(57)【要約】【課題】基板とマスクのアライメントにおいて、基板側のアライメントマークをカメラに取り込んだ画像に干渉縞が発生することを抑え、安定してアライメントを行うことができるアライメント方法、及びそれを用いたカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】レジスト膜が形成された基板上のアライメントマークの領域にアライメント光を入射し、かつその反射光を撮像カメラに取り込み、かつ前記反射光のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分の一方は、他方に対して半波長分の位相差を有し、前記アライメント光は、第１の偏光ビームスプリッタでＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に分割され、それらの少なくとも一方が透明性膜を通過することにより、一方が他方に対して半波長分の位相差を生じるアライメント方法とする。【選択図】図３
2017040677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アライメントマークが形成され、かつ前記アライメントマークの形成面を含む領域にレジスト膜が形成された基板と、マスクとを位置合わせするアライメント方法において、
前記レジスト膜が形成された前記アライメントマークの領域にアライメント光を入射し、かつその反射光を撮像カメラに取り込み、
かつ前記撮像カメラに取り込まれる前記反射光のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分の一方が、他方に対して半波長分の位相差を有する
ことを特徴とするアライメント方法。
【請求項２】
前記アライメント光は、第１の偏光ビームスプリッタで前記Ｐ偏光成分と前記Ｓ偏光成分に分割され、
前記Ｐ偏光成分、前記Ｓ偏光成分の少なくとも一方が透明性膜を通過することにより、
前記Ｐ偏光成分、前記Ｓ偏光成分の一方が、他方に対して半波長分の位相差を生じ、
その後、第２の偏光ビームスプリッタで前記Ｐ偏光成分、前記Ｓ偏光成分が合波された後、前記撮像カメラに取り込まれる
ことを特徴とする、請求項１に記載のアライメント方法。
【請求項３】
前記アライメント光は、前記レジスト膜が形成された前記アライメントマークの領域への入射光、及び反射光が、
複屈折性を有する材料を通過することによって、
前記撮像カメラに取り込まれる前記反射光の前記Ｐ偏光成分、前記Ｓ偏光成分の一方が、他方に対して半波長分の位相差を生じる
ことを特徴とする、請求項１に記載のアライメント方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のアライメント方法を含む
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光のためのアライメント方法に関するものであり、及びそれを用いたカラーフィルタの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラやテレビ等に使用される液晶パネルは、カラーフィルタ基板と対向基板とを貼り合わせ、その間に液晶を封入することにより製造する。図１は、通常の液晶パネルの例を示す断面模式図である。
【０００３】
図１の液晶パネル１００の中のカラーフィルタ基板４０では、ガラス基板５０上にブラックマトリックス（以下、ＢＭと略記する）５１及び着色画素５２−１（Ｒ）、５２−２（Ｇ）、５２−３（Ｂ）が形成されており、その上をオーバーコート層６３が覆っている。オーバーコート層６３上には、フォトスペーサ６２が形成されている。そして、その上側から対向基板６０が貼り合わされており、両基板間ギャップには液晶６６が封入されている。基板６４には、透明電極６５が形成されており、さらに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やＴＦＴ回路（図示せず）が形成されている。
【０００４】
カラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板５０上にＢＭ５１を形成し、次に、ＢＭ５１の形成と同時に形成したＢＭ材料によるアライメントパターンに位置合わせして、フォトリソグラフィ法により着色画素５２−１、５２−２、５２−３を形成し、更にオーバーコート層６３、フォトスペーサ６２を形成する方法が広く用いられる。オーバーコート層６３、フォトスペーサ６２の役割を以下に記す。
【０００５】
