JP4984736B2

JP4984736B2 - 露光装置及び方法

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Publication number: JP4984736B2
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Inventors: 孝夫友野
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Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2012-07-25
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Description

本発明は、線束を用いて感光性部材を露光する装置、及び、その装置による露光方法に関する。

感光材料の例として、フォトレジストが挙げられる。例えば、ネガ型フォトレジストは、光があたっていない部分はアルカリ溶液に溶ける性質をもっているので、逆に光化学反応によってアルカリ不溶になったレジストパターンを残すものであり、ポジ型フォトレジストは、光があたった部分での光化学反応によって、アルカリ溶液に溶ける化学構造に変化するものである。この照射光での照射の有無の差異を利用して、微細加工に用いられる製造用原版が製造されている。このような露光部位の選定制御には、露光する線束と感光性部材との相対的な方位関係を調節する必要がある。

従来の露光装置として電子線露光装置がある。一般的な電子線露光装置は、電磁レンズとその制御装置を備え、XYステージ上に載置されたレジスト膜付きウェハ等を一括露光する。また、一般的なレーザー照射装置は、レーザー光をレンズで集光し、レジスト付き光ディスクする。光ディスクは線束と垂直な面に配置され、その面内で回転自在に支持される。

特許文献１には、相対的な方位関係を調節する機構に関する開示がある。
特許文献１は、積載物を高速かつ正確に所望のＸ軸位置、Ｙ軸位置、θ軸位置に移動させるＸＹθステージ装置及びその制御方法に関するものである。
Ｘ軸方向に対向配置される１対のリニアモータと、Ｘ軸に直交するＹ軸方向に対向配置される１対のリニアモータと、移載物を積載する可動テーブルと、Ｘ軸Ｙ軸と同一平面内のθ軸方向に可動テーブルを回転自在に支承する回転支承手段と、ＸＹエンコーダと、θエンコーダと、２対のリニアモータをそれぞれ駆動し、可動テーブルのＸ軸位置とＹ軸位置及びθ軸位置を制御する位置制御器とを備えることを特徴とする。
特開２００１−３５６１８７「ＸＹθステージ装置及びその制御方法」

従来の露光装置では、フォトレジスト等の感光材料を、錐体等の所望の形状に露光調節することは困難であった。特に、マイクロニードルアレイなど、同一形状のものが並列配置されたものの作成は困難であった。

そこで、本発明は、露光する線束と感光性部材との相対的な方位関係を調節でき、露光部位を自在に選定制御できる露光装置及び方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の露光装置は、次の構成を備える。
すなわち、レジストから成る薄膜を支持するステージを備えた露光装置において、前記薄膜を露光する線束を調節して出力する制御系を有する線源出力調節手段と、前記線束を収束調節する制御系を有する収束調節手段と、前記ステージを並進移動させて位置調節する駆動系及び制御系を有するステージ並進移動調節手段と、前記線束の射出口と前記ステージとの相対方位を調節する駆動系及び制御系を有して、前記薄膜に対する線束照射方向が相異なる複数の照射を可能にする照射方位調節手段と、を備えることを特徴とする。

ここで、前記射出口を並進移動させて位置調節する駆動系及び制御系を有する線源並進移動調節手段を設けて、方位調節の利便に寄与させてもよい。また、前記ステージの表面積が大きい場合などには、ステージ上にある感光性部材に対して一様に露光用の照射をすることに寄与させてもよい。

また、前記照射方位調節手段に、定位置すなわち所定の基準位置の前記射出口と、定位置すなわち所定の基準位置の前記ステージとを結ぶ線を自転軸として、前記ステージを回転させる駆動系及び制御系を有するステージ自転調節手段を設けて、方位調節の利便に寄与させてもよい。

前記照射方位調節手段に、定位置の前記射出口と定位置の前記ステージとを結ぶ線に垂直な線を揺動軸として、前記ステージを傾斜させる駆動系及び制御系を有するステージ揺動調節手段を設けて、方位調節の利便に寄与させてもよい。

