JP2007199434A - プロキシミティ方式の露光方法とそれに用いられるマスク基板、および該マスク基板の作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 第１には、プロキシミティ露光方式の露光装置にて、マスクホルダー（マスクステージとも言う）自体を傾ける等のマスク基板の撓み調整手段を用いなくとも、マスクの自重による撓みの影響を少なくすることができる露光方式を提供する。
【解決手段】 マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロキシミティ方式の露光方法に関し、特に、マスク基板の自重に起因する撓みによる、品質的な悪影響を少なくできるプロキシミティ方式の露光方法とそれに用いられるマスク基板に関する。

近年、液晶用表示装置やプラズマディスプレイ装置等の表示用パネルの実用化は盛んで、ますます、その量産化が要求されており、その大型化の要求も強い。
これに伴い、カラーフィルタを形成したガラス基板からなる、液晶表示パネルおよびプラズマディスプレイ装置用等の表示用パネルに用いられる、カラーフィルタ形成基板の作製も、大サイズ化したガラス基板での量産化対応が必要となってきた。
大サイズ化したガラス基板へのフォトリソ法によるパターニングは、量産性や品質面（歩留り面）から投影露光が前提となるが、以下のような制約や問題がある。
（１）原版（マスク）から直接、等倍で、転写露光して大サイズのガラス基板へパターニングを行う場合には、大サイズの原版用のガラス基板が必要となるが、このガラス基板としてはＱＺ（石英ガラス）のような高価な低膨張ガラス基板であることが必要で、且つ、フラットネス（平坦性）が良いことが要求され、大サイズ化に伴いガラス基板の製造自体に時間や費用が大幅にかかるようになるため、従来は生産の対象とはならずガラス基板の入手自体が難しかった。
（２）また、大サイズの原版の作製を精度良く短時間で作製することは基本的に困難である。
精度良く描画するには、温度、位置精度を精度良く管理できる大サイズ描画用のＥＢ（電子ビーム）描画機等等の高価な描画装置が必要で、且つ、大サイズ描画であるため描画時間がかかり、パターン描画のコストアップにもつながってしまう。
（３）そして、投影露光による転写では原版は、その周囲を保持して固定されるため、原版が大サイズになるにしたがい自重による原版自身のベンド（たわみ）量が増大し、サイズが大き過ぎると適性な転写画像を得ることが難しくなる。
そして、原版のサイズが大型化するにしたがい原版と露光される基板（ガラス基板）とのギヤップを原版全面で使用できる範囲で保持することが難しくなり、原版の大サイズ化にも限界がある。
（４）レンズ投影ステッパー及びミラープロジエクションステッパー（ＭＰＡ：Ｍｉｒｒｏｒ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ａｌｉｇｎｅｒとも言う）を用いて大サイズのガラス基板へパターニングを行う場合には、スループットが低くなり、且つ、装置が高価となってしまうという問題がある。

このため、従来は、例えば、ステップ露光方式で、且つ、近接露光（プロキシミティ露光）方式を採り入れた、特開平９−１２７７０２号公報に記載される、図８に示すような露光装置を用い、近接露光（プロキシミティ露光とも言う）により、相対的に原版とパターニングされる大サイズのガラス基板との位置を移動させ、原版の絵柄をずらして露光、即ちステップ露光して、パターニングを行なっていた。
特開平９−１２７７０２号公報 この方法は、原版と大サイズのガラス基板とを、それぞれの面が水平方向になるようにし、所定のギャップを保った状態で、原版の背面から平行光を当てる露光方法であるが、原版のサイズは、そのたわみ（ベントとも言う）の影響を考慮したものである。 尚、図８において、図８（ａ）は露光装置の断面図で、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ１−Ｅ２から見た上面図の概略図であり、図９は光源部の概略構成図である。 図８、図９中、６００は露光装置、６１０はステージ、６１１はＸ駆動部、６１２はＹ駆動部、６１３はＺ駆動部、６１４はθ駆動部、６１５は基板保持部、６１５Ａは３点アオリ調整部、６１５Ｂは基板リフトアップ部、６１６はマスク保持部、６１６Ａはマスクの落下防止、６２０はガラス基板供給ロボット、６２０Ａはハンド部、６２１はガラス基板排用ロボット、６２１Ａはハンド部、６３０はガラス基板（ワークとも言う）、６４０はマスク（マスク基板あるいは原版とも言う）、６５０は光源部、６５０Ａは光源、６７０はギヤップセンサー、６８０はスコープ、６９０はエッジセンサー、ｍ１、ｍ２、ｍ３は反射鏡、ｓはシヤッター、ｌはフライアイレンズである。 尚、全体を分かり易くするため、図８（ａ）、図９（ｂ）においては光学系を簡略ないし省略して示している。 また、図８に示す露光装置は、Ｙ方向に平行にその開口境界を設け、それぞれ、独立してＸ方向移動できる１対のＸ方向移動マスキングアパーチャ（遮光板とも言う、図示していない）を備えたシャッターである。

