(57)【要約】      （修正有）【課題】露光パターンにおける深さ方向の傾斜角を変化させる。【解決手段】露光に用いられる光源１３０と、光源１３０からの光を透過する基板の同一の面に、光を透過しない光遮断層と、光の照射角度により透過率が変化し、光を基板に略垂直に照射した際、光を最も透過する光干渉層とを形成した露光マスク１０５と、露光マスク１０５の光干渉層及び前記光遮断層の形成されている面に、感光性材料を塗布等し、露光マスクの感光性材料の形成面の反対より光が照射するように固定する露光マスクステージ１３８と、露光マスク１０５に対し垂直方向を軸として、露光マスクステージ１３８を回転させる露光マスク回転機構と、光源１３０からの光を露光マスク１０５に対し垂直及び、斜めに照射するために、露光マスク１０５を傾斜させることが可能な露光マスク傾斜機構２４９を有することを特徴とする露光装置を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光に用いられる平行光となる光を発する光源と、
前記光源より発せられた波長の光を透過する基板の同一の面に、前記波長の光を透過しない材料からなる光遮断層と、形成する形状に応じて光を選択的に透過する光選択層を形成した露光マスクと、
前記露光マスクの前記光選択層及び前記光遮断層の形成されている面に、感光性材料を塗布、或いは、感光性材料を付着させたものについて、前記露光マスクの感光性材料の形成されている面の反対面より光が照射されるように固定するための露光マスクステージと、
前記露光マスクに対し垂直方向を軸として、露光マスクステージを回転させる露光マスク回転機構と、
前記露光マスクステージに固定された露光マスクについて、前記光源からの光を前記露光マスクに対し垂直及び、斜めに照射するために、露光マスクを傾斜させることが可能な露光マスク傾斜機構と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記光選択層は、所定の波長の光を選択的に透過するものであることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光選択層は、所定の角度の光を選択的に透過するものであることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記光選択層は、前記波長の光の照射角度により透過率が変化し、前記波長の光を基板に略垂直に照射した際、前記波長の光を最も透過するものであることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記露光マスク傾斜機構により露光マスクを傾斜させ、光源からの光を斜めに照射させる場合における露光マスクに対する光の照射角度は、前記光選択層に照射した際、光の干渉により、前記光選択層において光を透過しない角度であることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記感光性材料を塗布、或いは、前記感光性材料を付着させた露光マスクを前記光源からの波長の光を透過する液体を蓄えた液体タンク内に浸漬させて露光することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記露光マスクを傾斜させた状態で露光する場合において、前記露光マスクに照射される露光光の光量が、前記露光マスクの表面の全面にわたり均一となるよう、露光に用いられる波長に対し、透過率の傾斜を有する透過率傾斜基板を前記液体と空気との界面に設置したことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記露光マスク、前記露光マスクステージ、前記液体を前記液体タンクと前記透過率傾斜基板とにより密閉した状態で前記露光マスク上に形成された感光性材料を露光することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記露光マスクに照射される光の光軸に平行な軸を中心軸として、前記露光マスクと前記透過率傾斜基板との相対的位置が固定された状態で、前記露光マスク及び前記露光マスク傾斜機構をともに回転させることが可能な光軸回転機構を有することを特徴とする請求項７、又は８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記露光マスクステージに前記光源より照射された光の光量の測定が可能な受光センサを設けたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィに用いられる露光装置に関するものであり、特に、フォトレジストの膜厚方向においてテーパ状に露光することが可能な露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ技術は、微細なパターンを形成する技術としてＬＳＩ（大規模集積回路）を中心として様々な用途に用いられている。特に、最近では、ナノテクノロジ技術の進歩に伴い、電気回路や半導体素子の他、ディスプレーやインクジェットヘッドのノズルプレートの加工等の分野への応用が広がっている。
【０００３】
フォトリソグラフィ技術には、フォトレジストを露光するための露光装置が必要である。現在、露光装置としては、露光マスクとフォトレジストの塗布された基板とを密着或いは近接させて露光を行うタイプと、露光マスクに形成されたパターンについて投影光学系を介し、フォトレジストの塗布された基板上に等倍、或いは、拡大、縮小し露光を行うタイプとが存在している。
【０００４】
前者の露光装置においては、露光マスクとフォトレジストの塗布された基板とを密着させた状態で露光を行うコンタクト方式と、露光マスクとフォトレジストとを近接させた状態で露光を行うプロキシミティ方式とがある。コンタクト方式の露光では、この他、特許文献１、２に記載されているように、露光マスク上にフォトレジストを塗布等し、フォトレジストの塗布等されていない面より光を照射することにより露光マスクのパターンを露光する方式が開示されている。特に、特許文献２に記載の方式では、露光マスクに対し斜めに光を照射することにより、傾斜した状態でフォトレジストを露光することが可能となり、傾斜角を有した露光パターンを形成することが可能である。
【０００５】
