JPH07301909A

JPH07301909A - 露光用マスクおよび露光用マスク対

Info

Publication number: JPH07301909A
Application number: JP9334694A
Authority: JP
Inventors: Masanori Satou; 昌仙佐藤; Kazuhiro Umeki; 和博梅木
Original assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd
Current assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd
Priority date: 1994-05-02
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】平行平板状の透明基板の両面に対をなすパター
ンを精度良くパターニングできる露光用マスク対を提供
する。【構成】一対の露光パターン１０，２０は、互いに対を
なす所望のパターン１０Ａと、所定のパターン２０Ａを
有し、これらを位置合わせするための、位置決め用パタ
ーン１０Ｂ１，１０Ｂ２、位置合わせ用パターン２０Ｂ
１，２０Ｂ２、本尺目盛パターン１０Ｃ１，１０Ｃ２，
副尺目盛パターン２０Ｃ１，２０Ｃ２が形成され、位置
合わせ用パターンと位置決め用パターンを用いた位置合
わせの後、目盛パターンの組合せによる「本尺・副尺」
を利用して、微妙な補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は「露光用マスクおよび
露光用マスク対」に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板に形成されたフォトレジスト等の感
光性材料層に、「露光用マスク」を用いて所望のパター
ンを露光することは、フォトリソグラフィ等に関連して
良く知られている。

【０００３】近時、透明な光学材料の平坦な面に形成し
たフォトレジスト層に、マイクロレンズの形状をフォト
リソグラフィによりパターニングして、円柱状のフォト
レジスト層を得、これを加熱して熱流動と表面張力の作
用により、フォトレジスト表面を凸曲面化し、次いでエ
ッチングにより、上記凸曲面化したフォトレジストの表
面形状を光学材料に彫り写して、正の屈折力を持つ微小
な屈折面を形成し、マイクロレンズとするマイクロレン
ズ製造方法が提案されている（特開平５−１７３００３
号公報）。

【０００４】上記公報には、また、上記フォトレジスト
層に所定の強度分布を持った光を照射して、フォトレジ
スト層の表面を凹曲面化し、この凹曲面形状をエッチン
グにより光学材料に彫り写し、負の屈折力を持つ微小な
屈折面を形成し、負のマイクロレンズとすることも提案
されている。これらマイクロレンズは、これをアレイ配
列することによりマイクロレンズアレイとできることは
言うまでもない。

【０００５】このようなマイクロレンズやマイクロレン
ズアレイは、平行平板状の同一基板の表裏に互いに位置
合わせして形成することもでき、このようにすると、基
板表裏の屈折面の組合せとして、凸・凸、凸・凹、凹・
凸、凹・凹の４通りが可能であり、片面のみに形成され
た屈折面の場合よりも広範な光学性能を実現できる。

【０００６】しかし、同一基板の表裏面に、屈折面を対
にして形成する場合、互いに対をなす屈折面が高精度に
位置合わせ（光軸合わせ）されていないと、せっかく形
成されたマイクロレンズで所期の光学性能を実現するこ
とができない。このため、同一基板の表裏に屈折面形状
をパターニングする際、表裏のパターンを、如何にして
精度良く位置合わせするかが重要な問題となる。

【０００７】従来、このような位置合わせは、以下の如
くに行われていた。先ず、平行平板状の透明基板の片面
もしくは両面に所望のフォトレジスト層を形成し、片面
側に所望のパターンを露光用マスクを用いて露光する。
上記マスクには、上記パターンと共に「位置決め用のパ
ターン（俗に言う「トンボ」）」が形成されており、所
望のパターン（マイクロレンズもしくはそのアレイ配列
のパターン）と位置決め用マークとが同時に露光され
る。次いで、現像を行うと上記所望のパターンと共に位
置決め用のパターンがパターニングされる。

【０００８】続いて、透明基板を裏返し、他方の面に形
成したフォトレジスト層に、別の露光用マスクを重ね
る。この別のマスクには、先のパターニングでの露光に
用いた露光用マスクのパターンと対をなすマイクロレン
ズあるいはそのアレイ配列のパターンが形成されてお
り、このパターンと共に上記位置決め用のマークと組み
合わせられて位置決めを行う「位置合わせ用のパター
ン」が形成されている。

