JP2010040831A - 露光装置における基板の露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板に塗布されたレジストが異常に反応しない露光装置を提供する。
【解決手段】 基板の露光方法は、露光用マスクに表示されたパターンを感光材が塗布された基板に転写する。この方法は、基板（ＳＷ）とマスク（２０）を近接又は接触させ、基板及びマスクの外周で基板及びマスクとに接する側壁（３７）を形成し、密閉空間を形成させる工程（Ｓ１４）と、密閉空間のガスを排気する工程（Ｓ１５）と、ガスが排気された密閉空間に不活性ガスを所定の期間投入する工程（Ｓ１６）と、不活性ガスの投入を停止させる工程後にマスクのパターンを基板に転写する転写工程（Ｓ２０）と、を備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、露光時に不活性ガスを投入して電子回路基板、液晶素子用ガラス基板、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）用ガラス素子基板などの平面基板にパターンを形成するようにした接触（コンタクト）方式の露光装置における基板の露光方法に関する。

近年、マスクを用いず直接描画光を基板に照射して電気回路パターン、文字及び記号（以下「パターン」という）を描画する露光描画装置が市場に台頭している。しかし、多量生産するには依然として近接（プロキシミティ）又は接触（コンタクト）方式の露光装置で基板にパターンを形成する生産方法が生産効率の面で今なお主流である。

近接又は接触方式の露光装置は、マスクを基板に近接もしくは接触させて、制御された光源の光を照射しマスクのパターンを基板に転写する。この転写精度を向上させるためには、マスクと基板とをできるかぎり近接又は密着させることが要求される。特に、基板の表裏を連結するための貫通孔が多数形成された基板などが存在しており、そのような基板は露光テーブルに固定することが難しい。また、レジストのベーキングによる熱処理のために大きく変形した基板が露光テーブルに投入されることが多々ある。このためマスクと基板とを密着させる方法として、特許文献１ではマスクを加圧フィルムで押し付ける方法により密着させている。また、特許文献２においてはマスクを基板に押し付ける位置をマスク保持溝に拡大する方法により、マスクと基板との密着を確実なものとしていた。

また絶縁用として塗布されるレジストには露光に要する照射光量が多く必要なため長時間露光となる。すると、レジスト中の感光材が酸素と異常に反応し、基板が白化するなど製品を悪化させていた。レジスト中の感光物質が酸素と異常に反応することを防ぐ方法として、特許文献３に示すように不活性ガスを基板の表面に供給することで酸素との異常反応を抑制していた。
特開平０８―０５０３５７号公報 特開２００７−１７８５５７号公報 特開平０６−３３７５２１号公報

しかし、特許文献３における高価な不活性ガスを投入する方法は、一度の露光に使用する不活性ガスの使用量が多く、製造コストが上昇する問題が発生していた。

本発明の露光方法は、接合する基板及びマスクの周囲を少量の不活性ガスで置換させることにより、基板に塗布されたレジストが異常に反応しない露光方法を提供することを課題としている。

第１の観点の基板の露光方法は、露光用マスクに表示されたパターンを感光材が塗布された基板に転写する。この方法は、基板とマスクとの間に不活性ガスを投入するとともに、基板とマスクとの間からガスを排気する工程と、不活性ガスの投入及びガスの排気を行いながら、基板とマスクを近接又は接触させ、基板及びマスクの外周で基板及びマスクとに接する側壁を形成し、密閉空間を形成させる工程と、この密閉空間に不活性ガスを飽和させた状態でマスクのパターンを基板に転写する転写工程と、を備える。
密閉空間を形成させてその密閉空間の中で不活性ガスを飽和させているので、不活性ガスの使用量が少なくなる。そしてレジスト中の感光物質が酸素と異常反応が防止される。

第２の観点の基板の露光方法において、不活性ガスの投入及び真空排気は転写工程後に停止される。
不活性ガスが転写工程中も投入されるため、レジスト中の感光物質が酸素との異常反応が極めて少なくすることができる。

