JP6601541B2 - パターン露光方法、及びパターン形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、パターン露光方法、及びパターン形成方法に関するものである。
本願は、２０１２年５月１日に出願された日本国特願２０１２−１０４５３８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

液晶表示素子等の大画面表示素子においては、平面状のガラス基板上にＩＴＯ等の透明電極やＳｉ等の半導体物質を堆積した上に金属材料を蒸着し、フォトレジストを塗布して回路パターンを転写し、転写後にフォトレジストを現像後、エッチングすることで回路パターン等を形成している。ところが、表示素子の大画面化に伴ってガラス基板が大型化するため、基板搬送も困難になってきている。そこで、可撓性を有する基板（例えば、ポリイミド、ＰＥＴ、金属箔等のフィルム部材など）上に表示素子を形成するロール・トゥ・ロール方式（以下、単に「ロール方式」と表記する）と呼ばれる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、円筒状に形成されて回転するマスクの外周部に近接して、可撓性長尺シートの基板を外周面に沿って走行させる送りローラを設け、マスクパターンを連続的に基板に露光する技術が提案されている。

国際公開第２００８／１２９８１９号 実開昭６０−０１９０３７号公報

マスクと基板とが近接しているため、異物や基板から発生する化学的汚染ガス等がマスクに付着する可能性があり、この場合、基板に対するパターンの転写精度に悪影響を及ぼす虞がある。

本発明に係る態様は、マスクのパターンを高精度に基板に転写することができるパターン露光方法、及びパターン形成方法を提供することを目的とする。

本発明に係る一態様のパターン露光方法は、第１軸線から一定半径の円筒状の外周面に沿ってマスクパターンを保持する透過型の円筒マスクを前記第１軸線の回りに回転させつつ、第２軸線から一定半径の円筒状の外周面に沿って可撓性の基板を保持する回転ドラムを前記第２軸線の回りに回転させて、前記マスクパターンからの光を前記基板の表面にプロキシミティ方式で露光するパターン露光方法であって、前記第１軸線と前記第２軸線とを略平行な状態にして、前記回転ドラムの外周面で支持される前記基板の表面と前記円筒マスクの外周面とを最も近接させた位置で所定間隙となるように配置することと、前記所定間隙の間で前記円筒マスク及び前記回転ドラムの回転方向に沿って直線移動可能に配置され、前記第１軸線又は前記第２軸線と平行な方向に延びたスリット状の光透過部の複数を前記直線移動の方向に所定の間隔で有すると共に、前記光透過部の各々の周囲に達する光を遮蔽する遮光性膜部を有する可撓性薄板材を前記所定間隙の間に配置することと、前記複数の光透過部の１つが前記所定間隙の位置に合わされるように前記可撓性薄板材を前記直線移動の方向に位置付けた状態で、前記円筒マスクの前記マスクパターンからの光を、前記光透過部を介して前記基板の表面に露光することと、を含む。

本発明に係る一態様のパターン形成方法は、可撓性の長尺のシート状の基板上にデバイス用のパターンを形成するパターン形成方法であって、感光性機能液を前記基板の表面に塗布して感光性機能層を形成する工程と、前記基板の前記感光性機能層に対して、本発明に係る一態様のパターン露光方法を用いて、前記デバイスに対応したパターンを露光する工程と、露光された前記基板に対してウェット処理を行って前記パターンを形成する工程と、を含む。

本発明に係る態様によれば、マスクへの異物や汚染ガス等の付着を防止して、マスクのパターンを高精度に基板に転写することができる。

第１実施形態の基板処理装置の要部の正面断面図。 マスクと基板とが近接する箇所の部分拡大図。 カバーの要部拡大図。 カバーの部分平面図。 第２実施形態の基板処理装置の要部の正面断面図。 カバーユニットの平面図。 デバイス製造システムの構成を示す図。 別形態の基板処理装置の要部の正面断面図。 別形態の基板処理装置の要部の正面断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明のパターン露光方法、及びパターン形成方法の第１実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
図１は、基板処理装置１００の要部の正面断面図、図２はマスクと基板とが近接する箇所の部分拡大図である。