【０００９】他方の面に形成されたフォトレジストの露
光を行う前に、上記フォトレジスト層が感度を持たない
光で照明しつつ、「位置合わせ用の顕微鏡」を用いて、
透明基板表裏のパターンの位置合わせを行う。即ち、透
明基板の片面に先に形成されている所望のパターンと、
上記別の露光用マスクのパターンとの位置合わせを行
う。この位置合わせは、顕微鏡の視野内で、上記「位置
決め用パターン」と「位置合わせ用パターン」を合致さ
せるこにとにより行われる。

【００１０】ところで、形成されるマイクロレンズ（も
しくはマイクロレンズアレイ）のレンズ径は、大きくて
も１〜２ｍｍ程度、一般には１ｍｍ以下であり、透明基
板表裏に形成される屈折面の光軸合わせは「μｍオーダ
ーの高精度」で行う必要があり、位置合わせ用の顕微鏡
の倍率が１０倍程度以下の「低倍率」では、このような
高精度の位置合わせは実現できない。

【００１１】位置合わせ用の顕微鏡の倍率を大きくすれ
ば、位置合わせの精度を高めることはできるが、倍率が
多き過ぎると、位置合わせ用パターンや位置決め用パタ
ーンを顕微鏡の視野内に捉えるのが容易でなく、位置合
わせの能率が悪くなる。

【００１２】精度の良い位置合わせを能率良く行うに
は、位置合わせ用の顕微鏡の倍率は、５０〜１００倍程
度の倍率であるのが良い。

【００１３】ところで、位置合わせは、上述のように、
顕微鏡の視野内で、位置決め用パターンと位置合わせ用
パターンを合致させるこにとにより行われるが、μｍオ
ーダーの高精度の位置合わせを実現するには、これだけ
では十分ではない。

【００１４】即ち、上記位置合わせが実現した状態にお
いて、位置合わせ用パターンと位置決め用パターンと
は、共に、その中心が「位置合わせ用の顕微鏡の光軸
上」に位置することになるが、顕微鏡の光軸は、マスク
や透明基板を配備する支持面に対して必ずしも正確に直
交している訳ではなく、実際には上記支持面、従って、
透明基板やマスクの表面に対する法線方向に対し、微小
角：δの「狂い」がある。

【００１５】この「光軸の傾き角：δ」は、顕微鏡の
「くせ」のようなもので、個々の顕微鏡に固有な値であ
り、予め測定により知ることができる。

【００１６】顕微鏡に「光軸の傾き角：δ」があると、
顕微鏡の視野内で位置合わせされた「位置決め用パター
ン」と「位置合わせ用パターン」とは、透明基板の厚
さ：ｄに対し、ｄ・ｓｉｎδ（≒ｄ・δ，∵δ＜＜１）
だけ互いにずれていることになる。傾き角：δが１度と
しても、透明基板の厚さが１ｍｍあると、透明基板表裏
のパターンのずれは、０．０１７ｍｍ＝１７μｍとな
り、マイクロレンズの光軸合わせの誤差としては無視で
きない大きさになる。

【００１７】従って、顕微鏡による位置合わせの後に、
「顕微鏡光軸の傾き：δに応じた補正」を行わねば、パ
ターン相互の正確な位置合わせを実現できない。光軸の
傾きに応じた補正は、補正量が小さいため、位置合わせ
用パターンと位置決め用パターンのみでは実際上不可能
である。

【００１８】さらに、マイクロレンズやマイクロレンズ
アレイの大きさが小さくなり、それに応じて、光軸合わ
せの精度も細かくなると、位置合わせ用の顕微鏡の倍率
として、１００倍より大きい「高倍率」が必要になって
くる。この場合にも、上記と同様の問題が発生する。

【００１９】この場合には、倍率が高くなることに伴
い、焦点深度が浅くなる。位置合わせされるべき「位置
決め用パターン」と「位置合わせ用パターン」は、透明
基板を介して反対側にあるから、両者は「透明基板の厚
さ」分、即ち、通常１ｍｍ前後離れており、このため、
顕微鏡の視野内で両パターンを同時に明瞭に観察するこ
とができない。

