JPH05224396A - フォトマスク - Google Patents
フォトマスクInfo
- Publication number
- JPH05224396A JPH05224396A JP5901392A JP5901392A JPH05224396A JP H05224396 A JPH05224396 A JP H05224396A JP 5901392 A JP5901392 A JP 5901392A JP 5901392 A JP5901392 A JP 5901392A JP H05224396 A JPH05224396 A JP H05224396A
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- JP
- Japan
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- light
- photomask
- pattern
- photosensitive resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 感光性樹脂上に所定のパターンで露光すると
きの光の利用効率を高めて、露光時間の短縮を図るとと
もに、複雑な３次元形状のパターンを容易に形成でき、
しかも、着色や光劣化などの副反応を招くことなく、耐
久性に優れたパターンを容易に転写できるフォトマスク
を提供する。 【構成】 前面側に配置した感光性樹脂（被加工部材）
４上に、所定のパターンにしたがって集光して露光する
レンズアレー１１を備えたマイクロレンズにより、フォ
トマスク１０を構成する。このフォトマスク１０は光不
透過部がないので、光利用率が高い。また、光の強度分
布を適宜コントロールすることにより、複雑な形状のパ
ターンが容易に得られる。さらに、被加工部材の裏面近
傍に合焦させて露光することにより、被加工部材の表面
側の着色や光劣化を抑制できる。
きの光の利用効率を高めて、露光時間の短縮を図るとと
もに、複雑な３次元形状のパターンを容易に形成でき、
しかも、着色や光劣化などの副反応を招くことなく、耐
久性に優れたパターンを容易に転写できるフォトマスク
を提供する。 【構成】 前面側に配置した感光性樹脂（被加工部材）
４上に、所定のパターンにしたがって集光して露光する
レンズアレー１１を備えたマイクロレンズにより、フォ
トマスク１０を構成する。このフォトマスク１０は光不
透過部がないので、光利用率が高い。また、光の強度分
布を適宜コントロールすることにより、複雑な形状のパ
ターンが容易に得られる。さらに、被加工部材の裏面近
傍に合焦させて露光することにより、被加工部材の表面
側の着色や光劣化を抑制できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、感光性樹脂のような
被加工部材上に、光照射により格子状などの所定のパタ
ーンを転写する場合において、上記被加工部材の表面側
に配置して使用されるフォトマスクに関するものであ
る。
被加工部材上に、光照射により格子状などの所定のパタ
ーンを転写する場合において、上記被加工部材の表面側
に配置して使用されるフォトマスクに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来のフォトマスクを使用し
て、被加工部材の一例である感光性樹脂に所定のパター
ンを転写する方法を示す概略図である。同図において、
１は従来から用いられているフォトマスクであり、石英
などの透明基板２上にクロムなどの光不透過性物質で、
例えば１８０μｍピッチの格子パターン３を描いて作製
されている。４は例えば特願平１−１３２２８６号に記
載された組成物からなる感光性樹脂で、ガラス基板５上
にスピンコート法で約３μｍの膜厚に調整されている。
て、被加工部材の一例である感光性樹脂に所定のパター
ンを転写する方法を示す概略図である。同図において、
１は従来から用いられているフォトマスクであり、石英
などの透明基板２上にクロムなどの光不透過性物質で、
例えば１８０μｍピッチの格子パターン３を描いて作製
されている。４は例えば特願平１−１３２２８６号に記
載された組成物からなる感光性樹脂で、ガラス基板５上
にスピンコート法で約３μｍの膜厚に調整されている。
【０００３】上記感光性樹脂４の上部に適当な間隔Ｌを
置いて上記フォトマスク１を配置した状態で、図示しな
い超高圧水銀ランプから発射された光を平行光線ａとし
たのち、その平行光線ａを上記フォトマスク１を介して
上記感光性樹脂４に照射することにより、上記格子パタ
ーン３を感光性樹脂４に転写する。
置いて上記フォトマスク１を配置した状態で、図示しな
い超高圧水銀ランプから発射された光を平行光線ａとし
たのち、その平行光線ａを上記フォトマスク１を介して
上記感光性樹脂４に照射することにより、上記格子パタ
ーン３を感光性樹脂４に転写する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のフォト
マスクにおいては、パターン３がクロムなどの光不透過
性物質から作製されているので、その光不透過部分に照
射された光線ａは露光に利用されず、光の利用効率が悪
く、露光時間が長くなる。また、希望する正弦波状のパ
ターンを転写させるためには、照射した光の回折、散乱
を利用し、フォトマスク１と感光性樹脂４との間隔Ｌを
