(57)【要約】【課題】  三次元的な露光が可能な実用的な露光装置を提供する。【解決手段】  ワークＷとマスクＭとを重ね合わせ、ステージ１上に載置し、光源２からの光を光学系３により平行光にし、マスクＭを通してワークＷに照射してワークＷを露光するコンタクト露光を行う。傾斜手段は、ステージ１の載置面に平行な方向に沿った軸の周りにステージ１を傾斜させ、ステージ１の載置面を光学系ＬＡの光軸に対して垂直でなく所定角度傾いた状態とする。【選択図】  図３
2005173129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光対象であるワークと、照射する光のパターンが形成されたマスクとを重ね合わせ、マスクを通してワークを露光するコンタクト露光装置であって、
重ね合わされたワーク及びマスクとが載置されるステージと、
露光に必要な光を発する光源と、
光源からの光を平行光にしてステージ上のワークにマスクを通して照射する光学系とを備えており、
ステージの載置面を光学系の光軸に対して垂直でなく所定角度傾いた状態とする傾斜手段がステージに設けられていることを特徴とするコンタクト露光装置。
【請求項２】
前記傾斜手段は、ステージの載置面に平行な第一の方向に沿った第一の軸の周りにステージを傾斜させる手段であることを特徴とする請求項１記載のコンタクト露光装置。
【請求項３】
前記傾斜手段は、第一の軸に加え、ステージの載置面に平行であって前記第一の方向に垂直な第二の方向に沿った第二の軸の周りにステージを傾斜させる手段であることを特徴とする請求項２記載のコンタクト露光装置。
【請求項４】
前記傾斜手段は、前記第一の軸に沿って延びる第一駆動棒と、前記第二の軸に沿って延びる第二駆動棒とを備えており、第一駆動棒が前記ステージに連結されて前記ステージを傾斜させる際には第二駆動棒を前記ステージとの連結を解除し、第二駆動棒が前記ステージに連結されて前記ステージを傾斜させる際には第一駆動棒を前記ステージとの連結を解除する、連結解除手段を備えていることを特徴とする請求項３記載のコンタクト露光装置。
【請求項５】
前記傾斜手段は、ステージの載置面に平行な任意の方向に沿った軸の周りにステージを傾斜させる手段であることを特徴とする請求項１記載のコンタクト露光装置。
【請求項６】
前記傾斜手段は、ステージの載置面に平行なある方向に沿った軸の周りにステージを傾斜させるとともに、その軸が光軸又は非傾斜時のステージの中心軸の周りに回転するようステージの傾斜姿勢を変化させる手段であることを特徴とする請求項１記載のコンタクト露光装置。
【請求項７】
前記傾斜手段は、ステージに連結されてステージを載置面に平行なある方向に沿った軸の周りに傾斜させる連結アームと、光軸又は非傾斜時のステージの中心軸の周りに、静止した連結アームに対してステージを回転させるか、静止したステージに対して連結アームを回転させる回転駆動源とを備えていることを特徴とする請求項６記載のコンタクト露光装置。
【請求項８】
露光対象であるワークと、照射する光のパターンが形成されたマスクとを重ね合わせてステージ上に載置してマスクを通してワークを露光するコンタクト露光方法であって、
ステージの載置面に平行なある方向に沿った軸の周りにステージを傾斜させることでステージの載置面を光学系の光軸に対して垂直でなく所定角度傾いた状態とし、かつ、その軸が光軸又は非傾斜時のステージの中心軸の周りに回転するようステージの傾斜姿勢を変化させながら露光を行うことを特徴とするコンタクト露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の発明は、フォトリソグラフィに用いられるコンタクト露光装置及びコンタクト露光方法に関する。
【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従来より多用されている。例えば、プリント基盤やＬＳＩ（大規模集積回路）用の微細回路の形成や、印刷用の製版等である。特に、最近ではナノテクノロジー技術の進歩とともに、各種の分野に応用が広がっている。
