JP2001290280A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑、高価、かつ大きなスペースを必要とす
ることなく、高品位、高精度の焼付けが可能な露光装置
を構成することを目的とする。 【解決手段】 フォトマスク1 を介して未露光フォトマ
スク部材3 に露光用光源11からの光10を照射してフォト
マスクのパターンと同じかまたは反転したパターンを焼
付ける露光装置において、露光用光源を平面発光装置で
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー受像管の
シャドウマスクや半導体装置のリードフレームなど、フ
ォトエッチング法におけるパターン焼付けに用いられる
フォトマスクを製作するための露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー受像管のシャドウマスクや
半導体装置のリードフレームなど、高精細部品の普及に
ともなって、フォトエッチング法による製造が増加して
いる。

【０００３】このフォトエッチング法による製造には、
被加工部材に所定のパターンの形成されたフォトマスク
のパターンを焼付ける露光工程がある。この露光工程で
用いられるフォトマスクは、一般にガラス板などの光透
過性の板を基板とし、この基板上に所定のパターンの遮
光膜が形成されたものとなっている。

【０００４】このようなフォトマスクのパターン形成方
法としては、 （ａ） レーザ光などを光源とする描画装置により、未
露光のフォトマスク部材に直接パターンを描画する方法 （ｂ） レーザ光などを光源とする描画装置により一旦
製作されたフォトマスクを原版として、この原版と未露
光のフォトマスク部材とを密着または一定間隔離して対
峙させ、原版を介して光源から光により露光して、未露
光のフォトマスク部材に原版のパターンと同じかまたは
反転したパターンを焼付ける方法の２通りの方法があ
る。

【０００５】特に（ｂ）の方法は、カラー受像管のシャ
ドウマスクや半導体装置のリードフレームなどのよう
に、繰返し露光をおこなって同一部品を大量に生産する
場合や、原版の損傷を回避するため、複数のフォトマス
クを用意しておく場合などに有効であり、広く利用され
ている。

【０００６】上記フォトマスクの製作方法をより具体的
に説明すると、第１の方法として、青板ガラス板や石英
板などの基板上にクロム（Ｃｒ）などの金属膜が形成さ
れ、この金属膜上にフォトレジスト（ポジ型）が塗布形
成されたハードマスクブランクスといわれる未露光フォ
トマスク部材を用い、描画装置または反転露光装置によ
り露光して、上記未露光フォトマスク部材に所定のパタ
ーンを形成する。その後、このパターンの形成されたフ
ォトマスク部材を現像してフォトレジストの露光部分を
除去して、未露光部分を耐エッチング性レジストパター
ンとして残し、ついで、このレジストパターンの形成さ
れたフォトマスク部材に硝酸セリウムアンモニウム−過
塩素系エツチング液をスプレーまたはディッピングなど
の方法によりエツチングし、その後、レジストを剥離、
水洗、乾燥して、金属膜パターンからなるパターン焼付
け用フォトマスクとする方法がある。

【０００７】第２の方法として、青板ガラス板を基板と
してその板面にハロゲン化銀分散ゼラチン膜からなる乳
剤層の形成されたいわゆるエマルジョン乾板（ネガ型）
を未露光フォトマスク部材として用い、描画装置または
反転露光装置により露光して、上記未露光フォトマスク
部材に所定のパターンを形成する。その後、このパター
ンの形成されたフォトマスク部材を現像して、露光部分
を黒色のハロゲン化銀からなる遮光パターンとして残
し、ついで、定着をおこなって未露光部分のハロゲン化
銀を除去するとともに、乳剤層の硬膜化をおこなう。そ
の後、水洗、乾燥して、パターン焼付け用フォトマスク
とする方法がある。

【０００８】このようなフォトマスクの製作方法におい
て、描画装置により直接パターンを描画してフォトマス
クを製作する方法は、高品位、高精度のフォトマスクと
することができるが、反面、製作に長時間かかる。ま
た、描画装置自体が高価であるという問題がある。

