JPH0354813A - 収束ビームによる筒状穴を有する基板の露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は，例えばプリント配線基板や３次元半導体回
路素子のようね平面上の回路パターンと各平面回路パタ
ーンをつ々ぐ爾状穴回路パターンを有するようね回路基
板の露光方法に関するものである。

［従来の技術コ 以下、竃状穴を有するプリン１・配線基板の場合を例に
あげ説明する。

第３図は例えば刊行物（「三菱電機技報ＪＶｏＩ．　　
６３．Ｎｏ．　　２　　（１９８９）７５ページ〜７８
ページ）に示された従来の筒状穴を有するプリン１・配
線基板の露光方法を示す′１１１戒断面囚であり、図に
おいて、（１〉は基板、《２）は箱状穴、＜３）レジス
ｌ−，　　（４）はマスクフイルム、（５〉は露光用ラ
ンブ、ク６）は反射鏡、〈７）はスリット、（８〉は紫
外光である。また、図中、矢印Ａは露光用ランフ〈５〉
に対する基板ク１〉とマスクフィルム〈４〉ノ移動方向
を、さらにθは紫外光の発散角を示す。

次に動作について説明する。まず、筒状穴（２）を有す
る基板（１）の全面にレジスト〈３〉を電着法等で被で
しておき、その上面に露光したい部分にのみ紫外光〈８
〉が透過するように作或されたマスクフィルム（４）を
密着させる。この状態で、露光用ランプ（５〉から発せ
られ、反射鏡（６〉とスリット（７）により発散角がθ
とねるように規制された紫外光《８）が照射される。そ
の結果，マスクフィルム（４）を透過した紫外光によＣ
ノ、基板（１）の平面上のレジストの一部および筒状穴
（２〉の壁面の全面が露光される。このようた一連の動
作の後レジストを現像すると、紫外光照射により不溶化
した部分のレジストが残り、レジストパターンが形戒さ
れる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の諦状穴を有する基板の露光方法は以上のように構
戒されているので、筒状穴の部分とそれ↓ヌ外の部分で
露光量を変化させることは不可能である。ところが、発
散角θで照射された時の基板の表面パターンの露光に必
要々露光Ｊｉｉ　Ｗ　ｓと爾状穴壁面の露光に必要ね露
光量Ｗｔの間には、紫外光（８〉の入射角が異なること
に起因して差異があることが確認されており、第４図に
板厚１．６ｍｍ．筒状穴半径０．２ｍｍの場合実験結果
を示すように、θが３０〜４０度の一般的な条件下でＷ
ｔはＷｓの１，２倍程度と起る。したがって、筒状穴壁
面の露光は平面の露光とは異なり、露光量を増加させる
必要がある。上述したように、従来の直状穴を有する基
板の露光方法においては筒状穴の部分とそれ以外の部分
で露光量を変えることは不可能であるので、必然的に大
きね露光量を必要とする壁面露光の条件に設定せざるを
簿ず、その結果、第５図にパターン幅の設計値がそれぞ
れ１００μｍ，１５０μｍ、２００μｍの場合の露光量
（ｍｊ／ｃｍ２）とパターン幅（μｍ）の関係を示すよ
うに、穴内露光適用範囲の露光量（図中ハッチングで示
す）では過度の露光量により平面パターン幅が２０％程
度増大してしまい、細いパターン幅より起る高密度の回
路基板を製造できたくねるという致命的な欠点があった
。

この発明は、上記のようね課題を解消するためにたされ
たもので、平面のパターン幅を増大させる二と々く筒状
穴の壁面を安定に露光できる筒状穴を有する基板の露光
方法な簿ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わる筒状穴を有する基板の露光方法は、筒
状穴の露光は，収束ビームを上記筒状穴の開口面の法線
に対して傾斜を持つように照射することにより、上記収
束ビームが上記筒状穴壁面に被ＩＱされたレジストに直
接照射される入射ビーム照射部と、上記収束ビームが上
記入射ビーム照射部のレジストにより反射されることに
より生ずる反射ビームが再度上記壁面に照射される反射
ビーム照射部との両方を露光するようにしたものである
。

また、本発明の別の発明にに１系わる筒状穴を有する基
板の露光方法は、筒状穴開口面への単位面積当な（Ｊの
露光量を、基板の平面上パターン形戒時の単位面積当た
りの露光量に対して、２・ｈ　／　ｒ（ただし、ｈは筒
状穴の深さ、ｒは筒状穴開口の半径をそれぞれ示す）倍
以上に制御するものである。