フォトリソグラフィには、レジストを露光する露光装置が必要である。露光装置は、原画の像を投影光学系によって拡大又は縮小して対象物（以下、ワーク）に投影しながら露光するタイプと、原画とワークとを接近又は接触させて平行光を照射して等倍露光するタイプとに分類される。後者のうち、原画とワークとを所定の小さい隙間を持って平行に配置するものはプロキシミティタイプと呼ばれ、原画とマスクとを接触させるものはコンタクトタイプと呼ばれる。本願の発明は、コンタクトタイプの露光装置（以下、コンタクト露光装置）に関する。
【特許文献１】特開２００２−１８９３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フォトリソグラフィ技術の広がりに伴い、照射パターンや光の質など、露光装置に要求される性能も多様化している。従来の露光装置では実現が困難な要求も多い。その一つが、三次元的な露光である。この点について、図９を使用して説明する。図９は、三次元的な露光について示した図である。
図９（１）に示すように、コンタクト露光装置ではマスクＭを通して平行光ＬをワークＷに照射する。従って、現像後のワークＷの断面形状は、図９（１）に示すような、本質的に深さ方向で形状変化のないものにしかならない。図９（１）ではネガ型の場合が示されているが、ポジ型であっても同様である。
【０００４】
しかしながら、ある種のフォトリソグラフィでは、露光現像後のパターンが、深さ方向で形状が変化するようにすることが求められることがある。一例として、図９（２）に示すように、断面台形のパターンになるように露光することが求められることがある。例えば、電子部品を表面実装するためのハンダバンプの形成工程では、ハンダ材の使用量を減らしつつ基盤に対するハンダバンプの付着面積を大きくするため、図９（２）に示すような形状が求められることがある。
このような三次元的な露光は、コンタクト露光装置では難しい。光の回折を利用して三次元的な露光を行うものもあるが、現像後のパターンの傾斜角度は、僅かに数度程度であり、要求に全く応じられない場合が多い。
【０００５】
このような問題を解決するため、特開２００２−１８９３００号公報所載の発明では、光を異なった角度からワークＷに対し照射できるよう、光学系に駆動機構を設け、光源又はレンズ等の姿勢を変化させるようにしている。しかしながら、光学系に駆動機構を設けると機構的に大がかりになり易い欠点がある。また、光学系の構成上の問題から、姿勢変化の範囲には限界があり、光学系に駆動機構を設ける方法は、実用性の点で問題がある。
本願の発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、三次元的な露光が可能な実用的な露光装置を提供する技術的意義を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、露光対象であるワークと、照射する光のパターンが形成されたマスクとを重ね合わせ、マスクを通してワークを露光するコンタクト露光装置であって、
重ね合わされたワーク及びマスクとが載置されるステージと、
露光に必要な光を発する光源と、
光源からの光を平行光にしてステージ上のワークにマスクを通して照射する光学系とを備えており、
ステージの載置面を光学系の光軸に対して垂直でなく所定角度傾いた状態とする傾斜手段がステージに設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記傾斜手段は、ステージの載置面に平行な第一の方向に沿った第一の軸の周りにステージを傾斜させる手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項２の構成において、前記傾斜手段は、第一の軸に加え、ステージの載置面に平行であって前記第一の方向に垂直な第二の方向に沿った第二の軸の周りにステージを傾斜させる手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