JP2000010124A

JP2000010124A - 反射型液晶表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2000010124A
Application number: JP10191068A
Authority: JP
Inventors: Akishige Murakami; 明繁村上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2000-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】容易で簡単なプロセスにより反射層の下地の
凹凸を制御し、比較的なだらかな順テーパーの凹凸を反
射層に安価に作り込むことができ、これにより、背景の
写り込みがなく、コントラストが高く、かつ明るい表示
が実現でき、また、画素の高密度化を考慮し比較的容易
に表示特性の均一化を図ることの可能な反射型液晶表示
装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】２つの絶縁性基板１０１，１１１が対向
して配置され、一方の絶縁性基板１０１上に薄膜ダイオ
ード１０２が形成されている。ここで、薄膜ダイオード
１０２は、走査線に接続される下部電極１０３ａと、反
射層１０５ｂを兼ねる上部電極１０５ａと、下部電極１
０３ａと上部電極１０５ａに挾まれた半導体層または絶
縁層１０４とからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】反射型液晶表示装置は外部から入射した
光を反射層によって反射して表示を行なうため、透過型
液晶表示装置と異なりバックライトが不要となる。その
ため、液晶表示装置の消費電力が小さく、携帯機器への
応用が期待されている。しかしながら、外部から入射し
た光を反射して表示を行なうため、高いコントラストで
明るい表示を得るためには反射光の方向および輝度を決
める反射層の構造が重要となる。

【０００３】従来の反射型液晶表示装置では、液晶セル
の背面にアルミホイルや紙を貼り付けて反射層としてい
たが、光の損失が大きく、明るい表示が得られなかっ
た。また、液晶セルの基板(一般的には１ｍｍ程度のガ
ラス基板を使用)を通して反射させるため、視差による
２重像が発生し、良好な表示が得られなかった。

【０００４】そこで、近年は反射層を液晶セルの内部に
作り込む事がなされている。反射層を液晶セルの内部に
作り込む場合、鏡面形状の反射層では、正反射が著しく
大きく、拡散成分が非常に小さいため、視野角が大きく
取れず、また、背景の写り込み等によりコントラストが
大きくならないため、良好な表示は得られない。そのた
め、反射層の表面に凹凸をつけ、拡散光を用いて表示を
行なうことが一般的になされている。

【０００５】また、液晶表示装置の高精細化，高速化に
対応し、従来のパッシブマトリックス駆動からＴＦＴ
(薄膜トランジスタ)やＴＦＤ(薄膜ダイオード)の駆動素
子を用いたアクティブマトリックス駆動が用いられるた
め、ＴＦＴ，ＴＦＤの電極を反射層と兼ねる構造を採用
する場合が多くなってきた。

【０００６】図２１には、特開平５−３２２３７１号に
記載されている液晶表示装置の構成が示されている。図
２１の液晶表示装置は、ＴＦＴ(逆スタガー形ＴＦＴ)の
ソースまたはドレイン電極が反射層を兼ねる構造となっ
ている。すなわち、反射層とＴＦＴのソースまたはドレ
イン電極とが同一層からなっている。通常、ソース，ド
レイン電極は、スパッタ法によって形成されるため、成
膜時に反射層表面のみに凹凸構造を作り込むことは困難
である。そのためソース，ドレイン電極形成前に、ＴＦ
Ｔを有機被膜からなる層間絶縁膜で被覆し、層間絶縁膜
表面にフォトリソグラフィー，エッチングを行ない凹凸
を形成し、ソース，ドレイン成膜時に、反射層表面に層
間絶縁膜の凹凸を反映した凹凸を形成させている。スパ
ッタ法は、指向性が強く、表面の凹凸をほぼ忠実に反映
した表面形状を作ることができるため、層間絶縁膜の凹
凸を所望の形状に設計できれば、ほぼ目的とする凹凸の
表面形状を持った反射層を得る事ができる。ただし、Ｔ
ＦＴを被覆する層間絶縁膜の形成、およびフォトリソグ
ラフィー，エッチングによる層間絶縁膜の表面制御が必
要となり、従来よりも複雑なプロセスとなり、歩留の低
下や製造コストの増加が大きくなる。そのため、反射層
の凹凸を簡単なプロセスで、かつ安価に製造することが
強く望まれている。そのため、図２２，図２３の方法が
提案されている。

【０００７】図２２は特開平７−１５９７７６号に示さ
れている構成を示す図である。図２２において、駆動素
子としてＴＦＴを用いる場合、付加容量が必要とされ、
付加容量の下層配線を格子状にすることによって、反射
層に格子状の凹凸を形成している。この方法では、付加
容量の下層配線を作製する時に、ソース電極を兼ねる反
射層の下層にも格子状に配線を形成し、層間絶縁膜でＴ
ＦＴを被覆する際に、下層配線によって層間絶縁膜表面
に格子状の凹凸を自動的に形成し、その後、ソース電極
をスパッタ法により形成し、層間絶縁膜の凹凸を反映し
た凹凸を反射層に形成する。この方法によれば、図２１
と比較し、少なくとも層間絶縁膜表面の凹凸を形成する
フォトリソグラフィーおよびエッチングプロセスを各１
工程ずつ省くことができ、製造コストの上昇を抑えるこ
とが可能になる。なお、層間絶縁膜は、有機被膜または
無機絶縁膜が用いられるが、凹凸をソースまたはドレイ
ン電極に反映させるため、薄く成膜する必要がある。

【０００８】ここで、層間絶縁膜を有機被膜で形成する
場合には、有機被膜の一般的な成膜方法であるスピンコ
ート法，ロールコート法ではともに薄膜化が難しく、ま
た、有機被膜の表面が平滑になりやすいため、下層で形
成した凹凸を反射層に忠実に反映することが非常に困難
となり、目的とする反射層を自動的に作ることはでき
ず、実用的には有機被膜を採用できない。

【０００９】一方、層間絶縁膜を無機絶縁膜で形成する
場合には、ＣＶＤ法，スパッタ法とも薄膜化が容易であ
るが、一般的に用いられるＳｉＯ_x，ＳｉＮ_xでは比誘電
率が大きいため、格子状の配線を密にすると付加容量が
大きくなり、ＴＦＴにとって最適な付加容量を作ること
ができない。逆に、最適の付加容量を実現すると、層間
絶縁膜上の凹凸の頻度が少なくなり、最適の反射特性が
得られない。ＳｉＯ_x，ＳｉＮ_xを厚膜化し付加容量を低
減させ、凹凸を自由にパターン設計できるようにした場
合では、有機被膜ほどではないが、下層配線の凹凸の忠
実な反映が難しくなり、目的とする表面形状を持った反
射層が得られなくなる。無機絶縁膜の表面形状をシュミ
レーションし、下層の凹凸から表面モホロジーを推定
し、最適な凹凸を得る方法も考えられるが、下層配線の
側面が垂直であるため、無機絶縁膜の成膜中に下層配線
の頂点でオーバーハングが形成されやすく、表面形状を
解析的に解くことができない。そのため現状のシュミレ
ーション技術では、膨大なデータ量を処理しなければな
らず、反射層の表面形状設計に用いることは不可能であ
る。

【００１０】加えて、画素の高密度化を考えた場合、Ｔ
ＦＴのゲート電極は、ゲート幅の寸法制御の容易性か
ら、垂直エッチングを行なうのが一般的である。付加容
量の下層配線は、ゲート電極のフォトリソエッチングと
同時に作り込まれるため、側面は垂直形状となってしま
う。そのため、下地の凹凸を反射板に忠実に反映させる
と、反射層の凹凸は垂直形状に近くなり、拡散成分が少
なくなり、鏡面反射による写り込み等が避けられず、良
好な表示(コントラストが大きく、明るい表示)は得られ
にくい。

【００１１】逆に、拡散成分を多くするために反射層の
凹凸を大きなテーパー形状にしようとすると、ゲート電
極の側面も同様な角度，つまり順テーパー形状で作製さ
れてしまう。一般に、テーパー形状を得ようとすると、
レジストを後退させながら、エッチングを行なうため、
凹凸の形成レベルの形状制御は可能であるが、厳密な寸
法制御は困難となり、ゲート電極の寸法の面内バラツキ
が大きくなる。その結果、表示装置としては均一な表示
が得られなくなるといった問題が生じる。

【００１２】また、図２３は反射層の凹凸を下層の凹凸
で作製する別の従来例であり、特開平９−５４３１８号
に記載の構成を示す図である。この場合は、ＴＦＴおよ
びＴＦＤを構成する半導体層，絶縁層，金属層の少なく
とも１層で下地の凹凸を作製し、駆動素子の上部電極，
図２３ではソースまたはドレイン電極をスパッタ法によ
って形成する際に、下地の凹凸を反映した凹凸を持つ反
射層を自動的に作るものである。この方法によれば、図
２２と異なり、ＴＦＴに最適な付加容量を実現しなが
ら、下地の凹凸は半導体層，絶縁層，金属層で自由にパ
ターン設計できるので、パターン設計上の問題はない。
しかしながら、下層の凹凸をＴＦＴの作製プロセスで同
時に作り込むため、すなわち、同時のフォトリソグラフ
ィーおよびエッチングプロセスにより凹凸を作製するた
め、凹凸の側面形状は駆動素子と同じになってしまう。
例えば、高密度化を前提にし、垂直エッチングを行なう
場合を考えると、ほぼ垂直形状の凹凸を作ることができ
る程度である。半導体層，絶縁層，金属層を個別にフォ
トリソグラフィー，エッチングを行ない、階段状の凹凸
を形成することも考えられるが、その場合は、フォトリ
ソグラフィープロセス，エッチングプロセスが各々３回
必要となり、逆にプロセスの複雑化，歩留の低下を招
く。また、凹凸が階段状になる程度の効果であるため、
ソース電極を形成した後でも反射層は階段状の凹凸を強
く反映し、反射層として望まれる比較的なだらかな順テ
ーパー形状を実現することはできない。一方、反射層の
凹凸をなだらかな順テーパー形状にしようとすると、駆
動素子を順テーパー形状にしなければならず、図２２の
場合と同様にゲート電極の線幅制御が難しくなり、表示
装置としては均一な表示が得られなくなる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、容易で簡単
なプロセスにより反射層の下地の凹凸を制御し、比較的
なだらかな順テーパーの凹凸を反射層に安価に作り込む
ことができ、これにより、背景の写り込みがなく、コン
トラストが高く、かつ明るい表示が実現でき、また、画
素の高密度化を考慮し比較的容易に表示特性の均一化を
図ることの可能な反射型液晶表示装置およびその製造方
法を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、第１および第２の２つの絶
縁性基板が対向して配置され、第１の絶縁性基板上に
は、側面がほぼ垂直形状の下部電極と、下部電極と同一
の層からなるが下部電極と接続されずかつ側面が順テー
パー形状の複数の離散した凸パターンとが形成され、下
部電極の上方には半導体層または絶縁層が形成され、さ
らに、その上方には、前記の複数の離散した凸パターン
を反映した凹凸を有する反射層と上部電極とが同一の層
として形成され、下部電極と半導体層または絶縁層と上
部電極とにより薄膜ダイオードが構成されており、ま
た、第２の絶縁性基板は、可視光に対し透明であり、第
２の絶縁性基板上には、反射層と対向して透明電極が設
けられ、反射層と透明電極との間に液晶が挾まれること
を特徴としている。

【００１５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の反射型液晶表示装置において、前記複数の離散した
凸パターンは、膜厚が０．５〜２μｍの範囲であること
を特徴としている。

【００１６】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の反射型液晶表示装置において、前記半導体層または
絶縁層が、複数の離散した凸パターン上にも形成され、
かつ前記半導体層または絶縁層は、膜厚が０．２μｍ以
下であることを特徴としている。

【００１７】また、請求項４記載の発明は、第１および
第２の２つの絶縁性基板が対向して配置され、第１の絶
縁性基板上には、側面がほぼ垂直形状の下部電極と、下
部電極と同一の層からなるが下部電極と接続されずかつ
側面が順テーパー形状の複数の離散した凸パターンとが
形成され、下部電極の上方には半導体層または絶縁層が
形成され、さらに、その上方には、前記の複数の離散し
た凸パターンを反映した凹凸を有する反射層と上部電極
とが同一の層として形成され、下部電極と半導体層また
は絶縁層と上部電極とにより薄膜ダイオードが構成され
ており、また、第２の絶縁性基板は、可視光に対し透明
であり、第２の絶縁性基板上には、反射層と対向して透
明電極が設けられ、反射層と透明電極との間に液晶が挾
まれる構成の反射型液晶表示装置の製造方法であって、
下部電極と複数の離散した凸パターンのパターニング工
程を有し、該パターニング工程において、下部電極のフ
ォトリソグラフィ−及びエッチングと凸パターンのフォ
トリソグラフィ−及びエッチングとを別々に行なうこと
を特徴としている。

【００１８】また、請求項５記載の発明は、第１および
第２の２つの絶縁性基板が対向して配置され、第１の絶
縁性基板上には、側面がほぼ垂直形状の下部電極と、下
部電極と同一の層からなるが下部電極と接続されずかつ
側面が順テーパー形状の複数の離散した凸パターンとが
形成され、下部電極の上方には半導体層または絶縁層が
形成され、さらに、その上方には、前記の複数の離散し
た凸パターンを反映した凹凸を有する反射層と上部電極
とが同一の層として形成され、下部電極と半導体層また
は絶縁層と上部電極とにより薄膜ダイオードが構成され
ており、また、第２の絶縁性基板は、可視光に対し透明
であり、第２の絶縁性基板上には、反射層と対向して透
明電極が設けられ、反射層と透明電極との間に液晶が挾
まれる構成の反射型液晶表示装置の製造方法であって、
下部電極と複数の離散した凸パターンのパターニング工
程を有し、該パターニング工程において、下部電極を転
写するためのレジスト形状がほぼ垂直であり、また、複
数の離散した凸パターンを転写するためのレジスト形状
が順テーパー形状ないし半球形状であって、下部電極と
凸パターンのエッチングを同時に行なうことを特徴とし
ている。

【００１９】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の反射型液晶表示装置の製造方法において、下部電極
と複数の離散した凸パターンのパターニング工程におい
て、下部電極を構成する下部電極層を成膜後、はじめに
下部電極のレジストパターンのみを形成し、紫外光を照
射しながら１５０〜２５０℃の加熱により下部電極のレ
ジストパターンの硬化を行ない、その後、複数の離散し
た凸パターンのレジストパターンを形成し、１３０〜２
００℃の加熱により凸パターンのレジストパターンのみ
を順テーパー形状ないし半球形状に形成することを特徴
としている。

【００２０】また、請求項７記載の発明は、第１および
第２の２つの絶縁性基板が対向して配置され、第１の絶
縁性基板上には、側面がほぼ垂直形状の下部電極と、下
部電極と同一の層からなるが下部電極と接続されずかつ
側面が順テーパー形状の複数の離散した凸パターンとが
形成され、下部電極の上方には半導体層または絶縁層が
形成され、さらに、その上方には、前記の複数の離散し
た凸パターンを反映した凹凸を有する反射層と上部電極
とが同一の層として形成され、下部電極と半導体層また
は絶縁層と上部電極とにより薄膜ダイオードが構成され
ており、また、第２の絶縁性基板は、可視光に対し透明
であり、第２の絶縁性基板上には、反射層と対向して透
明電極が設けられ、反射層と透明電極との間に液晶が挾
まれる構成の反射型液晶表示装置の製造方法であって、
下部電極層を成膜する工程と、下部電極層上にポジレジ
ストを塗布する工程と、下部電極および凸パターンに相
当する遮光部を持つレチクルを用い、下部電極および凸
パターンのレジストパターンを露光する工程と、下部電
極および凸パターンを形成するためレジストパターンを
同時に現像する工程と、異方性の大きなドライエッチン
グ方式で、下部電極および凸パターンを同時にエッチン
グする工程とを有していることを特徴としている。

【００２１】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の反射型液晶表示装置の製造方法において、下部電極
および凸パターンに相当する遮光部を持つレチクルを用
いて、下部電極および凸パターンのレジストパターンを
露光する際、レチクルを通過する露光光に関する条件と
して、下部電極および凸パターンの頭頂部を形成するた
めのレジスト領域には露光光は照射されないという第１
の条件と、露光光の光強度をＩとし、ポジレジストを露
光後に現像したとき、露光によるレジストの膜厚減少を
起こす露光波長での最小の光強度をＥ０とし、ポジレジ
ストを露光後に現像したとき、完全に除去される露光波
長での最小の光強度をＥｔｈとするとき、凸パターンの
側面部を形成するためのレジスト領域には、Ｅ０＜Ｉ＜
Ｅｔｈの光強度の露光光が照射される第２の条件とが満
たされることを特徴としている。

【００２２】また、請求項９記載の発明は、請求項８記
載の反射型液晶表示装置の製造方法において、下部電極
および凸パターンに相当する遮光部を持つレチクルを用
いて、下部電極および凸パターンのレジストパターンを
露光する際、レチクルを通過した露光光は、前記第１お
よび第２の条件とともに、凸パターンの側面部を形成す
るためのレジスト領域のうち、頭頂部側により小さな光
強度の露光光が照射される第３の条件を満たすことを特
徴としている。

