KR19990083568A

KR19990083568A - 콘택트노광방법

Info

Publication number: KR19990083568A
Application number: KR1019990015246A
Authority: KR
Inventors: 마츠키도시유키; 다나카요네타
Original assignee: 다나카 아키히로; 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 1999-11-25
Also published as: TW486608B; JPH11312635A; EP0953878A3; US6232023B1; EP0953878A2

Abstract

본 발명은 마스크에 손상을 입히지 않고, 또한 워크(work)를 파손시키지 않는 콘택트 노광(露光)방법을 제공하고자 하는 것이다.

마스크 스테이지(mask-stage;MS)와 워크 스테이지(work-stage;WS)의 사이에 백업링(back-up-ring;10)등을 형성하여 워크 스테이지(WS)와 마스크 스테이지(MS)를 소정 거리 떨어뜨린다. 그리고 마스크(M), 워크(W)를 진공흡착 등에 의해 각각 마스크 스테이지(MS), 워크 스테이지(WS)에 고정시키고, 마스크(M)와 워크(W) 사이의 공간을 감압한다. 워크 스테이지(WS)와 마스크 스테이지(MS)는 소정 거리로 떨어져 있기 때문에, 감압했을 때 마스크(M)는 휘어지지만, 마스크(M)와 워크(W)는 접촉하지 않고, 양자 사이에 갭(D)이 형성된다. 이 상태에서, 압축기(12)로부터 공기를 워크 스테이지(WS)의 구멍(5)에 공급하고, 워크(W)를 부상(浮上)시켜 마스크(M)와 워크(W)를 밀착시키고, 노광을 행한다.

Description

콘택트 노광방법{Contact exposure method}

반도체 장치, 액정기판, 마이크로 머신 등의 미크로 사이즈(micro-size)의 가공이 필요한 각종의 전기부품 등의 제조에 있어서는 워크 상에 각종 전자(電子)적 소자 등을 형성하기 위해 마스크를 통과한 빛을 워크 상에 조사하여, 워크 상에 마스크 패턴을 노광하는 공정이 행해진다.

상기 노광방식 중에, 마스크와 워크를 밀착시켜 마스크 패턴을 워크 상에 전사(轉寫)하는 콘택트 노광이 있다. 본 발명은 이러한 콘택트 노광 공정에서 사용되는 콘택트 노광방법, 특히 폴리이미드 등을 재질로 하는 프린트 기판(FPC)과 같은 두께가 얇고 깨지기 쉬운 워크 상에 마스크 패턴을 노광하기 위한 콘택트 노광방법에 관한 것이다.

도 5는 콘택트 노광장치의 구성을 나타낸 도면으로, 동 도면은 감압에 의해 포토마스크(photo-mask)(이하, 마스크(M)라고 한다)와 워크(W) 사이에 서로 누르는 힘을 가해 마스크와 워크를 밀착시켜 노광을 행하는 콘택트 노광장치의 구성을 나타내고 있고, 동 도면(a)은 상면에서 본 도면, (b)는 (a)의 A-A선에 따른 단면도이다.

동 도면에 있어서, 마스크 스테이지(MS)에는 위치결정 부재(1)가 형성되어 있고, 또한 마스크 스테이지(MS)에는 도시하지 않은 광조사부(光照射部)로부터의 노광빛이 마스크(M)를 통해 워크(W)에 조사되도록 개구부(2)가 형성되어 있다.

마스크 패턴이 형성된 마스크(M)는 상기 위치결정 부재(1)에 당접되어 마스크 스테이지(MS)에 형성된 개구부(2)의 위에 놓인다. 마스크 스테이지(MS)의 원형의 개구부(2)의 주위에는 진공 흡착 구멍(3)이 형성되어 있고, 마스크(M)는 도시하지 않은 진공원으로부터 진공 흡착 구멍(3)으로 공급되는 진공에 의해 마스크 스테이지(MS)상에 고정·유지된다. 또한, 마스크 스테이지(MS)에는 포토 마스크(M)와 마스크 스테이지(MS)와 워크(W)와 워크 스테이지(WS)와 진공 시일부(6)에 의해 형성된 공간을 감압하기 위한 관로(4)가 형성되어 있다.

