JPH10148945A

JPH10148945A - 露光方法

Info

Publication number: JPH10148945A
Application number: JP30850396A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sato; 裕治佐藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示装置に用いるカラーフィルタ用ブラッ
クマトリクス基板のパターン露光工程における近接一括
露光方法において、最近の低反射膜の基板において発生
する検出エラーに際しても、露光処理が停止してしまう
事態の発生を防止して、処理を続行できる露光方法を提
供する。【解決手段】複数の測定点のうち一部がエラーとなった
場合に、他の計測できた測定点の値の平均値をエラーと
なった測定点の数値として代入して上記ギャップの制御
を行い、しかる後露光操作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に用
いるカラーフィルタ用ブラックマトリクス基板のパター
ン露光工程における近接一括露光方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置、特に薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）方式の液晶表示装置に用いるカラーフィルタ
には、着色透明樹脂を形成したフィルタ部分以外の間隙
及び額縁部に、余分な光の漏洩を防止する遮光膜を形成
している。この遮光膜は、一般に金属クロム、または金
属クロムと酸化クロムを組み合わせた多層膜を基板上の
全面にスパッタリング等により形成したものを、フォト
リソグラフィーによりパターンエッチングして形成す
る。

【０００３】上記遮光膜の形成において、多層膜を全面
に形成したガラス基板をパターンエッチングするには、
まず該基板の多層膜形成面にフォトレジストを塗布し、
続いて露光機にて所望のブラックマトリクスパターンを
有するフォトマスクを介して露光し、現像、剥膜するこ
とにより行う。

【０００４】ところで、近年のカラーフィルタにおいて
は、最終的に液晶表示装置のパネルとなった段階での視
認性の向上のために、遮光膜には従来の金属クロムのみ
による膜ではなく、金属クロムと酸化クロムを組み合わ
せた多層膜を利用することが多くなっている。図２に示
すように、液晶パネルになったときに映像を視認する面
となるのは、ガラス基板１に対し遮光膜２形成面とは反
対側の面である。従って遮光膜２層の構成は、視認側の
下層が低反射層（ＣｒＯｘ）、上層が高反射層（Ｃｒ）
である。（Ｃｒ層のさらに上層に再び低反射層を設け
て、液晶パネルの液晶層内でのバックライト光の乱反射
を防止する場合もある。）しかも、最近では上記低反射
膜部分の反射率を０．０１％未満に極めて低くさせたも
のを用いることが多くなっている。

【０００５】さてここで、遮光膜を全面に形成したガラ
ス基板１にフォトマスクのパターンを介して紫外光を露
光する露光工程においては、図３に示すような近接一括
露光機において、ガラス基板１を、遮光膜２およびフォ
トレジスト４層を形成した面と反対面を下にして定盤３
の上に設置し、その上方からフォトマスク６を、ブラッ
クマトリクスのマスクパターン５を形成した面を下にし
て近接させ、フォトマスク６とガラス基板１との間に例
えば５０μｍの一定の僅かな間隙を作った状態で露光を
行う。このような露光法をプロキシミティ（近接）露光
方式という。

【０００６】上記工程において、ガラス基板１とフォト
マスク６の間隔を正確に測定して一定に保つために、定
盤３の一部に検査用窓７を５箇所程度設け、そこから検
査光８を入射して、ガラス基板１上面の遮光膜２および
フォトマスク６の下面のマスクパターン５で反射させ、
その反射光をセンサー９で検知することにより図３の
Ａ、Ｂに示す間隔を測定し、その差分Ａ−Ｂを取ること
によりガラス基板１とフォトマスク６の間隔の値を各測
定点毎に正確に得ている。この仕組みを持つ装置部分を
以下、ギャップセンサーと呼ぶ。

【０００７】ところが、上述のように、最近では遮光膜
２のうち低反射膜部分の反射率を０．１％未満と極めて
低くさせたものを用いることが多くなっている。このた
め、検査光６６０ｎｍでの低反射膜の反射率が、ＣＣＤ
センサーの検知限界を下回る事態が発生するようになっ
た。すなわち、設計思想として反射率０．１％〜１００
％の、約１０００倍の感度差に対応するよう設計されて
いるギャップセンサーの測定限界を越え、検出エラーに
よりギャップ測定が不可能になる測定点が多発するよう
になった。そこで改造によりＬＥＤの感度のダイナミッ
クレンジを拡大させることはできるが、これも約１０倍
の拡大が限界である。検出のレンジ幅を一括して大きく
するのではなく、２つの設定を持たせ、切り替えて使用
する案もあるが、運用上の難しさから問題が残るため好
ましくない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、上
記の状況を鑑み、検出エラーとなる測定点が一部に発生
しても、露光処理が停止してしまう事態の発生を防止し
て、処理を続行できる露光方法を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、近接一括露光
方法において、フォトマスクと、低反射の膜付き基板と
のギャップを測定するセンサーの、複数の測定点のうち
一部がエラーとなった場合に、他の計測できた測定点の
値の平均値をエラーとなった測定点の数値として代入し
て上記ギャップの制御を行い、しかる後露光操作を行う
ことにより、エラーによる露光処理の停止を回避するこ
とを特徴とする露光方法である。また本発明は、複数の
測定点のうち、測定できた箇所の数が、予め決めた数よ
り少ないとき、自動露光機能を停止することを特徴とす
る前記露光方法である。具体的には、図１のフローチャ
ート（流れ図）に示す手順を追って露光処理を行う。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、図
面及びフローチャートを用いて説明する。図３に示すよ
うに、例えば５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ
のガラス板に、反射率０．０１％未満の極めて低反射の
酸化クロム（ＣｒＯ₂）膜を約０．１μｍに、金属クロ
ム（Ｃｒ）膜を約０．１μｍに、それぞれスパッタリン
グ形成したガラス基板１上に、ポジ型フォトレジスト２
を均一にコーティングし、プレベークしたものを、近接
一括露光機の定盤３上に載置する。次いで、そのガラス
基板１上方からフォトマスク６を、ブラックマトリクス
のマスクパターン５を形成した面を下にして近接させ、
ガラス基板１とフォトマスク６の間隔を、例えば５０μ
ｍの一定の僅かな間隙を作った状態で露光を行う。

