JP2007102093A - フォトマスク及びそれを用いた露光方法 - Google Patents

フォトマスク及びそれを用いた露光方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 感光性樹脂を塗布した基板の基準パターンに対する露光パターンの重ね合わせ精度を向上する。
【解決手段】 透明基材2及び該透明基材2の一面に形成された遮光膜3からなるフォトマスク1であって、前記遮光膜2に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターン4と、前記遮光膜3に前記複数のマスクパターン4の並び方向の側方に形成され、対向して配設されるカラーフィルタ基板の表面を観察可能とする覗き窓5と、を設けたものである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、透明基材の一面に形成された遮光膜に設けられたマスクパターンの像を感光性樹脂を塗布した基板に転写して露光パターを形成するフォトマスクに関し、詳しくは、基板に予め形成された基準パターンに対する露光パターンの重ね合わせ精度を向上しようとするフォトマスク及びそれを用いた露光方法に係るものである。
従来のフォトマスクは、感光性樹脂を塗布した基板に転写されるパターンの直線部を短く形成したマスクパターンと、所定の位置に基板との位置合わせをするためのアライメントマークとを備えていた(例えば、特許文献1参照)。そして、このようなフォトマスクを用いて行なう露光は、露光開始前に上記アライメントマークと基板のアライメントマークとの位置合わせをし、その後上記フォトマスクと、フォトマスクを介して上記基板に露光光を照射するための光照射装置とを、基板を含む所定のエリア内で基板の面に平行な面内を2軸方向に相対的に移動又は停止し、フォトマスクの上記基板に対する相対的移動中又は停止時に露光光を照射して、基板上に直線状に延びる露光パターンを形成するようになっていた。これにより、小型のフォトマスクであっても基板に直線状の露光パターンを効率よく形成することができるようになっていた。
特開平11−237744号公報
しかし、このような従来のフォトマスクにおいては、マスクパターンと基板に予め形成された基準パターンとの位置合わせを、それ自身のアライメントマークと基板のアライメントマークとによって間接的に行なうようにしたものであって、基板に形成された基準パターンを直接観察しながら、該基準パターンに対してマスクパターンを位置合わせできるようにしたものではなかった。したがって、露光パターンと基板の基準パターンとの重ね合わせ精度は、フォトマスクのマスクパターンとそのアライメントマーク及び基板の基準パターンとそのアライメントマークとの各形成精度によって決まり、該形成精度が十分でない場合には、上記重ね合わせ精度も悪くなっていた。特に、基板が大型のものである場合には、上記各アライメントマークと各パターンとの形成精度はより厳しいものとなり、その位置合わせはより困難であった。
また、上記従来のフォトマスクは、露光開始前にそれ自身のアライメントマークと基板のアライメントマークとの位置合わせをするようにしたもので、露光実行中には両アライメントマークの位置合わせをすることができなかった。したがって、露光開始前の位置合わせが不十分であると露光パターンと基準パターンとの位置合わせ精度も悪くなっていた。さらに、基板の移動誤差による位置ずれを補正することができないので、上記位置合わせ精度を向上することができなかった。
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、感光性樹脂を塗布した基板に予め形成された基準パターンに対する露光パターンの重ね合わせ精度を向上しようとするフォトマスク及びそれを用いた露光方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1の発明によるフォトマスクは、透明基材及び該透明基材の一面に形成された遮光膜からなるフォトマスクであって、前記遮光膜に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターンと、前記遮光膜に前記複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成され、対向して配設される基板の表面を観察可能とする覗き窓と、を設けたものである。
このような構成により、透明基材の一面に形成された遮光膜に一方向に並べて形成された複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成された覗き窓で対向して配設される基板の表面を観察し、上記複数のマスクパターンで露光光を通して基板に照射させる。