워크 스테이지(WS)에는 워크(W)를 고정하기 위한 워크 진공흡착용의 구멍(5)이 형성되어 있고, 워크 스테이지(WS) 상에 놓인 워크(W)는 도시하지 않은 진공원으로부터 진공흡착용의 구멍(5)으로 공급되는 진공에 의해 워크 스테이지(WS) 상에 고정·유지된다.

워크 스테이지(WS)의 주위에는 예를 들면 고무 등으로 형성된 시일부재로 이루어진 진공 시일부(6)이 형성되어 있어, 마스크(M)와 워크(W)를 밀착시키기 위해 진공상태를 만드는데 이용된다.

또한, 워크 스테이지(WS)는 간격설정 기구(7)를 통해 워크 스테이지 구동기구(8)에 부착되어 있고, 워크 스테이지 구동기구(8)는 워크 스테이지(WS)를 X방향(예를 들면 도 5의 좌우방향), Y방향(예를 들면 도 5에 있어서 지면에 대해 수직방향), Z방향(도 5의 상하방향)으로 이동시킴과 아울러 워크 스테이지(WS)를 워크(W) 면에 수직한 축을 중심으로 회전(이 회전을 θ방향 이동이라 한다)시킨다. 또한, 워크 스테이지(WS)의 형상은 통상 워크(W)의 형상에 맞춰 만들어져, 워크가 원형인 경우에는 원형이 되고, 워크가 각형인 경우에는 개구부(2)도 각형이 된다.

다음으로 도 5에 도시한 콘택트 노광장치에 의한 워크(W)의 노광방법에 대해 설명한다.

(1) 마스크(M)를 위치결정 부재(1)에 당접시켜, 마스크 스테이지(MS)에 위치시킨다. 다음으로, 진공 흡착구멍(3)에 진공을 공급하여, 마스크(M)를 마스크 스테이지(MS)에 고정·유지시킨다.

(2)워크 스테이지(WS) 상에 워크(W)를 위치시키고, 진공원으로부터 구멍(5)으로 진공을 공급하여, 워크(W)를 워크 스테이지(WS) 상에 고정·유지시킨다.

(3) 워크 스테이지 구동기구(8)에 의해 워크 스테이지(WS)를 상승시켜, 워크(W)를 마스크(M)에 접촉시키고 간격설정 기구(7)에 의해 마스크(M)와 워크(W)의 평행을 이루도록 한다(마스크(M)와 워크(W)의 평행에 대해서는 예를 들면 특개평 7-74096호, US 5543890호 공보 참조).

(4) 마스크(M)와 워크(W)의 평행을 이루도록 한 후에, 워크 스테이지(WS)를 약간 하강시키고, 마스크(M)와 워크(W)의 간격을 얼라이먼트(alignment) 간격으로 설정하고, 도시하지 않은 얼라이먼트 현미경에 의해 마스크(M)와 워크(W)에 기록된 얼라이먼트 마크를 검출하여 양자의 얼라이먼트 마크가 일치하도록 워크 스테이지 구동기구(8)에 의해 워크 스테이지(WS)를 XYθ 방향으로 이동시켜, 마스크(M)와 워크(W)의 위치 결정(얼라이먼트)을 행한다.

(5) 얼라이먼트 종료 후, 워크 스테이지(WS)를 상승시켜 마스크(M)와 워크(W)를 접촉시킨다.

여기서, 마스크(M)와 워크(W)를 단순히 접촉시키는 것만으로는 마스크(M)와 워크(W)에 휘어짐이나 미소한 요철 등이 있는 경우, 마스크(M)와 워크(W)를 전면에 걸쳐 밀착시킬 수 없다. 이 때문에, 도 6에 도시한 바와 같이 장소에 의해 마스크(M)와 워크(W)와의 사이에 간격의 차이가 발생한다(도 6에서는 과장되어 도시되어 있다).

이러한 상태에서 노광을 행하면, 노광 처리 후의 노광 성능(현상 후의 패턴형상)이 노광 영역의 장소에 따라 다르게 된다. 그래서 마스크(M)와 워크(W)를 전면에 걸쳐 밀착시키기 위해 이하에 설명하는 바와 같이 마스크(M)와 워크(W)의 사이에 서로 누르는 힘을 가한다.