【０００９】これに対して、反転露光装置によりフォト
マスクを製作する方法は、品位、精度の点では、描画装
置により直接パターンを描画する方法にくらべて劣る
が、製作時間が短く、フォトマスクの大量製作に適す
る。また装置自体が安価である。

【００１０】このようなことからフォトエッチング法に
用いられるフォトマスクは、反転露光装置により製作す
る場合が多い。

【００１１】図３に、従来の反転露光装置の一例を示
す。この露光装置では、所定のパターンの形成されたフ
ォトマスク１（原版）は、保持枠２に保持され、一方、
未露光のフォトマスク部材３は、露光装置のベース部４
に保持され、これらフォトマスク１と未露光フォトマス
ク部材３は、減圧装置より真空密着される。そして、フ
ォトマスク１の前方に配置された露光用光源５から放射
される所定波長の光６により露光して、未露光フォトマ
スク部材３にフォトマスク１のパターンを焼付ける。

【００１２】このような露光装置では、光源５が未露光
フォトマスク部材３に焼付けられるパターンの品位、精
度に大きな影響を及ぼす。すなわち、このような露光装
置では、光源５が露光装置の有効照射領域における照度
分布にばらつきが生じないようにするとともに、解像度
を損なうことなくパターンを焼付け、またフォトマスク
１に対して光が交差して入射した場合におこるパターン
寸法の変化が生じないように、フォトマスク１を通って
未露光フォトマスク部材３に入射する照射光を平行光に
することが必要である。

【００１３】したがって、図３に示した露光装置では、
光源５に波長の短い光６を放射するランプが用いられ、
かつ光源５からフォトマスク１までの距離を長くして、
照度分布を均一化し、かつ平行に近い照射光が得られる
ようにする必要がある。

【００１４】そのため、このような露光装置は、大きな
設置スペースが必要となる。また光源５からフォトマス
ク１までの距離が長いことによる照度低下も無視でき
ず、ランプ出力を大きくする必要があるなどの問題があ
る。

【００１５】また、他の反転露光装置として、図４に示
す露光装置がある。この露光装置は、図３に示した露光
装置と同様の光源５を用い、この光源５からの光６を反
射鏡８を介して非球面鏡９に入射させ、この非球面鏡９
によりほぼ平行光にしてフォトマスク１に入射させる構
成になっている。

【００１６】このような露光装置によれば、上記図３に
示した露光装置にくらべて小さな設置スペースですむ。
しかし、この露光装置は、平行光を得るための非球面鏡
９の設計、製作がむつかしく、装置が高価になるという
問題がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、フォト
エッチング法に用いられる露光装置では、光源が未露光
フォトマスク部材に焼付けられるパターンの品位、精度
に大きな影響を及ぼす。そのため、その焼付けられるパ
ターンを高品位、高精度にしようとすると、装置が複
雑、高価になる。また、装置を単純化した場合には、光
源からフォトマスクまでの距離を長くする必要があり、
大きな設置スペースが必要になるなどの問題がある。

【００１８】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、露光装置を複雑、高価にしたり、
大きなスペースを必要とすることなく、高品位、高精度
の焼付けが可能な露光装置を構成することを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】所定のパターンを有する
フォトマスクを介して未露光フォトマスク部材に露光用
光源から光を照射することによりフォトマスクのパター
ンと同じかまたは反転したパターンを焼付ける露光装置
において、露光用光源を平面発光装置で構成した。

【００２０】また、その平面発光装置を有機分散型ＥＬ
パネル、無機薄膜ＥＬパネル、有機薄膜ＥＬパネルのい
ずかで構成した。

【００２１】また、その平面発光装置をＬＥＤアレイで
構成した。

【００２２】さらに、その平面発光装置を露光装置の有
効照射領域とほぼ等大以上の大きさに形成した。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１にこの発明の実施の一形態で
ある露光装置を示す。この露光装置は、所定のパターン
の形成されたフォトマスク１（原版）を保持する保持枠
２と、未露光フォトマスク部材３、たとえば通常のリス
タイプエマルジョン乾板を上記フォトマスク１と向い合
うように保持するベース部４と、これら保持枠２に保持
されたフォトマスク１とベース部４に保持された未露光
フォトマスク部材３を真空密着させる減圧装置（図示せ
ず）と、上記フォトマスク１の前方に配置され、フォト
マスク１のパターンを未露光のフォトマスク部材３に焼
付ける光１０を放射する露光用光源１１とから構成され
ている。

