JP4622482B2 - Method for exposing substrate coated with photosensitive resin - Google Patents
Method for exposing substrate coated with photosensitive resin Download PDFInfo
- Publication number
- JP4622482B2 JP4622482B2 JP2004341294A JP2004341294A JP4622482B2 JP 4622482 B2 JP4622482 B2 JP 4622482B2 JP 2004341294 A JP2004341294 A JP 2004341294A JP 2004341294 A JP2004341294 A JP 2004341294A JP 4622482 B2 JP4622482 B2 JP 4622482B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- exposure
- sealed space
- mask
- photosensitive resin
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明は、感光性樹脂にマスクパターンを転写するための基板の露光方法に関する。 The present invention relates to a substrate exposure method for transferring a mask pattern to a photosensitive resin.
従来から、露光用マスクを介して感光性樹脂に光エネルギを与える露光を行うことにより、マスクパターンを感光性樹脂に転写するパターニング工法は、電気回路形成用エッチングマスクの形成のためレジストをパターニングする場合や、微細構造体形成用の微細金型を電鋳などで作るためのマスタ構造体を形成する場合などに、広く応用されている。感光性樹脂の使用形態には、粘度調整した液体樹脂を基材に均一塗布したり、フィルム状樹脂を基材に貼り付けたりする形態があり、感光性樹脂の材料特性や基材の種類に応じて使い分けられている。また、パターニングの結果、すなわちパターン形状の仕上がり具合は、感光性樹脂の特性に依存して露光中の条件により大きく影響される。 Conventionally, a patterning method for transferring a mask pattern to a photosensitive resin by performing exposure that gives light energy to the photosensitive resin through an exposure mask patterns the resist to form an etching mask for forming an electric circuit. This method is widely applied to the case of forming a master structure for making a fine mold for forming a fine structure by electroforming or the like. The usage form of the photosensitive resin includes a form in which a liquid resin whose viscosity is adjusted is uniformly applied to the base material, or a film-like resin is attached to the base material. It is properly used according to the situation. Further, the patterning result, that is, the finish of the pattern shape, is greatly influenced by the conditions during exposure depending on the characteristics of the photosensitive resin.
例えば、光エネルギを与えてラジカル重合による架橋を生成して硬化させるアクリル基をもつ感光性樹脂の場合、露光中に酸素が存在すると架橋反応が阻害され、その結果、硬化が不充分となる。基板に塗布され空気層と接している状態の感光性樹脂を露光すると表面のみが未硬化状態となる。この場合、露光工程の次の工程である未硬化部を除去する現像工程において、本来除去すべきでないパターンの表面部分が未硬化のため除去されてしまい、パターンの表層部が丸みをおびてしまう。パターン形状として、パターンが基板と接している部分の面状(2次元)のパターン精度の他に、感光性樹脂の厚み方向の3次元形状についても加工精度を必要とする場合、このパターン表層部の丸みはパターン形状の劣化として問題となる。例えば、光透過性の感光性樹脂を用いて光導波路を形成する場合、パターンの3次元形状が光導波路の形状であって光導波特性に直接影響するため、高精度の3次元形状が要求される。 For example, in the case of a photosensitive resin having an acrylic group that is cured by applying radical energy to generate crosslinks by radical polymerization, the presence of oxygen during exposure inhibits the crosslinking reaction, resulting in insufficient curing. When the photosensitive resin applied to the substrate and in contact with the air layer is exposed, only the surface becomes uncured. In this case, in the development process that removes the uncured portion, which is the next step of the exposure step, the surface portion of the pattern that should not be removed is removed due to uncured, and the surface layer portion of the pattern is rounded. . If the processing accuracy is required for the three-dimensional shape in the thickness direction of the photosensitive resin in addition to the planar (two-dimensional) pattern accuracy of the portion where the pattern is in contact with the substrate, the pattern surface layer portion The roundness becomes a problem as deterioration of the pattern shape. For example, when an optical waveguide is formed using a light-transmitting photosensitive resin, a highly accurate three-dimensional shape is required because the three-dimensional shape of the pattern is the shape of the optical waveguide and directly affects the optical waveguide characteristics. Is done.