一方、露光装置においては光を用いていることから解像限界があり、解像限界により形成される露光領域のパターンの微細化が制限される。この解像限界を向上させるために、特許文献３に示されるように、液浸露光と呼ばれる露光対象となるフォトレジストの塗布された基板を水等の液体に浸漬させて露光を行う方法がある。この方法によれば、露光の際の解像限界を向上させることができ、通常の露光では困難な微細なパターンの露光を比較的容易に行うことができる。
【特許文献１】特開昭５５−７７９９号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３１２９号公報
【特許文献３】特開昭５７−１５３４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フォトリソグラフィ技術の用途によっては、フォトレジストについて露光パターンの深さ方向の形状を変化させたい場合がある。例えば、フォトリソグラフィによりインクジェットのノズル形状を形成する際に、フォトレジストの露光パターンの深さ方向において傾斜角を変化させることが望まれている。このような形状の露光パターンは、特許文献１〜３に記載された露光方法では容易に形成することができなかった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、フォトレジスト等について露光パターンの深さ方向における傾斜角を変化させて露光することが可能な露光装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、露光に用いられる平行光となる光を発する光源と、前記光源より発せられた波長の光を透過する基板の同一の面に、前記波長の光を透過しない材料からなる光遮断層と、形成する形状に応じて光を選択的に透過する光選択層を形成した露光マスクと、前記露光マスクの前記光選択層及び前記光遮断層の形成されている面に、感光性材料を塗布、或いは、感光性材料を付着させたものについて、前記露光マスクの感光性材料の形成されている面の反対面より光が照射されるように固定するための露光マスクステージと、前記露光マスクに対し垂直方向を軸として、露光マスクステージを回転させる露光マスク回転機構と、前記露光マスクステージに固定された露光マスクについて、前記光源からの光を前記露光マスクに対し垂直及び、斜めに照射するために、露光マスクを傾斜させることが可能な露光マスク傾斜機構と、を有することを特徴とする露光装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記光選択層は、所定の波長の光を選択的に透過するものであることを特徴とする請求項１に記載の露光装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記光選択層は、所定の角度の光を選択的に透過するものであることを特徴とする請求項１に記載の露光装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記光選択層は、前記波長の光の照射角度により透過率が変化し、前記波長の光を基板に略垂直に照射した際、前記波長の光を最も透過するものであることを特徴とする請求項１に記載の露光装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記露光マスク傾斜機構により露光マスクを傾斜させ、光源からの光を斜めに照射させる場合における露光マスクに対する光の照射角度は、前記光選択層に照射した際、光の干渉により、前記光選択層において光を透過しない角度であることを特徴とする請求項４に記載の露光装置である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記感光性材料を塗布、或いは、前記感光性材料を付着させた露光マスクを前記光源からの波長の光を透過する液体を蓄えた液体タンク内に浸漬させて露光することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の露光装置である。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記露光マスクを傾斜させた状態で露光する場合において、前記露光マスクに照射される露光光の光量が、前記露光マスクの表面の全面にわたり均一となるよう、露光に用いられる波長に対し、透過率の傾斜を有する透過率傾斜基板を前記液体と空気との界面に設置したことを特徴とする請求項６に記載の露光装置である。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記露光マスク、前記露光マスクステージ、前記液体を前記液体タンクと前記透過率傾斜基板とにより密閉した状態で前記露光マスク上に形成された感光性材料を露光することを特徴とする請求項７に記載の露光装置である。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、前記露光マスクに照射される光の光軸に平行な軸を中心軸として、前記露光マスクと前記透過率傾斜基板との相対的位置が固定された状態で、前記露光マスク及び前記露光マスク傾斜機構をともに回転させることが可能な光軸回転機構を有することを特徴とする請求項７、又は８に記載の露光装置である。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、前記露光マスクステージに前記光源より照射された光の光量の測定が可能な受光センサを設けたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の露光装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、容易にフォトレジストの深さ方向における傾斜角を変化させて露光することが可能となる。特に、インクジェットヘッドのノズルの形状等のように、その形状が性能に大きく依存する場合、形状の選択の自由度を増加させることができ、吐出性能の高いノズル形状を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る露光装置の第１の実施の形態について説明する。具体的には、本実施の形態に係る露光装置及び本実施の形態に係る露光装置を用いてインクジェットヘッドのノズルプレートを作製する方法について説明する。
