JP2007240676A - アライメント方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 両面が露光される露光基板に対して、簡便でしかも正確なアライメント方法を提供する。
【解決手段】 本アライメント方法は、マスク（３０）に描かれたパターン（３４）を水晶ウエハ（１０）の第一面（１０Ａ）と第二面（１０Ｂ）とに露光する際のアライメントである。そしてアライメント方法は、露光基板（１０）の第一面１０Ａと第二面（１０Ｂ）とに貫通する貫通マーク（２１）を形成する貫通マーク形成工程（Ｓ５１）と、第一面（１０Ａ）をマスク（３０）に向けて水晶ウエハ（１０）を配置しマスク（３０）の基準マークと貫通マークとをアライメントする第一アライメント工程（Ｓ５３）と、第二面をマスク（３０）に向けて露光基板を配置しマスク（３０）の基準マーク（３３）と貫通マーク（２１）とをアライメントする第二アライメント工程（Ｓ５６）とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、圧電振動デバイスまたはマイクロマシンなどの製造工程における露光の際のアライメント方法に関し、特にする露光基板の表面及び裏面の両面に原板のパターンを露光する際のアライメント方法に関する。

近年、各種通信機器の高周波数化、またはパーソナルコンピュータなどの電子機器の動作周波数の高周波数化にともなって、圧電振動デバイス、例えば、角速度センサ用音叉、水晶振動子または水晶フィルタ等も高周波数化への対応が求められている。

このような圧電振動デバイスを製造する際には、マスクのパターンを水晶基板上に近接（プロキシミティ）露光転写する近接露光装置を用いたフォトリソグラフィー技術及びウェットエッチング技術を利用している。例えば、特許文献１では、圧電振動デバイス用の水晶ウエハに電極を形成する時には、圧電振動デバイス用の水晶片に設けた金属薄膜にポジ又はネガのフォトレジスト膜（以下、レジスト膜とする）を塗布し、近接露光および現像後に金属膜の不要部分をエッチングして各電極パターンを形成している。

特許文献１の図面に描かれているように、水晶片の両面の所定の位置に電極パターンを形成するためには、水晶片または水晶基板の表面側と裏面側との両面をアライメントしなければならない。近接露光装置で両面をアライメントするためには、一旦、ウエハステージの上側に配置されたアライメント用カメラで、マスクとウエハとをアライメントする。そして、水晶片または水晶基板を位置決めして水晶片または水晶基板表面を露光する。その後、水晶片または水晶基板を取り除いた状態で、ウエハステージの下側に配置されたアライメント用カメラでマスクのアライメントマークを記憶する。次に、裏返した水晶片または水晶基板を、アライメント用カメラで記憶したアライメントマークの位置と、裏返したことにより露光された表面のアライメントマークの位置とを比較して、水晶片または水晶基板の裏面をマスクのアライメントマークにアライメントしている。このように、両面をアライメントには複数の作業があり作業時間がかかってしまう問題があった。また、圧電振動デバイスの高周波数化に伴って加工寸法の精度が高くなって来つつある。上記のようなアライメント方法では、精度向上に限界が生じていた。また、近接露光装置自体は、ウエハステージの上下側の両方にアライメント用カメラを配置する構成でなければならなかった。
特開２００５−１３４３６４号公報

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、両面が露光される露光基板に対して、簡便でしかも正確なアライメント方法を提供することを目的としている。

第一の観点のアライメント方法は、マスクなどの原板に描かれたパターンをガラス基板、水晶ウエハまたはシリコンウエハなどの露光基板の第一面と第二面とに露光する際のアライメントである。そしてアライメント方法は、露光基板の第一面と第二面とに貫通する貫通マークを形成する貫通マーク形成工程と、第一面を原板に向けて露光基板を配置し、原板の基準マークと貫通マークとをアライメントする第一アライメント工程と、第二面を原板に向けて露光基板を配置し原板の基準マークと貫通マークとをアライメントする第二アライメント工程とを有する。
この構成により、露光基板の第一面と第二面とに貫通する貫通マークを使って、露光基板の第一面と第二面とをアライメントすることができる。したがって、両面を正確に且つ短時間で露光することができる。

