WO2006137396A1

WO2006137396A1 - 露光方法および露光装置

Info

Publication number: WO2006137396A1
Application number: PCT/JP2006/312319
Authority: WO
Inventors: Hironobu Hashimoto; Toshihiro Takagi; Ken Miyake
Original assignee: Sanei Giken Co., Ltd.; Shinko Electric Industries Co., Ltd.
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2006-12-28
Also published as: JPWO2006137396A1; CN101194210B; TW200707137A; KR20080023350A; CN101194210A; JP3983278B2; KR101435123B1

Abstract

　本発明は、フォトマスクに描かれたパターンを基板に転写する露光方法および露光装置に関する。フォトマスクを、基板を覆う位置に配置する。フォトマスクおよび基板が互いに均一に接触しており、且つ、フォトマスクおよび基板がそれぞれに対して凹状または凸状に変形された状態を作り出す。その状態で、フォトマスクを通して基板上の感光層に光を照射することにより、寸法を実質的に変化させたパターンを基板に転写する。

Description

明細書

露光方法および露光装置

技術分野

[0001] 本発明は、パターンが描かれたフォトマスクと、表面に感光層が形成された基板とを重ねて配置し、フォトマスクを通して基板に光を照射することにより、パターンを基板に転写する露光方法および露光装置に関する。より詳しくは、本発明は、フォトマスクと基板との位置合わせ方法に関する。

背景技術

[0002] 従来は、プリント回路基板等の表面に導電パターン等を成形するために、表面に感光層が形成された基板と、パターンが描かれたフォトマスクとを重ねて配置し、フォトマスクを通して基板に光を照射することにより、ノターンを基板表面の感光層に転写する露光方法が広く行われてきた。

[0003] この露光方法においては、フォトマスクに描かれたパターンを基板に転写するためには、基板の略全面にあら力じめ設けられた多数の導電孔等と、フォトマスクに描かれたパターンとの位置合わせが必要である。この位置合わせを行うために、フォトマスクと基板との互いに対応する位置に、それぞれ複数の位置合わせマークが付されている。

[0004] このフォトマスクと基板とのそれぞれに付された位置合わせマークを、 CCDカメラ等の光センサによって読み取る。読み取ったデータに基づいて、基板またはフォトマスクのいずれかを Χ ·Υ· Θ方向に移動させて、フォトマスクと基板の位置合わせを行っている。

[0005] フォトマスクと基板の位置合わせを行った後、フォトマスクを通して基板に光を照射して、フォトマスクに描かれたパターンを基板表面の感光層に転写して露光処理が完了する。

[0006] ところで、基板は露光工程に至るまで加熱処理等を受けているため、露光工程では当初よりも収縮した大きさを有している。

[0007] 一般的に基板は、上記の加熱処理などに起因する収縮を最初力計算に入れたうえで設計されている。し力しながら、すべての基板が予測通りに収縮するとは限らない。その結果、基板に付された複数の位置合わせマーク間の距離、即ち位置合わせマーク間ピッチの寸法は、基板ごとに変動する。

[0008] さらに、フォトマスクおよび基板の双方において製作誤差や温度、湿度の変化等によって位置合わせマークピッチの寸法に変動が生じる。

[0009] このためフォトマスクと基板との双方において、それぞれに付された複数の位置合わせマーク間のピッチに誤差が生じることになる。

[0010] その結果、フォトマスクの位置合わせマークと基板の位置合わせマークとをすベて完全に合わせることは困難となる。

[0011] そこで、基板とフォトマスクとの位置合わせにぉ、ては、フォトマスクと基板との互!ヽに対応する位置に付された複数対の位置合わせマークのそれぞれの対における位置合わせマーク間の「位置ずれ量」が平均化されるようにしていた。すなわち、基板の中央部力も外縁方向に向力つて、位置合わせマーク間のピッチの寸法誤差が平均して配分されるようにして、た。

