(57)【要約】【課題】低コストでガラス基板上にアライメントマークを形成する方法の提供。【解決手段】ガラス基板上にポジレジストを塗布した後、該ポジレジストをフォトリソグラフィプロセスにより所定のマーク形状に加工し、その後、該ポジレジストの感光性を低下させる目的でポストベークを行うことを特徴とするガラス基板上にアライメントマークを形成する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上にポジレジストを塗布した後、該ポジレジストをフォトリソグラフィプロセスにより所定のマーク形状に加工し、その後、該ポジレジストの感光性を低下させる目的でポストベークを行うことを特徴とするガラス基板上にアライメントマークを形成する方法。
【請求項２】
前記ポジレジストが、ノボラック樹脂を主成分としナフトキノンジアジドを含むポジレジストであり、前記ポストベークが１５０〜３２０℃の温度で実施される請求項１に記載のガラス基板上にアライメントマークを形成する方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法により得られるアライメントマーク付基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板上にアライメントマークを形成する方法、および該方法により得られるアライメントマーク付基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）を製造する過程で、ガラス基板上に表示素子等の構造物を形成する際には、ガラス基板上に位置合わせ用のマーク（アライメントマーク）を形成することが重要である（特許文献１参照）。
このようなアライメントマークは、特許文献１に記載されているように、従来はガラス基板上に形成され、その後所定の形状にパターニングされる各種機能膜の一部に形成されていた。すなわち、各種機能膜のうち、表示素子等を形成するうえで問題とならない部位、例えば、パターニングされる部位よりも外側の部位、の一部をフォトリソグラフィプロセスにより所定の形状に加工することによってアライメントマークが形成されていた。
しかしながら、フラットパネルディスプレイの構成によっては、ガラス基板上に直接アライメントマークを形成することが求められる場合がある。このような場合に、上記と同様の手順でアライメントマークを形成した場合、アライメントマーク以外の部分の膜を除去することが必要となるのでコスト等の理由から好ましくない。
【０００３】
ガラス基板上に直接アライメントマークを形成する方法としては、スクリーン印刷法、蒸着法またはスパッタリング法を用いてガラス基板上にアライメントマークを形成する方法が特許文献２に開示されている。また、特許文献３には、ドリルを用いた機械加工手段または超音波加工手段にて、ガラス基板上にアライメントマークを形成する方法が開示されている。また、特許文献４には、レーザビームの照射によりガラス基板上にアライメントマークを形成する方法が開示されている。
しかしながら、これらの方法は、アライメントマークの形成のみに使用される専用の設備が必要となるため、フラットパネルディスプレイの製造工程が複雑となる、フラットパネルディスプレイの製造コストが増加する等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８１６２７４号明細書
【特許文献２】特開平８−１１５６５８号公報
【特許文献３】特開２００７−００７７７６号公報
【特許文献４】特開２００４−１１４０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、低コストでガラス基板上にアライメントマークを形成する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の目的を達成するため、ガラス基板上にポジレジストを塗布した後、該ポジレジストをフォトリソグラフィプロセスにより所定のマーク形状に加工し、その後、該ポジレジストの感光性を低下させる目的でポストベークを行うことを特徴とするガラス基板上にアライメントマークを形成する方法（以下、「本発明のアライメントマーク形成方法」という。）を提供する。
【０００７】