第二の観点のアライメント方法は、第一アライメント工程時に、基準マークと貫通マークとの誤差を記憶する工程と、誤差に基づいて第二アライメント工程は基準マークと貫通マークとをアライメントする。
このため、露光基板の第一面と第二面とに貫通する貫通マークと原板の基準マークとの位置がズレていても、第二面をアライメントする際には補正することができる。

第三の観点のアライメント方法は、マスクなどの原板に描かれたパターンをガラス基板、水晶ウエハまたはシリコンウエハなどの露光基板の第一面と第二面とに露光する際のアライメントである。そしてアライメント方法は、露光基板の第一面と第二面との同一位置に不貫通マークを形成する不貫通マーク形成工程と、第一面を原板に向けて露光基板を配置し、原板の基準マークと不貫通マークとをアライメントする第一アライメント工程と、第二面を原板に向けて露光基板を配置し、基準マークと不貫通マークとをアライメントする第二アライメント工程とを有する。
この構成により、露光基板の第一面と第二面との同一位置に不貫通マークが形成されているので、この不貫通マークを使って、露光基板の第一面と第二面とをアライメントすることができる。したがって、両面を正確に且つ短時間で露光することができる。

第四の観点のアライメント方法は、第一アライメント工程時に、基準マークと不貫通マークとの誤差を記憶する工程と、誤差に基づいて第二アライメント工程は基準マークと貫通マークとをアライメントする。
このため、露光基板の同一位置に形成された不貫通マークと原板の基準マークとの位置がズレていても、第二面をアライメントする際には補正することができる。

第五の観点のアライメント方法において、第二または第四の観点の誤差は、第一面の平面内の距離および回転量を含む。
このため、原板の基準マークと露光基板のマークとが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向または回転方向にズレていても、補正して第二面をアライメントすることができる。

第六の観点のアライメント方法は、第一アライメント工程と第二アライメント工程との間に、露光基板を裏返す裏返し工程を有する。
露光基板を裏返す場合には、これまで露光基板の第一面側と第二面側とにそれぞれアライメントのためのカメラを配置していた。本発明では、露光基板を裏返す裏返し工程を含んでいても、簡易な構造及び工程であっても第二アライメント工程に進むことができる。

第七の観点のアライメント方法は、第一アライメント工程と裏返し工程との間に、原板に描かれたパターンを露光基板の第一面に露光する第一露光工程を有する。
第一アライメント工程で確実なアライメント後に露光工程に移行することができる。

第八の観点のアライメント方法は、第二アライメント工程の後に、原板に描かれたパターンを露光基板の第二面に露光する第二露光工程を有する。
第二アライメント工程が正確にできるので、その後第二露光工程では第一面の露光と対になる正確な露光が可能となる。

第九の観点のアライメント方法は、露光基板は、金属薄膜が形成された水晶ウエハを含む。
水晶ウエハを使って第一面および第二面を露光することで、角速度センサ用音叉、水晶振動子または水晶フィルタなどの製品を製造することができる。

第十の観点のアライメント方法は、第九の観点で不貫通マーク形成工程は、金属薄膜を穿孔する。
不透明な金属薄膜のみを穿孔することで不貫通マークを形成する。このため不貫通マークがカメラなどで観察しやすいため、アライメントが正確にできる。

本発明に係るアライメント方法は、露光基板の表面および裏面の両面を露光する際に、露光基板に形成された貫通マークまたは不貫通マークを、露光基板の一方の側から観察できるようになっている。このため、両面アライナまたは両面露光装置を用いずとも加工寸法精度の厳しい場合にも適用でき、しかも正確な膜厚制御が可能となっている。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

