膜上に形成された透明導電膜を示す図
【図9】本発明の第2の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法において透明導電膜上に第2ストライプ電極の形状に応じたレジストパターンを形成する過程を示す図
【図10】第2ストライプ電極の形状に応じたレジストパターンを利用してアンダーエッチングにより分離された透明導電膜の各線状電極を示す図
【図11】本発明の第2の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法により製造された交互ストライプ電極を示す図
【図12】本発明の第3の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法においてガラス基板上に形成された透明導電膜および透明導電膜上に形成された第2ストライプ電極を示す断面図
【図13】本発明の第3の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法においてガラス基板上に形成された透明導電膜および透明導電膜上に形成された第2ストライプ電極を示す斜視図
【図14】本発明の第3の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法においてガラス基板上に形成され、線状電極のコンタクト部について除去された透明導電膜を示す斜視図
【図15】本発明の第3の実施の形態による交互ストライプ電極製造方法において透明導電膜上に第2ストライプ電極の形状に応じたレジストパターンを形成する過程を示す図
【図16】第2ストライプ電極の形状に応じたレジストパターンを利用してアンダーエッチングにより分離された第2ストライプ電極と透明導電膜を示す図
【図17】本発明による交互ストライプ電極を利用したラインセンサを示す図
【符号の説明】
10,20,30,50 ガラス基板
12,24,36,52 第2ストライプ電極
12a,24a,52a 線状電極
12b,24b,52b コンタクト部
13 Cr膜
14 レジスト
14a レジストパターン
15 マスク
16,22,56 透明導電膜
18,26,58 ネガレジスト
18a,26a,58a レジストパターン
34 第1ストライプ電極
38 電流検出アンプ
40 ラインセンサ
54 透明絶縁膜

Claims (4)

  1. 所定の電磁波を透過する支持体の上面に、前記所定の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、前記所定の電磁波を遮光する多数の線状電極からなる第2ストライプ電極とを有し、前記第1ストライプ電極と前記第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極を形成する交互ストライプ電極の製造方法であって、
    前記支持体の上面に前記第2ストライプ電極を形成し、
    前記支持体の上面および前記第2ストライプ電極の上面に透明導電膜を一様に形成し、
    該透明導電膜の上面に前記所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、
    前記所定の電磁波を前記支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が前記第2ストライプ電極には遮光され前記透明導電膜は透過して前記レジスト膜が感光されることにより、前記第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、
    該レジストパターンに応じて前記透明導電膜をエッチングすることにより前記第2ストライプ電極と前記透明導電膜を分離して前記第1ストライプ電極を形成することを特徴とする交互ストライプ電極製造方法。
  2. 所定の電磁波を透過する支持体の上面に、前記所定の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、前記所定の電磁波を遮光する多数の線状電極からなる第2ストライプ電極とを有し、前記第1ストライプ電極と前記第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極を形成する交互ストライプ電極の製造方法であって、
    前記支持体の上面に前記第2ストライプ電極を形成し、
    前記支持体の上面および前記第2ストライプ電極の上面に透明絶縁膜を一様に形成し、
    該透明絶縁膜の上面に透明導電膜を一様に形成し、
    該透明導電膜の上面に前記所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、
    前記所定の電磁波を前記支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が前記第2ストライプ電極には遮光され前記透明絶縁膜および前記透明導電膜は透過して前記レジスト膜が感光されることにより、前記第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、
    該レジストパターンに応じて前記透明導電膜をエッチングすることにより前記第1ストライプ電極を形成することを特徴とする交互ストライプ電極製造方法。
  3. 所定の電磁波を透過する支持体の上面に、前記所定の電磁波を透過する多数の線状電極からなる第1ストライプ電極と、前記所定の電磁波を遮光する多数の線状電極からなる第2ストライプ電極とを有し、前記第1ストライプ電極と前記第2ストライプ電極とが交互に略平行に配列されてなる交互ストライプ電極を形成する交互ストライプ電極の製造方法であって、
    前記支持体の上面に透明導電膜を一様に形成し、
    該透明導電膜の上面に前記第2ストライプ電極を形成し、
    前記透明導電膜の上面および前記第2ストライプ電極の上面に前記所定の電磁波に対してネガ型のレジスト膜を一様に形成し、
    前記所定の電磁波を前記支持体の下面から露光し、この所定の電磁波が前記第2ストライプ電極には遮光されて前記透明導電膜は透過して前記レジスト膜が感光されることにより、前記第2ストライプ電極に応じたレジストパターンを形成し、
    該レジストパターンと前記第2ストライプ電極との間に間隔を設け、前記透明導電膜を露出させる間隔生成処理を施し、
    前記レジストパターンに応じて前記透明導電膜をエッチングすることにより前記第2ストライプ電極と前記透明導電膜を分離して前記第1ストライプ電極を形成することを特徴とする交互ストライプ電極製造方法。
  4. 前記透明導電膜が、完全アモルファスな材料により形成されることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の交互ストライプ電極製造方法。
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