JP2016109892A

JP2016109892A - 露光装置

Info

Publication number: JP2016109892A
Application number: JP2014247692A
Authority: JP
Inventors: 澁谷　宗裕; Munehiro Shibuya; 宗裕澁谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2016-06-20

Abstract

【課題】大型化を低減しつつ、部品の配置スペースを確保することのできる露光装置を提供する。【解決手段】露光装置１００は、レーザー光ＬＬを出射するレーザー光源１３０と、レーザー光源１３０から出射されたレーザー光ＬＬを走査するポリゴンミラー１６０と、被露光基板２００を保持し、レーザー光ＬＬの走査方向と交わる方向に移動する保持ユニット１１０と、ポリゴンミラー１６０と保持ユニット１１０との間に配置され、ポリゴンミラー１６０で走査されたレーザー光ＬＬの走査方向を変換する２つの反射面を備えたプリズム１５７と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、露光装置に関するものである。

サンプルの加工方法としてフォトリソグラフィー加工とエッチング加工を用いた方法が
知られている。そして、特許文献１には、フォトリソグラフィー加工に含まれる露光工程
を行うための露光装置が開示されている。特許文献１の図５に記載の露光装置は、ポリゴ
ンミラーで走査した露光光をミラーで反射することで露光光の進行方向（光軸）を変換し
ている。しかしながら、このような構成では、ポリゴンミラーから被露光物までの露光光
の照射距離を十分に長くしなければ、ポリゴンミラーと被露光物と間に、必要なレンズ系
等を配置することが困難となる。このため、特許文献１の露光装置では、大型化を伴うこ
となく、レンズ系を配置することが困難であるという問題を有する。

特開２０１３−１８６２９１号公報

本発明の目的は、大型化を低減しつつ、部品の配置スペースを確保することのできる露
光装置を提供することにある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例の露光装置は、露光光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された露光光を走査するポリゴンミラーと、
被露光物を保持し、前記露光光の走査方向と交わる方向に移動する保持部と、
前記ポリゴンミラーと前記保持部との間に配置され、前記ポリゴンミラーで走査された
前記露光光の走査方向を変換する２つの反射面を備える導光部と、
を有することを特徴とする。

このような構成によれば、導光部によって露光光の焦点の位置を調整することができる
。そのため、大型化を低減しつつ、部品の配置スペースを確保することのできる露光装置
となる。

［適用例２］
本適用例の露光装置では、前記導光部は、プリズムであることが好ましい。
これにより、導光部の構成が簡単となる。

［適用例３］
本適用例の露光装置では、前記プリズムの屈折率は、１より大きいことが好ましい。
これにより、露光光の実質的な照射距離を長くすることができる。

［適用例４］
本適用例の露光装置では、前記プリズムは、
１つの前記反射面である第１反射面を備える第１プリズムと、
１つの前記反射面である第２反射面を備える第２プリズムと、
を有することが好ましい。
これにより、プリズムの配置自由度が増す。

［適用例５］
本適用例の露光装置では、前記ポリゴンミラーの回転軸は、鉛直方向に沿っていること
が好ましい。
これにより、ポリゴンミラーをよりスムーズに回転させることができる。

［適用例６］
本適用例の露光装置では、前記導光部は、前記露光光の走査方向を鉛直方向に沿うよう
に変換することが好ましい。
これにより、被露光物の被露光面に対して効率的に露光光を入射することができる。

［適用例７］
本適用例の露光装置では、前記保持部は、前記被露光物の被露光面が鉛直方向に沿うよ
うに前記被露光物を保持することが好ましい。
これにより、被露光物の撓みを低減することができる。

［適用例８］
本適用例の露光装置では、前記ポリゴンミラーと前記導光部との間に配置されているｆ
θレンズを有することが好ましい。
これにより、被露光面に対して精度よく露光光を入射することができる。

［適用例９］
本適用例の露光装置では、前記光源部および前記走査部を有する露光光入射部を少なく
とも一対有し、
一方の前記露光光入射部からの前記露光光と他方の前記露光光入射部からの前記露光光
とを前記被露光物の異なる前記被露光面に入射することができることが好ましい。
これにより、効率的な露光が可能となる。

本発明の第１実施形態に係る露光装置の構成図である。図１に示す露光装置のプリズムを示す斜視図である。プリズムの機能を説明するための概略図である。図１に示す露光装置の保持ユニットを示す斜視図である。図１に示す露光装置により露光される被露光基板の一例を示す平面図および断面図である。図５に示す被露光基板の露光方法を説明する断面図である。レーザー光のビームウェストの位置を示す断面図である。図５に示す被露光基板の露光方法を説明する断面図である。本発明の第２実施形態に係る露光装置の構成図である。製造物の一例としての振動素子を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。図１０に示す振動素子が有する励振電極のパターニング方法を説明する断面図である。製造物の一例としての波長可変フィルターを示す断面図である。製造物の一例としての発光素子を示す断面図である。図１３中のＢ−Ｂ線断面図である。製造物の一例としてのインクジェットヘッドを示す断面図である。製造物の一例としてのメタルマスクを有する基材を示す断面図である。図１６に示すメタルマスクの製造方法を示す断面図である。

以下、本発明の露光装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る露光装置の構成図である。図２は、図１に示す露
光装置のプリズムを示す斜視図である。図３は、プリズムの機能を説明するための概略図
である。図４は、図１に示す露光装置の保持ユニットを示す斜視図である。図５は、図１
に示す露光装置により露光される被露光基板の一例を示す平面図および断面図である。図
６は、図５に示す被露光基板の露光方法を説明する断面図である。図７は、レーザー光の
ビームウェストの位置を示す断面図である。図８は、図５に示す被露光基板の露光方法を
説明する断面図である。なお、図１等では、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、
ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、ｚ軸方向が鉛直方向と一致し、ｘ軸およびｙ軸を
含む平面が水平面となっている。また、以下では、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」とも
言い、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」とも言い、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」とも
言う。

