(57)【要約】【課題】レジスト塗布時に基板の貫通孔に入り込んだレジストを容易に除去する。【解決手段】貫通孔３を有する基板４の表面にレジストを塗布する方法であって、レジスト吸収部材１により貫通孔３を塞いだ状態で、基板４の表面にレジストを塗布することを特徴とするレジスト塗布方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する基板の表面にレジストを塗布する方法であって、
レジスト吸収部材により前記貫通孔を塞いだ状態で、前記基板の表面にレジストを塗布することを特徴とするレジスト塗布方法。
【請求項２】
前記レジスト吸収部材により、前記レジスト吸収部材が前記基板の表面から突出することなく前記貫通孔を塞ぐことを特徴とする請求項１に記載のレジスト塗布方法。
【請求項３】
前記レジスト吸収部材は、円錐形状を有し、
前記レジスト吸収部材を前記貫通孔に嵌合することにより、前記貫通孔を塞ぐことを特徴とする請求項２に記載のレジスト塗布方法。
【請求項４】
前記レジスト吸収部材は、直方体形状を有し、
前記レジスト吸収部材を前記基板の裏面の前記貫通孔の周縁部に当接することにより、前記貫通孔を塞ぐことを特徴とする請求項２に記載のレジスト塗布方法。
【請求項５】
前記レジスト吸収部材により、前記貫通孔の内壁の、前記基板の表面からの一部が露出するように前記貫通孔を塞ぐことを特徴とする請求項１に記載のレジスト塗布方法。
【請求項６】
スリットコーターを用いてレジストを塗布することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項７】
電子放出素子を有する電子源と、画像形成部材と、を有する画像形成装置の製造方法であって、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレジスト塗布方法によるレジスト塗布工程を有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレジスト塗布方法及びそれを用いた画像形成装置の製造方法に関する。特に、貫通孔を有する基板の表面にレジストを塗布する方法及びそれを用いた画像形成装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、ＭＥＭＳ（マイクロマシン）等には、貫通孔を有する基板が用いられる場合がある。この様な貫通孔を有する基板にレジストを塗布する際には、貫通孔にレジストが入り込んでしまうことがある。
【０００３】
レジストを単層塗布する時には、レジストが貫通孔に入り込んだままであると、貫通孔内のレジストは露光時に適切に照射できない等の原因により、基板上のレジストよりも現像及び剥離が困難となる不具合があった。
【０００４】
また、リフトオフ工程のバリ（レジストパターン端部に発生する形成パターンの局所的な盛り上がり）防止等のために、レジストを二層に積層する場合がある。レジストを二層に積層塗布する時には、レジストが貫通孔に入り込んだままであると、単層塗布時の不具合に加えて、貫通孔内の下層レジストと上層レジストの間に気泡を巻き込むことがある。この気泡が乾燥工程において突沸して上層のレジストが基板上に飛散する結果、所望のパターンに欠陥等の不具合が発生するという現象があった。
【０００５】
特許文献１及び２にはレジストが貫通孔に入り込むのを防ぐ方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−１５５０３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１５３０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、貫通孔を形成する前にレジスト膜を形成する方法が記載されている。しかし、この方法では貫通孔を開ける際にパーティクルが発生し、基板の汚染が懸念される他、貫通孔を開ける際にダメージを受けるような材質の膜をパターニングすることができないといった問題もある。
【０００８】