基板処理装置１００は、可撓性を有するシート状のマスクＭのパターンを帯状の基板（例えば、帯状のフィルム部材）Ｓに対して露光処理を行うものであって、照明部１０、マスクユニットＭＵ、基板保持ユニットＳＵ、カバーユニットＣＵとを主体に構成されている。
なお、本実施形態では、鉛直方向をＺ方向とし、マスクユニットＭＵ及び基板保持ユニットＳＵの回転軸線と平行な方向をＹ方向とし、Ｚ方向及びＹ方向と直交する方向をＸ方向として説明する。

また、本実施形態において処理対象となる基板Ｓとしては、例えば樹脂フィルム、プラスチックシート、ステンレス鋼などの箔（フォイル）を用いることができる。例えば、樹脂フィルムは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、などの材料を用いることができる。
フレキシブルな有機ＥＬディスプレイパネル、タッチパネル、カラーフィルター、電磁波防止フィルタ等を作る場合、基板Ｐとしては、厚みが２００μｍ〜２５μｍ程度のポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレン・ナフタレート（ＰＥＮ）等の樹脂シートが使われる。

基板Ｓは、例えば２００℃程度の熱（実際には、その材料のガラス転移温度）を受けても寸法が変わらないように熱膨張係数が小さい方が好ましいが、ベースとなる樹脂材に、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などの無機フィラーを混合して作られたフィルムは、熱膨張係数を小さくすることができる。また、基板Ｓはフロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単体、或いはその極薄ガラスに上記樹脂フィルムやアルミや銅等の金属層（箔）を貼り合わせた積層体であっても良い。

基板Ｓの幅方向（短尺方向）の寸法は、例えば５０ｃｍ〜２ｍ程度であり、長さ方向（長尺方向）の寸法は、例えば１０ｍ以上に形成されている。勿論、この寸法は一例に過ぎず、これに限られることは無い。例えば基板Ｓの短尺方向（Ｙ方向）の寸法が５０ｃｍ以下であっても構わないし、２ｍ以上であっても構わない。また、基板Ｓの長尺方向（Ｘ方向）の寸法が１０ｍ以下であっても構わない。

基板Ｓは、可撓性を有するように形成されている。ここで可撓性とは、基板Ｓに自重程度の力を加えても線断したり破断したりすることはなく、その基板Ｓを撓めることが可能な性質をいう。また、自重程度の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、基板Ｓの材質、大きさ、厚さ、基板Ｓ上に成膜される層構造、又は温度などの環境等に応じて、可撓性の程度は変わる。

いずれにしろ、本実施形態による基板処理装置１００内の搬送路に設けられる搬送用ローラ、回転ドラム等の搬送方向転換用の部材に基板Ｓを正しく巻き付けた場合に、シワや折り目がついたり、破損（破れや割れが発生）したりせずに、基板Ｓを滑らかに搬送できれば、可撓性の範囲と言える。

図１の説明に戻り、照明部１０は、マスクユニットＭＵにおけるマスク保持部２０（後述）に巻き付けられたマスクＭの照明領域に向けて照明光を照射するものであって、蛍光灯と同様に直管型で放射状に露光用の照明光を発光するものや、円筒状の石英の棒の両端から照明光を導入し裏面側に拡散部材を設けてあるものが用いられ、マスク保持部２０の内部空間に収容されている。

マスクユニットＭＵは、円筒状のマスク保持部２０を備えている。マスク保持部２０は、照明光を透過可能な、例えば石英等で回転軸線（所定の軸線）ＡＸ１周りに回転可能な円筒状に形成されており、回転軸線ＡＸ１から一定半径の外周面がマスクＭを円筒面に沿って保持するマスク保持面２２ａとされている。円筒状のマスク保持部２０の内部空間には、回転軸線ＡＸ１方向に延在する上記照明部１０が挿通して設けられている。

基板保持ユニットＳＵは、基板保持部としての回転ドラム３０と、基板Ｓを送る送り装置ＴＦとを備えている。
回転ドラム３０は、Ｙ軸と平行で、回転軸線ＡＸ１の−Ｚ側に設定された回転軸線（第２の軸線）ＡＸ２回りに回転する円柱状に形成されており、内部には中空部が設けられ慣性モーメントが小さくなるように設定されている。回転ドラム３０の外周面は、基板Ｓを接触保持する基板保持面３１とされており、マスク保持部２０のマスク保持面２２ａとは最も近接した位置において、Ｚ方向に、例えば５０〜１００μｍ程度の空間Ｋを隔てて配置されている。