更に詳しくは、図８に示す装置は、ガラス基板６３０を、感光材面を上にして保持して、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向及びθ方向に微動制御でき、且つ、少なくともＸ、Ｙ方向の１方向に所定の距離だけステップ移動できるステージと、ガラス基板６３０上側にマスク（原版）６４０をマスク面を下にして保持するマスク保持部６１６と、マスク（原版）６４０の裏面かガラス基板６３０側へ露光光を照射するための光源部６５０（詳細は図６に示す）とを有し、マスク（原版）６３０の絵柄を等倍にて、露光する位置をずらして複数回、露光転写するための露光装置であり、ステージ６１０上のガラス基板６３０と、マスク（原版）６４０との位置合せを自動で行う自動アライメント機構と、原版の絵柄領域を遮蔽することにより露光領域を制御する露光領域制御機構と、該基板と原版とのギヤップを制御するギヤップ制御機構とを備えている。
そして、ガラス基板６３０とマスク（原版）６４０とを近接させ、間隔を所定のギヤップに保ちながら露光を行う近接露光にて、ガラス基板６３０を所定のピッチでステップ移動させ、複数の位置にてマスク（原版）６４０を介してガラス基板６３０への露光を行い、マスク原版６４０の絵柄をガラス基板６３０に転写露光するものである。
尚、マスク（原版）６４０は、転写に際してのたわみが許容範囲内となるサイズである。

あるいは、特開平０９−１４１８０４号公報に記載されるような、マスク原版の自重によるたわみを考慮し、上記図８に示す露光装置を、マスク原版やガラス基板の面が鉛直方向に沿うように回転して配した露光装置が用いられるようになってきた。
特開平０９−１４１８０４号公報 実用レベルでは、先の図８に示す露光装置が用いられているのが実際である。

このように、液晶表示装置等のカラーフィルター（単に、ＣＦとも言う）形成基板の作製工程においては、ガラス基板上へのパターン作成は、プロキシミティ露光方式の露光装置を用い、マスク基板（単にマスクあるいは原版とも言う）を介して、ＣＦ形成用基板（ワークとも言う）上の感光性膜（感光性レジストとも言う）に、選択的に必要な光を照射することで行っているが、形成されるパターンにおける線幅分布は、ＣＦ品質において非常に大きなウエイトを占めている。
形成されるパターンにおける線幅は、マスク基板とワークとのギャップにより大きく影響を受けるため、プロキシミティ露光方式の露光装置で線幅分布の均一性を得るには、マスク基板とワークとのギャップを均一に保つ必要がある。
一方、液晶表示装置においては、ますます、その画像品質の向上、精細化が求められており、更に、ワークの大サイズ化に伴い、マスク基板の大サイズ化が求められている。
プロキシミティ露光方式の露光装置におけるマスク基板の固定は、通常、図１０に示すように、マスク基板８１０外周を吸着固定することにより行われており、マスク基板８１０の自重によりマスク基板８１０の中心部が下側に垂れてしまい、マスク基板８１０とワーク８３０のギャップを露光領域全体にわたり均一に保つことは非常に困難で、ワーク８３０上に形成されるパターンの線幅の均一性を保つことができなくなる。
マスク基板８１０の中心部におけるギャップＧｐ１がマスク基板８１０の周辺部におけるギャップＧｐ２よりも大きく、Ｇｐ１−Ｇｐ２が所定の範囲を越えることがあり、問題となっていた。

このため、従来、プロキシミティ露光方式の露光装置では、マスク基板の上側のスペースに真空を引いたり、マスクホルダー（マスクステージとも言う）自体を傾けた状態で露光することで、マスク基板の中心部の撓みを調整して、マスク基板とワークとのＧＡＰのバラツキを調整していた。
即ち、基板の撓み調整手段を備えた露光装置にて、マスク基板の撓み調整していた。
マスク基板のサイズが第５世代（７００ｍｍ×８００ｍｍ）のサイズまでは、このような、マスクホルダー（マスクステージとも言う）自体を傾けた状態で露光する方法にて対処してきたが、近年のマスク基板のサイズの増大化に伴い、これ以上の第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上になるとマスク基板の自重による撓みの量が増加し（図５参照）、マスクスホルダー（マスクステージ）を傾けるだけでは補正できなくなってしまった。
尚、図５は、マスク基板の外周を吸着固定した場合の、撓み量とマスク基板のサイズとの関係を示したものである。
尚、マスクの基板は、通常、５ｍｍ程度であるが、撓みの量を減少させるために、マスクの基板自体の厚さをより厚くすることも考えられるが、露光装置面での制約、ハンドリングの面から、できるだけ、マスクの基板自体の厚さを厚くせず、マスクの重量を軽くすることが求められている。

