(57)【要約】【課題】  安定したレジストパターンの形成を行うことが出来るレジストパターン形成方法を提供する。【解決手段】  基板１０上に形成されたレジストをマスクを介して露光する工程と、この露光工程において露光されたレジストを現像して所要のレジストパターンを形成する現像工程Ｓ１を有するレジストパターン形成方法において、現像工程Ｓ１の終了後に、基板１０に形成されたモニタ用パターンＰ１を計測装置Ｍによって光走査することにより、このモニタ用パターンＰ１の現像状態を計測する現像モニタ工程Ｓ３が行われる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたレジストをマスクを介して露光する工程と、この露光工程において露光されたレジストを現像して所要のレジストパターンを形成する現像工程を有するレジストパターン形成方法において、
前記現像工程の終了後に、基板に形成されたパターンを光走査することによってこのパターンの現像状態を計測する現像モニタ工程が行われることを特徴とするレジストパターン形成方法。
【請求項２】
前記現像モニタ工程が、搬送装置によって搬送されている基板に対して実施される請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項３】
前記現像モニタ工程における光走査が、搬送装置によって搬送されてくる各基板に対して連続的に行われる請求項２に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項４】
前記現像モニタ工程によるレジストパターンの現像状態の計測結果に基づいて、現像工程における現像条件の調整が行われる請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項５】
前記現像モニタ工程によるレジストパターンの現像状態の計測結果に基づいて、露光工程における露光時間の調整が行われる請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項６】
前記現像モニタ工程によるレジストパターンの現像状態の計測が、光走査によって基板上に形成されているパターンに照射された光のパターンからの回折光を検出することによって行われる請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項７】
前記回折光の検出が、回折光の−１次光を受光する第１受光部材と、０次光を受光する第２受光部材と、＋１次光を受光する第３受光部材とによって行われる請求項６に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項８】
前記現像モニタ工程によるレジストパターンの現像状態の計測が、光走査によって基板上のパターンに照射された光のパターンを透過した透過光を検出することによって行われる請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項９】
前記現像モニタ工程における光走査が、基板に形成される構造物の一部を構成する実用のパターンに対して行われる請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項１０】
前記現像モニタ工程における光走査が、基板に形成される構造物の一部を構成する実用のパターンに付属して形成されるレジストパターンに対して行われる請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項１１】
前記現像モニタ工程における光走査が、計測用に形成されたモニタ専用のパターンに対して行われる請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れかに記載のレジストパターン形成方法を用いて、プラズマディスプレイパネルの基板に、このプラズマディスプレイパネルの構造物の一部を構成するレジストパターンが形成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１３】
基板に形成された計測用のモニタ専用のパターンを有し、請求項１１に記載のレジストパターン形成方法を用いて製造されたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レジストパターンを形成する方法およびプラズマディスプレイパネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のフォトリソグラフィ技術によるレジストパターンの形成方法を示す工程説明図である。
【０００３】
この図１は、フォトリソグラフィ技術によってプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の絶縁層のパターンを形成する場合を示したものであって、先ず、図１（ａ）に示されるように、図示しない電極が形成された基板１上に、この電極を被覆する絶縁層を形成するための非感光性樹脂層２が形成され、さらに、この非感光性樹脂層２上に絶縁層の嵩上げ部を形成するための感光性樹脂層（レジスト）３が積層される。