送り装置ＴＦは、基板Ｓの搬送経路に沿って順次配置されたテンションローラＴＲ１１、エアターンバーＡＢ１１、ＡＢ１２、テンションローラＴＲ１２を備えており、基板Ｓに対して所定のテンションを付与した状態で、不図示の駆動ローラにより回転ドラム３０を介して基板Ｓを主として＋Ｘ方向に搬送する。

カバーユニットＣＵは、可撓性を有するシート状（可撓性薄板材）のカバーシート（区画部材）Ｃ（以下、単にカバーＣと称する）を送る送り部ＴＲ、支持機構（保持部）５３、位置検出装置（検出部）５４等を備えている。送り部ＴＲは、カバーＣが巻回された供給ロール５１、カバーＣを巻き取って回収する回収ロール５２、テンションローラＴＲ２１、ＴＲ２２等を備えており、カバーＣの送りは、基板Ｓの送りを制御する送り制御部ＴＣによって制御される。

カバーＣは、図２に示すように、マスク保持部２０と回転ドラム３０との間で空間ＫをＺ方向に区画するものであり、Ｘ方向を長さ方向とし、Ｙ方向を幅方向とし、空間ＫのＺ方向の隙間寸法よりも小さな厚み（例えば、２０〜５０μｍ）で、帯状に形成されている。図３に示すように、カバーＣは、マスクＭのパターンからの光Ｌの波長域で透過性を有する材料（例えば、ポリイミド、ＰＥＴ等）で形成されたベースフィルムＢＦ上に、蒸着やフォトリソにより、光Ｌの波長域で遮光性を有する材料（クロム、銅、アルミ等）で形成された遮光膜ＳＦが成膜された構成となっている。

図４は、カバーＣの部分平面図である。
図４に示すように、カバーＣは、ベースフィルムＢＦがＹ方向に延びたスリット状に露出して光Ｌが透過する透過領域（透過性膜部）ＴＡと、遮光膜ＳＦにより透過領域を囲む領域に形成され光Ｌを遮光する遮光領域（遮光性膜部）ＳＡとを有している。透過領域ＴＡは、基板Ｓに対する露光幅ｄを有し、露光領域を設定するものであり、透過領域ＴＡ及び遮光領域ＳＡは、カバーＣの長さ方向に所定間隔をあけて複数配列されている。

なお、スリット状に制限された露光用の光Ｌの全体が透過領域ＴＡ内を通るような寸法関係の場合は、特段に配慮する必要は無いが、基板Ｓに達する露光用の光Ｌを透過領域ＴＡによって制限する場合は、カバーＣの透過領域ＴＡの周辺の遮光領域ＳＡにも露光用の光Ｌの一部が照射される。そのため、遮光領域ＳＡを規定する遮光膜ＳＦは、遮光性であると共に低反射性であることが好ましい。

支持機構５３は、Ｚ方向（厚さ方向）でカバーＣを支持して所定の張力を付与するものであり、Ｚ方向に隙間をあけて配置された支持板５３ａを備えており、図１に示すように、マスク保持部２０及び回転ドラム３０と接触しない範囲で、空間Ｋと近接して、空間Ｋを挟んだＸ方向の両側にそれぞれ配設されている。これら支持板５３ａは、光Ｌに対して遮光性を有する材料で形成されている。

位置検出装置５４は、カバーＣにおける透過領域ＴＡのＸ方向の位置を検出するものであり、支持機構５３よりもカバーＣの送り方向の上流側に、カバーＣを厚さ方向で挟んだ両側に配置されている。位置検出装置５４としては、例えば、投光部及び受光部から構成され、投光部から投光し透過領域ＴＡを透過した検知光を受光部が受光することで、透過領域ＴＡの位置を検出する構成を採ることができる。
尚、カバーＣは、例えば厚さ２０〜５０μｍの箔状に圧延されたステンレス、チタン等の金属薄板（遮光性）の表面に反射防止膜や反射低減用の塗料膜（無光沢塗装）を形成したものに、図４のような透過領域ＴＡとして機能するスリット状の開口部を設けた構成であっても良い。