【００２０】
〔露光マスク〕
本発明に係る第１の実施の形態に用いられる露光マスクの作製方法について図１に基づき説明する。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、ガラス等からなる基板１０１上に光干渉膜１０２を形成する。光干渉膜１０２は、高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に積層形成した、いわゆる光学多層膜からなるものである。積層される高屈折率材料と低屈折率材料の膜厚を調整することにより、所定の波長で、所望の透過率を得ることができる。高屈折率材料としては、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミ二ウム）や、ＴｉＯ２（酸化チタン）が用いられ、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２（酸化シリコン）やＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）が用いられる。光干渉膜１０２は、これらの材料をスパッタリングや真空蒸着といった手法により交互に成膜することにより形成する。本実施の形態では、図２に示されるように、波長３６５〔ｎｍ〕光について、光干渉膜１０２面に対し垂直に光を入射させた場合（０度）には、約３０〔％〕の透過率を示し、光干渉膜１０２面に対し３５度以上の角度で光を入射させた場合、光の透過率は略０〔％〕となるような（図２より推察）材料及び膜厚を選定して構成されている。
【００２２】
次に、図１（ｂ）に示すように、基板１０１上に光干渉膜１０２を形成したものの上に、スピンコーター等によりフォトレジスト１０３を塗布する。
【００２３】
次に、フォトレジスト１０３の塗布された基板１０１のプリベークを行い、図１（ｃ）に示すように、この後、露光マスクを用いて露光し現像を行うことにより、形成される光遮断膜の開口領域のみフォトレジスト層１０３ｂを形成する。
【００２４】
次に、図１（ｄ）に示すように、基板１０１上のフォトレジスト層１０３ｂの形成された面の全面に、光遮断膜１０４を形成する。光遮断膜１０４は、Ｃｒ（クロム）または、酸化クロムからなるものであり、スパッタリングや真空蒸着といった方法により形成する。
【００２５】
光遮断膜１０４の成膜をおこなった後、基板１０１全体を有機溶剤に浸漬させる、いわゆるリフトオフにより、フォトレジスト層１０３ｂの形成されている領域上の光遮断膜１０４をフォトレジスト層１０３ｂと共に除去する。これにより、図１（ｅ）に示すように、光干渉膜１０２上のフォトレジスト層１０３ｂの形成されていなかった領域においてのみ光遮断膜が残存し光遮断層１０４ｂが形成される。
【００２６】
この後、光干渉膜１０２の開口領域となる部分をレーザートリマー等により除去することにより、図１（ｆ）に示すように光選択層となる光干渉層１０２ｂが形成される。
【００２７】
これにより、本実施の形態において用いる露光マスクが作製される。
【００２８】
〔露光装置〕
次に、本実施の形態に係る露光装置について説明する。
【００２９】
最初に、光源及び光学系について図３に基づき説明する。本実施の形態に用いられる露光装置の光源及び光学系１３０は、超高圧水銀ランプ１３１を光源とするものであり、超高圧水銀ランプ１３１より発せられた光は、楕円集光ミラー１３２により、平面反射ミラー１３３によって光路を曲げられた後、インテグレーターレンズ１３４において集光される。集光された光は、３６５〔ｎｍ〕より短波長の光をカット、又は、３６５〔ｎｍ〕の光を透過するフィルタ１２９を介し、平面反射ミラー１３５により光路を曲げられた後、コリメーターレンズ１３６により平行光とされ、照射面１３７に照射される。
【００３０】
本実施の形態に係る露光装置は、図４に示すように、上記光源及び光学系１３０を備えている。露光マスク１０５は、露光マスクステージであるステージ１３８に密着固定されており、ステージ１３８の露光マスク１０５が固定されている面の反対面は、ステージ１３８に垂直に回転軸１３９が取り付けられ、この回転軸１３９を中心軸としてステージ１３８全体が回転する構成となっている。具体的には、回転軸１３９を回転させるために傾斜回転モータ１４６が設けられており、この傾斜回転モータ１４６により回転させた回転軸１４５は、自在継手１４４を介し、回転軸１３９に回転を伝達する。また、矢印で示す露光光に対し、ステージ１３８と回転軸１３９は全体が揺動する機構となっており、露光マスク１０５に対する露光光の照射角度を変化させることができる。具体的には、傾斜回転モータ１４６は、傾斜スライダ１４７上に設置されており、傾斜モータ１４８により傾斜スライダ１４７上の移動が可能である。傾斜スライダ１４７上の傾斜回転モータ１４６を移動させることにより、回転軸１４５、自在継手１４４も移動する。回転軸１３９に設けられた球面軸受１４９における固定点１６０は、傾斜スライダ１４７上の傾斜回転モータ１４６を移動した場合であっても、その位置は固定されたままであるため、傾斜モータ１４８により傾斜回転モータ１４６を移動させることにより、矢印に示す露光光に対するステージ１３８及び露光マスク１０５の傾斜角度を変化させることができる。
【００３１】
従って、図４に示す状態では、ステージ１３８及び露光マスク１０５は矢印に示す露光光に対し斜めに設置されているため、露光光は露光マスク１０５に対し斜めに照射される。よって、この状態で露光を行うことにより傾斜露光が可能となる。この際、必要に応じてステージ１３８を回転させる。また、傾斜モータ１４８により傾斜回転モータ１４６を図面上左方向に移動させることにより、固定点１６０を中心として回転し、露光マスク１０５に対する露光光の照射角度を変化させることができる。矢印に示す露光光に対しステージ１３８及び露光マスク１０５が垂直となった状態で露光を行うことにより、垂直露光が可能となる。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る露光装置の制御系を図５に示す。
【００３３】
