(57)【要約】【課題】オゾンと水蒸気とを用い、金属層にダメージを与えずに、簡易で確実にレジスト層の除去を行なうことができる、液晶表示体用反射基板および水晶デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示体用反射基板または水晶デバイスの製造方法において、基板上に金属層およびレジスト層を有する被処理体の前記レジスト層を除去する工程は、前記被処理体を処理室内に供給する工程と、前記処理室内に少なくともオゾンガスと水蒸気とを導入する工程と、少なくともオゾンガスと水蒸気とを含む混合気体の雰囲気に前記被処理体を晒すことにより、前記レジスト層を除去する工程と、を含む。前記レジスト層を除去する工程において、前記混合気体の雰囲気は、前記オゾンガスに対する前記水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）が１ないし４であり、前記処理室内の温度は９５℃ないし１４０℃である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の上に金属層を形成する工程と、
前記金属層の上にレジスト層を形成し、該レジスト層をパターニングする工程と、
前記レジスト層をマスクとして前記金属層をエッチングによってパターニングして被処理体を形成する工程と、
前記レジスト層を除去する工程と、を含み、
前記レジスト層を除去する工程は、
前記被処理体を処理室内に供給する工程と、
前記処理室内に少なくともオゾンガスと水蒸気とを導入する工程と、
少なくともオゾンガスと水蒸気とを含む混合気体の雰囲気に前記被処理体を晒すことにより、前記レジスト層を除去する工程と、を含み、
前記混合気体の雰囲気は、前記オゾンガスに対する前記水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）が１ないし４であり、前記処理室内の温度は９５℃ないし１４０℃である、液晶表示体用反射基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記処理室内の温度は、前記体積比（水蒸気／オゾンガス）が増加するにつれて高く設定される、液晶表示体用反射基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記金属層は、アルミニウム、銅−アルミニウム合金、クロムまたは銅の層である、液晶表示体用反射基板の製造方法。
【請求項４】
基板の上に金属層を形成する工程と、
前記金属層の上にレジスト層を形成し、該レジスト層をパターニングする工程と、
前記レジスト層をマスクとして前記金属層をエッチングによってパターニングして被処理体を形成する工程と、
前記レジスト層を除去する工程と、を含み、
前記レジスト層を除去する工程は、
前記被処理体を処理室内に供給する工程と、
前記処理室内に少なくともオゾンガスと水蒸気とを導入する工程と、
少なくともオゾンガスと水蒸気とを含む混合気体の雰囲気に前記被処理体を晒すことにより、前記レジスト層を除去する工程と、を含み、
前記混合気体の雰囲気は、前記オゾンガスに対する前記水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）が１ないし４であり、前記処理室内の温度は９５℃ないし１４０℃である、水晶デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記処理室内の温度は、前記体積比（水蒸気／オゾンガス）が増加するにつれて高く設定される、水晶デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記金属層は、アルミニウムまたはクロムの層である、水晶デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、基板上に金属層とレジスト層とが形成された被処理体におけるレジスト層の除去方法に特徴を有する、液晶表示体用反射基板および水晶デバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
基板上に所定パターンの金属層を形成するリソグラフィー工程において、フォトレジストや電子線レジスト等の各種レジスト層が用いられている。そして、リソグラフィー工程の終了段階では、不要になったレジスト層をそれらの基板から除去・洗浄することが必要となる。それらのレジスト層を除去する方法としては、薬液を使用した除去方法、プラズマを使用した除去方法などが知られている。
【０００３】
しかしながら、パターニングされる金属層の下に樹脂層などの有機物層が存在する場合には、例えばアミン系剥離液を用いてレジスト層を除去すると、有機物層が変形するために、金属層がはがれたり、あるいは金属層が変形して所望のパターンが得られない。また、アミン系剥離液を用いてレジスト層を除去する場合には、条件によっては金属層にダメージを与えるため、厳しい温度コントロールが必要となり、プロセス管理が難しい。さらに、薬液を用いた除去方法の場合には、薬液そのものが非常に高価である。また、環境や人体に悪影響を与える有害物質を大量に使用するので排液や排気の処理に特別の配慮が必要となる。