＜露光装置１００の構成＞
図１は、原板であるマスク３０の所定のパターンを露光基板である水晶ウエハ１０に露光する際に用いられる露光装置１００の構成例を示す側断面図である。この露光装置１００は、短波長の光線、例えば３００ｎｍの照明光ＩＬを照射する露光光源１０１と、露光光源１０１から照射された照明光ＩＬをマスク３０に対して平行光を導く、コンデンサーレンズ１０３Ｌ１および１０３Ｌ２からなる照明光学系１０３を有している。さらに、露光装置１００は、マスク３０を保持しＸＹ平面で移動可能なマスクステージ１０５と、水晶ウエハ１０を真空吸着する真空チャック１１４、この真空チャック１１４を備えるウエハステージ１１２とを有している。ウエハステージ１１２は、使用者の操作によって、ベース１１０上のＸＹ平面でＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸を中心とした回転方向に移動することが可能である。

露光装置１００には、照明光学系１０３に隣接してアライメント用カメラ１２０が設けられている。アライメント用カメラ１２０は、アライメント用対物レンズ１２２（１２２Ａ，１２２Ｂ）、いわゆる顕微鏡を有している。使用者は、アライメント用対物レンズ１２２Ａおよび１２２Ｂからの画像を観察して水晶ウエハ１０とマスク３０とをアライメントする。さらに、アライメント用カメラ１２０には、アライメント用対物レンズ１２２からの光を分光して、光を電気に変換する光電変換素子であるＣＣＤ１２３（１２３Ａ，１２３Ｂ）が取り付けられている。ＣＣＤ１２３で得られた電気信号は、画像処理するための画像処理装置１２６に接続されている。画像処理装置１２６は、後述するように、水晶ウエハ１０の貫通マーク２１とマスク３０のアライメントマーク３３との位置関係を演算したり、画像をモニター１２７に表示したりする。

矢印１２９に示すように、アライメント用カメラ１２０は、水晶ウエハ１０とマスク３０とをアライメントする際には、マスク３０の上方に配置されるようになっており、マスク３０の所定のパターンを水晶ウエハ１０に露光する際には、マスク３０の上方から退避する。

＜水晶ウエハ１０の構成＞
図２Ａおよび図２Ｂは、本実施形態に用いる水晶ウエハ１０の構成を示す斜視図である。この水晶ウエハ１０は、厚さ０．３６mmの人工水晶からなり、その水晶ウエハ１０の直径は４インチである。また、図２Ａに示すように、ウエハの一部には、水晶の結晶方向を特定するオリエンテーションフラット１０Ｃが形成されている。また、図２Ｂに示すように、オリエンテーションフラット１０Ｃではなく、水晶の結晶方向を特定するためウエハの一部にノッチ１０Ｄを形成してもよい。以下の実施形態では、図２Ａに示すオリエンテーションフラット１０Ｃを有する水晶ウエハ１０で説明する。

水晶ウエハ１０には、水晶ウエハ１０とマスク３０とをアライメントする際に、水晶ウエハ１０のアライメントマークとなる貫通マーク２１が形成されている。後述するマスク３０には、３８個の圧電振動デバイス用（角速度センサ用音叉、水晶振動子または水晶フィルタなど）パターン３４が形成されている。これらのパターン３４が水晶ウエハ１０に露光された際に、露光の邪魔にならない位置、つまり水晶ウエハ１０の端部に少なくとも２箇所、貫通マーク２１が形成される。

図３に、本実施形態に用いる水晶ウエハ１０の断面図を示す。図３Ａは、貫通マーク２１または不貫通マーク２３を形成していない水晶ウエハ１０の断面図である。図３Ｂは、貫通マーク２１（２１Ｓ，２１Ｔ）を形成した水晶ウエハ１０の断面図である。図３Ｃは、不貫通マーク２３（２３Ｓ，２３Ｔ）を形成した水晶ウエハ１０の断面図である。