続いて、上記構成の基板処理装置１００の動作について説明する。
まず、送り制御部ＴＣが、位置検出装置５４により検出されたカバーＣにおける透過領域ＴＡの位置に基づいてカバーＣを送らせ、図２に示すように、透過領域ＴＡを空間Ｋにおいてマスク保持部２０と回転ドラム３０とが最も近接する位置に位置決めする。
このとき、カバーＣは、支持機構５３によって厚さ方向で支持されているため、ＸＹ平面と平行に安定して送られる。

透過領域ＴＡが位置決めされたら、マスク保持部２０を回転軸線ＡＸ１周りに回転させるのと同期して、送り装置ＴＦにより基板Ｓを送りつつ回転ドラム３０を回転軸線ＡＸ２周りに回転させる。そして、照明部１０から照明光が照射されると、マスク保持部２０を透過し、内周側からマスクＭのパターンを照明する。パターンからの光Ｌは、カバーＣの透過領域ＴＡを透過し、当該透過領域ＴＡで設定される基板Ｓ上の照明領域に照射される。

このとき、マスク保持部２０と回転ドラム３０とは、カバーＣにより区画された空間にそれぞれ位置するため、基板Ｓから化学的汚染ガス等の異物が生じた場合でも、マスクＭに付着することが阻止される。また、マスクＭを円筒面で保持し、パターンも曲率を有することから、図２に示すように、パターンを照明する際にフレアや多重反射光等のノイズとなる迷光が生じることも考えられるが、これらノイズとなる迷光は、カバーＣの遮光領域ＳＡで遮光され、基板Ｓに達することが阻止される。

そして、マスク保持部２０及び回転ドラム３０の連続的な回転、及び送り装置ＴＦにより基板Ｓの送りにより、基板ＳにはマスクＭのパターンが連続的に転写されるため、カバーＣに付着した異物が増加する可能性がある。そのため、送り制御部ＴＣは、マスクＭの所定回数毎、あるいは所定時間毎等の周期でカバーＣをＸ方向に所定量送らせ、別の透過領域ＴＡをマスク保持部２０と回転ドラム３０とが最も近接する位置に位置決めした後に、マスクＭのパターンを基板Ｓに露光する処理を実行させる。

なお、カバーＣの送りは、照明部１０による照明光の非照射時間に行うことが好ましく、また、カバーＣの送りは、基板Ｓの送り速度よりも速い速度とすることが生産性の低下を回避する点で好ましい。

以上説明したように、本実施形態では、カバーＣによりマスク保持部２０と回転ドラム３０とを区画しているため、基板Ｓからの異物がマスクＭに付着して、基板Ｓへのパターン転写精度に悪影響を及ぼすことを抑制できる。また、本実施形態では、基板Ｓへの照明領域を設定しつつ、ノイズとなる迷光を遮光する、透過領域ＴＡ及び遮光領域ＳＡをカバーＣに設けているため、迷光が基板Ｓに達してパターンの転写精度に悪影響を及ぼすことを回避できる。

尚、マスクＭと基板Ｓとの間の空間に浮遊する異物（微粒子）をカバーＣによって積極的に捕集する為に、位置検出装置５４の近傍、又は支持機構５３の支持板５３ａに電極を配置し、その電極に高電圧を印加してカバーＣを帯電させるようにしても良い。

（第２実施形態）
次に、基板処理装置１００の第２実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。この図において、図１乃至図４に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
上記第１実施形態では、シート状のカバーＣを設ける構成について説明したが、第２実施形態では、カバーＣを剛性の大きな支持部で支持する構成について説明する。

図５は、本実施形態の基板処理装置１００の要部の正面断面図であり、図６はカバーユニットＣＵの平面図である。
図５及び図６に示すように、カバーユニットＣＵは、カバーＣと、剛性板部４１Ａ、４１Ｂ、フレーム４２Ａ、４２Ｂとから構成されている。剛性板部４１Ａ、４１Ｂ及びフレーム４２Ａ、４２Ｂは、金属、セラミックス、プラスチック等、カバーＣよりも剛性の大きな材料で形成されており、剛性支持部を構成している。

