(57)【要約】【課題】被露光物の被露光面を露光することができると共に、露光ムラを低減することのできる露光方法および露光装置を提供する。【解決手段】法線方向が互いに交わる表面２０１および傾斜面２０２ｂを有する被露光基板２００を準備する工程と、表面２０１および傾斜面２０２ｂにレーザー光ＬＬを走査して入射する工程と、を含み、レーザー光ＬＬを入射する工程では、レーザー光ＬＬの入射角が表面２０１よりも傾斜面２０２ｂの方が大きく、かつ、レーザー光ＬＬの走査ピッチが表面２０１よりも傾斜面２０２ｂの方が小さい。【選択図】図７
2016122105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
法線方向が互いに交わる第１面および第２面を有する被露光物を準備する工程と、
前記第１面および前記第２面に露光光を走査して入射する工程と、を含み、
前記露光光を入射する工程では、前記露光光の入射角が前記第１面よりも前記第２面の方が大きく、かつ、前記露光光の走査ピッチが前記第１面よりも前記第２面の方が小さいことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記露光光を入射する工程では、前記露光光の前記第１面上でのスポット面積と前記第２面上でのスポット面積の比がＳ１：Ｓ２であるとき、前記第１面に入射する露光光の走査ピッチと前記第２面に入射する露光光の走査ピッチの比が１／Ｓ１：１／Ｓ２である請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記準備する工程と前記露光光を入射する工程との間に、前記入射角を調整する工程を含んでいる請求項１または２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記入射角を調整する工程では、
前記露光光の前記第１面への入射角をａ（°）とし、
前記第１面の法線に対する前記第２面の傾斜角をｘ（°）とし、
ｎを２以上の整数としたとき、
【数１】
2016122105.tif 000005
なる関係を満足するように前記入射角を調整する請求項３に記載の露光方法。
【請求項５】
法線方向が互いに交わる第１面および第２面を有する被露光物に露光光を入射する露光光入射部を有し、
前記露光光入射部は、前記露光光の入射角が前記第１面よりも前記第２面の方が大きく、かつ、前記露光光の走査ピッチが前記第１面よりも前記第２面の方が大きくなるように前記被露光物に前記露光光を入射することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法および露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サンプルの加工方法としてフォトリソグラフィー加工とエッチング加工を用いた方法が知られている。そして、特許文献１には、フォトリソグラフィー加工に含まれる露光工程を行うための露光装置が開示されている。特許文献１の露光装置は、傾斜面を有するサンプルの露光を行う際に、露光光をサンプルの表面の法線方向に対して１０°〜６０°の範囲内で傾斜させて入射させている。このような構成とすることで、サンプルの傾斜面で反射した露光光がサンプルの他の領域に入射し難くなり、意図しない領域の露光が低減される。しかしながら、特許文献１の露光装置では、例えば、対向する２つの傾斜面の離間距離が近過ぎたり、傾斜面の長さが長過ぎたり（言い換えると、対向する傾斜面の間の凹部が深すぎたり）すると、露光光を前述したように傾斜させて入射した場合に、露光光を入射させることができない領域が発生し、サンプルの決められた領域を露光することができなくなる場合が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９１７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、被露光物の被露光面を露光することができると共に、露光ムラを低減することのできる露光方法および露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例の露光方法は、法線方向が互いに交わる第１面および第２面を有する被露光物を準備する工程と、