上述のような、酸素による硬化阻害に対しては、感光性樹脂が空気層と接しない構成を取ることで解決できる。例えば、感光性樹脂層に露光用マスクを密着させた状態で露光する、いわゆるコンタクト露光の方法がある。しかしながら、コンタクト露光を適用する場合、感光後に感光性樹脂と露光用マスクとを容易に離せることが必要であり、マスクとの接着性がない硬化済み状態にある乾質の感光性樹脂を使わなければならない等の制約条件がある。そこで、酸素による硬化阻害が想定される光硬化性樹脂の露光方法として、空気を窒素等の不活性ガスによってパージすることにより露光雰囲気における酸素濃度を下げる方法が一般に行われている(例えば、特許文献1参照)。 The above-described curing inhibition by oxygen can be solved by adopting a configuration in which the photosensitive resin does not contact the air layer. For example, there is a so-called contact exposure method in which exposure is performed in a state where an exposure mask is in close contact with the photosensitive resin layer. However, when applying contact exposure, it is necessary to easily separate the photosensitive resin from the exposure mask after exposure, and use a dry photosensitive resin that is in a cured state and has no adhesion to the mask. There are constraints such as having to. Therefore, as a method for exposing a photocurable resin that is supposed to be inhibited by oxygen, a method of lowering the oxygen concentration in the exposure atmosphere by purging air with an inert gas such as nitrogen is generally used (for example, patents). Reference 1).
上述の不活性ガスでパージして露光する例を、図9を参照して説明する。開放空間におかれた基板ホルダ91上に、感光性樹脂93が塗布された基板92が載置され、その上方には露光用マスク94が配置されている。この状態で、基板92の外周部に設けられた給気孔96からバルブV1を介して窒素ガスを基板92上に供給するとともに、同じく基板92の外周部に設けられた排気孔97からバルブV2を介して空気及び窒素ガスを排気する。所定時間経過の後に露光が行われる。
しかしながら、上述したような特許文献1や図9に示されるような露光方法においては、開放空間において基板の周辺から窒素を吹き付けるような構成のため、大気中の酸素の流入の可能性があり、生産される製品品質の安定性に欠けるという問題がある。また、不完全なパージやパージに伴う気流などに起因する不活性ガスの濃度ムラの存在などにより、例えば、図9に示す給気孔96の近傍と排気孔97の近傍において露光条件に差ができ、露光現像の結果、図9に示すように、本来、同一断面形状のパターンが並んでいるはずの3次元形状に対して、基板上の場所によって形状がばらつくという問題がある。
However, in the exposure method as shown in
本発明は、上記課題を解消するものであって、露光されたパターンの高精度な3次元形状を基板全面にわたって均一に実現できる感光性樹脂が塗布された基板の露光方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, that the photosensitive resin highly accurate three-dimensional shape of the exposed pattern can be uniformly realized across the substrate whole surface to provide an exposure method of a substrate coated Objective.
上記課題を達成するために、請求項1の発明は、感光性樹脂が塗布された基板の露光方法であって、給排気可能な密閉空間内において、感光性樹脂が塗布され該空間内に配置された基板の主面から所定の間隔を持たせて露光用のマスクを配置するマスク配置工程と、前記密閉空間内の雰囲気を不活性ガス雰囲気にするため、その空間内の空気を排気しつつ不活性ガスを注入するパージ工程と、前記基板の主面に塗布された感光性樹脂に前記マスクを通して光を照射することによりパターニングする露光工程と、を有し、
前記基板は平板状の基板ホルダに載置され、前記密閉空間は、前記基板ホルダと、前記基板ホルダに載置される基板の周囲を包囲するように基板ホルダに立設されるスペーサと、前記マスクと、で形成され、
前記基板ホルダは、前記密閉空間内を給排気するための給排気路に連通する貫通孔が形成され、
前記スペーサは、可撓性を有する材料で形成され、前記貫通孔より排気して前記密閉空間内を減圧することにより、前記スペーサの可撓性と密閉空間内の圧力変化によって前記スペーサの高さが変化して前記基板と前記マスクとの間隔が調整され、前記パージ工程ではガスの置換が起こりやすいように間隔を大きくとるとともに、前記露光工程では露光に適した間隔に調整するものである。
In order to achieve the above object, the invention of
The substrate is placed on a flat substrate holder, and the sealed space includes the substrate holder, a spacer standing on the substrate holder so as to surround the substrate placed on the substrate holder, A mask, and
The substrate holder has a through hole communicating with an air supply / exhaust path for supplying and exhausting the inside of the sealed space,
The spacer is formed of a material having flexibility, and the height of the spacer is increased by the flexibility of the spacer and the pressure change in the sealed space by exhausting from the through hole and reducing the pressure in the sealed space. there is adjusted distance between the mask and the substrate changes, in the purge step with a large interval so prone to substitution of gas, wherein in the exposure step is shall be adjusted to the interval suitable for exposure .