【００２３】また、請求項１０記載の発明は、請求項
７，請求項８または請求項９記載の反射型液晶表示装置
の製造方法において、下部電極および凸パターンに相当
する遮光部を持つレチクルに関し、下部電極および凸パ
ターンの頭頂部に相当する遮光部は前記ポジレジストの
露光波長の光を完全に遮光し、また、凸パターンの側面
部に相当する遮光部は前記ポジレジストの露光波長の光
に対し光強度を弱めながら透過することを特徴としてい
る。

【００２４】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
０記載の反射型液晶表示装置の製造方法において、レチ
クルに関して、パターンのない領域を通過した露光光の
位相と凸パターンの側面部に相当する遮光部を通過した
露光光の位相とがほぼ１８０度異なるように設定されて
いる位相シフターで、凸パターンの側面部に相当する遮
光部が構成されており、また、凸パターンの頭頂部に相
当する遮光部は、前記ポジレジストの解像限界以下の開
口に相当する開口と、前記位相シフターと同一の層で、
かつ前記ポジレジストの解像限界以下の寸法の遮光層と
が、Ｐを繰り返しピッチとし、λを露光光の波長とし、
ＮＡを投影レンズの開口数とし、α≦０．８とすると
き、Ｐ＝αλ／ＮＡの条件を満たしながら繰り返し配置
されて構成されていることを特徴としている。

【００２５】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
１記載の反射型液晶表示装置の製造方法において、前記
位相シフターが露光波長の光に対して透過率の異なる複
数の位相シフターから構成され、異なる透過率を有する
複数の位相シフターは、レチクルの別領域あるいは別レ
チクルに配置されていることを特徴としている。

【００２６】また、請求項１３記載の発明は、請求項
７，請求項８または請求項９記載の反射型液晶表示装置
の製造方法において、下部電極および凸パターンに相当
する遮光部を持つレチクルに関して、凸パターンの側面
部に相当する遮光部は、前記ポジレジストの露光波長の
光を完全に遮光する領域と、前記のポジレジストの解像
限界以下の開口に相当する開口とで構成されていること
を特徴としている。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明に係る反射型液晶表示
装置の構成例を示す図である。図１の液晶表示装置は、
２つの絶縁性基板１０１，１１１が対向して配置され、
一方の絶縁性基板１０１上に薄膜ダイオード１０２が形
成されている。ここで、薄膜ダイオード１０２は、走査
線に接続される下部電極１０３ａと、反射層１０５ｂを
兼ねる上部電極１０５ａと、下部電極１０３ａと上部電
極１０５ａに挾まれた半導体層または絶縁層１０４とか
らなっている。また、他方の絶縁性基板１１１は、可視
光に対し透明のもの(透明絶縁性基板)である。そして、
絶縁性基板１１１上には、反射層１０５ｂと対向して、
信号線に接続される透明電極１１２が設けられており、
反射層１０５ｂと透明電極１１２との間に液晶１０７が
挾まれ、また、スペーサーを介してギャップ制御がなさ
れて、反射型液晶表示装置が構成されている。

【００２８】ここで、下部電極１０３ａの側面は、ほぼ
垂直形状である。

【００２９】また、図１の液晶表示装置は、さらに、下
部電極１０３ａと同一の層からなるが下部電極１０３ａ
とは電気的に接続されない複数の離散した凸パターンを
反映した凹凸を有する構造(凸パターン構造)１０３ｂを
有しており、この凸パターン構造１０３ｂ上に反射層１
０５ｂが形成されている。ここで、複数の離散した凸パ
ターン構造１０３ｂの側面は、順テーパー形状となって
おり、これにより、この上層に形成される反射層１０５
ｂもこれを反映した順テーパー形状となる。

【００３０】なお、離散した複数の凸パターン構造１０
３ｂの膜厚は、０．５〜２μｍの範囲となっている。

【００３１】図１の構造とすることによって、離散した
複数の凸パターン構造１０３ｂを反射層１０５ｂの下部
に任意に配置でき、反射層１０５ｂの表面モホロジー設
計への制限が少なくできる。また、凸パターン構造１０
３ｂが順テーパー形状になっているため、上部電極１０
５ａの成膜時に自動的に(これと同時に)形成される反射
層１０５ｂの凹凸も順テーパー形状になり、その結果、
図２２，図２３の構造よりも反射光の拡散成分が多くな
り、鏡面反射による背景の写り込みを抑えることができ
る。

【００３２】さらに、上部電極１０５ａ，反射層１０５
ｂは、同じプロセスで通常スパッタ法によって成膜され
るため、凸パターン構造１０３ｂを忠実に反映した凹凸
を反射層１０５ｂに作ることができ、目的とする反射特
性を得られやすい。

【００３３】また、凸パターン構造１０３ｂの側面と異
なり、下部電極１０３ａの側面は、ほぼ垂直形状となっ
ているため、画素が高密度化し、薄膜ダイオードの素子
面積が小さくなった場合においても、上部電極１０５ａ
と下部電極１０３ａとの交差部で形成される素子面積の
面内バラツキを小さくできる。その結果、面内で均一な
薄膜ダイオードを容易に作製できる。さらに、上部電極
１０５ａの側面もほぼ垂直形状であれば、上記の効果は
さらに大きく、その場合でも、反射特性は、凸パターン
構造１０３ｂの形状(反射層１０５ｂの形状)で自動的に
決まるため、上部電極１０５ａの側面を垂直形状にして
も反射特性に対し何らの影響もない。

【００３４】以上の効果により、凸パターンの形状を制
御するだけで、背景の写り込みを抑え、かつ目的とする
反射特性を持つ反射層を容易に作ることができるように
なり、明るくてコントラストの大きな良好な表示の反射
型液晶装置を作製でき、いわゆるペーパーホワイトの表
示を得ることができる。また、面内で均一な薄膜ダイオ
ードが得られるため、表示特性の均一な反射型液晶装置
が得られる。

【００３５】さらに、凸パターン構造１０３ｂにより反
射層１０５ｂの凹凸が成膜時に自動的に形成できるた
め、反射層に凹凸を作製するためのフォトリソグラフィ
ーおよびエッチング工程が不要となる。また、凸パター
ン構造１０３ｂが下部電極１０３ａと同一の層からなる
ため、凸パターン構造１０３ｂの成膜工程が不要にな
る。その結果、目的とする反射特性をもつ反射層を安価
に製造できる。

【００３６】なお、目的の反射特性を得るためには、上
述のように、凸パターン構造１０３ｂの形状が重要にな
り、凸パターン構造１０３ｂの膜厚および順テーパー形
状の角度を制御する必要がある。一般的に、凸パターン
構造１０３ｂの膜厚が小さい場合、凸パターンの形状が
変化する箇所、つまり、側面の頂点での界面自由エネル
ギーの変化が小さく、その結果、側面で粒界が発生せ
ず、側面を超えて１個のグレインが成長する。その場
合、凸パターンの反射層１０５ｂへの忠実な再現が難し
くなる。

【００３７】通常、上部電極１０５ａは、反射率，製造
コストを考慮し、ＡｌまたはＡｌ合金をスパッタ法によ
って成膜する。本願の発明者は、実験により、凸パター
ン構造１０３ｂの膜厚が０．１μｍ以下の場合において
は、凸パターン構造１０３ｂの側面でほとんど粒界が発
生せず、凸パターン構造１０３ｂの膜厚を増加させる
と、凸パターン構造１０３ｂの側面での粒界発生頻度が
増加し、０．５μｍ以上の膜厚で、ほぼ全ての側面で粒
界が発生し、凸パターンの反射層１０５ｂへの転写が可
能になることを見出した。

【００３８】なお、凸パターン構造１０３ｂの膜厚は、
大きい程、反射層１０５ｂへの転写を忠実に実現できる
が、凸パターン構造１０３ｂと下部電極１０３ａとの成
膜は兼ねているため(同時になされるため)、凸パターン
構造１０３ｂの膜厚増加に伴い下部電極１０３ａの膜厚
も増加する。下部電極１０３ａが著しく厚くなると、半
導体層または絶縁膜１０４を介しての上部電極１０５ａ
のステップカバレージの低下を招き、上部電極１０５ａ
の断線を起こし易くなる。ほぼ垂直な側面を持つ下部電
極１０３ａを想定し、上部電極１０５ａをスパッタ法で
行なう場合、上部電極１０５ａの断線を防ぐためには、
下部電極１０３ａの膜厚を２μｍ以下にするのが良い。
よって、凸パターン構造１０３ｂの膜厚としては、０．
５〜２μｍとするのが良い。

【００３９】また、凸パターン構造１０３ｂの順テーパ
ーの角度は７０°以下が望ましい。すなわち、順テーパ
ーの角度が７０°以上になると、反射光の拡散成分が少
なくなり、背景の写り込みを抑えることができなくなっ
て、コントラストの高い表示が得られにくくなる場合が
多い。さらに、凸パターン間の距離が比較的離れている
場合、凸パターンを反射層に忠実に反映できるが、比較
的緩やかなテーパー角度(３０°以下)の凹凸を持つ反射
層を形成する場合、凸パターンの順テーパーを比較的緩
やかな角度に設定するのも良いが、凸パターンを近接し
て配置し、上部電極を成膜することによって、凹凸の角
度を凸パターンよりも緩やかにする方法もある。

【００４０】図２にはその詳細が示されている。図２
(ａ)に示すように、凸パターン間が離れている場合、凸
パターンの側面上で反射層のＡ₁，Ａ₂方向の膜成長が重
ならないため、凸パターンの忠実な転写が可能になる。
一方、図２(ｂ)に示すように、凸パターン間が近接する
と、反射層のＡ₁方向の膜成長とＡ₂方向の膜成長が凸パ
ターンの側面上で重なり、下地の凸パターンよりも緩や
かなテーパー形状を形成できる。ただし、図２(ｂ)に示
す方法では、反射層は凸パターンを忠実に反映するわけ
ではないので、凸パターンから反射層の凹凸を推定する
必要がある。しかしながら、凸パターンが順テーパー形
状になっているため、反射層は凸パターンの頂点でオー
バーハングを形成せず、凸パターンの順テーパー角度を
反映して成長し、Ａ₁，Ａ₂方向の成長が重なる範囲で反
射層を構成する金属膜の体積保存がなされるだけなの
で、反射層の凹凸を解析的に解くことができる。つま
り、凹凸の推定が従来よりも著しく容易にできる。

【００４１】加えて、凸パターンが周期的に配置される
と、反射光が干渉し、明るさの低下や視野角の減少を招
く。よって、凸パターンの配置ないし大きさ(線幅)は、
ランダムにするのが良い。

【００４２】さらに、下部電極１０３ａの側面は、垂直
形状であるのが素子面積の均一化から最も望まれるが、
下部電極１０３ａの側面がオーバーハング形状となる
と、半導体層または絶縁膜１０４を介しての上部電極１
０５ａのステップカバレージの低下を招き、また、下部
電極１０３ａの側面が垂直形状から順テーパー形状にな
る程、膜厚ダイオードの素子面積の均一化が難しくな
る。半導体層または絶縁層１０４の厚さ，側面形状によ
って、下部電極１０３ａの許容される角度は異なり、一
概に設定できないが、０．２μｍ以下の膜厚の半導体層
または絶縁層１０４を想定し、上部電極１０５ａをスパ
ッタ法で形成する場合、下部電極１０３ａの側面はテー
パー角度８０〜９０°で十分なステップカバレージを達
成できるので、下部電極の側面の角度としては、８０〜
９０°にするのが良い。

【００４３】図１の構造を実現する作製方法としては、
図３，図４または図５，図６がある。

【００４４】図３，図４は、下部電極１０３ａと複数の
離散した凸パターン構造１０３ｂのパターニング工程に
おいて、下部電極１０３ａ，凸パターン構造１０３ｂの
フォトリソグラフィーおよびエッチングを別々に行なう
方法である。すなわち、図３，図４を参照すると、先
ず、絶縁性基板１０１に下部電極層１０３を成膜する
(図３(ａ))。例えば、パイレックスガラス基板１０１
に、スパッタ法により、下層にＡｌ１．０μｍ，上層に
Ｃｒ０．１μｍの２層メタルからなる下部電極層１０３
を成膜する。

【００４５】次いで、ポジレジストを用い、凸パターン
構造１０３ｂを形成するためのレジストパターン(凸パ
ターンのレジストパターン)１２１ｂと、下部電極１０
３ａを形成する領域に下部電極配線幅よりも線幅を十分
大きくした素子領域保護レジストパターン１２１ａとを
形成する(図３(ｂ))。次いで、ＣＤＥ(ケミカルドライ
エッチング)により、下部電極層１０３を順テーパーエ
ッチングする(図３(ｃ))。なお、素子領域保護レジスト
パターン１２１ａで被覆された下部電極層もテーパーエ
ッチングされるが、素子領域保護レジストパターンの線
幅が下部電極線幅よりも十分に大きいので、後述のよう
に図４(ｅ)でのエッチングによってのみ、下部電極１０
３ａの形状が決定される。

【００４６】次いで、ポジレジストを用い、下部電極１
０３ａを形成するためのレジストパターン(下部電極の
レジストパターン)１２２ａと凸パターン全面にわたっ
て凸パターン構造１０３ｂを被覆する凸パターン保護レ
ジストパターン１２２ｂを形成する(図３(ｄ))。

【００４７】そして、ＲＩＥ(リアクティブイオンエッ
チング)によって、側面がほぼ垂直形状の下部電極１０
３ａを形成する(図４(ｅ))。その際、凸パターン構造１
０３ｂは、凸パターン保護レジストパターン１２２ｂで
被覆されているので、エッチングされず、図３(ｃ)で得
られた凸パターン構造１０３ｂの形状が維持される。

【００４８】次に、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈからなるアモルフ
ァス半導体層１０４をＳｉＨ₄／Ｈ₂／ＣＯ₂ガスを用い
たプラズマＣＶＤ法によって１５０ｎｍの膜厚に成膜
し、素子領域以外をフッ酸／硝酸系のエッチング液によ
り除去する(図４(ｆ))。

【００４９】次いで、スパッタ法により上部電極層１０
５を成膜する(図４(ｇ))。すなわち、スパッタ法によ
り、下層にＣｒ０．１μｍ，上層にＡｌ１．０μｍの２
層メタルからなる上部電極層１０５を成膜する。その
際、図３(ｃ)で形成された凸パターン構造１０３ｂによ
って、反射層となる領域の上部電極層１０５(１０５ｂ)
には自動的に凹凸が形成される。

【００５０】その後、ＲＩＥによってほぼ垂直形状の上
部電極１０５ａを形成し、ダイオードを完成させる。

【００５１】次に、もう一方の絶縁性基板１１１に透明
電極１１２を形成し(例えば、可視光に対し透明なもう
一方のパイレックスガラス基板１１１に、ＩＴＯ(イン
ジューム錫オキサイド，膜厚１００ｎｍ)の透明電極１
１２を形成し)、透明電極１１２および反射層１０５ｂ
表面に配向膜を成膜し、さらに配向処理する。その後、
パイレックスガラス基板１０１，１１１の周辺にエポキ
シ接着剤を塗布し、粒径７μｍのスペーサーによりギャ
ップ制御を行ないながら、両基板１０１，１１１を貼り
合わせ、液晶１０７を注入し、反射型液晶表示装置を完
成させる(図４(ｈ))。

【００５２】なお、液晶１０７としては、黒色色素を混
入したＰＣＧＨ(相転移型のゲストホスト液晶)を採用す
ることができ、この場合には、偏光板が不要であるた
め、より明るい表示が得られる。また、図示しないが、
透明電極１１２の上層または下層にＲＧＢからなるカラ
ーフィルターを形成すれば、反射型カラー液晶表示装置
が作製できる。

【００５３】図３，図４の方法によれば、凸パターン構
造１０３ｂをＣＤＥによってエッチングするため、凸パ
ターンのテーパー角を３０〜６０°程度に設定でき、拡
散成分の大きな反射層１０５ｂを容易に得ることができ
る。また、下部電極をＲＩＥによってエッチングするた
め、容易にほぼ垂直形状の下部電極１０３ａを得ること
ができる。

【００５４】なお、図３(ｃ)の工程においては、凸パタ
ーンのエッチングをＣＤＥによって行なったが、Ｃｒ／
Ａｌ層を、各々、硝酸第２セリウム／過塩素酸系，リン
酸／硝酸／酢酸系のウエットエッチング液によってパタ
ーニングを行なっても、３０〜６０°付近の順テーパー
を持つ凸パターンを形成できるので、ウエットエッチン
グを採用しても構わない。また、下部電極のエッチング
においても、ほぼ垂直形状が得られれば、ＥＣＲ(電子
サイクロトロン共鳴)エッチングやＭＥＲＩＥ(有磁場リ
アクティブイオンエッチング)等を用いることもでき
る。つまり、本発明は、凸パターンや下部電極のエッチ
ング法を限定するものではなく、凸パターンをテーパー
エッチングし、下部電極をほぼ垂直エッチングするので
あれば、任意の方法を用いることができる。

