(57)【要約】【課題】簡単なプロセスで平坦性に優れた配線を得ることができる配線形成方法を提供する。【解決手段】基体１１０の表面の凹部１１３内に埋め込まれた配線１１４を形成する配線形成方法であって、（Ａ）基体１１０の表面に、開口部１１２を備えたマスク材料層１１１を形成し、（Ｂ）マスク材料層１１１における開口部１１２の底部に位置する基体１１０をエッチングすることにより、基体１１０にマスク材料層１１１に対してアンダーカット形状の凹部１１３を形成し、その後、（Ｃ）マスク材料層１１１の開口部１１２内を含む全面に、配線材料層１１４をスパッタリング法により形成し、その後、（Ｄ）マスク材料層１１１及びマスク材料層１１１上の配線材料層１１４を基体１１０から除去し、凹部１１３内に配線材料層１１４を残し、以て、配線を得る工程を具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の表面の凹部内に埋め込まれた配線を形成する配線形成方法であって、
（Ａ）基体の表面に、開口部を備えたマスク材料層を形成し、
（Ｂ）マスク材料層における開口部の底部に位置する基体をエッチングすることにより、基体にマスク材料層に対してアンダーカット形状の凹部を形成し、その後、
（Ｃ）マスク材料層の開口部内を含む全面に、配線材料層をスパッタリング法により形成し、その後、
（Ｄ）マスク材料層及びマスク材料層上の配線材料層を基体から除去し、凹部内に配線材料層を残し、以て、配線を得る、
工程を具備することを特徴とする配線形成方法。
【請求項２】
工程（Ｃ）と工程（Ｄ）の間に、基体を含む全体を加熱することにより基体に対するマスク材料層の密着性を低下させる工程を具備することを特徴とする請求項１に記載の配線形成方法。
【請求項３】
配線材料層は複数の種類の材料層が積層されて成ることを特徴とする請求項１に記載の配線形成方法。
【請求項４】
マスク材料層をマスク材料層の開口部の延びる方向と直交する仮想平面で切断したとき、開口部の断面形状は、基体側に近づく程、開口幅が狭まるテーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の配線形成方法。
【請求項５】
マスク材料層をマスク材料層の開口部の延びる方向と直交する仮想平面で切断したとき、開口部の断面形状は、基体側に近づく程、開口幅が広がるテーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の配線形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体の表面の凹部内に埋め込まれた配線を形成する配線形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、平面型（フラットパネル形式）の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）を例示することができる。また、電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置の開発も進められている。ここで、電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属／絶縁膜／金属型素子（ＭＩＭ素子とも呼ばれる）、表面伝導型電子放出素子が知られており、冷陰極電子源を構成するこれらの電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置は、高解像度、高輝度のカラー表示、及び、低消費電力の観点から注目を集めている。
【０００３】
冷陰極電界電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する場合がある）は、一般に、２次元マトリックス状に配列された各画素（カラー表示の表示装置の場合には、各サブピクセル）に対応した電子放出領域を有するカソードパネルと、電子放出領域から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体層を有するアノードパネルとが、真空に保持された空間を介して対向配置された構成を有する。電子放出領域には、通常、１又は複数の冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する場合がある）が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。
【０００４】
一例として、スピント型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図１０に示し、カソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰの一部分の模式的な分解斜視図を図１１に示す。この表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体１０上に形成されたカソード電極１１と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３及び絶縁層１２に設けられた開口部１４（ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａ、及び、絶縁層１２に設けられた第２開口部１４Ｂ）と、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１上に形成された円錐形の電子放出部１５から構成されている。
