JPH09281478A - Pattern exposure method - Google Patents
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- JPH09281478A JPH09281478A JP9676996A JP9676996A JPH09281478A JP H09281478 A JPH09281478 A JP H09281478A JP 9676996 A JP9676996 A JP 9676996A JP 9676996 A JP9676996 A JP 9676996A JP H09281478 A JPH09281478 A JP H09281478A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、板状の基板上にス
トライプパターンをパターニングする方法に係わる。さ
らに言えば、液晶表示装置用カラーフィルタ等の遮光パ
ターンやカラーパターンを形成するための露光方法に関
する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for patterning a stripe pattern on a plate-shaped substrate. More specifically, the present invention relates to an exposure method for forming a light-shielding pattern or a color pattern such as a color filter for a liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、板状の基板上に、感光性レジスト
膜によりカラーフィルターまたは遮光パターン等のスト
ライプパターンを形成する、または、金属膜をエッチン
グし基板上にストライプ状の遮光パターンを形成する際
には、以下に記す、間欠的なパターン露光を行っていた
ものである。すなわち、基板表面に直接に、または、金
属クロム等の遮光膜を基板表面に形成した上に、感光性
レジストを塗布した基板を搬送搬入し、パターン露光位
置にて一旦停止させる。次いで、該基板と、万線状の遮
光パターン膜を有する露光用マスクとを位置合わせした
上で、露光用マスクを介して一括露光することにより、
基板にパターン露光を行う。次いで、パターン露光済の
基板を搬出して、感光性レジストに現像処理を行う。以
下、他の基板についても上述した工程を繰り返すもので
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, a stripe pattern such as a color filter or a light-shielding pattern is formed by a photosensitive resist film on a plate-shaped substrate, or a metal film is etched to form a stripe-shaped light-shielding pattern on the substrate. At that time, the intermittent pattern exposure described below was performed. That is, the substrate on which the photosensitive resist is applied is carried in directly on the substrate surface or on the substrate surface on which a light-shielding film such as metallic chromium is formed, and is temporarily stopped at the pattern exposure position. Then, the substrate and the exposure mask having a line-shaped light-shielding pattern film are aligned with each other, and then the substrates are collectively exposed through the exposure mask,
Pattern exposure is performed on the substrate. Next, the substrate that has undergone pattern exposure is carried out, and the photosensitive resist is developed. Hereinafter, the above steps are repeated for other substrates.
【０００３】しかしながら、上述した従来のパターン形
成方法では、例えば基板の搬入、位置合わせの時間、露
光操作、基板の搬出などの各工程に積算的に時間を要
し、その結果、単位時間当たりの処理能力（スループッ
ト）が低いという問題があるといえる。それ故、従来の
パターン形成方法を用い、例えば、ストライプパターン
を有するカラーフィルターを製造する場合、カラーフィ
ルター製造の生産効率を下げるものとなっていた。However, in the above-described conventional pattern forming method, for example, the steps of loading the substrate, aligning the substrate, exposing operation, unloading the substrate, etc., require an integrated time, and as a result, per unit time. It can be said that there is a problem of low processing capacity (throughput). Therefore, when the conventional pattern forming method is used to manufacture a color filter having a stripe pattern, for example, the production efficiency of the color filter is reduced.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
の問題を解決するためなされたものであり、スループッ
トを上げ、高効率にストライプパターンの形成を行いえ
るパターン露光方法を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a pattern exposure method capable of increasing the throughput and forming a stripe pattern with high efficiency. I am trying.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、水
平方向に連続的に搬送される長尺帯状の基材上の所定の
位置に、感光性レジスト膜を形成した基板を載置固定
し、該基板の搬送方向と平行に形成された万線状の遮光
パターンを有する露光用マスクを介して、該基板に連続
照射状態でパターン露光を行い、所望の露光照射量を充
足して該基板にストライプパターンを形成することを特
徴とするパターン露光方法を提供することで、上記の課
題を解決したものである。That is, according to the present invention, a substrate on which a photosensitive resist film is formed is mounted and fixed at a predetermined position on a long strip-shaped substrate which is continuously conveyed in the horizontal direction. Pattern exposure is performed on the substrate in a continuous irradiation state through an exposure mask having a line-shaped light-shielding pattern formed in parallel with the transport direction of the substrate to satisfy a desired exposure dose. The above problem is solved by providing a pattern exposure method characterized by forming a stripe pattern on the substrate.
