JP2006138887A - 液晶パネル用対向基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネル用対向基板の製造コストを低減する。
【解決手段】液晶パネル用対向基板の製造方法であって、ウェハ基板１４をステッパに載置するウェハ載置工程と、アライメントマークパターン転写工程と、マイクロレンズ用パターン転写工程と、マイクロレンズアレイ１０２、及びアライメントマーク１０４、１０６を形成するレンズ形成工程と、マイクロレンズアレイ１０２を覆い、かつアライメントマーク１０４、１０６を覆わない遮光膜１６を形成する遮光膜形成工程と、アライメントマーク１０４、１０６を用いて位置合わせを行いつつ、ウェハ基板１４をステッパに載置する位置合わせ工程と、ブラックマトリックスパターン転写工程と、ブラックマトリックス１８を形成するブラックマトリックス形成工程とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶パネル用対向基板の製造方法に関する。

従来、ブラックマトリックス及びマイクロレンズアレイが形成された液晶パネル用対向基板（マイクロレンズ付き対向基板）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この液晶パネル用対向基板では、凸レンズの機能を有するマイクロレンズが、透光性基板に形成された凹部に高屈折率媒質を充填することにより形成されている。
特開２００３−１７２９２１ 図５

このような液晶パネル用対向基板においては、ブラックマトリックスとマイクロレンズアレイとを高い精度で位置合わせする必要がある。しかし、近年、液晶関連部品に対する価格低減要求は大きく、必要十分な精度を、より低いコストで実現することが望まれている。

そこで、本発明 は、上記の課題を解決できる、液晶パネル用対向基板を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）液晶パネル用対向基板の製造方法であって、ステッパ用のレチクルであって、マイクロレンズアレイを形成するためのマイクロレンズ用パターンと、マイクロレンズ用パターンから離間した位置に形成されたアライメントマーク用パターンとを有するレチクルを準備する準備工程と、レジスト膜が形成されている透光性のウェハ基板を、ステッパに載置するウェハ載置工程と、ステッパによるパターン転写のための複数のショット位置を、ウェハ基板に設定するショット位置設定工程と、複数のショット位置から一部のショット位置を選択して、選択したショット位置に、アライメントマーク用パターンを転写するアライメントマークパターン転写工程と、複数のショット位置から、アライメントマーク用パターンが転写されたショット位置以外のショット位置を順次選択し、ウェハ基板上において選択したショット位置に対応する位置に、マイクロレンズ用パターンを転写するマイクロレンズ用パターン転写工程と、ステッパからウェハ基板を取り外し、転写されたアライメントマーク用パターン及びマイクロレンズ用パターンに基づき、ウェハ基板に、マイクロレンズアレイ、及びアライメントマークを形成するレンズ形成工程と、マイクロレンズアレイを覆い、かつアライメントマークを覆わない遮光膜を、ウェハ基板上に形成する遮光膜形成工程と、遮光膜上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、アライメントマークを用いて位置合わせを行いつつ、ウェハ基板をステッパに載置する位置合わせ工程と、遮光膜をブラックマトリックスの形状に加工するためのブラックマトリックスパターンを、当該ステッパにより、ウェハ基板に転写するブラックマトリックスパターン転写工程と、当該ステッパからウェハ基板を取り外し、転写されたブラックマトリックスパターンに基づき、ブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程とを備える。

ステッパは、例えばＬＳＩ等を製造する場合にも広く用いられている。そして、ＬＳＩ等を製造する場合、アライメントマークは、通常、各ショット毎に設けられる。
液晶パネル用対向基板の製造においても、アライメントマークを各ショット毎に設けることも考えられる。しかし、液晶パネル用対向基板の製造においては、ブラックマトリックスを形成するために、マイクロレンズアレイ形成後に、ウェハ基板全面に遮光膜を形成する必要がある。そのため、液晶パネル用対向基板の製造において、各ショット毎にアライメントマークを設けた場合、アライメントマークは、この遮光膜により、覆い隠されてしまうこととなる。この場合、ブラックマトリックスとマイクロレンズアレイとの位置合わせを行うためには、ブラックマトリックスパターンのパターニングを行う前に、遮光膜の一部を除去して、アライメントマークを露出させる必要がある。そのため、液晶パネル用対向基板の製造において、各ショット毎にアライメントマークを設けるとすれば、工程数の増加により、製造コストが上昇してしまう。
これに対し、構成１のようにすれば、アライメントマークとマイクロレンズアレイとが異なるショット位置に形成されるため、例えばアライメントマーク上に遮蔽物をおいて遮光膜を形成することにより、マイクロレンズアレイを覆い、かつアライメントマークを覆わない遮光膜を形成することができる。そのため、ブラックマトリックスパターンのパターニングを行うために位置合わせを、遮光膜の一部を除去する工程を経ることなく、行うことができる。また、これにより、液晶パネル用対向基板の製造コストを低減することができる。
また、液晶パネル用対向基板の製造においては、このようにアライメントマークを設けたとしても、ブラックマトリックスとマイクロレンズアレイとを十分な精度で位置合わせすることができる。そのため、構成１のようにすれば、ブラックマトリックスとマイクロレンズアレイとの位置合わせを、低コストかつ十分な精度で行うことができる。