１．露光装置
図１に示す露光装置１００は、被露光基板（被露光物）２００を露光するのに用いられ
る露光装置である。このような露光装置１００は、保持した被露光基板２００を移動させ
る保持ユニット１１０と、被露光基板２００に対してレーザー光（露光光）ＬＬを入射す
る露光光入射ユニット（露光光入射部）１２０と、を有している。

≪露光光入射ユニット≫
露光光入射ユニット１２０は、図１に示すように、レーザー光ＬＬを出射する光源部と
してのレーザー光源１３０と、レーザー光源１３０の駆動を制御するレーザー光源制御部
１４０と、レーザー光ＬＬを光学補正する光学レンズ系１５０と、レーザー光ＬＬを走査
する走査部としてのポリゴンミラー１６０と、を有している。

レーザー光源１３０は、レーザー光源制御部１４０によって制御され、被露光基板２０
０を決められたパターンで露光できるように所定タイミングでレーザー光ＬＬを出射する
。レーザー光源１３０から出射されたレーザー光ＬＬは、ミラー１７０で反射した後、ポ
リゴンミラー１６０の反射面１６１に入射する。ポリゴンミラー１６０は、モーター等の
図示しない駆動源によって回転軸Ｊまわりに回転駆動しており、入射したレーザー光ＬＬ
を一次元的に走査（主走査）する。

ここで、ポリゴンミラー１６０の回転軸Ｊは、図１に示すように、ｚ軸方向（鉛直方向
）に沿っていることが好ましい。回転軸Ｊをｚ軸方向に沿わせることで、回転軸Ｊが他の
向き（例えば水平方向）に沿っている場合と比較して、ポリゴンミラー１６０をより円滑
に回転させることができる。その結果、より精度よく、レーザー光ＬＬを走査することが
可能となる。なお、回転軸Ｊがｚ軸に沿っているとは、回転軸Ｊがｚ軸と平行な場合のみ
ならず、例えば、ｚ軸に対して若干（例えば、５°以内程度）傾斜している場合も含むも
のである。

光学レンズ系１５０は、図１に示すように、レーザー光源１３０とミラー１７０との間
に配置されているコリメーターレンズ１５１、第１ズームレンズ１５２、第２ズームレン
ズ１５３および第１シリンドリカルレンズ１５４と、ポリゴンミラー１６０と保持ユニッ
ト１１０との間に配置されているｆθレンズ（テレセントリックｆθレンズ）１５５、プ
リズム（導光部）１５７および第２シリンドリカルレンズ１５６と、を有している。

コリメーターレンズ１５１は、レーザー光ＬＬを平行光とするためのレンズである。ま
た、第１ズームレンズ１５２は、レーザー光ＬＬをｚ軸方向に拡大するレンズであり、第
２ズームレンズ１５３は、レーザー光ＬＬをｙ軸方向に拡大するレンズである。レーザー
光源１３０から出射されるレーザー光ＬＬの断面形状は、一般的に真円でない（楕円であ
る）ため、第１、第２ズームレンズ１５２、１５３によってレーザー光ＬＬの断面形状（
縦横比）を補正し、その断面形状をほぼ真円とする。また、第１シリンドリカルレンズ１
５４および第２シリンドリカルレンズ１５６は、ポリゴンミラー１６０の反射面１６１の
所謂「面倒れ」によるレーザー光ＬＬの走査位置のずれを補正し、面倒れの有無に関わら
ず、同じ位置にレーザー光ＬＬを結像させるためのレンズである。また、ｆθレンズ１５
５は、レーザー光ＬＬを被露光基板２００に等速で走査するためのレンズである。このよ
うな光学レンズ系１５０を設けることで、被露光基板２００に対して精度よくレーザー光
ＬＬを入射することができる。

プリズム１５７は、ｆθレンズ１５５と第２シリンドリカルレンズ１５６との間に設け
られており、ポリゴンミラー１６０で走査され、ｆθレンズ１５５を通過したレーザー光
ＬＬの走査方向を変換する機能を有している。具体的には、前述したように、ポリゴンミ
ラー１６０の回転軸Ｊがｚ軸に沿っているため、レーザー光ＬＬは、ポリゴンミラー１６
０によって水平方向に走査される。プリズム１５７は、このレーザー光ＬＬの走査方向を
水平方向から鉛直方向に変換する機能を有する。レーザー光ＬＬの走査方向を鉛直方向と
することで、レーザー光ＬＬの走査方向を被露光基板２００の移動方向（後述する副走査
方向）に対してほぼ直交させることができるので、被露光基板２００に対して精度よくレ
ーザー光ＬＬを入射することができる。

このようなプリズム１５７は、図２に示すように、レーザー光ＬＬをｚ軸方向に向けて
反射する反射面１５８ａを有する第１プリズム１５８と、反射面１５８ａで反射したレー
ザー光ＬＬをｙ軸方向に向けて反射する反射面１５９ａを有する第２プリズム１５９と、
を有している。このようなプリズム１５７を用いることで、簡単な構成でレーザー光ＬＬ
の走査方向を変換することができる。

