レジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法
【課題】毛管状隙間を有するノズルによりレジスト塗布面を迅速に均一に乾燥させることが可能なレジスト塗布方法および塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法を提供する。
【解決手段】被塗布面１０ａを下方に向けた基板１０にレジスト液を塗布する方法であって、液槽に溜められたレジスト液を、ノズル２４の毛細管現象によって被塗布面１０ａに導いて接液させ、ノズル２４と基板１０とを水平方向に相対移動させることにより、被塗布面１０ａにレジスト液１１０を塗布し、被塗布面１０ａに対し、一定方向にほぼ一定の相対流速で被塗布面１０ａと平行な気流を供給し、気流を被塗布面１０ａに接触させることにより、レジスト液１１０の乾燥を行うレジスト塗布方法および塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法。
【解決手段】被塗布面１０ａを下方に向けた基板１０にレジスト液を塗布する方法であって、液槽に溜められたレジスト液を、ノズル２４の毛細管現象によって被塗布面１０ａに導いて接液させ、ノズル２４と基板１０とを水平方向に相対移動させることにより、被塗布面１０ａにレジスト液１１０を塗布し、被塗布面１０ａに対し、一定方向にほぼ一定の相対流速で被塗布面１０ａと平行な気流を供給し、気流を被塗布面１０ａに接触させることにより、レジスト液１１０の乾燥を行うレジスト塗布方法および塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法に関し、特に、比較的大型の基板に適用可能なレジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトレジストなどの塗布液をフォトマスクブランク用基板やシリコンウエハ等の基板に塗布する塗布装置（コータ）として、基板の中央に塗布液を滴下し、次いで基板を高速回転させることにより、遠心力の作用によって塗布液を伸展させ、基板表面に塗布膜を形成するスピンコータが使用されてきた。
【０００３】
しかし、上記のスピンコータは、基板の周縁部にレジストのフリンジと呼ばれる盛り上がりが発生する問題があった。また、特に、液晶表示装置や液晶表示装置製造用のフォトマスクにおいては、大型基板（例えば、少なくとも、一辺が３００ｍｍ以上の方形基板）にレジストを塗布する必要があるが、スピンコータを用いて、そのような大型基板にレジストを塗布することは困難であった。よって、近年におけるパターンの高精度化や、基板サイズの大型化にともない、大型基板に均一なレジスト膜を塗布する技術の開発が望まれていた。
【０００４】
かかる課題を解決するため、大型基板に均一なレジスト膜を塗布する技術を用いた装置として、ＣＡＰコータ（キャピラリコータ）と呼ばれる塗布装置が提供されている。このＣＡＰコータは、塗布液が溜められた液槽に毛管状隙間を有するノズルを沈めておき、下方を向いた状態で保持された基板の被塗布面近傍まで、ノズルを上昇させて毛管状隙間から塗布液を接液し、次いでノズルを被塗布面に亘って相対的に走査させることにより、塗布膜を形成するものである。
【０００５】
このようなＣＡＰコータを用いて均一なレジスト膜を得るには、毛管状隙間を有するノズルによる均一な塗布とともに、塗布されたレジスト膜を均一に乾燥させることが重要となる。
これを実現するため、例えば、ダウンフローが構成されたクリーンルーム内において、ダウンフローが被塗布面に回り込むのを抑制しながら被塗布膜を乾燥させる塗布膜の乾燥方法が提案されている（引用文献１参照）。
また、ＣＡＰコータにおいて、基板を移動させながら被塗布面にレジストを塗布後、塗布の際に移動した方向と逆方向に引き返し移動させ、この移動の間にレジスト膜を乾燥させる乾燥方法が提案されている（引用文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１１２０９９号
【特許文献２】特開２００４−３１１８８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の乾燥方法では、クリーンルームに設置したレジスト塗布装置に対して、クリーンルーム設備としてのダウンフローが与える影響を抑止することができるが、被塗布面を迅速に均一に乾燥させるには不十分であり、更なる改良が望まれていた。
特許文献２に記載の乾燥方法では、被塗布面に塗布されたレジスト膜の均一な乾燥には貢献するが、基板を引き返し移動させることによって、被塗布面に対する雰囲気気体との接触方向が逆転すること、および基板の移動距離が限られている等の理由により、被塗布面を迅速に均一に乾燥させるには不十分であり、更なる改良が望まれていた。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記の問題を解決して、毛管状隙間を有するノズルによりレジスト液が塗布された被塗布面をより迅速に均一に乾燥させることが可能なレジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係るレジスト塗布方法の１つの実施態様は、被塗布面を下方に向けた状態の基板にレジスト液を塗布する方法であって、液槽に溜められたレジスト液を、ノズルの毛細管現象によって前記被塗布面に導いて前記被塗布面に接液させ、前記ノズルと前記基板とを水平方向に相対移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、前記被塗布面に対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって前記被塗布面と平行な気流を供給し、前記気流を塗布されたレジスト液に接触させることにより、前記塗布されたレジスト液の乾燥を行うことを特徴とする。
【００１０】
本実施態様で使用するレジストは、公知のネガまたはポジレジストを用いることができる。使用するレジストの粘度は、３〜２０ｃｐｓ（センチポイズ））の範囲にあることが好ましく、５〜１５ｃｐｓの範囲にあることがさらに好ましい。
本実施態様は、任意の基板に適用可能で有るが、液晶表示装置製造用のフォトマスクをはじめとするサイズが一辺３００ｍｍ以上の基板に適用することができ、特に一辺が１０００ｍｍを超える基板にも適用可能である。
【００１１】
「ノズルと基板とを水平方向に相対移動させること」には、ノズルを移動させる場合も、基板を移動させる場合も、両方を移動させる場合も含まれる。塗布の進行する方向と、気流の進行方向とが同一方向である場合も含まれるし、異なる場合も含まれる。
【００１２】
「ほぼ一定の相対流速」とは、被塗布面の乾燥の進行に対して影響を与えるような相対流速の変動が生じない程度の気流速度であることをいう。「ほぼ一定の相対流速」としては、相対流速の変化が１０％以内であることが好ましく、５％以内であることがさらに好ましい。
【００１３】
基板を移動させて塗布を行なっているときに、既に気流が供給されている場合において、塗布終了時に基板の移動が終了すると、その時点で、基板の被塗布面内の任意の位置に対して、供給される気流の被塗布面に対する相対流速は変化する。
しかし、相対流速の変化が十分に小さい、例えば、塗布進行中の相対流速に対して１０％以内の変動であれば、ほぼ一定の相対流速であり、被塗布面内を均一に乾燥されることが可能である。なお、気流としては、フィルタを通したクリーンな乾燥空気や不活性ガスを用いることができる。
【００１４】
本実施態様では、気流の進行方向が被塗布面と平行であれば、塗布の進行する方向と気流の進行方向との関係は任意に設定することができ、同一方向である場合も含まれるし、異なる方向の場合も含まれる。
【００１５】
本実施態様によれば、一定方向でほぼ一定の相対流速の被塗布面と平行な気流を、塗布されたレジスト液に接触させることにより、塗布されたレジスト液の乾燥を行うので、迅速で均一な乾燥を実現できる。これにより、被塗布面に表れるむら（肉眼で視認可能な色相の異なる斑）を実質上消失させることができ、レジスト膜厚値の面内分布のばらつきを、従来に比べ大幅に減少させる（例えば半減）ことができる。
【００１６】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記被塗布面と対向配置された整流板によって前記気流を整流して、前記被塗布面と平行な気流を供給することを特徴とする。
【００１７】
本実施態様によれば、整流板によって気流を整流することにより、被塗布面と平行な気流を確実に供給することができ、被塗布面の迅速で均一な乾燥を促進できる。
【００１８】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記被塗布面において、塗布の進行する方向と、前記気流の進行方向とが同一方向であることを特徴とする。
【００１９】
本明細書においては、「方向」と「向き」とを下記の定義で区別して記載している。ベクトルを例にとると、「方向」は、ベクトルの矢印を考えない起点と終点とを結ぶ線上の往来を意味し、「向き」は、ベクトルの矢印を考慮した、起点から終点に向かう進み具合を意味する。つまり、「塗布の進行方向と気流の進行方向とが同一方向である」とは、塗布の進行する向きと気流の向きが、同一の向きの場合も、対向する向きの場合も含まれる。
本実施態様においては、塗布の進行方向と気流の進行方向とが同一方向なので、基板の幅方向において均一な乾燥ができる。よって、均一な被塗布面の乾燥を効率的に実現できる。
【００２０】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記基板を水平方向に移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、かつ前記基板が移動する向きに対向する向きで、前記気流を前記塗布されたレジスト液に接触させることを特徴とする。
【００２１】
本実施態様によれば、レジスト液が溜められた液槽やノズルを移動させずに、基板側を移動させることにより塗布を行なうことができる。よって、液槽内のレジスト液の液面が乱れて、毛細管現象により塗布挙動が乱れる恐れがない。さらに、気流を基板が移動する向きと対向する向きで塗布されたレジスト液に接触させるので、より効果的に被塗布面の乾燥を行なうことができる。この場合、塗布の進行する向きと、気流の進行する向きも同一となる。すなわち、先に塗布が行われた部分が、先に気流に接触する。
【００２２】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記気流の供給が、前記被塗布面への塗布が終了する前に開始されることを特徴とする。
【００２３】
レジスト液が被塗布面に付けられた時点から実質的に乾燥が始まるので、本実施態様のように、被塗布面への塗布が終了する前に気流の供給を開始することによって、迅速で均一な被塗布面の乾燥を実現できる。
【００２４】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記気流の供給が、前記被塗布面への塗布を開始する前に開始されることを特徴とする。
【００２５】
本実施態様によれば、被塗布面への塗布を開始する前に気流の供給が開始されるので、レジスト液が被塗布面に付けられた直後から気流に接触して乾燥が行なわれ、迅速で均一な被塗布面の乾燥をより確実に実現できる。
【００２６】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記気流の流速が、前記ノズルおよび前記基板の前記相対移動の速度に対して、１０倍以上であることを特徴とする。
【００２７】
本実施態様によれば、気流の流速が、ノズルおよび基板の相対移動の速度に対して１０倍以上であるので、上記の「ほぼ一定の相対流速」を有する気流に該当し、常に被塗布面内を均一に乾燥することができる。
【００２８】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記気流の流速が、０．０５〜１．５ｍ／秒であることを特徴とする。
【００２９】
気流の流速を本実施態様の範囲にとることによって、被塗布面内を迅速で均一に乾燥することができる。
【００３０】
本発明に係るフォトマスクブランクの製造方法の１つの実施態様は、透明基板上に光学膜が成膜されたフォトマスクブランク基板にレジストを塗布する工程を含む、フォトマスクブランク製造方法であって、上記の何れかのレジスト塗布方法によってレジストを塗布することを特徴とする。
【００３１】
ここで、石英ガラス等からなる透明基板を用いることができ、光学膜には、遮光膜、半透光膜、位相シフト膜、これらに積層した反射防止膜等を含む。本実施態様では、上記と同様の作用効果を奏し、光学的に優れたフォトマスクブランクを得ることができる。
【００３２】
本発明に係るフォトマスクブランクの製造方法のその他の実施態様は、透明基板上の光学膜に、得ようとする電子デバイスに応じた転写用パターンをパターニングしてフォトマスクを製造する方法であって、上記のフォトマスクブランクを用いることを特徴とする。
【００３３】
本実施態様によれば、所望の転写用パターンが形成された光学的に優れたフォトマスクブランクを得ることができる。
【００３４】
本発明に係るフォトマスクブランクの製造方法のその他の実施態様は、透明基板上に成膜された複数の光学膜をが、それぞれパターニングされたフォトマスクの製造方法であって、レジストを塗布して、前記レジストへの描画および現像工程を施すことにより、第1の光学膜をパターニングして、第1の転写用パターンを有するフォトマスク中間体を形成する工程と、該フォトマスク中間体にレジストを塗布して、前記レジストへの描画および現像工程を施すことにより、第２の光学膜をパターニングして、第２の転写用パターンを有するフォトマスクまたはフォトマスク中間体を形成する工程と、を含み、前記レジストの塗布に際して、上記の何れかのレジスト塗布方法を用いることを特徴とする。
【００３５】
フォトマスクの製造工程においては、静電気による電位差によって放電が生じ、その際のエネルギーにより光学膜が溶損する静電破壊が生じる場合がある。例えば、複数の光学膜をパターニングするにあたり、２回目のパターニング時に、既にパターニングされた光学膜のパターン同士間で放電が生じて、パターン形状が壊れる恐れがある。特に、先端が尖った形状のパターンが接近している場合に、静電破壊が生じ易い。しかし、本実施態様では、適正な湿度（例えば、湿度４０〜７０％）の気流を供給することにより、静電破壊を未然に防止することができる。
【００３６】