(6) 워크 스테이지(WS)를 상승시켜, 마스크(M)와 워크(W)를 접촉시키면, 워크 스테이지(WS)의 주위에 형성된 진공 시일부(6)가 마스크 스테이지(MS)의 하면에 접촉하여, 마스크(M), 마스크 스테이지(MS), 워크(W), 워크 스테이지(WS), 진공 시일부(6)에 의해 시일 공간이 생성된다. 이 상태에서 마스크 스테이지(MS)에 형성된 관로(4)에 진공을 공급하여 상기 시일 공간을 감압한다.

(7) 시일 공간이 감압되면, 마스크(M)는 워크(W)에 눌려, 도 7에 도시한 바와 같이 마스크(M)와 워크(W)는 전면에 걸쳐 밀착한다.

(8)상기한 바와 같이 마스크(M)와 워크(W)가 밀착한 상태에서 도시하지 않은 광조사부로부터 노광빛을 포함한 빛을 마스크(M)를 통해 워크(W)에 조사하여, 노광을 행한다.

상기한 바와 같이 종래의 콘택트 노광방법은 마스크(M)와 워크(W)의 사이의 공간을 감압하여, 마스크(M)에 힘을 가하여 마스크(M)의 형상을 워크(W)의 형상에 따르도록 변형시켜, 워크(W)를 마스크(M)와 워크 스테이지(WS)의 사이에 끼워서 밀착시킨 것이다.

그러나, 상기 종래 방법에 있어서는 워크 스테이지(WS) 상에 예를 들면 미소한 먼지가 있는 경우, 워크(W)가 도 8에 도시한 바와 같이 변형된다. 이 때문에, 마스크(M)와 워크(W)가 밀착할 때, 워크(W)의 변형부분이 접촉하는 마스크(M)의 부분에 집중적으로 힘이 가해지게 되어 고가(高價)의 마스크(M)가 손상을 입게 된다. 손상된 마스크를 사용하여 노광하면, 그 손상이 그대로 워크(W)에 전사되어 버리기 때문에 제품 불량이 된다.

또한, 워크(W)의 변형된 부분에도 집중적으로 힘이 가해지기 때문에, 워크(W)가 파손되는 위험이 있다. 특히, 최근 폴리이미드 등을 재질로 하는 프린트 기판(FPC)과 같이 두께가 100∼50㎛ 정도의 얇은 워크(W)가 사용되고 있고, 한편 보다 높은 해상도가 요구됨에 따라 마스크(M)와 워크(W)의 콘택트 힘을 크게 하는 경향이 있어 워크(W)가 파손될 위험성이 증대되고 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 마스크에 손상을 입히지 않고, 또한 워크를 파손시키는 일 없이 마스크와 워크를 밀착시켜 노광을 할 수 있는 콘택트 노광방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 콘택트 노광장치의 구성을 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 있어서의 마스크와 워크의 위치관계를 설명한 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 있어서 백블로우(back-blow)에 의해 마스크와 워크를 밀착시킨 상태를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 있어서의 백블로우시의 워크의 상태 및 압력 곡선을 나타낸 도면,

도 5는 콘택트 노광장치의 구성을 나타낸 도면,

도 6은 마스크와 워크가 밀착하지 않은 상태를 나타낸 도면,

도 7은 진공 시일(seal)부에 의해 형성된 공간을 감압하여 마스크와 워크를 밀착시킨 상태를 나타낸 도면,

도 8은 워크 스테이지(work-stage) 상에 먼지 등이 있는 경우에, 마스크와 워크를 밀착시켰을 때의 워크의 변형을 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 위치 결정 부재 2: 개구부

3: 마스크 진공 흡착 구멍 4: 관로(管路)

5: 구멍 6: 진공 시일부

7: 간격 설정 기구 8: 워크 스테이지 구동기구

10: 백업링 11:진공 펌프

12: 압축기 M:마스크

MS:마스크 스테이지 W: 워크

WS:워크 스테이지 V1, V2: 밸브

상기한 종래 방법에 있어서는 워크(W)를 마스크(M)과 워크 스테이지(WS)의 사이에 끼워서 밀착시켰기 때문에, 워크 스테이지(WS) 상에 먼지 등이 있으면, 워크가 변형되어, 마스크에 손상을 가하거나, 워크가 파손되는 문제가 발생한다.