なお、本実施形態のプリズム１５７は、別体の第１プリズム１５８と第２プリズム１５
９とを組み合わせることで構成されているが、プリズム１５７の構成としては、これに限
定されない。例えば、第１プリズム１５８と第２プリズム１５９とが一体的に形成されて
いてもよい。すなわち、プリズム１５７として、２つの反射面１５８ａ、１５９ａを有す
る１つのプリズムを用いてもよい。ただし、プリズム１５７を１つのプリズムで構成する
よりも、２つのプリズムで構成した方が、プリズム単体の大きさを小さく抑えることがで
き、装置の低コスト化を図ることができる。また、本実施形態では、第１プリズム１５８
の光出射面と、第２プリズム１５９の光入射面とが離間して配置されているが、これら面
は互いに接触していてもよいし、さらに、接着剤等によって接着されていてもよい。

また、使用するレーザー光ＬＬの波長でのプリズム１５７（第１、第２プリズム１５８
、１５９）の屈折率ｎとしては、特に限定されないが、１．０より大きいことが好ましく
、１．４より大きいことがさらに好ましい。これにより、プリズム１５７（第１、第２プ
リズム１５８、１５９）内でのレーザー光ＬＬの実質的な照射距離をより短くすることが
できる。そのため、プリズム１５７外でのレーザー光の照射距離を長く確保することがで
き、プリズム１５７以外の光学部材や後述する保持ユニット１１０等を配置するためのス
ペースを確保することができる。

以下、このことについて具体的に説明する。図３（ａ）は、本実施形態のようにプリズ
ム１５７を用いた場合を示し、図３（ｂ）は、プリズム１５７に替えて２枚のミラーＭを
用いた場合を示している。図３（ｂ）に示すように、ポリゴンミラー１６０から被露光基
板２００の被露光面までの照射距離（ワーキングディスタンス）ＷＤが１５０ｍｍであり
、２枚のミラーＭの間の距離が１００ｍｍである場合、２枚のミラーＭの間を除く（すな
わち、本実施形態でいうプリズム１５７外での）レーザー光ＬＬの光路長Ｄは、１５０ｍ
ｍ−１００ｍｍ＝５０ｍｍとなる。これに対して、２枚のミラーＭに替えて、屈折率ｎが
１．５であるプリズム１５７（第１、第２プリズム１５８、１５９）を用い、プリズム１
５７内でのレーザー光ＬＬの光路長を１００ｍｍとした場合、プリズム１５７内を通過す
るレーザー光ＬＬの実質的な光路長は、１００ｍｍ／１．５＝６６．７ｍｍとなる。その
ため、プリズム１５７外でのレーザー光ＬＬの光路長Ｄを、１５０ｍｍ−６６．７ｍｍ＝
８３．３ｍｍとし、照射距離ＷＤを、１００ｍｍ＋８３．３ｍｍ＝１８３．３ｍｍとする
とこで、図３（ａ）に示すミラーＭを用いた場合と実質的な照射距離ＷＤを等しくするこ
とができる。

このように、プリズム１５７を用いてレーザー光ＬＬの走査方向を変換することで、プ
リズム１５７外でのレーザー光ＬＬの露光長Ｄを従来のミラーを用いる構成よりも長く確
保することができる。言い換えると、プリズム１５７を用いてレーザー光ＬＬの走査方向
を変換することで、照射距離ＷＤを従来の構成に対して延長することができる。そのため
、例えば、大型化を低減しつつ、プリズム１５７と被露光基板２００との間の距離（光路
長Ｄ）を従来よりも長くすることができ、プリズム１５７と被露光基板２００の間に、第
２シリンドリカルレンズ１５６や保持ユニット１１０の構造体の一部を配置するためのス
ペースを十分に広く確保することができる。その結果、レーザー光ＬＬの焦点の位置合わ
せを容易に行うことができる。

以上、プリズム１５７について説明したが、このようなプリズム１５７としては、例え
ば、合成石英やパイレックスガラス（登録商標）で構成されているものや、例えば、ＳＣ
ＨＯＴＴ社製のＢＫ７、ＳＫ２などを用いることができる。

≪保持ユニット≫
保持ユニット１１０は、被露光基板２００を保持しつつ、レーザー光ＬＬの走査方向（
主走査方向）に交差する方向（副走査方向）に移動可能である。したがって、保持ユニッ
ト１１０を副走査方向に移動させつつ、レーザー光ＬＬを主走査方向に走査することによ
り、保持ユニット１１０に保持された被露光基板２００に対して２次元的にレーザー光Ｌ
Ｌが入射し、これにより、被露光基板２００を所定パターンで露光することができる。な
お、本実施形態では、レーザー光ＬＬの主走査方向（プリズム１５７で変換された後の主
走査方向）が鉛直方向であり、保持ユニット１１０の移動方向が水平方向である。

次に、保持ユニット１１０の具体的な構成について説明する。ただし、保持ユニット１
１０の構成としては、その機能を発揮することができる限り、以下の構成に限定されない
。

保持ユニット１１０は、図４に示すように、装置に固定された支持部１１１と、支持部
１１１に対してｚ軸まわりに回動可能なステージ（載置台）１１２と、ステージ１１２に
固定され、ステージからｚ軸方向に立設された固定部１１３と、固定部１１３に対して水
平方向（ｘｙ面内方向）に移動可能な移動部１１４と、移動部１１４に設けられ、被露光
基板２００を保持する保持部１１５と、を有している。このような構成とすることで、例
えば、支持部１１１に対してステージ１１２を回転させることで、保持部１１５に保持さ
れた被露光基板２００に対するレーザー光ＬＬの入射角を変更することができ、固定部１
１３に対して移動部１１４を移動させることで、被露光基板２００を副走査方向に移動さ
せることができる。