[0012] 以下、図を参照して、フォトマスクと基板との位置合わせ方法を説明する。図 1および図 2は、フォトマスクと基板とが重ねられた状態を示す平面図である。基板 1の位置合わせマーク 3 (円）とフォトマスク 2の位置合わせマーク 4 (ドット）と力基板 1の 4ケ所のコーナおよびこれらのコーナにそれぞれ対応するフォトマスク上の位置に配置されている。図 1は、理想的な位置合わせ状態を示している。図 1においては、基板 1とフオトマスク 2との間にスケール (縮尺）の差が無く、したがって全ての基板 1における位置合わせマーク 3のマーク間ピッチおよびフォトマスク 2における位置合わせマーク 4 のマーク間ピッチに誤差がなぐ対応するマークどうしの中心が一致している理想的な位置合わせ状態を示して、る。

[0013] なお、仮に全ての基板 1の位置合わせマーク 3およびフォトマスク 2の位置合わせマーク 4についてマーク間のピッチに誤差がないとしても、実際には、位置合わせを行うための制御系や、駆動機構等に起因して、位置合わせ誤差が生じる。しかしながらこれらの誤差は、技術の進歩によって、位置合わせマーク間ピッチのスケール差による位置合わせ誤差に比して許容される範囲内に抑えることが可能である。 [0014] 図 2は、基板 1の位置合わせマーク 3のマーク間ピッチ力フォトマスク 2の位置合わせマーク 4のマーク間ピッチより短い場合の、基板 1とフォトマスク 2との位置合わせを示す平面図である。基板 1とフォトマスク 2とにおいて互いに対応する位置合わせマーク対 3, 4間の「位置ずれ量」が各対で均等になるように位置合わせされている。

[0015] このように、基板 1とフォトマスク 2との間で位置あわせマーク間ピッチの長さに差があると、前述した制御系等に起因する位置合わせ誤差を許容範囲内に抑えたとしても、フォトマスク 2に描かれたパターン 5を基板 1の定められた位置に精度良く転写することは困難である。

[0016] 従来の基板では、たとえこのようなスケール差に起因する位置合わせ誤差が生じても、求められる精度が低力たため、問題とはならなかった。しかし、半導体の小型化や基板のファインパターンィ匕が進むに従って、この誤差が問題となってきた。

[0017] したがって、基板 1とフォトマスク 2との間でスケール差をできるだけ小さくして、フォトマスク 2に描かれたパターン 5を基板 1の定められた位置に精度良く転写することが望まれていた。

[0018] これに関する従来の主な対策として、フォトマスクに描かれたパターンを基板の定められた位置に精度よく転写するために、フォトマスクに付された位置合わせマークのマーク間ピッチのスケールを基板の各位置合わせマークのマーク間ピッチのスケールに合うように変更したフォトマスクを作成して対応して、た。

[0019] もちろん、フォトマスクに付された位置合わせマークのマーク間ピッチのスケールを変えると、位置合わせマークと同時に描かれたパターンのスケールも比例して変わることになり、その結果、フォトマスクと基板との位置合わせマーク間のピッチ差が小さくなれば、

フォトマスクのパターンを基板の定められた位置に、より精度良く転写することが可能となる。

[0020] しかしながら、フォトマスクに付された位置合わせマークのマーク間ピッチのスケールを変えたフォトマスクを作成して対応しょうとしても、基板のスケールも先に述べた理由で個々に変化するため、高い位置合わせ精度を実現するには、複数枚の異なるスケールを有するフォトマスクを準備し、フォトマスクと基板との位置合わせ精度が許容範囲内におさまるよう、フォトマスクを交換する必要があった。

[0021] 以上に述べた従来の露光方法においては、許容される転写精度が保たれたとしても、複数枚のフォトマスクを作成することによるコスト上昇や、フォトマスクの交換時間が増加することによる生産性の低下等、多くの問題があった。

発明の開示

[0022] 本発明は、こうした従来の問題を解決するものである。本発明は、フォトマスクと基板とを従来に比べて高い精度で位置合わせすることができ且つ生産性の高い露光方法および露光装置を安価に提供することを目的とする。

[0023] 本発明によれば、

ノターンが描かれたフォトマスクを、表面に感光層が形成された基板の感光層を覆う位置に配置し、前記フォトマスクと前記基板とを互いに均一に接触させた後、前記フォトマスクを通して前記基板の前記感光層に光を照射することにより前記パターンを前記基板に転写する露光方法にぉ、て、

