JP2720408B2 - 露光方法および露光装置 - Google Patents
露光方法および露光装置Info
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- JP2720408B2 JP2720408B2 JP2045912A JP4591290A JP2720408B2 JP 2720408 B2 JP2720408 B2 JP 2720408B2 JP 2045912 A JP2045912 A JP 2045912A JP 4591290 A JP4591290 A JP 4591290A JP 2720408 B2 JP2720408 B2 JP 2720408B2
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- photomask
- shutter
- imaging lens
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
- Control Of Exposure In Printing And Copying (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば回路パターンの転写に好適に使用さ
れる投影露光方式の露光方法および露光装置に関し、詳
しくは、結像レンズにより露光面に投影されるフォトマ
スクの像の倍率合わせの信頼性が高い露光方法および露
光装置に関する。
れる投影露光方式の露光方法および露光装置に関し、詳
しくは、結像レンズにより露光面に投影されるフォトマ
スクの像の倍率合わせの信頼性が高い露光方法および露
光装置に関する。
半導体集積回路やTAB（Tape Automated Bonding）方
式の電子部品の実装に使用されるフィルム回路基板等の
製造においては、一般に、フォトリソグラフィーの技術
が用いられている。このフォトリソグラフィの技術によ
れば、通常、フォトレジスト塗布工程、回路パターンの
転写のための露光工程、現像工程、エッチング工程等の
工程が経由される。
式の電子部品の実装に使用されるフィルム回路基板等の
製造においては、一般に、フォトリソグラフィーの技術
が用いられている。このフォトリソグラフィの技術によ
れば、通常、フォトレジスト塗布工程、回路パターンの
転写のための露光工程、現像工程、エッチング工程等の
工程が経由される。
前記露光工程においては、フォトレジストに回路パタ
ーンを転写するための露光装置が必要とされる。
ーンを転写するための露光装置が必要とされる。
しかるに、最近においては、回路パターンの一層の微
細化が強く要求されており、このため露光線幅もフィル
ム回路基板の場合は例えば５μｍ程度と小さいことが必
要となってきている。
細化が強く要求されており、このため露光線幅もフィル
ム回路基板の場合は例えば５μｍ程度と小さいことが必
要となってきている。
このような事情から、等倍像を形成する密着露光方式
やプロキシミティ露光方式に代わって、結像レンズを用
いて縮小像を形成する投影露光方式を採用した露光装置
の採用が検討されている。
やプロキシミティ露光方式に代わって、結像レンズを用
いて縮小像を形成する投影露光方式を採用した露光装置
の採用が検討されている。
一方、フィルム回路基板の製造に使用される露光装置
においては、長尺な帯状のフィルムを間欠的に搬送して
コマごとに露光を行うために、ランプと結像レンズとの
間にシャッタを配置して、このシャッタを所定のデュー
ティーサイクルで開閉制御するようにしている。
においては、長尺な帯状のフィルムを間欠的に搬送して
コマごとに露光を行うために、ランプと結像レンズとの
間にシャッタを配置して、このシャッタを所定のデュー
ティーサイクルで開閉制御するようにしている。
しかるに、投影露光方式を採用した露光装置において
は、実際の露光を開始する前において、結像レンズによ
り露光面に形成されるフォトマスク像を所定の倍率に正
確に一致させるための倍率合わせの作業が必要とされ
る。
は、実際の露光を開始する前において、結像レンズによ
り露光面に形成されるフォトマスク像を所定の倍率に正
確に一致させるための倍率合わせの作業が必要とされ
る。
この倍率合わせの作業は、例えば特開平1-191151号公
報に記載されているような方法を利用して行うことがで
きる。すなわち、露光面に形成されたフォトマスクの回
路パターンの像やアライメントマークの像を光学顕微鏡
等により目視でモニタしながら、結像レンズおよびフォ
トマスクの位置を光軸方向に移動させて倍率を設定し、
次いでテスト用フィルムを実際に露光，現像して、フォ
