(57)【要約】【課題】本発明は、フォトリソグラフィー技術を用いる場合において、基板端部のフォトレジストを確実に除去することができる電気光学装置の製造装置及び電気光学装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、フォトリソグラフィー技術を用いて電気光学装置用の基板を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記基板上にフォトレジストを塗布するフォトレジスト塗布工程と、前記基板の端部に溶剤を吐出し、前記基板の端部上の前記フォトレジストを除去するエッジリンス工程と、前記フォトレジストの外周部を露光する周辺露光工程と、前記フォトレジストを覆うように現像液を塗布すると共に、前記周辺露光工程において露光された前記フォトレジストの外周部に沿って現像液を吐出する現像工程と、を具備することを特徴とする。【選択図】図５
2010186774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトリソグラフィー技術を用いて電気光学装置用の基板を製造する電気光学装置の製造方法であって、
前記基板上にフォトレジストを塗布するフォトレジスト塗布工程と、
前記基板の端部に溶剤を吐出し、前記基板の端部上の前記フォトレジストを除去するエッジリンス工程と、
前記フォトレジストの外周部を露光する周辺露光工程と、
前記フォトレジストを覆うように現像液を塗布すると共に、前記周辺露光工程において露光された前記フォトレジストの外周部に沿って現像液を吐出する現像工程と、
を具備することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記現像工程は、前記基板を水平に保持した状態において鉛直軸周りに回転させた状態において行われることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項３】
フォトリソグラフィー技術を用いて電気光学装置用の基板を製造する電気光学装置の製造装置であって、
前記基板を回転可能に保持する保持部と、
フォトレジストが塗布された基板の端部に溶剤を吐出し、前記基板の端部上の前記フォトレジストを除去するためのエッジリンスノズルと、
前記フォトレジストの外周部を露光する周辺露光装置と、
前記フォトレジストを覆うように現像液を塗布する現像液供給ノズルと、
前記フォトレジストの外周部に沿って前記現像液を吐出する端部現像液供給ノズルと、
を具備することを特徴とする電気光学装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置の製造装置及び製造方法に関し、特にフォトリソグラフィー法を用いる電気光学装置の製造装置及び製造方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示装置のような電気光学装置に用いられる基板の製造工程では、所定の材料からなる膜（以下、被加工膜と称する）を所定のパターンに加工するためにフォトリソグラフィー技術が用いられている。  
フォトリソグラフィー技術では、被加工膜上にフォトレジストを塗布し、該フォトレジストをマスクを介して露光した後に現像することにより、レジストパターンを形成する。そして、上面にレジストパターンが形成された被加工膜に対して、ウェット又はドライ方式のエッチングを行うことにより、被加工膜が所定のパターンに加工される。
【０００３】
このフォトリソグラフィー技術において、基板の端部にレジストが残ってしまうと塵埃の発生源となり、後の工程において不具合を生じる可能性がある。この基板端部のレジストを除去する方法としては、特開２００６−９３４０９号公報や特開平６−１２４８８７号公報に開示されているような、周辺露光法及びエッジリンス法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９３４０９号公報
【特許文献２】特開平６−１２４８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フォトレジストの塗布工程において、エッジリンス法及び周辺露光法を用いた場合においても、現像後に基板の端部にフォトレジストが残ってしまうことがある。この現象について図１１及び図１２を用いて説明する。
【０００６】
図１１は、従来のフォトレジストの現像処理時における、基板２３５の端部２３５ｂの状態を示す図である。図１２は、従来のフォトレジストの現像処理を実施した後の基板２３５の端部２３５ｂの状態を示す図である。
【０００７】
図１１に示すように、基板２３５上には、被加工膜２３６が形成されている。また被加工膜２３６上には、エッジリンス処理及び周辺露光処理が実施された後のフォトレジスト２３７が形成されている。そして、図１１中において網掛けで示すフォトレジスト２３７の外周部２３７ｂは、周辺露光処理により露光されている。ここで、エッジリンス処理に用いられる溶剤は一般に疎水性であることから、エッジリンス処理時に溶剤に触れたフォトレジスト２３７の端面２３７ａは疎水性となっている。