ＢＭ５１は、クロムなどの金属薄膜を用いた際には膜厚１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の薄膜で遮光のための充分な濃度が得られるが、樹脂を用いた際には、例えば１．０μｍ〜１．５μｍ程度の厚さにして必要な濃度を得るようにしている。このように樹脂を用いた際に、ＢＭの膜厚が、１．０μｍ〜１．５μｍ程度と厚くなると、図１に例示するように、着色画素５２−１、５２−２、５２−３は、ＢＭ５１の周端部上にて突起（盛り上がり）を生じる。
【０００６】
このＢＭ５１の周端部上に突起が形成されたカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、液晶の転傾などにより表示不良、或いは画素周辺部の光漏れなど、表示品質に悪影響を及ぼすことになる。そこで、前記突起や着色画素５２−１、５２−２、５２−３上の異物などの影響を避ける平坦化処理として、着色画素を形成した後に、オーバーコート層６３を設ける方法が広く採用されている。オーバーコート層６３は着色画素の保護の役目を兼ねている。
【０００７】
フォトスペーサ６２は基板間ギャップ（基板間距離）を所定の大きさにするために使用されるものである。フォトスペーサは、従来の液晶表示装置ではガラス又は合成樹脂の透明球状体粒子（ビーズ）を散布していた。しかし、透明な粒子である場合、画素内に液晶と一諸にスペーサが入っていると、黒色表示時にスペーサを介して光が漏れてしまい、また、スペーサ近傍の液晶分子の配列が乱され、この部分で光漏れを生じ、コントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有していた。
【０００８】
このような問題を解決する技術として、フォトレジストを用い、フォトリソグラフィ法により、画素間のＢＭの位置にスペーサ機能を有するフォトスペーサ６２を形成する方法が開発された。
【０００９】
ところで、工程数の低減及び収率向上のためには、オーバーコート層の形成とフォトスペーサの形成を一工程で一括して行うことが望ましい。例えば、特許文献１には、図２（ａ）〜（ｄ）に示す工程で、オーバーコート層６３とフォトスペーサ６２を一括して形成するカラーフィルタの製造方法が例示されている。
【００１０】
すなわち、特許文献１の方法は、着色画素形成後にフォトレジスト６１（ネガ型）を塗布し、透過率の高い透過パターン７１と、透過パターン７１よりも透過率の低いハーフトーンパターン７２を有するフォトマスク７０を介して露光し、現像を行う。これにより、透過パターン７１で露光した部分には高さＨ１のフォトスペーサ６２が形成され、ハーフトーンパターン７２で露光した領域はフォトレジスト６１が途中まで硬化するので、厚さＨ２のオーバーコート層６３が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−３２７９８５号公報
【特許文献２】特開平７−２１１６１３号公報
【００１２】
図２において、フォトスペーサ６２はＢＭ５１の位置に形成されるが、この位置合わせ（アライメント）は、カラーフィルタ基板４０上にＢＭと同じ材料によって形成されたアライメントマークと、フォトマスクに形成されたアライメントマークの位置を合わせることによって行われる。
【００１３】
一般に、露光装置におけるアライメント計測系は、半導体技術の進歩により、微細な画素の高感度ＣＣＤカメラや、高速処理、サブピクセル精度以下の高精度な画像処理方式が開発されたことにより、「明視野照明＋画像処理」方式が主流になっている。
【００１４】
カラーフィルタの製造においても画像処理方式が用いられ、カラーフィルタ基板に形成されたアライメントマークの光学像を、ＣＣＤ等の光電変換素子を用いたデジタルカメラ（以下、単にカメラと記す）に取り込み、そのビデオ信号を信号処理して、画像処理部に登録された元の画像と照合（パターンマッチング）し、マークの中心を導き出している。
【００１５】
図９は、カラーフィルタ基板に形成されたアライメントマーク３２（より正確にはフォトレジスト３３が塗布された、５００μｍ×５００μｍ程度のアライメントマークの領域）の光学像をカメラに取り込む従来のアライメント計測系の形態を原理的に示した模式図である。すなわち、ハロゲンランプ等の光源２１から出たアライメント光をアライメントマーク３２の領域に照射し、その反射像をカメラ２９に取り込む。尚、この図では、光束を適宜集光、拡大するための対物レンズ、結像レンズ等のレンズ類、及びアライメントの相手であるフォトマスクの図を省略している。
【００１６】