【００５５】ところで、図３，図４の作製方法では、下
部電極１０３ａおよび凸パターン構造１０３ｂをそれぞ
れ別々にリソグラフィーエッチングするため、透過型液
晶表示装置と比較し、フォトリソグラフィー工程、エッ
チング工程が各々１回ずつ多くなり、透過型液晶表示装
置よりも製造コストが高くなってしまう(ただし、実装
後のコストを考えると、反射型液晶表示装置はバックラ
イトが不要なため、透過型液晶表示装置よりも安価にで
きる可能性が大きい)。

【００５６】これに対し、図５，図６の作製方法は、下
部電極１０３ａと複数の離散した凸パターン構造１０３
ｂのパターニング工程において、下部電極を転写するた
めのレジスト形状がほぼ垂直で、複数の離散した凸パタ
ーン転写するためのレジスト形状が順テーパー形状ある
いは半球形状であり、かつ下部電極および凸パターンの
エッチングを同時に行なうものである。すなわち、図
５，図６を参照すると、先ず、絶縁性基板１０１に下部
電極層１０３を成膜する(図５(ａ))。例えば、パイレッ
クスガラス基板１０１に、スパッタ法により、下層にＡ
ｌ１．０μｍ，上層にＣｒ０．１μｍの２層メタルから
なる下部電極層１０３を成膜する。

【００５７】次いで、ベンゾフェノン系ノボラック樹脂
のポジレジストを用い、下部電極を形成するためのレジ
ストパターン１３１ａ(下部電極のレジストパターン，
線幅５〜１０μｍ)を形成する(図５(ｂ))。なお、凸パ
ターン領域にはレジストを残さない。その後、波長２５
０ｎｍ付近の紫外光を照射しながら、１５０〜２００℃
の加熱を３分間行ない、レジストパターン１３１ａのノ
ボラック樹脂成分を架橋，硬化させ、テトラメチルアン
モニウム水溶液系の現像液に不溶とする(以下、ＵＶ硬
化と称す)。ＵＶ硬化により、レジストパターン１３１
ａは２００〜２５０℃の耐熱性を持つようになり、かつ
線幅が１０μｍ以下では、さらに、レジストパターン１
３１ａは形状を維持したまま硬化する。下部電極は通常
線幅２〜５μｍで形成されるので、ＵＶ硬化によりほぼ
垂直形状でかつ２００〜２５０℃の耐熱性を持つ下部電
極のレジストパターンが形成できる。

【００５８】次に、ベンゾフェノン系ノボラック樹脂の
ポジレジストを用い、凸パターン構造１０３ｂを形成す
るためのレジストパターン(凸パターンのレジストパタ
ーン)１３１ｂを形成する(図５(ｃ))。現像液は、テト
ラメチルアンモニウム水溶液系を用いるため、下部電極
１０３ａのレジストパターン１３１ａはＵＶ硬化によ
り、現像液に不溶となり、凸パターンの現像によって変
形しない。

【００５９】次に、１３０〜２００℃(例えば１５０℃)
の加熱を２０分間行ない、凸パターンのレジストパター
ン１３１ｂを熱収縮させる(図５(ｄ))。その結果、凸パ
ターンのレジストパターン１３１ｂは順テーパー形状あ
るいは半球形状になる。一方、ＵＶ硬化した下部電極の
レジストパターンは１５０℃の加熱では熱収縮を起こさ
ないので、形状が維持される。その結果、下部電極を形
成するためのレジストパターン１３１ａはほぼ垂直形状
で、凸パターンを形成するレジストパターン１３１ｂは
順テーパー形状を実現できる。

【００６０】次に、ＲＩＥによって、下部電極１０３ａ
と離散した複数の凸パターン１０３ｂとを同時にエッチ
ングして形成する。すなわち、下部電極１０３ａおよび
凸パターン１０３ｂを形成する(図６(ｅ))。下部電極１
０３ａのレジストパターン１３１ａは、ほぼ垂直形状に
なっているため、ほぼ垂直の側面を持つ下部電極１０３
ａを形成できる。一方、凸パターンはレジスト形状が順
テーパーになっているため、エッチング中にレジストパ
ターン１３１ｂが後退し、順テーパー形状の凸パターン
構造１０３ｂを得ることができる。

【００６１】次に、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈからなるアモルフ
ァス半導体層１０４を形成する(図６(ｆ))。すなわち、
ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈからなるアモルファス半導体層をＳｉ
Ｈ₄／Ｈ₂／ＣＯ₂ガスを用いたプラズマＣＶＤ法によっ
て０．１５μｍの厚さに成膜し、素子領域以外をフッ酸
／硝酸系のエッチング液により除去する。

【００６２】次いで、スパッタ法により上部電極層１０
５を成膜する(図６(ｇ))。すなわち、スパッタ法によ
り、下層にＣｒ０．１μｍ，上層にＡｌ１μｍの２層メ
タルからなる上部電極層１０５を成膜する。

【００６３】なお、図６(ｅ)で形成された凸パターン構
造１０３ｂによって、反射層１０５ｂとなる領域の上部
電極層１０５に自動的に凹凸が形成される。その後、Ｒ
ＩＥによってほぼ垂直形状の上部電極１０５ａを形成
し、ダイオードを完成させる。

【００６４】次に、もう一方の絶縁性基板１１１に透明
電極１１２を形成し、透明電極１１２および反射層１０
５ｂの表面に配向膜を成膜し、さらに配向処理する。す
なわち、可視光に対し透明なパイレックスガラス基板
(絶縁性基板)１１１に、ＩＴＯ(インジューム錫オキサ
イド，膜厚１００ｎｍ)の透明電極１１２を形成し、透
明電極１１２および反射層１０５ｂの表面に配向膜を成
膜し、さらに配向処理する。その後、パイレックスガラ
ス基板１０１，１１１の周辺にエポキシ接着剤を塗布
し、粒径７μｍのスペーサーによりギャップ制御を行な
いながら、両基板１０１，１１１を貼り合わせ、液晶１
０７を注入し、反射型液晶表示装置を完成させる(図６
(ｈ))。

【００６５】なお、液晶１０７としては、黒色色素を混
入したＰＣＧＨ(相転移型のゲストホスト液晶)を採用す
ることができ、この場合には、偏光板が不要であるた
め、より明るい表示が得られる。また、図示しないが、
透明電極１１２の上層または下層にＲＧＢからなるカラ
ーフィルターを形成すれば、反射型カラー液晶表示装置
が作製できる。

【００６６】図５，図６の方法によれば、下部電極を形
成するためのレジストパターンをほぼ垂直形状のものに
し、凸パターンを形成するためのレジストパターンを順
テーパー形状のものにできる。そのため、１度の垂直エ
ッチングにより、ほぼ垂直形状の下部電極１０３ａと順
テーパー形状の凸パターン構造１０３ｂとを同時に形成
でき、図３，図４よりも簡単なプロセスで図１の構造を
実現できる。

【００６７】なお、ＵＶ硬化は、加熱温度，加熱時間を
制御することによって、凸パターンのレジストパターン
の熱収縮量を変化させ、凸パターンのレジストパターン
を比較的急峻な順テーパー形状から半球形状まで変える
ことができる。よって、エッチング後では凸パターンの
形状を広い範囲で制御でき、目的とする反射特性をより
得られやすくなる。また、凸パターンのレジストパター
ンの変形を加熱によって行なうため、プロセスの制御性
が良い。

【００６８】また、凸パターンはその大きさ(線幅)が１
μｍ以下の場合、熱収縮によるレジストパターンの変形
は小さく、テーパー形状の凸パターンを作ることが困難
になる。一方、凸パターンの線幅が非常に大きい場合、
大きなテーパーを作ることができるが、凸パターンの上
面が非常に広くなり、反射光の拡散成分を逆に少なくし
てしまう。よって、凸パターンの大きさ(線幅)は５〜３
０μｍ程度が良い。

【００６９】また、図７，図８は図１の液晶表示装置の
他の作製工程例を示す図である。図７，図８の例は、凸
パターン間距離を比較的小さくすることによって、反射
層に凸パターンよりも緩やかな角度の凹凸を形成するも
のである。

【００７０】図７，図８を参照すると、先ず、パイレッ
クスガラス基板１０１上に、スパッタ法により、下層に
Ａｌ１．０μｍ，上層にＣｒ０．１μｍの２層メタルか
らなる下部電極層１０３を成膜する(図７(ａ))。次に、
ポジレジストを用い、凸パターン構造１０３ｂを形成す
るためのレジストパターン(凸パターンのレジストパタ
ーン)１２１ｂと、下部電極を形成する領域に下部電極
配線幅よりも線幅を十分大きくした素子領域保護レジス
トパターン１２１ａを形成する(図７(ｂ))。なお、この
際、凸パターン間の距離を１．５μｍ以下とした。

【００７１】次いで、ＣＤＥ(ケミカルドライエッチン
グ)により、下部電極層１０３を順テーパーエッチング
し、凸パターンの角度を４０°付近に設定する(図７
(ｃ))。なお、素子領域保護レジストパターン１２１ａ
で被覆された下部電極層もテーパーエッチングされる
が、素子領域保護レジストパターンの線幅が下部電極配
線幅よりも十分に大きいので、後述のように図８(ｅ)で
のエッチングによってのみ、下部電極１０３ａの形状が
決定される。

【００７２】次に、ポジレジストを用い、下部電極１０
３ａを形成するためのレジストパターン(下部電極のレ
ジストパターン)１２２ａと凸パターン全面にわたって
凸パターン構造１０３ｂを被覆する凸パターン保護レジ
ストパターン１２２ｂを形成する(図７(ｄ))。

【００７３】次いで、ＲＩＥ(リアクティブイオンエッ
チング)によって、側面がほぼ垂直形状の下部電極１０
３ａを形成する(図８(ｅ))。その際、凸パターン構造１
０３ｂは、凸パターン保護レジストパターン１２２ｂで
被覆されているので、エッチングされず、図７(ｃ)で得
られた凸パターン構造１０３ｂの形状が維持される。

【００７４】次いで、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈからなるアモル
ファス半導体層１０４をＳｉＨ₄／Ｈ₂／ＣＯ₂ガスを用
いたプラズマＣＶＤ法によって１５０ｎｍの厚さに成膜
し、素子領域以外をフッ酸／硝酸系のエッチング液によ
り除去する(図８(ｆ))。

【００７５】次いで、スパッタ法により、下層にＣｒ
０．１μｍ，上層にＡｌ１．０μｍの２層メタルからな
る上部電極層１０５を成膜する。その際、図７(ｃ)で形
成された凸パターン構造１０３ｂによって、反射層とな
る領域の上部電極層１０５(１０５ｂ)には自動的に凹凸
が形成される。なお、凸パターン間距離が小さいため、
反射層の成膜により凸パターンよりも緩やかな角度(１
０〜３０°)の凹凸を持つ反射層１０５ｂが得られる。

【００７６】次に、ＲＩＥによって、ほぼ垂直形状の上
部電極１０５ａを形成し、ダイオードを完成させる。

【００７７】次いで、可視光に対し透明なもう一方のパ
イレックスガラス基板(絶縁性基板)１１１に、ＩＴＯ
(膜厚１００ｎｍ)の透明電極１１２を形成し、透明電極
１１２および反射層１０５ｂの表面に配向膜を成膜し、
さらに配向処理する。その後、パイレックスガラス基板
１０１，１１１の周辺にエポキシ樹脂からなる接着剤を
塗布し、粒径７μｍのスペーサーによりギャップ制御を
行ないながら、両基板１０１，１１１を貼り合わせ、液
晶１０７を注入し、反射型液晶表示装置を完成させる
(図８(ｈ))。

【００７８】図７，図８の作製方法によれば、凸パター
ンの順テーパー角度よりも穏やかな角度の凹凸の反射層
を持つ反射型液晶表示装置を容易に作製できる。

【００７９】図９は本発明に係る反射型液晶表示装置の
他の構成例を示す図である。図９の液晶表示装置は、半
導体層または絶縁層１０４が、複数の離散した凸パター
ン１０３ｂ上にも形成され、かつ前記半導体層または絶
縁層１０４は、膜厚が０．２μｍ以下となっている。そ
して、反射層１０５ｂは、薄い半導体層または絶縁層１
０４を介し凸パターン構造１０３ｂを反映した凹凸を有
している。

【００８０】図９の構成では、図１の構成における効果
の他に、半導体層または絶縁層１０４が絶縁性基板全面
に形成されていても、凸パターンを、半導体層または絶
縁層１０４を介して反射層１０５ｂに忠実に転写できる
ため、半導体層または絶縁層１０４をパターニングする
ためのフォトリソグラフィ−およびエッチング工程を省
くことができる。よって、さらに単純なプロセスでかつ
安価に液晶表示装置を得ることができる。

【００８１】なお、図９の構成の場合、反射層１０５ｂ
の凹凸は凸パターンの形状を半導体層または絶縁層１０
４を介して転写する構造となるため、半導体層または絶
縁層１０４の膜厚が重要となる。ＣＶＤ法やスパッタ法
で、半導体層または絶縁層１０４が成膜される場合、半
導体層または絶縁層１０４の膜厚が薄くなるにつれ、反
射層１０５ｂへの凸パターンの忠実な転写が可能となる
が、薄膜ダイオードが絶縁耐圧不良を起こしやすくな
る。一般的に、薄膜ダイオードに用いられる半導体層ま
たは絶縁層１０４としてのアモルファスシリコンやＳｉ
Ｏ₂，Ｔａ₂Ｏ₅等では、０．０７〜０．２μｍの膜厚で
十分な絶縁耐圧特性を持つことにより、半導体層または
絶縁層１０４としては０．２μｍ以下にするのが良い。

【００８２】図１０，図１１は図９の構造の作製方法例
を示す図である。なお、図１０，図１１の工程例は、凸
パターン構造１０３ｂと反射層１０５ｂとの間に膜厚
０．２μｍ以下の半導体層１０４が挿入された構造の反
射型液晶表示装置の作製工程例である。

【００８３】図１０，図１１の作製工程では、パイレッ
クスガラス基板１０１に、スパッタ法により、下層にＡ
ｌ１．０μｍ，上層にＣｒ０．１μｍの２層メタルから
なる下部電極層１０３を成膜する(図１０(ａ))。次に、
ベンゾフェノン系ノボラック樹脂のポジレジストを用
い、下部電極を形成するためのレジストパターン(下部
電極のレジストパターン)１３１ａを形成する。なお、
凸パターン領域にはレジストを残さない。その後、波長
２５０ｎｍ付近の紫外光を照射しながら２００℃の加熱
を３分間行ない、レジストパターン１３１ａのノボラッ
ク樹脂成分を架橋・硬化させ、テトラメチルアンモニウ
ム水溶液系の現像液に不溶にする。その結果、ほぼ垂直
形状でかつ２００〜２５０℃の耐熱性を持つ下部電極の
レジストパターンが形成できる。

【００８４】次いで、ベンゾフェノン系ノボラック樹脂
のポジレジストを用い、凸パターンを形成するためのレ
ジストパターン(凸パターンのレジストパターン)１３１
ｂを形成する(図１０(ｃ))。現像液はテトラメチルアン
モニウム水溶液系を用いるため、下部電極のレジストパ
ターンはＵＶ硬化により現像液に不溶となり、凸パター
ンの現像によって変形しない。

【００８５】次に、例えば１５０℃の加熱を２０分間行
ない、凸パターンのレジストパターン１３１ｂを熱収縮
させる(図１０(ｄ))。その結果、凸パターンのレジスト
パターン１３１ｂは順テーパー形状になる。一方、ＵＶ
硬化した下部電極のレジストパターンは１５０℃の加熱
では熱収縮を起こさないので、形状が維持される。その
結果、下部電極を形成するためのレジストパターン１３
１ａはほぼ垂直形状で、凸パターンを形成するレジスト
パターン１３１ｂは順テーパー形状を実現できる。

【００８６】次いで、ＲＩＥによって、下部電極１０３
ａと凸パターン１０３ｂを形成する(図１１(ｅ))。下部
電極１０３ａのレジストパターン１３１ａはほぼ垂直形
状になっているため、ほぼ垂直の側面を持つ下部電極１
０３ａを形成できる。一方、凸パターンのレジストパタ
ーンは順テーパー形状になっているため、エッチング中
にレジストパターン１３１ｂが後退し、順テーパー形状
の凸パターン構造１０３ｂを得ることができる。

【００８７】次に、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈからなるアモルフ
ァス半導体層１０４をＳｉＨ₄／Ｈ₂／ＣＯ₂ガスを用い
たプラズマＣＶＤ法によって０．１５μｍの厚さに成膜
する(図１１(ｆ))。なお、走査線のパッド部はステンレ
スマスクで遮蔽し、成膜されないようにしておく。この
方法によって、半導体層のフォトリソグラフィーおよび
エッチングが不要になる。