また、前記透明基材の少なくとも一面に、可視光を透過し紫外線を反射又は吸収する波長選択性膜を前記覗き窓を覆って形成したものである。これにより、透明基材の少なくとも一面に、覗き窓を覆って形成した波長選択性膜で可視光を透過し、紫外線を反射する。
また、第2の発明によるフォトマスクは、透明基材及び該透明基材の一面に形成された遮光膜からなるフォトマスクであって、前記遮光膜に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターンと、前記遮光膜に前記複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成され、対向して配設される基板の表面を観察可能とする覗き窓と、前記覗き窓内、又は覗き窓の一端部側方に前記複数のマスクパターンのうち少なくとも一つと所定の位置関係を有して形成され、前記基板との位置合わせをするためのマスク側アライメントマークと、を設けたものである。
このような構成により、透明基材の一面に形成された遮光膜に一方向に並べて形成された複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成された覗き窓で対向して配設される基板の表面を観察し、上記覗き窓内、又は覗き窓の一端部側方に上記複数のマスクパターンのうち少なくとも一つと所定の位置関係を有して形成されたマスク側アライメントマークで基板との位置合わせをし、上記複数のマスクパターンで露光光を通して基板に照射させる。
さらに、記透明基材の少なくとも一面に、可視光を透過し紫外線を反射又は吸収する波長選択性膜を前記覗き窓及びマスク側アライメントマークを覆って形成したものである。これにより、透明基材の少なくとも一面に、覗き窓及びマスク側アライメントマークを覆って形成した波長選択性膜で可視光を透過し、紫外線を反射する。
さらに、第3の発明による露光方法は、透明基材の一面に形成された遮光膜に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターンと、前記遮光膜に前記複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成され、対向して搬送される基板の表面を観察可能とする覗き窓と、を設けたフォトマスクを用いて行なう露光方法であって、前記フォトマスクを前記覗き窓が基板の搬送方向手前側となるようにして配置する段階と、前記複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向に感光性樹脂を塗布した基板を搬送する段階と、撮像手段により前記覗き窓を通して前記基板の表面を撮像し、該基板に形成された基準パターンに対して所定の位置関係に設定された基準位置を検出する段階と、前記検出結果に基づいて前記基板の基準位置と、前記フォトマスクの複数のマスクパターンの一つと所定の位置関係に設定された前記撮像手段の基準受光素子との水平距離が所定値となるように前記撮像手段とフォトマスクとを一体的に前記基板の搬送方向と交差する方向に移動して前記基板とフォトマスクとの位置合わせをする段階と、を行なうものである。
このような構成により、フォトマスクを複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成された覗き窓が基板の搬送方向手前側となるようにして配置し、複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向に感光性樹脂を塗布した基板を搬送し、撮像手段で上記覗き窓を通して基板の表面を撮像して該基板に形成された基準パターンに対して所定の位置関係に設定された基準位置を検出し、該検出結果に基づいて上記基板の基準位置と、上記フォトマスクの複数のマスクパターンの一つと所定の位置関係に設定された撮像手段の基準受光素子との水平距離が所定値となるように上記撮像手段とフォトマスクとを一体的に上記基板の搬送方向と交差する方向に移動して基板とフォトマスクとの位置合わせをする。
