JPS63174046A - 露光装置 - 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〕 本発明はパターンを露光する装置に係り、特にプリント
板や液晶表示素子などの露光に好適な露光装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来のＭ、光装置として例えば特開昭５２−１５２６６
号公報、及び特開昭５０−１３４７６８公報に記載され
たものが知られていた。

これらの露光装置は、マスク上のパターンをレンズを介
してウェハ上に投影露光するものである。

そして投影レンズの視野が狭いために、露光中に投影領
域を制限する開口を挿入していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これら従来技術は、レンズを用いた投影方式であるため
、単波長光しか使えないので光量が極度て低下し、露光
時間が極めて長（なり、プリント板などのような大面積
露光には実用上供し得ないという問題があつンゝ−０ 本発明の目的は、）二面積パターンな高解像度で露光で
きるようにした７ｃ７な露光装置を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手献〕

上記の目的はマスクとプリント板、°３０〜１００μｍ
離して対抗させ、上方から平行光で照訊することによっ
て実現される。

半導体ウェハの露光では、上記の近接露光・７従来から
行われてきたが、プリント板や液晶のよ）な大面積パタ
ーンの露光では、マスク及びプリント板、液晶素子の平
担度が低いため、両者の間隙が均一にならず実用化して
いなかった。

これに対してはマスク裏面のうねりを測定し、プリント
板の表面をこれと同じうねりになるように変形させて、
両者の間隙を全面に亘って均一化することにより解決し
た。

照明には平行な強い光を当てることにより、近接露光の
場合でも高解像パターンの露光が可能である。これには
照明光を平行にすると共に、絞り込んで、狭い範囲を照
明することにより照度の向上を図った。この照明光を用
いて大面積パターンを露光するには、上記照明光をマス
ク上で走査させるが、この時、照明領域を制限する平行
四辺形量口を照明装置とマスクとの間に挿入し、この領
域のみを照明することにより、マスク面上全面を均一に
露光することを可能とした。

〔作用〕 一般に、パターンの解像度は弱い光を長時間当てて露光
するよりも、強い光を短時間当てた方が向上する。本発
明では、露光時の照明領域を狭くすることによって照度
を向上させている。

照明光の領域を制限する平行四辺形は、照明領域の接続
部分での照度の均一性を確保する働きをしている。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図により説明する。

大面積を有するマスク１とプリント板や液晶表示素子等
からなる基板２を３０〜１００μｍ離して対向させる。

水銀灯３．集光光学系４．ステップ方向に傾斜させた平
行四辺形量口５から成る照明筒６でマスク１の上方から
照明する。この状態でステージ７を＋ｙ方向に送り、先
端まできた時にステージ８′Ｉｋ＋ｘ方向に一定量ステ
ップ的に送り、今度はステージ７を−ｙ方向に戻す。こ
れによりマスク上の全面を均一に露光することができる
。

第２図は大面積を有するマスク１とプリント板や液晶表
示素子等からなる基板２との間隙を均一にする装置であ
る。ナツトプレート９には支柱ねじ１０が噛み合ってお
り、モータ１１の回転により支柱ねじ１０が上下する。

この上てフレキシブルチャック１２が乗り、ばね１３で
引っ張られて、支柱ねじにしつかり接触して変形する。

基板２は真空１４の力によりフレキシブルチャック１２
に真空吸着されている。当然マスク１と基板２との間隙
を測定するための測定器４０　、４１が設けられている
。これら測定器４０　、４１はマスク１．基板２とを個
別に静電容量センサ等で表面状態を測定するものであっ
てもよいし、対向させたマスク１と基板２との間の間隙
を直接光学的に測定してもよいことは明らかである。

モータ１１を制御して回転することにより、これら測定
された間隙に応じてモータ１１を制御して回転すること
により、基板２０表面をマスク１の裏面のうねりと同じ
にする。その後第３図の如く基。

板ホルダ１５をマスク１の下に移動すれば、マスク１と
基板２の間隙は全面に亘って均一になっている。この状
態で上方から光を当てて、マスクパターンをプリント板
等の基板に露光する。

