JP2002311595A

JP2002311595A - 大型一括露光装置

Info

Publication number: JP2002311595A
Application number: JP2001119699A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yamagishi; 光一山岸; Yuji Otaki; 優二大滝; Yuji Sato; 裕治佐藤; Shigeo Yonekura; 茂穂米倉; Masaru Yoshida; 勝吉田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】一括露光法による大型基板の露光装置におい
て、近接露光によるＵＶ照射後、フォトマスク１７とガ
ラス基板１８を引き離す時に、ガラス基板の周辺部に残
存していたフォトレジストが、帯電した静電気の放電に
よって剥離して浮遊しても、フォトレジストの微細な塵
埃（異物）が、ガラス基板やフォトマスクに再付着する
ことのない大型一括露光装置を提供すること。【解決手段】帯電した静電気の放電によって剥離して浮
遊した、ガラス基板の周辺部に残存していたフォトレジ
ストの塵埃（異物）を吸引除去する吸気装置を具備する
こと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
のフラットパネルディスプレイに用いる大型基板へのパ
ターンニングをフォトリソグラフィー法によって行う際
に使用する露光装置に関するものであり、特に、静電気
の放電現象によって発生する塵埃（異物）の付着による
パターン欠陥を発生させない露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、液晶表示装置に用いられるカラ
ーフィルタが、大型基板上にフォトリソグラフィー法に
より形成された一例の状態を示す説明図である。図５に
おいては、液晶表示装置に使用される大きさのカラーフ
ィルタを六面付けした状態を示している。Ｙは大型基板
（５１）の短辺の大きさ、Ｘは長辺の大きさを示し、大
きさは、例えば、略５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度のもの
である。また、（５２）は、液晶表示装置に使用される
カラーフィルタを示しているもので、例えば、パーソナ
ルコンピューターなどに用いられる液晶表示装置におけ
る対角約１２インチ程度の大きさのカラーフィルタであ
る。

【０００３】この大型基板の大きさは、このような略５
５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度のものから、対角約１４イン
チ程度の大きさのカラーフィルタを六面付けできる略６
５０ｍｍ×７５０ｍｍ程度のものへ、更には、略７００
ｍｍ×９００ｍｍ程度のものへと大型化している。

【０００４】また、図５に示すような大型基板（５１）
上にパターンとして形成されるカラーフィルタ（５２）
を作成する際に、カラーフィルタのパターンの六面全体
が描画されている略大型基板大の一枚のフォトマスク
（図示せず）を用いて、大型基板上に塗布されたフォト
レジストに一回の露光によりパターンの六面全体を露光
する方法を一括露光法と称している。

【０００５】これは、ＩＣ製造におけるウエファー基板
上に塗布されたフォトレジストに、例えば、一個のＩＣ
のパターンが描画されているフォトマスクを用いて、ウ
エファー基板上の位置を変えて、多回数の露光をし、多
数のＩＣを面付けした状態に露光する方法、すなわちス
テップアンドリピート露光法に対する称しかたである。
従来より、液晶表示装置などに用いられる、例えば、カ
ラーフィルタなどを製造する際の露光法としては、生産
効率の点から、上記一括露光法が採用されている。

【０００６】また、液晶表示装置などに用いられるカラ
ーフィルタに使用される被加工基板は、液晶表示装置と
しては透過型液晶表示装置が多いことからして、透明な
ガラス基板が多く用いられる。そして、透明なガラス基
板へのカラーフィルタのような微細なパターン形成にお
けるフォトリソグラフィー工程では、その製造に関与す
る環境、装置、材料などからの塵埃がパターンの欠陥を
引き起こすことがあり、この塵埃によるパターンの欠陥
の発生は製品の歩留り、及び信頼性に大きな影響を与え
るので重要な問題となっている。