しかるに、上記のカラーフィルタの製造、すなわちフォトレジストにより、フォトスペーサ、若しくはフォトスペーサとオーバーコート層を一括形成する工程において、図１０（ａ）に示すように、アライメントマーク領域の画像に干渉縞が発生する問題が生じている。これは同図（ｂ）に示すように、樹脂ＢＭ材料によるアライメントマーク３２の膜厚が１．０μｍ〜１．５μｍ程度と厚いために、塗布したフォトレジスト３３にアライメントマーク３２の端部近傍で凹凸による膜厚変化が生じ、フォトレジスト表面で反射する光と、フォトレジスト／ＢＭ界面で反射する光が薄膜干渉する結果、反射率が変動するからである。
【００１７】
図１１（ａ）は、前記の現象を光学薄膜の理論計算によって確認したものである。ここで
計算条件としては以下の典型的な値を使った。
アライメント波長＝５５０ｎｍ
ＢＭについては、屈折率＝１．７２、消衰係数＝０．２９、膜厚＝１．２μｍ
フォトレジストについては、屈折率＝１．５１、消衰係数＝０
とし、フォトレジストの膜厚を横軸に、従来のアライメント方法で計測される（＝カメラに取り込まれる）反射率を計算した。計算は、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分を別々に行っているが、両成分の反射率は一致し、図のように、１本の実線となる。このように、偏光の何如に関わらず、薄膜干渉の結果、フォトレジスト膜厚の変化により反射率は周期的に変動し、カメラの画像に干渉縞が現れる。
【００１８】
図１１（ａ）で見るように、樹脂ＢＭの反射率が低い分、ピーク反射率は約１０％と高くはないが、ボトムも極めて低いため、ピーク／ボトム比のコントラストは大きくなり、干渉縞が目立つようになっている。
【００１９】
上記のように、カラーフィルタ基板上のアライメントマーク領域の画像に干渉縞が現れる結果、登録画像とのパターンマッチングを安定して実施することが難しくなり、カラーフィルタ基板とフォトマスクのアライメントに支障をきたしている。
【００２０】
上記に関連した問題に対し、特許文献２には、フォトレジストの上に干渉薄膜を用いる方法が提案されているが、何らかの薄膜を追加する方法は、そのための成膜工程、露光後の剥膜工程が必要になるとともに、露光波長や基板側の材料に応じて最適な薄膜材料及び膜厚を選定することが必要になり、コスト上昇と生産性の低下を招く。
【００２１】
また、アライメント光として広帯域の光を用いる対策も考えられるが、広帯域光であっても通常、特定の波長域にピーク（群）を持つため、干渉の影響を完全になくすことは難しい。また、光学系が複雑化するという課題も生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記のような問題を解決するためのものであり、露光のためのアライメントの実施において、基板側のアライメントマーク領域をカメラに取り込んだ画像に干渉縞が発生することを抑え、安定してアライメントを行うことができるアライメント方法、及びそれを用いたカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、アライメントマークが形成され、かつ前記アライメントマークの形成面を含む領域にレジスト膜が形成された基板と、マスクとを位置合わせするアライメント方法において、前記レジスト膜が形成された前記アライメントマークの領域にアライメント光を入射し、かつその反射光を撮像カメラに取り込み、かつ前記撮像カメラに取り込まれる前記反射光のＰ偏光成分、Ｓ偏光成分の一方が、他方に対して半波長分の位相差を有することを特徴とするアライメント方法としたものである。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、前記アライメント光は、第１の偏光ビームスプリッタで前記Ｐ偏光成分と前記Ｓ偏光成分に分割され、前記Ｐ偏光成分、前記Ｓ偏光成分の少なくとも一方が透明性膜を通過することにより、前記Ｐ偏光成分、前記Ｓ偏光成分の一方が、他方に対して半波長分の位相差を生じ、その後、第２の偏光ビームスプリッタで前記Ｐ偏光成分、前記Ｓ偏光成分が合波された後、前記撮像カメラに取り込まれることを特徴とする、請求項１に記載のアライメント方法としたものである。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、前記アライメント光は、前記レジスト膜が形成された前記アライメントマークの領域への入射光、及び反射光が、複屈折性を有する材料を通過することによって、前記撮像カメラに取り込まれる前記反射光の前記Ｐ偏光成分、前記Ｓ偏光成分の一方が、他方に対して半波長分の位相差を生じることを特徴とする、請求項１に記載のアライメント方法としたものである。