前記照射方位調節手段に、前記ステージの取付部位がガイドにより可動自在となるように支持された揺動調節手段に固定され、揺動調節手段が可動することにより、照射光の進行方向に垂直な平面に対して所定角度傾斜させる駆動系及び制御系を有するステージ揺動調節手段を設けて、方位調節の利便に寄与させてもよい。

前記照射方位調節手段に、前記ステージのステージ支持体が、照射光の進行方向に垂直な平面に対して所定角度傾斜させる駆動系及び制御系を有するステージ傾斜調節手段を設けて、方位調節の利便に寄与させてもよい。

前記照射方位調節手段に、前記ステージに対する前記射出口の方位を調節する駆動系及び制御系を有する線束方位調節手段を設けて、方位調節の利便に寄与させてもよい。この露光用照射光の射出口の方位を調整するためには、光線が通過するレンズ系やミラー系の角度や屈折を変化させることが挙げられる。

前記照射方位調節手段に、前記ステージ自転調節手段により前記ステージを回転させながら、前記ステージ上の感光性部材に対して連続的に照射を行なう駆動系及び制御系を有するステージ自転連続照射手段を設けて、方位調節の利便に寄与させてもよい。

前記線源出力調節手段に、線束の波長を変えて、複数回の照射を行なう駆動系及び制御系を有する不連続波長出力手段を設けて、露光する部位の調節の利便に寄与させてもよい。

本発明の露光方法は、以上のような露光装置を用いて、前記感光材料を、フォトレジストの層の上に、複数の島状遮光部を有するフォトマスクを設けられたものとし、前記フォトマスクを介して光を照射して、前記フォトレジストの感光部位を選定制御する露光工程を有することを特徴とする。

前記薄膜に、屈折率の異なる複数種類のフォトレジストの積層体を用いて、露光する部位の調節の利便に寄与させてもよい。

前記島状遮光部に、多角形のものを用い、前記ステージ自転調節手段による回転角度を、前記多角形の内角のいずれかとして、多様な方位からの露光に寄与させてもよい。ここでは、感光性部材に対して１回の照射処理の終了後に、前記ステージを前記多角形の内角のいずれかの角度を回転させて、次の照射処理を行う。

前記島状遮光部に、多角形のものを用い、前記ステージ揺動調節手段による揺動方向を、前記多角形のいずれかの角と中心とを結ぶ方向、或いは、いずれかの辺に垂直な方向として、多様な方位からの露光に寄与させてもよい。

前記島状遮光部に、多角形のものを用い、前記ステージ傾斜調節手段による傾斜方向を、前記多角形のいずれかの角と中心とを結ぶ方向、或いは、いずれかの辺に垂直な方向として、多様な方位からの露光に寄与させてもよい。

本発明によると、露光する線束と感光性部材との相対的な方位関係を調節することが可能なので、フォトレジスト等の露光部位を自在に選定制御できる。

以下に、本発明の実施形態を説述する。なお、感光材料等の化学品は、実施例に記すものに限らず、それに相応する従来公知のものを適宜利用できる。

図１は、本発明装置の要部及び揺動調節手段によりステージを傾斜させる構成を示す説明図である。
本発明装置には、露光用光学系（１９）を有し、線源並進移動調節手段（１０）、線源出力調節手段（１１）、収束調節手段（１２）と射出口（１３）を含む構成である。また、射出口（１３）の下方には、感光性部材（１４）を載置できる略半円状のステージ（１５）を有する。ステージ（１５）の上面は、感光性部材（１４）を載置するために平らに形成され、下面は、ガイド（１８）に沿った弧面状に形成されている。また、選択的に揺動調節手段（１７）とそれを可動自在に支持するとともに移動方向を規制するガイド（１８）を有する。