前記第１面および前記第２面に露光光を走査して入射する工程と、を含み、
前記露光光を入射する工程では、前記露光光の入射角が前記第１面よりも前記第２面の方が大きく、かつ、前記露光光の走査ピッチが前記第１面よりも前記第２面の方が小さいことを特徴とする。
これにより、被露光物の被露光面を露光することができると共に、露光ムラを低減することのできる露光方法となる。
【０００７】
［適用例２］
本適用例の露光方法では、前記露光光を入射する工程では、前記露光光の前記第１面上でのスポット面積と前記第２面上でのスポット面積の比がＳ１：Ｓ２であるとき、前記第１面に入射する露光光の走査ピッチと前記第２面に入射する露光光の走査ピッチの比が１／Ｓ１：１／Ｓ２であることが好ましい。
これにより、第１面と第２面とで露光量をほぼ等しくすることができる。
【０００８】
［適用例３］
本適用例の露光方法では、前記準備する工程と前記露光光を入射する工程との間に、前記入射角を調整する工程を含んでいることが好ましい。
これにより、より精度よく露光を行うことができる。
【０００９】
［適用例４］
本適用例の露光方法では、前記入射角を調整する工程では、
前記露光光の前記第１面への入射角をａ（°）とし、
前記第１面の法線に対する前記第２面の傾斜角をｘ（°）とし、
ｎを２以上の整数としたとき、
【数１】
2016122105.tif 000003
なる関係を満足するように前記入射角を調整することが好ましい。
これにより、第１面と第２面の露光量をほぼ等しくなる条件を簡単に算出することができる。
【００１０】
［適用例５］
本適用例の露光装置は、法線方向が互いに交わる第１面および第２面を有する被露光物に露光光を入射する露光光入射部を有し、
前記露光光入射部は、前記露光光の入射角が前記第１面よりも前記第２面の方が大きく、かつ、前記露光光の走査ピッチが前記第１面よりも前記第２面の方が大きくなるように前記被露光物に前記露光光を入射することを特徴とする。
これにより、被露光物の決められた領域を露光することができると共に、露光ムラを低減することのできる露光装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る露光装置の構成図である。
【図２】図１に示す露光装置のプリズムを示す斜視図である。
【図３】図１に示す露光装置の保持ユニットを示す斜視図である。
【図４】図１に示す露光装置により露光される被露光基板の一例を示す平面図および断面図である。
【図５】図４に示す被露光基板の露光方法を説明する図である。
【図６】図４に示す被露光基板の露光方法を説明する図である。
【図７】図４に示す被露光基板の露光方法を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る露光装置の構成図である。
【図９】図８に示す露光装置により露光される被露光基板の一例を示す断面図である。
【図１０】図９に示す被露光基板の露光方法を説明する図である。
【図１１】図９に示す被露光基板の露光方法を説明する図である。
【図１２】図９に示す被露光基板の露光方法を説明する図である。
【図１３】製造物の一例としての振動素子を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】製造物の一例としての波長可変フィルターを示す断面図である。
【図１５】製造物の一例としての発光素子を示す断面図である。
【図１６】図１５中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１７】製造物の一例としてのインクジェットヘッドを示す断面図である。
【図１８】製造物の一例としてのメタルマスクを有する基材を示す断面図である。