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のアライメント方法を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のアライメント方法、及びそれを用いたカラーフィルタの製造方法によれば、レジストの塗布膜厚が変化する場合においても、アライメントマークの画像における干渉縞の発生がなく、安定してパターンマッチング、ひいてはフォトマスクとのアライメントを行うことが可能になる。これにより、フォトスペーサとオーバーコートの形成、及び赤、緑、青の着色画素の形成を精度よく行ってカラーフィルタを製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】通常の液晶パネルの例を示す断面模式図である。
【図２】オーバーコート層とフォトスペーサを一括して形成するカラーフィルタの製造方法の例を工程順に示す断面模式図である。
【図３】本発明のアライメント方法で、カラーフィルタ基板に形成されたアライメントマーク部の光学像をカメラに取り込む第１の実施形態を原理的に示す模式図である。
【図４】本発明のアライメント方法で、カラーフィルタ基板に形成されたアライメントマーク部の光学像をカメラに取り込む第２の実施形態を原理的に示す模式図である。
【図５】本発明のアライメント方法の第１の実施形態で計測される、アライメントマーク部の反射率を、フォトレジスト膜厚を横軸に計算した（ａ）結果を示す特性図、及び（ｂ）説明のための補足図である。
【図６】本発明のアライメント方法の第１の実施形態で計測される、アライメントマーク部の反射率を、（ａ）緑色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図、（ｂ）赤色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図、（ｃ）青色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図である。
【図７】本発明のアライメント方法の第２の実施形態で計測される、アライメントマーク部の反射率を、フォトレジスト膜厚を横軸に計算した（ａ）結果を示す特性図、及び（ｂ）説明のための補足図である。
【図８】本発明のアライメント方法の第２の実施形態で計測される、アライメントマーク部の反射率を、（ａ）緑色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図、（ｂ）赤色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図、（ｃ）青色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図である。
【図９】従来のアライメント方法で、カラーフィルタ基板に形成されたアライメントマーク部の光学像をカメラに取り込む形態を原理的に示す模式図である。
【図１０】従来のアライメント方法で、アライメントマーク部の光学像に干渉縞が発生する様子を示す（ａ）平面視写真と、（ｂ）断面の模式図である。
【図１１】従来のアライメント方法で計測される、アライメントマーク部の反射率を、（ａ）フォトレジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図、（ｂ）緑色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図、（ｃ）赤色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図、（ｄ）青色画素用レジスト膜厚を横軸に計算した結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施形態を、適宜図面を用いて説明する。
図３は、本発明のアライメント方法で、カラーフィルタ基板に形成されたアライメントマーク部の光学像をカメラに取り込む第１の実施形態を原理的に示す模式図である。ハロゲンランプやレーザ等の光源１から出射したアライメント光の光束は、適宜レンズ２によって平行化された後、第１の偏光ビームスプリッタ３によって、直進するＰ偏光成分と、９０度進行方向を変えるＳ偏光成分に分離される。
【００３０】
Ｓ偏光成分は、光路（Ｓ）を通りミラー４によって反射された後、光路（Ｔ）を通って５°前後の斜め入射角で、レジスト１３が塗布されたアライメントマーク１２の領域に入射する。他方、Ｐ偏光成分は光路（Ｐ−１）を通り補償膜５に入射し、通過した後は光路（Ｐ−２）を通りＳ偏光成分とは別な方向から５°前後の斜め入射角で、レジスト１３が塗布されたアライメントマーク１２の領域に入射する。