【０００６】ここでいう連続照射状態とは、搬送される
基板に常時パターン光の照射を行うことを意味してい
る。The continuous irradiation state means that the substrate to be conveyed is always irradiated with the pattern light.
【０００７】ここで、透明ガラス等よりなる基板を載置
固定する長尺帯状の基材の材質として、例えば、42合金
（ニッケル42重量％、残部鉄）、アンバー材（ニッケル
36重量％、マンガン0.36重量％、残部鉄）、18− 8ステ
ンレス鋼等のような、空気中で難錆性の金属、または、
耐熱性ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィル
ム、もしくはポリイミドフィルム等の剛性と耐熱性を兼
備した合成樹脂フィルム等が使用できる。合成樹脂の場
合、剛性は、基材を搬送する際の伸縮が本発明では好ま
しくないことから導き出される性質である。Here, as the material of the long strip base material on which the substrate made of transparent glass or the like is placed and fixed, for example, 42 alloy (42% by weight of nickel, balance iron), amber material (nickel)
36% by weight, 0.36% by weight manganese, balance iron), 18-8 stainless steel, etc., metals that are resistant to rust in the air, or
A synthetic resin film having both rigidity and heat resistance such as a heat resistant polyester film, a polycarbonate film, or a polyimide film can be used. In the case of a synthetic resin, rigidity is a property derived from the fact that expansion and contraction during the transportation of the base material are not preferable in the present invention.
【０００８】次いで、感光性レジスト膜は、基板表面に
均一な厚さで塗布乾燥するものであり、塗布法として
は、ロールコート法、バーコート法、スリットコート法
など公知の手段が使用できる。なお、感光性レジスト膜
は、染料、顔料などの着色剤を分散混合してあるもので
あっても良く、この場合、露光後に現像するだけで基板
上に着色パターンが形成できるといえる。Next, the photosensitive resist film is applied and dried on the surface of the substrate with a uniform thickness. As a coating method, known methods such as a roll coating method, a bar coating method and a slit coating method can be used. The photosensitive resist film may be one in which colorants such as dyes and pigments are dispersed and mixed. In this case, it can be said that a colored pattern can be formed on the substrate only by developing after exposure.
【０００９】露光用マスクは、透明ガラス等の透明板の
下面に、銀塩または金属クロム等により万線パターンの
遮光膜が形成されている。ここで本発明のパターン露光
方法においては、露光用マスクに形成された万線パター
ンの方向が、長尺帯状の基材上に載置固定され搬送され
る基板の搬送方向と平行になるように、露光用マスクを
設置するものである。In the exposure mask, a light-shielding film having a line pattern is formed on the lower surface of a transparent plate such as transparent glass with silver salt or metallic chromium. Here, in the pattern exposure method of the present invention, the direction of the parallel line pattern formed on the exposure mask is set to be parallel to the transport direction of the substrate that is placed and fixed on the long strip-shaped substrate and transported. , An exposure mask is installed.
【００１０】なお、パターン露光は、基板と露光用マス
クとの距離を50〜 100μｍとする近接露光方法、また
は、投影露光方法とするものである。The pattern exposure is a proximity exposure method in which the distance between the substrate and the exposure mask is 50 to 100 μm or a projection exposure method.
