(57)【要約】【課題】アライメントピンを用いて大型塗布基板を位置決めしてパターン露光する大型基板露光装置において、アライメントピン毎に局部吸引ユニットを設けて、アライメントピンで位置決めする際に発生する飛散塵埃（異物）を吸引するようにした大型基板露光装置を提供することを目的とする。【解決手段】少なくともステージと、露光光源と、アライメントピンを有するアライメントユニットと、搬送ユニットと、アライメント動作を制御する制御ユニットとからなる大型基板露光装置であって、前記アライメントピンを用いて大型塗布基板の位置決めを行い、露光マスクを介してパターン露光を行う大型基板露光装置において、前記アライメントユニット毎に塵埃を除去するための局部吸引ユニットを設けた大型基板露光装置。【選択図】図１
2006227343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともステージと、露光光源と、アライメントピンを有するアライメントユニットと、搬送ユニットと、アライメント動作を制御する制御ユニットとからなる大型基板露光装置であって、前記アライメントピンを用いて大型塗布基板の位置決めを行い、露光マスクを介してパターン露光を行う大型基板露光装置において、前記アライメントユニット毎に塵埃を除去するための局部吸引ユニットを設けたことを特徴とする大型基板露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイに用いる大型基板へのパターンニングをフォトリソグラフィー法によって行う際に使用する露光装置に関するものであり、特に、大型基板をアライメントする際にアライメントピンに発生する塵埃（異物）を除去するためにアライメントユニット毎に局部吸引ユニットを設けた大型基板露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、大型基板上に、ブラックマトリックス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ及びスペーサー等がフォトリソグラフィーを用いた各種のプロセスを経て形成されている。
最近のカラー液晶表示装置の大型化、低コスト化に伴い、端末ディスプレイに用いられるカラー液晶表示装置のカラーフィルタはコスト低減のための多面付化、カラー液晶テレビに用いられるカラー液晶表示装置のカラーフィルタは大型化（３０インチ以上）しているため、カラーフィルタの製造に用いられる被加工基板は、５５０×６５０ｍｍ、６２０×７５０ｍｍ、７３０×９２０ｍｍと大型化の傾向にある。
【０００３】
一方、端末ディスプレイに用いられるカラー液晶表示装置は大型化、微細化の方向にあり、そこに用いられる、カラーフィルタもパターンの微細化、パターン加工精度の向上及び無欠陥化が要求されている。
【０００４】
カラーフィルタに使用される被加工基板は、液晶表示装置としては透過型液晶表示装置が多いことから透明なガラス基板が多く用いられる。
そして、透明なガラス基板へブラックマトリックス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ及びスペーサー等を形成するためのフォトリソグラフィー工程（特に、パターン露光工程）では、その製造に関与する環境、装置、材料などからの塵埃がパターンの欠陥を引き起こすことがあり、この塵埃によるパターンの欠陥の発生は製品の歩留り及び信頼性に大きな影響を与えるので重要な問題となっている。
【０００５】
この塵埃の発生には、静的要因と動的要因とがあり、静的要因には空気、純水、ガス、薬品などがあり、また、動的要因には作業者、製造装置、搬送装置、ガラス基板（搬送中の振動などによるガラス基板周辺の欠けなど）などがある。従って、これら静的要因及び動的要因の各々に対して塵埃の発生の防止策及び除去策を講じつつ製造を行っているのが現状である。
【０００６】
このような大型基板の露光工程では、上記塵埃が露光装置の部材、フォトマスク、ガラス基板などに、例えば、ガラス基板に付着した際にはパターン欠陥の発生した製品となり、また、例えば、フォトマスクに付着した際にはパターンに同一欠陥（共通欠陥）が連続して製品に発生することになり、製品の歩留り及び信頼性に大きな影響を与えることになる。
【０００７】
そこで、大型基板の周辺部に残存するフォトレジストの塵埃（異物）を吸引除去する吸気装置を備えた大型一括露光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
