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JP2002303988A - Exposure device - Google Patents

Exposure device

Info

Publication number
JP2002303988A
JP2002303988A JP2001104208A JP2001104208A JP2002303988A JP 2002303988 A JP2002303988 A JP 2002303988A JP 2001104208 A JP2001104208 A JP 2001104208A JP 2001104208 A JP2001104208 A JP 2001104208A JP 2002303988 A JP2002303988 A JP 2002303988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
light
light source
emitting diode
exposure apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001104208A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Nishida
敏夫 西田
Naoki Kobayashi
小林  直樹
Hisao Saito
久夫 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2001104208A priority Critical patent/JP2002303988A/en
Publication of JP2002303988A publication Critical patent/JP2002303988A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Led Devices (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure device capable of exposing a large-area surface by using ultraviolet rays having uniform illuminance. SOLUTION: This exposure device is equipped with an exciting light source constituted by arraying a plurality of nitride semiconductor light emitting diodes 1 whose each light emission peak wavelength is 200 nm to 450 nm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外光源を利用す
る露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus using an ultraviolet light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、紫外光源を利用する露光装置にお
いては、励起光源として金属ガスや希ガス等を用いた放
電管や、ガスもしくは個体レーザが使用されてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an exposure apparatus using an ultraviolet light source, a discharge tube using a metal gas or a rare gas, or a gas or solid laser has been used as an excitation light source.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の紫外光源
では、均一性の良い面光源とすることが困難であり、照
度を均一にするために大面積の光学レンズが使用されて
きた。しかし、収差の少ない大型レンズを作製すること
は困難であること、また、紫外光源の効率が低いために
大出力化するための熱設計が困難になること等の理由か
ら、露光面積は小さく、そのため、繰り返し(ステップ
アンド リピート)の露光によって、大面積の露光を行
なってきた。この方法は、光学的な分解能を高く保った
まま、大きな基板を露光することができるという利点が
あるが、露光回数が多数回に及ぶ。そのため、その度毎
に位置合わせを必要とし、スループットが低くなるとい
う問題があった。また、その間、光源を動作させておく
ためにエネルギー消費量が大きかった。
In the above-mentioned conventional ultraviolet light source, it is difficult to make the surface light source with good uniformity, and a large-area optical lens has been used to make the illuminance uniform. However, the exposure area is small because it is difficult to produce a large lens with little aberration, and it is difficult to design heat to increase the output due to the low efficiency of the ultraviolet light source. Therefore, large-area exposure has been performed by repeated (step and repeat) exposure. This method has the advantage that a large substrate can be exposed while maintaining high optical resolution, but the number of exposures is large. Therefore, there is a problem that the alignment is required every time, and the throughput is reduced. During that time, the energy consumption was large because the light source was kept operating.

【0004】また、これらの放電を利用する光源では、
その電源として高い電圧と大電力を要する、寸法が大き
い、重量が重い、安定化までの立ち上げ時間が長い、放
電により長期的に劣化があるために光出力の較正を頻繁
に行なう必要がある、集光するために大きな空間を必要
とする等の問題があった。
In a light source utilizing these discharges,
Requires high voltage and power as its power source, large size, heavy weight, long start-up time to stabilization, frequent calibration of light output due to long-term deterioration due to discharge However, there is a problem that a large space is required for condensing light.

【0005】さらに、所要の紫外光以外に熱エネルギー
を有する波長の長い光が多く含まれているために、試料
を加熱してしまう問題があった。このため、試料・マス
ク等を光源から分離して配置するために、光源だけでな
く、露光装置自体が極めて大きくなるという問題があっ
た。このような熱設計を行なう際には、熱線フィルター
を用いたり、冷却ファンを用いたりすることが多いが、
このため、例え光学的な集光系をコンパクトに設計でき
る場合でも装置全体の大きさは、光源並びに光学系の熱
制御に必要となる大きなサイズになるとともに、冷却フ
ァンの動作によって生じる振動が微細パタンを作製する
際の障害となる。また、特に熱線フィルターを用いる場
合は、必要とする励起用の紫外光まで減衰してしまうこ
とや、熱線フィルターの固定部からの熱の回り込みを防
ぐことが困難であるという問題が避けがたかった。
[0005] Further, there is a problem that the sample is heated because a large amount of light having a long wavelength having heat energy is contained in addition to the required ultraviolet light. For this reason, there is a problem that not only the light source but also the exposure apparatus itself becomes extremely large in order to dispose the sample / mask and the like separately from the light source. When performing such a thermal design, a hot-wire filter or a cooling fan is often used,
For this reason, even if the optical condensing system can be designed to be compact, the size of the entire apparatus becomes large, which is necessary for heat control of the light source and the optical system, and vibration generated by the operation of the cooling fan is minute. This is an obstacle to making patterns. In particular, when using a hot-wire filter, it was difficult to avoid the problem that the ultraviolet light for excitation required was attenuated and that it was difficult to prevent heat from flowing from the fixed part of the hot-wire filter. .