【００１１】前述した（従来の技術）の項に記したよう
に、従来のパターン露光方法においては、基板の搬入、
停止および搬出の動作を繰り返すものである。しかし、
本発明のパターン露光方法においては、基板を停止する
ことなく連続して搬送を行いながら、基板にストライプ
パターンの露光を行うことを特徴としている。As described in the above section (Prior Art), in the conventional pattern exposure method, the loading of the substrate,
The operation of stopping and carrying out is repeated. But,
The pattern exposure method of the present invention is characterized in that the substrate is exposed in a stripe pattern while being continuously conveyed without being stopped.
【００１２】すなわち、光源からの照射光を、露光用マ
スクの万線パターンの間隙から、常時基板に対して照射
するものである。なお、露光用マスクに入射する照射光
は平行光とすることが望ましいといえる。That is, the irradiation light from the light source is constantly applied to the substrate through the gap between the line patterns of the exposure mask. It can be said that it is desirable that the irradiation light that enters the exposure mask be parallel light.
【００１３】ここで、パターン露光の際に必要とされる
露光照射量は、 100〜 200mJ／cm2である。この範囲
が、現在パターン形成に用いられる感光性レジストの標
準的な感度である。ここで、光源から照射される照度が
基板面において 100mW／cm2 であるとすると、基板に対
して 100〜 200mJ／cm2 の露光量が必要であるから、基
板は 1〜 2秒間の照射時間を必要とする。露光用マスク
の万線の長さを60mmとしたとき、その長さを 1〜 2秒間
で通過するためには、基板の搬送速度を30〜60mm／秒と
すればよいことが分かる。すなわち、分速は 1.8〜 3.6
ｍ／分である。実際には、光源からの照度は 200mW／cm
2 の程度まで倍増することができるから、搬送速度は
3.6〜 7.2ｍ／分とすることができる。これは従来の一
括露光方式に比べて５倍以上の高スループットとなるも
のである。The exposure dose required for the pattern exposure is 100 to 200 mJ / cm 2 . This range is the standard sensitivity of photosensitive resists currently used for patterning. Here, if the illuminance emitted from the light source is 100 mW / cm 2 on the substrate surface, an exposure dose of 100 to 200 mJ / cm 2 is required for the substrate, so the substrate is exposed for 1 to 2 seconds. Need. It can be seen that when the length of the lines of the exposure mask is 60 mm, in order to pass the length in 1 to 2 seconds, the substrate transportation speed should be 30 to 60 mm / second. That is, the speed per minute is 1.8 to 3.6.
m / min. Actually, the illuminance from the light source is 200 mW / cm
Since it can be doubled up to 2 , the transfer speed is
It can be 3.6 to 7.2 m / min. This provides a throughput of 5 times or more as compared with the conventional batch exposure method.
【００１４】次いで、パターン露光後は、パターン化の
ため、基板に現像処理を行うものである。例えば、使用
した感光性レジストがネガ型の場合、パターン光が照射
されなかった部位を現像液により溶解除去することでパ
ターン照射領域を残し、ストライプパターンとするもの
である。また、予め基板に形成された金属クロム等の遮
光膜をストライプ状の遮光パターンとする場合には、現
像処理後に基板にエッチング処理を行うものである。Then, after the pattern exposure, the substrate is subjected to a development treatment for patterning. For example, when the photosensitive resist used is a negative type, a pattern irradiation region is left by dissolving and removing a portion not irradiated with pattern light with a developing solution to form a stripe pattern. When the light-shielding film made of metal chromium or the like formed on the substrate in advance has a stripe-shaped light-shielding pattern, the substrate is subjected to an etching treatment after the development treatment.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明をストライプパタ
ーンを有するカラーフィルターの製造に用いた場合の実
施形態の一例を、模式的に表した図面に基づき、さらに
説明を行う。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment in which the present invention is used for manufacturing a color filter having a stripe pattern will be further described below with reference to the drawings schematically showing.
