JPH08241856A - 高解像度の円をパターニングするためのフォトリソグラフィック方法 - Google Patents
高解像度の円をパターニングするためのフォトリソグラフィック方法Info
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- JPH08241856A JPH08241856A JP29168395A JP29168395A JPH08241856A JP H08241856 A JPH08241856 A JP H08241856A JP 29168395 A JP29168395 A JP 29168395A JP 29168395 A JP29168395 A JP 29168395A JP H08241856 A JPH08241856 A JP H08241856A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/0015—Production of aperture devices, microporous systems or stamps
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
- G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
- G03F7/2016—Contact mask being integral part of the photosensitive element and subject to destructive removal during post-exposure processing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
- H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
Abstract
(57)【要約】
【課題】 層の上で高解像度の小さな直径の円をパター
ニングするフォトリソグラフィック方法を開示する。 【解決手段】 層の上にレジスト層を堆積させる段階
と、放射に不透明な校正された微小球体をレジスト層の
表面に堆積させる段階と、前記レジスト層を前記の放射
で照射する段階とを備えている。
ニングするフォトリソグラフィック方法を開示する。 【解決手段】 層の上にレジスト層を堆積させる段階
と、放射に不透明な校正された微小球体をレジスト層の
表面に堆積させる段階と、前記レジスト層を前記の放射
で照射する段階とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は円をパターニングす
るためのフォトリソグラフィック方法に関する。本発明
はより詳細には高解像度でパターニングされる層内に直
径の小さな円をエッチングするフォトリソグラフィック
方法に関する。
るためのフォトリソグラフィック方法に関する。本発明
はより詳細には高解像度でパターニングされる層内に直
径の小さな円をエッチングするフォトリソグラフィック
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フォトリソグラフィック方法によ
り円をパターニングすることは、普通はフォトレジスト
と呼ばれる感光材料の層をパターニングする層の上に堆
積し、マスクを通してこのレジスタを照射し、エッチン
グすることから成る。この技術は大きな層に直径の小さ
い高解像度の円形のパターンを形成したい場合はもはや
適用できないかまたは非常に高価となる。
り円をパターニングすることは、普通はフォトレジスト
と呼ばれる感光材料の層をパターニングする層の上に堆
積し、マスクを通してこのレジスタを照射し、エッチン
グすることから成る。この技術は大きな層に直径の小さ
い高解像度の円形のパターンを形成したい場合はもはや
適用できないかまたは非常に高価となる。
【０００３】この種の問題は、例えば液晶ディスプレイ
または他に使用する細かく穴が開けられた膜を製造する
場合に生ずる。
または他に使用する細かく穴が開けられた膜を製造する
場合に生ずる。
【０００４】フラットディスプレイスクリーンの陰極内
にマイクロチップを製造するため、フォトリソグラフィ
ック方法によりパターニングする方法を応用することを
例として以下に詳細に記載する。
にマイクロチップを製造するため、フォトリソグラフィ
ック方法によりパターニングする方法を応用することを
例として以下に詳細に記載する。
【０００５】図１はマイクロチップのフラットスクリー
ンの構造を示している。このようなマイクロチップのス
クリーンは基本的にマイクロチップ２を有した陰極１
と、マイクロチップ２の位置に対応したホール４がある
グリッド３を備えている。陰極１はスクリーンの表面を
構成しているガラス基板６を有している陰極発光の陽極
５に面している。
ンの構造を示している。このようなマイクロチップのス
クリーンは基本的にマイクロチップ２を有した陰極１
と、マイクロチップ２の位置に対応したホール４がある
グリッド３を備えている。陰極１はスクリーンの表面を
構成しているガラス基板６を有している陰極発光の陽極
５に面している。
【０００６】基本的なマイクロチップのスクリーンの動
作原理および構成の詳細は原子力エネルギー庁に譲渡さ
れた米国特許第４９４０９１６号に記載されている。陰
極１は列に編成され、導電層から配列されている陰極導
体をガラス基板１０の上に備えている。マイクロチップ
２は陰極導体の上に堆積された抵抗層１１の上にあり、
陰極導体により定められるセルの配列の中にある。図１
はセルの配列を部分的に示しているが、陰極導体は図の
中に示していない。陰極１は行に編成されたグリッド３
と関係を有している。グリッド３の行と陰極１の列の交
点により画素が定められる。
作原理および構成の詳細は原子力エネルギー庁に譲渡さ
れた米国特許第４９４０９１６号に記載されている。陰
極１は列に編成され、導電層から配列されている陰極導
体をガラス基板１０の上に備えている。マイクロチップ
２は陰極導体の上に堆積された抵抗層１１の上にあり、
陰極導体により定められるセルの配列の中にある。図１
はセルの配列を部分的に示しているが、陰極導体は図の
中に示していない。陰極１は行に編成されたグリッド３