このような保持ユニット１１０では、保持部１１５は、被露光基板２００の被露光面が
鉛直方向に沿うように被露光基板２００を保持することができる。言い換えると、保持部
１１５は、被露光基板２００の厚さ方向が水平方向に沿うように被露光基板２００を保持
することができる。このような状態で被露光基板２００を保持することで、被露光基板２
００の自重による撓みを低減することができる。そのため、被露光基板２００の被露光面
までのレーザー光ＬＬの照射距離の設定値からのずれを低減することができ、被露光面で
の露光量や露光光のスポット径のばらつきを低減することができる。その結果、精度のよ
い露光が可能となる。なお、「被露光基板２００の被露光面が鉛直方向に沿っている」と
は、被露光面が鉛直方向と平行な場合のみならず、鉛直方向（ｚ軸）に対して若干（例え
ば、５°以内程度）傾斜している場合も含むものである。

また、保持部１１５は、被露光基板２００の縁部を保持する構成となっている。これに
より、被露光基板２００の両主面（表面および裏面）を共に露出させることができる。そ
のため、例えば、支持部１１１に対してステージ１１２を回転させるだけで、被露光基板
２００の裏面を露光光入射ユニット１２０側に向けることができ、表面側の露光を終えた
後、速やかに、裏面側の露光を行うことができる。また、別の効果として、後述する第２
実施形態のように、被露光基板２００の表面側および裏面側を同時（同じ工程中）に露光
することができるようになるため、両面露光が必要な場合には被露光基板２００をより少
ない工程で露光することができる。

以上、露光装置１００の構成について簡単に説明した。このような露光装置１００によ
れば、保持ユニット１１０の移動（保持部１１５の移動）とレーザー光ＬＬの出射タイミ
ングとを同期させることにより、被露光基板２００を所定パターンで精度よく露光するこ
とができる。

なお、露光装置１００の構成は、光を走査して被露光基板２００を露光することができ
れば、上記の構成に限定されない。例えば、光学レンズ系１５０は、上記の各種レンズの
内の少なくとも１つのレンズが省略されていてもよいし、上記各種レンズ以外の機能を有
するレンズが含まれていてもよい。また、上記の構成では、露光光入射ユニット１２０に
対して保持ユニット１１０が副走査方向に移動する構成となっているが、反対に、保持ユ
ニット１１０に対して露光光入射ユニット１２０が副走査方向に移動する構成となってい
てもよい。

２．露光方法
次に、露光装置１００を用いた被露光基板２００の露光方法について説明する。ただし
、以下に説明する露光方法は一例であり、これに限定されない。

本実施形態で用いる被露光基板２００は、図５に示すように、シリコン基板である基板
２１０と、基板２１０上に成膜されている金属膜Ｍと、金属膜Ｍ上に成膜されているレジ
スト膜Ｒと、を有している。また、被露光基板２００は、表面２０１に開口する凹部（凹
条）２０２を有し、凹部２０２は、表面（第１面）２０１に平行な底面（第４面）２０２
ａと、表面２０１と底面２０２ａを接続し、互いに向かい合っている傾斜面（第２面）２
０２ｂおよび傾斜面（第３面）２０２ｃと、を有している。このような凹部２０２は、結
晶異方性エッチング（例えばウェットエッチング）によって形成されたものであり、よっ
て、各傾斜面２０２ｂ、２０２ｃの傾斜角θは、それぞれ、約５４°となっている。なお
、傾斜面２０２ｂの傾斜角θとは、表面２０１の法線方向Ｌ_２０１と傾斜面２０２ｂの法
線方向Ｌ_２０２ｂのなす角とも言え、傾斜面２０２ｃの傾斜角θとは、表面２０１の法線
方向Ｌ_２０１と傾斜面２０２ｃの法線方向Ｌ_２０２ｃのなす角とも言える。

このような被露光基板２００が有するレジスト膜Ｒを露光装置１００で露光することに
より、レジスト膜Ｒから金属膜ＭをパターニングするためのレジストマスクＲＭが形成さ
れる。なお、レジスト膜Ｒは、露光された部分（レーザー光ＬＬが照射された部分）が除
去されるポジ型であってもよいし、露光された部分が残るネガ型であってもよい。

このような被露光基板２００は、次のようにして露光される。被露光基板２００の露光
方法は、被露光基板２００の表面２０１、傾斜面２０２ｃおよび底面２０２ａを露光する
第１露光工程と、被露光基板２００の傾斜面２０２ｂを露光する第２露光工程と、を有し
ている。

［第１露光工程］
まず、被露光基板２００を用意し、用意した被露光基板２００を保持部１１５で保持す
る。そして、傾斜面２０２ｂ、２０２ｃの向き合う方向（離間方向）を副走査方向と一致
させる。また、必要に応じて、支持部１１１に対してステージ１１２を回転させ、表面２
０１、底面２０２ａおよび傾斜面２０２ｃに対するレーザー光ＬＬの入射角θｉｎ（°）
がそれぞれθ／２±１５°の範囲内となるように被露光基板２００の姿勢を調整する。な
お、入射角θｉｎとは入射する面（被露光面）の法線と入射方向とのなす角である。

そして、被露光基板２００の向きおよび傾きを調整し終えたら、保持部１１５の移動と
レーザー光ＬＬの出射タイミングの同期を取りながら、レーザー光ＬＬを走査しつつ、保
持部１１５を副走査方向へ移動させる。これにより、被露光基板２００の表面２０１、傾
斜面２０２ｃおよび底面２０２ａにレーザー光ＬＬが入射し、当該部分がそれぞれ露光さ
れる。

ここで、図６に基づいて、表面２０１、傾斜面２０２ｃおよび底面２０２ａに対するレ
ーザー光ＬＬの入射角θｉｎについて詳細に説明する。前述したように、表面２０１、傾
斜面２０２ｃおよび底面２０２ａの各面に対するレーザー光ＬＬの入射角θｉｎは、それ
ぞれ、θ／２±１５°の範囲内となっている。