上記のように、近年、液晶用表示装置やプラズマディスプレイ装置等の表示用パネルの実用化は盛んで、ますます、その量産化が要求されており、その大型化の要求も強く、これらに用いられるカラーフィルタ形成基板の作製も、大サイズ化したガラス基板での量産化対応が必要となってきた。
そして、プロキシミティ露光方式の露光装置にて、カラーフィルタ形成用基板にパターンの形成を行う場合、露光装置面での制約、ハンドリングの面から、できるだけ、マスクの基板自体の厚さを厚くせず、マスクの重量を軽くすることが求められている。
本発明はこれに対応するもので、第１には、プロキシミティ露光方式の露光装置にて、マスクホルダー（マスクステージとも言う）自体を傾ける等のマスク基板の撓み調整手段を用いなくとも、マスクの自重による撓みの影響を少なくすることができる露光方式を提供しようとするものである。
更に、第６世代サイズ以上のマスクのサイズにおいて、マスクの基材の厚さを、あまり厚くせずに、品質的にも問題なく、パターンの作成が行えるプロキシミティ露光方式を提供しようとするものである。

本発明のプロキシミティ方式の露光方法は、マスク基板を露光されるワークの上側としてその外周においてマスクホルダーにて保持し、且つ、該マスク基板と該ワークとを対向させて、露光を行うプロキシミティ方式の露光方法であって、マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御していることを特徴とするものである。
そして、上記のプロキシミティ方式の露光方法であって、前記マスク基板は、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、パターンサイズを補正していることを特徴とするものである。
そして、上記いずれかのプロキシミティ方式の露光方法であって、前記ワークは、表示用パネル用のカラーフィルタ形成用基板であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのプロキシミティ方式の露光方法であって、前記マスク基板のサイズが第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上の大型であることを特徴とするものである。

本発明のマスク基板は、マスク基板を露光されるワークの上側としてその外周においてマスクホルダーにて保持し、且つ、該マスク基板と該ワークとを対向させて、露光を行うプロキシミティ方式の露光方法に用いられるマスク基板であって、マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御していることを特徴とするものである。
そして、上記のマスク基板であって、露光の際のマスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、パターンサイズを補正していることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのマスク基板であって、前記マスク基板のサイズが第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上の大型であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのマスク基板であって、前記ワークは、表示用パネル用のカラーフィルタ形成用基板であることを特徴とするものである。

本発明のマスク基板の作製方法は、マスク基板を露光されるワークの上側としてその外周においてマスクホルダーにて保持し、且つ、該マスク基板と該ワークとを対向させて、露光を行うプロキシミティ方式の露光方法に用いられるマスク基板で、マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御しているマスク基板を作製する、マスク基板の作製方法であって、前記基材の厚み方向の形状の制御は、表面加工前のマスク基板用基材を前記マスクホルダーに保持した際の、そのパターン面におけるマスク面方向位置（ｘ、ｙ）とこれに対応する厚み方向位置ｚとを、１組の三次元データ（ｘ、ｙ、ｚ）とし、所定のｎ箇所における三次元データ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）（ｉ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整数）をもとに、露光する際の、前記マスク基板とワークとのギャップが所定のバラツキ範囲内に入るように、該マスク基板用基材の厚み方向、基材の表面を削除する、表面加工を施して得るものであることを特徴とするものである。
そして、上記のマスク基板の作製方法であって、前記基材の表面加工がサンドブラスト加工であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのマスク基板の作製方法であって、露光の際のマスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、パターンサイズを補正して、マスク基板のパターンを形成することを特徴とするものであり、前記マスク基板のパターンの形成は、フォトリソ工程を伴い、そのパターニングを、描画露光装置により行うもので、描画用のデータ上において補正をかけるものであることを特徴とするものであり、更に、前記描画露光装置がレーザー描画露光装置であることを特徴とするものである。