本実施の形態に係る露光装置１５０は、全体の制御が加工コントローラ１５１により制御される。加工コントローラ１５１より、光源１５２である超高圧水銀ランプ１３１の光量を制御するための調光器１５３が設けられている。調光器１５３を制御することにより、光源１５２からの光量の調整が可能となる。また、光源及び光学系１３０内の光学系内の光量の制御には、光学系内に設けたシャッタ１５４（図３では不図示）を制御するシャッタ制御部１５５により制御される。シャッタ制御部１５５は、加工コントローラ１５１の指示に基づきシャッタ１５４の制御を行う。
【００３４】
また、ステージ１３８の露光光が照射される面には、受光センサ１５６が設けられている。受光センサ１５６は、露光マスク１０５を透過した光を検出するため、或いは、露光マスク１０５の近傍の光を検出するため、露光マスク１０５と接しているステージ１３８面、或いは、ステージ１３８上の露光マスク１０５の近傍に設置されており、露光光の光量をモニタするものである。受光センサ１５６により検出された露光光の光量は、増幅器１５７により増幅された後、加工コントローラ１５１に伝達される。加工コントローラ１５１では、受光センサ１５６により検出され増幅器１５７により増幅された信号に基づき、ステージ１３８上の光量制御のために、光源１５２及びシャッタ１５４の制御を行うべく、調光器１５３及びシャッタ制御部１５５に制御信号を伝達する。
【００３５】
また、本実施の形態に係る露光装置１５０は、露光マスク１０５の設置されたステージ１３８が回転するとともに、露光光に対する照射角度を変化させる機構を有している。具体的には、ステージ１３８の回転は、制御回路１６１からの情報に基づき露光マスク回転機構である基材回動機構１６４により行われる。基材回動機構１６４は、回転軸１３９、自在継手１４４、回転軸１４５、傾斜回転モータ１４６から構成されており、ステージ１３８を回転させる機能を有している。本実施の形態に係る露光装置１５０では、基材回動機構１６４を制御するために必要なセンサである基材回動センサ１６５が設けられており（図４には不図示）、ステージ１３８の回転状態及び回転の際の始点と終点の検出が可能となっている。この基材回動センサ１６５により得られた位置情報等に基づき制御回路１６１により基材回動機構１６４の制御がなされる。
【００３６】
また、露光光に対する照射角度を変化させるための機構として、露光マスク傾斜機構である揺動機構１６２が設けられており、制御回路１６１からの情報に基づき露光光の照射角度を変化させることが可能である。揺動機構１６２は、傾斜スライダ１４７及び傾斜モータ１４８からなり、これらにより傾斜回転モータ１４６を移動させることによりステージ１３８を回転軸１３９に設けられた球面軸受１４９における固定点１６０を中心に揺動させることが可能である。本実施の形態に係る露光装置１５０では、揺動機構１６２を制御するために必要なセンサである揺動機構センサ１６３が設けられており（図４には不図示）、露光光のステージ１３８に対する傾斜角度の検出が可能となっている。この揺動機構センサ１６３により得られた情報に基づき制御回路１６１により揺動機構１６２の制御がなされる。以上の揺動機構１６２、基材回動機構１６４の制御は、制御回路１６１により行われるが、この制御は加工コントローラ１５１により行われる。
【００３７】
〔露光装置の使用方法〕
次に、本実施の形態に係る露光装置の使用方法の一例として、ノズルプレートの作製方法について図６に基づき説明する。図６は、本実施の形態に係る露光装置を用いたノズルプレートの作製の流れを示す。
【００３８】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、露光マスク上にネガレジストを塗布する。具体的には、図７（ａ）に示すように、露光マスク１０５の光干渉層１０２ｂ、光遮断層１０４ｂの形成されている面に、スピンコーター等によりネガレジスト１１０、即ち、ネガタイプのフォトレジストを塗布する。塗布する膜厚は、作製されるノズルプレートの厚さに対応するため、本実施の形態では、厚膜レジストを用いている。尚、ドライフィルム（ＤＲＦ）を用いて、露光マスク１０５に密着させる方法や、ネガレジスト１１０が塗布された基板を用い、ネガレジスト１１０面と露光マスク１０５を密着させる方法であってもよい。
【００３９】
この後、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、露光マスク１０５にネガレジスト１１０を塗布したものについて、プリベークをおこなう。
【００４０】
この後、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、垂直露光、即ち露光マスクに対し垂直な露光光を照射する。具体的には、図７（ｂ）に示すように、露光マスク１０５の光干渉層１０２ｂ及び光遮断層１０４ｂの形成されていない面に対し矢印に示すように垂直に光を照射する。これにより、光干渉層１０２ｂの開口領域は、照射された露光光が全く吸収されることがないため、最も強度の強い光がネガレジスト１１０に照射される。このため、図に示すように最も奥の領域まで感光し、照射された露光光は、ネガレジスト１１０を貫通し、１１０ａの領域が感光される。次に、光遮断層１０４ｂの開口領域において、光干渉層１０２ｂの形成されている領域では、光干渉層１０２ｂにより、照射した光のうち３０％しか透過しない。このため照射された露光光はネガレジスト１１０を貫通することはなく、ネガレジスト１１０の途中の領域、即ち、図に示す１１０ｂの領域まで感光する。光遮断層１０４ｂの開口領域であって光干渉層１０２ｂが形成されている領域においても同様であり、図に示す１１０ｃの領域が感光される。尚、露光マスク１０５の光遮断層１０４ｂにより覆われた領域では、露光光は、光遮断層１０４ｂを透過することはないため、この領域に形成されたネガレジスト１１０が感光することはない。
【００４１】
図９に、露光マスク１０５に対し垂直な露光光により露光マスク１０５に塗布されたネガレジスト１１０を露光する際の様子を示す。露光光は露光マスク１０５及びステージ１３８に対し垂直に照射されるため、露光マスク１０５に形成されたパターンに応じてネガレジスト１１０は感光する。
【００４２】
この後、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、傾斜露光、即ち露光マスク１０５に対し斜めの角度より露光光を照射する。具体的には、図４に示すように本実施の形態の露光装置のステージ１３８を揺動機構により、露光光に対し垂直方向から傾けることにより、露光マスク１０５に対し露光光を斜めから照射する。傾斜角度は、本実施の形態においては、露光光に対し約３５度となるように傾ける。図２から類推されるように、３５度に傾けた場合、光干渉層１０２ｂにおいて光の干渉により、光干渉層１０２ｂを透過する露光光の光量は略０になるからである。