本発明のアライメントマーク形成方法において、前記ポジレジストが、ノボラック樹脂を主成分としナフトキノンジアジドを含むポジレジストであり、前記ポストベークが１５０〜３２０℃の温度で実施されることが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、本発明のアライメントマーク形成方法により得られるアライメントマーク付基板を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアライメントマーク形成方法では、フラットパネルディスプレイの製造工程で用いられるフォトリソグラフィ装置を用いてアライメントマークを形成することができるため、低コストでガラス基板上にアライメントマークを形成することができる。また、フラットパネルディスプレイの製造工程が複雑となることがなく、フラットパネルディスプレイの製造コストが増加することもない。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のアライメントマーク形成方法について説明する。
本発明のアライメントマーク形成方法では、ガラス基板上にポジレジストを塗布した後、該ポジレジストをフォトリソグラフィプロセスにより所定のマーク形状に加工し、その後、該ポジレジストの感光性を低下させる目的でポストベークを行うことによって、ガラス基板上にアライメントマークが形成される。したがって、ポストベークを後述する手順で実施することを除いて、ポジレジストを用いた通常のフォトリソグラフィプロセスと同様の手順で実施することができる。具体的には、以下の手順で実施することができる。
【００１１】
［ガラス基板の洗浄］
本発明のアライメントマーク形成方法では、ガラス基板上にポジレジストを塗布する前に、該ガラス基板のポジレジストを塗布する面を洗浄することが好ましい。ポジレジストを塗布する面を予め洗浄すると、該面に吸着している異物等が除去されるため、ガラス基板に対するポジレジストの密着性が向上する。この際使用する洗浄方法は特に限定されず、公知の洗浄方法を用いることができる。具体例を挙げると、例えば、純水、イオン交換水、アルカリ水溶液等の洗浄液を用いてガラス基板を洗浄する方法が挙げられる。
なお、ガラス基板を洗浄した場合、ガラス基板を十分乾燥させて洗浄液を除去してからポジレジストを塗布する。
【００１２】
［ポジレジストの塗布］
次に、ガラス基板上にポジレジストを塗布する。この際使用する塗布方法は特に限定されず、公知の塗布方法を用いることができる。具体例を挙げると、例えば、スピンコート法、ロールコート法、バーコート法、スリットコート法、スプレイ法、ディップ法、気相塗布等が挙げられる。
なお、本発明のアライメントマーク形成方法では、ガラス基板のうち、少なくともアライメントマークを形成する部位にポジレジストを塗布されればよく、ガラス基板のアライメントマークを形成する側の面全体にポジレジストを塗布する必要はない。すなわち、ガラス基板上にポジレジストを局所的に塗布したのでもよい。但し、ガラス基板に形成するアライメントマークの個数やアライメントマークを形成する位置、あるいは、使用する塗布方法によっては、局所的にポジレジストを塗布するとかえってコスト増となる場合もある。このため、必要に応じて局所塗布および全面塗布のいずれを選択してもよい。
【００１３】
本発明のアライメントマーク形成方法では、フォトリソグラフィプロセスにより所定の形状に加工する際の形状精度に優れるとの理由からポジレジストを用いる。
使用するポジレジストの種類は特に限定されないが、ノボラック樹脂を主成分としナフトキノンジアジドを含むポジレジストがフォトリソグラフィプロセスにより所定の形状に加工する際の形状精度に特に優れる、および、価格が安いとの理由から好ましい。
【００１４】
［プリベーク］
ガラス基板上にポジレジストを塗布した後、該ポジレジストに含まれる有機溶剤を除去するためプリベークを行ってもよい。プリベークを行う場合、その条件は特に限定されず、使用するポジレジストに応じて適宜選択すればよい。たとえば、ノボラック樹脂を主成分としナフトキノンジアジドを含むポジレジストの場合、８０〜１２０℃で２〜３０分程度プリベークを実施すればよい。
なお、上記のプリベークの条件は大気中で実施する場合の条件である。
【００１５】
［露光］
次に、ガラス基板上に塗布されたポジレジストを所望の形状のマスクを用いて露光する。
露光に用いる光源は、使用するポジレジストに応じて適宜選択すればよい。なお、上記で例示したポジレジストの場合、感光波長領域は０．３〜０．５μｍであるので、出力２００Ｗ前後の超高圧水銀灯が光源として、通常用いられる。
【００１６】
［現像］