【０００５】
この表示装置において、カソード電極１１は、第１の方向（図１０及び図１１においてＹ方向）に延びる帯状であり、ゲート電極１３は、第１の方向とは異なる第２の方向（図１０及び図１１においてＸ方向）に延びる帯状である。一般に、カソード電極１１とゲート電極１３とは、これらの両電極１１，１３の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。帯状のカソード電極１１と帯状のゲート電極１３とが重複する重複領域が、電子放出領域ＥＡであり、１サブピクセルの領域に相当する。そして、係る電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域（表示装置の表示領域に対応する領域）内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。
【０００６】
一方、アノードパネルＡＰは、基板２０上に所定のパターンを有する蛍光体層２２（具体的には、赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、及び、青色発光蛍光体層２２Ｂ）が形成され、蛍光体層２２がアノード電極２４で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体層２２の間は、カーボン等の光吸収性材料から成る光吸収層（ブラックマトリックス）２３で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。尚、図中、参照番号２１は隔壁を表し、参照番号４０は例えば板状のスペーサを表し、参照番号２５はスペーサ保持部を表し、参照番号２６はフリットガラス等の接合材料から成る接合部材を表し、参照番号１６は層間絶縁層を表し、参照番号１７は収束電極を表す。尚、図１１においては、隔壁やスペーサ、スペーサ保持部、収束電極、層間絶縁層の図示を省略した。
【０００７】
アノード電極２４は、蛍光体層２２からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体層２２の帯電防止といった機能を有する。また、隔壁２１は、蛍光体層２２から反跳した電子、あるいは、蛍光体層２２から放出された２次電子（以下、これらの電子を総称して、後方散乱電子と呼ぶ）が他の蛍光体層２２に衝突し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止する機能を有する。
【０００８】
１サブピクセルは、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡと、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパネル側の蛍光体層２２とによって構成されている。カラー表示の表示装置の場合には、１画素（１ピクセル）は、１つの赤色発光蛍光体層、１つの緑色発光蛍光体層、及び、１つの青色発光蛍光体層の集合から構成されている。有効領域には、係る画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【０００９】
そして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを、電子放出領域ＥＡと蛍光体層２２とが対向するように配置し、周縁部において接合部材２６を介して接合した後、排気し、封止することによって、表示装置を作製することができる。アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと接合部材２６とによって囲まれた空間は高真空（例えば、１×１０-3Ｐａ以下）となっている。
【００１０】
カソード電極１１には相対的に負電圧がカソード電極制御回路３１から印加され、ゲート電極１３には相対的に正電圧がゲート電極制御回路３２から印加され、収束電極１７には収束電極制御回路（図示せず）から相対的に負電圧（例えば、０ボルト）が印加され、アノード電極２４にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路３３から印加される。係る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２からビデオ信号を入力する。あるいは、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１からビデオ信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２から走査信号を入力する。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５から電子が放出され、この電子がアノード電極２４に引き付けられ、アノード電極２４を通過して蛍光体層２２に衝突する。その結果、蛍光体層２２が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この冷陰極電界電子放出表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極１３に印加される電圧、及び、カソード電極１１に印加される電圧によって制御される。
