JP2644741B2 - プロキシミティ露光方法およびその装置 - Google Patents
プロキシミティ露光方法およびその装置Info
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント板や液晶表示素子等の大面積の大
型被露光基板を保持する基板チャックを変形させて被露
光基板の表面とマスクとの間に形成される微小間隙を前
記マスクに形成された露光パターンの領域に亘って均一
にした状態で、前記マスク上に形成された露光パターン
を前記大型被露光基板上に高速で露光することができる
ようにしたプロキシミティ露光方法およびその装置に関
するものである。
型被露光基板を保持する基板チャックを変形させて被露
光基板の表面とマスクとの間に形成される微小間隙を前
記マスクに形成された露光パターンの領域に亘って均一
にした状態で、前記マスク上に形成された露光パターン
を前記大型被露光基板上に高速で露光することができる
ようにしたプロキシミティ露光方法およびその装置に関
するものである。
従来の露光装置として例えば特開昭52−15266号公
報、及び特開昭50−134768公報に記載されたものが知ら
れていた。
報、及び特開昭50−134768公報に記載されたものが知ら
れていた。
これらの露光装置は、マスク上のパターンをレンズを
介してウエハ上に投影露光するものである。そして投影
レンズの視野が狭いために、露光中に投影領域を制限す
る開口を挿入していた。
介してウエハ上に投影露光するものである。そして投影
レンズの視野が狭いために、露光中に投影領域を制限す
る開口を挿入していた。
これら従来技術は、レンズを用いた投影方式であるた
め、単波長光しか使えないので光量が極度に低下し、露
光時間が極めて長くなり、プリント板などのような大面
積露光には実用上供し得ないという課題があった。
め、単波長光しか使えないので光量が極度に低下し、露
光時間が極めて長くなり、プリント板などのような大面
積露光には実用上供し得ないという課題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決すべく、
プリント板や液晶表示素子等の大面積の大型被露光基板
に対して大面積の露光パターンを非常に高速で、干渉さ
せることなく高解像度で均一の露光を実現できるように
したプロキシミティ露光方法およびその装置を提供する
ことにある。
プリント板や液晶表示素子等の大面積の大型被露光基板
に対して大面積の露光パターンを非常に高速で、干渉さ
せることなく高解像度で均一の露光を実現できるように
したプロキシミティ露光方法およびその装置を提供する
ことにある。
本発明は、照明光をマスク上に走査して照射し、該マ
スク上に形成されたパターンを前記マスクに近接して配
置された被露光基板上に投影露光するプロキシミティ露
光方法において、マスク面と被露光基板の表面のうねり
を測定し、この測定した結果に基づいて被露光基板の表
面のうねりをマスク面のうねりにあわせるように補正し
てマスクと被露光基板との間隙を被露光基板の被露光面
の全面に渡ってほぼ均一にし、この間隙をほぼ均一にし
た状態で光源から発射されフライアイレンズを通過して
照明光を走査する方向（＋ｙ方向）に垂直な一対の辺と
傾いた一対の辺とで構成される平行四辺形の開口部によ
り平行四辺形の形状に成形された平行な照明光を前記走
査方向（＋ｙ方向）に走査してマスク上に形成されたパ
ターンを被露光基板上に露光し、ほぼ前記走査方向（＋
ｙ方向）に垂直な一対の辺の長さ分だけ前記走査方向
（＋ｙ方向）と直角な方向（＋ｘ方向）にステップ送り
し、次に照明光を前記走査方向（＋ｙ方向）と反対の方
向（−ｙ方向）に傾いた一対の辺の一方の辺が傾いた一
対の辺の他方の辺を＋ｙ方向に走査させた領域と重なる
ように走査してマスク上に形成されたパターンを被露光
基板上に露光させるようにした。
スク上に形成されたパターンを前記マスクに近接して配
置された被露光基板上に投影露光するプロキシミティ露
光方法において、マスク面と被露光基板の表面のうねり
を測定し、この測定した結果に基づいて被露光基板の表
面のうねりをマスク面のうねりにあわせるように補正し
てマスクと被露光基板との間隙を被露光基板の被露光面
の全面に渡ってほぼ均一にし、この間隙をほぼ均一にし
た状態で光源から発射されフライアイレンズを通過して
照明光を走査する方向（＋ｙ方向）に垂直な一対の辺と
傾いた一対の辺とで構成される平行四辺形の開口部によ
り平行四辺形の形状に成形された平行な照明光を前記走
査方向（＋ｙ方向）に走査してマスク上に形成されたパ
ターンを被露光基板上に露光し、ほぼ前記走査方向（＋
ｙ方向）に垂直な一対の辺の長さ分だけ前記走査方向
（＋ｙ方向）と直角な方向（＋ｘ方向）にステップ送り
し、次に照明光を前記走査方向（＋ｙ方向）と反対の方
向（−ｙ方向）に傾いた一対の辺の一方の辺が傾いた一
対の辺の他方の辺を＋ｙ方向に走査させた領域と重なる
