JP2008197234A

JP2008197234A - 近接露光用フォトマスク、露光方法及び露光装置

Info

Publication number: JP2008197234A
Application number: JP2007030486A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yuguchi; 悟湯口
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-28

Abstract

【課題】レジスト由来の昇華物の付着を抑えた近接露光用フォトマスクを提供することを目的とする。
【解決手段】透光性基板上に遮光材料からなるパターンが形成された近接露光用フォトマスクであって、前記パターンが形成された面に、露光光により光触媒作用を発現する光触媒からなる被膜または前記光触媒を含む被膜が成膜されていることを特徴とする近接露光用フォトマスク。
【選択図】図１

Description

本発明は、近接露光用フォトマスク（以下、単に「フォトマスク」ともいう）、並びに露光方法及び露光装置に関する。

薄形テレビ等に用いられる液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイは、基板上にフォトマスクのパターンを分割逐次露光方式で近接露光転写することで製造される。従来のこの種の分割逐次露光装置としては、例えば、大面積の基板に、前記基板よりも小面積のフォトマスクを用い、フォトマスクをマスクステージで保持すると共にレジルトを塗布した基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置し、この状態でワークステージをフォトマスクに対してステップ移動させ、各ステップ毎にフォトマスク側から基板にパターン露光用の紫外線を照射することにより、フォトマスクのパターンを基板上に露光転写している（例えば、特許文献１参照）。

上記の露光において、フォトマスクと、基板に塗布されたレジストとをより近接させる傾向にあり、ギャップが３０〜５０μｍまで接近している場合もある。しかし、レジスト中には染料や顔料、有機溶剤等が含まれており、紫外線の照射によりこれらが昇華してフォトマスクのパターン形成面に付着する。フォトマスクの透光領域に昇華物が付着すると、紫外線の透過量が少なくなったり、不要なパターンがレジストに転写されて正確なパターニングができなくなるため、所定の露光回数毎に新たなフォトマスクに交換するとともに、昇華物が付着したフォトマスクを洗浄して再利用している。

そのため、マスク交換のために、露光装置及びその周辺機器や装置、ラインを一旦停止しなければならず、生産効率を高める上での大きな障害になっている。

また、生産効率を高めるために、露光時間を短縮することが考えられているが、その分、紫外線の照射強度を高める必要があるため、昇華物の発生量も多くなり、マスク交換までの露光回数がより少なくなる。

特開２００６−３５０３１５号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、レジスト由来の昇華物の付着を抑えた近接露光用フォトマスクを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は下記を提供する。
（１）透光性基板上に遮光材料からなるパターンが形成された近接露光用フォトマスクであって、前記パターンが形成された面に、露光光により光触媒作用を発現する光触媒からなる被膜または前記光触媒を含む被膜が成膜されていることを特徴とする近接露光用フォトマスク。
（２）上記（１）記載の近接露光用フォトマスクを用いて近接露光を行うことを特徴とする露光方法。
（３）上記（１）記載の近接露光用フォトマスクを装着して露光を行うことを特徴とする露光装置。

本発明の近接露光用フォトマスクは、パターンが形成された面に光触媒からなる被膜または光触媒を含有する被膜が形成されているため、レジスト由来の昇華物が付着しても、付着した昇華物が露光度に光触媒作用により分解され、清浄な状態をこれまでよりも長い時間維持できる。その結果、マスク交換までの露光回数が増して生産性が大きく向上する。

また、紫外線の照射強度が高まるほど光触媒作用もより高まるため、露光時間の短縮が可能であり、生産性の更なる向上を図ることができる。

以下、本発明に関して詳細に説明する。

本発明の近接露光用フォトマスクは、図１に模式的に示すように、透光性基板１のパターン２が形成された面に、露光光により光触媒作用を発現する光触媒からなる被膜または前記光触媒を含む被膜（以下、「光触媒被膜３」）が成膜されている。

透光性基板１は、高精細研磨を施した合成石英ガラス板が一般的である。また、パターン２は、クロム等の遮光材料からなり、透光性基板１の一方の面に前記遮光材料からなる薄膜を成膜し、ホト・レジ工程により所定のパターンに描画される。

光触媒は、露光光により光触媒作用を発現する材料であれば、特に制限はない。例えば、今日では露光光として紫外線が多用されており、以下に、紫外線により光触媒作用を発現する光触媒を例示する。