請求項2の発明は、請求項1に記載の基板の露光方法において、前記基板ホルダは、前記密閉空間を給排気するための給気路及び排気路にそれぞれ連通する給気孔及び排気孔が形成され、前記給気孔又は排気孔は、当該基板ホルダに載置される基板の周囲に略等間隔に複数個形成されているものである。
According to a second aspect of the invention, the exposure method of a substrate according to
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の基板の露光方法において、前記パージ工程は、不活性ガスの注入を空気の排気よりも先に開始するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the substrate exposure method according to the first or second aspect , the purge step starts the injection of the inert gas prior to the exhaust of the air.
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の基板の露光方法において、前記露光工程は、前記パージ工程が終了した後に行うものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate exposure method according to any one of the first to third aspects, the exposure step is performed after the purge step is completed.
請求項1の発明によれば、密閉空間内の酸素濃度を低くし結果的に不活性ガスの濃度を高めることで、感光性樹脂がマスクを通した光照射により硬化する際に、基板全体において感光性樹脂表層が架橋反応を阻害されることがなくなり、パターン精度の劣化を防止できる。特に、基板面の2次元的なパターン精度(ライン&スペース)だけでなく、感光性樹脂層の断面方向の3次元的な精度が確保される。光導波路の形成には光の伝搬方向に対して等方的形状であるほど伝搬損失を小さくすることができ、感光性樹脂層を光導波路としてリッジ状に形成した場合、表層付近のコーナー部に至るまで3次元的な精度が求められる。従って、本発明により、光導波路となる感光性樹脂層の表層付近を十分に露光時に光硬化させることができ、導波路コア形状として伝搬損失を小さくできる。また、光導波路の設計を3次元的にシミュレーションにより行う場合、マスクは2次元であることから、実際の加工された3次元形状と差異が生じやすいが、本発明により事前にシミュミレーション設計したマスク通りのパターニングを行うことができる。また、一般に基板面内で相応の面積(距離)に渡り均一な形状を前提として配置されている光導波路に対し、本発明は、その前提を満足して基板全面の領域においてパターニング加工の均一性を得ることができる。このように、マスクと基板間の感光性樹脂の存在する空間を密閉空間とし、その密閉空間の空気を排気しつつ不活性ガスを注入することにより、不活性ガスの濃度を従来例と比較して高くし、酸素による感光性樹脂の硬化阻害を防止して高精度のパターン形状を形成できる。
According to the invention of
また、請求項1の発明によれば、密閉空間を小さい領域で形成できるので、パージ工程をより高速化することができる。 Further, according to the first aspect of the invention, it is possible to form a closed space in a small area, it is possible to further speed up the purge step.
また、請求項1の発明によれば、基板とマスク間の間隔(ギャップ)を調整するための特段の制御機構を必要とすることなく、パージ工程に連動して露光時に基板とマスクをより近接させて露光の精度を向上させることができる。
Further, according to the invention of
請求項2の発明によれば、複数の給気孔から不活性ガスを注入することにより、密閉空間内の流れの偏りを少なくできるので、不活性ガスの濃度ムラを少なくでき、パターンの高精度な3次元形状を基板前面にわたって均一に実現できる。また、各給気孔と排気孔の給気量及び排気量を個別に調整できるので、さらに不活性ガスの濃度ムラを低減できる。 According to the second aspect of the present invention, since the non-uniformity of the flow in the sealed space can be reduced by injecting the inert gas from the plurality of air supply holes, the concentration unevenness of the inert gas can be reduced, and the pattern has high accuracy. A three-dimensional shape can be realized uniformly over the front surface of the substrate. In addition, since the air supply amount and the exhaust amount of each air supply hole and exhaust hole can be individually adjusted, the concentration unevenness of the inert gas can be further reduced.