【００８８】次いで、スパッタ法により、下層にＣｒ
０．１μｍ，上層にＡｌ１．０μｍの２層メタルからな
る上部電極層１０５を成膜する(図１１(ｇ))。なお、図
１１(ｅ)で形成された凸パターン構造１０３ｂによっ
て、反射層１０５ｂとなる領域の上部電極層１０５に自
動的に凹凸が形成される。

【００８９】次に、ＲＩＥによって、ほぼ垂直形状の上
部電極１０５ａを形成し、ダイオードを完成させる。

【００９０】次いで、可視光に対し透明なもう一方のパ
イレックスガラス基板(絶縁性基板)１１１に、ＩＴＯ
(インジューム錫オキサイド,膜厚１００ｎｍ)の透明電
極１１２を形成し、透明電極１１２および反射層１０５
ｂ表面に配向膜を成膜し、さらに配向処理する。その
後、パイレックスガラス基板(絶縁性基板)１０１，１１
１の周辺にエポキシ樹脂からなる接着剤を塗布し、粒径
７μｍのスペーサーによりギャップ制御を行ないなが
ら、両基板１０１，１１１を貼り合わせ、液晶１０７を
注入し、反射型液晶表示装置を完成させる(図１１
(ｈ))。なお、液晶１０７としては、黒色色素を混入し
たＰＣＧＨ(相転移型のゲストホスト液晶)を採用した。

【００９１】図１０，図１１の作製方法によれば、図
５，図６の作製方法と同様に、図３，図４の作製方法よ
りも簡単なプロセスで、凸パターン構造１０３ｂと反射
層１０５ｂとの間に膜厚０．２μｍ以下の半導体層１０
４が挿入された構造の反射型液晶表示装置を実現でき
る。

【００９２】上記の各作製工程例(すなわち、図３，図
４の工程例，図５，図６の工程例，図１０，図１１の工
程例)によって作製された反射型液晶表示装置は、全て
明るい表示で、コントラストが高く、良好な表示が得ら
れた。なお、図３，図４の工程例，図５，図６の工程
例，図１０，図１１の工程例では、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈか
らなる半導体層１０４を用いて薄膜ダイオードを構成し
たが、半導体層または絶縁膜１０４としては、アクティ
ブマトリックス駆動で一般的に用いられるａ−Ｓｉ：
Ｎ：Ｈ，ｐｉｐ型，ｎｐｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ等の半導体
層やＴａ₂Ｏ₅，ＳｉＣ，ダイヤモンドライクカーボン等
の絶縁膜を用いることもできる。また、下部電極１０３
ａ，上部電極１０５ａをＣｒとＡｌの２層構成とした
が、これのかわりに、例えば、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ等の単
層金属または合金や積層金属を用いることもできる。た
だし、上部電極１０５ａは、反射層１０５ｂを兼ねるた
め、反射率を考慮し、Ａｌ，Ａｌ合金，Ａｇを最上層に
用いる必要がある。

【００９３】また、図３，図４の工程例，図５，図６の
工程例，図１０，図１１の工程例では、基板１０１，１
１１にパイレックスガラスを使用したが、石英基板やＰ
Ｃ(ポリカーボネイト)，ＰＥＳ(ポリエーテルサルホ
ン)，ＰＩ(ポリイミド)，ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタ
レート)等のプラスチックからなる絶縁性基板を用いる
こともできる。ただし、透明電極１１２が設けられる絶
縁性基板１１１は、可視光(波長約４００〜７００ｎｍ)
を透過する必要があるので、可視光に対し透明でなけれ
ばならない。

【００９４】さらに、図３，図４の工程例，図５，図６
の工程例，図１０，図１１の工程例では、液晶１０７に
は、偏光板の不要なＰＣＧＨを採用したが、１枚偏光板
のＴＮ(ツイステッドネマチック)やλ／４波長板とＧＨ
の組み合わせ、高分子分散型液晶等の反射型液晶表示装
置に一般的に用いられるものであれば、任意のものを用
いることができる。また、必要に応じて配向処理を省い
たり、新たな光学部材が取り付けられても良い。なお、
図４，図６，図８，図１１では、配向膜，スペーサ等は
省略されている。

【００９５】しかしながら、上述した種々の作製工程
例，例えば、図５，図６の作製方法では、透過型液晶表
示装置よりもＵＶ硬化，フォトリソグラフィーが１回ず
つ追加されるため、透過型液晶表示装置並の製造コスト
を実現することはできない。

【００９６】本発明は、さらに、より容易にかつ簡単な
プロセスにより、反射層の下地の凹凸を制御し、上部電
極のスパッタにより自動的に反射層に拡散成分が多くな
る比較的なだらかな順テーパーの凹凸を反射層に安価に
作り込むことができる反射型液晶表示装置の製造方法を
提供することを意図している。

【００９７】図１２，図１３は本発明に係る反射型液晶
表示装置の他の製造工程例を示す図である。図１２，図
１３を参照すると、この反射型液晶表示装置の製造工程
は、図１２(ａ)に示すように、パイレックスガラス，石
英ガラスまたはＰＥＳ(ポリエーテルサルホン)，ＰＣ
(ポリカーボネート)等の絶縁性基板１上に下部電極層３
を成膜する。下部電極層３としては、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔ
ａ，Ａｌ等の単層または積層金属をスパッタ法により成
膜するのが良い。次いで、図１２(ｂ)に示すように、下
部電極層３上にベンゾフェノン系ノボラック樹脂からな
るポジレジスト２１をスピンナー法またはロールコータ
ー法で塗布する。次いで、図１２(ｃ)に示すように、下
部電極３ａ，凸パターン構造３ｂに相当する遮光部２６
ａ，２６ｂを持つ石英基板からなるレチクル２５を用
い、下部電極３ａおよび凸パターン構造のレジストパタ
ーンを以下に述べるような条件を満たしながら投影露光
装置を用いて露光する。なお、遮光部２６ａ，２６ｂ
は、Ｃｒ，Ｍｏ等の金属や、ＣｒＯ_x，ＣｒＯ_xＮ_y，Ｍ
ｏＳｉ_x等の合金をスパッタ法にょり成膜するのが良
い。

【００９８】ここで、レチクル２５上に設けられる遮光
部２６ａ，２６ｂは、次の構成となっている。すなわ
ち、下部電極３ａに相当する遮光部２６ａは、ポジレジ
ストの露光波長の光を完全に遮光するものである。ま
た、凸パターン構造３ｂに相当する遮光部２６ｂは、凸
パターン構造３ｂの頭頂部に相当しポジレジストの露光
波長の光を完全に遮光する領域２６ｂ−１と、この領域
２６ｂ−１に隣接して設けられている所定の透過率を有
する遮光領域２６ｂ−２とを有している。このような遮
光部２６ａ，２６ｂを設けることで、下部電極３ａと凸
パターン構造３ｂの頭頂部とを形成するためのレジスト
領域には、露光光が照射されないようにすることができ
る。

【００９９】すなわち、第１の条件は、下部電極３ａに
相当する遮光部２６ａと、凸パターン構造３ｂの頭頂部
に相当する遮光部２６ｂの遮光領域２６ｂ−１は、ポジ
レジストの露光波長の光を完全に遮光するものであるこ
とである。

【０１００】ベンゾフェノン系ノボラック樹脂からなる
ポジレジスト２１は、露光後現像を行なうとレジストの
膜減りが生じる。図１４には、露光の光強度と現像後の
レジストの膜減りとの関係が示されている。露光を行な
わない場合でも、現像を行なうことによって、ポジレジ
ストは約５％程度の膜減りを生じ、露光強度がある光強
度Ｅ０を超えると現像後のレジストの膜減りが増加し、
Ｅｔｈ以上の光強度ではポジレジストは現像によって完
全に除去される。当然、Ｅ０，Ｅｔｈとも、レジスト膜
厚，現像液濃度，現像時間，現像液温度等の影響を受け
るため、一定の値ではないが、同一条件では固有な値を
示す。Ｅ０は、前記ポジレジストが露光後の現像によ
り、露光によるレジストの膜厚減少を起こす露光波長で
の最小の光強度、Ｅｔｈは、前記ポジレジストが露光後
の現像により、完全に除去される露光波長での最小の光
強度である。本発明において、前述の露光波長の光を完
全に遮光するとは、露光後の現像により、露光を行なわ
ない場合のレジストの膜減りと同程度である場合を指し
ており、露光波長で透過率０％の状態は当然であるが、
Ｅ０未満の光強度の光が透過する場合も、前述の露光波
長の光を完全に遮光するものに含まれるとする。

【０１０１】また、第２の条件は、レチクル２５上に、
凸パターン構造３ｂの側面部に相当する遮光部２６ｂの
遮光領域２６ｂ−２が設けられていることにある。この
遮光領域２６ｂ−２は、前記ポジレジストの露光波長の
光に対し光強度を弱めながら透過する領域であるため、
凸パターン構造３ｂの側面部を形成するためのレジスト
領域には光強度が弱められた露光光が照射される。所定
の透過率を有する遮光領域２６ｂ−２を通過した露光光
の光強度をＩとすると、Ｉは、Ｅ０＜Ｉ＜Ｅｔｈを満た
す。

【０１０２】ここで、Ｉは所定の透過率を有する遮光領
域２６ｂ−２を通過した露光光の光強度(つまり露光光
の光強度)であり、Ｅ０は前記ポジレジストが露光後の
現像により、露光によるレジストの膜厚減少を起こす露
光波長での最小の光強度であり、また、Ｅｔｈは、前記
ポジレジストが露光後の現像により、完全に除去される
露光波長での最小の光強度であることである。

【０１０３】また、凸パターン構造３ｂの側面部の寸法
が比較的大きい場合、例えば、前記のポジレジストが解
像できる最小寸法の３倍以上ある場合には、第３の条件
が付加される。この第３の条件は、所定の透過率を有す
る遮光領域２６ｂ−２を通過した露光光の光強度は、均
一ではなく、頭頂部側に向かうに従って、より小さな光
強度の露光光が照射されることである。

【０１０４】以上の条件を同時に満たすことによって、
凸パターン構造３ｂの側面部に相当するレジスト領域で
図１５に示すような露光の光プロファイルが得られる。
例えば、凸パターン構造３ｂに相当する遮光部２６ｂ
が、凸パターン構造３ｂの頭頂部に相当する遮光部(遮
光領域２６ｂ−１)と、凸パターン構造３ｂの側面部に
３つの遮光部(頭頂部側から遮光領域２６ｂ−２(Ｂ
３)，２６ｂ−２(Ｂ２)，２６ｂ−２(Ｂ１))とにより構
成されているとする。２６ｂ−２(Ｂ１)，２６ｂ−２
(Ｂ２)，２６ｂ−２(Ｂ３)の露光波長の光に対する透過
率を、各々Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３とすると、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ
３となっており、遮光領域２６ｂ−１は露光波長の光を
透過しない。

【０１０５】以上の構成にすると、凸パターン構造３ｂ
の側面に相当する遮光部２６ｂ−２は、頭頂部に向けて
除々に透過率が低下する階段状の透過率プロファイルを
示す。このような遮光部２６ｂ(２６ｂ−１，２６ｂ−
２)に光が照射されると、２６ｂ−２(Ｂ１)，２６ｂ−
２(Ｂ２)，２６ｂ−２(Ｂ３)を通過した光は各々最大光
強度が異なり、かつ頭頂部側に向けて光強度が低下する
光強度プロファイルを示す。

【０１０６】凸パターン構造３ｂの側面部を形成するた
めのレジスト領域の露光光は、前述の３つの光が合成さ
れたものとなるので、頭頂部に向け、２６ｂ−２(Ｂ
１)，２６ｂ−２(Ｂ２)，２６ｂ−２(Ｂ３)を通過した
光よりも、さらに、なだらかに光強度が低下する光プロ
ファイルとなる。

【０１０７】なお、２６ｂ−２(Ｂ１)，２６ｂ−２(Ｂ
２)，２６ｂ−２(Ｂ３)を通過した露光波長の光の強度
をＩ１，Ｉ２，Ｉ３とすると、Ｅ０＜Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３
＜Ｅｔｈとなっているため、２６ｂ−２(Ｂ１)，２６ｂ
−２(Ｂ２)，２６ｂ−２(Ｂ３)を通過した露光光が照射
されるレジスト領域，つまり下部電極の側面を形成する
レジスト領域は、現像後にレジストの膜減りが生じる
が、レジストが全層にわたって除去されることはない。
一方、凸パターン構造３ｂの頭頂部を形成するためのレ
ジスト領域には、遮光領域２６ｂ−１によって遮光され
るため、露光光が照射されない。

【０１０８】なお、凸パターン構造３ｂに相当する遮光
部２６ｂは、下部電極３ａに相当する遮光部２６ａと接
続されず、かつ離散して配置することによって、現像後
に、下部電極３ａと同一の層からなるが、下部電極３ａ
と接続されず、かつ離散した凸パターン構造３ｂを形成
するためのレジストパターンを作製できる。

【０１０９】次に、図１２(ｄ)に示すように、以上のよ
うな露光光が照射されたポジレジストをＴＭＡＨ(テト
ラメチルアンモニウム)水溶液で現像すると、露光光の
光プロファイルを反映したレジスト形状、つまり、側面
が順テーパー形状の凸パターン型のレジストパターンが
得られる。また、下部電極３ａを形成するレジスト領域
は、下部電極３ａに相当する遮光部２６ａにより露光光
が照射されないため、現像後で露光によるレジストの膜
減りが発生せず、比較的垂直な側面形状を持つ下部電極
レジストパターンが得られる。よって、側面が順テーパ
ー形状の凸パターンレジストパターン２１ｂと、比較的
垂直な側面形状を持つ下部電極レジストパターン２１ａ
を同時に現像できる。

【０１１０】次いで、図１３(ｅ)に示すように、側面が
順テーパー形状の凸パターンレジストパターン２１ｂ
と、比較的垂直な側面形状を持つ下部電極レジストパタ
ーン２１ａをマスクにして、異方性の大きなドライエッ
チング方式、例えばＲＩＥ(リアクティブイオンエッチ
ング)，ＭＥＲＩＥ(有磁場リアクティブイオンエッチン
グ)，ＥＣＲ(電子サイクロトロン共鳴)エッチング等で
同時に下部電極層をエッチングすると、比較的垂直な側
面を持つ下部電極レジストパターン２１ａによって、下
部電極３ａはほぼ垂直な側面形状にエッチングされ、か
つ順テーパー形状の側面を持つ凸パターンレジストパタ
ーン２１ｂは、エッチング中にレジスト端が後退し、順
テーパー形状の凸パターンが形成される。よって、側面
がほぼ垂直形状の下部電極３ａとともに、下部電極３ａ
と同一の層からなり、下部電極３ａと接続されず、かつ
側面が順テーパー形状の複数の離散した凸パターン構造
３ｂを１度のエッチングによって作製することができ
る。

【０１１１】次いで、図１３(ｆ)に示すように、その
後、半導体層４を形成し、必要に応じて薄膜ダイオード
領域以外をウエットエッチングまたはドライエッチング
によりエッチングする。半導体層４としては、ａ−Ｓ
ｉ：Ｏ：Ｈ(アモルファス水素化酸化シリコン)，ａ−Ｓ
ｉ：Ｎ：Ｈ(アモルファス水素化窒化シリコン)等をプラ
ズマＣＶＤ法，スパッタ法により成膜するが良い。な
お、上述の例では、薄膜ダイオードとして半導体層を用
いたが、下部電極３ａがＴａの場合、下部電極３ａを陽
極酸化したＴａ₂Ｏ₅からなる絶縁層を半導体層４のかわ
りに採用しても良い。

【０１１２】次いで、図１３(ｇ)に示すように、その
後、Ａｌ，Ａｇ等の単層または積層金属から上部電極層
５をスパッタ法により成膜する。その際、図１３(ｅ)で
形成された凸パターンによって、反射層５ｂとなる領域
の上部電極層５に自動的に凹凸が形成される。その後、
ドライエッチングまたはウエットエッチングによって、
上部電極５ａを形成する。これにより、側面がほぼ垂直
形状の下部電極３ａとともに、下部電極３ａと同一の層
からなり、下部電極３ａと接続されず、かつ側面が順テ
ーパー形状の複数の離散した凸パターン構造３ｂが形成
され、その上方に半導体層あるいは絶縁層４が形成さ
れ、さらに、その上方に、前記の複数の離散した凸パタ
ーン構造３ｂを反映した凹凸を有する反射層５ｂと上部
電極５ａとが同一層として形成された薄膜ダイオードを
完成させることができる。

