JP2002258462A - 露光用マスク、露光方法及び露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジストの解像限界を越えるような微細パタ
ーンの露光を精度良く行う。 【解決手段】 露光用マスク３３に複数の開口３３Ａ、
３３Ｂ…をレジストの解像限界以下のピッチｘで配列
し、各開口３３Ａ、３３Ｂ…に第一バンドパスフィルタ
３４Ａと第二バンドパスフィルタ３４Ｂとを交互に取り
付ける。第一バンドパスフィルタ３４Ａではｉ線のみ
を、第二バンドパスフィルタ３４Ｂではｊ線のみを通過
させる。露光用マスク３３をフォトレジスト層に載置し
て光源装置で露光を行う。そしてフォトレジスト層を現
像してレジストパターンを形成する。開口部のレジスト
パターンのピッチは解像限界より小さい距離ｘになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ＩＣチップ
やＬＣＤ（液晶表示体）等の被検査物の微細な電極にコ
ンタクトピンを接触させて電気的なテストを行うための
コンタクトプローブ、或いはＩＣやＬＳＩ等の半導体素
子、液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド等の検出素
子、ＣＣＤ等の撮像素子といった各種デバイス等の製造
に用いられる露光用マスク、露光方法及び露光装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プローブ装置は、ＩＣチップや
ＬＳＩ等の半導体チップ、またはＬＣＤ（液晶表示体）
等の各電極パッド（以下、パッドという）にコンタクト
プローブのコンタクトピンを押圧接触させ、プリント基
板を介してテスターに接続して電気的なテストに用いら
れる。コンタクトプローブ１は、例えば図８及び９に示
すようにＮｉ基合金等からなる複数本のパターン配線３
…の一面にフィルム２が被着され、フィルム２から突出
するパターン配線３…の先端部はコンタクトピン３ａ…
とされている。またフィルム２の幅広の基部１ｂには窓
部４が形成され、この窓部４にはパタ−ン配線３…の引
き出し配線部５…が設けられている。尚、フィルム２は
ポリイミド等の樹脂フィルム層ＰＩからなり、或いはポ
リイミド等の樹脂フィルム層ＰＩに銅箔等の金属フィル
ム層６が例えばグラウンドとして積層された二層のもの
等でもよい。

【０００３】このようなコンタクトプローブ１は図１０
及び図１１に示すようにメカニカルパーツ７に組み込ま
れてプローブ装置８とされ、コンタクトピン３ａ…を半
導体ＩＣチップやＬＣＤ等のパッドやバンプ等の微細な
電極端子に接触させることになる。即ち、図１０及び図
１１に示すプローブ装置８において、中央窓部１０ａを
有するプリント基板１０の上に、例えばトップクランプ
１１を取り付け、またコンタクトプローブ１の先端部１
ａをその下面に取り付けたマウンティングベース１２
を、トップクランプ１１にボルト等で固定する。そして
ボトムクランプ１４でコンタクトプローブ１の基部１ｂ
を押さえつける。その際、プリント基板１０とコンタク
トプローブ１の基部１ｂは位置決めピンによって相互の
位置決めがなされる。これによって、コンタクトプロー
ブ１の先端部１ａがマウンティングベース１２の下面で
下方に向けた傾斜状態に保持され、コンタクトプローブ
１の基部１ｂにおいてパターン配線３…の引き出し配線
部５…がボトムクランプ１４の弾性体１５で窓部４を通
してプリント基板１０の下面の電極１６に押しつけられ
て接触状態に保持されることになる。