【０００８】
以上のような状態において、フォトレジスト２３７上に膜状に現像液２３８を塗布し現像処理を行った場合、端面２３７ａが疎水性であることから現像液２３８が弾かれてしまい、端面２３７ａは十分に現像液に浸らない。このため、周辺露光処理がなされた外周部２３７ｂが十分に現像されない場合がある。
【０００９】
したがって従来では、図１２に示すように、現像処理後にフォトレジスト２３７の周辺露光処理がなされた外周部２３７ｂの一部２３７ｃが、基板２３５の端部２３５ｂ上に残留してしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、フォトリソグラフィー技術を用いる場合において、基板端部のフォトレジストを確実に除去することができる電気光学装置の製造装置及び電気光学装置の製造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】
【００１１】
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、フォトリソグラフィー技術を用いて電気光学装置用の基板を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記基板上にフォトレジストを塗布するフォトレジスト塗布工程と、前記基板の端部に溶剤を吐出し、前記基板の端部上の前記フォトレジストを除去するエッジリンス工程と、前記フォトレジストの外周部を露光する周辺露光工程と、前記フォトレジストを覆うように現像液を塗布すると共に、前記周辺露光工程において露光された前記フォトレジストの外周部に沿って現像液を吐出する現像工程と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明のこのような構成によれば、エッジリンス工程において表面が疎水性になってしまったフォトレジストの外周部上に確実に現像液を供給することができるため、周辺露光工程により露光されたフォトレジストの外周部を確実に除去することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記現像工程が、前記基板を水平に保持した状態において鉛直軸周りに回転させた状態において行われることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、現像工程においてフォトレジスト上の現像液を撹拌させることができ、フォトレジストの現像を確実に行うことができる。
【００１５】
本発明に係る電気光学装置の製造装置は、フォトリソグラフィー技術を用いて電気光学装置用の基板を製造する電気光学装置の製造装置であって、前記基板を回転可能に保持する保持部と、フォトレジストが塗布された基板の端部に溶剤を吐出し、前記基板の端部上の前記フォトレジストを除去するためのエッジリンスノズルと、前記フォトレジストの外周部を露光する周辺露光装置と、前記フォトレジストを覆うように現像液を塗布する現像液供給ノズルと、前記フォトレジストの外周部に沿って現像液を吐出する端部現像液供給ノズルと、を具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明のこのような構成によれば、エッジリンス処理によって表面が疎水性になってしまったフォトレジストの外周部上に、現像処理時において確実に現像液を供給することができるため、周辺露光処理により露光されたフォトレジストの外周部を確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＴＦＴアレイ基板を、その上に構成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】ウェハーの平面図である。
【図４】フォトリソグラフィー技術の概略を示すフローチャートである。
【図５】処理装置の概略構成を示す図である。
【図６】スピンコート法によりフォトレジストが塗布された状態のウェハーを示す図である。
【図７】エッジリンス処理を説明する図である。
【図８】周辺露光処理を説明する図である。
【図９】フォトレジストの現像処理を説明する図である。
【図１０】現像処理後のウェハーを示す図である。
【図１１】従来の技術による現像処理を説明する図である。
【図１２】従来の現像処理後の基板端部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
【００１９】
まず、本実施形態の電気光学装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１はＴＦＴアレイ基板を、その上に構成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。図３は、ウェハーの平面図である。ここでは、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶表示装置を例にとる。
【００２０】