【００２０】そこで、先ず透明基板の片面に既に形成さ
れている「位置決め用パターン」にピントを合わせ、
「位置決め用パターン」の像中心部が「顕微鏡視野の中
心」に位置するようにする。次に、顕微鏡のピントをマ
スクの「位置合わせ用パターン」に合わせ、露光用のマ
スクを位置調整することにより「位置合わせ用パター
ン」の像中心部が顕微鏡視野の中心に一致するようにす
る。これで、間接的に「位置決め用パターン」と「位置
合わせ用パターン」の位置合わせが行われたことにな
る。

【００２１】しかし、上記位置合わせの際に、顕微鏡の
ピントを、「位置決め用パターン」から「位置合わせ用
パターン」に移す際に、顕微鏡は透明基板の表面に直交
する方向へ変位するが、この変位の軸（変位軸と言う）
は機械的な誤差のため、透明基板表面の法線と完全には
平行とならず、微小角：δ’の「狂い」があり、やはり
上記の場合と同様に、顕微鏡による位置合わせの後に
「顕微鏡の変位軸の傾き：δ’に応じた補正」を行わね
ば、パターン相互の正確な位置合わせを実現できない。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、上記位置合わせ用の
顕微鏡の光軸の傾きや、変位軸の傾きによるパターンの
ずれを、容易に補正することを可能ならしめた、新規な
露光用マスクおよび露光用マスク対の提供を目的とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の
「露光用マスク」は、「平行平板状の透明基板の片面に
形成された感光性材料層に所望のパターンを露光するた
めのマスク」である。この露光用マスクは、「透明平行
平板の片面に、所望のパターンとともに、位置決め用パ
ターンと、２つの本尺目盛パターンとを形成した」もの
である。従って、この露光用マスクを上記感光性材料層
に「密着もしくは近接」させて露光し、現像を行えば、
所望のパターンと位置決め用パターンと２つの本尺目盛
パターンとを、透明基板の片面にパターニングできる。

【００２４】２つの「本尺目盛パターン」は、目盛の配
列方向が互いに直交している。２つの本尺目盛パターン
の目盛ピッチ（１目盛の間隔）は互いに同じでも良い
し、異なっていても良い。

【００２５】請求項２記載の発明の「露光用マスク」
は、「平行平板状の透明基板の片面に形成された感光性
材料層に所定のパターンを露光するためのマスク」であ
る。

【００２６】この露光用マスクは、「透明平行平板の片
面に、所定のパターンとともに、位置合わせ用パターン
と、２つの副尺目盛パターンとを形成した」ものであ
る。

【００２７】２つの「副尺目盛パターン」は、目盛の配
列方向が互いに直交しており、所定の目盛ピッチを有す
る。「所定のパターン」は、上記請求項１記載の露光用
マスクにおける「所望のパターン」と組み合わせられる
パターンである。「位置合わせ用パターン」は、請求項
１記載の露光用マスクにおける「位置決め用パターン」
と共働して、所望のパターンと所定のパターンとの位置
合わせを行うためのパターンである。

【００２８】２つの副尺目盛パターンは、目盛ピッチ
が、互いに同じでも異なっていても良いが、「請求項１
記載の露光用マスクにおける２つの本尺目盛パターン」
とそれぞれ組み合わせられて、「本尺と副尺とをなす」
ように、形成位置および目盛ピッチが定められている。

【００２９】請求項３記載の発明の「露光用マスク対」
は、「平行平板状の透明基板の両面に形成された感光性
材料層に、互いに対応する所望のパターンと所定のパタ
ーンとを位置合わせして露光するためのマスク対」であ
って、一方のマスクが前記請求項１記載の露光用マスク
であり、他方のマスクが上記請求項２記載の露光用マス
クであることを特徴とする。

