JP2008064860A - カラーフィルターの描画方法及び描画装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 外周露光機を用いることなく基板外周部に大きい露光エネルギーの露光を行うことができ、それによって装置コスト及びランニングコストの削減及びフットプリントの縮小を可能とする、カラーフィルターの描画方法及び描画装置を提供すること。
【解決手段】 複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行う工程を具備するカラーフィルターの描画方法において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネル領域及び前記パネル領域を囲む周辺領域からなる通常露光領域と、前記通常露光領域の外周にあり、かつ前記通常露光領域よりも大きい膜厚を有する外周露光領域と、を有し、前記外周露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】 複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行う工程を具備するカラーフィルターの描画方法において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネル領域及び前記パネル領域を囲む周辺領域からなる通常露光領域と、前記通常露光領域の外周にあり、かつ前記通常露光領域よりも大きい膜厚を有する外周露光領域と、を有し、前記外周露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、カラーフィルターの描画方法及び描画装置に係り、特に、大型のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルターの製造における露光に関する。
従来より、大型のカラー液晶表示装置に用いられる大型のカラーフィルターの製造において、フォトリソグラフィー工程における課題として、原寸大の大型露光マスクを用いる一括露光方式では大型露光マスク作製のためのコストが大きいことがある。これを解決するため、露光ヘッドを複数個搭載した露光機を用い、それぞれの露光ヘッドに対となる小型露光マスクを用いて、スキャニング露光を行う、大型露光マスクを必要としない露光方法が開発されている。この露光方法は、例えば、特許文献1及び特許文献2に記載されている。
一方、カラーフィルターの製造におけるフォトリソグラフィー工程のうち、ポジレジストを露光する場合には、プロキシミティー露光方式による、複数ショットの一括露光が用いられてきた。このような複数ショットの一括露光によってもガラス基板上のポジレジスト膜全域の露光が可能であるが、ポジレジストの塗布工程におけるプロセス特性により、基板外周部のポジレジスト膜の膜厚が、その内側の領域よりも厚くなり、通常の露光機による露光では、その部分のポジレジスト膜を現像により除去するに充分な露光エネルギーを付与することができないという問題がある。そのため、露光後に外周露光専用の露光機を用いて、別途、追加の露光を行っていた。
しかし、このような外周露光機の使用は、製造ラインの占める床面積を拡大し、装置コスト、ランニングコスト等のカラーフィルターの生産コストを上昇させる要因となっていた。
特開2000−347020号公報
特開2005−331542号公報
本発明は、以上のような事情の下になされ、外周露光機を用いることなく基板外周部に大きい露光エネルギーの露光を行うことができ、それによって装置コスト並びにランニングコストの削減及びフットプリントの縮小を可能とする、カラーフィルターの描画方法及び描画装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様は、複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行う工程を具備するカラーフィルターの描画方法において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネル領域及び前記パネル領域を囲む周辺領域からなる通常露光領域と、前記通常露光領域の外周にあり、かつ前記通常露光領域よりも大きい膜厚を有する外周露光領域と、を有し、前記外周露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とするカラーフィルターの描画方法を提供する。
この場合、前記外周露光領域は、スキャニング方向と直交する方向に延びる第1の外周エリアと、スキャニニング方向に延びる第2の外周エリアとを有し、前記第1の外周エリアに対する露光を、露光光のパルスオフ時間を前記通常露光領域に対する露光のパルスオフ時間より短くするか又はスキャニング速度を遅くして行い、前記第2の外周エリアに対する露光を、前記複数の露光ヘッドの外側の前記第2の外周エリアに対応する位置に配置された追加の露光ヘッドにより行うことができる。