尚、液晶パネル用対向基板とは、液晶表示パネルにおいて液晶を挟んで駆動基板と対向配置される基板である。この液晶表示パネルは、例えば、液晶プロジェクタ等にライトバルブとして用いられる。駆動基板は、例えばＴＦＴアレイ基板である。
また、マイクロレンズアレイにおける各マイクロレンズは、液晶の各画素に対応して設けられる。ブラックマトリックス（ＢＭ）とは、液晶の各ドットの電極間やアクティブ素子上に設けられたマトリックス状の遮光膜である。ブラックマトリックスは、例えば、ＴＦＴ液晶の画素電極周辺部分の表示が制御できない領域を透過する光を遮光することにより、液晶の黒表示品位を高め、コントラストを高くする。
アライメントマークパターン転写工程は、例えばレチクル上のマイクロレンズ用パターンを覆い隠すことにより、アライメントマーク用パターンを転写する。マイクロレンズ用パターン転写工程は、例えばレチクル上のアライメントマーク用パターンを覆い隠すことにより、マイクロレンズ用パターンを転写する。アライメントマークパターン転写工程及びマイクロレンズ用パターン転写工程のそれぞれにおいて、マイクロレンズ用パターン及びアライメントマーク用パターンのそれぞれは、例えばステッパの遮蔽板により覆い隠される。

（構成２）アライメントマーク用パターンを転写する場合のショットサイズは、マイクロレンズ用パターンを転写する場合のショットサイズより小さい。このようにすれば、アライメントマーク用パターンの転写に必要な領域を小さくできる。そのため、ウェハ基板の領域を効率よく利用して、アライメントマークを形成できる。

（構成３）ショット位置設定工程は、アライメントマーク用パターンを転写する場合のショットサイズを基準にウェハ基板上の各ショット位置を指定する第１のジョブファイルであって、アライメントマーク用パターンを転写すべきショット位置と、マイクロレンズ用パターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置とを少なくとも指定する第１のジョブファイルを作成し、アライメントマークパターン転写工程は、第１のジョブファイルにおいて指定されている、アライメントマーク用パターンを転写すべきショット位置に、アライメントマーク用パターンを転写し、マイクロレンズ用パターン転写工程は、ステッパのショットサイズをマイクロレンズ用パターンを転写する場合のショットサイズに変更し、第１のジョブファイルにおいて指定されている、マイクロレンズ用パターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置を順次選択し、選択したショット位置の座標を、マイクロレンズ用パターンを転写すべき位置の座標に変換し、ウェハ基板における変換した座標の位置に、マイクロレンズ用パターンを転写し、位置合わせ工程は、第１のジョブファイルと同じショットサイズを基準にウェハ基板上の各ショット位置を指定する第２のジョブファイルであって、アライメントマークに合わせられるべきショット位置と、ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置とを少なくとも指定する第２のジョブファイルを作成し、第２ジョブファイルにおいて指定されている、アライメントマークに合わせられるべきショット位置を、ウェハ基板上のアライメントマークの位置に合わせ、ブラックマトリックスパターン転写工程は、ステッパのショットサイズを、マイクロレンズ用パターンを転写する場合と同じ大きさのショットサイズに変更し、第２のジョブファイルにおいて指定されている、ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置を順次選択し、選択したショット位置の座標を、ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置の座標に変換し、ウェハ基板における変換した座標の位置に、ブラックマトリックスパターンを転写する。アライメントマーク転写工程及びブラックマトリックスパターン転写工程は、例えば、アライメントマーク用パターンを転写する場合のショットサイズ、及びマイクロレンズ用パターンを転写する場合のショットサイズに基づいて、上記の座標変換を行う。

このようにすれば、対応するショットサイズが異なるアライメントマーク用パターン及びマイクロレンズ用パターンの転写を、共通のジョブファイル（第１のジョブファイル）を用いて行うことができる。また、このアライメントマークを利用した位置合わせ、及びブラックマトリックスパターンの転写を、共通のジョブファイル（第２のジョブファイル）を用いて行うことができる。そのため、このようにすれば、アライメントマークの形成及び位置合わせを、効率よく適切に行うことができる。

（構成４）第２のジョブファイルにおいて、アライメントマークに合わせられるべきショット位置と、ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置とは、少なくとも１個の他のショット位置を挟んで離間しており、ブラックマトリックスパターン転写工程において、ステッパは、露光量を０に設定して当該他のショット位置上をステップ移動することにより、露光動作の対象となるショット位置を、アライメントマークに合わせられるべきショット位置から、いずれかのブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置に移動させる。

本願発明者は、ステッパの仕様上、アライメントマークに合わせられるべきショット位置と、ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置との間に、余分なショット位置（他のショット位置）を設ける必要が生じる場合があることを見出した。例えば、このような余分なショット位置を設けない場合、座標変換後のブラックマトリックスパターンのショット位置とアライメントマークに合わせられるべきショット位置とが重なってしまう場合がある。
このよう仕様のステッパを用いた場合であっても、上記の余分なショット位置を設け、このショット位置において、露光量を０に設定した露光動作（ダミーショット）を行うことにより、位置合わせ後に、露光動作の対象となるショット位置を適切に移動させることができる。また、このようにすれば、本願発明に係るステッパとして、例えば、広く普及している既存のステッパを用いることができる。また、これにより、新たな設備投資等を行うことなく、マイクロレンズの形成、及びブラックマトリックスの形成を含め、マイクロレンズ付き基板を一貫生産することができる。
尚、第１のジョブファイルにおいても、アライメントマーク用パターンを転写すべきショット位置と、マイクロレンズ用パターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置とは、同様に、少なくとも１個の他のショット位置を挟んで離間してよい。