【０００４】ところで、上述のコンタクトプローブ１の
各コンタクトピン３ａ…を含む各パターン配線３…はフ
ォトリソ・めっき法によって製作されている。この方法
によると、図１２に示すようにＣｕ等のベースメタル層
を積層した支持基板１７上に例えば厚さ５０μｍ程度の
ネガ型（またはポジ型）のフォトレジスト層１８を形成
し、その上に製造すべきパターン配線３…を形成すべき
複数の開口２０ａ…を遮光部２０ｂ…と交互に配列させ
たマスク２０を施して露光する。そしてフォトレジスト
層１８を現像してパターン配線３…となる部分を除去し
て開口部が所定間隔で配列されたレジストパターンを形
成する。次にこれら開口部にＮｉまたはＮｉ合金をめっ
き処理によって形成してフォトレジスト層１８を除去す
ればパターン配線３…が形成される。次いでパターン配
線３…にフィルム２を接着して支持基板１７から分離す
ればコンタクトプローブ１が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体素子の微細化・高集積化が進められ、これに対応する
ためにコンタクトプローブ１のコンタクトピン３ａ…の
ピッチも狭ピッチ化が要求され、フォトリソ・めっき法
に用いられるレジストの解像限界（分解能）以下のピッ
チのパターンニングが必要になってきている。レジスト
の解像限界は露光光学系とレジストパターンの特性によ
って定まる。パターン配線３…のコンタクトピン３ａ…
の領域に対応してフォトレジスト層１８に形成するレジ
ストパターンのピッチが解像限界に達すると、遮光部２
０ｂで遮光されている領域に開口２０ａを通過して遮光
部２０ｂ裏面に回り込む回折光や散乱光が隣の開口２０
ａから回り込む同様な回折光や散乱光と干渉するために
コントラストが低下する。フォトレジスト層１８の遮光
部に侵入する光はマスク２０とフォトレジスト層１８と
の界面等での回折光、マスク２０の基材２０ｃやフォト
レジスト層１８内での散乱光、マスク２０の基材２０ｃ
とフォトレジスト層１８の界面での屈折光、フォトレジ
スト層１８と支持基板１７との界面での反射光や散乱光
等がある。

【０００６】露光時にマスク２０の開口２０ａ…を通過
してフォトレジスト層１８内に入射する露光量分布は例
えば図１３に示すようになる。この場合、露光量分布の
うち山の部分ａはマスク２０の開口２０ａに対応する感
光領域の露光量である。フォトレジスト層１８が感光す
るのに必要な基準光量をｂで示すと、マスク２０の遮光
部２０ｂの下の遮光領域には、両側の感光領域から侵入
する回折光や散乱光等が干渉して定在波が発生する。光
の干渉で生じた定在波の大きさは両感光領域からの侵入
光の和より大きくなるために、遮光領域の総露光量ｃは
フォトレジスト層１８が感光するのに必要な基準光量ｂ
を越えてしまう。そのため露光したフォトレジスト層１
８を現像すると、ネガ型レジストの場合、図１４に示す
ように、本来レジストが除去されるべき開口部２２内に
レジスト１８ａが残ってしまい所定形状のパターン配線
３…をめっき形成できないという欠点がある。またポジ
型レジストの場合には、図１５に示すようなレジストパ
ターン１８ｂが形成されてしまい、レジストの線幅が狭
くなる、或いはパターンが倒壊してしまい、所定形状の
パターン配線３をめっき形成できないという欠点があ
る。

【０００７】また半導体素子等において微細な回路パタ
ーンを形成する方法として投影露光方法が用いられてい
る。この技術においてもレジストの解像限界以下のピッ
チの回路をフォトレジスト層にパターンを形成すること
が要求されている。フォトレジスト層の露光方法におい
て解像度をより高くする方法として位相シフト法や変形
照明法等が採用されている。例えば特開平２０００−７
７３２５号公報には、位相シフト法を用いて感光領域と
遮光領域のコントラストを高めてシャープなレジストパ
ターンをフォトレジストに形成する技術が開示されてい
る。しかしながらこの場合でも、マスクの遮光部両側の
開口に対応するフォトレジスト層の両感光領域から遮光
領域に回折光や散乱光等が侵入して干渉し合うために上
述の場合と同様に定在波が生じてしまい、感光領域と遮
光領域のコントラストが低下するために現像後に開口部
にレジストが残ってしまいシャープなパターンを形成で
きないという欠点がある。これを改善するために露光光
源をより短波長のものに交換すると回折光は低減できる
ものの散乱光が残るためにシャープなパターンの形成を
十分に行えなかった。また露光光を紫外線以下の領域の
短波長にすると、回路パターン用と比較してレジスト厚
みの大きいコンタクトプローブ用に用いた場合に光がレ
ジストの高分子に吸収されてしまうためにフォトレジス
ト層を十分透過できず正確なパターンを形成できない。
そのため回路パターン用の露光装置をコンタクトプロー
ブ用に採用することはできなかった。