本発明装置は、定位置（基準位置）のステージ（１５）に設置された感光性部材（１４）に対して、定位置の線束の射出口（１３）によって、ステージ（１５）に向かって露光用の光照射する露光装置を示す。線束の射出側には、感光性部材（１４）を露光する線束を調節して出力する制御系を有する線源出力調節手段（１１）、照射された線束を収束調節する制御系を有する収束調節手段（１２）と、線源の射出口（１３）を並進移動させて位置調節する駆動系及び制御系を有する線源並進移動調節手段（１０）と、ステージ（１５）に対する射出口（１３）の方位を調節する駆動系及び制御系を有する線束方位調節手段とが備わる。なお、ガイド（１８）は、後述するステージ自転調節手段（３０）に支持され、回動し得る。

線源並進移動調節手段（１０）は、射出口（１３）を３次元的に並進移動させるもので、アーム機構等を備える。線束方位調節手段（２１）は、射出口を少なくとも２次元的に回転移動させるもので、直交する２アームを有するゴニオメータヘッド等の機構を備える。
ステージ（１５）は、ガイド（１８）により可動自在となるように支持された揺動調節手段（１７）に固定され、揺動調節手段（１７）がガイド（１８）に対して可動することにより、照射光の進行方向に垂直な平面に対して所定角度傾斜する。揺動調節手段（１７）には、ガイド（１８）に対して移動するための駆動系及び制御系が備わる。

図２は、露光装置のステージ支持体によるステージ傾斜調整手段を一部示す説明図である。
ここで、ステージ（１５）の取付部位に当たるステージ支持体（１６）が、照射光の進行方向に垂直な平面に対して所定角度傾斜させる駆動系及び制御系を有するステージ傾斜調節手段（２０）を説明する。ステージ支持体（１６）を介して、ステージ（１５）を所定角度傾斜させるためには、ステージ支持体（１６）とステージ傾斜調節手段（２０）が接続する部分で、カメラ三脚の雲台様の構成をすることが例示される。その他には、同接続部分でのステージ支持体（１６）若しくはステージ傾斜調整手段（２０）に、歯車機構を配置させ、ステージ（１５）を傾斜させることが挙げられる。なお、ステージ（１５）は、チャックを介して感光性部材（１４）を支持させてもよい。

図３は、ステージ並進移動調節手段、及びステージ自転調節手段を一部示す説明図である。
ステージ側には、ステージ（１５）を並進移動させて位置調節する駆動系及び制御系を有するステージ並進移動調節手段（３１）を備える。ステージ並進移動調節手段（３１）は、線源並進移動調節手段（１０）と同様、射出口（１３）を３次元的に並進移動させるもので、様々ある機構を適宜利用できる。また、ステージ自転調節手段（３０）は、ステージ支持部（１６）を介してステージ（１５）に連続しており、ステージ自転調節手段（３０）の回転によりステージ（１５）が所定角度回転することができる。ステージ自転調節手段（３０）は、所定の回転指示により回転できる駆動系及び制御系を有する。

上記のステージ並進移動調節手段（３１）、及びステージ自転調節手段（３０）は択一的にいずれかの手段を選択的に、若しくは両方の手段を本露光装置に構成させることができる。なお、この場合に、ステージ（１５）を傾斜させる手段としては、図１のようなステージ揺動調節手段（１７）でも、図２のようにステージ支持体（１６）を介したステージ傾斜調節手段（２０）のいずれかを採用しても良い。

図４は、照射方位調節手段によりステージ（１５）に載置される感光性部材（１４）、ステージ平面に対して斜め方向から光照射できる構成を一部示す説明図である。図４は露光用光源系（１９）に線束方位調節手段（４０）を設けている。また、本露光用光源系（１９）は、線源出力調節手段（１１）、収束調節手段（１２）、射出口（１３）を有し、選択的に線源並進移動調節手段（１０）を備える。照射方位調節手段（４０）は、図４のように射出口（１３）の直前に備えても良く、また、その直後に備えても良い。線束方位調節手段（４０）は、いずれの位置に備えても、照射光の指向性を維持できれば良い。