また、特許文献２には、予め撥液膜を形成した後、塗布装置の一つであるスリットコーターにより成膜用の液体を付与することにより、後に塗布するレジストがはじかれる方法が記載されている。しかし、この方法では予め撥液膜を形成しなければならず、工程数が増大し、また工程が煩雑になる問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、貫通孔を有する基板の表面へのレジスト塗布時に貫通孔に入り込んだレジストを、工程を増やすことなく容易に除去できるレジスト塗布方法及びそれを用いた画像形成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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、貫通孔を有する基板の表面にレジストを塗布する方法であって、レジスト吸収部材により前記貫通孔を塞いだ状態で、前記基板の表面にレジストを塗布することを特徴とするレジスト塗布方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、貫通孔を有する基板の表面へのレジスト塗布時に貫通孔に入り込んだレジストを、工程を増やすことなく容易に除去できるレジスト塗布方法及びそれを用いた画像形成装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好適なレジスト塗布工程の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の好適なレジスト塗布工程の他の一例を示す断面図である。
【図３】実施例２のレジスト塗布工程である。
【図４】本発明のＸＹ単純マトリクス説明図である。
【図５】ＦＰＤの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態に係るレジスト塗布方法を説明する。本実施形態では、レジスト塗布装置としてスリットコーターを用いる場合の塗布方法について説明するが、本発明はスプレー塗布装置、スピン塗布装置にも適用可能である。
【００１４】
本実施形態のレジスト塗布工程の一例として、円錐形状のレジスト吸収部材を用いた例を図１に示す。図１では、レジスト吸収部材の形状を円錐としたが、レジスト吸収部材の形状は円錐台、角錐、角錐台等であっても構わない。
【００１５】
まず、スリットコーターのステージ２上に、円錐形状のレジスト吸収部材１を、円錐の頂点を上にした状態で配置する（図１（Ａ））。次に、ステージ２の基板載置面に、貫通孔３を有する基板４を配置する（図１（Ｂ））。本実施形態ではレジスト吸収部材１を基板４の貫通孔３に嵌合し、レジスト吸収部材１により、レジスト吸収部材１が基板４の表面から突出することなく貫通孔３を塞いでいる。続いて、一般的なレジスト塗布方法と同様に、スリットコーターのノズル５を図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）の矢印の方向に掃引しながら、基板４の表面に塗布用レジスト６を吐出させて塗布を行うことにより、基板４の表面にレジスト７を形成する。このとき、レジストが貫通孔３内に入り込むが、レジスト吸収部材１により貫通孔３を塞いでいるため、貫通孔３内に入り込んだレジストは、図１（Ｄ）の８に示す様に、レジスト吸収部材１により吸収される。レジスト塗布時にレジストが貫通孔３内に入り込んで貫通孔３の内壁に付着する。付着したレジストはその後貫通孔３の内壁に沿って垂れる。レジストが付着した箇所の下側ではレジスト吸収部材１により貫通孔３を塞いでいるため、貫通孔３の内壁に沿って垂れたレジストはレジスト吸収部材１で吸収される。図１（Ｅ）は、塗布が終了した後の様子を表す図である。基板４の貫通孔３に入り込んだレジストは、レジスト吸収部材１に吸収されることにより除去されている。
【００１６】
図１のレジスト吸収部材１が基板４の表面（レジスト塗布面）から突出している場合にも、図１と同じように、塗布されたレジストがレジスト吸収部材１に吸収される。よって、この場合にもレジストが貫通孔３の内壁に残ることがないため、本発明の効果が得られる。ただし、この場合、スリットコーターのヘッドがレジスト吸収部材１に接触しないようにする必要がある。
【００１７】
次に、本実施形態のレジスト塗布工程の他の一例として、円柱形状のレジスト吸収部材を用いた例を図２に示す。図２では、レジスト吸収部材の形状を円柱としたが、レジスト吸収部材の形状は角柱等であっても構わない。
【００１８】
図２（Ａ）〜図２（Ｅ）の各工程は、それぞれ図１（Ａ）〜図１（Ｅ）の各工程に対応している。レジスト吸収部材１により貫通孔３を塞いでいるため、貫通孔３内に入り込んだレジストは、図２（Ｄ）の８に示す様に、レジスト吸収部材１により吸収される。各部材の配置、レジスト塗布方法、及びレジスト吸収部材１によるレジストの吸収の説明は図１と同じであるため省略する。
【００１９】