【００３０】この請求項３記載の発明の露光用マスク対
において、「平行平板状の透明基板の両面に形成された
感光性材料層」とは、透明基板の両面に予め感光性材料
層を形成する場合のみならず、一方の面に感光性材料層
を形成して、先ずこの面をパターニングし、続いて、他
方の面に感光性材料を形成した後、この側の面をパター
ニングする場合も含み、透明基板の一方の面にパターニ
ングが行われるとき、他方の面に感光性材料層が形成さ
れている必要は必ずしもない。

【００３１】本尺および副尺における目盛ラインの長
さ、目盛のピッチは、位置合わせ用の顕微鏡の倍率に応
じて適切に設定される。例えば、「倍率」が５０〜１０
０倍程度の顕微鏡が用いられる場合には、目盛ラインの
長さは１０〜４０μｍ、目盛のピッチは１０〜２０μｍ
が適当であり、倍率が１００倍よりも大きい顕微鏡を用
いる場合（透明基板の両側にある本尺と副尺とが同時に
明瞭に、顕微鏡視野内で観察できる場合）には、上記目
盛ラインの長さは５〜２０μｍ、目盛のピッチは５〜１
０μｍが適当である。

【００３２】顕微鏡の倍率がさらに高くなり、透明基板
の両側にある本尺と副尺とが同時に顕微鏡視野内で観察
できない場合には、前述した位置合わせ用パターンと位
置決め用パターンによる「間接的な位置合わせ」後、倍
率を５０〜１００倍程度に切り換えて、本尺・副尺によ
る位置補正を行えば良く、この場合には、前記と同様
に、目盛ラインの長さは１０〜４０μｍ、目盛のピッチ
は１０〜２０μｍが適当である。

【００３３】

【作用】平行平板状の透明基板の片面側に請求項１記載
の露光用マスクを配し、別面側に請求項２記載の露光用
マスクを配し、顕微鏡による位置合わせを実行すると、
それぞれのマスクにおける２つの目盛パターンが、対応
するもの同志で組み合わせられ、「本尺と副尺」を構成
する。

【００３４】顕微鏡による位置合わせが終了したら、
「光軸もしくは変位軸の傾きに応じた補正」を行うが、
前述のように、「光軸の傾き角：δ、変位軸の傾き角
δ’」は、個々の顕微鏡に固有な値で、予め測定により
知ることができるから、互いに直交する２方向につき、
補正量は既知量である。この補正量は微小量であるが、
上記本尺目盛パターンと副尺目盛パターンとの組合せ
が、本尺と副尺とを構成するので、補正を容易且つ確実
に実行することができる。

【００３５】即ち、本尺・副尺の目盛パターンを組み合
わせることにより、これらパターンの目盛が一致してい
る個所から、マスク相互の位置ずれ量の「定量的な把
握」が簡便に実現でき、補正が容易である。また、本尺
と副尺とをなす２対のパターンは、互いに直交するよう
に形成されているから、「２次元的な位置合わせ」が可
能になる。

【００３６】

【実施例】以下、具体的な実施例に即して説明する。図
１（ａ），（ｂ）に示す露光用マスクは、請求項３記載
の露光用マスク対を構成している。即ち、これら露光用
マスク対のうちの任意の一方は請求項１記載の露光用マ
スクであり得、他方は請求項２記載の露光用マスクであ
り得る。

【００３７】説明の具体性のため、ここでは図１（ａ）
が、請求項１記載の露光用マスクの１実施例を示し、図
１（ｂ）は、請求項２記載の露光用マスクの１実施例を
示しているものとする。これら露光用マスク対は「マイ
クロレンズアレイ」を作製するのに用いられ、各露光用
マスクは、透明基板の各面の感光性材料層に、マイクロ
レンズアレイにおける各屈折面のアレイ配列をパターニ
ングするためのものである。

【００３８】図１（ａ）に示す露光用マスク１０は、所
望のパターンである「マイクロレンズアレイの片面側の
屈折面のアレイ配列」に対応する黒円パターンのアレイ
配列１０Ａ、１対の位置決め用パターン１０Ｂ１，１０
Ｂ２、および２つの本尺目盛パターン１０Ｃ１，１０Ｃ
２を「金属薄膜パターン」により形成されている。

