JP2004023046A

JP2004023046A - 走査型露光方法

Info

Publication number: JP2004023046A
Application number: JP2002179787A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Miyake; 三宅　栄一
Original assignee: San Ei Giken Inc
Current assignee: San Ei Giken Inc
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】複数の投影光学系を用いた走査型露光方法において、複雑な機能を備えることなく、容易な構成によりパターンの高精細化を可能とする、走査型露光方法を提供する。
【解決手段】フォトマスクと投影光学系３との間、または投影光学系３と基板との間に、走査方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に延びる少なくとも１枚の透明平行板６を配設し、この透明平行板６を走査方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に湾曲させることによって、光束の光路を移動させて、基板に投影されるフォトマスクに描かれたパターン１０の像の走査方向と直交する方向の寸法を変えるようにする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォトマスクに描かれたパターンを投影光学系によって基板に転写する走査型露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の投影光学系を用いた走査型露光方法は、比較的面積の大きな基板にフォトマスクに描かれたパターンを転写するのに適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、比較的面積の大きな基板は、製作工程での加熱処理などによって、寸法や形状が変わりやすい。特に、複数回パターン成形を重ねると、パターンの寸法や形状が合わなくなり、パターン成形精度の低下を招く。たとえば、プリント回路基板の伸縮率は、長さ５００ｍｍに対してプラス・マイナス０．０３ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。一方、フォトマスクと基板との位置合わせは、プラス・マイナス０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍ程度の精度が必要であるため、基板の伸縮によって、必要な位置合わせ精度を得ることができない。このため、従来の技術では、フォトマスクに描かれるパターン寸法を、基板の伸縮量に合わせて変えたり、基板を小さくしたり、または分割露光方法で対応していた。しかしこのような方法では、生産性が低下したり、製品価格を上げる要因となっていた。
【０００４】
このため、複数の投影光学系を用いた走査型露光方法でも、フォトマスクと基板との位置合わせマークによる高度な位置合わせを行なうため、フォトマスクに描かれたパターンの寸法や形状を変化させる機能を有する必要がある。
【０００５】
従来、複数の投影光学系を用いた走査型露光方法では、フォトマスクに描かれたパターンの寸法や形状を変化させるには、個々の投影光学系の倍率を変化させるとともに、各投影光学系による像の位置を移動させる複雑な機能を備える必要があった。
【０００６】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の投影光学系を用いた走査型露光方法において、複雑な機能を備えることなく、容易な構成によりパターンの高精細化を可能とする、走査型露光方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決する方法を提示するものであり、すなわち、フォトマスクに対して光束を照射し、フォトマスクを透過した光束を、複数の投影光学系によって感光層が表面に形成された基板に投影するとともに、フォトマスクと基板とを、相対的に所定の速度で、所定の方向に走行させて、フォトマスクに描かれたパターンを、基板上に投影して転写する走査型露光方法であって、フォトマスクと投影光学系との間、または投影光学系と基板との間に、走査方向と直交する方向に延びる少なくとも１枚の透明平行板を配設し、この透明平行板を走査方向と直交する方向に湾曲させることによって、光束の光路を移動させて、基板に投影されるフォトマスクに描かれたパターン像の走査方向と直交する方向の寸法を変えるようにする。
【０００８】
また、上記方法において好ましくは、フォトマスクと基板とを、それぞれに設けられた位置合わせマークにより位置合わせを行なうことによって、フォトマスクと基板との寸法の差異を検出し、その差異に基づいて透明平行板を曲げる方向と、曲げる量とを決定するステップを備える。
【０００９】
さらに、上記方法において好ましくは、フォトマスクと基板とを、投影光学系に対して、相対的に異なった速度で走査露光を行なうことにより、フォトマスクに描かれたパターン像の走査方向の寸法を変えるようにする。また、上記方法において好ましくは、基板の寸法や形状変化に応じて投影光学系の倍率を変化させるようにしてもよい。
【００１０】
上述したように本発明の走査型露光方法によれば、複数の投影光学系を用いた走査型露光方法で、最も困難なパターン像の走査方向と直交する方向の寸法を、透明平行板を湾曲させることによって、容易に変えることが可能となる。また、フォトマスクと基板とを、異なった速度で走査露光を行なうことによって、パターン像の走査方向の寸法も容易に変えることができる。その結果、フォトマスクに描かれたパターン像を、基板の寸法や形状変化に応じ忠実かつ高精度に基板に転写することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に基づいた実施の形態における走査型露光方法について、図１および図２を参照して説明する。なお、図１は、本実施の形態における走査型露光方法に用いられる光学系を示す概略図であり、図２は、図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【００１２】
図１および図２を参照して、本発明に基づいた実施の形態における走査型露光方法は、フォトマスク１と基板２とを、所定の間隔をあけて、ほぼ同一平面（Ｐ）上に配置し、この平面（Ｐ）と平行で、かつフォトマスク１と基板２とを結ぶ方向（Ｘ方向）に、フォトマスク１と基板２とを所定の速度で移動させる機能を備える。
【００１３】
また、光源１２から照射された光束１３が、フォトマスク１をほぼ垂直に透過して、フォトマスク１に描かれたパターン１０は、反射鏡４、透明平行板６、投影光学系３、および反射鏡５によって基板２上に像１１として投影される。
【００１４】
たとえば、投影光学系３は、走査方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に所定の間隔で一列に複数並べられ、１回目の走査露光を行なった後、複数の投影光学系３に対して、フォトマスク１と基板２とを走査する方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に上記所定間隔の１／２の距離を移動させて２回目の走査露光を行なう。
【００１５】
図１および図２に示す光学系においては、透明平行板６は、投影光学系３側に凹面６ａを向けるように湾曲しているので、パターン１０の走査方向と直交する方向の寸法Ｓは、基板２上に縮小されてＳ′として投影される。なお、寸法Ｓを等倍で基板２上に投影するには、透明平行板６は平面とし、寸法Ｓを伸長する場合は、透明平行板６を反射鏡４側に凹面を向けるように湾曲させればよい。
【００１６】
なお、透明平行板６を湾曲させる着力点は、図示においては、透明平行板６の中央近傍領域を投影光学系３から支持する着力点７ａ，７ｂ、および透明平行板６の両端側に、反射鏡４側から支持する着力点８，９の合計４点を採用しているが、その位置および着力方法については、これに限られず、湾曲方法、湾曲形状については、適宜変更してもかまわない。
【００１７】
また、透明平行板６は、１枚の透明平行板から構成しても良いが、ガラスや石英のように硬く、曲がりにくい材料を使用する場合は、薄い透明平行板を複数枚重ねてもよい。
【００１８】
一例として、上述したプリント回路基板の伸縮量を修正するためには、透明平行板６は、厚みが約２ｍｍ〜３ｍｍのガラス基板を、密着または隙間を開けて２枚〜４枚積重ね、約５００ｍｍの長さ（Ｙ方向長さ）で、約０．５ｍｍ〜４ｍｍ程度湾曲させれば良い。
【００１９】
なお、上記実施の形態においては、フォトマスク１と投影光学系３との間に、透明平行板６を配設する構成を示しているが、投影光学系３と基板２との間に、透明平行板６を配設する構成を採用しても、同様の作用を得ることができる。
【００２０】
また、反射鏡４、透明平行板６、投影光学系３、および反射鏡５を固定させた状態で、フォトマスク１と基板２とを移動させる方法や、フォトマスク１と基板２とを固定させた状態で、反射鏡４、透明平行板６、投影光学系３、および反射鏡５を移動させる方法のいずれの方法も採用可能であり、フォトマスク１と基板２とに対して、反射鏡４、透明平行板６、投影光学系３、および反射鏡５を相対的に移動させることができれば良い。
【００２１】
また、フォトマスク１と基板２とを、それぞれに設けられた位置合わせマークにより位置合わせを行なうことによって、フォトマスク１と基板２との寸法の差異を検出し、その差異に基づいて透明平行板６を曲げる方向と、曲げる量とを決定することにより、フォトマスク１に描かれたパターン像を、基板２の寸法や形状変化に応じ忠実かつ高精度に基板２に転写することが可能となる。
【００２２】
さらに、フォトマスク１と基板２とを、投影光学系３に対して、相対的に異なった速度で走行させて走査露光を行ない、フォトマスク１に描かれたパターン像の走査方向の寸法を可変とすることにより、より一層、フォトマスク１に描かれたパターン像を、基板２の寸法や形状変化に応じ忠実かつ高精度に基板２に転写することが可能となる。
【００２３】
また、投影光学系３の倍率を変化させることによっても、フォトマスク１に描かれたパターン像を、基板２の寸法や形状変化に応じ忠実かつ高精度に基板２に転写することが可能となる。
【００２４】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２５】
【発明の効果】
以上、本発明に基づいた走査型露光方法によれば、パターン像の走査方向と直交する方向の寸法を、透明平行板を湾曲させるだけで容易に変えることが可能となり、フォトマスクに描かれたパターンを、基板の寸法や形状変化に対応して、忠実かつ高精度に基板に転写することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に基づいた実施の形態における走査型露光方法に用いられる光学系を示す概略図である。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１　フォトマスク、２　基板、３　投影光学系、４　反射鏡、５　反射鏡、６透明平行板、６ａ　凹面、７，８，９　着力点、１０　パターン、１１　像、１２　光源、１３　光束。