項３の構成において、前記傾斜手段は、前記第一の軸に沿って延びる第一駆動棒と、前記第二の軸に沿って延びる第二駆動棒とを備えており、第一駆動棒が前記ステージに連結されて前記ステージを傾斜させる際には第二駆動棒を前記ステージとの連結を解除し、第二駆動棒が前記ステージに連結されて前記ステージを傾斜させる際には第一駆動棒を前記ステージとの連結を解除する、連結解除手段を備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記傾斜手段は、ステージの載置面に平行な任意の方向に沿った軸の周りにステージを傾斜させる手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記傾斜手段は、ステージの載置面に平行なある方向に沿った軸の周りにステージを傾斜させるとともに、その軸が光軸又は非傾斜時のステージの中心軸の周りに回転するようステージの傾斜姿勢を変化させる手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項６の構成において、前記傾斜手段は、ステージに連結されてステージを載置面に平行なある方向に沿った軸の周りに傾斜させる連結アームと、光軸又は非傾斜時のステージの中心軸の周りに、静止した連結アームに対してステージを回転させるか、静止したステージに対して連結アームを回転させる回転駆動源とを備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、露光対象であるワークと、照射する光のパターンが形成されたマスクとを重ね合わせてステージ上に載置してマスクを通してワークを露光するコンタクト露光方法であって、
ステージの載置面に平行なある方向に沿った軸の周りにステージを傾斜させることでステージの載置面を光学系の光軸に対して垂直でなく所定角度傾いた状態とし、かつ、その軸が光軸又は非傾斜時のステージの中心軸の周りに回転するようステージの傾斜姿勢を変化させながら露光を行うという構成を有する。
【発明の効果】
【０００７】
以下に説明する通り、本願の各請求項記載の発明によれば、ステージの載置面を光学系の光軸に対して垂直でなく所定角度傾いた状態とする傾斜手段がステージに設けられているので、現像後のワークが断面形状で側面がテーパ面となるような露光が容易に行える。また、光学系を駆動機構により駆動する構成ではないので、機構的に大がかりになることもない。さらに、光学系を駆動する場合に比べ、ステージの傾斜角度の自由度は極めて高い。このため、実用性の点で非常に優れている。
また、請求項３又は４記載の発明によれば、上記効果に加え、二軸で傾斜角度を変えることができるので、三次元的な露光パターンのバリエーションが倍増している。
また、請求項５、６又は７記載の発明によれば、上記効果に加え、任意の方向の傾斜軸で傾斜角度を変えることができるので、さらに様々な三次元露光パターンを採ることができ、より汎用性が高くなっている。
また、請求項８記載の発明によれば、テーパ面を周状に形成する際の露光や回転対称な三次元パターンを形成する際の露光を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本願発明を実施するための最良の形態（実施形態）について説明する。
図１は、本願発明の第一の実施形態の露光装置の正面概略図である。図１に示す露光装置は、重ね合わされたワークＷ及びマスクＭとが載置されるステージ１と、露光に必要な光を発する光源２と、光源２からの光を平行光にしてステージ１上のワークＷにマスクＭを通して照射する光学系３とを備えている。
【０００９】
ワークＷの表面には、通常、レジストが盛られており、レジストが直接の露光対象である。ワークＷ自体が感光体となっている場合や、表面にレジスト以外の感光材が盛られている場合もある。光源２は、感光波長の光を発するものであり、例えばショートアーク型の水銀ランプが使用される。