【０１１３】次いで、図１３(ｈ)に示すように、もう一
方の可視光に対し透明な絶縁性基板１１、例えば、パイ
レックスガラス，石英ガラスまたはＰＥＳ(ポリエーテ
ルサルホン)，ＰＣ(ポリカーボネート)等の絶縁性基板
１１上に、ＩＴＯ(インジューム錫オキサイド)からなる
透明電極層を成膜し、ウエットエッチングにより透明電
極１２を形成し、その後、透明電極１２および反射層５
ｂの表面にポリイミドを成膜し、さらに配向処理する。
その後、絶縁性基板１，１１の周辺にエポキシ樹脂から
なる接着剤を塗布し、スペーサーによりギャップ制御を
行ないながら、両基板１，１１を貼り合わせ、液晶７を
注入し、反射型液晶表示装置を完成させる。なお、液晶
としては、偏光板を用いる表示方式の場合は、ネマティ
ック液晶，ゲストホスト液晶が用いられ、偏光板を用い
ない表示方式の場合はＰＣＧＨ液晶や高分子分散型液晶
等が用いられる。

【０１１４】その後、偏光板を用いる表示方式の場合
は、可視光に対し透明な絶縁性基板１１上の液晶注入面
とは反対の側に偏光板を貼り付ける。

【０１１５】図１５の例では、凸パターンの側面部に相
当する遮光部２６ｂ−２が３分割(頭頂部側から遮光領
域Ｂ３，Ｂ２，Ｂ１)されているが、凸パターンの側面
部に相当する遮光部２６ｂ−２としては、光強度を弱め
る領域が少なくとも１つあれば、本発明に含まれるもの
とする。なお、凸パターンの側面部に相当する遮光部２
６ｂ−２の分割数(透過率が異なる領域の数)は、凸パタ
ーンの側面部の幅で決定するのが良い。一般に、ｇ線
(４３８ｎｍ)，ｉ線(３６５ｎｍ)の波長の投影露光装置
で前記のポジレジストを露光した場合の最小分解能は、
１〜４μｍ程度である。よって、凸パターンの側面部の
幅を１〜４μｍで割った数にするのが良い。

【０１１６】例えば、凸パターンの側面部の幅が１μｍ
以下の場合は、凸パターンの側面部に相当する遮光部２
６ｂ−２が各々異なる透過率を有する複数の遮光領域で
構成された場合も、透過率の均一な１層の遮光領域で構
成された場合も、凸パターンの側面を形成するレジスト
領域には階段状にならない光プロファイルを持つ露光光
が照射されるため、比較的なだらかな順テーパーを持つ
凸パターンレジストパターンを形成できる。よって、凸
パターンの側面部の幅が１〜４μｍ以下の場合は、凸パ
ターンの側面部に相当する遮光部２６ｂ−２が透過率の
均一な１層の遮光領域で構成されていても良い。

【０１１７】また、凸パターンの側面部の幅が５μｍ以
上の場合は、凸パターンの側面部の幅を１〜４μｍで割
った数に分割することによって、凸パターンの側面を形
成するレジスト領域に階段状にならない光プロファイル
を与えることができ、比較的なだらかな順テーパーを持
つ凸パターンレジストパターンを形成できる。

【０１１８】なお、遮光部２６ｂ−２の分割数が大きい
ほど、凸パターンの側面が滑らかな順テーパー形状にな
るので、より望ましい。しかし、分割数が少なく、例え
ば、凸パターンの側面部の幅が５μｍで分割無しの場
合、凸パターンの側面は階段状になるが、階段部の頂点
の角は取れており、反射層として不十分であるが機能す
るので、所望の反射型液晶表示装置の明るさ，コントラ
ストの仕様値によっては、実用的な場合がある。従っ
て、この場合も本発明に含まれるものとする。

【０１１９】また、図１５では、凸パターンの側面部に
相当する遮光部２６ｂ−２が３分割されているが、遮光
部２６ｂ−２としては、頭頂部へ向けて除々に透過率が
小さくなる遮光領域で形成されていても良い。また、凸
パターンの側面に相当する遮光部２６ｂ−２を各々異な
る透過率を有する複数の遮光領域から構成する場合、各
々の遮光領域の透過率は、現像後のレジスト残膜が各々
の領域で分割数に合わせて均等に残るように設定するの
が、凸パターンの側面をより滑らかな順テーパー形状に
するために望ましい。例えば、３分割する場合は、頭頂
部側からＢ３の透過率Ｔ３は、レジストが現像によって
ほぼ７５％残るように設定し、Ｂ２の透過率Ｔ２は、レ
ジストが現像によって５０％残るように設定し、Ｂ１の
透過率Ｔ１は、レジストが現像によってほぼ２５％残る
ように設定するのが良い。

【０１２０】なお、本発明の作製方法によれば、図１で
示された高温プロセス(高温処理によるレジストの熱変
形)が必要でないため、耐熱性の乏しいプラスチック基
板へも応用することができる。

【０１２１】このように、側面がほぼ垂直形状の下部電
極３ａと、下部電極３ａと同一の層からなり、下部電極
３ａと接続されず、かつ側面が順テーパー形状の複数の
離散した凸パターン構造３ｂを形成することができる。

【０１２２】次に、本発明の作製方法において用いられ
る下部電極および凸パターンに相当する遮光部を持つレ
チクルの構成例を説明する。

【０１２３】図１６にはレチクルの第１の構成例を平面
図で示す。図１６(ａ)は、レチクルに設けられている遮
光部を示す図である。図１６(ａ)を参照すると、レチク
ル２５上には、下部電極および引き出し配線に相当する
遮光部２６ａと、凸パターンに相当する遮光部２６ｂと
が設けられている。凸パターンに相当する遮光部２６ｂ
は、凸パターンの頭頂部に相当する遮光領域(遮光領域
２６ｂ−１)と、凸パターンの側面部に相当する遮光部
(所定の透過率を有する遮光領域２６ｂ−２)とにより構
成されており、遮光領域２６ｂ−１は前記ポジレジスト
の露光波長の光を完全に遮光する。一方、所定の透過率
を有する遮光領域２６ｂ−２は、前記ポジレジストの露
光波長の光に対し光強度を弱めながら透過する領域であ
る。

【０１２４】図１６(ｂ)には凸パターンに相当する遮光
部２６ｂの拡大図が示されている。図１６(ｂ)を参照す
ると、凸パターンに相当する遮光部２６ｂ、凸パターン
の頭頂部に相当する遮光領域(遮光領域２６ｂ−１)と凸
パターンの側面部の２つの遮光領域(頭頂部側から遮光
領域２６ｂ−２(Ｂ１)，２６ｂ−２(Ｂ２))とにより構
成されている。２６ｂ−２(Ｂ１)，２６ｂ−２(Ｂ２)の
露光波長の光に対する透過率を各々Ｔ１，Ｔ２とする
と、図１６(ｃ)に示すように、Ｔ１，Ｔ２は領域内で均
一であり、かつＴ１＞Ｔ２となっており、また、遮光領
域２６ｂ−１は露光波長の光を透過しない。なお、図１
６(ｂ)，(ｃ)において、Ｘは凸パターンに相当する遮光
部２６ｂの左端からの距離である。

【０１２５】図１６の例のレチクル２５は、次のような
工程によって作成できる。すなわち、先ず、石英上に露
光波長の光を完全に遮光するのに十分な厚さの第１のＭ
ｏ膜を成膜し、ネガレジスト塗布後、電子線描画装置を
用いてネガレジストパターンを作製し、ウエットエッチ
ングにより第１のＭｏ膜に、下部電極および引き出し配
線に相当する遮光部２６ａと、凸パターンの頭頂部に相
当する遮光領域２６ｂ−１とを形成する(第１の工程)。
しかる後、露光波長の光を完全に遮光しない厚さのＣｒ
膜(露光波長の光に対する透過率Ｔ２)を成膜し、ネガレ
ジスト塗布後、電子線描画装置を用いてネガレジストパ
ターンを作製し、ウエットエッチングによりＣｒ膜に
は、下部電極および引き出し配線に相当する遮光部２６
ａと、凸パターンの頭頂部に相当する遮光領域２６ｂ−
１と、凸パターンの側面部に相当する遮光領域２６ｂ−
２のうちＢ２を形成する(第２の工程)。その後、露光波
長の光を完全に遮光しない厚さの第２のＭｏ膜(露光波
長の光に対する透過率Ｔ１でＴ１＞Ｔ２)を成膜し、ネ
ガレジスト塗布後、電子線描画装置を用いてネガレジス
トパターンを作製し、ウエットエッチングにより第２の
Ｍｏ膜には凸パターンの側面部に相当する遮光領域２６
ｂ−２のうちＢ１を形成する(第３の工程)。これによっ
て、レチクルを作製することができる。このとき、前記
のＣｒ膜のうち、下部電極および引き出し配線に相当す
る遮光部２６ａ(つまり第１のＭｏ膜上)にあるＣｒ膜
は、第１のＭｏ膜に対して、上記第３の工程でのウエッ
トエッチングでのマスクとなるため、第１のＭｏ膜はエ
ッチングされない。また、第１のＭｏ膜は、第２の工程
でのＣｒウエットエッチングではエッチングされず、Ｃ
ｒ膜は第３の工程でのＭｏウエットエッチングではエッ
チングされないため、各々、第１，第２の工程で形成さ
れた形状を維持する。

【０１２６】以上の方法によって、本発明の反射型液晶
表示装置の作製方法に使用できる図１６のレチクルを作
製できる。すなわち、下部電極と凸パターンの頭頂部に
相当する領域は、Ｃｒ膜／第１のＭｏ膜の２層構成とな
っているが、第１のＭｏ膜が露光波長の光を遮光する作
用を持っており、領域２６ｂ−２(Ｂ２)は、露光波長の
光を完全には遮光しないＣｒ膜(透過率Ｔ２)が機能を分
担し、領域２６ｂ−２(Ｂ１)は、露光波長の光を完全に
は遮光しない第２のＭｏ膜(透過率Ｔ１)が機能を分担し
ている。なお、凸パターンの側面部の寸法が１〜４μｍ
以下の場合、第２のＭｏ膜を形成しなくても、このレチ
クルを本発明の反射型液晶表示装置の作製方法に十分使
用できる。

【０１２７】図１７(ａ)にはレチクルの第２の構成例を
平面図で示す。なお、図１７(ａ)には凸パターンに相当
する遮光部２６ｂの部分だけが示されており、下部電極
に相当する遮光部は示されていないが、この第２の構成
例においても、レチクル上には下部電極に相当する遮光
部もあるものとする。

【０１２８】図１７(ａ)を参照すると、凸パターンに相
当する遮光部２６ｂは、凸パターンの頭頂部に相当する
遮光部２６ｂ−１(位相差を利用して遮光した領域)と、
凸パターンの側面部に相当する各々露光波長の光に対し
て透過率の異なる２つの遮光領域２６ｂ−２(位相シフ
ター１，位相シフター２)とにより構成されている。ま
た、位相シフター１，２は、位相シフターを通過した露
光光の位相がパターンのない領域を通過した露光光の位
相とほぼ１８０度異なるように設定されている。上記の
位相シフター１，２はスパッタ法によりＣｒＯ_x，Ｃｒ
Ｏ_xＮ_y，ＭｏＳｉ_x等の合成膜を成膜することによって
得られる。これらの膜は組成を変えることによって、屈
折率ｎ，消衰係数ｋを変更できる。そのため、第１の構
成例で用いたＣｒ膜や第２のＭｏ膜と異なり、ごく薄い
層でなくても希望の透過率を得ることができる。よっ
て、希望の透過率を持つ位相シフター１，２を成膜する
際の成膜マージン、特に膜厚時間マージンを大きく取る
ことができ、大面積にわたり均一な凸パターンの側面部
に相当する遮光部２６ｂ−２を得ることができる。な
お、位相シフター１，２の境界で滑らかな光プロファイ
ルを得るためには、位相シフター１，２を通過する露光
光の位相は、ほぼ同じになるように位相シフターの屈折
率ｎ，消衰係数ｋ，膜厚を設定する必要がある。また位
相シフターとパターンのない領域の間では、位相シフタ
ーを通過した光とパターンのない領域を通過した光の位
相が１８０度異なるため、急峻に位相が反転すると露光
光に暗部(光強度の著しい低下)が生じる。露光光の暗部
の発生を抑制するため、位相シフターとパターンのない
領域の間に位相を徐々に変化させるための位相補償層３
０を設けるのが良い。例えば、位相補償層３０として
は、パターンのない領域を通過した露光光と光強度がほ
ぼ同じで位相がほぼ９０度異なる層がある。この場合の
位相補償層３０は、ＳｉＯ₂やＳｉ₃Ｎ₄，ＳｉＯ_xＮ_y等
から構成され、スパッタ法により成膜することができる
が、レチクル上に位相シフターを形成する前に、レチク
ル自体を所定深さにエッチングして形成すると、成膜プ
ロセスを省略することができるのでより望ましい。また
他の位相補償層３０としては、パターンのない側の位相
シフターをテーパーエッチングし、パターンのない側に
向かって徐々に薄膜化することによって位相の急峻な変
化を抑制することが考えられる。なお、位相補償層３０
の幅としては、位相の急峻な反転を抑制できれば良いの
で、１μｍ以下で十分な機能をもつ。

【０１２９】また、図１７(ｂ)には、図１７(ａ)の凸パ
ターンの頭頂部に相当する遮光部２６ｂ−１の拡大図が
示されている。図１７(ｂ)を参照すると、凸パターンの
頭頂部に相当する遮光部２６ｂ−１は、前記のポジレジ
ストの解像限界以下の開口に相当する開口と、前記の位
相シフターと同一の層で、かつ前記のポジレジストの解
像限界以下の寸法の遮光層が、Ｐ＝αλ／ＮＡの条件を
満たしながら繰り返し配置されている。

【０１３０】ここで、Ｐは、繰り返しピッチであり、α
≦０．８であり、λは露光光の波長であり、ＮＡは投影
レンズの開口数である。上記の条件を満たしながら繰り
返し配置されると、解像限界以下の開口に相当する開口
を通過した露光光と、前記の位相シフターと同一の層で
かつ前記のポジレジストの解像限界以下の寸法の遮光層
を通過した露光光との位相がほぼ１８０度異なり、かつ
開口および遮光層とも前記のポジレジストの解像限界以
下であるため、両者を通過した露光光はお互いに打ち消
しあって、光強度がゼロになり(実際は非常に小さくな
り)、凸パターンの頭頂部を形成するレジスト領域に露
光光を照射させないようにすることができる。

【０１３１】また、凸パターンの頭頂部に相当する遮光
部２６ｂ−１は、凸パターンの側面部に相当する遮光部
２６ｂ−２を構成する位相シフター１，２のいずれかと
同じ層であるため、位相シフターと同時に形成すること
ができる。従って、凸パターンの頭頂部に相当する遮光
部２６ｂ−１を別の層で形成する必要が無く、第１の構
成例よりも少ない層数で、本発明の反射型液晶表示装置
の作製方法に使用できるレチクルを作製でき、製造コス
トを抑えることができる。

【０１３２】なお、図１７に示すレチクルは次の方法で
作製できる。すなわち、先ず、石英上にネガレジスト塗
布後、電子線描画装置を用いてネガレジストパターンを
作製し、ＲＩＥにより石英を所定深さにエッチングし
(エッチング時間を制御することによって行なう)、位相
補償層３０を形成する。その後、Ｃｒターゲットを用
い、Ｏ₂ガスとＡｒガスによりスパッタを行ない、位相
シフター層２(透過率Ｔ２)を成膜し、その後、ネガレジ
ストを塗布し、レーザービーム描画装置を用いてネガレ
ジストパターンを作製し、ＲＩＥによるドライエッチン
グにより下部電極と凸パターンの頭頂部に相当する遮光
部２６ａ，２６ｂ−１と、凸パターンの側面部に相当す
る遮光部２６ｂ−２の一部(凸パターンの頭頂部側の領
域)とを形成する(第１の工程)。

【０１３３】なお、下部電極と凸パターンの頭頂部に相
当する遮光部２６ａ，２６ｂ−１は、下部電極と凸パタ
ーンの露光で用いるポジレジストの解像限界以下の開口
に相当する開口と、下部電極と凸パターンの露光で用い
るポジレジストの解像限界以下の寸法の遮光層が前述の
条件、すなわち、Ｐ＝αλ／ＮＡの条件を満たしながら
繰り返し配置されている。

【０１３４】一般に、ｇ線，ｉ線の波長の投影露光装置
でポジレジストを露光した場合の最小分解能は１〜４μ
ｍ程度であるので、１μｍ以下の寸法で、かつＰ＝αλ
／ＮＡの条件を満たすような大きさに対応する開口およ
び遮光層で構成すれば良い。

【０１３５】その後、ＭｏＳｉ_xターゲットを用い、Ａ
ｒガスによりスパッタを行ない、位相シフター層１(透
過率Ｔ１，Ｔ１＞Ｔ２)を成膜する。そして、ネガレジ
ストを塗布し、電子線描画装置を用いてネガレジストパ
ターンを作製し、ＲＩＥによるドライエッチングによ
り、凸パターンの側面部に相当する遮光部２６ｂ−２の
一部(前記の位相シフター２が成膜されていない領域で
パターンのない領域に近い側)を形成する(第２の工
程)。