【０００４】
プラズマを用いた除去方法の場合には、安定したプラズマを発生させる放電の制御や電極設備に特別な装置が必要となり、装置全体が複雑となりコスト高である。また、均一な放電を得ることが困難なためレジスト層の除去にむらが生じたり、除去した異物が基板上に再付着し、基板を汚染してしまうことがある。
【０００５】
上述の問題点を改善する除去方法として、オゾンガスおよび水蒸気を用いた除去方法に関する技術がある。これらの技術は、例えば、特開２００２−１８３７９号公報や特開２０００−１００６８６号公報に開示されている。
【０００６】
本発明の目的は、金属層に問題となるようなダメージを与えることなく、簡易かつ確実に金属層上のレジスト層の除去を行なうことができる、液晶表示体用反射基板および水晶デバイスの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１８３７９号公報
【特許文献２】
特開２０００−１００６８６号公報
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる液晶表示体用反射基板の製造方法は、
基板の上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の上に金属層を形成する工程と、
前記金属層の上にレジスト層を形成し、該レジスト層をパターニングする工程と、
前記レジスト層をマスクとして前記金属層をエッチングによってパターニングして被処理体を形成する工程と、
前記レジスト層を除去する工程と、を含み、
前記レジスト層を除去する工程は、
前記被処理体を処理室内に供給する工程と、
前記処理室内に少なくともオゾンガスと水蒸気とを導入する工程と、
少なくともオゾンガスと水蒸気とを含む混合気体の雰囲気に前記被処理体を晒すことにより、前記レジスト層を除去する工程と、を含み、
前記混合気体の雰囲気は、前記オゾンガスに対する前記水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）が１ないし４であり、前記処理室内の温度は９５℃ないし１４０℃である。
【０００９】
この製造方法によれば、金属層の下にある樹脂層に変形などのダメージを与えることがなく、かつ、金属層の腐食がなく、レジスト層を容易かつ確実に除去することができる。その結果、液晶表示体用反射基板を簡易な方法で製造することができる。
【００１０】
樹脂層は、前記混合気体に晒されることよって変形したり除去されないように、レジスト層と異なる材質を有することが望ましい。すなわち、樹脂層は、前記混合気体に対してレジスト層より除去レートが小さく、化学的に安定な材質のものが望ましい。樹脂層としては、例えばアクリル樹脂、脂環式樹脂、ポリエステル樹脂などに代表される透明な樹脂を例示できる。さらに、前記金属層は、アルミニウム、銅−アルミニウム合金、クロムまたは銅の層などであることができる。
【００１１】
本発明にかかる水晶デバイスの製造方法は、
基板の上に金属層を形成する工程と、
前記金属層の上にレジスト層を形成し、該レジスト層をパターニングする工程と、
前記レジスト層をマスクとして前記金属層をエッチングによってパターニングして被処理体を形成する工程と、
前記レジスト層を除去する工程と、を含み、
前記レジスト層を除去する工程は、
前記被処理体を処理室内に供給する工程と、
前記処理室内に少なくともオゾンガスと水蒸気とを導入する工程と、
少なくともオゾンガスと水蒸気とを含む混合気体の雰囲気に前記被処理体を晒すことにより、前記レジスト層を除去する工程と、を含み、
前記混合気体の雰囲気は、前記オゾンガスに対する前記水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）が１ないし４であり、前記処理室内の温度は９５℃ないし１４０℃である。
【００１２】
この製造方法によれば、金属層の腐食がなく、レジスト層を容易かつ確実に除去することができる。その結果、水晶デバイスを簡易な方法で製造することができる。
【００１３】
本発明は、さらに、以下の態様をとることができる。
【００１４】
前記処理室内の温度は、前記体積比（水蒸気／オゾンガス）が増加するにつれて高く設定することができる。このようにすることで、レジスト層をより確実に除去することができる。さらに、前記金属層は、アルミニウムまたはクロムの層などであることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
１．液晶表示体用反射基板の製造方法
