JP2008233616A - 周辺露光装置およびパネル構造物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺露光のために照射した光がステージで反射して有効領域の対象層をオーバー露光としてしまうことを防止する。
【解決手段】周辺露光装置は、中央部を占める有効領域２１と外縁近傍を占める周辺領域２２とを有する透光性の基板４の周辺領域２２に形成された対象層としてのレジスト層７を露光するための装置であって、周辺領域２２に向けて基板４の表面に対して垂直に平行光６を照射するための光源２と、基板４に関して光源２とは反対側に配置され、基板４を基板４の垂線方向に投影した領域を包含する領域に延在する受光面１ａを有し、受光面１ａのうち周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域には光反らし部９が設けられているステージ１と、受光面１ａに対して略平行に基板４を支持するための支持部としての支持ピン５とを備える。光反らし部９は、基板４の外側を向く斜面９ａを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、周辺露光装置およびパネル構造物の製造方法に関するものである。

パネル構造物の製造現場においては、基板の表面に形成された何らかの膜に対して露光作業を行なう場合がある。たとえば、基板の表面に配線パターンなどを形成するためには、金属膜を形成した上からレジスト剤を塗布して全体を覆うようにレジスト膜を形成し、このレジスト膜に対して所定のフォトマスクパターンを通じて露光を行なう。この露光後のレジスト膜を現像することによって所望の配線パターンをエッチングするためのマスクが得られる。このように露光の対象となるレジスト膜は、レジスト塗布工程によって基板全体のうち必要な領域だけでなくその周辺の領域にまで形成される。一方、配線パターンの形成のための露光は、通常、基板の中央部を占めるいわゆる「有効領域」に対してのみ行なわれる。基板の外辺に近い部分は、「周辺領域」と呼ばれるが、周辺領域にはレジスト膜が残ったままとなる。周辺領域にレジスト膜が残ったままであると、パーティクルの発生など不具合の原因となってしまうので、周辺領域のレジスト膜を露光して除去するために周辺露光装置と呼ばれるものが一般的に用いられている。

従来技術に基づく周辺露光装置の一例が特開平１１−１５４６３９号公報（特許文献１）に示されている。このような周辺露光装置では一般に、図１０に示すように、対象となる基板を載置するためのステージ１と、光源２と、この光源２を移動させるための移動機構３とを備えている。図１０におけるステージ１と光源２と移動機構３とを取り出したところを図１１に示す。光源２は、移動機構３のレールを利用して基板の周辺を露光しながら周回することができる構造となっている。
特開平１１−１５４６３９号公報

上述の例では、基板をステージ１に直接置く方式となっていた。ところで、一般的に、面と面とで接触しているこれらのものを引き離す際には静電気が発生し、この静電気により基板が帯電する場合がある。この帯電によって放電を生じ、基板に設けられた素子が破壊されて不良となる場合がある。そこで、基板とステージ１との接触面積を減らすことでこのような剥離時の静電気発生を極力減らすため、あるいは、基板に傷がつくことを極力避けるため、あるいは、基板の出し入れをフォーク状の搬送具で行なえるようにするためには、図１２に示すように、ステージ１から突出するように複数の支持ピン５を設けて、これらの支持ピン５の先端で基板４を下方から支えるということも行なわれる。その場合、通常、支持ピン５の先端には、基板４を傷つけないような材質の吸盤状の部材が設けられる。基板４はステージ１から離隔して上方においてステージ１上面と平行に支持される。

液晶表示パネルなどの製造現場においては、基板４はガラス基板などであって、透光性を有する。図１３に示すように、基板４は中央部を占める有効領域２１と外縁近傍を占める周辺領域２２とを有するものとする。基板４の上面においては有効領域２１と周辺領域２２との両方にわたってレジスト層７が形成されているものとする。レジスト層７のうち周辺領域２２にあるものを除去するために周辺露光を行なう場合を考える。光源２からは下方に向けて平行光６が発せられる。この平行光６は基板４の周辺領域２２に照射され、レジスト層７の露光に寄与するが、基板４は透光性を有するので、図１３に示すように、平行光６はレジスト層７および基板４を透過してその下側にあるステージ１の上面にまで到達する。ステージ１の上面は、通常、反射を防ぐために黒く着色されている。