本発明に係るレジスト液の塗布装置の１つの実施態様は、被塗布面を下方に向けた状態の基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置であって、レジスト液を溜める液槽と、該液槽に溜められたレジスト液を、毛管現象によって前記基板の被塗布面に導くノズルと、を備えた塗布手段と、前記ノズルおよび前記基板の少なくとも一方を移動させることにより、両者を水平方向に相対移動させる移動手段と、気流を生じさせる気流発生源と、前記被塗布面と所定の離間距離で対向配置されたガイド面を有して、該気流を前記被塗布面と平行な流れに整流する整流板とを備えた乾燥機構と、を備え、前記塗布手段により、毛管現象でレジスト液が前記被塗布面に接液された状態で、前記移動手段により、前記ノズルおよび前記基板を水平方向に相対移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、前記乾燥手段により、前記被塗布面に対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって前記被塗布面と平行な気流を供給し、前記気流を塗布されたレジスト液に接触させることにより、前記塗布されたレジスト液の乾燥を行うことを特徴とする。
【００３７】
ここで、「ノズルおよび基板の少なくとも一方を移動させることにより、両者を水平方向に相対移動させること」には、ノズルを移動させる場合と、基板を移動させる場合と、両方を移動させる場合が含まれる。また、気流の進行方向が被塗布面と平行であれば、塗布の進行する方向と気流の進行方向との関係を任意にとることができる。つまり、塗布の進行する方向と気流の進行方向とが、同一方向である場合も含まれるし、異なる方向である場合も含まれる。
【００３８】
液晶表示装置製造用のフォトマスク等の製造においては、最終製品に応じて頻繁なサイズ変更が生じる場合が多いが、本実施態様では、製造するフォトマスクのサイズが変更されても、装置上の大きな変更を必要としないという利点を有する。つまり、サイズがノズル幅以内の基板に対する塗布では、基板のサイズが変更されても、ノズル自体の交換を必要とせず、乾燥手段についても、気流発生源や整流板を交換する必要がない。
【００３９】
本実施態様の塗布装置を用いれば、一定方向でほぼ一定の相対流速の被塗布面と平行な気流を、塗布されたレジスト液に接触させることにより、塗布されたレジスト液の乾燥を行うので、迅速で均一な乾燥を実現できる。これにより、被塗布面に表れるむら（肉眼で視認可能な色相の異なる斑）を実質上消失させることができ、レジスト膜厚値の面内分布のばらつきを、従来に比べ大幅に減少させる（例えば半減）ことができる。
【００４０】
本発明に係るレジスト液の塗布装置のその他の実施態様は、さらに、前記離間距離が調整可能であり、前記離間距離が前記気流の流速に応じて調整されることを特徴とする。
【００４１】
被塗布面と整流板のガイド面との離間距離は、大きすぎると気流の整流効果が薄れ、一方、近すぎると、整流板のガイド面の不均一要因（傷やレジスト付着などによる表面平滑性の不均一など）を敏感に拾ってしまう不都合が生じる。特に、気流の流速が速い場合には、ガイド面の不均一要因を敏感に拾う恐れが高まる。
よって、本実施態様のように、離間距離を気流の流速に応じて調整することによって、レジストの塗布工程を長く継続しても、迅速で均一な被塗布面の乾燥を安定的に維持することができる。
【００４２】
本発明に係るレジスト液の塗布装置のその他の実施態様は、さらに、前記移動手段によって前記基板を水平方向に移動させることにより、前記ノズルおよび前記基板を水平方向に相対移動させ、かつ前記気流発生源が前記基板と一体に移動することを特徴とする。
【００４３】
本実施態様によれば、本実施態様によれば、レジスト液が溜められた液槽やノズルを移動させずに、基板側を移動させることにより塗布を行なうことができる。よって、液槽内のレジスト液の液面が乱れて、毛細管現象により塗布挙動が乱れる恐れがない。さらに、基板の被塗布面と気流発生源との相対位置を変えずに、塗布、乾燥を行なうことができるので、常に一定の気流を被塗布面に塗布されたレジスト液に接触させることができる。
【発明の効果】
【００４４】
以上のように、本発明においては、一定方向でほぼ一定の相対流速の被塗布面と平行な気流を、塗布されたレジスト液に接触させることにより、塗布されたレジスト液の乾燥を行うので、迅速で均一な乾燥を実現でき、これにより、被塗布面に表れるむらを実質上消失させ、レジスト膜厚値の面内分布のばらつきを大幅に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るレジストの塗布装置の一実施形態を示す概略側面図である。
【図２】本発明に係るレジストの塗布装置の一実施形態を示す概略正面図である。
【図３】本発明に係るレジストの塗布手段の一実施形態を示す概略側面図である。
【図４】本発明に係る乾燥手段の一実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係る整流板のその他の実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明に係る乾燥手段のその他の実施形態を示す模式図である。
【図７】本発明に係る乾燥手段のその他の実施形態を示す模式図である。
【図８】透明基板上に複数の光学膜が成膜されたフォトマスク（半透光膜が上層にくる膜構成のフォトマスク）の製造方法の実施形態を示す模式図である。
【図９】透明基板上に複数の光学膜を成膜されたフォトマスク（半透光膜が下層にくる膜構成のフォトマスク）の製造方法の実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
はじめに、本発明に係るレジスト塗布方法およびレジスト塗布装置の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る塗布装置１の側面概略図であり、図２は、図１の左側から見た正面概略図である。図３は、塗布装置１の主要構成機器である塗布手段２を示す概略断面図である。
【００４７】
図１に示すように、塗布装置１は、ベースフレーム１１に設けられた塗布手段２と、移動フレーム１２に設けられた吸着手段３と、この移動フレーム１２を水平面内で移動させる移動手段４と、基板１０を着脱自在に保持し、吸着手段３に装着する保持手段５と、レジスト液が塗布された基板１０の被塗布面を乾燥させるために気流を供給する乾燥手段１００と、図示しない制御部とを備えている。
【００４８】
塗布手段２は、被塗布面を下方に向けた状態の基板１０に対して、レジスト液の塗布を行うものであり、塗布手段２は、矩形箱状のベースフレーム１１のほぼ中央部に設けてある。
具体的には、図３に示すように、支持プレート２１を昇降させるモータ駆動方式の昇降部２２と、毛細管隙間２３を備えたノズル２４と、支持プレート２１の上端部に固定され、ノズル２４を塗布液２０に浸漬させた状態で収納する液槽２５と、ノズル２４を液槽２５から所定高さまで突出させるエアシリンダ駆動方式のノズル昇降部２６とを備え、さらに、基板１０の板厚を測定する測定手段としてリニアゲージ９を液槽２５の側部に設けた構造としてある。なお、さらに詳細な説明は、図３を用いて後述する。
【００４９】
本実施形態で塗布するレジストは、公知のネガ、またはポジレジストを用いることができ、使用するレジストの粘度は、３〜２０ｃｐｓ（センチポイズ）することが好ましく、５〜１５ｃｐｓとすることがさらに好ましい。なお、本実施形態では、塗布装置１をジスト液の塗布に用いているが、これに限定されるものではなく、塗布手装置１をその他の任意の塗布液の塗布に適用することができる。
【００５０】
移動フレーム１２は、対向する一対の側板と、この側板を連結する天板とが一体的に形成されており、剛性不足により基板１０と塗布手段２との位置精度が狂うことがないように、十分な機械的強度を有している。
また、移動フレーム１２は、リニアウェイ４１を介して、ベースフレーム１１と水平方向に移動自在に連結されている。
さらに、移動フレーム１２は、天板のほぼ中央部に、複数の吸着孔（図示せず）が穿設された吸着板からなる吸着手段３が取り付けてある。また、移動フレーム１２の一方の側板には、後述するボールスクリュウ４２が螺合するナットの形成された移動部１３が突設してある。
【００５１】
移動手段４は、移動フレーム１２の側板をガイドさせながら移動させるリニアウェイ４１と、移動部１３のナットに螺合するボールスクリュウ４２と、ボールスクリュウ４２を回転させるモータ４３とからなっている。
制御部からの指示によってモータ４３を回転させるとボールスクリュウ４２が回転し、移動部１３をボールスクリュウ４２の回転方向に応じた方向へ所定の距離だけ水平移動させることができる。
【００５２】
保持手段５は、基板１０の四隅の周縁部を保持する四つの保持部材５５を備えている。これらの保持部材５５は、保持部材５５ごとに保持プレート６１に固定されている。
ここで、好ましくは、保持部材５５にセットされた基板１０が保持部材５５から外れたりしないように、押え手段（図示せず）を設けることが好ましい。この押え手段は、例えば、押えプレートが上下動しかつ水平方向に揺動するようにしてある。これにより、斜めに傾けて保持部材５５にセットされた基板１０を保持部材５５の方向に押さえつける。
【００５３】
保持プレート６１は、リニアウェイ６２を介して、Ｙ方向（図１参照）に平行に対向して配設されたレール６３に２個ずつ配設してあり、奥側の２個の保持プレート６１は、ボールスクリュウとモータを用いた駆動手段（図示せず）によりＹ方向に移動させることができる。これにより、基板１０の縦寸法が異なる場合に、上記駆動手段により保持プレート６１をＹ方向に移動させ、縦寸法の異なる基板１０に容易に対向することができる。
また、レール６３は、Ｘ方向（図２参照）に平行に対向して配設されたリニアウェイ６４を介して、両端部が回動プレート６５に取り付けられており、ボールスクリュウとモータを用いた駆動手段（図示せず）によりＸ方向に移動させることができる。これにより、基板１０の横寸法が異なる場合に、上記駆動手段により保持プレート６１をＸ方向に移動させ、横寸法の異なる基板１０に容易に対向することができる。
【００５４】
回動プレート６５は、正面側の端部が回動軸６６を介して、ベースプレート６９と回動自在に連結されており、奥側の端部が、ベースプレート６９に突設されたストッパ６８によって水平に支持されている。また、回動プレート６５は、回動シリンダ６７によって、所定角度回動される。この回動シリンダ６７は、ロッド先端が回動プレート６５と回動自在に連結され、かつ、シリンダ本体の端部がベースプレート６９と回動自在に連結されている。
【００５５】
ベースプレート６９は、下面の四隅に、保持手段フレーム７０に貫通するガイド棒７１が突設されており、底フレーム７２に設けられた、エアシリンダ等の昇降手段７３によって、垂直方向に移動させることができる。
【００５６】
乾燥手段１００は、ベース部材１０６を介して、ベースフレーム１１に設置された送風ユニット１０２と整流板１０４とを備える。送風ユニット１０２から吐出され、整流板１０４によりガイドされた気流が、概ねＹ方向に平行に図１の右から左へ流れる。この気流により、塗布手段２によりレジスト液が塗布された基板１０の被塗布面を迅速に均一に乾燥させることができる。なお、さらに詳細な説明は、図４を用いて後述する。
【００５７】
＜塗布装置１の動作の概要の説明＞
次に、上記構成の塗布装置１の動作の概要について、図１を参照して説明する。
まず、塗布装置１において、ベースプレート６９が昇降手段７３によって上昇されておらず、回動プレート６５が水平に支持されており、移動フレーム１２が処理終了位置にあり、塗布手段２が上昇していない状態が、初期状態である。
なお、保持部材５５は、基板１０の縦寸法および横寸法にあわせてあらかじめ調整されている。この調整において、レール６３をＸ方向に移動させることにより、基板１０の横寸法に応じて保持部材５５の位置決めを容易に行なうことができる。また、奥側の二個の保持プレート６１をＹ方向に移動させることにより、基板１０の縦寸法に応じて保持部材５５の位置決めを容易に行なうことができる。
【００５８】
次に、回動プレート６５が、回動シリンダ６７によって、手前側に起き上がるように（図１で半時計周りに）回動しながら、セット位置に移動する。そして、塗布装置１の正面側で作業する作業者が、基板１０の被塗布面を塗布装置１側に向けた状態で保持部材５５にセットすると、上記押え手段が基板１０を保持部材５５に押さえつける。これにより、塗布装置１は、斜めに傾斜した状態の保持部材５５にセットされた基板１０が、保持部材５５から外れて落下するといった不具合を防止することができる。
【００５９】
次に、回動プレート６５は、回動シリンダ６７によって、奥側に倒れるように（図１で時計周りに）回動し、回動プレート６５の奥側端部がストッパ６８に当接し水平に支持される。そして、基板１０が水平に支持されると、押え手段が基板１０の押えを解除する。
これにより、基板１０は、装着位置に水平に置かれた状態になる。なお、押えを解除した状態の押え手段は、基板１０の上面より低い状態となるので、基板１０を上昇させても吸着手段３と当接することはない。
【００６０】
次に、移動フレーム１２が、吸着手段３の吸着位置が基板１０上に位置するように、移動手段４によって処理終了位置から装着位置まで移動する。なお、このとき、塗布手段２は降下した状態にある。
続いて、昇降手段７３が、基板１０の上面が吸着手段３と当接するまで、ベースプレート６９を上昇させる。
【００６１】
次に、吸着手段３が吸着孔（図示せず）から吸引すると、基板１０が吸着手段３に吸着され、続いて、昇降手段７３が下降する。
次に、移動フレーム１２が処理位置側に移動するとともに、塗布手段２が所定位置まで上昇し、基板１０の被塗布面に塗布液を塗布する。この際、塗布手段２は、毛細管現象によりノズル先端まで揚げられた塗布液を被塗布面と接触させ、続いて、所望する塗布厚となるようにノズル位置を調整し、この垂直方向のクリアランスを保った状態で、移動フレーム１２が処理位置を通過することにより、基板１０に膜厚が均一な塗布膜を形成することができる。
【００６２】
このとき、乾燥手段１００により気流が供給され、塗布手段２によりレジスト液が塗布された基板１０の被塗布面が迅速に均一に乾燥される。なお、気流の供給開始時期については、塗布を終了する前に開始することが好ましく、塗布を開始する前に開始することがさらに好ましい。
また、塗布を開始する前に気流の供給を開始する場合には、接液前から気流を供給することも可能であるし、接液後（例えば、接液してからノズルを下降させ、塗布に適切な塗布ギャップを作った時点）に気流をスタートさせることも可能である。
【００６３】
そして、移動フレーム１２が処理終了位置まで移動すると、塗布手段２が降下し、移動フレーム１２の移動方向を反転させて、処理終了位置から装着位置までＹ方向に移動する。なお、周囲の環境によって塗布されたレジストの面内分布に影響が出ない時点まで乾燥が進んだら、気流の供給を停止することができる。具体的には、塗布開始後５〜１５分程度で気流の供給を停止できる。
【００６４】
そして、昇降手段７３が、基板１０に保持部材５５が当接するまで、ベースプレート６９を上昇させ、保持部材５５が基板１０と当接すると、吸着手段３が吸引を停止し、エアブローにより基板を離脱させ、基板１０は保持部材５５に載置される。
なお、基板１０に電荷が溜まっている場合、保持部材５５が絶縁性の材料で構成されていると、基板１０を保持部材５５に載置した際、基板１０と保持部材５５の当接箇所において静電破壊を起こす可能性がある。このような静電破壊を防止するために、保持部材５５として金属等の導電性の材料を用いることが好ましい。