【図１９】図１８に示すメタルマスクの製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の露光方法および露光装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る露光装置の構成図である。図２は、図１に示す露光装置のプリズムを示す斜視図である。図３は、図１に示す露光装置の保持ユニットを示す斜視図である。図４は、図１に示す露光装置により露光される被露光基板の一例を示す平面図および断面図である。図５ないし図７は、それぞれ、図４に示す被露光基板の露光方法を説明する図である。なお、図１等では、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、ｚ軸方向が鉛直方向と一致し、ｘ軸およびｙ軸を含む平面が水平面となっている。また、以下では、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」とも言い、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」とも言い、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」とも言う。
【００１４】
１．露光装置
図１に示す露光装置１００は、被露光基板（被露光物）２００を露光するのに用いられる露光装置である。このような露光装置１００は、保持した被露光基板２００を移動させる保持ユニット１１０と、被露光基板２００に対してレーザー光（露光光）ＬＬを入射する露光光入射ユニット（露光光入射部）１２０と、を有している。
【００１５】
≪露光光入射ユニット≫
露光光入射ユニット１２０は、レーザー光ＬＬを出射する光源部としてのレーザー光源１３０と、レーザー光源１３０の駆動を制御するレーザー光源制御部１４０と、レーザー光ＬＬを光学補正する光学レンズ系１５０と、レーザー光ＬＬを走査する走査部としてのポリゴンミラー１６０と、を有している。
【００１６】
レーザー光源１３０は、レーザー光源制御部１４０によって制御され、被露光基板２００を決められたパターンで露光できるように所定タイミングでレーザー光ＬＬを出射する。レーザー光源１３０から出射されたレーザー光ＬＬは、ミラー１７０で反射した後、ポリゴンミラー１６０の反射面１６１に入射する。ポリゴンミラー１６０は、モーター等の図示しない駆動源によって回転軸Ｊまわりに回転駆動しており、入射したレーザー光ＬＬを一次元的に走査（主走査）する。
【００１７】
このように、本実施形態では走査部としてポリゴンミラー１６０を用いているため、走査部の構成が簡単となる。ただし、走査部としては、レーザー光ＬＬを走査することができれば、ポリゴンミラー１６０に限定されず、例えば、ＳｉＭＥＭＳ振動子等の光スキャナーを用いてもよい。
【００１８】
ここで、ポリゴンミラー１６０の回転軸Ｊは、本実施形態のように、ｚ軸方向（鉛直方向）に沿っていることが好ましい。回転軸Ｊをｚ軸方向に沿わせることで、回転軸Ｊが他の向き（例えば水平方向）に沿っている場合と比較して、ポリゴンミラー１６０をより円滑に回転させることができる。その結果、より精度よく、レーザー光ＬＬを走査することが可能となる。
【００１９】
光学レンズ系１５０は、図１に示すように、レーザー光源１３０とミラー１７０との間に配置されているコリメーターレンズ１５１、第１ズームレンズ１５２、第２ズームレンズ１５３および第１シリンドリカルレンズ１５４と、ポリゴンミラー１６０と保持ユニット１１０との間に配置されているｆθレンズ（テレセントリックｆθレンズ）１５５、プリズム１５７および第２シリンドリカルレンズ１５６と、を有している。
【００２０】
コリメーターレンズ１５１は、レーザー光ＬＬを平行光とするためのレンズである。また、第１ズームレンズ１５２は、レーザー光ＬＬをｚ軸方向に拡大するレンズであり、第２ズームレンズ１５３は、レーザー光ＬＬをｙ軸方向に拡大するレンズである。レーザー光源１３０から出射されるレーザー光ＬＬの断面形状は、一般的に真円でない（楕円である）ため、第１、第２ズームレンズ１５２、１５３によってレーザー光ＬＬの断面形状（縦横比）を補正し、その断面形状をほぼ真円とする。また、第１シリンドリカルレンズ１５４および第２シリンドリカルレンズ１５６は、ポリゴンミラー１６０の反射面１６１の所謂「面倒れ」によるレーザー光ＬＬの走査位置のずれを補正し、面倒れの有無に関わらず、同じ位置にレーザー光ＬＬを結像させるためのレンズである。また、ｆθレンズ１５５は、レーザー光ＬＬを被露光基板２００に等速で走査するためのレンズである。このような光学レンズ系１５０を設けることで、被露光基板２００に対して精度よくレーザー光ＬＬを入射することができる。
【００２１】