（作用）
本発明のプロキシミティ方式の露光方法は、このような構成にすることにより、第１には、プロキシミティ露光方式の露光装置にて、マスクホルダー（マスクステージとも言う）自体を傾ける等のマスク基板の撓み調整手段を用いなくとも、マスク基板の自重による撓みの影響を少なくすることができる露光方式の提供を可能としている。
これにより、形成されるパターン幅分布のバラツキを大幅に小さくでき、寸法バラツキの面で品質の向上が期待できる。
また、第５世代サイズ以下のマスク基板を用いたパターン形成においては、マスクホルダー（マスクステージとも言う）自体を傾ける等のマスク基板の撓み調整手段を用いなくとも、パターン幅分布を所望のバラツキ範囲に抑えることができ、従来行われていた撓み調整手段による調整の時間を大幅に短縮できるものとしている。
勿論、このプロキシミティ方式の露光方法は、マスク基板の撓み調整手段を備えているプロキシミティ方式の露光装置にも適用できる。
具体的には、マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御していることにより、これを達成している。
即ち、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御していることにより、ギャップのバラツキによる品質的な悪影響を少なくすることを可能としている。
更に、前記マスク基板は、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、パターンサイズを補正している、請求項２の発明の形態とすることにより、マスク基板の表面加工のみで、その自重に起因する撓みによる影響を少なく調整しようとした場合、パターニングのための描画露光の際や加工面へのＢＭ塗布の際に品質的な問題が発生し易いが、これを回避することを可能としている。
また、前記ワークは、表示用パネル用のカラーフィルタ形成用基板である、請求項３の発明の形態の場合、特に有効である。
この形態の場合、従来のように、マスクホルダーやその近傍に特別の撓み調整手段を設ける必要がない。
また、前記マスク基板のサイズが第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上の大型である、請求項４の形態の場合にも、マスクの基材の厚さを、あまり厚くせずに、品質的にも問題なく、パターンの作成が行えるプロキシミティ露光方式の提供を可能としている。

本発明のマスク基板は、このような構成にすることにより、第１には、プロキシミティ露光方式の露光装置にて用いられ、マスクホルダー（マスクステージとも言う）自体を傾ける等のマスク基板の撓み調整手段を用いなくとも、マスク基板の自重による撓みの影響を少なくすることができる露光方式の提供を可能としている。
これにより、形成されるパターン幅分布のバラツキを大幅に小さくでき、寸法バラツキの面で品質の向上が期待できる。
また、第５世代サイズ以下のマスク基板を用いたパターン形成において、従来行われていた撓み調整手段による調整の時間を大幅に短縮できるものとしている。
勿論、このマスク基板は、マスク基板の撓み調整手段を備えたプロキシミティ方式の露光装置にも適用できる。
露光の際のマスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、パターンサイズを補正している、請求項６の発明の形態にすることにより、マスク基板の表面加工のみで、露光の際の、その自重に起因する撓みによる影響を少なく調整しようとした場合、パターニングのための描画露光の際や加工面へのＢＭ塗布の際に品質的な問題が発生し易いが、これを回避することを可能としている。
また、前記マスク基板のサイズが第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上の大型である、請求項７の形態の場合、マスクの基材の厚さを、あまりあつくせずに、品質的にも問題なく、パターンの作成が行えるものととしている。
特に、前記ワークは、表示用パネル用のカラーフィルタ形成用基板である、請求項８の形態の場合は有効である。

本発明のマスク基板の製造方法は、このような構成にすることにより、マスク基板を露光されるワークの上側としてその外周においてマスクホルダーにて保持し、且つ、該マスク基板と該ワークとを対向させて、露光を行うプロキシミティ方式の露光方法に用いられるマスク基板で、マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御しているマスク基板を作製する、マスク基板の作製方法を、現実的に可能としている。

本発明は、上記のように、プロキシミティ露光方式の露光装置にて、マスクホルダー（マスクステージとも言う）自体を傾ける等のマスク基板の撓み調整手段を用いなくとも、マスク基板の自重による撓みの影響を少なくすることができる露光方式の提供を可能とし、第５世代サイズ以下のマスク基板を用いたパターン形成において、従来行われていた撓み調整手段による調整の時間を大幅に短縮できるものとした。
勿論、このプロキシミティ方式の露光方法は、マスク基板の撓み調整手段を備えたプロキシミティ方式の露光装置にも適用できる。
特に、マスク基板のサイズが第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上の大型である場合にも、マスクの基材の厚さを、あまり厚くせずに、品質的にも問題なく、パターンの作成が行えるプロキシミティ露光方式の提供を可能とした。