剛性板部４１Ａ、４１Ｂは、カバーＣをＸ方向両側で支持するものであって、カバーＣよりも厚く形成された本体部４５と、カバーＣの厚さから本体部４５の厚さまで漸次厚くなるように形成された斜面部４６とをそれぞれ備えている。

フレーム４２Ａ、４２Ｂは、剛性板部４１Ａ、４１ＢをＸ方向両側で支持している。
基板Ｓの送り方向の下流側に配置されるフレーム４２Ｂには、吸気孔４７を介してカバーＣとマスク保持部２０との間の領域を負圧吸引する吸引部４８が設けられている。
一方、基板Ｓの送り方向の上流側に配置されるフレーム４２Ａには、給気孔４９を介してカバーＣとマスク保持部２０との間の領域に異物除去用の清浄な気体を供給する給気部５０が設けられている。給気部５０と給気孔４９との間には、異物除去用の気体を温度調整する温度調整部５１が介装されている。

上記構成の基板処理装置１００では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、カバーＣがより剛性の大きな剛性板部４１Ａ、４１Ｂ及びフレーム４２Ａ、４２Ｂで支持されており、特に、剛性板部４１Ａ、４１Ｂが斜面部４６を備えることから、カバーＣのＸ方向の幅ｄｓを最小限の長さにすることができ、高平坦度でカバーＣを支持することが可能になる。また、本実施形態では、基板Ｓの送り方向上流側から温度調整された異物除去用の気体をマスク保持部２０とカバーＣとの間に、吸気孔４７に向けて給気するとともに、吸気孔４７からマスク保持部２０とカバーＣとの間の領域の気体を負圧吸引することにより、空調と異物除去も実施することが可能となり、よりパターン転写精度の向上に寄与できる。

（デバイス製造システム）
次に、上記の基板処理装置１００を備えたデバイス製造システムについて、図７を参照して説明する。
図７は、デバイス製造システム（フレキシブル・ディスプレー製造ライン）ＳＹＳの一部の構成を示す図である。ここでは、供給ロールＦＲ１から引き出された可撓性の基板Ｐ（シート、フィルム等）が、順次、ｎ台の処理装置Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，…Ｕｎを経て、回収ロールＦＲ２に巻き上げられるまでの例を示している。上位制御装置ＣＯＮＴは、製造ラインを構成する各処理装置Ｕ１〜Ｕｎを統括制御する。

図７において、直交座標系ＸＹＺは、基板Ｐの表面（又は裏面）がＸＺ面と垂直となるように設定され、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）と直交する幅方向がＹ方向に設定されるものとする。なお、その基板Ｐは、予め所定の前処理によって、その表面を改質して活性化したもの、或いは、表面に精密パターニングの為の微細な隔壁構造（凹凸構造）を形成したものでもよい。

供給ロールＦＲ１に巻かれている基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ１によって引き出されて処理装置Ｕ１に搬送されるが、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心はエッジポジションコントローラＥＰＣ１によって、目標位置に対して±十数μｍ〜数十μｍ程度の範囲に収まるようにサーボ制御される。

処理装置Ｕ１は、印刷方式で基板Ｐの表面に感光性機能液（フォトレジスト、感光性シランカップリング材、ＵＶ硬化樹脂液等）を、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）に関して連続的又は選択的に塗布する塗布装置である。処理装置Ｕ１内には、基板Ｐが巻き付けられる圧胴ローラＤＲ２、この圧胴ローラＤＲ２上で、基板Ｐの表面に感光性機能液を一様に塗布する為の塗布用ローラ等を含む塗布機構Ｇｐ１、基板Ｐに塗布された感光性機能液に含まれる溶剤または水分を急速に除去する為の乾燥機構Ｇｐ２等が設けられている。

処理装置Ｕ２は、処理装置Ｕ１から搬送されてきた基板Ｐを所定温度（例えば、数１０〜１２０℃程度）まで加熱して、表面に塗布された感光性機能層を安定にする為の加熱装置である。処理装置Ｕ２内には、基板Ｐを折返し搬送する為の複数のローラとエア・ターン・バー、搬入されてきた基板Ｐを加熱する為の加熱チャンバー部ＨＡ１、加熱された基板Ｐの温度を、後工程（処理装置Ｕ３）の環境温度と揃うように下げる為の冷却チャンバー部ＨＡ２、ニップされた駆動ローラＤＲ３等が設けられている。

