(57)【要約】【課題】     本発明の目的は、マスクの作成コストを削減し、スループットも向上させる光照射処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】    光源２と被処理基板４との間に設置されるマスク５上に形成されるマスクパターンを、マスク制御部６によって電気的に制御して変化させる。マスク５の材料としてはエレクトロクロミック材料等を用いる。【選択図】    図１
2007258244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体に対して照射光を照射する光源と、
前記被処理体を支持するためのステージと、
前記光源と前記ステージとの間に設置され、前記照射光の透過率の分布を変化させることにより任意のパターンで照射光を透過させるマスクと、
前記マスクの照射光に対する透過率の分布を変化させる制御部と、
を備えたことを特徴とする光照射処理装置。
【請求項２】
前記マスクは、エレクトロクロミック材料により前記透過率の分布を変化させるものであることを特徴とする請求項１記載の光照射処理装置。
【請求項３】
前記マスクは、液晶素子により前記透過率の分布を変化させるものであることを特徴とする請求項１記載の光照射処理装置。
【請求項４】
前記液晶素子は、ガラスもしくは石英からなる基板と、前記基板上に設けられた薄膜トランジスタと、を有することを特徴とする請求項３記載の光照射処理装置。
【請求項５】
前記光源は赤外線ランプであり、前記被処理体を加熱可能とされたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光照射処理装置。
【請求項６】
前記光源は紫外線光源であり、前記被処理体を酸化可能とされたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光照射処理装置。
【請求項７】
前記光源として励起光を用い、前記被処理体に架橋反応を起こさせることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光照射処理装置。
【請求項８】
前記光源として露光光を用い、前記被処理体の表面に設けられたレジストを感光することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光照射処理装置。
【請求項９】
光源から照射光を放出させ、前記照射光の透過率の分布を変化可能としたマスクを介して、被処理体に前記マスクを透過した照射光を照射することを特徴とする処理方法。
【請求項１０】
前記被処理体は、基板と前記基板の上に形成された感光性のフォトレジストとを有し、
前記マスクを透過した照射光を前記フォトレジストに照射することを特徴とする請求項９記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射処理装置及び処理方法に関し、例えば半導体デバイスもしくは液晶デバイスおよび有機ＥＬディスプレイ（organic electoroluminesense display）等の製造に用いることができる光照射処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶デバイスおよび有機ＥＬディスプレイ等の製造においては、処理基板に対して所定の光処理を必要とする。それらは、赤外線ランプを用いた熱処理であったり、紫外線を用いたオゾン酸化であったり、露光光を用いた高分子材料の架橋反応であったり光源も様々である。これらの光処理は照射光に対して透明な部分と不透明な部分がパターニングされたマスクを用いて、処理基板に任意のパターンの光照射を行っている。従って、異なるパターンの光照射を行う場合には、異なるマスクを用い、その都度煩雑なマスクの交換作業が必要であった。
【０００３】
例えば、特許文献１は半導体基板の温度分布を調整するために、マスクＭを用いて赤外線ランプによる加熱処理を行うものである。このとき、マスクＭは所望の温度分布パターンに応じて交換する必要があった。
【特許文献１】特開２００４−３０４１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、マスクの作成コストを削減し、スループットも向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、処理体に対して照射光を照射する光源と、前記被処理体を支持するためのステージと、前記光源と前記ステージとの間に設置され、前記照射光の透過率の分布を変化させることにより任意のパターンで照射光を透過させるマスクと、前記マスクの照射光に対する透過率の分布を変化させる制御部と、を備えたことを特徴とする光照射処理装置が提供される。
【０００６】