【０００８】本発明は、このような実情に鑑みて、レジ
ストに高度に微細なレジストパターンを形成できるよう
にした露光用マスク、露光方法及び露光装置を提供する
ことを目的とする。また本発明の他の目的はレジストの
解像限界以下のピッチの微細パターンを形成できるよう
にした露光用マスク、露光方法及び露光装置を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る露光用マス
クは、マスクに複数の非遮光部が配列され、これら非遮
光部には波長選択材が装着されており、少なくとも隣り
合う非遮光部の波長選択材で選択される透過光の波長が
相違することを特徴とする。本発明による露光用マスク
を用いてレジスト等に露光処理を行うと、露光用マスク
の非遮光部の波長選択材を通過する透過光が隣り合う非
遮光部で波長が相違するために、各透過光が回折光や散
乱光等として遮光部に回り込んでも波長域が異なるため
に互いに干渉せず両感光領域からの侵入光の和より大き
くはならず、定在波は発生しない。そのためレジストパ
ターンが狭ピッチ、例えばレジストの解像限界以下とな
るような微細ピッチであってもシャープな露光を行え
る。

【００１０】また隣り合う非遮光部を通過する各透過光
は波長域が異なっていてもよい。隣り合う非遮光部で波
長域が異なれば、これら非遮光部から回折光や散乱光等
が回り込んでも互いに干渉せず定在波は発生しない。ま
た、隣り合う非遮光部を通過する各透過光は同一の波長
域で波長の値が異なっていてもよい。隣り合う非遮光部
を通過する透過光の波長域が相違すると、輝度が違うた
めに透過光の波長域によってレジストパターンの精度が
相違してしまうが、同一波長域の相違する大きさの波長
を用いれば輝度の差異を最小にできてレジストパターン
が均一になる。

【００１１】本発明による露光方法は、請求項１乃至３
のいずれか記載の露光用マスクをレジストに施して露光
を行うことで、レジストに露光用マスクの各非遮光部に
対応して配列されたレジストパターンを形成するように
したことを特徴とする。露光用マスクの少なくとも隣り
合う非遮光部の波長選択材で選択される透過光の波長が
相違することで、これら非遮光部から回折光や散乱光等
が回り込んでも互いに干渉せず定在波は発生しないた
め、高精度なレジストパターンを製作できる。また、レ
ジストがネガ型であれば、フォトマスクの遮光部に対応
した部分が開口したレジストパターンが形成され、ポジ
型であれば、フォトマスクの非遮光部に対応した部分が
開口したレジストパターンが形成されることになる。ま
た、レジストにおけるレジストパターンのピッチはレジ
ストの解像限界以下とされていてもよい。隣り合う非遮
光部を通過する透過光が干渉せず定在波が発生しないた
めに、ピッチがレジストの解像限界以下となるような狭
ピッチであっても高精度なレジストパターンを製作でき
る。尚、露光方法は密着法だけでなく近接法や縮小投影
法などの投影法を用いても良い。

【００１２】本発明による露光装置は、レジストと、こ
のレジストに露光光を照射する光源装置と、請求項１乃
至３のいずれか記載の露光用マスクとを備え、該露光用
マスクを介してレジストを露光することで、レジストに
は露光用マスクの各非遮光部に対応してレジストパター
ンが形成されるようにしたことを特徴とする。露光用マ
スクの隣り合う非遮光部の波長選択材で選択される各透
過光の波長が相違することで、これら非遮光部から回折
光や散乱光等がレジストの感光領域に回り込んでも互い
に干渉せず定在波が発生しないため、高精度なレジスト
パターンを製作できる。尚、レジストにおけるレジスト
パターンのピッチはレジストの解像限界以下とされてい
てもよい。露光用マスクの非遮光部の配列ピッチをより
小さくできレジストパターンの微細化を促進できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図５により説明するが、上述の従来技術と同一また
は同様の部分には同一の符号を用いて説明する。図１は
実施の形態による露光方法に用いる露光装置の概略構成
図、図２は露光用マスクを示す部分斜視図、図３は超高
圧水銀ランプによる露光光の波長領域の分光分布図、図
４は露光方法を含むコンタクトプローブの製造方法を示
す工程図、図５（ａ）はフォトレジスト層の露光量分布
を示す図、（ｂ）は現像後のフォトレジスト層のレジス
トパターンを示す縦断面図である。本実施の形態による
露光方法では、上述したコンタクトプローブ１のパター
ン配線３…をフォトレジスト層にめっき形成するための
レジストパターンを形成するもので、この形成すべきレ
ジストパターンはパターン配線３…に対応して例えば等
間隔の複数の開口部としてフォトレジスト層に構成され
るものである。