上述のように、線束方位調節手段（４０）によりステージ（１５）に載置される感光性部材（１４）をステージ平面に対して斜め方向から光照射することで、ステージ支持体（１６）で固定したステージ（１５）は水平に固定していても良い。また、この場合に、ステージ自転調節手段（３０）によりステージ（１５）を１８０度回転させることで、ステージ（１５）を水平に保ったまま、２方向からの光照射が実現できる。また、上述のステージ揺動調節手段（１７）若しくはステージ傾斜調節手段（２０）とともに、ステージをその平面内で回転させるステージ自転調節装置（φ）とを組み合わせて操作すると、多様な照射方位調節が実現する。

これらのステージ自転調節手段（３０）、ステージ揺動調節手段（１７）、ステージ傾斜調節手段（２０）も、様々ある機構を適宜利用できる。例えば、ステージ自転調節手段（３０）とステージ揺動調節手段（１７）は、４軸自動Ｘ線回折計として知られている回転調節機能が利用できる。また、ステージ傾斜調節手段（２０）には、４軸自動Ｘ線回折計やワイゼンベルクカメラやプリセッションカメラなどＸ線回折装置に広く使用されているゴニオメータヘッドが利用できる。そのようなヘッドを使わなくても、単に、略棒状のステージ支持体（１６）を所定角度傾斜させて固定する機構でもよい。

なお、駆動系には、ステッピングモータなどの装置を適宜利用できる。制御系には、演算装置、記録装置、入出力装置等を有するパソコンなどの装置を適宜利用できる。

図５は、前述のステージ傾斜調節手段（２０）、ステージ揺動調節手段（１７）、ステージ自転調節手段（３０）、並びに線束方位調節手段（４０）とから成る露光用光学系（１９）をまとめて示した説明図である。これらの各手段と、更には、線源並進移動調節手段（１０）及びステージ並進移動調節手段（３１）とを適宜組み合わせて利用することによっても、ステージ（１５）上に配置される感光性部材（１４）への光照射方位並びに照射位置を調節できる。装置としては、前述のステージ傾斜調節手段（２０）、ステージ揺動調節手段（１７）、ステージ自転調節手段（３０）、並びに線束方位調節手段（４０）の全てを備える必要はなく、必要に応じて、例えばステージ傾斜調節手段（２０）とステージ自転調節手段（３０）を備えた装置や、ステージ揺動調節手段（１７）とステージ自転調節手段（３０）を備えた装置など自在に設計変更可能である。
以上のように、ステージ揺動調節手段（１７）、ステージ傾斜調節手段（２０）、ステージ自転調節手段（３０）、線束方位調節手段（４０）によって、線束の射出口（１３）とステージ（１５）との相対方位を調節する駆動系及び制御系を有して、感光性部材（１４）に対する線束照射方向が相異なる複数の照射を可能にする照射方位調節手段が構成される。

図６に示したように、ステージ（１５）を傾斜可能に設計すると、線束Ｌに対する相対角度が変化する。それには、線束の進行方向に対してステージ（１５）を傾けて設置可能とするステージ傾斜調節手段（２０）を設ければよい。図６（ａ）は、ステージ（１５）が定位置にある状態を示す。図６（ｂ）は、ステージ（１５）を揺動角（＋θ）回転させた状態であり、図６（ｃ）は、逆にステージを揺動角（−θ）回転させた状態である。このように±θの揺動を行なうと、フォトレジスト（６２）に対して線対称な光照射を行える。ここでは、ステージ（１５）は、照射光に垂直な線である揺動軸を軸として回転することで傾斜される。

また、図６で示したステージ（１５）を傾斜可能とする手段は、上述のようなステージ支持体（１６）を介したステージ傾斜調節手段（２０）でもよく、その他に図１で示したように、ステージ揺動調節手段（１７）でもよい。

図７は、感光性部材（１４）に照射して、錐体形状の非硬化レジストを形成する様態を示す説明図である。紫外線等の照射によって硬化する感光性樹脂を有する感光性部材（１４）は、基板（６３）の上層に、フォトレジスト（６２）から成る薄膜を有し、当該薄膜の上層に、遮光作用のある島状遮光部（６１）を有するフォトマスクが備わる。島状遮光部（６１）は、部分的に設けられ、図では長方形の薄いものが１つ示されている。