【００６５】
続いて、昇降手段７３がベースプレート６９を降下させ停止した後、押え手段が基板１０を保持部材５５に押えつけ、続いて、回動プレート６５を正面側に回動させる。
次に、回動プレート６５の回動が停止すると、押え手段が解除され、作業者は、塗膜の形成された基板１０を保持部材５５から容易に取り外すことができる。
【００６６】
このように、本実施形態の塗布装置１によれば、基板１０の被塗布面を下向きにした状態で、下方から塗布液を塗る場合であっても、移動手段４側に垂直方向の誤差を生じさせる反転手段を設けておらず、基板１０と塗布手段２のノズルとの垂直方向の位置精度を高めることができるので、基板１０に均一な厚さの塗布膜を形成することができる。さらに、乾燥手段１００による気流の供給により、基板１０の被塗布面が迅速に均一に乾燥されるので、外観性能としてのむらおよびレジスト膜厚のばらつきの点で従来に比べ品質が大幅に改善される。
【００６７】
なお、図１から明らかなように、基板１０をセットする際、保持手段５が回動し傾斜した状態となるので、作業者は、基板１０を１８０度反転させなくてもすみ、傾斜した角度分だけ基板１０を容易に保持部材５５にセットしたり、取り外したりすることができる。
さらに、保持手段５は、回動プレート６５にリニアウェイ６４を介して移動自在に取り付けられたレール６３と、このレールにリニアウェイ６２を介して移動自在に取り付けられた保持プレート６１と、この保持プレート６１に取付けたれた保持部材５５とを備えているので、サイズの異なる基板１０に対しても、保持部材５５の位置を迅速かつ容易に変更することができ、機種切替における生産性を向上させることができる。
【００６８】
本実施形態は、任意のサイズの基板に適用可能で有るが、ポジレジストを用いた液晶表示装置製造用のフォトマスク、特に、サイズが一辺３００ｍｍ以上の基板に適用することが好ましく、幅が１０００ｍｍを超える基板にも適用可能である。
このような液晶表示装置製造用のフォトマスクの製造においては、最終製品に応じて頻繁なサイズ変更が生じる場合が多いが、本実施形態では、製造するフォトマスクのサイズが変更されても、装置上の大きな変更を必要としないという利点を有する。つまり、サイズがノズル２４の幅以内の基板１０に対する塗布では、基板１０のサイズが変更されても、ノズル２４自体の交換を必要とせず、乾燥手段１００についても、気流発生源１０２や整流板１０４を一切交換する必要がない。
【００６９】
＜塗布手段２の実施形態の説明＞
次に、図３を参照しながら、塗布手段２の実施形態についてさらに詳細な説明を行なう。上記のように、塗布手段２は、支持プレート２１を昇降させるモータ駆動方式の昇降部２２と、毛細管隙間２３を備えたノズル２４と、支持プレート２１の上端部に固定され、ノズル２４を塗布液２０に浸漬させた状態で収納する液槽２５と、ノズル２４を液槽２５から所定高さまで突出させるエアシリンダ駆動方式のノズル昇降部２６と、基板１０の板厚を測定するリニアゲージ９とを備える。
【００７０】
昇降部２２は、制御手段によって制御されるモータ（図示せず）により、支持プレート２１の高さを微調節可能な昇降機構を備えている。すなわち、昇降部２２が、ノズル２４と基板１０の被塗布面との間隙を制御しながら、ノズル２４を昇降させる昇降手段となる。
また、ノズル昇降部２６は、制御手段によって制御されるエアシリンダ（図示せず）により、ノズル２４を、液槽２５に収納された状態から先端部を突出させる状態まで、一定の距離だけ上昇させる昇降機構を備えている。
【００７１】
ここで、支持プレート２１の上部には、液槽２５が固定され、液槽２５の側面にリニアゲージ９が固定されており、さらに、ノズル２４は、ノズル昇降部２６によって、液槽２５に対して一定の距離だけ上昇する構成としてある。したがって、昇降部２２が支持プレート２１の高さを制御すると、リニアゲージ９、液槽２５および突出状態のノズル２４の高さを同時に制御することとなる。
【００７２】
以上の制御により、塗布手段２は、毛細管現象によりノズル先端まで揚げられた塗布液を被塗布面と接触させ、続いて、所望する塗布厚となるようにノズル位置を調整し、この垂直方向のクリアランスを保った状態で、移動フレーム１２が処理位置を通過することにより、基板１０に膜厚が均一な塗布膜を形成することができる。
【００７３】
なお、本実施形態で使用するレジストは、公知のネガまたはポジレジストを用いることができ、レジストの粘度としては、３〜２０ＣＰＳ（センチポイズ））の範囲にあることが好ましく、５〜１５ＣＰＳの範囲にあることがより好ましい。
【００７４】
＜乾燥手段１００の実施形態の説明＞
次に、本発明に係る乾燥手段１００の１つの実施形態について、図４を用いて詳細に説明する。図４は、乾燥手段１００に関連する塗布装置１の主要構成機器を表わした模式図であり、図４（ａ）は、乾燥手段１００の側面を表し、図４（ｂ）は、図４（ａ）における上方から見た平面を表わす。ただし、図４（ｂ）では、吸着手段３および基板１０の記載は省略してある。
【００７５】
図４には、液槽に溜められたレジスト液を毛管現象によって基板１０の被塗布面に導く、塗布手段２のノズル２４と、移動手段４により水平方向に移動する吸着手段３と、吸着手段３の吸引力により被塗布面が下向きになる状態で保持された基板１０と、気流を生じさせる気流発生源１０２と、ガイド面１０４ａが被塗布面１０ａと離間距離ｔで対向配置され、気流を被塗布面１０ａと平行な流れに整流する整流板１０４とが示されている。ここで、乾燥機構１００は、主に気流発生源１０２と整流板１０４とによって構成されている。
【００７６】
塗布手段２のノズル２４により、毛管現象でレジスト液が被塗布面１０ａに接液された状態で、移動手段４により、基板１０を吸着した吸着手段３を水平移動させて、ノズル２４および基板１０を水平方向に相対移動させる。これにより、被塗布面１０ａにレジスト液１１０を塗布することができる。このとき、乾燥手段１００により、被塗布面１０ａに対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって被塗布面１０ａと平行な気流を供給して（図４の矢印参照）、気流を塗布されたレジスト液１１０に接触させることにより、塗布されたレジスト液１１０の乾燥を行うことができる。
なお、塗布手段２のノズル２４は、ベースフレーム１１の中央部に設置され、乾燥機構１００は、ベース部材１０６を介してベースフレーム１１の端部に接続されているので、レジスト塗布時においては、基板１０は移動するが、塗布手段２と乾燥手段１００との位置関係に変化しない。
【００７７】
気流発生源１０２は、主に駆動部１０２ａと送風ノズル１０２ｂとから構成される。駆動部１０２ａの内部には、電動モータで駆動されるフィルタ付きファン（図示せず）が配置され、ファンの回転によりフィルタを通過した気流が、送風ノズル１０２ｂの送風開口から吐出され、塗布手段２のノズル２４側へ送られる。このフィルタを通過したクリーンな気流を、図４の矢印で示す。駆動部１０２ａに用いるファンとしては、シロッコファン、ターボファンをはじめとする任意のタイプのファンを用いることができる。
【００７８】
本実施形態では、送風ノズル１０２ｂは、気流の流れに直交する方向において４室に区分されており、各室にダンパ等を備えることによって、各室の気流の風速を調整できるようになっている。さらに、各室ごとに個別のファンを有する送風ユニットを設けて、個々の送風ユニットの気流の風速を調節可能にすることもできる。なお、送風ノズル１０２ｂを区分する数が４に限られるものではなく、任意の数に区分することができ、区分をせずに一体的な送風ノズル１０２ｂを用いることもできる。
【００７９】
供給する気流は、クリーンルーム内に充填された気体を駆動部１０２ａのファンが吸引して吐出することにより供給することもできるし、別のガス供給源から駆動部１０２ａのファンに気体を供給して吐出することにより供給することもできる。また、加熱手段を備えて、気流を所定の温度の保つこともできるし、保湿手段を備えて、気流を所定の湿度に保つこともできる。なお、気流の湿度については後述する。
【００８０】
整流板１０４は、そのガイド面１０４ａが被塗布面１０ａと離間距離ｔで対向配置されており、ガイド面１０４ａは平滑な表面性状を有する。図４に示すように、整流板１０４は、送風ノズル１０２ｂから塗布手段２のノズル２４の位置まで、気流を下側から連続的にガイドするように配置されている。
【００８１】
整流板１０４のガイド面１０４ａと被塗布面１０ａとが「対向配置される」ことには、図４に示すようなガイド面１０４ａと被塗布面１０ａとが平行に配置される場合（本実施形態の場合）だけでなく、例えば、図５に示すように、ガイド面１０４ａと被塗布面１０ａとの間の距離が、気流発生源１０２側で広く、ノズル２４側で狭くなったくさび状の気流の流路が形成される場合も含まれる。この場合であっても、気流の流れに直交する方向では、ガイド面１０４ａと被塗布面１０ａとの間の距離が同一になっており、被塗布面１０ａと平行な気流を供給することができる。
【００８２】
気流発生源１０２から離れるにつれて気流の運動エネルギーが減少するが、図５に示すような整流板１０４の配置によって、気流の流速の減少を補うことができる。整流板１０４と材料としては、樹脂、金属をはじめとする任意の材料を用いることができる。
【００８３】
被塗布面１０ａと整流板１０４のガイド面１０４ａとの離間距離ｔは、大きすぎると気流の整流効果が薄れ、一方、近すぎると、整流板１０４のガイド面１０４ａの不均一要因を敏感に拾ってしまう不都合が生じる。特に、気流の流速が速い場合には、ガイド面の不均一要因を敏感に拾う恐れが高まる。よって、離間距離ｔを気流の流速に応じて調整することができるようにすることが好ましい。このようにすることによって、迅速で均一な被塗布面の乾燥を実現する最適な気流を得ることができる。また、例えば基板がフォトマスクやフォトマスクブランク基板である場合、製品によって多数の板厚種類があり、異なる板厚みの基板のそれぞれに最適の整流を形成するためには、整流板の高さが可変であることが好ましい。
【００８４】
例えば、整流版１０４のガイド面１０４ａは、使用中にレジストが付着した汚れや、傷が生じることがあり、ガイド面１０４ａが近すぎると、その凹凸（例えば数十〜数百μｍの凹凸）がレジスト塗布面に反映する恐れがある。また、気流の流れに直交する方向において、気流発生源１０２が各室ごとに複数のファンを有する場合には、その境界付近の気流が乱れる場合がある。よって各々の状況に応じて、離間距離ｔを調整することにより、その影響を軽減することができる。
なお、気流の流れに直交する方向において、ガイド面１０４ａの表面性状が不均一になって場合には、気流の流れに直交する方向における各室ごとに、気流の風速を調整して対処することもできる。
【００８５】
離間距離ｔの具体的な寸法としては、被塗布面１０ａと気流の相対速度の秒速値に対して、１〜５０％とすることが好ましく、より好ましくは１０〜５０％とすることができる。例えば、被塗布面１０ａと気流の相対速度を０．１〜１ｍ／秒とすると、離間距離ｔは１０〜５０ｍｍの範囲内で選択することが望ましい。なお、気流の流速については、下記のレジストの塗布方法の説明において詳述する。
【００８６】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、吸着手段３の両端に、クリーンルーム内のダウンフローが巻き込まれて、供給した気流に影響を与えないように、ひさし部分１０８が設けられている。ただし、このひさし部分１０８は、必ず設ける必要がある部材ではない。
【００８７】
本実施形態においては、被塗布面１０ａにおいて、塗布の進行する方向と、気流の進行方向とが同一方向である。特に本実施形態では、塗布手段２のノズル２４によりレジストが塗布された基板１０は、被塗布面１０ａを下方に向けた状態で移動手段４により図面で左から右へ水平に移動する。このとき、既に気流が供給されている場合には、被塗布面１０ａに塗布されたレジスト液１１０に、図面で右から左へ流れる気流が平行に接触し、これにより被塗布面上のレジスト液は迅速に均等に乾燥される。
このとき、基板１０に対して、基板１０の移動速度と気流の流速が加わった相対流速で乾燥を行なうことになる。なお、気流は塗布手段２のノズル２４に達すると、流れが左右に分かれて流れて、基板１０が存在する領域から離れる。
【００８８】
この気流による被塗布面１０ａの乾燥は、基板１０が処理終了位置に達して停止し、さらに、基板１０が反対向きに移動して装着位置に達するまで継続して行なわれる。移動手段４（基板１０）が反対向きに移動するときには、基板１０に対して、気流の流速から基板１０の移動速度を減じた相対流速で乾燥を行なうことになる。このような気流による乾燥により、周囲の環境によって塗布されたレジストの面内分布に影響が出ない時点まで乾燥が進んだら、気流の供給を停止することができる。具体的には、塗布開始後５〜１５分程度で気流の供給を停止でき、その後、塗布装置１から基板１０を取り外すことができる。
【００８９】
本実施形態によれば、乾燥手段１００の送風ノズル１０２ｂ及び整流板１０４の幅寸法が、ノズル２４の幅寸法以上なので、レジストを塗布する基板のサイズが変更されても、乾燥手段１００の各部材を交換する必要はない。
【００９０】
＜乾燥手段１００のその他の実施形態の説明＞
図４に示す実施形態では、気流発生源１０２とノズル２４との位置関係が変わらない状態で、基板１０を移動させることにより、レジストの塗布および乾燥を行なっているが、これに限られるものではない。例えば、気流発生源１０２を基板１０側に設置することも可能である。この場合には、移動手段４によって基板１０を水平方向に移動させることにより、ノズル２４および基板１０を水平方向に相対移動させ、かつ気流発生源１０２が基板１０と一体に移動するようになる。ただし、整流板１０４は、ノズル２４から連続的に設置されている。
この場合には、基板１０の被塗布面１０ａと気流発生源１０２との相対位置を変えずに、塗布、乾燥を行なうことができ、常に安定した気流を被塗布面１０ａに塗布されたレジスト液に接触させることができる。
【００９１】
図４に示す実施形態では、塗布の進行する方向と、気流の進行方向とが同一方向であるが、これに限られるものではない。例えば、図６に示すように、気流の流れが基板１０の進行方向に対して直交する場合も考えられるし、図７に示すように、気流の進行方向が、基板１０の進行方向に対して斜めの場合も考えられる。
図６に示す場合には、気流がノズル２４とぶつかることがなく、図７に示す場合には、気流がノズル２４と正面衝突せずに流れの方向を変えるので、よりスムーズに流れる。
何れの場合においても、基板１０の側部から気流を入れるときには、基板１０の幅方向の条件差が生じるので、比較的狭幅の基板の適用に適していると考えられる。
【００９２】
＜乾燥手段１００を用いたレジスト塗布方法の実施形態の説明＞
次に、上記の乾燥手段１００を用いたレジスト塗布方法の１つの実施形態の説明を図４を用いて行なう。