圧電振動デバイスの電極などを形成するために、水晶ウエハ１０の面には金属薄膜が形成される。例えば図３Ａ，図３Ｂおよび図３Ｃにおいて、水晶ウエハ１０の表面１０Ａおよび裏面１０Ｂには、クロム１７の薄膜がスパッタによって成膜して形成されている。その上面には、さらに金１５の薄膜がスパッタによって形成されている。そして、照明光ＩＬで水晶ウエハ１０を露光する際には、水晶ウエハ１０の金１５の薄膜の外側に、それぞれレジスト膜１１Ａおよび１１Ｂが塗布される。

図３Ｂの水晶ウエハ１０の端部形成された貫通マーク２１（２１Ｓ，２１Ｔ）は貫通孔であり、貫通孔は、クロム１７の薄膜および金１５の薄膜が形成され、さらにレジスト膜１１が塗布された後に、レーザーにより穿孔される。貫通マーク２１Ｓと貫通マーク２１ＴとのＸ軸方向の距離は、例えば８０．０００mmに設定されている。具体的には、パルス幅がフェムト秒（１０^−１５秒）のパルスレーザーであるフェムト秒レーザーを使って貫通孔を開ける。その他の微細加工に適したレーザーも適用可能である。貫通マーク２１の形状は、円形状であってもよいし十字形状であってもよいし、または四角形状であってもよい。マスク３０に形成されたアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔの形状に合わせて適宜変更することができる。なお、クロム１７の薄膜および金１５の薄膜が形成された状態で、貫通マーク２１をレーザーにより穿孔してもよい。この場合には、貫通マーク２１が形成された後にレジスト膜１１が塗布されることになる。

図３Ｃの水晶ウエハ１０の端部形成された不貫通マーク２３（２３Ｓ，２３Ｔ）は金属膜であるクロム１７の薄膜および金１５の薄膜を穿孔し、水晶ウエハ２３まで貫通していない。この不貫通孔も、クロム１７の薄膜および金１５の薄膜が形成され、さらにレジスト膜１１が塗布された後に、レーザーにより穿孔される。具体的には、パルス幅がフェムト秒（１０^−１５秒）のパルスレーザーであるフェムト秒レーザーを使ってクロム１７の薄膜および金１５の薄膜に孔を開ける。その他の微細加工に適したレーザーも適用可能である。なお、クロム１７の薄膜および金１５の薄膜が形成された状態で、不貫通マーク２３をレーザーにより穿孔してもよい。水晶ウエハ１０の表面１０Ａおよび裏面１０Ｂに同じ位置にクロム１７の薄膜および金１５の薄膜を穿孔するため、水晶ウエハ１０の表面１０Ａ側に配置されたフェムト秒レーザーのＸＹ座標位置、および表面１０Ｂ側に配置されたフェムト秒レーザーのＸＹ座標位置は厳格に固定される。例えば、熱膨張率の小さいインバー型合金でフェムト秒レーザーを保持して、インバー型合金は防振台に配置され、ＸＹ座標位置に変化が生じないようにする。

＜マスク３０の構成＞
図４は、正方形のマスク３０の構成例を示す斜視図である。このマスク３０は、合成石英ガラスからなる透明な露光マスク用ガラス基板３１の上面に、クロムからなる露光マスク用遮光膜３２がスパッタによって成膜して形成され、またアライメントマーク３３（３３Ｓ，３３Ｔ）および圧電振動デバイス用パターン３４が形成されている。

