JPH02298948A - パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ホトリングラフィにおけるセルファライン露
光によるパターン形成方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、セルファライン露光法によるパターン形成の目
的は、ホトマスクを用いないことによるアライメント工
程の省略や工程の簡易化及びマスクとなる基板パターン
と露光により得たパターンの絶対的な位置精度の向上等
にある。

従来のセルファライン露光法は、通常基板上の光不透過
性パターン例えば一般には電極パターンを該基板上のレ
ジストパターンにｌ＝１の形状で転写する方法であった
。第８図（ａ）、（ｂ）は従来例を示す図で多る。第８
図において１７は基板、１８は基板１７上にパターン形
成された金属電極パターン、！９は基板１７及び電極パ
ターン１８上に塗布されたホトレジストである。

本図（ａ）において、基板裏面より紫外線平行光２０を
照射し、電極パターン１８をホトマスクとしてホトレジ
スト１９を露光する。ホトレジストがポジ型レジストの
場合１本図（ｂ）の様に電極パターン１８のパターンと
同形状のレジストパターンが形成できる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では、基板上の電極パターン
が直接ホトマスクになるため、電極ノくターンと異なる
レジストパターンを得ることができないという欠点を有
していた。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によれば
、基板の光照射面の反対側に光反射板を配置することに
よって従来の問題点を解決するものである。

すなわち、基板に入射した平行光は、基板上の光不透過
性パターン、一般には電極パターン部を除いて透過し、
基板上のホトレジストを感光させる。さらにホトレジス
トを透過した光は、光反射板で反射されて、再び基板上
のホトレジストを感光させる。この際、光反射板での光
反射の角度及び散乱の状態により、電極パターン部へも
反射光によるホトレジストの感光を生じ得る。従って、
本発明におけるセルファライン法によれば、従来、基板
上のホトマスクとなる電極パターンと異なった形状でホ
トレジストを形成することができる。

次に光反射角度が、光反射板の部位によって異なる形状
とすることによって反射光によるホトレジストの感光パ
ターンを変えることができる。

更に、光反射方向が規定されるような光反射板の形状を
設けることで１反射光によるホトレジストの感光パター
ンを変えることができる。

また、反射板と基板との距離、反射板表面形状あるいは
状態、反射板の部分的な有無等によって反射光によるホ
トレジストの感光領域を変えることができる。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図において、ｌはガラス材等からなる光透過性の基
板、２は基板１上に形成された電極パターン、３は基板
１及び電極パターン２上に塗布されたポジ型のホトレジ
スト、４はホトレジスト３上に配置された光反射板であ
る。第２図は、第１図で示した光反射板４の光反射面を
示す斜視図である。

光反射板４の反射面は、第２図に示すように。

中央部分は平面で両端部は四角錐が並んだ形状である。

この光反射板４の反射面をホトレジスト３に対向させて
配置し、第１図（ａ）に示すように基板ｌの裏面よりホ
トレジストの感光波長を有する平行光５を照射する。そ
こで、平行光は、電極パターン２の位置において反射し
、それ以外の部分は基板ｌを透過してホトレジスト３へ
到達し露光を行う、更に、平行光５は、ホトレジスト３
を透過して光反射板４の表面に到達し反射される。

この時、四角錐形状から成る光反射板の両端部では、平
行光は発散９反射される。そして、この発散１反射され
た光は、再びホトレジスト３上に到達し再露光を行、う
が、近傍の電極パターン２上のホトレジスト３をも露光
する。従って光反射板４の四角錐部近傍のホトレジスト
３は、電極パターン２があるにもかかわらず露光される
ため、電極パターン２上にはホトレジストパターンは形
成されない、更に、光反射板４の中央部は平面であるた
めに、平行光５は反射面にほぼ直角の角度で反射される
。よって、近傍の電極パターン２の上のホトレジスト３
は電極パターン２の外形のごく近傍以外は、殆ど露光さ
れない。すなわち、光反射板４の平面部近傍のホトレジ
ストは、電極パターン２の形状とほぼ同形状にパターン
形成される。ホトレジスト３の露光、現像後の断面形状
を第１図（ｂ）に示す。

本実施形態において、光反射板４の両端部を四角錐形状
としたが、特に限定されるものでなく、ガラスの砂ずり
面のように光が乱反射するような面でもかまわない、ま
た、光反射板４の中央部を平面としたが、例えば光反射
板４を部分的に取りのぞいた形、具体的には穴明は形状
として平行光５が全く反射しない部分としても良い、更
には、光反射量を部分的に減するために、光吸収率の高
い材料１例えばカーボン材のような黒化材を、全面が四
角錐形状の光反射板上へ部分的にコーティングし近傍の
ホトレジストを露光あるいは再露光しないようにするこ
ともできる。