【００１６】図２に示すように、例えば42合金よりなる
基材１は、長尺帯状であり、搬送用ローラー７上を紙面
右から左に搬送されているものである。基材１の搬送速
度は、後述する露光工程で処理可能な最大の一定の速度
とするものである。また、基材１上に載置固定する基板
２は、予め金属クロムによりストライプ状の遮光パター
ンが形成されているものであり、遮光パターンの形成と
同時に設けた位置合わせ用マークを目安に、基材１上の
所望する位置に複数の基板を間隔を開けて載置固定する
ものである。なお、基材１と基板２との固定は、 7μ厚
に塗布したポリビニルアルコールを接着剤層として用い
ているものである。As shown in FIG. 2, the base material 1 made of 42 alloy, for example, is in the form of a long strip and is transported on the transport roller 7 from right to left in the drawing. The conveyance speed of the base material 1 is a maximum constant speed that can be processed in the exposure step described later. Further, the substrate 2 mounted and fixed on the base material 1 has a stripe-shaped light-shielding pattern formed in advance by metal chrome. A plurality of substrates are placed and fixed at desired positions on the material 1 with a space therebetween. The base material 1 and the substrate 2 are fixed by using polyvinyl alcohol applied to a thickness of 7 μm as an adhesive layer.
【００１７】次いで、コーター３により、基板２表面
に、顔料を着色剤として分散混合したネガ型感光性レジ
スト膜５を、均一な厚さにて塗布した後、オーブン６に
よりレジスト膜５を加熱乾燥後、基板２は、露光部Ｘへ
と搬送される。Next, a negative type photosensitive resist film 5 having a pigment as a colorant dispersed and mixed is applied to the surface of the substrate 2 by a coater 3 in a uniform thickness, and then the resist film 5 is dried by heating in an oven 6. After that, the substrate 2 is transported to the exposure unit X.
【００１８】図１は、露光部Ｘの要部を説明する図であ
る。図１に示すように、ノンタッチローラー７′や通常
のローラー７により搬送される基材１上の基板２は、露
光部Ｘに搬送されるものである。この搬送の際、搬送方
向に対して左右方向の基材１の揺動を、基材１の送り長
さ 240mm当たり± 3μｍ程度以下の機械的精度に抑え、
かつ、基材１の直線性を確保しつつ、露光部Ｘへと基材
１を搬送するものである。FIG. 1 is a view for explaining a main part of the exposure section X. As shown in FIG. 1, the substrate 2 on the base material 1 transported by the non-touch roller 7 ′ or the normal roller 7 is transported to the exposure unit X. During this transportation, the swing of the substrate 1 in the left-right direction with respect to the transportation direction is suppressed to a mechanical accuracy of about ± 3 μm or less per 240 mm of the substrate 1 feeding length
In addition, the substrate 1 is conveyed to the exposure unit X while ensuring the linearity of the substrate 1.
【００１９】露光部Ｘで基板２は、線幅 300μｍ、ピッ
チ 400μｍの万線パターンが、幅 320mm、長さ64mmの範
囲で形成された露光用マスク８と対向するものである。
なお、万線パターンが、基板２の搬送方向と平行になる
よう露光用マスク８を設けているものであり、基板２上
のレジスト膜５に万線パターンのパターン露光を行うも
のである。また、露光用マスク８に形成された万線パタ
ーンと基板２を対向させており、基板２と露光用マスク
８とのギャップを 100μｍとし、近接露光方法にてパタ
ーン露光を行った。なお、露光用マスク８への照射光は
平行光としている。In the exposure section X, the substrate 2 faces the exposure mask 8 in which a parallel line pattern having a line width of 300 μm and a pitch of 400 μm is formed within a width of 320 mm and a length of 64 mm.
The exposure mask 8 is provided so that the parallel line pattern is parallel to the carrying direction of the substrate 2, and the resist film 5 on the substrate 2 is subjected to pattern exposure of the parallel line pattern. Further, the parallel line pattern formed on the exposure mask 8 and the substrate 2 were opposed to each other, and the pattern exposure was performed by the proximity exposure method with the gap between the substrate 2 and the exposure mask 8 set to 100 μm. The irradiation light to the exposure mask 8 is parallel light.