【００１４】この露光方法に用いる露光装置２９は、図
１に示すように光源装置３０と露光ユニット３１とを備
えている。光源装置３０は例えば超高圧水銀ランプを光
源として用い、露光ユニット３１に照射して露光するこ
とになる。この露光ユニット３１に用いられる露光用マ
スクは一種類とされている。この露光用マスク３３は図
２に示すように、距離ｘをピッチとして複数の開口３３
Ａ、３３Ｂ…が順次配列され、各開口３３Ａ、…の間と
周囲が遮光部３３Ｓを構成する。そしてこれら各開口３
３Ａ、３３Ｂ、…がフォトレジスト層に形成すべきレジ
ストパターンを形成することになる。各開口３３Ａ、３
３Ｂ、…には波長選択材として例えばバンドパスフィル
タがそれぞれ取り付けられており、特定の波長の光だけ
を透過させるようになっている。

【００１５】例えば図２に示す露光用マスク３３におい
て、配列方向に１つおきの第一の開口３３Ａ、３３Ｃ、
３３Ｅ…には、図３に示す超高圧水銀ランプの発光波長
の分光分布図中のｉ線（波長λ＝３６５ｎｍナノメート
ル）のみを透過する第一バンドパスフィルタ３４Ａ…が
取り付けられており、第一の開口３３Ａ、３３Ｃ、３３
Ｅ…に隣接して交互に配列された第二の開口３３Ｂ、３
３Ｄ、３３Ｆ…にはｊ線（波長λ＝３１３ｎｍナノメー
トル）のみを透過する第二バンドパスフィルタ３４Ｂ…
が取り付けられている。そのため、光源装置３０で露光
用マスク３３を露光すると、各開口３３Ａ、３３Ｂ、…
を通してｉ線とｊ線とが各開口３３Ａ、３３Ｂ、…の配
列方向に交互に通過することになる。尚、図２では各マ
スクの開口３３Ａ…は便宜的に長方形板状とされている
がパターン配線３…の形状に応じて適宜形成されるもの
とする。尚、半導体素子等の回路パターンの露光用に用
いる場合には各開口は全体が完全に分離していなくても
よい。また光源装置３０によるレジストの解像限界（分
解能）をｐとして、例えばｘ≦ｐの関係が成り立つもの
とする。或いはｐ≦ｘであってもよい。

【００１６】尚、露光に用いる透過光の波長域はｉ線と
ｊ線に限定するものではなく、ｈ線やｇ線等他の波長域
の光も適宜選択できる。露光装置２９において、露光ユ
ニット３１はステンレス等の支持基板３６上にＣｕ等の
薄層からなるベースメタル層３７を積層し、その上にフ
ォトレジスト層３８を形成してガラスまたはフィルムを
基材とした露光用マスク３３を載置する。尚、フォトレ
ジスト層３８はここではネガ型のレジストを用いるが、
これに代えてポジ型のレジストを用いても良い。またフ
ォトレジストとして、例えばフィルムレジストが用いら
れるが、その他、光に対して反応する材料であれば、液
体状のレジスト等を用いてもよく、或いはゴム系レジス
ト等、化学的処理に対して不溶性、耐性を持つ各種の材
料をレジストとして採用できる。