（構成５）アライメントマークパターン転写工程は、複数のショット位置のうちの最外周のショット位置に、アライメントマーク用パターンを転写する。

例えばＬＳＩを製造する場合、ウェハ基板の外周領域のみにアライメントマークを形成したとしても、十分な精度で位置合わせをできないおそれがある。これに対し、本願発明者は、ウェハ基板の外周領域のみに形成したアライメントマークを用い、ブラックマトリックスとマイクロレンズアレイとを十分な精度で位置合わせできることを確認した。
このようすれば、必要な精度での位置合わせを実現するアライメントマークを、ウェハ基板の領域を効率よく利用して形成できる。また、マイクロレンズ用パターンを転写するショット数を大きく減らすことなく、アライメントマークを形成できる。

（構成６）レチクルは、アライメントマーク用パターンとして、粗い位置合わせ用のパターンであるプレアライメント用パターンと、粗い位置合わせ後の精細な位置合わせ用のパターンであるファインアライメント用パターンとを有し、ウェハ基板は、オリエンテーションフラット加工されており、アライメントマークパターン転写工程は、プレアライメント用パターンを、ウェハ基板におけるオリエンテーションフラットと平行な直径の両端に最も近いショット位置に転写し、ファインアライメント用パターンを、いずれかのプレアライメント用パターンが転写されるショット位置と、オリエンテーションフラットとの間のショット位置に転写する。

このようにすれば、２種類のアライメントマークを用いて、ブラックマトリックスとマイクロレンズアレイとの位置合わせを高い精度で行うことができる。また、これら２種類のアライメントマークを、効率よく配置することができる。
尚、ウェハ基板の直径とは、例えば、ウェハ基板の外接円の直径である。プレアライメント用パターンが転写されるショット位置と、オリエンテーションフラットとの間のショット位置とは、例えば、最外周のショット位置に沿ってプレアライメント用パターンが転写されるショット位置と、オリエンテーションフラットの近傍とを結ぶ経路上にあるショット位置である。

尚、遮光膜形成工程は、例えば、アライメントマークを遮蔽物で覆った状態でスパッタリングを行い、遮光膜を形成する。

この遮蔽物は、例えばウェハ基板に貼り付けられるテープ等である。この遮蔽物は、スパッタリングされるウェハ基板を保持するウェハトレイに取り付けらた部材であってもよい。このようにすれば、マイクロレンズアレイを覆い、かつアライメントマークを覆わない遮光膜を、適切に形成できる。

本発明によれば、液晶パネル用対向基板の製造コストを低減することができる。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶パネル用対向基板の製造方法の一例の概要を示す。本例の製造方法においては、最初に、ウェハ基板１４に対し、アライメントマーク１０４、１０６及びマイクロレンズアレイ１０２の形成、カバーガラス接着、及び研磨を行うことにより、マイクロレンズ付き基板３０を製造する。

ウェハ基板１４は、例えば合成石英ガラスからなる透光性の基板であり、オリエンテーションフラット加工されている。ウェハ基板１４は、液晶プロジェクタ等で用いられる投影光の熱作用に耐えられる透光性材料で形成されていればよく、例えば無アルカリガラス等で形成されてもよい。ウェハ基板１４の直径は、例えば８インチ（φ８）程度である。

アライメントマーク１０４、１０６は、ステッパによりウェハ基板１４に設定されたショット位置のうち、最外周のショット位置に形成される。尚、アライメントマーク１０４は、粗い位置合わせ用のアライメントマーク（プリアライメント用アライメントマーク）である。また、アライメントマーク１０６は、粗い位置合わせ後の精細な位置合わせ用のアライメントマーク（ファインアライメント用アライメントマーク）である。アライメントマーク１０４、１０６の大きさは、例えば５〜１０μｍ程度であり、ショット位置の一部に形成される。

マイクロレンズアレイ１０２は、ステッパに設定された各ショット位置に応じて、ウェハ基板１４上に配列上に並べて形成される。それぞれのマイクロレンズアレイ１０２は、エッチングによりウェハ基板１４の表面に形成された凹みに高屈折率媒体を充填することにより形成される。

マイクロレンズ付き基板３０の製造に続いて、マイクロレンズ付き基板３０を洗浄（スパッタリング前洗浄）し、クロム（Ｃｒ）のスパッタリングにより、ウェハ基板１４表面のほぼ全面に、遮光膜１６を形成する。このスパッタリングは、遮光膜形成工程の一例であり、ウェハ基板１４上のアライメントマーク１０４、１０６を例えばテープ等の遮蔽物によりマスキングした状態で行う。これにより、ウェハ基板１４上には、マイクロレンズアレイ１０２を覆い、かつアライメントマーク１０４、１０６を覆わない遮光膜１６が形成される。

次に、遮光膜１６が形成されたマイクロレンズ付き基板３０を洗浄（レジスト塗布前洗浄）し、遮光膜１６上にレジストを塗布する。この工程は、レジスト膜形成工程の一例である。そして、ブラックマトリックス１８のパターニングのための露光（ブラックマトリックス露光）を行い、露光後ベーク、現像・エッチング、及びレジスト剥離洗浄を行って、ブラックマトリックス１８を形成する。