【００３９】位置決め用パターン１０Ｂ１，１０Ｂ２
は、図１（ｃ）に示すように、円形の遮光部（ハッチを
施した部分）の内部に「十字形の透光部」を形成したも
のである。本尺目盛パターン１０Ｃ１，１０Ｃ２は、目
盛の配列方向が互いに直交するように形成されている。

【００４０】図１（ｂ）に示す露光用マスク２０は「マ
イクロレンズアレイの他面側の屈折面のアレイ配列」に
対応する黒円パターンのアレイ配列２０Ａと、１対の位
置合わせ用パターン２０Ｂ１，２０Ｂ２、および、２つ
の副尺目盛パターン２０Ｃ１，２０Ｃ２を「金属薄膜パ
ターン」により形成されている。アレイ配列２０Ａは勿
論、「所定のパターン」であって、露光用マスク１０に
おけるアレイ配列１０Ａにより与えられる屈折面配列に
対応して、マイクロレンズアレイを構成する他方の面に
おける屈折面配列を与えている。

【００４１】位置決め用パターン２０Ｂ１，２０Ｂ２
は、図１（ｄ）に示すように、「十字形の遮光部（ハッ
チを施した部分）」を形成したものである。副尺目盛パ
ターン２０Ｃ１，２０Ｃ２は、その配列方向が互いに直
交するように形成されている。

【００４２】前述した「位置合わせ用の顕微鏡」で位置
合わせされた状態とは、図１（ｅ）に説明図として示す
ように、位置決め用パターン１０Ｂ１，１０Ｂ２の内部
の「十字形の透光部」の内部に、対応する位置合わせ用
パターン２０Ｂ１，２０Ｂ２の「十字形の遮光部」が、
互いに重なり合うこと無く位置する状態である。

【００４３】この実施例では、位置合わせ用の顕微鏡の
倍率は５０倍程度であり、視野内に、図１（ｅ）の状態
を捉えることができる。

【００４４】図１（ｆ）は、本尺目盛パターン１０Ｃ１
もしくは１０Ｃ２と、副尺目盛パターン２０Ｃ１もしく
は２０Ｃ２の組合せにより「本尺と副尺」を構成した状
態を示している。

【００４５】本尺目盛パターン１０Ｃ１，１０Ｃ２およ
び、これらとそれぞれ重なりあう副尺目盛パターン２０
Ｃ１，２０Ｃ２の目盛ピッチは、「本尺と副尺」の組合
せ状態が、上記５０倍程度の倍率の顕微鏡で十分に観察
できるように定められる。即ち、前述のように、目盛ピ
ッチは２０μｍ程度に設定されている。

【００４６】以下、図１の実施例の露光用マスク対を用
いて、パターニングを行う例を説明する。図２（ａ）に
おいて、符号３０で示す平行平板状の透明基板は、厚
さ：ｄを有し、その片面には、感光性材料層としてのポ
ジのフォトレジスト層３１が形成されている。フォトレ
ジスト層３１はプリベイクされている。

【００４７】フォトレジスト層３１に密接して露光用マ
スク１０が設けられ図の上方から露光用の光を均一照射
する。図の「領域Ａ」は、本尺目盛パターン１０Ｃ１等
や位置決め用パターン１０Ｃ１等をパターニングする領
域であり、「領域Ｂ」は、所望のパターン（図１（ａ）
のパターン１０Ａ）をパターニングする領域である。な
お、図では、露光用マスク１０をフォトレジスト層３１
と離しているが、両者を密着させてもよい。

【００４８】図２（ｂ）は、露光後、フォトレジスト層
３１を現像した状態を示している。領域Ａには、フォト
レジスト層３１に、本尺目盛パターンや、位置決め用パ
ターンがパターニングされ、領域Ｂには所望のパターン
がパターニングされる。

【００４９】図２（ｃ）は、上記パターニング後に熱処
理された側の面を反転させて下方へ向け、反対側の面に
フォトレジスト層３２を形成し、その表面に露光用マス
ク２０を密着させた状態を示している。この図でも、露
光用マスク２００をフォトレジスト層３２と離して描い
ているが、実際には両者を密着させてもよい。

