JP2006113329A

JP2006113329A - 大型ペリクルの成膜方法

Info

Publication number: JP2006113329A
Application number: JP2004301093A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Kuriyama; 芳真栗山
Original assignee: Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】本発明は、スリットコート法を用いて均一な溶液膜を得ることができ、確実にペリクル膜を成膜することのできる大型ペリクルの成膜方法を提案するものである。
【解決手段】記課題を解決するために、本発明に係る大型ペリクルの成膜方法は、少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基板上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、ダイのスリット幅を２０μｍ以上１４０μｍ以下として塗布を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は大型ペリクルに係り、詳しくは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やカラーフィルター（ＣＦ）を製造する際に、リソグラフ工程で使用されるフォトマスクに異物が付着することを防止するためのペリクルの成膜方法に関するものである。

従来、ＬＣＤを構成するＴＦＴを製造する際のリソグラフ工程において、フォトマスクにペリクルと称する防塵手段を載置して、該フォトマスクへの異物の付着を防止することが行われている。フォトマスクの表面に異物が付着した場合、その異物が液晶パネル上に形成されたフォトレジスト上に結像して回路パターン欠陥の原因となるが、フォトマスクにペリクルを載置した場合、ペリクルの表面に付着した異物はフォーカス位置のずれによって液晶パネル上に形成されたフォトレジスト上に結像することなく、回路パターンに欠陥を生じさせないものである。

ペリクルは、フォトマスクの形状に合わせた形状を有する厚さ数ミリ程度の枠体の一方の縁面に高分子膜からなるペリクル膜を展張して接着し、且つ該枠体の他方の縁面にマスク粘着材を介してフォトマスクの表面に貼着される。ＴＦＴマスク用ペリクル膜を構成する高分子膜の材料としては、ニトロセルロースなどのセルロース誘導体や非晶質フッ素ポリマーなど露光光の透過性を考慮した材料が使用されている。

ペリクル膜は、ガラス基板上にペリクル膜原料溶液を塗布し、これを乾燥させて溶媒を揮発させることにより成膜する。薄く均一に溶液膜を生成するために、従来はスピンコート法が多く採用されている。

スピンコート法の概略は次のようである。まず図２（ａ）に示すように、回転対称なガラス基板100のほぼ中央にペリクル膜原料溶液101を滴下し、ガラス基板100上をペリクル膜原料溶液101によって満たす。次に図２（ｂ）に示すように、ガラス基板100を回転台102にて高速で回転させ、余分なペリクル膜原料溶液101を振り飛ばすことにより薄い溶液膜を形成する。そして図２（ｃ）に示すようにホットプレート103や加熱炉による乾燥、減圧乾燥など、あるいはそれらの組み合わせによって乾燥させて、ペリクル膜104を成膜する。最後に図２（ｄ）に示すように、ガラス基板100上にて仮枠105を貼り付け、ペリクル膜104をガラス基板100から剥離させる。

ところで、液晶用ペリクルは半導体用途のものと比較してかなり大型になり、少なくとも１辺５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基板を用いて成膜を行っている。この場合において、スピンコート法ではペリクル膜原料溶液の大半をスピン回転中に基板外に振り飛ばしてしまうことから、液の使用効率が非常に悪いという問題がある。また、振り飛ばされた液がスピンカップ内を汚染し、発塵源になることがあり、膜の品質を落とすおそれもある。このことを解決する方法としてスリットコート法（ダイコート法）があり、従来からもスリットコート法を用いてペリクル膜を成膜する方法が提案されている（特許文献１）。

スリットコート法の概略は次のようである。図３（ａ）に示すように、矩形（長方形）のガラス基板110に対し、ダイ111からペリクル膜原料溶液を吐出しつつ、ダイ111をガラス基板110に沿って移動させることによりペリクル膜原料溶液を塗布する。以後の乾燥及び剥離はスピンコート法の場合と同様である。このようにスリットコート法を行う装置全体のことを、スリットコーターという。