また、本発明の他の一態様によれば、光源から照射光を放出させ、前記照射光の透過率の分布を変化可能としたマスクを介して、被処理体に前記マスクを透過した照射光を照射することを特徴とする処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マスク作成のコストを削減でき、マスク交換に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明の光照射処理装置の構造を表す、模式断面図である。  
図１に表す光照射処理装置１は、光源２とステージ３に固定される被処理体４との間に設置されたマスク５と、マスク５に接続されるマスク制御部６とで構成されている。光源より照射される照射光７はマスク５を透過して被処理体４に照射される。マスク５にはマスク制御部６が接続され、照射光７を透過させるパターンが電気的に制御される。マスクパターンの形状は任意に変化させることができるので、マスク交換の必要はない。
【００１０】
マスクの材料には、エレクトロクロミック（以下、ＥＣ：Electro  Chromic）材料や液晶素子などを用いて、照射光に対する透過／非透過を電気的に制御することで、任意のパターンを得ることが可能となる。
【００１１】
ＥＣ表示とは、酸化還元反応によって素子の色が変化し情報を表示するものである。数ボルトの低い電圧で駆動可能という長所を有する。ＥＣ特性を持つ物質、すなわち酸化還元反応によって色変化を起こす物質は多数あり、酸化によって着色し還元によって消色する酸化発色型材料（アノーディックＥＣ）と、還元により着色し酸化により消色する還元発色型材料（カソーディックＥＣ）とに分けられる。一般的には、遷移金属の原始価が変化することで可視光領域の光を吸収したり透過したりする。この両者と液体もしくは固体電解質を適宜組み合わせることによりＥＣ表示素子を生成する。
【００１２】
電極材に例えばスズをドープした酸化インジウム（以下、ＩＴＯ：Indium Tin Oxideと称する）等の透明電極を用いると、透明／不透明を電圧のオン／オフにより制御することができる。画素の制御には液晶ディスプレイで用いられる薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ：Thin Film Transistorと称する）を利用する。
【００１３】
図２は、ＥＣ素子の構造を表す、模式断面図である。  
図２に表すＥＣ素子は、一対の透明電極板８ａ、８ｂそれぞれの対向面側に透明電極層９ａ、９ｂと、透明電極層９ａ表面に形成されるＥＣ層１０ａおよび透明電極９ｂの表面に形成されるＥＣ層１０ｂと、このＥＣ層１０ａ、１０ｂの間に形成される固体電界層１１とによって構成されている。
【００１４】
透明電極８ａ、８ｂは、照射したい光を透過する材料であり、液晶ディスプレイに使用されるガラス等を用いるが、これに限定されるものではない。  
透明電極層９ａ、９ｂには、例えば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）等の金属薄膜や、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）や、ＩＴＯ、フッ素ドープ酸化スズ（以下、ＦＴＯ：Fluorine doped Thin Oxideと称する）を用いればよい。これらは、スパッタリング法や真空蒸着法、ゾルゲル法等を用いて成膜することができるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
ＥＣ層１０ａ、１０ｂを形成する材料としては、酸化発色型、還元発色型のどちらの化合物でもよく、金属酸化物の無機化合物や各種有機ＥＣ化合物などが挙げられる。無機ＥＣ化合物としては、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）等を用いることができる。これらの材料は、スパッタ、ＣＶＤ等の気相成長法やゾルゲル法、水熱法等の液相成長法で成膜することができる。図２のように、透明電極層９ａ、９ｂそれぞれにＥＣ層１０ａ、１０ｂを設ける場合は、一方を酸化発色型、他方を還元発色型のＥＣ層を用いることが好ましい。例えば、酸化タングステン（ＷＯ２）と酸化ニッケル（ＮｉＯ）等の組み合わせである。
【００１６】
固体電解質層１１は、五酸化タンタル（ＴｎＯ５）の他にβ−アルミナ、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）またはリチウム（Ｌｉ）やナトリウム（Ｎａ）を含んだゲル状の物質等を用いることができる。  
マスクパターンとなる表示パターンは、液晶ディスプレイに使用されるようなＴＦＴをガラス基板上に形成し、アクティブマトリックス方式で制御することができる。
【００１７】
図３は、マスクパターンを変更する手順を表す模式図である。  