【００４３】
図７（ｃ）に、露光マスクを傾けて、回転させながら露光光を照射したときの様子を具体的に示す。露光マスク１０５に対し矢印に示すように斜めに露光光が照射されることにより、光干渉層１０２ｂの開口領域を透過した光は、ネガレジスト１１０を貫通し、これによりネガレジスト１１０にテーパ領域１１０ｄが形成されるように感光される。一方、光干渉層１０２ｂの設けられている領域は、図２における説明のように、３５度に傾いた状態では、光の干渉により露光光の透過率は略０％となるため、露光光によりネガレジスト１１０が感光することはない。よって、ステップ１０８によりネガレジスト１１０が感光するのは、光干渉層１０２ｂの開口領域より入射する露光光にのみによるものである。
【００４４】
図１０に、斜めからの露光光により露光マスク１０５に塗布されたネガレジスト１１０の露光の際の様子を示す。露光マスク１０５及びステージ１３８を露光光に対し傾斜させて、回転軸１３９を軸に回転させることにより、露光マスク１０５の全面にわたり露光光を斜め方向より入射させることが可能となる。
【００４５】
この後、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、露光マスク１０５に形成されたネガレジスト１１０について、現像を行ったのちポストベークを行う。
【００４６】
この後、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、Ｎｉ（ニッケル）の共析メッキを行う。具体的には、図８（ａ）に示すように、ネガレジスト層１１１ａ、１１１ｂが形成された露光マスク１０５についてＮｉ共析メッキを行う。Ｎｉ共析メッキは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を含有するメッキ液を用い、１〜３〔μｍ〕の膜厚になるまで行う。Ｎｉ共析メッキは、金属部分にのみメッキが施されるため、図８（ａ）に示すように、光遮断層１０４ｂの表面にのみＮｉ共析メッキ層１１３が形成される。
【００４７】
この後、ステップ１１４（Ｓ１１４）において、Ｎｉ電鋳を行う。具体的には、図８（ａ）に示すようにＮｉ共析メッキの施された領域、即ち、Ｎｉ共析メッキ層１１３上に、Ｎｉ電鋳により、Ｎｉ電鋳層１１４を堆積させる。このとき堆積させるＮｉの膜厚は、１０〜５０〔μｍ〕である。
【００４８】
この後、ステップ１１６（Ｓ１１６）において、有機溶媒等によりネガレジスト層１１１ａ、１１１ｂの除去を行った後、ステップ１１８（Ｓ１１８）において、露光マスク１０５より、Ｎｉ共析メッキ層１１３、Ｎｉ電鋳層１１４により形成されるノズルプレート６０を剥離する。これにより、図８（ｂ）に示すように、ノズル５１、親水性トラップ溝６２、接着剤逃げ溝６３が形成されたノズルプレート６０ができあがる。
【００４９】
この後、ステップ１２０（Ｓ１２０）において、図８（ｃ）に示すように、作製されたノズルプレート６０と液体吐出ヘッドの連通板５９と接合し、液体吐出ヘッドを作製する。この接合には、接着剤等を用いて接合を行うが、接合の際の接着剤の余りが、接着剤逃げ溝６３に入り込むため、高い歩留まりで綺麗に接合を行うことができる。このように作製されたノズルプレート６０は、ノズル５１はノズルプレート６０に垂直な領域５１ａと、テーパを有する領域５１ｂとにより、異なる傾斜角により構成することができるためインクの吐出性能を向上させることが可能となる。
【００５０】
また、ステップ１０６の露光光は、垂直露光だけでなく、わずかに傾斜させてステップ１０８のように傾斜露光させることにより、広角テーパと狭角テーパからなるノズル５１を形成することが可能となる。
【００５１】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、液浸方式の露光装置（液浸露光装置）により露光を行うものである。
【００５２】
図１１に本実施の形態に係る傾斜露光可能な液浸露光装置を示す。本実施の形態に係る露光装置は、第１の実施の形態と同様に図３に示す光源及び光学系１３０を備えている。露光マスク１０５は、ステージ１３８により密着固定されている。ステージ１３８の露光マスク１０５の固定された面の反対面は、ステージ１３８の面に垂直に回転軸２３９が取り付けられており、この回転軸２３９を中心にステージ１３８全体が回転する構成となっている。また、露光光に対し、ステージ１３８と回転軸２３９は全体が揺動する機構となっており、この機構により露光光を垂直に照射することや、斜めに照射することが可能となる。露光マスク１０５は、ステージ１３８と共に液体タンクである液浸用液体容器２４０の中に設置されており、液浸用液体容器２４０には、液浸用の液体である純水２４１が入れられている。液浸用液体である純水２４１の表面、即ち空気と接する面には、透過率傾斜基板２４２が設けられており、照射された露光光が露光マスク１０５上で均一な光量分布が得られるように構成されている。また、回転軸２３９は、液浸用液体容器２４０を貫通しており、独立して回転可能な構成となっている。尚、後述するように、この貫通部分から液体が漏れないように構成されている。更に、液浸用液体容器２４０は、露光光の光軸を軸として、光軸回転モータ２４３により全体が回転する構成になっており、光量分布の均一性をより一層高めることができる構成となっている。
【００５３】
このような液浸用露光装置において、傾斜露光を行う場合では、後述する揺動機構によりステージ１３８を露光光に対し傾斜させた後、透過率傾斜基板２４２を取り付けた状態で、液浸用液体容器２４０及び透過率傾斜基板２４２を含めて全体を光軸回転モータ２４３により回転させながら露光を行う。一方、垂直露光を行う場合では、後述する揺動機構により、ステージ１３８を露光光に対し垂直にした後、透過率傾斜基板２４２は取り外した状態で露光を行う。
【００５４】