【００１７】本実施の形態による露光装置２９は上述の
構成を備えており、次に実施の形態による露光方法を含
むコンタクトプローブ１の製作工程について図４を中心
に説明する。 〔支持基板及びベースメタル層形成工程〕図４（ａ）に
おいて、ステンレス製の支持基板３６上に、Ｃｕ（銅）
めっきによりベースメタル層３７を形成する。このベー
スメタル層３７は支持基板３６の上面に均一の厚さで形
成される。 〔パターン形成工程〕このベースメタル層３７の上にフ
ォトレジスト層３８を形成し、その上に例えば露光用マ
スク３３を設置する（図１参照）。

【００１８】このようにして露光ユニット３１を形成し
て、図１に示すように、光源装置３０から露光光を照射
して露光する。この場合、露光用マスク３３の第一の開
口３３Ａ、３３Ｃ…の各第一バンドパスフィルタ３４Ａ
…を通してｉ線の光が透過し、第二の開口３３Ｂ、３３
Ｄ…の各第二バンドパスフィルタ３４Ｂ…を通してｊ線
の光が透過するために、各開口３３Ａ、３３Ｂ…の配列
方向に交互に波長域の異なるｉ線とｊ線とがレジスト３
８に照射され、フォトレジスト層３８はネガ型であるた
めに対応する感光領域３８ａ、３８ｂ…に光が当たって
硬化する。フォトレジスト層３８の露光量の分布は図５
で実線で示すようになり、感光領域３８ａ、３８ｂ…の
露光量は、レジストが感光に必要な基準光量ｂを越える
山形ｍ１、ｍ２…になる。この場合、隣り合う山形ｍ
１、ｍ２…はピッチｘと小さく隣り合う開口３３Ａ、３
３Ｂ等を通過して両者の間の遮光領域３８ｓに回り込む
ｉ線やｊ線の回折光や散乱光等は波長が異なるために互
いに干渉しないから定在波は発生せず光量も少ない。

【００１９】そのため遮光領域３８ｓにおける総露光量
はこの領域でのｉ線やｊ線の回折光や散乱光等からなる
露光量を単純に加えただけであり、遮光領域３８ｓの露
光量が感光するのに必要な基準光量ｂに到達しない。そ
のために、その後にフォトレジスト層３８を現像するこ
とで図４（ｂ）や図５（ｂ）に示すような開口部４０…
のレジストパターンができる。開口部４０のピッチｘは
光源装置３０によるレジストの解像限界ｐ以下となる。

【００２０】〔電解めっき工程〕次いで図４（ｃ）に示
すように、フォトレジスト層３８の各開口部４０にパタ
ーン配線３となるＮｉまたはＮｉ合金層Ｎを電解めっき
処理により形成する。これにより、パターン配線３は所
定の厚みを有する断面略四角形に形成される。その後、
図４（ｄ）に示すようにフォトレジスト層３８が除去さ
れる。 〔フィルム被着工程〕次に図４（ｅ）に示すように、Ｎ
ｉまたはＮｉ合金層Ｎの上であって、パターン配線３の
先端即ちコンタクトピン３ａとなる部分以外にフィルム
２を接着する。このフィルム２はポリイミド樹脂ＰＩに
銅箔等の金属フィルム６が一体に設けられた二層テープ
である。このフィルム２の被着工程の前までに、二層テ
ープの金属フィルム６の銅面にエッチングにより所定の
パターンの形成後、用途により金めっきを施してグラウ
ンド面を形成しておき、このフィルム被着工程では二層
テープのうちのポリイミド樹脂ＰＩの樹脂面をＮｉまた
はＮｉ合金層Ｎに被着させる。尚、金属フィルム６は必
ずしも銅箔である必要はない。

【００２１】〔分離工程〕そして、図４（ｆ）に示すよ
うに、フィルム２とパターン配線３とベースメタル層３
７とからなる部分を、支持基板３６から分離させた後、
Ｃｕエッチングを経てフィルム２にパターン配線３のみ
を接着させた形状となる。 〔金コーティング工程〕次に図４（ｇ）に示すように、
露出状態のパターン配線３にＡｕめっきを施し、表面に
Ａｕめっき層Ａを形成する。以上の工程により、図８及
び図９に示すようなコンタクトプローブ１が製作され
る。