【０１３６】以上の２層を形成することによって、下部
電極と凸パターンに相当する遮光部を形成できる。な
お、第２の工程のドライエッチングにおいて、第１の工
程で形成された位相シフター２と下部電極と凸パターン
の頭頂部に相当する遮光部２６ａ，２６ｂ−１の形状を
変化させないことが重要である。

【０１３７】また、上記の例では、下部電極，凸パター
ンの頭頂部に相当する遮光部２６ａ，２６ｂ−１を位相
シフター２と開口で構成したが、前記ポジレジストの解
像限界以下の開口に相当する開口と、位相シフター１と
同一の層でかつ前記ポジレジストの解像限界以下の寸法
の遮光層でＰ＝αλ／ＮＡの条件を満たしながら繰り返
し配置しても良い。

【０１３８】さらに、凸パターンの側面部の寸法が１〜
４μｍ以下の場合、ＭｏＳｉ_x膜を形成しなくても、本
発明の反射型液晶表示装置の作製方法に十分使用でき
る。

【０１３９】図１８(ａ)，(ｂ)，(ｃ)にはレチクルの第
３の構成例を平面図で示す。この第３の構成例は、下部
電極および凸パターンに相当する遮光部２６ａ，２６ｂ
を２枚のレチクル(分割パターン１および分割パターン
２)に分けるものであり、図１８(ｂ)には、図１８(ａ)
のレチクルパターンのうち１枚のレチクル(分割パター
ン１)が示され、また、図１８(ｃ)には、図１８(ａ)の
レチクルパターンのうち他の１枚のレチクル(分割パタ
ーン２)が示されている。図１８(ａ)は目的とする遮光
部のレチクルパターンである。なお、図１８(ａ)，
(ｂ)，(ｃ)には、凸パターンに相当する遮光部２６ｂの
部分だけが示されており、下部電極に相当する遮光部は
示されていないが、第３の構成例においても、レチクル
上には下部電極に相当する遮光部２６ａもあるものとす
る。また、図１８において、Ｘは分割パターン１，２の
遮光部の左端からの距離である。図１８(ａ)を参照する
と、目的とする遮光部は、下部電極に相当する遮光部２
６ａ(図示せず)と凸パターンに相当する遮光部２６ｂと
からなり、さらに凸パターンに相当する遮光部２６ｂ
は、凸パターンの頭頂部に相当する遮光領域(遮光領域
２６ｂ−１)と凸パターンの側面部に相当する遮光領域
２６ｂ−２からなり、さらに凸パターンの側面部に相当
する遮光領域２６ｂ−２は、２つの領域(所定の透過率
を有する遮光領域(Ｂ１)，(Ｂ２))からなっている。

【０１４０】図１８(ｂ)の分割パターン１は、凸パター
ンに相当する遮光部２６ｂのうち、領域Ｂ２を位相シフ
ター２(透過率Ｔ２)で作り、凸パターンに相当する遮光
部２６ｂのうち位相シフター２で作らなかった領域を第
２の構成例のような前記ポジレジストの解像限界以下の
開口に相当する開口と、位相シフター２と同一の層でか
つ前記ポジレジストの解像限界以下の寸法の遮光層を繰
り返し配置して作るものとなっている。

【０１４１】一方、図１８(ｃ)の分割パターン２は、凸
パターンに相当する遮光部２６ｂのうちＢ１を位相シフ
ター１(透過率Ｔ１，Ｔ１＞Ｔ２)で作り、凸パターンに
相当する遮光部２６ｂのうち位相シフター１で作らなか
った領域を第２の構成例のような前記ポジレジストの解
像限界以下の開口に相当する開口と、位相シフター１と
同一の層でかつ前記ポジレジストの解像限界以下の寸法
の遮光層を繰り返し配置して作るものとなっている。ま
た本構成例においても第２の構成例と同様に、位相シフ
ターとパターンのない領域の間には、位相補償層３０が
設けられている。

【０１４２】以上のような遮光部を持つ２枚のレチクル
を作製する。なお、下部電極に相当する遮光部は、２枚
のレチクル(２つの分割パターン１，２がそれぞれに形
成されたレチクル)に共通に、前記ポジレジストの解像
限界以下の開口に相当する開口と、位相シフターと同一
の層でかつ前記ポジレジストの解像限界以下の寸法の遮
光層を繰り返し配置して作っておく。

【０１４３】上記の２枚のレチクル(分割パターン１，
２がそれぞれに形成されたレチクル)を用いて、次の方
法によって反射型液晶表示装置を作製することができ
る。すなわち、先ず、下部電極層を成膜する(第１の工
程)。次いで、下部電極層上にポジレジストを塗布する
(第２の工程)。

【０１４４】しかる後、分割パターン１が形成されたレ
チクルを用い、投影露光装置で露光を行なう(第３の工
程)。その結果、凸パターンの側面部を形成するレジス
ト領域のうちＢ２に相当する領域には位相シフター２を
透過した露光光が照射される。一方、凸パターンの頭頂
部を形成するレジスト領域および凸パターンの側面部を
形成するレジスト領域のうちＢ１に相当する領域には露
光光は照射されない。

【０１４５】その後、分割パターン２が形成されたレチ
クルを用い、投影露光装置で露光を行なう(第４の工
程)。この露光によって、凸パターンの側面部を形成す
るレジスト領域のうちＢ１に相当する領域には位相シフ
ター１を透過した露光光が照射される。一方、凸パター
ンの頭頂部を形成するレジスト領域および凸パターンの
側面部を形成するレジスト領域のうちＢ２に相当する領
域には露光光は照射されない。

【０１４６】以上の２度の露光によって、凸パターンの
頭頂部を形成するレジスト領域には露光光は照射され
ず、凸パターンの側面部を形成するレジスト領域のうち
Ｂ１に相当する領域に位相シフター１を透過した露光光
が照射され、また、Ｂ２に相当する領域には位相シフタ
ー２を透過した露光光のみが照射される。つまり、目的
とする遮光部を用いた場合と同じ光プロファイルが得ら
れたことになる。

【０１４７】その後、下部電極および凸パターンを形成
するためレジストパターンを１度の現像により作製し
(第５の工程)、下部電極および凸パターンを同時に、異
方性の大きなドライエッチング方式でエッチングするこ
とによって(第６の工程)、比較的垂直な側面を持つ下部
電極レジストパターンにより、下部電極はほぼ垂直な側
面形状にエッチングされ、かつ順テーパー形状の側面を
持つ凸パターンレジストパターンはエッチング中にレジ
スト端が後退するため、順テーパー形状の凸パターンに
エッチングされる。

【０１４８】従って、側面がほぼ垂直形状の下部電極
と、下部電極と同一の層からなり、下部電極と接続され
ず、かつ側面が順テーパー形状の複数の離散した凸パタ
ーン構造を１度のエッチングで作製することができる。

【０１４９】図１８に示すように、位相シフターが露光
波長の光に対して透過率の異なる２つの位相シフターか
ら構成され、かつ異なる透過率を有する位相シフターを
別レチクルに配置した場合、２回の露光と１度の現像に
より、本発明で必要とされるレジスト形状を得ることが
できる。このようなレチクルでは各々の位相シフターを
別のレチクルの形成できるため、位相シフターとして同
系列の組成、例えば位相シフター１をＣｒＯ_x，位相シ
フター２をＣｒＯ_yから作ることができ、位相シフター
を作製するための成膜装置やエッチング設備等の設備が
少なくて済み、また１枚のレチクルに対するプロセス数
が減るため、レチクルの製造歩留が向上し、本発明の反
射型液晶表示装置の作製方法において、さらに製造コス
トを抑えることができる。

【０１５０】なお、この第３の構成例においても、第２
の構成例と同様に、位相シフター１，２は、各位相シフ
ターを通過した露光光の位相がほぼ同じになるように屈
折率ｎ，消衰係数ｋ，膜厚を設定する必要がある。ま
た、図１８では２枚のレチクルに分割する例を示した
が、１枚のレチクル上において、互いにプロセス上の影
響や下部電極および凸パターンの露光工程での影響がな
い間隔が得られる場合は、２つの分割パターン、すなわ
ち、異なる透過率を有する２つの位相シフターを１枚の
レチクル上の別領域に形成しても同様な効果を得ること
ができる。さらに、図１８では、２つの分割パターンを
用いたが、凸パターンの側面部の寸法が比較的大きい場
合、側面部を３つ以上の位相シフターで構成した方が良
く、そのような場合は、３枚以上のレチクルに分割して
も何ら問題ない。すなわち、２つ以上の分割パターンを
用いても良い。

【０１５１】さらに、図１８では、Ｂ１を位相シフター
１のみの透過率で決定し、Ｂ２を位相シフター２のみの
透過率で決定したが、遮光領域２６ｂ−１は従来のまま
(前記ポジレジストの解像限界以下の開口に相当する開
口と、位相シフターと同一の層でかつ前記ポジレジスト
の解像限界以下の寸法の遮光層を繰り返し配置)、分割
パターン１，２に共通に作り、かつ分割パターン１には
Ｂ２に相当する領域を位相シフター２で構成し、さらに
Ｂ１に相当する領域を位相シフター２で構成し、分割パ
ターン２では、Ｂ２に相当する領域は、前記ポジレジス
トの解像限界以下の開口に相当する開口と、位相シフタ
ーと同一の層でかつ前記ポジレジストの解像限界以下の
寸法の遮光層を繰り返し配置し、さらにＢ１に相当する
領域を位相シフター１で構成すると、以下の効果が得ら
れる。すなわち、Ｂ２は位相シフター２の透過率で決定
されるが、Ｂ１は２度の露光の合算した光強度が与えら
れる。そのため、Ｂ１の透過率を位相シフター１，２の
組み合わせで決定でき、つまり比較的透過率の大きい
(膜厚が薄い)位相シフターが不要になるため、位相シフ
ターを作製する際の膜組成や膜厚等の成膜マージンが広
がり、本発明の作製方法を実現するためのレチクルをよ
り簡単に得やすくなる。

【０１５２】図１８に示すレチクルは次の方法で作製で
きる。すなわち、先ず、石英上にネガレジスト塗布後、
電子線描画装置を用いてネガレジストパターンを作製
し、ＲＩＥにより石英を所定深さにエッチングし(エッ
チング時間を制御することによって行なう)、位相補償
層３０を形成する。その後、Ｃｒターゲットを用い、Ｏ
₂ガスとＡｒガスによりスパッタを行ない、位相シフタ
ー層２(透過率Ｔ２)を成膜し、その後、ネガレジスト塗
布し、レーザービーム描画装置を用いてネガレジストパ
ターンを作製し、ＲＩＥによるドライエッチングによ
り、下部電極と凸パターンの頭頂部に相当する遮光部２
６ａ，２６ｂ−１と、凸パターンの側面部に相当する遮
光領域２６ｂ−２の一部(凸パターンの頭頂部側の領域)
を形成する(第１の工程)。

【０１５３】なお、下部電極と凸パターンの頭頂部に相
当する遮光部２６ａ，２６ｂ−１は、下部電極と凸パタ
ーンの露光で用いるポジレジストの解像限界以下の開口
に相当する開口と、下部電極と凸パターンの露光で用い
るポジレジストの解像限界以下の寸法の遮光層がＰ＝α
λ／ＮＡの条件を満たしながら繰り返し配置されてい
る。

【０１５４】一般に、ｇ線，ｉ線の波長の投影露光装置
でポジレジストを露光した場合の最小分解能は１〜４μ
ｍ程度であるので、１μｍ以下の寸法で、かつＰ＝αλ
／ＮＡの条件を満たすような大きさに対応する開口およ
び遮光層で構成すれば良い。

【０１５５】その後、もう１枚の石英基板上にネガレジ
スト塗布後、電子線描画装置を用いてネガレジストパタ
ーンを作製し、ＲＩＥにより石英基板を所定深さにエッ
チングし(エッチング時間を制御することによって行な
う)、位相補償層３０を形成する。その後、Ｃｒターゲ
ットを用い、Ｏ₂ガスとＡｒガスによりスパッタを行な
い、位相シフター層１(透過率Ｔ１，Ｔ１＞Ｔ２，位相
シフター２とは膜組成，膜厚が異なる)を成膜し、その
後、ネガレジスト塗布し、レーザービーム描画装置を用
いてネガレジストパターンを作製し、ＲＩＥによるドラ
イエッチングにより、凸パターンの側面部に相当する遮
光領域２６ｂ−２の一部(前記の位相シフター２が成膜
されていない領域でパターンのない領域に近い側に相当
する領域)を形成する(第２の工程)。

【０１５６】以上の２層を別々のレチクルに形成するこ
とによって、下部電極と凸パターンに相当する遮光部２
６ａ，２６ｂを形成できる。

【０１５７】図１９(ａ)にはレチクルの第４の構成例を
平面図で示す。なお、図１９(ａ)には、凸パターンに相
当する遮光部２６ｂの部分だけが示されており、下部電
極に相当する遮光部は示されていないが、レチクル上に
は下部電極に相当する遮光部もあるものとする。凸パタ
ーンに相当する遮光部を持つレチクルにおいて、凸パタ
ーンの頭頂部に相当する遮光部は遮光領域２６ｂ−１か
らなり、遮光領域２６ｂ−１は露光波長の光を透過しな
い領域であり、凸パターンの側面部に相当する遮光領域
２６ｂ−２は、前記ポジレジストの露光波長の光を完全
に遮光する領域２８，２９と、前記のポジレジストの解
像限界以下の開口に相当する開口１，２とにより構成さ
れている。

【０１５８】この開口１，２による露光光に対する透過
率は、図１９(ｂ)のようになる。ここで、Ｘは凸パター
ンに相当する遮光部の左端からの距離である。

【０１５９】この開口１，２は、現像後においてポジレ
ジストの解像限界以下の寸法であるため。レジスト領域
にはパターンとして形成されず、レジストの膜減りが生
じるだけである。また、図２０に示すように、露光光は
解像限界以下の開口１，２の外側まで浸み出すため、図
２０に示すように、開口１，２の寸法よりも大きな幅を
持つ光強度プロファイルとなる。従って、ポジレジスト
の解像限界以下の開口１，２を通過した光を合成する
と、図２０に破線で示すように、凸パターンの側面部を
形成するレジスト領域において、凸パターンの頭頂部に
向かって除々に強度が低下する光強度プロファイルとな
る。

【０１６０】一方、遮光領域２６ｂ−１によって光が遮
られるため、凸パターンの頭頂部を形成するレジスト領
域には露光光は照射されない。従って、図２０のような
光強度プロファイルを持つ露光光が照射されたポジレジ
ストを現像すると、露光光の光プロファイルを反映した
レジスト形状、つまり側面が順テーパー形状の凸パター
ン型のレジストパターンが得られる。

【０１６１】なお、下部電極に相当する遮光部２６ａは
遮光領域２６ｂ−１と同じ層で構成しておくことによっ
て、現像後で露光によるレジストの膜減りが発生せず、
比較的垂直な側面形状を持つ下部電極レジストパターン
が得ることができる。

【０１６２】第４の構成例のレチクルにおいては、遮光
領域２６ｂ−１と、凸パターンの側面部に相当する遮光
領域２６ｂ−２(凸パターンの側面部に相当する領域)の
うち前記ポジレジストの解像限界以下の開口以外の領域
とを、同一の層から構成できる。そのため、レチクル上
のパターンを作製するための成膜装置およびエッチング
装置が第１，第２の構成例よりも少なくて済み、また下
部電極に相当する遮光部および凸パターンに相当する遮
光部を１度のプロセスで形成できるため、プロセス数が
減り、レチクルの製造歩留が向上し、本発明の反射型液
晶表示装置の作製方法において、さらに製造コストを抑
えることができる。また、第４の構成例では、遮光領域
２６ｂ−１および凸パターンの側面部に相当する遮光領
域２６ｂ−２をＣｒ，Ｍｏ等の単層金属で作製すること
ができ、第２の構成例，第３の構成例のような反応性ス
パッタを採用する必要がないので、プロセスが簡単にな
り、レチクルをより安価に製造できる。

【０１６３】すなわち、第４の構成例のレチクルは、石
英上に露光波長の光を完全に遮光するのに十分な厚さの
Ｃｒ膜を成膜し、ネガレジスト塗布後、電子線描画装置
を用いてネガレジストパターンを作製し、ウエットエッ
チングにより下部電極と凸パターンの頭頂部に相当する
遮光領域２６ａ，２６ｂ−１を作成し、また、凸パター
ンの側面部に相当する遮光領域２６ｂ−２には、遮光領
域と前記のポジレジストの解像限界以下の開口に相当す
る開口とを作製することによって得ることができる。な
お、図１９(ａ)では、２つの開口１，２から構成されて
いたが、よりなだらかな順テーパーの側面を持つ凸パタ
ーンを形成するためには、開口の数は多い程良い。ま
た、複数の開口がある場合は、凸パターンの頭頂部に向
かって開口の幅が小さくなることがより望ましい。