ここで露光される基板の解像度は、露光全光Ｉに影響さ
れることは勿論であるが、第４図に示すよ５に照度（単
位面積当りの光の強さ）の影響も受ける。第４図は露光
全光量を一定にした時の照度とパターン解像度の関係を
示したものであり、点１６から点１７に照度を向上させ
ることにより、パターン解像度が向上することがわかる
。

基板の寸法は通常５００〜６００１１１以上であるため
、これを一括照明すると照度が著しく低下するため解像
度が低下するので、露光面積を狭くして照度を向上させ
る。この状態で基板全面を露光するには、この光源を基
板上で走査する必要がある。

第５図は狭い領域を照明するための照明筒６の断面を示
したものである。ここでは照明領域を約２５０ｕ角にし
ている。水銀灯３からの光を楕円凹面鏡４で反射させ、
フライアイレンズ１８に集光させる。更にレンズ１９で
平行光にした後、マスク上の真上に設けた平行四辺形量
口５を通してマスク上を照明する。これによりほぼ完全
な平行照明を得ることができる。ここでフライアイレン
ズ１８は第６図に示すようにパターンエツジでの干渉の
効果を低減する働きをしている。一般にパターンエツジ
では光が干渉を起こし解像度が低下する。これを防ぐた
めにプライアイレンズで光源を見かげ上複数個にして、
パターンエツジを少しぼかして干渉の影響を低減してい
る。

第７図は開口５の平面図である。開口５を＋ｙ方向に送
り、面２１を照明した後十Ｘ方向に一定量ステップ送り
し、開口５を−ｙ方向に送り面２２を照明する。

この時接合部ＡＢの露光量にむらが生じる可能性がある
。そこでこの部分の開口を同図の如く平行四辺形にして
おけば、開口部の位置精度が低い場合でもＡＢ部分の露
光量が一定になり、プリント板上の全面が均一に露光さ
れる。

以下にこの状況を説明する。第８図で開口３０を＋ｙ方
向に走査して開口３１の位置に移動させる。

この時の開口３０内の光量なｙ方向（加算し、横軸に位
置３２．縦軸に加算光量３３を示す。３４と３５の間の
加算光量は直線３６の如く変化している。

第９図は開口３７を−ｙ方向に走査して、開口３８の位
置に移動させたものである。上記と同様３４と３５の間
の加算光量は直線３９の如く変化している。

第１０図は加算光量３６と３９を加算したものであり、
３４と３５の重なり部分の加算光量は周囲の加算光１と
同じになっており、マスク全面に亘って均一露光になっ
ていることがわかる。

第１１図は重なり部分に位置ずれが生じた場合の加算光
量を示したものである。露光の不均一性はわずかであり
、位置ずれの影響が小さいことがわかる。

本実施例では基板の露光を中心に説明したが、本発明は
液晶表示素子のような大面積パターンの露光にも有効で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、マスクと基板を完
全に非接触で露光するために、従来の密着露光の時に生
じた異物混入や、レジストはがれの問題がなく、基板の
パターン欠陥が大幅に低減し、更に平行照明系を用いて
照明部分を絞り込んだことにより照度が向上し、パター
ン解像度が大幅に向上し、平行四辺形開口を有する照明
装置をマスク上で走査することによって、大面積を有す
る基板（例えば５００　Ｘ　６００−以上）の露光が可
能となる作用効果を奏する。また本発明によれば照明装
置が小形のため、露光装置全体が大幅に小形化される効
果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図の部分詳細図、第３図は第２図の補足説明図、第
４図は本発明の詳細な説明するための図、第５図及び第
６図は各々本発明の照明系を説明するための図、第７図
乃至第１１図は各々本発明の露光部分の作用を説明する
ための図である。 １・・・マスク、　　　　　　２・・・プリント板、５
・・・平行四辺形開口、　６・・・照明筒。 一一 代理人弁理士　小　川　勝　Ｘ男 第１図 第２口 ！ ／Ｊ 第　３　図 第４図 ｔｂ　　　　　　　　　　　７７ 第Ｓ図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、マスクと基板とを微小間隙保つて対向させて配置し
   、マスクの上方に平行四辺形の開口２上方からの平行光
   線を絞り込む照明装置を設け、該照明装置と基板を相対
   的に移動させて順次露光するように構成したことを特徴
   とした露光装置。