Claims

フォトマスクに対して光束を照射し、前記フォトマスクを透過した前記光束を、複数の投影光学系によって感光層が表面に形成された基板に投影するとともに、前記フォトマスクと前記基板とを相対的に所定の速度で、所定の方向に走行させて、前記フォトマスクに描かれたパターンを、前記基板上に投影して転写する走査型露光方法であって、
前記フォトマスクと前記投影光学系との間、または前記投影光学系と前記基板との間に、走査方向と直交する方向に延びる少なくとも１枚の透明平行板を配設し、前記透明平行板を走査方向と直交する方向に湾曲させることによって、前記光束の光路を移動させて、前記基板に投影される前記フォトマスクに描かれたパターン像の走査方向と直交する方向の寸法を可変とするステップを備えることを特徴とする、走査型露光方法。
前記フォトマスクと前記基板とを、それぞれに設けられた位置合わせマークにより位置合わせを行なうことによって、前記フォトマスクと前記基板との寸法の差異を検出し、その差異に基づいて前記透明平行板を曲げる方向と、曲げる量とを決定するステップを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の走査型露光方法。
前記フォトマスクと前記基板とを、前記投影光学系に対して、相対的に異なった速度で走行させて走査露光を行ない、前記フォトマスクに描かれたパターン像の走査方向の寸法を可変とするステップを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の走査型露光方法。
前記投影光学系の倍率を変化させるステップを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の走査型露光方法。