ここで、ブラックマトリックス露光の工程は、一部に、位置合わせ工程と、ブラックマトリックスパターン転写工程とを含む。位置合わせ工程は、ブラックマトリックス１８のパターニングを行うべき位置と、マイクロレンズアレイ１０２の位置とを合わせる工程であり、アライメントマーク１０４、１０６を用いて位置合わせを行いつつ、ウェハ基板１４をステッパに載置する。また、ブラックマトリックスパターン転写工程は、ブラックマトリックスパターンを、ステッパにより、ウェハ基板１４上のレジスト膜に転写する工程である。ブラックマトリックスパターンは、遮光膜１６をブラックマトリックス１８の形状に加工するためのパターンである。

また、現像・エッチングの工程は、ブラックマトリックス形成工程の一例であり、ステッパからウェハ基板１４を取り外し、転写されたブラックマトリックスパターンに基づき、ブラックマトリックス１８を形成する。

これらの工程により、液晶パネル用対向基板１０が製造される。本例によれば、遮光膜１６によりアライメントマーク１０４、アライメントマーク１０６が覆い隠されることがないため、遮光膜１６の一部を除去することなく、位置合わせができる。そのため、ブラックマトリックス１８とマイクロレンズアレイ１０２との位置合わせの工数を低減できる。また、これにより、液晶パネル用対向基板１０のコストを低減できる。

図２は、上記の製造方法により製造される液晶パネル用対向基板１０の構成の一例を示す。本例において、液晶パネル用対向基板１０は、基板部２６、高屈折率媒体２０、カバーガラス２２、ブラックマトリックス１８、及び透明導電膜１９を備える。

基板部２６は、ウェハ基板１４（図１参照）からチップとして切り出される部分であり、１個の基板部２６に対して１個のマイクロレンズアレイ１０２が形成される。基板部２６は、このマイクロレンズアレイ１０２に対応して、表面に、縦横均等に配列状に並ぶ複数の凹みを有する。これらの凹みには、高屈折率媒体２０が充填されている。尚、アライメントマーク１０４、１０６（図１参照）は、基板部２６の外側に形成されている。

高屈折率媒体２０は、例えば投影光に対して透光性を有する透明樹脂であり、ウェハ基板１４よりも高い屈折率を有する。そのため、ウェハ基板１４の各凹みに充填された高屈折率媒体２０は、マイクロレンズ２４を構成する。そして、配列状の凹みに対応して配列状に並ぶ複数のマイクロレンズ２４は、マイクロレンズアレイ１０２を構成する。

カバーガラス２２は、マイクロレンズ２４を保護する透明な板状体であり、高屈折率媒体２０を挟んでウェハ基板１４と対向するように設けられる。ブラックマトリックス１８は、カバーガラス２２上に、クロムの薄膜により形成されている。ブラックマトリックス１８の表面には、反射率を低下させるために、クロム酸化膜が形成されている。

図３は、アライメントマーク１０４、１０６の構成の一例を示す。図３（ａ）は、アライメントマーク１０４の構成の一例を示す。本例において、アライメントマーク１０４は、ブラックマトリックスと同じ膜材料のクロム薄膜からなる十字状のパターンである。このようなアライメントマーク１０４を用いれば、ブラックマトリックス露光工程において、粗い位置合わせ（プリアライメント）を適切に行うことができる。アライメントマーク１０４は、十字状の凹みであってもよい。

図３（ｂ）は、アライメントマーク１０６の構成の一例を示す。本例において、アライメントマーク１０６は、ブラックマトリックスと同じ膜材料のクロム薄膜からなる線状のラインアンドスペースパターンであり、互いに直交するＸ及びＹ方向に並ぶ２種類のラインアンドスペースパターンを含む。このＸ方向及びＹ方向は、例えば、ステッパにおいてウェハ基板１４を載置するウェハステージの移動可能方向である。このようなアライメントマーク１０６を用いれば、ブラックマトリックス露光工程において、精細な位置合わせ（ファインアライメント）を適切に行うことができる。アライメントマーク１０６は、線状溝のラインアンドスペースパターンであってもよい。

図４は、アライメントマーク１０４、１０６及びマイクロレンズアレイ１０２を形成する工程を更に詳しく示すフローチャートである。本例においては、最初に、ステッパ用のレチクルを準備する（準備工程Ｓ１０２）。このレチクルには、アライメントマーク用パターン及びマイクロレンズ用パターンが形成されている。そして、レジスト膜が形成されているウェハ基板１４を、ステッパに載置する（ウェハ載置工程Ｓ１０４）。

そして、ステッパによるパターン転写のための複数のショット位置を、ウェハ基板１４に設定し（ショット位置設定工程Ｓ１０６）、設定したショット位置に基づき、アライメントマーク１０４、１０６に対応するアライメントマーク用パターンの転写（アライメントマークパターン転写工程Ｓ１０８）、及びマイクロレンズ用パターンの転写（マイクロレンズ用パターン転写工程Ｓ１１０）を行う。

