(57)【要約】【課題】短辺が１０００ｍｍ以上である大型の被露光板に対して高精度な露光が可能な露光機を提供する。【解決手段】露光機１は、ステージ１０と、マスク２０とを備える。ステージ１０は、被露光板１１が固定される固定面１０ａを有する。マスク２０は、固定面１０ａと対向して配されている。マスク２０の短辺の長さは、１０００ｍｍ以上である。ステージ１０とマスク２０とは、鉛直方向に沿って延びている。露光機１は、被露光板１１が固定されたステージ１０とマスク２０とを相対的に近づけた後に被露光板１１にマスク２０を介して光を照射することにより露光する。マスク２０が、被露光板１１側に突出した凸状である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光板が固定される固定面を有するステージと、前記固定面と対向して配されており、短辺の長さが１０００ｍｍ以上であるマスクとを備え、
前記ステージと前記マスクとが鉛直方向に沿って延び、
前記被露光板が固定されたステージと前記マスクとを相対的に近づけた後に前記被露光板に前記マスクを介して光を照射することにより露光する露光機であって、
前記マスクが、前記被露光板側に突出した凸状である、露光機。
【請求項２】
前記ステージと前記マスクとの少なくとも一方を相対的に移動させる移動機構をさらに備え、
前記移動機構は、前記ステージと前記マスクとを近づける際に、前記凸状のマスクの曲率が小さくなる速度で前記ステージ及び前記マスクの少なくとも一方を移動させる、請求項１に記載の露光機。
【請求項３】
前記移動機構は、前記ステージと前記マスクとを近づける際に、前記凸状のマスクが前記被露光板側に向かって凹状にならない速度で前記ステージ及び前記マスクの少なくとも一方を移動させる、請求項２に記載の露光機。
【請求項４】
前記マスクを前記被露光板側に向かって凸状となるように弾性変形させた状態で固定する固定部材をさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光機。
【請求項５】
前記被露光板が固定されたステージと前記マスクとの少なくとも一方を、前記被露光板と前記マスクとの間の距離が１ｍｍ以下となるまで相対的に移動させた後に前記被露光板に前記マスクを介して光を照射することにより露光する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光機。
【請求項６】
前記マスクの厚みが１０ｍｍ未満である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光機。
【請求項７】
端辺が１０００ｍｍ以上である基板と、前記基板の一主面の上に配されており、パターニングされた膜とを有する膜付基板の製造方法であって、
前記基板の上に膜を形成する工程と、
前記膜の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記膜及び前記レジスト膜が形成された基板が固定されたステージと、鉛直方向に沿って延び、前記基板側に向かって凸状であるマスクとを対向させる工程と、
前記基板が固定されたステージと前記マスクとを相対的に近づけた後に前記レジスト膜に前記マスクを介して光を照射することにより前記レジスト膜を露光する露光工程と、
前記レジスト膜を現像する工程と、
前記現像されたレジスト膜の上から前記膜をエッチングしてパターニングする工程と、
を備える、膜付基板の製造方法。
【請求項８】
前記露光工程において、前記凸状のマスクの曲率が小さくなる速度で前記ステージ及び前記マスクの少なくとも一方を移動させる、請求項７に記載の膜付基板の製造方法。
【請求項９】
前記露光工程において、前記凸状のマスクが前記基板側に向かって凹状にならない速度で前記ステージ及び前記マスクの少なくとも一方を移動させる、請求項７または８に記載の膜付基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光機及びそれを用いた膜付基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトレジスト膜などの露光を行うための露光機が種々提案されている。例えば特許文献１では、プロキシミティ露光（近接露光）を行うための近接露光機が提案されている。ここで、近接露光法は、フォトレジスト膜などの被露光物とマスクとを、例えば１ｍｍ以下まで近接させた状態で、マスクの上方より光を照射することにより被露光物にマスクパターンを転写する露光方法である。近接露光法は、非接触式の露光方法であるため、被露光物のマスクとの接触に起因する損傷を抑制できるという利点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２５３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、大型の被露光板を、より高精度に露光させたいという要望が高まってきている。