本レジスト塗布方法では、塗布手段２により、液槽２５に溜められたレジスト液をノズル２４の毛細管現象によって被塗布面１０ａに導いて被塗布面に接液させ、移動手段４により、ノズル２４と基板１０とを水平方向に相対移動させることにより、被塗布面１０ａにレジスト液１１０を塗布する。このとき、乾燥手段１００が、被塗布面１０ｂに対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって被塗布面と平行な気流を供給し、塗布されたレジスト液１１０に気流を接触させることにより、塗布されたレジスト液１１０の乾燥を行う。
【００９３】
そして、周囲の環境によって塗布されたレジストの面内分布に影響が出ない時点まで乾燥が進んだら、気流の供給を停止する。例えば、塗布開始５〜１５分程度で気流の供給を停止でき、その後、塗布装置１から基板１０を取り外すことができる。
【００９４】
特に、被塗布面１０ａ平行なガイド面１０４ａを有する整流板１０４によって気流を整流することにより、被塗布面１０ａと平行な滑らかな気流を供給することができる。これにより、被塗布面を迅速に均一の乾燥させることができ、これにより、外観性能としてのむら（目視で視認可能な色相の異なる斑）がほぼ消失し、レジスト膜厚値の面内分布を、従来の乾燥方法（例えば、特許文献２の図６に示す乾燥方法）に比べて、ほぼ半減させることができる。
【００９５】
ここで、塗布の進行する方向と、気流の進行方向とは任意の方向を取ることができるが、塗布の進行する方向と、気流の進行方向とが同一となるようにすることが好ましい。この場合、図４に示すような、基板１０を水平方向に移動させて被塗布面１０ａにレジスト液を塗布する場合には、基板１０が移動する向きに対向する向きで、気流を塗布されたレジスト液１１０に接触させることになる。
【００９６】
この場合には、レジスト液が溜められた液槽２５やノズル２４を移動させずに、基板１０側を移動させることにより塗布を行なうので、液槽２５内のレジスト液の液面が乱れて、毛細管現象により塗布挙動が乱れる恐れがない。さらに、気流を基板１０が移動する向きと対向する向きで塗布されたレジスト液１１０に接触させるので、より効果的に被塗布面１０ａの乾燥を行なうことができる。
ただし、本発明はこれ限られるものではなく、基板１０の移動方向と同様な向きで、気流を塗布されたレジスト液１１０に接触させることもできる。
【００９７】
気流の供給を開始するタイミングとしては、被塗布面１０ａへの塗布が終了する前に開始することが好ましく、被塗布面１０ａへの塗布を開始する前に開始することがさらに好ましい。
レジスト液が被塗布面１０ａに付けられた時点から実質的に乾燥が始まるが、被塗布面１０ａへの塗布が終了する前に気流の供給を開始することによって、迅速で均一な被塗布面の乾燥を実現できる。さらに、被塗布面１０ａへの塗布を開始する前に気流の供給が開始する場合には、レジスト液が被塗布面１０ａに付けられた直後から、気流に接触して乾燥が行なわれるので、迅速で均一な被塗布面の乾燥をより確実に実現できる
【００９８】
被塗布面１０ａへの塗布を開始する前に気流の供給を開始する場合には、接液前から気流を供給することも可能であるし、接液後（例えば、接液してからノズルを下降させ、塗布に適切な塗布ギャップを作った時点）に気流をスタートさせることも可能である。
【００９９】
供給する気流の流速としては、ノズルおよび基板の相対移動の速度に対して、１０倍以上であることが好ましく、５０倍以上であることがさらに好ましい。
このような流速を取ることによって、基板１０とノズル２４との相対移動の有無に関わらず、ほぼ一定の相対流速を有する気流を供給することができるので、被塗布面１０ａを均一に乾燥することができる。
ここで、ノズルおよび基板の相対移動の速度としては、０．０５〜１ｍ／分の範囲が好ましく、０．１〜０．５ｍ／分の範囲がさらに好ましい。気流の流速としては、０．０５〜１．５ｍ／秒であることが好ましく、０．１〜１．５ｍ／秒であることがさらに好ましい。
【０１００】
＜フォトマスクブランク、フォトマスクを製造する実施形態の説明＞
上記のレジスト塗布方法によって、透明基板上に光学膜が成膜されたフォトマスクブランク基板にレジストを塗布することにより、フォトマスクブランクを製造することもできる。本実施形態では、石英ガラス等からなる透明基板を用いることができ、光学膜には、遮光膜、半透光膜、位相シフト膜、これらに積層した反射防止膜等が含まれる。また、このフォトマスクブランクを用いて、透明基板上の光学膜に、得ようとする電子デバイスに応じた転写用パターンをパターニングしてフォトマスクを製造することもできる。
【０１０１】
＜複数の光学膜を成膜されたフォトマスクを製造する実施形態の説明＞
次に、図８、９を参照しながら、上記のレジスト塗布方法を適用して、透明基板上に複数の光学膜を成膜されたフォトマスクを製造する場合の説明を行なう。
図８、９には、複数の光学膜を成膜されたフォトマスクの一例として、遮光膜に加えて、半透光膜（ＨＴＬ：Ｈａｌｆ Ｔｏｎｅ Ｌａｙｅｒ）が成膜されたフォトマスクの製造方法が示されている。このフォトマスクは、半透光膜を追加することで光量を調整して、グレー部を表現することができ、例えば、液晶表示装置製造においてその工数を低減することができる。
【０１０２】
図８には、半透光膜（ＨＴＬ）を後から成膜し、結果として、半透光膜が上層にくる膜構成のフォトマスクの製造工程を示し、図９には、半透光膜（ＨＴＬ）を先に成膜し、結果として、半透光膜が下層にくる膜構成のフォトマスクの製造工程を示す。
【０１０３】
図８に示す膜構成のフォトマスクの製造工程において、下層からＣｒ系遮光膜（ＣＲ）、反射防止膜（ＡＲ）の順で積層された透明基板（図８（ａ）参照）に、１回目のレジスト塗布を行ってレジスト膜を形成し、このレジスト膜上にパターン露光および現像を行って１回目のレジストパターンを形成する（図８（ｂ）参照）。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）および反射防止膜（ＡＲ）をパターニングし、その上に半透光膜（ＨＴＬ）を積層してフォトマスク中間体を形成する（図８（ｃ）参照）。
次に、フォトマスク中間体に２回目のレジスト塗布を行なってレジスト膜を形成し、このレジスト膜上にパターン露光および現像を行って２回目のレジストパターンを形成する（図８（ｄ）参照）。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより、半透光膜（ＨＴＬ）、遮光膜（ＣＲ）および反射防止膜（ＡＲ）がパターニングされたフォトマスクまたはフォトマスク中間体を形成することができる（図８（ｅ）参照）。
【０１０４】
図９に示す膜構成のフォトマスクの製造工程において、下層から半透光膜（ＨＴＬ）、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）、反射防止膜（ＡＲ）の順で積層された透明基板（図９（ａ）参照）に、１回目のレジスト塗布を行なってレジスト膜を形成し、このレジスト膜上にパターン露光および現像を行って１回目のレジストパターンを形成する（図９（ｂ）参照）。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより、半透光膜（ＨＴＬ）、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）および反射防止膜（ＡＲ）がパターニングされたフォトマスク中間体を形成する（図９（ｃ）参照）。
次に、フォトマスク中間体に２回目のレジスト塗布を行なってレジスト膜を形成し、このレジスト膜上にパターン露光および現像を行って２回目のレジストパターンを形成する（図９（ｄ）参照）。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより、半透光膜（ＨＴＬ）、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）および反射防止膜（ＡＲ）がパターニングされたフォトマスクまたはフォトマスク中間体を形成することができる（図９（ｅ）参照）。
【０１０５】
図８および図９に示す何れの製造方法においても、レジスト塗布においては、上記の乾燥手段１００を用いた塗布方法が適用されている。
ここで、フォトマスクにおいては、静電気による電位差によって放電が生じ、その際のエネルギーにより光学膜が溶損する静電破壊が生じる場合があるが、特に、基板上に形成された複数の光学膜をパターニングするにあたり、２回目のパターニング時に、既にパターニングされた遮光膜等の光学膜のパターン同士間で放電が生じて、パターン形状が壊れる恐れがある。特に、先端が尖った形状のパターンが接近している場合に、静電破壊が生じ易い。図８（ｃ）および図９（ｃ）においては、スペースを隔てて隣接したＣｒ系遮光膜（ＣＲ）のパターン同士間で放電が生じて、静電破壊が生じる恐れがある。
【０１０６】
このとき、乾燥手段１００により、基板に平行な気流を供給することができるので、適正な湿度（例えば、湿度４０〜７０％）の気流を供給することにより、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）に気流を接触させることができるので、静電破壊を未然に防止することができる。クリーンルーム内では、雰囲気自体が既にその湿度に制御されているが、上記のように、気流に適正な湿度を持たせるために、加湿手段を備えることもできる。
【０１０７】
本発明に係るレジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法の実施形態は、上記の実施形態に限られるものではなく、その他の様々な実施形態が本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 塗布装置
２ 塗布手段
３ 吸着手段
４ 移動手段
５ 保持手段
９ リニアゲージ
１０ 基板
１０ａ 被塗布面
１１ ベースフレーム
１２ 移動フレーム
１３ 移動部
２０ 塗布液
２１ 支持プレート
２２ 昇降部
２３ 毛細管隙間
２４ ノズル
２５ 液槽
２６ ノズル昇降部
４１ リニアウェイ
４２ ボールスクリュウ
４３ モータ
５５ 保持部材
６１ 保持プレート
６２ リニアウェイ
６３ レール
６４ リニアウェイ
６５ 回動プレート
６６ 回動軸
６７ 回動シリンダ
６８ ストッパ
６９ ベースプレート
７０ 保持手段フレーム
７１ ガイド棒
７２ 底フレーム
７３ 昇降手段
９１ 測定端子
１００ 乾燥手段
１０２ 気流発生源
１０２ａ 駆動部
１０２ｂ 送風ノズル
１０４ 整流板
１０４ａ ガイド面
１０６ ベース部材
１０８ ひさし部分
１１０ レジスト液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法に関し、特に、比較的大型の基板に適用可能なレジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトレジストなどの塗布液をフォトマスクブランク用基板やシリコンウエハ等の基板に塗布する塗布装置（コータ）として、基板の中央に塗布液を滴下し、次いで基板を高速回転させることにより、遠心力の作用によって塗布液を伸展させ、基板表面に塗布膜を形成するスピンコータが使用されてきた。
【０００３】
しかし、上記のスピンコータは、基板の周縁部にレジストのフリンジと呼ばれる盛り上がりが発生する問題があった。また、特に、液晶表示装置や液晶表示装置製造用のフォトマスクにおいては、大型基板（例えば、少なくとも、一辺が３００ｍｍ以上の方形基板）にレジストを塗布する必要があるが、スピンコータを用いて、そのような大型基板にレジストを塗布することは困難であった。よって、近年におけるパターンの高精度化や、基板サイズの大型化にともない、大型基板に均一なレジスト膜を塗布する技術の開発が望まれていた。
【０００４】
かかる課題を解決するため、大型基板に均一なレジスト膜を塗布する技術を用いた装置として、ＣＡＰコータ（キャピラリコータ）と呼ばれる塗布装置が提供されている。このＣＡＰコータは、塗布液が溜められた液槽に毛管状隙間を有するノズルを沈めておき、下方を向いた状態で保持された基板の被塗布面近傍まで、ノズルを上昇させて毛管状隙間から塗布液を接液し、次いでノズルを被塗布面に亘って相対的に走査させることにより、塗布膜を形成するものである。
【０００５】
このようなＣＡＰコータを用いて均一なレジスト膜を得るには、毛管状隙間を有するノズルによる均一な塗布とともに、塗布されたレジスト膜を均一に乾燥させることが重要となる。
これを実現するため、例えば、ダウンフローが構成されたクリーンルーム内において、ダウンフローが被塗布面に回り込むのを抑制しながら被塗布膜を乾燥させる塗布膜の乾燥方法が提案されている（引用文献１参照）。
また、ＣＡＰコータにおいて、基板を移動させながら被塗布面にレジストを塗布後、塗布の際に移動した方向と逆方向に引き返し移動させ、この移動の間にレジスト膜を乾燥させる乾燥方法が提案されている（引用文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１１２０９９号
【特許文献２】特開２００４−３１１８８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の乾燥方法では、クリーンルームに設置したレジスト塗布装置に対して、クリーンルーム設備としてのダウンフローが与える影響を抑止することができるが、被塗布面を迅速に均一に乾燥させるには不十分であり、更なる改良が望まれていた。
特許文献２に記載の乾燥方法では、被塗布面に塗布されたレジスト膜の均一な乾燥には貢献するが、基板を引き返し移動させることによって、被塗布面に対する雰囲気気体との接触方向が逆転すること、および基板の移動距離が限られている等の理由により、被塗布面を迅速に均一に乾燥させるには不十分であり、更なる改良が望まれていた。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記の問題を解決して、毛管状隙間を有するノズルによりレジスト液が塗布された被塗布面をより迅速に均一に乾燥させることが可能なレジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係るレジスト塗布方法の１つの実施態様は、被塗布面を下方に向けた状態の基板にレジスト液を塗布する方法であって、液槽に溜められたレジスト液を、ノズルの毛細管現象によって前記被塗布面に導いて前記被塗布面に接液させ、前記ノズルと前記基板とを水平方向に相対移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、前記被塗布面に対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって前記被塗布面と平行な気流を供給し、前記気流を塗布されたレジスト液に接触させることにより、前記塗布されたレジスト液の乾燥を行うことを特徴とする。
【００１０】
本実施態様で使用するレジストは、公知のネガまたはポジレジストを用いることができる。使用するレジストの粘度は、３〜２０ｃｐｓ（センチポイズ））の範囲にあることが好ましく、５〜１５ｃｐｓの範囲にあることがさらに好ましい。