그래서, 본 발명에 있어서는 마스크와 워크 사이의 공간을 소정의 콘택트 힘을 얻을 수 있는 압력(단락번호 0025 참조)으로 감압했을 때, 마스크와 워크가 접촉하지 않는 간격이 되도록 양자를 이격(離隔) 대면시킨다. 그리고, 마스크와 워크 사이의 공간을 감압하여 양자를 접근시키고, 그 후, 워크를 공기에 의해 워크 스테이지로부터 부상시켜 마스크와 워크를 밀착시켜서 노광하도록 하였다.

본 발명에 있어서는 상기와 같이 하여 마스크와 워크를 밀착하도록 하였기 때문에, 워크 스테이지 상에 먼지 등이 있어도 워크가 변형되지 않고, 마스크에 손상이 가해지거나, 워크가 파손되는 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예의 콘택트 노광장치의 구성을 나타낸 도면으로, 상기 도 1에 도시한 것과 동일한 것에는 동일한 부호가 부여되어 있다.

도 1에 있어서, 마스크 스테이지(MS)의 개구부의 주위에는 진공 흡착 구멍(3)이 형성되어 있고, 마스크(M)는 마스크 스테이지(MS) 면에 형성된 진공 흡착 구멍(3)에 공급되는 진공에 의해 마스크 스테이지(MS) 상에 고정·유지된다. 또한, 마스크 스테이지(MS)에는 마스크(M)와 마스크 스테이지(MS)와 워크(W)와 워크 스테이지(WS)와 진공시일부(6)에 의해 형성된 공간(A)을 감압하기 위한 관로(4)가 형성되어 있다.

워크 스테이지(WS)에는 워크(W)를 워크 스테이지(WS)에 흡착하여 고정시킴과 아울러 워크(W)에 공기 등의 가스를 뿜어 워크(W)를 부상시키기 위한 구멍(5)이 형성되어 있다.

상기 구멍(5)은 밸브(V1, V2)를 통해 진공 펌프(11), 압축기(12)에 접속되어 있고, 밸브(V1)를 열어, 진공 펌프(11)로부터 상기 구멍(5)에 진공을 공급함으로써, 워크(W)는 워크 스테이지(WS)에 고정·유지된다. 또한, 밸브(V2)를 열어, 압축기(12)로부터 상기 구멍(5)에 공기를 공급함으로써 워크(W)가 부상하여 워크(W)가 마스크(M) 측으로 밀린다(워크 스테이지(W)에 공기를 공급하여 워크(W)를 워크 스테이지(WS)로부터 뜨게 하는 것을 워크(W)를 백블로우(back-blow)한다고 일컫는다).

워크 스테이지(WS)의 주위에는 예를 들면 고무 등으로 형성된 시일부재로 이루어진 진공 시일부(6)가 형성되어 있고, 마스크(M)와 워크(W)를 밀착시키기 위해 진공상태를 만드는데 이용된다.

또한, 워크 스테이지(WS)는 상기 도 5와 마찬가지로, 간격 설정기구(도시하지 않음)를 통해 워크 스테이지 구동기구(도시하지 않음)에 부착되어 있고, 워크 스테이지 구동기구는 워크 스테이지(WS)를 X방향(예를 들면 동 도면의 좌우방향), Y방향(예를 들면, 동 도면에 있어서 지면에 대해 수직방향), Z방향(동 도면의 상하방향)으로 이동시킴과 아울러, 워크 스테이지(WS)를 워크(W)면에 수직인 축을 중심으로 회전(이 회전을 θ방향 이동이라 한다)시킨다.

또한, 워크 스테이지(WS)의 주위에는 백업링(10)이 형성되어 있다. 백업링(10)의 상면은 우수한 정밀도로 가공되어 있고, 워크 스테이지(WS)가 상승했을 때, 백업링(10)의 상면이 마스크 스테이지(MS)의 하면과 당접한다.

백업링(10)은 다음과 같이 기능한다.

①백업링(10)이 마스크 스테이지의 하면과 당접함으로써, 마스크(M) 하면과 워크(W) 상면을 소정의 간격으로 이격 대면시킨다.

②시일 공간(A)의 감압시, 대기압으로 누름으로써 워크 스테이지(WS)가 마스크 스테이지(MS)의 방향으로 이동하는 것을 방지한다. 이에 의해 시일 공간(A) 감압시의 마스크(M)와 워크(W)와의 갭(D)은 상기 이격 대면시켰을 때의 거리보다 짧고, 마스크와 워크가 접촉하지 않는 거리를 유지하게 된다.