【００３１】
アライメントマーク１２の領域で反射したＳ偏光成分は、光路（Ｕ）を通りそのまま第２の偏光ビームスプリッタ７に入射する。他方、アライメントマーク１２の領域で反射したＰ偏光成分は、光路（Ｑ−１）を通り補償膜５に入射し、通過した後は光路（Ｑ−２）を通りミラー６によって反射した後、第２の偏光ビームスプリッタ７に入射する。
【００３２】
第２の偏光ビームスプリッタ７に入射したＰ偏光成分とＳ偏光成分は、再び合波され、光束を干渉させた後、アライメントマーク１２部の光学像としてカメラ９に取り込まれる。カメラ９に取り込まれたビデオ信号は、画像処理及び表示部１０に送られる。
【００３３】
ここで補償膜５は、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に位相差を与えるための透明性膜である。すなわち、Ｐ偏光成分のみアライメントマーク１２の領域への入射前、及び反射後に補償膜５を通過することにより、第２の偏光ビームスプリッタ７に入射する前に、Ｓ偏光成分との間に半波長分の位相差をもつようにする。
【００３４】
上記のように、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に半波長分の位相差を与えるために、補償膜５は以下の条件を満たすようにする。すなわち、補償膜５の屈折率をｎｃ、膜厚をｔｃとすると、以下の（数式１）を満たす。
ｔｃ＝（２ｍ−１）・λ／（４・ｎｃ）・・・（数式１）
ここで、λはアライメント光の波長、ｍは正の整数であり、（２ｍ−１）は奇数であることを表わしている。
【００３５】
上式は、補償膜５の１回の通過により、Ｐ偏光成分にのみ１／４波長分の位相変化が与えられることを意味しており、Ｐ偏光成分はアライメントマーク１２の領域で反射する前後で補償膜５を２回通過するため、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との間に半波長分の位相差が生じることになる。尚、補償膜５の屈折率ｎｃは、レジスト１３の屈折率に近い方が、Ｓ偏光成分による反射振幅と、Ｐ偏光成分による反射振幅の差が小さくなり、好ましい。
【００３６】
図３において、補償膜５は、Ｐ偏光成分の光路に挿入されている、として説明したが、Ｐ偏光成分の代わりにＳ偏光成分の光路に挿入されていてもよいことは言うまでもない。尚、図３では、図示の都合上、ｘ−ｚ平面内で斜めに進む光路を描いているが、実際はｙ方向にも斜めに進むように設計することができるので、光路の不都合な交差は容易に避けることができる。
【００３７】
（数式１）により、補償膜の膜厚は、波長、及び該波長における補償膜の屈折率に依存することが分かる。従って、波長が変化すると、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の位相差は、厳密な半波長分とはずれが生じるが、依然としてＰ偏光成分とＳ偏光成分に位相差ができることには変わりがなく、従来のアライメント方法の場合（図１１（ａ））のように、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分が同位相であるときよりも干渉縞の発生は抑えられる。
【００３８】
図３では、光束を適宜集光、拡大するための対物レンズ、結像レンズ等のレンズ類、及びアライメントの相手であるフォトマスクの図を省略している。また、光路は補償膜の膜厚に比べ十分に長く、適宜偏光子、凹面ミラー、凸面ミラー、コリメーションミラー、コリメーションレンズ等が挿入されていてもよい。第２の偏光ビームスプリッタ７に入射するＰ偏光成分とＳ偏光成分が、半波長分の位相差を持つようにすることが要点である。尚、図３に示したそれぞれの光路は、光路長差の影響が出ないよう、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の光路長差は波長の整数倍であるようにする。
【００３９】
図４は、本発明のアライメント方法で、カラーフィルタ基板に形成されたアライメントマーク部の光学像をカメラに取り込む第２の実施形態を原理的に示す模式図である。第２の実施形態においては、第１、第２の偏光ビームスプリッタと補償膜を使用する代わりに、レジスト１３へ入射する光、及びアライメントマーク１２の領域で反射した光が位相差膜８を通過するようにする。
【００４０】