第３の観点の基板の露光方法は、露光用マスクに表示されたパターンを感光材が塗布された基板に転写する。この方法は、基板とマスクを近接又は接触させ、基板及びマスクの外周で基板及びマスクとに接する側壁を形成し、密閉空間を形成させる工程と、密閉空間のガスを排気する工程と、ガスが排気された密閉空間に不活性ガスを所定の期間投入する工程と、不活性ガスの投入を停止させる工程後にマスクのパターンを基板に転写する転写工程と、を備える。
密閉空間を形成させてその密閉空間の中で不活性ガスを所定期間だけ投入しているので、不活性ガスの使用量が少なくなる。そしてレジスト中の感光物質が酸素と異常反応が防止される。

第４の観点の基板の露光方法は、第３の観点において、不活性ガスが所定の期間投入された後不活性ガスを排気して転写工程が行われる。
一旦基板とマスクとの間に入った不活性ガスが排気されるため、レジスト中の感光物質が酸素との異常反応が極めて少なくすることができる。

第５の観点の基板の露光方法において、側壁を形成の工程は中空ガスケットに圧縮ガスを供給する。
中空ガスケットに圧縮ガスを供給し中空ガスケットを膨らませることで、密計空間を形成することができる。

第６の観点の基板の露光方法は、転写工程後に基板とマスクとを分離する際に、基板とマスクとの間に圧縮ガスを吹き付ける。
圧縮ガスを基板とマスクとの間に吹き付けることで、基板とマスクとを容易に分離することができる。

第７の観点の基板の露光方法は、圧縮ガスを吹き付けと不活性ガスの投入とが同じ吸排気孔で行われる。
吸排気口を共用することでスペースを有効に活用し、製造コストを下げることができる。

本発明の露光装置によれば、基板とマスクとの周囲を少量の不活性ガスで充満させることで、レジストの特性を生かして露光することができ、製造コストを下げる効果を奏し得る。

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は露光装置１００の露光部の構成を示した図である。ただし、露光装置１００の光学系の詳細及び露光装置１００の筐体関係は表示せず、本発明に関連する構造を主に示している。

＜露光装置１００の構成＞
露光装置１００の露光部は光源１０、マスクフレーム２０、及び露光テーブル３０で構成されている。光源１０はランプ１１と反射ミラー１２で構成され、マスクフレーム２０に向けて、例えばレジストに感度の良い紫外光を照射している。マスクフレーム２０の上部にはアライメントカメラＡＣを備えられている。このアライメントカメラＡＣは、マスクフレーム２０に形成した露光用マスク２３のアライメントマークと、露光テーブル３０に載置する基板ＳＷのアライメントマークとを同時に観察することができる。

光源１０は、ランプ１１及び反射ミラー１２で反射した紫外光を、図示しない光学部を用いて平行光もしくは散乱光に矯正した照射光１３に変換し、露光用マスク２３方向に照射している。これにより、露光装置１００は矯正した照射光１３により細密なパターンを基板ＳＷに形成できる。

この光源１０のランプ１１は、例えば超高圧水銀ランプなどを用いて基板ＳＷに塗布された絶縁用のレジスト（ソルダーレジスト）を硬化させる波長を使用する。ランプ１１はレジストが反応する光量であればよく、超高圧水銀ランプのほかにメタルハライドランプ、高圧ランプまたはＬＥＤ（発光素子）でもよい。また図１では光源１０、マスクフレーム２０及び露光テーブル３０が、垂直（Ｚ軸）方向に配置されているが、水平方向の配置でもよく、さらに光源１０と露光テーブル３０との配置が逆転した天地反対の構成でもよい。

マスクフレーム２０は、額縁状の枠部２１と透光体２２とで構成されている。枠部２１は透光体２２を保持し、透光体２２は例えばガラス、石英もしくはアクリル等の板状の透明材料で形成されている。この透光体２２の露光テーブル３０側には、パターンを形成した露光用マスク２３を透光体２２に直接表示するか、パターンを形成した薄膜状の露光用マスク２３を透光体２２に吸着もしくは接着して設置する。

マスクフレーム２０の上部に配置したアライメントカメラＡＣは、露光用マスク２３に形成したアライメントマークを観察するために、露光用マスク２３の上方までＹ軸方向に侵入及び退避できる移動機構（図示せず）を有している。アライメントカメラＡＣは所定の観測位置で停止して露光用マスク２３に形成したアライメントマークを観察することで、パターンの位置を正確に設定することができる。また同様に、アライメントカメラＡＣは基板ＳＷに形成したアライメントマークを観察することができる。

また、アライメントカメラＡＣは被写体深度を深くすることで、基板ＳＷのアライメントマークと露光用マスク２３のアライメントマークとで別々に焦点を調節することなく、一方のアライメントマークに焦点をあわせることで双方のアライメントマークを同時に観察することができる。アライメントカメラＡＣは、垂直（Ｚ軸）方向に距離の違う２箇所のアライメントマークを同時に観察することができる。このため、基板ＳＷのアライメントマークと露光用マスク２３のアライメントマークとの形状を変えることで、位置を修正すべき基板ＳＷ及び露光用マスク２３を認識することができる。なお、アライメントカメラＡＣは被写体深度の深いアライメントカメラを用いなくとも、高速でＺ軸方向に駆動するアライメントカメラ、もしくは高速にＺ軸方向に焦点調節機構を備えるアライメントカメラでもよい。二重焦点レンズを備えていても良い。さらにアライメントカメラＡＣには正確にアライメントマークを検出するための照明を設置する。

次に露光テーブル３０が、図１及び図２を参照して説明される。図２は露光テーブル３０の斜視図を示している。なお図面をわかりやすくするために、載置する基板ＳＷを分離して表示している。また同様に側壁となるガスケット３７をカットして表示している。

図１及び図２で示すように、露光テーブル３０はマスクフレーム２０の下部に設置され、光源１０の照射光１３がマスクフレーム２０の露光用マスク２３を通過する位置に配置される。露光テーブル３０は吸着テーブル３１とその吸着テーブル３１を支えるガスケットテーブル３２とガスケットテーブル３２を支えるベーステーブル３３とを有している。吸着テーブル３１の上面には矩形の基板ＳＷが載置される。基板ＳＷの矩形形状に合わせて吸着テーブル３１は矩形形状に形成され、その載置面には基板ＳＷの面積に合わせた位置に９つ（３×３）の第１吸排気孔３４が形成されている。第１吸排気孔３４は、その第１吸排気孔３４に接続した配管を有し、その途中に第１吸排気弁５０Ａが配置されている。第１吸排気弁５０Ａは、不活性ガス源と真空排気源と圧縮空気源とに接続されている。なお、図２では９つの第１吸排気孔３４が描かれているが、第１吸排気孔３４の数量は９つに限定されない。

吸着テーブル３１には、基板ＳＷの外周領域に合わせて、基板ＳＷに対して３０度程度の角度にて８つの第２吸排気孔３５が設けてある。すなわち基板ＳＷの１辺の外側に２つの第２吸排気孔３５が設けてある。なお第２吸排気孔３５の角度は、更に傾斜の少ない２０度程度の角度でも、垂直に近い角度でも構わない。但し、基板ＳＷの外周領域で、露光用マスク２３と基板ＳＷとの接合部に、第２吸排気孔３５からの吹き出しが向かうことが望ましい。また第２吸排気孔３５には第２吸排気弁５０Ｂが接続されており、その先に不活性ガス源と真空排気源と圧縮空気源とが接続されている。

ガスケットテーブル３２に８つの第３吸排気孔３６が設けてある。第３吸排気孔３６は第２吸排気孔３５に比べ若干低い位置で垂直上（天）方に向かって配置されている。第３吸排気孔３６は、その配管に第３吸排気弁５０Ｃが設けられている。第３吸排気弁５０Ｃは不活性ガス源と真空排気源と圧縮空気源とに接続されている。なお、第３吸排気孔３６は第２吸排気孔３５に比べ若干低い位置で配置されているが、吸着テーブル３１とガスケットテーブル３２とを一体にして第２吸排気孔３５と同等な高さにしてもよい。

ガスケットテーブル３２の第３吸排気孔３６の外側には、基板ＳＷの外周を取り囲むように側壁となるガスケット３７が設置されている。ガスケット３７の材質は中空のゴムもしくは軟質の樹脂で形成されており、第４吸排気弁５０Ｄと接続されている。第４吸排気弁５０Ｄは真空排気源と圧縮空気源とに接続されている。ガスケット３７は圧縮空気源の第４吸排気弁５０Ｄを開放することで圧縮空気を供給して膨張させる。膨張したガスケット３７により、露光装置１００は露光テーブル３０とマスクフレーム２０とガスケット３７とに囲まれた密閉空間を形成することができる。

露光装置１００は第１吸排気弁５０Ａ、第２吸排気弁５０Ｂ及び第３吸排気弁５０Ｃを制御することで密閉空間内において真空排気、密閉空間内を不活性ガスに置換、密閉空間内に圧縮空気の供給などの制御を効率よく行うことができ、不活性ガスの使用量を削減することができる。第１吸排気弁５０Ａから第４給排気弁５０Ｄは、３方弁もしくは５方弁で構成されている。

ベーステーブル３３にはボールネジなどの上下駆動装置部（不図示）が取り付けられ、上下駆動装置部によって露光テーブル３０が上下駆動する。これによってマスクフレーム２０と吸着テーブル３１上の基板ＳＷとを近接又は接触させる。なお、露光テーブル３０は吸着テーブル３１とガスケットテーブル３２とベーステーブル３３とに３分割されて表示しているが、一体で形成することも可能である。

＜露光装置制御部４０の構成＞
図３に露光装置１００の露光装置制御部４０の構成を示す。露光装置制御部４０は露光装置１００の各制御部を的確に制御することで、精度よく、効率的に基板ＳＷを露光することができる。露光装置制御部４０は品種データ保存部４１、露光テーブル移動制御部４２、フレーム移動制御部４３、吸排気弁制御部４４、光源制御部４５、アライメントカメラ制御部４６及び基板搬送制御部４７で構成されている。

品種データ保存部４１には投入される基板ＳＷの３次元形状の情報、露光領域の位置、露光領域を設定するためのアライメントマークの位置と形状との情報、露光光量に関する情報及びその他の様々な露光関係の情報が保存されている。露光装置制御部４０は品種データ保存部４１を読み込み、各センサ（不図示）値をフィードバックして露光装置１００を制御することで精度よく、効率的に基板ＳＷを露光することができる。以下は各制御部を説明する。

露光テーブル移動制御部４２は露光テーブル３０のＸ−Ｙ平面及びＺ軸方向の移動を制御している。例えば露光テーブル移動制御部４２は露光テーブル３０を基板交換位置に移動させ、搬送される基板ＳＷを交換しやすい位置に移動させる。基板ＳＷのアライメントマークの位置調整時には微細に駆動させることで、精密な位置調整を行うことができる。また、露光テーブル移動制御部４２は上下駆動装置部を介して露光テーブル３０をＺ軸方向に移動させる。

フレーム移動制御部４３はマスクを形成したマスクフレーム２０のＸ−Ｙ平面の移動を制御している。例えばマスクフレーム２０の透光体２２の中央付近にはパターンを形成した露光用マスク２３が取り付けられ、露光用マスク２３に形成したアライメントマークを所定の位置に移動させることで、基板ＳＷのアライメントマークと合致させることができる。なお、本実施形態では、露光テーブル３０がＺ方向に上下移動できるようにしたが、マスクフレーム２０をＺ方向に上下移動できるようにしてもよい。

吸排気弁制御部４４は露光テーブル３０に配置された第１吸排気弁５０Ａから第４給排気弁５０Ｄを制御する。例えば、第１吸排気孔３４で基板ＳＷを吸着するためには、第１吸排気弁５０Ａを真空排気源につながるように切り替えて排気させる。なお、孔（ビア）が多数形成された第１吸排気孔３４においてはブロワー等で強く排気することが望ましく、基板ＳＷの品質に影響しないように湿気を排出しない強力な真空ポンプで排気する。その他第２吸排気弁５０Ｂ、第３吸排気弁５０Ｃ及び第４吸排気弁５０Ｄにおいても吸排気弁制御部４４は適切なタイミングで空気の吸排気、不活性ガスの投入を制御することができる。

光源制御部４５は光源１０を制御する。例えば光源１０の光路に形成したシャッタ（不図示）、ランプ１１への電力の供給、冷却用空気の供給等を露光装置制御部４０の指示により制御し、光量センサ（不図示）で適切な露光光量を照射する事ができる。

アライメントカメラ制御部４６は基板ＳＷ及び露光用マスク２３に形成したアライメントマークを観察するアライメントカメラＡＣを制御している。例えば、アライメントカメラＡＣの未使用時にはアライメントカメラＡＣを退避位置まで移動させておき、アライメントマークの観察時にマスクフレーム２０の上部の所定位置に移動させ、基板ＳＷ及び露光用マスク２３に形成したアライメントマークを観察する。また、アライメントカメラＡＣの移動には移動駆動部（不図示）が用いられるが、同様にアライメントカメラ制御部４６により制御される。また、アライメントカメラＡＣによりアライメントマークを正確に観察するために、アライメントカメラ制御部４６は照明を点灯させる。

基板搬送制御部４７は露光テーブル３０に基板ＳＷを載置するための搬送装置ＴＲを制御している。例えば搬送装置ＴＲが基板ＳＷを保持して、未露光の基板ＳＷの搬入する工程を基板搬送制御部４７が制御している。また露光処理が終了すると、基板搬送制御部４７は搬送装置ＴＲに基板ＳＷを保持させ、次の処理工程に搬送させる。基板ＳＷの保持方法は基板ＳＷを真空吸着及び静電吸着で吸着させる方法や、基板ＳＷを挟んで保持する方法などがある。また搬送装置ＴＲのＸＹ方向及びＺ方向の移動はモータもしくはリニアスライドによる駆動装置により行う。なお搬送工程は作業者の手によっても行うことができる。

上記の露光装置１００は、露光装置制御部４０を用いることで精密に露光を行うことができる。また、不活性ガスの使用方法には、その使用量の違いから大きく２種類の露光方法がある。以下はその実施形態を示す。

≪第１実施形態≫
図４及び図５は、上記の露光装置１００を用いた露光方法のフローチャートを示す。また、各ステップの右図は理解しやすいように各ステップにおける露光装置１００の動作を図示している。

ステップＳ０１において、露光装置制御部４０は基板ＳＷが露光テーブル３０に載置されると、第１吸排気弁５０Ａを真空排気源へ切り替えることで基板ＳＷを吸着する。なお、露光装置制御部４０は初期状態であり、ガスケット３７が第４吸排気弁５０Ｄを真空排気源へ切り替えて、収縮された状態である。またマスクフレーム２０と露光テーブル３０とは距離が離れた状態であり、マスクフレーム２０に露光用マスク２３を設置した状態である。

ステップＳ０２において、露光装置制御部４０は露光テーブル３０を垂直（Ｚ軸）方向に上昇させ、アライメント位置に配置する。なおアライメント位置は基板ＳＷと露光用マスク２３との距離が、例えばＺ軸方法に１ｍｍ以下になるように近接させ、アライメントカメラＡＣの被写体深度の範囲内に収める。

ステップＳ０３において、露光装置制御部４０はアライメントカメラＡＣをアライメントマークの観察位置に移動させて、アライメントマークを観察する。露光装置制御部４０は、基板ＳＷ及び露光用マスク２３のアライメントマークを同時に観察可能なアライメント位置に配置させ、品種データ保存部４１の情報を参照して位置調整する。例えば、位置調整はマスクフレーム２０及び露光テーブル３０をＸＹ方向に駆動させることで位置調整する。

ステップＳ０４において、露光装置制御部４０はガスケット３７を膨張させて密閉空間を形成する。吸排気弁制御部４４は第４吸排気弁５０Ｄを圧縮空気源に切り替え、マスクフレーム２０と接触する大きさまでガスケット３７を膨張させる。そして吸排気弁制御部４４は、第３吸排気弁５０Ｃを真空排気源に切り替えて基板ＳＷ周囲の大気を吸引する。ガスケット３７の膨張と真空排気とにより、基板ＳＷと露光用マスク２３との表面付近の大気は徐々に除去される。次に図５のステップ０５に移る。

図５のステップＳ０５において、吸排気弁制御部４４はさらに露光テーブル３０を上昇させることで基板ＳＷと露光用マスク２３とを密着させる。これによりマスクフレーム２０、露光テーブル３０及びガスケット３７で囲まれた小さな密閉空間が形成される。引き続き第３吸排気弁５０Ｃが基板ＳＷの周囲の大気を吸引し、露光装置制御部４０の吸排気弁制御部４４は第２吸排気弁５０Ｂから不活性ガスを供給する。また露光装置制御部４０はアライメントカメラＡＣにより、露光テーブル３０の上昇中も基板ＳＷと露光用マスク２３とにズレが発生しないかを監視する。基板ＳＷの周辺が不活性ガスに置換される。

ステップＳ０６において、露光装置制御部４０はアライメントカメラＡＣにより、基板ＳＷと露光用マスク２３との整合を確認する。この時の基板ＳＷと露光用マスク２３とは密着しているため、吸排気弁制御部４４は第１吸排気弁５０Ａによる真空排気を停止する。また、吸排気弁制御部４４は第２吸排気弁５０Ｂによる不活性ガスの供給及び第３吸排気弁５０Ｃによる真空排気を続ける。第３吸排気弁５０Ｃによる真空排気を停止又は弱めた状態で、マスクフレーム２０、露光テーブル３０及びガスケット３７で囲まれた密閉空間は不活性ガスが飽和している。

ステップＳ０７において、露光装置制御部４０はアライメントカメラＡＣを退避位置に移動させる。また吸排気弁制御部４４は不活性ガスの供給を停止する。ステップＳ５から基板ＳＷと露光用マスク２３とが密着しているが時間を経ることで不活性ガスが基板ＳＷと露光用マスク２３との間に浸透する。そして基板ＳＷと露光用マスク２３との密着度が高まった際に、光源１０のシャッタを所定時間開放させることで、基板ＳＷのレジストを感光させる。

ステップＳ０８において、露光装置１００を初期位置に配置する。露光装置制御部４０は初期位置に移動する際、第１吸排気弁５０Ａを真空排気源に接続し基板ＳＷを固定しておく。また第４吸排気弁５０Ｄを真空排気源に切り替えガスケット３７を収縮させる。なお、吸排気弁制御部４４は基板ＳＷと露光用マスク２３とを分離する際に、第２吸排気弁５０Ｂを圧縮空気源に切り替えて、露光用マスク２３に圧縮空気を吹き付けることにより分離を補助してもよい。基板ＳＷと露光用マスク２３とが密着されていたため、露光テーブル３０を下方に移動させただけでは容易に分離されないことがあるからである。

本実施形態の露光装置１００は、マスクフレーム２０、露光テーブル３０及びガスケット３７で囲まれた小さな密閉空間を不活性ガスに置換させることで、不活性ガスの使用量を低減させることができる。なお、本実施形態の第３吸排気弁５０Ｃは真空排気源に接続していたが、単に大気開放させることでも第２吸排気弁５０Ｂからの不活性ガスの正圧により、密閉空間を不活性ガスに置換することもできる。

≪第２実施形態≫
図６及び図７は第１実施形態のステップの手順を変更した露光方法のフローチャートを示す。本実施形態の露光方法は第１実施形態よりもさらに不活性ガスの使用量を抑えることができる。第１実施形態の基板ＳＷと露光用マスク２３との位置調整（ステップＳ０３）の動作までは第２実施形態においても同様なため、図６ではステップＳ１４から位置調整後の説明をする。

ステップＳ１４において、露光装置制御部４０は露光テーブル３０をさらに上昇させることで基板ＳＷと露光用マスク２３とを接触させ、ガスケット３７を膨張させて密閉空間を形成する。吸排気弁制御部４４は第４吸排気弁５０Ｄを圧縮空気源に切り替え、マスクフレーム２０に接触する大きさまでガスケット３７を膨張させる。

ステップＳ１５において、吸排気弁制御部４４は第３吸排気弁５０Ｃを真空排気源に接続して、マスクフレーム２０、露光テーブル３０及びガスケット３７で囲まれた密閉空間を真空排気する。

ステップＳ１６において、吸排気弁制御部４４は第２吸排気弁５０Ｂを不活性ガス源に接続して不活性ガスで密閉空間を満たす。真空排気された密閉空間には容易に不活性ガスが充満することができ、加圧された不活性ガスを所定の時間供給することで、密閉空間の隅々まで不活性ガスに置換される。

ステップＳ１７において、吸排気弁制御部４４は第２吸排気弁５０Ｂを閉めて不活性ガスの供給を止める。露光装置制御部４０は第３吸排気弁５０Ｃでの真空排気を継続して行うため、不活性ガスに置換された密閉空間の不活性ガスを除去することになる。つまり、密閉空間は既に不活性ガスに置換されているため、レジストに悪影響を及ぼす酸素が存在していない。このため、真空排気が不十分な状態であっても残存する大気は不活性ガスだけであり、仮に露光処理を行ってもレジストに問題が発生しない。

ステップＳ１８において、露光装置制御部４０は第３吸排気弁５０Ｃによる所定時間の真空排気後に、露光テーブル３０をさらに上昇させる。ステップＳ１４において基板ＳＷを露光用マスク２３に接触させた状態から、さらにしっかり接触させた状態にする。吸排気弁制御部４４は第３吸排気弁５０Ｃを真空排気源に接続した状態に維持しておく。基板ＳＷと露光用マスク２３とは密着しているため、吸排気弁制御部４４は第１吸排気弁５０Ａの真空排気源の能力を弱めるか、第１吸排気弁５０Ａを閉じて真空排気を停止する。

ステップＳ１９において、露光装置制御部４０はアライメントカメラＡＣにより、基板ＳＷと露光用マスク２３との整合を確認する。吸排気弁制御部４４は第３吸排気弁５０Ｃによる真空排気を継続する。

ステップＳ２０において、露光装置制御部４０はアライメントカメラＡＣを退避位置に移動させ、光源１０のシャッタを所定の時間開放させることで、マスクのパターンを基板ＳＷのレジストに転写させる。また、このステップにおいても吸排気弁制御部４４は第３吸排気弁５０Ｃによる真空排気を継続する。

ステップＳ２１において、吸排気弁制御部４４は第３吸排気弁５０Ｃによる真空排気を停止し、露光装置１００を初期位置に配置する。吸排気弁制御部４４は初期位置に移動する際、第１吸排気弁５０Ａを真空排気源に接続し基板ＳＷを固定しておく。また第４吸排気弁５０Ｄを真空排気源に切り替えガスケット３７を収縮させる。なお、吸排気弁制御部４４は、第１実施形態と同様に露光装置制御部４０は基板ＳＷと露光用マスク２３とを分離する際に、第２吸排気弁５０Ｂを圧縮空気源に切り替えて、露光用マスク２３に圧縮空気を吹き付けることにより分離を補助してもよい。基板ＳＷと露光用マスク２３とが密着されていたため、露光テーブル３０を下方に移動させただけでは容易に分離されないことがあるからである。

以上のように本実施形態の露光装置１００はマスクフレーム２０、露光テーブル３０及びガスケット３７で囲まれた密閉空間にステップＳ１６で不活性ガスを投入し、ステップＳ１７で不活性ガスの投入を停止しているため不活性ガスの使用量が格段に少なく、製造コストの低減に寄与することができる。

第１実施形態及び第２実施形態に示した露光装置１００は、最小限の密閉空間で不活性ガスが使用されるため、不活性ガスの雰囲気下で精度の高いパターンが露光された基板を製造することができる。また本発明の露光装置は接触（コンタクト）方式の露光装置について説明したが、近接（プロキシミティ）方式の露光装置においても同様な露光方法を採用することができる。近接方式においてもマスクフレーム２０、露光テーブル３０及びガスケット３７で囲まれた密閉空間を形成すればよい。

露光装置１００の露光部の構成を示した図である。 露光テーブル３０の斜視図である。 露光装置制御部４０の構成を示した図である。 第１実施形態の露光方法で示すフローチャートである。 第１実施形態の露光方法で示すフローチャートである。 第２実施形態の露光方法で示すフローチャートである。 第２実施形態の露光方法で示すフローチャートである。

符号の説明

１０ … 光源
１１ … ランプ
１２ … 反射ミラー
１３ … 照射光
２０ … フレーム
２１ … 枠部
２２ … 透光体
２３ … 露光用マスク
３０ … 露光テーブル
３４ … 第１吸排気孔
３５ … 第２吸排気孔
３６ … 第３吸排気孔
３７ … ガスケット
４０ … 露光装置制御部
４１ … 品種データ保存部
４２ … 露光テーブル移動制御部
４３ … フレーム移動制御部
４４ … 吸排気弁制御部
４５ … 光源制御部
４６ … アライメントカメラ制御部
４７ … 基板搬送制御部
５０ … 吸排気弁
１００ … 露光装置
ＡＣ … アライメントカメラ
ＳＷ … 基板

Claims (7)

1. 露光用マスクに表示されたパターンを感光材が塗布された基板に転写する基板の露光方法において、
   前記基板と前記マスクとの間に不活性ガスを投入するとともに、前記基板と前記マスクとの間から真空排気する工程と、
   前記不活性ガスの投入及び真空排気を行いながら、前記基板と前記マスクを近接又は接触させ、前記基板及び前記マスクの外周で前記基板及び前記マスクとに接する側壁を形成し、密閉空間を形成させる工程と、
   この密閉空間に前記不活性ガスを飽和させた状態で前記マスクのパターンを前記基板に転写する転写工程と、
   を備えることを特徴とする基板の露光方法。
2. 前記不活性ガスの投入及び真空排気は、前記転写工程後に停止されることを特徴とする請求項１に記載の基板の露光方法。
3. 露光用マスクに表示されたパターンを感光材が塗布された基板に転写する基板の露光方法において、
   前記基板と前記マスクを近接又は接触させ、前記基板及び前記マスクの外周で前記基板及び前記マスクとに接する側壁を形成し、密閉空間を形成させる工程と、
   前記密閉空間の真空排気する工程と、
   前記真空排気された密閉空間に不活性ガスを所定の期間投入する工程と、
   前記不活性ガスの投入を停止させる工程後に前記マスクのパターンを前記基板に転写する転写工程と、
   を備えることを特徴とする基板の露光方法。
4. 前記不活性ガスが所定の期間投入された後、前記不活性ガスを排気して、前記転写工程が行われることを特徴とする請求項３に記載の基板の露光方法。
5. 前記側壁を形成の工程は、中空ガスケットに圧縮ガスを供給することを含むことを特徴とする請求項１から請求項４に記載の基板の露光方法。
6. 前記転写工程後に前記基板と前記マスクとを分離する際に、前記基板と前記マスクとの間に圧縮ガスを吹き付けることを特徴とする請求項１から請求項５に記載の基板の露光方法。
7. 前記圧縮ガスの吹き付けと前記不活性ガスの投入とが同じ吸排気孔で行われることを特徴とする請求項１から請求項６に記載の基板の露光方法。