【００２２】上述のように本実施の形態による露光装置
２９及び露光方法によれば、パターン配線３、特にコン
タクトピン３ａの配列ピッチｘがレジストの解像限界ｐ
以下であっても、露光用マスク３３の各開口３３Ａ、３
３Ｂ…に異なる波長域のｉ線またはｊ線の光だけを透過
させる第一または第二バンドパスフィルタ３４Ａ、３４
Ｂを交互に取り付けることで、各開口部４０にレジスト
残を生じないシャープで微細なレジストパターンを形成
でき、解像限界ｐ以下の狭ピッチの電極端子に対応した
微細なコンタクトピン配列のコンタクトプローブ１を製
作できる。特に従来のフォトリソ・めっき法を用いたコ
ンタクトプローブの製作方法では、フォトレジスト層の
露光光進行方向の厚みを３０〜５０μｍ程度、例えば５
０μｍ前後とし、露光光の波長を３００〜４００ナノメ
ートルの範囲、例えば３６５ナノメートル（ｉ線）とし
た場合、その解像限界により形成できる開口部４０…の
レジストパターンは限界ピッチが３５μｍ程度になって
しまうが、本実施の形態によればレジストの厚みを２５
μｍ以上、好ましくは３０〜５０μｍとして開口部４０
…のレジストパターンを３５μｍ以下、好ましくは３５
μｍ未満〜２０μｍピッチの範囲にまで微細化したもの
を得ることができる。

【００２３】尚、上述の実施の形態では露光方法に用い
る露光用マスク３３として、各開口３３Ａ、３３Ｂ…に
ｉ線を通過させる第一バンドパスフィルタ３４Ａ…及び
ｊ線を通過させる第二バンドパスフィルタ３４Ｂ…を配
列方向に交互に取り付けて構成したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、３種以上のバンドパスフィル
タを順次各開口３３Ａ、３３Ｂ…に配列させて異なる３
種以上の波長域の光を交互に通過させるようにしてもよ
い。このようにすれば、より微細ピッチの開口部４０…
を備えたレジストパターンを形成できる。また露光用マ
スク３３での開口３３Ａ、３３Ｂ…のピッチは相互に等
ピッチでなくてもよく不等ピッチでもよい。尚、実施の
形態ではレジストをネガ型にしたためにレジストパター
ンとしてマスクの遮光部に開口部が形成されるが、レジ
ストがポジ型であればマスクの非遮光部にレジストパタ
ーンとして開口部が形成されることになる。また本発明
においては、位相シフト法や変形照明法等、レジストパ
ターンの解像向上手段を用いて露光を行っても良い。

【００２４】本発明によるバンドパスフィルタを通過す
る露光光は、上述の実施の形態に示すｉ線やｊ線など異
なる波長域の複数露光光に限定されるものではなく、同
一波長域内でほぼ輝度の等しい異なる波長の複数種の光
線を用いても良い。例えば図６に示すようにｉ線の波長
領域は３６５ｎｍを中心にして５０〜１００ｎｍの幅が
あり、この範囲内の同一波長域で、輝度がほぼ同一で値
の異なる二種の波長の光線を選択して、二種のバンドパ
スフィルタ３４Ａ、３４Ｂでシビアに透過光を分けるよ
うにしてもよい。このような複数種の波長を用いれば、
輝度の差異を生じないレジスト感度の均一な光学特性を
発揮でき、複数種の波長光線を用いながらも均一なレジ
ストパターンを得られる。その点、ｉ線やｊ線など異な
る波長域の複数の光線を選択すると輝度が相違するため
にレジスト感度等に差異が生じてレジストパターンの均
一性が損なわれることがある。また光源装置３０として
単一波長のレーザ光源を用いる場合には、露光用マスク
３３の個々の開口３３Ａ、３３Ｂ…毎に、波長の異なる
二種（またはそれ以上）のレーザー光源を開口の数だけ
用意すればよい。そしてそれらの光源から同時に露光光
を照射する。もしくは別々に多重露光してもよい。