トマスクの像の倍率が所定の倍率に一致しているか否か
を確認し、一致していなければ、上記の操作を繰返し、
もって倍率合わせを達成する。
報に記載されているような方法を利用して行うことがで
きる。すなわち、露光面に形成されたフォトマスクの回
路パターンの像やアライメントマークの像を光学顕微鏡
等により目視でモニタしながら、結像レンズおよびフォ
トマスクの位置を光軸方向に移動させて倍率を設定し、
次いでテスト用フィルムを実際に露光，現像して、フォ
トマスクの像の倍率が所定の倍率に一致しているか否か
を確認し、一致していなければ、上記の操作を繰返し、
もって倍率合わせを達成する。
ところで、この倍率合わせの作業を、実際の露光時と
同様にシャッタを所定のデューティーサイクルで開閉制
御した状態で行う場合には、光学顕微鏡等により目視で
モニタする際に、回路パターンの像やアライメントマー
クの像が間欠的となって相当に見えにくくなり、倍率合
わせの作業が困難となる。従って、倍率合わせの作業
は、シャッタを開状態にしたままで行うことが好まし
い。
同様にシャッタを所定のデューティーサイクルで開閉制
御した状態で行う場合には、光学顕微鏡等により目視で
モニタする際に、回路パターンの像やアライメントマー
クの像が間欠的となって相当に見えにくくなり、倍率合
わせの作業が困難となる。従って、倍率合わせの作業
は、シャッタを開状態にしたままで行うことが好まし
い。
しかし、シャッタを開状態にしたままで倍率合わせを
行う場合には、次のような新たな問題のあることが判明
した。すなわち、倍率合わせの作業によって所定の倍率
に一致させることができたとしても、実際の露光時にお
いては結像レンズによる結像位置が露光面から変位して
いて、露光面に所定の倍率の鮮明なフォトマスクの像が
形成されないという問題がある。
行う場合には、次のような新たな問題のあることが判明
した。すなわち、倍率合わせの作業によって所定の倍率
に一致させることができたとしても、実際の露光時にお
いては結像レンズによる結像位置が露光面から変位して
いて、露光面に所定の倍率の鮮明なフォトマスクの像が
形成されないという問題がある。
本発明者は、このような問題の起こる原因について鋭
意研究を重ねたところ、倍率合わせ時においてはシャッ
タが開状態であるため、所定のデューティーサイクルで
シャッタが開閉制御されている実際の露光時よりも結像
レンズに入射する光の量が多く、そのため倍率合わせ時
の結像レンズの温度が実際の露光時よりも高くなり、ま
た結像レンズの中央部と周辺部との温度差も大きくな
り、その結果、結像レンズの曲率あるいは屈折率が実際
の露光時とは異なる状態で倍率合わせを行うこととな
り、これが原因で実際の露光時には結像位置が露光面か
ら変位してしまうことが判明した。
意研究を重ねたところ、倍率合わせ時においてはシャッ
タが開状態であるため、所定のデューティーサイクルで
シャッタが開閉制御されている実際の露光時よりも結像
レンズに入射する光の量が多く、そのため倍率合わせ時
の結像レンズの温度が実際の露光時よりも高くなり、ま
た結像レンズの中央部と周辺部との温度差も大きくな
り、その結果、結像レンズの曲率あるいは屈折率が実際
の露光時とは異なる状態で倍率合わせを行うこととな
り、これが原因で実際の露光時には結像位置が露光面か
ら変位してしまうことが判明した。
また、シャッタを開状態にして倍率合わせを行うと、
実際の露光時よりもフォトマスクに入射する光の量が多
くなり、フォトマスクの温度が実際の露光時よりも高く
なるため、特に低コストの点で好ましいソーダガラス等
の熱膨張係数が10-6以上で耐熱性の比較的低い材料で構
成されたフォトマスクを用いる場合には、熱によって割
れる等の問題がある。
実際の露光時よりもフォトマスクに入射する光の量が多
くなり、フォトマスクの温度が実際の露光時よりも高く
なるため、特に低コストの点で好ましいソーダガラス等
の熱膨張係数が10-6以上で耐熱性の比較的低い材料で構
成されたフォトマスクを用いる場合には、熱によって割
れる等の問題がある。
本発明の目的は、倍率合わせ作業を実際の露光時と同
等の条件で行うことを可能にして、実際の露光時におい
て高い精度で所定の倍率のフォトマスクの像を形成する
ことができる露光方法および露光装置を提供することに
ある。
等の条件で行うことを可能にして、実際の露光時におい
て高い精度で所定の倍率のフォトマスクの像を形成する
ことができる露光方法および露光装置を提供することに
ある。
本発明の他の目的は、フォトマスクが耐熱性の比較的
低い材料で構成されている場合にも、フォトマスクが熱
によって割れるという問題を招来せずに倍率合わせを達