例えば、図７に示すように、４方向から照射（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）を行ない、非硬化レジスト(７０)を四角錐（ＡＢＣＤ−Ｅ）に成形している。照射Ｌ１を、側面ＡＢＥに平行に行ない、照射Ｌ２を、側面ＣＤＥに平行に行ない、照射Ｌ３を、側面ＢＣＥに平行に行ない、照射Ｌ４を、側面ＡＤＥに平行に行なうことで、頂点Ｅの位置を設定できる。すなわち、非硬化レジスト(７０)を錐体形状にするには、線束の進行方向とステージ平面との相対方位が相異なる複数回の照射を行えばよい。その複数回の照射によって、島状遮光部（６１）で遮光される非硬化レジストの部位を選定制御することで、所望の錐体形状が得られる。その照射回数や方位は、島状遮光部（６１）の形状や所望の錐体の形状、特にその形状の対称性による。

フォトレジストが成膜される基板としては、Si、ガラス、シリコンウエハ、セラミック、石英、サファイヤ等が利用できる。フォトレジストとしては、例えば、マイクロケム社製NANOSU-8（登録商標）、東京応化製TMMRS2000/TMMFTS2000（登録商標）を原料としたものが利用できる。フォトレジストを基板表面に塗布させるためには、例えば、スピンコーター（塗布機）を用いて塗布することが挙げられる。スピンコーターは、ノズルから供給された液状のレジストを、回転支持台に固定した基板表面に滴下し、それを高速回転（例えば、1000rpmで30秒間）させることによって均一なレジストは薄膜を作製する装置である。その他に、基板にフォトレジストをスプレージェットなどを用いて噴霧して塗布、成膜することが挙げられる。

なお、フォトレジストは、ネガ型とポジ型の２種類に分類される。一般に、ネガ型はウェハとの密着性が良好なため、薬品によるエッチングをするときに使用され、ポジ型は解像度が高いため、プラズマによるドライエッチングをするときに使用され、ポジ型は強アルカリ水溶液、ネガ型は例えば溶剤で現像される。

島状遮光部としては、Cr等が利用され、多数の島状遮光部の並列された薄片状のフォトマスクの島状遮光部をフォトレジストに対向させて密着させて積層する。島状遮光部に用いる材料は、線束の波長にも依存し、例えばＸ線ならPb等が好ましい。なお、フォトマスク自体を基板として、Cr等の島状遮光部上に直接レジスト膜を製膜してもよい。

図８は、感光性部材及びフォトマスクの要部を示す平面図（上図）及び正面断面図（下図）である。この図では、基板（６３）の上にフォトレジスト（６２）が成膜され、加えて、その上に、島状遮光部（６１）が配置されたフォトマスク（６０）が密着している状態を示す。

図９は、ネガ型フォトレジストを用いて、略錐体状の非硬化レジストを成形する工程を示す説明図である。図９（a）は、基板（６３）の上にフォトレジスト（６２）が成膜され、加えて、その上に、島状遮光部（６１）が配置されたフォトマスク（６０）が密着されているものが定位置（水平状態）になっていることを示す。次に、図９（ｂ）のように、ステージ揺動調節装置によってステージを角度＋θだけ傾斜させて、感光性部材（１４）を傾斜させた状態で照射（照射光Ｌ１）すると、島状遮光部の下方にまで線束が達する。