③워크 스테이지(WS)와 마스크 스테이지(MS)와의 평행을 유지시킨다.

다음으로 본 실시예의 콘택트 노광장치에 의한 노광방법에 대해 설명한다.

(1)마스크(M)를 마스크 스테이지(MS)에 위치시킨다. 마스크 스테이지(MS)의 진공 흡착 구멍(3)에 진공을 공급하여 마스크(M)를 마스크 스테이지(MS)에 고정 유지시킨다.

(2)워크 스테이지(WS) 상에 워크(W)를 위치시키고, 밸브(V1)를 열고 밸브(V2)를 닫고, 진공 펌프(11)로부터 워크 스테이지(WS)의 구멍(5)에 진공을 공급하여 워크(W)를 워크 스테이지(WS)에 고정 유지시킨다.

(3)도시하지 않은 워크 스테이지 구동기구에 의해 워크 스테이지(WS)를 상승시킨다. 이에 의해 백업링(10)의 상면이 마스크 스테이지(MS)의 하면에 당접한다. 다음으로 도시하지 않은 간격설정 기구에 의해 워크 스테이지(WS)와 마스크 스테이지(MS)의 평행이 이루어진다.

또한, 마스크 스테이지(MS)와 워크 스테이지(WS)와의 사이에는 백업링(10)이 형성되어 있어 마스크(M)와 워크(W)를 직접 접촉시킬 수 없기 때문에, 상기 평행이 이루어질 때에는 워크 스테이지(WS)를 상승시켜 백업링(10)의 상측의 전면이 마스크 스테이지(MS)의 하면에 접촉하도록 간격설정 기구에 의해 워크 스테이지(WS)의 기울기를 조정하여 평행이 이루어 진다.

(4)워크 스테이지(WS)를 하강시켜, 마스크(M)와 워크(W)의 간격을 얼라이먼트 간격으로 설정하고, 도시하지 않은 얼라이먼트 현미경에 의해 마스크(M)와 워크(W)에 기재된 얼라이먼트 마크를 검출하여 양자의 얼라이먼트 마크가 일치하도록 워크 스테이지 이동기구에 의해 워크 스테이지(WS)를 XYθ방향으로 이동시켜 마스크(M)와 워크(W)와의 위치 맞춤(얼라이먼트)을 행한다.

(5)얼라이먼트 종료 후, 워크 스테이지(WS)를 상승시켜, 백업링(10)의 상면을 마스크 스테이지(MS)의 하면에 당접시킨다. 이에 의해 마스크(M)의 하면과 워크(W)의 상면은 소정의 간격을 유지한다. 백업링(10)의 높이를 변화시킴으로써 상기 소정의 간격의 크기를 변화시킬 수 있다.

본 실시예에 있어서는 상기 마스크(M)와 워크(W)의 간격을 도 2(a)와 같이 설정하였다. 즉, 워크(W)의 두께가 약 50㎛일 때, 마스크(M) 하면과 워크(W) 상면의 갭이 40㎛가 되도록 마스크 스테이지(MS)와 워크 스테이지(WS)의 간격을 설정하였다. 이때, 마스크 스테이지(MS)와 워크 스테이지(WS)의 갭 간격과 워크(W)의 두께와의 비는 4:5가 된다.

(6)백업링(10)의 상면을 마스크 스테이지(MS)의 하면에 당접시키면, 워크 스테이지(WS)의 주위에 형성된 진공 시일부(6)도 마스크 스테이지(MS)의 하면에 접촉하고, 마스크(M), 마스크 스테이지(MS), 워크(W), 워크 스테이지(WS), 진공 시일부(6)에 의해 시일 공간(A)이 형성된다. 이 상태에서, 마스크 스테이지(MS)에 형성된 관로(4)에 진공을 공급하고, 상기 시일 공간(A)을 감압한다. 마스크(M)는 대기압에 눌려 워크 스테이지(WS)의 방향으로 휘어진다.

즉, 시일 공간(A)을 감압함으로써 도 2(b)에 도시한 바와 같이 마스크(M)가 대기압에 눌려 워크(W)의 방향으로 휘어진다.