成することができる露光装置を提供することにある。
低い材料で構成されている場合にも、フォトマスクが熱
によって割れるという問題を招来せずに倍率合わせを達
成することができる露光装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の露光方法において
は、シャッタを所定のデューティーサイクルで開閉しな
がら、ランプからの光をフォトマスクに照射し、フォト
マスクからの光を結像レンズに入射させ、フォトマスク
の像を結像レンズにより露光面に間欠的に結像させて露
光するにあたって、実際の露光を開始する前に、ランプ
を点灯させながらシャッタを開状態に保ち、後の実際の
露光において開閉するシャッタの所定のデューティーサ
イクルに合わせて結像レンズに入射する光の量を減光手
段により減光して結像レンズに入射する光の量を実際の
露光時と同等またはほぼ同等にした状態で、前記結像さ
せるフォトマスクの像の倍率合わせを行い、その後、実
際の露光を行う構成を採用する。
は、シャッタを所定のデューティーサイクルで開閉しな
がら、ランプからの光をフォトマスクに照射し、フォト
マスクからの光を結像レンズに入射させ、フォトマスク
の像を結像レンズにより露光面に間欠的に結像させて露
光するにあたって、実際の露光を開始する前に、ランプ
を点灯させながらシャッタを開状態に保ち、後の実際の
露光において開閉するシャッタの所定のデューティーサ
イクルに合わせて結像レンズに入射する光の量を減光手
段により減光して結像レンズに入射する光の量を実際の
露光時と同等またはほぼ同等にした状態で、前記結像さ
せるフォトマスクの像の倍率合わせを行い、その後、実
際の露光を行う構成を採用する。
本発明の露光装置においては、ランプと、ランプから
の光が照射されるフォトマスクと、フォトマスクを透過
した光を露光面に結び、フォトマスクの像を結像させる
結像レンズと、結像するフォトマスクの像の倍率合わせ
手段と、ランプと結像レンズの間の光路上に配置される
シャッタと、シャッタを所定のデューティーサイクルで
開閉制御する制御手段と、実際の露光を開始する前に、
シャッタが開状態に保たれた状態で、後の実際の露光に
おいて開閉制御されるシャッタのデューティーサイクル
に合わせて、結像レンズに入射する光の量を減光して結
像レンズに入射する光の量を実際の露光時と同等または
ほぼ同等にする減光手段とを具備した構成を採用する。
の光が照射されるフォトマスクと、フォトマスクを透過
した光を露光面に結び、フォトマスクの像を結像させる
結像レンズと、結像するフォトマスクの像の倍率合わせ
手段と、ランプと結像レンズの間の光路上に配置される
シャッタと、シャッタを所定のデューティーサイクルで
開閉制御する制御手段と、実際の露光を開始する前に、
シャッタが開状態に保たれた状態で、後の実際の露光に
おいて開閉制御されるシャッタのデューティーサイクル
に合わせて、結像レンズに入射する光の量を減光して結
像レンズに入射する光の量を実際の露光時と同等または
ほぼ同等にする減光手段とを具備した構成を採用する。
本発明の露光方法によれば、倍率合わせ時にはシャッ
タを開状態にするので、フォトマスクの回路パターンの
像やアライメントマークの像が間欠的になることがな
い。
タを開状態にするので、フォトマスクの回路パターンの
像やアライメントマークの像が間欠的になることがな
い。
また、倍率合わせ時には、ランプからフォトマスクを
透過して結像レンズに入射する光の量を減少させて、結
像レンズに入射する光の量を実際の露光時と同等または
ほぼ同等にするので、倍率合わせ時における結像レンズ
の温度状態が実際の露光時と同等またはほぼ同等とな
る。従って、倍率合わせ時に所定の倍率に合わせると、
実際の露光時においても高い精度で所定の倍率に一致し
たフォトマスクの像が形成される。
透過して結像レンズに入射する光の量を減少させて、結
像レンズに入射する光の量を実際の露光時と同等または
ほぼ同等にするので、倍率合わせ時における結像レンズ
の温度状態が実際の露光時と同等またはほぼ同等とな
る。従って、倍率合わせ時に所定の倍率に合わせると、
実際の露光時においても高い精度で所定の倍率に一致し
たフォトマスクの像が形成される。
そして、本発明の露光装置によれば、上記露光方法を
確実に実施することができる。
確実に実施することができる。
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
第１図は、本発明の実施例に係る露光装置の概略を示
し、超高圧水銀灯等のように紫外線を効率的に放射する
ランプ10と、このランプ10からの光が照射されたフォト
マスクＭの像を露光面Ａに結像させる結像レンズ70と、