ように走査してマスク上に形成されたパターンを被露光
基板上に露光させるようにした。
また、本発明は、照明光をマスク上に走査して照射
し、マスク上に形成されたパターンを、マスクに近接し
て配置された被露光基板上に投影露光するプロキシミテ
ィ露光装置を、マスク面と被露光基板の表面とのうねり
を測定する測定手段と、この測定手段で測定した結果に
基づいて被露光基板の表面のうねりを補正してマスク面
のうねりに合わせることによりマスクと被露光基板との
間隙を被露光基板のほぼ全面に渡って均一にした状態で
マスクと被露光基板とを保持するチャック手段と、光源
部とフライアイレンズ部とレンズ部とを有し光源部から
発射した照明光をフライアイレンズ部を通過させレンズ
部で平行な光束にして被露光基板に向けて出射する照明
手段と、この照明手段とマスクとの間に位置して平行な
光束にした照明光の光路中にこの照明光を走査する方向
（＋ｙ方向）に垂直な一対の辺と傾いた一対の辺とで構
成される平行四辺形の開口部を有する開口手段と、この
開口手段の平行四辺形の開口部を通過して平行四辺形の
形状に成形された照明光を走査する方向（＋ｙ方向）に
走査した後ほぼ走査方向（＋ｙ方向）に垂直な一対の辺
の長さ分だけ走査方向（＋ｙ方向）と直角な方向（＋ｘ
方向）にステップ送りし走査方向（＋ｙ方向）と反対の
方向（−ｙ方向）に照明光を傾いた一対の辺の一方の辺
が傾いた一対の辺の他方の辺を前記＋ｙ方向に走査させ
た領域と重なるように走査してマスクを照射することに
よりマスク上のパターンを被露光基板上に投影露光する
露光光走査手段とを備えて構成した。
し、マスク上に形成されたパターンを、マスクに近接し
て配置された被露光基板上に投影露光するプロキシミテ
ィ露光装置を、マスク面と被露光基板の表面とのうねり
を測定する測定手段と、この測定手段で測定した結果に
基づいて被露光基板の表面のうねりを補正してマスク面
のうねりに合わせることによりマスクと被露光基板との
間隙を被露光基板のほぼ全面に渡って均一にした状態で
マスクと被露光基板とを保持するチャック手段と、光源
部とフライアイレンズ部とレンズ部とを有し光源部から
発射した照明光をフライアイレンズ部を通過させレンズ
部で平行な光束にして被露光基板に向けて出射する照明
手段と、この照明手段とマスクとの間に位置して平行な
光束にした照明光の光路中にこの照明光を走査する方向
（＋ｙ方向）に垂直な一対の辺と傾いた一対の辺とで構
成される平行四辺形の開口部を有する開口手段と、この
開口手段の平行四辺形の開口部を通過して平行四辺形の
形状に成形された照明光を走査する方向（＋ｙ方向）に
走査した後ほぼ走査方向（＋ｙ方向）に垂直な一対の辺
の長さ分だけ走査方向（＋ｙ方向）と直角な方向（＋ｘ
方向）にステップ送りし走査方向（＋ｙ方向）と反対の
方向（−ｙ方向）に照明光を傾いた一対の辺の一方の辺
が傾いた一対の辺の他方の辺を前記＋ｙ方向に走査させ
た領域と重なるように走査してマスクを照射することに
よりマスク上のパターンを被露光基板上に投影露光する
露光光走査手段とを備えて構成した。
上記構成により、プリント板や液晶表示素子等の大面
積の大型被露光基板と大面積の露光パターンを形成した
マスクとの間の微小間隙を前記マスクに形成された露光
パターンの領域に亘って均一にした状態で照明装置を２
次元的に直線走行させることによって、高速度で、且つ
パターンエッジからの光による干渉を避けて高解像度で
均一にプロキシミティ露光を実現させることができる。
積の大型被露光基板と大面積の露光パターンを形成した
マスクとの間の微小間隙を前記マスクに形成された露光
パターンの領域に亘って均一にした状態で照明装置を２
次元的に直線走行させることによって、高速度で、且つ
パターンエッジからの光による干渉を避けて高解像度で
均一にプロキシミティ露光を実現させることができる。
以下本発明の一実施例を第１図により説明する。大面
積を有するマスク１とプリント板や液晶表示素子等から
なる基板２を30〜100μｍ離して対向させる。水銀灯3,
集光光学系4,ステップ方向に傾斜させた平行四辺形開口
５から成る照明筒６でマスク１の上方から照明する。こ
の状態でステージ７を＋ｙ方向に送り、先端まできた時
にステージ８を＋ｘ方向に一定量ステップ的に送り、今
度はステージ７を−ｙ方向に戻す。これによりマスク上
の全面を均一に露光することができる。
積を有するマスク１とプリント板や液晶表示素子等から
なる基板２を30〜100μｍ離して対向させる。水銀灯3,
集光光学系4,ステップ方向に傾斜させた平行四辺形開口
５から成る照明筒６でマスク１の上方から照明する。こ
の状態でステージ７を＋ｙ方向に送り、先端まできた時
にステージ８を＋ｘ方向に一定量ステップ的に送り、今
度はステージ７を−ｙ方向に戻す。これによりマスク上
の全面を均一に露光することができる。
第２図は大面積を有するマスク１とプリント板や液晶
表示素子等からなる基板２との間隙を均一にする装置で