このように、大型基板の周辺部に吸気装置を具備することにより、塵埃（異物）を除去する効果は認められるが、カラーフィルタの無欠陥化、製造歩留まりの向上を図るためには、更なる塵埃の発生の防止策を進める必要があった。
【０００８】
ここで、カラーフィルタの製造工程について説明する。
図７に、カラーフィルタの構造の一例を、図８に、カラーフィルタの製造工程の一例を示す。
カラーフィルタの構造は、図７に示すように、ガラス基板上にブラックマトリクス（ＢＭ）、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ等からなる着色フィルタ層、透明電極及び高視野角を実現する構造物（ＡＳＶもしくはＭＶＡ）及び液晶セル間ギャップを均一に保つスペーサーが形成されたものである。
カラーフィルタの製造工程は、図８に示すように、主としてブラックマトリクス（ＢＭ）形成工程、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ等の着色フィルタ形成工程、研磨工程、透明電極形成工程、スペーサー形成工程等があり、研磨工程及び透明電極形成工程を除く工程でフォトリソによるパターン形成が行われる。
【０００９】
フォトリソによるパターン形成工程としては、図９に示すように、ガラス基板のＵＶ・前洗浄等による洗浄工程と、ネガまたはポジタイプの感光性樹脂をスピンナー等によりガラス基板に塗膜を形成する塗布工程と、塗布基板の感光層に露光装置を使ってパターン露光する露光工程と、現像処理して所定のパターンを形成する現像工程と、パターンを加熱硬化するポストベーク工程とで構成されている。
【００１０】
上記フォトリソによるパターン形成工程の中で、パターン欠陥が発生する確率の高い工程として、露光装置を使って塗布基板の感光層にパターンを露光する露光工程が挙げられる。
露光装置を使った露光工程では、前工程の塗布工程で大型ガラス基板にネガまたはポジタイプの感光層が形成された大型塗布基板がステージ上に搬送され、大型塗布基板はステージ上でアライメントピンを使って所定位置に位置決めされ、フォトマスクを介してパターン露光され、次工程の現像工程に搬送される。
【００１１】
上記露光工程のフォトマスクと大型塗布基板のアライメントは、通常フォマスクは固定されているので、大型塗布基板をステージ上の所定位置にアライメントピンを使って位置決めすることにより行われる。
以下、大型塗布基板をステージ上の所定位置にアライメントピンを使って位置決めする方法について説明する。
図５は、ステージ（特に、図示せず）の周辺に大型塗布基板１０と、アライメントユニット５１、５２、５３及び５４とが配置された状態を示す。
アライメントユニット５１、５２、５３及び５４には、アライメントピン５１Ｐ、５２Ｐ、５３Ｐ及び５４Ｐと、アライメントピンを大型ガラス基板１０に押し当てるための駆動モータ５１Ｍ、５２Ｍ、５３Ｍ及び５４Ｍが配置されている。
【００１２】
図４は、ステージ（特に、図示せず）上に大型塗布基板１０をアライメントユニット５１、５２、５３及び５４のアライメントピン５１Ｐ、５２Ｐ、５３Ｐ及び５４Ｐを押し当てて、大型塗布基板１０を位置決めした状態を示す。
大型塗布基板１０の位置決めの具体的な方法は、まず、露光マスク（特に、図示せず）に対して大型塗布基板１０を左側と下側の基準位置を設定するために、アライメントユニット５１のアライメントピン５１Ｐとアライメントユニット５２のアライメントピン５２Ｐの位置を調整する。ここで、アライメントピン５１Ｐとアライメントピン５２Ｐは基準ピンとして作用し、大型塗布基板１０の位置決めの際には動かさない。
【００１３】
次に、大型塗布基板１０をステージ上に載置する（図５参照）。
次に、アライメントユニット５３の駆動モータ５３Ｍにてアライメントピン５３Ｐを駆動し、大型塗布基板１０をアライメントユニット５１のアライメントピン５１Ｐに押し当てる。
次に、アライメントユニット５４の駆動モータ５４Ｍにてアライメントピン５４Ｐ駆動し、大型塗布基板１０をアライメントユニット５２のアライメントピン５２Ｐに押し当てる。これで、大型塗布基板１０が位置決めされ、露光光源（特に、図示せず）からの露光光にて露光マスクを介してパターン露光される。
【００１４】
本発明者らは、上記大型塗布基板１０をアライメントピンにて位置ぎめを行っている際、アライメントピンと大型塗布基板１０のエッジの部分で塵埃が発生している状況を見いだすに至った。
以下、アライメントピンと大型塗布基板１０のエッジの部分で発生する塵埃の発生メカニズムについて説明する。
まず、ガラス基板１１にレジストをスピンコート等の塗布方法で塗布し、塗布膜１２を形成した後のガラス基板周囲の塗布膜の状態を図６（ａ）に示す。