結像レンズ70により露光面Ａに結像するフォトマスクの
像の倍率合わせ手段30と、ランプ10とフォトマスクＭと
の間に配置されたシャッタ40と、倍率合わせ時にはシャ
ッタ40を開状態とし、露光時にはシャッタ40を所定のデ
ューティーサイクルで開閉制御する制御手段50と、倍率
合わせ時に結像レンズ70に入射する光の量を、露光時に
おいてシャッタ40が所定のデューティーサイクルで開閉
されるときに結像レンズ70に間欠的に入射する光の量に
一致するように減少させる減光手段20とを備えてなる。
し、超高圧水銀灯等のように紫外線を効率的に放射する
ランプ10と、このランプ10からの光が照射されたフォト
マスクＭの像を露光面Ａに結像させる結像レンズ70と、
結像レンズ70により露光面Ａに結像するフォトマスクの
像の倍率合わせ手段30と、ランプ10とフォトマスクＭと
の間に配置されたシャッタ40と、倍率合わせ時にはシャ
ッタ40を開状態とし、露光時にはシャッタ40を所定のデ
ューティーサイクルで開閉制御する制御手段50と、倍率
合わせ時に結像レンズ70に入射する光の量を、露光時に
おいてシャッタ40が所定のデューティーサイクルで開閉
されるときに結像レンズ70に間欠的に入射する光の量に
一致するように減少させる減光手段20とを備えてなる。
倍率合わせ手段30は、結像レンズ70と露光面Ａとの間
に配置された半透過性薄膜31と、この半透過性薄膜31の
反射光を受ける位置に配置された光学顕微鏡32とから構
成されるモニタ系と、結像レンズ70の位置とマイクロメ
ーター等によって光軸Ｐに沿って移動させる結像レンズ
位置調節機構75と、フォトマスクＭの位置をマイクロメ
ーター等によって光軸Ｐに沿って移動させるフォトマス
ク位置調節機構M10とからなる。
に配置された半透過性薄膜31と、この半透過性薄膜31の
反射光を受ける位置に配置された光学顕微鏡32とから構
成されるモニタ系と、結像レンズ70の位置とマイクロメ
ーター等によって光軸Ｐに沿って移動させる結像レンズ
位置調節機構75と、フォトマスクＭの位置をマイクロメ
ーター等によって光軸Ｐに沿って移動させるフォトマス
ク位置調節機構M10とからなる。
シャッタの開閉制御は、シャッタ40を開閉させる駆動
源45とこの駆動源45の動作を制御する制御手段50によっ
て行われる。
源45とこの駆動源45の動作を制御する制御手段50によっ
て行われる。
減光手段20は、本実施例では、シャッタ40と結像レン
ズ70との間の光路中に、進入・退出できるように配置さ
れた減光フィルタである。減光フィルタを進入・退出さ
せる駆動源25が設けられている。この駆動源25の動作は
制御手段50によって制御される。この例の減光手段20と
しての減光フィルタは、倍率合わせ時においては、シャ
ッタ40とフォトマスクＭとの間の光路中に進入して位置
され、これにより減光された光がフォトマスクＭに入射
することになる。
ズ70との間の光路中に、進入・退出できるように配置さ
れた減光フィルタである。減光フィルタを進入・退出さ
せる駆動源25が設けられている。この駆動源25の動作は
制御手段50によって制御される。この例の減光手段20と
しての減光フィルタは、倍率合わせ時においては、シャ
ッタ40とフォトマスクＭとの間の光路中に進入して位置
され、これにより減光された光がフォトマスクＭに入射
することになる。
この減光手段20の減光特性は、概略的には次のように
して定めればよい。結像レンズ70の入射面における照度
をIO、デューティーサイクルをα（０＜α＜１）、シャ
ッタ40の開閉の周期をＴとすると、１周期において、倍
率合わせ時すなわちシャッタ40を開状態に維持したとき
に結像レンズ70に入射する光の量WOと、実際の露光時す
なわち所定のデューティーサイクルαでシャッタ40を開
閉しているときに結像レンズ70に入射する光の量WOCと
の比は、下記（１）式で表わすことができる。
して定めればよい。結像レンズ70の入射面における照度
をIO、デューティーサイクルをα（０＜α＜１）、シャ
ッタ40の開閉の周期をＴとすると、１周期において、倍
率合わせ時すなわちシャッタ40を開状態に維持したとき
に結像レンズ70に入射する光の量WOと、実際の露光時す
なわち所定のデューティーサイクルαでシャッタ40を開
閉しているときに結像レンズ70に入射する光の量WOCと
の比は、下記（１）式で表わすことができる。
上記（１）式より、WOC＝α・WOとなり、結局、光の
量WOをデューティーサイクルαに合わせて減光する減光
フィルタを用いればよいことが判る。なお、上記式にお
いて、結像レンズ70の表面からの反射光を無視している