【0006】近年、大型ディスプレイをはじめとして、
光・電子デバイスの大面積化が進み、その有用性が明ら
かになるにつれて、一層の大面積化が期待されている。
しかしながら、例えばメーターサイズの面の露光を行な
うため、均一な照度の紫外線を従来技術によって得るこ
とは困難であった。
In recent years, including large displays,
As the area of optical and electronic devices has increased, and their usefulness has been clarified, further enlargement of the area is expected.
However, since exposure is performed on, for example, a meter-sized surface, it has been difficult to obtain ultraviolet rays with uniform illuminance by the conventional technique.

【0007】本発明の目的は、均一な照度の紫外線を用
いて大面積の面の露光を行なうことができる露光装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of exposing a large area surface using ultraviolet rays having uniform illuminance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の露光装置は、発光ピーク波長が200nm
〜450nmの窒化物半導体発光ダイオードを複数個配
列して構成した励起光源を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an exposure apparatus of the present invention has an emission peak wavelength of 200 nm.
An excitation light source comprising a plurality of nitride semiconductor light-emitting diodes of up to 450 nm is arranged.

【0009】また、本発明の露光装置は、発光ピーク波
長が350nm〜370nmの上記窒化物半導体発光ダ
イオードを複数個配列して構成した励起光源を備えたこ
とを特徴とする。
Further, the exposure apparatus of the present invention is characterized by comprising an excitation light source having a plurality of the above-described nitride semiconductor light emitting diodes having an emission peak wavelength of 350 nm to 370 nm.

【0010】さらに、本発明の露光装置は、発光ピーク
波長が420nm〜440nmのInGaNからなる活
性層(発光層)を有する上記窒化物半導体発光ダイオー
ドを複数個配列して構成した励起光源を備えたことを特
徴とする。
Further, the exposure apparatus of the present invention is provided with an excitation light source comprising a plurality of the above-described nitride semiconductor light emitting diodes having an active layer (light emitting layer) made of InGaN having an emission peak wavelength of 420 nm to 440 nm. It is characterized by the following.