本実施態様は、任意の基板に適用可能で有るが、液晶表示装置製造用のフォトマスクをはじめとするサイズが一辺３００ｍｍ以上の基板に適用することができ、特に一辺が１０００ｍｍを超える基板にも適用可能である。
【００１１】
「ノズルと基板とを水平方向に相対移動させること」には、ノズルを移動させる場合も、基板を移動させる場合も、両方を移動させる場合も含まれる。塗布の進行する方向と、気流の進行方向とが同一方向である場合も含まれるし、異なる場合も含まれる。
【００１２】
「ほぼ一定の相対流速」とは、被塗布面の乾燥の進行に対して影響を与えるような相対流速の変動が生じない程度の気流速度であることをいう。「ほぼ一定の相対流速」としては、相対流速の変化が１０％以内であることが好ましく、５％以内であることがさらに好ましい。
【００１３】
基板を移動させて塗布を行なっているときに、既に気流が供給されている場合において、塗布終了時に基板の移動が終了すると、その時点で、基板の被塗布面内の任意の位置に対して、供給される気流の被塗布面に対する相対流速は変化する。
しかし、相対流速の変化が十分に小さい、例えば、塗布進行中の相対流速に対して１０％以内の変動であれば、ほぼ一定の相対流速であり、被塗布面内を均一に乾燥されることが可能である。なお、気流としては、フィルタを通したクリーンな乾燥空気や不活性ガスを用いることができる。
【００１４】
本実施態様では、気流の進行方向が被塗布面と平行であれば、塗布の進行する方向と気流の進行方向との関係は任意に設定することができ、同一方向である場合も含まれるし、異なる方向の場合も含まれる。
【００１５】
本実施態様によれば、一定方向でほぼ一定の相対流速の被塗布面と平行な気流を、塗布されたレジスト液に接触させることにより、塗布されたレジスト液の乾燥を行うので、迅速で均一な乾燥を実現できる。これにより、被塗布面に表れるむら（肉眼で視認可能な色相の異なる斑）を実質上消失させることができ、レジスト膜厚値の面内分布のばらつきを、従来に比べ大幅に減少させる（例えば半減）ことができる。
【００１６】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記被塗布面と対向配置された整流板によって前記気流を整流して、前記被塗布面と平行な気流を供給することを特徴とする。
【００１７】
本実施態様によれば、整流板によって気流を整流することにより、被塗布面と平行な気流を確実に供給することができ、被塗布面の迅速で均一な乾燥を促進できる。
【００１８】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記被塗布面において、塗布の進行する方向と、前記気流の進行方向とが同一方向であることを特徴とする。
【００１９】
本明細書においては、「方向」と「向き」とを下記の定義で区別して記載している。ベクトルを例にとると、「方向」は、ベクトルの矢印を考えない起点と終点とを結ぶ線上の往来を意味し、「向き」は、ベクトルの矢印を考慮した、起点から終点に向かう進み具合を意味する。つまり、「塗布の進行方向と気流の進行方向とが同一方向である」とは、塗布の進行する向きと気流の向きが、同一の向きの場合も、対向する向きの場合も含まれる。
本実施態様においては、塗布の進行方向と気流の進行方向とが同一方向なので、基板の幅方向において均一な乾燥ができる。よって、均一な被塗布面の乾燥を効率的に実現できる。
【００２０】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記基板を水平方向に移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、かつ前記基板が移動する向きに対向する向きで、前記気流を前記塗布されたレジスト液に接触させることを特徴とする。
【００２１】
本実施態様によれば、レジスト液が溜められた液槽やノズルを移動させずに、基板側を移動させることにより塗布を行なうことができる。よって、液槽内のレジスト液の液面が乱れて、毛細管現象により塗布挙動が乱れる恐れがない。さらに、気流を基板が移動する向きと対向する向きで塗布されたレジスト液に接触させるので、より効果的に被塗布面の乾燥を行なうことができる。この場合、塗布の進行する向きと、気流の進行する向きも同一となる。すなわち、先に塗布が行われた部分が、先に気流に接触する。
【００２２】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記気流の供給が、前記被塗布面への塗布が終了する前に開始されることを特徴とする。
【００２３】
レジスト液が被塗布面に付けられた時点から実質的に乾燥が始まるので、本実施態様のように、被塗布面への塗布が終了する前に気流の供給を開始することによって、迅速で均一な被塗布面の乾燥を実現できる。
【００２４】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記気流の供給が、前記被塗布面への塗布を開始する前に開始されることを特徴とする。
【００２５】
本実施態様によれば、被塗布面への塗布を開始する前に気流の供給が開始されるので、レジスト液が被塗布面に付けられた直後から気流に接触して乾燥が行なわれ、迅速で均一な被塗布面の乾燥をより確実に実現できる。
【００２６】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記気流の流速が、前記ノズルおよび前記基板の前記相対移動の速度に対して、１０倍以上であることを特徴とする。
【００２７】
本実施態様によれば、気流の流速が、ノズルおよび基板の相対移動の速度に対して１０倍以上であるので、上記の「ほぼ一定の相対流速」を有する気流に該当し、常に被塗布面内を均一に乾燥することができる。
【００２８】
本発明に係るレジスト塗布方法のその他の実施態様は、さらに、前記気流の流速が、０．０５〜１．５ｍ／秒であることを特徴とする。
【００２９】
気流の流速を本実施態様の範囲にとることによって、被塗布面内を迅速で均一に乾燥することができる。
【００３０】
本発明に係るフォトマスクブランクの製造方法の１つの実施態様は、透明基板上に光学膜が成膜されたフォトマスクブランク基板にレジストを塗布する工程を含む、フォトマスクブランク製造方法であって、上記の何れかのレジスト塗布方法によってレジストを塗布することを特徴とする。
【００３１】
ここで、石英ガラス等からなる透明基板を用いることができ、光学膜には、遮光膜、半透光膜、位相シフト膜、これらに積層した反射防止膜等を含む。本実施態様では、上記と同様の作用効果を奏し、光学的に優れたフォトマスクブランクを得ることができる。
【００３２】
本発明に係るフォトマスクブランクの製造方法のその他の実施態様は、透明基板上の光学膜に、得ようとする電子デバイスに応じた転写用パターンをパターニングしてフォトマスクを製造する方法であって、上記のフォトマスクブランクを用いることを特徴とする。
【００３３】
本実施態様によれば、所望の転写用パターンが形成された光学的に優れたフォトマスクブランクを得ることができる。
【００３４】
本発明に係るフォトマスクブランクの製造方法のその他の実施態様は、透明基板上に成膜された複数の光学膜をが、それぞれパターニングされたフォトマスクの製造方法であって、レジストを塗布して、前記レジストへの描画および現像工程を施すことにより、第1の光学膜をパターニングして、第1の転写用パターンを有するフォトマスク中間体を形成する工程と、該フォトマスク中間体にレジストを塗布して、前記レジストへの描画および現像工程を施すことにより、第２の光学膜をパターニングして、第２の転写用パターンを有するフォトマスクまたはフォトマスク中間体を形成する工程と、を含み、前記レジストの塗布に際して、上記の何れかのレジスト塗布方法を用いることを特徴とする。
【００３５】
フォトマスクの製造工程においては、静電気による電位差によって放電が生じ、その際のエネルギーにより光学膜が溶損する静電破壊が生じる場合がある。例えば、複数の光学膜をパターニングするにあたり、２回目のパターニング時に、既にパターニングされた光学膜のパターン同士間で放電が生じて、パターン形状が壊れる恐れがある。特に、先端が尖った形状のパターンが接近している場合に、静電破壊が生じ易い。しかし、本実施態様では、適正な湿度（例えば、湿度４０〜７０％）の気流を供給することにより、静電破壊を未然に防止することができる。
【００３６】
本発明に係るレジスト液の塗布装置の１つの実施態様は、被塗布面を下方に向けた状態の基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置であって、レジスト液を溜める液槽と、該液槽に溜められたレジスト液を、毛管現象によって前記基板の被塗布面に導くノズルと、を備えた塗布手段と、前記ノズルおよび前記基板の少なくとも一方を移動させることにより、両者を水平方向に相対移動させる移動手段と、気流を生じさせる気流発生源と、前記被塗布面と所定の離間距離で対向配置されたガイド面を有して、該気流を前記被塗布面と平行な流れに整流する整流板とを備えた乾燥機構と、を備え、前記塗布手段により、毛管現象でレジスト液が前記被塗布面に接液された状態で、前記移動手段により、前記ノズルおよび前記基板を水平方向に相対移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、前記乾燥手段により、前記被塗布面に対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって前記被塗布面と平行な気流を供給し、前記気流を塗布されたレジスト液に接触させることにより、前記塗布されたレジスト液の乾燥を行うことを特徴とする。
【００３７】
ここで、「ノズルおよび基板の少なくとも一方を移動させることにより、両者を水平方向に相対移動させること」には、ノズルを移動させる場合と、基板を移動させる場合と、両方を移動させる場合が含まれる。また、気流の進行方向が被塗布面と平行であれば、塗布の進行する方向と気流の進行方向との関係を任意にとることができる。つまり、塗布の進行する方向と気流の進行方向とが、同一方向である場合も含まれるし、異なる方向である場合も含まれる。
【００３８】
液晶表示装置製造用のフォトマスク等の製造においては、最終製品に応じて頻繁なサイズ変更が生じる場合が多いが、本実施態様では、製造するフォトマスクのサイズが変更されても、装置上の大きな変更を必要としないという利点を有する。つまり、サイズがノズル幅以内の基板に対する塗布では、基板のサイズが変更されても、ノズル自体の交換を必要とせず、乾燥手段についても、気流発生源や整流板を交換する必要がない。
【００３９】
本実施態様の塗布装置を用いれば、一定方向でほぼ一定の相対流速の被塗布面と平行な気流を、塗布されたレジスト液に接触させることにより、塗布されたレジスト液の乾燥を行うので、迅速で均一な乾燥を実現できる。これにより、被塗布面に表れるむら（肉眼で視認可能な色相の異なる斑）を実質上消失させることができ、レジスト膜厚値の面内分布のばらつきを、従来に比べ大幅に減少させる（例えば半減）ことができる。
【００４０】
本発明に係るレジスト液の塗布装置のその他の実施態様は、さらに、前記離間距離が調整可能であり、前記離間距離が前記気流の流速に応じて調整されることを特徴とする。
【００４１】
被塗布面と整流板のガイド面との離間距離は、大きすぎると気流の整流効果が薄れ、一方、近すぎると、整流板のガイド面の不均一要因（傷やレジスト付着などによる表面平滑性の不均一など）を敏感に拾ってしまう不都合が生じる。特に、気流の流速が速い場合には、ガイド面の不均一要因を敏感に拾う恐れが高まる。
よって、本実施態様のように、離間距離を気流の流速に応じて調整することによって、レジストの塗布工程を長く継続しても、迅速で均一な被塗布面の乾燥を安定的に維持することができる。
【００４２】
本発明に係るレジスト液の塗布装置のその他の実施態様は、さらに、前記移動手段によって前記基板を水平方向に移動させることにより、前記ノズルおよび前記基板を水平方向に相対移動させ、かつ前記気流発生源が前記基板と一体に移動することを特徴とする。
【００４３】
本実施態様によれば、本実施態様によれば、レジスト液が溜められた液槽やノズルを移動させずに、基板側を移動させることにより塗布を行なうことができる。よって、液槽内のレジスト液の液面が乱れて、毛細管現象により塗布挙動が乱れる恐れがない。さらに、基板の被塗布面と気流発生源との相対位置を変えずに、塗布、乾燥を行なうことができるので、常に一定の気流を被塗布面に塗布されたレジスト液に接触させることができる。
【発明の効果】
【００４４】
以上のように、本発明においては、一定方向でほぼ一定の相対流速の被塗布面と平行な気流を、塗布されたレジスト液に接触させることにより、塗布されたレジスト液の乾燥を行うので、迅速で均一な乾燥を実現でき、これにより、被塗布面に表れるむらを実質上消失させ、レジスト膜厚値の面内分布のばらつきを大幅に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るレジストの塗布装置の一実施形態を示す概略側面図である。
【図２】本発明に係るレジストの塗布装置の一実施形態を示す概略正面図である。
【図３】本発明に係るレジストの塗布手段の一実施形態を示す概略側面図である。
【図４】本発明に係る乾燥手段の一実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係る整流板のその他の実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明に係る乾燥手段のその他の実施形態を示す模式図である。
【図７】本発明に係る乾燥手段のその他の実施形態を示す模式図である。
【図８】透明基板上に複数の光学膜が成膜されたフォトマスク（半透光膜が上層にくる膜構成のフォトマスク）の製造方法の実施形態を示す模式図である。
【図９】透明基板上に複数の光学膜を成膜されたフォトマスク（半透光膜が下層にくる膜構成のフォトマスク）の製造方法の実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
はじめに、本発明に係るレジスト塗布方法およびレジスト塗布装置の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る塗布装置１の側面概略図であり、図２は、図１の左側から見た正面概略図である。図３は、塗布装置１の主要構成機器である塗布手段２を示す概略断面図である。
【００４７】
図１に示すように、塗布装置１は、ベースフレーム１１に設けられた塗布手段２と、移動フレーム１２に設けられた吸着手段３と、この移動フレーム１２を水平面内で移動させる移動手段４と、基板１０を着脱自在に保持し、吸着手段３に装着する保持手段５と、レジスト液が塗布された基板１０の被塗布面を乾燥させるために気流を供給する乾燥手段１００と、図示しない制御部とを備えている。
【００４８】
塗布手段２は、被塗布面を下方に向けた状態の基板１０に対して、レジスト液の塗布を行うものであり、塗布手段２は、矩形箱状のベースフレーム１１のほぼ中央部に設けてある。