また、第4の発明による露光方法は、透明基材の一面に形成された遮光膜に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターンと、前記遮光膜に前記複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成され、対向して搬送される基板の表面を観察可能とする覗き窓と、前記覗き窓内、又は覗き窓の一端部側方に前記複数のマスクパターンのうち少なくとも一つと所定の位置関係を有して形成され、前記基板との位置合わせをするためのマスク側アライメントマークと、を設けたフォトマスクを用いて行なう露光方法であって、 前記フォトマスクを前記覗き窓が基板の搬送方向手前側となるようにして配置する段階と、前記複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向に感光性樹脂を塗布した基板を搬送する段階と、撮像手段により前記覗き窓を通して前記基板の表面を撮像し、該基板に形成された基準パターンに対して所定の位置関係に設定された基準位置を検出する段階と、前記撮像手段により前記フォトマスクのマスク側アライメントマークを撮像してその位置を検出する段階と、前記各検出結果に基づいて前記基板の基準位置と前記フォトマスクのマスク側アライメントマークの位置との水平距離が所定値となるように前記撮像手段とフォトマスクとを一体的に前記基板の搬送方向と交差する方向に移動して前記基板とフォトマスクとの位置合わせをする段階と、を行なうものである。
このような構成により、フォトマスクを複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成された覗き窓が基板の搬送方向手前側となるようにして配置し、複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向に感光性樹脂を塗布した基板を搬送し、撮像手段で上記覗き窓を通して基板の表面を撮像して該基板に形成された基準パターンに対して所定の位置関係に設定された基準位置を検出し、撮像手段で上記フォトマスクに上記複数のマスクパターンのうち少なくとも一つと所定の位置関係を有して形成されたマスク側アライメントマークを撮像してその位置を検出し、該各検出結果に基づいて上記基板の基準位置と上記フォトマスクのマスク側アライメントマークの位置との水平距離が所定値となるように上記撮像手段とフォトマスクとを一体的に上記基板の搬送方向と交差する方向に移動して基板とフォトマスクとの位置合わせをする。
さらに、前記基板の基準位置を検出する段階と、前記フォトマスクのマスク側アライメントマークの位置を検出する段階とは、同時に実行される。これにより、基板の基準位置を検出と、フォトマスクのマスク側アライメントマークの位置検出を同時に実行する。
また、前記基板は、その一端部に前記フォトマスクのマスク側アライメントマークと位置合わせをするための基板側アライメントマークを前記基準パターンと所定の位置関係を有して形成したものである。これにより、基板の一端部に基準パターンと所定の位置関係を有して形成された基板側アライメントマークとフォトマスクのマスク側アライメントマークとを位置合わせする。
さらに、前記基板を搬送する段階は、前記基板側アライメントマークを形成した端部が搬送方向先頭側となるようにして前記基板を搬送するものである。これにより、基板側アライメントマークが形成された端部を先頭にして基板を搬送する。
そして、前記基板とフォトマスクとの位置合わせをする段階の前に、前記撮像手段で撮像した基板側アライメントマークの位置と前記フォトマスクのマスク側アライメントマークの位置との水平距離が所定値となるように前記撮像手段とフォトマスクとを一体的に前記基板の搬送方向と交差する方向に移動するものである。これにより、基板とフォトマスクとの位置合わせをする前に、撮像手段で基板側アライメントマークを撮像してその位置を検出し、該検出結果に基づいて基板側アライメントマークの位置とフォトマスクのマスク側アライメントマークの位置との水平距離が所定値となるように撮像手段とフォトマスクとを一体的に基板の搬送方向と交差する方向に移動する。
請求項1に係る発明によれば、複数のマスクパターンに近接した位置で覗き窓を通して基板に予め形成された基準パターンを直接観察することができる。したがって、上記覗き窓を通して上記基準パターンを撮像すれば、該画像データに基づいて上記基準パターンに予め設定した基準位置と上記複数のマスクパターンの一つに予め設定した基準位置とのずれを検出して、該ずれ量が所定の値となるように補正することによって、上記複数のマスクパターンと基板の基準パターンとの位置合わせをすることができる。これにより、両パターンの位置合わせ精度を向上することができる。特に、本発明によれば、複数のマスクパターンの並び方向の側方に覗き窓を形成しているので、基板の搬送方向の手前側に上記覗き窓が位置するようにして上記基板に対向して配設すれば、基板を所定方向に搬送しながら行なう露光実行中においても、上記覗き窓を通して基板の基準パターンを観察し、マスクパターンと基板の基準パターンとの位置合わせを行なうことができる。したがって、基板の移動誤差を補正して上記マスクパターンによる露光パターンと上記基板の基準パターンとの重ね合わせ精度を向上することができる。