【００２０】露光部Ｘでは、基板２に絶えずパターン露
光を行っているものであり、基板２も連続的に搬送され
ているものである。なお、本実施例では、光源10から発
せられ、露光用マスク８を介して基板２に照射されるパ
ターン光の照度は 120mW／cm2 であり、基板２を約 3.1
ｍ／分の分速で搬送することにより、基板２への露光照
射量は 150mJ／cm2 という適正値が得られる。この場
合、カラーフィルタ画面の縦幅（基材の長手方向幅）は
約20cmであるから、１時間当たり約 900シートの露光処
理ができる。以上のごとき機構により、露光部Ｘにおい
て基板２上のレジスト膜５に線幅 100μｍ、ピッチ 400
μｍの着色ストライプパターンが露光される。In the exposure section X, the substrate 2 is constantly subjected to pattern exposure, and the substrate 2 is also continuously conveyed. In the present embodiment, the illuminance of the pattern light emitted from the light source 10 and applied to the substrate 2 through the exposure mask 8 is 120 mW / cm 2 , and the substrate 2 is about 3.1.
By conveying at a minute speed of m / min, the exposure dose to the substrate 2 can be set to an appropriate value of 150 mJ / cm 2 . In this case, since the vertical width of the color filter screen (width in the longitudinal direction of the substrate) is about 20 cm, it is possible to perform exposure processing of about 900 sheets per hour. With the above mechanism, the resist film 5 on the substrate 2 in the exposure area X has a line width of 100 μm and a pitch of 400 μm.
The μm colored stripe pattern is exposed.
【００２１】こののち、パターン露光されたレジスト膜
５をもつ基板２は、図２に示すように、引き続き現像工
程へと搬送される。すなわち、ノズル11より現像液を基
板２表面より噴霧することによりスプレー現像を行い、
続いて純水スプレー12による水洗工程、エアーナイフ13
による乾燥工程、及びホットプレート14内の移動による
ポストベーク工程を行う。After that, the substrate 2 having the resist film 5 which has been pattern-exposed is continuously conveyed to the developing step, as shown in FIG. That is, spray development is performed by spraying the developing solution from the surface of the substrate 2 from the nozzle 11.
Next, the washing process with pure water spray 12 and the air knife 13
And a post-baking step by moving inside the hot plate 14.
【００２２】以上の工程を、カラーフィルターに必要と
されるストライプパターンの色数分だけ、露光用マスク
８の変更および、位置合わせをして繰り返し行い、基板
２に着色ストライプパターンを形成し、ストライプパタ
ーンを有するカラーフィルターを得るものである。The above steps are repeated by changing and aligning the exposure mask 8 by the number of colors of the stripe pattern required for the color filter to form a colored stripe pattern on the substrate 2 and stripes. A color filter having a pattern is obtained.
【００２３】なお、基板２へのストライプパターンの形
成を終えた後、基板２と基材１とを固定した接着剤層の
溶解を行い、基板２を基材１より取り外すものである。After the formation of the stripe pattern on the substrate 2, the adhesive layer that fixes the substrate 2 and the base material 1 is dissolved and the substrate 2 is removed from the base material 1.
【００２４】本発明の実施の形態は、上述した図面およ
び説明に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づ
き種々の変形を行っても構わないことは言うまでもな
い。It is needless to say that the embodiment of the present invention is not limited to the above drawings and description, and various modifications may be made based on the spirit of the present invention.