また、光反射率の高い金属コーティングの有無によって
も、ホトレジストの露光あるいは再露光を制御すること
ができる。

第３図（ａ）、（ｂ）及び第４図に本発明の第２の実施
形態を示す、第３図において、１は基板、６は電極パタ
ーンで基板ｌの中央部に２つの窓が開口している形状を
有する。３はポジ型のホトレジスト、７は光反射板でホ
トレジスト３上に配置されている。第４図は、第３図で
示した光反射板７の光反射面を示す斜視図である。

光反射板７の反射面は第４図に示すように、ライン状に
配列された複数の斜面から形成されている。

この光反射板７の反射面をホトレジスト３に対向させて
配置し第３図（ａ）に示すように基板ｌの裏面より平行
光５を照射する。

電極パターン６の開口部を透過した平行光５は、開「１
部上のホトレジスト３を露光し、光反射板７の光反射面
に到達する。光反射面のライン状斜面で、平行光５はそ
の反射角度を一定方向に変える。すなわち、ライン状斜
面の直角方向に対し斜めに光は反射される。そしてこの
反射した平行光は、電極パターン６の開口部以外のホト
レジスト３へも到達し露光を行う、光の反射方向は、ラ
イン状斜面に対して直角方向であるから該ライン状斜面
直角方向のホトレジスト３は、開口部より奥まで露光さ
れるが、平行方向のホトレジスト３は、開口部のごく近
傍のみしか露光されない。

従って、露光、現像後のホトレジストのパターン形状は
第３図（ｂ）に示すごと＜、’Ｗ極パターン６開口部周
辺の光反射板７のライン状斜面直角方向のホトレジスト
は無くなり、ライン状斜面平行方向のレジストは残るこ
とになる。

以上の様に光反射板７の光反射角度を規定することによ
って電極パターン６の形状とは異なりかつ方向によって
パターン形状が異なるホトレジストのパターン形成を実
現することができる。

第５図（ａ）、（ｂ）及び第６図（ａ）、（ｂ）は本発
明の第３の実施態様を示す図である。

第５図及び６図において１は基板、８は電極パターン、
９及び１１はポジ型のホトレジスト、１０は光反射板で
ある。ここで、光反射板１０はホトレジスト９に対し、
密着又は近接した配置としである。この状態で、基板１
の裏面から平行光５を照射すると、電極パターン８以外
の部分を透過した平行光５は、光反射板１０で反射し、
電極パターン８外形近傍のホトレジスト９をも露光する
。この時の電極パターン８上のホトレジスト９の露光領
域は、光反射板ｌＯとホトレジスト９が密着又は近接し
ているために反射光の発散距離が短かくなり電極パター
ン８のパターン内部まで達することはできない、従って
、露光、現像後のホトレジスト９の形状は、第５図（ｂ
）に示すように、電極パターン８外形近傍部は除かれる
ものの、電極パターン８に近似したパターンとなる。

第６図において光反射板１０はホトレジスト１１に対し
、ある間隔を有した配置としである。この状態で基板ｌ
の裏面から、平行光５を照射すると。

電極パターン８以外の部分を透過した平行光５は、光反
射板１０で反射し、電極パターン８内部のホトレジスト
１１をも露光する。この時の電極パターン８上のホトレ
ジスト１１の露光領域は、光反射板ｌＯとホトレジスト
９がある間隔を有しているために、反射光の発散する距
離が長くなり、電極パターン８のパターン内部まで達す
ることができる。従って、露光、現像後のホトレジス）
１１の形状は、第６図（ｂ）に示すように、電極パター
ン８のパターン中央部にしかホトレジスト１１が残らな
いパターンとなる。

以上説明したように、第３の実施態様では同様な基板、
電極パターン、ホトレジスト、光反射板を用いながらも
、ホトレジストと光反射板の間隔を変えることによって
ホトレジストの露光現像後の形状を変えることができる
。

ホトレジストと光反射板の距離間隔は、電極バターンの
幅、得ようとするレジストパターソノ形状１寸法、光反
射板の光発散の具合等により各々の場合に適したｆｌｍ
とすることができる。

以上説明してきた実施態様において、ポジ型ホトレジス
トを用いて説明したが、ネガ型レジストを用いても良く
、反転パターンを得ることができ１本発明の用途によっ
て選択することができる。

また、光反射板の反射面形状及び状態は、前述の実施態
様に示した形状、状態に限られることなく、光の反射１
発散を制御する様々な形状及び状態を用いることができ
る。

更に、基板及び電極パターンは実施態様の説明上用いた
だけであり、光を透過する基板において、光を透過させ
ないパターンを有しているものであれば良い。

以上の実施態様においては、光反射板は、基板のホトレ
ジスト塗布面側に配置されることが必要であるが、電極
パターンは、ホトレジスト塗布面の反対面にあっても良
い。

第７図（ａ）、（ｂ）に他の実施態様を示す。第７図（
ａ）において、１２は基板、１３は電極パターン、１４
は電極パターン形成面の反対面に塗布されたホトレジス
ト、１５は第２図で示したものと同形状の光反射板で、
ホトレジスト塗布面に密着あるいは近接して配置しであ
る。電極パターン１３側から平行光１６を照射して露光
、その後現像することによって第７図（ｂ）に示すよう
に、中央の電極パターン１３の基板上反対面に位置する
ホトレジストが露光されずに残り、その他のレジストは
無くなるというパターン形状を形成することができた。