また、請求項2に係る発明によれば、覗き窓を通して紫外線が基板を照射するのを防止することができる。したがって、基板上に露光パターンに重ねて上記覗き窓が露光されるのを防止することができる。
さらに、請求項3に係る発明によれば、上記請求項1に係る発明と同様に、露光パターンと基板の基準パターンとの重ね合わせ精度を向上することができる。特に、覗き窓内、又は覗き窓の一端部側方にマスク側アライメントマークを形成しているので、基板の搬送方向先頭端部に基板側アライメントマークを形成すれば、上記覗く窓を通して観察される基板側アライメントマークと上記マスク側アライメントマークとに基づいて基板とフォトマスクとの位置合わせをすることができる。したがって、露光パターンと基板の基準パターンとの重ね合わせ精度をより向上することができる。
そして、請求項4に係る発明によれば、基板上に露光パターンに重ねて覗き窓及びマスク側アライメントマークが露光されるのを防止することができる。
また、請求項5に係る発明によれば、基板を所定方向に搬送しながら行なう露光実行中においても、上記覗き窓を通して基板の基準パターンを観察し、マスクパターンと基板の基準パターンとの位置合わせを行なうことができる。したがって、基板の移動誤差を補正して上記マスクパターンによる露光パターンと上記基板の基準パターンとの重ね合わせ精度を向上することができる。
さらに、請求項6に係る発明によれば、マスク側アライメントマークに基づいて基板とフォトマスクとの位置合わせをすることができる。したがって、マスクパターンによる露光パターンと基板の基準パターンとの重ね合わせ精度をより向上することができる。
また、請求項7に係る発明によれば、アライメント処理速度を高速に行なうことができる。
さらに、請求項8〜10に係る発明によれば、フォトマスクのマスクパターンと基板の基準パターンとの位置合わせを行なう前にフォトマスクと基板との粗調整を行なうことができ、マスクパターンによる露光パターンと基板の基準パターンとの重ね合わせ精度をより一層向上することができる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明によるフォトマスクの実施形態を示す平面図であり、図2は図1のX−X線断面図、図3は図1のY−Y線断面図である。このフォトマスク1は、基板を所定方向に移動しながら行なう露光実行中にもマスクパターンと基板の基準パターンとの位置合わせを可能とするもので、透明基材2と、遮光膜3と、マスクパターン4と、覗き窓5と、マスク側アライメントマーク12とからなる。以下、上記基板がカラーフィルタ基板の場合について説明する。
上記透明基材2は、紫外線及び可視光を高効率で透過する透明なガラス基材であり、例えば石英ガラスからなる。
図2又は図3に示すように、上記透明基材2の一方の面2aには、遮光膜3が形成されている。この遮光膜3は、露光光を遮光するものであり、不透明な例えばクロミウム(Cr)の薄膜で形成されている。
上記遮光膜3には、図1に示すように、一方向に並べて複数のマスクパターン4が形成されている。この複数のマスクパターン4は、露光光を通す所定形状の開口であり、対向して搬送されるカラーフィルタ基板6に露光光を照射可能とし、図4に示すカラーフィルタ基板6上に形成された基準パターンとしてのブラックマトリクス7のピクセル8上に転写されるものである。そして、例えば上記ピクセル8の幅と略一致した幅を有して上記並び方向と直交する方向に長い矩形状とされ、上記ピクセル8の3ピッチ間隔と一致した間隔で形成されている。また、図1に示すように、例えば中央部に位置するマスクパターン4aの左端縁部が基準位置S1として予め設定されている。
また、図2に示すように、透明基材2の他方の面2bにて上記マスクパターン4の形成領域に対応した領域9(図1参照)には、紫外線反射防止膜10が形成され露光光に含まれる紫外線成分の透過効率が向上されている。
上記遮光膜3には、上記複数のマスクパターン4に近接した位置に、その並び方向の側方に覗き窓5が形成されている。この覗き窓5は、対向して搬送される図4に示すカラーフィルタ基板6の表面を観察可能にするためのものであり、図示省略の撮像手段で上記基板側アライメントマーク11の位置及びブラックマトリクス7の例えば図4に示すように中央部に位置するピクセル8aの左上端隅部に予め設定された基準位置S2を検出可能となっている。そして、図1に示すように、上記複数のマスクパターン4の並びに方向に平行して中央側から一方の端部2cに向かって延びて矩形状に形成されている。
