JPH04109760U - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲面形状の基板を形状に応じて基板全面に一
定量の光量を照射できる露光装置とすること。 【構成】 曲面形状の露光表面をもつ基板が保持される
支持部と、光源と光源の光を平行光とするレンズとから
なる露出部と、該露出部と該支持部との間に設けられ該
露光表面の曲率に合わせて該平行光の透過量を調整する
フィルターとからなる露光装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、液晶セルの基板など、特に曲面形状の基板に電極のパタニングを形 成するのに使用される露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、光源よりフォトマスクを通してフォトレジストの塗布されている基板面 に光を照射してその表面にフォトレジストの光硬化パターンを形成するための露 光装置がある。この露光装置はフォトレジスト全面に均一な露光をおこなわない と光硬化が充分に進行しない部分が残り、現像、エッチングにより形成される電 極パターンは絶縁が不十分となりショートや断線を起こしたりする。特に緻密な パターンを形成する場合は、基板面に均一な光量を照射するようにしないとフォ トマスクのパターンがフォトレジスト上に再現できないという不具合が発生する 。

【０００３】 通常露光装置は、図７に示すように集光カバー４２と、集光カバー４２の中心 に配置された光源４１と、光源４１の光を基板４３の露光面に対して垂直光線と するレンズ４４とを備えたランプハウス４０とからなりランプハウス４０を上下 に昇降させる昇降機５１をもつ。基板４３支持部は、基板４３の露光面の上面側 に配置されるパターンマスク支持台４９と、基板４３を固定支持し、基板４３を 裏面から吸引して固定する吸引用管４６が設けられた定盤４５と定盤４５を支持 する支持台４７とから構成されている。なお、昇降機５１は支持台４７に係止さ れ、吸着用管４６は真空ポンプ４８に接続されている。この露光装置で平面状の 基板には均一な光量が全面に照射される。

【０００４】 実開平１−１６０８２８号公報には、ウエハ基板の場合に均一な露光をするた めに、基板表面と平行な方向に走査する走査機構を設け、この走査機構により直 線状の光線をフォトレジストの塗布面の基板上を走査させて基板に対して直角方 向に保持しておこなう露光装置が開示されている。 しかし、基板が曲面状となると平面状のものと異なり図８に示すように、光線 は基板５０端部への照射は直角方向とならず、部位により単位面積当りの光線照 射量が異なり、フォトレジスト面に均一な露光量を照射することができなくなる 。また上記の露光装置で光源を走査させても光源は基板面上を平行に移動するの みで、曲面状の端部では直角方向から光線を照射することができない。

【０００５】 このように従来の露光装置で曲面基板５０に対する露光方法では、照射光の単 位面積当たりの紫外線照射量が基板中心から遠ざかる程少なくなることは避けら れない。そして照射量が不足すると、フォトレジストの現像、エッチングをおこ なっても周辺部では所定の電極パターンが形成されておらず、端部の電極は充分 な絶縁ができずショートや断線がおきるという不具合が発生する。

【０００６】 また、全体の露光量を弱くするとショートが多くなり、全体の露光量を強くす ると断線が多くなる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記の事情に鑑みてなされたもので、曲面形状の基板の形状に応じ て基板全面に一定量の光量を照射でき、むらのないパターンが形成できる露光装 置とすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の露光装置は、曲面形状の露光表面をもつ基板が保持される支持部と、 光源と光源の光を平行光とするレンズとからなる露光部と、該露光部と該支持 部との間に設けられ該露光表面の曲率に合わせて該平行光の透過量を調節するフ ィルターとからなることを特徴とする。

【０００９】 この露光装置は支持部と露光部とから構成され、フォトマスクおよびフォトレ ジストの塗布された曲面形状の基板面に光を照射して、フォトリソ法により所定 の電極用のパターンを形成する装置である。 支持部は、基板を支持し光源との距離を一定に保持するように固定する。たと えば、真空の吸引管の開口を複数配置した定盤で基板を吸引して露光期間中基板 の位置を固定保持する。この支持部は基板の装着および脱着が可能なように移動 可能とすることが好ましい。