電気光学装置１００は、ガラスもしくは石英等からなるＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶５０を挟持してなり、液晶の配向状態を変化させることにより、画像表示領域１０ａに対向基板２０側から入射する光を変調しＴＦＴアレイ基板１０側から出射することで、画像表示領域１０ａにおいて画像を表示するものである。
【００２１】
本実施形態に係る電気光学装置１００では、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間でありシール材５２により囲まれた領域内には、液晶５０が充填されている。シール材５２は、紫外線硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上又は対向基板２０上の少なくとも一方に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化されたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔を所定値とするためのグラスファイバあるいはガラスビーズ等のギャップ材が散らばって配設されている。
【００２２】
本実施形態では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶５０を充填するための方法の一例として、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをシール材５２により貼り合わせた後に、シール材５２に設けられた開口部である液晶注入口１１０から液晶５０を充填する液晶注入方式を用いるものとする。なお、液晶注入口１１０は、複数設けられるものであってもよい。
【００２３】
また、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶５０を充填する方法は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０のいずれかにシール材５２を設け、該シール材５２の内側に所定量の液晶５０を滴下した後にＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる滴下貼り合わせ方式であってもよい。
【００２４】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。なお、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。また、本実施形態においては、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、額縁遮光膜５３より以遠を周辺領域として規定する。
【００２５】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が設けられたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、かつ額縁遮光膜５３に覆われるように設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺、すなわちデータ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が設けられたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に対向する辺に沿って設けられ、額縁遮光膜５３に覆われるように設けられた複数の配線１０５によって、二つの走査線駆動回路１０４は互いに接続されている。
【００２６】
また、対向基板２０の４つのコーナー部には、ＴＦＴアレイ基板１０との電気的接続を行う上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらの上下導通材１０６に対応する領域において上下導通端子が設けられている。上下導通材１０６と上下導通端子を介して、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な接続が行われる。
【００２７】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜１６が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜２２が形成されている。
【００２８】
本実施形態では一例として、配向膜１６及び２２は、樹脂膜であるポリイミド膜（以下、ＰＩ膜と称する）にラビング処理を施すことにより形成されるものとする。なお、配向膜１６及び２２は、ポリイミド以外の樹脂膜にラビング処理を施すことによって形成されるものであってもよいし、ＳｉＯ２等の無機膜を斜方蒸着することにより形成されるいわゆる無機配向膜であってもよい。
【００２９】
液晶５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜１６及び２２の間で、所定の配向状態をとる。液晶５０の液晶の配向状態に応じて、対向基板２０側から入射しＴＦＴアレイ基板１０側から出射する光の偏光状態が変化する。
【００３０】
