JP2007219240A - Contact exposure method and contact exposure apparatus - Google Patents
Contact exposure method and contact exposure apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007219240A JP2007219240A JP2006040684A JP2006040684A JP2007219240A JP 2007219240 A JP2007219240 A JP 2007219240A JP 2006040684 A JP2006040684 A JP 2006040684A JP 2006040684 A JP2006040684 A JP 2006040684A JP 2007219240 A JP2007219240 A JP 2007219240A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- exposure
- transparent substrate
- light
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、露光パターンを形成したマスクを、レジストを塗布した基板(ウエハ)に密着させた状態でマスクに光を照射して露光を行うコンタクト露光方法及びコンタクト露光装置に関し、特に透明基板にレジストを塗布して露光するコンタクト露光方法及びコンタクト露光装置に関する。 The present invention relates to a contact exposure method and a contact exposure apparatus that perform exposure by irradiating light onto a mask in a state where a mask on which an exposure pattern is formed is in close contact with a substrate (wafer) coated with a resist. It is related with the contact exposure method and contact exposure apparatus which apply | coat and expose.
光導波路は、ニオブ酸リチウム・ウエハなどの透明基板上にレジストを塗布し、コンタクト露光でパターンを露光し、フォトエッチングなどにより処理することで形成される。コンタクト露光は、露光パターンを形成したマスクを、レジストを塗布した透明基板に密着させた状態で、マスクに紫外線などを照射することにより行われる。コンタクト露光を利用した光導波路の形成は、特許文献1などに記載されており、広く知られているので、ここでは詳しい説明は省略する。 The optical waveguide is formed by applying a resist on a transparent substrate such as a lithium niobate wafer, exposing a pattern by contact exposure, and processing by photoetching or the like. Contact exposure is performed by irradiating the mask with ultraviolet rays or the like in a state where the mask on which the exposure pattern is formed is in close contact with the transparent substrate coated with the resist. The formation of an optical waveguide using contact exposure is described in Patent Document 1 and the like, and is well known, so detailed description thereof is omitted here.
光導波路の製造においても、パターンの微細化及び高精度化が求められており、例えば、3μmの線路幅に対して+0.15μm、−0.25μmの誤差範囲が要求され、0.5μmのY分岐先端径の解像度が要求されている。 Also in the manufacture of optical waveguides, pattern miniaturization and high precision are required. For example, an error range of +0.15 μm and −0.25 μm is required for a line width of 3 μm, and a Y of 0.5 μm is required. The resolution of the branch tip diameter is required.
透明基板を露光する時には、マスクを通過した光はレジスト膜に吸収されてレジスト膜を感光させると共に、吸収されなかった光は透明基板内を通過し、透明基板の底面及びウエハステージの表面で反射して再び透明基板内を通過し、レジスト膜に入射してレジスト膜を感光させる。マスクに照射される光は、照射方向に完全に平行ではなく、透明基板に対して垂直に入射しない成分も有する。厚さdの透明基板に対して垂直方向からθだけ傾いた光は、透明基板の底面で反射して再びレジスト膜に入射する間に、2dθ/n(nは透明基板の屈折率)の位置ずれを生じて露光パターンにボケを発生させる。このボケは解像度の低下をもたらす。 When exposing the transparent substrate, the light that has passed through the mask is absorbed by the resist film, exposing the resist film, and the light that has not been absorbed passes through the transparent substrate and is reflected by the bottom surface of the transparent substrate and the surface of the wafer stage. Then, the light passes again through the transparent substrate and enters the resist film to expose the resist film. The light irradiated to the mask is not completely parallel to the irradiation direction and has a component that does not enter perpendicularly to the transparent substrate. The light tilted by θ from the vertical direction with respect to the transparent substrate having the thickness d is reflected by the bottom surface of the transparent substrate and is incident on the resist film again. The position is 2dθ / n (n is the refractive index of the transparent substrate). Deviation occurs and blurs the exposure pattern. This blur causes a reduction in resolution.
比較的安価なコンタクト露光装置は、露光光源の光学系のコスト的制約から、露光範囲における照度のバラツキや照射方向のバラツキが大きい。そのため、露光パターンに露光量バラツキや上記の透明基板の厚さと照射方向の傾きに起因するボケを生じ、得られるレジストパターンを劣化させる。 A relatively inexpensive contact exposure apparatus has large variations in illuminance and irradiation direction in the exposure range due to cost constraints of the optical system of the exposure light source. For this reason, the exposure pattern is blurred due to variations in the exposure amount, the thickness of the transparent substrate and the inclination of the irradiation direction, and the resulting resist pattern is deteriorated.