周辺領域２２にあるレジスト層７を完全に除去しようとする場合、周辺領域２２に向けて照射される平行光６は、十分な強度を以って各部位に十分な時間だけ長く照射される。ステージ１の上面がいかに反射防止のために黒くなっていたとしても、わずかに反射する成分があり、その一部は、反射光８として有効領域２１に向かって進行する。反射光８自体は平行光６に比較すればわずかであるが、平行光６自体が強い光であって長時間照射されるので、有効領域２１に到達する反射光８もある程度の光量となってしまい、レジスト層７のうち有効領域２１にあるものを露光させてしまう。有効領域２１にあるレジスト層７は本来、所定のマスクパターンを通じて一定の光量で露光を終えているものであるので、ここに反射光８が追加的に照射されることによって、有効領域２１のうち周辺領域２２に近い部分ではオーバー露光となってしまう。オーバー露光となった場合、配線パターンの線幅が所望の値と異なってしまうなどの不具合が生じる。

そこで、本発明は、周辺露光のために照射した光がステージで反射して有効領域の対象層をオーバー露光としてしまうことを防止できるような周辺露光装置およびパネル構造物の製造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、本発明に基づく周辺露光装置は、中央部を占める有効領域と外縁近傍を占める周辺領域とを有する透光性の基板の上記周辺領域に形成された対象層を露光するための装置であって、上記周辺領域に向けて上記基板の表面に対して垂直に平行光を照射するための光源と、上記基板に関して上記光源とは反対側に配置され、上記基板を上記基板の垂線方向に投影した領域を包含する領域に延在する受光面を有し、上記受光面のうち上記周辺領域を上記基板の垂線方向に投影した領域には光反らし部が設けられているステージと、上記受光面に対して略平行に上記基板を支持するための支持部とを備え、上記光反らし部は、上記基板の外側を向く斜面を有する。

本発明によれば、光源から発せられて基板を透過してステージに向かう平行光は、ステージの受光面でたとえ吸収されずに反射したとしても、有効領域から遠ざかる側に進行する。この結果、ステージで反射した光が基板の有効領域に入射することが避けられ、有効領域にあるレジスト層などがオーバー露光となる事態は防止することができる。

（実施の形態１）
（構成）
図１を参照して、本発明に基づく実施の形態１における周辺露光装置について説明する。この周辺露光装置は、図１に要部を拡大して示すように、中央部を占める有効領域２１と外縁近傍を占める周辺領域２２とを有する透光性の基板４の周辺領域２２に形成された対象層としてのレジスト層７を露光するための装置である。この周辺露光装置は、周辺領域２２に向けて基板４の表面に対して垂直に平行光６を照射するための光源２と、基板４に関して光源２とは反対側に配置され、基板４を基板４の垂線方向に投影した領域を包含する領域に延在する受光面１ａを有し、受光面１ａのうち周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域には光反らし部９が設けられているステージ１と、受光面１ａに対して略平行に基板４を支持するための支持部としての支持ピン５とを備える。光反らし部９は、基板４の外側を向く斜面９ａを有する。「基板４の外側」とは基板４を平面的に見て中心から遠ざかる側をいい、図１の例では矢印１１で示す側を意味する。

なお、本実施の形態では、光反らし部９は、受光面１ａのうち周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域においてステージ１自体の表面を基板４の外側に向けて傾斜させた部分を意味するものとした。本実施の形態では、光反らし部９はステージ１の一部であり、斜面９ａは受光面１ａの一部である。基板４自体は周辺露光装置の構成要素に含まれない。

（作用・効果）
本実施の形態における周辺露光装置では、ステージ１の受光面１ａのうち周辺領域２２を投影した領域は光反らし部９となっており、この光反らし部９は基板４の外側を向く斜面９ａを有するので、基板４を透過してステージ１に向かう平行光６は、ステージ１の受光面１ａで反射したとしても、図１に示すように反射光１０となって有効領域２１から遠ざかる側に進行する。この結果、ステージ１で反射した光が有効領域２１に入射することが避けられ、有効領域２１にあるレジスト層７がオーバー露光となる事態は防止することができる。