ある。ナットプレート９には支柱ねじ10が噛み合ってお
り、モータ11の回転により支柱ねじ10が上下する。この
上にフレキシブルチャック12が乗り、ばね13で引っ張ら
れて、支柱ねじにしっかり接触して変形する。基板２は
真空14の力によりフレキシブルチャック12に真空吸着さ
れている。当然マスク１と基板２との間隙を測定するた
めの測定器40,41が設けられている。これら測定器40,41
はマスク1,基板２とを個別に静電容量センサ等で表面状
態を測定するものであってもよいし、対向させたマスク
１と基板２との間の間隙を直接光学的に測定してもよい
ことは明らかである。
表示素子等からなる基板２との間隙を均一にする装置で
ある。ナットプレート９には支柱ねじ10が噛み合ってお
り、モータ11の回転により支柱ねじ10が上下する。この
上にフレキシブルチャック12が乗り、ばね13で引っ張ら
れて、支柱ねじにしっかり接触して変形する。基板２は
真空14の力によりフレキシブルチャック12に真空吸着さ
れている。当然マスク１と基板２との間隙を測定するた
めの測定器40,41が設けられている。これら測定器40,41
はマスク1,基板２とを個別に静電容量センサ等で表面状
態を測定するものであってもよいし、対向させたマスク
１と基板２との間の間隙を直接光学的に測定してもよい
ことは明らかである。
モータ11を制御して回転することにより、これら測定
された間隙に応じてモータ11を制御して回転することに
より、基板２の表面をマスク１の裏面のうねりと同じに
する。その後第３図の如く基板ホルダ15をマスク１の下
に移動すれば、マスク１と基板２の間隙は全面に亘って
均一になっている。この状態で上方から光を当てて、マ
スクパターンをプリント板等の基板に露光する。
された間隙に応じてモータ11を制御して回転することに
より、基板２の表面をマスク１の裏面のうねりと同じに
する。その後第３図の如く基板ホルダ15をマスク１の下
に移動すれば、マスク１と基板２の間隙は全面に亘って
均一になっている。この状態で上方から光を当てて、マ
スクパターンをプリント板等の基板に露光する。
ここで露光される基板の解像度は、露光全光量に影響
されることは勿論であるが、第４図に示すように照度
（単位面積当りの光の強さ）の影響も受ける。第４図は
露光全光量を一定にした時の照度とパターン解像度の関
係を示したものであり、点16から点17に照度を向上させ
ることにより、パターン解像度が向上することがわか
る。
されることは勿論であるが、第４図に示すように照度
（単位面積当りの光の強さ）の影響も受ける。第４図は
露光全光量を一定にした時の照度とパターン解像度の関
係を示したものであり、点16から点17に照度を向上させ
ることにより、パターン解像度が向上することがわか
る。
基板の寸法は通常500〜600mm以上であるため、これを
一括照明すると照度が著しく低下するため解像度が低下
するので、露光面積を狭くして照度を向上させる。この
状態で基板全面を露光するには、この光源を基板上で走
査する必要がある。
一括照明すると照度が著しく低下するため解像度が低下
するので、露光面積を狭くして照度を向上させる。この
状態で基板全面を露光するには、この光源を基板上で走
査する必要がある。
第５図は狭い領域を照明するための照明筒６の断面を
示したものである。ここでは照明領域を約250mm角にし
ている。水銀灯３からの光を楕円凹面鏡４で反射させ、
フライアイレンズ18に集光させる。更にレンズ19で平行
光にした後、マスク上の真上に設けた平行四辺形開口５
を通してマスク上を照明する。これによりほぼ完全な平
行照明を得ることができる。ここでフライアイレンズ18
は第６図に示すようにパターンエッジでの干渉の効果を
低減する働きをしている。一般にパターンエッジでは光
が干渉を起こし解像度が低下する。これを防ぐためにフ
ライアイレンズで光源を見かけ上複数個にして、パター
ンエッジを少しぼかして干渉の影響を低減している。
示したものである。ここでは照明領域を約250mm角にし
ている。水銀灯３からの光を楕円凹面鏡４で反射させ、
フライアイレンズ18に集光させる。更にレンズ19で平行
光にした後、マスク上の真上に設けた平行四辺形開口５
を通してマスク上を照明する。これによりほぼ完全な平
行照明を得ることができる。ここでフライアイレンズ18
は第６図に示すようにパターンエッジでの干渉の効果を
低減する働きをしている。一般にパターンエッジでは光
が干渉を起こし解像度が低下する。これを防ぐためにフ
ライアイレンズで光源を見かけ上複数個にして、パター
ンエッジを少しぼかして干渉の影響を低減している。
第７図は開口５の平面図である。開口５を＋ｙ方向に
送り、面21を照明した＋ｘ方向に一定量ステップ送り
し、開口５を−ｙ方向に送り面22を照明する。この時接
合部ABの露光量にむらが生じる可能性がある。そこでこ
の部分の開口を同図の如く平行四辺形にしておけば、開