と関係を有している。グリッド３の行と陰極１の列の交
点により画素が定められる。
【０００７】このディバイスには陽極５と陰極１の間に
生ずる電界が使用されており、電子はグリッド３の制御
によりマイクロチップ２から陽極５の陰極発光層７に向
かい出る。カラースクリーンの場合、陽極５には図１に
示すように、カラー（青、赤、緑）のそれぞれに対応し
た発光支持体要素７に互い違いのストリップがある。ス
トリップは絶縁体８により互いに離れている。発光支持
体要素７は電極９の上に堆積され、酸化インジウム−ス
ズ（ＩＴＯ）のような透明な導電層の当該ストリップを
備えている。青、赤および緑のストリップは陰極１に対
し互い違いにバイアスされ、陰極／グリッドの画素のマ
イクロチップ２から取り出された電子は各色に向かい合
った発光支持体要素７に向かい互い違いに進む。
生ずる電界が使用されており、電子はグリッド３の制御
によりマイクロチップ２から陽極５の陰極発光層７に向
かい出る。カラースクリーンの場合、陽極５には図１に
示すように、カラー（青、赤、緑）のそれぞれに対応し
た発光支持体要素７に互い違いのストリップがある。ス
トリップは絶縁体８により互いに離れている。発光支持
体要素７は電極９の上に堆積され、酸化インジウム−ス
ズ（ＩＴＯ）のような透明な導電層の当該ストリップを
備えている。青、赤および緑のストリップは陰極１に対
し互い違いにバイアスされ、陰極／グリッドの画素のマ
イクロチップ２から取り出された電子は各色に向かい合
った発光支持体要素７に向かい互い違いに進む。
【０００８】図２Ａから図２Ｄはこの配置の例を図示し
ており、図２Ｂと図２Ｄはそれぞれ図２Ａと図２Ｃの丸
で囲んだ部分の拡大図である。幾つかのマイクロチップ
２、例えば１６個のマイクロチップ２は、陰極導体１３
により定められる各セル１２の中に位置している（図２
Ｂ）。例えば、グリッド３の行１４と陰極１の列１５の
交点は陰極画素の６４個のセル１２に対応している（図
２Ａ）。
ており、図２Ｂと図２Ｄはそれぞれ図２Ａと図２Ｃの丸
で囲んだ部分の拡大図である。幾つかのマイクロチップ
２、例えば１６個のマイクロチップ２は、陰極導体１３
により定められる各セル１２の中に位置している（図２
Ｂ）。例えば、グリッド３の行１４と陰極１の列１５の
交点は陰極画素の６４個のセル１２に対応している（図
２Ａ）。
【０００９】陰極１は一般にガラス基板１０の上に連続
して堆積された層を備えている。図２Ｃと図２Ｄは図２
Ｂの線Ａ−Ａ’に沿った部分的な断面図を示している。
例えばニオブから成る導電層１３は基板１０の上に堆積
されている。この導電層１３は、それぞれが陰極導体１
３により囲まれているセル１２を有している列１５によ
りパターン化されている。抵抗層１１はこれらの陰極導
体１３の上に堆積されている。例えばリンでドーピング
されたアモルファスシリコンから成る該抵抗層１１によ
り過度な始動電流に対し各マイクロチップを保護するこ
とができる。このような抵抗層１１が加わること、陰極
１の画素のマイクロチップ２の電子放射が均一にされ、
これにより寿命が長くなる。例えば二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ2 ）である絶縁層１６は抵抗層１１の上に堆積され陰
極導体１３をグリッド３から絶縁している（図２Ｄ）。
グリッド３は例えばニオブである導体層から成る。ホー
ル４と壁１７は例えばモリブデンであるマイクロチップ
２を受けるためそれぞれ層３と絶縁層１６の中に形成さ
れている。
して堆積された層を備えている。図２Ｃと図２Ｄは図２
Ｂの線Ａ−Ａ’に沿った部分的な断面図を示している。
例えばニオブから成る導電層１３は基板１０の上に堆積
されている。この導電層１３は、それぞれが陰極導体１
３により囲まれているセル１２を有している列１５によ
りパターン化されている。抵抗層１１はこれらの陰極導
体１３の上に堆積されている。例えばリンでドーピング
されたアモルファスシリコンから成る該抵抗層１１によ
り過度な始動電流に対し各マイクロチップを保護するこ
とができる。このような抵抗層１１が加わること、陰極
１の画素のマイクロチップ２の電子放射が均一にされ、
これにより寿命が長くなる。例えば二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ2 ）である絶縁層１６は抵抗層１１の上に堆積され陰
極導体１３をグリッド３から絶縁している（図２Ｄ）。
グリッド３は例えばニオブである導体層から成る。ホー
ル４と壁１７は例えばモリブデンであるマイクロチップ
２を受けるためそれぞれ層３と絶縁層１６の中に形成さ
れている。
【００１０】このようにマイクロチップ２を有した陰極
１を作るには、グリッド３と絶縁層１６の中に円形のホ
ール４と円筒形の壁１７を形成することが必要である。
これらのホール４と壁１７を形成することはフォトリソ
グラフィック方法で円をパターニングすることにより行
なわれる。フォトレジストはグリッドの層３の中に加え
られ、ホール４およびマイクロチップ２に位置を定める
ためマスキングを部分的に行なった後照射される。
１を作るには、グリッド３と絶縁層１６の中に円形のホ
ール４と円筒形の壁１７を形成することが必要である。
これらのホール４と壁１７を形成することはフォトリソ
グラフィック方法で円をパターニングすることにより行
なわれる。フォトレジストはグリッドの層３の中に加え
られ、ホール４およびマイクロチップ２に位置を定める
ためマスキングを部分的に行なった後照射される。
【００１１】従来、壁１７の直径は１μｍから２μｍの
間であり、ピッチは２μｍから１０μｍであり、マイク
ロチップの数はスクリーンの各画素に対し数１０００で
ある。
間であり、ピッチは２μｍから１０μｍであり、マイク
ロチップの数はスクリーンの各画素に対し数１０００で
ある。
【００１２】これらの大きさの制約のため、現在のフォ
トリソグラフィック方法によりフラットスクリーンの表
面積が制限される。
トリソグラフィック方法によりフラットスクリーンの表
面積が制限される。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は現行の技
術の欠点を、円の直径を一定にし、パターンの解像度ま
たは密度を一定にし、更に層の表面積をパターンに対し
無関係にするフォトリソグラフィックによる円パターニ