露光の精度を向上させるために、マスクの平坦性を高めることが考えられる。しかしながら、被露光板が大型である場合は、マスクの平坦性を高めたとしても十分に高精度な露光を行うことが困難である場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、短辺が１０００ｍｍ以上である大型の被露光板に対して高精度な露光が可能な露光機を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る露光機は、ステージと、マスクとを備える。ステージは、被露光板が固定される固定面を有する。マスクは、固定面と対向して配されている。マスクの短辺の長さは、１０００ｍｍ以上である。ステージとマスクとは、鉛直方向に沿って延びている。本発明に係る露光機は、被露光板が固定されたステージとマスクとを相対的に近づけた後に被露光板にマスクを介して光を照射することにより露光する。マスクが、被露光板側に突出した凸状である。
【０００７】
本発明に係る露光機は、ステージとマスクとの少なくとも一方を相対的に移動させる移動機構をさらに備えていてもよい。その場合、移動機構は、ステージとマスクとを近づける際に、凸状のマスクの曲率が小さくなる速度でステージ及びマスクの少なくとも一方を移動させるものであることが好ましい。また、移動機構は、ステージとマスクとを近づける際に、凸状のマスクが被露光板側に向かって凹状にならない速度でステージ及びマスクの少なくとも一方を移動させるものであることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る露光機は、マスクを被露光板側に向かって凸状となるように弾性変形させた状態で固定する固定部材をさらに備えていてもよい。
【０００９】
本発明に係る露光機は、被露光板が固定されたステージとマスクとの少なくとも一方を、被露光板とマスクとの間の距離が１ｍｍ以下となるまで相対的に移動させた後に被露光板にマスクを介して光を照射することにより露光するものであることが好ましい。
【００１０】
マスクの厚みが１０ｍｍ未満であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る膜付基板の製造方法は、端辺が１０００ｍｍ以上である基板と、基板の一主面の上に配されており、パターニングされた膜とを有する膜付基板の製造方法に関する。本発明に係る膜付基板の製造方法では、基板の上に膜を形成する。膜の上にレジスト膜を形成する。膜及びレジスト膜が形成された基板が固定されたステージと、鉛直方向に沿って延び、基板側に向かって凸状であるマスクとを対向させる。基板が固定されたステージとマスクとを相対的に近づけた後にレジスト膜にマスクを介して光を照射することによりレジスト膜を露光する露光工程を行う。レジスト膜を現像する。現像されたレジスト膜の上から膜をエッチングしてパターニングする。
【００１２】
露光工程において、凸状のマスクの曲率が小さくなる速度でステージ及びマスクの少なくとも一方を移動させることが好ましい。
【００１３】
露光工程において、凸状のマスクが基板側に向かって凹状にならない速度でステージ及びマスクの少なくとも一方を移動させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精度な露光が可能な露光機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光機の模式的側面図である。
【図２】本発明の一実施形態における移動工程を説明するための模式的側面図である。
【図３】本発明の一実施形態における露光工程を説明するための模式的側面図である。
【図４】参考例における露光工程を説明するための模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１７】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る露光機１の模式的側面図である。露光機１は、プロキシミティ露光（近接露光）を行うための露光機である。より具体的には、露光機１は、短辺の長さが１０００ｍｍ以上である被露光板１１に対して近接露光を行うことができる露光機である。
【００１９】
露光機１は、ステージ１０と、マスク２０と、移動機構３０と、光照射機４０とを備えている。
【００２０】
ステージ１０は、固定面１０ａを有する。この固定面１０ａの上に、露光対象となる被露光板１１が固定される。ステージ１０は、固定面１０ａが鉛直方向に沿って延びるように配されている。このため、被露光板１１は、固定面１０ａの上に鉛直方向に沿って延びるように固定される。
【００２１】