具体的には、図３に示すように、支持プレート２１を昇降させるモータ駆動方式の昇降部２２と、毛細管隙間２３を備えたノズル２４と、支持プレート２１の上端部に固定され、ノズル２４を塗布液２０に浸漬させた状態で収納する液槽２５と、ノズル２４を液槽２５から所定高さまで突出させるエアシリンダ駆動方式のノズル昇降部２６とを備え、さらに、基板１０の板厚を測定する測定手段としてリニアゲージ９を液槽２５の側部に設けた構造としてある。なお、さらに詳細な説明は、図３を用いて後述する。
【００４９】
本実施形態で塗布するレジストは、公知のネガ、またはポジレジストを用いることができ、使用するレジストの粘度は、３〜２０ｃｐｓ（センチポイズ）することが好ましく、５〜１５ｃｐｓとすることがさらに好ましい。なお、本実施形態では、塗布装置１をジスト液の塗布に用いているが、これに限定されるものではなく、塗布手装置１をその他の任意の塗布液の塗布に適用することができる。
【００５０】
移動フレーム１２は、対向する一対の側板と、この側板を連結する天板とが一体的に形成されており、剛性不足により基板１０と塗布手段２との位置精度が狂うことがないように、十分な機械的強度を有している。
また、移動フレーム１２は、リニアウェイ４１を介して、ベースフレーム１１と水平方向に移動自在に連結されている。
さらに、移動フレーム１２は、天板のほぼ中央部に、複数の吸着孔（図示せず）が穿設された吸着板からなる吸着手段３が取り付けてある。また、移動フレーム１２の一方の側板には、後述するボールスクリュウ４２が螺合するナットの形成された移動部１３が突設してある。
【００５１】
移動手段４は、移動フレーム１２の側板をガイドさせながら移動させるリニアウェイ４１と、移動部１３のナットに螺合するボールスクリュウ４２と、ボールスクリュウ４２を回転させるモータ４３とからなっている。
制御部からの指示によってモータ４３を回転させるとボールスクリュウ４２が回転し、移動部１３をボールスクリュウ４２の回転方向に応じた方向へ所定の距離だけ水平移動させることができる。
【００５２】
保持手段５は、基板１０の四隅の周縁部を保持する四つの保持部材５５を備えている。これらの保持部材５５は、保持部材５５ごとに保持プレート６１に固定されている。
ここで、好ましくは、保持部材５５にセットされた基板１０が保持部材５５から外れたりしないように、押え手段（図示せず）を設けることが好ましい。この押え手段は、例えば、押えプレートが上下動しかつ水平方向に揺動するようにしてある。これにより、斜めに傾けて保持部材５５にセットされた基板１０を保持部材５５の方向に押さえつける。
【００５３】
保持プレート６１は、リニアウェイ６２を介して、Ｙ方向（図１参照）に平行に対向して配設されたレール６３に２個ずつ配設してあり、奥側の２個の保持プレート６１は、ボールスクリュウとモータを用いた駆動手段（図示せず）によりＹ方向に移動させることができる。これにより、基板１０の縦寸法が異なる場合に、上記駆動手段により保持プレート６１をＹ方向に移動させ、縦寸法の異なる基板１０に容易に対向することができる。
また、レール６３は、Ｘ方向（図２参照）に平行に対向して配設されたリニアウェイ６４を介して、両端部が回動プレート６５に取り付けられており、ボールスクリュウとモータを用いた駆動手段（図示せず）によりＸ方向に移動させることができる。これにより、基板１０の横寸法が異なる場合に、上記駆動手段により保持プレート６１をＸ方向に移動させ、横寸法の異なる基板１０に容易に対向することができる。
【００５４】
回動プレート６５は、正面側の端部が回動軸６６を介して、ベースプレート６９と回動自在に連結されており、奥側の端部が、ベースプレート６９に突設されたストッパ６８によって水平に支持されている。また、回動プレート６５は、回動シリンダ６７によって、所定角度回動される。この回動シリンダ６７は、ロッド先端が回動プレート６５と回動自在に連結され、かつ、シリンダ本体の端部がベースプレート６９と回動自在に連結されている。
【００５５】
ベースプレート６９は、下面の四隅に、保持手段フレーム７０に貫通するガイド棒７１が突設されており、底フレーム７２に設けられた、エアシリンダ等の昇降手段７３によって、垂直方向に移動させることができる。
【００５６】
乾燥手段１００は、ベース部材１０６を介して、ベースフレーム１１に設置された送風ユニット１０２と整流板１０４とを備える。送風ユニット１０２から吐出され、整流板１０４によりガイドされた気流が、概ねＹ方向に平行に図１の右から左へ流れる。この気流により、塗布手段２によりレジスト液が塗布された基板１０の被塗布面を迅速に均一に乾燥させることができる。なお、さらに詳細な説明は、図４を用いて後述する。
【００５７】
＜塗布装置１の動作の概要の説明＞
次に、上記構成の塗布装置１の動作の概要について、図１を参照して説明する。
まず、塗布装置１において、ベースプレート６９が昇降手段７３によって上昇されておらず、回動プレート６５が水平に支持されており、移動フレーム１２が処理終了位置にあり、塗布手段２が上昇していない状態が、初期状態である。
なお、保持部材５５は、基板１０の縦寸法および横寸法にあわせてあらかじめ調整されている。この調整において、レール６３をＸ方向に移動させることにより、基板１０の横寸法に応じて保持部材５５の位置決めを容易に行なうことができる。また、奥側の二個の保持プレート６１をＹ方向に移動させることにより、基板１０の縦寸法に応じて保持部材５５の位置決めを容易に行なうことができる。
【００５８】
次に、回動プレート６５が、回動シリンダ６７によって、手前側に起き上がるように（図１で半時計周りに）回動しながら、セット位置に移動する。そして、塗布装置１の正面側で作業する作業者が、基板１０の被塗布面を塗布装置１側に向けた状態で保持部材５５にセットすると、上記押え手段が基板１０を保持部材５５に押さえつける。これにより、塗布装置１は、斜めに傾斜した状態の保持部材５５にセットされた基板１０が、保持部材５５から外れて落下するといった不具合を防止することができる。
【００５９】
次に、回動プレート６５は、回動シリンダ６７によって、奥側に倒れるように（図１で時計周りに）回動し、回動プレート６５の奥側端部がストッパ６８に当接し水平に支持される。そして、基板１０が水平に支持されると、押え手段が基板１０の押えを解除する。
これにより、基板１０は、装着位置に水平に置かれた状態になる。なお、押えを解除した状態の押え手段は、基板１０の上面より低い状態となるので、基板１０を上昇させても吸着手段３と当接することはない。
【００６０】
次に、移動フレーム１２が、吸着手段３の吸着位置が基板１０上に位置するように、移動手段４によって処理終了位置から装着位置まで移動する。なお、このとき、塗布手段２は降下した状態にある。
続いて、昇降手段７３が、基板１０の上面が吸着手段３と当接するまで、ベースプレート６９を上昇させる。
【００６１】
次に、吸着手段３が吸着孔（図示せず）から吸引すると、基板１０が吸着手段３に吸着され、続いて、昇降手段７３が下降する。
次に、移動フレーム１２が処理位置側に移動するとともに、塗布手段２が所定位置まで上昇し、基板１０の被塗布面に塗布液を塗布する。この際、塗布手段２は、毛細管現象によりノズル先端まで揚げられた塗布液を被塗布面と接触させ、続いて、所望する塗布厚となるようにノズル位置を調整し、この垂直方向のクリアランスを保った状態で、移動フレーム１２が処理位置を通過することにより、基板１０に膜厚が均一な塗布膜を形成することができる。
【００６２】
このとき、乾燥手段１００により気流が供給され、塗布手段２によりレジスト液が塗布された基板１０の被塗布面が迅速に均一に乾燥される。なお、気流の供給開始時期については、塗布を終了する前に開始することが好ましく、塗布を開始する前に開始することがさらに好ましい。
また、塗布を開始する前に気流の供給を開始する場合には、接液前から気流を供給することも可能であるし、接液後（例えば、接液してからノズルを下降させ、塗布に適切な塗布ギャップを作った時点）に気流をスタートさせることも可能である。
【００６３】
そして、移動フレーム１２が処理終了位置まで移動すると、塗布手段２が降下し、移動フレーム１２の移動方向を反転させて、処理終了位置から装着位置までＹ方向に移動する。なお、周囲の環境によって塗布されたレジストの面内分布に影響が出ない時点まで乾燥が進んだら、気流の供給を停止することができる。具体的には、塗布開始後５〜１５分程度で気流の供給を停止できる。
【００６４】
そして、昇降手段７３が、基板１０に保持部材５５が当接するまで、ベースプレート６９を上昇させ、保持部材５５が基板１０と当接すると、吸着手段３が吸引を停止し、エアブローにより基板を離脱させ、基板１０は保持部材５５に載置される。
なお、基板１０に電荷が溜まっている場合、保持部材５５が絶縁性の材料で構成されていると、基板１０を保持部材５５に載置した際、基板１０と保持部材５５の当接箇所において静電破壊を起こす可能性がある。このような静電破壊を防止するために、保持部材５５として金属等の導電性の材料を用いることが好ましい。
【００６５】
続いて、昇降手段７３がベースプレート６９を降下させ停止した後、押え手段が基板１０を保持部材５５に押えつけ、続いて、回動プレート６５を正面側に回動させる。
次に、回動プレート６５の回動が停止すると、押え手段が解除され、作業者は、塗膜の形成された基板１０を保持部材５５から容易に取り外すことができる。
【００６６】
このように、本実施形態の塗布装置１によれば、基板１０の被塗布面を下向きにした状態で、下方から塗布液を塗る場合であっても、移動手段４側に垂直方向の誤差を生じさせる反転手段を設けておらず、基板１０と塗布手段２のノズルとの垂直方向の位置精度を高めることができるので、基板１０に均一な厚さの塗布膜を形成することができる。さらに、乾燥手段１００による気流の供給により、基板１０の被塗布面が迅速に均一に乾燥されるので、外観性能としてのむらおよびレジスト膜厚のばらつきの点で従来に比べ品質が大幅に改善される。
【００６７】
なお、図１から明らかなように、基板１０をセットする際、保持手段５が回動し傾斜した状態となるので、作業者は、基板１０を１８０度反転させなくてもすみ、傾斜した角度分だけ基板１０を容易に保持部材５５にセットしたり、取り外したりすることができる。
さらに、保持手段５は、回動プレート６５にリニアウェイ６４を介して移動自在に取り付けられたレール６３と、このレールにリニアウェイ６２を介して移動自在に取り付けられた保持プレート６１と、この保持プレート６１に取付けたれた保持部材５５とを備えているので、サイズの異なる基板１０に対しても、保持部材５５の位置を迅速かつ容易に変更することができ、機種切替における生産性を向上させることができる。
【００６８】
本実施形態は、任意のサイズの基板に適用可能で有るが、ポジレジストを用いた液晶表示装置製造用のフォトマスク、特に、サイズが一辺３００ｍｍ以上の基板に適用することが好ましく、幅が１０００ｍｍを超える基板にも適用可能である。
このような液晶表示装置製造用のフォトマスクの製造においては、最終製品に応じて頻繁なサイズ変更が生じる場合が多いが、本実施形態では、製造するフォトマスクのサイズが変更されても、装置上の大きな変更を必要としないという利点を有する。つまり、サイズがノズル２４の幅以内の基板１０に対する塗布では、基板１０のサイズが変更されても、ノズル２４自体の交換を必要とせず、乾燥手段１００についても、気流発生源１０２や整流板１０４を一切交換する必要がない。
【００６９】
＜塗布手段２の実施形態の説明＞
次に、図３を参照しながら、塗布手段２の実施形態についてさらに詳細な説明を行なう。上記のように、塗布手段２は、支持プレート２１を昇降させるモータ駆動方式の昇降部２２と、毛細管隙間２３を備えたノズル２４と、支持プレート２１の上端部に固定され、ノズル２４を塗布液２０に浸漬させた状態で収納する液槽２５と、ノズル２４を液槽２５から所定高さまで突出させるエアシリンダ駆動方式のノズル昇降部２６と、基板１０の板厚を測定するリニアゲージ９とを備える。
【００７０】
昇降部２２は、制御手段によって制御されるモータ（図示せず）により、支持プレート２１の高さを微調節可能な昇降機構を備えている。すなわち、昇降部２２が、ノズル２４と基板１０の被塗布面との間隙を制御しながら、ノズル２４を昇降させる昇降手段となる。
また、ノズル昇降部２６は、制御手段によって制御されるエアシリンダ（図示せず）により、ノズル２４を、液槽２５に収納された状態から先端部を突出させる状態まで、一定の距離だけ上昇させる昇降機構を備えている。
【００７１】
ここで、支持プレート２１の上部には、液槽２５が固定され、液槽２５の側面にリニアゲージ９が固定されており、さらに、ノズル２４は、ノズル昇降部２６によって、液槽２５に対して一定の距離だけ上昇する構成としてある。したがって、昇降部２２が支持プレート２１の高さを制御すると、リニアゲージ９、液槽２５および突出状態のノズル２４の高さを同時に制御することとなる。
【００７２】
以上の制御により、塗布手段２は、毛細管現象によりノズル先端まで揚げられた塗布液を被塗布面と接触させ、続いて、所望する塗布厚となるようにノズル位置を調整し、この垂直方向のクリアランスを保った状態で、移動フレーム１２が処理位置を通過することにより、基板１０に膜厚が均一な塗布膜を形成することができる。
【００７３】
なお、本実施形態で使用するレジストは、公知のネガまたはポジレジストを用いることができ、レジストの粘度としては、３〜２０ＣＰＳ（センチポイズ））の範囲にあることが好ましく、５〜１５ＣＰＳの範囲にあることがより好ましい。
【００７４】
＜乾燥手段１００の実施形態の説明＞
次に、本発明に係る乾燥手段１００の１つの実施形態について、図４を用いて詳細に説明する。図４は、乾燥手段１００に関連する塗布装置１の主要構成機器を表わした模式図であり、図４（ａ）は、乾燥手段１００の側面を表し、図４（ｂ）は、図４（ａ）における上方から見た平面を表わす。ただし、図４（ｂ）では、吸着手段３および基板１０の記載は省略してある。
【００７５】
図４には、液槽に溜められたレジスト液を毛管現象によって基板１０の被塗布面に導く、塗布手段２のノズル２４と、移動手段４により水平方向に移動する吸着手段３と、吸着手段３の吸引力により被塗布面が下向きになる状態で保持された基板１０と、気流を生じさせる気流発生源１０２と、ガイド面１０４ａが被塗布面１０ａと離間距離ｔで対向配置され、気流を被塗布面１０ａと平行な流れに整流する整流板１０４とが示されている。ここで、乾燥機構１００は、主に気流発生源１０２と整流板１０４とによって構成されている。
【００７６】
塗布手段２のノズル２４により、毛管現象でレジスト液が被塗布面１０ａに接液された状態で、移動手段４により、基板１０を吸着した吸着手段３を水平移動させて、ノズル２４および基板１０を水平方向に相対移動させる。これにより、被塗布面１０ａにレジスト液１１０を塗布することができる。このとき、乾燥手段１００により、被塗布面１０ａに対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって被塗布面１０ａと平行な気流を供給して（図４の矢印参照）、気流を塗布されたレジスト液１１０に接触させることにより、塗布されたレジスト液１１０の乾燥を行うことができる。