プリズム１５７は、ｆθレンズ１５５と第２シリンドリカルレンズ１５６との間に設けられており、ポリゴンミラー１６０で走査され、ｆθレンズ１５５を通過したレーザー光ＬＬの走査方向を変換する機能を有している。具体的には、前述したように、ポリゴンミラー１６０の回転軸Ｊがｚ軸と平行となっているため、レーザー光ＬＬは、ポリゴンミラー１６０によって水平方向に走査される。プリズム１５７は、このレーザー光ＬＬの走査方向を水平方向から鉛直方向に変換する。レーザー光ＬＬの走査方向を鉛直方向とすることで、レーザー光ＬＬの走査方向を被露光基板２００の移動方向（後述する副走査方向）に対してほぼ直交させることができるので、被露光基板２００に対して精度よくレーザー光ＬＬを入射することができる。
【００２２】
このようなプリズム１５７は、図２に示すように、レーザー光ＬＬをｚ軸方向に向けて反射する反射面１５８ａを有する第１プリズム１５８と、反射面１５８ａで反射したレーザー光ＬＬをｙ軸方向に向けて反射する反射面１５９ａを有する第２プリズム１５９と、を有している。このように、プリズム１５７を用いることで、簡単な構成でレーザー光ＬＬの走査方向を変換することができる。
【００２３】
なお、本実施形態のプリズム１５７は、別体の第１プリズム１５８と第２プリズム１５９とを組み合わせることで構成されているが、プリズム１５７の構成としては、これに限定されない。例えば、第１プリズム１５８と第２プリズム１５９とが一体的に形成されていてもよい。すなわち、プリズム１５７として、２つの反射面１５８ａ、１５９ａを有する１つのプリズムを用いてもよい。ただし、プリズム１５７を１つのプリズムで構成するよりも、２つのプリズムで構成した方が、プリズム単体の大きさを小さく抑えることができ、装置の低コスト化を図ることができる。また、本実施形態では、第１プリズム１５８の光出射面と、第２プリズム１５９の光入射面とが離間して配置されているが、これら面は互いに接触していてもよいし、さらに、接着剤等によって接着されていてもよい。
【００２４】
≪保持ユニット≫
保持ユニット１１０は、被露光基板２００を保持しつつ、レーザー光ＬＬの走査方向（主走査方向）に交差する方向（副走査方向）に移動可能である。したがって、保持ユニット１１０を副走査方向に移動させつつ、レーザー光ＬＬを主走査方向に走査することにより、保持ユニット１１０に保持された被露光基板２００に対して２次元的にレーザー光ＬＬが入射し、これにより、被露光基板２００を所定パターンで露光することができる。なお、本実施形態では、レーザー光ＬＬの主走査方向が鉛直方向であり、保持ユニット１１０の移動方向が水平方向である。
【００２５】
次に、保持ユニット１１０の具体的な構成について説明する。ただし、保持ユニット１１０の構成としては、その機能を発揮することができる限り、以下の構成に限定されない。
【００２６】
保持ユニット１１０は、図３に示すように、装置に固定された支持部１１１と、支持部１１１に対してｚ軸まわりに回動可能なステージ（載置台）１１２と、ステージ１１２に固定され、ステージからｚ軸方向に立設された固定部１１３と、固定部１１３に対して水平方向（ｘｙ面内方向）に移動可能な移動部１１４と、移動部１１４に設けられ、被露光基板２００を保持する保持部１１５と、を有している。このような構成とすることで、例えば、支持部１１１に対してステージ１１２を回転させることで、保持部１１５に保持された被露光基板２００に対するレーザー光ＬＬの入射角を変更することができ、固定部１１３に対して移動部１１４を移動させることで、被露光基板２００を副走査方向に移動させることができる。
【００２７】
このような保持ユニット１１０では、保持部１１５は、被露光基板２００の被露光面が鉛直方向に沿うように被露光基板２００を保持することができる。言い換えると、保持部１１５は、被露光基板２００の厚さ方向が水平方向に沿うように被露光基板２００を保持することができる。このような状態で被露光基板２００を保持することで、被露光基板２００の自重による撓みを低減することができる。そのため、被露光基板２００の被露光面までのレーザー光ＬＬの照射距離の設定値からのずれを低減することができ、被露光面での露光量や露光光のスポット径のばらつきを低減することができる。その結果、精度のよい露光が可能となる。
【００２８】