図２のレジスト吸収部材１の上面が、基板４の表面よりも高い位置にある場合及び基板４の表面と同じ位置にある場合には、レジストがレジスト塗布後直にレジスト吸収部材１にて吸収されるため、塗布されたレジストが貫通孔３の内壁に付着することはない。よって、これらの場合にもレジストが貫通孔３の内壁に残ることがないため、本発明の効果が得られる。
【００２０】
ところで、図２のレジスト吸収部材１の上面が基板４の表面よりも高い位置にある場合、レジスト吸収部材１が基板４の表面から突出しているため、基板４の表面の貫通孔周縁部に塗布されたレジストまでも塗布後直にその突出部分により吸収される。このため、基板４の表面の貫通孔周縁部に塗布ムラが発生し易い。一方、レジスト吸収部材１の上面が基板４の表面と同じ位置にある場合、レジスト吸収部材１が基板４の表面から突出していないため、基板４の表面の貫通孔周縁部に塗布されたレジストが塗布後直にレジスト吸収部材１により吸収されることはほとんどない。このため、基板４の表面の貫通孔周縁部に塗布ムラはほとんど発生しない。よって、レジスト吸収部材１の上面を基板４の表面と同じ位置にすれば、基板４の表面の貫通孔周縁部の塗布ムラはほぼ抑制できるが、より確実に塗布ムラを抑制するためには、図２のようにレジスト吸収部材１の上面を基板４の表面よりも低い位置にするのが良い。このことから、基板４の表面の貫通孔周縁部の塗布ムラを抑制するためには、貫通孔３の内壁の、基板４の表面からの一部の領域が露出している（レジスト吸収部材１と非接触な状態にある）のが好ましいことが分かる。つまり、塗布されたレジストが貫通孔３の内壁を伝わり、その後レジスト吸収部材１にて吸収されるのが好ましい。
【００２１】
なお、図１のような円錐形状のレジスト吸収部材１では、レジスト吸収部材１が基板４の表面から突出していない場合も、突出している場合も、貫通孔３の内壁の、基板４の表面からの一部の領域が露出している。このため、塗布されたレジストが貫通孔３の内壁を伝わり、その後レジスト吸収部材１にて吸収される。よって、基板４の表面の貫通孔周縁部に塗布ムラは発生しない。
【００２２】
以上より、本発明の効果を得るためには、レジスト吸収部材１により貫通孔３を塞いだ状態で、基板４の表面にレジストを塗布すれば良い。基板４の表面の貫通孔周縁部の塗布ムラ抑制を考慮すると、貫通孔３の内壁の、基板４の表面からの一部の領域が露出しているのがより好ましい。
【００２３】
レジスト吸収部材１の形状は、レジスト吸収部材１により貫通孔３を塞ぐことができれば、特に形状は限定されない。円錐台、角錐、角錐台等の形状でも良く、これらの形状の場合には、例えば図１の場合と同様にレジスト吸収部材１を貫通孔３に嵌合することにより貫通孔３を塞げば良い。また、円柱、角柱等の形状でも良く、これらの形状の場合には、例えば図２の場合と同様にレジスト吸収部材１を貫通孔３に嵌合することにより貫通孔３を塞げば良い。その他、円柱、角柱等の形状の場合には、例えば後述の実施例２で説明するようにレジスト吸収部材１を基板４の裏面の貫通孔３の周縁部に当接することにより貫通孔３を塞げば良い。
【００２４】
レジスト吸収部材１の材質は、多孔質であれば特に限定されず、例えば吸収性に優れるポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエステル等の合成樹脂が好ましく用いられる。特定のレジストの種類に対して特定のレジスト吸収部材の材質を選択する必要はなく、多孔質であれば、無数に開いた多孔質の孔内の空気と置換される形でレジストを吸収することができる。
【００２５】
図１及び図２では、ステージ２に凹部を設け、この凹部に円錐形状のレジスト吸収部材１を配置しているが、この凹部は必ずしも設ける必要はない。この凹部を設けない場合にも、レジスト吸収部材１により貫通孔３を塞げば良い。
【００２６】
基板４としてはガラスが好適に用いられるが、これに限定されない。ディスプレイ用の基板４としては、０．７以上３ｍｍ以下の厚さものが好適に用いられる。図１及び図２の場合と同様にレジスト吸収部材１を貫通孔３に嵌合することにより貫通孔３を塞いだ状態で、基板４の表面にレジストを塗布する場合には、０．７ｍｍ以上３ｍｍ以下の厚さとするのが好ましい。後述の実施例２で説明するようにレジスト吸収部材１を基板４の裏面の貫通孔３の周縁部に当接することにより貫通孔３を塞いだ状態で、基板４の表面にレジストを塗布する場合には、０．７ｍｍ以上２ｍｍ以下の厚さとするのが好ましい。なお、貫通孔３は研削・研磨加工により形成する。
【００２７】