図９（ｃ）では、ステージ（１５）を傾斜させて光照射で処理した感光性部材（１４）を再度、水平にした状態を示す。島状遮光部下方に照射光で処理されていない非硬化レジストが島状遮光部の底面を面として四角柱が生成される。ここでの四角柱の形状は、底面と側面が垂直の関係にない部分を一部持つ形状となる。図９（ｄ）のように、逆に、ステージを逆に角度−θだけ傾斜させて照射（照射光Ｌ２）すると、図９（ｅ）のように、島状遮光部下方で、非硬化レジストを三角柱状に成形できる。その後、ステージ自転調節装置によってステージを角度＋φだけ自転させ、上記と同様の２回のステージ揺動照射（Ｌ３）（Ｌ４）を行なう。図示の例の場合は、島状遮光部（６１）が正方形なので、ステージの自転角度は９０°とする。この４回の照射（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）によって、非硬化レジストの部分を、図７に示したような四角錐（ＡＢＣＤ−Ｅ）に成形できる。

このように、２回のステージ揺動照射工程の間にステージ自転工程を入れると、多様な方位からの照射が可能になる。また、ステージ（１５）を角度＋θだけ傾斜させて照射する工程と、ステージ（１５）を角度−θだけ傾斜させて照射する工程とのセット、すなわち、線束の進行方向に関して略対称な２つの位置で、それぞれ照射を行なうと効率がよい。

なお、ステージ（１５）を揺動させて傾斜させる代わりに、その都度、ステージ自体を傾斜させても、同様の効果が得られる。そのため、ステージ揺動（θ）とステージ傾斜設置（α）とは、実質的に等価とみなせるので、両工程も適宜置換可能である。

その都度毎にステージ（１５）を傾斜させず、予め一定の角度＋θだけステージを傾斜させて設置しておいても、同様の効果が得られる。このように、ステージを傾斜設置しておくと、ステージ（１５）を自転させるだけで、多数方向から照射できる利点がある。

一方、光源側の配向を変化させてもよい。すなわち、ステージ（１５）に対する光の照射方位を調節する線束方位調節手段（４０）を設ける。これは、装置を置換配置するのみで簡略に行える。すなわち、ステージ（１５）の位置に光源を配し、光源の位置にステージ（１５）を配すれば、同様の効果を得られる。

特定の一方向だけでも、光源の方位が調節自在であると、多様な照射方位調節に有用である。それと、前述のステージ自転、ステージ揺動、ステージ傾斜、並びに、照射の各工程を適宜組み合わせることによって、非硬化レジスト部分を多様な錐体形状に成形できる。

照射は、静止した感光性部材（１４）に対して行なうには限らない。ステージ（１５）を自転させながら、ステージ上の感光性部材（１４）に対して連続的に照射を行なってもよい。すると、非硬化レジスト部分を、円錐など、底面に曲線を有する錐体状に容易に成形できる。

図１０及び１１は、フォトマスク（３４）に配置された島状遮光部（６１）の例を示す平面説明図である。島状遮光部の形状は、非硬化レジスト部分となる錐体の底面の形状に一致する。その錐体の側面形状は、照射方位調節の方法に依存する。例えば、図１０（ａ）に示した径88μmの四角形の島状遮光部（６１）を用い、揺動軸（１００）を軸に揺動角θを±10°に設定すると、高さ250μmの四角錐形状が得られる。また、図１０（ｂ）に示した径88μmの四角形の島状遮光部（６１）を用い、揺動軸（１００）を軸に揺動角θを±10°に設定すると、高さ250μmの三角錐形状が得られる。

図１１は、フォトマスク（６０）に配置された島状遮光部（６１）として多角形を用いた場合を示す。ステージの揺動方向を、その多角形のいずれかの角と中心とを結ぶ方向、或いは、いずれかの辺に垂直な方向に設定すると、正多角錐形状が成形できる。また、ステージの自転角度を、その多角形の内角のいずれかの角度に設定すると、照射の方位決めが容易になる。図１１（ａ）は、正８角形の例であり、揺動軸は４つである。図１１（ｂ）は、正８角形の例であり、揺動軸は４つである。図１１（ｃ）は、正６角形の例であり、揺動軸は３つである。図１１（ｄ）は、略円形の例であり、揺動軸は８つである。