ング方法を提示することにより解決することである。
術の欠点を、円の直径を一定にし、パターンの解像度ま
たは密度を一定にし、更に層の表面積をパターンに対し
無関係にするフォトリソグラフィックによる円パターニ
ング方法を提示することにより解決することである。
【００１４】この目的を実現するため、本発明ではレジ
スト層を層の上に堆積させる段階と、放射に不透明であ
り校正された微小球体をレジスト層の表面の上に堆積さ
せる段階と、前記レジスト層を前記放射で照射する段階
とを備え層の上に高解像度で小さな直径の円をパターニ
ングするフォトリソグラフィック方法を提示している。
スト層を層の上に堆積させる段階と、放射に不透明であ
り校正された微小球体をレジスト層の表面の上に堆積さ
せる段階と、前記レジスト層を前記放射で照射する段階
とを備え層の上に高解像度で小さな直径の円をパターニ
ングするフォトリソグラフィック方法を提示している。
【００１５】本発明の実施態様によれば、微小球体の所
定の直径は１μｍから５μｍの間である。
定の直径は１μｍから５μｍの間である。
【００１６】本発明の実施態様によれば、照射段階は外
見上平行な紫外線の放射のビームにより行なわれる。
見上平行な紫外線の放射のビームにより行なわれる。
【００１７】本発明の実施態様によれば、微小球体を堆
積する段階は微小球体が予め混合されたアルコールを基
にした溶剤をレジスト層の上で吹き付けることから成
る。
積する段階は微小球体が予め混合されたアルコールを基
にした溶剤をレジスト層の上で吹き付けることから成
る。
【００１８】本発明の実施態様によれば、微小球体を堆
積する段階は微小球体の懸濁液を含む浴槽内にレジスト
層を浸し、微小球体を重力によりレジスト層の上に堆積
させることから成る。
積する段階は微小球体の懸濁液を含む浴槽内にレジスト
層を浸し、微小球体を重力によりレジスト層の上に堆積
させることから成る。
【００１９】本発明の実施態様によれば、照射の段階は
所定の軸に実質的に平行なビームの光源により行なわ
れ、レジスト層は回転される該軸に対しαの所定の角度
で置かれている。
所定の軸に実質的に平行なビームの光源により行なわ
れ、レジスト層は回転される該軸に対しαの所定の角度
で置かれている。
【００２０】本発明の実施態様によれば、本発明は微小
球体を堆積する段階の前に、円がパターニングされる所
定の領域をマスキングすることによりレジスト層を予め
照射する段階を備えている。
球体を堆積する段階の前に、円がパターニングされる所
定の領域をマスキングすることによりレジスト層を予め
照射する段階を備えている。
【００２１】本発明は、更に円をパターニングするフォ
トリソグラフィック方法を、マイクロチップのスクリー
ンの陰極を製造することに使用することにも関してお
り、レジスト層は基板の上で、セルにより与えられる列
内に編成された陰極導体の層と、抵抗層と、絶縁層と、
グリッド導電層を順次備える積層の上に加えられてお
り、円はマイクロチップを受けるホールと壁の位置をグ
リッドと絶縁層の上で定めている。
トリソグラフィック方法を、マイクロチップのスクリー
ンの陰極を製造することに使用することにも関してお
り、レジスト層は基板の上で、セルにより与えられる列
内に編成された陰極導体の層と、抵抗層と、絶縁層と、
グリッド導電層を順次備える積層の上に加えられてお
り、円はマイクロチップを受けるホールと壁の位置をグ
リッドと絶縁層の上で定めている。
【００２２】本発明の実施態様によれば、レジスト層の
予め照射される段階は微小球体を堆積する段階の前に、
陰極導体により定められるセルにせいぜい等しい領域を
マスキングすることにより行なわれる。
予め照射される段階は微小球体を堆積する段階の前に、
陰極導体により定められるセルにせいぜい等しい領域を
マスキングすることにより行なわれる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の内容によれば、本発明の
タイプのフォトリソグラフィック方法により円をパター
ニングする方法が使用される時、パターンの円が一定の
大きさになることが重要であることに注意する必要があ
る。反対に、互いに等しい間隔で置かれる円によりパタ
ーンの平均の解像が一定であることが与えられることは
しばしば必要でない。
タイプのフォトリソグラフィック方法により円をパター
ニングする方法が使用される時、パターンの円が一定の
大きさになることが重要であることに注意する必要があ
る。反対に、互いに等しい間隔で置かれる円によりパタ
ーンの平均の解像が一定であることが与えられることは
しばしば必要でない。
【００２４】図３Ａに示すように、本発明による典型的
な方法の一番目の段階では、ネガティブタイプのフォト
レジストの層１８が層１９の上でパターンに加えられ
る。
な方法の一番目の段階では、ネガティブタイプのフォト
レジストの層１８が層１９の上でパターンに加えられ
る。
【００２５】二番目の段階で（図３Ｂ）、微小球体２０
はレジスト層１８の上に堆積されている。これらの微小
球体は例えばガラス、またはプラスチックの微小球体で
ある。これらの微小球体は放射に透明であり、堆積され
た領域に対し最大のマスキング効果が得られている。レ
ジスト層１８の上における微小球体２０の分布はランダ
ムである。本発明はより詳細には直径の大きさが一定で
あること、およびホールの層の中の円の解像が一定であ
ることが求められているフォトリソグラフィック方法に
よる円のパターニング方法に適用できる。
はレジスト層１８の上に堆積されている。これらの微小
球体は例えばガラス、またはプラスチックの微小球体で
ある。これらの微小球体は放射に透明であり、堆積され
た領域に対し最大のマスキング効果が得られている。レ
ジスト層１８の上における微小球体２０の分布はランダ
ムである。本発明はより詳細には直径の大きさが一定で
あること、およびホールの層の中の円の解像が一定であ
ることが求められているフォトリソグラフィック方法に
よる円のパターニング方法に適用できる。
【００２６】このように、レジスト層１８の上で円の位
置をマスキングするため、小さな直径の微小球体２０が
使用されており、その直径は全ての微小球体でほぼ一定
で、例えばその大きさは１μｍから２μｍの範囲で許容
誤差は１０％未満である。
置をマスキングするため、小さな直径の微小球体２０が