これにより、表面２０１、傾斜面２０２ｃおよび底面２０２ａの各面間での入射角θｉ
ｎの差が小さく抑えられ、各面でのレーザー光ＬＬのスポット面積の差が小さくなる。こ
のことについて簡単に説明すると、レーザー光ＬＬのスポット形状は、入射角θｉｎが０
°のときに円形となり、入射角θｉｎが９０°に近づくに連れて傾斜方向に広がった楕円
形となる。このように、入射角θｉｎが小さくなるに連れてレーザー光ＬＬのスポット面
積が大きくなるため、前述のように、各面における入射角θｉｎの差をなるべく小さくす
ることで、各面でのレーザー光ＬＬのスポット面積の差を十分に小さくすることができる
。

なお、図６（図８も同様）中に示す「〇で囲った数字」は、入射角θｉｎ＝０°のとき
のレーザー光ＬＬのスポット面積を「１」としたとき、各面に対して入射角θｉｎ＝２７
°（＝θ／２）で入射したレーザー光ＬＬのスポット面積を示したものであり、各面でレ
ーザー光ＬＬのスポット面積がほぼ等しくなっている。

このように、表面２０１、傾斜面２０２ｃおよび底面２０２ａの各面での入射角θｉｎ
の差を小さく抑えることで、各面に対して粗密の少ないより均質な露光を行うことができ
る。加えて、各面間での露光量（単位面積当たりのエネルギー量）の差が小さくなり、露
光不足の部分や露光過多の部分の発生が低減され、各面に対してより均質な露光を行うこ
とができる。なお、表面２０１、傾斜面２０２ｃおよび底面２０２ａの各面に対するレー
ザー光ＬＬの入射角θｉｎは、それぞれ、θ／２±１５°の範囲内であれば良いが、当該
範囲内でも、特に、θ／２±１０°の範囲内であるのが好ましく、θ／２±５°の範囲内
であるのがより好ましく、θ／２であるのがさらに好ましい。これにより、上述した効果
がより向上する。

ここで、上述の説明では、例えば、表面２０１と底面２０２ａとのレーザー光ＬＬの光
路長の違いからくるスポット面積のずれについては考慮していない。そこで、このような
光路長の違いに起因したスポット面積のずれを低減するために、図７に示すように、表面
２０１と底面２０２ａの間、具体的には凹部２０２の深さ方向の中央部２０２’付近にレ
ーザー光ＬＬのビームウェスト（径が最も小さくなる部分（焦点））ＢＷが位置するよう
にすることが好ましい。これにより、表面２０１、傾斜面２０２ｃおよび底面２０２ａ間
のレーザー光ＬＬの光路長の違いに起因したスポット面積のずれが低減され、より均質な
露光を行うことができる。

［第２露光工程］
まず、支持部１１１に対してステージ１１２を回転させ、傾斜面２０２ｂに対するレー
ザー光ＬＬの入射角θｉｎがθ／２±１５°の範囲内となるように被露光基板２００の姿
勢を調整する。

そして、被露光基板２００の姿勢を調整し終えたら、保持部１１５の移動とレーザー光
ＬＬの出射タイミングの同期を取りながら、レーザー光ＬＬを走査しつつ、保持部１１５
を副走査方向へ移動させる。これにより、図８に示すように、傾斜面２０２ｂにレーザー
光ＬＬが入射し、当該部分が露光される。このように、θ／２±１５°の範囲内の入射角
θｉｎで傾斜面２０２ｂにレーザー光ＬＬを入射することで、第１露光工程で露光した面
（表面２０１、傾斜面２０２ｃおよび底面２０２ａ）との間での入射角θｉｎの差が小さ
く抑えられる。したがって、傾斜面２０２ｂを第１露光工程とほぼ等しい条件（レーザー
光ＬＬのスポット面積、露光量等）で露光することができる。

傾斜面２０２ｂに対するレーザー光ＬＬの入射角θｉｎは、前述したように、θ／２±
１５°の範囲内であれば良いが、当該範囲内でも、特に、θ／２±１０°の範囲内である
のが好ましく、θ／２±５°の範囲内であるのがより好ましく、θ／２であるのがさらに
好ましい。これにより、上述した効果がより向上する。また、特に好ましい形態は、第１
露光工程にける各面に対する入射角θｉｎをθ／２とすると共に、第２露光工程における
各面に対する入射角θｉｎをθ／２とするものである。これにより、表面２０１、底面２
０２ａおよび傾斜面２０２ｂ、２０２ｃの各面に対する入射角θｉｎを互いにほぼ等しく
することができる。

以上のような露光方法によれば、傾きの異なる面間での露光量のバラつきを抑えること
ができるため、露光ムラが低減され、表面２０１および凹部２０２上のレジスト膜Ｒをよ
り均質に露光することができる。

また、本実施形態では、被露光基板２００の側面や裏面については触れていないが、仮
に、側面や裏面上にもレジスト膜Ｒが成膜され、当該部分のパターニングが必要な場合に
は、これら面に対しても、レーザー光ＬＬの入射角θｉｎがθ／２±１５°の範囲内とな
るようにして、露光を行えばよい。

＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係る露光装置の構成図である。

本実施形態にかかる露光装置では、露光光入射ユニットが２組設けられており、被露光
基板の表裏面上のレジスト膜を同時に露光できること以外は、前述した第１実施形態にか
かる露光装置と同様である。

なお、以下の説明では、第２実施形態の露光装置に関し、前述した実施形態との相違点
を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図９および図１０で
は前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

