JP2001209186A - 露光装置用ステージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着色樹脂製のレジストを重ね合わせてブラッ
クマトリックスを形成する際に、露光装置用ステージか
らの反射光に起因する露光むらを防止する。 【解決手段】 載置面11に連通した格子状に穿設されて
おり、該載置面11上に載置された被処理基板２を真空吸
着／脱着する保持溝12と、該載置面11に開設されて該被
処理基板２が搬入出する際に突き上げる突き上げピンが
突出／降下する複数のピン穴14とを具えた露光装置用ス
テージ１において、該保持溝11の保持溝側壁13または該
ピン穴14のピン穴側壁15の少なくとも一方が、載置面11
から見て逆テーパ状になっているように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理基板に塗布され
たレジストをパターニングするための露光装置に設けら
れた露光装置用ステージに関し、特にカラー表示を行う
液晶表示装置（以下、ＬＣＤと略称）を構成する液晶表
示パネルに形成するカラーフィルタの製造の際に適した
露光装置用ステージに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（以下、ＬＣＤと略称）
は、従来のＣＲＴディスプレイに比べて圧倒的に軽薄で
あることから、いろいろな電子機器、特に携帯用の電子
通信機器には欠かせないものとなっている。しかも、最
近では映像を扱うことが進められており、カラー化も進
んで中間調表示が不可欠になっている。そのため、カラ
ーフィルタの特性は、モノクロ表示以上に表示むらに対
する要求性能が厳しくなっている。

【０００３】図３は露光装置の基本的な構成図、図４は
従来の露光装置用ステージの模式的な斜視図、図５は図
４の一部切欠き斜視図、図６は従来の露光装置用ステー
ジの露光むらの説明図である。

【０００４】図において、１は露光装置用ステージ、２
は被処理基板、３はローダ部、４は露光部、５はアンロ
ーダ部、10は露光装置、11は載置面、12は保持溝、13は
保持溝側壁、14はピン穴、15はピン穴側壁、16は突き上
げピン、17は管路、18は排気口、41はマスク、42は光源
である。

【０００５】図３において、露光装置10は、露光部４を
挟んでローダ部３とアンローダ部５が並設された構成に
なっている。被処理基板２がローダ部３からローダ部３
の搬送ロボットによって露光部４に搬入され、一連の露
光工程が終わるとアンローダ部５の搬送ロボットによっ
てアンローダ部５に搬出される。

【０００６】露光部４には、被処理基板２を保持して位
置合わせのために位置制御される露光装置用ステージ１
と被処理基板２にマスク41を介して露光するための光源
42が設けられている。

【０００７】図４と図５において、露光装置用ステージ
１は、外径寸法が載置する被処理基板２の大きさにもよ
るが、例えば 400ｍｍ× 500ｍｍの方形で、表側の載置
面11には気圧差によって被処理基板２を吸着／脱着する
ための保持溝12が設けられている。また、レジストが塗
布された被処理基板２を保持して位置合わせする機能を
有している。

【０００８】この保持溝12は、載置面11に、例えば、溝
幅が６ｍｍ、深さが 0.5ｍｍで、間隔が20ｍｍピッチの
格子状に連通した溝状に彫られている。保持溝12は通常
の切削加工で穿設されており、保持溝側壁13の立ち上が
りの角度や底面の仕上がりなどに特別の配慮はなされて
いない。

【０００９】保持溝12の内部は管路17を経由して図示し
てない排気系に連なっている。保持溝12は、被処理基板
２を載置面11に吸着する際には、いわゆる真空吸着する
ように減圧されて負圧になり、脱着する際には負圧が解
かれて大気圧に戻るように制御される。

【００１０】また、露光装置用ステージ１の載置面11に
は複数のピン穴14が散在して設けられており、例えば、
孔径が３ｍｍφで露光装置用ステージ１を貫通する穴に
なっている。このピン穴14からは、露光装置用ステージ
１の下部に設けられた図示してない駆動手段によって、
例えば長さが 100ｍｍの突き上げピン16が突出／降下す
るようになっている。このピン穴14は、載置面11にドリ
ル加工で掘ったものであり、ピン穴側壁15の立ち上がり
の角度などに特別の配慮はなされていない。