前記フォトマスクおよび前記基板が互いに均一に接触しており、且つ、前記フォトマスクおよび前記基板がそれぞれに対して凹状または凸状に変形された状態で、前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射することにより、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写することを特徴とする露光方法が提供される。

[0024] 露光方法の一態様として、前記フォトマスクおよび前記基板を互いに均一に接触させた後、前記フォトマスクおよび前記基板のうち一方を他方側に対して凹状または凸状に変形させ、且つ、それによつて、前記他方も前記一方に倣うように凸状または凹状に変形させ、その状態で前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射することにより、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写するようにしてもよい。

[0025] 露光方法の別の態様として、前記フォトマスクおよび前記基板のうち一方を他方側に対して、凹状または凸状に変形させた後、前記フォトマスクおよび前記基板を互いに均一に接触させ、且つ、それによつて、前記他方も前記一方に倣うように凸状または凹状に変形させ、その状態で前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射することにより、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写するようにしてちよい。

[0026] 前記フォトマスクおよび前記基板の間の間隙空間をその他の領域よりも減圧された状態〖こすることにより、前記フォトマスクおよび前記基板を互、に均一に接触させることがでさる。

[0027] 前記フォトマスクおよび前記基板の互いに対応する位置にそれぞれ位置合わせマークが設けられて、る場合、該位置合わせマークをマーク検出手段によって検出し、検出したデータを基に、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせマーク間の位置ずれ量を演算し、演算結果に従って前記フォトマスクおよび前記基板を凹状または凸状に変形させる変形量を制御することができる。

[0028] 変形の一態様として、前記基板を前記フォトマスクに対して凹状または凸状に変形させることがでさる。

[0029] 前記基板が、板状の基板支持部材の主面に支持されており、該基板支持部材が、その外縁を枠状ベース部材に保持されており、且つ、基板支持台上に載置されており、該基板支持台が、前記基板支持部材を変形させるための変形機構を有している場合、該変形機構を作動させ、前記基板支持部材を変形させることにより、前記基板を前記フォトマスク側に対して凹状または凸状に変形させることができる。

[0030] 前記変形機構が、前記基板支持部材の中央部領域を前記フォトマスク側に対して突き出すまたは引き込むことにより、前記基板が前記フォトマスク側に対して凹状または凸状に変形するようにしてもょ、。

[0031] 前記フォトマスクおよび前記基板の互いに対応する位置にそれぞれ位置合わせマークが設けられて、る場合、該位置合わせマークをマーク検出手段によって検出し、検出したデータを基に、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせマーク間の位置ずれ量を演算し、演算結果に従って前記変形機構による前記基板の変形量を制御することができる。

[0032] 本発明の露光方法において、互いに厚さが異なる基板とフォトマスクとを用いることができる。

[0033] 本発明によれば、

ノターンが描かれたフォトマスクを、表面に感光層が形成された基板の該感光層を覆う位置に配置し、前記フォトマスクと前記基板とを互いに均一に接触させた後、前記フォトマスクを通して前記基板の前記感光層に光を照射することにより前記パターンを前記基板に転写する露光方法に用いられる露光装置であって、

前記フォトマスクおよび前記基板を互いに均一に接触させるための接触機構と、前記フォトマスクおよび前記基板をそれぞれに対して凹状または凸状に変形させるための変形機構と、

前記接触機構および前記変形機構によって前記フォトマスクおよび前記基板が互いに均一に接触しており且つ前記フォトマスクおよび前記基板がそれぞれに対して凹状または凸状に変形された状態で、前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射するための光照射装置と、

を備え、

寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写するようになされていることを特徴とする露光装置も提供される。

[0034] 露光装置の一態様として、前記接触機構によって、前記フォトマスクおよび前記基板を互、に均一に接触させた後、

前記変形機構によって、前記フォトマスクまたは前記基板のうち一方を他方側に対して凹状または凸状に変形させ、且つ、それによつて、前記他方も前記一方に倣うように凸状または凹状に変形させ、

その状態で、前記光照射装置によって、前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射し、それによつて、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写するようにしてちょい。

[0035] 露光装置の別の態様として、前記変形機構によって、前記フォトマスクおよび前記基板のうち一方を他方側に対して、凹状または凸状に変形させた後、

前記接触機構によって、前記フォトマスクおよび前記基板を互いに均一に接触させ、且つ、それによつて、前記他方も前記一方に倣うように凸状または凹状に変形させその状態で、前記光照射装置によって、前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射し、それによつて、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写するようにしてちょい。