【０００４】
次に、基板１上に非感光性樹脂層２と感光性樹脂層３が形成された後、図１（ｂ）に示されるように、感光性樹脂層３上に所定のパターンの開口部Ｒａを備えたレジストマスクＲが被せられ、このレジストマスクＲの上から露光が行われて、感光性樹脂層３にレジストマスクＲのパターンが焼き付けられる。
【０００５】
この感光性樹脂層３の露光後、レジストマスクＲが外されて現像が行われ、図１（ｃ）に示されるように、感光性樹脂層３のレジストマスクＲの開口部Ｒａを介して露光して不溶可した部分３Ａ以外の部分が除去されることにより、感光性樹脂層３のパターニングが行われる。
【０００６】
そして、この後、非感光性樹脂層２と感光性樹脂層３の現像された不溶可部分３Ａが同時に焼成されることによって、絶縁層とその嵩上げ部が形成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
上記はＰＤＰの製造工程におけるレジストのパターン形成方法についての説明であるが、一般に、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストのパターニングを行う際の現像工程においては、現像時間を一定にして処理を行うと、パターニングが行われるレジストの感度や現像液濃度，温度等の変化によって現像状態にばらつきが生じて不良品が発生するために、現像時間等を制御することによって現像状態を一定にすることが要求される。
【０００８】
従来、このような現像状態を一定にするための制御は、現像終了後に基板をサンプリングして現像状態の確認を行ったり、現像装置内において現像中のレジストにレーザ光を照射して現像の進行状況をモニタするなどの方法によって行われている。
【０００９】
しかしながら、上記のような現像終了後に基板をサンプリングする方法では、全ての基板について現像状態を確認することが出来ず、現像状態の変化に即応した制御が困難である。
【００１０】
また、現像工程中に現像の進行状況をモニタする方法は、レジストに照射されたレーザ光の回折光の計測値が所定値になった時点で現像を停止させるというものであるが、現像液によるシャワリングや浸漬等が行われている最中にモニタが行われるので、現像液によって計測用のレーザ光が散乱して正確な回折光の計測が困難となり、さらに、レジストパターンが異なる場合等には、それぞれのパターン毎に現像の停止ポイント（回折光の飽和点）を設定することが難しいという問題を有している。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−６５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明は、上記のような従来の基板にレジストパターンを形成する際の問題点を解決することをその解決課題の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明（請求項１に記載の発明）によるレジストパターン形成方法は、上記目的を達成するために、基板上に形成されたレジストをマスクを介して露光する工程と、この露光工程において露光されたレジストを現像して所要のレジストパターンを形成する現像工程を有するレジストパターン形成方法において、前記現像工程の終了後に、基板に形成されたパターンを光走査することによってこのパターンの現像状態を計測する現像モニタ工程が行われることを特徴としている。
【００１４】
さらに、この発明（請求項１２に記載の発明）によるプラズマディスプレイパネルの製造方法は、請求項１ないし１１の何れかに記載のレジストパターン形成方法を用いて、プラズマディスプレイパネルの基板に、このプラズマディスプレイパネルの構造物の一部を構成するレジストパターンが形成されることを特徴としている。
【００１５】
さらに、この発明（請求項１３に記載の発明）によるプラズマディスプレイパネルは、基板に形成された計測用のモニタ専用のパターンを有し、請求項１１に記載のレジストパターン形成方法を用いて製造されたことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明は、露光工程において、基板上に形成されたレジストが所要のパターンの開口部を有するレジストマスクを介して露光され、次の現像工程において、露光工程において露光によってレジストの不溶化した部分と溶化した部分のうち溶化した部分が現像によって除去されて、レジストマスクに対応したレジストパターンが形成され、この現像工程の終了後の現像モニタ工程において、基板に形成されたパターンにレーザ光が照射され、基板の搬送に伴ってパターンに対して光走査が行われて、この光走査によるパターンからの回折光やパターンを透過する透過光が検出され、この回折光や透過光の解析によってレジストパターンの現像状態が計測されて、このレジストパターンの現像状態の計測結果に基づいて現像工程における現像条件や露光工程における露光条件の調整が行われるレジストパターン形成方法を、その最良の実施形態としている。
【００１７】
そして、このレジストパターン形成方法は、プラズマディスプレイパネルの製造方法に適用される。
【００１８】