光学系３は、図１に示すように、光源２の発光部を覆うように設けられた楕円集光鏡３１と、光を均一にするインテグレータ３１と、光を折り返す平面鏡３２と、光源２からの光を平行光にするコリメータ３３等から構成されている。コリメータ３３は、レンズではなくミラーで構成される場合もあり、フレネルレンズより成るコリメータが備えられることもある。
【００１０】
ステージ１は、重ね合わされたワークＷ及びマスクＭを上面に載置して保持するものである。光軸ＬＡに沿って光源２に近い側にマスクＭ、遠い側にワークＷが配置される。ワークＷに対するマスクＭの位置は、パターン精度の高い露光を行うために重要である。ワークＷに対して所定位置となるようマスクＭが予め重ね合わされ、ステージ１上に載置される。尚、ステージ１には、マスクＭをワークＷに対して密着させるためのカバーや、カバーとステージ１との間の空間を減圧してさらに密着させる減圧手段が設けられることがある。
【００１１】
この実施形態の装置の大きな特徴点は、露光現像後のワークＷの断面形状が所定のテーパを有するよう、ステージ１の載置面を光学系３の光軸ＬＡに対して垂直でなく所定角度傾いた状態とする傾斜手段がステージ１に設けられている点である。以下、この点について、図１及び図２を使用して詳しく説明する。図２は、図１に示す傾斜手段の斜視概略図である。
傾斜手段は、ステージ１の載置面に平行な第一の方向に沿った第一の軸Ａ１の周りにステージ１を傾斜させる手段である。具体的には、傾斜手段は、第一の軸Ａ１に沿って延びる第一駆動棒４１と、第一駆動棒４１を介してステージ１を所定角度回転させることで傾斜させる第一回転駆動源４２とから主に構成されている。
【００１２】
ステージ１は、図２に示すように平面視で方形（正方形又は長方形）である。第一の軸Ａ１は、方形の一方の辺と平行である。第一駆動棒４１は、ステージ１の中心を通り、第一の軸Ａ１に沿って延びる線上に位置しており、ステージ１の側面に連結されている。第一駆動棒４１が連結されたステージ１の側面と反対側の側面には、第一支持棒４３が連結されている。第一支持棒４３は、不図示のベアリングを介して不図示のリテーナに支持されている。
【００１３】
第一回転駆動源４２には、回転角度を高い精度で制御できるサーボモータが使用されている。第一駆動棒４１には、第一被駆動ギヤ４５が設けられている。第一回転駆動源４２の出力軸には、第一駆動ギヤ４６が設けられている。第一被駆動ギヤ４５と第一駆動ギヤ４６との間には、タイミングベルトのような第一駆動ベルト４７が架設されている。不図示のコントローラから制御信号が送られると、第一回転駆動源４２が動作し、第一駆動ギヤ４６、第一駆動ベルト４７及び第一被駆動ギヤ４５を介して、第一駆動棒４１を指示された角度だけ回転させる。これにより、ステージ１も回転し、傾斜した姿勢となる。第一回転駆動源４２のサーボ機構が動作し、この傾斜姿勢を維持するよう角度制御が行われる。
【００１４】
尚、ステージ１には、傾斜時にもワークＷが移動しないようにする構成が採用される。前述したようにステージ１に載置されたワークＷ及びマスクＭがカバーで覆われて内部が減圧される場合、減圧によりワークＷ及びマスクＭはステージ１に対して押し付けられて移動しないようになるので、カバー及び減圧手段がこの目的に兼用される。場合によっては、板バネを使用したクランプ機構のようなステージ１に対してワークＷを押さえつけて保持する機構や、静電吸着機構又は真空吸着機構が、この目的で採用されることもある。
【００１５】
次に、本実施形態のコンタクト装置の全体の動作について、図１〜図３を使用して説明する。図３は、図１及び図２に示す装置の動作における露光状態及びネガ型である場合の露光・現像後のワークＷの断面形状を示した概略図である。
まず、ステージ１上にワークＷをセットする。即ち、ワークＷにマスクＭを所定の位置関係になるよう重ね合わせた上で、ステージ１上に載置する。載置位置は、光軸ＬＡを基準とした所定の位置である。
【００１６】
そして、傾斜手段を動作させ、ステージ１を水平に対して＋θだけ傾斜させた姿勢とする。この状態で所定時間露光を行う。この際、図３（１）に示すように、平行光は垂直に対して＋θだけ斜めの角度から、マスクＭの開口ＭＯを通してワークＷに入射する。