のは、この反射光は、倍率合わせに必要な減光特性に実
質上影響を与えないからである。
量WOをデューティーサイクルαに合わせて減光する減光
フィルタを用いればよいことが判る。なお、上記式にお
いて、結像レンズ70の表面からの反射光を無視している
のは、この反射光は、倍率合わせに必要な減光特性に実
質上影響を与えないからである。
このような観点から、シャッタ40の開閉のデューティ
ーサイクルαが例えば0.5のときは、光量の減衰率が50
％の減光フィルタを用いればよい。なお、減衰率は、露
光に実際に寄与する波長、例えばｉ線、ｇ線、ｈ線等に
おける減衰率を考慮すれば十分である。
ーサイクルαが例えば0.5のときは、光量の減衰率が50
％の減光フィルタを用いればよい。なお、減衰率は、露
光に実際に寄与する波長、例えばｉ線、ｇ線、ｈ線等に
おける減衰率を考慮すれば十分である。
また、シャッタ40のデューティーサイクルαは、適宜
変更する場合もあるので、減光手段20は、交換可能に配
置して、シャッタ40のデューティーサイクルを変更した
ときには変更後のデューティーサイクルに対応する減衰
率の減光フィルタに交換できるようにしておくのが望ま
しい。また、実際に用意しておくべき減光フィルタとし
ては、通常、減衰率が25％、50％、75％の３種類で十分
である。
変更する場合もあるので、減光手段20は、交換可能に配
置して、シャッタ40のデューティーサイクルを変更した
ときには変更後のデューティーサイクルに対応する減衰
率の減光フィルタに交換できるようにしておくのが望ま
しい。また、実際に用意しておくべき減光フィルタとし
ては、通常、減衰率が25％、50％、75％の３種類で十分
である。
なお、15は楕円型集光鏡、16は露光面Ａにおける照度
分布を均一化するためのインテグレータレンズ、17はコ
ンデンサレンズ、ＦはTAB用のフィルムである。
分布を均一化するためのインテグレータレンズ、17はコ
ンデンサレンズ、ＦはTAB用のフィルムである。
また、フィルムＦの搬送系は、搬送の駆動力となる一
対のフリクションローラ92,92と、このフリクションロ
ーラ92,92を回転・停止させる駆動源93と、この駆動源9
3の動作を制御する制御回路50と、フィルムＦの搬送直
線性および停止位置の再現性を確保するためのスプロケ
ットローラ94,押えローラ94′と、補助ローラ97および9
8とからなる。95はフィルムＦの巻き出しリール、96は
フィルムＦの巻き取りリールである。フリクションロー
ラ92の駆動源93の動作は、制御手段50によって、シャッ
タ40の開閉のデューティーサイクルに適合してフィルム
Ｆが間欠的に搬送されるように制御される。
対のフリクションローラ92,92と、このフリクションロ
ーラ92,92を回転・停止させる駆動源93と、この駆動源9
3の動作を制御する制御回路50と、フィルムＦの搬送直
線性および停止位置の再現性を確保するためのスプロケ
ットローラ94,押えローラ94′と、補助ローラ97および9
8とからなる。95はフィルムＦの巻き出しリール、96は
フィルムＦの巻き取りリールである。フリクションロー
ラ92の駆動源93の動作は、制御手段50によって、シャッ
タ40の開閉のデューティーサイクルに適合してフィルム
Ｆが間欠的に搬送されるように制御される。
結像レンズ70としては、最近の回路パターンの微細化
に応えるために、露光線幅が５μｍ程度の解像度を有す
るものが用いられる。
に応えるために、露光線幅が５μｍ程度の解像度を有す
るものが用いられる。
シャッタ40の実際の露光時における開閉のデューティ
ーサイクルは、制御手段50によって定めることができる
が、具体的には、１回の露光に要する露光時間と、フィ
ルムＦの次の露光領域を露光位置に移動させるために必
要な搬送時間とを考慮して定める。具体的一例において
は、第２図に示すように、周期Ｔが10秒、１周期におけ
るシャッタ40の開状態の時間tONが５秒、閉状態の時間t
OFFが５秒であり、この場合のデューティーサイクルα
は、0.5（tON/T）である。なお、周期Ｔは、通常は、１
〜10秒の範囲とされ、デューティーサイクルαも適宜変
更される。
ーサイクルは、制御手段50によって定めることができる
が、具体的には、１回の露光に要する露光時間と、フィ
ルムＦの次の露光領域を露光位置に移動させるために必
要な搬送時間とを考慮して定める。具体的一例において
は、第２図に示すように、周期Ｔが10秒、１周期におけ
るシャッタ40の開状態の時間tONが５秒、閉状態の時間t
OFFが５秒であり、この場合のデューティーサイクルα
は、0.5（tON/T）である。なお、周期Ｔは、通常は、１
〜10秒の範囲とされ、デューティーサイクルαも適宜変