使用されており、その直径は全ての微小球体でほぼ一定
で、例えばその大きさは１μｍから２μｍの範囲で許容
誤差は１０％未満である。
【００２７】前述のように、微小球体２０の分布はラン
ダムである。しかし、層１８の上に堆積された微小球体
２０の密度は十分であり、しかも一定であるようにする
ことが重要である。このようにするため、本発明では、
微小球体２０を堆積するため幾つかの方法が使用されて
おり、これを後で図５および図６に関連して述べる。
ダムである。しかし、層１８の上に堆積された微小球体
２０の密度は十分であり、しかも一定であるようにする
ことが重要である。このようにするため、本発明では、
微小球体２０を堆積するため幾つかの方法が使用されて
おり、これを後で図５および図６に関連して述べる。
【００２８】微小球体２０がレジスト層１８の上に堆積
されると、該レジスト層１８は三番目の段階を通して外
見上平行な光の光源２１により照射される（図３Ｃ）。
照射の光源２１の波長は使用されるレジストおよび所要
の精度の関数として、例えば紫外線の範囲で選択され
る。微小球体２０はその後（図示していない）四番目の
段階の間レジスト層１８から取り出される。
されると、該レジスト層１８は三番目の段階を通して外
見上平行な光の光源２１により照射される（図３Ｃ）。
照射の光源２１の波長は使用されるレジストおよび所要
の精度の関数として、例えば紫外線の範囲で選択され
る。微小球体２０はその後（図示していない）四番目の
段階の間レジスト層１８から取り出される。
【００２９】五番目の段階の間（図３ｄ）、使用された
レジストの種類に互換性がある条件のもとで従来の方法
を使用して現像される。円２２はこのようにして微小球
体２０の位置でレジスト層１８の上に形成され、層１９
内で当該パターンをエッチングするため使用される。
レジストの種類に互換性がある条件のもとで従来の方法
を使用して現像される。円２２はこのようにして微小球
体２０の位置でレジスト層１８の上に形成され、層１９
内で当該パターンをエッチングするため使用される。
【００３０】照射段階（三番目の段階）の他の方法を図
４Ａおよび図４Ｂに図示している。この他の方法は依然
として外見上平行な光の光源２１によりレジスト層１８
を照射することから成るが、ビームの軸Ｙに対し層１８
が傾斜しており、軸Ｙの回りに回転することから成って
いる。このようにするため、微小球体２０が堆積されて
いるレジスト層１８があるパターン１９に対する層が、
ビームの軸Ｙに対しαの所定の角度だけ傾斜している回
転支持体２３の上にある。
４Ａおよび図４Ｂに図示している。この他の方法は依然
として外見上平行な光の光源２１によりレジスト層１８
を照射することから成るが、ビームの軸Ｙに対し層１８
が傾斜しており、軸Ｙの回りに回転することから成って
いる。このようにするため、微小球体２０が堆積されて
いるレジスト層１８があるパターン１９に対する層が、
ビームの軸Ｙに対しαの所定の角度だけ傾斜している回
転支持体２３の上にある。
【００３１】これにより、図４Ｂに示すように、各微小
球体２０の下で実質的に照射される直径ｄは、微小球体
の直径より小さい。円２２はこのように微小球体２０の
直径より小さい直径ｄを有して得られる。微小球体２０
の直径とこのように得られた円２２の直径ｄの比は光源
２１の外見上平行な照射のビームの軸Ｙに対する支持体
２３の傾斜角αに左右される。この他の方法は更に本発
明による方法を使用して得られる解像度を改善する。実
際には、より大きな微小球体２０が使用でき、これによ
り配置の一様性が改善される。例えば、直径が２μｍの
円２２は直径が５μｍの微小球体２０により実現するこ
とができる。
球体２０の下で実質的に照射される直径ｄは、微小球体
の直径より小さい。円２２はこのように微小球体２０の
直径より小さい直径ｄを有して得られる。微小球体２０
の直径とこのように得られた円２２の直径ｄの比は光源
２１の外見上平行な照射のビームの軸Ｙに対する支持体
２３の傾斜角αに左右される。この他の方法は更に本発
明による方法を使用して得られる解像度を改善する。実
際には、より大きな微小球体２０が使用でき、これによ
り配置の一様性が改善される。例えば、直径が２μｍの
円２２は直径が５μｍの微小球体２０により実現するこ
とができる。
【００３２】次に、図５および図６に関連し、微小球体
２０をレジスト層１８の上にランダムにしかも高解像度
度で堆積させるため使用される方法について記載する。
２０をレジスト層１８の上にランダムにしかも高解像度
度で堆積させるため使用される方法について記載する。
【００３３】一番目の方法は（図５）、微小球体２０が
懸濁液内に含まれている浴槽２４内に、レジスト層２０
がありエッチングされる層１９を浸すことから成る。浴
槽内での微小球体２０の濃度は円２２の所要の解像度の
関数として決められる。微小球体２０の堆積はデカンテ
ーション（傾瀉）により行なわれ、微小球体はこの場合
ガラスである。微小球体が傾瀉された後すぐ浴槽２４を
通し照射の段階を行なうことも可能であり、これにより
この方法の実行が加速される。照射の後に微小球体を取
り出すことは、パターンに対する層１９とその支持体を
浴槽２４から抽出することにより容易に行なわれる。
懸濁液内に含まれている浴槽２４内に、レジスト層２０
がありエッチングされる層１９を浸すことから成る。浴
槽内での微小球体２０の濃度は円２２の所要の解像度の
関数として決められる。微小球体２０の堆積はデカンテ
ーション（傾瀉）により行なわれ、微小球体はこの場合
ガラスである。微小球体が傾瀉された後すぐ浴槽２４を
通し照射の段階を行なうことも可能であり、これにより
この方法の実行が加速される。照射の後に微小球体を取
り出すことは、パターンに対する層１９とその支持体を
浴槽２４から抽出することにより容易に行なわれる。
【００３４】二番目の方法は（図６）、タンク２６に含
まれている溶剤２５と微小球体２０の混合液をレジスト
層１８の上で吹き付けることから成る。溶剤２５はアル
コールを基にしており、吹き付けの間蒸発が行なわれ
る。レジスト層１８の上に対する微小球体２０の分布は
均質性が良好で、微小球体２０の密度は吹き付け時間に
より決定される。微小球体２０は、吹き付け装置のノズ
ル２７とレジスト層１８の間の空気を通過する時得られ