請求項3の発明によれば、不活性ガスが密閉空間内全体を少し満たしてから排気を開始することになるので、不活性ガスの濃度ムラを少なくでき、パターンの高精度な3次元形状を基板前面にわたって均一に実現できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、密閉空間内のガスの流れによる不活性ガスの濃度ムラが少なくなるので、露光ムラが少なくなり、パターンの高精度な3次元形状を基板前面にわたって均一に実現できる。
According to the invention of
以下、本発明の実施形態に係る感光性樹脂が塗布された基板の露光方法について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の露光方法に用いられる露光装置を示し、図2はその露光方法のフローチャートを示す。本発明の露光方法は、給排気可能な密閉容器10によって形成された密閉空間11内において、感光性樹脂3が塗布され空間11内の基板ホルダ1上に配置された基板2の主面(図の上方の面)から所定の間隔を持たせて露光用のマスク4を配置するマスク配置工程(S1)と、密閉空間11内の雰囲気を不活性ガス雰囲気にするため、その空間11内の空気を排気しつつ不活性ガスを注入するパージ工程(S2)と、基板2の主面に塗布された感光性樹脂3にマスク4を通して光Lを照射することによりパターニングする露光工程(S3)と、を有している。次に各工程の詳細を述べる。
Hereinafter, an exposure method for a substrate coated with a photosensitive resin according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an exposure apparatus used in the exposure method of the present invention, and FIG. 2 shows a flowchart of the exposure method. In the exposure method of the present invention, a
(マスク配置工程S1)
図1における基板2は、例えば、シリコン基板やガラス等の平滑な基板であり、基板2上の感光性樹脂3は、例えばスピンコート法、スプレーコート法、浸漬法等の塗布方法を用いて塗布形成されたものである。本発明における露光の対象となる感光性樹脂3の材料として、アクリル系、エポキシ系、シリコーン系、ポリィミド系などの高分子樹脂材料、又はそれらにSiO2等の高透光性無機材料のネットワークを取り入れた複合樹脂材料を用いることができる。また、感光性樹脂3の厚みを制御するために、溶剤により粘度調整を行ってもよい。このような感光性樹脂3が塗布された基板2を基板ホルダ1上に載置し、基板2とマスク4とを所定のギャップを備えるよう配置する。
(Mask placement step S1)
The
(パージ工程S2)
次に、バルブV2を備えた配管系を介して、図示しない排気ポンプにより密閉空間11内を排気しつつ、バルブV1を備えた配管系から窒素ガスN2等の不活性ガスを注入し、感光性樹脂3の硬化阻害を引き起こす酸素O2濃度を減少させる。この際、排気系における流量計14と不活性ガス供給系における流量計12を用いることにより、密閉空間11内を、例えば略大気圧に保った状態で、空気を不活性ガスによって置換する。不活性ガスへの置換は、空間11の容積によるが、例えば、直径150mm×高さ10mm程度であれば約5min以内で十分に置換可能である。排気系に設けた酸素濃度計13を用いて排気中の酸素濃度を監視することにより、より確実な置換の判断ができる。
(Purge step S2)
Next, an inert gas such as nitrogen gas N 2 is injected from the piping system provided with the valve V1 through the piping system provided with the valve V2 while exhausting the inside of the sealed
(露光工程S3)
密閉空間11において、パージ工程S2により酸素が不活性ガスに置換された状態の基板に露光を実施する。このように、マスク4と基板2間の空間を密閉空間11とし、その密閉空間11の空気を排気しつつ不活性ガスを注入することにより、不活性ガスの濃度を従来例と比較して高くし、従って酸素濃度を確実に低くして、酸素による感光性樹脂の硬化阻害によるパターン精度の劣化を防止した露光を実施できる。
(Exposure step S3)
In the sealed
上述の露光工程S3は、パージ工程S2の後に基板2とマスク4とのギャップを小さくする工程を行ってその後に行うようにするのが好ましい。これは次の理由による。パージ工程S2における不活性ガス置換の際には、感光性樹脂3が塗布された基板2とマスク4のギャップは、ガスの置換不足を防止するため、50μm以上設けることが望ましい。一方、基板2とマスク4のギャップは、例えば、波長λ=350〜450nmの紫外線光を用いて10μm以下のパターンを形成する場合、50μm以下のギャップとすることが望ましい。そこで、大きなギャップのもとでパージ工程を行い、小さなギャップのもとで露光工程を行うことにより、効率的なパージ工程と、パターン精度の向上する露光工程とを行うことができる。
The above-described exposure step S3 is preferably performed after a purge step S2 and after that a step of reducing the gap between the
次に、図3(a)(b)、図4を参照して、本発明の露光方法の他の例を説明する。この露光方法では、図3(a)(b)に示すように、基板2は平板状の基板ホルダ1に載置され、密閉空間11は、基板ホルダ1と、基板ホルダ1に載置される基板2の周囲を包囲するように基板ホルダ1に立設されるスペーサ5と、マスク4と、で形成される。不活性ガスの供給は、基板ホルダ1に設けられた給気孔6から行われ、空間11の排気は排気孔7から行われる。このような装置を用いた露光方法のマスク配置工程S1では、感光性樹脂3を形成した基板2を基板ホルダ1にセットし、所定のギャップとなるように基板ホルダ1の上にスペーサ5を設置し、スペーサ5の上にマスク4を設置することで、密閉された露光空間11が形成される。その後、上述と同様に、パージ工程S2と露光工程S3が行われる。密閉空間11をこのような構成により形成すると、小さい密閉空間11を形成できるので、パージ工程を高速化することができる。なお、図4に示すように、不活性ガスの給気孔6と排気孔7を、スペーサ5に設けてもよい。また、マスク4に給気孔6、排気孔7を設けてもよい。