【００１１】突き上げピン16は、例えば、２ｍｍφの丸
ピンで、被処理基板２が露光装置用ステージ１の上に搬
入出される際には、載置面11から突出して被処理基板２
を、例えば、10ｍｍ浮き上がらせ、ロボットによる搬送
をし易くする。また、突き上げピン16は、被処理基板２
が載置面11に吸着される際には載置面11より下方に降下
して被処理基板２を載置面11の上に静置し、そのあと保
持溝12が負圧になって被処理基板２が吸着できるように
なっている。

【００１２】露光装置用ステージ１は、被処理基板２と
マスク41との位置合わせをするために、Ｘ、Ｙ、θ（回
転）方向に移動できるが、被処理基板２とマスク41との
間隔を調整するために上下方向にも移動できるようにな
っている。

【００１３】露光装置用ステージ１は、被処理基板２が
吸着されると、マスク41との間隔がおおよそ 100μｍに
なるように上昇し、そのあとＸ、Ｙ方向に位置決め移動
（アライメント）しながら順次露光が行われる。露光装
置用ステージ１は露光が終われば所定の位置に降下し、
保持溝12の負圧が解かれ、突き上げピン16が突出して被
処理基板２を載置面11から浮上させる。引き続いて、被
処理基板２は、アンローダ部５の搬送ロボットによって
アンローダ部５へ搬出される。

【００１４】ところで、被処理基板２がＬＣＤのカラー
フィルタを製造する透明なガラス基板の場合には、露光
に際しては光の一部が被処理基板２を透過して露光装置
用ステージ１の載置面11に到達してしまう。

【００１５】通常、カラー表示を目的としたＬＣＤの液
晶表示パネルに用いられるカラーフィルタにおいては、
色分解を良くするために、予めブラックマトリックス
（以下、ＢＭと略称）と呼ばれる遮光膜が設けられる。
このＢＭは、規則的に並べられるＲ、Ｇ、Ｂの三原色の
混色を防ぐために、Ｒ、Ｇ、Ｂの境界を構成するもので
あり、ＢＭが形成されたあとにカラーフィルタ層が形成
される。

【００１６】そのため、被処理基板２の上に塗布された
レジストを露光するに際して、少なくとも露光時には、
該レジストのパターン周端部と被処理基板２との間には
ＢＭが設けられているので、被処理基板２を透過して露
光装置用ステージ１に到達する光はわずかであった。従
って、露光装置用ステージ１の表面に反射防止処理が施
されていれば、レジストパターンに露光装置用ステージ
１から反射する光が影響することはなかった。

【００１７】ところが、近時、カラーフィルタ基板の製
造工程において、工程短縮やコストダウンを目的とし
て、着色樹脂レジストを重ねることによってＢＭを形成
する方法が提案されてきた。この方法によれば、たとえ
露光装置用ステージ１の表面に反射防止の処理が施され
ていても、照射された露光量の10％程度は露光装置用ス
テージ１から反射光としてレジストに戻ってくる。その
反射光によってレジストが感光し、レジストパターンに
パターンむらという不具合が生じることが実験によって
確かめられた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】露光装置用ステージ１
からの反射光がある程度存在しても、露光装置用ステー
ジ１の面内で均一であれば、レジストに対する影響が大
きな問題となることはない。しかし、露光装置用ステー
ジ１が被処理基板２を載置する載置面11には、保持溝12
やピン穴14などが設けられている。また、保持溝12の内
部の気圧を調整する管路17の排気口18も保持溝12の底面
に開口している。従って、載置面11の表面形状は凹凸が
激しく一様な平坦面ではない。

【００１９】そのため、載置面11の表面形状の凹凸に起
因する反射光の強度差、つまり反射光むらが発生し、被
処理基板２の上に形成されたレジストパターン幅に反射
光むらに対応した寸法差が生じてしまう。この事実は、
載置面11の表面形状がレジストパターンに転写されて、
載置面11の凹凸に対応した模様となることを目視で確認
できることからも分かる。

【００２０】このような反射むらの生じる露光装置用ス
テージ１を用いてカラーフィルタのＢＭを着色樹脂レジ
ストで形成すると、ＢＭパターンで形成されたＬＣＤの
開口率が部位によって変動し、一様にはならない。その
ため、このようなＢＭを設けた被処理基板２によってカ
ラー表示用の液晶表示パネルを形成すると表示むらを生
じてしまい、ＬＣＤとしての品質を著しく低下させるこ
とになる。