マスク２０は、露光しようとするパターンに応じた形状を有し、光照射機４０から出射された光を透過させる透過部と、光照射機４０から出射された光を遮蔽する非透過部とを有する。マスク２０は、固定面１０ａと対向して配されている。マスク２０は、鉛直方向に沿って延びるように配されている。このため、マスク２０と固定面１０ａに固定された被露光板１１とは、水平方向に対向する。
【００２２】
マスク２０の短辺の長さは１０００ｍｍ以上である。マスク２０の厚みは、１０ｍｍ以下であることが好ましく、８ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。マスク２０の厚みを小さくすることにより、マスク２０によって不所望な陰が形成され難くなる。従って、高精度な露光が可能となる。
【００２３】
マスク２０は、被露光板１１側に向かって突出した凸状である。マスク２０は、鉛直方向に沿って、且つ水平方向に沿って湾曲している。具体的には、マスク２０は、固定部材２１によって、被露光板１１側に向かって凸状となるように弾性変形された状態で固定されている。マスク２０と被露光板１１とが十分に離れた状態であって、マスク２０が静止した状態において、マスク２０の曲率は、１／１００００ｍ〜１／２５００ｍであることが好ましく、１／６０００ｍ〜１／４０００ｍであることがより好ましい。また、マスク２０と被露光板１１とが十分に離れた状態であって、マスク２０が静止した状態において、マスク２０の凸量（マスク２０の最頂部と周辺部とのギャップ）は、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであることが好ましく、０．１ｍｍから０．２ｍｍであることがより好ましい。
【００２４】
移動機構３０は、ステージ１０とマスク２０との少なくとも一方を相対的に移動させる。具体的には、本実施形態では、移動機構３０は、マスク２０をステージ１０に対して相対的に移動させる機構である。もっとも、移動機構は、ステージをマスクに対して相対的に移動させる機構であってもよいし、ステージとマスクとの両方を移動させる機構であってもよい。この移動機構３０によって、マスク２０をステージ１０に対して相対的に近づける方向及び遠ざける方向に移動させることができる。
【００２５】
光照射機４０は、マスク２０のステージ１０とは反対側に配されている。光照射機４０は、マスク２０を介して、被露光板１１に対して、被露光板１１を露光させるための光を照射する。
【００２６】
次に、図１〜図３を主として参照しながら、露光機１を用いて膜付基板を製造する方法の一例について説明する。
【００２７】
まず、短辺が１０００ｍｍ以上である基板１１ａを用意する。基板１１ａは、例えば、ガラス、樹脂等により構成することができる。
【００２８】
次に、基板１１ａの上に膜１１ｂを形成する。具体的には、基板１１ａの少なくとも一領域の全体の上に、面状の膜１１ｂを形成する。膜１１ｂを基板１１ａの一主面の略全面の上に形成してもよい。膜１１ｂの形成方法は、特に限定されない。膜１１ｂは、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング法などにより形成することもできるし、スピンコート法等の印刷法を用いて形成することもできる。
【００２９】
膜１１ｂの種類は、特に限定されない。膜１１ｂは、例えば、金属膜であってもよいし、無機酸化物膜であってもよい。また、膜１１ｂは、複数の膜の積層体により構成されていてもよい。
【００３０】
次に、膜１１ｂの上にレジスト膜１１ｃを形成する。具体的には、膜１１ｂの実質的に全体を覆うようにレジスト膜１１ｃを形成する。レジスト膜１１ｃは、ネガ型のレジスト膜であってもよいし、ポジ型のレジスト膜であってもよい。レジスト膜１１ｃは、例えば、感光性樹脂等により構成することができる。
【００３１】
レジスト膜１１ｃの形成方法は、特に限定されない。レジスト膜１１ｃは、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ディップコート法、スリットコート等により形成することができる。
【００３２】
次に、膜１１ｂ及びレジスト膜１１ｃが形成された基板１１ａからなる被露光板１１をステージ１０に固定する。これにより、被露光板１１が固定されたステージ１０と、基板１１ａ側に向かって凸状であるマスク２０とを対向させる。被露光板１１のステージ１０への固定方法は特に限定されない。例えば、被露光板１１を吸着させることによりステージ１０に固定してもよいし、ステージ１０に固定された爪等を用いて被露光板１１を固定してもよい。
【００３３】
次に、図２に示されるように、移動機構３０を用いて、ステージ１０とマスク２０とを相対的に近づける。ステージ１０及びマスク２０との少なくとも一方の相対的な移動は、ステージ１０とマスク２０との間の距離が１ｍｍ以下となるまで行うことが好ましく、０．５ｍｍ以下となるまで行うことがより好ましく、０．２ｍｍ以下となるまで行うことがさらに好ましい。