【００５０】図２（ｃ）で下側を向いた面では、フォト
レジスト３１が熱処理されているため、フォトレジスト
３１の表面形状が凸曲面化している。

【００５１】この状態で、先に説明した「顕微鏡による
位置合わせ」を、位置決め用パターン（透明基板３０の
片面のフォトレジスト層３１にパターニングされてい
る）と露光用マスク２０の位置合わせ用パターンとを用
いて実行する。このとき、透明基板３０は治具に固定
し、露光用マスク２０は、透明基板３０に対して相対的
に変位調整できるようにしておく。

【００５２】位置合わせ用の顕微鏡にＣＣＤ等の固体撮
像素子をセットし、その出力をモニター用ＴＶディスプ
レイに写しだす。さらに、ＴＶディスプレイ画面にデジ
タルマイクロ装置を設置し、同装置のラインをＴＶディ
スプレイ上のトンボの十字位置に合わせ、ディスプレイ
画面上で、十字位置を表示記録する。次いで、位置合わ
せする他方のトンボの十字が、デジタルマイクロ装置の
ラインに位置合わせされるようにアライメントする。こ
のようにすると、２つのトンボ（位置決め用パターンと
位置合わせ用パターン）がＴＶディスプレイの画面上で
位置合わせ可能となる。勿論、上記位置合わせを、顕微
鏡視野を目視で観察しつつ行うことも可能である。

【００５３】このようにして、顕微鏡による位置合わせ
が終了した状態を、図３に示す。本尺目盛パターン１０
Ｃ１によりパターニングされたフォトレジスト層による
本尺目盛パターンと、副尺目盛パターン２０Ｃ１との組
合せ、本尺目盛パターン１０Ｃ２によりパターニングさ
れたフォトレジスト層による本尺目盛パターンと、副尺
目盛パターン２０Ｃ２との組合せにより、それぞれ「本
尺と副尺」Ｖ１，Ｖ２が構成されている。

【００５４】透明基板３０の表面に立てた法線の方向を
ｚ方向とし、「本尺と副尺」Ｖ１，Ｖ２の各目盛の配列
方向に、それぞれｘ，ｙ方向を取る。図示のように顕微
鏡の「光軸Ａの傾き角」がδであり、「光軸Ａのｘｙ面
への射影」とｘ方向とのなす角をθとすると、透明基板
３０に対する露光用マスク２０の「位置補正量（光軸Ａ
の傾きに応じた補正の補正量）」は、ｘ方向に対し「ｄ
・ｓｉｎδ・ｃｏｓθ」であり、ｙ方向に対しては「ｄ
・ｓｉｎδ・ｓｉｎθ」であるが、傾き角：δは微小角
であるので、これらは「ｄ・δ・ｃｏｓθおよびｄ・δ
・ｓｉｎθ」となり、いずれも微小量である。「ｄ」は
前述の透明基板３０の「厚さ」である。

【００５５】そこで、透明基板３０に対する露光用マス
ク２０のｘ方向の変位量を「本尺と副尺」Ｖ１を利用し
て調整し、ｙ方向の変位量を「本尺と副尺」Ｖ２を利用
して調整することにより、上記補正を実行する。かくし
て、透明基板３０の片面にパターニングされた所望のパ
ターンと、露光用マスクの所定のパターンとの位置合わ
せが完了する。

【００５６】この状態で露光を行い、フォトレジスト層
３２を現像すると、図２（ｄ）に示すように、透明基板
３０の両面に形成されたフォトレジスト層３１，３２
が、互いに対応する「所望のパターン」および「所定の
パターン」により正しく（両面のパターンが位置合わせ
された状態で）パターニングされる。

【００５７】図２（ｅ）は、同図（ｄ）の状態から熱処
理を行い、領域Ｂにパターニングされたフォトレジスト
層３２の表面形状を曲面化した状態を示している。この
状態から「異方性のエッチング」を行い、フォトレジス
ト層３１，３２の表面形状を透明基板３０に彫り写せ
ば、図２（ｆ）に示すように、両面に、対応する屈折面
を軸合わせして形成されたマイクロレンズアレイを得る
ことができる。