워크 스테이지(WS)도 마스크(M)와 마찬가지로 대기압에 눌려 동 도면 상방의 마스크 스테이지(MS) 방향으로 힘이 가해지지만, 백업링(10)이 있기 때문에, 워크 스테이지(WS)는 이동하지 않는다. 따라서, 마스크(M)와 워크(W)는 접하지 않고, 도 2(b)에 도시한 바와 같이 양자의 간격이 마스크의 중심부에서 약 10㎛로 유지된다.

(7)밸브(V1)를 닫고 밸브(V2)를 열고, 워크 스테이지(WS)의 구멍(5)에 공기를 공급하여 워크(W)를 워크 스테이지(WS)에서 뜨게하여 마스크(M)로 밀어 붙인다(워크(W)를 백블로우한다). 이에 의해 도 3에 도시한 바와 같이 마스크(M)와 워크(W)가 밀착한다. 또한 워크(W)와 마스크(M) 사이의 시일 공간(A)을 감압하지 않고, 백블로우하는 것만으로는 워크(W)를 마스크(M)에 밀착시킬 수 없다. 이것은 워크(W)를 마스크(M)로 밀어 붙이면 워크(W)와 마스크(M)와의 사이에 공기가 모이기 때문이다. 이에 반해 상기와 같이 시일공간(A)을 감압함으로써 워크(W)와 마스크(M)가 밀착할 때, 그 사이의 공기가 배기되어 공기가 남아 있는 것을 막을 수 있다.

백블로우에 의해, 도 4에 도시한 바와 같이 워크 스테이지(WS)와 워크(W)에 의해 거의 둘러싸인 공간(B)가 생기고, 그 공간(B)의 압력이 시일 공간(A)의 압력보다 높다.

압력 관계는 도 4의 하측에 도시한 바와 같이 된다. 즉, 백블로우의 공기는 워크(W)의 가장자리와 워크 스테이지(WS)와의 틈으로부터 시일 공간(A)을 향해 흐르지만, 그 틈의 간격은 마스크(M)가 워크(W)의 방향으로 휘어 있기 때문에 40㎛보다 작게 된다.

따라서, 워크(W)의 가장자리와 워크 스테이지(WS)와의 틈의 컨덕턴스(conductance)는 높아지고, 백블로우의 공기가 한꺼번에 시일 공간(A)을 향해 흐르지 않는다. 이 때문에, 워크(W)의 하측의 압력 분포는 도 4에 도시한 바와 같이 거의 플랫(flat)으로 되고, 상기의 워크 스테이지(WS)와 워크(W)로 둘러싸인 공간(B)에 있어서 백블로우에 의한 압력은 워크(W)의 거의 전면에 걸쳐 유지되고, 워크(W)는 마스크(M)측으로 밀린다. 또한, 상기 백블로우에 의해 마스크(M)의 휘어짐은 작아지고, 마스크(M)와 워크(W)는 약간 상방으로 이동한다.

공기가 흐르는 워크(W) 주변부는 압력이 시일 공간(A)의 압력에 가까워지기 때문에 워크(W)를 마스크(M)로 밀어부치는 힘이 약하게 된다. 따라서 도 4의 압력곡선에 따라서 마스크(M)와의 밀착성이 나빠지지만, 워크(W)의 주변부에는 통상 회로 등의 패턴은 형성되지 않기 때문에 워크(W)와 마스크(M)가 밀착하지 않아도 문제는 발생하지 않는다.

(8)이 상태에서 도시하지 않은 광조사부로부터 노광빛을 포함한 빛을 마스크(M)을 통해 워크(W)에 조사하여 노광을 행한다.

또한, 상기 실시예에서는 마스크(M)와 워크(W)의 간격을 40㎛로 설정하는 경우에 대해 설명하였지만, 마스크(M)와 워크(W)와의 간격은 너무 넓으면 워크(W)를 백블로우했을 때, 워크(W)가 횡(XY)방향으로 이동하게 되고, 또한 마스크(M)와 워크(W)와의 간격이 너무 좁으면 진공 시일부(6)를 감압했을 때, 마스크(M)가 워크(W)에 접촉하여 마스크(M)에 손상이 가해지거나 워크(W)가 파손될 위험이 있다.

따라서, 워크(W)의 크기, 마스크(M)의 두께 등을 고려하여 시일 공간(A)의 압력, 백블로우 압력 등의 조건의 최적치를 구하여 마스크(M)와 워크(W)와의 간격을 설정할 필요가 있다.