本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明のプロキシミティ方式の露光方法の実施の形態の１例の特徴部である露光状態を示した断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ０を拡大して示した図で、図２（ｃ）はマスクホルダーに保持された本発明のマスク基板の１例の断面図で、図２（ａ）〜図２（ｃ）は図２（ｃ）に示すマスク基板の表面加工を説明するための断面図で、図３（ｂ）はマスクホルダーに保持された本発明のマスク基板の他の１例の断面図で、図３（ａ）〜図３（ｂ）は図３（ｂ）に示すマスク基板の表面加工を説明するための断面図で、図４（ｂ）はマスクホルダーに保持された本発明のマスク基板の他の１例の断面図で、図４（ａ）〜図４（ｂ）は図４（ｂ）に示すマスク基板の表面加工を説明するための断面図で、図５はマスク基板の外周を吸着固定した場合の、最大撓み量とマスク基板のサイズとの関係を示したもので、図６は本発明のマスク基板の製造方法の１例を示したフロー図で、図７（ａ）はサンドブラスト法による表面加工を示した図で、図７（ｂ）は噴射の走査を説明するための図である。
尚、図６において、Ｓ１１〜Ｓ２５は処理ステップを示している。 図１〜図７中、１０はマスク基板、１１は基材（透明基板とも言う）、１１Ａ，１１Ｂ、１１Ｃは（表面加工前の）マスク用基材、１１Ａｓ，１１Ｂｓ、１１Ｃｓは（表面加工前のマスク用基材の）面、１１ａ，１１ｂ、１１ｃは（表面加工後の）マスク用基材、１１ａｓ，１１ｂｓ、１１ｃｓは（表面加工後のマスク用基材の）面、１２は遮光膜、１２ａは開口、１５、１５ａ、１５ｂは水平面、２０、２１、２２、２３はマスクホルダー（単にステージとも言う）、３０はワーク（ここではＣＦ形成用基板）、３１は基材、３２は感光性層、４０は（ワーク用の）ホルダー（単にステージとも言う）、５０は露光光、Ｇｐはギャップ、１１０はステージ、１２０は噴射部、１２５は砥粒、１２７は走査方向、１３０はマスク基板用の基材である。

はじめに、本発明のプロキシミティ方式の露光方法の実施の形態の１例を、図１に基づいて説明する。
本例のプロキシミティ方式の露光方法は、図１（ａ）にその露光状態を示すように、マスク基板１０を露光されるワーク３０の上側としてその外周においてマスクホルダー２０にて保持し、且つ、該マスク基板１０と該ワーク３０とを対向させて、露光を行うプロキシミティ方式の露光方法で、マスクホルダー２０に保持されたマスク基板１０の自重に起因する撓みに対応して、マスク基板１０、ワーク間３０のギャップＧｐのバラツキを少なくするように、マスク基板１０の基材１１に表面加工を施して、マスク基板１０の基材１１の厚み方向の形状を制御しているものである。
ワーク３０は、表示用パネル用のカラーフィルタ形成用基板で、サイズは第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上の大型である。
図１（ｂ）に示すように、遮光膜１２の開口１２ａを通過した露光光のみが感光性層３２に照射される。
マスク基板１０とワーク３０とのギャップＧｐにより、ワーク３０に形成される開口１２ａの幅は大きく異なるが、本例においては、場所によるギャップＧｐのバラツキを所定範囲内に抑えることができ、パターン幅のギャップＧｐのバラツキによる悪影響が無いものとしている。