【００３４】
移動機構３０によるマスク２０のステージ１０に対する相対的な移動速度が遅すぎると、生産効率が悪くなる場合がある。移動機構３０によるマスク２０のステージ１０に対する相対的な移動速度が速すぎると、マスク２０の固定部分が外れやすくなる。そのため、移動速度は、例えば５０ｍｍ／ｓ〜５００ｍｍ／ｓ程度であることが好ましく、１００ｍｍ／ｓ〜４００ｍｍ／ｓであることがより好ましい。
【００３５】
次に、図３に示されるように、光照射機４０を用いて、レジスト膜１１ｃにマスク２０を介して光を照射することによりレジスト膜１１ｃを露光する露光工程を行う。その後、現像することにより、パターニングされたレジスト膜１１ｃを得る。
【００３６】
その後、レジスト膜１１ｃの上から膜１１ｂをエッチングすることによりパターニングする。最後に、レジスト膜１１ｃを除去することにより、パターニングされた膜１１ｂが表面上に形成された膜付基板を完成させることができる。
【００３７】
ところで、高精度な露光を行う観点からは、被露光板とマスクとの間の距離が均一であることが好ましい。このことから、高精度な露光を行うために、マスクの平坦度を高めることが考えられる。しかしながら、被露光板が大型である場合は、マスクの平坦性を高めたとしても十分に高精度な露光を行うことが困難である。本発明者は、鋭意研究の結果、その原因のひとつとして以下の原因が考えられることに想到した。即ち、図４に示されるように、平坦なマスク１２０を用いた場合、マスク１２０を被露光板１１１に対して相対的に移動させる工程において、マスク１２０が露光位置まで近づくにつれて、被露光板１１１とマスク１２０との間に存在する空気は、徐々に被露光板１１１とマスク１２０との隙間から抜けるものの、マスク１２０と被露光板１１１との間の間隔が狭くなっていくに従い、被露光板１１１とマスク１２０との隙間から空気が抜ける速度が遅くなる。このため、被露光板１１１とマスク１２０との間に空気がとどまってしまう。その際、被露光板１１１とマスク１２０との空間が正圧になるが、その正圧の程度を緩和させるように、マスク１２０が被露光板１１１とは反対側に向かって凸状となるように変形する。このため、マスク１２０と被露光板１１１との間の距離が不均一になる。従って、高精度な露光が困難になる。特に、マスク１２０が薄かったり、大きかったりする場合は、マスク１２０が変形しやすいため、マスク１２０と被露光板１１１との間の距離が不均一になりやすい。
【００３８】
それに対して本実施形態では、移動工程の前において、マスク２０が被露光板１１側に向かって凸状である。このため、移動工程において、被露光板１１とマスク２０との空間が正圧になることによりマスク２０が平板状に近づく。従って、露光工程におけるマスク２０と被露光板１１との間の距離の均一性を高めることができる。その結果、高精度な露光が可能となり、高い形状精度を有する膜付基板の製造が可能となる。
【００３９】
マスク２０のステージ１０に対する相対的な移動速度が高すぎると、マスク２０の固定部分が外れやすくなる場合がある。従って、移動工程において、マスク２０の固定部分が外れない速度でステージ１０及びマスク２０の少なくとも一方を移動させることが好ましい。この観点からは、具体的には、マスク２０のステージ１０に対する相対的な移動速度は、５００ｍｍ／ｓ以下であることが好ましく、４００ｍｍ／ｓ以下であることがより好ましい。
【００４０】
ところで、例えばマスクのステージに対する相対的な移動速度を十分に遅くして、被露光板とマスクとの空間が正圧にならないようにすることも考えられる。しかしながら、その場合は、移動工程に要する時間が長くなり、膜付基板の製造に要する時間が長くなる。その結果、膜付基板の製造効率が低くなる。この観点から、具体的には、マスク２０のステージ１０に対する相対的な移動速度は、５０ｍｍ／ｓ以上であることが好ましく、１００ｍｍ／ｓ以上であることがより好ましい。
【００４１】
それに対して本実施形態では、マスク２０の相対的な移動速度をそれほど遅くする必要がないため、高い製造効率で膜付基板を製造することができる。
【００４２】
なお、被露光板１１１とマスク１２０との空間が正圧になることによりマスク１２０が変形する問題は、露光工程におけるマスクと被露光板との間の距離が長い場合には生じ得なかった問題であり、近接露光法を行う場合に特有の問題である。
【符号の説明】
【００４３】
１…露光機
１０…ステージ
１０ａ…固定面
１１…被露光板
１１ａ…基板
１１ｂ…膜
１１ｃ…レジスト膜
２０…マスク
２１…固定部材
３０…移動機構
４０…光照射機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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