以上、露光装置１００の構成について簡単に説明した。このような露光装置１００によれば、保持ユニット１１０の移動（保持部１１５の移動）とレーザー光ＬＬの出射タイミングとを同期させることにより、被露光基板２００を所定パターンで精度よく露光することができる。
【００２９】
なお、露光装置１００の構成は、光を走査して被露光基板２００を露光することができれば、上記の構成に限定されない。例えば、光学レンズ系１５０は、上記の各種レンズの内の少なくとも１つのレンズが省略されていてもよいし、上記各種レンズ以外の機能を有するレンズが含まれていてもよい。また、上記の構成では、露光光入射ユニット１２０に対して保持ユニット１１０が副走査方向に移動する構成となっているが、反対に、保持ユニット１１０に対して露光光入射ユニット１２０が副走査方向に移動する構成となっていてもよい。
【００３０】
２．露光方法
次に、露光装置１００を用いた被露光基板２００の露光方法の一例を説明する。ただし、被露光基板２００の露光方法は、以下の例に限定されない。
【００３１】
露光装置１００は、主面に傾斜面を有する被露光基板２００を露光するのに特に適している装置であるため、まず、図４に基づいて、主面に段差を有する被露光基板２００の一例について説明する。被露光基板２００は、基板２１０と、基板２１０上に成膜されている金属膜Ｍと、金属膜Ｍ上に成膜されているレジスト膜Ｒと、を有している。また、被露光基板２００は、表面２０１に形成された段差部２０２を有し、段差部２０２は、表面（第１面）２０１に平行な底面２０２ａと、表面２０１と底面２０２ａを接続し、表面２０１に対して傾斜している傾斜面（表面と法線方向が交わる第２面）２０２ｂと、を有している。なお、以下では、表面２０１と段差部２０２とを合わせて被露光面とも言う。
【００３２】
このような被露光基板２００が有するレジスト膜Ｒを露光装置１００で露光し、現像することにより、レジスト膜Ｒから金属膜Ｍをパターニングするためのレジストマスクが形成される。なお、レジスト膜Ｒは、現像時に、露光された部分（レーザー光ＬＬが照射された部分）が除去されるポジ型であってもよいし、露光された部分が残るネガ型であってもよい。
【００３３】
このような被露光基板２００は、次のようにして露光される。
被露光基板２００の露光方法は、被露光基板２００を準備する準備工程と、被露光基板２００へのレーザー光ＬＬの入射角度を調整する調整工程と、被露光基板２００にレーザー光ＬＬを入射する露光工程と、を有している。
【００３４】
［準備工程］
この工程では、被露光基板２００を準備する。被露光基板２００は、例えば、まず、板状の基板２１０を用意し、その表面にエッチング（例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等）によって凹部を形成する。次に、基板２１０の表面に、金属膜Ｍとレジスト膜Ｒを順に成膜することで得られる。
【００３５】
［調整工程］
この工程では、被露光基板２００の露光面の形状に基づいて被露光基板２００へのレーザー光ＬＬの入射角を決定し、露光装置１００を決定した入射角に調整する。具体的には、例えば、まず、図示しない形状測定装置等を用いて、被露光基板２００の被露光面の形状を検出する。そして、図５に示すように、表面２０１へのレーザー光ＬＬの入射角をａ（°）としたとき、傾斜面２０２ｂにレーザー光ＬＬを入射可能な入射角ａの範囲（上限）を求める。被露光基板２００では、傾斜面２０２ｂが向く側に、傾斜面２０２ｂへのレーザー光ＬＬの入射を阻害するような突起や段差（例えば、図中鎖線で示すような段差）などが形成されていないため、入射角ａ＜９０°であれば、傾斜面２０２ｂにレーザー光ＬＬを入射可能であることが分かる。なお、入射角とは、レーザー光ＬＬが入射する方向と、入射する点における面の法線とのなす角をいう。
【００３６】
次に、表面２０１の法線Ｌ２０１に対する傾斜面２０２ｂの傾斜角（°）を下記式（１）のｘに代入する。なお、下記式（１）中のａは前述した入射角ａであり、ｎは２以上の整数である。
【００３７】
【数２】
2016122105.tif 000004
【００３８】