本発明の第2の態様は、複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を具備し、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行うカラーフィルターの描画装置において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネル及びその周辺部に対応する通常露光領域と、前記通常露光領域の周縁部に対応する、前記通常露光領域よりも大きい膜厚を有する外周露光領域とを有し、前記外周露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とするカラーフィルターの描画装置を提供する。
この場合、前記外周露光領域は、スキャニング方向と直交する方向に延びる第1の外周エリアと、スキャニニング方向に延びる第2の外周エリアとを有し、前記複数の露光ヘッドは、前記第1の外周エリアに対する露光を、露光光のパルスオフ時間を前記通常露光領域に対する露光のパルスオフ時間より短くするか又はスキャニング速度を遅くして行う機能を有し、前記第2の外周エリアに対する露光を行うための、前記複数の露光ヘッドの外側の前記第2の外周エリアに対応する位置に配置された追加の露光ヘッドを更に具備するものとすることができる。
本発明によれば、通常露光領域に対する露光と外周露光領域に対する露光とを1つの露光装置により行うことができるので、外周露光機を用いる必要がなく、そのため装置コスト及びランニングコストの削減及びフットプリントの縮小が可能であるカラーフィルターの描画方法及び描画装置が提供される。
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
本発明の一態様に係るカラーフィルターの描画方法は、複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用いてスキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行うに際し、外周露光領域に対する露光を、通常露光領域(特に後述する周辺領域)に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とする。
ここで、通常露光領域とは、液晶表示パネル等の複数のパネル領域及び該パネル領域を囲む周辺領域をいう。また、外周露光領域とは、前記通常露光領域の外周にあり、かつ該通常露光領域よりも大きい膜厚を有する領域をいう。換言すれば、基板の外周に対応する、ポジ型感光性膜が残留すべきではない領域をいう。この外周露光領域は、ポジ型感光性膜の塗布工程におけるプロセス特性上の理由から、通常露光領域よりも大きい膜厚を有している。
図1は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルターの描画方法に用いる露光装置を示す斜視図である。図1において、基板1の被露光領域の上方に、複数の露光ヘッド2が、一定の方向(図1の場合、X方向)に沿って並置されている。これらの露光ヘッド2列の下を基板1が当該ヘッド列の並列方向と交差する方向、(図1の場合、X方向に直行するY方向)にスキャン移動し、レーザ発振機3から送られたレーザ光4が個々の露光ヘッド2に分岐され、個々の露光ヘッド2からマスク(図示せず)を通して基板1上の被露光領域へ照射され、露光が行われる。この場合、個々の露光ヘッド2から照射されるレーザー光のエネルギーは同一である。なお、露光光としては、レーザ光に限らず、フラッシュランプ光を用いることも可能である。
被露光領域は、基板1上に形成されたポジ型感光性膜(図示せず)からなる。ポジ型感光性膜の表面は、複数(図では4個)のパネル領域11及びパネル領域の周縁の周辺領域12からなる通常露光領域13と、その外周の外周露光領域14とから構成される。外周露光領域14には、スキャニング方向(矢印の方向)に直交する方向に延びる第1の外周エリア14aと、スキャニング方向に延びる第2の外周エリア14bがあり、周辺エリア毎に異なる方法の露光処理が施される。以下、第1の外周エリア14aの露光処理と第2の外周エリア14bの露光処理に分けて説明する。なお、第1の外周エリア14a及び第2の外周エリア14bのいずれの露光処理に際しても、通常露光領域13に対する露光処理も同一工程で行われる。
1.第1の外周エリア14aの露光処理
図2に示すように、第1の外周エリア14aは、スキャニング方向(Y方向)に直交する方向に延びている。第1の外周エリア14aへの露光を通常露光領域13に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行う方法として、以下の2つの方法がある。
図2に示すように、第1の外周エリア14aは、スキャニング方向(Y方向)に直交する方向に延びている。第1の外周エリア14aへの露光を通常露光領域13に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行う方法として、以下の2つの方法がある。
(1)第1の外周エリア14aに対する露光光のパルスオフ時間を、通常露光領域13に対する露光光のパルスオフ時間よりも短くする。