【0011】本発明では、上記の構成により、均一な照
度の紫外線を用いて大面積の面の露光を行なうことがで
きる露光装置を実現することができる。
According to the present invention, with the above configuration, it is possible to realize an exposure apparatus which can perform exposure of a large-area surface using ultraviolet rays having uniform illuminance.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する
図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings described below, those having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0013】実施の形態1 図1は本発明の実施の形態1の露光装置の概略構成を示
す図である。
First Embodiment FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【0014】1は発光ピーク波長が約360nmの紫外
発光ダイオードである。このような発光ダイオードの発
光波長は本出願人、本発明者らによる特願2000−2
4660号に記載されたような構造の窒化物半導体発光
ダイオードにより実現できる。例えば、n型SiC基板
上に、n型AlGaN層、AlGaN多重量子井戸発光
層、p型AlGaN層、p型GaNコンタクト層を積層
し、n型SiC基板に負電極を設け、p型GaNコンタ
クト層上に正電極を設けた発光ダイオード素子である。
発光部は、AlGaN多重量子井戸発光層からなり、例
えばAl組成5%、In組成1%未満の量子井戸層と、
Al組成15%、In組成1%未満の障壁層からなり、
ピーク発光波長は360nmである。このように量子井
戸層のAl組成を減少させたり、あるいは量子井戸層の
厚さを厚くすることにより、原理的には概ね200nm
〜450nmの発光波長が実現可能である。また、ホウ
素(B)を発光部に添加することにより、発振波長の下
限を220nm〜200nm程度まで落すことが可能で
ある。このような発光スペクトルの光は、従来、フォト
リソグラフィーに使用されてきた水銀ランプのi線(波
長365nm)露光用のレジストに適用可能であり、露
光装置以外のレジスト塗布機等の施設を継続使用できる
という利点がある。もちろん、さらに波長が短い紫外発
光ダイオードを用い、その波長に感度を有するレジスト
材料を用いれば、より分解能の高いパタン形成が可能に
なる。
Reference numeral 1 denotes an ultraviolet light emitting diode having an emission peak wavelength of about 360 nm. The emission wavelength of such a light emitting diode is described in Japanese Patent Application No. 2000-2 by the present applicant and the present inventors.
This can be realized by a nitride semiconductor light emitting diode having a structure as described in US Pat. For example, an n-type AlGaN layer, an AlGaN multiple quantum well light emitting layer, a p-type AlGaN layer, and a p-type GaN contact layer are stacked on an n-type SiC substrate, a negative electrode is provided on the n-type SiC substrate, and a p-type GaN contact layer is provided. This is a light emitting diode element having a positive electrode provided thereon.
The light emitting section is composed of an AlGaN multiple quantum well light emitting layer, for example, a quantum well layer having an Al composition of less than 5% and an In composition of less than 1%.
A barrier layer having an Al composition of 15% and an In composition of less than 1%,
The peak emission wavelength is 360 nm. As described above, by reducing the Al composition of the quantum well layer or increasing the thickness of the quantum well layer, in principle, about 200 nm is obtained.
Emission wavelengths of ~ 450 nm are feasible. Further, by adding boron (B) to the light emitting part, the lower limit of the oscillation wavelength can be reduced to about 220 nm to 200 nm. Light having such an emission spectrum can be applied to a resist for exposure to i-line (wavelength 365 nm) of a mercury lamp conventionally used for photolithography, and a facility such as a resist coating machine other than the exposure apparatus is continuously used. There is an advantage that you can. Of course, if an ultraviolet light emitting diode having a shorter wavelength is used and a resist material having sensitivity to the wavelength is used, a pattern with higher resolution can be formed.

【0015】2は発光ダイオード1を複数個配列して構
成した発光ダイオードアレイ、3は発光ダイオードアレ
イマウント、4は発光ダイオード1の出射光開き角を示
す線、5はマスク、6はレジスト膜、7は基板、8は基
板ステージである。
Reference numeral 2 denotes a light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting diodes 1 are arranged, 3 denotes a light-emitting diode array mount, 4 denotes a line indicating an opening angle of emitted light of the light-emitting diode 1, 5 denotes a mask, 6 denotes a resist film, 7 is a substrate and 8 is a substrate stage.

【0016】発光ダイオード1の出射光開き角をθ、マ
スク5のデザインルールをL、マスク5とレジスト膜
6付き基板7とのギャップをGとすると、 L≒Gsinθ/10 …(1) という関係が成り立つ。このことから、デザインルール
に応じてギャップGと発光ダイオードの出射光開き
角θとを設定することにより、所望の空間分解能を得る
ことが可能である。
Assuming that the opening angle of the emitted light of the light emitting diode 1 is θ, the design rule of the mask 5 is L D , and the gap between the mask 5 and the substrate 7 with the resist film 6 is G, L D ≒ G sin θ / 10 (1) The relationship holds. Therefore, by setting the θ opening angle light emitted from the light emitting diode and the gap G according to the design rule L D, it is possible to obtain a desired spatial resolution.

【0017】また、マスク5上の同一点を照射する発光
ダイオード1の数nは、発光ダイオード1のピッチをD
とすると、 n≒(Ltanθ/D) …(2) で与えられることから、発光ダイオードアレイ1の実装
密度を上げること、あるいは発光ダイオードアレイ2と
マスク5間の距離Lを大きくすることにより、照度を均
一にすることが容易に実現できる。これにより、発光ダ
イオード1の素子特性のばらつきを回避することが容易
になる。なお、発光ダイオード1の数としては、少なく
とも25個以上が望ましい。
The number n of the light emitting diodes 1 that irradiate the same point on the mask 5 is determined by the following equation.
Is given by n ≒ (Ltan θ / D) 2 (2). Therefore, by increasing the mounting density of the light emitting diode array 1 or increasing the distance L between the light emitting diode array 2 and the mask 5, Uniform illuminance can be easily realized. Thereby, it is easy to avoid the variation in the element characteristics of the light emitting diode 1. The number of light emitting diodes 1 is desirably at least 25 or more.