上記実施形態によるレジストパターン形成方法によれば、基板に形成されたパターンの計測が現像工程の終了後に行われるので、現像液等によって計測のためのレーザ光やその回折光または透過光に乱れが発生する虞がなく、さらに、計測時に現像によるパターニングの進行がないので、安定した計測が可能になり、この発明の技術的課題を達成することが出来る。
【実施例１】
【００１９】
以下、この発明によるレジストパターン形成方法の実施形態における第１の実施例について説明を行う。
【００２０】
図２は、この発明によるレジストのパターン形成方法を、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の製造工程に適用した場合を例に挙げて示す工程説明図である。
【００２１】
この図２において、レジストが形成されてパターニングのための露光工程（図１（ｂ）参照）が終了した基板１０は、図示しない搬送装置によって、現像工程Ｓ１−水切り工程Ｓ２−現像モニタ工程Ｓ３の順に搬送方向（図２において右方向）に搬送されてゆく。
【００２２】
現像工程Ｓ１では、図示しない現像装置内において、基板１０上の露光が終了したレジストのパターニング面に現像液をシャワリングしたり、または、基板１０を現像液内に浸漬して、レジストの現像液に可溶な部分（ポジ型レジストの場合は露光工程において露光された部分、ネガ型レジストの場合は未露光部分）の除去が行われる。
【００２３】
水切り工程Ｓ２では、現像工程Ｓ１において基板１０に付着した現像液の水切りが行われる。
【００２４】
現像モニタ工程Ｓ３では、搬送装置の上方に配置された計測装置Ｍによって、搬送されてくる基板１０の後述するようなモニタ用レジストパターンＰ１に対してレーザ光の照射を行い、このモニタ用レジストパターンＰ１からの反射光を受光することによってこのモニタ用レジストパターンＰ１の計測が行われる。
【００２５】
モニタ用レジストパターンには、ＰＤＰの表示エリア内に形成される例えば誘電体層の嵩上げ部やＰＤＰの基板面に形成された電極の非表示エリアへの引き出し部分等の実パターンを使用する場合と、ＰＤＰの非表示エリアに実パターンとは別個に計測専用パターンを形成して使用する場合とがある。
【００２６】
モニタ用レジストパターンとして電極等の実パターンを使用する場合には、測定データに対して高い信頼性を得ることができ、計測専用パターンを形成して使用する場合には、パターン形状を任意に設定することができるため、光量の変化量が計測し易いパターン形状を設定することによって、高精度の計測精度を得ることが出来るようになる。
【００２７】
なお、計測専用パターンが使用される場合には、現像工程Ｓ１の前に行われる露光工程において、計測専用パターンを形成するための開口部が形成されたレジストマスクが使用される。
【００２８】
モニタ用パターンの形態としては、図２の基板１０上に示されているモニタ用レジストパターンＰ１のように、基板１０の搬送方向に沿って一様に連続する形態のもの（例えば、搬送方向と平行向きに延びる行電極やアドレス電極など）の他、図３に示されるモニタ用レジストパターンＰ２のように、基板１０の非表示エリアにおいて搬送方向に沿って散在するように形成されているもの、図４に示されるモニタ用レジストパターンＰ３のように、基板１０の搬送方向に沿って不連続ではあるが規則性をもって形成されているものなど、種々の形態のものが使用可能である。
【００２９】
なお、この実施例においては、基板１０上の搬送方向において両側縁部分にそれぞれモニタ用レジストパターンＰ１が形成されている場合を例に挙げて説明を行ってゆく。
【００３０】
図２の現像モニタ工程Ｓ３が行われる位置には、搬送装置の上方のこの搬送装置によって搬送される基板１０に形成されたモニタ用レジストパターンＰ１のそれぞれに対向する位置に、一対の計測装置Ｍが配置されている。
【００３１】
図５は、計測装置Ｍによるモニタ用レジストパターンＰ１の計測方法を示す説明図である。
【００３２】
この図５において、計測装置Ｍは、レーザ光を基板１０上のモニタ用レジストパターンＰ１に向けて照射するレーザＭ１と、このレーザ光のモニタ用レジストパターンＰ１からの回折光を受光する受光部Ｍ２とを備えている。
【００３３】
そして、この受光部Ｍ２には、回折光の−１次光受光用フォトダイオードＭ２ａと、０次光受光用フォトダイオードＭ２ｂと、＋１次光受光用フォトダイオードＭ２ｃが備えられている。
【００３４】
現像モニタ工程Ｓ３において、上記計測装置Ｍによるパターン計測は、以下のようにして行われる。
【００３５】
すなわち、図２において、レジストが形成されて現像工程Ｓ１および水切り工程Ｓ２が終了した基板１０が、搬送装置によって現像モニタ工程Ｓ３の位置に搬送されてくると、この搬送装置によって下流側に搬送中の基板１０に対してそのレジストパターンの形成面に、それぞれ、計測装置ＭのレーザＭ１からレーザ光Ｌ１が照射される。
【００３６】
このレーザＭ１によるレーザ光Ｌ１の照射位置は、現像工程Ｓ１において基板１０上にパターニングされたレジストのモニタ用レジストパターンＰ１に対向するように予め設定されており、基板１０が搬送されてゆくに従って、レーザＭ１からのレーザ光Ｌ１によって、モニタ用レジストパターンＰ１がその先頭部分から順に光走査される。