このマスク３０の露光マスク用遮光膜３２の中央領域には、３８個の５mm×１０mmの長方形形状の圧電振動デバイス用パターン３４が、マスク３０の各辺に平行にパターニングされている。さらに、圧電振動デバイス用パターン３４の両側には、四つの正方形で構成される十字型のアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔがパターニングされている。なお、アライメントマーク３３Ｓを基準として、個々の圧電振動デバイス用パターン３４が位置決めされている。また、基準マークとなるアライメントマーク３３Ｓとアライメントマーク３３ＴとのＸ軸方向の距離は、貫通マーク２１Ｓと貫通マーク２１Ｔとの距離に合わせて、８０．０００mmに設定されている。

この十字型のアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔは、その各々の正方形の垂直の辺が、マスク３０の垂直方向の辺に平行とされ、その各々の正方形の水平の辺が、マスク３０の水平方向の辺に平行とされている。すなわち、その各々の四つの正方形が、十字型になっている。また、圧電振動デバイス用パターン３４及びアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔは、図２に示す４インチの水晶ウエハ１０の領域内に納まるように形成されている。

水晶ウエハ１０の裏面に、マスク３０の圧電振動デバイス用パターン３４と異なるパターンを露光する際には、異なるパターンが描かれた裏面用マスクが必要となる。本実施形態では、説明を簡略化するため、マスク３０の圧電振動デバイス用パターン３４を水晶ウエハ１０の裏面に露光する場合を説明する。すなわち、水晶ウエハ１０の裏面を露光する際にも、水晶ウエハ１０を裏返すだけで、マスク３０をマスクステージ１０５に装着したままである。

＜アライメントおよび露光に関する動作＞
図５は、５mm×１０mmの長方形形状の３８個の圧電振動デバイス用のパターンを、１枚の水晶ウエハ１０の両面に、対をなすように露光する場合の実施形態を説明するフローチャートである。以下にフローチャートの各ステップの説明をする。なお、図３Ｂで示した貫通マーク２１（２１Ｓ，２１Ｔ）を形成した水晶ウエハ１０でも、図３Ｃで示した不貫通マーク２３（２３Ｓ，２３Ｔ）を形成した水晶ウエハ１０でも、アライメントおよび露光に関する動作は同じである。したがって、以下のフローチャートでは、図３Ｂで示した貫通マーク２１を形成した水晶ウエハ１０で説明する。

ステップＳ５１では、クロム１７の薄膜および金１５の薄膜が水晶ウエハ１０の表裏面に形成され、さらにレジスト膜１１Ａおよび１１Ｂが塗布された水晶ウエハ１０を用意する。そして、水晶ウエハ１０の所定の位置に少なくとも２箇所に貫通マーク２１を、フェムト秒レーザーを使って穿孔する。貫通マーク２１は２００ｎｍ以下の精度で加工される。

次にステップＳ５２に進み、真空チャック１１４を備えるウエハステージ１１２を搬入位置に移動させる。そして、水晶ウエハ１０の表面１０Ａをマスクステージ１０５側に向けて載置し、真空チャック１１４で真空吸着させる。このとき、オリエンテーションフラット１０Ｃがウエハステージ１１２のＸ軸方向に一致するように吸着させる。

ステップＳ５３では、マスク３０を、その露光マスク用遮光膜３２をウエハステージ１１２側に向けて、マスクステージ１０５に取り付ける。水晶ウエハ１０の表面１０Ａのレジスト膜１１Ａとマスク３０との間には、微小な間隙が存在する。このとき、位置合わせ用対物レンズ１２２を観察しながら、マスク３０に形成されている十字形のアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔの各辺が、それぞれ、Ｘ軸及びＹ軸に平行となるようにする。次に、位置合わせ用対物レンズ１２２を観察しながら、水晶ウエハ１０の表面１０Ａ上の貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔを、マスク３０のアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔに合致させるようにする。

つまり、ウエハステージ１１２を移動させることによって、マスク３０の露光マスク用遮光膜３２にパターニングされているアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔに、水晶ウエハ１０の貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔを合致させる。必要があれば、マスクステージ１１２を微調整してもよい。