図1は、この問題を説明する図である。図1の(A)に示すように、紫外線源の照射口1からマスク2に向けて照射された光のうち、遮蔽部3に入射した光はそこで反射され、透過部4に入射した光はレジスト膜5に吸収されてレジスト膜5を感光させると共に、吸収されなかった光は透明基板6内を通過し、透明基板6の底面及びウエハステージ7の表面で反射して再び透明基板6内を通過し、レジスト膜5に入射してレジスト膜5を感光させる。例えば、進むに従って右側にずれるよう傾いた光は、マスク2の透過部4の右側と接する遮蔽部3のエッジ部分を露光してボケを生じさせ、進むに従って左側にずれるよう傾いた光は、マスク2の透過部4の左側と接する遮蔽部3のエッジ部分を露光してボケを生じさせる。
FIG. 1 is a diagram for explaining this problem. As shown in FIG. 1A, among the light irradiated from the irradiation port 1 of the ultraviolet light source toward the mask 2, the light incident on the
上記のように、露光光源の照射口1から出射される光は、照度ムラを有すると共に照射方向のバラツキを有する。そのため、図1の(A)に示すように、マスク2の透過部4の右側の遮蔽部3のエッジ部分Pには反射光が集中して露光量が大きくなるが、マスク2の透過部4の右側の遮蔽部3のエッジ部分Qでは反射光が分散してあまり露光量が大きくならないというような現象が生じる場合がある。このような露光パターンを反転現像すると、透過部4の部分にレジストパターン8が形成されると共に、レジストが除去されるべきマスク2の透過部4の右側の遮蔽部3のエッジ部分Pに残渣9が生じる。一方、レジストが除去されるべきマスク2の透過部4の右側の遮蔽部3のエッジ部分Qには残渣が生じない。これは、レジストパターンの解像度を低下させる原因になり、透明基板に形成される導波路の形状を劣化させる。
As described above, the light emitted from the irradiation port 1 of the exposure light source has unevenness in illuminance and variation in the irradiation direction. Therefore, as shown in FIG. 1A, the reflected light concentrates on the edge portion P of the
露光量バラツキや照射方向のバラツキの影響が現れる箇所やその程度は、マスクの透過部の大きさや形状、ウエハステージの表面状態により異なり一定でない。そのため、最適な露光条件に調整することが難しいという問題があった。 The location where the influence of the exposure amount variation and the variation in the irradiation direction appears and the extent thereof vary depending on the size and shape of the transmission part of the mask and the surface state of the wafer stage, and are not constant. For this reason, there is a problem that it is difficult to adjust to the optimum exposure conditions.
本発明は、このような問題を解決するもので、露光量バラツキや照射方向のバラツキのある光源を使用した従来のコンタクト露光装置場合でも、簡単な改造を施すだけで、ムラの少ない一様な露光パターンが得られるコンタクト露光方法及び装置の実現を目的とする。 The present invention solves such a problem, and even in the case of a conventional contact exposure apparatus using a light source having a variation in exposure amount and a variation in irradiation direction, it is uniform with little unevenness only by performing a simple modification. An object is to realize a contact exposure method and apparatus capable of obtaining an exposure pattern.
上記目的を実現するため、本発明のコンタクト露光方法及び装置は、密着した状態のマスク及び透明基板に対して、露光のための光を照射する光源を、相対的に移動させる。 In order to achieve the above object, the contact exposure method and apparatus of the present invention relatively moves a light source that emits light for exposure with respect to a mask and a transparent substrate in close contact with each other.
すなわち、本発明のコンタクト露光方法は、露光パターンを形成したマスクを、レジストを塗布した透明基板に密着させて、光源からの光を密着した前記マスク及び前記透明基板に照射するコンタクト露光方法であって、露光中に、密着した前記マスク及び前記透明基板に対して前記光源を光の照射方向に垂直な方向に相対的に移動させることを特徴とする。 That is, the contact exposure method of the present invention is a contact exposure method in which a mask on which an exposure pattern is formed is brought into close contact with a transparent substrate coated with a resist, and light from a light source is irradiated onto the mask and the transparent substrate. During the exposure, the light source is moved relative to the mask and the transparent substrate that are in close contact with each other in a direction perpendicular to the light irradiation direction.