【００３７】
そして、このレーザ光Ｌ１のモニタ用レジストパターンＰ１からの回折光が、受光部Ｍ２の各フォトダイオードによって受光される。
【００３８】
受光部Ｍ２は、−１次光受光用フォトダイオードＭ２ａによって回折光の−１次光Ｌ２ａを受光し、０次光受光用フォトダイオードＭ２ｂによって回折光の０次光Ｌ２ｂを受光し、＋１次光受光用フォトダイオードＭ２ｃによって回折光の０次光Ｌ２ｃを受光して、それぞれのフォトダイオードによって受光された回折光の光量を計測する。
【００３９】
そして、図示しない演算装置において、計測装置Ｍによって計測された計測データが、予め設定されている規定値を示すデータと比較されて、計測装置Ｍによって計測が行われた基板１０のレジストパターンが、規定のパターンに成形されているか否かの判定が行われる。
【００４０】
すなわち、受光部Ｍ２によって受光される回折光の０次光Ｌ１ｂと±１次光Ｌ１ａ，Ｌ１ｃの光量の割合は、レーザ光が照射されるレジストパターンの有無や、レジストパターンの高さや太さ等の形状によって変化するので、演算装置は、予め、規定のレジストパターンを計測したときの０次光と±１次光の光量の割合を示す規定データが設定されていて、この規定データの値と計測装置Ｍによる計測データが示す０次光Ｌ１ｂと±１次光Ｌ１ａ，Ｌ１ｃの光量の割合とを比較して、計測データの値と規定データの値が一致する場合には、基板１０に規定のパターンを有するレジストパターンが形成されているとの判定を行い、計測データの値と規定データの値が異なる場合には、基板１０に規定のパターンを有するレジストパターンが形成されていないとの判定を行う。
【００４１】
この演算装置によるレジストパターンの判定結果は、現像工程Ｓ１にフィードバックされて、この現像工程Ｓ１における現像条件の調整が行われる。
【００４２】
すなわち、演算装置によって基板１０に規定のレジストパターンが形成されていないと判定された場合には、計測装置Ｍによる計測データに基づいて、自動的にまたはオペレータによる操作によって、現像工程Ｓ１における現像時間（搬送速度）や現像液濃度，温度，雰囲気温度等の現像条件が、規定のレジストパターンが形成される方向に調整される。
【００４３】
以上のように、上記レジストパターン形成方法によれば、基板１０に形成されたレジストパターンの計測が現像工程Ｓ１および水切り工程Ｓ２の終了後に行われるので、現像液等によって計測光（レジストパターンに照射されるレーザ光およびレジストパターンからの回折光）に乱れが発生する虞がなく、さらに、計測時に現像によるパターニングの進行がないので、安定した計測が可能になる。
【００４４】
さらに、上記レジストパターン形成方法によれば、搬送される基板１０のレジストパターンが連続的に計測されるので、スポット的に計測する場合と比較して、計測データに対して高い精度を得ることが出来るようになる。
【００４５】
さらに、上記レジストパターン形成方法によれば、全ての基板１０に対して計測が行われるので、不良品の発生を防止することが出来るとともに、その計測が連続的に行われることによって現像条件の経時的変化を検出することができ、これによって、現像条件をその変化に即応してコントロールすることが出来るようになる。
【００４６】
そして、このような技術的効果によって、上記レジストパターン形成方法によって基板１０の製造工程の安定化が図られて、歩留りの向上やパネル性能の均一化，高性能化が達成されるので、高性能なＰＤＰを安価に提供することが可能となる。
【００４７】
なお、上記実施例において、現像工程Ｓ１における現像には、エッチングやサンドブラスト等のあらゆるパターニング方法が利用可能である。
【００４８】
また、上記においては、レーザ光の回折を利用してレジストパターンの計測を行う例について説明を行ったが、他の光や電磁波，音波等の波動の回折または反射を利用して計測を行うようにしても良い。
【００４９】
また、上記においては、レジストパターンの計測結果に基づいて現像工程Ｓ１における現像条件をコントロールする例について説明を行ったが、現像工程Ｓ１の前の工程の露光工程における露光時間をコントロールするようにしても良い。
【００５０】
また、上記実施例においては、レジスト自体が基板上の実パターンとなる構成、すなわち、レジストパターンが実パターンとなる場合の例が示されているが、この実施例の場合に限らず、露光後の現像工程において未硬化レジストが除去され、残った硬化レジストによってレジストパターンが形成され、この後のエッチング工程におけるエッチング処理によって被加工物が実パターンに加工され、そして、このエッチング処理後に硬化レジストが除去されることによって初めて実パターンが形成されるような場合にも、このレジストパターン形成方法は実施可能である。
【００５１】
そして、この場合には、レジストパターンを計測する他、エッチング処理後の実パターン自体を計測することも可能である。
【実施例２】
【００５２】
図６は、この第２実施例におけるレジストパターンの計測方法を示す説明図である。
【００５３】