【００５８】なお、位置合わせ以降では、領域Ａのパタ
ーンは何ら実質的な役割を持たないので、図２（ｅ），
（ｆ）では、この部分の図示を割愛した。

【００５９】なお、図２の例は、フォトレジスト層３
１，３２をそれぞれ露光し、それぞれを現像する工程の
後にエッチングを行う場合を示しているが、フォトレジ
スト層３１を露光・現像した後にフォトレジスト層３１
を熱処理により変形させ、次いでエッチングしたのち
に、フォトレジスト層３２を形成し、その後、露光，現
像，熱処理，エッチングを行っても良いことは言うまで
もない。

【００６０】なお、上の実施例において、位置合わせ用
の顕微鏡として、倍率が数百倍という高倍率のものを用
いる場合には、前述のようにして、位置合わせ用パター
ンと位置決め用パターンの「間接的な位置合わせ」を行
った後、顕微鏡の変位軸の傾き角：δ’に対する補正を
行えば良く、この場合、図３における光軸Ａおよびその
傾き角：δを、変位軸およびその傾き角：δ’と読み替
えれば、上の説明がそのまま当て嵌まる。

【００６１】図４は、露光用マスクパターン対によるパ
ターニングの変形例を説明するための図である。透明基
板３００は「紫外線吸収性の平行平板」で、その両面に
「紫外線により感光」するフォトレジスト層３０１，３
０２が形成されている。フォトレジスト層３０１に密着
させて露光用マスク１０を配備し、フォトレジスト層３
０２に密着させて露光用マスク２０を配備する。

【００６２】露光用マスク２０と透明基板３００とを治
具により一体的に固定し、この状態で、露光用マスク１
０の微小変位により、「顕微鏡による位置合わせ」と
「本尺と副尺を利用した補正」とを実行する。

【００６３】そして、これらが終了したら、透明基板３
００の両面側から同時に「紫外線の照射」を行って、フ
ォトレジスト層３０１，３０２を同時に露光する。あと
は、フォトレジスト層３０１，３０２に対して現像を行
えば、所期の目的である両面のパターニングを実現でき
る。

【００６４】このパターニング方法では、透明基板の両
面に露光用マスクを配備し、位置決め用パターンと位置
合わせ用パターンによる位置合わせも、本尺と副尺とを
利用した補正も、共に、マスクの金属薄膜パターン同志
で行うので、例えば本尺・副尺の観察が容易であるとい
う利点がある。

【００６５】図５には、図１の露光用マスク対を用いる
パターニングの別の変形例を示す。図５（ａ）に示すよ
うに、平行平板状の透明基板３０の片面には、感光性材
料層であるフォトレジスト３１が形成されているが、本
尺目盛パターン１０Ｃ１や位置決め用パターン１０Ｂ１
をパターニングされるべき領域Ａでは、透明基板３０の
表面にＡｌ等による金属薄膜３３が形成され、その上に
フォトレジスト層３１が形成されている。

【００６６】図５（ａ）に示すように、露光用マスク１
０を用いてパターニングを行い、その後、領域Ａのみを
エッチングし、フォトレジストに覆われていない金属薄
膜３のみをエッチングで除去すると、図５（ｂ）に示す
ように、領域Ａでは、本尺目盛パターンや位置決め用パ
ターンに応じてパターニングされたフォトレジスト３１
と透明基板３０との間に、金属薄膜３３が挾持されてい
る。

【００６７】この状態で熱処理を行って領域Ｂにおける
フォトレジスト層３１の表面を曲面化させ、続いて領域
Ｂのみエッチングし、フォトレジストと透明基板３０に
のみ作用し、金属薄膜３３には作用しない異方性のエッ
チングを行うと、図５（ｃ）に示すように、領域Ｂでは
フォトレジスト層３１の表面の曲面形状が彫り写され、
領域Ａでは、透明基板３０の表面に本尺目盛パターンお
よび位置決め用パターンを写した金属薄膜のパターンが
残される。