なお、塗布手段２のノズル２４は、ベースフレーム１１の中央部に設置され、乾燥機構１００は、ベース部材１０６を介してベースフレーム１１の端部に接続されているので、レジスト塗布時においては、基板１０は移動するが、塗布手段２と乾燥手段１００との位置関係に変化しない。
【００７７】
気流発生源１０２は、主に駆動部１０２ａと送風ノズル１０２ｂとから構成される。駆動部１０２ａの内部には、電動モータで駆動されるフィルタ付きファン（図示せず）が配置され、ファンの回転によりフィルタを通過した気流が、送風ノズル１０２ｂの送風開口から吐出され、塗布手段２のノズル２４側へ送られる。このフィルタを通過したクリーンな気流を、図４の矢印で示す。駆動部１０２ａに用いるファンとしては、シロッコファン、ターボファンをはじめとする任意のタイプのファンを用いることができる。
【００７８】
本実施形態では、送風ノズル１０２ｂは、気流の流れに直交する方向において４室に区分されており、各室にダンパ等を備えることによって、各室の気流の風速を調整できるようになっている。さらに、各室ごとに個別のファンを有する送風ユニットを設けて、個々の送風ユニットの気流の風速を調節可能にすることもできる。なお、送風ノズル１０２ｂを区分する数が４に限られるものではなく、任意の数に区分することができ、区分をせずに一体的な送風ノズル１０２ｂを用いることもできる。
【００７９】
供給する気流は、クリーンルーム内に充填された気体を駆動部１０２ａのファンが吸引して吐出することにより供給することもできるし、別のガス供給源から駆動部１０２ａのファンに気体を供給して吐出することにより供給することもできる。また、加熱手段を備えて、気流を所定の温度の保つこともできるし、保湿手段を備えて、気流を所定の湿度に保つこともできる。なお、気流の湿度については後述する。
【００８０】
整流板１０４は、そのガイド面１０４ａが被塗布面１０ａと離間距離ｔで対向配置されており、ガイド面１０４ａは平滑な表面性状を有する。図４に示すように、整流板１０４は、送風ノズル１０２ｂから塗布手段２のノズル２４の位置まで、気流を下側から連続的にガイドするように配置されている。
【００８１】
整流板１０４のガイド面１０４ａと被塗布面１０ａとが「対向配置される」ことには、図４に示すようなガイド面１０４ａと被塗布面１０ａとが平行に配置される場合（本実施形態の場合）だけでなく、例えば、図５に示すように、ガイド面１０４ａと被塗布面１０ａとの間の距離が、気流発生源１０２側で広く、ノズル２４側で狭くなったくさび状の気流の流路が形成される場合も含まれる。この場合であっても、気流の流れに直交する方向では、ガイド面１０４ａと被塗布面１０ａとの間の距離が同一になっており、被塗布面１０ａと平行な気流を供給することができる。
【００８２】
気流発生源１０２から離れるにつれて気流の運動エネルギーが減少するが、図５に示すような整流板１０４の配置によって、気流の流速の減少を補うことができる。整流板１０４と材料としては、樹脂、金属をはじめとする任意の材料を用いることができる。
【００８３】
被塗布面１０ａと整流板１０４のガイド面１０４ａとの離間距離ｔは、大きすぎると気流の整流効果が薄れ、一方、近すぎると、整流板１０４のガイド面１０４ａの不均一要因を敏感に拾ってしまう不都合が生じる。特に、気流の流速が速い場合には、ガイド面の不均一要因を敏感に拾う恐れが高まる。よって、離間距離ｔを気流の流速に応じて調整することができるようにすることが好ましい。このようにすることによって、迅速で均一な被塗布面の乾燥を実現する最適な気流を得ることができる。また、例えば基板がフォトマスクやフォトマスクブランク基板である場合、製品によって多数の板厚種類があり、異なる板厚みの基板のそれぞれに最適の整流を形成するためには、整流板の高さが可変であることが好ましい。
【００８４】
例えば、整流版１０４のガイド面１０４ａは、使用中にレジストが付着した汚れや、傷が生じることがあり、ガイド面１０４ａが近すぎると、その凹凸（例えば数十〜数百μｍの凹凸）がレジスト塗布面に反映する恐れがある。また、気流の流れに直交する方向において、気流発生源１０２が各室ごとに複数のファンを有する場合には、その境界付近の気流が乱れる場合がある。よって各々の状況に応じて、離間距離ｔを調整することにより、その影響を軽減することができる。
なお、気流の流れに直交する方向において、ガイド面１０４ａの表面性状が不均一になって場合には、気流の流れに直交する方向における各室ごとに、気流の風速を調整して対処することもできる。
【００８５】
離間距離ｔの具体的な寸法としては、被塗布面１０ａと気流の相対速度の秒速値に対して、１〜５０％とすることが好ましく、より好ましくは１０〜５０％とすることができる。例えば、被塗布面１０ａと気流の相対速度を０．１〜１ｍ／秒とすると、離間距離ｔは１０〜５０ｍｍの範囲内で選択することが望ましい。なお、気流の流速については、下記のレジストの塗布方法の説明において詳述する。
【００８６】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、吸着手段３の両端に、クリーンルーム内のダウンフローが巻き込まれて、供給した気流に影響を与えないように、ひさし部分１０８が設けられている。ただし、このひさし部分１０８は、必ず設ける必要がある部材ではない。
【００８７】
本実施形態においては、被塗布面１０ａにおいて、塗布の進行する方向と、気流の進行方向とが同一方向である。特に本実施形態では、塗布手段２のノズル２４によりレジストが塗布された基板１０は、被塗布面１０ａを下方に向けた状態で移動手段４により図面で左から右へ水平に移動する。このとき、既に気流が供給されている場合には、被塗布面１０ａに塗布されたレジスト液１１０に、図面で右から左へ流れる気流が平行に接触し、これにより被塗布面上のレジスト液は迅速に均等に乾燥される。
このとき、基板１０に対して、基板１０の移動速度と気流の流速が加わった相対流速で乾燥を行なうことになる。なお、気流は塗布手段２のノズル２４に達すると、流れが左右に分かれて流れて、基板１０が存在する領域から離れる。
【００８８】
この気流による被塗布面１０ａの乾燥は、基板１０が処理終了位置に達して停止し、さらに、基板１０が反対向きに移動して装着位置に達するまで継続して行なわれる。移動手段４（基板１０）が反対向きに移動するときには、基板１０に対して、気流の流速から基板１０の移動速度を減じた相対流速で乾燥を行なうことになる。このような気流による乾燥により、周囲の環境によって塗布されたレジストの面内分布に影響が出ない時点まで乾燥が進んだら、気流の供給を停止することができる。具体的には、塗布開始後５〜１５分程度で気流の供給を停止でき、その後、塗布装置１から基板１０を取り外すことができる。
【００８９】
本実施形態によれば、乾燥手段１００の送風ノズル１０２ｂ及び整流板１０４の幅寸法が、ノズル２４の幅寸法以上なので、レジストを塗布する基板のサイズが変更されても、乾燥手段１００の各部材を交換する必要はない。
【００９０】
＜乾燥手段１００のその他の実施形態の説明＞
図４に示す実施形態では、気流発生源１０２とノズル２４との位置関係が変わらない状態で、基板１０を移動させることにより、レジストの塗布および乾燥を行なっているが、これに限られるものではない。例えば、気流発生源１０２を基板１０側に設置することも可能である。この場合には、移動手段４によって基板１０を水平方向に移動させることにより、ノズル２４および基板１０を水平方向に相対移動させ、かつ気流発生源１０２が基板１０と一体に移動するようになる。ただし、整流板１０４は、ノズル２４から連続的に設置されている。
この場合には、基板１０の被塗布面１０ａと気流発生源１０２との相対位置を変えずに、塗布、乾燥を行なうことができ、常に安定した気流を被塗布面１０ａに塗布されたレジスト液に接触させることができる。
【００９１】
図４に示す実施形態では、塗布の進行する方向と、気流の進行方向とが同一方向であるが、これに限られるものではない。例えば、図６に示すように、気流の流れが基板１０の進行方向に対して直交する場合も考えられるし、図７に示すように、気流の進行方向が、基板１０の進行方向に対して斜めの場合も考えられる。
図６に示す場合には、気流がノズル２４とぶつかることがなく、図７に示す場合には、気流がノズル２４と正面衝突せずに流れの方向を変えるので、よりスムーズに流れる。
何れの場合においても、基板１０の側部から気流を入れるときには、基板１０の幅方向の条件差が生じるので、比較的狭幅の基板の適用に適していると考えられる。
【００９２】
＜乾燥手段１００を用いたレジスト塗布方法の実施形態の説明＞
次に、上記の乾燥手段１００を用いたレジスト塗布方法の１つの実施形態の説明を図４を用いて行なう。
本レジスト塗布方法では、塗布手段２により、液槽２５に溜められたレジスト液をノズル２４の毛細管現象によって被塗布面１０ａに導いて被塗布面に接液させ、移動手段４により、ノズル２４と基板１０とを水平方向に相対移動させることにより、被塗布面１０ａにレジスト液１１０を塗布する。このとき、乾燥手段１００が、被塗布面１０ｂに対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって被塗布面と平行な気流を供給し、塗布されたレジスト液１１０に気流を接触させることにより、塗布されたレジスト液１１０の乾燥を行う。
【００９３】
そして、周囲の環境によって塗布されたレジストの面内分布に影響が出ない時点まで乾燥が進んだら、気流の供給を停止する。例えば、塗布開始５〜１５分程度で気流の供給を停止でき、その後、塗布装置１から基板１０を取り外すことができる。
【００９４】
特に、被塗布面１０ａ平行なガイド面１０４ａを有する整流板１０４によって気流を整流することにより、被塗布面１０ａと平行な滑らかな気流を供給することができる。これにより、被塗布面を迅速に均一の乾燥させることができ、これにより、外観性能としてのむら（目視で視認可能な色相の異なる斑）がほぼ消失し、レジスト膜厚値の面内分布を、従来の乾燥方法（例えば、特許文献２の図６に示す乾燥方法）に比べて、ほぼ半減させることができる。
【００９５】
ここで、塗布の進行する方向と、気流の進行方向とは任意の方向を取ることができるが、塗布の進行する方向と、気流の進行方向とが同一となるようにすることが好ましい。この場合、図４に示すような、基板１０を水平方向に移動させて被塗布面１０ａにレジスト液を塗布する場合には、基板１０が移動する向きに対向する向きで、気流を塗布されたレジスト液１１０に接触させることになる。
【００９６】
この場合には、レジスト液が溜められた液槽２５やノズル２４を移動させずに、基板１０側を移動させることにより塗布を行なうので、液槽２５内のレジスト液の液面が乱れて、毛細管現象により塗布挙動が乱れる恐れがない。さらに、気流を基板１０が移動する向きと対向する向きで塗布されたレジスト液１１０に接触させるので、より効果的に被塗布面１０ａの乾燥を行なうことができる。
ただし、本発明はこれ限られるものではなく、基板１０の移動方向と同様な向きで、気流を塗布されたレジスト液１１０に接触させることもできる。
【００９７】
気流の供給を開始するタイミングとしては、被塗布面１０ａへの塗布が終了する前に開始することが好ましく、被塗布面１０ａへの塗布を開始する前に開始することがさらに好ましい。
レジスト液が被塗布面１０ａに付けられた時点から実質的に乾燥が始まるが、被塗布面１０ａへの塗布が終了する前に気流の供給を開始することによって、迅速で均一な被塗布面の乾燥を実現できる。さらに、被塗布面１０ａへの塗布を開始する前に気流の供給が開始する場合には、レジスト液が被塗布面１０ａに付けられた直後から、気流に接触して乾燥が行なわれるので、迅速で均一な被塗布面の乾燥をより確実に実現できる
【００９８】
被塗布面１０ａへの塗布を開始する前に気流の供給を開始する場合には、接液前から気流を供給することも可能であるし、接液後（例えば、接液してからノズルを下降させ、塗布に適切な塗布ギャップを作った時点）に気流をスタートさせることも可能である。
【００９９】
供給する気流の流速としては、ノズルおよび基板の相対移動の速度に対して、１０倍以上であることが好ましく、５０倍以上であることがさらに好ましい。
このような流速を取ることによって、基板１０とノズル２４との相対移動の有無に関わらず、ほぼ一定の相対流速を有する気流を供給することができるので、被塗布面１０ａを均一に乾燥することができる。
ここで、ノズルおよび基板の相対移動の速度としては、０．０５〜１ｍ／分の範囲が好ましく、０．１〜０．５ｍ／分の範囲がさらに好ましい。気流の流速としては、０．０５〜１．５ｍ／秒であることが好ましく、０．１〜１．５ｍ／秒であることがさらに好ましい。
【０１００】
＜フォトマスクブランク、フォトマスクを製造する実施形態の説明＞
上記のレジスト塗布方法によって、透明基板上に光学膜が成膜されたフォトマスクブランク基板にレジストを塗布することにより、フォトマスクブランクを製造することもできる。本実施形態では、石英ガラス等からなる透明基板を用いることができ、光学膜には、遮光膜、半透光膜、位相シフト膜、これらに積層した反射防止膜等が含まれる。また、このフォトマスクブランクを用いて、透明基板上の光学膜に、得ようとする電子デバイスに応じた転写用パターンをパターニングしてフォトマスクを製造することもできる。
【０１０１】
＜複数の光学膜を成膜されたフォトマスクを製造する実施形態の説明＞
次に、図８、９を参照しながら、上記のレジスト塗布方法を適用して、透明基板上に複数の光学膜を成膜されたフォトマスクを製造する場合の説明を行なう。
図８、９には、複数の光学膜を成膜されたフォトマスクの一例として、遮光膜に加えて、半透光膜（ＨＴＬ：Ｈａｌｆ Ｔｏｎｅ Ｌａｙｅｒ）が成膜されたフォトマスクの製造方法が示されている。このフォトマスクは、半透光膜を追加することで光量を調整して、グレー部を表現することができ、例えば、液晶表示装置製造においてその工数を低減することができる。
【０１０２】
図８には、半透光膜（ＨＴＬ）を後から成膜し、結果として、半透光膜が上層にくる膜構成のフォトマスクの製造工程を示し、図９には、半透光膜（ＨＴＬ）を先に成膜し、結果として、半透光膜が下層にくる膜構成のフォトマスクの製造工程を示す。
【０１０３】
図８に示す膜構成のフォトマスクの製造工程において、下層からＣｒ系遮光膜（ＣＲ）、反射防止膜（ＡＲ）の順で積層された透明基板（図８（ａ）参照）に、１回目のレジスト塗布を行ってレジスト膜を形成し、このレジスト膜上にパターン露光および現像を行って１回目のレジストパターンを形成する（図８（ｂ）参照）。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）および反射防止膜（ＡＲ）をパターニングし、その上に半透光膜（ＨＴＬ）を積層してフォトマスク中間体を形成する（図８（ｃ）参照）。