【０００７】この塵埃の発生には、静的要因と動的要因
があり、静的要因には空気、純水、ガス、薬品などがあ
り、また、動的要因には作業者、製造装置、搬送装置、
ガラス基板（搬送中の振動などによるガラス基板周辺の
欠けなど）などがある。従って、これら静的要因及び動
的要因の各々に対して塵埃の発生の防止策、及び除去策
を講じつつ製造を行っているものである。

【０００８】このような大型のガラス基板を用いた露光
工程においては、その露光装置の部材、フォトマスク、
ガラス基板などが相互に擦れ合って生じる摩擦帯電、及
び、露光装置の部材、フォトマスク、ガラス基板などが
相互に離れる際に生じる剥離帯電などによる静電気の帯
電が各々の表面に生じる。

【０００９】そして、このような、露光装置の部材、フ
ォトマスク、ガラス基板などが帯電状態になって、上記
塵埃が、例えば、ガラス基板に付着した際にはパターン
に欠陥の発生した製品となり、また、例えば、フォトマ
スクに付着した際にはパターンに同一欠陥（共通欠陥）
が連続して製品に発生することになり、製品の歩留り、
及び信頼性に大きな影響を与えることになる。

【００１０】従って、このような静電気の帯電に対し、
イオナイザのような静電気防止装置を用いた対策など様
々な静電気防止策、及び除去策を講じつつ製造を行って
いるものである。例えば、イオナイザを作業場の天井や
壁に設置し、静電気を中和したり、或いは、イオナイザ
を装置内のガラス基板の搬送路に設置し、静電気を発生
の段階で中和するなどの対策を講じている。

【００１１】しかし、前記塵埃の発生防止策、除去策は
十分なものではない。すなわち、露光装置内では、フォ
トレジストが塗布されたガラス基板と、略ガラス基板大
のフォトマスクとは、例えば、５０μｍ〜８０μｍ程度
の間隙を保ってのプロキシミティ（近接）露光を行う
が、この近接露光におけるＵＶ照射後にフォトマスクと
大型基板とを引き離しす際に、フォトマスクとガラス基
板に帯電した静電気の放電によってガラス基板の周辺部
に残存していたフォトレジストが剥離し、微細な塵埃
（異物）となって浮遊することがある。

【００１２】この剥離して浮遊したフォトレジストの微
細な塵埃（異物）が、ガラス基板上のパターン部に付着
した際にはパターンに欠陥の発生した不良品となり、ま
た、例えば、フォトマスクのパターン部に付着した際に
はパターンに同一欠陥（共通欠陥）が連続して発生し大
量の不良品となる。このようなガラス基板の周辺部のフ
ォトレジストは、露光の前工程において除去されるもの
であるが、完全に除去されずに残存したフォトレジスト
である。

【００１３】また、フォトマスクとガラス基板における
帯電は、静電気の性向からしてフォトマスクとガラス基
板の周辺部、すなわち、端面部、隅部において顕著なも
のである。また、前記のように、ガラス基板の大きさは
略５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度のものから、順次に大型
化しているが、このような帯電した静電気の放電による
フォトレジストの塵埃（異物）発生は、ガラス基板の大
型化に伴い顕著なものとなっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を解決するためになされたものであり、一括露光
法による大型基板の露光装置において、近接露光による
ＵＶ照射後、フォトマスクとガラス基板とを引き離しす
際に、ガラス基板の周辺部に残存していたフォトレジス
トが、帯電した静電気の放電によって剥離して浮遊して
も、フォトレジストの微細な塵埃（異物）が、ガラス基
板やフォトマスクに再付着することのない大型一括露光
装置を提供することを課題とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、フォトマスク
を介した一括露光により大型基板に露光を行う露光装置
において、露光後のフォトマスクと大型基板の引き離し
時に、帯電した静電気の放電によって剥離して浮遊し
た、大型基板の周辺部に残存していたフォトレジストの
塵埃（異物）を吸引除去する吸気装置を具備することを
特徴とする大型一括露光装置である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を一実施の形態に基づいて
以下に説明する。図１は、本発明による大型一括露光装
置の一実施例におけるＵＶ照射の光学系を示す説明図で
ある。図１に示すように、ＵＶ照射の光学系は、光源
（１１）、反射ミラー（１２）、赤外線カットミラー
（１３）、投影レンズ（１４）、集光ミラー（１５）、
露光部（１６）などで構成されており、投影レンズ（１
４）はシャッター、凸レンズ、フライアイレンズなどで
構成されている。そして、光源（１１）からのＵＶ光
は、上記光学系を経て露光部（１６）に至り、露光部
（１６）に平行なＵＶ光を照射するようになっている。