また、本発明のコンタクト露光装置は、露光パターンを形成したマスクを保持するマスクホルダと、レジストを塗布した透明基板を保持するウエハステージと、前記マスクホルダと前記ウエハステージの相対位置を変化させ、前記マスクを前記透明基板に密着させる密着用移動機構と、前記露光パターンを前記ウエハに塗布された前記レジストに露光するために、前記マスクに光を照射する光源と、を備えるコンタクト露光装置であって、前記マスクホルダと前記ウエハステージに対して、前記光源を光の照射方向に垂直な方向に相対的に移動させる露光用移動機構を備えることを特徴とする。 Further, the contact exposure apparatus of the present invention changes the relative position between the mask holder that holds the mask on which the exposure pattern is formed, the wafer stage that holds the transparent substrate coated with the resist, and the mask holder and the wafer stage, A contact exposure apparatus comprising: an adhesion moving mechanism for bringing the mask into close contact with the transparent substrate; and a light source for irradiating the mask with light to expose the exposure pattern onto the resist applied to the wafer. And an exposure moving mechanism for moving the light source relative to the mask holder and the wafer stage in a direction perpendicular to a light irradiation direction.
本発明によれば、マスクと透明基板に対して光源を相対的に移動するので、露光量のムラ及び照射方向のバラツキは平均化されて、一方のエッジにのみレジストの残渣が残るといった状況は回避でき、露光条件の調整が容易になって、所望のレジストパターンが得られやすくなる。 According to the present invention, since the light source is moved relative to the mask and the transparent substrate, the unevenness of the exposure amount and the variation in the irradiation direction are averaged, and the resist residue remains only on one edge. This can be avoided, the exposure conditions can be easily adjusted, and a desired resist pattern can be easily obtained.
密着したマスクと透明基板に対して光源を相対的に移動させればよく、マスクと透明基板を固定して光源を移動しても、光源を固定してマスクと透明基板を移動しても、両方を移動してもよい。 It is only necessary to move the light source relative to the mask and the transparent substrate that are in close contact, either by moving the light source with the mask and the transparent substrate fixed, or by moving the mask and the transparent substrate with the light source fixed, You may move both.
コンタクト露光装置では、光源からの光の照射範囲は、一般にマスクの露光範囲より広いので、密着したマスクと透明基板がこの照射範囲内に入るように相対的に移動する。 In the contact exposure apparatus, since the irradiation range of light from the light source is generally wider than the exposure range of the mask, the closely contacted mask and the transparent substrate move relatively so as to fall within this irradiation range.
本発明によれば、密着したマスクと透明基板に対して光源を相対的に移動させるといった簡単な構成で、露光パターン(レジストパターン)の品質を向上させ、光導波路などの加工精度を向上させることができる。 According to the present invention, the quality of an exposure pattern (resist pattern) can be improved and the processing accuracy of an optical waveguide and the like can be improved with a simple configuration in which a light source is moved relative to a mask and a transparent substrate that are in close contact with each other. Can do.
図2は、本発明の実施例のコンタクト露光装置の概略構成を示す図である。図示のように、実施例のコンタクト露光装置は、マスク11を保持するマスクホルダ12と、ニオブ酸リチウム・ウエハなどの透明ウエハ(透明基板)21を保持するウエハステージ22と、マスク11に照射する紫外線を出力する紫外線源(ランプ)15と、を有する。紫外線源15は、支柱16に保持されている。マスクホルダ12には2重のリング状のガスケット13が設けられており、ガスケット13の2重リングの間が気体経路14を介して真空ポンプ20の吸気口S1に接続されている。ガスケット13にマスク11を接触させた状態で真空ポンプ20により気体経路14内を減圧すると、マスク11は真空吸着されてマスクホルダ12に保持される。なお、マスク11は真空吸着以外の方法でマスクホルダ12に固定することも可能である。更に、マスクホルダ12は、図示していないY軸移動機構により上下方向に移動可能である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a contact exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the contact exposure apparatus of the embodiment irradiates the mask 11 with a