更される。
また、TAB用のフィルムＦにおいて、１回の露光でフ
ォトマスクＭの回路パターンを転写すべきフィルムＦの
露光面Ａの大きさは、例えば26.5mm×57mm程度の方形状
であり、フィルムＦの１回の搬送距離は約70mm程度とな
る。
ォトマスクＭの回路パターンを転写すべきフィルムＦの
露光面Ａの大きさは、例えば26.5mm×57mm程度の方形状
であり、フィルムＦの１回の搬送距離は約70mm程度とな
る。
以下、第１図の露光装置を使用した本発明の露光方法
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
まず、シャッタ40を閉じた状態でランプ10を点灯して
その点灯状態を安定させる。減光手段20を光路中に進入
させて減光し得る状態にしてから、シャッタ40を開いた
状態に維持する。この状態で、半透過性薄膜31によって
反射された、フォトマスクＭの回路パターンの像または
アライメンマークの像を光学顕微鏡32により目視でモニ
タしながら、結像レンズ位置調節機構75により結像レン
ズ70の位置を光軸Ｐに沿って変位させ、またフォトマス
クＭの位置調節機構M10の位置を光軸Ｐに沿って変位さ
せて、倍率を設定する。なお、この倍率は、第３図に示
すように、フォトマスクＭと結像レンズ70の中心との間
の距離をａ、結像レンズ70と露光面Ａとの間の距離をｂ
とすれば、次式で表される。
その点灯状態を安定させる。減光手段20を光路中に進入
させて減光し得る状態にしてから、シャッタ40を開いた
状態に維持する。この状態で、半透過性薄膜31によって
反射された、フォトマスクＭの回路パターンの像または
アライメンマークの像を光学顕微鏡32により目視でモニ
タしながら、結像レンズ位置調節機構75により結像レン
ズ70の位置を光軸Ｐに沿って変位させ、またフォトマス
クＭの位置調節機構M10の位置を光軸Ｐに沿って変位さ
せて、倍率を設定する。なお、この倍率は、第３図に示
すように、フォトマスクＭと結像レンズ70の中心との間
の距離をａ、結像レンズ70と露光面Ａとの間の距離をｂ
とすれば、次式で表される。
倍率Ｘ＝b/a 従って、所定の倍率に設定するためには、ａ、ｂを変
更すればよい。
更すればよい。
以上のようにして所定の倍率に設定した後、露光面Ａ
にテスト用フィルムを配置して、上記の減光された条件
下において実際の露光と同様の露光を行い、これを現像
して、得られたフォトマスク像の倍率が所定の倍率に一
致しているか否かを確認する。所定の倍率に一致してい
ないときには、所定の倍率に一致するまで上記操作を繰
返して行い、倍率合わせを終了する。
にテスト用フィルムを配置して、上記の減光された条件
下において実際の露光と同様の露光を行い、これを現像
して、得られたフォトマスク像の倍率が所定の倍率に一
致しているか否かを確認する。所定の倍率に一致してい
ないときには、所定の倍率に一致するまで上記操作を繰
返して行い、倍率合わせを終了する。
このようにして倍率合わせが終了した後、減光手段20
を光路中から退出させ、そして、搬送系によってTAB用
のフィルムＦをコマごとに間欠的に搬送すると共に、シ
ャッタ40をフィルムＦの間欠的な搬送に対応する所定の
デューティーサイクルで開閉することにより、ランプ10
からの光を間欠的に結像レンズ70に入射させ、この光を
結像レンズ70によりフィルムＦ上の露光面Ａに結像させ
て露光する投影露光方式によって実際の露光を行う。
を光路中から退出させ、そして、搬送系によってTAB用
のフィルムＦをコマごとに間欠的に搬送すると共に、シ
ャッタ40をフィルムＦの間欠的な搬送に対応する所定の
デューティーサイクルで開閉することにより、ランプ10
からの光を間欠的に結像レンズ70に入射させ、この光を
結像レンズ70によりフィルムＦ上の露光面Ａに結像させ
て露光する投影露光方式によって実際の露光を行う。
なお、倍率合わせを終了した後、一旦ランプ10を消灯
して、結像レンズ70が冷えた状態になったときは、再び
ランプ10を点灯して安定させた後、シャッタ40を所定の
デューティーサイクルで開閉して結像レンズ70に光を入
射させて、当該結像レンズ70の温度が安定するまで待機
する必要がある。
して、結像レンズ70が冷えた状態になったときは、再び
ランプ10を点灯して安定させた後、シャッタ40を所定の
デューティーサイクルで開閉して結像レンズ70に光を入
射させて、当該結像レンズ70の温度が安定するまで待機
する必要がある。
この実施例の露光装置によれば、減光フィルタを光路
中に進入させるという簡単な減光手段20によって、高い
精度で所定の倍率の鮮明なフォトマスクの像を形成する
ことができる。