Next, another example of the exposure method of the present invention will be described with reference to FIGS. In this exposure method, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
次に、図5(a)(b)を参照して、本発明の露光方法のさらに他の例を説明する。この露光方法では、基板ホルダ1は、図5(a)に示すように、密閉空間11内を給排気するための給排気路に連通する貫通孔(給気孔6と排気孔7)が形成され、高さd1のスペーサ5は、可撓性を有する材料で形成されており、排気孔7より排気して密閉空間11内を減圧することにより、図5(b)に示すように、大気圧Pによって圧力を受けたスペーサ5の高さが、低くなって高さd2(d2<d1)となり、基板2とマスク4との間隔(ギャップ)が小さくされる。つまり、密閉空間11内圧力変化によるギャップ調整が行われる。
Next, another example of the exposure method of the present invention will be described with reference to FIGS. In this exposure method, as shown in FIG. 5A, the
このような装置を用いた露光方法のマスク配置工程S1において、感光性樹脂3を形成した基板2が基板ホルダ1にセットされ、可撓性を有する材料で形成されてスペーサ5が設置される。さらに、スペーサ5の上にマスク4を設置することにより、密閉された露光空間11を形成する。給気孔6からの不活性ガスの供給量、及び排気孔7からの排気量を、それぞれ流量計12,14を参照して調整することにより、密閉空間11内の圧力を適宜低下させ、スペーサ5の高さをd2として、基板2とマスク4を所定のギャップまで近づける。このような方法によると、ギャップを調整するための特段の制御機構を用いることなく、空間11内の圧力調整によって基板2とマスク4がより近接した所望のギャップを実現して、パターン精度を向上させることができる。この場合、スペーサ5に隣接した位置に、所定の高さd2を有する剛体からなる高さ固定用の第2のスペーサ(不図示)を援用してもよい。
In the mask arrangement step S1 of the exposure method using such an apparatus, the
次に、図6、図7を参照して本発明におけるパージ工程を説明する。パージ工程において密閉空間内に供給される不活性ガス又は密閉空間から排気される気体の流れに偏りが有ると、図6(a)に示す領域Dのように、不活性ガスの濃度ムラが発生する。このような不活性ガスの濃度ムラは、感光性樹脂に形成されるパターン形状に形状不良や形状不均一性を発生させる。このような濃度ムラを低減するため、図6(b)に示すように、密閉空間を給排気するための給気路及び排気路にそれぞれ連通する給気孔6及び排気孔7のうち、給気孔6を基板ホルダ1に載置される基板2の周囲に略等間隔に複数個形成し、これらの複数の不活性ガス給気孔6を用いて密閉空間に不活性ガスを注入する。これにより、濃度ムラを低減してパターン形状精度を向上することができる。
Next, the purge process in the present invention will be described with reference to FIGS. If there is a bias in the flow of the inert gas supplied into the sealed space or the gas exhausted from the sealed space in the purge process, the concentration of the inert gas is uneven as shown in region D of FIG. To do. Such concentration unevenness of the inert gas causes a shape defect or shape non-uniformity in the pattern shape formed on the photosensitive resin. In order to reduce such density unevenness, as shown in FIG. 6B, among the air supply holes 6 and the exhaust holes 7 respectively communicating with the air supply path and the exhaust path for supplying and exhausting the sealed space, the air supply holes 6 is formed around the
また、給気孔6の給気流量を調整することにより、密閉空間内の不活性ガスの濃度ムラをさらに低減できる。その方法として、給気孔6それぞれに流量計を設置して個別にバルブ開閉を行って随時個別に流量調整を行う他、給気孔6の配管径の大小を事前に設定しておき、これにより流量調整を行うことができる。この場合、気流の流れを予めシミュレーションにより求めて、その結果を参考にすることが有効である。これらのことは、排気孔7についても同様に行って不活性ガスの濃度ムラを低減することができる。 Further, by adjusting the air supply flow rate of the air supply holes 6, the concentration unevenness of the inert gas in the sealed space can be further reduced. As a method, a flow meter is installed in each of the air supply holes 6 and the valves are individually opened and closed to individually adjust the flow as needed. In addition, the pipe diameter of the air supply holes 6 is set in advance and the flow rate is thereby adjusted. Adjustments can be made. In this case, it is effective to obtain the flow of the airflow by simulation in advance and refer to the result. These things can be performed in the same way for the exhaust holes 7 to reduce the concentration unevenness of the inert gas.