ウエハステージ22に表面には、気体経路29を介して真空ポンプ20の吸気口S2に接続される溝を有し、透明ウエハ21を載置した状態で真空ポンプ20により気体経路29内を減圧すると、透明ウエハ21は真空吸着されてウエハステージ22に保持される。ウエハステージ22は、ボール軸受23を介してステージベース25に保持されており、ウエハステージ22の載置面の向きが調整可能であり、ステージ固定ツマミ24により調整した向きで固定できるようになっている。ステージベース25は、XZθ調整機構30に保持されている。これにより、ステージベース25、すなわちウエハステージ22は、Z軸調整ツマミ26及びX軸調整ツマミ28を操作することによりXZ軸の2軸方向の位置を調整可能で、θ軸調整ツマミ27を操作することによりY軸に垂直な面内での回転位置を調整可能である。
The surface of the
以上の構成は、従来例と同じである。本実施例では、露光光源15に接続されたクランクシャフト17と、クランクシャフト17が接続されるカム18と、で構成される光源移動機構が設けられている。カム18は減速ギアを介してモータ軸に接続されるシャフト19により回転され、カム18の回転に伴って露光光源15が支柱16に対して左右方向に往復移動する。
The above configuration is the same as the conventional example. In the present embodiment, a light source moving mechanism including a
露光を行う場合には、露光パターンが形成されたマスク11を、上記の方法でマスクホルダ12に保持する。次に、透明ウエハ21をウエハステージ22に載置して真空吸着により保持する。そして、Y軸移動機構によりマスクホルダ12を降下させてマスク11を透明ウエハ21に近接させ、顕微鏡などでマスク11と透明ウエハ21の位置合わせマークを確認しながら、XZθ調整機構30によりマークが一致するようにウエハステージ22のXZ軸方向の位置及び回転θを調整する。その後、マスクホルダ12を更に降下させてマスク11を透明ウエハ21に接触させる。この時、ウエハステージ22はボール軸受23を介してステージベース25に保持されているので、透明ウエハ21がマスク11に面に沿うようにウエハステージ22の向きが調整されるので、その後固定ツマミ24を操作してウエハステージ22の向きを固定する。
When performing exposure, the mask 11 on which the exposure pattern is formed is held on the
この状態で、カム18を回転して紫外線源15を左右方向に移動しながら、紫外線源15からの紫外線をマスク11に照射して、透明ウエハ21の表面に塗布されたレジストにマスク11のパターンを露光する。この間、マスク11はマスクホルダ12に真空吸着され、透明ウエハ21はウエハステージ22に真空吸着された状態が維持される。
In this state, the
露光後、Y軸移動機構によりマスクホルダ12を上昇させて、マスク11と透明ウエハ21を引き離す。マスク11はマスクホルダ12に真空吸着され、透明ウエハ21はウエハステージ22に真空吸着されているので、引き離すことが可能である。
After the exposure, the
上記のように、露光は、紫外線源15を左右方向に移動しながら行われるので、マスク12上の光量分布のムラや、紫外線源15から出射される紫外線の方向のバラツキが平均化され、レジストパターンのエッジ部分はマスク11の位置にかかわらず類似の形状を有する。しかも、本実施例のコンタクト露光装置は、既存のコンタクト露光装置において、紫外線源15を移動させる機構を付加するだけで実現できる。
As described above, since the exposure is performed while moving the
図3は、マスク11に対する紫外線源15の相対移動の方法を説明する図である。一般に、露光に使用できる紫外線源15からの紫外線の照射範囲40が規定されており、照射範囲40はマスク11の透過範囲41よりかなり大きい。なお、ここでは透過範囲41を円形で示しているが、正方形などの場合もある。そこで、本実施例では、図3の(A)に示すように、透過範囲41の中心が紫外線の照射範囲40に対して移動経路42のように相対的に移動するように、実際には紫外線の照射範囲40が透過範囲41に対して移動するようにしている。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of moving the
移動経路42は、各種の変形が可能であり、例えば、図3の(B)に示すように、2方向の直線移動を組み合わせて移動経路42が正方形であるようにしても、図3の(C)に示すように、移動経路42が円形であるようにしても。ただし、図3の(B)の場合には、紫外線源15をX軸とZ軸の2方向に移動する光源移動機構が、図3の(C)の場合には、紫外線源15が円軌跡を描くように移動する光源移動機構が必要である。
The
以上、本発明の実施例を説明したが、各種の変形例が可能なのはいうまでもない。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that various modifications are possible.
例えば、紫外線源15を固定して、密着したマスク11と透明ウエハ21を移動させることも可能であり、その場合にはXZθ移動機構30を利用することも可能である。更に、実施例において、紫外線源15を左右(X軸)方向に移動し、密着したマスク11と透明ウエハ21をXZθ移動機構30を利用してZ軸方向に移動することで2次元移動を実現することも可能である。
For example, it is possible to move the mask 11 and the transparent wafer 21 that are in close contact with the
また、本発明は、光導波路を製造するために使用するコンタクト露光方法及び装置だけでなく、透明基板を使用するコンタクト露光方法及び装置であれば適用可能である。 The present invention can be applied to any contact exposure method and apparatus using a transparent substrate as well as a contact exposure method and apparatus used for manufacturing an optical waveguide.
本発明は、コンタクト露光装置であれば、どのような装置にも適用可能であり、現在はほとんど新しい機種が開発されていないが、以前から使用され、現在でも広く使用されているコンタクト露光装置を改造して実現することも可能である。 The present invention can be applied to any apparatus as long as it is a contact exposure apparatus. Currently, almost no new model has been developed, but a contact exposure apparatus that has been used for a long time and is still widely used. It can also be realized by modification.