露光の際の露光マスク１０５の周辺環境の屈折率が、一般的な通常露光の場合は、空気の場合はほぼ１であるのに対し、液浸露光装置では、液体の屈折率、例えば純水を用いた場合では、約１．４４となる。露光マスク１０５の基板は一般に石英ガラス等により構成されているが、石英ガラスの屈折率は、約１．４７であるため、液浸露光装置では、露光マスク１０５の基板の屈折率と周辺環境の屈折率とを近づけることができる。このため通常の露光装置では、露光マスク１０５の周辺は空気と接していることから、全反射により露光マスク１０５に塗布されたフォトレジストの露光により形成されるテーパ角は約３８度が上限であるのに対し、液浸露光装置を用いた場合では、これ以上のテーパ角を形成することが可能となる。よって、液浸露光装置により傾斜露光を行う方式は、広角の領域を露光することができ広角のテーパを形成するために適している。
【００５５】
一方、液浸露光装置では、露光マスク１０５の周囲は純水２４１等の液浸用液体で囲まれており、通常、純水等の液体は光を吸収してしまう。図１２に純水中における各色の光路長に対する透過率の一例を示す。光路長が長くなるに従い光はより多く吸収されるため、到達する光量は減少する。また各色（光の波長）により透過率も異なる。本実施の形態では、波長３６５〔ｎｍ〕の紫外光を用いているため図１２の中では紫に近い透過率となる。
【００５６】
このように、液浸露光装置では、露光マスク１０５の周囲を覆う純水２４１等の液浸用液体による露光光の吸収が生じる。ここで、通常の露光マスク１０５に対し垂直に露光を行う場合では、露光光の吸収は、光量が減衰する等の問題が生じるのみである。しかしながら、傾斜露光を行う場合では、露光光が液面に対し垂直に入射するため、露光マスク１０５に到達した露光光は、露光マスク１０５上では光量分布が生じ、これにより露光マスク１０５上に塗布されたフォトレジストの露光が不均一となる。即ち、純水中に入射した後露光マスク１０５の表面に到達するまでの距離（光路長）が、露光マスク１０５の各々の位置において異なるため光量に分布が生じてしまう。具体的には、露光光が液体に入射した後露光マスク１０５の表面に到達するまでの距離（光路長）が短い領域では、露光光の減衰は少ないため、露光マスク１０５の表面に到達する露光光の光量は比較的多く、露光マスク１０５に塗布されたフォトレジストを十分感光することができるが、露光光が液体に入射した後、露光マスク１０５の表面に到達するまでの距離（光路長）が長い領域では、露光光の減衰は大きいため、露光マスク１０５の表面に到達する露光光の光量は光路長が短い場合に比べ少なく、同じ露光時間ではフォトレジストを十分感光することができない。一方、光路長の長い領域において、十分に露光が行われるような露光時間で露光を行うならば、光路長の短い領域において露光オーバーとなり、光路長の長い領域と同じ状態でフォトレジストが感光しないため、フォトレジストの感光が不均一となる。
【００５７】
このため、傾斜露光を行う場合においては、液体に入射した後露光マスク１０５に到達するまでの距離（光路長）に対応させた透過率分布を有する透過率傾斜基板２４２を用いる。この透過率傾斜基板２４２は、入射した露光光が透過率傾斜基板２４２、及び、液浸用の液体である純水２４１を介し、露光マスク１０５に到達した際、露光マスク１０５上で露光光の光量が全面にわたり均一になるように形成されている。具体的には、液体に入射した後露光マスク１０５に到達するまでの距離（光路長）が長い領域では透過率が高く、液体に入射した後露光マスク１０５に到達するまでの距離（光路長）が短い領域では透過率が低くなるように構成されている。
【００５８】
尚、傾斜露光を行う場合において、露光マスク１０５と液浸に用いられる液体の液面とを平行にする方法も考えられるが、液面と露光マスク１０５とを常に平行の状態に保つことは、そのための装置等が必要となりコストアップに繋がること、露光マスク１０５に対する露光光の入射角度が浅い場合には、露光光が全反射してしまい、露光マスク１０５に露光光が到達しないため露光が行われない。具体的には、屈折率１．４４の純水の場合、液面に対し４５度前後の角度で光を入射させた場合、全反射してしまうため、これ以下の角度で光を入射させることはできない。よって、露光装置の構成上からも液面に対し垂直に露光光を入射させることが望ましく、液浸露光装置により傾斜露光により広角のテーパを形成する場合には、透過率傾斜基板２４２を用いることが必要である。
【００５９】
尚、液浸用の液体としては、純水２４１の他にも露光装置に用いられる液浸用液体があり、場合によっては、このような液体を用いることも可能である。
【００６０】
次に、本実施の形態に係る露光装置の機構について図１３に基づきより具体的に説明する。図に示すように、本実施の形態に係る露光装置では、露光マスク１０５は、ステージ１３８に密着固定された状態で、液浸用液体容器２４０内に設置されており、液体ポンプ２５８により液浸用液体である純水２４１の供給、排出が可能となっている。ステージ１３８に取り付けられた回転軸２３９を回転させるために傾斜回転モータ２４６が設けられており、この傾斜回転モータ２４６により回転させた回転軸２４５は、自在継手２４４を介し、回転軸２３９に回転を伝達する。尚、回転軸２３９は、液浸用液体容器２４０を貫いた状態で自在継手２４４と接続されているが、液浸用液体容器２４０を貫く接続部分には、液浸用液体容器２４０内の純水２４１がこの部分より漏れないように、球面軸受２３７を介し接続されている。
【００６１】
尚、液浸用液体容器２４０内には受光センサ２３５が設けられており、露光光が露光マスク１０５により反射された光の光量を測定することができる構成となっている。これにより、露光マスク１０５の取り付け位置やステージ１３８の傾斜角が所定の位置や角度に設置されているか否かを確認することができる。露光マスク１０５がステージ１３０に対して浮いている場合には、ステージ１３０の回転により反射光の照射の方向が変動するため、受光センサ２３５が検出する露光マスク１０５からの反射光量は、ステージの回転に伴い変化する。よって、この反射光量の変動により、露光マスク１０５がステージ１３８より浮いているか否かを検出することができる。又、ステージ１３８の傾斜角度が所定の傾斜角度で設置されていない場合には、所定の傾斜角度となるように、受光センサ２３５における反射光量に基づき、ステージ１３８の傾斜角を調整することが可能である。
【００６２】