本実施形態の露光装置１００は、図９に示すように、被露光基板２００の表面２０１側
にレーザー光ＬＬ１を入射する第１露光光入射ユニット１２０Ａと、被露光基板２００の
裏面２０３側にレーザー光ＬＬ２を入射する第２露光光入射ユニット１２０Ｂと、を有し
、これら第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂは、保持ユニット１１０を介
して反対側に配置されている。このように、第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１
２０Ｂを有することで、被露光基板２００の表面２０１側および裏面２０３側を同時に（
同じ工程中で）露光することができるため、露光工程の回数を削減することができる。そ
のため、被露光基板２００をより迅速に露光することができる。

以上、本発明の露光装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換するこ
とができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明
は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであって
もよい。

以下に、本発明の露光装置を用いて製造することのできる製造物（被露光基板を含む物
）の具体的な例を幾つか例示する。ただし、製造物としては、下記に挙げる例に限定され
るものではない。

≪振動素子≫
図１０は、製造物の一例としての振動素子を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ
）中のＡ−Ａ線断面図である。図１１は、図１０に示す振動素子が有する励振電極のパタ
ーニング方法を説明する断面図である。

図１０（ａ）に示す振動素子５００は、基部５１０と、基部５１０から延出する一対の
振動腕５２０、５３０と、を有する音叉型の水晶振動素子である。また、各振動腕５２０
、５３０にはその延在方向に沿って複数の貫通孔５２１、５３１が形成されている。また
、振動素子５００は、図１０（ｂ）に示すように、振動腕５２０、５３０の側面（外側面
および内側面）に配置された励振電極５４１、５４２を有しており、励振電極５４１、５
４２間に交番電圧を印加することで、振動腕５２０、５３０が面内逆相モードで屈曲振動
するようになっている。

以上のような振動素子５００においては、励振電極５４１、５４２を上述した露光方法
を用いて形成することができる。例えば、まず、振動腕５２０、５３０の全面に金属膜Ｍ
およびポジ型のレジスト膜Ｒを順に成膜したものを用意する。次に、図１１（ａ）に示す
ように、表面側から、表面と側面とのなす角のほぼ半分である約４５°の入射角θｉｎで
レーザー光ＬＬを入射し、表面および側面（左側の側面）上のレジスト膜Ｒを露光する。
次に、振動腕５２０、５３０の姿勢を調整し直して、図１１（ｂ）に示すように、表面側
から約４５°の入射角θｉｎでレーザー光ＬＬを入射し、側面（右側の側面）上のレジス
ト膜Ｒを露光する。次に、振動腕５２０、５３０をひっくり返して、図１１（ｃ）に示す
ように、裏面側から約４５°の入射角θｉｎでレーザー光ＬＬを入射し、裏面上のレジス
ト膜Ｒを露光する。または、図９に示した露光装置を用いてもよく、その場合は、振動腕
５２０、５３０の姿勢を調整し直すことを省略することができ、また、表面側からと裏面
側からと同時に露光することも可能である。

これにより、励振電極５４１、５４２の形状に対応したレジストマスクＲＭが形成され
、このレジストマスクＲＭを介して金属膜Ｍをエッチングした後、レジストマスクＲＭを
除去することで、励振電極５４１、５４２を形成することができる。

なお、図１０では、音叉型の振動子について説明したが、振動子の構成はこれに限定さ
れず、例えば、双音叉型の振動子であってもよいし、メサ型、逆メサ型等のＡＴカット水
晶振動子であってもよいし、基部と、基部から一方側へ延出する一対の駆動腕と、基部か
ら他方側へ延出する一対の検出腕と、を有するＨ型の振動型ジャイロセンサー素子であっ
てもよいし、基部と、基部から両側へ延出する一対の検出腕と、基部から一対の検出腕と
直交する方向の両側へ延出する一対の接続腕と、一方の接続腕の先端部から両側へ延出す
る一対の駆動腕と、他方の接続腕の先端部から両側へ延出する一対の振動腕と、を有する
ＷＴ型の振動型ジャイロセンサー素子であってもよい。

≪波長可変フィルター≫
図１２は、製造物の一例としての波長可変フィルターを示す断面図である。

図１２に示す波長可変フィルター６００は、共にガラス板から形成されている固定基板
６１０および可動基板６２０を備え、これらが対向して接合されている。また、固定基板
６１０は、周囲から突出した凸状の反射膜設置部６１１を有し、反射膜設置部６１１の上
面には固定反射膜６３０が設けられている。一方、可動基板６２０は、周囲よりも薄肉な
環状の保持部６２１と、この保持部６２１の内側に位置し、保持部６２１を弾性変形させ
つつ固定基板６１０に対して変位可能な可動部６２２とを有し、可動部６２２の下面には
可動反射膜６４０が設けられている。固定反射膜６３０および可動反射膜６４０は、ギャ
ップＧ１を介して対向配置されており、このギャップＧ１は、静電アクチュエーター６５
０で調整することができる。

静電アクチュエーター６５０は、固定基板６１０の上面に反射膜設置部６１１の周囲を
囲むように配置された環状の固定電極６５１と、可動基板６２０の下面に固定電極６５１
と対向するように配置された環状の可動電極６５２とを有し、固定電極６５１は、引出配
線６５３によって引き出され、可動電極６５２は、引出配線６５４によって引き出されて
いる。このような静電アクチュエーター６５０では、固定電極６５１および可動電極６５
２の間に電圧を印加することにより発生する静電力を利用してギャップＧ１を調整するこ
とができる。このように、ギャップＧ１を調整することで、波長可変フィルター６００に
入射した検査対象光から所定の目的波長の光を取り出すことができる。

以上のような波長可変フィルター６００においては、例えば、固定電極６５１および引
出配線６５３を上述した露光方法を用いて形成することができる。また、同様に、可動電
極６５２および引出配線６５４を上述した露光方法を用いて形成することができる。なお
、具体的な露光方法については前述した振動素子５００とほぼ同様の手順であるため、そ
の説明を省略する。