【０１６４】本願の発明者は、本発明の反射型液晶表示
装置を実際に作製した。すなわち、図１６のレチクルを
用いて反射型液晶表示装置のサンプルＬＣＤ１を作製
し、また、図１７のレチクルを用いて反射型液晶表示装
置のサンプルＬＣＤ２を作製し、図１８のレチクルを用
いて反射型液晶表示装置のサンプルＬＣＤ３を作製し、
図１９のレチクルを用いて反射型液晶表示装置のサンプ
ルＬＣＤ４を作製した。

【０１６５】各サンプルＬＣＤ１〜ＬＣＤ４を作製する
のに、先ず、それぞれパイレックスガラス上に、スパッ
タ法により、Ｃｒ層(厚さ０．１０μｍ)と第１のＡｌ層
(厚さ０．５μｍ)との２層メタルを成膜した。その後、
ベンゾフェノン系ノボラック樹脂からなるｇ線ポジレジ
ストをスピンナー法によって１．５μｍの厚さに成膜
し、９０℃のプリベークを行なった。そして、ｇ線波長
の投影露光装置を用い、下部電極および凸パターンのレ
ジストパターンの露光を行なった。ここで、レチクルに
は、前述のものを用いた。なお、ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，
ＬＣＤ４は１回の露光を行なったが、ＬＣＤ３は分割パ
ターン１，２で各々１回ずつの露光を行なった。

【０１６６】露光後、ＴＭＡＨ２．３８％水溶液で１分
間現像し、水洗後、１２０℃のポストベークを行い、レ
ジストパターンを完成させた。形成された下部電極レジ
ストパターンは、ほぼ垂直の側面を持ち、凸パターンレ
ジストパターンは４０〜７０°の順テーパー形状の側面
を持っていた。その後、ＥＣＲ(電子サイクロトロン共
鳴)エッチングで、Ｃｒ層と第１のＡｌ層をエッチング
し、下部電極と凸パターンを完成させ、マイクロ波を用
いたレジストアッシャーによりレジストを除去し、ＥＫ
Ｃ溶液により側壁保護膜を除去した。形成された下部電
極は側面がほぼ垂直であり、凸パターンは下部電極と接
続されず、かつ側面が順テーパー形状の複数の離散した
形状であった。

【０１６７】その後、ＳｉＨ₄，Ｈ₂，ＣＯ₂ガスを用
い、プラズマＣＶＤ法によって、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈを
０．１２μｍの厚さに成膜した。そして、ベンゾフェノ
ン系ノボラック樹脂からなるｇ線ポジレジストをスピン
ナー法によって１．１μｍの厚さに成膜し、９０℃のプ
リベークを行なった。そして、ｇ線波長の投影露光装置
を用い、薄膜ダイオード領域のレジストパターンの露光
を行なった。露光後、ＴＭＡＨ２．３８％水溶液で１分
間現像し、水洗後、１２０℃のポストベークを行い、レ
ジストパターンを完成させた。その後、ＨＦ，ＨＮＯ₃
系のウエットエッチング液でａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈをエッチ
ングし、薄膜ダイオード領域以外のａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈを
除去した。

【０１６８】その後、スパッタ法により、第２のＡｌ層
を１．０μｍの厚さに成膜した。そして、ベンゾフェノ
ン系ノボラック樹脂からなるｇ線ポジレジストをスピン
ナー法によって２．２μｍの厚さに成膜し、９０℃のプ
リベークを行なった。そして、ｇ線波長の投影露光装置
を用い、上部電極(反射層込み)のレジストパターンの露
光を行なった。露光後、ＴＭＡＨ２．３８％水溶液で１
分間現像し、水洗後、１２０℃のポストベークを行い、
レジストパターンを完成させた。その後、ＥＣＲ(電子
サイクロトロン共鳴)エッチングで、第２のＡｌ層をエ
ッチングし、上部電極を完成させ、マイクロ波を用いた
レジストアッシャーによりレジストを除去し、ＥＫＣ溶
液により側壁保護膜を除去した。形成された上部電極は
ほぼ垂直な側面を持ち、かつ複数の離散した凸パターン
を反映した凹凸を有する反射層(上部電極と接続されて
いる)を持っていた。

【０１６９】なお、Ｃｒ層と第１のＡｌ層からなる下部
電極と第２のＡｌ層からなる上部電極でａ−Ｓｉ：Ｏ：
Ｈを挾み、薄膜ダイオードとしている。

【０１７０】その後、もう一方のパイレックスガラスに
ＩＴＯをスパッタ法により７５ｎｍ成膜した。そして、
ベンゾフェノン系ノボラック樹脂からなるｇ線ポジレジ
ストをスピンナー法によって１．１μｍの厚さに成膜
し、９０℃のプリベークを行なった。そして、ｇ線波長
の投影露光装置を用い、透明電極のレジストパターンの
露光を行なった。露光後、ＴＭＡＨ２．３８％水溶液で
１分間現像し、水洗後、１２０℃のポストベークを行
い、レジストパターンを完成させた。その後、ＨＣｌ，
ＦｅＣｌ₃系のウエットエッチング液でＩＴＯをエッチ
ングし、透明電極を完成し、その後剥離によりレジスト
を除去した。その後、透明電極上および上部電極上にフ
レキソ印刷によりポリアミック酸を塗布し、加熱により
ポリイミドを完成させ、ラビングにより配向処理を行な
った。

【０１７１】その後、パイレックスガラスの周辺にエポ
キシ樹脂からなるシール剤をディスペンサーで塗布し、
スペーサーによりギャップ制御を行ないながら、両基板
を貼り合わせ、１５０℃の加熱によりシール剤を硬化さ
せ、空セルを完成させた。その後、ＰＣＧＨからなる液
晶を注入し、注入孔をアクリル性の封止剤で封止した。
さらに、上部電極，下部電極のパットとＴＡＢ形状の駆
動用ＬＳＩを異方性導電膜を介して接続し、ＬＣＤ１，
ＬＣＤ２，ＬＣＤ３，ＬＣＤ４の反射型液晶表示装置を
それぞれ完成させた。

【０１７２】完成した反射型液晶表示装置を駆動し、か
つ、基板面に対して垂直の方向から３０°傾いた方向か
ら光を照射し、正反射から３０°傾いたところで表示性
能を測定した結果、ＬＣＤ１，ＬＣＤ２，ＬＣＤ３，Ｌ
ＣＤ４の全てにおいて、コントラスト５以上，反射率３
０％以上の結果が得られ、反射型液晶表示装置として十
分明るく，鮮明な画像が得られることが確認された。な
お、ＬＣＤ３において、分割パターン１，２の重ね合わ
せ誤差はほぼ１μｍであり、ＬＣＤの表示性能へはほと
んど影響しなかった。

【０１７３】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、薄膜ダイオードを構成する下部電極はほ
ぼ垂直形状であるので、薄膜ダイオードの素子面積のバ
ラツキが小さくなり、薄膜ダイオードの内面均一性が向
上し、均一性の良い表示特性を持つ表示装置が得られ
る。一方、下部電極と同一の層からなり、かつ反射層の
凹凸を形成するための複数の離散した凸パターンは、側
面が順テーパー形状であり、そのため、凸パターンを反
映した反射層は、鏡面反射を抑え、拡散成分を大きくで
きる。その結果、背景の写り込みがなく、コントラスト
が高い表示が得られる。また、拡散成分が大きいため、
明るい表示が得られ、いわゆるペーパーホワイトが実現
できる。また、反射層の凹凸が凸パターンで自動的に形
成されるため、反射層に凹凸を形成するためのパターニ
ング工程が不要になり、透過型液晶表示装置と比較し、
製造コストの上昇を抑制できる。

【０１７４】また、請求項２記載の発明によれば、複数
の離散した凸パターンの膜厚が０．５〜２μｍの範囲に
あるので、上部電極の断線を防ぎながら、かつ凸パター
ンの側面に粒界を形成でき、その結果、凸パターンを忠
実に反射層に転写できるようになり、目的とする反射特
性を容易に得られる。

【０１７５】また、請求項３記載の発明によれば、半導
体層または絶縁層が複数の離散した凸パターン上にも形
成され、かつ前記半導体層または絶縁層の膜厚が０．２
μｍ以下となっているので、半導体層または絶縁層を介
して凸パターンの反射層への忠実な転写が可能となり、
目的とする反射特性を容易に得られる。また、走査線の
パッド部をステンレスマスク等で遮蔽すると、半導体層
または絶縁層をパターニングする工程を省くことがで
き、より安価に製造できる。

【０１７６】また、請求項４記載の発明によれば、下部
電極と凸パターンのフォトリソグラフィーおよびエッチ
ングを別々に行なうため、下部電極は、ほぼ垂直形状に
形成でき、凸パターンは３０〜６０°の順テーパー形状
に形成できる。

【０１７７】また、請求項５記載の発明によれば、下部
電極と複数の離散した凸パターンのパターニング工程に
おいて、下部電極を転写するためのレジスト形状がほぼ
垂直であり、また、複数の離散した凸パターンを転写す
るためのレジスト形状が順テーパー形状ないし半球形状
であって、下部電極と凸パターンのエッチングを同時に
行なうので、ほぼ垂直形状の下部電極と順テーパー形状
の凸パターンを同時に形成できる。よって、請求項４に
記載の製造方法よりもエッチング工程が減り、より安価
に製造できる。

【０１７８】特に、請求項６記載の発明によれば、凸パ
ターンのレジストパターンを熱収縮で変形させることに
より、制御性が高く、かつ広い範囲で凸パターンの順テ
ーパー形状を制御できる。

【０１７９】また、請求項７記載の発明によれば、第１
および第２の２つの絶縁性基板が対向して配置され、第
１の絶縁性基板上には、側面がほぼ垂直形状の下部電極
と、下部電極と同一の層からなり、下部電極と接続され
ず、かつ側面が順テーパー形状の複数の離散した凸パタ
ーンとが形成され、その上方に半導体層あるいは絶縁層
が形成され、さらに、その上方に、前記の複数の離散し
た凸パターンを反映した凹凸を有する反射層と上部電極
とが同一の層として形成され、下部電極と半導体層ある
いは絶縁層と上部電極とにより薄膜ダイオードが構成さ
れており、また、第２の絶縁性基板は、可視光に対し透
明であり、第２の絶縁性基板上には、反射層と対向して
透明電極が設けられ、反射層と透明電極との間に液晶が
挾まれる構成の反射型液晶表示装置の製造方法であっ
て、下部電極層を成膜する工程と、下部電極層上にポジ
レジストを塗布する工程と、下部電極および凸パターン
に相当する遮光部を持つレチクルを用い、下部電極およ
び凸パターンのレジストパターンを露光する工程と、下
部電極および凸パターンを形成するためレジストパター
ンを同時に現像する工程と、異方性の大きなドライエッ
チング方式で、下部電極および凸パターンを同時にエッ
チングする工程とを有しているので、凸パターンのレジ
ストパターンの形状を制御するだけで、背景の写り込み
を抑え、かつ目的とする反射特性を持つ反射層を容易に
作ることができるようになり、明るくてコントラストの
大きな良好な表示の反射型液晶装置を作製でき、いわゆ
るペーパーホワイトの表示を得ることができる。また、
面内で均一な薄膜ダイオードが得られるため、表示特性
の均一な反射型液晶装置が得られる。

【０１８０】また、請求項８記載の発明によれば、請求
項７記載の反射型液晶表示装置の製造方法において、下
部電極および凸パターンに相当する遮光部を持つレチク
ルを用いて、下部電極および凸パターンのレジストパタ
ーンを露光する際、レチクルを通過する露光光に関する
条件として、下部電極および凸パターンの頭頂部を形成
するためのレジスト領域には露光光は照射されないとい
う第１の条件と、露光光の光強度をＩとし、ポジレジス
トを露光後に現像したとき、露光によるレジストの膜厚
減少を起こす露光波長での最小の光強度をＥ０とし、ポ
ジレジストを露光後に現像したとき、完全に除去される
露光波長での最小の光強度をＥｔｈとするとき、凸パタ
ーンの側面部を形成するためのレジスト領域には、Ｅ０
＜Ｉ＜Ｅｔｈの光強度の露光光が照射される第２の条件
とが満たされるので、凸パターンの側面部を形成するレ
ジスト領域への露光光は、凸パターンの頭頂部に向けて
なだらかに光強度が低下する光プロファイルで、かつレ
ジストの膜減りが生じる強度の光となる。一方、凸パタ
ーンの頭頂部および下部電極を形成するためのレジスト
領域には、露光光が照射されない。その結果、側面が順
テーパー形状の凸パターンレジストパターンと、比較的
垂直な側面形状を持つ下部電極レジストパターンを同時
に現像でき、異方性の大きなドライエッチング方式で同
時に下部電極層をエッチングすると、比較的垂直な側面
を持つ下部電極レジストパターンによって、下部電極は
ほぼ垂直な側面形状にエッチングされ、かつ順テーパー
形状の側面を持つ凸パターンレジストパターンは、エッ
チング中にレジスト端が後退し、順テーパー形状の凸パ
ターンが形成される。よって、側面がほぼ垂直形状の下
部電極と、下部電極と同一の層からなり、下部電極と接
続されず、かつ側面が順テーパー形状の複数の離散した
凸パターンを１度のエッチングによって作製することが
できる。

【０１８１】また、請求項９記載の発明によれば、請求
項８記載の反射型液晶表示装置の製造方法において、下
部電極および凸パターンに相当する遮光部を持つレチク
ルを用いて、下部電極および凸パターンのレジストパタ
ーンを露光する際、レチクルを通過した露光光は、前記
第１および第２の条件とともに、凸パターンの側面部を
形成するためのレジスト領域のうち、頭頂部側により小
さな光強度の露光光が照射される第３の条件を満たすの
で、凸パターンの側面部の寸法が比較的大きい場合、凸
パターンの側面部を形成するためのレジスト領域の露光
光は、凸パターンの頭頂部に向けてよりなだらかに光強
度が低下する光プロファイルで、かつレジストの膜減り
が生じる強度の光となる。その結果、凸パターンレジス
トパターンの側面の順テーパー形状がよりなだらかにな
り、エッチング後においてはよりなだらかな順テーパー
形状の凸パターンを得ることができる。

【０１８２】また、請求項１０記載の発明によれば、請
求項７，請求項８記載または請求項９記載の反射型液晶
表示装置の製造方法において、下部電極および凸パター
ンに相当する遮光部を持つレチクルに関し、下部電極お
よび凸パターンの頭頂部に相当する遮光部は前記ポジレ
ジストの露光波長の光を完全に遮光し、また、凸パター
ンの側面部に相当する遮光部は前記ポジレジストの露光
波長の光に対し光強度を弱めながら透過するので、本発
明の作製方法において必要とされる露光光の光プロファ
イルを１度の露光で得ることができる。

【０１８３】また、請求項１１記載の発明によれば、請
求項１０記載の反射型液晶表示装置の製造方法におい
て、レチクルに関して、パターンのない領域を通過した
露光光の位相と凸パターンの側面部に相当する遮光部を
通過した露光光の位相とがほぼ１８０度異なるように設
定されている位相シフターで、凸パターンの側面部に相
当する遮光部が構成されており、また、凸パターンの頭
頂部に相当する遮光部は、前記ポジレジストの解像限界
以下の開口に相当する開口と、前記位相シフターと同一
の層で、かつ前記ポジレジストの解像限界以下の寸法の
遮光層とが、Ｐを繰り返しピッチとし、λを露光光の波
長とし、ＮＡを投影レンズの開口数とし、α≦０．８と
するとき、Ｐ＝αλ／ＮＡの条件を満たしながら繰り返
し配置されて構成されている。すなわち、このレチクル
は、ハーフトーン位相差レチクルであり、パターンのな
い領域を通過した露光光の位相と凸パターンの側面部に
相当する遮光部を通過した露光光の位相とがほぼ１８０
度異なる位相シフターで、凸パターンの側面部に相当す
る遮光領域が構成されている。位相シフターは膜組成に
より屈折率ｎ，消衰係数ｋを変更できるため、金属膜と
異なり、ごく薄い層でなくても希望の透過率を得ること
ができる。よって、希望の透過率を持つ複数の位相シフ
ター１，２を成膜する際の成膜マージン、特に膜厚時間
マージンを大きく取ることができ、大面積にわたり均一
な凸パターンの側面部に相当する遮光領域を得ることが
できる。一方、凸パターンの頭頂部に相当する遮光部
は、前記ポジレジストの解像限界以下の開口に相当する
開口と、前記の位相シフターと同一の層で、かつ前記の
ポジレジストの解像限界以下の寸法の遮光層が、Ｐ＝α
λ／ＮＡの条件を満たしながら繰り返し配置されてい
る。前述の条件を満たしながら繰り返し配置されると、
解像限界以下の開口に相当する開口を通過した露光光
と、前記の位相シフターと同一の層で、かつ前記のポジ
レジストの解像限界以下の寸法の遮光層を通過した露光
光との位相がほぼ１８０度異なり、かつ開口および遮光
層とも前記のポジレジストの解像限界以下であるため、
両者を通過した露光光は互いに打ち消しあって、光強度
がゼロになり(実際は非常に小さくなり)、凸パターンの
頭頂部を形成するレジスト領域に露光光を照射させない
ことができる。また、凸パターンの側面部に相当する遮
光領域を構成する複数の位相シフター１，２のいずれか
と同じ層であるため、位相シフターと同時に形成するこ
とができるので、凸パターンの頭頂部に相当する遮光部
を別の層で形成する必要が無く、より少ない層数で、本
発明の反射型液晶表示装置の作製方法に使用できるレチ
クルを作製でき、製造コストを抑えることができる。