【００１１】
図１０及び図１１に示したカソードパネルＣＰでは、支持体１０上に帯状のカソード電極１１が形成され、支持体１０及びカソード電極１１上に絶縁層１２が形成され、絶縁層１２上にゲート電極１３が形成されている。図１０及び図１１に示した構造では、カソード電極１１は支持体１０から突出している。従って、これらの上に形成される絶縁層１２は、カソード電極１１と支持体１０との境界部で膜厚や組成が不均一となり易い。絶縁層１２の上に形成されるゲート電極１３においても同様である。上述した膜厚や組成の不均一が過大であると、絶縁層１２やゲート電極１３の信頼性を低下させる原因となる。カソード電極１１と支持体１０との境界部における平坦性が高いほど、上述した膜厚や組成の不均一を軽減することができる。例えば、カソード電極１１の肩の部分をテーパー状とすることにより、上述した膜厚や組成の不均一を軽減することができる。また、平坦性の確保等の目的で、基板等の支持体に設けられた溝状の凹部内に電極等の配線を埋め込む方法も提案されている（例えば、特開２０００−２５１６８０号公報（特許文献１）参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２５１６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
カソード電極等を構成する配線を形成する方法として、配線材料層の上に開口部を有するマスク材料層を形成し、エッチングによりマスク材料層下の配線材料層のみを残すことにより配線を形成する方法（エッチング法）が知られている。エッチングの種類にもよるが、通常、エッチングの作用により配線の肩の部分はテーパー状に形成される。しかし、例えばウェットエッチングによる場合には、配線材料層のエッチングは等方的に行われるため、配線の肩の部分の形状は曲面状のテーパー状となる。このため、配線の頂面と肩の境界部の平坦性に問題が残る。一方、開口部を有するマスク材料層の全面に配線材料層を形成し、マスク材料層を除去することにより、マスク材料層の開口部内に形成された配線材料層のみを残す配線形成方法（リフトオフ法）も知られている。リフトオフ法はエッチング法に比べて工程数が少なくなるといった利点があるが、リフトオフ法自体には配線の肩の部分の形状をテーパー状にする作用はない。リフトオフ法においても、マスク材料層の開口部の形状を工夫することにより配線の肩の部分にある程度のテーパーを形成することができるが限界がある。更には、リフトオフ法では、マスク材料層の開口部の壁面に堆積した配線材料層から成るバリが配線上に残りやすい。また、特許文献１に開示された方法においては、溝状の凹部を形成した後にスクリーン印刷法等で配線材料を充填するので、凹部内に配線材料を充填する際の位置合わせが必要となる等、工程が複雑となる問題がある。
【００１４】
従って、本発明の目的は、簡単なプロセスで平坦性に優れた配線を得ることができる配線形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明の配線形成方法は、基体の表面の凹部内に埋め込まれた配線を形成する配線形成方法であって、
（Ａ）基体の表面に、開口部を備えたマスク材料層を形成し、
（Ｂ）マスク材料層における開口部の底部に位置する基体をエッチングすることにより、基体にマスク材料層に対してアンダーカット形状の凹部を形成し、その後、
（Ｃ）マスク材料層の開口部内を含む全面に、配線材料層をスパッタリング法により形成し、その後、
（Ｄ）マスク材料層及びマスク材料層上の配線材料層を基体から除去し、凹部内に配線材料層を残し、以て、配線を得る、
工程を具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明の配線形成方法にあっては、基体の表面に、開口部を備えたマスク材料層を形成し、マスク材料層における開口部の底部に位置する基体をエッチングすることにより、基体にマスク材料層に対してアンダーカット形状の凹部を形成する。その後、マスク材料層の開口部内を含む全面に、配線材料層をスパッタリング法により形成する。スパッタリング法によりマスク材料層の開口部内に形成される配線材料層は、マスク材料層の開口部から凹部のアンダーカット部に回り込むように形成される。これにより、凹部内を充填するように配線材料層が形成されると共に、マスク材料層の開口部の壁面上に堆積した配線材料層と凹部内の配線材料層との間に間隙が形成され易くなる。従って、基体からマスク材料層等を除去する際、マスク材料層の開口部の壁面上に堆積した配線材料層を良好に除去することができる。これにより、マスク材料層の開口部の壁面に堆積した配線材料層から成るバリの発生を抑制することができる。尚、配線材料層の厚さは、スパッタリングの時間等の条件を変えることにより、容易に調整することができる。基本的には、上記の工程（Ｂ）により基体表面に形成される凹部の設計上の最大深さと、上記の工程（Ｃ）においてスパッタリング法により形成する際の配線材料層の設計上の膜厚とが略等しくなるようにすればよい。
【００１７】