【００１０】 露光部は、光源と光源の光を平行光とするレンズとから構成されている。そし てフィルターが露光部と基板との間に配置され、透過する光量を調整して曲面基 板の全面に照射される露光量を一定にする。 このフィルターは、ガラス、プラスチックなどの透明板に光線の透過量を変化 させる物質を部分的に厚みを変えて形成したものが用いられる。光線の透過量を 変化させる物質としては、たとえば、クロムその他金属、二酸化ケイ素、酸化チ タンなどの金属酸化物で可視光または紫外線を反射または吸収する材料が使用さ れる。上記の材料を透明板上に形成させるには、一般的な蒸着、スパッタリング 、イオンプレーティング、メッキ、イオン注入法などが利用でき透明板の材質お よび付着材料の特性から容易な方法を選択しておこなう。形成される付着材料の 膜厚は凡そ２００〜１０００Åである。

【００１１】 フィルターの光線透過量の制御は、基板面での露光量が一定になるようにマス ク材料を部分的に不均一に付着させておこなう。このフィルターは、たとえば、 蒸着されるフィルター基板の前方にスリットの開いたマスクを設け、フィルター 基板を左右に移動させながら蒸着をおこなうことによりフイルター基板面の中央 が厚く端部が薄くなるようにしたり、フイルター基板をマスクして蒸着などをお こなうことで、基板形状に応じて全面に均一な露光量の照射ができるフィルター とすることができる。

【００１２】 この光源からの光線は、レンズを経てフィルターを透過することにより部位に よる透過量が調整され基板面に達する光量を基板上の位置に係わらず一定にする ことができる。したがって、基板全面に均一に一定露光量で光が照射ができる。 このため均一なパターンがフォトレジスト上に露光することができる。そして現 像、エッチングなどを経て形成された電極パターンは断線、ショートのないもの とすることができる。

【００１３】

【作用】

この露光装置は、曲面形状の露光表面をもつ基板が支持部で保持され、光源と 光源の光を平行光とするレンズとからなる露光部と、該露光部と該支持部との間 に設けられ該露光表面の曲率に合わせて該平行光の透過量を調節してできるフィ ルターとからなる。

【００１４】 このため光源からの光は、フィルターを透過することで光の透過量が部分的に 調整され曲面をもつ基板に対し垂直光となる部分は反射・吸収されて弱くなり周 囲の基板に対して垂直光として照射されない部分は吸収量が少なく露光量が多く なる。このため曲面状の基板であっても端部と中央とが単位面積当りで均一な露 光量で照射できる。したがって、基板上に所望の電極パターンがフォトリソ法で むらなく形成できる。

【００１５】 この露光装置では、基板の露光面全体に均一な光量で照射されるので、電極用 のパターンが複雑なパターンであっても曲面形状の基板上に正確に形成すること ができ、露光むらの発生が防止できる。さらにフィルターのマスク材の厚みを適 宜変更することにより曲面形状の変更にも対応することができる。

【００１６】

【実施例】

以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１） この露光装置は露光部と支持部とから構成され、フォトマスクおよびフォトレ ジストの塗布された基板面に光を照射して、フォトリソ法により曲面形状の基板 表面に所定の電極用のパターンを形成する装置である。

【００１７】 図１にこの露光装置の概略説明図を示す。 この露光部は集光カバー２と、集光カバー２の中心に配置された光源１と、光 源１の光を定盤５に対して垂直光線とするレンズ４とを備えたランプハウス６と からなりランプハウス６を上下に昇降させる昇降機１１をもつ。支持部は、基板 ３を固定支持し、基板３を裏面から吸引して固定する吸引用管８が設けられた定 盤５と、定盤５を支持する支持台９とから構成されている。なお、昇降機１１は 支持台９に係止され、吸着用管８は真空ポンプ（図示せず）に接続されている。 そして基板３とランプハウス６との間にフィルター１０が配置され昇降機１１に 係止されている。そして露光量は光源の出力および照射時間により調整する。

【００１８】 基板３は、曲率１８０Ｒ、円弧３００ｍｍの２次円筒面形状のガラス基板３で 、図２のａに示すように表面にＩＴＯ膜１２が形成されその上面にはレジスト１ ６が塗布されその上には図４に示すようなパターンマスク（フォトマスク）１３ が配置されている。 フィルター１０は、フィルター用のガラス基板と蒸着材料（クロム）との間に 中央部に約１〜３ｍｍ幅のスリットを設けた保護マスクを配備して、蒸着中にガ ラス板を左右に移動させて膜厚を制御し透過光線調整膜１４を蒸着させた。得ら れたフィルター１０は図２のｂように紫外線遮蔽材料が端部は少なく中央部は厚 く付着している。このフィルターの紫外線透過量を調べたのが図３で端部を１０ ０としたとき中央部は６１である。