そして、ステッパからウェハ基板１４を取り外し、転写されたアライメントマーク用パターン及びマイクロレンズ用パターンによるパターニング、エッチング、高屈折率媒体２０（図２参照）の充填等により、ウェハ基板１４に、マイクロレンズアレイ１０２（図２参照）、及びアライメントマーク１０４、１０６（図１参照）を形成する（レンズ形成工程Ｓ１１２）。

尚、アライメントマーク１０４、１０６は、例えばクロム等の金属薄膜を所定の形状にパターニングすることで形成される。この金属薄膜は、例えば、準備工程Ｓ１０２で準備されるウェハ基板１４において、レジスト膜の下に予め形成されている。本例によれば、マイクロレンズアレイ１０２及びアライメントマーク１０４、１０６を適切に形成することができる。

以下、本例の製造方法で利用されるステッパの制御方法の一例について、更に詳しく説明する。以下の方法は、ステッパとして、例えばＣａｎｏｎ製ＦＰＡ−３０００ｉＷを用いる場合に適用できる。

図５は、アライメントマーク１０４及びアライメントマーク１０６の設定位置について説明する図である。ステッパにおいては、例えばアライメント顕微鏡のセット位置やウェハステージの可動範囲から、アライメントマークの設定位置に制約が生じる場合がある。例えば、アライメントマーク用パターンを転写する場合のステップピッチを１０ｍｍ×１０ｍｍとして、列方向に１９ショット、行方向に１９ショットのショット位置を設定する場合、アライメントマーク１０４及びアライメントマーク１０６の設定位置に制約が生じる。ショット位置設定工程（図４参照）においては、ウェハ基板１４上の各ショット位置を指定するジョブファイルを、この制約を考慮して作成する必要がある。

図５（ａ）は、アライメントマーク１０４の設定位置の制約の一例を示す。本例において、図中に網掛けで示したショット位置３０２には、アライメントマーク１０４を設けることができない。そのため、アライメントマーク１０４は、それ以外のいずれかのショット位置３０４に設定される。本例において、アライメントマーク１０４は、ウェハ基板１４におけるオリエンテーションフラットと平行な直径の両端に最も近いショット位置に形成される。

図５（ｂ）は、アライメントマーク１０６の設定位置の制約の一例を示す。本例において、図中に網掛けで示したショット位置３０６には、アライメントマーク１０６を設けることができない。そのため、アライメントマーク１０６は、それ以外のいずれかのショット位置３０８に設定される。本例において、アライメントマーク１０６は、いずれかのアライメントマーク１０４と、オリエンテーションフラットとの間のショット位置に形成される。

図６は、アライメントマークパターン転写工程及びマイクロレンズ用パターン転写工程を更に詳しく説明する図である。本例において、ステッパは、レチクル１２に形成されたパターンを転写する。レチクル１２は、マイクロレンズ用パターン２０２、プリアライメント用パターン２０４、及びファインアライメント用パターン２０６を有する。マイクロレンズ用パターン２０２は、マイクロレンズアレイ１０２（図２参照）に対応する凹みをウェハ基板１４に形成するためのパターンである。プリアライメント用パターン２０４は、アライメントマーク１０４（図１参照）を形成するためのパターンである。ファインアライメント用パターン２０６は、アライメントマーク１０６を形成するためのパターンである。プリアライメント用パターン２０４及びファインアライメント用パターン２０６は、レチクル１２上においてマイクロレンズ用パターン２０２から離間して形成されている。また、本例において、プリアライメント用パターン２０４及びファインアライメント用パターン２０６を転写する場合のショットサイズは、１０ｍｍ×１０ｍｍであり、マイクロレンズ用パターン２０２を転写する場合のショットサイズ（製品ショットサイズ）より小さい。

このようなレチクル１２に対応して、ショット位置設定工程は、プリアライメント用パターン２０４及びファインアライメント用パターン２０６を転写する場合のショットサイズ（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を基準に、ウェハ基板１４上の各ショット位置を指定するジョブファイル（第１のジョブファイル）を作成する。このジョブファイルは、プリアライメント用パターン２０４及びファインアライメント用パターン２０６を転写すべきショット位置と、マイクロレンズ用パターン２０２を転写すべき位置に対応づけられた複数のショット位置２０８とを少なくとも指定する。

これにより、アライメントマーク１０４、１０６が形成されるべきショット位置が設定される。アライメントマークパターン転写工程は、作成されたジョブファイルに指定されている位置に、プリアライメント用パターン２０４及びファインアライメント用パターン２０６を転写する。

また、マイクロレンズ用パターン転写工程は、１ショット毎にショット位置２０８の座標を変換し、変換した座標位置に、マイクロレンズ用パターン２０２を転写する。より具体的に説明すると、マイクロレンズ用パターン転写工程は、最初に、ステッパのショットサイズを、１０ｍｍ×１０ｍｍから、マイクロレンズ用パターン２０２を転写する場合のショットサイズに変更する。そして、複数のショット位置２０８のそれぞれを順次選択し、選択したショット位置２０８の座標を、マイクロレンズ用パターン２０２を転写すべき位置の座標に変換する。そして、変換された座標の位置に、マイクロレンズ用パターン２０２を転写する。

このように、マイクロレンズ用パターン転写工程は、各ショットを行う毎に座標を修正することにより、転写されるショットサイズよりも小さなショットサイズを基準とするジョブファイルに基づき、ウェハ基板１４のほぼ全面に、マイクロレンズ用パターン２０２を転写する。本例によれば、ショットサイズの異なるマイクロレンズ用パターン２０２と、プリアライメント用パターン２０４及びファインアライメント用パターン２０６とを、適切に転写することができる。