また、図示しないが対向基板２０の入射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の方向で配置されている。この一対の偏光板により電気光学装置１００の画像表示領域１０ａを透過する光の透過率が液晶の配向状態に応じて変化する。
【００３１】
以上に説明した電気光学装置１００のＴＦＴアレイ基板１０は、図３に示すような円板状の基板であるウェハー３５から切り出されることで形成される。ウェハー３５の表面３５ａ上には、フォトリソグラフィー技術等の半導体製造方法を用いて上述のＴＦＴアレイ基板１０を構成するＴＦＴ、画素電極９ａ等が形成される。
【００３２】
以下に、本発明に係る電気光学装置の製造方法として、ウェハー３５上にフォトリソグラフィー技術を用いて所定のパターンを有する膜を形成する方法について説明する。図４は、フォトリソグラフィー技術の概略を示すフローチャートである。図５は、処理装置の概略構成を示す図である。図６は、スピンコート法によりフォトレジストが塗布された状態のウェハーを示す図である。図７は、エッジリンス処理を説明する図である。図８は、周辺露光処理を説明する図である。図９は、フォトレジストの現像処理を説明する図である。図１０は、現像処理後のウェハーを示す図である。
【００３３】
なお、以下では本発明に係る電気光学装置の製造方法と、従来のフォトリソグラフィー技術との異なる点のみを詳細に説明するものとし、公知である点についてはその説明を適宜に省略するものとする。
【００３４】
まず、フォトリソグラフィー技術の概略的な工程を図４のフローチャートを参照して説明する。フォトリソグラフィー技術では、まず、当該フォトリソグラフィー技術により形成したいパターンを構成するための所定の材料からなり所定の膜厚を有する被加工膜をウェハー上に形成する（ステップＳ１）。
【００３５】
次に、被加工膜上にフォトレジストを塗布する（ステップＳ２）。そして、フォトレジストを除去したい領域に所定の波長の光を照射し、露光する（ステップＳ３）。次に、フォトレジストを現像液により現像することにより、露光された領域のフォトレジストを除去する（ステップＳ４）。
【００３６】
以上の工程により、被加工膜の表面は、所定のパターンのフォトレジストに覆われた領域と、露出した領域とに分かれる。この被加工膜のフォトレジストに覆われていない露出した領域を、ドライエッチング法又はウェットエッチング法によりエッチングすることにより、被加工膜は、所定のパターンに加工される（ステップＳ５）。
【００３７】
本発明は、特にステップＳ２のフォトレジスト塗布工程と、ステップＳ４のフォトレジスト現像工程に関するものである。
【００３８】
まず、フォトレジスト塗布工程及びフォトレジスト現像工程に用いられる電気光学装置の製造装置である処理装置２００の構成について説明する。
【００３９】
図５に示すように、処理装置２００は、ウェハー３５を被加工膜３６を上方に向けた状態で略水平に保持し、ウェハー３５を略鉛直な軸周りに回転させることが可能な保持部２０１を具備してなる。
【００４０】
保持部２０１の略中心の上方には、現像液をウェハー３５上に供給するための現像液供給ノズル２２０が配設されている。現像液とは、フォトレジストを現像するための薬液であり、現像液タンク２２２に貯留されている。現像液の種類は特に限定されるものではないが、例えばＴＭＡＨの希釈溶液が用いられる。
【００４１】
また、保持部２０１に保持されたウェハー３５の端部３５ｂの近傍には、エッジリンスノズル２１０、バックリンスノズル２１１、周辺露光装置２３０及び端部現像液供給ノズル２２１が配設されている。
【００４２】
エッジリンスノズル２１０及びバックリンスノズル２１１は、いわゆるエッジリンス法に用いられるものであり、ウェハー３５の端部３５において、ウェハー３５の上方及び下方からウェハー３５の径方向外側に向かって溶剤を吐出するためのノズルである。
【００４３】
エッジリンスノズル２１０及びバックリンスノズル２１１は、溶剤を貯留する溶剤タンク２１２に接続されている。エッジリンスノズル２１０及びバックリンスノズル２１１から吐出される溶剤は、フォトレジストを溶解することが可能なものであればよく、例えばＰＧＭＥ及びＰＧＭＥＡの混合溶液等が用いられる。
【００４４】
周辺露光装置２３０は、いわゆる周辺露光法に用いられるものであり、ウェハー３５の端部３５上にフォトレジストを感光させるための周波数の光を照射する光源を具備してなる。
【００４５】
端部現像液供給ノズル２２１は、詳しくは後述するが、ウェハー３５の端部３５ｂの上面において、周辺露光がなされた領域のフォトレジストに対して現像液を吐出するためのノズルである。端部現像液供給ノズル２２１は、現像液タンク２２２に接続されている。
【００４６】
また、図示しないが、処理装置２００には、保持部２０１を回転させるための駆動機構、各ノズルからの液体の吐出を制御するための電磁バルブ、各部に電源を供給するための電源装置、及び処理装置の動作を所定のプログラムに基づいて制御するための制御装置等が配設されている。
【００４７】