【００１１】この一定の間隙（ギャップ）を測定し、位
置合わせ制御を行うために、例えば図４に示すように定
盤３の一部には検査用窓７を５箇所設けてあり、それら
各部から検査光８を入射して、まずガラス基板１のない
状態でフォトマスク６の下面のマスクパターン５で反射
させ、その反射光をセンサー９で検知する。次いでガラ
ス基板１を定盤３上に載置した状態でガラス基板１上面
の遮光膜２で反射させ、同様にその反射光をセンサー９
で検知する。これにより図３のＡ、Ｂに示す間隔を測定
し、その差分Ａ−Ｂを取ることによりガラス基板１とフ
ォトマスク６の間のギャップの値を各測定点毎に正確に
得る。このギャップ値が規定値から外れていた場合、フ
ォトマスク６の上下位置を調節して、ギャップ値が規定
値に入るようにする。

【００１２】しかし現状ままでは、上述のように現状の
超低反射の酸化クロム膜をもったガラス基板１は検出エ
ラーを起こす頻度が高い。そこで本発明では図１に示す
ようなフローチャートの、基板とフォトマスクとのギャ
ップ調節手順により、エラーによる露光処理の停止を極
力回避することができる。

【００１３】図１のフローチャートに沿って順を追って
説明する。まず前述の通り、ガラス基板１とフォトマス
ク６の間のギャップの値を、５箇所の各測定点毎に測長
し、測定データを得る。ここで、測定エラーの発生がな
いか否かを判断し、Ａ：測定エラーが発生すれば、次に、測定に成功した箇
所の数を調べる。ここでその数が２未満であれば処理を
停止し、その後は手作業にて処理を行う。その数が２以
上であれば、次に、複数の測定値のうち最大値と最小値
の差Ｒを調べる。ここでＲ≧５０μｍとなった場合に
は、処理を停止し、その後は手作業にて処理を行う。Ｒ
＜５０μｍであれば、次に、測定に成功した部位の測長
値データの平均値を計算する。次いでその値を、エラー
となった測定点それぞれの値として代入する。

【００１４】例えば、図４に示す測定点ａ〜ｅのうち、１）ａのみがエラーとなったとき、（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）
／４の値をａに代入する。２）ａ，ｂがエラーとなったとき、（ｃ＋ｄ＋ｅ）／３
の値をａ，ｂに代入する。３）ａ，ｂ，ｃがエラーとなったとき、（ｄ＋ｅ）／２
の値をａ，ｂ，ｃに代入する。ここで、上記のようにし
て全ての数値が得られた各測定点の測長値のすべてが、
ギャップの規定値の範囲内にあるか否かを判断する。ま
た一方、前述のギャップ測長処理で、Ｂ：測定エラーの発生がなければ、そのまま出力し、同
じくすべての測長値がギャップの規定値の範囲内にある
か否かを判断する。

【００１５】ここで１箇所でも規定範囲を外れていた場
合には、フォトマスク６の上下位置を調節し、ギャップ
の規定値の範囲内に入るようにし、終了する。すべての
測長値がギャップの規定値の範囲内に入っていた場合に
は、そのまま終了する。

【００１６】

【発明の効果】上記のような、基板とフォトマスクとの
ギャップ調節手順によれば、複数のギャップ測定点のう
ちいくつかが測定不可能となっても、他の測定できた測
定点のデータを用いて補完することによって、ギャップ
センサーのエラーが即、露光の中断につながることを回
避できる。また、そのような露光の中断に際して、従来
手動で再調整し露光を継続していた手間と作業時間のロ
スが大幅に削減される。

【００１７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の露光方法における基板とフォトマスク
とのギャップ調節手順を示すフローチャートである。

【図２】カラーフィルタ用低反射ブラックマトリクス形
成基板の様子を示す説明図である。

【図３】本発明に用いる露光装置の概要を示す断面図で
ある。

【図４】本発明に用いる定盤の様子を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ガラス基板２遮光膜３定盤４フォトレジスト５マスクパターン６フォトマスク７検査用窓８検査光９センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】近接一括露光方法において、フォトマスク
と、低反射の膜付き基板とのギャップを測定するセンサ
ーの、複数の測定点のうち一部がエラーとなった場合
に、他の計測できた測定点の値の平均値をエラーとなっ
た測定点の数値として代入して上記ギャップの制御を行
い、しかる後露光操作を行うことにより、エラーによる
露光処理の停止を回避することを特徴とする露光方法。
【請求項２】複数の測定点のうち、測定できた箇所の数
が、予め決めた数より少ないとき、自動露光機能を停止
することを特徴とする請求項１記載の露光方法。