［作用コ この発明における筒状穴を有する基板の露光方法は、筒
状穴の露光時に、収束ビームが筒状穴壁面に被覆された
レジストに直接照射される入射ビーム照射部と，上記収
束ビームが上記入射ビーム照射部のレジストによむＪ反
射されることにより生ずる反射ビームが再度上記壁面に
照射される反射ビーム照射部との両方を露光するので、
平面上のパターン形成時よりも筒状穴の壁面露光時の方
が収束電子ビームの露光への利用効率が飛躍的に向上し
、影になる部分を発生させずに、効率よくかつ安定に筒
状穴を有する基板を露光できる。　　さらに、この発明
の別の発明における諦状穴を有する基板の露光方法は、
上記の作用に加えて、筒状穴開口面への単位面積当たり
の露光量を、基板の平面上パターン形戒時の単位面積当
たりの露光量とは独立に制御され、筒状穴の安定露光に
十分な露光量が照射されるので、筒状穴がより安定に露
光される。

［実施例コ 以下、収束ビームとして電子ビームを用いた場合のこの
発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る筒状穴を有する基板
の露光方法を示す構成断面図、第２図は第１図の要部を
示す斜視図である。図４４おいて、く１１〉ハパターン
ジエ不レータ、〈１２）は偏向用Ｄ／Ａ変換器、ク１３
）は偏向電源、クｌ４）は偏向コイル、（１５）は電流
制御用Ｄ／Ａ変換器、クｌ６）は電子ビーム電流電源、
ク１７〉は陰極、（１８ｙは収束電源、（１９）は収束
コイル、（２０〉は収束電子ビーム、（２１〉は開口面
、＜２２〉は入射ビーム照射部、（２３）は反射ビーム
照射部である。また、Ｎは筒状穴（２）の法線、δは電
子ビームの法線Ｎに対する傾斜角、ｒは筒状穴＜２〉開
口の半径、ｈは筒状穴（２〉の深さを示す。

次に動作について説明する。パターンジネレータ（１１
）から発せられた電子ビームの電流制御に関するディジ
タル．信号は、電流制御用Ｄ／Ａ変換器（１５〉にアナ
ルグ信号に変換され、これにより電子ビーム電流電源（
１６）が制御され、必要ね電流値をもつ電子ビームが陰
極（ｌ７〉から取り出される。取（ｊ出された電子ビー
ムは収束電源〈ｌ８〉から発する収束電流が収束コイル
（１９）に流され、これにより作られる磁場により電子
ビームが収束され、収束電子ビーム〈２０〉となる。ま
た、パターンジネレータ（１１〉から発せられた電子ビ
ームの走査位置と走査速度に関するデイジタル信号は、
偏向用Ｄ／Ａ変換器＜１２〉によｔｌ高連でアナルグ信
号に変換される。このアナルグ信号により偏向電源〈ｌ
３〉が制御され偏向コイル（１４）に必要ね電流が流れ
、これによって生ずる磁場により収束電子ビーム（２０
）の走査位置と走査速度が制御される。このようね状態
で、収束電子ビーム（２０〉は、全面にレジスト（３〉
が被｝なされた筒状穴ク２）を有する基板（１）に対１
一て、上記筒状穴（２）の開口面（２１）の法線Ｎに対
して傾斜角δを持つように収束電子ビーム＜２０）が上
記開口面（２１）の全域に照射される。その結果、上記
収束電子ビーム（２０）が上記筒状穴ク２）壁面に被ｉ
υされたレジスＩ・（３）に直接照射される入射ビーム
照射部〈２２）と、上記収束電子ビーム（２０）が上記
入射ビーム照射部〈２２）のレジスト〈３〉により反射
されることにより生ずる反射ビームが再度上記壁面に照
射される反射ビーム照射部（２３＞とな同時に露光する
。したがって、平面上のパターン形戒時よリも壁面露光
時の方が収束電子ビームの露光への利用効率が飛躍的に
向上し、影にねる部分を発生させずに、効率よくかつ安
定に筒状穴を有する基板を露光できる。