る電荷により生ずる静電効果により、レジスト層１８に
付着する。照射の後微小球体の取り出しは吹き付けまた
はあらゆる他の手段により行なわれる。この技術の利点
は電荷により反発力が微小球体の間に発生し、これによ
り分布の均一性が改善されることである。
まれている溶剤２５と微小球体２０の混合液をレジスト
層１８の上で吹き付けることから成る。溶剤２５はアル
コールを基にしており、吹き付けの間蒸発が行なわれ
る。レジスト層１８の上に対する微小球体２０の分布は
均質性が良好で、微小球体２０の密度は吹き付け時間に
より決定される。微小球体２０は、吹き付け装置のノズ
ル２７とレジスト層１８の間の空気を通過する時得られ
る電荷により生ずる静電効果により、レジスト層１８に
付着する。照射の後微小球体の取り出しは吹き付けまた
はあらゆる他の手段により行なわれる。この技術の利点
は電荷により反発力が微小球体の間に発生し、これによ
り分布の均一性が改善されることである。
【００３５】本発明の更に他の変形は（図示していな
い）、例えばポリビニルアルコールのような粘着性材料
の中に微小球体２０を埋め込むことによる。レジスト層
１８はこの材料の層により、例えばパターンなしにこす
ることまたは絹こすり彩色画印刷法（セリグラフィ：ｓ
ｅｒｉｇｒａｐｈｙ）により覆われている。次にポリビ
ニルアルコールは乾燥され、レジスト層は前述の方法で
照射される。最後に、ポリビニルアルコールは例えば水
の中で溶解され、微小球体２０は同時に取り出される。
い）、例えばポリビニルアルコールのような粘着性材料
の中に微小球体２０を埋め込むことによる。レジスト層
１８はこの材料の層により、例えばパターンなしにこす
ることまたは絹こすり彩色画印刷法（セリグラフィ：ｓ
ｅｒｉｇｒａｐｈｙ）により覆われている。次にポリビ
ニルアルコールは乾燥され、レジスト層は前述の方法で
照射される。最後に、ポリビニルアルコールは例えば水
の中で溶解され、微小球体２０は同時に取り出される。
【００３６】図７Ａから図７Ｃは、フラットディスプレ
イのスクリーンのマイクロチップ陰極にマイクロチップ
の位置を定める円をパターニングする前述の方法の応用
例を図示している。
イのスクリーンのマイクロチップ陰極にマイクロチップ
の位置を定める円をパターニングする前述の方法の応用
例を図示している。
【００３７】図７Ａは本発明のフォトリソグラフィック
方法によるパターニング方法を実施する前にマイクロチ
ップの陰極１に与えられた種々の層を示している。図２
Ａから図２Ｄに関連し既に述べたように、例えばニオブ
の上に置かれた導電層は基板１０の上に堆積されてい
る。この導電層は陰極導体１３を定めるためエッチング
されている。これらの導体１３はセル１２が与える列の
中に編成されており、各セル１２によりマイクロチップ
を受ける領域が定められ、各列の幅は画素の幅に対応し
ている。抵抗層１１はその後陰極導体１３の上に堆積さ
れる。次に例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）から成る絶
縁層１６が堆積され、最後の層を構成する例えばニオブ
の上に置かれたグリッド層３から陰極導体１３を絶縁し
ている。
方法によるパターニング方法を実施する前にマイクロチ
ップの陰極１に与えられた種々の層を示している。図２
Ａから図２Ｄに関連し既に述べたように、例えばニオブ
の上に置かれた導電層は基板１０の上に堆積されてい
る。この導電層は陰極導体１３を定めるためエッチング
されている。これらの導体１３はセル１２が与える列の
中に編成されており、各セル１２によりマイクロチップ
を受ける領域が定められ、各列の幅は画素の幅に対応し
ている。抵抗層１１はその後陰極導体１３の上に堆積さ
れる。次に例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）から成る絶
縁層１６が堆積され、最後の層を構成する例えばニオブ
の上に置かれたグリッド層３から陰極導体１３を絶縁し
ている。
【００３８】本発明による方法を実施することによりパ
ターニングされた層１９は、ここではマイクロチップ２
を受けるためホール４と円筒形の壁１７を形成したいグ
リッド層３と絶縁層１６の両方から成っている。
ターニングされた層１９は、ここではマイクロチップ２
を受けるためホール４と円筒形の壁１７を形成したいグ
リッド層３と絶縁層１６の両方から成っている。
【００３９】本発明のフォトリソグラフィック方法によ
るパターニング法を使用することは、スクリーンの品質
が、ある画素から他の画素に至るマイクロチップ２の密
度の一定性とマイクロチップ２の直径の一定性に左右さ
れることにより可能である。反対に、二つのマイクロチ
ップ２の間の距離はマイクロチップの密度が高いスクリ
ーンの品質に影響を与えない。このように、層１９の上
で円２２がランダムに分布することはスクリーンの品質
に重要な意味を持たない。許容誤差が５％であるスクリ
ーンの各画素内に沢山の円２２を有し品質が良好なフラ
ットスクリーンを得ることが調べられており、画素内の
円２２の密度は高くスクリーンの明るさは損なわれな
い。この結果は微小球体２０の直径の許容誤差が１０％
であり、所定の直径の範囲が１μｍから５μｍの間であ
る校正された微小球体２０を堆積させることにより得ら
れている。
るパターニング法を使用することは、スクリーンの品質
が、ある画素から他の画素に至るマイクロチップ２の密
度の一定性とマイクロチップ２の直径の一定性に左右さ
れることにより可能である。反対に、二つのマイクロチ
ップ２の間の距離はマイクロチップの密度が高いスクリ
ーンの品質に影響を与えない。このように、層１９の上
で円２２がランダムに分布することはスクリーンの品質
に重要な意味を持たない。許容誤差が５％であるスクリ
ーンの各画素内に沢山の円２２を有し品質が良好なフラ
ットスクリーンを得ることが調べられており、画素内の
円２２の密度は高くスクリーンの明るさは損なわれな
い。この結果は微小球体２０の直径の許容誤差が１０％
であり、所定の直径の範囲が１μｍから５μｍの間であ
る校正された微小球体２０を堆積させることにより得ら
れている。
【００４０】反対に、２つの隣接したセル１２のマイク
ロチップ２のグループの間の間隔、すなわち陰極導体１
３の下のマイクロチップ２のない部分の間隔を考慮する
ことが好ましい（図２Ｂから図２Ｄを参照）。