また、密閉空間内の雰囲気を不活性ガス雰囲気にするために、図7の左に示すように、空間内の空気を排気孔7から排気しつつ給気孔6から不活性ガスを給気し、かつ、図7の右に示すように、その排気孔7と給気孔6とを順次切換えることが有効である。このように、排気孔7と給気孔6の位置を順次切換えることにより、密閉空間内の気体の流れの偏りを少なくでき、不活性ガスの濃度ムラを低減できる。
Further, in order to make the atmosphere in the sealed space an inert gas atmosphere, as shown on the left side of FIG. 7, while the air in the space is exhausted from the
次に、上述した何れかの給気孔6及び排気孔7の構成と密閉空間の構成のもとで行う露光方法について、高精度のパターン形状を得るために有効なパージ工程に関連する事項を説明する。例えば、パージ工程において、不活性ガスの注入を空気の排気よりも先に開始する。この方法によると、不活性ガスが密閉空間内全体を少し満たしてから排気が開始されるので、不活性ガスの濃度ムラを少なくできる。また、露光工程を、パージ工程が終了した後に行う。パージ工程を停止する際は、不活性ガスの給気停止よりも空気の排気停止を先に行うことが望ましい。これにより、不活性ガスの注入を先に停止したとき発生する密閉空間内の急激な圧力低下とこれに伴う外部からの汚染物質の混入を防止することができる。 Next, with regard to the exposure method performed under the configuration of any one of the air supply holes 6 and the exhaust holes 7 described above and the configuration of the sealed space, matters related to a purge process effective for obtaining a highly accurate pattern shape will be described. To do. For example, in the purge process, the inert gas injection is started before the air is exhausted. According to this method, since the exhaust gas is started after the inert gas fills the entire sealed space a little, the concentration unevenness of the inert gas can be reduced. The exposure process is performed after the purge process is completed. When stopping the purge process, it is desirable to stop the exhaust of air before stopping the supply of inert gas. As a result, it is possible to prevent a sudden pressure drop in the sealed space that occurs when the injection of the inert gas is stopped first, and the accompanying contamination from the outside.
また、パージ工程は、密閉空間内の雰囲気を不活性ガス雰囲気にするために、空間内の空気を排気しつつ複数の給気孔から不活性ガスを給気して行う。このとき、各給気孔は、互いに均一な配管径を有し、かつ各給気孔からの配管距離が略等しい位置にあるガス溜め部(バッファー)に接続されており、このガス溜め部を介して給気を行うものとする。このような給気方法によるパージ工程では、給気する不活性ガスの流量を各給気孔間で均一にすることができ、従って、不活性ガスの濃度ムラを低減することができる。 Further, the purge process is performed by supplying an inert gas from a plurality of supply holes while exhausting the air in the space in order to make the atmosphere in the sealed space an inert gas atmosphere. At this time, each air supply hole is connected to a gas reservoir (buffer) having a uniform pipe diameter from each other, and the pipe distance from each air supply hole is substantially equal, and through this gas reservoir Air supply shall be performed. In the purge step by such an air supply method, the flow rate of the inert gas to be supplied can be made uniform between the air supply holes, and therefore the concentration unevenness of the inert gas can be reduced.
次に、上述した本発明の何れかの露光方法を用いて光導波路を形成する例を説明する。光導波路板は、クラッド材そのものからなるクラッド基板、又はシリコン基板やガラス基板等の平滑な基板上にクラッド材を層形成したクラッド基板を用いて形成される。クラッド材の厚みは、コア材との屈折率差にもよるが、偏波依存損失を小さくするため10μm以上が望ましい。準備されたクラッド基板上に、導波路となるコアを形成するためのコア層を感光性樹脂によって形成する。波長1.3〜1.6μmの光をシングルモードでコア内を伝搬させるには、コアの高さ及び幅は3〜10μm程度が良い。より安定な光の伝搬には、伝搬方向の中心軸に対して等方向なコア形状で、例えば矩形の場合、コアの縦横比が1であることが望ましいが、必要とする光回路パターンによりその限りではない。上述のコア層を形成したクラッド基板を、基板ホルダにセットする。その後、上述のマスク配置工程(S1)、パージ工程(S2)、及び露光工程(S3)を経て、露光されて導波路コアの形状にパターニングされたコア層を有するクラッド基板を得る。その後、コア層の可溶部位をエッチング等により除去して、光導波路としてのコア部が形成され、良好な矩形形状の導波路コアを有する光導波路板が得られる。図8は、導波路コアの光軸に直交する面における導波路コア断面の例を示す。図の中央の矩形形状がコア部であり、コア部の下はクラッド材からなる基板である。基板上のいずれの場所においてもこのように良好な断面形状の導波路コアが形成されている。参考のため、6μの寸法スケールが添えられている。本発明の露光方法によると、基板面内で偏りのない2次元的なパターン形状の精度に加えて、導波路コアの断面形状つまり3次元の形状精度を保って、設計形状に近い導波路コアを作製することができるので、光損失の少ない良好な光導波路板を得ることができる。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。 Next, an example in which an optical waveguide is formed using any of the exposure methods of the present invention described above will be described. The optical waveguide plate is formed using a clad substrate made of the clad material itself or a clad substrate in which a clad material is formed on a smooth substrate such as a silicon substrate or a glass substrate. The thickness of the clad material is preferably 10 μm or more in order to reduce polarization dependent loss, although it depends on the refractive index difference with the core material. On the prepared clad substrate, a core layer for forming a core to be a waveguide is formed with a photosensitive resin. In order to propagate light having a wavelength of 1.3 to 1.6 μm through the core in a single mode, the height and width of the core are preferably about 3 to 10 μm. For more stable light propagation, it is desirable that the core shape is isotropic with respect to the central axis of the propagation direction, for example, in