本例において用いられるマスク基板は、簡単には、図２（ａ）〜図２（ｃ）のように、厚さ方向の形状を制御してして表面加工が行われる。
先ず、図２（ａ）に示すように、均一な厚さのマスク基板用基材１１Ａを、図１に示すマスクホルダー２０と同じホルダー２１を用いて保持する。
図２（ｂ）に示すように、マスク基板用基材１１Ａは、自重により撓み、その下側の面面１１Ａｓは所定の水平面１５からの距離が場所によりばらつく。
図１（ａ）において、基材１１に代えて、この基材１１Ａを用いた場合、図２（ｂ）に示す、面１１Ａｓと所定の水平面１５との距離の場所によるバラツキが、露光の際のマスク基板とワークとの場所によるギャップＧｐのバラツキとなる。
このため、図２（ｂ）に示す基材１１Ａの下側を水平面１５と平行になるように、基材１１Ａの下側に表面加工を施し、表面の形状を制御する。
ここでは、表面加工前のマスク基板用基材１１Ａを前記マスクホルダー２１に保持した際の、そのパターン面におけるマスク面方向位置（ｘ、ｙ）とこれに対応する厚み方向位置ｚとを、１組の三次元データ（ｘ、ｙ、ｚ）とし、所定のｎ箇所における三次元データ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）（ｉ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整数）をもとに、露光する際の、前記マスク基板１０とワーク３０とのギャップが所定のバラツキ範囲内に入るように、該マスク基板用基材１１Ａの厚み方向、基材の表面を削除する、表面加工を施す。
このようにして、図１（ａ）に示す基材１１を得ることができる。
尚、図２（ｂ）における面１１Ａｓと所定の水平面１５との距離の場所によるバラツキは、例えば、フラットネス測定装置や共焦点型位置測定装置等により、測定することができる。
また、表面加工としては、例えば、簡単には、アルミナ等の砥粒を水に懸濁して吹き付けるサンドブラスト法により行うことができる。
サンドブラスト法は、図７（ａ）に示すように、ステージ（ホルダーとも言う）１１０上にマスク基板用の基材１３０を固定し、図７（ｂ）に示すように、噴射部１２０を、相対的に基材１３０から移動させて、基材の所望の領域を制御して走査して、砥粒により研磨するものである。
尚、各位置における研磨量は、移動速度、噴射圧等により調整する。
使用するの砥粒は特に限定されないが、＃６０〜＃３０００番のものが好ましい。
また、表面加工としてサンドブラスト法を用い、面１１ＡＳについて、フラットネス１２１μｍのものを４．７μｍに、９８μｍのものを５．２μｍとすることができた。
他の表面加工としては、研削、ラップ、バフ研磨があるが、これらを用いる場合には、加工ツールはモータで回転できる構造とし、且つ、加工ツールへの圧力負荷はエアー等でかけることができる。

用いられるマスク基板１０の基材としては、簡単には、図２（ｃ）に示す形状の基材１１ｃ（図１の１１と同じ）に限定はされないし、マスク基板１０の保持もこれに限定はされない。
尚、マスク基板１０の基材の材質としては、通常、合成石英等が用いられる。
例えば、図３（ａ）に示すように、均一な厚さの基材１１Ｂをマスクホルダー２２に保持した場合、上側に撓むようにしておく。
この場合、マスクホルダー２２の基材１１Ｂとが接する面は基材１１Ｂの中央に向けて上側になっている。
図３（ａ）に示すように、マスク基板用基材１１Ｂは、自重により撓み、その下側の面面１１Ｂｓは所定の水平面１５ａからの距離が場所によりばらつく。
図１（ａ）において、基材１１に代えて、この基材１１Ｂを用い、図３（ａ）のマスクホルダー２２と同じものを用いて同じように保持した場合、図３（ａ）に示す、面１１Ｂｓと所定の水平面１５ａとの距離の場所によるバラツキが、露光の際のマスク基板とワークとの場所によるギャップＧｐのバラツキとなる。
このため、図３（ａ）に示す基材１１Ｂの下側を水平面１５ａと平行になるように、図３（ｂ）に示すように、基材１１Ｂの下側に表面加工を施し、表面の形状を制御する。
このようにして、図１（ａ）において、基材１１に代えて、この基材１１ｂ（図３（ｂ））を用い、図３（ａ）のマスクホルダー２２と同じものを用いて、マスク基板とワークとの場所によるギャップＧｐのバラツキを少なくすることができる。
また、基材の形状、サイズによっては、例えば大きい場合、図３と同じようにマスクホルダーにより保持しても、図４（ａ）のようになる場合がある。
図１（ａ）において、基材１１に代えて、この基材１１Ｃを用い、図４（ａ）のマスクホルダー２３と同じものを用いて同じように保持した場合、図４（ａ）に示す、面１１Ｃｓと所定の水平面１５ｂとの距離の場所によるバラツキが、露光の際のマスク基板とワークとの場所によるギャップＧｐのバラツキとなる。
この場合も、図４（ａ）に示す基材１１Ｃの下側を水平面１５ｂと平行になるように、図４（ｂ）に示すように、基材１１Ｃの下側に表面加工を施し、表面の形状を制御する。 このようにして、図１（ａ）において、基材１１に代えて、この基材１１ｃ（図４（ｂ））を用い、図４（ａ）のマスクホルダー２３と同じものを用いて、マスク基板とワークとの場所によるギャップＧｐのバラツキを少なくすることができる。

図１（ａ）に示す本例においては、マスク基板のサイズと最大撓み量との関係は、図５に示すようになった。
最大撓み量は、マスク基板のサイズが大きいほど大きく、また、基板の厚みが薄くなるほど大きくなることが分かる。
本例のプロキシミティ方式の露光方法によれば、基板の厚みをある程度薄す抑えても、所望のギャップＧｐのバラツキを得ることができる。
尚、ここでは、最大撓み量とは、マスク基板あるいはマスク基板用の基材を、水平にして、マスクホルダー（ステージとも言う）にて保持した場合に、自重により撓む最大変位量を意味する。