次に、傾斜手段を再び動作させ、ステージ１を逆向きに回転させて水平に対して−θだけ傾斜させた姿勢とする。この状態で、＋θの際と同じ時間だけ露光を行う。この際、図３（２）に示すように、平行光は素直に対して−θだけ斜めの角度から、マスクＭの開口ＭＯを通してワークＷに入射する。
【００１７】
このような二つの工程の露光の結果、ワークＷにおいて露光された領域は、断面で見ると、図３（３）に網掛けして示すように、底辺が長い台形状となる。そして、ワークＷがネガ型である場合、現像後は、図３（４）に示すような底辺が短い台形状の断面形状となり、両側にテーパ面が形成された断面形状となる。このような断面形状は、前述したように、ハンダバンプの場合に好適なものである。
【００１８】
次に、第二の実施形態のコンタクト露光装置について説明する。図４は、第二の実施形態のコンタクト露光装置の主要部の斜視概略図である。図４に示すコンタクト露光装置は、傾斜手段の構成が第一の実施形態と異なっている。この実施形態では、傾斜手段は、第一の実施形態における第一の軸Ａ１に加え、ステージ１の載置面に平行であって第一の方向に垂直な第二の方向に沿った第二の軸Ａ２の周りにステージ１を傾斜させる手段となっている。
【００１９】
具体的に説明すると、図４に示すように、傾斜手段は、第一の軸Ａ１に沿って延びる第一駆動棒４１と、第一駆動棒４１を介してステージ１を所定角度回転させることで傾斜させる第一回転駆動源４２と、第二の軸Ａ２に沿って延びる第二駆動棒５１と、第二駆動棒５１を介してステージ１を所定角度回転させることで傾斜させる第二回転駆動源５２とから主に構成されている。
【００２０】
第二の軸Ａ２は、方形のステージ１の他の一辺に沿った方向である。図４に示すように、第二駆動棒５１は、ステージ１の中心を通り、第二の軸Ａ２に沿って延びる線上に位置して、ステージ１の側面に連結されている。第二駆動棒５１が連結されたステージ１の側面と反対側の側面には、第二支持棒５３が連結され、第二支持棒５３は、不図示のベアリングを介して不図示の第二リテーナに支持されている。
第二回転駆動源５２も、第一回転駆動源４２と同様に、第二駆動ギヤ５６、駆動ベルト５７及び第二被駆動ギヤ５５を介して第二駆動棒５１を回転させ、これによりステージ１を所定角度傾斜させるようになっている。
【００２１】
また、一方の軸周りの回転の際に他方の軸の連結を解除する連結解除手段が備えられている。説明の都合上、第一駆動棒４１、第一回転駆動源４２、第一被駆動ギヤ４５、第一駆動ギヤ４６及び第一駆動ベルト４７の組を「第一駆動系」と呼び、第二駆動棒５１、第二回転駆動源５２、第二被駆動ギヤ５５、第二駆動ギヤ５６及び第二駆動ベルト５７の組を「第二駆動系」と呼ぶ。連結解除手段は、第一駆動棒４１の先端に固定された第一駆動連結具４８２と、第一駆動系を全体に移動させる不図示の第一移動機構と、第一支持棒４３の先端に固定された第一支持連結具４９２と、第一支持棒４３を移動させる不図示の第一補助移動機構と、第二駆動棒５１の先端に固定された第二駆動連結具５８２と、第二駆動系を全体に移動させる不図示の第二移動機構と、第二支持棒５３の先端に固定された第二支持連結具５９２と、第二支持棒５３を移動させる不図示の第二補助移動機構とから主に構成されている。
【００２２】
第一駆動棒４１の先端には、横に長い取付板４８１が固定されている。第一駆動連結具４８２は、取付板４８１に一端が固定された一対のピンであり、第一の軸Ａ１の方向に長い。ステージ１には、第一駆動系が第一の軸Ａ１の方向に沿って移動した際、第一駆動連結具４８２が嵌め込まれる嵌合孔（図４中不図示）が形成されている。第一駆動系が前進して第一駆動連結具４８２が嵌合孔に嵌め込まれると、連結が完了した状態であり、第一駆動系が後退して第一駆動連結具４８２が嵌合孔から抜き出されると、連結が解除された状態である。
【００２３】