[0036] 前記接触機構は、前記フォトマスクおよび前記基板の間の間隙空間をその他の領域よりも減圧された状態にする減圧機構を含むものとすることができる。

[0037] 前記フォトマスクおよび前記基板の互いに対応する位置にそれぞれ位置合わせマークが設けられて、る場合、該位置合わせマークをマーク検出手段によって検出し、検出したデータを基に、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせマーク間の位置ずれ量を演算し、演算結果に従って前記フォトマスクおよび前記基板を凹状または凸状に変形させる変形量を制御することができる。

[0038] 前記変形機構は、前記基板を前記フォトマスクに対して凹状または凸状に変形させる機構とすることがでさる。

[0039] 前記基板を主面に支持するための板状の基板支持部材にして、枠状ベース部材に外縁を保持された板状の基板支持部材と、

前記基板支持部材を前記フォトマスク側に対して凹状または凸状に変形させるための基板支持部材変形機構を支持する基板支持台と、を備え、

該基板支持部材変形機構を作動させることによって前記基板を前記フォトマスク〖こ対して凹状または凸状に変形させるようにしてもよ！、。

[0040] 前記基板支持部材変形機構は、ネジとモータとを備えて構成されるものとすることができる。

[0041] あるいはまた、前記基板支持部材変形機構は、空気圧力で駆動される機構としてもよい。

[0042] 前記基板支持部材変形機構は、前記基板支持部材の中央部領域を前記フォトマスク側に対して突き出すまたは引き込む機構とすることができる。

[0043] 前記フォトマスクおよび前記基板の互いに対応する位置にそれぞ; |1 ^立置合わせマークが設けられて、る場合、該位置合わせマークをマーク検出手段によって検出し、検出したデータを基に、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせマーク間の位置ずれ量を演算し、演算結果に従って前記変形機構による前記基板の変形量を制御することがでさる

前記マーク検出手段は CCDカメラとすることができる。 [0044] 互いに厚さの異なる前記基板と前記フォトマスクとを使用することができる。

図面の簡単な説明

[0045] [図 1]図 1は、基板とフォトマスクとが同一のスケールで作成されており、双方の位置合わせマークにおいてマーク間のピッチに誤差がなぐ対応するマークの中心が一致して、る、基板とフォトマスクとの理想的な位置合わせ状態を示す平面図である。

[図 2]図 2は、基板の位置合わせマークのマーク間ピッチ力フォトマスクの位置合わせマークのマーク間ピッチより短、場合の、基板とフォトマスクとの位置合わせ状態を示す平面図である。

[図 3]図 3は、本発明の原理を説明するための、互いに重ね合わされた基板およびフオトマスクの第 1の断面図である。

[図 4]図 4は、本発明の原理を説明するための、互いに重ね合わされた基板およびフオトマスクの第 2の断面図である。

[図 5]図 5は、本発明の原理を説明するための、互いに重ね合わされた基板およびフオトマスクの第 3の断面図である。

[図 6]図 6は、本発明の一実施形態に基づく露光装置を示す概略側面図である。

[図 7]図 7は、本発明の一実施形態に基づく露光装置を用いた露光方法を説明するための第 1の状態の図である。

[図 8]図 8は、本発明の一実施形態に基づく露光装置を用いた露光方法を説明するための第 2の状態の図である。

[図 9]図 9は、本発明の他の実施形態に基づく露光装置を示す概略側面図である。発明を実施するための最良の形態

[0046] 図 3は、同じ長さ Lの基板 1とフォトマスク 2とが平面状に接触して重ねられた状態を示している。フォトマスク 2の一方の主面 2Aにパターンが描かれている。通常使用されるガラス製のフォトマスク 2の厚み T2は、 5mm前後であり、基板 1がプリント回路基板の場合、その厚み T1は、 1mm以下が多い。なお、フォトマスク 2の厚み T2の中心線 2Cを一点差線で示す。