次に、ｎに２以上の整数を順に代入して、その時の入射角ａを求める。なお、以下では、ｎ＝２のときの入射角ａを「入射角ａ２」とも言い、ｎ＝３のときの入射角ａを「入射角ａ３」とも言い、ｎ＝４のときの入射角ａを「入射角ａ４」とも言う。例えば、傾斜角ｘ＝１０°である場合、ｎ＝２とすれば、入射角ａ２＝１８．３３°となる。ここで、ｎは、図６に示すように、レーザー光ＬＬの表面２０１上でのスポット幅（主走査方向に直交する方向の長さ）ＳＷを１としたときの、傾斜面２０２ｂ上でのスポット幅ＳＷを表している（ただし、スポット幅ＳＷは、表面２０１と傾斜面２０２ｂとのレーザー光ＬＬの光路長の違いからくるスポット径のズレについて考慮していない）。
【００３９】
次に、求めた入射角ａ２、ａ３、ａ４、…の内で、上で求めた入射角ａの範囲（ａ＜９０°）に含まれるものの中から任意の１つを選択し、選択した入射角ａを、被露光面に対するレーザー光ＬＬの入射角として決定する。なお、前記選択は、任意であるが、入射角ａの範囲（ａ＜９０°）を満足する限りで、ｎが最も小さいもの（すなわち、入射角が最も大きいもの）を選択することが好ましい。これにより、後述する理由から、表面２０１上でのレーザー光ＬＬの走査ピッチをより小さくすることができ、より密で精度のよい露光を行うことができる。なお、以下では、最も小さいｎである、ｎ＝２としたときについて代表して説明する。
【００４０】
次に、被露光基板２００を保持部１１５に保持すると共に、ステージ１１２を支持部１１１に対して回動させて、被露光面へのレーザー光ＬＬの入射角を上で決定した入射角に合わせる。
【００４１】
［露光工程］
この工程では、被露光基板２００の被露光面にレーザー光ＬＬを入射し、被露光面を所定のパターンで露光する。具体的には、保持部１１５の移動とレーザー光ＬＬの出射タイミングの同期を取りながら、レーザー光ＬＬを走査しつつ、保持部１１５を副走査方向へ等速で移動させる。これにより、被露光基板２００の表面２０１、傾斜面２０２ｂおよび底面２０２ａにレーザー光ＬＬが入射し、当該部分が露光される。
【００４２】
ここで、本工程では、被露光面でのレーザー光ＬＬのエネルギー密度がほぼ均一となるように、上で決定したｎの値に基づいて、表面２０１および底面２０２ａへ入射するレーザー光ＬＬの走査ピッチｐ１と傾斜面２０２ｂへ入射するレーザー光ＬＬの走査ピッチｐ２とを異ならせている。以下、このことについて詳細に説明する。
【００４３】
図７（ａ）に、ｎ＝２としたときのレーザー光ＬＬの入射の様子を示す。この場合、レーザー光ＬＬの表面２０１への入射角よりも傾斜面２０２ｂへの入射角の方が大きく、レーザー光ＬＬの傾斜面２０２ｂ上でのスポット面積Ｓ２（スポット幅ＳＷ）が、表面２０１および底面２０２ａ上でのスポット面積Ｓ１（スポット幅ＳＷ）のほぼ２倍となる。そのため、図７（ｂ）に示すように、表面２０１および底面２０２ａに入射されるレーザー光ＬＬの走査線ＳＬを一列置きに間引き、走査ピッチｐ１を２倍にする。すなわち、Ｓ１：Ｓ２＝１：２であるため、ｐ１：ｐ２＝２：１とする。その結果、レーザー光ＬＬのエネルギー密度が傾斜面２０２ｂと表面２０１および底面２０２ａとで等しくなり、被露光面をより均一に露光することができる。
【００４４】
ここで、上述の説明では、例えば、表面２０１と底面２０２ａとのレーザー光ＬＬの光路長の違いからくるスポット面積のずれについては考慮していない。そこで、このような光路長の違いに起因したスポット面積のずれを低減するために、表面２０１と底面２０２ａの間（高さ方向の中央部）付近にレーザー光ＬＬのビームウェスト（径が最も小さくなる部分（焦点））が位置するようにすることが好ましい。これにより、表面２０１、傾斜面２０２ｂおよび底面２０２ａ間のレーザー光ＬＬの光路長の違いに起因したスポット面積のずれが低減され、より均質な露光を行うことができる。
【００４５】
以上、露光方法について詳細に説明した。ただし、露光方法については、これに限定されず、露光工程において、少なくとも、走査ピッチｐ１を走査ピッチｐ２よりも大きくすることで、従来と比較して、露光ムラの少ない露光が可能となる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態に係る露光装置の構成図である。図９は、図８に示す露光装置により露光される被露光基板の一例を示す断面図である。図１０ないし図１２は、それぞれ、図９に示す被露光基板の露光方法を説明する図である。
【００４７】
本実施形態にかかる露光装置では、露光光入射ユニットが２組設けられており、被露光基板２００表裏面上のレジスト膜を同時に露光できること以外は、前述した第１実施形態にかかる露光装置と同様である。