ロチップ２のグループの間の間隔、すなわち陰極導体１
３の下のマイクロチップ２のない部分の間隔を考慮する
ことが好ましい（図２Ｂから図２Ｄを参照）。
【００４１】このようにするため、本発明に基づく他の
方法が実施されている。該他の方法は微小球体２０を堆
積する前に事前の照射の段階を行いレジスト１８に二重
の照射を行なうことから成る。
方法が実施されている。該他の方法は微小球体２０を堆
積する前に事前の照射の段階を行いレジスト１８に二重
の照射を行なうことから成る。
【００４２】中間段階の間（図７Ｂ）、レジスト層１８
は従来のマスク２８を通して事前に照射され、陰極導体
１３により定められるセル１２の中に含まれている表面
２９をマスキングする。従来のマスク２８を使用するこ
とは、マイクロチップ２のグループの間の間隔が該タイ
プのマスクの解像度に対応して十分な距離（約１０μｍ
から２０μｍ）を有していることを十分に示しており、
セル１２はその周辺にマイクロチップ２がない。更に、
この距離によりマスク２８の上で受ける許容誤差は一定
である。次に図３Ｂから図３Ｄに関連して記載したよう
な方法が実施される。二番目の段階の間（図３Ｂ）、微
小球体２０は図５と図６に関連して既に記載したあらゆ
る方法により堆積される。次に三番目の段階の照射（図
３Ｃまたは図４Ａ）が行なわれる。この照射は事前に照
射される中間の段階の間にマスクされている表面２９に
おいてのみ、すなわちセル１２の中央に向かい有効であ
る。このように、従来の方法によりレジストが現像され
ている間（図７Ｃ）、円２２はレジスト層１８の上でセ
ル１２の中央領域２９の中でのみ得られる。このように
他の方法を実施すると、マイクロチップ２を受ける領域
に対応したスクリーンの領域２９に円２２が生ずること
を制限することにより、セル１２の中央に陰極１のマイ
クロチップの領域の位置が定められる。事前の照射の段
階の間、セル１２の領域より小さな領域２９をマスクす
ることが好ましい。これはセル１２の周辺で円２２が発
生するのを避けることにより、抵抗層１１を通しマイク
ロチップ２内で電流が均一に循環するのを防ぐためであ
る。図７Ｃにおいて、陰極導体１３の下でセル１２を制
限する領域はダッシュ線および点線で表しており、事前
に照射される領域２９は点線で表している。
は従来のマスク２８を通して事前に照射され、陰極導体
１３により定められるセル１２の中に含まれている表面
２９をマスキングする。従来のマスク２８を使用するこ
とは、マイクロチップ２のグループの間の間隔が該タイ
プのマスクの解像度に対応して十分な距離（約１０μｍ
から２０μｍ）を有していることを十分に示しており、
セル１２はその周辺にマイクロチップ２がない。更に、
この距離によりマスク２８の上で受ける許容誤差は一定
である。次に図３Ｂから図３Ｄに関連して記載したよう
な方法が実施される。二番目の段階の間（図３Ｂ）、微
小球体２０は図５と図６に関連して既に記載したあらゆ
る方法により堆積される。次に三番目の段階の照射（図
３Ｃまたは図４Ａ）が行なわれる。この照射は事前に照
射される中間の段階の間にマスクされている表面２９に
おいてのみ、すなわちセル１２の中央に向かい有効であ
る。このように、従来の方法によりレジストが現像され
ている間（図７Ｃ）、円２２はレジスト層１８の上でセ
ル１２の中央領域２９の中でのみ得られる。このように
他の方法を実施すると、マイクロチップ２を受ける領域
に対応したスクリーンの領域２９に円２２が生ずること
を制限することにより、セル１２の中央に陰極１のマイ
クロチップの領域の位置が定められる。事前の照射の段
階の間、セル１２の領域より小さな領域２９をマスクす
ることが好ましい。これはセル１２の周辺で円２２が発
生するのを避けることにより、抵抗層１１を通しマイク
ロチップ２内で電流が均一に循環するのを防ぐためであ
る。図７Ｃにおいて、陰極導体１３の下でセル１２を制
限する領域はダッシュ線および点線で表しており、事前
に照射される領域２９は点線で表している。
【００４３】次に、導電グリッド層３と絶縁層１６内に
ホール４と壁１７を形成することは従来の文献で引用し
た状態に示すように、従来の方法で行なわれる。
ホール４と壁１７を形成することは従来の文献で引用し
た状態に示すように、従来の方法で行なわれる。
【００４４】本発明の種々の変形および変更は当業者に
は勿論明らかである。特に、この記載はマイクロチップ
の陰極を実現する方法を実施する例について述べている
が、本発明による方法は円パターンがフォトリソグラフ
ィックパターニング法に必要である他の要素を形成する
ため実現することができる。
は勿論明らかである。特に、この記載はマイクロチップ
の陰極を実現する方法を実施する例について述べている
が、本発明による方法は円パターンがフォトリソグラフ
ィックパターニング法に必要である他の要素を形成する
ため実現することができる。
【００４５】同様に、種々の層の構成を例として与えた
が、本発明による方法は構成要素が本発明の段階および
所望の応用例に適合できるあらゆるタイプの層に適用す
ることができる。特に紫外線照射は紫外線光に感度のあ
るネガティブタイプの従来のフォトレジストに適用する
ことができる。しかし他のタイプの照射は選択されたレ
ジストの関数として使用することができる。
が、本発明による方法は構成要素が本発明の段階および
所望の応用例に適合できるあらゆるタイプの層に適用す
ることができる。特に紫外線照射は紫外線光に感度のあ
るネガティブタイプの従来のフォトレジストに適用する
ことができる。しかし他のタイプの照射は選択されたレ
ジストの関数として使用することができる。
【図１】マイクロチップのフラットスクリーンの構造体
である。
である。
【図２Ａ】マイクロチップのフラットスクリーンの配列
の正面図である。
の正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの丸で囲んだ部分の拡大図である。
【図２Ｃ】マイクロチップのフラットスクリーンの配列
の側面図である。
の側面図である。
【図２Ｄ】図２Ｃの丸で囲んだ部分の拡大図である。
【図３Ａ】本発明の実施態様によるフォトリソグラフィ
ックパターニング法でパターン化される層を示す工程図
である。
ックパターニング法でパターン化される層を示す工程図
である。