【００２５】また本発明は、上述したコンタクトプロー
ブ１の製作方法にのみ用いられるものではなく、他の適
宜のレジストのパターン製作に使用できる。例えばＩ
Ｃ、ＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル等の表示素
子、磁気ヘッド等の検出素子、ＣＣＤ等の撮像素子とい
った各種デバイスの製造に用いることができる。特に各
種回路パターンを分割した複数部分の開口に異なるバン
ドパスフィルタを取り付けてレジストを露光するのに用
いれば、この種のデバイスをレジストで製作する際に従
来用いているエキシマレーザーなどの露光光について比
較的長波長のものを用いて、より短波長の露光光を用い
た従来のレジストパターンと同等なレジストパターンを
製作できる。また、より厚いレジストを用いることもで
きる。従って、より微細な回路パターンなどが要求され
てもより短波長の光を照射できる別個の光源装置を採用
することなく製作できて製作コストの増大を抑えること
ができる。

【００２６】次に上述したＩＣやＬＳＩ等の半導体チッ
プや液晶パネルやＣＣＤ等のデバイスの製造装置と製造
方法を第二の実施の形態として図７により説明する。こ
の露光装置４０は、露光ユニット４１として例えば半導
体ウエーハ４２の上面にフォトレジスト層３８を形成
し、その上に回路パターンが形成された第一の実施の形
態による露光マスク３３と同様な露光用マスク４３を設
置する。そしてその上方に複数のエキシマレーザ等の光
源４４が配設されていて露光用ユニット４１に照射する
ようになっている。従って半導体デバイスの製造に当た
っては、先ず半導体ウエーハ４２の表面酸化、絶縁膜形
成、電極形成、イオン打ち込み等を行った後で、フォト
レジスト層３８を塗布する。次に露光装置４０において
光源４４で露光用マスク４３を照射して隣り合う開口を
通して異なる波長の光を透過させて露光用マスク４３の
回路パターンを半導体ウエーハ４２に焼き付け露光す
る。そしてウエーハ４２を現像した後でフォトレジスト
以外の部分を取り除き、半導体ウエーハ４２上に回路パ
ターンのエッチングを行う。これらの工程を繰り返すこ
とで半導体ウエーハ４２上に多重に回路パターンを形成
できる。

【００２７】

【発明の効果】上述のように本発明に係る露光用マスク
は、マスクに複数の非遮光部が配列され、これら非遮光
部には波長選択材が装着されており、少なくとも隣り合
う非遮光部の波長選択材で選択される透過光の波長が相
違するようにしたので、レジスト等の露光処理に用いる
と、各通過光が回折光や散乱光等として遮光部に回り込
んでも波長域が異なるために互いに干渉せず両感光領域
からの侵入光の和より大きくはならず定在波が発生せ
ず、そのためレジストパターンが狭ピッチ、例えばレジ
ストの解像限界以下となるようなピッチであってもシャ
ープな露光を行える。また複数のマスクを交互にレジス
トに用いて順次露光して微細なレジストパターンを製作
する露光方法と比較しても、複数のマスクの交換による
位置合わせの必要がなく高精度な露光を行える。

【００２８】また隣り合う非遮光部を通過する各透過光
は波長域が異なっているから、非遮光部から回折光や散
乱光等が回り込んでも互いに干渉せず定在波は発生しな
い。また、隣り合う非遮光部を通過する各透過光は同一
の波長域で波長の値が異なっているから、隣り合う非遮
光部を通過する光の波長域が相違すると輝度が異なるた
めにレジストパターンの精度が相違してしまうが、同一
波長域の相違する値の波長を用いれば、輝度の差異を生
じないレジスト感度の均一な光学特性を発揮することが
でき、複数種の波長光線を用いながらもより均一なレジ
ストパターンを得られる。

【００２９】本発明による露光方法は、請求項１乃至３
のいずれか記載の露光用マスクをレジストに施して露光
を行うことで、レジストに露光用マスクの各非遮光部に
対応して配列されたレジストパターンを形成するように
したから、露光用マスクの隣り合う非遮光部の波長選択
材で選択される透過光の波長が相違することで非遮光部
から回折光や散乱光等が回り込んでも互いに干渉せず定
在波は発生しないため、高精度なレジストパターンを製
作できる。また、レジストにおけるレジストパターンの
ピッチはレジストの解像限界以下としたから、狭ピッチ
であっても高精度なレジストパターンを製作できる。