紫外線により光触媒作用を発現する代表的な光触媒として、アナターゼ型のニ酸化チタンが知られており、本発明でも好適に用いることができる。二酸化チタンの光触媒被膜３を形成するには、ゾルゲル法を用いることが好ましい。具体的には、先ず、チタンのアルコキシド溶液にアルコールを添加した液に、加水分解に必要な量の水と、触媒としての硝酸を添加して出発原料を調製する。次いで、出発原料を一定温度で攪拌して加水分解と重縮合反応とを行わせ、チタンの水酸化物からなる微粒子を生成させてチタニアゾルを調製する。次いで、得られたチタニアゾルを透光性基板１のパターン形成面に塗布したり、チタニアゾルに透光性基板１のパターン形成面を浸漬して引き上げるなどして、チタニアゾルをコートする。そして、乾燥、焼成することにより光触媒被膜３が成膜される。このゾルゲル法により得られる光触媒被膜３は、実質的に二酸化チタンのみからなり、また、比較的厚く成膜できるため、膜強度や耐久性に優れ、光触媒作用を効率よく発現できる。

また、チタン金属ターゲットを使った反応性スパッタ法や、二酸化チタンセラミックターゲットをスパッタする方法、ＣＶＤ法等によっても、実質的に二酸化チタンのみからなる光触媒被膜３を成膜することができる。

更に、水に有機バインダーや無機バインダーを加えた分散媒に、二酸化チタンの粉末を分散させたスラリーを塗布し、乾燥させてもよい。二酸化チタンの粉末は、表面積を増して光触媒作用を高めるために、均一分散可能な範囲で、できるだけ微粒子であることが好ましい。この方法は簡易であり、分散媒のバインダー濃度が低い場合はスプレー塗布も可能である。但し、得られる光職版被膜３は、膜強度や耐久性が十分ではなく、また、光触媒被膜３の表面に露出している二酸化チタンしか光触媒作用を発現しないため、効率面で劣るという問題がある。

二酸化チタン以外にも光触媒として、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化銀、酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄、酸化スズ、酸化バナジウム、酸化ニオブ等の金属酸化物、硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化インジウム、硫化鉛、硫化銅、硫化モリブデン、硫化タングステン、硫化アンチモン、硫化ビスマス等の金属硫化物、あるいはこれら金属酸化物と金属硫化物との混合物等を好適に使用できる。これらの光触媒についても、ゾルゲル法、スパタッリング法、ＣＶＤ法またはスラリー塗布による成膜が可能である。また、これらの光触媒と、二酸化チタンとの混合物であってもよい。

上記の光触媒被膜３が成膜されたフォトマスクを用い、従来と同様にして、近接露光を行うことができる。即ち、図１に示すように、光触媒被膜３が成膜されたフォトマスクと。レジスト膜１１が設けられた基板１０とを、光触媒被膜３とレジスト膜１１とが対向させて所定のギャップで配置し、紫外線を照射して露光する。紫外線強度や露光時間等の露光条件は従来と同様で構わない。紫外線照射によりレジスト膜１１から昇華物が発生しても、昇華物は光触媒被膜３に付着するため、付着した昇華物は、次回の露光の際に光触媒作用により分解される。従って、本発明のフォトマスクを用いることにより、マスク交換までの露光回数を大幅に増すことができ、生産性を高めることができる。また、紫外線の照射強度が高まるほど光触媒作用もより高まるため、露光時間の短縮が可能であり、生産性の更なる向上を図ることができる。

尚、露光装置は従来のもので構わず、上記の光触媒被膜３が成膜されたフォトマスクを装着できるものであれば制限が無い。

本発明の近接露光用フォトマスクの一例を示す模式図である。

符号の説明

１透光性基板
２パターン
３光触媒被膜
１０基板
１１レジスト膜

Claims

透光性基板上に遮光材料からなるパターンが形成された近接露光用フォトマスクであって、前記パターンが形成された面に、露光光により光触媒作用を発現する光触媒からなる被膜または前記光触媒を含む被膜が成膜されていることを特徴とする近接露光用フォトマスク。
請求項１記載の近接露光用フォトマスクを用いて近接露光を行うことを特徴とする露光方法。
請求項１記載の近接露光用フォトマスクを装着して露光を行うことを特徴とする露光装置。