【図３Ｂ】本発明の実施態様によるフォトリソグラフィ
ックパターニング法の一番目の段階を示す工程図であ
る。
ックパターニング法の一番目の段階を示す工程図であ
る。
【図３Ｃ】本発明の実施態様によるフォトリソグラフィ
ックパターニング法の二番目の段階を示す工程図であ
る。
ックパターニング法の二番目の段階を示す工程図であ
る。
【図３Ｄ】本発明の実施態様によるフォトリソグラフィ
ックパターニング法の三番目の段階を示す工程図であ
る。
ックパターニング法の三番目の段階を示す工程図であ
る。
【図４Ａ】本発明による方法の他の照射段階を示す工程
図である。
図である。
【図４Ｂ】本発明による方法の他の照射段階を示す工程
図である。
図である。
【図５】本発明による方法の微小球体を堆積する段階の
例を示す工程図である。
例を示す工程図である。
【図６】本発明による方法の微小球体を堆積する他の段
階を示す工程図である。
階を示す工程図である。
【図７Ａ】マイクロチップの陰極に本発明による方法を
応用する例を示す工程図である。
応用する例を示す工程図である。
【図７Ｂ】マイクロチップの陰極に本発明による方法を
応用する例を示す工程図である。
応用する例を示す工程図である。
【図７Ｃ】マイクロチップの陰極に本発明による方法を
応用する例を示す工程図である。
応用する例を示す工程図である。
１ 陰極 ２ マイクロチップ ３ グリッド ４ ホール ５ 陽極 ７ 陰極発光層 ８ 絶縁体 ９ 電極 １０ 基板 １１ 抵抗層 １２ セル １３ 陰極導体 １４ 行 １５ 列 １６ 絶縁層 １７ 円筒形の壁 １８ レジスト層 １９ パターニングする層 ２０ 微小球体 ２１ 光源 ２２ 円 ２３ 回転支持体 ２４ 浴槽 ２５ 溶剤 ２６ タンク ２７ ノズル ２８ マスク ２９ 中央領域
Claims (9)
- 【請求項１】 レジスト層（１８）を層（１９）の上に
堆積させる段階と、 放射に不透明であり校正された微小球体（２０）をレジ
スト層（１８）の表面の上に堆積させる段階と、 前記レジスト層（１８）を前記放射で照射する段階とを
備え、層（１９）の上に高解像度で小さな直径の円（２
２）をパターニングするためのフォトリソグラフィック
方法。 - 【請求項２】 微小球体（２０）の所定の直径が１μｍ
から５μｍの間である請求項１に記載の円をパターニン
グするためのフォトリソグラフィック方法。 - 【請求項３】 放射段階が外見上平行な紫外線の放射の
ビームにより行なわれる請求項１または２に記載の円を
パターニングするためのフォトリソグラフィック方法。 - 【請求項４】 微小球体（２０）を堆積する段階が、微
小球体（２０）を予め混合したアルコールを基にした溶
剤（２５）をレジスト層（１８）の上で吹き付けること
から成る請求項１から３のいずれか１項に記載の円をパ
ターニングするためのフォトリソグラフィック方法。 - 【請求項５】 微小球体（２０）を堆積する段階が、微
小球体（２０）の懸濁液を含む浴槽（２４）内にレジス
ト層（１８）を浸し、微小球体（２０）を重力によりレ
ジスト層（１８）の上に堆積させる請求項１から３のい
ずれか１項に記載の円をパターニングするためのフォト
リソグラフィック方法。 - 【請求項６】 照射の段階が軸（Ｙ）に実質的に平行な
ビームの光源により行なわれ、レジスト層（１８）が回
転される該軸（Ｙ）に対しαの所定の角度で置かれてい
る請求項１から５のいずれか１項に記載の円をパターニ
ングするためのフォトリソグラフィック方法。 - 【請求項７】 微小球体（２０）を堆積する段階の前
に、円（２２）がパターン化される所定の領域をマスキ
ングすることにより、レジスト層（１８）を予め放射す
る段階を備えている請求項１から６のいずれか１項に記
載の円をパターニングするためのフォトリソグラフィッ
ク方法。 - 【請求項８】 レジスト層（１８）が基板（１０）の上
で、セル（１２）により与えられる列（１５）内に編成
された陰極導体（１３）の層と、抵抗層（１１）と、絶
縁層（１６）と、グリッド導電層（３）を順次備える積
層の上に加えられており、円（２２）はマイクロチップ
（２）を受けるホール（４）と壁（１７）の位置をグリ
ッド（３）と絶縁層（１６）の上で定めていることを特
徴とし、マイクロチップのスクリーン（２）の陰極
（１）の製造に請求項１から７のいずれか１項に記載の
円をパターニングするためのフォトリソグラフィック方
法の使用。 - 【請求項９】 レジスト層（１８）の予め照射される段
階が、微小球体（２０）を堆積する段階の前に、陰極導
体により定められるセルにせいぜい等しい領域（２９）
をマスキングすることにより行なわれることを特徴とす
る請求項８に記載の円をパターニングするためのフォト
リソグラフィック方法の使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9412925A FR2726098B1 (fr) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | Procede de photolithogravure de motifs circulaires denses |
| FR9412925 | 1994-10-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08241856A true JPH08241856A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=9468315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29168395A Withdrawn JPH08241856A (ja) | 1994-10-24 | 1995-10-16 | 高解像度の円をパターニングするためのフォトリソグラフィック方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5776644A (ja) |
| EP (1) | EP0709741B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08241856A (ja) |
| DE (1) | DE69511356T2 (ja) |