図７は、位置合わせ工程及びブラックマトリックスパターン転写工程を更に詳しく説明する図である。尚、位置合わせ工程に先立ち、プリアライメント用パターン２０４（図６参照）が転写されたショット位置には、アライメントマーク１０４が形成されている。また、ファインアライメント用パターン２０６（図６参照）が転写されたショット位置には、アライメントマーク１０６が形成されている。

位置合わせ工程は、ショット位置設定工程で作成されたジョブファイル（第１のジョブファイル）と同じショットサイズ（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を基準にして、ウェハ基板１４上の各ショット位置を指定する新たなジョブファイル（第２のジョブファイル）を作成する。このジョブファイルは、アライメントマーク１０４、１０６に合わせられるべきショット位置と、ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられた複数のショット位置２１２とを少なくとも指定する。

そして、位置合わせ工程は、例えばプリアライメント及びファインアライメントの２段階の位置合わせ動作により、このジョブファイルにおいて指定されている、各アライメントマーク１０４、１０６に合わせられるべきショット位置を、ウェハ基板１４上の各アライメントマーク１０４、１０６の位置に合わせる。

ここで、本例において、このジョブファイルは、ダミーショット用のショット位置２１６を更に指定する。ダミーショットとは、露光量を０に設定した露光動作である。ダミーショット用のショット位置２１６は、アライメントマーク１０４、１０６に合わせられるべきショット位置と、ショット位置２１２との間に設けられる。そのため、このジョブファイルにおいて、アライメントマーク１０４、１０６に合わせられるべきショット位置と、ショット位置２１２とは、少なくとも１個のショット位置２１６を挟んで離間する。

ブラックマトリックスパターン転写工程は、最初に、露光動作の対象となるショット位置をいずれかのショット位置２１２に移動させる。この工程において、ステッパは、ショット位置２１６上でダミーショットを行うことにより、露光動作の対象となるショット位置を、アライメントマーク２０４、２０６に合わせられるべきショット位置から、いずれかのショット位置２０８に移動させる。

そして、１ショット毎にショット位置２１２の座標を変換し、変換した座標位置に、ブラックマトリックスパターンを転写する。より具体的に説明すると、ブラックマトリックスパターン転写工程は、ステッパのショットサイズを、１０ｍｍ×１０ｍｍから、ブラックマトリックスパターンを転写する場合のショットサイズに変更する。変更後のショットサイズは、マイクロレンズ用パターン転写工程においてマイクロレンズ用パターン２０２（図６参照）を転写する場合と同じ大きさである。

そして、複数のショット位置２１２のそれぞれを順次選択し、選択したショット位置２１２の座標を、ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置の座標に変換する。そして、変換された座標位置２１４に、ブラックマトリックスパターンを転写する。

このように、ブラックマトリックスパターン転写工程は、各ショットを行う毎に座標を修正することにより、転写されるショットサイズよりも小さなショットサイズを基準とするジョブファイルに基づき、ウェハ基板１４のほぼ全面に、ブラックマトリックスパターンを転写する。本例によれば、位置合わせ、及びブラックマトリックスパターンの転写を、適切に行うことができる。

続いて、本例により実現される位置合わせの精度について説明する。
図８は、位置合わせの精度を確認するための構成の一例を示す。１０ｍｍ×１０ｍｍのステップピッチで、図のような配列の第１層（ファーストパターン）を作成し、これに第２層（セカンドパターン）を重ね合わせてパターニング後、ステッパで自動計測を行った。この自動計測により、５枚のウェハ基板１４に対し、各１２３点において、Ｓｈｉｆｔ／倍率（Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ）／回転（Ｒｏｔａｔｉｏｎ）／直行（Ｏｒｔｈｏｎａｌｉｔｙ）／Ｓｈｉｆｔの３σについて、各ズレ成分を測定した。

図８（ａ）は、この測定において用いたアライメントマーク１０４、１０６の位置を示す。位置合わせに用いるアライメントマーク１０４、１０６は、図１〜図７を用いて説明した液晶パネル用対向基板１０と同様の位置に設けた。

図８（ｂ）は、この測定で用いた測定パターンを示す。この測定では、より適切に位置精度を確認するため、測定パターンとして、マイクロレンズ用パターン２０２（図６参照）に代えて、公知のダブルボックスパターンを用いた。

尚、測定には、ステッパとしてＣａｎｏｎ製ＦＰＡ−３０００ｉＷ、レチクルとして、このステッパ用のテストレチクルであるＮＯ２５０を用いた。また、露光光源には、Ｈｅ−Ｎｅレーザを用いた。

表１は、この測定の結果を示す。図９は、各ウェハ基板１４の測定結果を比較するグラフである。マイクロレンズ付き基板３０においては、例えば、２．５μｍ以上の欠陥がないことが、欠陥品質として要求される。そのため、マイクロレンズ付き基板３０の製造時の位置合わせ精度は、±１．０μｍであることが好ましい。また、Ｓｈｉｆｔの３σは、０．２５μｍ以下であるのが好ましい。この測定により確認された位置合わせ、及びＳｈｉｆｔの３σの精度は、これらの基準を満たすものであり、マイクロレンズ付き基板３０の製品製造に十分に適用可能な精度である。