マスク３０のアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔと、水晶ウエハ１０の貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔとは、それぞれ別に形成されているため、厳密には必ずしも合致しないことがある。具体的にはミクロンオーダーまたはナノオーダーでは、たとえ双方のＸ軸方向の距離およびＹ軸方向の距離が精度良く形成されていたとしても多少の誤差が生じる。このため、アライメント用対物レンズ１２２を経由したアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔおよび貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔの双方のマークをＣＣＤ１２３（１２３Ａ，１２３Ｂ）で撮像し、画像処理装置１２６で画像処理する。そして、水晶ウエハ１０の表面１０Ａを露光する際の、水晶ウエハ１０とマスク３０とのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置関係を演算し、誤差を補正値Ｃとして記憶する。図中左右の２つのマーク、すなわちアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔおよび貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔを有する。そして、ＣＣＤ１２２ＡおよびＣＣＤ１２２Ｂで得られた画像からアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔおよび貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔの座標位置を求める。その座標ズレから演算し、水晶ウエハ１０とマスク３０との回転ズレを求める。この回転ズレも補正値Ｃとして記憶することができる。

次にステップＳ５４に進む。以上のようなステップを経て、水晶ウエハ１０及びマスク３０が露光装置１００にセッテイングされる。そして、アライメント用カメラ１２０が、マスク３０の上方から退避する。上述したように、マスク３０の露光マスク用遮光膜３２は不透明であるが、アライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔ及び圧電振動デバイス用パターン３４がパターニングされている部分は、透明性を有している。従って、照明光ＩＬがマスク３０に照射されると、アライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔ及び圧電振動デバイス用パターン３４の部分を透過した照明光ＩＬが、水晶ウエハ１０の表面１０Ａ（レジスト膜１１Ａ）に照射される。すなわち、レジスト膜１１Ａの、アライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔ及び圧電振動デバイス用パターン３４の形成位置に対応する位置が露光される。

この露光処理終了後、水晶ウエハ１０の表面１０Ａの現像処理を行い、レジスト膜１１Ａの露光箇所を除去する。図６Ａは、表面１０Ａの露光処理終了後の水晶ウエハ１０を示す斜視図である。水晶ウエハ１０の表面１０Ａ上には、アライメントマーク３３Ｓ’，３３Ｔ’及び圧電振動デバイス用パターン３４’が露光されている。なお、ステップＳ５３で説明したように、マスク３０は、露光マスク用遮光膜３２を水晶ウエハ１０側に向けて露光されるので、図４と図６とでは、アライメントマーク３３Ｓと３３Ｓ’および３３Ｔと３３Ｔ’が図面中で左右逆になっている。

ステップＳ５５では、真空チャック１１４の真空を解除して、水晶ウエハ１０を取り外し、水晶ウエハ１０の裏面１０Ｂをマスクステージ１０５側に向けて載置し、オリエンテーションフラット１０Ｃがウエハステージ１１２のＸ軸方向に一致するように真空チャック１１４で真空吸着させる。図６Ｂは、表面１０Ａの露光処理終了後の水晶ウエハ１０を裏返して裏面１０Ｂを示す斜視図である。水晶ウエハ１０を裏返して裏面１０Ｂがマスクステージ１０５側に向いているので、貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔが、図面中で左右逆になっている。

次に、ステップＳ５６に進む。まず、アライメント用カメラ１２０が、マスク３０の上方に挿入される。そして、ステップＳ５３における場合と同様に、ウエハステージ１１２を移動させることによって、マスク３０の露光マスク用遮光膜３２にパターニングされているアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔに、水晶ウエハ１０の貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔを合致させる。貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔは、水晶ウエハ１０を貫通した貫通孔であるので、表裏面で位置が異なることはない。