上記遮光膜3には、上記覗き窓5の一端部側方に中央側から他方の端部2dに向かって並べて複数のマスク側アライメントマーク12が形成されている。この複数のマスク側アライメントマーク12は、上記マスクパターン4に予め設定された基準位置S1と上記カラーフィルタ基板6の基準パターンとしてのピクセル8に予め設定された基準位置S2との位置合わせをするためのものであり、上記複数のマスクパターン4に対応して形成されている。さらに、その形成位置は、図1においてマスク側アライメントマーク12の左側縁部が対応するマスクパターン4の左側縁部と一致するようにされている。そして、例えば、遮光膜3の中央部側に形成されたマスク側アライメントマーク12が基準マーク12aとして予め設定されている。これにより、上記基準マーク12aと上記カラーフィルタ基板6の基板側アライメントマーク11とが所定の位置関係となるように位置調整されることにより、上記マスクパターン4の基準位置S1とカラーフィルタ基板6の基準位置S2とが位置合わせできるようになっている。なお、上記マスク側アライメントマーク12は、上記複数のマスクパターン4のうち例えば上記基準マーク12aと所定の位置関係を有して一つ形成されてもよい。また、上記カラーフィルタ基板6の基準位置S2はピクセル8に形成されたものに限られず、ピクセル8に対して所定の位置関係を有していればどこに設定されてもよい。
また、図3に示すように、透明基材2の他方の面2bにて上記覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12の形成領域に対応した領域13(図1参照)には、可視光を透過し紫外線を反射又は吸収する波長選択性膜14が形成され、露光光に含まれる紫外線成分が上記覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12を通してカラーフィルタ基板6に照射し、カラーフィルタ基板6に塗布されたカラーレジストを露光するのを防止できるようになっている。
次に、このように構成されたフォトマスク1を用いて行う露光方法について説明する。
ここで、使用されるカラーフィルタ基板6は、図4に示すように、透明なガラス基板の一面にCr等からなる不透明膜が形成され、同図に示すように露光領域15内に多数のピクセル8がマトリクス状に形成されたものである。さらに、露光領域15の一端部15a側の略中央部に、上記フォトマスク1に予め設定された基準位置S1と上記カラーフィルタ基板6に予め設定された基準位置S2との位置ずれを補正してアライメントをとるために、上記ピクセル8と所定の位置関係を有して細長状の基板側アライメントマーク11が一つ形成されている。また、上記基板側アライメントマーク11の側方には、中央部から一方の端部6aに向かって並べて複数のアライメント確認マーク16がピクセル8に対応させてピクセル8の配列の3ピッチ間隔と一致した間隔で形成されている。なお、上記基板側アライメントマーク11及びアライメント確認マーク16は、図4においてそれぞれ各マークの左側縁部と対応するピクセル8の左側縁部とが一致するように形成されている。
このように形成されたカラーフィルタ基板6は、上面に感光性樹脂として所定のカラーレジストが塗布され、露光領域15の上記基板側アライメントマーク11を形成した端部15a側を図4に矢印Aで示す搬送方向の先頭側に位置させて図示省略の搬送手段によって一定の速度で搬送される。
一方、フォトマスク1は、覗き窓5が形成された側の端部2eを図1に矢印Aで示す搬送方向の手前側に位置させ、遮光膜3を形成した面2aを下にして搬送されるカラーフィルタ基板6の上面に近接対向して配置される。
このような状態で、フォトマスク1に形成された覗き窓5を通してカラーフィルタ基板6上の基板側アライメントマーク11、アライメント確認マーク16及びピクセル8が図示省略の撮像手段によって撮像される。ここで、上記撮像手段は、カラーフィルタ基板6に平行な面内にて搬送方向と直交する方向に一直線状に並べて多数の受光素子を有するラインCCDである。
この場合、先ず、図5に示すようにカラーフィルタ基板6の基板側アライメントマーク11とフォトマスク1のマスク側アライメントマーク12とが同時に撮像される。このとき、基板側アライメントマーク11を検出した撮像手段の受光素子のセル番号と、上記フォトマスク1の基準マーク12aを検出した撮像手段の受光素子のセル番号とが読み取られ、図示省略の演算部でその距離Lが演算される。そして、予め設定して記憶された所定の距離L0と比較される。