【００４８】
なお、以下の説明では、第２実施形態の露光装置に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図８では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００４９】
１．露光装置
本実施形態の露光装置１００は、図８に示すように、被露光基板２００の表面２０１側にレーザー光ＬＬ１を入射する第１露光光入射ユニット１２０Ａと、被露光基板２００の裏面２０３側にレーザー光ＬＬ２を入射する第２露光光入射ユニット１２０Ｂと、を有し、これら第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂは、保持ユニット１１０を介して反対側に配置されている。このように、第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂを有することで、被露光基板２００の表面２０１側および裏面２０３側を同時に（同じ工程中で）露光することができるため、露光工程の回数を削減することができる。そのため、被露光基板２００をより迅速に露光することができる。
【００５０】
≪露光方法≫
次に、本実施形態の露光装置１００を用いた被露光基板２００の露光方法の一例を説明する。ただし、被露光基板２００の露光方法は、以下の例に限定されない。
【００５１】
被露光基板２００は、図９に示すように、基板２１０と、基板２１０上に成膜されている金属膜Ｍと、金属膜Ｍ上に成膜されているレジスト膜Ｒと、を有している。また、被露光基板２００は、上下面を貫通する貫通孔２０４を有し、これにより、表面２０１および裏面２０３に対して直角な内側面２０４ａ、２０４ｂが形成されている。なお、以下では、表面２０１、裏面２０３および内側面２０４ａ、２０４ｂを合わせて被露光面とも言う。
【００５２】
このような被露光基板２００は、次のようにして露光される。被露光基板２００の露光方法は、被露光基板２００を準備する準備工程と、被露光基板２００へのレーザー光ＬＬの入射角度を調整する調整工程と、被露光基板２００にレーザー光ＬＬを入射する露光工程と、を有している。なお、露光工程では、図１０に示すように、被露光基板２００の表面２０１および内側面２０４ａが第１露光光入射ユニット１２０Ａからのレーザー光ＬＬ１で露光され、裏面２０３および内側面２０４ｂが第２露光光入射ユニット１２０Ｂからのレーザー光ＬＬ２で露光される。
【００５３】
［準備工程］
本工程は、前述した第１の露光方法と同様であるため、その説明を省略する。
【００５４】
［調整工程］
まず、図示しない形状測定装置等を用いて、被露光基板２００の被露光面の形状を検出する。そして、図１０に示すように、表面２０１側から内側面２０４ａにレーザー光ＬＬ１を入射可能な入射角ａの範囲（上限）と、裏面２０３側から内側面２０４ｂにレーザー光ＬＬ２を入射可能な入射角ａの範囲（上限）と、を求める。被露光基板２００では、内側面２０４ａと内側面２０４ｂとが対向しているため、例えば、入射角ａ＜２５°であれば、表面２０１側から内側面２０４ａにレーザー光ＬＬ１を入射可能であり、裏面２０３側から内側面２０４ｂにレーザー光ＬＬ２を入射可能である。
【００５５】
次に、表面２０１の法線Ｌ２０１に対する内側面２０４ａの傾斜角（裏面２０３の法線Ｌ２０３に対する内側面２０４ｂの傾斜角）（°）を式（１）のｘに代入する。次に、ｎに２以上の整数を順に代入して、その時の入射角ａを求める。法線Ｌ２０１に対する内側面２０４ａの傾斜角ｘ＝０°であるので、ｎ＝２とすれば入射角ａ２＝２６．５７°となり、ｎ＝３とすれば入射角ａ３＝１８．４３°となる。
【００５６】
次に、求めた入射角ａ２、ａ３、ａ４、…の内で、上で求めた入射角ａの範囲（ａ＜２５°）に含まれるものの中から任意の１つを選択し、選択した入射角ａを、被露光面に対するレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の入射角として決定する。前述したように、入射角ａの範囲（ａ＜２５°）を満足する限りで、ｎが最も小さいものを選択することが好ましいため、本実施形態では、ｎ＝３を選択する。
【００５７】