【０１８４】また、請求項１２記載の発明によれば、請
求項１１記載の反射型液晶表示装置の製造方法におい
て、前記位相シフターが露光波長の光に対して透過率の
異なる複数の位相シフターから構成され、異なる透過率
を有する複数の位相シフターは、レチクルの別領域ある
いは別レチクルに配置されているので、複数回の露光と
１度の現像により、本発明で必要とされるレジスト形状
を得ることができる。このようなレチクルでは各々の位
相シフターをレチクルの別領域ないし別のレチクルに形
成できるため、位相シフターとして同系列の組成から作
ることができ、位相シフターを作製するための成膜装置
やエッチング設備等の設備が少なくて済み、レチクルの
製造歩留が向上し、本発明の反射型液晶表示装置の作製
方法において、さらに製造コストを抑えることができ
る。

【０１８５】加えて、一方の分割パターンには凸パター
ンの側面部に相当する領域の一部(Ｂ２)を第２の位相シ
フターで構成し、さらに凸パターンの側面部に相当する
領域のうち、他の領域(Ｂ１)を第２の位相シフターで構
成し、他方の分割パターンではＢ２に相当する領域は前
記ポジレジストの解像限界以下の開口に相当する開口
と、第１の位相シフターと同一の層で、かつ前記ポジレ
ジストの解像限界以下の寸法の遮光層を繰り返し配置
し、さらにＢ１に相当する領域を第１の位相シフターで
構成すると、以下の効果が生まれる。Ｂ２は位相シフタ
ー２の透過率で決定されるが、Ｂ１は２度の露光の合算
した光強度が与えられる。そのため、Ｂ１の透過率を位
相シフター１，２の組み合わせで決定でき、つまり比較
的透過率の大きい(膜厚が薄い)位相シフターが不要にな
るため、位相シフターを作製する際の膜組成や膜厚等の
成膜マージンが広がり、本発明の作製方法を実現するた
めのレチクルをより簡単に得やすくなる。

【０１８６】また、請求項１３記載の発明によれば、請
求項７，請求項８または請求項９記載の反射型液晶表示
装置の製造方法において、下部電極および凸パターンに
相当する遮光部を持つレチクルに関して、凸パターンの
側面部に相当する遮光部は、前記ポジレジストの露光波
長の光を完全に遮光する領域と、前記のポジレジストの
解像限界以下の開口に相当する開口とで構成されてい
る。そのため、前記の開口は現像後においてポジレジス
トの解像限界以下の寸法であるためレジスト領域にはパ
ターンとしては形成されず、レジストの膜減りが生じる
だけである。また、露光光は解像限界以下の開口部の外
側までしみ出すため、前記の開口部の寸法よりも大きな
幅を持つ光強度プロファイルを持つ。よって、ポジレジ
ストの解像限界以下の開口を通過した光を合成すると、
凸パターンの側面部を形成するレジスト領域に凸パター
ンの頭頂部に向かって除々に強度が低下する光強度プロ
ファイルとなる。そのため現像を行なうと、側面が順テ
ーパー形状の凸パターン型のレジストパターンが得られ
る。このようなレチクルにおいては、下部電極に相当す
る遮光部と凸パターンに相当する遮光部２６ｂを同一の
金属層の１層で形成できる。そのため、レチクル上のパ
ターンを作製するための成膜装置およびエッチング装置
がさらに少なくて済み、また下部電極に相当する遮光部
および凸パターンに相当する遮光部２６ｂを１度のプロ
セスで形成できるため、プロセス数が減り、レチクルの
製造歩留が向上し、本発明の反射型液晶表示装置の作製
方法において、さらに製造コストを抑えることができ
る。また、単層金属で作製することができるので、プロ
セスが簡単になり、レチクルをより安価に製造できる。

【０１８７】このように請求項７乃至請求項１３記載の
発明では、上述したレチクル，ハーフトーン位相差レチ
クルを用いて、下部電極と凸パターンのレジストパター
ンの露光を行なっているため、側面がほぼ垂直形状の下
部電極と、下部電極と同一の層からなり、下部電極と接
続されず、かつ側面が順テーパー形状の複数の離散した
凸パターンを持つ。そのため、上部電極のスパッタによ
り自動的に反射層に拡散成分が多くなる比較的なだらか
な順テーパーの凹凸を反射層に安価に作り込むことがで
きる。そのため、背景の写り込みがなく、コントラスト
が高くかつ明るい表示が実現でき、また画素の高密度化
を考え比較的容易に表示特性の均一化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る反射型液晶表示装置の構成例を示
す図である。

【図２】凸パターンの順テーパー形状の設定の仕方を説
明するための図である。

【図３】図１の反射型液晶表示装置の作製工程例を示す
図である。

【図４】図１の反射型液晶表示装置の作製工程例を示す
図である。

【図５】図１の反射型液晶表示装置の作製工程例を示す
図である。

【図６】図１の反射型液晶表示装置の作製工程例を示す
図である。

【図７】図１の反射型液晶表示装置の他の作製工程例を
示す図である。

【図８】図１の反射型液晶表示装置の他の作製工程例を
示す図である。

【図９】本発明に係る反射型液晶表示装置の他の構成例
を示す図である。

【図１０】図９の反射型液晶表示装置の作製工程例を示
す図である。

【図１１】図９の反射型液晶表示装置の作製工程例を示
す図である。

【図１２】本発明に係る反射型液晶表示装置の他の作製
工程例を示す図である。

【図１３】本発明に係る反射型液晶表示装置の他の作製
工程例を示す図である。

【図１４】露光の光強度と現像後のレジストの膜減りと
の関係を示す図である。

【図１５】露光の光プロファイルを説明するための図で
ある。

【図１６】レチクルの第１の構成例を示す図である。

【図１７】レチクルの第２の構成例を示す図である。

【図１８】レチクルの第３の構成例を示す図である。

【図１９】レチクルの第４の構成例を示す図である。

【図２０】ポジレジストの解像限界以下の開口１，２を
通過した光を合成したときの光強度プロファイルを示す
図である。

【図２１】従来の液晶表示装置の構成例を示す図であ
る。

【図２２】従来の液晶表示装置の構成例を示す図であ
る。

【図２３】従来の液晶表示装置の構成例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１，１１１絶縁性基板１０３ａ下部電極１０３ｂ凸パターン構造１０４絶縁層または半導体層１０５上部電極層１０５ａ上部電極１０５ｂ反射層１０７液晶１１２透明電極１３１ａ下部電極のレジストパターン１３１ｂ凸パターンのレジストパターン１２２ａ下部電極のレジストパターン１２１ａ素子領域保護レジスト１２１ｂ凸パターンのレジストパターン１２２ｂ凸パターンの保護レジスト１，１１絶縁性基板３下部電極層３ａ下部電極３ｂ凸パターン構造５ｂ反射層７液晶１０薄膜ダイオード１２透明電極２１ａ下部電極のレジストパターン２１ｂ凸パターンのレジストパターン２５レチクル２６ａ，２６ｂ遮光部２６ｂ−１，２６ｂ−２遮光領域２８，２９遮光領域３０位相補償層

フロントページの続きＦターム(参考） 2H091 FA01Y FA14Z FB08 FC02 FC25 FC29 FD04 GA07 GA13 HA08 LA17 2H092 HA28 JA05 JA11 JB07 JB24 JB27 JB33 JB36 JB56 KA05 KB04 MA05 MA08 MA13 MA15 MA16 MA18 MA19 MA37 NA01 NA27 PA02 PA03 PA08 PA10 PA12 QA08 QA15 5C094 AA03 AA05 AA06 AA10 AA44 BA04 BA43 CA19 DA13 EA05 EB02 ED11 FA01 FA02 FB14 JA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１および第２の２つの絶縁性基板が対
向して配置され、第１の絶縁性基板上には、側面がほぼ
垂直形状の下部電極と、下部電極と同一の層からなるが
下部電極と接続されずかつ側面が順テーパー形状の複数
の離散した凸パターンとが形成され、下部電極の上方に
は半導体層または絶縁層が形成され、さらに、その上方
には、前記の複数の離散した凸パターンを反映した凹凸
を有する反射層と上部電極とが同一の層として形成さ
れ、下部電極と半導体層または絶縁層と上部電極とによ
り薄膜ダイオードが構成されており、また、第２の絶縁
性基板は、可視光に対し透明であり、第２の絶縁性基板
上には、反射層と対向して透明電極が設けられ、反射層
と透明電極との間に液晶が挾まれることを特徴とする反
射型液晶表示装置。
【請求項２】請求項１記載の反射型液晶表示装置にお
いて、前記複数の離散した凸パターンは、膜厚が０．５
〜２μｍの範囲であることを特徴とする反射型液晶表示
装置。
【請求項３】請求項１記載の反射型液晶表示装置にお
いて、前記半導体層または絶縁層が、複数の離散した凸
パターン上にも形成され、かつ前記半導体層または絶縁
層は、膜厚が０．２μｍ以下であることを特徴とする反
射型液晶表示装置。
【請求項４】第１および第２の２つの絶縁性基板が対
向して配置され、第１の絶縁性基板上には、側面がほぼ
垂直形状の下部電極と、下部電極と同一の層からなるが
下部電極と接続されずかつ側面が順テーパー形状の複数
の離散した凸パターンとが形成され、下部電極の上方に
は半導体層または絶縁層が形成され、さらに、その上方
には、前記の複数の離散した凸パターンを反映した凹凸
を有する反射層と上部電極とが同一の層として形成さ
れ、下部電極と半導体層または絶縁層と上部電極とによ
り薄膜ダイオードが構成されており、また、第２の絶縁
性基板は、可視光に対し透明であり、第２の絶縁性基板
上には、反射層と対向して透明電極が設けられ、反射層
と透明電極との間に液晶が挾まれる構成の反射型液晶表
示装置の製造方法であって、下部電極と複数の離散した
凸パターンのパターニング工程を有し、該パターニング
工程において、下部電極のフォトリソグラフィ−及びエ
ッチングと凸パターンのフォトリソグラフィ−及びエッ
チングとを別々に行なうことを特徴とする反射型液晶表
示装置の製造方法。
【請求項５】第１および第２の２つの絶縁性基板が対
向して配置され、第１の絶縁性基板上には、側面がほぼ
垂直形状の下部電極と、下部電極と同一の層からなるが
下部電極と接続されずかつ側面が順テーパー形状の複数
の離散した凸パターンとが形成され、下部電極の上方に
は半導体層または絶縁層が形成され、さらに、その上方
には、前記の複数の離散した凸パターンを反映した凹凸
を有する反射層と上部電極とが同一の層として形成さ
れ、下部電極と半導体層または絶縁層と上部電極とによ
り薄膜ダイオードが構成されており、また、第２の絶縁
性基板は、可視光に対し透明であり、第２の絶縁性基板
上には、反射層と対向して透明電極が設けられ、反射層
と透明電極との間に液晶が挾まれる構成の反射型液晶表
示装置の製造方法であって、下部電極と複数の離散した
凸パターンのパターニング工程を有し、該パターニング
工程において、下部電極を転写するためのレジスト形状
がほぼ垂直であり、また、複数の離散した凸パターンを
転写するためのレジスト形状が順テーパー形状ないし半
球形状であって、下部電極と凸パターンのエッチングを
同時に行なうことを特徴とする反射型液晶表示装置の製
造方法。
【請求項６】請求項５記載の反射型液晶表示装置の製
造方法において、下部電極と複数の離散した凸パターン
のパターニング工程において、下部電極を構成する下部
電極層を成膜後、はじめに下部電極のレジストパターン
のみを形成し、紫外光を照射しながら１５０〜２５０℃
の加熱により下部電極のレジストパターンの硬化を行な
い、その後、複数の離散した凸パターンのレジストパタ
ーンを形成し、１３０〜２００℃の加熱により凸パター
ンのレジストパターンのみを順テーパー形状ないし半球
形状に形成することを特徴とする反射型液晶表示装置の
製造方法。
【請求項７】第１および第２の２つの絶縁性基板が対
向して配置され、第１の絶縁性基板上には、側面がほぼ
垂直形状の下部電極と、下部電極と同一の層からなるが
下部電極と接続されずかつ側面が順テーパー形状の複数
の離散した凸パターンとが形成され、下部電極の上方に
は半導体層または絶縁層が形成され、さらに、その上方
には、前記の複数の離散した凸パターンを反映した凹凸
を有する反射層と上部電極とが同一の層として形成さ
れ、下部電極と半導体層または絶縁層と上部電極とによ
り薄膜ダイオードが構成されており、また、第２の絶縁
性基板は、可視光に対し透明であり、第２の絶縁性基板
上には、反射層と対向して透明電極が設けられ、反射層
と透明電極との間に液晶が挾まれる構成の反射型液晶表
示装置の製造方法であって、下部電極層を成膜する工程
と、下部電極層上にポジレジストを塗布する工程と、下
部電極および凸パターンに相当する遮光部を持つレチク
ルを用い、下部電極および凸パターンのレジストパター
ンを露光する工程と、下部電極および凸パターンを形成
するためレジストパターンを同時に現像する工程と、異
方性の大きなドライエッチング方式で、下部電極および
凸パターンを同時にエッチングする工程とを有している
ことを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】請求項７記載の反射型液晶表示装置の製
造方法において、下部電極および凸パターンに相当する
遮光部を持つレチクルを用いて、下部電極および凸パタ
ーンのレジストパターンを露光する際、レチクルを通過
する露光光に関する条件として、下部電極および凸パタ
ーンの頭頂部を形成するためのレジスト領域には露光光
は照射されないという第１の条件と、露光光の光強度を
Ｉとし、ポジレジストを露光後に現像したとき、露光に
よるレジストの膜厚減少を起こす露光波長での最小の光
強度をＥ０とし、ポジレジストを露光後に現像したと
き、完全に除去される露光波長での最小の光強度をＥｔ
ｈとするとき、凸パターンの側面部を形成するためのレ
ジスト領域には、Ｅ０＜Ｉ＜Ｅｔｈの光強度の露光光が
照射される第２の条件とが満たされることを特徴とする
反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】請求項８記載の反射型液晶表示装置の製
造方法において、下部電極および凸パターンに相当する
遮光部を持つレチクルを用いて、下部電極および凸パタ
ーンのレジストパターンを露光する際、レチクルを通過
した露光光は、前記第１および第２の条件とともに、凸
パターンの側面部を形成するためのレジスト領域のう
ち、頭頂部側により小さな光強度の露光光が照射される
第３の条件を満たすことを特徴とする反射型液晶表示装
置の製造方法。
【請求項１０】請求項７，請求項８または請求項９記
載の反射型液晶表示装置の製造方法において、下部電極
および凸パターンに相当する遮光部を持つレチクルに関
し、下部電極および凸パターンの頭頂部に相当する遮光
部は前記ポジレジストの露光波長の光を完全に遮光し、
また、凸パターンの側面部に相当する遮光部は前記ポジ
レジストの露光波長の光に対し光強度を弱めながら透過
することを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】請求項１０記載の反射型液晶表示装置
の製造方法において、レチクルに関して、パターンのな
い領域を通過した露光光の位相と凸パターンの側面部に
相当する遮光部を通過した露光光の位相とがほぼ１８０
度異なるように設定されている位相シフターで、凸パタ
ーンの側面部に相当する遮光部が構成されており、ま
た、凸パターンの頭頂部に相当する遮光部は、前記ポジ
レジストの解像限界以下の開口に相当する開口と、前記
位相シフターと同一の層で、かつ前記ポジレジストの解
像限界以下の寸法の遮光層とが、Ｐを繰り返しピッチと
し、λを露光光の波長とし、ＮＡを投影レンズの開口数
とし、α≦０．８とするとき、Ｐ＝αλ／ＮＡの条件を
満たしながら繰り返し配置されて構成されていることを
特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】請求項１１記載の反射型液晶表示装置
の製造方法において、前記位相シフターが露光波長の光
に対して透過率の異なる複数の位相シフターから構成さ
れ、異なる透過率を有する複数の位相シフターは、レチ
クルの別領域あるいは別レチクルに配置されていること
を特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】請求項７，請求項８または請求項９記
載の反射型液晶表示装置の製造方法において、下部電極
および凸パターンに相当する遮光部を持つレチクルに関
して、凸パターンの側面部に相当する遮光部は、前記ポ
ジレジストの露光波長の光を完全に遮光する領域と、前
記のポジレジストの解像限界以下の開口に相当する開口
とで構成されていることを特徴とする反射型液晶表示装
置の製造方法。