the case of a rectangle, the aspect ratio of the core is 1. However, depending on the required optical circuit pattern, Not as long. The clad substrate on which the core layer is formed is set on a substrate holder. Thereafter, a clad substrate having a core layer that is exposed and patterned into the shape of a waveguide core is obtained through the above-described mask placement step (S1), purge step (S2), and exposure step (S3). Thereafter, the soluble portion of the core layer is removed by etching or the like to form a core portion as an optical waveguide, and an optical waveguide plate having a favorable rectangular waveguide core is obtained. FIG. 8 shows an example of a waveguide core cross section in a plane orthogonal to the optical axis of the waveguide core. The rectangular shape in the center of the figure is the core portion, and the substrate below the core portion is a clad material. A waveguide core having a good cross-sectional shape is thus formed at any location on the substrate. For reference, a 6 μ dimension scale is attached. According to the exposure method of the present invention, in addition to the accuracy of the two-dimensional pattern shape without deviation in the substrate plane, the waveguide core is close to the design shape while maintaining the cross-sectional shape of the waveguide core, that is, the three-dimensional shape accuracy. Thus, a good optical waveguide plate with little optical loss can be obtained. The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made.
1 基板ホルダ
2 基板
3 感光性樹脂
4 マスク
5 スペーサ
6、6a 給気孔
7、7a 排気孔
11 密閉空間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
給排気可能な密閉空間内において、感光性樹脂が塗布され該空間内に配置された基板の主面から所定の間隔を持たせて露光用のマスクを配置するマスク配置工程と、
前記密閉空間内の雰囲気を不活性ガス雰囲気にするため、その空間内の空気を排気しつつ不活性ガスを注入するパージ工程と、
前記基板の主面に塗布された感光性樹脂に前記マスクを通して光を照射することによりパターニングする露光工程と、を有し、
前記基板は平板状の基板ホルダに載置され、前記密閉空間は、前記基板ホルダと、前記基板ホルダに載置される基板の周囲を包囲するように基板ホルダに立設されるスペーサと、前記マスクと、で形成され、
前記基板ホルダは、前記密閉空間内を給排気するための給排気路に連通する貫通孔が形成され、
前記スペーサは、可撓性を有する材料で形成され、前記貫通孔より排気して前記密閉空間内を減圧することにより、前記スペーサの可撓性と密閉空間内の圧力変化によって前記スペーサの高さが変化して前記基板と前記マスクとの間隔が調整され、前記パージ工程ではガスの置換が起こりやすいように間隔を大きくとるとともに、前記露光工程では露光に適した間隔に調整することを特徴とする基板の露光方法。 An exposure method for a substrate coated with a photosensitive resin,
In a sealed space where air can be supplied and exhausted, a mask placement step of placing a mask for exposure with a predetermined distance from the main surface of a substrate coated with a photosensitive resin and placed in the space;
In order to make the atmosphere in the sealed space an inert gas atmosphere, a purge step of injecting an inert gas while exhausting air in the space;
An exposure step of patterning by irradiating light to the photosensitive resin applied to the main surface of the substrate through the mask, and
The substrate is placed on a flat substrate holder, and the sealed space includes the substrate holder, a spacer standing on the substrate holder so as to surround the substrate placed on the substrate holder, A mask, and
The substrate holder has a through hole communicating with an air supply / exhaust path for supplying and exhausting the inside of the sealed space,
The spacer is formed of a material having flexibility, and the height of the spacer is increased by the flexibility of the spacer and the pressure change in the sealed space by exhausting from the through hole and reducing the pressure in the sealed space. features There is adjusted distance between the mask and the substrate change, with a large interval so prone to substitution gas in the purge step, that you adjust the spacing suitable for exposing the said exposure step A substrate exposure method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004341294A JP4622482B2 (en) | 2004-11-25 | 2004-11-25 | Method for exposing substrate coated with photosensitive resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004341294A JP4622482B2 (en) | 2004-11-25 | 2004-11-25 | Method for exposing substrate coated with photosensitive resin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006156507A JP2006156507A (en) | 2006-06-15 |
JP4622482B2 true JP4622482B2 (en) | 2011-02-02 |
Family
ID=36634427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004341294A Expired - Fee Related JP4622482B2 (en) | 2004-11-25 | 2004-11-25 | Method for exposing substrate coated with photosensitive resin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4622482B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4942625B2 (en) * | 2007-11-29 | 2012-05-30 | Nskテクノロジー株式会社 | Proximity exposure apparatus and proximity exposure method |