露光後、現像を行うことにより、ポジレジストが所定のマーク形状に加工される。すなわち、ポジレジストのうち、露光された部位は可溶化するので、現像により除去される。一方、ポジレジストのうち、露光されなかった部位は現像により除去されないので、使用したマスクに応じた所定のマーク形状としてガラス基板上に残る。このようにして所定のマーク形状に加工されたポジレジストを後述する手順でポストベークすることによって、ガラス基板上にアライメントマークが形成される。したがって、この手順で形成されるマーク形状が、ガラス基板上に形成するアライメントマークの形状となる。なお、詳しくは後述するが、ガラス基板上に形成するアライメントマークの形状、アライメントマークを形成する位置、および、形成するアライメントマークの数は特に限定されない。
ここで、使用する現像液は特に限定されず、使用するポジレジストに応じて、公知の現像液から適宜選択すればよい。なお、ポジレジストの現像液としては、苛性ソーダ、苛性カリ等の無機アルカリ、もしくはこれら無機アルカリの混合物、あるいは有機アルカリ等のアルカリ水溶液が一般的に用いられる。
【００１７】
［ポストベーク］
露光後、現像を行うことにより所定のマーク形状に加工されたポジレジストは、感光性を有しており、露光に用いる波長域の光線、例えば、紫外線に晒された場合、可溶化してしまうため、このままの状態では耐光性、および、ポジレジストの現像液としても使用されるアルカリ溶液への耐性に劣るため、アライメントマークとして用いることができない。
本発明のアライメントマーク形成方法では、所定のマーク形状に加工されたポジレジストの感光性を低下させる目的でポストベークを行うことにより、アライメントマークとして使用するのに十分な耐光性および耐アルカリ性を付与する。
【００１８】
通常のフォトリソグラフィプロセスにおいても、ガラス基板に対するポジレジストの密着性を向上させる目的、現像液中の有機溶媒を除去する目的等の目的でポストベークが実施される。
本発明のアライメントマーク形成方法では、このような通常のポストベークよりも高温でポストベークを実施することにより、ポジレジストの感光性を低下させて、アライメントマークとして使用するのに十分な耐光性および耐アルカリ性を付与する。但し、ポストベークの温度が高すぎると、ポジレジストの熱分解や焼損、ガラス基板の変形、割れ等の問題が生じるおそれがあるうえ、コスト面からも好ましくない。
ここで、ポジレジストの感光性を低下させるためのポストベークの条件は、使用するポジレジストによっても異なるが、ノボラック樹脂を主成分としナフトキノンジアジドを含むポジレジストの場合、１５０〜３２０℃の温度で実施することが好ましく、１７０〜２７０℃で実施することがより好ましく、２００〜２５０℃で実施することがさらに好ましい。なお、ノボラック樹脂を主成分としナフトキノンジアジドを含むポジレジストの場合、通常のフォトリソグラフィプロセスにおけるポストベークは、１２０℃程度の温度で実施される。
ポストベークは、上記の温度範囲で２〜３０分程度実施することが好ましく、１０〜３０分程度実施することがより好ましく、２０〜３０分程度実施することがさらに好ましい。
なお、上記のポストベークの条件は大気中で実施する場合の条件である。
【００１９】
本発明の方法によりガラス基板上に形成されるアライメントマークの形状は特に限定されず、アライナー等で検出して位置合わせをするのに好適な形状を適宜選択することができる。このような形状の具体例としては、三角形、矩形、若しくは他の多角形形状であってもよく、また、円形や楕円形であってもよく、３本のラインを平行配置した川の字形状、２本のラインが交差する十字形状のような複数の要素で１つのマークを構成するものであってもよい。なお、アライメントマークとして、最も一般的に用いられているのは十字形状である。
【００２０】
アライメントマークの大きさも特に限定されず、アライナー等で検出して位置合わせをするのに好適な大きさを適宜選択することができる。一例を挙げると、一辺の長さが０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の十字形状である。
【００２１】
形成するアライメントマークの数も特に限定されず、アライナー等で検出して位置合わせをするのに好適な数を適宜選択することができる。但し、アライナー等で検出して位置合わせをするためには、アライメントマークは複数形成することが好ましい。
【００２２】