【００１７】図２は、本発明による大型一括露光装置の
一実施例における露光部（１６）の平面図である。ま
た、図３、及び図４は、図２における露光部（１６）の
Ｘ−Ｘ’断面図である。図３は、大型基板（ガラス基
板）が装着、搬出される際の状態を示し、また、図４
は、大型基板（ガラス基板）にＵＶ光が照射される際の
状態を示している。

【００１８】図２、図３、及び図４に示すように、露光
部（１６）は、マスク保持枠（２１）、マスク保持枠に
保持されたフォトマスク（１７）、ステージ（１９）、
ステージに装着された大型基板（ガラス基板）（１
８）、及び吸気装置の吸引ノズル（２２）などで構成さ
れている。

【００１９】吸気装置の吸引ノズル（２２）は、マスク
保持枠（２１）の周囲四辺の近傍、上下位置はフォトマ
スク（１７）とガラス基板（１８）の間隙の位置に各々
一基、吸引ノズルのノズル口をその間隙に向けて設けら
れ、点線矢印で示すようにフォトマスク（１７）とガラ
ス基板（１８）の周辺部の間隙から吸気するようになっ
ている。そして、周囲四辺に設けられた四基の吸引ノズ
ル（２２）は、吸気装置の本体（図示せず）に接続され
ている。

【００２０】図３は、ステージ（１９）にガラス基板
（１８）が装着され、吸気装置の吸引ノズル（２２）が
点線矢印で示すように、フォトマスク（１７）とガラス
基板（１８）の周辺部の間隙から吸気している状態を説
明するものである。実線矢印は、ステージ（１９）が上
下方向に移動することを示し、ガラス基板（１８）の装
着、搬出の際は、図３のように、マスク保持枠（２１）
の下方に位置している。

【００２１】図４は、ガラス基板（１８）にＵＶ光が露
光される際の状態を説明するものである。上方に移動さ
れたステージ（１９）上に装着されたガラス基板（１
８）がフォトマスク（１７）に密着された状態での密着
露光、或いは、３０μｍ〜１５０μｍ程度の間隙（Ｂ）
を保った近接状態でのプロキシミティ（近接）露光が行
えるようになっている。この近接露光は、露光装置内の
清浄度、所望するパターンの鮮明度、パターン欠陥の度
合いなどによって異なるが、５０μｍ〜８０μｍ程度で
の作業となる。ＵＶ光照射（４１）は、図１に示す光源
（１１）から光学系を経て露光部（１６）に至った平行
なＵＶ光による照射である。

【００２２】図３の点線矢印で示すように、周囲四辺に
設けられた四基の吸引ノズル（２２）からの吸気は常時
行われている。ステージ（１９）上にガラス基板（１
８）が装着される前、或いは、ガラス基板（１８）が装
着された後に、仮にフォトマスク（１７）とガラス基板
（１８）間に浮遊する塵埃（異物）があっても、吸引ノ
ズル（２２）からの吸気により取り除かれるようになっ
ている。