尚、光反射板は、第７図に示す限りではない。

［実施例１ 次に、以上述べた発明を実施例により説明する。

実ＪｉＪ乳１ 第１図（ａ）において、石英ガラスから成る基板１上に
真空蒸着法及びホトリソエツチング法によって金属薄膜
から成る電極パターン２を形成する０次にこの上に、ホ
トレジスト３として東京応化工業■製０ＦＰＲ８００ポ
ジ型ホトレジストを塗布した。光反射板４をホトレジス
ト３表面から約８０μ層離して配置し、基板ｌの裏面か
ら紫外線平行光を照射し露光を行った。

光反射板４は第２図に示すように、平面部分と約５０終
−ピッチで四角錐を配列した形状であり、ガラス材の機
械加工によって作成した。四角錐部分の表面には、アル
ミを真空蒸着しである。

露光、現像後、第２図（ｂ）のように光反射板４の四角
錐部近傍のホトレジストは全て無くなり、平面部近傍の
ホトレジストは、電極パターン２とほぼ同様な形状で形
成された。

支ム亘ヱ 第３図（ａ）において、実施例１と同様に基板ｌ上に開
口部寸法が約３００Ｉ＆腸×９０終腸で開口間隔が約２
００μ量である電極パターン６を形成し、ホトレジスト
３を塗布した。光反射板７をホトレジスト３表面から約
３００μ厳離して配置し、基板１の裏面から紫外線平行
光を照射し、露光を行った。

光反射板７は第４図に示すように約１２５ｐｓ＋ピツチ
でライン状の斜面を有する形状である。

露光、現像後、第３図（ｂ）のように電極パターン６の
開口部の隣接方向のレジストは無くなり、また開口部外
形近傍のレジストも無くなった形状が形成された。

１ム■１ 第５図（ａ）において、実施例１と同様に基板１上に電
極パターン８を形成し、ホトレジスト９を塗布した。光
反射板ｌＯをホトレジスト−９表面に接触させて配置し
、基板１の裏面から紫外線平行光を照射し、露光を行っ
た。

光反射板１０の表面は四角錐を約５０４ｍピッチに配列
させた形状である。

露光、現像後、第５図（ｂ）のように電極パターン８の
外形近傍部はホトレジストが除かれるものの、はぼ電極
パターン８に近似したパターンが形成された。

一方、光反射板１０をホトレジスト９から約１２０１離
して配置し、基板１の裏面から紫外線平行光を照射し露
光を行った。

露光、現像後、第６図（ｂ）のように電極パターン８の
パターン中央部にのみホトレジストのパターンが形成さ
れた。

［発明の効果］ 以上述べたように、光反射板を配置することによって、
基板上のホトマスクとなるべき電極パターンと異なった
形状でホトレジストを形成することができる。更には、
光反射板の光反射角度、光反射方向、表面形状、あるい
は状態１反射板と基板との距離等を変えることによって
ホトレジストの感光領域を変えることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例を示す断面図、
第２図は本発明の第１の実施例で用いた光反射板の反射
面を示す斜視図、第３図（ａ）　、（ｂ）は本発明の第
２の実施例を示す斜視図、第４図は本発明の第２の実施
例で用いた光反射板の反射面を示す斜視図、第５図（ａ
）、（ｂ）及び第６図（ａ）、（ｂ）は本発明の第３の
実施例を示す断面図、第７図（ａ）。 （ｂ）は本発明の他の実施例を示す断面図、第８図は従
来例を示す断面図である。 １、１２．１７−基板 ２、　６．８．１３．１８−電極パターン３、　９．１
１．１４．１９−ホトレジスト４、７，１０．１５−光
反射板 ５、１６．２０−平行光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光透過性を有する基板あるいは構造体の表面に形
   成された、光不透過性材から成るパターンを、該基板あ
   るいは構造体上のホトレジストに転写するセルファライ
   ン露光において、該基板あるいは構造体を透過した平行
   光を反射する光反射板を用いその反射光をホトレジスト
   に照射、露光することを特徴とするパターン形成方法。
2. （２）前記光反射板の光反射角度が、方向によって異な
   ることを特徴とする請求項１記載のパターン形成方法。
3. （３）少なくとも前記光反射板の光反射角度、光反射方
   向、光反射面の表面形状、光反射面の光反射量及び光反
   射板とホトレジスト塗布面との距離のいずれかを変える
   ことによって、パターン形状を制御することを特徴とす
   る請求項１又は２記載のパターン形成方法。