[0047] 図 4は、基板 1とフォトマスク 2とが互いに均一に接触して重ねられた状態を示し、フオトマスク 2の基板 1側が凹状になるようにして、フォトマスク 2と基板 1とが共に曲げられている状態を示している。図示するように、フォトマスク 2の厚み T2は比較的厚いので、曲げられた状態のフォトマスク 2は、厚み T2の中心線 2Cを境界線として、基板 1 側が縮み、その反対側は伸びている。一方基板 1の厚み T1は、フォトマスク 2の厚み T2に比してかなり薄いので、表裏側の伸縮差はわずかである。なお、フォトマスク 2として、ノターンが描かれたフィルム製マスクをガラス板に密着させたものを使用しても良い。

[0048] 図 4に見られるように、基板 1に接するフォトマスク 2の長さは、基板 1の長さに対して S1で示した値だけ縮小したことになる。即ち、基板 1に接したフォトマスク 2の主面 2A に描かれたパターン（図 1のパターン 5を参照）の長さも、この値に比例して縮小することになる。

[0049] また、図 5は、フォトマスク 2および基板 1が、図 4と逆に曲げられた状態を表している。基板 1に接するフォトマスク 2の長さは、基板 1の長さに対して S2で示した値だけ伸長したこと〖こなる。

[0050] このように、フォトマスク 2と基板 1とが互いに均一に接触して重ねられ且つ曲げられた状態にあると、フォトマスク 2に描かれたパターンのスケールが基板 1のスケールに対して相対的に変化することがわかる。

[0051] 本発明は、この原理を用いて、フォトマスク 2に描かれたパターンのスケールを基板のスケールに合うように変化させた状態で露光することにより、フォトマスクに描かれたパターンを基板の定められた位置に精度よく転写しょうとするものである。

[0052] 次に、本発明の一実施形態における露光方法および露光装置を、図 6ないし図 8を参照しながら説明する。図 6は、本発明の一実施形態における露光装置 100を示す図であり、フォトマスク 2と基板 1とが互いに隙間をあけて対向するように平面状に配置された状態を示している。この状態で、基板 1とフォトマスク 2とに付された位置合わせマーク 3、 4 (図 1および図 2を参照）を、マーク検出手段である CCDカメラ 11によつて読み取り、そのデータに基づいて基板 1とフォトマスク 2とのいずれかを Χ·Υ· Θ方向に移動させて、基板 1とフォトマスク 2との位置合わせを行う。

[0053] 基板 1とフォトマスク 2とに付された各位置合わせマーク 3、 4のマーク間ピッチのスケールが異なる場合、対応する各対の位置合わせマーク間の位置ずれ量を均一化させるように位置合わせを行うが、同時に、基板 1とフォトマスク 2とのスケールの差異に関わるデータを得る。

[0054] 次に、図 6を参照して、基板 1とフォトマスク 2との支持構造および機構を説明する。

まず、基板 1は板状の基板支持部材 15の上面 (主面）に、基板支持部材 15に設けられた吸引孔 9によって吸引支持されている。吸引孔 9は負圧源（図示省略）に接続されている。

[0055] 図示のように、板状の基板支持部材 15は、枠状ベース部材 6に周囲を保持され枠状ベース部材 6を介して基板支持台 7に載置されている。この板状基板支持部材 15 の中央部領域をフォトマスク 2側に対して凹状または凸状に変形させる基板支持部材変形機構 8が、基板支持台 7に支持されている。なお、枠状ベース部材 6、基板支持台 7、基板支持部材変形機構 8、および基板支持部材 15が、基板支持構造 100A を構成する。

[0056] 基板支持部材変形機構 8には、一例としてネジ 8aとモータ 8bとが用いられている。

このネジ 8aを、モータ 8bを用いて軸周りに回転させることによって、板状基板支持部材 15をフォトマスク 2側に対して凹状または凸状に変形させることができる。なお、この実施形態においては、雄ネジを回転させる場合を図示している力この雄ネジと嚙み合う雌ネジを回転させても構わない。また、基板支持部材変形機構 8の他の構成としては、図 9に示すような、空気圧力で駆動されるシリンダ機構 8Aの採用も可能である。なお、板状基板支持部材 15をフォトマスク 2側に対して凹状または凸状に変形させることができる機構であれば、他の公知の機構の採用が可能である。