本発明の配線形成方法にあっては、工程（Ｃ）と工程（Ｄ）の間に、基体を含む全体（即ち、基体、マスク材料層、及び、配線材料層）を加熱することにより基体に対するマスク材料層の密着性を低下させる工程を具備する構成とすることができる。例えば、マスク材料層が樹脂系のレジスト材料から構成されている場合には、基体を含む全体を加熱することによりマスク材料層に熱収縮や脱気が起こり、基体に対するマスク材料層の密着性が低下する。また、マスク材料層と基体とに熱膨張係数の差があると、基体を含む全体を加熱することによりマスク材料層と基体との界面に応力が発生し、基体に対するマスク材料層の密着性が低下する。従って、基体を含む全体を加熱することにより、工程（Ｄ）におけるマスク材料層の除去を、より良好に行うことができる。
【００１８】
以上に説明した各種の好ましい構成を含む本発明の配線形成方法にあっては、配線材料層の形成のために、広く周知のスパッタリング技術を用いることができる。配線材料層は単一の材料層から成る構成であってもよいし、複数の種類の材料層が積層されて成る構成であってもよい。例えば、ウエットエッチング法により配線材料層をパターンニングして配線を形成する場合、形成される配線の肩の部分の傾きは、配線材料層を構成する材料のエッチングレートにより左右される。従って、異なる材料が積層された配線材料層においては、形成された配線の肩の部分の断面における傾きは、配線材料層の各層毎に異なる。このため、ウエットエッチング法によるパターンニングにおいては、単一の材料層からなる配線材料層と積層された配線材料層とで、配線の肩の部分の形状を揃えることは難しい。一方、本発明の配線形成方法にあっては、配線材料層のパターンニングに際して、エッチングを必要としないので、配線材料層を構成する材料のエッチングレートが影響を与えることがない。従って、凹部内に残された配線の断面形状は、膜厚が同一であれば、単一の材料層から成る配線材料層から配線を形成した場合と積層された配線材料層から配線を形成した場合のいずれにおいても、基本的に同一の形状となる利点を有する。配線材料層の構成材料として、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。
【００１９】
以上に説明した各種の好ましい構成を含む本発明の配線形成方法にあっては、マスク材料層をマスク材料層の開口部の延びる方向と直交する仮想平面で切断したときの、開口部の断面形状は、略矩形な形状であってもよいし、基体側に近づく程、開口幅が狭まるテーパー形状（以下、単に、順テーパー形状と呼ぶ場合がある）であってもよいし、基体側に近づく程、開口幅が広がるテーパー形状（以下、単に、逆テーパー形状と呼ぶ場合がある）であってもよい。マスク材料層の開口部の断面形状を変えることにより、基体の凹部内に形成される配線材料層の形状を調整することができる。定性的には、開口部の断面形状を略矩形な形状から順テーパー形状にすることにより、凹部のアンダーカット部に回り込む配線材料層の量は相対的に増加する。逆に、開口部の断面形状を略矩形な形状から逆テーパー形状にすることにより、凹部のアンダーカット部に回り込む配線材料層の量は相対的に減少する。従って、配線の平坦性をより向上させる観点からは、開口部の断面形状を順テーパー形状とすることが好ましい。一方、マスク材料層の開口部の壁面に堆積した配線材料層から成るバリの発生を抑制する観点からは、開口部の断面形状を逆テーパー形状とすることが好ましい。開口部の断面形状は、上記の得失を勘案して、設計に応じ適宜選択すればよい。
【００２０】
基体として、ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板等を挙げることができる。ガラス基板として、高歪点ガラス、ソーダガラス（Ｎａ2Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ2）、硼珪酸ガラス（Ｎａ2Ｏ・Ｂ2Ｏ3・ＳｉＯ2）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、鉛ガラス（Ｎａ2Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ2）、無アルカリガラスを例示することができる。また、例えば、基板等の表面に積層された絶縁膜が基体に相当し、基板等の表面が基体をエッチングする際のエッチングストップ面として働く構成であってもよい。同様に、積層された多層膜において、最上部膜が基体に相当する構成であってもよい。
【００２１】
マスク材料層を構成する材料は、基体をエッチングするときエッチングされない材料、あるいは、たとえエッチングされたとしても、基体よりも遅いエッチング速度を有する材料から構成されていればよい。垂直方向におけるマスク材料層のエッチング速度をＥＲMと、垂直方向における基体のエッチング速度をＥＲCとしたとき、ＥＲC／ＥＲMの値は、１．５以上、好ましくは２．０以上、更に好ましくは３．０以上であることが望ましい。マスク材料層を形成するための材料として、具体的には、レジスト材料；ＳＯＧ（スピン・オン・グラス）、ＳｉＯ2−Ｐ2Ｏ5、ＳｉＯ2−Ｐ2Ｏ5−Ｂ2Ｏ3等の酸化膜系化合物を含む溶液；酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化銅、酸化タンタル等の金属酸化物を含む溶液；ポリイミド系樹脂を挙げることができる。あるいは、ＢＰＳＧ（ホウ素／リン・シリケート・ガラス）ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧのように、成膜後に加熱リフローを行って表面を平坦化できる材料であってもよいし、更には、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）あるいは白金（Ｐｔ）を例示することができる。尚、これらの材料からマスク材料層を形成する方法として、スピンコーティング法、蒸着法やスパッタリング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、電気メッキや無電解メッキ法といったメッキ法、スクリーン印刷法を例示することができる。マスク材料層の開口部は、マスク材料層を構成する材料に依存して、種々の公知の方法、例えば、リソグラフィ法、エッチング法、リフトオフ法、スクリーン印刷法を適宜選択して形成すればよい。