【００２３】そして、図４に示すように、ステージ（１
９）が上方に移動され、フォトマスク（１７）とガラス
基板（１８）が密着された状態、或いは、近接状態に保
たれた状態でＵＶ光照射（４１）が行われるが、このＵ
Ｖ光の照射中も四基の吸引ノズル（２２）からの吸気は
行われている。そして、再び、ステージ（１９）は下方
に移動されると、すなわち、フォトマスク（１７）とガ
ラス基板（１８）が引き離されると、ガラス基板の周辺
部に残存していたフォトレジストが帯電した静電気の放
電によって剥離して、微細なフォトレジストの塵埃（異
物）として浮遊する。

【００２４】この剥離して浮遊した、微細なフォトレジ
ストの塵埃（異物）は、直ちに、フォトマスク（１７）
とガラス基板（１８）の周辺部の間隙近傍に設けられた
四基の吸引ノズル（２２）によって吸引される。従っ
て、ガラス基板の周辺部のフォトレジスト、すなわち、
本来は露光の前工程において除去されるものが完全に除
去されずに残存していて、フォトマスクとガラス基板の
引き離し時に、帯電した静電気の放電によって微細なフ
ォトレジストの塵埃（異物）となって浮遊しても、フォ
トレジストの微細な塵埃（異物）が、ガラス基板やフォ
トマスクに再付着することはない。

【００２５】このような吸気によるパターン欠陥の発生
防止効果は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ
を製造する際でも、特に、略５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程
度以上の大きさのガラス基板において顕著なものであ
り、また更には、前記略６５０ｍｍ×７５０ｍｍ程度、
略７００ｍｍ×９００ｍｍ程度におけるフォトマスクを
介した一括露光法において益々顕著なものとなる。

【００２６】また、本発明による露光装置は、フォトマ
スクを介した一括露光により、大型基板に露光を行う大
型一括露光装置であって、用いるフォトマスク、及び大
型基板の電気絶縁性が高い際に、そのパターン欠陥の発
生防止効果が顕著なものとなる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、露光後のフォトマスクと大型
基板の引き離し時に、帯電した静電気の放電によって剥
離して浮遊した、大型基板の周辺部に残存していたフォ
トレジストの塵埃（異物）を吸引除去する吸気装置を具
備する大型一括露光装置であるので、ガラス基板の周辺
部に残存していたフォトレジストが、帯電した静電気の
放電によって剥離して浮遊しても、フォトレジストの微
細な塵埃（異物）が、ガラス基板やフォトマスクに再付
着し、パターンに欠陥のある不良品を発生させることの
ない大型一括露光装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による大型一括露光装置の一実施例にお
けるＵＶ照射の光学系を示す説明図である。

【図２】本発明による大型一括露光装置の一実施例にお
ける露光部の平面図である。

【図３】大型基板（ガラス基板）が装着、搬出される際
の、図２における露光部のＸ−Ｘ’断面図である。

【図４】大型基板（ガラス基板）にＵＶ光が照射される
際の、図２における露光部のＸ−Ｘ’断面図である。

【図５】液晶表示装置に用いられるカラーフィルタが大
型基板上に形成された状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１１…光源１２…反射ミラー１３…赤外線カットミラー１４…投影レンズ１５…集光ミラー１６…露光部１７…フォトマスク１８…大型基板（ガラス基板）１９…ステージ２１…マスク保持枠２２…吸気装置の吸引ノズル４１…ＵＶ光照射５１…大型基板５２…カラーフィルタＢ…フォトマスクとガラス基板の間隙Ｘ…大型基板の長辺の大きさＹ…大型基板の短辺の大きさ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米倉茂穂東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者吉田勝東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内Ｆターム(参考） 2H097 BA04 GA01 GA45 LA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォトマスクを介した一括露光により大型
基板に露光を行う露光装置において、露光後のフォトマ
スクと大型基板の引き離し時に、帯電した静電気の放電
によって剥離して浮遊した、大型基板の周辺部に残存し
ていたフォトレジストの塵埃（異物）を吸引除去する吸
気装置を具備することを特徴とする大型一括露光装置。