図１２は、非硬化レジスト部分の錐体形状を示す斜視図である。上述の多角形の島状遮光部（６１）によると、図１２（ａ）（ｂ）のような三角錐（１２０）、四角錐（１２１）に成形できる。角数の多い正多角形若しくは円形の島状遮光部（６１）によると、図１２（ｃ）のような円錐状（１２２）に近くなる。図１２（ｄ）のように、径が一定でない錐体形状（１２３）は、次の方法で得られる。

図１３は、図１２（ｄ）に示した径が一定でない錐体形状（１２３）を成形する工程を示す説明図である。まず、屈折率の異なる複数種類のフォトレジスト（６２）を基板（６３）に積層する。図示の例では、フォトレジスト（６２）の下層に、高屈折率1.63のレジスト（SU-8）を300μm、フォトレジスト（６２）の上層に、低屈折率1.59のレジスト（ネガ型ドライフィルムポリカーボネート系のドライフィルム(日本ゼオン製ZED-400)）を用いた。これによると、屈折率の差異により、層境で不連続に径が変化する錐体形状の非硬化レジストを成形できる。それを基にして製造するマイクロニードルは、径が一定でない錐体形状（１２３）であり、基部が大径の錐台（１２３ｂ）と錐状部が小径の錐状体（１２３a）になるので、強度の補強に寄与する。

線束の波長を変えて、複数回の照射を行なうことでも、同様に、島状遮光部下部に成形する略錐体状の成形部の径を段階的に変えられる。

本発明による露光装置及び方法は、簡易な構成で、露光する線束と感光性材料との相対的な方位関係を容易に調節可能なので、様々な露光に利用でき産業上有用である。例えば、フォトレジストの露光に使用すれば、マイクロニードルアレイの製造に寄与する。

本発明装置の要部及び揺動調節手段によりステージを傾斜させる構成を示す説明図ステージ支持体によるステージ傾斜調整手段を一部示す説明図ステージ並進移動調節手段及びステージ自転調節手段を一部示す説明図照射方位調節手段により感光性部材に対して斜め方向から光照射する構成を一部示す説明図ステージ傾斜手段、ステージ揺動手段、ステージ自転手段、並びに線束方位調節手段とを備える照射方位調節手段をまとめて示した説明図ステージを傾斜させた場合のステージと線束との方位関係を示す説明図感光性部材に光照射して、錐体形状の非硬化レジストを形成する様態を示す説明図感光性部材及びフォトマスクの要部を示す平面図及び正面断面図略錐体状の非硬化レジストを成形する工程を示す説明図フォトマスクに配置された島状遮光部の例を示す平面説明図フォトマスクに配置された島状遮光部の例を示す平面説明図非硬化レジスト部分の錐体形状を示す斜視図径が一定でない錐体形状を成形する工程を示す説明図

符号の説明

１０線源並進移動調節手段
１１線源出力調節手段
１２収束調節手段
１３射出口
１４感光性部材
１５ステージ
１６ステージ支持体
１７揺動調節手段
１８ガイド
１９露光用光学系
２０ステージ傾斜調節手段
３０ステージ自転調節手段
３１ステージ並進移動調節手段
４０照射方位調節手段
６０フォトマスク
６１島状遮光部
６２フォトレジスト
６３基板
７０非硬化レジスト
１００揺動軸
１２０三角錐
１２１四角錐
１２２略円錐
１２３径が一定でない錐体形状
１２３ａ基部が大径の錐台
１２３ｂ錐状部が小径の錐状体

