JPH06240472A - 微細パターンの形成方法 - Google Patents

微細パターンの形成方法

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JPH06240472A
JPH06240472A JP2701993A JP2701993A JPH06240472A JP H06240472 A JPH06240472 A JP H06240472A JP 2701993 A JP2701993 A JP 2701993A JP 2701993 A JP2701993 A JP 2701993A JP H06240472 A JPH06240472 A JP H06240472A
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JP
Japan
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metal plating
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JP2701993A
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English (en)
Inventor
Kenji Asaka
健二 浅香
Kazuo Umeda
和夫 梅田
Kenichi Kubozono
健一 久保薗
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G T C KK
Original Assignee
G T C KK
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Publication date
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板上に微細パターンを高精度でかつ歩留ま
りよく形成することができる微細パターンの形成方法を
得る。 【構成】 金属メッキマスク転写法によって基板7上に
微細パターン9を形成するに際して、被加工面6のエッ
チング部9’が非エッチング部より小面積である微細パ
ターン9の形成を、ポジ型のフォトレジスト5を用いて
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は基板上に微細パターンを
形成する方法に係わり、特に薄膜半導体などを形成する
基板上に微細パターンを高精度でかつ歩留まりよく形成
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から薄膜トランジスタを用いたカラ
ー液晶ディスプレイ(TFT−LCD)は、ポケットT
VやポータブルTVなどの小型ディスプレイとして実用
に供されており、近年では例えば対角40〜70インチ
というような大型カラー液晶ディスプレイの開発も進め
られている。図3に薄膜トランジスタの製造工程の一例
を示すが、この製造工程では通常4回程度のフォトリソ
グラフィ工程が繰り返される。即ち、図3(a)に示す
ように、まず基板10上にポリシリコン薄膜を形成した
後、この薄膜にフォトリソグラフィを施してポリシリコ
ンパターン11を形成し、この上にゲート絶縁膜12を
形成した後、図3(b)に示すポリシリコン薄膜層13
をフォトリソグラフィにより形成する。さらにこの上に
絶縁層14を形成し、この層に、図3(c)に示すよう
に、絶縁層14とゲート絶縁膜12とを貫通してポリシ
リコンパターン11に達するコンタクトホール15をフ
ォトリソグラフィによって形成し、次に図3(d)に示
すように、コンタクトホール15内でポリシリコンパタ
ーン11と接触するとともに一部が絶縁層14上に突出
するアルミニウム導体層16をフォトリソグラフィによ
り形成する。これらの各フォトリソグラフィ工程は、そ
れぞれの工程に先だって形成された基板上の被加工面に
フォトレジストを塗布し、このフォトレジスト層をパタ
ーン露光し、現像し、次いで被加工面の露出部をエッチ
ングする順序で進められる。ところで、上記のような従
来のフォトリソグラフィ工程によって、例えば対角40
〜70インチというような大型カラー液晶ディスプレイ
用の薄膜トランジスタを製造するには、露光装置として
大型ステッパなどの開発が必要となり、莫大な開発費を
要するばかりでなく、加工面が大型化するに伴って不良
率が増大し歩留まりも低下するので、全体としての製造
コストは著しく上昇する。そこで、もし印刷法またはそ
れに類似した方法でフォトレジスト層上に微細な遮光性
のインキマスクを形成することができれば、特殊な露光
装置は不要となり、単なる全面露光によってレジストパ
ターンが形成できるので、大型TFT−LCDの製造は
きわめて容易になると予測された。
【0003】そこで、このような方法でフォトレジスト
層上に微細なインキマスクを形成する方法が種々検討さ
れた。まず、一般的な印刷法としてスクリーン印刷法、
オフセット印刷法などが検討された。しかしこれらの方
法は転写時の遮光インキの粘性に由来するパターンの変
形や潰れ、また転写不良などが起こりやすく、微細パタ
ーンの画質精度と歩留まり安定性に問題があった。これ