【００１９】 この紫外線遮蔽用のフィルター１０を図２に示すような基板３とフィルター１ ０の位置関係に配置して、光源の露光量を出力を変えて２０〜１１０（ｍＪ／ｃ ｍ² ）の範囲で図４の電極パターン１３をフォトリソ法で基板上に形成した。 この時のレジスト１６には東京応化製のＰＭＥＲ−３０４０を用いその膜厚は １．５μｍ、ＩＴＯ１２の膜厚みは４００〜５００Åとした。

【００２０】 露光後現像、エッチング処理をおこない電極パターンの評価をおこなった。結 果を表１に示す。なお、ショート、断線の評価は１枚あたり３０点測定した結果 である。 露光量が少ない２０（ｍＪ／ｃｍ² ）の時は現像後のパタンの形成が不十分で 測定箇所すべてでショートがおきているが、露光量が強くなるにつれてショート も少なくなり７０以上であれば良好なパターンが形成できる。なお、露光量が１ １０と強くなりすぎると断線が発生する場合があるので、露光量は７０〜１００ （ｍＪ／ｃｍ² ）の範囲が好ましい。

【００２１】

【表１】

【００２２】 （比較例１） この場合は実施例１と同じ形状の基板３を用いてフィルター１０を使用しない で露光した場合である。露光した基板を実施例１と同様に処理してその電極パタ ーンを評価した。結果を表１に示す。この場合はいずれの露光量においてもショ ート、断線がおきていた。

【００２３】 すなわち、露光量を少なくするとショートが多くなり、露光量を強くすると逆 に断線が多くおきる。したがって、露光量の調整では所定のパターンを形成する ことはできない。 （実施例２） 図５に示す端部が４５°上方に傾斜し各辺が１００ｍｍの形状の基板１５上に 実施例１と同じ電極パターンを形成するために、フィルター１０として図５ｂに 示す様に中央部に透過光線調整膜１４を形成した。すなわち、端部をマスクして クロムを中央部のみに蒸着した。

【００２４】 得られたフィルターの光線透過量を測定した結果を図６に示す。端部の透過光 量を１００としたとき中央部は７０の透過量を示した。 実施例１と同様に処理して電極パターンの断線、ショート状況を調べた。結果 を表１に示す。 この場合露光量が５０〜１００（ｍＪ／ｃｍ² ）の間であれば良好なパターン が形成できる。 （比較例２） 実施例２と同じ形状の基板１５を用いてフィルター無しで露光をおこなった。 その後の電極パターンの状態の評価結果を表１に示す。露光量を変え強くすると ショートはないが断線が多くなり、露光量が少なくなると断線は無くなるがショ ートが多くなる。

【００２５】 したがって、実施例のフィルターを使用することによりショートと断線のない 電極パタンをフォトリソ法で形成することができる。 また、基板の形状が変わった場合は、フィルターの光透過調整材料の付着状態 を適宜変更することで容易に制御することができる。

【００２６】

【考案の効果】

この露光装置により曲面基板の全面にわたって均一な光の露光が可能となる。 そのため曲面形状の基板であっても現像、エッチング処理後、ショートや断線の ない良好な電極パターンが形成できる。 さらに、露光量の許容範囲が拡大し工程管理を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の露光装置の概略説明図である。

【図２】 実施例１の基板ａとフィルターｂの位置関係
を示す断面模式図である。

【図３】 図２ｂのフィルターの光透過量のグラフであ
る。

【図４】 実施例１で使用した電極パターン図である。

【図５】 実施例２の基板ａとフィルターｂとの位置関
係を示す断面模式図である。

【図６】 図５のフィルターｂの光透過量のグラフであ
る。

【図７】 従来の露光装置の説明模式図である。

【図８】 従来の露光装置に曲面基板を配置した場合の
要部説明図である。

【符号の説明】

１ 光源、 ３、１５ 基板、 ４ レンズ、 ５ 定
盤、１０ フィルター、１２ ＩＴＯ膜、１３ パター
ンマスク（フォトマスク）、 １４ 透過光線調整膜、
１６ レジスト、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲面形状の露光表面をもつ基板が保持さ
   れる支持部と、光源と光源の光を平行光とするレンズと
   からなる露光部と、該露光部と該支持部との間に設けら
   れ該露光表面の曲率に合わせて該平行光の透過量を調節
   するフィルターとからなることを特徴とする露光装置。