【００２２】
基体のエッチングに際しては、広く周知のエッチング技術を用いることができるが、基体にマスク材料層に対してアンダーカット形状の凹部を良好に形成するためには、等方的なエッチング技術を用いることが好ましい。等方的なエッチングは、典型的にはウェットエッチング、あるいはラジカルが主エッチング種となるドライエッチング条件下で行うことができる。等方性エッチングでは、被エッチング物の除去が深さ方向と面内方向の双方に進行するので、形成される開口部の壁面が後退するが、このときの後退量は、エッチング時間の長短により制御することができる。即ち、アンダーカット形状を、エッチング時間の長短により制御することができる。
【００２３】
基体からマスク材料層等を除去するに際しては、広く周知のリフトオフ技術を用いることができる。基本的には、マスク材料層を構成する材料を選択的に剥離することができる溶剤等を用いて、マスク材料層（及びマスク材料層上の配線材料層）を除去すればよい。尚、例えば基体の周辺部等において配線の形成が不要である場合、基体の周辺部上に形成されたマスク材料層には開口部が形成されていないため、リフトオフによる除去が難しい場合がある。このような場合には、基体の周辺部上に形成されたマスク材料層等を粘着テープ等を用いて予め剥離した後に、リフトオフ法を施してもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の配線形成方法にあっては、基体の表面に、開口部を備えたマスク材料層を形成し、マスク材料層における開口部の底部に位置する基体をエッチングすることにより、基体にマスク材料層に対してアンダーカット形状の凹部を形成する。そして、マスク材料層の開口部内を含む全面に、配線材料層をスパッタリング法により形成し、その後、マスク材料層及びマスク材料層上の配線材料層を基体から除去し、凹部内に配線材料層を残し、以て、配線を得る。これにより、マスク材料層の開口部の壁面に堆積した配線材料層から成るバリの発生を抑制することができ、簡単なプロセスで平坦性に優れた配線を得ることができる。また、本発明の配線形成方法にあっては、配線材料層のパターンニングに際して、エッチングを必要としないので、配線材料層を構成する材料のエッチングレートが影響を与えることがない。従って、配線材料層のエッチングレートはパターンニングに影響を与えない。即ち、配線材料層が単層構造であるか積層構造であるかを問わず、常に平坦性に優れた配線を形成することができる利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
【実施例１】
【００２６】
実施例１は、本発明の配線形成方法に関する。より具体的には、例えば図１０において説明した平面型表示装置に用いられる、表面の凹部内に埋め込まれた配線を有する基体の製造方法に関する。
【００２７】
図１は、凹部１１３内に埋め込まれた帯状の配線材料層から成る配線１１４を有する基体１１０の一部を切り欠いた模式的な斜視図である。帯状の配線（配線材料層）１１４は、図のＹ方向に延びる。基体１１０は例えばガラス基板から成り、配線１１４は例えばクロムから成る。基体１１０と配線１１４とは、例えば、図１０で示した支持体１０とカソード電極１１とに対応する。
【００２８】
以下、図２の（Ａ）及び（Ｂ）、図３の（Ａ）及び（Ｂ）、図４の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、実施例１の配線形成方法について説明する。
【００２９】
図２の（Ａ）及び（Ｂ）、図３の（Ａ）及び（Ｂ）、図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１において一点鎖線を含む仮想的なＸ−Ｚ平面によって配線１１４が形成された基体１１０を切断したときの断面に沿ったと同様の一部端面図である。後述する変形例に関する図面においても同様である。尚、これらの図面においては、基体１１０のハッチングを省略した。
【００３０】
［工程−１００］
先ず、例えば厚さが約２ｍｍのガラス基板から成る基体１１０の上に、有機系のレジスト材料から成るマスク材料層１１１を形成する（図２の（Ａ）参照）。実施例１では、ポジ型の感光性レジスト材料をスピンコート法にて全面に成膜した後、約１５０゜Ｃでベーキングを行い、マスク材料層１１１を形成した。
【００３１】
［工程−１１０］
次いで、マスク材料層１１１を露光する（図２の（Ｂ）参照）。具体的には、マスク材料層１１１に、露光用マスク１２０を介して紫外線を照射し、開口部を設けるべき部分を露光する。参照番号１１１Ａは、マスク材料層１１１が露光された領域を示す。
【００３２】
［工程−１２０］
その後、露光されたマスク材料層１１１を現像し、マスク材料層１１１の開口部を設けるべき部分を除去する（図３の（Ａ）参照）。以上の工程により、基体１１０の表面に、開口部１１２を備えたマスク材料層１１１を形成することができる。