【００３０】本発明による露光装置は、レジストと、こ
のレジストに露光光を照射する光源装置と、請求項１乃
至３のいずれか記載の露光用マスクとを備え、該露光用
マスクを介してレジストを露光することで、レジストに
は露光用マスクの各非遮光部に対応してレジストパター
ンが形成されるようにしたから、露光用マスクの隣り合
う非遮光部の波長選択材で選択される各透過光の波長が
相違することで、非遮光部から回折光や散乱光等がレジ
ストの感光領域に回り込んでも互いに干渉せず定在波が
発生せず高精度なレジストパターンを製作できる。レジ
ストにおけるレジストパターンのピッチはレジストの解
像限界以下とされているから、露光用マスクの非遮光部
の配列ピッチをより小さくできレジストパターンの微細
化を促進できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態による露光装置の要部構
成図である。

【図２】 実施の形態による露光用マスクを示す部分斜
視図である。

【図３】 超高圧水銀ランプによる露光光の波長領域の
分光分布図である。

【図４】 露光方法を含むコンタクトプローブの製造方
法を示す工程図である。

【図５】 （ａ）はフォトレジスト層の露光量分布を示
す図、（ｂ）は現像後のフォトレジスト層のレジストパ
ターンを示す縦断面図である。

【図６】 ｉ線の分光分布図である。

【図７】 第二の実施の形態による露光装置の要部構成
を示す説明図である。

【図８】 一般的なコンタクトプローブの平面図であ
る。

【図９】 図８に示すコンタクトプローブのＣ−Ｃ線断
面図である。

【図１０】 プローブ装置の分解斜視図である。

【図１１】 図１０に示すプローブ装置の縦断面図であ
る。

【図１２】 フォトレジスト層の通常の露光状態を示す
図である。

【図１３】 図１２に示す露光によるフォトレジスト層
の露光量分布図である。

【図１４】 現像後のネガ型のフォトレジスト層を示す
縦断面図である。

【図１５】 現像後のポジ型のフォトレジスト層を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１ コンタクトプローブ ３３，４３ 露光用マスク ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ、３３Ｅ 開口（非遮
光部） ３３Ｓ 遮光部 ３４Ａ 第一バンドパスフィルタ（波長選択材） ３４Ｂ 第二バンドパスフィルタ（波長選択材） ３８ フォトレジスト層 ４０ 開口部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクに複数の非遮光部が配列され、こ
   れら非遮光部には波長選択材が装着されており、少なく
   とも隣り合う非遮光部の波長選択材で選択される透過光
   の波長が相違することを特徴とする露光用マスク。
2. 【請求項２】 前記隣り合う非遮光部を通過する各透過
   光は波長域が異なることを特徴とする請求項１記載の露
   光用マスク。
3. 【請求項３】 前記隣り合う非遮光部を通過する各透過
   光は同一の波長域で波長の値が異なることを特徴とする
   請求項１記載の露光用マスク。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか記載の露光用
   マスクをレジストに施して露光を行うことで、前記レジ
   ストに露光用マスクの各非遮光部に対応して配列された
   レジストパターンを形成するようにしたことを特徴とす
   る露光方法。
5. 【請求項５】 前記レジストにおけるレジストパターン
   のピッチはレジストの解像限界以下とされたことを特徴
   とする請求項４記載の露光方法。
6. 【請求項６】 レジストと、このレジストに露光光を照
   射する光源装置と、請求項１乃至３のいずれか記載の露
   光用マスクとを備え、該露光用マスクを介して前記レジ
   ストを露光することで、前記レジストには露光用マスク
   の各非遮光部に対応してレジストパターンが形成される
   ようにしたことを特徴とする露光装置。
7. 【請求項７】 前記レジストにおけるレジストパターン
   のピッチは前記レジストの解像限界以下とされたことを
   特徴とする請求項６記載の露光装置。