【0018】実施の形態2 図2は本発明の実施の形態2の露光装置の概略構成を示
す図である。
Second Embodiment FIG. 2 is a view showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【0019】9はアパーチャーアレイ、10はアパーチ
ャーアレイ9の穴である。
Reference numeral 9 denotes an aperture array, and 10 denotes a hole of the aperture array 9.

【0020】本実施の形態では、アパーチャーアレイ9
を発光ダイオードアレイ2の近傍に設けることにより、
発光ダイオード1の出射光開き角θを小さくして、分解
能を上げ、より小さいデザインルールを実現することが
できる。
In the present embodiment, the aperture array 9
Is provided in the vicinity of the light emitting diode array 2,
By reducing the opening angle θ of the emitted light from the light emitting diode 1, the resolution can be increased and a smaller design rule can be realized.

【0021】図2に示すように、アパーチャーアレイ9
の各穴10が、それぞれの発光ダイオード1の直前に位
置するようにアパーチャーアレイ9を配置すると、図中
の矢印Aで示す垂直方向への直進性が良い光のみが穴1
0によって選択される。このことは、実質的に出射光開
き角θが小さくなったことを意味する。したがって、上
記(1)式に従って、所望の分解能が得られることにな
る。なお、この場合、同一場所を照射する発光ダイオー
ド1の数が減少し、照度の均一性の低減が問題となる場
合には、上記(2)式に従い、発光ダイオードアレイ2と
マスク5間の距離Lを大きくすればよい。
As shown in FIG. 2, the aperture array 9
When the aperture array 9 is arranged such that each hole 10 is located immediately before each light emitting diode 1, only light having good straightness in the vertical direction indicated by an arrow A in the figure is emitted from the hole 1.
Selected by 0. This means that the output light opening angle θ has substantially decreased. Therefore, a desired resolution can be obtained according to the above equation (1). In this case, if the number of light-emitting diodes 1 irradiating the same place is reduced and reduction in uniformity of illuminance becomes a problem, the distance between the light-emitting diode array 2 and the mask 5 is calculated according to the above equation (2). L may be increased.

【0022】なお、上記実施の形態1、2において、発
光ダイオードアレイマウント3に水冷管を設けることに
より、露光強度の再現性に優れた露光が可能になる。
In the first and second embodiments, by providing the light-emitting diode array mount 3 with a water-cooled tube, it becomes possible to perform exposure with excellent reproducibility of exposure intensity.

【0023】また、マスク5と基板7との重ね合わせ精
度については、マスク5の上面の雰囲気ガスの温度を一
定にして供給する機構や、基板7を載置する基板ステー
ジ8に温度調節機構を付与することにより、微小な寸法
のずれを抑制することが可能となる。
As for the overlay accuracy of the mask 5 and the substrate 7, a mechanism for supplying a constant temperature of the atmospheric gas on the upper surface of the mask 5 and a temperature adjusting mechanism for the substrate stage 8 on which the substrate 7 is mounted are provided. By providing, it is possible to suppress a small dimensional deviation.

【0024】図3はレジスト材料の光学特性(光吸収強
度)と光源の波長との関係について説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the optical characteristics (light absorption intensity) of the resist material and the wavelength of the light source.

【0025】本図に示したのは、水銀ランプのg線(波
長435nm)露光用に用いられている感光剤(ベンゾ
フェノン(benzophenone)含有)の骨格部分の紫外線吸収
スペクトルの概形と水銀ランプのi線(波長365n
m)露光用に用いられている感光剤(ベンゾフェノン(b
enzophenone)非含有)の骨格部分の紫外線吸収スペクト
ルの概形を比較したものである。
FIG. 3 shows the outline of the ultraviolet absorption spectrum of the skeleton of the photosensitive agent (containing benzophenone) used for g-line (wavelength 435 nm) exposure of a mercury lamp and the mercury lamp. i-line (wavelength 365n
m) Photosensitizers used for exposure (benzophenone (b
FIG. 3 is a comparison of the outlines of the ultraviolet absorption spectrum of the skeleton portion of (enzophenone) -free).