次に、上述した処理装置２００を用いて行われる、本実施形態の電気光学装置の製造方法であるフォトレジスト塗布工程及びフォトレジスト現像工程について説明する。
【００４８】
まず、ステップＳ２のフォトレジスト塗布工程では、図示しないフォトレジスト液供給ノズルから、保持部２０１に保持されたウェハー３５の中心部上にフォトレジスト液を滴下する。そして、保持部２０１を所定の回転数で回転させる。
【００４９】
これにより、被加工膜３６上にフォトレジスト液が広がり、図６に示すように被加工膜３６上に所定の厚さの膜状のフォトレジスト３７が塗布される。この状態において、ウェハー３５の端部３５ｂでは、フォトレジスト３７が、図６に示すようにウェハー３５の端面（外周面）にまで回り込むように塗布された状態となる。
【００５０】
次に、図７に示すように、保持部２０１を回転させた状態において、エッジリンスノズル２１０及びバックリンスノズル２１１から溶剤を吐出し、ウェハー３５の端部３５ｂに塗布されたフォトレジスト３７を除去する、いわゆるエッジリンス処理を行う。このエッジリンス処理により、ウェハー３５の裏面及び端面に塗布されたフォトレジストが除去される。また、エッジリンス処理時に溶剤に触れたフォトレジスト３７の端面３７ａは、溶剤が疎水性であることから、疎水性となる。
【００５１】
次に、図８に示すように、保持部２０１を回転させた状態において、周辺露光装置２３０から露光光を出射し、ウェハー３５の端部３５ｂ上に塗布されているフォトレジスト３７の外周部３７ｂを露光する、いわゆる周辺露光処理を行う。図８中では、理解のために周辺露光処理により露光された外周部３７ｂを網掛けで示している。
【００５２】
以上でステップＳ２のフォトレジスト塗布工程が終了し、ウェハー３５を処理装置２００から搬出する。ステップＳ３の露光工程の後に、ウェハー３５を再び処理装置２００に搬入し、ステップＳ４のフォトレジスト現像工程を実施する。
【００５３】
フォトレジスト現像工程では、図９に示すように、フォトレジスト３７上に現像液供給ノズル２００から所定量の現像液３８を滴下し、現像液３８がフォトレジスト３７上からこぼれ落ちない回転数で保持部２０１を回転させる。これにより、フォトレジスト３７が現像液３８により覆われる。このように、露光後のフォトレジスト３７上に現像液３８を盛るように載せた状態においてウェハー３５を回転させることにより、現像液が撹拌されフォトレジスト３７の現像が行われる。フォトレジスト３７上に膜状に現像液３８を載せた状態において現像することを、一般に液盛りによる現像と称する。
【００５４】
そして、本実施形態ではこのフォトレジスト現像処理工程において、端部現像液供給ノズル２２１から、フォトレジスト３７の端面３７ａに現像液がかかるように現像液を吐出する。フォトレジスト現像処理工程では、ウェハー３５が回転していることから、端部現像液供給ノズル２２１から吐出された現像液は、フォトレジスト３７の端面３７ａの全周にかかる。
【００５５】
このため、本実施形態においては、端面３７ａが疎水性であることから現像液を弾いてしまい現像処理が十分に行われない可能性のあるフォトレジスト３７の外周部３７ｂを現像液に触れさせることができる。したがって、本実施形態によれば、周辺露光処理により露光されたフォトレジスト３７の外周部３７ｂを確実に現像することができ、図１０に示すように、ウェハー３５の端部３５ｂのフォトレジスト３７を確実に除去することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置の製造装置及び電気光学装置の製造方法の技術的範囲に含まれるものである。
【００５７】
例えば、電気光学装置は、透過型の液晶パネルに限らず、半透過型又は反射型の液晶パネルにも適用できる。反射型の液晶パネルとしては、半導体基板に素子を形成する表示用デバイス、例えばＬＣＯＳ(Liquid Crystal On Silicon)がある。
【符号の説明】
【００５８】
３５    ウェハー、
３５ｂ    端部、
３６    被加工膜、
３７    フォトレジスト、
３７ａ    （フォトレジストの）端面、
３７ｂ    （フォトレジストの）外周部、
３８    現像液、
２００    処理装置、
２０１    保持部、
２１０    エッジリンスノズル、
２１１    バックリンスノズル、
２１２    溶剤タンク、
２２０    現像液供給ノズル、
２２１    端部現像液供給ノズル、
２２２    現像液タンク、
２３０    周辺露光装置。
【図１】
2010186774.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010186774.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010186774.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010186774.tif 000011
【図１０】
2010186774.tif 000012
【図１１】
2010186774.tif 000013
【図１２】
2010186774.tif 000014