上述したとおり、ミクロンオーダーまたはナノオーダーでは、アライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔおよび貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔの双方のマークは誤差がある。そしてウエハ１０の表面１０Ａを露光する際には、この誤差が、水晶ウエハ１０とマスク３０とのＸ軸方向、Ｙ軸方向および回転方向の位置関係、すなわち補正値Ｃとして記憶されている。ステップＳ５６では、マスク３０のアライメントマーク３３Ｓ，３３Ｔと、水晶ウエハ１０の貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔとを合致させる際には、この補正値Ｃを加味して合致させる。ただし、補正値Ｃは、水晶ウエハ１０を裏返すことで貫通マーク２１Ｓ，２１Ｔが図面中で左右逆になっている。

ステップＳ５７に進み、まず、アライメント用カメラ１２０が、マスク３０の上方から退避する。次に、照明光ＩＬを露光光源１０１で照射し、マスク３０にパターニングされている圧電振動デバイス用パターン３４を、水晶ウエハ１０の裏面１０Ｂ上に塗布されているレジスト膜１１Ｂを露光する。ステップＳ５８では、真空チャック１１４の真空を解除して、水晶ウエハ１０を取り外す。

レジスト膜１１Ｂの露光終了後、現像処理を施し、レジスト膜１１Ｂの露光箇所（裏面用マスク３０の圧電振動デバイス用パターン３４の形成されている位置に対応する箇所）を除去する。このようにすることによって、表面１０Ａ上にアライメントされた圧電振動デバイス用パターン３４’と対をなす圧電振動デバイス用パターン３４’が裏面１０Ｂ上に形成され、両面アライメント処理が終了する。

図７は、図５のフローチャートの一部を理解を助けるため模式的に示した図である。図７Ａは、ステップＳ５３において、マスク３０のアライメントマーク３３Ｓおよび３３Ｔを、水晶ウエハ１０の表面１０Ａ上の貫通マーク２１Ｓおよび２１Ｔにアライメントした状態を示す。さらに、図７Ａは、ステップＳ５４において、マスク３０の圧電振動デバイス用パターン３４を水晶ウエハ１０に露光して、レジスト膜１１Ａの圧電振動デバイス用パターン３４’が露光された状態を示している。図７Ｂは、ステップＳ５５において、水晶ウエハ１０を裏返し、ステップＳ５６で、マスク３０のアライメントマーク３３Ｓおよび３３Ｔを、水晶ウエハ１０の裏面１０Ｂ上の貫通マーク２１Ｔおよび２１Ｓにアライメントした状態を示す。さらに、図７Ｂは、ステップＳ５７において、マスク３０の圧電振動デバイス用パターン３４を水晶ウエハ１０に露光して、レジスト膜１１Ｂの圧電振動デバイス用パターン３４’が露光された状態を示している。

このようにして露光された、水晶基板１０の表面１０Ａの圧電振動デバイス用パターン３４’と、裏面１０Ｂの圧電振動デバイス用パターン３４’のズレを検出したところ、パターンのズレは±５μｍ以下となり、本実施形態を用いたアライメント方法で所望の精度を得ることができることが確認された。

従って、本実施形態によれば、１枚の水晶ウエハ１０の両面を両面アライナまたは両面露光装置を用いることなく、通常のアライメント用カメラを有する片面露光する露光装置を用いて、正確にアライメントすることができた。そして、安価で両面露光することができる。

上記実施形態では、圧電振動デバイス用の水晶ウエハで説明してきたが、本発明は圧電振動デバイス用に限られない。さらに、ＤＮＡチップまたはマイクロマシンの製造においては、ガラス基板またはシリコンウエハの表裏両面にパターンを形成する必要がある場合がある。このように、水晶ウエハではなく、ガラス基板またはシリコンウエハなどの透過性または不透過性ウエハにたいしても本発明を適用することができる。