ガラス基板周囲の塗布膜は、周辺部と側面が盛り上がった塗布膜１２ａとなる。
【００１５】
次に、基板端面現像装置（例えば、ＥＢＲ（Edge Bead Remover）装置）により、基板周辺の塗布膜を除去する。
基板周辺の塗布膜を除去した後のガラス基板周囲の塗布膜の状態を図６（ｂ）に示す。
ＥＢＲ処理後、ガラス基板周囲の塗布膜は除去されるが、ガラス基板周辺端部のコバ面には塗布膜残渣１２ｂが残る。
【００１６】
次に、ガラス基板周辺端部のコバ面に塗布膜残渣１２ｂが形成された塗布基板をアライメントピン２１Ｐを用いて位置決めしている状態を図６（ｃ）に示す。
ガラス基板周辺端部のコバ面に塗布膜残渣１２ｂが残った状態の塗布基板をアライメントピン２１Ｐで位置決めしようとすると、アライメントピン２１Ｐで押圧された力でコバ面の塗布膜残渣１２ｂの一部が飛散し、飛散塵埃１２ｃが発生する。
【００１７】
上記飛散塵埃１２ｃは、露光マスクに付着したり、塗布基板の周辺の塗布膜上に付着する。
飛散塵埃１２ｃが露光マスクに付着し、パターン露光されると、飛散塵埃１２ｃの部分は未露光となり、塗布膜がネガタイプでは同一白ピン（ＷＰ）と、塗布膜がポジタイプでは同一黒ピン（ＢＰ）となり、不良品となる。
また、塗布基板の塗布膜上に付着した飛散塵埃１２ｃは、パターン露光された状態の塗布膜がネガタイプでは白抜け欠陥、パターン露光された状態の塗布膜がポジタイプでは黒ピン欠陥となり、不良品となる。
ここで、特に問題となるのは、飛散塵埃１２ｃが露光マスクに付着すると、露光された塗布基板は同一欠陥となり、かなりの枚数の不良品が発生することになり、大問題となる。
【特許文献１】特開２００２−３１１５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、アライメントピンを用いて大型塗布基板を位置決めしてパターン露光する大型基板露光装置において、アライメントピン毎に局部吸引ユニットを設けて、アライメントピンで位置決めする際に発生する飛散塵埃（異物）を吸引するようにした大型基板露光装置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】
【００１９】
本発明に於いて上記課題を達成するために、少なくともステージと、露光光源と、アライメントピンを有するアライメントユニットと、搬送ユニットと、アライメント動作を制御する制御ユニットとからなる大型基板露光装置であって、前記アライメントピンを用い
て大型塗布基板の位置決めを行い、露光マスクを介してパターン露光を行う大型基板露光装置において、前記アライメントユニット毎に塵埃を除去するための局部吸引ユニットを設けたことを特徴とする大型基板露光装置としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の大型基板露光装置は、アライメントユニット毎に飛散塵埃を除去するための局部吸引ユニットを設けているので、アライメントピンにて大型塗布基板を位置決めしている際に飛散塵埃が発生しても、発生した飛散塵埃は、アライメントユニット毎に設けられた局部吸引ユニットでトラップされるため、飛散塵埃が大型塗布基板及び露光マスクに付着するのを防止でき、結果として飛散塵埃が原因で発生する欠陥を大幅に低減することができる。
このことにより、液晶表示装置用カラーフィルタの製造コストの低減につなげることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
本発明の大型基板露光装置は、少なくともステージ（特に、図示せず）と、露光光源（特に、図示せず）と、アライメントピンを有するアライメントユニットと、搬送ユニット（特に、図示せず）と、アライメント動作を制御する制御ユニット（特に、図示せず）とからなり、大型塗布基板を位置決めするアライメントユニット毎に飛散塵埃を除去するための局部吸引ユニット３０を設けたもので、大型塗布基板のステージ上への搬送、位置決め、パターン露光、次工程への搬送等の一連の作業は制御ユニットにて制御される。
局部吸引ユニット３０からはポリウレタン等のチューブ４１を介して大型基板露光装置に取り付けられた空気吸引装置４０に接続されており、局部吸引ユニット３０とアライメントピンとの間隙からアライメントピン周辺に発生した飛散塵埃を吸い込んで（図２（ｂ）及び（ｃ）参照）、アライメントピン周辺で発生した飛散塵埃を除去するようにしている。