中に進入させるという簡単な減光手段20によって、高い
精度で所定の倍率の鮮明なフォトマスクの像を形成する
ことができる。
また倍率合わせ時においては、フォトマスクＭに入射
する前において減光手段20により光が減少されるので、
ソーダガラス等の熱膨張係数が10-6以上の耐熱性の低い
材質のフォトマスクであっても熱によって割れるという
問題が生じない。また、倍率合わせ時のフォトマスクの
回路パターンの膨張と、露光時の回路パターンの膨張と
がほぼ等しくなるので、高精度の倍率の露光が可能とな
る。
する前において減光手段20により光が減少されるので、
ソーダガラス等の熱膨張係数が10-6以上の耐熱性の低い
材質のフォトマスクであっても熱によって割れるという
問題が生じない。また、倍率合わせ時のフォトマスクの
回路パターンの膨張と、露光時の回路パターンの膨張と
がほぼ等しくなるので、高精度の倍率の露光が可能とな
る。
以上本発明の実施例について説明したが、次に本発明
のその他の実施例について説明する。
のその他の実施例について説明する。
その他の減光手段としては、少なくとも光軸Ｐ方向に
ランプ10を移動可能なランプ位置調節機構でも良い。照
度をモニタしながらランプ位置調節機構を操作して、ラ
ンプ10のアークを楕円型集光鏡15の第１焦点からずら
し、前述の（１）式に応じて照度を落とすようにしても
良い。
ランプ10を移動可能なランプ位置調節機構でも良い。照
度をモニタしながらランプ位置調節機構を操作して、ラ
ンプ10のアークを楕円型集光鏡15の第１焦点からずら
し、前述の（１）式に応じて照度を落とすようにしても
良い。
また、光透過口を有する円板を、インテグレータレン
ズの前または後の集光位置に介挿して、当該円板を高速
で回転させる光チョッパーを採用してもよい。この場
合、光チョッパーのデューティーサイクルはシャッタの
開閉のデューティーサイクルに適合させ、かつ光チョッ
パーのデューティーサイクルの周期はモニタに支障がな
い程度に短いものであることが必要である。
ズの前または後の集光位置に介挿して、当該円板を高速
で回転させる光チョッパーを採用してもよい。この場
合、光チョッパーのデューティーサイクルはシャッタの
開閉のデューティーサイクルに適合させ、かつ光チョッ
パーのデューティーサイクルの周期はモニタに支障がな
い程度に短いものであることが必要である。
尚、フォトマスクが石英ガラス等のように耐熱性の高
い材料からなる場合には、減光フィルタをフォトマスク
と結像レンズとの間の光路中に進入させるようにしても
よい。
い材料からなる場合には、減光フィルタをフォトマスク
と結像レンズとの間の光路中に進入させるようにしても
よい。
以上説明したように、請求項１の発明によれば、倍率
合わせ作業を、シャッタを開状態とし、かつフォトマス
クを透過して結像レンズに入射する光の量を実際の露光
時と同等となるように減少させて行うので、所期の倍率
合わせの作業が容易となると共に、実際の露光時におい
ても高い精度で所定の倍率に一致したフォトマスク像を
形成することができる。
合わせ作業を、シャッタを開状態とし、かつフォトマス
クを透過して結像レンズに入射する光の量を実際の露光
時と同等となるように減少させて行うので、所期の倍率
合わせの作業が容易となると共に、実際の露光時におい
ても高い精度で所定の倍率に一致したフォトマスク像を
形成することができる。
請求項２の発明によれば、請求項１の露光方法を確実
に実施することができる。
に実施することができる。
第１図は本発明の実施例の露光装置の概略図、第２図は
シャッタのデューティーサイクルの説明図、第３図は倍
率合わせの説明図である。 10……ランプ、15……楕円型集光鏡 16……インテグレータレンズ 17……コンデンサレンズ、20……減光手段 25……駆動源、30……倍率合わせ手段 31……半透過性薄膜、32……光学顕微鏡 40……シャッタ、45……駆動源 50……制御手段、70……結像レンズ 75……結像レンズ位置調節機構 92……フリクションローラ 93……駆動源、94……スプロケットローラ 94′……押えローラ、95……巻き出しリール 96……巻き取りリール、97,98……補助ローラ Ｍ……フォトマスク M10……フォトマスク位置調節機構 Ａ……露光面、Ｆ……フィルム ａ……フォトマスクと結像レンズとの間の距離 ｂ……結像レンズと露光面との間の距離
シャッタのデューティーサイクルの説明図、第３図は倍