精密にコントロールする必要がある。因みに、試作テス
トを繰り返しおこない、最終的に上記間隔Ｌを９０μ
ｍ、照射時間を１０分に設定して照射した結果、段差が
０．５μｍの台形波状のパターンが得られ、上記間隔
Ｌ、照射時間、感光性樹脂４の膜厚などの条件変更のみ
では所望の正弦波状のパターンを得ることができないこ
とが判った。
マスクにおいては、パターン３がクロムなどの光不透過
性物質から作製されているので、その光不透過部分に照
射された光線ａは露光に利用されず、光の利用効率が悪
く、露光時間が長くなる。また、希望する正弦波状のパ
ターンを転写させるためには、照射した光の回折、散乱
を利用し、フォトマスク１と感光性樹脂４との間隔Ｌを
精密にコントロールする必要がある。因みに、試作テス
トを繰り返しおこない、最終的に上記間隔Ｌを９０μ
ｍ、照射時間を１０分に設定して照射した結果、段差が
０．５μｍの台形波状のパターンが得られ、上記間隔
Ｌ、照射時間、感光性樹脂４の膜厚などの条件変更のみ
では所望の正弦波状のパターンを得ることができないこ
とが判った。
【０００５】その原因としては、感光性樹脂４の表面側
から光反応が進む結果、光反応によって光透過率が低下
することにあり、これによって、裏面側の光反応が抑制
されるために、厚い感光性樹脂４には、所定どおりの転
写がおこなえない。また、照射時間が長くなるにしたが
い、光反応性が低下した表面近傍部分に過剰の光線が照
射されることとなり、着色の増大や光劣化などの副反応
が起き易い。さらに、感光面の法線から傾斜した断面構
造の転写に際して、プロキシミティ露光などのような特
殊技術を要し、構造の自由度が低いという問題があっ
た。
から光反応が進む結果、光反応によって光透過率が低下
することにあり、これによって、裏面側の光反応が抑制
されるために、厚い感光性樹脂４には、所定どおりの転
写がおこなえない。また、照射時間が長くなるにしたが
い、光反応性が低下した表面近傍部分に過剰の光線が照
射されることとなり、着色の増大や光劣化などの副反応
が起き易い。さらに、感光面の法線から傾斜した断面構
造の転写に際して、プロキシミティ露光などのような特
殊技術を要し、構造の自由度が低いという問題があっ
た。
【０００６】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、光の利用効率を高めて露光時間を短縮できるばかり
でなく、厚い感光性樹脂のような被加工部材であって
も、着色や光劣化などの副反応をともなうことなく、耐
久性に優れた所定どおりのパターンを転写作製すること
ができるフォトマスクを提供することを目的としてい
る。
で、光の利用効率を高めて露光時間を短縮できるばかり
でなく、厚い感光性樹脂のような被加工部材であって
も、着色や光劣化などの副反応をともなうことなく、耐
久性に優れた所定どおりのパターンを転写作製すること
ができるフォトマスクを提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係るフォトマスクは、背面側からの光を
前面側へ透過させて、前面側に配置された被加工部材上
に、所定のパターンで露光を行なうフォトマスクであっ
て、上記所定のパターンにしたがって集光して露光する
レンズアレーを備えたマイクロレンズからなるものであ
る。
に、この発明に係るフォトマスクは、背面側からの光を
前面側へ透過させて、前面側に配置された被加工部材上
に、所定のパターンで露光を行なうフォトマスクであっ
て、上記所定のパターンにしたがって集光して露光する
レンズアレーを備えたマイクロレンズからなるものであ
る。
【０００８】
【作用】この発明に係るフォトマスクは、所定のパター
ンに形成したレンズアレーを備えたマイクロレンズから
なるので、光の不透過部分がないから、光の利用効率が
高い。また、光の強度分布を適宜コントロールできるか
ら、正弦波状ののような複雑なパターンでも容易に得ら
れる。さらに、光を被加工部材上の裏面近傍に集光して
露光することもでき、これにより、光反応を被加工部材
の裏面側から進行させて、表面側の光透過性を損なわな
いですみ、したがって、厚さの大きい被加工部材に対し
ても、その表面側の着色や光劣化などの副反応を抑え
て、耐久性に優れたパターンを転写作製することが可能
である。
ンに形成したレンズアレーを備えたマイクロレンズから
なるので、光の不透過部分がないから、光の利用効率が
高い。また、光の強度分布を適宜コントロールできるか
ら、正弦波状ののような複雑なパターンでも容易に得ら
れる。さらに、光を被加工部材上の裏面近傍に集光して
露光することもでき、これにより、光反応を被加工部材
の裏面側から進行させて、表面側の光透過性を損なわな
いですみ、したがって、厚さの大きい被加工部材に対し
ても、その表面側の着色や光劣化などの副反応を抑え
て、耐久性に優れたパターンを転写作製することが可能
である。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとづいて
説明する。 実施例１．図１は、この発明に係るフォトマスクを使用
して、被加工部材の一例である感光性樹脂へ所定のパタ
ーンで露光をおこない所定の転写をおこなう方法を示す
概略図である。同図において、フォトマスク１０は、形
態変調型マイクロレンズの断面形状を有するレンズアレ
ー１１を、基板１２上に形成したものである。このフォ