【００２４】特にこの実施の形態では、上記光源１１
が、緑色光を発光する有機分散型ＥＬパネルなどの平面
発光装置からなり、この平面発光装置が露光装置の有効
照射領域、すなわちフォトマスク１を保持する保持枠２
の内側面積とほぼ等大以上の発光面をもつ大きさに形成
されている。そして、このＥＬパネルを駆動するインバ
ータの周波数を変化させることにより、照度を調整する
ことができるように構成されている。

【００２５】この露光装置によるフォトマスクの製作
は、保持枠２にフォトマスク１を取付け、ベース部４に
未露光フォトマスク部材３を取付けて、これら保持枠２
およびベース部４に取付けられたフォトマスク１と未露
光フォトマスク部材３を向い合わせ、減圧装置によりこ
れらフォトマスク１と未露光フォトマスク部材３を真空
密着させる。十分に密着させたのち、光源１１を発光さ
せて露光し、未露光のフォトマスク部材３にフォトマス
ク１のパターンを焼付ける。その後、このパターンの焼
付けられたフォトマスク部材３を、通常の条件で現像、
定着、水洗、乾燥することにより製作される。

【００２６】上記のように光源１１を平面発光装置とす
ると、従来の露光装置のように反射鏡や非球面鏡を用い
た露光装置のように複雑な構成にすることなく、また光
源からフォトマスクまでの距離を長くすることなく、簡
単な構成で未露光フォトマスク部材３に入射する照射光
１０をほぼ平行光とすることができ、高品位、高精度の
フォトマスクを製作することができる。

【００２７】なお、上記実施の形態では、露光用光源を
有機分散型ＥＬパネルで構成したが、光源としては、無
機薄膜ＥＬパネル、有機薄膜ＥＬパネルで構成してもよ
く、また、図２に示すように、多数のＬＥＤ１３を２次
元的に配列したＬＥＤアレイで構成しても同様の効果が
得られる。

【００２８】なおまた、上記実施の形態では、フォトマ
スク（原版）のパターンに対して反転したパターンを焼
付ける場合について説明したが、この発明は、フォトマ
スク（原版）のパターンと同じパターンを焼付ける場合
にも適用できる。

【００２９】

【発明の効果】上述のように、露光用光源を平面発光装
置で構成すると、従来の露光装置のように反射鏡や非球
面鏡を用いた露光装置のように複雑な構成にすることな
く、また光源からフォトマスクまでの距離を長くするこ
となく、簡単な構成で未露光フォトマスク部材に入射す
る照射光をほぼ平行光とすることができ、高品位、高精
度のフォトマスクを製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態である露光装置の構成
を示す図である。

【図２】多数のＬＥＤを２次元的に配列したＬＥＤアレ
イからなる平面発光装置の図である。

【図３】従来の露光装置の構成を示す図である。

【図４】従来の異なる露光装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…フォトマスク ３…未露光フォトマスク部材 １０…光 １１…露光用光源 １３…ＬＥＤ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のパターンを有するフォトマスクを
   介して未露光フォトマスク部材に露光用光源から光を照
   射することにより上記フォトマスクのパターンと同じか
   または反転したパターンを焼付ける露光装置において、 上記露光用光源が平面発光装置からなることを特徴とす
   る露光装置。
2. 【請求項２】 平面発光装置が有機分散型ＥＬパネル、
   無機薄膜ＥＬパネル、有機薄膜ＥＬパネルのいずれかで
   あることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 【請求項３】 平面発光装置がＬＥＤアレイであること
   を特徴とする請求項１記載の露光装置。
4. 【請求項４】 平面発光装置が露光装置の有効照射領域
   とほぼ等大以上の大きさに形成されていることを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置。