また、第一支持連結具４９２も、同様に第一の軸Ａ１の方向に長い一対のピンであり、第一支持棒４３の先端に固定された取付板４９１に一端が固定されている。第一補助移動機構が第一支持棒４３を第一の軸Ａ１の方向に沿って進退させることで、連結とその解除が行われる。
さらに、第二駆動連結具５８２及び第二支持連結具５９２も、同様に取付板５８１，５９１に固定されたそれぞれ一対のピンであり、第二の軸Ａ２の方向に長い。第二移動機構が第二駆動系を進退させることにより第二駆動連結具５８２による連結とその解除が行われ、第二補助移動機構が第二支持棒５３を進退させることにより、第二支持連結具５９２による連結とその解除が行われる。
【００２４】
本実施形態のコンタクト露光装置の動作について、図４及び図５を使用して説明する。図５は、図４に示す装置で露光されたネガ型のワークＷの現像後の形状の一例を示した斜視概略図である。
まず、連結解除手段が、第一駆動棒４１及び第一支持棒４３をステージ１に連結させ、第二駆動棒５１及び第二支持棒５３の連結を解除する。この状態で、第一の実施形態と同様に、第一回転駆動源４２が動作し、ステージ１を＋θだけ回転させた状態で露光を行い、その後、第一の実施形態の場合と同様に、−θだけ回転させて状態で露光を行う。
【００２５】
次に、連結解除手段は、第一駆動棒４１及び第一支持棒４３の連結を解除し、第二駆動棒５１及び第二支持棒５３をステージ１に連結させる。この状態で、第二回転駆動源５２が動作し、第二の軸Ａ２の周りにステージ１を＋θだけ回転させる。この状態で所定時間露光を行った後、第二回転駆動源５２がステージ１を−θだけ回転させ、この状態で同じ時間の露光を行う。
【００２６】
図５は、マスクＭが長方形の開口パターンを有し、ネガ型のワークＷがこの開口パターンを通して露光された場合の現像後の斜視形状が示されている。上記のようにステージ１の傾斜形状が変化する結果、現像後のワークＷは、方形の四辺すべてにおいて側面がテーパである形状となる。このような形状も、前述したハンダバンプの形状として好適である。
【００２７】
次に、第三の実施形態のコンタクト露光装置について説明する。図６は、第三の実施形態のコンタクト露光装置の主要部の正面概略図である。第三の実施形態の特徴点は、傾斜手段が、ステージ１の載置面に平行な任意の方向に沿った軸の周りにステージ１を傾斜させるものとなっている点である。
具体的に説明すると、図６に示すように、傾斜手段は、ステージ１を支える支柱７１と、支柱７１に一端が固定され、別の一端がステージ１の下面に連結された連結アーム７２と、静止したステージ１に対して支柱７１及び連結アーム７２を一体に回転させる回転駆動源７３とから主に構成されている。
【００２８】
支柱７１は、ステージ１の下面中央に先端が連結された状態で設けられている。ステージ１の下面中央には、凹部が形成されている。支柱７１の先端には、球体ベアリングのような緩衝具７４が設けられており、緩衝具７４が凹部内に位置している。また、凹部内の側壁面にはベアリング１３が設けられており、緩衝具７４を取り囲んでいる。緩衝具７４及びベアリング１３は、ステージ１の傾斜にかかわらず支柱７１がスムーズに回転するようにしている。
【００２９】
連結アーム７２の一端は、ステージ１の下面に固定されたガイドレール７５に連結されている。ガイドレール７５は、ステージ１の中心軸Ａ（水平な姿勢のステージ１の中心を通りステージ１に垂直な軸）と同軸の円周に沿って３６０度延びている。ガイドレール７５は、ステージ１の下面に設けられた同軸円周状の凹部に嵌め込まれた部材である。凹部は、図６に示すように、開口が少し絞られたほぼ方形の断面形状である。尚、凹部自体がガイドレールとして機能する場合もある。
【００３０】
連結アーム７２の一端には、ローラ又は球体等より成るスライダユニット７６が設けられており、このスライダユニット７６がガイドレール７５内に位置している。スライダユニット７６はガイドレール７５内をスムーズに滑動可能となっている。尚、後述するように、連結アーム７２の角度が変化するので、スライダユニット７６は連結アーム７２の角度変化にかかわらずスムーズにガイドレール７５内を滑動可能なものとなっている。このようなスライダユニット７６としては、例えば日本トムソン株式会社製のカムフォロワー及びピローユニットを組み合わせて構成することができる。具体的には、図６に示すように、ガイドレール７５内に配置されるカムフォロワー７６１が、ピローユニット７６２を介在させながら連結アーム７２の先端に連結された構成とされる。