トマスク１０は、例えば、「ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ
ＬＥＴＴＥＲＳ３１ｓｔ Ｊａｎｕａｒｙ １９９１
Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．３」に記載された方法により作製
されたものである。すなわち、石英やガラスのような基
板１２上に、リソグラフィ技術によってフォトレジスト
からなる多数の円柱体を形成し、これら円柱体を加熱し
て溶かし、図１および図２に示すような、ほぼ球形の小
レンズ１１ａを多数並べたレンズアレー１１を作製して
いる。４は例えば特願平１−１３２２８６号に記載され
た組成物からなる感光性樹脂で、ガラス基板５上にスピ
ンコート法で約３μｍの膜厚に調整されている。
説明する。 実施例１．図１は、この発明に係るフォトマスクを使用
して、被加工部材の一例である感光性樹脂へ所定のパタ
ーンで露光をおこない所定の転写をおこなう方法を示す
概略図である。同図において、フォトマスク１０は、形
態変調型マイクロレンズの断面形状を有するレンズアレ
ー１１を、基板１２上に形成したものである。このフォ
トマスク１０は、例えば、「ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ
ＬＥＴＴＥＲＳ３１ｓｔ Ｊａｎｕａｒｙ １９９１
Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．３」に記載された方法により作製
されたものである。すなわち、石英やガラスのような基
板１２上に、リソグラフィ技術によってフォトレジスト
からなる多数の円柱体を形成し、これら円柱体を加熱し
て溶かし、図１および図２に示すような、ほぼ球形の小
レンズ１１ａを多数並べたレンズアレー１１を作製して
いる。４は例えば特願平１−１３２２８６号に記載され
た組成物からなる感光性樹脂で、ガラス基板５上にスピ
ンコート法で約３μｍの膜厚に調整されている。
【００１０】上記感光性樹脂４の上方に適当な間隔Ｌを
置いて上記フォトマスク１０を配置した状態で、図示し
ない超高圧水銀ランプから発射された光を平行光線ａと
したのち、その平行光線ａを上記フォトマスク１０に背
面側（上側）から通して、前面側（下側）に位置する上
記感光性樹脂４に照射する。これにより、上記フォトマ
スク１０のレンズアレー１１による集光作用にともなう
光の強度分布にしたがって、３次元的なパターンを感光
性樹脂４上に転写し、基板５上に所望の正弦波状格子を
形成して、回折格子を作製する。
置いて上記フォトマスク１０を配置した状態で、図示し
ない超高圧水銀ランプから発射された光を平行光線ａと
したのち、その平行光線ａを上記フォトマスク１０に背
面側（上側）から通して、前面側（下側）に位置する上
記感光性樹脂４に照射する。これにより、上記フォトマ
スク１０のレンズアレー１１による集光作用にともなう
光の強度分布にしたがって、３次元的なパターンを感光
性樹脂４上に転写し、基板５上に所望の正弦波状格子を
形成して、回折格子を作製する。
【００１１】上記のように、マイクロレンズ型の断面形
状を有するレンズアレー１１からなるフォトマスク１０
を使用することにより、全光量を有効に利用して光の利
用効率を高め、露光時間を短縮することが可能である。
また、フォトマスク１０と感光性樹脂４との間隔Ｌを、
光の焦点が感光性樹脂４の裏面側にくるように設定する
ことにより、裏面側の光反応を促進し、これにより、着
色の増大や光反応の低下が起こった表面部分に過剰な光
が照射されることにともなう光劣化といった副反応を抑
制して、耐久性の優れたパターンを転写することができ
る。
状を有するレンズアレー１１からなるフォトマスク１０
を使用することにより、全光量を有効に利用して光の利
用効率を高め、露光時間を短縮することが可能である。
また、フォトマスク１０と感光性樹脂４との間隔Ｌを、
光の焦点が感光性樹脂４の裏面側にくるように設定する
ことにより、裏面側の光反応を促進し、これにより、着
色の増大や光反応の低下が起こった表面部分に過剰な光
が照射されることにともなう光劣化といった副反応を抑
制して、耐久性の優れたパターンを転写することができ
る。
【００１２】実施例２．図３は、この発明に係る他のフ
ォトマスクを使用して、感光性樹脂へ所定のパターンを
転写する方法を示す概略図である。この実施例におい
て、上記実施例１と相違する点は、フォトマスク１０Ａ
が屈折率変調型マイクロレンズの断面形状を有している
ことである。このフォトマスク１０Ａは、例えば「Ｏ
ＰｌｕｓＥ．１９８７年１月号７３頁」に記載された方
法により作製されたものである。すなわち、石英やガラ
スのような基板１２上に、リソグラフィ技術により多数
の円形開口を備えたマスクパターンを作り、この円形開
口を通してイオン交換を起こさせ、３次元的な屈折率分
布１３を形成してなるものである。
ォトマスクを使用して、感光性樹脂へ所定のパターンを
転写する方法を示す概略図である。この実施例におい
て、上記実施例１と相違する点は、フォトマスク１０Ａ
が屈折率変調型マイクロレンズの断面形状を有している
ことである。このフォトマスク１０Ａは、例えば「Ｏ
ＰｌｕｓＥ．１９８７年１月号７３頁」に記載された方
法により作製されたものである。すなわち、石英やガラ
スのような基板１２上に、リソグラフィ技術により多数
の円形開口を備えたマスクパターンを作り、この円形開