(2)第1の外周エリア14aに対する露光の際の基板1のスキャニング速度を、通常露光領域13に対する露光の際の基板1のスキャニング速度よりも遅くする。
以上のいずれか一方または双方により、第1の外周エリア14aへの露光を通常露光領域13に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことができる。
以上の方法のうち、(1)の方法について、より具体的に説明する。
図3は、通常露光領域13に対する露光を説明するための概念図である。図3(a)に示すように、ガラス基板21上に形成されたポジ型レジスト22に対し、露光光23がフォトマスク24を通して、所定のパルスオフ時間で照射される。ガラス基板21が矢印の方向にスキャニング移動されると、一定時間に3つのパルスが照射され、その3つの位置において瞬間的に露光される領域は、図3(a)において2本のラインで挟まれた領域Aである。このように3つのパルスで露光されたポジ型レジスト22を現像すると、図3(b)に示すようなパターン25が得られる。このパターン25は、パルス波形26におけるパルスオフ時間27に対応する。
図4は、第1の外周エリア14aに対する露光を説明するための概念図である。図4(a)に示すように、ガラス基板21上に形成されたポジ型レジスト22に対し、露光光23がフォトマスク24を通して、通常露光領域13に対する露光光よりも短いパルスオフ時間で照射される。ガラス基板21が矢印の方向にスキャニング移動されると、上記と同一の一定時間(第1の外周エリア14a全体が照射される時間)に5つのパルスが照射され、その5つの位置において瞬間的に露光される領域は、図4(a)において2本のラインで挟まれた領域Bである。このように露光されたポジ型レジスト22を現像すると、図4(b)に示すようなパターン28が得られる。なお、このパターン28の間隙は第1の外周エリア14aに対応し、パルス波形29におけるパルスオフ時間30が短いために第1の外周エリア14aのポジ型レジスト22をすべて除去することができる。
この場合のパルスオフ時間30は、第1の外周エリア14aのポジ型レジスト22をすべて除去するに充分な程度に短くする必要がある。例えば、通常露光領域13に対する露光のパルスオフ時間3msec〜5msecに対して、1.5msec〜2.5msec程度である。
以上のように、第1の外周エリア14aに対する露光光のパルスオフ時間を通常露光領域13に対する露光光のパルスオフ時間よりも短くすることにより、第1の外周エリア14a内のポジ型レジスト22をすべて除去することができる。
以上と同様の原理から、(2)の方法、即ち、第1の外周エリア14aに対する露光の際の基板1のスキャニング速度を、通常露光領域13に対する露光の際の基板1のスキャニング速度よりも遅くすることによっても、同様に、第1の外周エリア14a内のポジ型レジスト22をすべて除去することが可能である。
第1の外周エリア14aに対する露光の際の基板1のスキャニング速度は、例えば、通常露光領域13に対する露光の際の基板1のスキャニング速度の50%以下とすることが好ましい。
2.第2の外周エリア14bの露光処理
図5に示すように、第2の外周エリア14bは、スキャニング方向(Y方向)に延びている。この第2の外周エリア14bへの露光を、通常露光領域13に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行う方法は、次の通りである。即ち、図5に示すように、露光ヘッド2の列の外側の第2の外周エリア14bに対応する位置に露光ヘッド2a,2bを追加し、これら露光ヘッド2a,2bによって、基板1がY方向にスキャニング移動する間、第2の外周エリア14bに対する露光を行う。
図5に示すように、第2の外周エリア14bは、スキャニング方向(Y方向)に延びている。この第2の外周エリア14bへの露光を、通常露光領域13に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行う方法は、次の通りである。即ち、図5に示すように、露光ヘッド2の列の外側の第2の外周エリア14bに対応する位置に露光ヘッド2a,2bを追加し、これら露光ヘッド2a,2bによって、基板1がY方向にスキャニング移動する間、第2の外周エリア14bに対する露光を行う。
この場合、追加の露光ヘッド2a,2bの光源は、追加のビームスプリッターを用いることにより、通常の露光ヘッド2の光源と共通とされる。しかし、光学系を調整することにより、通常の露光ヘッド2よりもスキャニング方向に延びた断面を有する光を照射するようにすることにより、第2の外周エリア14bのみに、通常露光領域13に対する露光の露光エネルギーよりも大きい露光エネルギーで露光を行うことができる。
なお、このような追加の露光ヘッド2a,2bによる第2の外周エリア14bへの露光は、上述の方法(1)及び(2)のいずれかによる、通常露光領域13に対するパターン露光及び第1の外周エリア14aに対する露光と同時に行うことができる。