ら一般的な印刷技術における種々な問題点、特に画質精
度の問題を改善する技術として金属メッキマスク転写法
が提案された(例えば特開平3−150376号公
報)。この方法は、予め加工基板の被加工面にフォトレ
ジスト層と粘着剤層とを順次形成する。また、これとは
別に、導電性のメッキ基板に絶縁性パターン層を形成
し、この面をメッキすることにより、その露出した導電
面にのみ例えば銅、ニッケルなどの金属メッキマスクを
形成する。次に上記加工基板の粘着剤層と上記メッキ基
板の金属メッキマスクとを圧着し、その後メッキ基板を
剥離して金属メッキマスクを粘着剤層側に転写する。次
いで、この金属メッキマスクを遮光層として全面露光し
た後、金属メッキマスクと粘着剤層とを剥離し、続いて
フォトレジスト層を現像してレジストパターンを形成
し、その後このパターンによって被加工面をエッチング
するというものである。このような方法にあっては、金
属メッキマスクが粘性に由来してそのパターンが変形し
たり潰れたりしないことから、高精度の画質が得られる
といった利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の金属メ
ッキマスク転写法は、メッキ基板上にメッキされて形成
された金属メッキマスクを被加工面上の粘着剤層に転写
するものであるので、転写される金属メッキマスクが微
小面積であったり孤島状である場合には、その金属メッ
キマスクのメッキ基板に対する付着力が粘着剤層に対す
る付着力を上回り、その結果、粘着剤層側に転写されな
い場合が生じる。例えば図3(c)に示すコンタクトホ
ール15を形成する場合には、コンタクトホール15に
対応する微小面積、孤島状の金属メッキマスクを、絶縁
層14上に塗設したフォトレジスト層上の粘着剤層に転
写する必要があるが、このような微小面積または孤島状
の金属メッキマスクは粘着剤層側に転写されない場合が
あり、また転写されても粘着剤層上を移動して正確な位
置合わせができない場合がある。従って上記の金属メッ
キマスク転写法では、被加工面に微小面積または孤島状
のエッチングを施す工程がある場合、画質精度にも歩留
まり安定性にも改善すべき問題が残されているのであ
る。本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は基板上に微細パターンを高精度でかつ歩留ま
りよく形成する方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような課題は、上記
の金属メッキマスク転写法において、被加工面のエッチ
ング部が非エッチング部より小面積である微細パターン
を形成する場合に、被加工面に塗設するフォトレジスト
層をポジ型とすることによって解決することができる。
【0006】
【作用】ポジ型のフォトレジスト膜は露光後の現像処理
によって非露光部がレジスト層として残留し露光部が溶
解除去されるから、被加工面は露光部がエッチングを受
けることになる。即ち、上記の金属メッキマスク転写法
においてポジ型のフォトレジストを使用する場合、粘着
剤層に転写される金属メッキマスクのパターンは、被加
工面の非エッチング部をマスキングするように形成され
る。従って、被加工面のエッチング部が、例えば図3
(c)に示す絶縁層14(及びゲート絶縁膜12)にお
けるコンタクトホール15のように、非エッチング部よ
り小面積でありかつ孤島状である場合には、転写される
金属メッキマスクのパターンは、大面積の金属メッキマ
スク中に小面積かつ孤島状の間隙部が形成されたものと
なる。金属メッキマスクが大面積でかつ連続している場
合には、金属メッキマスクの粘着剤層への付着力がメッ
キ基板への付着力を上回るから、転写は確実に行われ
る。また転写された金属メッキマスクが粘着剤層上を移
動することもない。従って、転写されないことによる歩
留まり不良や、転写された金属メッキマスクが粘着剤層
上を移動することによる画質不良は発生しない。
【0007】
【実施例】次に図面によって本発明の実施例を説明す
る。図1及び図2は実施例における一連の工程を示して
いる。まず、金属メッキマスクの形成について説明す
る。図1(a)において1はメッキ基板である。このメ
ッキ基板1は板厚250μmのSUS304材からな
り、この基板上にゴム系ネガレジスト(OMR−852
0cp東京応化製品)層2’が約1μm厚に塗布されて
いる。このレジスト層2’にパターン露光と現像処理と
を施して、図1(b)に示すように、3〜100μm角
の絶縁被膜部を有する絶縁膜パターン2を形成した。こ
の絶縁膜パターン2が形成された面をピロリン酸系銅メ
ッキ液に浸漬してメッキを施し、図1(c)に示すよう
に、約1.2μm厚の銅メッキパターン3を形成した。
この銅メッキパターン3はメッキ基板の露出部に形成さ
れるので、そのパターンは、連続する銅メッキ層中に微
小面積、孤島状の非メッキ部(絶縁被膜部)が点在する
形状となっている。
【0008】次に被加工面の処理について説明する。図
1(d)に示すように、ガラス基板7上に約0.1μm
のポリシリコン薄膜6を施し、このポリシリコン薄膜6
を本実施例における被加工面とした。被加工面6上にポ
ジ型のフォトレジスト(OFPR−800 20cp東