次に、フォトマスク中間体に２回目のレジスト塗布を行なってレジスト膜を形成し、このレジスト膜上にパターン露光および現像を行って２回目のレジストパターンを形成する（図８（ｄ）参照）。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより、半透光膜（ＨＴＬ）、遮光膜（ＣＲ）および反射防止膜（ＡＲ）がパターニングされたフォトマスクまたはフォトマスク中間体を形成することができる（図８（ｅ）参照）。
【０１０４】
図９に示す膜構成のフォトマスクの製造工程において、下層から半透光膜（ＨＴＬ）、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）、反射防止膜（ＡＲ）の順で積層された透明基板（図９（ａ）参照）に、１回目のレジスト塗布を行なってレジスト膜を形成し、このレジスト膜上にパターン露光および現像を行って１回目のレジストパターンを形成する（図９（ｂ）参照）。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより、半透光膜（ＨＴＬ）、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）および反射防止膜（ＡＲ）がパターニングされたフォトマスク中間体を形成する（図９（ｃ）参照）。
次に、フォトマスク中間体に２回目のレジスト塗布を行なってレジスト膜を形成し、このレジスト膜上にパターン露光および現像を行って２回目のレジストパターンを形成する（図９（ｄ）参照）。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより、半透光膜（ＨＴＬ）、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）および反射防止膜（ＡＲ）がパターニングされたフォトマスクまたはフォトマスク中間体を形成することができる（図９（ｅ）参照）。
【０１０５】
図８および図９に示す何れの製造方法においても、レジスト塗布においては、上記の乾燥手段１００を用いた塗布方法が適用されている。
ここで、フォトマスクにおいては、静電気による電位差によって放電が生じ、その際のエネルギーにより光学膜が溶損する静電破壊が生じる場合があるが、特に、基板上に形成された複数の光学膜をパターニングするにあたり、２回目のパターニング時に、既にパターニングされた遮光膜等の光学膜のパターン同士間で放電が生じて、パターン形状が壊れる恐れがある。特に、先端が尖った形状のパターンが接近している場合に、静電破壊が生じ易い。図８（ｃ）および図９（ｃ）においては、スペースを隔てて隣接したＣｒ系遮光膜（ＣＲ）のパターン同士間で放電が生じて、静電破壊が生じる恐れがある。
【０１０６】
このとき、乾燥手段１００により、基板に平行な気流を供給することができるので、適正な湿度（例えば、湿度４０〜７０％）の気流を供給することにより、Ｃｒ系遮光膜（ＣＲ）に気流を接触させることができるので、静電破壊を未然に防止することができる。クリーンルーム内では、雰囲気自体が既にその湿度に制御されているが、上記のように、気流に適正な湿度を持たせるために、加湿手段を備えることもできる。
【０１０７】
本発明に係るレジスト塗布方法およびレジスト塗布装置、並びに該レジスト塗布方法を用いたフォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法の実施形態は、上記の実施形態に限られるものではなく、その他の様々な実施形態が本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 塗布装置
２ 塗布手段
３ 吸着手段
４ 移動手段
５ 保持手段
９ リニアゲージ
１０ 基板
１０ａ 被塗布面
１１ ベースフレーム
１２ 移動フレーム
１３ 移動部
２０ 塗布液
２１ 支持プレート
２２ 昇降部
２３ 毛細管隙間
２４ ノズル
２５ 液槽
２６ ノズル昇降部
４１ リニアウェイ
４２ ボールスクリュウ
４３ モータ
５５ 保持部材
６１ 保持プレート
６２ リニアウェイ
６３ レール
６４ リニアウェイ
６５ 回動プレート
６６ 回動軸
６７ 回動シリンダ
６８ ストッパ
６９ ベースプレート
７０ 保持手段フレーム
７１ ガイド棒
７２ 底フレーム
７３ 昇降手段
９１ 測定端子
１００ 乾燥手段
１０２ 気流発生源
１０２ａ 駆動部
１０２ｂ 送風ノズル
１０４ 整流板
１０４ａ ガイド面
１０６ ベース部材
１０８ ひさし部分
１１０ レジスト液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布面を下方に向けた状態の基板にレジスト液を塗布する方法であって、
液槽に溜められたレジスト液を、ノズルの毛細管現象によって前記被塗布面に導いて前記被塗布面に接液させ、前記ノズルと前記基板とを水平方向に相対移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、
前記被塗布面に対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって前記被塗布面と平行な気流を供給し、前記気流を塗布されたレジスト液に接触させることにより、前記塗布されたレジスト液の乾燥を行うことを特徴とする、レジスト塗布方法。
【請求項２】
前記被塗布面と対向配置された整流板によって前記気流を整流して、前記被塗布面と平行な気流を供給することを特徴とする、請求項１に記載のレジスト塗布方法。
【請求項３】
前記被塗布面において、塗布の進行する方向と、前記気流の進行方向とが同一方向であることを特徴とする請求項１または２に記載のレジスト塗布方法。
【請求項４】
前記基板を水平方向に移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、かつ、前記基板の移動する向きに対向する向きで、前記気流を前記塗布されたレジスト液に接触させることを特徴とする、請求項３に記載のレジスト塗布方法。
【請求項５】
前記気流の供給が、前記被塗布面への塗布が終了する前に開始されることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項６】
前記気流の供給が、前記被塗布面への塗布を開始する前に開始されることを特徴とする、請求項５に記載のレジスト塗布方法。
【請求項７】
前記気流の流速が、前記ノズルおよび前記基板の前記相対移動の速度に対して、１０倍以上であることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項８】
前記気流の流速が、０．０５〜１．５ｍ／秒であることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項９】
透明基板上に光学膜が成膜されたフォトマスクブランク基板にレジストを塗布する工程を含む、フォトマスクブランク製造方法であって、請求項１〜８の何れか１項に記載のレジスト塗布方法によってレジストを塗布することを特徴とする、フォトマスクブランクの製造方法。
【請求項１０】
透明基板上の光学膜に、得ようとする電子デバイスに応じた転写用パターンをパターニングしてフォトマスクを製造する方法であって、請求項９に記載のフォトマスクブランクを用いることを特徴とする、フォトマスクの製造方法。
【請求項１１】
透明基板上に形成された複数の光学膜がそれぞれパターニングされたフォトマスクの製造方法であって、
レジストを塗布して、前記レジストへの描画および現像工程を施すことにより、第1の光学膜をパターニングして、第1の転写用パターンを有するフォトマスク中間体を形成する工程と、
該フォトマスク中間体にレジストを塗布して、前記レジストへの描画および現像工程を施すことにより、第２の光学膜をパターニングして、第２の転写用パターンを有するフォトマスクまたはフォトマスク中間体を形成する工程と、
を含み、
前記レジストの塗布に際して、請求項１〜８の何れか１項に記載のレジスト塗布方法を用いることを特徴とする、フォトマスクの製造方法。
【請求項１２】
被塗布面を下方に向けた状態の基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置であって、
レジスト液を溜める液槽と、該液槽に溜められたレジスト液を、毛管現象によって前記基板の被塗布面に導くノズルと、を備えた塗布手段と、
前記ノズルおよび前記基板の少なくとも一方を移動させることにより、両者を水平方向に相対移動させる移動手段と、
気流を生じさせる気流発生源と、前記被塗布面と所定の離間距離で対向配置されたガイド面を有して、該気流を前記被塗布面と平行な流れに整流する整流板とを備えた乾燥機構と、
を備え、
前記塗布手段により、毛管現象でレジスト液が前記被塗布面に接液された状態で、
前記移動手段により、前記ノズルおよび前記基板を水平方向に相対移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、
前記乾燥手段により、前記被塗布面に対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって前記被塗布面と平行な気流を供給し、前記気流を塗布されたレジスト液に接触させることにより、前記塗布されたレジスト液の乾燥を行うことを特徴とする、塗布装置。
レジスト塗布装置。
【請求項１３】
前記離間距離が調整可能であり、前記離間距離が前記気流の流速に応じて調整されることを特徴とする、請求項１２に記載の塗布装置。
【請求項１４】
前記移動手段によって前記基板を水平方向に移動させることにより、前記ノズルおよび前記基板を水平方向に相対移動させ、かつ前記気流発生源が前記基板と一体に移動することを特徴とする、請求項１２または１３に記載のレジスト塗布装置。
【請求項１】
被塗布面を下方に向けた状態の基板にレジスト液を塗布する方法であって、
液槽に溜められたレジスト液を、ノズルの毛細管現象によって前記被塗布面に導いて前記被塗布面に接液させ、前記ノズルと前記基板とを水平方向に相対移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、
前記被塗布面に対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって前記被塗布面と平行な気流を供給し、前記気流を塗布されたレジスト液に接触させることにより、前記塗布されたレジスト液の乾燥を行うことを特徴とする、レジスト塗布方法。
【請求項２】
前記被塗布面と対向配置された整流板によって前記気流を整流して、前記被塗布面と平行な気流を供給することを特徴とする、請求項１に記載のレジスト塗布方法。
【請求項３】
前記被塗布面において、塗布の進行する方向と、前記気流の進行方向とが同一方向であることを特徴とする請求項１または２に記載のレジスト塗布方法。
【請求項４】
前記基板を水平方向に移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、かつ、前記基板の移動する向きに対向する向きで、前記気流を前記塗布されたレジスト液に接触させることを特徴とする、請求項３に記載のレジスト塗布方法。
【請求項５】
前記気流の供給が、前記被塗布面への塗布が終了する前に開始されることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項６】
前記気流の供給が、前記被塗布面への塗布を開始する前に開始されることを特徴とする、請求項５に記載のレジスト塗布方法。
【請求項７】
前記気流の流速が、前記ノズルおよび前記基板の前記相対移動の速度に対して、１０倍以上であることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項８】
前記気流の流速が、０．０５〜１．５ｍ／秒であることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項９】
透明基板上に光学膜が成膜されたフォトマスクブランク基板にレジストを塗布する工程を含む、フォトマスクブランク製造方法であって、請求項１〜８の何れか１項に記載のレジスト塗布方法によってレジストを塗布することを特徴とする、フォトマスクブランクの製造方法。
【請求項１０】
透明基板上の光学膜に、得ようとする電子デバイスに応じた転写用パターンをパターニングしてフォトマスクを製造する方法であって、請求項９に記載のフォトマスクブランクを用いることを特徴とする、フォトマスクの製造方法。
【請求項１１】
透明基板上に形成された複数の光学膜がそれぞれパターニングされたフォトマスクの製造方法であって、
レジストを塗布して、前記レジストへの描画および現像工程を施すことにより、第1の光学膜をパターニングして、第1の転写用パターンを有するフォトマスク中間体を形成する工程と、
該フォトマスク中間体にレジストを塗布して、前記レジストへの描画および現像工程を施すことにより、第２の光学膜をパターニングして、第２の転写用パターンを有するフォトマスクまたはフォトマスク中間体を形成する工程と、
を含み、
前記レジストの塗布に際して、請求項１〜８の何れか１項に記載のレジスト塗布方法を用いることを特徴とする、フォトマスクの製造方法。
【請求項１２】
被塗布面を下方に向けた状態の基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置であって、
レジスト液を溜める液槽と、該液槽に溜められたレジスト液を、毛管現象によって前記基板の被塗布面に導くノズルと、を備えた塗布手段と、
前記ノズルおよび前記基板の少なくとも一方を移動させることにより、両者を水平方向に相対移動させる移動手段と、
気流を生じさせる気流発生源と、前記被塗布面と所定の離間距離で対向配置されたガイド面を有して、該気流を前記被塗布面と平行な流れに整流する整流板とを備えた乾燥機構と、
を備え、
前記塗布手段により、毛管現象でレジスト液が前記被塗布面に接液された状態で、
前記移動手段により、前記ノズルおよび前記基板を水平方向に相対移動させることにより、前記被塗布面にレジスト液を塗布し、
前記乾燥手段により、前記被塗布面に対し、一定方向にほぼ一定の相対流速であって前記被塗布面と平行な気流を供給し、前記気流を塗布されたレジスト液に接触させることにより、前記塗布されたレジスト液の乾燥を行うことを特徴とする、塗布装置。
レジスト塗布装置。
【請求項１３】
前記離間距離が調整可能であり、前記離間距離が前記気流の流速に応じて調整されることを特徴とする、請求項１２に記載の塗布装置。
【請求項１４】
前記移動手段によって前記基板を水平方向に移動させることにより、前記ノズルおよび前記基板を水平方向に相対移動させ、かつ前記気流発生源が前記基板と一体に移動することを特徴とする、請求項１２または１３に記載のレジスト塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２１０８８９（Ｐ２０１１−２１０８８９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７６２５５（Ｐ２０１０−７６２５５）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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