【００３１】
また、連結アーム７２の途中には、連結アーム７２の全体の長さを伸縮させる伸縮機構７７が設けられている。伸縮機構７７は、ラックアンドピニオン機構により容易に構成される。図７は、図６に示す伸縮機構７７の概略図である。
図７に示すように、伸縮機構７７は、連結アーム７２を構成する一方のロッド７２１に固定されたラック７７１と、連結アーム７２を構成する他方のロッド７２２に固定されたピニオン７７２と、ピニオン７７２を回転させる伸縮用回転駆動源７７３とから主に構成されている。ピニオン７７２はラック７７１に噛み合っており、伸縮用回転駆動源７７３がピニオン７７２を回転させることで、連結アーム７２を構成する一対のロッド７２１，７２２の位置関係が変化する。この結果、連結アーム７２の全体の長さが伸縮するようになっている。このような伸縮機構７７は、例えばオリエンタルモーター株式会社製のラックアンドピニオン（例えばＬＵＳシリーズ）のように、全体がユニット化されて市販されているので、容易に入手できる。
【００３２】
上記のようにして連結アーム７２が伸縮すると、一端がステージ１に連結されているため、ステージ１の傾斜角度が変化する。つまり、連結アーム７２の伸縮長さによって傾斜角度が規定される。尚、支柱７１に対する連結アーム７２の固定は、連結アーム７２の角度が変化するため、蝶番のような軸ピンを介したものとされる。
【００３３】
以下の説明において、「中心軸」とは、非傾斜時のステージ１の中心を通り、ステージ１の載置面に垂直な軸である（図６にＡで示す）。この実施形態では、ステージ１は非傾斜時には載置面が水平であり、従って中心軸Ａは鉛直な軸である。また、この実施形態では、中心軸Ａは光軸ＬＡに一致している。
支柱７１の先端がステージ１に連結されており、その位置は不変である。従って、ステージ１は中心軸Ａ上では高さは不変である。従って、ステージ１の傾斜軸は、平面で見た連結アーム７２の長さ方向に対して垂直で、中心軸Ａを通る水平な方向である。
【００３４】
回転駆動源７３は、ステージ１を傾斜させる際の軸をステージ１の中心軸Ａの周りに回転させるものである。支柱７１の下端には、被駆動傘歯ギヤ７８１が固定されている。軸用回転駆動源７３の出力軸には、駆動傘歯ギヤ７８２が固定されており、被駆動傘歯ギヤ７８１に噛み合っている。
軸用回転駆動源７３が動作すると、駆動傘歯ギヤ７８２及び被駆動傘歯ギヤ７８１を介して支柱７１が中心軸Ａの周りに回転し、これに伴い連結アーム７２も回転する。この際、連結アーム７２の一端は、ガイドレール７５に沿って滑動する。一方、ステージ１には不図示のストッパが設けられており、支柱７１及び連結アーム７２の回転にもかかわらず、静止した状態を保つようになっている。このため、ステージ１に対する連結アーム７２の連結箇所も周方向に移動し、ステージ１の傾斜軸も中心軸Ａの周りに回転する。
【００３５】
図６に示すコンタクト露光装置の動作は、大きく分けて二通りある。一つめは、ステージ１上にワークＷをセットした後、軸用回転駆動源７３を動作させて連結アーム７２を回転させて所定位置で止め、傾斜軸を任意の方向とする。この際、予め伸縮機構７７を動作させ、連結アーム７２を所定の長さとしておく。この状態で所定時間露光を行う。そして、必要に応じ、再び連結アーム７２を回転させて傾斜軸を任意の方向とした上で、所定時間露光を行う。
【００３６】
二つめは、傾斜軸を回転させてステージを傾斜姿勢を変化ながら露光を行う方法である。この方法は、請求項８の露光方法の発明の実施形態に相当している。軸用回転駆動源７３は、露光中に常時動作しており、３６０度の倍数分（一回転又は２回転以上）、支柱７１及びワークＷを回転させる。ステージ１のうち、最も低い位置に位置する部分は、回転に伴って順次周方向にシフトしていく。最も高い位置に位置する部分は、最も低い位置に位置する部分の逆側であるが、この部分も同期して順次周方向にシフトしていく。