【００３３】
図３の（Ａ）に示すように、実施例１では、マスク材料層１１１をマスク材料層１１１の開口部１１２の延びる方向（即ち、Ｙ方向）と直交する仮想平面（即ち、Ｘ−Ｚ平面）で切断したときの、開口部１１２の断面形状は、略矩形な形状である。尚、実施例１では、開口部１１２のＸ方向の幅Ｗ0を、約４０μｍとしたが、これに限るものではない。
【００３４】
［工程−１３０］
次いで、マスク材料層１１１における開口部１１２の底部に位置する基体１１０をエッチングすることにより、基体１１０にマスク材料層１１１に対してアンダーカット形状の凹部１１３を形成する（図３の（Ｂ）参照）。逆に言えば、凹部１１３に対してマスク材料層１１１はオーバーハング形状となる。実施例１では、ウェットエッチング法を用いて凹部１１３を形成した。参照番号１１３Ａは、凹部１１３のアンダーカット部を示す。実施例１では、ウェットエッチングの溶液としてフッ化アンモニウムと酢酸とを含有する溶液を用い、凹部１１３の最大深さＤPを、約０．４μｍとした。尚、アンダーカット部１１３Ａを含む凹部１１３のＸ方向の幅Ｗ1は、約４１μｍとなった。
【００３５】
［工程−１４０］
その後、マスク材料層１１１の開口部１１２内を含む全面に、配線材料層１１４をスパッタリング法により形成する（図４の（Ａ）参照）。実施例１では、クロム（Ｃｒ）をターゲットとするスパッタリング法により、配線材料層１１４を形成した。尚、配線材料層１１４の設計上の膜厚を、上述した凹部１１３の最大深さＤPと略等しくした。スパッタリング法によりマスク材料層１１１の開口部１１２内に形成される配線材料層１１４は、マスク材料層１１１の開口部１１２から基体１１０の凹部１１３のアンダーカット部１１３Ａに回り込むように形成される。これにより、基体１１０の凹部１１３内を充填するように配線材料層１１４が形成されると共に、マスク材料層１１１の開口部１１２の壁面上に堆積した配線材料層１１４と基体１１０の凹部１１３内の配線材料層１１４との間に間隙が形成され易くなる。
【００３６】
［工程−１５０］
次いで、マスク材料層１１１及びマスク材料層１１１上の配線材料層１１４を基体１１０から除去し、凹部１１３内に配線材料層１１４を残し、以て、配線を得る（図４の（Ｂ）参照）。
【００３７】
以上の工程により、凹部１１３内に埋め込まれた帯状の配線１１４を有する基体１１０を得ることができる。
【００３８】
必要な場合には、［工程−１４０］の後に、基体１１０を含む全体を、例えば、［工程−１００］と同様に約１５０゜Ｃ程度まで加熱することにより、基体１１０に対するマスク材料層１１１の密着性を低下させ、その後、［工程−１５０］を行う構成とすることもできる。実施例１では、マスク材料層１１１を有機系のレジスト材料から構成したので、加熱によりレジストが収縮、脱気等して基体１１０に対するマスク材料層１１１の密着性が低下する。これにより、マスク材料層１１１の除去をより容易に、且つ、確実に行うことができる。
【００３９】
また、［工程−１４０］において、配線材料層１１４を複数の種類の材料層を積層して構成してもよい。例えば、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等をターゲットとして順次スパッタリングして、タングステンとモリブデンの積層構造から成る配線材料層１１４を形成してもよい。
【００４０】
マスク材料層１１１をマスク材料層１１１の開口部１１２の延びる方向と直交する仮想平面で切断したときの、開口部１１２の断面形状を変えた変形例について、以下、図面を参照して簡単に説明する。
【００４１】
図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の配線形成方法の第１の変形例を説明するための基体１１０等の模式的な一部端面図である。第１の変形例では、マスク材料層１１１をマスク材料層１１１の開口部１１２の延びる方向と直交する仮想平面で切断したとき、開口部１１２の断面形状は、基体１１０側に近づく程、開口幅が狭まるテーパー形状（順テーパー形状）である。図４の（Ａ）及び（Ｂ）と比較して、［工程−１４０］において凹部１１３のアンダーカット部１１３Ａに回り込む配線材料層の量は相対的に増加する。そして、［工程−１５０］で得られた配線１１４におけるアンダーカット部１１３Ａ付近における凹みは相対的に減少する。
【００４２】
図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の配線形成方法の第２の変形例を説明するための基体１１０等の模式的な一部端面図である。第２の変形例では、マスク材料層１１１をマスク材料層１１１の開口部１１２の延びる方向と直交する仮想平面で切断したとき、開口部１１２の断面形状は、基体１１０側に近づく程、開口幅が広がるテーパー形状（逆テーパー形状）である。図４の（Ａ）及び（Ｂ）と比較して、［工程−１４０］において凹部１１３のアンダーカット部１１３Ａに回り込む配線材料層の量は相対的に減少する。そして、［工程−１５０］で得られた配線１１４におけるアンダーカット部１１３Ａ付近における凹みは相対的に増加する。
【００４３】
以上説明したように、マスク材料層１１１をマスク材料層１１１の開口部１１２の延びる方向と直交する仮想平面で切断したとき、開口部１１２の断面形状を変えることにより、凹部１１３内に形成される配線材料層１１４の形状を調整することができる。