ここで、図5に示すように、カラーフィルタ基板6に対してフォトマスク1が矢印B方向にずれている場合には、図6に示すように、基板側アライメントマーク11と基準マーク12aとの水平距離LがL0又はL0±x(xは許容値)となるようにフォトマスク1が矢印C方向に移動される。これにより、フォトマスク1の基準位置S1とカラーフィルタ基板6の基準位置S2とが所定の許容範囲内で合致することとなる。
次に、図6に示すように、フォトマスク1の覗き窓5を通してカラーフィルタ基板6のアライメント確認マーク16とフォトマスク1のマスク側アライメントマーク12とが撮像手段によって同時に撮像される。そして、各アライメント確認マーク16を検出した受光素子のセル番号、及びフォトマスク1の各マスク側アライメントマーク12を検出した受光素子のセル番号が読み取られ、演算部で各セル番号の平均値が演算される。その平均値は、アライメント調整直後に上記カラーフィルタ基板6の基板側アライメントマーク11を検出した撮像手段の受光素子のセル番号と比較され、両者が所定の許容範囲内で一致した場合には、アライメントが確実に行なわれたと判断して露光光がフォトマスク1に照射される。これにより、フォトマスク1のマスクパターン4の像がカラーフィルタ基板6のピクセル8上に転写される。なお、上記平均値とセル番号とが不一致の場合には、例えばカラーフィルタ基板6が別種類のもの、又はブラックマトリクス7の形成不良品と判断し、この場合には露光を停止して警報する。
その後は、撮像手段で撮像された画像データと記憶部に記憶されたカラーフィルタ基板6の基準位置S2のルックアップテーブル(LUT)とが比較され、基準位置S2が検出される。そして、図7に示すように、上記基準位置S2を検出した撮像手段の受光素子のセル番号と、フォトマスク1の基準マーク12aを検出した受光素子のセル番号とが比較され、両者の水平距離LがL0又はL0±xとなるようにフォトマスク1が矢印B,C方向に微動される。また、必要に応じてフォトマスク1は、その中心を中心軸として回転調整される。これにより、カラーフィルタ基板6が矢印Aで示す搬送方向と直交する方向に振れながら搬送されてもフォトマスク1はそれに追従して動き、目標とする位置にフォトマスク1のマスクパターン4の像が精度よく転写されることになる。
この場合、フォトマスク1の透明基材2の他方の面2bにてマスクパターン4の形成領域に対応した領域9には、露光光に含まれる紫外線成分の反射防止膜10が形成されているので、紫外線は該反射防止膜10で反射が抑制されて効率よくフォトマスク1のマスクパターン4を通り抜ける。そして、カラーフィルタ基板6上のカラーレジストを効率よく露光する。
一方、フォトマスク1の他方の面2bにて覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12の形成領域に対応した領域13には、可視光を透過し紫外線を反射又は吸収する波長選択性膜14が形成されているので、上記覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12を照射した露光光の紫外線成分は、上記波長選択性膜14で反射又は吸収される。したがって、露光光の紫外線成分が覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12を通ってカラーフィルタ基板6を照射することがない。
そのため、覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12がマスクパターン4に近接して搬送方向に先後して形成されていても、上記覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12の像がカラーフィルタ基板6の露光領域15に転写されることがない。
一方、可視光は、上記波長選択性膜14を透過するので上記覗き窓5を通してカラーフィルタ基板6の基板側アライメントマーク11、アライメント確認マーク16及びピクセル8を観察することができる。したがって、カラーフィルタ基板6を搬送しながらマスクパターン4と近接した位置で覗き窓5を通してカラーフィルタ基板6の基板側アライメントマーク11及びピクセル8の位置を確認し、フォトマスク1の基準位置S1とカラーフィルタ基板6の基準位置S2との位置合わせをすることができ、両者の位置合わせ精度を従来に増して向上することができる。
なお、上記実施形態において、マスク側アライメントマーク12、基板側アライメントマーク11及びアライメント確認マーク16は、矢印A方向に細長状に延びた形状に形成されたものであったが、これに限られず、撮像手段の受光素子により検出可能であれば矩形状又は線状であってもよく、又はカラーフィルタ基板6のピクセル8の幅と略等しい幅に形成されてもよい。また、以上の説明においては、基板側アライメントマーク11が一つの場合について述べたが、これに限られず、所定間隔に複数形成されてもよい。