次に、本発明のマスク基板の形成方法の１例を、図６に基づいて、簡単に説明しておく。
尚、図６における点線矢印は、ここでは行わない処理である。
先ず、厚さが均一なマスク基板用基材（図１の１１用）を用意しておき（Ｓ１１）、先に図２（ａ）〜図２（ｃ）にて説明したようにして（Ｓ２１〜Ｓ２２）、その一面側表面をサンドブラストにより加工して、図１（ａ）のようにしてマスク基板をマスクホルダー２０にて保持する際に、マスク基板とワークとのギャップＧｐが均一になるように、所定の形状にしておく。（Ｓ１２）
次いで、このようにして形状が制御された基材を用いて、その前記表面加工を施した面側に、パターンを形成するための遮光膜を形成する。（Ｓ１３）
遮光膜はクロムを主体とする膜等からなり、スパッタリング等により形成する。
次いで、該遮光膜上に感光性層を形成して、描画露光装置を用いて選択的に露光し、更に現像して所望のパターニングを行い、パターニング形成された感光性層からなる膜を耐エッチング膜として、遮光膜のエッチングを行い、遮光膜をパターニングする。（Ｓ１４）
この後、感光性層からなる膜を除去し、洗浄処理等を行い、マスク基板（図１の１０に相当）を得る。（Ｓ１５）
一方、その一面に感光材を塗布したワーク（ＣＦ形成用基板）（図１の３０に相当）を用意しておく。（Ｓ１６）
次いで、図１（ａ）に示すように、マスク基板、ワークをセットして、近接露光を行う。（Ｓ１７）
尚、ギャップＧｐは１００μｍ〜２００μｍの範囲で行う。
このようにして、プロキシミティ方式の露光方法により、マスク基板を用いてワークを露光する。
次いで、ワークの感光材を現像して、ワークにマスク基板のパターンを転写形成した。（Ｓ２０）

上記処理フローは、１例で、これに限定はされない。
上記において、描画露光装置を用いたパターニング（Ｓ１４）の際に、露光の際のマスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、所定の描画露光用のデータを用いて、パターンサイズを補正して、マスク基板のパターンを形成しても良い。
この場合は、あらかじめ補正されたの描画露光用の所定のデータを用意しておく。（Ｓ２３）
また、上記において、面１１ｂｓ（図２（ｃ）参照）を水平とせず、若干（数十μｍ下側に下がった状態に表面加工しておき、この下がり量が減少するように、近接露光（Ｓ１７）において、マスク基板を水平状態からわざと傾けて、露光をおこなう形態も挙げられる。
尚、ここでの傾き量を煽り量とも言う、
この場合も、あらかじめ煽り量を補正するためのデータベースを用意しておく。（Ｓ２１、Ｓ２４〜Ｓ２５）

図１（ａ）は本発明のプロキシミティ方式の露光方法の実施の形態の１例の特徴部である露光状態を示した断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ０を拡大して示した図である。 図２（ｃ）はマスクホルダーに保持された本発明のマスク基板の１例の断面図で、図２（ａ）〜図２（ｃ）は図２（ｃ）に示すマスク基板の表面加工を説明するための断面図である。 図３（ｂ）はマスクホルダーに保持された本発明のマスク基板の他の１例の断面図で、図３（ａ）〜図３（ｂ）は図３（ｂ）に示すマスク基板の表面加工を説明するための断面図である。 図４（ｂ）はマスクホルダーに保持された本発明のマスク基板の他の１例の断面図で、図４（ａ）〜図４（ｂ）は図４（ｂ）に示すマスク基板の表面加工を説明するための断面図である。 マスク基板の外周を吸着固定した場合の、最大撓み量とマスク基板のサイズとの関係を示したものである。 本発明のマスク基板の製造方法の１例を示したフロー図である。 図７（ａ）はサンドブラスト法による表面加工を示した図で、図７（ｂ）は噴射の走査を説明するための図である。 図８（ａ）は露光装置の断面図で、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ１−Ｅ２から見た上面図の概略図である。 光源部の概略構成図である。 従来のプロキシミティ露光方式の露光装置におけるマスク基板の固定と撓みを説明するための断面図である。