このようにアライメントユニット毎に飛散塵埃を除去するための局部吸引ユニットを設けることにより、アライメントピン周辺に発生する飛散塵埃を局部吸引ユニットで吸引し、大型塗布基板及び露光マスクに飛散塵埃が付着するのを防止している。
【００２２】
図１は、大型基板露光装置の局部吸引ユニットを備えたアライメントユニットにて大型塗布基板１０を位置決めした状態を示す説明図である。図３は、大型基板露光装置の局部吸引ユニットを備えたアライメントユニットにて大型塗布基板１０を位置決めする前の状態を示す説明図である。
大型塗布基板１０の位置決めと局部吸引ユニット３０の作動状況について説明する。
まず、露光マスク（特に、図示せず）に対して大型塗布基板１０の左側と下側の基準位置を設定するために、アライメントユニット２１のアライメントピン２１Ｐとアライメントユニット２２のアライメントピン２２Ｐの位置を調整する。ここで、アライメントピン２１Ｐとアライメントピン２２Ｐは基準ピンとして作用し、大型塗布基板１０の位置決めの際には動かさない。
【００２３】
次に、大型塗布基板１０をステージ上に載置し、アライメントユニット２３の駆動モータ２３Ｍにてアライメントピン２３Ｐを駆動し、大型塗布基板１０をアライメントユニット２１のアライメントピン２１Ｐに押し当てる。
次に、アライメントユニット２４の駆動モータ２４Ｍにてアライメントピン２４Ｐ駆動し、大型塗布基板１０をアライメントユニット２２のアライメントピン２２Ｐに押し当てる。これで、大型塗布基板１０が位置決めされたので、露光光源（特に、図示せず）からの露光光にて露光マスク（特に、図示せず）を介してパターン露光する。
この大型塗布基板１０の位置決め作業中には各アライメントユニットに設けられた局部吸
引ユニット３０が作動し、アライメント中に発生する飛散塵埃を吸引、除去する。
このように、アライメントピンを用いた大型塗布基板１０の位置決め作業中は、各アライメントユニットに設けられた局部吸引ユニット３０を作動させておくことにより、アライメント作業中にアライメントピン周辺に発生する飛散塵埃（異物）をトラップすることができ、露光工程での大型塗布基板１０及び露光マスクへの塵埃（異物）の付着を皆無にすることができる。
【実施例１】
【００２４】
以下、本発明の大型基板露光装置を用いた液晶表示装置用カラーフィルタの作製事例について説明する。
まず、０．７ｍｍ厚の無アルカリガラス（ＯＡ−２：日本電気硝子（株）製）からなる大型ガラス基板上にアクリル系樹脂にカーボンブラックを分散した黒色の感光性樹脂溶液をスピンナーで塗布し、黒色感光性樹脂層を形成し、基板端面現像装置（例えば、ＥＢＲ（Edge Bead Remover）装置）により、基板周辺の塗布膜を除去して大型黒色塗布基板を作製した。
次に、本発明の大型基板露光装置のアライメントユニットを用いて、大型黒色塗布基板の位置決めを行い、露光マスクを介してパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、ガラス基板上の所定位置にブラックマトリックス（ＢＭ）を形成した。
【００２５】
次に、アクリル系樹脂にジアントラキノン系顔料を分散した感光性樹脂溶液をスピンナーを用いて塗布し、ブラックマトリックス（ＢＭ）が形成された大型基板上に赤色感光性樹脂層を形成し、基板端面現像装置（例えば、ＥＢＲ（Edge Bead Remover）装置）により、基板周辺の塗布膜を除去して大型赤色塗布基板を作製した。
次に、本発明の大型基板露光装置のアライメントユニットを用いて、大型赤色塗布基板の位置決めを行い、露光マスクを介してパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理及び加熱硬化処理を行って、赤色カラーフィルタを形成した。
【００２６】
次に、アクリル系樹脂にフタロシアニングリーン系顔料を分散した感光性樹脂溶液をスピンナーで塗布し、ブラックマトリックス（ＢＭ）、赤色カラーフィルタが形成された大型基板上に緑色感光性樹脂層を形成し、基板端面現像装置（例えば、ＥＢＲ（Edge Bead Remover）装置）により、基板周辺の塗布膜を除去して大型緑色塗布基板を作製した。
次に、本発明の大型基板露光装置のアライメントユニットを用いて、大型緑色塗布基板の位置決めを行い、露光マスクを介してパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理及び加熱硬化処理を行って、緑色カラーフィルタを形成した。
【００２７】
次に、アクリル系樹脂にフタロシアニンブルー系顔料を分散した感光性樹脂溶液をスピンナーで塗布し、ブラックマトリックス（ＢＭ）、赤色、緑色カラーフィルタが形成された大型基板上に青色感光性樹脂層を形成し、基板端面現像装置（例えば、ＥＢＲ（Edge