前述した第１実施例のレジストパターン形成方法が、レジストパターンの計測を、基板１０に形成されたレジストパターンに照射されるレーザ光の回折光を検出することによって行うのに対し、この第２実施例のレジストパターン形成方法は、基板１０が光透過性の材料によって形成されている場合において、レジストパターンの計測を、レジストパターンに照射されるレーザ光の透過光を検出することによって行う。
【００５４】
すなわち、この実施例においては、図６に示されるように、搬送装置によって搬送される基板１０の上方のこの基板１０上に形成されているモニタ用レジストパターンが形成されている位置に対向する位置に、基板１０に対して垂直向きにレーザ光を照射するレーザＭ１０が配置され、搬送装置によって搬送される基板１０を挟んで反対側のレーザＭ１０に対向する位置に、受光部Ｍ１１が配置されている。
【００５５】
この実施例においては、現像工程Ｓ１および水切り工程Ｓ２を終了して現像モニタ工程Ｓ３に搬送されてきた基板１０に対して（図２参照）、レーザＭ１０から基板１０に対して垂直向きにレーザ光Ｌ１０が照射され、基板１０およびこの基板１０上に形成されたモニタ用レジストパターンを透過した透過光Ｌ１１が、受光部Ｍ１１によって受光される。
【００５６】
そして、図示しない演算装置には、予め、規定のレジストパターンを計測したときの照射されたレーザ光の光量に対する透過光の光量の割合（透過光量／全光量）を示す規定データが設定されていて、この規定データの値と受光部Ｍ１１によって計測された透過光Ｌ１１の光量に基づく計測データの値とを比較して、計測データの値と規定データの値が一致する場合には、基板１０に規定のレジストパターンが形成されているとの判定を行い、計測データの値と規定データの値が異なる場合には、基板１０に規定のレジストパターンが形成されていないとの判定を行う。
【００５７】
そして、前述した第１実施例の場合と同様に、演算装置によるレジストパターンの判定結果が現像工程にフィードバックされて、この現像工程における現像条件の調整が行われる。
【００５８】
この第２実施例におけるレジストパターン形成方法は、基板１０が光透過性を備えていることが条件となるため、上記の様にレジストのエッチング工程が必要な場合には、このエッチング工程終了後に実パターンを計測する場合に適しているが、実パターンを形成する被加工物に光透過性があり、レジストが露光により露光部分と非露光部分とでその透過率が変化する場合には、エッチング工程前であっても実施が可能である。
【００５９】
この第２実施例によるレジストパターン形成方法によれば、レーザＭ１０と受光部Ｍ１１の設置が、回折光を受光することによって計測を行う場合と比較して高い精度を要求されることなく容易である。
【００６０】
また、この実施例においては、透過光量／全光量の演算によって計測データが求まるので、前述した第１実施例の場合と比較して、容易に計測データを求めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来のレジストパターンの形成方法を示す工程説明図である。
【図２】この発明の実施形態における第１実施例を示す工程説明図である。
【図３】同例におけるモニタ用レジストパターンの一例を示す平面図である。
【図４】同例におけるモニタ用レジストパターンの一例を示す平面図である。
【図５】同例におけるレジストパターンの計測方法を示す説明図である。
【図６】この発明の実施形態における第２実施例のレジストパターンの計測方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０              …基板
Ｌ１，Ｌ１０      …レーザ光
Ｌ２ａ            …−１次光
Ｌ２ｂ            …０次光
Ｌ２ｃ            …＋１次光
Ｌ１１            …透過光
Ｍ                …計測装置
Ｍ１，Ｍ１０      …レーザ
Ｍ２，Ｍ１１      …受光部
Ｍ２ａ            …−１次光受光用フォトダイオード（第１受光部材）
Ｍ２ｂ            …０次光受光用フォトダイオード（第２受光部材）
Ｍ２ｃ            …＋１次光受光用フォトダイオード（第３受光部材）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  …モニタ用レジストパターン
Ｓ１              …現像工程
Ｓ２              …水切り工程
Ｓ３              …現像モニタ工程
【図１】
2005266070.tif 000003
【図２】
2005266070.tif 000004
【図３】
2005266070.tif 000005
【図４】
2005266070.tif 000006
【図５】
2005266070.tif 000007
【図６】
2005266070.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月22日(2004.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005266070.tif 000009