ここで、位相差膜８は、複屈折性を有する膜である。すなわち、Ｐ偏光成分に対する屈折率をｎｐ、Ｓ偏光成分に対する屈折率をｎｓとすると、これらは互いに異なる。さらに、アライメントマーク１２の領域で反射した光が位相差膜８を通過した後、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分が半波長分の位相差をもつために、位相差膜８は、膜厚をｔｆとすると、以下の（数式２）を満たすようにする。
ｔｆ＝（２ｍ−１）・λ／（４・Ａｂｓ（ｎｐ−ｎｓ））・・・（数式２）
ここで、λはアライメント光の波長、ｍは正の整数であり、（２ｍ−１）は奇数、
Ａｂｓ（）は（）内の絶対値を表わしている。
【００４１】
上式は、位相差膜８の１回の通過により、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に、１／４波長分の位相差が与えられることを意味しており、両偏光成分ともアライメントマーク１２の領域で反射する前後で位相差膜８を２回通過するため、半波長分の位相差が生じることになる。尚、位相差膜８の屈折率ｎｐ、ｎｓは、レジスト１３の屈折率に近い方が、Ｓ偏成分による反射振幅と、Ｐ偏光成分による反射振幅の差が小さくなり、好ましい。
【００４２】
図４においても、光束を適宜集光、拡大するための対物レンズ、結像レンズ等のレンズ類、及びアライメントの相手であるフォトマスクの図を省略している。また、光路は補償膜の膜厚に比べ十分に長く、適宜偏光子、凹面ミラー、凸面ミラー、コリメーションミラー、コリメーションレンズ等が挿入されていてもよい。反射光が位相差膜８を通過後、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分が半波長分の位相差を持つようにすることが要点である。尚、図４に示したそれぞれの光路は、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の各々の屈折率に依存する光路長差の影響が出ないよう、光路長差は波長の整数倍であるようにする。
【００４３】
位相差膜８は、複屈折性を利用する１／４波長板であってもよい。特に、広帯域対応の１／４波長板（例えば、特開２０１３−２００９０８公報参照）を使用すれば、対応範囲内でアライメント光の波長の変化に関わらず、本発明の効果を得ることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明のアライメント方法によって計測される（＝カメラに取り込まれる）反射率を、レジストの膜厚を横軸として、光学薄膜理論に基づいて計算した結果を示す。実施例１〜４は第１の実施形態を適用した場合、実施例５〜８は第２の実施形態を適用した場合である。
【００４５】
＜実施例１＞
実施例１においては、第１の実施形態を適用し、計算条件は補償膜を使用する以外は、図
１１（ａ）の従来のアライメント方法の場合と同じとした。すなわち、
アライメント波長＝５５０ｎｍ
ＢＭについては、屈折率＝１．７２、消衰係数＝０．２９、膜厚＝１．２μｍ
フォトレジストについては、屈折率＝１．５１、消衰係数＝０
補償膜については、ＳｉＯ２膜を想定し、屈折率＝１．４６、消衰係数＝０  とした。
【００４６】
図５に実施例１の場合の結果を示す。図５（ａ）は、第２の偏光ビームスプリッタで干渉させた後の反射率を計算したものであり、このようにフォトレジスト膜厚の変化に対する反射率の変動は抑えられ、干渉縞は観察されないようになる。これは、Ｐ偏光成分のみが補償膜を２回通過する結果、Ｓ偏光成分との間に半波長分の位相差が生じるためである。
【００４７】
図５（ｂ）は前記のことを確認するものであり、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の反射率を、第２の偏光ビームスプリッタに入射する前に測定すると仮定したときの反射率を計算している。このように、フォトレジスト膜厚の変化に対して、Ｐ偏光成分の反射率がピーク（ボトム）となるときに、Ｓ偏光成分の反射率はボトム（ピーク）となり、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との間に半波長分の位相差が生じていることが分かる。
【００４８】
従って、第１の実施形態のように、第２の偏光ビームスプリッタでＰ偏光成分とＳ偏光成分を干渉させた後に計測される（＝カメラに取り込まれる）反射率は図５（ａ）のようになり、干渉縞は観察されないようになる。
【００４９】
＜実施例２＞
実施例２においては、実施例１のフォトレジストに代わり、緑色画素用レジストとした。アライメントを行うには、アライメントマークの可視化のため、レジストの透過率が高い波長で行う方がよいが、通常緑色画素用レジストは波長＝５５０ｎｍで高い透過率を持っている。従って、計算条件は、下記のようにした。