≪発光素子≫
図１３は、製造物の一例としての発光素子を示す断面図である。図１４は、図１３中の
Ｂ−Ｂ線断面図である。

図１３および図１４に示す発光素子７００は、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオ
ード）であって、基板７０２と、第１クラッド層７０４と、活性層７０６と、第２クラッ
ド層７０８と、コンタクト層７０９と、第１電極７１２と、第２電極７１４と、絶縁部７
２０とが積層した構成となっている。

基板７０２は、例えばｎ型のＧａＡｓ基板である。また、第１クラッド層７０４は、例
えばｎ型のＩｎＧａＡｌＰ層である。また、第２クラッド層７０８は、例えばｐ型のＩｎ
ＧａＡｌＰ層である。また、活性層７０６は、例えばＩｎＧａＰウェル層とＩｎＧａＡｌ
Ｐバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造であ
る。

活性層７０６は、光出射部７３０が形成される第１側面７３１と、第１側面７３１に対
して傾斜した第２側面７３２および第３側面７３３を有している。なお、第２、第３側面
７３２、７３３は、それぞれ、発光素子７００を貫通する貫通孔７４１、７４２の内周面
で構成されている。このような活性層７０６の一部は、第１利得領域７５１、第２利得領
域７５２および第３利得領域７５３からなる利得領域群７５０を構成し、この利得領域群
が複数設けられている。

このような構成の発光素子７００では、第１電極７１２と第２電極７１４との間に、第
１クラッド層７０４、活性層７０６および第２クラッド層７０８からなるｐｉｎダイオー
ドの順バイアス電圧を印加すると、活性層７０６に利得領域７５１、７５２、７５３を生
じ、利得領域７５１、７５２、７５３において電子と正孔との再結合が起こって発光が生
じる。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、利得領域７５１、７５２
、７５３内で光の強度が増幅される。そして、強度が増幅された光は、光出射部７３０か
ら光Ｌとして出射される。

コンタクト層７０９と第２クラッド層７０８の一部とは、柱状部７２２を構成する。柱
状部７２２の平面形状は、利得領域群７５０の平面形状と同じである。言い換えれば、柱
状部７２２の平面形状によって、第１、第２電極７１２、７１４間の電流経路が決定され
、その結果、利得領域群７５０の平面形状が決定される。

第１電極７１２は、基板７０２の下の全面に形成されており、第２電極７１４は、コン
タクト層７０９上に形成されている。第２電極７１４の平面形状は、例えば、利得領域群
７５０の平面形状と同じである。これら第１、第２電極７１２、７１４は、例えば、Ｃｒ
層、ＡｕＺｎ層、Ａｕ層の順で積層した金属積層体である。

以上のような発光素子７００においては、例えば、第２電極７１４を上述した露光方法
を用いて形成することができる。また、例えば、貫通孔７４１、７４２を上述した露光方
法を用いて形成することができる。なお、具体的な露光方法については、前述した振動素
子５００とほぼ同様の手順であるため、その説明を省略する。

≪インクジェットヘッド≫
図１５は、製造物の一例としてのインクジェットヘッドを示す断面図である。

図１５に示すインクジェットヘッド８００は、ノズル基板８１１、流路形成基板８１２
、振動板８１３、リザーバー形成基板８１４およびコンプライアンス基板８１５が順に積
層された積層基板８１０と、振動板８１３上に配置された複数の圧電素子８２０と、圧電
素子８２０を覆うように振動板８１３上に設けられた配線形成部８３０と、配線形成部８
３０上に配置されたＩＣパッケージ８４０とを有している。このようなインクジェットヘ
ッド８００は、圧電素子８２０が振動板８１３を振動させることで、圧力発生室８９０内
の圧力を変化させ、ノズル基板８１１に形成された吐出口８９１からインクＩを液滴とし
て吐出するように構成されている。

配線形成部８３０は、例えば、シリコン基板をウエットエッチング（異方性エッチング
）することで、リザーバー形成基板８１４と一括形成されている。このような配線形成部
８３０は、一対の傾斜面８３１、８３２と、傾斜面８３１、８３２の上端同士を連結する
上面８３３とを有し、傾斜面８３１、８３２の傾斜角が約５４°となっている。また、配
線形成部８３０は、下面に開口する凹部を有し、この凹部と振動板８１３とで画成された
空間に圧電素子８２０が配置されている。また、配線形成部８３０の上面８３３および傾
斜面８３１、８３２には配線８３９が配置されており、この配線８３９が圧電素子８２０
に電気的に接続されている。

ＩＣパッケージ８４０は、各圧電素子８２０の駆動を独立して制御することができる回
路を含み、半田や金バンプ等の導電性固定部材を介して配線形成部８３０の上面に固定さ
れると共に、配線８３９と電気的に接続されている。

以上のようなインクジェットヘッド８００においては、例えば、配線８３９を上述した
露光方法を用いて形成することができる。簡単に説明すると、配線形成部８３０が一体形
成されたリザーバー形成基板８１４を用意し、当該基板上（配線形成部８３０の上面８３
３および傾斜面８３１、８３２）に金属膜およびレジスト膜を順に成膜する。次に、レジ
スト膜に対して、上面８３３と傾斜面８３１のなす角の半分の傾斜角でレーザー光を入射
し、レジスト膜を露光することで配線８３９に対応したレジストマスクを形成する。そし
て、このレジストマスクを介して金属膜をエッチングした後、レジストマスクを除去する
ことで、配線形成部８３０上に配線８３９が形成される。