なお、ここでは、光反らし部９は、ステージ１の端部に近づくにつれてステージ１の厚みを減じることによって、斜面９ａを実現したものとしたが、図２に示すように、ステージ１の厚みを変えずに、ステージ１を屈曲させた形状として光反らし部９の斜面９ａを実現してもよい。この場合も同様の効果を得ることができる。

受光面１ａは、基板４を基板４の垂線方向に投影した領域を包含する領域に延在するものであるが、基板４を基板４の垂線方向に投影した領域に一致するものであってもよい。ただ、基板４を基板４の垂線方向に投影した領域よりもひとまわり広く存在する方が光源２の位置や平行光６の進行の向きが多少ずれても確実に受光することができるので好ましい。

光反らし部９は、受光面１ａのうち周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域と一致するように設けられていてもよいが、受光面１ａのうち周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域より有効領域２１側に少し入り込むように広めに設けられている方が好ましい。このように光反らし部９を広めに設けておけば、平行光６の進行の向きが多少ずれても光反らし部９で確実に受けることができ、外側に向けて反射させることができるからである。

（実施の形態２）
（構成）
図３〜図５を参照して、本発明に基づく実施の形態２における周辺露光装置について説明する。この周辺露光装置は、実施の形態１で説明したものと基本的に同様であるが、光反らし部の構造が異なる。この周辺露光装置においては、図３に要部を拡大して示すように、光反らし部９ｈは、周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域においてステージ１の上面に板材１２を基板４の外側に向けて傾斜させて取り付けたものである。この周辺露光装置からステージ１およびその付属物を取り出して斜めから見たところを図４に、上から見たところを図５にそれぞれ示す。板材１２は図４、図５に示されるように、ステージ１の全周にわたって設けられている。傾斜させて取り付けられた板材１２の上面は斜面９ａとなっている。

（作用・効果）
本実施の形態における周辺露光装置では、基板４の外側に向けて傾斜させて取り付けられた板材１２が光反らし部９ｈに設けられているので、基板４を透過してきた平行光６は、板材１２の上面がなす斜面９ａに入射することとなり、たとえ反射したとしても、図３に示すように反射光１０となって有効領域２１から遠ざかる側に進行する。この結果、ステージ１で反射した光が有効領域２１に入射することが避けられ、有効領域２１にあるレジスト層７がオーバー露光となる事態は防止することができる。

板材１２のうち前記光源からの光が当たる面すなわち斜面９ａは黒くなっていることが好ましい。黒くなっていれば、反射する光の量を少なく抑えることができるからである。有効領域２１に不所望な光を入射させないためには、板材１２に当たった光をたとえ有効領域２１から遠ざかる側に反射させるとしてもまだ完全ではなく、そもそも反射する光の量自体を少なくし、できるだけ板材１２に吸収させた方がより確実だからである。

なお、板材１２を１辺に１枚のみの構成とする代わりに、図６に示す構成としてもよい。すなわち、光反らし部９ｈは、周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域においてステージ１の上面に複数の板材１２ａ，１２ｂ，１２ｃを基板４の各辺の内外方向に並ぶようにそれぞれ基板４の外側に向けて傾斜させて取り付けたものとしてよい。この場合も同様の効果を得ることができる。板材を１枚ではなく複数枚の配列とした場合、すなわち板材を鎧戸状に配列した場合、１枚１枚の板の幅は小さくすることができるので、高さＨを低く抑えることができる。図６に示した例では、板材１２が複数の板材１２ａ，１２ｂ，１２ｃの３枚からなるものとしたが、板材を複数にしてこのように鎧戸状に配列する場合、３枚に限らず、２枚であってもよく、４枚以上であってもよい。また、同一の辺に配置される複数の板材は同じ大きさのものとは限らず、異なる幅のもの同士を組み合わせて配列してもよい。

なお、これらの複数の板材において光源からの光が当たる面はそれぞれ黒くなっていることが好ましい。黒くなっていれば、反射する光の量を少なく抑えることができるからである。