また、上記実施形態においては、カラーフィルタ基板6に基板側アライメントマーク11及びアライメント確認マーク16を形成した場合について説明したが、これに限られず、上記基板側アライメントマーク11及びアライメント確認マーク16はなくてもよい。この場合、露光領域15の搬送方向両側方の所定位置に別のアライメントマークを形成し、それに対応してフォトマスク1の両端部にもアライメントマークを形成し、カラーフィルタ基板6を搬送する前に両アライメントマークによってアライメントの粗調整をし、露光実行中は、撮像手段で覗き窓5を通してピクセル8の基準位置S2を検出して前述の方法により位置合わせを行なってもよい。
さらに、上記実施形態においては、マスク側アライメントマーク12が覗き窓5の一端部側方に並べて形成された場合について説明したが、これに限られず、覗き窓5を透明基材2の一方の端部2c側から他方の端部2d側まで延びて長く形成し、その内部にマスク側アライメントマーク12を形成してもよい。この場合、マスク側アライメントマーク12は、不透明膜で例えば細長状に形成されたものである。
また、上記マスク側アライメントマーク12はなくてもよい。この場合、マスクパターン12の基準位置S1と所定の位置関係を有する撮像手段の受光素子を予め基準受光素子として定めておき、該基準受光素子と上記基板側アライメントマーク11又はカラーフィルタ基板6の基準位置S2を検出した受光素子との距離が所定の距離となるように位置合わせすれば、フォトマスク1とカラーフィルタ基板6との位置合わせが可能となる。
さらに、以上の説明においては、露光光がマスクパターン4、覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12を照射する場合について述べたが、これに限られず、露光光を絞って覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12には露光光が照射されないようにしてもよい。この場合には、可視光を透過し紫外線を反射又は吸収する波長選択性膜14は、覗き窓5及びマスク側アライメントマーク12を覆って形成されなくてもよい。
そして、以上の説明においては、基板がカラーフィルタ基板6である場合について述べたが、これに限られず、ストライプ状の露光パターンを形成するものであれば如何なるものであってもよい。
本発明によるフォトマスクの実施形態を示す平面図である。 図1のX−X線断面図である。 図1のY−Y線断面図である。 上記フォトマスクと対向して搬送されるカラーフィルタ基板の一構成例を示す平面図である。 上記フォトマスクとカラーフィルタ基板との位置合わせを説明する図であり、調整前の状態を示す説明図である。 上記フォトマスクとカラーフィルタ基板との位置合わせを説明する図であり、調整後の状態を示す説明図である。 上記フォトマスクとカラーフィルタ基板との位置合わせを説明する図であり、露光実行中の微調整を示す説明図である。
符号の説明
1…フォトマスク
2…透明基材
2a…一方の面
2b…他方の面
3…遮光膜
4…マスクパターン
5…覗き窓
6…カラーフィルタ基板(基板)
8…ピクセル(基準パターン)
10…反射防止膜
11…基板側アライメントマーク
12…マスク側アライメントマーク
14…波長選択性膜
S1…フォトマスクの基準位置
S2…カラーフィルタ基板の基準位置

Claims (10)

  1. 透明基材及び該透明基材の一面に形成された遮光膜からなるフォトマスクであって、
    前記遮光膜に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターンと、
    前記遮光膜に前記複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成され、対向して配設される基板の表面を観察可能とする覗き窓と、
    を設けたことを特徴とするフォトマスク。
  2. 前記透明基材の少なくとも一面に、可視光を透過し紫外線を反射又は吸収する波長選択性膜を前記覗き窓を覆って形成したことを特徴とする請求項1記載のフォトマスク。
  3. 透明基材及び該透明基材の一面に形成された遮光膜からなるフォトマスクであって、
    前記遮光膜に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターンと、