その後、現像処理を行うと、第2の外周エリア14b内のポジ型レジストはすべて除去される。もちろん、同時に、通常露光領域13にパターンが形成されるとともに、第1の外周エリア14a内のポジ型レジストもすべて除去される。
以上のように、第1の外周エリア14a及び第2の外周エリア14bに、通常露光領域13に対する露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで露光を行うことができ、基板外周部におけるレジスト残りを確実に防止することができる。また、このような機能を露光装置の露光ヘッドに付与し、かつ追加の露光ヘッドを設けることにより、従来の外周露光機を用いることなく、従来の外周露光機の機能を十分に発揮することができる。
1…基板、2…露光ヘッド、3…レーザ発振機、4…レーザ光、11…パネル領域、12…周辺領域、13…通常露光領域、14a…第1の周辺露光エリア、14b…第2の周辺露光エリア、21…ガラス基板、22…ポジ型レジスト、23…露光光、24…フォトマスク、25,28…パターン、26,29…パルス波形、27,30…パルスオフ時間。
Claims (4)
- 複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行う工程を具備するカラーフィルターの描画方法において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネル領域及び前記パネル領域を囲む周辺領域からなる通常露光領域と、前記通常露光領域の外周にあり、かつ前記通常露光領域よりも大きい膜厚を有する外周露光領域と、を有し、前記外周露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とするカラーフィルターの描画方法。
- 前記外周露光領域は、スキャニング方向と直交する方向に延びる第1の外周エリアと、スキャニニング方向に延びる第2の外周エリアとを有し、前記第1の外周エリアに対する露光を、露光光のパルスオフ時間を前記通常露光領域に対する露光のパルスオフ時間より短くするか又はスキャニング速度を遅くして行い、前記第2の外周エリアに対する露光を、前記複数の露光ヘッドの外側の前記第2の外周エリアに対応する位置に配置された追加の露光ヘッドにより行うことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルターの描画方法。
- 複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を具備し、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行うカラーフィルターの描画装置において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネル領域及び前記パネル領域を囲む周辺領域からなる通常露光領域と、前記通常露光領域の周縁部にあり、かつ前記通常露光領域よりも大きい膜厚を有する外周露光領域と、を有し、前記外周露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行う手段を有することを特徴とするカラーフィルターの描画装置。
- 前記外周露光領域は、スキャニング方向と直交する方向に延びる第1の外周エリアと、スキャニニング方向に延びる第2の外周エリアとを有し、前記複数の露光ヘッドは、前記第1の外周エリアに対する露光を、露光光のパルスオフ時間を前記通常露光領域に対する露光のパルスオフ時間より短くするか又はスキャニング速度を遅くして行う機能を有し、前記第2の外周エリアに対する露光を行うための、前記複数の露光ヘッドの外側の前記第2の外周エリアに対応する位置に配置された追加の露光ヘッドを更に具備することを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルターの描画装置。
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CN103345125A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-09 | 上海华力微电子有限公司 | 增强光刻工艺能力的系统及方法 |
US9196800B2 (en) | 1996-06-26 | 2015-11-24 | Osram Gmbh | Light-radiating semiconductor component with a luminescence conversion element |
CN106249553A (zh) * | 2016-10-20 | 2016-12-21 | 南京华东电子信息科技股份有限公司 | 一种液晶显示器面板制造中的周边曝光方法 |
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2006
- 2006-09-05 JP JP2006240352A patent/JP2008064860A/ja active Pending
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