本実施の形態にかかる液晶表示体用反射基板の製造方法を図１ないし図３を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る液晶表示体用反射基板の製造に用いられるレジスト層の除去装置の一例を模式的に示す図である。図２（ａ）〜（ｃ）は、液晶表示体用反射基板の製造方法を模式的に示す断面図である。
【００１７】
図１に示す除去装置は、除去処理が行われる処理室１０、処理室１０にオゾンガスを供給するオゾン供給装置２０、および処理室１０に水蒸気を供給するための水蒸気供給装置３０を含んで構成される。
【００１８】
まず、処理室１０について説明する。処理室１０は、気密に密閉が可能である。処理室１０の下部には、処理室１０の内部を所定温度に加熱するためのホットプレート１４が設けられている。処理室１０では、少なくとも水蒸気とオゾンガスとを含む混合気体の雰囲気に被処理体１００を晒すことにより、被処理体１００に形成されたレジスト層の除去が行われる。
【００１９】
処理室１０とオゾン供給装置２０とは、オゾン供給管２２を介して接続されている。オゾン供給装置２０は、処理室１０に、所望の流量，圧力でオゾンガスを供給するための装置である。
【００２０】
処理室１０と水蒸気供給装置３０とは、水蒸気供給管３２を介して接続されている。水蒸気供給装置３０は、気密に密閉が可能である。水蒸気供給装置３０は、内部に超純水が収容されている。そして、水蒸気供給装置３０は、収納されている超純水を９５〜１３０℃の温度に加熱するためのホットプレート（図示せず）を有する。
【００２１】
また、処理室１０には、ガス供給管４２を介してガス供給装置４０が接続されている。図示の例においては、ガス供給管４２は、処理室１０内においてさらに分岐管４４ａおよび４４ｂを有している。さらに、処理室１０には、排気管５２を介して、ミストトラップ装置５０および排オゾンガス分解装置６０が順次接続されている。
【００２２】
次に、本実施の形態にかかる液晶表示体用反射基板の製造方法について説明する。
【００２３】
ａ．レジスト層を有する被処理体１００は、図２（ａ）〜（ｃ）に示す方法で形成される。具体的には、まず、図２（ａ）に示すように、基板１上に樹脂層２を形成する。樹脂層２としては、その機能に応じて各種の樹脂を用いることができる。この例では、金属層３の下地層として形成され、例えばアクリル系樹脂を用いることができる。樹脂層２は、樹脂を含む液をスピンコート法により１〜１０μｍの厚みで塗布し、その後１００〜２００℃でベーキングして形成される。
【００２４】
ｂ．ついで、図２（ｂ）に示すように、樹脂層２上にスパッタ法あるいは蒸着法により金属層３ａを形成する。金属層３ａとしては、アルミニウム、銅−アルミニウム合金、クロム、銅などを用いることができる。ついで、樹脂層２および金属層３が形成された基板１を１００〜２５０℃に加熱する。これによって、樹脂層２の表面および金属層３に、光の拡散反射が可能な微細な凹凸を形成することができる。この凹凸は、樹脂層２と金属層３ａとの熱膨張率の違いにより、樹脂層２の表面に微細なしわが発生することにより形成される。
【００２５】
ｃ．ついで、図２（ｃ）に示すように、金属層３ａ上にレジスト層４を形成し、これをリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングする。その後、レジスト層４をマスクとして金属層３ａをエッチングすることで、所定パターンの金属層３が形成される。
【００２６】
以上の方法によって、被処理体１００が形成される。被処理体１００は、図２（ｃ）に示すように、基板１上に、樹脂層２と、反射層および電極として機能する所定パターンの金属層３と、マスクとしてのレジスト層４とが順次形成されている。
【００２７】
ｄ．ついで、図１に示す除去装置を用いてレジスト層４を除去する。
【００２８】
まず、被処理体１００をカセット１２に収納し、このカセット１２を処理室１０内にセットする。
【００２９】
ついで、処理室１０内に、ガス供給装置４０からガス供給管４２を介して１００〜２００℃に加熱された不活性ガス（たとえば窒素ガス）を処理室１０へ供給しながら、排気管５２から排気し、処理室１０内を不活性ガス雰囲気に置換する。同時に、処理室１０のホットプレート１４を作動させ、処理室１０の温度を後述する所定温度に設定する。
【００３０】
被処理体１００の温度が所定温度（処理室１０の温度とほぼ同じ）で安定した後、水蒸気供給装置３０から水蒸気供給管３２を介して処理室１０内に水蒸気を供給する。また、オゾン供給装置２０からオゾン供給管２２を介して処理室１０内にオゾンガスを供給する。ついで、排気管５２を閉状態にし、処理室１０内を５０〜２００ｋｐａに加圧する。水蒸気の温度，圧力，流量、ならびにオゾンガスの流量，圧力は、除去処理を行う条件に応じて適宜設定される。
【００３１】