アライメント波長＝５５０ｎｍ
ＢＭ：  屈折率＝１．７２、消衰係数＝０．２９、膜厚＝１．２μｍ
緑色画素用レジスト：  屈折率＝１．６１、消衰係数＝０．０１
補償膜：  屈折率＝１．４６、消衰係数＝０
【００５０】
図６（ａ）に第１の実施形態で、緑色画素用レジストの場合の計算結果を示す。この場合も、Ｐ偏光成分のみが補償膜を２回通過する結果、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分は、半波長分の位相差をもつようになるため、第２の偏光ビームスプリッタで干渉させた後の反射率の、レジスト膜厚の変化に対する変動は抑えられ、干渉縞は観察されないようになる。
【００５１】
＜実施例３＞
実施例３においては、赤色画素用レジストとした。赤色画素用レジストは波長＝６００ｎｍで高い透過率を持っている。従って、計算条件は、下記のようにした。
アライメント波長＝６００ｎｍ
ＢＭ：  屈折率＝１．６９、消衰係数＝０．３３、膜厚＝１．２μｍ
赤色画素用レジスト：  屈折率＝１．６９、消衰係数＝０．０１
補償膜：  屈折率＝１．４５、消衰係数＝０
【００５２】
図６（ｂ）に第１の実施形態で、赤色画素用レジストの場合の計算結果を示す。この場合も、Ｐ偏光成分のみが補償膜を２回通過する結果、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分は、半波長分の位相差をもつようになるため、第２の偏光ビームスプリッタで干渉させた後の反射率の、レジスト膜厚の変化に対する変動は抑えられ、干渉縞は観察されないようになる。
【００５３】
＜実施例４＞
実施例４においては、青色画素用レジストとした。青色画素用レジストは波長＝５００ｎｍで高い透過率を持っている。従って、計算条件は、下記のようにした。
アライメント波長＝５００ｎｍ
ＢＭ：  屈折率＝１．７３、消衰係数＝０．２７、膜厚＝１．２μｍ
青色画素用レジスト：  屈折率＝１．５８、消衰係数＝０．０１
補償膜：  屈折率＝１．４７、消衰係数＝０
【００５４】
図６（ｃ）に第１の実施形態で、青色画素用レジストの場合の計算結果を示す。この場合も、Ｐ偏光成分のみが補償膜を２回通過する結果、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分は、半波長分の位相差をもつようになるため、第２の偏光ビームスプリッタで干渉させた後の反射率の、レジスト膜厚の変化に対する変動は抑えられ、干渉縞は観察されないようになる。
【００５５】
＜実施例５＞
実施例５においては、第２の実施形態として、補償膜の代わりに位相差膜を用い、それ以外の材料、及び波長は実施例１と同じとした。従って、位相差膜以外の材料、及び波長の条件は、実施例１と同じである。
位相差膜については、屈折率は、ｎｓ＝１．４６、ｎｐ＝１．４５、消衰係数は両偏光成分に対して０とした。
【００５６】
図７（ａ）に実施例５の場合の結果を示す。図７（ａ）は、アライメントマークの領域で反射した光が、位相差膜を通過した後の反射率を計算したものであり、このようにフォトレジスト膜厚の変化に対する反射率の変動は抑えられ、干渉縞は観察されないようになる。これは、位相差膜を２回通過することにより、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との間に半波長分の位相差が生じるためである。
【００５７】
図７（ｂ）は前記のことを確認するものであり、反射率をＰ偏光成分、Ｓ偏光成分ごとに別々に測定すると仮定したときの反射率を計算している。このように、フォトレジスト膜厚の変化に対して、Ｐ偏光成分の反射率がピーク（ボトム）となるときに、Ｓ偏光成分の反射率はボトム（ピーク）となり、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との間に半波長分の位相差が生じていることが分かる。
【００５８】
従って、第２の実施形態のように、アライメントマークの領域で反射した光が位相差膜を通過した後に計測される（＝カメラに取り込まれる）反射率は図７（ａ）のようになり、干渉縞は観察されないようになる。
【００５９】
＜実施例６＞
実施例６においては、実施例５のフォトレジストに代わり、緑色画素用レジストとした。従って、補償膜の代わりに用いる位相差膜以外の材料、及び波長の条件は実施例２と同じであり、位相差膜の条件については、実施例５と同じである。
【００６０】