【0026】例えば、g線用のレジストに対してi線も
しくはそれに近い350nm〜370nmの波長で露光
すると、g線用レジストに含まれる感光剤の骨格部分の
吸収が大きいために、レジスト膜の下層まで紫外光が到
達しにくくなる。したがって、上層が感光する条件を使
うと、下層が感光不足となり、現像したときに下層まで
溝を形成することができない。また、下層が感光する条
件を使うと、上層が過剰に露光されて、現像したときに
パタンが残らないという不都合が生じる。このため、過
剰露光によるパタン形成を敢えて行なうと、解像度が低
下して微細なパタンを形成することが不可能になる。
For example, when a g-line resist is exposed at a wavelength of 350 nm to 370 nm, which is i-line or close to i-line resist, the absorption of the skeleton of the photosensitive agent contained in the g-line resist is large. UV light is difficult to reach. Therefore, when the condition for exposing the upper layer is used, the lower layer becomes insufficiently exposed to light, and a groove cannot be formed to the lower layer when developed. Further, if the conditions for exposing the lower layer are used, there is a disadvantage that the upper layer is excessively exposed and no pattern remains when developed. For this reason, if a pattern is formed intentionally by overexposure, the resolution will be reduced, making it impossible to form a fine pattern.

【0027】逆に、i線用のレジストに対してg線を用
いて露光しても、g線の光子のエネルギー(2.85e
V)が、i線用レジストを感光するのに必要なエネルギ
ー(3.4eV)に対して不足するため、i線用レジス
トを感光することができなくなる。したがって、やはり
過剰露光することが必要になり、解像度が低下するとと
もに、露光に費やす時間が増大してしまう。したがっ
て、解像度を上げるためには、適正波長の光でレジスト
を露光することが必要である。すなわち、水銀ランプの
波長に近い光源を用いると(例えばg線に対しては概ね
435nm、i線に対しては概ね365nm)、従来使
用されてきたフォトレジストを継続して使用することが
可能となる。
On the contrary, even if the resist for i-line is exposed using g-line, the energy of the photon of g-line (2.85 e)
V) is insufficient for the energy (3.4 eV) required to expose the i-line resist, so that the i-line resist cannot be exposed. Therefore, over-exposure is also required, which lowers the resolution and increases the time spent for exposure. Therefore, in order to increase the resolution, it is necessary to expose the resist with light having an appropriate wavelength. In other words, if a light source close to the wavelength of a mercury lamp is used (for example, approximately 435 nm for g-line and approximately 365 nm for i-line), it is possible to continue using a conventionally used photoresist. Become.

【0028】実際のリソグラフィープロセスでは、レジ
ストの塗布膜厚、現像時間、ドライエッチング条件等の
多くの条件を実験的に求めることが必要であり、レジス
ト材料を変更することは経済的に多大な損失が生じるこ
とになる。したがって、従来のレジストの露光波長であ
る水銀ランプのg線やi線に相当する波長、すなわち、
350nm〜370nm、420nm〜440nmの発
光ダイオードを用いることは、水銀ランプを用いた露光
装置以外の施設と動作条件をすべて継承できるという利
点がある。
In an actual lithography process, it is necessary to experimentally determine a number of conditions such as a resist coating film thickness, a development time, and dry etching conditions. Will occur. Therefore, the wavelength corresponding to the g-line or i-line of the mercury lamp which is the exposure wavelength of the conventional resist, that is,
The use of light emitting diodes of 350 nm to 370 nm and 420 nm to 440 nm has an advantage that all the facilities and operating conditions other than the exposure apparatus using a mercury lamp can be inherited.

【0029】発光ピーク波長が420nm〜440nm
のInGaN活性層を有する発光ダイオードを配列した
光源を適用した場合、発光ピーク波長が370nmの発
光ダイオードよりも分解能は20%ほど低下するもの
の、やはり大面積の露光が可能になる。
The emission peak wavelength is from 420 nm to 440 nm.
When a light source in which light emitting diodes having an InGaN active layer are arranged is applied, the resolution can be reduced by about 20% as compared with a light emitting diode having a light emission peak wavelength of 370 nm, but a large area can be exposed.