処理室１０に収容されている被処理体１００のレジスト層４の除去処理は、後の実験例からも明らかなように、つぎの条件で行われることが好ましい。すなわち、処理室１０内の温度は、好ましくは９５〜１４０℃である。また、処理室１０の雰囲気は、少なくとも水蒸気とオゾンガスとを含み、オゾンガスに対する水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）は１〜４であることが好ましい。さらに、処理室１０内の温度は、オゾンガスに対する水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）が増加するにつれて高く設定されることが望ましい。後に述べる実験例から明らかなように、処理室１０内の温度は、体積比（水蒸気／オゾンガス）の増加に対応してほぼ直線的に高く設定されることが望ましい。具体的には、体積比（水蒸気／オゾンガス）を０．１大きくするごとに、処理室１０内の温度を約１〜３℃上げることが望ましい。
【００３２】
処理室１０の温度が９５℃より低いと被処理体１００の温度の面内均一性が不充分となり、レジスト層４の除去処理を被処理体の全面で均一に行うことができにくくなり、また、ガスの凝結によって金属層３の腐食が起こりやすい。一方、処理室１０の温度が１４０℃を越えると、レジスト層４の除去レートが小さくなる傾向があり、また、反応が促進されて樹脂層２が変形するなどの不都合を生じやすい。オゾンガスに対する水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）が１より小さいと、水蒸気の量が相対的に小さくなり、オゾンガス量が相対的に大きくなり、金属への腐食が進む傾向がある。一方、オゾンガスに対する水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス）が４より大きいと、オゾンガスの量が相対的に小さくなり、除去レートが低くなる。
【００３３】
処理室１０を加熱する方法としては、処理室１０全体を所定の温度に加熱するためのホットプレート１４を利用する方法、ガス供給装置４０から加熱されたガスを供給する方法、または図示しない赤外線照射装置の輻射熱を利用し被処理体そのものを加熱する方法などがあり、また、これらの方法を複数利用することもできる。
【００３４】
除去処理が終了したら、被処理体１００の温度を約４０℃まで低下させる。その後、この被処理体１００を取り出し、オゾン水洗浄槽（図示せず）またはリンス槽（図示せず）へ移動し、被処理体１００に洗浄処理を施し、さらに乾燥する。また、処理室１０内のガスは排気管５２を介してミストトラップ装置５０に送られ、ここでガス中のミストを除去する。さらに、ミストトラップ装置５０で処理されたガスは、排オゾンガス分解装置６０に送られ、ここでオゾンガスが紫外線や薬液などによって分解・除去される。
【００３５】
以上の除去処理によって、レジスト層４が除去され、図３（ａ）、（ｂ）に示す液晶表示体用反射基板１１０を得ることができる。図３（ａ）は液晶表示体用反射基板１１０の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。液晶表示体用反射基板１１０は、基板１上に、樹脂層２が形成され、この樹脂層２上にストライプ状にパターニングされた金属層３が形成される。金属層３は、反射層および電極として機能する。
【００３６】
図４は、図３（ａ），（ｂ）に示す液晶表示体用反射基板１１０を有する液晶表示装置の例を示す断面図である。この液晶表示装置は、液晶表示体用反射基板１１０上に第１配向膜５ａ，液晶層６，第２配向膜５ｂ，透明電極７，対向基板８および偏光板９が順次積層されている。そして、液晶層６はシール剤１３によって封入されている。この液晶表示装置では、入射光１１は金属層３で拡散反射されるので光の損失が少なく、反射型液晶表示装置の明るさを充分に確保できる。
【００３７】
２．水晶デバイスの製造方法
次に、本実施の形態にかかる水晶デバイスの製造方法について図６を参照しながら説明する。この例では、振動子、共振子、フィルタ等の電子部品として使用されるＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）デバイスの製造方法について述べる。
【００３８】
ａ．レジスト層が除去される被処理体１００は、図６（ａ）、（ｂ）に示す方法で形成される。具体的には、まず、図６（ａ）に示すように、水晶からなる基板１上に、スパッタ法あるいは蒸着法により金属層３ａを形成する。金属層３ａとしては、アルミニウム、クロムなどを用いることができる。
【００３９】
ｂ．ついで、図６（ｂ）に示すように、金属層３ａ上にレジスト層４を形成し、これをリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングする。その後、レジスト層４をマスクとして金属層３ａ（図６（ａ）参照）をエッチングすることで、所定パターンの金属層３が形成される。
【００４０】