ガラス基板上にアライメントマークを形成する位置も特に限定されず、アライナー等で検出して位置合わせをするのに好適な数を適宜選択することができる。表示素子等の構造物が形成されないガラス基板の外縁付近にアライメントマークを形成するのが最も一般的であるが、ガラス基板上に形成される構造物の配置によってはガラス基板の中心に近い部位にアライメントマークを形成する場合もある。
【００２３】
ガラス基板上に形成されるアライメントマークは、フラットパネルディスプレイ製造時に使用されるアライメントマークとして十分な耐光性および耐アルカリ性を有している。
通常のフォトリソグラフィプロセスの場合、ポジレジストを塗布した基板は光線を制限された環境に置かれるため、露光時を除いてポジレジストが可溶化する状況は存在しないが、該ポジレジストをアライメントマークとして使用する場合、アライメントマークを形成したガラス基板を取扱時に外光に晒される状況が存在するため、耐光性を有することが求められる。
また、フラットパネルディスプレイ製造時には、アルカリ性の洗浄液を用いてガラス基板を洗浄する手順が存在する。たとえば、フラットパネルディスプレイの製造に使用するガラス基板は、初期洗浄としてアルカリ性の洗浄液を用いて洗浄される。また、ガラス基板上に表示素子等の構造物を形成する際には、ガラス基板上に形成した機能膜をフォトリソグラフィプロセスによりパターニングするが、この際現像液としてアルカリ性の水溶液が用いられる。また、パターニング後のレジストを除去する際にアルカリ性の水溶液が用いられる。したがって、該ポジレジストをアライメントマークとして使用する場合、十分な耐アルカリ性を有することが求められる。
本発明のアライメントマーク形成方法では、所定のマーク形状に加工されたポジレジストの感光性を低下させる目的でポストベークを行うことにより、該ポジレジストがアライメントマークとして使用するのに十分な耐光性および耐アルカリ性を有している。
アライメントマークの耐光性および耐アルカリ性を定量的に示すことは難しいが、耐アルカリ性についてみた場合、本発明の方法に形成されるアライメントマークは、後述する実施例に記載の手順でアルカリ水溶液への浸漬試験を実施した場合、１０分以上浸漬してもアライメントマークが剥離しないことが好ましく、２０分以上浸漬してもアライメントマークが剥離しないことがより好ましく、３０分以上浸漬してもアライメントマークが剥離しないことがさらに好ましい。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例を用いて本発明をさらに説明する。
（実施例１）
実施例１では、以下の手順でノボラック樹脂を主成分としナフトキノンジアジドを含むポジレジスト（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製  ＡＺ  ＴＦＰ−３１０Ｋ）を用いたフォトグラフィプロセスによりガラス基板（旭硝子社製ＰＤ２００、５００×４００×１．８ｍｍ）上にアライメントマークを形成した。
ガラス基板のポジレジストを塗布する面を純水および無機アルカリ系洗浄剤を用いて洗浄し乾燥させた後、該面全体にスリットコート法を用いてポジレジストを塗布した。次に、オーブンを用いて、大気中、１００℃で３０分間プリベークを行った後、露光および現像を行い、ガラス基板上のポジレジストを一辺の長さが２ｍｍの十字形に加工した。ここで、露光時の光源には超高圧水銀灯を使用し、現像液には０．５質量パーセントの苛性ソーダ水溶液を使用した。次に、オーブンを用いて、大気中１７０℃で１０分間ポストベークを実施することにより、ガラス基板上にアライメントマーク（一辺の長さが２ｍｍの十字形）を形成した。
上記の手順で得られたアライメントマーク付ガラス基板について、アルカリ水溶液への浸漬試験を実施した。アルカリ水溶液としては、液温４５℃の無機アルカリ系洗浄剤（パーカーコーポレーション社製ＰＫ−ＬＣＧ２６）２％水溶液（原液は苛性ソーダ５質量パーセント未満および苛性カリ５質量パーセント未満を主成分とする）を使用した。その結果、３０分間浸漬してもアライメントマークは剥離しなかった。
【００２５】
（実施例２）
ポストベークを１５０℃で１０分間実施した点を除いて実施例１と同様の手順を実施した。アルカリ水溶液への浸漬試験を実施したところ、浸漬時間２０分間までは剥離せず３０分までにアライメントマークが剥離した。
【００２６】
（比較例）
ポストベークを１３０℃で１０分間実施した点を除いて実施例１と同様の手順を実施した。アルカリ水溶液への浸漬試験を実施したところ、浸漬時間５分以内でアライメントマークが剥離した。