基板処理装置１００としての処理装置Ｕ３は、処理装置Ｕ２から搬送されてきた基板Ｐ（基板Ｓ）の感光性機能層に対して、ディスプレー用の回路パターンや配線パターンに対応した紫外線のパターニング光を照射する露光装置である。処理装置Ｕ３内には、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心を一定位置に制御するエッジポジションコントローラＥＰＣ、ニップされた駆動ローラＤＲ４、基板Ｐを所定のテンションで部分的に巻き付けて、基板Ｐ上のパターン露光される部分を一様な円筒面状に支持する回転ドラムＤＲ５（圧胴体３０）、及び、基板Ｐに所定のたるみ（あそび）ＤＬを与える為の２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７等が設けられている。

さらに処理装置Ｕ３内には、透過型円筒マスクＤＭ（マスクユニットＭＵ）と、その円筒マスクＤＭ内に設けられて、円筒マスクＤＭの外周面に形成されたマスクパターンを照明する照明機構ＩＵ（照明部１０）と、回転ドラムＤＲ５によって円筒面状に支持される基板Ｐの一部分に、円筒マスクＤＭのマスクパターンの一部分の像と基板Ｐとを相対的に位置合せ（アライメント）する為に、基板Ｐに予め形成されたアライメントマーク等を検出するアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２とが設けられている。

処理装置Ｕ４は、処理装置Ｕ３から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対して、湿式による現像処理、無電解メッキ処理等を行なうウェット処理装置である。処理装置Ｕ４内には、Ｚ方向に階層化された３つの処理槽ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３と、基板Ｐを折り曲げて搬送する複数のローラと、ニップされた駆動ローラＤＲ８等が設けられている。

処理装置Ｕ５は、処理装置Ｕ４から搬送されてきた基板Ｐを暖めて、湿式プロセスで湿った基板Ｐの水分含有量を所定値に調整する加熱乾燥装置であるが、詳細は省略する。その後、幾つかの処理装置を経て、一連のプロセスの最後の処理装置Ｕｎを通った基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ１を介して回収ロールＦＲ２に巻き上げられる。その巻上げの際も、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心、或いはＹ方向の基板端が、Ｙ方向にばらつかないように、エッジポジションコントローラＥＰＣ２によって、駆動ローラＤＲ１と回収ロールＦＲ２のＹ方向の相対位置が逐次補正制御される。

上記のデバイス製造システムＳＹＳでは、処理装置Ｕ３として上述した基板処理装置１００が用いられているため、マスクＭへの異物付着が抑制され、また、ノイズとなる迷光による悪影響を排除することができ、高精度にパターンが形成されたデバイスを製造することが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、図８に示すように、第２実施形態で説明したマスクユニットＭＵにおいて、マスク保持部２０を覆うカバー部材６０をさらに設ける構成としてもよい。この構成では、マスクＭへの異物の付着をより確実に抑制することが可能となる。また、この構成においても、カバー部材６０の内部に異物除去用の気体を給気する給気部、及びカバー部材６０の内部空間を負圧吸引する吸気部を設けることが、さらにマスクＭへの異物付着を抑制するために好適である。

また、上記第１、第２実施形態では、基板Ｓを回転ドラム３０に保持させる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、Ｙ方向と平行な軸線ＡＸ３を中心とする凸状のシリンドリカル形状のエアパッド面を基板保持面とし、テンションを付与しつつ当該エアパッド面に沿って基板Ｓを送りながらマスクＭのパターンを基板Ｓに転写する構成であってもよい。

また、上記実施形態で、カバーＣのＺ方向の位置を調整するために、支持機構５３や剛性板部４１Ａ、４１Ｂ及びフレーム４２Ａ、４２ＢをＺ方向に駆動する駆動機構（位置調整部）を設ける構成としてもよい。この場合、例えば回転ドラム３０とカバーＣとの間の静電容量を計測することで、カバーＣのＺ位置を計測する計測装置を設け、計測装置の計測結果に応じて駆動機構によりカバーＣのＺ位置を調整することが好ましい。この構成を採ることにより、より高精度にカバーＣの位置を制御することが可能になる。