図１０は、マイクロレンズアレイ１０２を形成して行った位置精度の確認を説明する図である。位置精度を確認するために、本発明の実施例に係るマイクロレンズ付き基板３０を、ステッパとしてＣａｎｏｎ製ＦＰＡ−３０００ｉＷを用いて製造した。マイクロレンズ付き基板３０におけるマイクロレンズ２４の直径は、約１０μｍである。また、ブラックマトリックス１８の幅は約２μｍ、格子間隔は約１０μｍである。また、ミラープロジェクション装置（Ｃａｎｏｎ製 ＭＰＡ−６００ＦＡ）を用いた公知の方法により、比較例に係るマイクロレンズ付き基板４０を製造した。

図１０（ａ）は、位置精度の測定方法を示す。本例においては、位置精度の確認するために、行列状に形成されたブラックマトリックス１８に対する、マイクロレンズ２４の中心のズレΔｘ、Δｙを測定した。測定は。タカノ製の微小寸法測定装置ＨＩ−５５００Ａを用いて行った。

図１０（ｂ）は、マイクロレンズ付き基板３０において位置精度の測定対象としたチップを示す。１回のバッチ処理により製造された１個のマイクロレンズ付き基板３０から９個のチップを選択し、各チップについて１点ずつ、位置精度の測定を行った。

表２は、このマイクロレンズ付き基板３０に対する位置精度の測定結果を示す。

図１０（ｃ）は、マイクロレンズ付き基板４０において位置精度の測定対象としたチップを示す。５回のバッチ処理により製造された５個のマイクロレンズ付き基板４０からそれぞれ４個のチップを選択し、各チップについて１点ずつ、位置精度を測定した。

表３は、これらのマイクロレンズ付き基板４０に対する位置精度の測定結果を示す。

表２、３に示したように、本例の製造方法で製造したマイクロレンズ付き基板３０により、ミラープロジェクション装置を用いて製造したマイクロレンズ付き基板４０を上回る位置精度が達成できた。また、この位置精度は、マイクロレンズ付き基板３０を大量生産する場合に要求される位置精度（±１．０μｍ）を満たすものである。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、例えばマイクロレンズ付き基板に好適に利用できる。

本発明の一実施形態に係る液晶パネル用対向基板の製造方法の一例の概要を示す図である。 液晶パネル用対向基板１０の構成の一例を示す図である。 アライメントマーク１０４、１０６の構成の一例を示す図である。 図３（ａ）は、アライメントマーク１０４の構成の一例を示す。 図３（ｂ）は、アライメントマーク１０６の構成の一例を示す。 アライメントマーク１０４、１０６及びマイクロレンズアレイ１０２を形成する工程を更に詳しく示すフローチャートである。 アライメントマーク１０４及びアライメントマーク１０６の設定位置について説明する図である。 図５（ａ）は、アライメントマーク１０４の設定位置の制約の一例を示す。 図５（ｂ）は、アライメントマーク１０６の設定位置の制約の一例を示す。 アライメントマークパターン転写工程及びマイクロレンズ用パターン転写工程を更に詳しく説明する図である。 位置合わせ工程及びブラックマトリックスパターン転写工程を更に詳しく説明する図である。 位置合わせの精度を確認するための構成の一例を示す図である。 図８（ａ）は、この測定において用いたアライメントマーク１０４、１０６の位置を示す。 図８（ｂ）は、この測定で用いた測定パターンを示す。 各ウェハ基板１４の測定結果を比較するグラフである。 マイクロレンズアレイ１０２を形成して行った位置精度の確認を説明する図である。 図１０（ａ）は、位置精度の測定方法を示す。 図１０（ｂ）は、マイクロレンズ付き基板３０において位置精度の測定対象としたチップを示す。 図１０（ｃ）は、マイクロレンズ付き基板４０において位置精度の測定対象としたチップを示す。

符号の説明

１０・・・液晶パネル用対向基板、１２・・・レチクル、１４・・・ウェハ基板、１６・・・遮光膜、１８・・・ブラックマトリックス、１９・・・透明導電膜、２０・・・高屈折率媒体、２２・・・カバーガラス、２４・・・マイクロレンズ、２６・・・基板部、３０・・・マイクロレンズ付き基板、４０・・・マイクロレンズ付き基板、１０２・・・マイクロレンズアレイ、１０４・・・アライメントマーク、１０６・・・アライメントマーク、２０２・・・マイクロレンズ用パターン、２０４・・・プリアライメント用パターン、２０６・・・ファインアライメント用パターン、２０８・・・ショット位置、２１２・・・ショット位置、２１４・・・座標位置、２１６・・・ショット位置、３０２・・・ショット位置、３０４・・・ショット位置、３０８・・・ショット位置、３０８・・・ショット位置

Claims (6)