マスク３０のパターンを水晶ウエハ１０に露光する際に用いられる露光装置１００の構成例を示す断面図である。 Ａは、オリエンテーションフラットを有する水晶ウエハ１０の構成を示す斜視図であり、Ｂは、ノッチを有する水晶ウエハ１０の構成を示す斜視図である。 Ａは貫通マーク２１または不貫通マーク２３を形成していない水晶ウエハ１０の断面図で、Ｂは貫通マーク２１を形成した水晶ウエハ１０の断面図で、Ｃは不貫通マーク２３を形成した水晶ウエハ１０の断面図である。 正方形のマスク３０の構成例を示す斜視図である。 水晶ウエハ１０の両面に露光する場合の実施形態を説明するフローチャートである。 Ａは、表面１０Ａの露光処理終了後の水晶ウエハ１０を示す斜視図である。Ｂは、露光処理終了後の水晶ウエハ１０を裏返して裏面１０Ｂを示した斜視図である。 図５のフローチャートの一部を理解を助けるため模式的に示した図である。

符号の説明

１０ …… 水晶ウエハ
２１ …… 貫通マーク
２３ …… 不貫通マーク
３０ …… マスク
３３ …… アライメントマーク
３４ …… 圧電振動デバイス用パターン
１００ …… 露光装置
１０３ …… 照明光学系
１０５ …… マスクステージ
１１２ …… ウエハステージ
１１４ …… 真空チャック
１２０ …… アライメント用カメラ

Claims (10)

1. 原板に描かれたパターンを露光基板の第一面と第二面とに露光する際のアライメント方法において、
   前記露光基板の前記第一面と前記第二面とに貫通する貫通マークを形成する貫通マーク形成工程と、
   前記第一面を前記原板に向けて前記露光基板を配置し、前記原板の基準マークと前記貫通マークとをアライメントする第一アライメント工程と、
   前記第二面を前記原板に向けて前記露光基板を配置し、前記基準マークと前記貫通マークとをアライメントする第二アライメント工程と
   を有することを特徴とするアライメント方法。
2. 前記第一アライメント工程時に、前記基準マークと前記貫通マークとの誤差を記憶する工程と、
   前記誤差に基づいて前記第二アライメント工程は前記基準マークと前記貫通マークとをアライメントすることを特徴とする請求項１に記載のアライメント方法。
3. 原板に描かれたパターンを露光基板の第一面と第二面とに露光する際のアライメント方法において、
   前記露光基板の前記第一面と前記第二面との同一位置に不貫通マークを形成する不貫通マーク形成工程と、
   前記第一面を前記原板に向けて前記露光基板を配置し、前記原板の基準マークと前記不貫通マークとをアライメントする第一アライメント工程と、
   前記第二面を前記原板に向けて前記露光基板を配置し、前記基準マークと前記不貫通マークとをアライメントする第二アライメント工程と
   を有することを特徴とするアライメント方法。
4. 前記第一アライメント工程時に、前記基準マークと前記不貫通マークとの誤差を記憶する工程と、
   前記誤差に基づいて前記第二アライメント工程は前記基準マークと前記貫通マークとをアライメントすることを特徴とする請求項３に記載のアライメント方法。
5. 前記誤差は、前記第一面の平面内の距離および回転量を含むことを特徴とする請求項２または請求項４に記載のアライメント方法。
6. 前記第一アライメント工程と前記第二アライメント工程との間に、前記露光基板を裏返す裏返し工程を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のアライメント方法。
7. 前記第一アライメント工程と前記裏返し工程との間に、前記原板に描かれたパターンを前記露光基板の前記第一面に露光する第一露光工程を有することを特徴とする請求項６に記載のアライメント方法。
8. 前記第二アライメント工程の後に、前記原板に描かれたパターンを前記露光基板の前記第二面に露光する第二露光工程を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のアライメント方法。
9. 前記露光基板は、金属薄膜が形成された水晶ウエハを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のアライメント方法。
10. 前記不貫通マーク形成工程は、前記金属薄膜を穿孔することを特徴とする請求項９に記載のアライメント方法。