また、露光光に対し、ステージ１３８と回転軸２３９は全体が揺動する機構となっている。具体的には、傾斜回転モータ２４６は、傾斜スライダ２４７上に設置されており、傾斜モータ２４８により傾斜スライダ２４７上の移動が可能である。傾斜スライダ２４７上の傾斜回転モータ２４６を移動させることにより、回転軸２４５、自在継手２４４も移動する。回転軸２３９に設けられた球面軸受２３７における固定点２６０は、傾斜スライダ２４７上の傾斜モータ２４８が移動した場合であっても、その位置は固定されたままであるため、傾斜モータ２４８により傾斜回転モータ２４６を移動させることにより、矢印に示す露光光に対するステージ１３８及び露光マスク１０５の傾斜角度を変化させることができる。即ち、矢印に示す露光光に対し、ステージ１３８及び露光マスク１０５は斜めに設置されている場合には、露光マスク１０５に照射される露光光は斜めに照射され、この状態で露光を行うことにより傾斜露光が可能となる。また、傾斜モータ２４８により傾斜回転モータ２４６を図面上左方向に移動させることにより、固定点２６０を中心として、ステージ１３８の矢印に示す露光光に対する角度を変化させることができる。矢印に示す露光光に対しステージ１３８及び露光マスク１０５が垂直となった状態で露光を行うことにより垂直露光が可能となる。
【００６３】
本実施の形態では、この透過率傾斜基板２４２は、開閉ヒンジ２３６により液浸用液体容器２４０の上部より移動することが可能となるように構成されており、垂直露光の際には露光領域外に移動させ、傾斜露光の際には露光領域内である液浸用液体容器２４０上の上部に移動させることができる。
【００６４】
更に、回転軸２３９、自在継手２４４、回転軸２４５、傾斜回転モータ２４６、傾斜スライダ２４７、傾斜モータ２４８により傾斜機構部２４９が構成されているが、傾斜機構部２４９を含め液浸用液体容器２４０、透過率傾斜基板２４２が、露光マスク１０５及びステージ１３８とともに、矢印の露光光の光軸に平行な軸を中心として、これら全体を回転させることが可能な光軸回転モータ２４３が設けられている。
【００６５】
次に、本実施の形態に係る露光装置の制御系を図１４に示す。
【００６６】
本実施の形態に係る露光装置２５０は、全体の制御が加工コントローラ２５１により制御される。加工コントローラ２５１より、光源２５２である超高圧水銀ランプ１３１の光量を制御するための調光器２５３が設けられている。調光器２５３を制御することにより、光源２５２からの光量の調整が可能となる。また、光源及び光学系１３０内の光学系内の光量の制御には、光学系内に設けたシャッタ２５４（図３では不図示）を制御するシャッタ制御部２５５により制御される。シャッタ制御部２５５は、加工コントローラ２５１の指示に基づきシャッタ２５４の制御を行う。
【００６７】
また、ステージ１３８の露光光が照射される面には、受光センサ２５６が設けられている。受光センサ２５６は、露光マスク１０５を透過した光を検出するため、或いは、露光マスク１０５の近傍の光を検出するため、露光マスク１０５と接しているステージ１３８面、或いは、ステージ１３８上の露光マスク１０５の近傍に設置されており、露光光の光量をモニタするものである。受光センサ２５６により検出された露光光の光量は、増幅器２５７により増幅された後、加工コントローラ２５１に伝達される。加工コントローラ２５１では、受光センサ２５６により検出され増幅器２５７により増幅された信号に基づき、ステージ１３８上の光量制御のため、光源２５２及びシャッタ２５４の制御を行うべく、調光器２５３及びシャッタ制御部２５５に制御信号を伝達する。
【００６８】
また、本実施の形態に係る露光装置２５０は、ステージ１３８及び露光マスク１０５が液浸用液体容器２４０内に設置されており、液浸用液体である純水２４１を液侵用液体容器２４０内に供給、排出するための液体ポンプ２５８が設けられている。この液体ポンプ２５８は、加工コントローラ２５１の指示に基づき制御回路２５９により純水２４１の供給、排出の制御がされる。
【００６９】
また、本実施の形態に係る露光装置２５０は、露光マスク１０５の設置されたステージ１３８が回転するとともに、露光光に対する照射角度を変化させることができる構成のものである。具体的には、ステージ１３８の回転は、制御回路２６１からの情報に基づき基材回動機構２６４により行われる。基材回動機構２６４は、回転軸２３９、自在継手２４４、回転軸２４５、傾斜回転モータ２４６から構成されており、ステージ１３８の回転させる機構のものである。基材回動機構２６４を制御するためのセンサである基材回動センサ２６５が設けられており、ステージ１３８の回転状態及び回転の際の始点と終点の検出が可能となっている。この基材回動センサ２６５により得られた位置情報等に基づき制御回路２６１により基材回動機構２６４の制御がなされる。
【００７０】
また、露光光に対する照射角度を変化させるための機構として、揺動機構２６２が設けられており、制御回路２６１からの情報に基づき露光光の照射角度を変化させることが可能である。揺動機構２６２は、傾斜スライダ２４７及び傾斜モータ２４８からなり、これらにより傾斜回転モータ２４６を移動させることによりステージ１３８を揺動させることが可能である。揺動機構２６２を制御するためのセンサである揺動機構センサ２６３が設けられており、露光光のステージ１３８に対する傾斜角度の検出が可能となっている。この揺動機構センサ２６３により得られた情報に基づき制御回路２６１により揺動機構２６２の制御がなされる。
【００７１】
更に、ステージ１３８及び露光マスク１０５を含め液浸用液体容器２４０、傾斜機構部２４９の全体を露光光の光軸に平行な軸を中心として回転させることができる光軸回転機構である光軸回転モータ２４３からなる面内回動機構２６６が設けられている。面内回動機構２６６における位置検出のため面内回動センサ２６７が設けられ、面内回動センサ２６７より得られた情報は、制御回路２６１に伝達され、制御回路２６１より面内回動機構２６６の制御を行うものである。以上の揺動機構２６２、基材回動機構２６４、面内回動機構２６６の制御は、加工コントローラ２５１の指示に基づき制御回路２６１により行われる。
【００７２】
次に、本実施の形態に係る露光装置の使用方法について、図１５に基づき説明する。図１５は、本実施の形態に係る露光装置を用いた露光方法の一例の流れを示す。尚、本実施の形態で使用する露光マスクは、第１の実施の形態に用いたものと同様のものである。
【００７３】