1. 液晶パネル用対向基板の製造方法であって、
   ステッパ用のレチクルであって、マイクロレンズアレイを形成するためのマイクロレンズ用パターンと、前記マイクロレンズ用パターンから離間した位置に形成されたアライメントマーク用パターンとを有するレチクルを準備する準備工程と、
   レジスト膜が形成されている透光性のウェハ基板を、前記ステッパに載置するウェハ載置工程と、
   前記ステッパによるパターン転写のための複数のショット位置を、前記ウェハ基板に設定するショット位置設定工程と、
   前記複数のショット位置から一部のショット位置を選択して、選択したショット位置に、前記アライメントマーク用パターンを転写するアライメントマークパターン転写工程と、
   前記複数のショット位置から、前記アライメントマーク用パターンが転写されたショット位置以外のショット位置を順次選択し、前記ウェハ基板上において選択した前記ショット位置に対応する位置に、前記マイクロレンズ用パターンを転写するマイクロレンズ用パターン転写工程と、
   前記ステッパから前記ウェハ基板を取り外し、転写された前記アライメントマーク用パターン及び前記マイクロレンズ用パターンに基づき、前記ウェハ基板に、前記マイクロレンズアレイ、及びアライメントマークを形成するレンズ形成工程と、
   前記マイクロレンズアレイを覆い、かつ前記アライメントマークを覆わない遮光膜を、前記ウェハ基板上に形成する遮光膜形成工程と、
   前記遮光膜上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
   前記アライメントマークを用いて位置合わせを行いつつ、前記ウェハ基板をステッパに載置する位置合わせ工程と、
   前記遮光膜をブラックマトリックスの形状に加工するためのブラックマトリックスパターンを、当該ステッパにより、前記ウェハ基板に転写するブラックマトリックスパターン転写工程と、
   当該ステッパから前記ウェハ基板を取り外し、転写された前記ブラックマトリックスパターンに基づき、前記ブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と
   を備えることを特徴とする液晶パネル用対向基板の製造方法。
2. 前記アライメントマーク用パターンを転写する場合のショットサイズは、前記マイクロレンズ用パターンを転写する場合のショットサイズより小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル用対向基板の製造方法。
3. 前記ショット位置設定工程は、前記アライメントマーク用パターンを転写する場合のショットサイズを基準に前記ウェハ基板上の各ショット位置を指定する第１のジョブファイルであって、前記アライメントマーク用パターンを転写すべきショット位置と、前記マイクロレンズ用パターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置とを少なくとも指定する第１のジョブファイルを作成し、
   前記アライメントマークパターン転写工程は、前記第１のジョブファイルにおいて指定されている、前記アライメントマーク用パターンを転写すべきショット位置に、前記アライメントマーク用パターンを転写し、
   前記マイクロレンズ用パターン転写工程は、
   前記ステッパのショットサイズを前記マイクロレンズ用パターンを転写する場合のショットサイズに変更し、
   前記第１のジョブファイルにおいて指定されている、前記マイクロレンズ用パターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置を順次選択し、
   選択した前記ショット位置の座標を、前記マイクロレンズ用パターンを転写すべき位置の座標に変換し、
   前記ウェハ基板における変換した座標の位置に、前記マイクロレンズ用パターンを転写し、
   前記位置合わせ工程は、
   前記第１のジョブファイルと同じショットサイズを基準に前記ウェハ基板上の各ショット位置を指定する第２のジョブファイルであって、前記アライメントマークに合わせられるべきショット位置と、前記ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置とを少なくとも指定する第２のジョブファイルを作成し、
   前記第２ジョブファイルにおいて指定されている、前記アライメントマークに合わせられるべきショット位置を、前記ウェハ基板上の前記アライメントマークの位置に合わせ、
   前記ブラックマトリックスパターン転写工程は、
   前記ステッパのショットサイズを、前記マイクロレンズ用パターンを転写する場合と同じ大きさのショットサイズに変更し、
   前記第２のジョブファイルにおいて指定されている、前記ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置を順次選択し、
   選択した前記ショット位置の座標を、前記ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置の座標に変換し、
   前記ウェハ基板における変換した座標の位置に、前記ブラックマトリックスパターンを転写することを特徴とする請求項２に記載の液晶パネル用対向基板の製造方法。
4. 前記第２のジョブファイルにおいて、前記アライメントマークに合わせられるべきショット位置と、前記ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置とは、少なくとも１個の他のショット位置を挟んで離間しており、
   前記ブラックマトリックスパターン転写工程において、前記ステッパは、露光量を０に設定して前記他のショット位置上をステップ移動することにより、露光動作の対象となるショット位置を、前記アライメントマークに合わせられるべきショット位置から、いずれかの前記ブラックマトリックスパターンを転写すべき位置に対応づけられたショット位置に移動させることを特徴とする請求項３に記載の液晶パネル用対向基板の製造方法。
5. アライメントマークパターン転写工程は、前記複数のショット位置のうちの最外周の前記ショット位置に、前記アライメントマーク用パターンを転写することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液晶パネル用対向基板の製造方法。
6. 前記レチクルは、前記アライメントマーク用パターンとして、粗い位置合わせ用のパターンであるプレアライメント用パターンと、前記粗い位置合わせ後の精細な位置合わせ用のパターンであるファインアライメント用パターンとを有し、
   前記ウェハ基板は、オリエンテーションフラット加工されており、
   前記アライメントマークパターン転写工程は、
   前記プレアライメント用パターンを、前記ウェハ基板における前記オリエンテーションフラットと平行な直径の両端に最も近いショット位置に転写し、
   前記ファインアライメント用パターンを、いずれかの前記プレアライメント用パターンが転写されるショット位置と、前記オリエンテーションフラットとの間のショット位置に転写することを特徴とする請求項５に記載の液晶パネル用対向基板の製造方法。