口部の位置精度が低い場合でもAB部分の露光量が一定に
なり、プリント板上の全面が均一に露光される。
送り、面21を照明した＋ｘ方向に一定量ステップ送り
し、開口５を−ｙ方向に送り面22を照明する。この時接
合部ABの露光量にむらが生じる可能性がある。そこでこ
の部分の開口を同図の如く平行四辺形にしておけば、開
口部の位置精度が低い場合でもAB部分の露光量が一定に
なり、プリント板上の全面が均一に露光される。
以下にこの状況を説明する。第８図で開口30を＋ｙ方
向に走査して開口31の位置に移動させる。この時の開口
30内の光量をｙ方向に加算し、横軸に位置32,縦軸に加
算光量33を示す。34と35の間の加算光量は直線36の如く
変化している。
向に走査して開口31の位置に移動させる。この時の開口
30内の光量をｙ方向に加算し、横軸に位置32,縦軸に加
算光量33を示す。34と35の間の加算光量は直線36の如く
変化している。
第９図は開口37を−ｙ方向に走査して、開口38の位置
に移動させたものである。上記と同様34と35の間の加算
光量は直線39の如く変化している。
に移動させたものである。上記と同様34と35の間の加算
光量は直線39の如く変化している。
第10図は加算光量36と39を加算したものであり、34と
35の重なり部分の加算光量は周囲の加算光量と同じにな
っており、マスク全面に亘って均一露光になっているこ
とがわかる。
35の重なり部分の加算光量は周囲の加算光量と同じにな
っており、マスク全面に亘って均一露光になっているこ
とがわかる。
第11図は重なり部分に位置ずれが生じた場合の加算光
量を示したものである。露光の不均一性はわずかであ
り、位置ずれの影響が小さいことがわかる。
量を示したものである。露光の不均一性はわずかであ
り、位置ずれの影響が小さいことがわかる。
本実施例では基板の露光を中心に説明したが、本発明
は液晶表示素子のような大面積パターンの露光にも有効
である。
は液晶表示素子のような大面積パターンの露光にも有効
である。
本発明によれば、プリント板や液晶表示素子等の大面
積の大型被露光基板（例えば500×600mm2以上）と大面
積の露光パターンを形成したマスクとの間の微小間隙を
前記マスクに形成された露光パターンの領域に亘って均
一にした状態で照明装置を２次元的に直線走行させるこ
とによって、高速度で、且つパターンエッジからの光に
よる干渉を避けて高解像度で均一なプロキシミティ露光
を実現させることができる効果を奏する。
積の大型被露光基板（例えば500×600mm2以上）と大面
積の露光パターンを形成したマスクとの間の微小間隙を
前記マスクに形成された露光パターンの領域に亘って均
一にした状態で照明装置を２次元的に直線走行させるこ
とによって、高速度で、且つパターンエッジからの光に
よる干渉を避けて高解像度で均一なプロキシミティ露光
を実現させることができる効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図の部分詳細図、第３図は第２図の補足説明図、第
４図は本発明の目的を説明するための図、第５図及び第
６図は各々本発明の照明系を説明するための図、第７図
乃至第11図は各々本発明の露光部分の作用を説明するた
めの図である。 １……マスク、２……プリント板、 ５……平行四辺形開口、６……照明筒。
第１図の部分詳細図、第３図は第２図の補足説明図、第
４図は本発明の目的を説明するための図、第５図及び第
６図は各々本発明の照明系を説明するための図、第７図
乃至第11図は各々本発明の露光部分の作用を説明するた
めの図である。 １……マスク、２……プリント板、 ５……平行四辺形開口、６……照明筒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 見坊 行雄 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中田 俊彦 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−113426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−134768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−5247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−115774（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−32039（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】照明光をマスク上に走査して照射し、該マ
スク上に形成されたパターンを前記マスクに近接して配
置された被露光基板上に投影露光するプロキシミティ露