最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）において、露光マスク上にネガレジストを塗布する。具体的には、露光マスク１０５の光干渉層、光遮断層の形成されている面に、スピンコーター等によりネガレジストを塗布する。塗布する膜厚は、作製される対象物により異なるが、本実施の形態では、厚膜レジストを用いている。尚、ドライフィルム（ＤＲＦ）を露光マスク１０５に密着させる方法でもよい。
【００７４】
この後、ステップ２０４（Ｓ２０４）において、露光マスク１０５にネガレジストを塗布したものについて、プリベークをおこなう。
【００７５】
この後、ステップ２０６（Ｓ２０６）において、基板である露光マスク１０５を設置する。具体的には、露光マスク１０５にネガレジストを塗布したものを露光マスク１０５のネガレジストが塗布された面が露光光の照射面と反対側となるようにステージ１３８に設置する。尚、ステージ１３８は、液浸用液体容器２４０の内部に設置されており、露光マスク１０５も液浸用液体容器２４０内に設置される。
【００７６】
この後、ステップ２０８（Ｓ２０８）において、液体充填を行う。具体的には、液浸用液体容器２４０内に液体ポンプ２５８により純水２４１を供給する。純水は、液浸用液体容器２４０がほぼ満たされるまで供給される。
【００７７】
この後、ステップ２１０（Ｓ２１０）において、垂直露光、即ち露光マスクに対し垂直な露光光を照射する。この際、透過率傾斜基板２４２は露光光の照射領域から移動させた状態で露光を行う。透過率傾斜基板２４２は、後述する傾斜露光を行う際に、露光マスク１０５面上における光量分布を均一にするために用いるものであり、垂直露光の際には、透過率傾斜基板２４２を用いると、かえって光量が不均一となってしまうからである。なお、垂直露光では、ステージ１３８や液浸用液体容器２４０は静止した状態で露光が行われる。
【００７８】
この後、ステップ２１２（Ｓ２１２）において、傾斜露光、即ち露光マスク１０５に対し斜めの角度より露光光を照射する。具体的には、本実施の形態に係る露光装置のステージ１３８を揺動機構により、露光光に対し垂直方向から傾けることにより、露光マスク１０５に対し露光光を斜めから照射する。傾斜角度は、本実施の形態においては、露光光に対し約３５度となるように傾ける。図２から類推されるように、３５度に傾けた場合、光干渉層１０２ｂにおいて光の干渉により、光干渉層１０２ｂを透過する露光光の光量は略０となるからである。
【００７９】
尚、この傾斜露光を行う場合においては、透過率傾斜基板２４２を開閉ヒンジ２３６により液浸用液体容器２４０上に移動させた状態で露光を行う。透過率傾斜基板２４２は、傾斜露光の際の露光マスク１０５面上の光量分布を均一にするために必要となるからである。傾斜露光の際には、傾斜回転モータ２４６によりステージ１３８を回転させるとともに、光軸回転モータ２４３により露光マスク１０５と透過率傾斜基板２４２の相対位置を同一状態に保ったまま、液浸用液体容器２４０及び傾斜機構部２４９とともに全体を露光光の光軸に平行な軸を中心として回転する。
【００８０】
この後、ステップ２１４（Ｓ２１４）において、液体除去を行う。具体的には、液浸用液体容器２４０内の純水２４１を液体ポンプ２５８により排出するか、液浸用液体容器２４０に設けられた不図示の排出口より純水２４１を排出する。
【００８１】
この後、ステップ２１６（Ｓ２１６）において、露光マスク１０５に形成されたネガレジスト１１０について現像を行う。
【００８２】
これにより、本実施の形態に係る露光装置による露光プロセスは終了する。
【００８３】
この露光プロセスにより、従来では困難であった広い傾斜角の露光が可能となり、フォトレジストの厚さ方向の傾斜角を変化させる場合において、広い傾斜角度まで対応可能となる。
【００８４】
以上、本発明に係る露光装置について詳細に説明したが、光源としては、本実施の形態において用いた超高圧水銀ランプ１３１の他、固体レーザ等のレーザ光源を用いてもよく、この場合は光学系にビームエキスパンダを用い、露光マスク１０５における光干渉層１０２ｂはレーザ光の波長にあわせて構成する。また、実施の形態においては、インクジェットヘッドのノズルプレートの形成方法を一例として説明を行ったが、本発明に係る露光装置は、これに限定されるものではなく、微細加工を必要とする多種多様な用途に適応可能である。
【００８５】
本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行うことは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１の実施の形態に係る露光装置に用いる露光マスクの製造方法の説明図
【図２】光干渉層における光の入射角度と光の波長と透過率の関係図
【図３】第１の実施の形態に係る露光装置の光源及び光学系の構成図
【図４】第１の実施の形態に係る露光装置の構成図
【図５】第１の実施の形態に係る露光装置のシステム構成を示すブロック図
【図６】第１の実施の形態に係る露光装置を用いた製造工程の一例のフローチャート
【図７】第１の実施の形態に係る露光装置を用いた製造工程の一例の工程図（１）
【図８】第１の実施の形態に係る露光装置を用いた製造工程の一例の工程図（２）
【図９】第１の実施の形態に係る露光装置による垂直露光の際の概略図
【図１０】第１の実施の形態に係る露光装置による傾斜露光の際の概略図
【図１１】第２の実施の形態に係る露光装置の構成図
【図１２】純水中における各色の光の光路長と透過率
【図１３】第２の実施の形態に係る露光装置の機構部分の構成図
【図１４】第２の実施の形態に係る露光装置のシステム構成を示すブロック図
【図１５】第２の実施の形態に係る露光装置を用いた製造工程の一例のフローチャート
【符号の説明】
【００８７】
１０５…露光マスク、１３０…光源及び光学系、１３８…ステージ、１６０…固定点、２３６…開閉ヒンジ、２３７…球面軸受、２３９…回転軸、２４０…液浸用液体容器、２４１…純水、２４２…透過率傾斜基板、２４３…光軸回転モータ、２４４…自在継手、２４５…回転軸、２４６…傾斜回転モータ、２４７…傾斜スライダ、２４８…傾斜モータ、２４９…傾斜機構部、２５８…液体ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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