率合わせの説明図である。 10……ランプ、15……楕円型集光鏡 16……インテグレータレンズ 17……コンデンサレンズ、20……減光手段 25……駆動源、30……倍率合わせ手段 31……半透過性薄膜、32……光学顕微鏡 40……シャッタ、45……駆動源 50……制御手段、70……結像レンズ 75……結像レンズ位置調節機構 92……フリクションローラ 93……駆動源、94……スプロケットローラ 94′……押えローラ、95……巻き出しリール 96……巻き取りリール、97,98……補助ローラ Ｍ……フォトマスク M10……フォトマスク位置調節機構 Ａ……露光面、Ｆ……フィルム ａ……フォトマスクと結像レンズとの間の距離 ｂ……結像レンズと露光面との間の距離
Claims (2)
- 【請求項１】シャッタを所定のデューティーサイクルで
開閉しながら、ランプからの光をフォトマスクに照射
し、フォトマスクからの光を結像レンズに入射させ、フ
ォトマスクの像を結像レンズにより露光面に間欠的に結
像させて露光するにあたって、 実際の露光を開始する前に、ランプを点灯させながらシ
ャッタを開状態に保ち、後の実際の露光において開閉す
るシャッタの所定のデューティーサイクルに合わせて結
像レンズに入射する光の量を減光手段により減光して結
像レンズに入射する光の量を実際の露光時と同等または
ほぼ同等にした状態で、前記結像させるフォトマスクの
像の倍率合わせを行い、 その後、実際の露光を行うことを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】ランプと、 ランプからの光が照射されるフォトマスクと、 フォトマスクを透過した光を露光面に結び、フォトマス
クの像を結像させる結像レンズと、 結像するフォトマスクの像の倍率合わせ手段と、 ランプと結像レンズの間の光路上に配置されるシャッタ
と、 シャッタを所定のデューティーサイクルで開閉制御する
制御手段と、 実際の露光を開始する前に、シャッタが開状態に保たれ
た状態で、後の実際の露光において開閉制御されるシャ
ッタのデューティーサイクルに合わせて、結像レンズに
入射する光の量を減光して結像レンズに入射する光の量
を実際の露光時と同等またはほぼ同等にする減光手段 とを具備したことを特徴とする露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045912A JP2720408B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 露光方法および露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045912A JP2720408B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 露光方法および露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249635A JPH03249635A (ja) | 1991-11-07 |
| JP2720408B2 true JP2720408B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=12732460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2045912A Expired - Fee Related JP2720408B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 露光方法および露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2720408B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6076728A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-01 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影露光装置 |
| JPH0821531B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1996-03-04 | 株式会社ニコン | 投影光学装置 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2045912A patent/JP2720408B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03249635A (ja) | 1991-11-07 |
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