【００２５】例えば、上述した説明においてはストライ
プ状の着色パターンを基板２上に形成する場合について
述べているが、ストライプパターン状の遮光パターンを
基板２上に形成する際にも、上述したと同様なパターン
露光を行っても構わない。なお、その際、露光部Ｘにお
けるパターン露光において、搬送方向左右の基板端部位
を遮光部とした露光用マスク８を用いパターン露光を行
った後、レジスト膜５の未露光部位にレーザー光照射等
の手段により、位置合わせ用のマーク等をパターン露光
しても構わない。For example, in the above description, the case where the stripe-shaped colored pattern is formed on the substrate 2 is described, but when the stripe-shaped light-shielding pattern is formed on the substrate 2, the same as described above. Pattern exposure may be performed. At that time, in the pattern exposure in the exposure section X, after pattern exposure is performed using the exposure mask 8 having the substrate end portions on the left and right in the transport direction as light-shielding portions, the unexposed portions of the resist film 5 are irradiated with laser light or the like. By this means, the marks for alignment and the like may be pattern-exposed.
【００２６】また、基板２上への位置合わせ用のマーク
等の形成は、着色パターンを形成する際の露光部Ｘにお
ける第１回目のパターン露光において、搬送方向左右の
基板端部位を遮光部とした露光用マスク８を用いパター
ン露光を行った後、レジスト膜５の未露光部位にレーザ
ー光照射等の手段により、位置合わせ用のマーク等をパ
ターン露光して形成しても構わない。Further, in forming the alignment marks and the like on the substrate 2, in the first pattern exposure in the exposure section X when forming the colored pattern, the substrate end portions on the left and right in the transport direction are used as the light shielding sections. After performing pattern exposure using the exposure mask 8 described above, alignment marks and the like may be pattern-exposed to the unexposed portions of the resist film 5 by means of laser light irradiation or the like.
【００２７】[0027]
【発明の効果】基板を停止させることなく連続して露光
ができるので、カラーフィルタ等のフォトファブリケー
ションにより製造される対象物のスループットが、従来
方法の5〜10倍の 900〜1200シート／時と大幅に向上し
た。As the substrate can be continuously exposed without stopping, the throughput of an object manufactured by photofabrication such as a color filter is 900 to 1200 sheets / hour, which is 5 to 10 times that of the conventional method. And greatly improved.
【００２８】[0028]
【図１】本発明の露光方法の一実施例の要部を示す説明
図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a main part of an embodiment of an exposure method of the present invention.
【図２】本発明の露光方法の一実施例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of an exposure method of the present invention.
１ 基材 ２ 基板 ３ コーター ５ レジスト膜 ６ オーブン ７ ローラー ８ 露光用マスク 10 光源 11 ノズル 12 純水スプレー 13 エアーナイフ 14 ホットプレート 16 反射鏡 1 Base Material 2 Substrate 3 Coater 5 Resist Film 6 Oven 7 Roller 8 Exposure Mask 10 Light Source 11 Nozzle 12 Pure Water Spray 13 Air Knife 14 Hot Plate 16 Reflector
Claims (1)
基材上の所定の位置に、感光性レジスト膜を形成した基
板を載置固定し、該基板の搬送方向と平行に形成された
万線状の遮光パターンを有する露光用マスクを介して、
該基板に連続照射状態でパターン露光を行い、所望の露
光照射量を充足して該基板にストライプパターンを形成
することを特徴とするパターン露光方法。1. A substrate on which a photosensitive resist film is formed is placed and fixed at a predetermined position on a long strip-shaped substrate which is continuously conveyed in the horizontal direction, and is formed in parallel with the conveying direction of the substrate. Through the exposure mask having the line-shaped shading pattern
A pattern exposure method, wherein pattern exposure is performed on the substrate in a continuous irradiation state, and a desired exposure dose is satisfied to form a stripe pattern on the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9676996A JPH09281478A (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Pattern exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9676996A JPH09281478A (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Pattern exposure method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09281478A true JPH09281478A (en) | 1997-10-31 |
Family
ID=14173851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9676996A Pending JPH09281478A (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Pattern exposure method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09281478A (en) |
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