【実施例２】
【００４４】
実施例２も、本発明の配線形成方法に関する。実施例２では、例えばガラス基板上に形成された薄膜トランジスタにおいて、積層された絶縁膜を基体として、基体の凹部内に埋め込まれたソース配線とドレイン配線とを形成する。
【００４５】
図７の（Ａ）は、本発明の配線形成方法により絶縁膜の凹部内に埋め込まれたソース配線とドレイン配線とを形成した薄膜トランジスタの模式的な平面図である。図７の（Ａ）において、参照番号２１１はゲート配線（電極）を、参照番号２１３はアモルファスシリコン膜を、参照番号２１８Ａはソース配線（電極）を、参照番号２１８Ｂはドレイン配線（電極）を示す。
【００４６】
以下、図７の（Ｂ）及び（Ｃ）、図８の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、実施例２の配線形成方法について説明する。
【００４７】
図７の（Ｂ）及び（Ｃ）、図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図７の（Ａ）において一点鎖線を含む仮想的なＸ−Ｚ平面によって薄膜トランジスタが形成されたガラス基板２１０を切断したときの断面に沿ったと同様の一部端面図である。尚、これらの図面においては、ガラス基板２１０のハッチングを省略した。
【００４８】
［工程−２００］
先ず、例えば厚さが約２ｍｍのガラス基板２１０の上に、例えばクロム（Ｃｒ）から成るゲート配線２１１をパターンニングして形成する。その後、ゲート配線２１１及びガラス基板２１０上に、周知の方法により、例えばＳｉＮXから成るゲート絶縁膜２１２を積層する。その後、ゲート配線２１１と対向するように、ゲート絶縁膜２１２上にアモルファスシリコン膜２１３をパターンニングして形成する。
【００４９】
［工程−２１０］
次いで、アモルファスシリコン層２１３及びゲート絶縁膜２１２上に、基体に該当する酸化シリコンから成る絶縁膜２１４を積層する。次いで、実施例１で説明したと同様の手順により、ソース配線及びドレイン配線を形成すべき絶縁層２１４の部分の表面を露出させた開口部２１６（２１６Ａ，２１６Ｂ）を備えたマスク材料層２１５を形成する（図７の（Ｂ）参照）。
【００５０】
［工程−２２０］
その後、マスク材料層２１５における開口部２１６Ａ，２１６Ｂの底部に位置する絶縁膜２１４をエッチングすることにより、絶縁膜２１４にマスク材料層２１５に対してアンダーカット形状の凹部２１７（２１７Ａ，２１７Ｂ）を形成する（図８の（Ｃ）参照）。実施例２では、ウェットエッチング法を用いて凹部２１７Ａ，２１７Ｂを形成した。実施例２では、ウェットエッチングの溶液としてフッ化アンモニウムと酢酸とを含有する溶液を用いた。
【００５１】
［工程−２３０］
次いで、マスク材料層２１５の開口部２１６Ａ，２１６Ｂ内を含む全面に、配線材料層２１８をスパッタリング法により形成する（図８の（Ａ）参照）。尚、便宜の為、開口部２１６Ａ，２１６Ｂ内の配線材料層をそれぞれ２１８Ａ，２１８Ｂと表した。実施例２では、クロム（Ｃｒ）をターゲットとするスパッタリング法により、配線材料層２１８を形成した。尚、配線材料層２１８の設計上の膜厚は、絶縁膜２１４の厚さと略同一とした。実施例１において説明したと同様に、スパッタリング法によりマスク材料層２１５の開口部２１６Ａ，２１６Ｂ内に形成される配線材料層２１８Ａ，２１８Ｂは、マスク材料層２１５の開口部２１６Ａ，２１６Ｂから絶縁膜２１４の凹部２１７Ａ，２１７Ｂのアンダーカット部に回り込むように形成される。これにより、絶縁膜２１４の凹部２１７Ａ，２１７Ｂ内を充填するように配線材料層２１８Ａ，２１８Ｂが形成されると共に、マスク材料層２１５の開口部２１６Ａ，２１６Ｂの壁面上に堆積した配線材料層２１８と絶縁膜２１４の凹部２１７Ａ，２１７Ｂ内の配線材料層２１８Ａ，２１８Ｂとの間に間隙が形成され易くなる。
【００５２】
［工程−２４０］
次いで、マスク材料層２１５及びマスク材料層２１５上の配線材料層２１８を絶縁膜２１４から除去し、凹部２１７Ａ，２１７Ｂ内に配線材料層２１８Ａ，２１８Ｂを残し、以て、配線を得る（図８の（Ｂ）参照）。この後、必要に応じて、ソース配線２１８Ａやドレイン配線２１８Ｂ等への結線、保護膜の積層等を行えばよい。
【００５３】
以上の工程により、絶縁層２１４の凹部２１７Ａ内に埋め込まれたソース配線２１８Ａ、及び、凹部２１７Ｂ内に埋め込まれたドレイン配線２１８Ｂを有する薄膜トランジスタを得ることができる。
【００５４】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本発明の配線形成方法は、例えば、液晶表示装置やプラズマディスプレイ等の種々の表示装置における配線の形成、種々の半導体装置の配線の形成等に広く適用することができる。実施例にて説明した基体、配線材料層、マスク材料層等の構成、構造は例示であり、適宜変更することができる。また、エッチングやリフトオフに際して用いる薬液等については、基体やマスク材料層を構成する材料等に応じて適宜好適なものを選択すればよい。
【００５５】