【００３７】
図８は、図６及び図７に示す装置によって露光されたワークＷの現像後のパターンの一例を示した図である。図８では、円形の開口パターンを有するマスクＭを通した露光であって、上述した方法のうち、二つめの方法で露光した場合のネガ型材料の場合の形状を示している。図８に示すように、この実施形態では、テーパな側面を３６０度周状に形成することが可能である。このようなパターンも、ハンダバンプに好適に採用される。尚、この第三の実施形態において、連結アーム７２を静止させておいてステージ１を中心軸Ａの周りに回転させても同じ結果が得られる。
【００３８】
上記各実施形態によれば、ステージ１の載置面を光学系３の光軸ＬＡに対して垂直でなく所定角度傾いた状態とする傾斜手段がステージ１に設けられているので、現像後のワークＷが断面形状で側面がテーパ面となるような露光が容易に行える。また、光学系３を駆動機構により駆動する構成ではないので、機構的に大がかりになることもない。さらに、光学系３を駆動する場合に比べ、ステージ１の傾斜角度の自由度は極めて高い。このため、実用性の点で非常に優れている。
【００３９】
また、第一の実施形態に比べると、第二の実施形態は二軸で傾斜角度を変えることができるので、三次元的な露光パターンのバリエーションが倍増している。さらに、第三の実施形態では、任意の方向の傾斜軸で傾斜角度を変えることができるので、さらに様々な三次元露光パターンを採ることができ、より汎用性が高くなっている。尚、第三の実施形態の装置の二つめの動作に相当する露光方法によれば、テーパ面を周状に形成する際の露光や回転対称な三次元パターンを形成する際の露光を容易に行うことができる。
【００４０】
上記各実施形態では、ワークＷの材料はネガ型であるとしたが、ポジ型であってもよいことは勿論である。この場合は、側面は、えぐられたような状態のテーパ面となる。
また、上記各実施形態では、非傾斜時のステージ１の姿勢は水平であったが、本願発明は、これに限られるものではない。ステージ１は、非傾斜時に、垂直であったり、斜めであったりする場合がある。「傾斜」とは、あくまで光軸ＬＡに対する傾斜、即ち光軸ＬＡに対して垂直でなく斜めになることである。
尚、第三の実施形態において、ステージ１の中心軸Ａが光ＬＡに一致していない場合もある。この場合、傾斜軸の回転は、中心軸Ａの周りの回転の場合と、光軸ＬＡの周りの回転の場合とがある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本願発明の第一の実施形態の露光装置の正面概略図である。
【図２】図１に示す傾斜手段の斜視概略図である。
【図３】図１及び図２に示す装置の動作における露光状態及びポジ型である場合の露光・現像後のワークＷの断面形状を示した概略図である。
【図４】第二の実施形態のコンタクト露光装置の主要部の斜視概略図である。
【図５】図４に示す装置で露光されたネガ型のワークＷの現像後の形状の一例を示した斜視概略図である。
【図６】第三の実施形態のコンタクト露光装置の主要部の正面概略図である。
【図７】図６に示す伸縮機構７７の概略図である。
【図８】図６及び図７に示す装置によって露光されたワークＷの現像後のパターンの一例を示した図である。
【図９】三次元的な露光について示した図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ステージ
２  光源
３  光学系
４１  第一駆動棒
４２  第一回転駆動源
４３  第一支持棒
５１  第二駆動棒
５２  第二回転駆動源
５３  第二支持棒
７１  支柱
７２  連結アーム
７３  回転駆動源
【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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