また、上記実施形態では、マスク保持部２０の外周面にパターンを有するシート材のマスクＭを保持する構成としたが、これに限定されるものではなく、マスク保持部２０の外周面（例えば数ｍｍ程度の肉厚で直径３０ｃｍ程度の石英管等の外周面）に直接、クロム等の遮光性膜によるパターンを形成する構成であってもよい。

ところで、上記各実施形態では、円筒状のマスクＭの外周面と基板Ｓの表面との間に、一定の間隙を設けたプロキシミティ方式の露光装置を対象としたが、円筒状又は平面状のマスクのパターンを投影光学系を介して、回転ドラム３０に巻き付けられた基板Ｓ上に結像投影する露光装置であっても良い。

その場合も、基板Ｓ上に投影露光されるマスクパターンの投影像（照明領域）は、回転ドラム３０の回転軸の方向に細長く延びたスリット状の領域に制限される為、遮光領域ＳＡと共に、そのスリット状の投影領域に対応した透過領域ＴＡが形成されたカバーシートＣを、投影光学系と回転ドラム３０（基板Ｓ）との間に配置すれば良い。勿論、回転ドラム３０の代わりに、図９のようなエアパッド面を持つ基板保持機構を使うこともできる。

投影光学系を使った露光装置の場合、各実施形態のようなカバーシートＣを設けることによって、投影光学系の最も基板Ｓ側に位置する光学素子（レンズ、ミラー、ガラス板等）の表面に、微小な異物や、基板Ｓからの脱ガスに含まれ得るケミカル物質（アミン等の窒化物や他の有機物、炭素化合物等）が付着することを防止できる。

投影光学系を使う場合は、マスクＭは平面状、又は円筒状のいずれかで構成されるが、透過型の他に、反射型であっても良い。特に、反射型の円筒状マスクとした場合は、円筒状マスクの母材となる円筒体として、アルミや鉄（ＳＵＳ）等を使い、その母材の外周面に、露光用の光に対して９０％以上の反射率を持つ高反射部と数％以下の反射率を持つ低反射部とでマスクパターンを形成することができるので、マスクコストを抑えることができる。尚、低反射部は材質自体の低反射性に頼るだけでなく、０次回折光（正規反射光）をほとんど発生しないような微細なピッチの凹凸で形成される回折格子や位相格子の構造（例えばチェッカーフラグ状）を持たせても良い。

その他、マスクＭの位置に多数の可動マイクロミラーを２次元的に配列したＤＭＤ（デジタル・ミラー・デバイス）やＳＬＭ（空間光変調器）を設け、回路パターン（デバイスパターン）のＣＡＤデータ信号等により、投影すべきパターン像を、基板Ｓ上に生成するマスクレス方式の露光装置であっても良い。

さらに、回転ポリゴンミラーによってレーザビームのスポットを基板Ｓ上で一次元走査しつつ、ビームにｏｎ／ｏｆｆの変調を与えることで、ラスタースキャン的にパターンを描画する描画露光機にも、上記の各実施態様が適用できる。

また、上記の各実施形態では、区画部材としてのカバーシートＣを露光領域において水平面（ＸＹ面）と平行に配置したが、カバーシートＣを構成する透明な薄板として、極薄シートガラス等の剛性が高く湾曲可能な材料が使える場合は、必ずしも水平面と平行に配置する必要はなく、例えば、回転ドラム３０の外周面に合わせて円筒状に湾曲させて配置しても良い。

２０…マスク保持部、 ２２ａ…マスク保持面（円筒面）、 ３０…回転ドラム（基板保持部）、 ４１Ａ、４１Ｂ…剛性板部（剛性支持部）、 ４２Ａ、４２Ｂ…フレーム（剛性支持部）、 ４８…吸引部、 ５３…支持機構、 １００…基板処理装置、 ＡＸ１…回転軸線（所定の軸線）、 ＡＸ２…回転軸線（第２の軸線）、 Ｃ…カバーシート（区画部材）、 Ｋ…空間、 Ｍ…マスク、 Ｓ…基板、 ＳＡ…遮光領域（遮光性膜部）、 ＴＡ…透過領域（透過性膜部）、 ＴＲ…送り部