レジストとしては、有機溶剤に感光材・樹脂が溶けたものが好適に用いられる。基板４に塗布するレジストの量は、基板の端部からレジストが垂れない膜厚となる量であれば、適用可能である。
【実施例】
【００２８】
以下、具体的な実施例によって、本発明を説明する。
【００２９】
［実施例１］
図１は、本実施例のレジスト塗布工程を示す断面図である。
【００３０】
まず、スリットコーターのステージ２上に、発砲ポリエチレンからなる円錐形状のレジスト吸収部材１を、円錐の頂点を上にした状態で配置した（図１（Ａ））。本実施例では、ステージ２に凹部を設け、この凹部に円錐形状のレジスト吸収部材１を配置した。レジスト吸収部材１の高さは、円錐の頂点の位置がステージ２の基板載置面より１．８ｍｍ突き出す高さとした。
【００３１】
次に、ステージ２の基板載置面に、直径２ｍｍの円形の貫通孔３を有する厚さ１．８ｍｍのガラス基板４を配置し、レジスト吸収部材１を貫通孔３に嵌合することにより、貫通孔３を塞いだ（図１（Ｂ））。
【００３２】
続いて、一般的なレジスト塗布方法と同様に、スリットコーターのノズル５を図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）の矢印の方向に掃引しながら、基板４の表面に塗布用ポジレジスト６を吐出させて、塗布時膜厚が１２μｍとなる条件で塗布を行った。塗布用ポジレジスト６は、有機溶剤に感光材・樹脂が溶けたものを用いた。その結果、基板４の表面には塗布されたレジスト７が形成され、貫通孔３内に入り込んだレジストは図１（Ｄ）の８に示す様に、円錐形状の発砲ポリエチレンに吸収された。図１（Ｅ）は、塗布が終了した後の様子を表す図である。基板４の貫通孔３に入り込んだレジストは、レジスト吸収部材１に吸収されることにより除去されていた。
【００３３】
その後、真空乾燥及びプリベークを行った結果、有機溶媒が蒸発して、レジストの膜厚は３μｍであった。更に露光、現像及びレジストの剥離を行った。
【００３４】
上記工程を実施した結果、真空乾燥、プリベーク、露光後の現像及び剥離において、レジストが貫通孔に入り込んだままであった場合に発生していた現像残り及び剥離残りの不具合をなくすことができた。
【００３５】
［実施例２］
図３は、本実施例のレジスト塗布工程を示す断面図である。
【００３６】
まず、スリットコーターのステージ２上に、発砲ポリウレタンからなる直方体形状のレジスト吸収部材１’を配置した（図３（Ａ））。本実施例では、ステージ２に凹部を設け、この凹部に直方体形状のレジスト吸収部材１’を配置した。
【００３７】
次に、ステージ２の基板載置面に、実施例１と同じ貫通孔３を有するガラス基板４を配置し、レジスト吸収部材１’を基板４の裏面の貫通孔３の周縁部に当接することにより、貫通孔３を塞いだ（図３（Ｂ））。
【００３８】
続いて、一般的なレジスト塗布方法と同様に、スリットコーターのノズル５を図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）の矢印の方向に掃引しながら、基板４の表面に塗布用ポジレジスト６を吐出させて、塗布時膜厚が１２μｍとなる条件で塗布を行った。塗布用ポジレジスト６は、有機溶剤に感光材・樹脂が溶けたものを用いた。その結果、基板４の表面には塗布されたレジスト７が形成され、貫通孔３内に入り込んだレジストは図３（Ｄ）の８’に示す様に、直方体形状の発砲ポリウレタンに吸収された。図３（Ｅ）は、塗布が終了した後の様子を表す図である。基板４の貫通孔３に入り込んだレジストは、レジスト吸収部材１’に吸収されることにより除去されていた。
【００３９】
その後、真空乾燥及びプリベークを行った結果、有機溶媒が蒸発して、レジストの膜厚は３μｍであった。更に露光、現像及びレジストの剥離を行った。
【００４０】
上記工程を実施した結果、真空乾燥、プリベーク、露光後の現像及び剥離において、レジストが貫通孔に入り込んだままであった場合に発生していた現像残り及び剥離残りの不具合をなくすことができた。
【００４１】
［実施例３］
本実施例は、本発明のレジスト塗布方法で二層のレジスト塗布を行い、その二層レジストをリフトオフ用として、画像形成装置であるＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）のＸＹ単純マトリクスのＹ配線（信号線）の形成に用いた例である。
【００４２】