【0030】また、感光剤等を選択して新たにプロセス
設計を行ない、より微細なパタンを形成する場合には、
本発明では、i線(365nm)より短い紫外光を使用
して解像度を向上することが可能であるため、370n
mより短い波長の紫外発光ダイオードを用いて露光装置
を構成する利点がある。
When a new process is designed by selecting a photosensitive agent or the like to form a finer pattern,
In the present invention, since it is possible to improve the resolution by using ultraviolet light shorter than i-line (365 nm), 370n
There is an advantage that the exposure apparatus is configured using an ultraviolet light emitting diode having a wavelength shorter than m.

【0031】近年、大気圧非平衡プラズマによる処理が
検討され、大面積のデバイスプロセスが可能になりつつ
あることから、本発明のような大面積の露光装置で作製
した大面積のレジストパタンと組み合わせることによ
り、大面積デバイスの作製が可能になる。
In recent years, treatment with atmospheric pressure non-equilibrium plasma has been studied, and a large-area device process has been made possible. Therefore, it is combined with a large-area resist pattern produced by a large-area exposure apparatus as in the present invention. Thus, a large-area device can be manufactured.

【0032】上記のように実施の形態1、2の露光装置
は、発光ピーク波長が200nm〜450nmの窒化物
半導体発光ダイオード1を複数個配列して構成した励起
光源を備えていることを特徴とする。
As described above, the exposure apparatuses of the first and second embodiments are characterized in that they are provided with an excitation light source in which a plurality of nitride semiconductor light emitting diodes 1 each having an emission peak wavelength of 200 nm to 450 nm are arranged. I do.

【0033】また、発光ピーク波長が350nm〜37
0nmの窒化物半導体発光ダイオード1を複数個配列し
て構成した励起光源を備えていることを特徴とする。
Further, the emission peak wavelength is from 350 nm to 37 nm.
An excitation light source comprising a plurality of 0 nm nitride semiconductor light emitting diodes 1 is arranged.

【0034】さらに、発光ピーク波長が420nm〜4
40nmのInGaNからなる活性層を有する窒化物半
導体発光ダイオード1を複数個配列して構成した励起光
源を備えていることを特徴とする。例えば、このような
発光ダイオード素子は、n型SiC基板上に、n型Al
GaN濡れ層、n型GaNバッファ層、InGaN多重
量子井戸発光層、p型AlGaNブロッキング層、p型
GaNコンタクト層を積層し、n型SiC基板に負電極
を設け、p型GaNコンタクト層上に正電極を設けた構
造である。なお、SiC基板上にn型AlGaN濡れ層
を積層する理由は、SiC基板の表面に直接GaN層を
積層しようとする場合、濡れ性が悪く、均一に膜を積層
することが困難となるため、Alを含むAlGaN濡れ
層を積層する。
Further, the emission peak wavelength is from 420 nm to 4 nm.
An excitation light source comprising a plurality of nitride semiconductor light emitting diodes 1 each having an active layer of 40 nm InGaN is provided. For example, such a light emitting diode element is formed by forming an n-type AlC on an n-type SiC substrate.
A GaN wetting layer, an n-type GaN buffer layer, an InGaN multiple quantum well light emitting layer, a p-type AlGaN blocking layer, and a p-type GaN contact layer are stacked, a negative electrode is provided on an n-type SiC substrate, and a positive electrode is formed on the p-type GaN contact layer. This is a structure provided with electrodes. The reason for stacking the n-type AlGaN wet layer on the SiC substrate is that if the GaN layer is to be stacked directly on the surface of the SiC substrate, the wettability is poor and it is difficult to stack the film uniformly. An AlGaN wetting layer containing Al is laminated.