符号の説明

１０ マスク基板
１１ 基材（透明基板とも言う）
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ （表面加工前の）マスク用基材
１１Ａｓ，１１Ｂｓ、１１Ｃｓ （表面加工前のマスク用基材の）面
１１ａ，１１ｂ、１１ｃ （表面加工後の）マスク用基材
１１ａｓ，１１ｂｓ、１１ｃｓ （表面加工後のマスク用基材の）面
１２ 遮光膜
１２ａ 開口
１５、１５ａ、１５ｂ 水平面
２０、２１、２２、２３ マスクホルダー（単にステージとも言う）
３０ ワーク（ここではＣＦ形成用基板）
３１ 基材
３２ 感光性層
４０ （ワーク用の）ホルダー（単にステージとも言う）
５０ 露光光
Ｇｐ ギャップ
１１０ ステージ
１２０ 噴射部
１２５ 砥粒
１２７ 走査方向
１３０ マスク基板用の基材
８１０ マスク基板
８２０ マスクホルダー
８３０ ワーク
８３１ 基材
８３２ 感光性層（感光性レジストとも言う）
８４０ （ワーク用の）ホルダー

Claims (13)

1. マスク基板を露光されるワークの上側としてその外周においてマスクホルダーにて保持し、且つ、該マスク基板と該ワークとを対向させて、露光を行うプロキシミティ方式の露光方法であって、マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御していることを特徴とするプロキシミティ方式の露光方法。
2. 請求項１に記載のプロキシミティ方式の露光方法であって、前記マスク基板は、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、パターンサイズを補正していることを特徴とするプロキシミティ方式の露光方法。
3. 請求項１ないし２のいずれか１項に記載のプロキシミティ方式の露光方法であって、前記ワークは、表示用パネル用のカラーフィルタ形成用基板であることを特徴とするプロキシミティ方式の露光方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプロキシミティ方式の露光方法であって、前記マスク基板のサイズが第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上の大型であることを特徴とするプロキシミティ方式の露光方法。
5. マスク基板を露光されるワークの上側としてその外周においてマスクホルダーにて保持し、且つ、該マスク基板と該ワークとを対向させて、露光を行うプロキシミティ方式の露光方法に用いられるマスク基板であって、マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御していることを特徴とするマスク基板。
6. 請求項５に記載のマスク基板であって、露光の際のマスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、パターンサイズを補正していることを特徴とするマスク基板。
7. 請求項５ないし６のいずれか１項に記載のマスク基板であって、前記マスク基板のサイズが第６世代サイズ（８００ｍｍ×９２０ｍｍサイズ）以上の大型であることを特徴とするマスク基板。
8. 請求項５ないし７のいずれか１項に記載のマスク基板であって、前記ワークは、表示用パネル用のカラーフィルタ形成用基板であることを特徴とするマスク基板。
9. マスク基板を露光されるワークの上側としてその外周においてマスクホルダーにて保持し、且つ、該マスク基板と該ワークとを対向させて、露光を行うプロキシミティ方式の露光方法に用いられるマスク基板で、マスクホルダーに保持されたマスク基板の自重に起因する撓みに対応して、マスク基板、ワーク間のギャップのバラツキを少なくするように、マスク基板の基材に表面加工を施して、マスク基板の基材の厚み方向の形状を制御しているマスク基板を作製する、マスク基板の作製方法であって、前記基材の厚み方向の形状の制御は、表面加工前のマスク基板用基材を前記マスクホルダーに保持した際の、そのパターン面におけるマスク面方向位置（ｘ、ｙ）とこれに対応する厚み方向位置ｚとを、１組の三次元データ（ｘ、ｙ、ｚ）とし、所定のｎ箇所における三次元データ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）（ｉ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整数）をもとに、露光する際の、前記マスク基板とワークとのギャップが所定のバラツキ範囲内に入るように、該マスク基板用基材の厚み方向、基材の表面を削除する、表面加工を施して得るものであることを特徴とするマスク基板の作製方法。
10. 請求項９に記載のマスク基板の作製方法であって、前記基材の表面加工がサンドブラスト加工であることを特徴とするマスク基板の作製方法。
11. 請求項９ないし１０のいずれか１項に記載のマスク基板の作製方法であって、露光の際のマスク基板、ワーク間のギャップのバラツキに起因する寸法バラツキを補正するように、パターンサイズを補正して、マスク基板のパターンを形成することを特徴とするマスク基板の作製方法。
12. 請求項１１に記載のマスク基板の作製方法であって、前記マスク基板のパターンの形成は、フォトリソ工程を伴い、そのパターニングを、描画露光装置により行うもので、描画用のデータ上において補正をかけるものであることを特徴とするマスク基板の作製方法。
13. 請求項１２に記載のマスク基板の作製方法であって、前記描画露光装置がレーザー描画露光装置であることを特徴とするマスク基板の作製方法。
    
    

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