ダイ111は、図３（ｂ）に示すように、２つのブロック111ａ、111ｂの間にシム112を挟むことによって、図３（ｃ）に示すようにスリット113を形成している。ブロック111ａには、ダイ111の幅方向（スリット113の幅方向と直交する方向）に、溶液を行き渡らせるための流路114を形成している。これにより、ダイ111の全幅に渡ってスリット113から均等にペリクル膜原料溶液が吐出されるように構成されている。シム112はスリット113の幅を規定するものであり、作業条件に従ってスリット113の幅を調整するために、使用に際して適宜交換されるものである。

特開２００４−１５７２２９号公報

スリットコート法は、１０ｃｐ（センチポイズ）以下のレジスト液にはよく使用されている。しかし、ペリクル膜原料溶液のように高粘度液（１００ｃｐ〜５００ｃｐ）で１μｍから１０μｍとレジスト膜より厚い膜圧の成膜に使用すると、均一に塗布することが難しく、スリットスキャン方向にスジが入ったり、膜面に異物が付着する場合があった。

上記特許文献１においても、単位時間あたりのペリクル膜原料溶液の吐出量は記載されているものの、粘性との関係において所望の溶液膜を得るために最適な設定値は開示されていない。

本発明は、スリットコート法を用いて均一な溶液膜を得ることができ、確実にペリクル膜を成膜することのできる大型ペリクルの成膜方法を提案するものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る大型ペリクルの成膜方法は、少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基板上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、ダイのスリット幅を２０μｍ以上１４０μｍ以下として塗布を行うことを特徴とする。

また本発明に係る大型ペリクルの成膜方法の他の構成は、少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基板上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、ダイのスリットからペリクル膜原料溶液を吐出して前記ガラス基板上に最初に着液させる際に、該ガラス基板と前記ダイの先端との間隔を１０μｍ以上５０μｍ以下としたことを特徴とする。

また本発明に係る大型ペリクルの成膜方法の他の構成は、少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基板上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、ダイを移動させながらペリクル膜原料溶液を吐出して前記ガラス基板上に塗布する際に、該ガラス基板と前記ダイの先端との間隔を８０μｍ以上２００μｍ以下としたことを特徴とする。

また本発明に係る大型ペリクルの成膜方法の他の構成は、少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基盤上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、前記スリットからペリクル膜原料溶液を吐出する速度（Ｖ１）に対する前記ダイの移動速度（Ｖ２）の比（Ｖ２／Ｖ１）が０．８以上２．５以下であることを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の大型ペリクルのスリットコート法による成膜過程において、ダイから吐出されるペリクル膜原料溶液をガラス基板上に均一に塗布することができる。

本発明に係る大型ペリクルの成膜方法について説明する。図１は本実施例に係る成膜方法を説明するための動作説明図である。装置構成については従来技術の説明を援用し、図３と同一の符号を付して説明を省略する。

既に図３（ａ）を用いて説明したように、本実施例においてペリクル膜を生成するためには、矩形（長方形）のガラス基板110にスリットコーターのダイ111によってペリクル膜原料溶液101の塗布を行う。ガラス基板110は表面を鏡面研磨されており、平滑度および平坦度が確保されている。

ダイ111は、図３（ｂ）に示すように、２つのブロック111ａ、111ｂの間にシム112を挟むことによって、図３（ｃ）に示すようにスリット113を形成している。スリット113の幅ｄ１は、２０μｍ以上１４０μｍ以下であることが好ましい。２０μｍ以下では、所定の液量を得ることが困難なためである。また１４０μｍ以上では、ダイ中央部から主に液が吐出され、ダイ幅方向に均一な吐出が成されず、均一な膜厚の膜が成膜できないためである。なお主に中央部から吐出されるのは、ダイ111の幅方向のほぼ中央部に、流路114に開口する用液供給ラインからの接続口115が配置されているためである。本発明においては接続口115の数および配置について限定するものではないが、いずれの構成であっても、円滑にペリクル膜原料溶液を吐出するために、スリット113の幅は上記１４０μｍ以下であることが好ましい。