【００６８】次いで、透明基板３０を裏返し、他方の面
にフォトレジスト層３２を形成し、このフォトレジスト
層３２に露光用マスク２０を密着させる。そして、位置
決め用パターンを写された金属薄膜と位置合わせ用パタ
ーン２０Ｂ１等を利用して、顕微鏡による位置合わせを
行う。この位置合わせ後、本尺目盛パターンを写された
金属薄膜３３のパターン１０Ｃ１’と副尺目盛パターン
２０Ｃ１等の組合せで構成される「本尺・副尺」を利用
した補正を行って、パターニングを行う。

【００６９】図５の方法の場合も、位置合わせや補正
が、金属薄膜のパターン同志で行われるので、位置合わ
せや補正のための「本尺・副尺」の観察が容易である利
点がある。

【００７０】なお、図２，４，５に即して説明したパタ
ーニングの例において、透明基板の表面に形成したフォ
トレジスト層の厚さは４０μｍ程度以下であり、若干の
着色はあるものの、例えば、図２（ｃ）の位置合わせの
段階では、フォトレジスト層３２を介して、フォトレジ
スト層３１のパターンを観察できる。

【００７１】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な露光用マスクおよび露光用マスク対を提供でき
る（請求項１〜３）。この発明の露光用マスク対（請求
項３）を構成する各露光用マスク（請求項１，２）は、
上記の如く互いに組合わさって「本尺・副尺」を構成す
るような目盛パターンが形成されているので、顕微鏡を
用いたパターン相互の位置合わせの後、顕微鏡の光軸や
変位軸の傾きに応じた補正をするときに、露光用マスク
と透明基板との間の相対変位を、本尺・副尺を利用して
正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の露光用マスク対の１実施例を説明す
るための図である。

【図２】上記実施例の露光用マスク対を用いたパターニ
ングの１例を、マイクロレンズ製造方法との関連で説明
するための図である。

【図３】露光パターン相互の位置合わせにおける、顕微
鏡の光軸の傾きに応じた補正を説明するための図であ
る。

【図４】上記実施例の露光用マスク対を用いたパターニ
ングの別例を説明するための図である。

【図５】上記実施例の露光用マスク対を用いたパターニ
ングの他の例を説明するための図である。

【符号の説明】

１０露光用マスク１０Ａ所望のパターン１０Ｂ１，１０Ｂ２位置決め用パターン１０Ｃ１，１０Ｃ２本尺目盛パターン２０露光用マスク２０Ａ所定のパターン２０Ｂ１，２０Ｂ２位置合わせ用パターン２０Ｃ１，２０Ｃ２副尺目盛パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平行平板状の透明基板の片面に形成された
感光性材料層に所望のパターンを露光するためのマスク
であって、透明平行平板の片面に、上記所望のパターンとともに、
位置決め用パターンと、目盛の配列方向が互いに直交す
る２つの本尺目盛パターンとが形成されていることを特
徴とする露光用マスク。
【請求項２】平行平板状の透明基板の片面に形成された
感光性材料層に所定のパターンを露光するためのマスク
であって、透明平行平板の片面に、上記所定のパターンとともに、
位置合わせ用パターンと、目盛の配列方向が互いに直交
する２つの副尺目盛パターンとが形成されており、上記所定のパターンは、請求項１記載の露光用マスクに
おける所望のパターンと組み合わせられるパターンであ
り、上記位置合わせ用パターンは、請求項１記載の露光用マ
スクにおける位置決め用パターンと共働して、上記所望
のパターンと所定のパターンとの位置合わせを行うため
のパターンであり、上記２つの副尺目盛パターンは、請求項１記載の露光用
マスクにおける２つの本尺目盛パターンとそれぞれ組み
合わせられて、本尺と副尺とをなすように、形成位置お
よび目盛ピッチが定められていることを特徴とする露光
用マスク。
【請求項３】平行平板状の透明基板の両面に形成された
感光性材料層に、互いに対応する所望のパターンと所定
のパターンとを位置合わせして露光するためのマスク対
であって、一方のマスクが請求項１記載の露光用マスクであり、他
方のマスクが請求項２記載の露光用マスクであることを
特徴とする露光用マスク対。