図８（ａ）に第２の実施形態で、緑色画素用レジストの場合の計算結果を示す。この場合も、位相差膜を２回通過することにより、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との間に半波長分の位相差が生じるため、位相差膜を通過した後の反射率の、レジスト膜厚の変化に対する変動は抑えられ、干渉縞は観察されないようになる。
【００６１】
＜実施例７＞
実施例６においては、赤色画素用レジストとした。従って、補償膜の代わりに用いる位相差膜以外の材料、及び波長の条件は実施例３と同じとした。位相差膜については、屈折率は、ｎｓ＝１．４５、ｎｐ＝１．４４、消衰係数は両偏光成分に対して０とした。
【００６２】
図８（ｂ）に第２の実施形態で、赤色画素用レジストの場合の計算結果を示す。この場合も、位相差膜を２回通過することにより、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との間に半波長分の位相差が生じるため、位相差膜を通過した後の反射率の、レジスト膜厚の変化に対する変動は抑えられ、干渉縞は観察されないようになる。
【００６３】
＜実施例８＞
実施例８においては、青色画素用レジストとした。従って、補償膜の代わりに用いる位相差膜以外の材料、及び波長の条件は実施例４と同じとした。位相差膜については、屈折率は、ｎｓ＝１．４７、ｎｐ＝１．４６、消衰係数は両偏光成分に対して０とした。
【００６４】
図８（ｃ）に第２の実施形態で、青色画素用レジストの場合の計算結果を示す。この場合も、位相差膜を２回通過することにより、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との間に半波長分の位相差が生じるため、位相差膜を通過した後の反射率の、レジスト膜厚の変化に対する変動は抑えられ、干渉縞は観察されないようになる。
【００６５】
＜比較例１＞
比較例１は前述の図１１（ａ）の結果が該当する。
【００６６】
＜比較例２＞
緑色画素用レジストについても、従来のアライメント方法で計測される反射率の計算を行った。図１１（ｂ）に結果を示す。この図から分かるように、緑色画素用レジスト膜厚の変化により、薄膜干渉の結果、反射率は周期的に変動し、カメラの画像に干渉縞が現れることになる。
【００６７】
＜比較例３＞
赤色画素用レジストについても、従来のアライメント方法で計測される反射率の計算を行った。図１１（ｃ）に結果を示す。この図から分かるように、赤色画素用レジスト膜厚の変化により、薄膜干渉の結果、反射率は周期的に変動し、カメラの画像に干渉縞が現れることになる。
【００６８】
＜比較例４＞
青色画素用レジストについても、従来のアライメント方法で計測される反射率の計算を行った。図１１（ｄ）に結果を示す。この図から分かるように、青色画素用レジスト膜厚の変化により、薄膜干渉の結果、反射率は周期的に変動し、カメラの画像に干渉縞が現れることになる。
【００６９】
以上示したように、本発明のアライメント方法を用いれば、アライメント時に干渉縞が発生することはなくなるので、位置精度よく、フォトスペーサとオーバーコートの形成、及び赤、緑、青の着色画素の形成を行い、カラーフィルタを製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明によるアライメント方法は、カラーフィルタの製造のみならず、諸製品のアライメントを要する製造工程において、従来のアライメント方法ではマーク部の画像に干渉縞が発生する場合に、干渉縞の発生を抑え、良好なアライメントを行い、製品を製造することを可能とする。
【符号の説明】
【００７１】
１、２１・・・光源
２、２２・・・レンズ
３・・・第１の偏光ビームスプリッタ
４、６・・・ミラー
５・・・補償膜
７・・・第２の偏光ビームスプリッタ
８・・・位相差膜
９、２９・・・カメラ
１０、３０・・・画像処理及び表示部
１１、３１・・・基板
１２、３２・・・アライメントマーク
１３、３３・・・レジスト
４０・・・カラーフィルタ基板
５０・・・基板
５１・・・ブラックマトリックス
５２−１、５２−２、５２−３・・・着色画素
６０・・・対向基板
６１・・・レジスト層
６２・・・フォトスペーサ
６３・・・オーバーコート層
６４・・・基板
６５・・・透明電極
６６・・・液晶層
７０・・・フォトマスク
７１・・・透過パターン
７２・・・ハーフトーンパターン
７３・・・露光光
１００・・・液晶パネル
【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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