[0057] 次に、図 7は、基板 1と、基板 1を支持する板状基板支持部材 15とが、基板支持部材変形機構 8によってフォトマスク 2に対して凸状に曲げられた状態を示している。この基板 1と、基板 1を支持する板状基板支持部材 15とを凸状に曲げる度合い、すなわち変形量は、図 6で述べた基板 1とフォトマスク 2とのスケールの差異に関わるデータを、基板 1とフォトマスク 2とのスケールが極力一致するように、予め定めた計算式に入力して演算した値によって決定される。すなわち、基板 1の変形量は、上記演算の結果に従って基板支持部材変形機構 8による板状基板支持部材 15の移動量を制御することにより制御され、決定される。このように、基板支持部材変形機構 8は、広い意味で、基板 1を変形させるための変形機構と言える。

[0058] 図 8は、図 7で示した基板 1と、基板 1を支持する板状の基板支持部材 15とを凸状に曲げた状態での露光工程を示している。適当な接触機構（図示せず）によって、フオトマスク 2を基板 1の全面にわたり均一に接触するように押し付ける。すると、フォトマスク 2も基板 1に沿うように基板 1と同じ形状に曲げられる。その結果、図 3から図 5で示した原理に基づいて基板 1の感光層が設けられた側の表面とフォトマスク 2上のパターン 5のスケールとが一致し、露光用の光 12が光照射装置（図示せず）によってフオトマスク 2を通して基板 1に照射されると、フォトマスク 2に描かれたパターンは基板 1 に精度良く忠実に転写される。

[0059] なお、図 6に示したフォトマスク 2と基板 1とが平面状に隙間をあけて重ねられた状態での基板 1とフォトマスク 2の位置合わせは必ずしも必要ではなぐ図 7で示した基板 1を凸状に曲げた状態で、フォトマスク 2と基板 1の位置合わせを行ってもよい。

[0060] また、基板支持部材 15または上に、基板 1を囲むようにして、フォトマスク 2の対向面と接触可能な環状のシール部材（図示せず)を設け、基板 1およびフォトマスク 2間の間隙空間、より詳細に言えば、環状シール部材と基板支持部材 15とフォトマスク 2 とで形成された閉空間を外部の領域よりも減圧された状態にすることによって、基板 1 の全面にわたりフォトマスク 2を均一に接触させるようにしても良い。この場合、上記間隙空間と連通する負圧源（図示省略)を含む減圧機構が、フォトマスク 2および基板 1 を互ヽに均一に接触させるための接触機構となる。

[0061] 他の態様の接触機構として、フォトマスク 2の周縁を支持するフレーム 10を上下動させる機構を採用してもよい。

[0062] さらに、図 6から図 9に示した装置構成では、基板支持部材 15を凹状または凸状に変形させる基板支持部材変形機構が、基板支持部材 15の中央部領域に一台設けられた場合を示して、るが、位置および台数は限定されるものではな、。

[0063] また、本実施形態においては、基板 1およびフォトマスク 2を、互いに均一に接触させた状態で、且つ、凹状または凸状に変形させた状態で、フォトマスク 2に描かれたノターンを基板 1に忠実に転写するものであるが、凹状または凸状の具体的な形状は、球面または球面に近い形状が望ましい。 [0064] 即ち、変形させる機構を基板 1の中央位置に設け、基板支持部材 15、基板 1およびフォトマスク 2を球面状に変形させると、基板 1の中央位置力も外方向に向力つて均一にスケールを変えることができるためである。

[0065] なお、基板 1とフォトマスク 2を球面状に変形させる基礎となる基板支持部材 15は、図 6から図 8に示した実施形態では、板状であり、枠状ベース部材 6に周囲を支持された状態で示されている。しかしながら、基板支持部材 15を球面状に変形させるために、より有効な支持方法として、変形させる機構を設けた基板 1の中央位置を中心とする円周を構成する連続領域上または円周に沿って互いに間隔をあけて配列された複数の領域上、あるいは円周近傍の複数の位置において基板支持部材 15を枠状ベース部材 6に支持させることが望ま、。

[0066] さらに、基板支持部材 15を都合良く球面状に変形させるために、基板支持部材 15 の剛性が場所によって異なるようにしてもよい。剛性の変動は、厚みの変化によって達成するようにしてもよヽ。