11 マスク
12 マスクホルダ
15 紫外線源(ランプ)
16 支柱
17 クランクシャフト
18 カム
20 真空ポンプ
21 ウエハ
22 ウエハステージ
29 気体経路
11
16
Claims (2)
露光中に、密着した前記マスク及び前記透明基板に対して前記光源を光の照射方向に垂直な方向に相対的に移動させることを特徴とするコンタクト露光方法。 A contact exposure method in which a mask on which an exposure pattern is formed is brought into close contact with a transparent substrate coated with a resist, and light from a light source is applied to the mask and the transparent substrate.
A contact exposure method, wherein the light source is moved in a direction perpendicular to a light irradiation direction with respect to the mask and the transparent substrate in close contact during exposure.
レジストを塗布した透明基板を保持するウエハステージと、
前記マスクホルダと前記ウエハステージの相対位置を変化させ、前記マスクを前記透明基板に密着させる密着用移動機構と、
前記露光パターンを前記ウエハに塗布された前記レジストに露光するために、前記マスクに光を照射する光源と、を備えるコンタクト露光装置であって、
前記マスクホルダと前記ウエハステージに対して、前記光源を光の照射方向に垂直な方向に相対的に移動させる露光用移動機構を備えることを特徴とするコンタクト露光装置。 A mask holder for holding a mask on which an exposure pattern is formed;
A wafer stage for holding a transparent substrate coated with a resist;
A moving mechanism for close contact that changes the relative position of the mask holder and the wafer stage, and closes the mask to the transparent substrate;
A light source for irradiating the mask with light to expose the resist applied to the wafer with the exposure pattern, and a contact exposure apparatus comprising:
A contact exposure apparatus comprising an exposure moving mechanism that moves the light source relative to the mask holder and the wafer stage in a direction perpendicular to a light irradiation direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006040684A JP2007219240A (en) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Contact exposure method and contact exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006040684A JP2007219240A (en) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Contact exposure method and contact exposure apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007219240A true JP2007219240A (en) | 2007-08-30 |
Family
ID=38496610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006040684A Pending JP2007219240A (en) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Contact exposure method and contact exposure apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007219240A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014137420A (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Adtec Engineeng Co Ltd | ITO pattern exposure apparatus |
-
2006
- 2006-02-17 JP JP2006040684A patent/JP2007219240A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014137420A (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Adtec Engineeng Co Ltd | ITO pattern exposure apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101359080B1 (en) | Lithographic apparatus and method of manufacturing article | |
JP5224341B2 (en) | Exposure apparatus and photomask | |
US8625073B2 (en) | Exposure apparatus and device manufacturing method | |
US6060684A (en) | Laser beam machine with mode conversion | |
JP2008164729A (en) | Light irradiator, light irradiation apparatus, and exposure method | |
JP2009244446A (en) | Image position adjusting apparatus and optical device | |
US11221563B2 (en) | Lens control for lithography tools | |
JP2007235088A (en) | Optical element, exposure apparatus using the same, exposure method and method for manufacturing micro device | |
WO2016190381A1 (en) | Lighting device for exposure, exposure apparatus and exposure method | |
JP5674197B2 (en) | Proximity exposure apparatus and proximity exposure method | |
US20120212717A1 (en) | Exposure apparatus and photo mask | |
EP1020739A2 (en) | Irradiation device for producing polarized light to optically align a liquid crystal cell element | |
JP2007219240A (en) | Contact exposure method and contact exposure apparatus | |
JP2012058324A (en) | Near field exposure mask, near field exposure device and near field exposure method | |
KR101415371B1 (en) | Supporting device and light exposure device | |
JP2000305279A (en) | Lithographic device and electronic apparatus | |
TW201126280A (en) | Exposure unit and method for exposing substrate | |
US6532047B1 (en) | Irradiation device for polarized light for optical alignment of a liquid crystal cell element | |
KR101683027B1 (en) | Method of aligning a wafer stage, apparatus for performing the method, and an exposing apparatus including the aligning apparatus | |
WO2009081702A1 (en) | Scanning exposure apparatus and method for manufacturing semiconductor device | |
JP3223826B2 (en) | Unnecessary resist exposure equipment on substrate | |
JP2005140936A (en) | Exposure shutter, exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing substrate | |
JP2005079555A (en) | Diaphragm device and exposure device | |
KR102439935B1 (en) | Projection exposure apparatus | |
JP2008209631A (en) | Exposure apparatus, and mask attaching method therefor |