Claims (11)

1. 第１軸線から一定半径の円筒状の外周面に沿ってマスクパターンを保持する透過型の円筒マスクを前記第１軸線の回りに回転させつつ、第２軸線から一定半径の円筒状の外周面に沿って可撓性の基板を保持する回転ドラムを前記第２軸線の回りに回転させて、前記マスクパターンからの光を前記基板の表面にプロキシミティ方式で露光するパターン露光方法であって、
   前記第１軸線と前記第２軸線とを略平行な状態にして、前記回転ドラムの外周面で支持される前記基板の表面と前記円筒マスクの外周面とを最も近接させた位置で所定間隙となるように配置することと、
   前記所定間隙の間で前記円筒マスク及び前記回転ドラムの回転方向に沿って直線移動可能に配置され、
   前記第１軸線又は前記第２軸線と平行な方向に延びたスリット状の光透過部の複数を前記直線移動の方向に所定の間隔で有すると共に、前記光透過部の各々の周囲に達する光を遮蔽する遮光性膜部を有する可撓性薄板材を前記所定間隙の間に配置することと、
   前記複数の光透過部の１つが前記最も近接させた位置に合わされるように前記可撓性薄板材を前記直線移動の方向に位置付けた状態で、前記円筒マスクの前記マスクパターンからの光を、前記光透過部を介して前記基板の表面に露光することと、
   を含むパターン露光方法。
2. 請求項１に記載のパターン露光方法であって、
   前記可撓性薄板材は、前記所定間隙の寸法よりも小さい厚みを有し、前記最も近接させた位置における前記直線移動の方向に沿って長い帯状に形成される、
   パターン露光方法。
3. 請求項２に記載のパターン露光方法であって、
   前記可撓性薄板材は、複数の前記光透過部のいずれか１つが前記最も近接させた位置に配置されるように、前記帯状の長さ方向に移送する支持機構に支持される、
   パターン露光方法。
4. 請求項３に記載のパターン露光方法であって、
   前記可撓性薄板材は、前記支持機構によって前記基板に向かう前記マスクパターンからの光の光路を横切る方向に所定の張力が付与される、
   パターン露光方法。
5. 請求項３に記載のパターン露光方法であって、
   前記支持機構は、前記可撓性薄板材よりも大きい剛性を有し、前記可撓性薄板材を挟んだ両側で前記可撓性薄板材を支持する剛性支持部を備える、
   パターン露光方法。
6. 請求項５に記載のパターン露光方法であって、
   前記剛性支持部に設けられる吸引部によって、前記円筒マスクの外周面と前記可撓性薄板材との間の領域を負圧にする、
   パターン露光方法。
7. 請求項６に記載のパターン露光方法であって、
   前記剛性支持部に設けられる給気部によって、異物除去用の気体を前記吸引部に向けて給気する、
   パターン露光方法。
8. 請求項７に記載のパターン露光方法であって、
   前記給気部から給気される前記気体の温度を調整することを含む、
   パターン露光方法。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のパターン露光方法であって、
   前記所定間隙の方向をＺ方向としたとき、計測装置によって計測される前記可撓性薄板材の前記Ｚ方向の位置の計測結果に応じて、駆動機構により前記可撓性薄板材の前記Ｚ方向の対向の位置を調整することを含む、
   パターン露光方法。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のパターン露光方法であって、
    前記円筒マスクの外周面と前記基板との間の空間に浮遊する異物を捕集する為に、帯電部によって前記可撓性薄板材を帯電させることを含む、
    パターン露光方法。
11. 可撓性の長尺のシート状の基板上にデバイス用のパターンを形成するパターン形成方法であって、
    感光性機能液を前記基板の表面に塗布して感光性機能層を形成する工程と、
    前記基板の前記感光性機能層に対して、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のパターン露光方法を用いて、前記デバイスに対応したパターンを露光する工程と、
    露光された前記基板に対してウェット処理を行って前記パターンを形成する工程と、
    を含むパターン形成方法。

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