≪メタルマスク≫
図１６は、製造物の一例としてのメタルマスクを有する基材を示す断面図である。図１
７は、図１６に示すメタルマスクの製造方法を示す断面図である。

図１６に示すメタルマスク９１０は、例えば、水晶基板やシリコン基板等の基材９００
をドライエッチングによりパターニングする際のマスクである。このようなメタルマスク
９１０も上述した露光装置１００および露光方法を用いて形成することができる。簡単に
説明すると、まず、基材９００を用意し、図１７（ａ）に示すように、スパッタ、蒸着等
によって基材９００の表面にめっき成長用のシード層９２０を形成する。次に、シード層
９２０上にレジスト膜Ｒを成膜し、このレジスト膜Ｒを上述した露光方法で露光すること
で、図１７（ｂ）に示すように、メタルマスク９１０の形状に対応した開口を有するレジ
ストマスクＲＭを得る。次に、電解めっき、無電解めっき等によって、レジストマスクＲ
Ｍの開口内にめっき層９３０を成膜し、レジストマスクＲＭおよびめっき層９３０からは
み出ているシード層９２０を除去することで、図１７（ｃ）に示すように、メタルマスク
９１０が得られる。

１００……露光装置
１１０……保持ユニット
１１１……支持部
１１２……ステージ
１１３……固定部
１１４……移動部
１１５……保持部
１２０……露光光入射ユニット
１２０Ａ……第１露光光入射ユニット
１２０Ｂ……第２露光光入射ユニット
１３０……レーザー光源
１４０……レーザー光源制御部
１５０……光学レンズ系
１５１……コリメーターレンズ
１５２……第１ズームレンズ
１５３……第２ズームレンズ
１５４……第１シリンドリカルレンズ
１５５……ｆθレンズ
１５６……第２シリンドリカルレンズ
１５７……プリズム
１５８……第１プリズム
１５８ａ……反射面
１５９……第２プリズム
１５９ａ……反射面
１６０……ポリゴンミラー
１６１……反射面
１７０……ミラー
２００……被露光基板
２０１……表面
２０２’……中央部
２０２……凹部
２０２ａ……底面
２０２ｂ、２０２ｃ……傾斜面
２０３……裏面
２１０……基板
５００……振動素子
５１０……基部
５２０……振動腕
５３０……振動腕
５３１……貫通孔
５２１……貫通孔
５４１……励振電極
５４２……励振電極
６００……波長可変フィルター
６１０……固定基板
６１１……反射膜設置部
６２０……可動基板
６２１……保持部
６２２……可動部
６３０……固定反射膜
６４０……可動反射膜
６５０……静電アクチュエーター
６５１……固定電極
６５２……可動電極
６５３……引出配線
６５４……引出配線
７００……発光素子
７０２……基板
７０４……第１クラッド層
７０６……活性層
７０８……第２クラッド層
７０９……コンタクト層
７１２……第１電極
７１４……第２電極
７２０……絶縁部
７２２……柱状部
７３０……光出射部
７３１……第１側面
７３２……第２側面
７３３……第３側面
７４１……貫通孔
７４２……貫通孔
７５０……利得領域群
７５１……第１利得領域
７５２……第２利得領域
７５３……第３利得領域
８００……インクジェットヘッド
８１０……積層基板
８１１……ノズル基板
８１２……流路形成基板
８１３……振動板
８１４……リザーバー形成基板
８１５……コンプライアンス基板
８２０……圧電素子
８３０……配線形成部
８３１……傾斜面
８３２……傾斜面
８３３……上面
８３９……配線
８４０……ＩＣパッケージ
８９０……圧力発生室
８９１……吐出口
９００……基材
９１０……メタルマスク
９２０……シード層
９３０……めっき層
ＢＷ……ビームウェスト
Ｄ……光路長
Ｇ１……ギャップ
Ｉ……インク
Ｊ……回転軸
Ｌ……光
Ｌ_２０１、Ｌ_２０２ｂ、Ｌ_２０２ｃ……法線方向
ＬＬ、ＬＬ１、ＬＬ２……レーザー光
Ｍ……金属膜
ｎ……屈折率
Ｒ……レジスト膜
ＲＭ……レジストマスク
ＷＤ……照射距離（ワーキングディスタンス）
θ……傾斜角
θｉｎ……入射角

Claims

露光光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された露光光を走査するポリゴンミラーと、
被露光物を保持し、前記露光光の走査方向と交わる方向に移動する保持部と、
前記ポリゴンミラーと前記保持部との間に配置され、前記ポリゴンミラーで走査された
前記露光光の走査方向を変換する２つの反射面を備える導光部と、
を有することを特徴とする露光装置。
前記導光部は、プリズムである請求項１に記載の露光装置。
前記プリズムの屈折率は、１より大きい請求項２に記載の露光装置。
前記プリズムは、
１つの前記反射面である第１反射面を備える第１プリズムと、
１つの前記反射面である第２反射面を備える第２プリズムと、
を有する請求項２または３に記載の露光装置。
前記ポリゴンミラーの回転軸は、鉛直方向に沿っている請求項１ないし４のいずれか１
項に記載の露光装置。
前記導光部は、前記露光光の走査方向を鉛直方向に沿うように変換する請求項１ないし
５のいずれか１項に記載の露光装置。
前記保持部は、前記被露光物の被露光面が鉛直方向に沿うように前記被露光物を保持す
る請求項１ないし６のいずれか１項に記載の露光装置。
前記ポリゴンミラーと前記導光部との間に配置されているｆθレンズを有する請求項１
ないし７のいずれか１項に記載の露光装置。
前記光源部および前記走査部を有する露光光入射部を少なくとも一対有し、
一方の前記露光光入射部からの前記露光光と他方の前記露光光入射部からの前記露光光
とを前記被露光物の異なる前記被露光面に入射することができる請求項１ないし８のいず
れか１項に記載の露光装置。