口を通してイオン交換を起こさせ、３次元的な屈折率分
布１３を形成してなるものである。
【００１３】上記のようなフォトマスク１０Ａを、上記
実施例１の場合と同様に、上記感光性樹脂４の上方に適
当な間隔Ｌを置いて配置した状態で、図示しない超高圧
水銀ランプから発射された光を平行光線ａとし、その平
行光線ａを上記フォトマスク１０Ａを通して上記感光性
樹脂４に照射することにより、上記フォトマスク１０Ａ
のマスクパターン１３による集光作用にともなう光の強
度分布にしたがって、３次元的なパターンを感光性樹脂
４上に転写し、所望の正弦波状格子を形成する。
実施例１の場合と同様に、上記感光性樹脂４の上方に適
当な間隔Ｌを置いて配置した状態で、図示しない超高圧
水銀ランプから発射された光を平行光線ａとし、その平
行光線ａを上記フォトマスク１０Ａを通して上記感光性
樹脂４に照射することにより、上記フォトマスク１０Ａ
のマスクパターン１３による集光作用にともなう光の強
度分布にしたがって、３次元的なパターンを感光性樹脂
４上に転写し、所望の正弦波状格子を形成する。
【００１４】上記実施例２の場合も、実施例１の場合と
同様に、従来のフォトマスクを用いて転写する場合に発
生していた種々の問題点を解消することができる。
同様に、従来のフォトマスクを用いて転写する場合に発
生していた種々の問題点を解消することができる。
【００１５】なお、この発明におけるマイクロレンズと
しては、上記実施例に示した形態変調型、屈折率変調型
のものに限らず、円形、レンチキュラ形などのいかなる
形態のものでもよく、また、それらの複数を組み合わせ
たものを使用してもよい。さらに、この発明のフォトマ
スクを使用してパターンが転写される製品（転写応用製
品）としては、上記回折格子のほか、マイクロレンズ、
空間周波数フィルタ、投写スクリーンなどがある。
しては、上記実施例に示した形態変調型、屈折率変調型
のものに限らず、円形、レンチキュラ形などのいかなる
形態のものでもよく、また、それらの複数を組み合わせ
たものを使用してもよい。さらに、この発明のフォトマ
スクを使用してパターンが転写される製品（転写応用製
品）としては、上記回折格子のほか、マイクロレンズ、
空間周波数フィルタ、投写スクリーンなどがある。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明のフォトマスク
は、光の不透過部分がないから、光の利用効率を高め
て、露光時間を短縮することができる。しかも、光の強
度分布を任意にコントロールすることが可能なので、正
弦波状のような複雑な３次元的なパターンでも容易に形
成できる。さらに、被加工部材の裏面近傍に合焦させて
露光することにより、光反応を被加工部材の裏面側から
進行させて、表面側の光透過性を損なわないで、厚さの
大きい被加工部材に対しても、表面側の着色や光劣化な
どの副反応をともなうことなく、所定のパターンを被加
工部材に確実、容易に転写することができる。また、マ
イクロレンズの断面構造や屈折率分布の制御によって、
法線から傾斜した断面構造の転写も可能で、転写応用製
品の範囲を拡大することができる。
は、光の不透過部分がないから、光の利用効率を高め
て、露光時間を短縮することができる。しかも、光の強
度分布を任意にコントロールすることが可能なので、正
弦波状のような複雑な３次元的なパターンでも容易に形
成できる。さらに、被加工部材の裏面近傍に合焦させて
露光することにより、光反応を被加工部材の裏面側から
進行させて、表面側の光透過性を損なわないで、厚さの
大きい被加工部材に対しても、表面側の着色や光劣化な
どの副反応をともなうことなく、所定のパターンを被加
工部材に確実、容易に転写することができる。また、マ
イクロレンズの断面構造や屈折率分布の制御によって、
法線から傾斜した断面構造の転写も可能で、転写応用製
品の範囲を拡大することができる。
【図１】この発明に係るフォトマスクを使用して、被加
工部材の一例である感光性樹脂に所定のパターンで露光
をおこない所定の転写をおこなう方法を示す概略図であ
る。
工部材の一例である感光性樹脂に所定のパターンで露光
をおこない所定の転写をおこなう方法を示す概略図であ
る。
【図２】図１に示すフォトマスクの平面図である。
【図３】この発明に係る他のフォトマスクを使用して、
感光性樹脂に所定のパターンを転写する方法を示す概略
図である。
感光性樹脂に所定のパターンを転写する方法を示す概略
図である。
【図４】従来のフォトマスクを使用して、被加工部材の
一例である感光性樹脂に所定のパターンを転写する方法
を示す概略図である。
一例である感光性樹脂に所定のパターンを転写する方法
を示す概略図である。
４…感光性樹脂（被加工部材の一例）、１０，１０Ａ…
フォトマスク、１１…レンズアレー、１３…マスクパタ
ーン。
フォトマスク、１１…レンズアレー、１３…マスクパタ
ーン。
Claims (1)
- 【請求項１】 背面側からの光を前面側へ透過させて、
前面側に配置された被加工部材上に、所定のパターンで
露光を行なうフォトマスクであって、上記所定のパター
ンにしたがって集光して露光するレンズアレーを備えた
マイクロレンズからなるフォトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5901392A JP3321194B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | フォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5901392A JP3321194B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | フォトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224396A true JPH05224396A (ja) | 1993-09-03 |
| JP3321194B2 JP3321194B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=13100989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5901392A Expired - Fee Related JP3321194B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | フォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3321194B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012603A1 (en) * | 1996-09-23 | 1998-03-26 | Hugle Lithography Inc. | Photolithography masking arrangements |
| WO1999001586A2 (de) * | 1997-07-04 | 1999-01-14 | Infineon Technologies Ag | Anordnung zur übertragung von strukturen |
| US6498685B1 (en) | 1999-01-11 | 2002-12-24 | Kenneth C. Johnson | Maskless, microlens EUV lithography system |
| AT411755B (de) * | 2001-12-21 | 2004-05-25 | Baeuerle Dieter Dr | Vorrichtung und verfahren zum modifizieren einer werkstück-oberfläche mit hilfe von photonen-strahlung |
| US6897941B2 (en) | 2001-11-07 | 2005-05-24 | Applied Materials, Inc. | Optical spot grid array printer |
| JP2010048986A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | V Technology Co Ltd | 露光装置及びそれに使用するフォトマスク |
| US7676078B2 (en) | 2003-02-13 | 2010-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inspection method, processor and method for manufacturing a semiconductor device |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP5901392A patent/JP3321194B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1998012603A1 (en) * | 1996-09-23 | 1998-03-26 | Hugle Lithography Inc. | Photolithography masking arrangements |
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| WO1999001586A3 (de) * | 1997-07-04 | 1999-03-25 | Siemens Ag | Anordnung zur übertragung von strukturen |
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| US7676078B2 (en) | 2003-02-13 | 2010-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inspection method, processor and method for manufacturing a semiconductor device |
| JP2010048986A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | V Technology Co Ltd | 露光装置及びそれに使用するフォトマスク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3321194B2 (ja) | 2002-09-03 |
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