図４は、本発明のＸＹ単純マトリクス説明図である。図４（Ａ）はＹ配線９用のレジストパターンを形成した図、図４（Ｂ）はＹ配線９を形成した図、図４（Ｃ）はＸ配線１０を形成した図、図４（Ｄ）はＸ配線１０、Ｙ配線９のそれぞれと電子源１１を接続する配線１２、及び電子源１１を形成した図である。図４において、上下方向に延びる配線がＹ配線９（信号線）であり、Ｙ配線９に垂直な方向に延びる配線がＸ配線１０（走査線）である。Ｙ配線９とＸ配線１０の間には、不図示の層間絶縁層が形成されている。
【００４３】
以下、二層レジストをリフトオフ用としてＹ配線の形成に用いた。また、形成されたＹ配線を用いてＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）を製造した。
【００４４】
まず、実施例１と同様に、スリットコーターのステージ２上に、発砲ポリエチレンからなる円錐形状のレジスト吸収部材１を、円錐の頂点を上にした状態で配置した（図１（Ａ））。次に、ステージ２の基板載置面に、実施例１と同じ貫通孔３を有するガラス基板４を配置し、レジスト吸収部材１を貫通孔３に嵌合することにより、貫通孔３を塞いだ（図１（Ｂ））。
【００４５】
続いて、実施例１と同様に、スリットコーターのノズル５を図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）の矢印の方向に掃引しながら、ガラス基板４の表面に塗布用ポジレジスト６を吐出させて、塗布時膜厚が１２μｍとなる条件で塗布を行った。その結果、ガラス基板４の表面には塗布されたレジスト７（下層）が形成され、貫通孔３内に入り込んだレジストは図１（Ｄ）の８に示す様に、円錐形状の発砲ポリエチレンに吸収された。図１（Ｅ）は、塗布が終了した後の様子を表す図である。ガラス基板４の貫通孔３に入り込んだレジストは、レジスト吸収部材１に吸収されることにより除去されていた。
【００４６】
その後、真空乾燥及びプリベークを行った結果、有機溶媒が蒸発して、下層レジストの膜厚は３μｍであった。
【００４７】
次に、上層レジストの塗布を上記下層レジストの塗布と全く同様に行った（不図示）。その結果、ガラス基板４の貫通孔３に入り込んだレジストは、レジスト吸収部材１に吸収されることにより除去されており、貫通孔３内の下層レジストと上層レジストの間に気泡を巻き込むことはなかった。
【００４８】
続いて、真空乾燥及びプリベークを行った結果、有機溶媒が蒸発して、上層レジストの膜厚は３μｍであった。この際、気泡が発生していなかったので、気泡が突沸して、上層のレジストがガラス基板４上に飛散する不具合をなくすことができた。
【００４９】
以上の様にして、各膜厚が３μｍであるリフトオフ用の二層レジストをガラス基板４上に形成した。
【００５０】
次に、信号線であるＹ配線９を形成するために、図４（Ａ）に示すＹ配線９用レジストパターンを形成するための露光マスクを用いて露光を行い、続いて現像及びポストベークを行った。その結果、図４（Ａ）に示すＹ配線９用レジストパターンを形成することができ、露光後の現像において発生していた現像残りの不具合をなくすことができた。
【００５１】
続いて、スパッタ法によりＹ配線９用レジストパターン上に、図４（Ａ）に不図示のＹ配線９としてＣｕを３μｍの厚さで形成した後、二層レジストのリフトオフ（剥離）を行った。その結果、図４（Ｂ）に示すバリのないＹ配線９のパターンを形成でき、剥離において発生していた剥離残りの不具合をなくすことができた。
【００５２】
その後、図４（Ｃ）に示す様に、Ｘ配線１０を、不図示の層間絶縁層を介して形成した後、図４（Ｄ）に示す電子放出素子を有する電子源１１、Ｘ配線１０、Ｙ配線９のそれぞれと電子源１１を接続する配線１２を形成した。
【００５３】
この様にして、ＸＹ単純マトリクス配線の電子源領域が基板上に形成された。
【００５４】
上記の様にして作製したカソードである電子源領域１４付リアプレート１３と、フェースプレート１５と、枠１７と、高圧導入端子１８と、を封着することにより、図５に示すＦＰＤを完成させた。フェースプレート１５にはアノードである蛍光体等の画像形成部材１６が形成されている。高圧導入端子１８は貫通孔に差し込み画像形成部材１６に高電圧を供給するためのものである。
【符号の説明】
【００５５】
１、１’：レジスト吸収部材、２：基板を載置するステージ、３：貫通孔、４：貫通孔を有する基板、５：スリットコーターのノズル、６：塗布用レジスト、７：塗布されたレジスト、８、８’：レジスト吸収部材に吸収されたレジスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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