【００２１】図６は、従来のステージからの反射光によ
る寸法むらの説明図である。図において、横軸には測定
点の距離を0.２ｍｍ間隔で測定したものを示し、縦軸に
はレジストパターンの平均幅からのずれをμｍ単位で示
したものである。

【００２２】図６から分かるとおり、寸法ずれが急激に
変化する、つまり反射光むらが生じる露光装置用ステー
ジ１の表面形状としては、載置面11と保持溝12との境界
面となる保持溝側壁13が最も顕著で、その他にも図示し
てないピン穴側壁や保持溝の底面の仕上がり具合、保持
溝の底面に開口する排気口などである。

【００２３】そこで本発明は、ステージ表面の反射光む
らをなくして、表示むらが生じないカラーＬＣＤを製造
するための露光装置用ステージを提供することを目的と
している。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上で述べた目的を達成す
るための本発明の第１の手段は、載置面に穿設されて該
載置面上に載置された被処理基板を吸着／脱着する保持
溝と、該載置面に開設されて該被処理基板を突き上げる
突き上げピンが突出／降下する複数のピン穴とを具えた
露光装置用ステージにおいて、該保持溝の保持溝側壁ま
たは該ピン穴のピン穴側壁の少なくとも一方が逆テーパ
状になっているように構成された露光装置用ステージで
ある。

【００２５】つまり、保持溝が有する保持溝側壁とピン
穴が有するピン穴側壁保持溝とのそれぞれの立ち上がり
の角度を露光装置用ステージの上方から見て逆テーパ状
にしている。そして、保持溝側壁とピン穴側壁とのそれ
ぞれからの反射光が被処理基板に塗布されたレジストに
戻らないようにしている。

【００２６】こうすることによって、被処理基板を透過
して露光装置用ステージに達した光が露光装置用ステー
ジ上で一様に反射せず、露光装置用ステージ上に形成さ
れた保持溝や突き上げピン用のピン穴のそれぞれの側壁
からの反射光が載置面からの反射光に重畳して露光され
たレジストパターンにむらが生じることをに防ぐことが
できる。

【００２７】また、本発明の第１の手段を改善した第２
の手段では、保持溝の底面が前記載置面と平行な平坦面
になっているように構成する。

【００２８】つまり、底面を載置面と平行な平坦面にす
ることによって、被処理基板を透過して保持溝の底面に
達して光が底面で一様に反射するようにしている。こう
することによって、逆テーパ状の側壁と相まって、保持
溝の境界面で急激な反射光の変化が起こらないようにす
ることができるので、露光されたレジストパターンにむ
らが生じることをに防ぐことができる。

【００２９】こうして、カラー表示のできる液晶表示パ
ネルにカラーフィルタを形成する工程において、被処理
基板を透過してステージに達した光の反射光に起因して
レジストパターンにむらが生じることを防ぐことができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は本発明になる露光装置用ス
テージの一部切欠き斜視図、図２は本発明になる露光装
置用ステージの効果を示す説明図である。

【００３１】図において、１は露光装置用ステージ、２
は被処理基板、11は載置面、12は保持溝、13は保持溝側
壁、14はピン穴、15はピン穴側壁、16は突き上げピン、
17は管路、18は排気口である。

【００３２】図１において、露光装置用ステージ１は、
載置する被処理基板２の大きさに対応して、外径寸法は
400ｍｍ× 500ｍｍの方形のＡｌ板からなり、レジスト
を塗布した被処理基板２を保持して位置合わせする機能
を持たせている。載置面11には気圧差によって被処理基
板２を吸着／脱着するための保持溝12を設ける。

【００３３】この保持溝12は、載置面11に、溝幅が６ｍ
ｍ、深さが 0.5ｍｍで、間隔が20ｍｍピッチの格子状に
連通した溝状に彫る。載置面11の周縁部に10ｍｍの余地
を残して、18×24の格子状とする。保持溝12の保持溝側
壁13は、載置面11に対して10度の逆テーパになるように
傾ける。保持溝12の加工は、保持溝12の形状に見合った
断面視上辺６ｍｍ、下辺７ｍｍの台形状の回転砥石を切
削治具として用いて行った。こうして、ピン穴側壁15を
載置面11に対して、逆テーパ状に形成することができ
る。