図３（ａ）は、ＥＣ表示素子より形成されたマスクを使用する場合である。パターン１からパターン２、パターン３とパターンを順次変更していく場合、パターンは電気的な制御によって変更されるため、マスク交換の必要がない。これに対して、従来の照射光に対して透明／不透明な材料を用いてパターニングされたマスクを使用した場合、パターン１が形成されたマスク１、パターン２が形成されたマスク２、パターン３が形成されるマスク３を順次交換していかなければならない。もちろん、マスク作成のコストも高くなってしまう。マスクパターンを電気的に制御することにより、スループットが向上するだけでなくマスク作成コストを大幅に低減することができる。
【００１８】
以下に、本発明の光照射処理装置を用いた実施の形態について説明していく。
【００１９】
図４は、本発明の第１の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。本図においては、図１に表した光照射処理装置を熱処理の用途で用いる。例えば、図１に表す光源２として赤外線ランプ１２を用いて、被処理基板４上に所定の温度分布を発生させるための熱処理を施す。所望の温度分布によってマスクパターンは異なってくるので、マスク５のパターンを電気的に制御して所定のマスクパターンを得ることができる。
【００２０】
図５は、本発明の第２の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。本図においては、図１に表した光照射処理装置をアニールの用途で用いる。例えば、図１に表す光源２としてキノセン（Ｘｅ）フラッシュランプを用いて、被処理基板４上に形成されるアモルファスシリコン１４にランプアニール処理を行いポリシリコンへと結晶化させている。ポリシリコンを形成する領域によってマスクパターンは異なってくるので、マスク５のパターンを電気的に制御して所定のマスクパターンを得ることができる。
【００２１】
図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。本図においては、図１に表した光照射処理装置を酸化の用途で用いる。例えば、図１に表す光源２として紫外線（ＵＶ）光源を用いて、被処理基板４上に形成されるシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）１６に酸素（Ｏ２）を供給しながらＵＶ照射することでオゾン酸化等の酸化処理を行う。酸化処理を要する領域によってマスクパターンは異なってくるので、マスク５のパターンを電気的に制御して所定のマスクパターンを得ることができる。このとき、ＵＶ光はガラスでの吸収が多いため、マスクを形成する母材として石英を用いることで透過率の向上を図ることができる。
【００２２】
図７は、本発明の第４の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。本図においては、図１に表した光照射処理装置を架橋反応を得るための用途で用いる。例えば、図１に表す光源２として紫外線などの励起光を用いて、被処理基板４上に形成される高分子材料１８に化学反応を起こして架橋反応を起こさせる。架橋反応を起こさせる領域によってマスクパターンは異なってくるので、マスク５のパターンを電気的に制御して所定のマスクパターンを得ることができる。
【００２３】
図８は、本発明の第５の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。本図においては、図１に表した光照射処理装置を露光の用途で用いる。例えば、図１に表す光源２として可視光や紫外線などの露光光を用いて、被処理基板４上に塗布されたレジスト２０を感光させパターニングする。エッチングマスクとなる領域によってマスクパターンは異なってくるので、マスク５のパターンを電気的に制御して所定のマスクパターンを得ることができる。
【００２４】
以上、第１〜第５の実施の形態にかかる光照射処理装置について説明してきたが、本発明はこの限りでなく、マスクを用いた光処理の様々な場合に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態にかかる光照射処理装置の構造を表す、模式断面図である。
【図２】ＥＣ素子の構造を表す、模式断面図である。
【図３】マスクパターンを変更する手順を表す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態にかかる光照射処理装置の構成を表す、模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    光照射処理装置、２    光源、３    ステージ、４    被処理体、５    マスク、６    マスク制御部、７    照射光
【図１】
2007258244.tif 000003
【図２】
2007258244.tif 000004
【図３】
2007258244.tif 000005
【図４】
2007258244.tif 000006
【図５】
2007258244.tif 000007
【図６】
2007258244.tif 000008
【図７】
2007258244.tif 000009
【図８】
2007258244.tif 000010