また、この発明の別の発明によれば、収束電子ビーム（
２０）は、全面にレジスｌ・ク３）が被覆された詩状穴
（２）を有する基板（１）に対して、上記筒状穴（２）
の開口面（２１〉の法線Ｎに対して傾斜角δを持つよう
に収束電子ビーム（２０〉が上記開口面（２１）の全域
に照射される際、収束電子ビームでは従来飼の場合の露
光用ランプとは異７′１：リ単位面積当た（Ｊの露光量
を時々刻々高速高精度に制御できる特長を活かして、パ
ターンジエネレータ（ｌ１）からの指令に従い電流制御
用Ｄ／Ａ変換器（１５）および電子ビーム電流電源（１
６〉を介して電子ビーム電流を制御するか、あるいは、
パターンジェネレータ（ｌ１）からの指令に従い偏向用
Ｄ／Ａ変換器（１２）、偏向電源（ｌ３〉および偏向コ
イル（１４）を介して収束電子ビームの走査速度を制御
するかのいずれかの方法により、筒状穴〈２〉開口面へ
の単位面積当たりの露光量を、基板の平面上パターン形
戒時の単位面積当たりの露光量に対して２・ｈ　／　ｒ
倍以上に制御する。先に、この発明の一実施例の動作で
述べたように開口面に対して傾斜角を持つように収束電
子ビームを照射することにより露光プロセスでの電子ビ
ームの利用効率が向上するので、筒状穴〈２）の深さ１
１が比較的小さい場合は露光量の特段の制御は必要では
たい。しかし、筒状穴（２〉の深さｈが比較的大きい場
合、第２図に示すように、壁面の面積２πｒ−ｈは開口
面の面積πｒ２の２・ｈ　／　ｒにねるので、筒状穴〈
２〉開口面への単位面積当たりの露光量を、基板の平面
上パターン形成時の単位面積当たりの露光量に対して２
・ｈ／ｒ＠以上に制御することにより、より安定々壁面
露光が可能とねる。この際露光量は、従来例の場合と異
なり平面上のパターン形戒時とは独立に制御されるので
、平面上のパターンの精度を劣化させることはねい。

々お、上記実施例では収束ビームとして電子ビームを採
用した場合について述べたが、ｔ子ビームのほか、　イ
オンビームやレーザビームを用いる二とが可能であるこ
とは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば筒状穴の露光は、収束
ビームを上記筒状穴の開口面の法線に対して傾斜を持つ
ように照射することによＣ）、上記収束ビームが上記筒
状穴壁面に被葭されたレジストに直接照射される入射ビ
ーム照射部と、上記収束ビームが上記入射ビーム照射部
のレジストにょり反射されることにより生ずる反射ビー
ムが再度上記壁面に照射される反射ビーム照射部との両
方を露光するようにしたので、平面上のパターンの精度
を劣化させることｋく筒状穴の壁面を安定に露光するこ
とができる効果がある。

さらに、本発明の別の発明によれば、筒状穴開口面への
単位面積当た（ノの露光量を、基板の平面上パターン形
成時の単位面積当たりの露光量に対して、２・ｈ／ｒ（
ｈは筒状穴の深さ、　ｒは筒状穴開口の半径をそれぞれ
示す）倍以上に制御するようにしたので、上記効果に加
えて、筒状穴の壁面をよＣノ安定に露光することができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図はこの発明の一実施例による収束ビームによる貫
通穴を有する基板の露光方法を示す構或断面図，第２図
は第１図の要部を拡大して示す斜視図、第３図は従来の
綺状穴を有する基板の露光方法を示すｍ戒断面図、第４
図は従来の露光方法における表面パターンの露光および
壁面露光に必要な露光量の関係を示す特性図、第５図は
従来の露光方法における平面パターン幅の変化を示す特
性図である。 図において、（１）は基板、ク２）は筒状穴、（３）は
レジスト、〈２０〉は収束電子ビーム、〈２２〉は入射
ビーム照射部、（２３〉は反射ビーム照射部である。 ムお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代　　理　　人　　　　　大　　岩　　増　　雄１ 図 １７ ！Ｃ板 消状穴 しシ又ト 板東電＋ヒ゜−ム 入射士゛−ム２身丁畜Ｖ 反濤すヒーム烹身才宮『 第 ２ 図 Ｎ “第 ３ 図 第 ４ 図 由度ｅ（ｄｅｇ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）箇筒状穴を有する基板の平面および上記筒状穴壁
   面を被覆するレジストの所望位置に収束ビームを照射し
   て所望パターンに露光するのに、上記筒状穴の露光は、
   上記収束ビームを上記筒状穴の開口面の法線に対して傾
   斜を持つように照射することにより、上記収束ビームが
   上記筒状穴壁面に被覆されたレジストに直接照射される
   入射ビーム照射部と、上記収束ビームが上記入射ビーム
   照射部のレジストにより反射されることにより生ずる反
   射ビームが再度上記壁面に照射される反射ビーム照射部
   との両方を露光するようにしたことを特徴とする収束ビ
   ームによる筒状穴を有する基板の露光方法。
2. （２）筒状穴開口面への単位面積当たりの露光量を、基
   板の平面上パターン形成時の単位面積当たりの露光量に
   対して、２・ｈ／ｒ（ただし、ｈは筒状穴の深さ、ｒは
   筒状穴開口の半径をそれぞれ示す）倍以上に制御するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の収束ビーム
   による筒状穴を有する基板の露光方法。