[0067] 上記の実施形態においては、基板 1と、基板 1を支持する板状の基板支持部材 15 とを凸状に曲げた状態での露光工程を示しているが、基板 1を支持する板状の基板支持部材 15とを凹状に曲げた状態での露光工程も同様である。また、図 6から図 8においては、基板 1およびフォトマスク 2を略水平に配置した場合を図示している力基板 1およびフォトマスク 2を略垂直となるように配置する装置構成であっても、同様の作用効果を得ることが可能である。

[0068] また、基板 1を凹状または凸状に曲げた後、フォトマスク 2を基板に均一に接触させながら基板 1の形状に倣うように曲げる方法のほか、逆に、フォトマスク 2を凹状または凸状に曲げた後、基板 1を基板に均一に接触させながらフォトマスク 2の形状に倣うように曲げる方法およびそのための装置も本発明の実施形態である。

[0069] さらに、基板 1とフォトマスク 2とを互いに均一に接触させた後、双方を一緒に凹状または凸状に曲げる方法およびそのための装置も本発明の実施態様である。

[0070] 以上、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなぐ請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が本発明に含まれる。本発明の露光方法および露光装置によれば、露光工程に到達するまでに受けた加熱処理などで、基板とフォトマスクに寸法変化が生じたとしても、フォトマスクに描かれたパターンを高い精度で基板に転写することができる。

Claims

請求の範囲

[1] ノターンが描かれたフォトマスクを、表面に感光層が形成された基板の感光層を覆う位置に配置し、前記フォトマスクと前記基板とを互いに均一に接触させた後、前記フオトマスクを通して前記基板の前記感光層に光を照射することにより前記パターンを前記基板に転写する露光方法にぉ、て、

前記フォトマスクおよび前記基板が互いに均一に接触しており、且つ、前記フォトマスクおよび前記基板がそれぞれに対して凹状または凸状に変形された状態で、前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射することにより、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写することを特徴とする露光方法。

[2] 前記フォトマスクおよび前記基板を互いに均一に接触させた後、前記フォトマスクおよび前記基板のうち一方を他方側に対して凹状または凸状に変形させ、且つ、それによって、前記他方も前記一方に倣うように凸状または凹状に変形させ、その状態で前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射することにより、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写することを特徴とする請求項 1に記載の露光方法。

[3] 前記フォトマスクおよび前記基板のうち一方を他方側に対して、凹状または凸状に変形させた後、前記フォトマスクおよび前記基板を互いに均一に接触させ、且つ、それによって、前記他方も前記一方に倣うように凸状または凹状に変形させ、その状態で前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射することにより、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写することを特徴とする請求項 1に記載の露光方法。

[4] 前記フォトマスクおよび前記基板の間の間隙空間をその他の領域よりも減圧された状態〖こすることにより、前記フォトマスクおよび前記基板を互ヽに均一に接触させることを特徴とする請求項 2または 3に記載の露光方法。

[5] 前記フォトマスクおよび前記基板の互いに対応する位置にそれぞ; |1 ^立置合わせマークが設けられており、該位置合わせマークをマーク検出手段によって検出し、検出したデータを基に、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせマーク間の位置ずれ量を演算し、演算結果に従って前記フォトマスクおよび前記基板を凹状または凸状に変形させる変形量を制御するようにしたことを特徴とする請求項 1な、し 4の、ずれかに記載の露光方法。

[6] 前記基板を前記フォトマスクに対して凹状または凸状に変形させることを特徴とする請求項 1な!、し 5の、ずれかに記載の露光方法。

[7] 前記基板が、板状の基板支持部材の主面に支持されており、該基板支持部材は、その外縁を枠状ベース部材に保持されており、且つ、基板支持台上に載置されており、該基板支持台は、前記基板支持部材を変形させるための変形機構を有しており、該変形機構を作動させ、前記基板支持部材を変形させることにより、前記基板を前記フォトマスク側に対して凹状または凸状に変形させることを特徴とする請求項 6に記載の露光方法。

[8] 前記変形機構が、前記基板支持部材の中央部領域を前記フォトマスク側に対して突き出すまたは引き込むことにより、前記基板を前記フォトマスク側に対して凹状または凸状に変形させることを特徴とする請求項 7に記載の露光方法。