Bead Remover）装置）により、基板周辺の塗布膜を除去して大型青色塗布基板を作製した。
次に、本発明の大型基板露光装置のアライメントユニットを用いて、大型青色塗布基板の位置決めを行い、露光マスクを介してパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理及び加熱硬化処理を行って、青色カラーフィルタを形成し、ガラス基板上にブラックマトリクス（ＢＭ）、赤色、緑色及び青色カラーフィルタを形成した。
【００２８】
次に、ブラックマトリックス（ＢＭ）、赤色、緑色及び青色カラーフィルタが形成された大型基板上の赤色、緑色及び青色フィルタを研磨し、ＩｎとＳｎの合金ターゲットを用いた反応性スパッターにて透明電極を形成した。
【００２９】
次に、にアクリル系樹脂を主成分とした感光性樹脂溶液をスピンナーで塗布し、ブラッ
クマトリックス（ＢＭ）、赤色、緑色、青色カラーフィルタ及び透明電極が形成された大型基板上に感光性樹脂層を形成し、基板端面現像装置（例えば、ＥＢＲ（Edge Bead Remover）装置）により、基板周辺の塗布膜を除去して大型樹脂塗布基板を作製した。
次に、本発明の大型基板露光装置のアライメントユニットを用いて、大型樹脂塗布基板の位置決めを行い、露光マスクを介してパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理及び加熱硬化処理を行って、スペーサを形成し、ガラス基板上にブラックマトリックス（ＢＭ）、赤色、緑色、青色カラーフィルタ、透明電極及びスペーサが形成された液晶表示装置用カラーフィルタを作製した。
【００３０】
上記したように、本発明の大型基板露光装置を用いて、位置決め、パターン露光することにより、露光工程での大型塗布基板及び露光マスクへの塵埃（異物）の付着を防止でき、塵埃（異物）の付着による黒ピン、白ピンの欠陥を大幅に減らすことが可能になった。このことから、液晶表示装置用カラーフィルタの製造コストの低減につなげることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の大型基板露光装置の局部吸引ユニットを備えたアライメントユニットにて大型塗布基板を位置決めした状態を示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、局部吸引ユニットを備えたアライメントユニットを示す説明図である。
【図３】本発明の大型基板露光装置の局部吸引ユニットを備えたアライメントユニットにて大型塗布基板を位置決めする前の状態を示す説明図である。
【図４】アライメントピンを有するアライメントユニットにて大型塗布基板を位置決めした状態を示す説明図である。
【図５】アライメントピンを有するアライメントユニットにて大型塗布基板を位置決めする前の状態を示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、アライメントピンと大型塗布基板のエッジの部分で発生する塵埃の発生メカニズムを示す説明図である。
【図７】液晶表示装置用カラーフィルタの構造の一例を示す説明図である。
【図８】液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程の一例を示す説明図である。
【図９】フォトリソによるパターン形成工程の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０……大型塗布基板
１１……ガラス基板
１２……塗布膜
１２ａ……周辺部と側面が盛り上がった塗布膜
１２ｂ……塗布膜残渣
１２ｃ……飛散塵埃（異物）
２１、２２、２３、２４、５１、５２、５３、５４……アライメントユニット
２１Ｍ、２２Ｍ、２３Ｍ、２４Ｍ、５１Ｍ、５２Ｍ、５３Ｍ、５４Ｍ……駆動モータ
２１Ｐ、２２Ｐ、２３Ｐ、２４Ｐ、５１Ｐ、５２Ｐ、５３Ｐ、５４Ｐ……アライメントピン
３０……局部吸引ユニット
４０……吸引装置
４１……チューブ
【図１】
2006227343.tif 000003
【図２】
2006227343.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006227343.tif 000009
【図８】
2006227343.tif 000010
【図９】
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