【００３４】また、長さが 100ｍｍの突き上げピン16が
突出／降下するピン穴14は、頂角が20度の円錐状のドリ
ルで露光装置用ステージ１の裏面から穴明け加工し、載
置面11で孔径が３ｍｍφになるようにする。こうして、
ピン穴側壁15を載置面11に対して10度の逆テーパ状に傾
ける。

【００３５】さらに、ピン穴14は、載置面11に散在する
ように設けるが、ピン穴14からの反射光が露光むらとな
ってレジストパターンにできるだけ影響しないような位
置に散在させるようにすることが望ましい。

【００３６】次いで、保持溝12の切削治具の底面を回転
軸に対して垂直にし、切削加工に際しては、載置面11と
該回転軸を垂直にして加工する。こうして、保持溝12の
底面を載置面11と平行を平坦面にすることができる。

【００３７】次いで、保持溝12の内部の気圧を調整する
管路17の排気口18は、口径が１ｍｍφになるように、保
持溝側壁13の逆テーパに隠れて載置面11の上方から目視
できない立ち上がりの隅近傍の位置に設ける。

【００３８】保持溝12やピン穴14や排気口18などが形成
し終わったら、露光装置用ステージ１からの反射光を抑
制するために、例えば、陽極酸化によるアルマイト処理
を施して黒染めを行えば、本発明になる露光装置用ステ
ージ１ができあがる。

【００３９】図２において、こゝで例示した本発明の処
理を施した露光装置用ステージ１を用いて、着色樹脂製
のレジストを重ね合わせてＢＭを形成する工程を実施
し、レジストパターンの平均寸法からのずれを測定した
ところ、レジストパターンに露光装置用ステージ１から
の反射光に起因する露光むらが無視できるＢＭを得るこ
とができた。この結果は、図６に示した従来の露光装置
用ステージを用いた際のレジストパターンの平均寸法か
らのずれの測定結果に比べれば、格段の効果があること
を確認できる。

【００４０】露光装置用ステージ１は、内部に保持溝12
を加減圧する管路17が通っており、このような構成を無
垢の板状部材から成形することは容易でない。そこで、
保持溝12と排気口18を設けた上部材と管路17となる溝を
設けた下部材を重ね合わせて例えば螺着して一体とす
る。そのあと、ピン穴14を上下部材を通して貫通させる
方法で形成することが得策である。

【００４１】こゝで例示した保持溝12やピン穴14や排気
口18などの寸法は、限定されるものではなく種々の変形
が可能である。また、保持溝12やピン穴14や排気口18な
どの加工方法についても、種々の変形が可能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、カラー表示ができるＬ
ＣＤの表示パネルにカラーフィルタを形成する際に、着
色樹脂レジストを重ねることによってＢＭを形成する工
程において、露光装置用ステージからの反射光がレジス
トパターンに戻って露光むらが生じる不具合を防ぐこと
ができる。従って、今後ますます用途の拡大が期待でき
るカラーＬＣＤの製造歩留りの向上と原価低減に対し
て、本発明は寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる露光装置用ステージの一部切欠
き斜視図である。

【図２】 本発明になる露光装置用ステージの効果を示
す説明図である。

【図３】 露光装置の基本的な構成図である。

【図４】 従来の露光装置用ステージの模式的な斜視図
である。

【図５】 図４の一部切欠き斜視図である。

【図６】 従来の露光装置用ステージの露光むらの説明
図である。

【符号の説明】

１ 露光装置用ステージ ２ 被処理基板 ３ ローダ部 ４ 露光部 ５ アンローダ部 11 載置面 12 保持溝 13
保持溝側壁 14 ピン穴 15 ピン穴側壁 16
突き上げピン 17 管路 18 排気口 41 マスク 42 光源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 載置面に穿設されて該載置面上に載置さ
   れた被処理基板を吸着／脱着する保持溝と、該載置面に
   開設されて該被処理基板を突き上げる突き上げピンが突
   出／降下する複数のピン穴とを具えた露光装置用ステー
   ジにおいて、 該保持溝の保持溝側壁または該ピン穴のピン穴側壁の少
   なくとも一方が逆テーパ状になっていることを特徴とす
   る露光装置用ステージ。
2. 【請求項２】 前記保持溝は、底面が前記載置面と平行
   な平坦面になっている請求項１記載の露光装置用ステー
   ジ。