JP2010040831A (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Orc Mfg Co Ltd | Exposing method for substrate in exposing device |
JP5936328B2 (en) * | 2010-10-22 | 2016-06-22 | キヤノン株式会社 | Exposure apparatus and device manufacturing method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6151150A (en) * | 1984-08-21 | 1986-03-13 | Sony Corp | Formation of pattern and exposing device |
JPH05335201A (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Purging method of inert gas in proximity aligner |
JPH0943861A (en) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Aligning method and aligning device for opposite plate |
JPH10106920A (en) * | 1996-09-27 | 1998-04-24 | Ushio Inc | Proximity exposure method |
JP2000131770A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Dainippon Printing Co Ltd | Method and device for vacuum contact exposure |
-
2004
- 2004-11-25 JP JP2004341294A patent/JP4622482B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6151150A (en) * | 1984-08-21 | 1986-03-13 | Sony Corp | Formation of pattern and exposing device |
JPH05335201A (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Purging method of inert gas in proximity aligner |
JPH0943861A (en) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Aligning method and aligning device for opposite plate |
JPH10106920A (en) * | 1996-09-27 | 1998-04-24 | Ushio Inc | Proximity exposure method |
JP2000131770A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Dainippon Printing Co Ltd | Method and device for vacuum contact exposure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006156507A (en) | 2006-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5184508B2 (en) | Imprint lithography system | |
JP4536157B1 (en) | Single phase fluid imprint lithography | |
US8011916B2 (en) | Mold, imprint apparatus, and process for producing structure | |
JP6294679B2 (en) | Imprint apparatus and article manufacturing method | |
JP2011514658A (en) | Single phase fluid imprint lithography | |
US20100164146A1 (en) | Imprinting mold and pattern formation method | |
JP2009241330A (en) | Fine structure transferring stamper and fine structure transferring apparatus | |
US11837469B2 (en) | Imprint apparatus, imprint method, and method of manufacturing semiconductor device | |
KR20120090804A (en) | Mold, imprint method, and method of manufacturing article | |
US20110111593A1 (en) | Pattern formation method, pattern formation system, and method for manufacturing semiconductor device | |
JP2015511400A (en) | Surface tension control method for reducing trapped bubbles | |
US20170217054A1 (en) | Imprint apparatus, control method, and method for manufacturing article | |
WO2008062836A1 (en) | Optical waveguide module and method for manufacturing the same | |
JP4622482B2 (en) | Method for exposing substrate coated with photosensitive resin | |
JP2019145786A (en) | Imprint apparatus, planarization layer forming apparatus, forming apparatus, control method, and article manufacturing method | |
JP2016054231A (en) | Imprint device | |
KR20200018265A (en) | Flexible mask modulation for controlling atmosphere between mask and substrate and methods of using the same | |
JP2014058151A (en) | Mold for imprint, imprint method and pattern formed-body | |
JP7032907B2 (en) | How to adjust the position of the template, system and imprint lithography method | |
JP2015177122A (en) | Imprint device and method of producing article | |
JP5481438B2 (en) | Imprint mold and pattern forming method | |
US20230305388A1 (en) | Imprint apparatus, imprint method, storage medium, and method of manufacturing article | |
CN101263431A (en) | Microelectronic substrate having removable edge extension element | |
KR100678342B1 (en) | Fabrication method for optical waveguide device | |
JP7512132B2 (en) | Planarization apparatus, planarization method, article manufacturing method, and computer program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070808 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100223 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100412 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100615 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101005 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101018 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |