(57)【要約】【課題】  少ない照射光学系によっても、効率よく描画することが可能な直接描画方式の露光方法を提供する。【解決手段】  細い照射幅に対応する複数のＸ軸方向に長い形状の照射光３を得るための照射光学系からなる光照射ユニット１と、太い照射幅に対応する複数のＹ軸方向に長い形状の照射光４を得るための照射光学系からなる光照射ユニット２とを有し、ユニット１，２を基板５の上をＸ軸方向に移動させながら、照射光３，４を点滅させて直接描画露光を行なう。【選択図】        図２
2006030428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成された感光膜上にフォトマスクを用いずに直接光を照射して、所定のパターンを成形する直接描画方式の露光方法であって、
前記基板上に照射される光が、複数の照射光学系から照射される光であり、該複数の照射光学系と前記基板とを相対的に移動させながら、複数の照射光学系から照射される光を点滅させて感光膜上に所定のパターンを成形し、
前記複数の照射光学系が、前記基板上に幅が異なる光照射が可能な複数の照射光学系群によって構成されている、露光方法。
【請求項２】
前記基板上に幅が異なる光照射が可能な前記複数の照射光学系群は、互いに相対移動、または個別移動が可能な機能を有する、請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記照射光学系から前記基板上に照射される照射形状が縦横の長さが異なる形状であり、該照射形状が、前記基板上を前記照射光学系が移動する方向に対して異なる方向に向いている、請求項１に記載の露光方法。
【請求項４】
前記照射光学系が、一つの照射光学系に対して一つの半導体レーザを光源とする光学系で構成され、各々の前記半導体レーザを電気的にＯＮ／ＯＦＦさせることによって、前記複数の光を点滅させるようにした、請求項１に記載の露光方法。
【請求項５】
前記複数の照射光学系は、Ｘ軸方向、およびこのＸ軸に直交するＹ軸方向に所定の間隔で配置され、かつ前記基板と前記複数の照射光学系とを相対的に移動させて、前記照射光学系から前記基板上に照射される光が、互いに少なくとも部分的に重なるように配置された、請求項１に記載の露光方法。
【請求項６】
前記複数の照射光学系が、前記基板上を移動する方向にあって、光を照射して成形されるパターンの長さに対応する時間、連続して光を照射する、請求項１に記載の露光方法。
【請求項７】
前記複数の照射光学系がＸ軸方向に、前記基板がＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能な機能を有する、請求項１に記載の露光方法。
【請求項８】
前記複数の照射光学系と前記基板の一方が固定され、他方がＸ軸方向およびこのＸ軸方向と直交するＹ軸方向の少なくとも一の方向に移動可能な機能を有する、請求項１に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板表面に成形された感光膜上にフォトマスクを使用せずに、直接光を照射して、所定のパターンを成形する直接描画方式の露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の表面に形成された感光膜上に直接光を照射して、所定のパターンを成形する直接描画方式による露光方法では、従来光源から照射される光を、可動ミラー等の光スイッチを含む光学系によって、基板に対して複数の照射光に分割するとともに、各照射光を点滅させることによって、基板上に所定のパターンを成形する方法が採られていた。基板上に照射される各照射光は、微細な点として照射される必要から、光学系によって基板上に焦点を結ぶようにしている。
【０００３】
実際に複数の照射光を用いて、基板上にパターンを成形するには、複数の照射光と基板とを相対的に移動させて行なわれる。たとえば、複数の照射光をＸ軸方向に、基板をＸ軸に直交するＹ軸方向に移動が可能な機能を持たせ、基板上で複数の照射光をＸ軸方向に移動させながら、あらかじめ作成されたプログラムにしたがって、各照射光を点滅させて基板上に順次所定パターンを成形する。基板のＸ軸方向全長にわたるパターンの成形が終われば、複数照射光のＹ軸方向の長さに相当する距離だけ基板をＹ軸方向に移動して、再び複数の照射光をＸ軸方向に移動させてパターンの成形を行ない、以降この動作を繰り返して基板全面にわたり所定のパターンを成形する。
【０００４】
なお、基板のＹ軸方向長さに相当する幅に、複数の照射光の数量を多くして配置することができれば、基板をＹ軸方向に移動せずに複数の照射光のみＸ軸方向に移動すれば、基板全面にわたり所定のパターンを成形することが可能である。
【０００５】
次に、成形されるパターンについては、プリント配線基板を例にとると、直線パターンは、その線幅が０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度、方向はＸ軸方向、Ｙ軸方向、および、斜め方向がある。また、パターンは、直線パターンの他に、曲線、円形、長方形など様々な形状と大きさがある。こうした多様なパターンを従来の直接描画方式による露光方法では、複数の照射光が全て同じ大きさの照射面積、すなわち同じ大きさの微細な点として照射されるようになっていた。
【０００６】
この微細な点照射によってパターンを成形するには、パターン全面にわたり多量の点照射が必要であった。特に、近年、基板の高密度化、高精細化にともなって、ますます細かいパターンまで成形するために、さらに多量の微細な点照射が必要になってきている。このため、描画速度を早めようとすると多量の照射光を設けて対応することになり、露光装置として大変複雑で高価なものとなった。
【０００７】
しかし、直接描画方式による露光に求められる性能は、微細なパターンまで高速で高精度な描画が可能であり、かつ露光装置として構造が簡単で低価格である必要がある。しかし、従来の技術においては、こうした直接描画方式による露光に求められる性能を満たしてはいなかった。
【０００８】
以上本願に係る発明についての背景の技術を、出願人の知得した一般的技術情報に基づいて説明したが、出願人の記憶する範囲において、本願の出願前までに先行技術文献情報として開示すべき情報を出願人は有しておらず、かつ、本願に先行する出願人自身の特許出願等についても認識していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、基板の高密度化、高精細化にともなって、ますます細かいパターンの成形が要求されようになってきているが、従来の直接描画露光方式においては、これらの要求を十分に満たすことができない点にある。したがって、この発明の目的は、少ない照射光学系によっても、効率よく描画することが可能な直接描画方式の露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に基づいた露光方法においては、上記課題を解決する手段として、第一に上記背景技術で示したように、複数の照射光をすべて同じ大きさの照射面積、すなわち同じ大きさいの微細な点として照射するのではなく、複数の照射光学系が、基板上に幅が異なる光照射が可能な複数の照射光学系によって構成している。
【発明の効果】
【００１１】
このように、基板上に幅が異なる光照射を可能にすると、たとえば、太い線を描画する場合、その線幅に一致する一つの照射光学系で描くことができ、従来のように同じ大きさの微細な点として照射すれば、複数の照射光学系を必要とすることに比べて、照射光学系が少なくてすむことになり、その効果は大きい。また、細い線を描画する場合には、その線幅に一致する照射光学系で描けばよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明に基づいた露光方法について、図１および図２を参照して説明する。なお、図１は、露光原理を示す、露光前の状態を示す平面図であり、図２は、露光後の状態を示す平面図である。図１を参照して、この露光方法は、基板５の表面に形成された感光膜上にフォトマスクを用いずに直接光を照射して、所定のパターンを成形する直接描画方式の露光方法である。基板５上に照射される光は、照射光学系３，４から照射される光であり、この照射光学系３，４と基板５とを相対的に移動させながら、照射光学系３，４から照射される光を点滅させて感光膜上に所定のパターンを成形する。また、照射光学系３，４は、基板５上に幅が異なる光照射が可能な複数の照射光学系群１，２によって構成されている。また、照射光学系３，４は、互いに相対移動、または個別移動が可能な機能を有している。
【００１３】
基板５上に幅が異なる光照射を可能にすると、たとえば太い線を描画する場合には、その線幅に一致する一つの照射光学系で描くことができ、従来のように同じ大きさの微細な点として照射すれば、複数の照射光学系を必要とすることに比べて、照射光学系が少なくてすむことになる。また、細い線を描画する場合には、その線幅に一致する照射光学系で描けばよい。
【００１４】
さらに、基板５上に幅が異なる光照射を行なう手段として、照射光学系３，４から基板５に照射される照射形状が縦横の長さが異なる形状とすれば、同じ複数の照射光学系３，４を方向のみ変えて配置するだけで、目的を達成することができる。もし、照射形状を直径の異なる円とすれば、照射光学系を同じにできないので複雑になる。
【００１５】
さらに、基板５上に照射される照射形状が、縦横の長さが異なる形状とするには、矩形に発光する半導体レーザが最も適した光源である。その上、複数の照射光学系３，４を構成する、一つの照射光学系に対して一つの半導体レーザを光源とすれば、各々の半導体レーザを電気的にＯＮ／ＯＦＦさせることによって、複数の光を点滅させることができる。これにより、可動ミラー等の光スイッチを含む複雑で高価な光学系を必要としないと共に、各々の半導体レーザの出力を電気的に制御することによって、照度を任意に調節することも可能である。
【００１６】
複数の照射光学系３，４は、Ｘ軸方向、およびこのＸ軸に直交するＹ軸方向に所定の間隔で配置され、かつ基板５と複数の照射光学系３，４とを相対的に移動させながら照射光学系３，４から基板５上に照射される光が、互いに少なくとも部分的に重なるように配置することによって、照射幅を変えることができる。
【００１７】
また、複数の照射光学系３，４が、基板５上を移動する方向にあって、光を照射して成形されるパターンの長さに対応する時間、連続して光を照射することによって、少ない数の照射光学系３，４でパターンの描画をすることが可能となる。
【００１８】
パターンを描画する場合には、複数の照射光学系３，４がＸ軸方向に、基板５がＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能な機能を設けることによって、複数の照射光学系３，４と基板５とを相対的に移動させながら行なってもよく、また、複数の照射光学系３，４と基板５との一方が固定され、他方がＸ軸方向およびこのＸ軸方向と直交するＹ軸方向の少なくとも一の方向に移動可能な機能を設けることによって行なってもよい。
【００１９】
基板５上に幅が異なる光照射が可能な複数の照射光学系群１，２は、互いに相対移動、個別移動が可能な機能を有することが望ましく、また、パターン設計のルールにしたがった照射光学系群１，２の適切な種類と配置の選択、照射光学系３，４と基板５とを相対的に移動させる適切なプログラムの作成によって信頼性の高い露光を行なうことができる。
【００２０】
（実施例）
以上述べた、露光方法により、本発明の課題を解決することができる。以下、一実施例として、その動作を含め具体的に原理図によって説明する。図１には、本露光方法の原理を示しており、細い照射幅に対応する複数のＸ軸方向に長い形状の照射光３を得るための照射光学群を保持する光照射ユニット１と、太い照射幅に対応する複数のＹ軸方向に長い形状の照射光４を得るための照射光学群を保持する光照射ユニット２と、光の照射によってパターンが描画される基板５とを平面的に示している。
【００２１】
光照射ユニット１，２によって、基板５にパターンを描画するには、あらかじめ作成されたパターン描画プログラムにしたがって、光照射ユニット１，２を基板５の上をＸ軸方向に移動させながら、照射光３，４を点滅させて行なう。２種類の照射光は、細いパターンの描画には照射光３を用い、太いパターンの描画には照射光４を用いる。なお、パターンのＹ軸方向の位置と、照射光３，４との位置合わせは、Ｙ軸方向に照射光３，４と基板５とを相対的に移動させて行なえばよい。
【００２２】
図２は、実際に、光照射ユニット１，２を用いて基板５上にパターンを描画した一例を示すものである。図２においては、基板５と光照射ユニット１，２との相対的移動において、基板５を固定し、光照射ユニット１，２を移動させた場合を示している。照射光４によって、Ｘ軸方向に延びた太い直線パターン６，７を描画し、照射光３によって、Ｘ軸方向に延びた細い直線パターン８を描画している。さらに、照射光４によって、Ｙ軸方向に延びた直線パターン９，１０を描画し、照射光３によって、４５度方向に延びた太い直線パターン１１を描画している。
【００２３】
なお、図１および図２においては、光照射ユニット１，２がＸ軸方向に対して前後方向に並べた例を示しているが、光照射ユニット１，２をＹ軸方向対に対して前後方向に並べてもよい。また、上記原理図では、基板５上に照射される照射光の照射形状が、楕円形として図示しているが、矩形、長方形など、縦横の長さが異なる形状であれば、如何なる形状でも構わない。
【００２４】
このように、複数の照射光学系が、基板上に幅が異なる光照射が可能な複数の照射光学系によって構成されていることによって、従来のように複数の同じ照射光学系から構成される露光方法に比べて、少ない照射光学系によって効率よく描画することが可能となる。
【００２５】
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く、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許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含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明に基づいた露光方法における露光原理を示す、露光前の状態を示す平面図である。
【図２】この発明に基づいた露光方法における露光原理を示す、露光後の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，２  照射光学系群（光照射ユニット）、３，４  照射光学系（照射光）、５  基板、６，７，８，９，１０，１１  描画パターン。
【図１】
2006030428.tif 000003
【図２】
2006030428.tif 000004