（実施の形態３）
（構成）
図７を参照して、本発明に基づく実施の形態３における周辺露光装置について説明する。この周辺露光装置は、実施の形態２で説明したものと基本的に同様であるが、光反らし部の構造が異なる。この周辺露光装置においては、図７に要部を拡大して示すように、光反らし部９ｉは、周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域においてステージ１自体を、基板４の外側に向けて傾斜させた板材１３で構成する構造としたものである。ステージ１自体を構成する板材１３の上面は斜面９ａとなっている。

（作用・効果）
本実施の形態における周辺露光装置では、基板４の外側に向けて傾斜させて取り付けられた板材１３がステージ１の光反らし部９ｉを構成しているので、基板４を透過してきた平行光６は、板材１３の上面がなす斜面９ａに入射することとなり、たとえ反射したとしても、図７に示すように反射光１０となって有効領域２１から遠ざかる側に進行する。こうして、実施の形態２と同じ効果を得ることができる。板材１３のうち前記光源からの光が当たる面すなわち斜面９ａが黒くなっていることが好ましい。この理由についても実施の形態２で説明したのと同じである。

なお、板材１３を１辺に１枚のみの構成とする代わりに、図８に示す構成としてもよい。すなわち、光反らし部９ｉは、周辺領域２２を基板４の垂線方向に投影した領域においてステージ１自体を、基板４の外側に向けて傾斜させた複数の板材１３ａ，１３ｂ，１３ｃを基板４の各辺の内外方向に並ぶように配置した構造としたものであってよい。この場合も同様の効果を得ることができる。板材を１枚ではなく複数枚の配列とした場合、すなわち板材は鎧戸状に配列される。図８に示した例では、板材１３が複数の板材１３ａ，１３ｂ，１３ｃの３枚からなるものとしたが、板材を複数にしてこのように鎧戸状に配列する場合、３枚に限らず、２枚であってもよく、４枚以上であってもよい。また、同一の辺に配置される複数の板材は同じ大きさのものとは限らず、異なる幅のもの同士を組み合わせて配列してもよい。

なお、これらの複数の板材において光源からの光が当たる面はそれぞれ黒くなっていることが好ましい。黒くなっていれば、反射する光の量を少なく抑えることができるからである。

なお、周辺露光装置には、光源が基板の外形に沿って周回する方式のもの、光源が静止した状態で基板が移動する方式のもの、あるいは、両方が移動する方式のものがあり得るが、結果的に基板の周辺領域が全周にわたって照射されるのであれば、どの方式のものであっても、上記各実施の形態に示した本発明は適用可能である。

ただし、上記各実施の形態に示した周辺露光装置は、図９に示すように、光源２から出射される平行光６を基板４の端部に照射しながら光源２を基板４の外周に沿って移動させるための光源移動機構１４を備えることが好ましい。光源移動機構の構造は公知技術に基づくものであってよい。たとえば図１０、図１１に示した移動機構３のように縦横の２種類のレールを組み合わせたものであってもよい。このように何らかの光源移動機構１４を備えていれば、基板４の周辺領域２２を確実に照射することができるので好ましい。基板に対して周辺露光を行なうためには、光源を静止させて基板を移動させる方式であってもよいが、光源移動機構によって光源を移動させる方式とした方が、基板が大きい場合には省スペース化につながり好都合である。巨大な基板を破損しないように移動させるよりは光源を移動させる方が容易でもある。

本発明に基づくパネル構造物の製造方法は、上述のいずれかの周辺露光装置を用いて透光性の基板の周辺領域の前記対象層を露光する工程を含む。この工程を含む製造方法であれば、基板の有効領域がオーバー露光となる事態を回避することができるので、歩留まり良くパネル構造物を製造することができる。

なお、パネル構造物とは、液晶表示パネルに含まれる薄膜トランジスタ基板、カラーフィルタ基板に限らず、板状のものであれば、他の種類・用途の基板であってもよい。表示装置に関わる基板でなくてもよい。