Claims

露光対象の薄膜を支持するステージと、
前記薄膜を露光する線束を調節して出力する制御系を有する線源出力調節手段と、
前記線束を収束調節する制御系を有する収束調節手段と、
前記ステージを並進移動させて位置調節する駆動系及び制御系を有するステージ並進移動調節手段と、
前記線束の射出口と前記ステージとの相対方位を調節する駆動系及び制御系を有して、前記薄膜に対する線束照射方向が相異なる複数の照射を可能にする照射方位調節手段と、を備え、
前記ステージに載置され、フォトレジストの層の上に複数の島状遮光部を有するフォトマスクを設けられた感光性部材を露光して、前記フォトレジストの感光部位を選定制御する露光装置において、
前記照射方位調節手段は、
定位置の前記射出口と定位置の前記ステージとを結ぶ線を自転軸として、前記ステージを回転させる駆動系及び制御系を有するステージ自転調節手段と、
前記ステージの取付部位がガイドにより可動自在となるように支持された揺動調節手段に固定され、揺動調節手段が可動することにより、照射光の進行方向に垂直な平面に対して所定角度傾斜させる駆動系及び制御系を有するステージ揺動調節手段とを備え、
前記島状遮光部の形状は多角形であり、前記ステージ自転調節手段による回転角度が、前記多角形の内角のいずれかに駆動制御可能であり、また、前記ステージ揺動調節手段による揺動方向が、前記多角形のいずれかの角と中心とを結ぶ方向、或いは、いずれかの辺に垂直な方向に駆動制御可能である
ことを特徴とする露光装置。
前記射出口を並進移動させて位置調節する駆動系及び制御系を有する線源並進移動調節手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記照射方位調節手段は、
定位置の前記射出口と定位置の前記ステージとを結ぶ線に垂直な平面に対して、前記ステージを傾斜させる駆動系及び制御系を有するステージ傾斜調節手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
前記照射方位調節手段は、
前記ステージのステージ支持体が、照射光の進行方向に垂直な平面に対して所定角度傾斜させる駆動系及び制御系を有するステージ傾斜調節手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の露光装置。
前記照射方位調節手段は、
前記ステージに対する前記射出口の方位を調節する駆動系及び制御系を有する線束方位調節手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の露光装置。
前記照射方位調節手段は、
前記ステージ自転調節手段により前記ステージを回転させながら、前記ステージ上の感光性部材に対して連続的に照射を行なう駆動系及び制御系を有するステージ自転連続照射手段を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の露光装置。
前記線源出力調節手段は、
線束の波長を変えて、複数回の照射を行なう駆動系及び制御系を有する不連続波長出力手段を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の露光装置。
露光対象の薄膜を支持するステージと、
前記薄膜を露光する線束を調節して出力する制御系を有する線源出力調節手段と、
前記線束を収束調節する制御系を有する収束調節手段と、
前記ステージを並進移動させて位置調節する駆動系及び制御系を有するステージ並進移動調節手段と、
前記線束の射出口と前記ステージとの相対方位を調節する駆動系及び制御系を有して、前記薄膜に対する線束照射方向が相異なる複数の照射を可能にする照射方位調節手段と、を備え、
前記ステージに載置され、フォトレジストの層の上に複数の島状遮光部を有するフォトマスクを設けられた感光性部材を露光して、前記フォトレジストの感光部位を選定制御する露光装置を用いて、露光する方法において、
前記感光性部材には、前記島状遮光部の形状が多角形であるものを使用し、
前記照射方位調節手段における、定位置の前記射出口と定位置の前記ステージとを結ぶ線を自転軸として、前記ステージを回転させる駆動系及び制御系を有するステージ自転調節手段によっては、前記ステージの回転角度を、前記多角形の内角のいずれかに駆動制御すると共に、
前記照射方位調節手段における、前記ステージの取付部位がガイドにより可動自在となるように支持された揺動調節手段に固定され、揺動調節手段が可動することにより、照射光の進行方向に垂直な平面に対して所定角度傾斜させる駆動系及び制御系を有するステージ揺動調節手段によっては、前記ステージの揺動方向を、前記多角形のいずれかの角と中心とを結ぶ方向、或いは、いずれかの辺に垂直な方向に駆動制御する露光工程を有する
ことを特徴とする露光方法。
前記薄膜は、屈折率の異なる複数種類のフォトレジストの積層体であることを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
前記島状遮光部の形状は多角形であり、
前記ステージ傾斜調節手段による傾斜方向を、前記多角形のいずれかの角と中心とを結ぶ方向、或いは、いずれかの辺に垂直な方向とすることを特徴とする請求項８または９に記載の露光方法。