| FR (1) | FR2726098B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2751785A1 (fr) * | 1996-07-29 | 1998-01-30 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de formation de motifs dans une couche de resine photosensible par insolation laser continue, application a la fabrication de sources d'electrons a cathodes emissives a micropointes et d'ecrans plats |
| US7253445B2 (en) * | 1998-07-28 | 2007-08-07 | Paul Heremans | High-efficiency radiating device |
| EP0977277A1 (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-02 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Devices for emitting radiation with a high efficiency and a method for fabricating such devices |
| US6504180B1 (en) | 1998-07-28 | 2003-01-07 | Imec Vzw And Vrije Universiteit | Method of manufacturing surface textured high-efficiency radiating devices and devices obtained therefrom |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT360050B (de) * | 1978-11-29 | 1980-12-10 | Peter Bauer | Verfahren zur vermeidung von nicht belichteten stellen auf dem drucktraeger bei der herstellung von graphischen drucktraegern und mittel zur durchfuehrung des verfahrens |
| JPS57181549A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-09 | Masatake Sato | Converting method for image |
| JPS584148A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-11 | Masatake Sato | 画像変換用網分解スクリ−ン及びその製造方法 |
| US4668080A (en) * | 1985-11-29 | 1987-05-26 | Rca Corporation | Method and apparatus for forming large area high resolution patterns |
| FR2623013A1 (fr) | 1987-11-06 | 1989-05-12 | Commissariat Energie Atomique | Source d'electrons a cathodes emissives a micropointes et dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitee par emission de champ,utilisant cette source |
| DE3821268A1 (de) * | 1988-06-23 | 1989-12-28 | Siemens Ag | Verfahren und einrichtung zum herstellen einer druckform fuer offsetdruck |
| GB9104132D0 (en) * | 1991-02-27 | 1991-04-17 | Popovici Dan | Photolithographical method of producing pinholes |
-
1994
- 1994-10-24 FR FR9412925A patent/FR2726098B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-12 DE DE69511356T patent/DE69511356T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-12 EP EP95410118A patent/EP0709741B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-16 JP JP29168395A patent/JPH08241856A/ja not_active Withdrawn
- 1995-10-23 US US08/551,914 patent/US5776644A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69511356T2 (de) | 2000-01-20 |
| US5776644A (en) | 1998-07-07 |
| FR2726098A1 (fr) | 1996-04-26 |
| FR2726098B1 (fr) | 1997-01-10 |
| EP0709741A1 (fr) | 1996-05-01 |
| EP0709741B1 (fr) | 1999-08-11 |
| DE69511356D1 (de) | 1999-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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