    前記遮光膜に前記複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成され、対向して配設される基板の表面を観察可能とする覗き窓と、
    前記覗き窓内、又は覗き窓の一端部側方に前記複数のマスクパターンのうち少なくとも一つと所定の位置関係を有して形成され、前記基板との位置合わせをするためのマスク側アライメントマークと、
    を設けたことを特徴とするフォトマスク。
  4. 前記透明基材の少なくとも一面に、可視光を透過し紫外線を反射又は吸収する波長選択性膜を前記覗き窓及びマスク側アライメントマークを覆って形成したことを特徴とする請求項3記載のフォトマスク。
  5. 透明基材の一面に形成された遮光膜に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターンと、前記遮光膜に前記複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成され、対向して搬送される基板の表面を観察可能とする覗き窓と、を設けたフォトマスクを用いて行なう露光方法であって、
    前記フォトマスクを前記覗き窓が基板の搬送方向手前側となるようにして配置する段階と、
    前記複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向に感光性樹脂を塗布した基板を搬送する段階と、
    撮像手段により前記覗き窓を通して前記基板の表面を撮像し、該基板に形成された基準パターンに対して所定の位置関係に設定された基準位置を検出する段階と、
    前記検出結果に基づいて前記基板の基準位置と、前記フォトマスクの複数のマスクパターンの一つと所定の位置関係に設定された前記撮像手段の基準受光素子との水平距離が所定値となるように前記撮像手段とフォトマスクとを一体的に前記基板の搬送方向と交差する方向に移動して前記基板とフォトマスクとの位置合わせをする段階と、
    を行なうことを特徴とする露光方法。
  6. 透明基材の一面に形成された遮光膜に一方向に並べて形成され、露光光が通る複数のマスクパターンと、前記遮光膜に前記複数のマスクパターンの並び方向の側方に形成され、対向して搬送される基板の表面を観察可能とする覗き窓と、前記覗き窓内、又は覗き窓の一端部側方に前記複数のマスクパターンのうち少なくとも一つと所定の位置関係を有して形成され、前記基板との位置合わせをするためのマスク側アライメントマークと、を設けたフォトマスクを用いて行なう露光方法であって、
    前記フォトマスクを前記覗き窓が基板の搬送方向手前側となるようにして配置する段階と、
    前記複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向に感光性樹脂を塗布した基板を搬送する段階と、
    撮像手段により前記覗き窓を通して前記基板の表面を撮像し、該基板に形成された基準パターンに対して所定の位置関係に設定された基準位置を検出する段階と、
    前記撮像手段により前記フォトマスクのマスク側アライメントマークを撮像してその位置を検出する段階と、
    前記各検出結果に基づいて前記基板の基準位置と前記フォトマスクのマスク側アライメントマークの位置との水平距離が所定値となるように前記撮像手段とフォトマスクとを一体的に前記基板の搬送方向と交差する方向に移動して前記基板とフォトマスクとの位置合わせをする段階と、
    を行なうことを特徴とする露光方法。
  7. 前記基板の基準位置を検出する段階と、前記フォトマスクのマスク側アライメントマークの位置を検出する段階とは、同時に実行されることを特徴とする請求項6記載の露光方法。
  8. 前記基板は、その一端部に前記フォトマスクのマスク側アライメントマークと位置合わせをするための基板側アライメントマークを前記基準パターンと所定の位置関係を有して形成したことを特徴とする請求項6又は7記載の露光方法。
  9. 前記基板を搬送する段階は、前記基板側アライメントマークを形成した端部が搬送方向先頭側となるようにして前記基板を搬送することを特徴とする請求項8記載の露光方法。
  10. 前記基板とフォトマスクとの位置合わせをする段階の前に、前記撮像手段で撮像した基板側アライメントマークの位置と前記フォトマスクのマスク側アライメントマークの位置との水平距離が所定値となるように前記撮像手段とフォトマスクとを一体的に前記基板の搬送方向と交差する方向に移動することを特徴とする請求項9記載の露光方法。
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