なお、上記各実施の形態では基板４を透光性の基板としたが、透光性（translucent）とは透明（transparent）より広い概念であり、完全な透明の他に半透明のものも含むものとする。上記各実施の形態ではレジスト層７を対象層として説明したが、対象層はレジスト層以外であってもよい。所定量の光を照射すべき層であればよい。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明に基づく実施の形態１における周辺露光装置の説明図である。 本発明に基づく実施の形態１における周辺露光装置の変形例の説明図である。 本発明に基づく実施の形態２における周辺露光装置の説明図である。 本発明に基づく実施の形態２における周辺露光装置に含まれるステージの斜視図である。 本発明に基づく実施の形態２における周辺露光装置に含まれるステージの平面図である。 本発明に基づく実施の形態２における周辺露光装置の変形例の説明図である。 本発明に基づく実施の形態３における周辺露光装置の説明図である。 本発明に基づく実施の形態３における周辺露光装置の変形例の説明図である。 本発明に基づく周辺露光装置であって光源移動機構を備えるものの説明図である。 従来技術に基づく周辺露光装置の正面図である。 従来技術に基づく周辺露光装置の主要部の斜視図である。 従来技術に基づく周辺露光装置に含まれるステージの説明図である。 従来技術に基づく周辺露光装置における光の進行の様子の説明図である。

符号の説明

１ ステージ、１ａ 受光面、２ 光源、３ 移動機構、４ 基板、５ 支持ピン、６ 平行光、７ レジスト層、８ （有効領域に向かう）反射光、９ 光反らし部、９ａ 斜面、１０ （有効領域から遠ざかる）反射光、１１ （基板の外側を示す）矢印、１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 板材、１４ 光源移動機構、２１ 有効領域、２２ 周辺領域。

Claims (10)

1. 中央部を占める有効領域と外縁近傍を占める周辺領域とを有する透光性の基板の前記周辺領域に形成された対象層を露光するための装置であって、
   前記周辺領域に向けて前記基板の表面に対して垂直に平行光を照射するための光源と、
   前記基板に関して前記光源とは反対側に配置され、前記基板を前記基板の垂線方向に投影した領域を包含する領域に延在する受光面を有し、前記受光面のうち前記周辺領域を前記基板の垂線方向に投影した領域には光反らし部が設けられているステージと、
   前記受光面に対して略平行に前記基板を支持するための支持部とを備え、
   前記光反らし部は、前記基板の外側を向く斜面を有する、周辺露光装置。
2. 前記光反らし部は、前記受光面のうち前記周辺領域を前記基板の垂線方向に投影した領域において前記ステージ自体の表面を前記基板の外側に向けて傾斜させたものである、請求項１に記載の周辺露光装置。
3. 前記光反らし部は、前記周辺領域を前記基板の垂線方向に投影した領域において前記ステージの上面に板材を前記基板の外側に向けて傾斜させて取り付けたものである、請求項１に記載の周辺露光装置。
4. 前記光反らし部は、前記周辺領域を前記基板の垂線方向に投影した領域において前記ステージの上面に複数の板材を前記基板の各辺の内外方向に並ぶようにそれぞれ前記基板の外側に向けて傾斜させて取り付けたものである、請求項１に記載の周辺露光装置。
5. 前記光反らし部は、前記周辺領域を前記基板の垂線方向に投影した領域において前記ステージ自体を、前記基板の外側に向けて傾斜させた板材で構成する構造としたものである、請求項１に記載の周辺露光装置。
6. 前記光反らし部は、前記周辺領域を前記基板の垂線方向に投影した領域において前記ステージ自体を、前記基板の外側に向けて傾斜させた複数の板材を前記基板の各辺の内外方向に並ぶように配置した構造としたものである、請求項１に記載の周辺露光装置。
7. 前記板材のうち前記光源からの光が当たる面は黒くなっている、請求項３または５に記載の周辺露光装置。
8. 前記複数の板材において前記光源からの光が当たる面はそれぞれ黒くなっている、請求項４または６に記載の周辺露光装置。
9. 前記平行光を前記基板の端部に照射しながら前記光源を前記基板の外周に沿って移動させるための光源移動機構を備える、請求項１から８のいずれかに記載の周辺露光装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の周辺露光装置を用いて前記周辺領域の前記対象層を露光する工程を含む、パネル構造物の製造方法。

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