[9] 前記フォトマスクおよび前記基板の互いに対応する位置にそれぞ; |1 ^立置合わせマークが設けられており、該位置合わせマークをマーク検出手段によって検出し、検出したデータを基に、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせマーク間の位置ずれ量を演算し、演算結果に従って前記変形機構による前記基板の変形量を制御するようにしたことを特徴とする請求項 6な、し 8の、ずれかに記載の露光方法。

[10] 互いに厚さが異なる基板とフォトマスクとを用いる請求項 1な、し 9の、ずれかに記載の露光方法。

[11] ノターンが描かれたフォトマスクを、表面に感光層が形成された基板の該感光層を覆う位置に配置し、前記フォトマスクと前記基板とを互いに均一に接触させた後、前記フォトマスクを通して前記基板の前記感光層に光を照射することにより前記パターンを前記基板に転写する露光方法に用いられる露光装置であって、

を備え、

寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写するようになされていることを特徴とする露光装置。

[12] 前記接触機構によって、前記フォトマスクおよび前記基板を互いに均一に接触させた後、

その状態で、前記光照射装置によって、前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射し、それによつて、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写するようになされて!、ることを特徴とする請求項 11に記載の露光装置。

[13] 前記変形機構によって、前記フォトマスクおよび前記基板のうち一方を他方側に対して、凹状または凸状に変形させた後、

前記接触機構によって、前記フォトマスクおよび前記基板を互いに均一に接触させ、且つ、それによつて、前記他方も前記一方に倣うように凸状または凹状に変形させその状態で、前記光照射装置によって、前記フォトマスクを通して前記感光層に光を照射し、それによつて、寸法を実質的に変化させた前記パターンを前記基板に転写するようになされて!、ることを特徴とする請求項 11に記載の露光装置。

[14] 前記接触機構が、前記フォトマスクおよび前記基板の間の間隙空間をその他の領域よりも減圧された状態にする減圧機構を含むことを特徴とする請求項 11ないし 13のいずれかに記載の露光装置。

[15] 前記フォトマスクおよび前記基板の互いに対応する位置にそれぞ; |1 ^立置合わせマークが設けられており、該位置合わせマークをマーク検出手段によって検出し、検出したデータを基に、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせマーク間の位置ずれ量を演算し、演算結果に従って前記フォトマスクおよび前記基板を凹状または凸状に変形させる変形量を制御するようになされて!、ることを特徴とする請求項 11な、し 14 の!、ずれかに記載の露光装置。

[16] 前記変形機構が、前記基板を前記フォトマスクに対して凹状または凸状に変形させる機構であることを特徴とする請求項 11な、し 15の、ずれかに記載の露光装置。

[17] 前記基板を主面に支持するための板状の基板支持部材にして、枠状ベース部材に外縁を保持された板状の基板支持部材と、

該基板支持部材変形機構を作動させることによって前記基板を前記フォトマスク〖こ対して凹状または凸状に変形させるようになされていることを特徴とする請求項 16に記載の露光装置。

[18] 前記基板支持部材変形機構が、ネジとモータとを備えて構成されて!ヽることを特徴とする請求項 17に記載の露光装置。

[19] 前記基板支持部材変形機構が、空気圧力で駆動される機構であることを特徴とする請求項 17に記載の露光装置。

[20] 前記基板支持部材変形機構が、前記基板支持部材の中央部領域を前記フォトマスク側に対して突き出すまたは弓 Iき込む機構であることを特徴とする請求項 17な、し 1

9の、ずれかに記載の露光装置。

[21] 前記フォトマスクおよび前記基板の互いに対応する位置にそれぞ; |1 ^立置合わせマークが設けられており、該位置合わせマークをマーク検出手段によって検出し、検出したデータを基に、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせマーク間の位置ずれ量を演算し、演算結果に従って前記変形機構による前記基板の変形量を制御するようにしたことを特徴とする請求項 16ないし 20のいずれかに記載の露光方法。

[22] 前記マーク検出手段が CCDカメラであることを特徴とする請求項 15ないし 21のいずれかに記載の露光装置。

[23] 前記基板と前記フォトマスクとの厚さが異なることを特徴とする請求項 11ないし 22のいずれかに記載の露光装置。