【0035】このような構成により、均一な照度の紫外
線を用いて大面積の面の露光を行なうことができる露光
装置を実現でき、水銀光源を不要とすることが可能であ
る。すなわち、上記実施の形態1、2で示したように、
紫外発光ダイオードアレイ2を用いた露光装置では、発
光ダイオード1の数を増加させることにより、原理的に
はいくらでも大きな面積を一括露光することが可能であ
る。さらに、発光ダイオード1の実装密度を増加した
り、図2の実施の形態2のようにアパーチャーアレイ9
を用いることにより、解像度を上げることが可能であ
る。メモリLSIやCPU−LSIのように集積度が機
能を決定するデバイスには不向きであるが、ディスプレ
イのようにメーターサイズのような大面積にすることが
重要なデバイスの生産においては、デバイス構造の設計
によってデザインルールを大きくしたり、重ね合わせ精
度の低下を補うことができ、スループットを向上させる
ことが可能になる。さらに、ディスプレイ以外にも、従
来の露光装置が有する寸法の制約を無くして、これまで
にない大面積のデバイスが実現できる利点がある。
With such a configuration, it is possible to realize an exposure apparatus capable of performing exposure of a large-area surface using ultraviolet rays with uniform illuminance, and it is possible to eliminate the need for a mercury light source. That is, as described in the first and second embodiments,
In an exposure apparatus using the ultraviolet light emitting diode array 2, by increasing the number of light emitting diodes 1, it is possible in principle to collectively expose an arbitrarily large area. Further, the mounting density of the light emitting diodes 1 can be increased, or the aperture array 9 can be increased as in the second embodiment shown in FIG.
, It is possible to increase the resolution. It is not suitable for devices whose degree of integration determines the function, such as a memory LSI or a CPU-LSI. The design can increase the design rule and compensate for the decrease in overlay accuracy, thereby improving the throughput. Further, in addition to the display, there is an advantage that a device having an unprecedented large area can be realized by eliminating the dimensional restrictions of the conventional exposure apparatus.

【0036】以上本発明を実施の形態に基づいて具体的
に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
Although the present invention has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. It is.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
均一な照度の紫外線を用いて大面積の面の露光を行なう
ことができる露光装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention,
An exposure apparatus capable of performing exposure of a large-area surface using ultraviolet light with uniform illuminance can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の露光装置の概略構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2の露光装置の概略構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】レジスト材料の光学特性と光源の波長との関係
について説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the optical characteristics of a resist material and the wavelength of a light source.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…発光ダイオード、2…発光ダイオードアレイ、3…
発光ダイオードアレイマウント、4…発光ダイオードの
出射光開き角を示す線、5…マスク、6…レジスト膜、
7…基板、8…基板ステージ、9…アパーチャーアレ
イ、10…アパーチャーアレイの穴。
1 ... light emitting diode, 2 ... light emitting diode array, 3 ...
A light emitting diode array mount, 4 ... a line indicating an opening angle of emitted light of the light emitting diode, 5 ... a mask, 6 ... a resist film,
7: substrate, 8: substrate stage, 9: aperture array, 10: hole of aperture array.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 久夫 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2H097 CA11 CA12 CA14 5F041 AA05 CA34 CA40 DA82 DC83 FF16 5F046 BA01 CA03 CB22 5F073 AA72 BA09 CA07 EA24 FA30 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hisao Saito 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 2H097 CA11 CA12 CA14 5F041 AA05 CA34 CA40 DA82 DC83 FF16 5F046 BA01 CA03 CB22 5F073 AA72 BA09 CA07 EA24 FA30

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発光ピーク波長が200nm〜450nm
の窒化物半導体発光ダイオードを複数個配列して構成し
た励起光源を備えたことを特徴とする露光装置。
1. An emission peak wavelength of 200 nm to 450 nm.
An exposure apparatus, comprising: an excitation light source configured by arranging a plurality of nitride semiconductor light emitting diodes.
【請求項2】発光ピーク波長が350nm〜370nm
の上記窒化物半導体発光ダイオードを複数個配列して構
成した励起光源を備えたことを特徴とする請求項1記載
の露光装置。
2. An emission peak wavelength of 350 nm to 370 nm.
2. An exposure apparatus according to claim 1, further comprising an excitation light source configured by arranging a plurality of said nitride semiconductor light emitting diodes.
【請求項3】発光ピーク波長が420nm〜440nm
のInGaNからなる活性層を有する上記窒化物半導体
発光ダイオードを複数個配列して構成した励起光源を備
えたことを特徴とする請求項1記載の露光装置。
3. An emission peak wavelength of 420 nm to 440 nm.
2. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising: an excitation light source configured by arranging a plurality of the nitride semiconductor light emitting diodes having an active layer made of InGaN.
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