例えばガラス基板から成る基体上に形成された薄膜トランジスタにおいて、本発明の配線形成方法により基体の表面の凹部内に埋め込まれたゲート配線を形成することもできる。図９の（Ａ）は、本発明の配線形成方法により基体の凹部内に埋め込まれたゲート配線を形成した薄膜トランジスタの模式的な平面図である。図９の（Ａ）において、参照番号３１１はゲート配線（電極）を、参照番号３１３はアモルファスシリコン膜を、参照番号３１４Ａはソース配線（電極）を、参照番号３１４Ｂはドレイン配線（電極）を示す。図９の（Ｂ）は、図９の（Ａ）において一点鎖線を含む仮想的なＸ−Ｚ平面によって薄膜トランジスタが形成された基体３１０を切断したときの断面に沿ったと同様の一部端面図である。図９の（Ｂ）において、参照番号３１２はゲート絶縁膜である。ゲート配線３１１の形成方法は、実施例１で説明したと同様であり、アモルファスシリコン膜３１３の形成方法は、実施例２で説明したと同様である。ソース配線３１４Ａやドレイン配線３１４Ｂは、実施例２において説明した方法あるいは周知の方法によりパターンニングして形成することができる。上述した構成によれば、基体３１０とゲート配線３１１との境界部の段差は平坦化される。これにより、図９の（Ａ）に示した点線で囲まれた領域Ａにおいては、ソース配線やドレイン配線を形成する際にこれらの残渣が付着し難くなり、この領域Ａにおけるソース配線とドレイン配線の間のリーク電流の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、表面の凹部内に埋め込まれた帯状の配線を有する基体の一部を切り欠いた模式的な斜視図である。
【図２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の配線形成方法を説明するための基体等の模式的な一部端面図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２の（Ｂ）に引き続き、実施例１の配線形成方法を説明するための基体等の模式的な一部端面図である。
【図４】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３の（Ｂ）に引き続き、実施例１の配線形成方法を説明するための基体等の模式的な一部端面図である。
【図５】図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の配線形成方法の変形例を説明するための基体等の模式的な一部端面図である。
【図６】図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の配線形成方法の変形例を説明するための基体等の模式的な一部端面図である。
【図７】図７の（Ａ）は、本発明の配線形成方法により絶縁膜の表面の凹部内に埋め込まれたソース配線とドレイン配線とを形成した薄膜トランジスタの模式的な平面図である。図７の（Ｂ）及び（Ｃ）は、実施例２の配線形成方法を説明するためのガラス基板等の模式的な一部端面図である。
【図８】図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図７の（Ｃ）に引き続き、実施例２の配線形成方法を説明するための基体等の模式的な一部端面図である。
【図９】図９の（Ａ）は、本発明の配線形成方法により基体の表面の凹部内に埋め込まれたゲート配線を形成した薄膜トランジスタの模式的な平面図である。図９の（Ｂ）は、図９の（Ａ）の薄膜トランジスタの模式的な一部端面図である。
【図１０】図１０は、スピント型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図である。
【図１１】図１１は、カソードパネル及びアノードパネルを分解したときのカソードパネルとアノードパネルの一部分の模式的な分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネル、ＥＡ・・・電子放出領域、１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２・・・絶縁層、１３・・・ゲート電極、１４，１４Ａ，１４Ｂ・・・開口部、１５・・・電子放出部、１６・・・層間絶縁層、１７・・・収束電極、２０・・・基板、２１・・・隔壁、２２，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・蛍光体層、２３・・・光吸収層、２４・・・アノード電極、２５・・・スペーサ保持部、２６・・・接合部材、３１・・・カソード電極制御回路、３２・・・ゲート電極制御回路、３３・・・アノード電極制御回路、４０・・・スペーサ、１１０・・・基体、１１１，１１１Ａ・・・マスク材料層、１１２・・・開口部、１１３・・・凹部、１１３Ａ・・・アンダーカット部、１１４・・・配線材料層（配線）、１２０・・・露光用マスク、２１０・・・ガラス基板、２１１・・・ゲート配線（電極）、２１２・・・ゲート絶縁膜、２１３・・・アモルファスシリコン層、２１４・・・絶縁膜、２１５・・・マスク材料層、２１６，２１６Ａ，２１６Ｂ・・・開口部、２１７，２１７Ａ，２１７Ｂ・・・凹部、２１８・・・配線材料層、２１８Ａ・・・ソース配線（電極）、２１８Ｂ・・・ドレイン配線（電極）、３１０・・・基体、３１１・・・ゲート配線（電極）、３１２・・・ゲート絶縁膜、３１３・・・アモルファスシリコン層、３１４Ａ・・・ソース配線（電極）、３１４Ｂ・・・ドレイン配線（電極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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