일반적으로 마스크(M)와 워크(W)의 콘택트 힘은 상기 시일 공간(A)의 압력(진공도)에 의존하기 때문에, 요구되는 콘택트 힘에 근거하여 시일 공간(A)의 압력(진공도)을 정하고, 시일 공간(A)의 압력과 워크(W)의 크기, 마스크(M)의 두께로부터 마스크(M)의 휘어짐의 정도를 구하여 시일 공간(A)을 감압함으로써 마스크(M)가 휘어질 때, 마스크(M)와 워크(W)가 접촉하지 않도록 마스크(M)와 워크(W)의 간격을 설정하면 좋다.

본 실시예에 있어서는 재질이 동박박(銅薄箔)인 ψ150㎜인 워크를 사용하여 마스크의 두께가 3.8㎜인 경우에 진공 시일부 압력을 20㎪(1기압=76㎜Hg=101.3㎪이고, 20㎪는 약 150㎜Hg)으로 하여 백블로우 압력 2㎪, 마스크 중심부의 하면과 워크 상면과의 갭을 40㎛로 하였다. 이 때, 감압시의 마스크(M)와 워크(W)의 갭은 약 10㎛가 되고, 우수한 정밀도로 노광처리를 행할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 마스크(M)와 워크(W)와의 갭을 설정하는 수단으로 하여 백업링(10)을 사용하는 경우에 대해서 설명하였는데, 본 발명은 백업링(10)에 한정되지 않으며, 요컨데 마스크(M)와 워크(W)의 사이를 감압했을 때, 워크 스테이지(WS)가 대기압에 밀려 상승하고, 마스크(M)와 워크(W)의 사이에 설정된 간격이 유지되지 못하는 것을 방지하는 수단을 갖추고 있으면 좋다.

예를 들면, 워크 스테이지 이동 기구의 Z방향 이동 기구에 강하게 브레이크를 걸어 워크 스테이지(WS)를 움직이지 않게 하는 방법도 있다.

즉, 상기한 간격 설정 기구(예를 들면 특개평 7-74096호, US 5543890호 공보 참조)나 워크 스테이지 구동 장치(예를 들면 특개평 8-25163호, US 5660381호 공보 참조)의 가동 부분에 크로스 롤러 등의 기구를 이용하여 워크 스테이지(WS)에 위쪽으로 향하는 힘이 가해지더라도 워크 스테이지(WS)가 상승하지 않도록 구성하여 마스크 스테이지(MS)와 워크 스테이지(WS)의 간격을 일정하게 유지할 때, 워크 스테이지(WS)를 Z방향(상하 방향)으로 구동시키는 모터 등에 강하게 브레이크를 걸어 워크 스테이지(WS)가 상방으로 움직이지 않도록 구성하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 마스크와 워크와의 사이를 마스크와 워크의 사이의 공간을 감압하여도 양자가 접촉하지 않는 소정의 간격을 두어 대면시키고, 그 상태에서 마스크와 워크와의 사이를 감압하고 이어서 워크 스테이지로부터 공기를 백블로우하여 워크를 띄워 마스크에 밀착시켜 노광하도록 하였기 때문에, 마스크와 워크의 사이의 공간을 감압했을 때, 마스크에 의해 워크가 워크 스테이지로 밀리는 일은 없다. 이 때문에, 워크 스테이지 상에 먼지 등의 이물질이 있어도 마스크나 워크의 일부분에 집중하여 힘이 가해지지 않고, 마스크의 손상이나 워크의 파손을 방지할 수 있다.

Claims

워크 스테이지 상에 위치된 표면에 감광막이 피착(被着)된 워크와, 마스크 패턴이 형성된 마스크를 밀착시켜 노광광을 포함한 광을 마스크를 통해 워크 상에 조사하고, 워크 상에 마스크 패턴을 노광하는 콘택트 노광방법에 있어서,

마스크와 워크의 사이의 공간을 소망하는 콘택트 힘을 얻을 수 있는 압력으로 감압하였을 때, 마스크와 워크가 접촉하지 않는 간격이 되도록 양자를 이격 대면 시키고,

마스크와 워크와의 사이의 공간을 감압하여 양자를 접근시키고, 그 후, 워크를 워크 스테이지로부터 공기에 의해 부상시켜서 마스크와 워크를 밀착시켜 노광하는 것을 특징으로하는 콘택트 노광방법.