光方法において、前記マスク面と前記被露光基板の表面
のうねりを測定し、該測定した結果に基づいて前記被露
光基板の表面のうねりを前記マスク面のうねりにあわせ
るように補正して前記マスクと前記被露光基板との間隙
を前記被露光基盤の被露光面の全面に渡ってほぼ均一に
し、該間隙をほぼ均一にした状態で光源から発射されフ
ライアイレンズを通過して前記照明光を走査する方向
（＋ｙ方向）に垂直な一対の辺と傾いた一対の辺とで構
成される平行四辺形の開口部により平行四辺形の形状に
形成された平行な照明光を前記走査方向（＋ｙ方向）に
走査して前記マスク上に形成されたパターンを前記被露
光基板上に露光し、ほぼ前記走査方向（＋ｙ方向）に垂
直な一対の辺の長さ分だけ前記走査方向（＋ｙ方向）と
直角な方向（＋ｘ方向）にステップ送りし、次に前記照
明光を前記走査方向（＋ｙ方向）と反対の方向（−ｙ方
向）に前記傾いた一対の辺の一方の辺が前記傾いた一対
の辺の他方の辺を前記＋ｙ方向に走査させた領域と重な
るように走査して前記マスク上に形成されたパターンを
前記被露光基板上に露光させることを特徴とするプロキ
シミティ露光方法。 - 【請求項２】照明光をマスク上に走査して照射し、該マ
スク上に形成されたパターンを、該マスクに近接して配
置された被露光基板上に投影露光するプロキシミティ露
光装置において、前記マスク面と前記被露光基板の表面
とのうねりを測定する測定手段と、該測定手段で測定し
た結果に基づいて前記被露光基板の表面のうねりを補正
して前記マスク面のうねりに合わせることにより前記マ
スクと前記被露光基板との間隙を前記被露光基盤のほぼ
全面に渡って均一にした状態で前記マスクと前記被露光
基板とを保持するチャック手段と、光源部とフライアイ
レンズ部とレンズ部とを有し前記光源部から発射した照
明光を前記フライアイレンズ部を通過させ前記レンズ部
で平行な光束にして前記被露光基板に向けて出射する照
明手段と、該照明手段と前記マスクとの間に位置して前
記平行な光束にした照明光の光路中に該照明光を走査す
る方向（＋ｙ方向）に垂直な一対の辺と傾いた一対の辺
とで構成される平行四辺形の開口部を有する開口手段
と、該開口手段の平行四辺形の開口部を通過して前記平
行四辺形の形状に成形された前記照明光を前記走査する
方向（＋ｙ方向）に走査した後ほぼ前記走査方向（＋ｙ
方向）に垂直な一対の辺の長さ分だけ前記走査方向（＋
ｙ方向）と直角な方向（＋ｘ方向）にステップ送りし前
記走査方向（＋ｙ方向）と反対の方向（−ｙ方向）に前
記照明光を前記傾いた一対の辺の一方の辺が前記傾いた
一対の辺の他方の辺を前記＋ｙ方向に走査させた領域と
重なるように走査して前記マスクを照明することにより
前記マスク上のパターンを前記被露光基板上に投影露光
する露光光走査手段とを備えたことを特徴とするプロキ
シミテイ露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62004801A JP2644741B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | プロキシミティ露光方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62004801A JP2644741B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | プロキシミティ露光方法およびその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174046A JPS63174046A (ja) | 1988-07-18 |
| JP2644741B2 true JP2644741B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=11593868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62004801A Expired - Fee Related JP2644741B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | プロキシミティ露光方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2644741B2 (ja) |
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-
1987
- 1987-01-14 JP JP62004801A patent/JP2644741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS63174046A (ja) | 1988-07-18 |
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