以上の方法によって、被処理体１００が形成される。被処理体１００は、図６（ｂ）に示すように、基板１上に、電極、配線、反射器などとして機能する所定パターンの金属層３と、マスクとしてのレジスト層４とが順次形成されている。
【００４１】
ｃ．ついで、図６（ｃ）に示すように、前述した液晶表示体用反射基板の場合と同様に、図１に示す除去装置を用いてレジスト層４を除去する。処理方法は、液晶表示体用反射基板の場合と同様であるので、記載を省略する。この処理によってレジスト層４は容易かつ確実に除去される。
【００４２】
ｄ．ついで、図６（ｄ）に示すように、金属層３は、共振周波数やフィルタリング特性等を調整するため、必要に応じて、エッチングによって所定の膜厚にされる。さらに、金属層３の表面に絶縁膜である陽極酸化膜１５が形成される。
【００４３】
ｅ．ついで、図６（ｅ）に示すように、基板１が切断されて水晶デバイス１２０が形成される。
【００４４】
図示の例では、ＳＡＷデバイスの製造方法について述べたが、水晶デバイスはこれに限定されず、例えば音叉型水晶振動子などにも本実施の形態を適用できる。
【００４５】
３．実験例
ａ．実験の内容
ガラス基板上に、樹脂層（厚さ３μｍのアクリル樹脂層）、金属層（厚さ１５０ｎｍのＡｌ−Ｃｕ層）、レジスト層（厚さ１μｍのＫｒＦ  ポジ型レジスト層）を順次形成した。ついで、レジスト層をリソグラフィーおよび反応性イオンエッチングでパターニングにした後、金属層を反応性イオンエッチングでパターニングした。ついで、処理室の条件（処理室の温度およびオゾンガスに対する水蒸気の体積比（水蒸気／オゾンガス））を変えて、レジスト層の除去状態と、金属層およびアクリル樹脂層のダメージを確認した。その結果を図５に示す。図５には、レジスト層の除去が良好に行われ、金属層の腐食がなく、かつアクリル樹脂層の変形がない条件のうち、望ましくない条件と近い好ましい条件（境界条件）をプロットした。
【００４６】
ｂ．実験の結果
図５に示すラインａおよびラインｂ、またはこれらのラインａおよびｂより上の領域（ドットで示す領域）の条件では、レジスト層の除去が良好に行われ、金属層の腐食がきわめて少なく、かつ、アクリル樹脂層の変形がないことが確認された。また、ラインａおよびｂより下の条件では、金属層に腐食が発生したことが確認された。図５のラインａから、体積比（水蒸気／オゾンガス）が大きくなるにつれて処理室温度を高くする必要があることがわかる。この場合には、体積比（水蒸気／オゾンガス）を０．１大きくするごとに、処理室温度を約１〜３℃上げることが望ましいことがわかる。
【００４７】
処理室温度が９５℃より低い場合（図５のラインｂより下の条件）には、レジスト残渣があり、かつ金属層の腐食が起こっていた。また、体積比（水蒸気／オゾンガス）が１より小さい場合にも、同様である。一方、体積比（水蒸気／オゾンガス）が４より大きい場合には、レジスト層の除去レートが小さくなり、例えば体積比が３の場合に比べて１／１０に減少していた。
【００４８】
このように、実験例では、オゾンガスに対する水蒸気の体積比と処理室温度とを特定の範囲にすることで、金属層に問題となる腐食を与えることなくパターニングすることができ、金属層の下地樹脂層に変形などのダメージを与えることなく、かつレジスト層を良好に除去できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のレジスト層の除去に用いられる除去装置を示す図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は液晶表示体用反射基板の製造方法を示す断面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は液晶表示体用反射基板を示す平面図および断面図。
【図４】図３に示す液晶表示体用反射基板を用いた液晶表示装置の例を示す図。
【図５】処理室内におけるオゾンガスに対する水蒸気の体積比と処理室温度との関係を示す図。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は水晶デバイスの製造方法を示す断面図。
【符号の説明】
１０  処理室、１２  カセット、１４  ホットプレート、２０  オゾン供給装置、２２  オゾン供給管、３０  水蒸気供給装置、３２  水蒸気供給管、４０  ガス供給装置、４２  ガス供給管４４ａ，４４ｂ  分岐管、５０  ミストトラップ装置、５２  排気管、６０  排オゾンガス分解装置、１００  被処理体、１  基板、２  樹脂層、３  金属層、４  レジスト層
【図１】
2004241629.tif 000003
【図２】
2004241629.tif 000004
【図３】
2004241629.tif 000005
【図４】
2004241629.tif 000006
【図５】
2004241629.tif 000007
【図６】
2004241629.tif 000008