スリットコート法では、ペリクル膜原料溶液101のガラス基板110上への吐出は、ペリクル膜原料溶液101の空気圧や定量ポンプ等のポンプによる押し出しと、ガラス基板110上に塗布された液の表面張力による引き出しによる。そのため図１（ａ）に示すように、スリットコート法では、塗布の開始時にダイ111から吐出された液をガラス基板110に接触させるために、ダイ111を基板に近接させた状態で最初の吐出を行う。このときのガラス基板110とダイ111の先端との距離を、着液ギャップｄ２と呼ぶ。着液ギャップｄ２は、１０μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。１０μｍ以下ではダイ111とガラス基板110の距離が近すぎ、液がダイ111の外周部に付着して、発塵の原因になるおそれがある。また、５０μｍ以下では表面張力の影響で基板に接さず、塗布ができないためである。

ペリクル膜原料溶液101がガラス基板110上に着液した後は、図１（ｂ）に示すように、ダイ111を所定量上昇させてから、ガラス基板110表面に沿って移動（スキャン）させることにより、塗布を行う。このときのガラス基板110とダイ111の先端との間隔を、塗布ギャップｄ３と呼ぶ。塗布ギャップｄ３は、８０μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。塗布ギャップｄ３が８０μｍ以下では、塗布液がガラス基板110の外に漏れだし、基板固定テーブルを汚染したり、発塵の原因になるおそれがある。また、２００μｍ以上では、液の表面張力の影響により、液が基板上に塗布されなくなるおそれがあるためである。なお、基板表面とスリット先端との間隔は、塗布前に接触式あるいは非接触式センサーで測定を行ってもよい。

またスリット113からペリクル膜原料溶液101を吐出する速度（Ｖ１）に対する、ダイ111の移動速度（Ｖ２）の比（Ｖ２／Ｖ１）は、０．８以上２．５以下であることが好ましい。速度比が０．８未満あるいは２．５を超えると、ダイのスキャン方向に塗布スジが入り、均一な液の塗布ができないためである。

本発明は、スリットコート法を用いてペリクル膜を成膜する方法として利用することができる。

本実施例におけるダイの動作を説明する図である。従来のスピンコート法を説明する図である。従来のスリットコート法を説明する図である。

符号の説明

100 …ガラス基板
101 …ペリクル膜原料溶液
102 …回転台
103 …ホットプレート
104 …ペリクル膜
105 …仮枠
110 …ガラス基板
111 …ダイ
111ａ …ブロック
111ｂ …ブロック
112 …シム
113 …スリット
114 …流路
115 …接続口

Claims

少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基板上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、
ダイのスリット幅を２０μｍ以上１４０μｍ以下として塗布を行うことを特徴とする大型ペリクルの成膜方法。
少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基板上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、
ダイのスリットからペリクル膜原料溶液を吐出して前記ガラス基板上に最初に着液させる際に、該ガラス基板と前記ダイの先端との間隔を１０μｍ以上５０μｍ以下としたことを特徴とする大型ペリクルの成膜方法。
少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基板上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、
ダイを移動させながらペリクル膜原料溶液を吐出して前記ガラス基板上に塗布する際に、該ガラス基板と前記ダイの先端との間隔を８０μｍ以上２００μｍ以下としたことを特徴とする大型ペリクルの成膜方法。
少なくとも１辺が５００ｍｍ以上の鏡面研磨されたガラス基盤上にスリットコーターを用いて成膜する成膜方法において、
前記スリットからペリクル膜原料溶液を吐出する速度に対する前記ダイの移動速度の比が０．８以上２．５以下であることを特徴とする大型ペリクルの成膜方法。