京応化製品)を1μmの膜厚に塗布してフォトレジスト
層5を形成した。次いでこの上面にアクリル系透明粘着
剤(PE−118:トルエン=1:3、日本カーバイド
製品)を1.0μm厚に塗布し、粘着剤層4を形成し
た。
【0009】次に、上記粘着剤層4とメッキ基板上の銅
メッキパターン3とを対向させて圧着した後、図1
(e)に示すように、メッキ基板1をガラス基板7から
引き剥した。すると、銅メッキパターン3は全体が粘着
剤層4側に転写された。図2(f)に示すように、この
ガラス基板7を銅メッキパターン3側から紫外線(図中
矢印で示す)で全面露光し、次いで銅メッキパターン3
をエッチングして除去し、粘着剤層4をトルエンで剥離
除去すると、図2(g)に示すように、潜像を持ったフ
ォトレジスト層5が露出した。このフォトレジスト層5
を現像すると、図2(h)に示すように、被加工面6上
に微小面積、孤島状の露出部8’を有する連続膜状のレ
ジストパターン8が形成された。次にこの基板をCF4
+3%O2 ガスを用いてエッチングした後レジストパタ
ーン8を除去すると、図2(i)に示すように、ガラス
基板上に最小3μm角のエッチング部9’を有する微細
パターン9が形成された。この微細パターン9は3〜1
00μm角の設計パターンの全てを正確な位置に再現し
ていた。上記実施例と同様な操作を他のガラス基板で数
回実施し、繰り返し再現性を試験したところ、形成され
た微細パターンはいずれも設計パターンと正確に一致し
ており、エッチング部9’の欠落や変形は認めなかっ
た。
【0010】(比較例)比較例として、実施例と同様な
操作を繰り返した。ただし、メッキ基板1上には実施例
の絶縁膜パターンとは陰陽が逆転した3〜100μm角
の露出部を有する絶縁膜パターンを形成し、またガラス
基板7に塗布するフォトレジスト層としてはネガ型のフ
ォトレジスト(OMR−85 東京応化製品)を使用し
た。比較例の方法によって形成されたガラス基板上のパ
ターンには、30μm角以下のエッチング部は安定的に
形成されなかった。また形成されたエッチング部の中
に、設計パターンから位置のずれたものが認められた。
【0011】上記の結果から、ポジ型のフォトレジスト
を使用した実施例の方法によって、微小面積かつ孤島状
のエッチング部を有する微細パターンを、欠落や変形を
生ずることなく安定的かつ効率的に形成できることは明
かである。
【0012】
【発明の効果】本発明の微細パターンの形成方法は、金
属メッキマスク転写法によって基板上に微細パターンを
形成するに際して、被加工面のエッチング部が非エッチ
ング部より小面積である微細パターンの形成を、ポジ型
のフォトレジストを用いて行うものであるので、大面積
の金属メッキマスク中に小面積の露光部が形成された金
属メッキマスクを遮光層として使用することができ、こ
のために微小面積かつ孤島状のエッチング部を有する微
細パターンを基板上に高精度でかつ歩留まりよく形成す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)〜(e)の順に、本発明の一実施例に
おける微細パターンの形成過程を説明するための被加工
物断面図である。
【図2】 (f)〜(j)の順に、本発明の一実施例に
おける図1に引き続く微細パターンの形成過程を説明す
るための被加工物断面図である。
【図3】 (a)〜(d)の順に、薄膜トランジスタの
形成法の一例を示す被加工物断面図である。
【符号の説明】
3…金属メッキマスク、4…粘着剤層、5…フォトレジ
スト層、6…被加工面、7…基板、8…レジストパター
ン、9…微細パターン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上の被加工面にフォトレジスト層、
    粘着剤層を順次塗設し、この粘着剤層に遮光層として金
    属メッキマスクを転写し、この金属メッキマスク上から
    露光した後、金属メッキマスク及び粘着剤層を除去し、
    次いで上記フォトレジスト層を現像してレジストパター
    ンを形成し、このレジストパターンが形成された被加工
    面の露出部をエッチングして微細パターンを形成する金
    属メッキマスク転写法において、被加工面のエッチング
    部が非エッチング部より小面積である微細パターンを形
    成する際、被加工面に塗設する上記フォトレジスト層を
    ポジ型とすることを特徴とする微細パターンの形成方
    法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100688823B1 (ko) * 2004-07-21 2007-03-02 삼성전기주식회사 고밀도 기판의 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0334427A (ja) * 1989-06-30 1991-02-14 Toshiba Corp 半導体素子用開口部の形成方法
JPH059756A (ja) * 1991-07-04 1993-01-19 Kyodo Printing Co Ltd エツチング方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19961126