次に、被露光基板２００を保持部１１５に保持すると共に、ステージ１１２を支持部１１１に対して回動させて、被露光面へのレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の入射角を上で決定した入射角に合わせる。
【００５８】
［露光工程］
保持部１１５の移動とレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の出射タイミングの同期を取りながら、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２を走査しつつ、保持部１１５を副走査方向へ等速で移動させる。これにより、表面２０１および内側面２０４ａにレーザー光ＬＬ１が入射すると共に、裏面２０３および内側面２０４ｂにレーザー光ＬＬ２が入射し、当該部分が露光される。
【００５９】
ここで、本工程では、被露光面でのレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２のエネルギー密度がほぼ均一となるように、上で決定した入射角ａに対応するｎの値に基づいて、表面２０１へ入射するレーザー光ＬＬ１の走査ピッチｐ１と内側面２０４ａへ入射するレーザー光ＬＬの走査ピッチｐ２とを異ならせていると共に、裏面２０３へ入射するレーザー光ＬＬ２の走査ピッチｐ１と内側面２０４ｂへ入射するレーザー光ＬＬ２の走査ピッチｐ２とを異ならせている。
【００６０】
図１１に、ｎ＝３としたときのレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の被露光基板２００への入射の様子を示す。この場合、レーザー光ＬＬ１の内側面２０４ａ上でのスポット面積Ｓ２が、表面２０１上でのスポット面積Ｓ１の３倍となっている。そのため、図１２に示すように、表面２０１に入射されるレーザー光ＬＬ１の走査線ＳＬを間引いて、走査ピッチｐ１を３倍にする。すなわち、Ｓ１：Ｓ２＝１：３であるため、ｐ１：ｐ２＝３：１とする。これにより、レーザー光ＬＬ１のエネルギー密度が内側面２０４ａと表面２０１とでほぼ等しくなり、被露光面をより均一に露光することができる。なお、このことは、図１１および図１２に示すように、レーザー光ＬＬ２についても同様である。
【００６１】
以上、本発明の露光方法および露光装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００６２】
以下に、本発明の露光方法や露光装置を用いて製造することのできる製造物（被露光基板を含む物）の具体的な例を幾つか例示する。ただし、製造物としては、下記に挙げる例に限定されるものではない。
【００６３】
≪振動素子≫
図１３は、製造物の一例としての振動素子を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。
【００６４】
図１３（ａ）に示す振動素子５００は、基部５１０と、基部５１０から延出する一対の振動腕５２０、５３０と、を有する音叉型の水晶振動素子である。また、各振動腕５２０、５３０にはその延在方向に沿って複数の貫通孔５２１、５３１が形成されている。また、振動素子５００は、図１３（ｂ）に示すように、振動腕５２０、５３０の側面（外側面および内側面）に配置された励振電極５４１、５４２を有しており、励振電極５４１、５４２間に交番電圧を印加することで、振動腕５２０、５３０が面内逆相モードで屈曲振動するようになっている。
【００６５】
以上のような振動素子５００においては、励振電極５４１、５４２を上述した露光方法を用いて形成することができる。例えば、まず、振動腕５２０、５３０の全面に金属膜およびレジスト膜を順に成膜したものを用意する。次に、上述した方法を用いてレジスト膜を露光した後、現像する。これにより、励振電極５４１、５４２の形状に対応したレジストマスクが形成され、このレジストマスクを介して金属膜をエッチングした後、レジストマスクを除去することで、励振電極５４１、５４２を形成することができる。
【００６６】
なお、図１３では、音叉型の振動子について説明したが、振動子の構成はこれに限定されず、例えば、双音叉型の振動子であってもよいし、メサ型、逆メサ型等のＡＴカット水晶振動子であってもよいし、基部と、基部から一方側へ延出する一対の駆動腕と、基部から他方側へ延出する一対の検出腕と、を有するＨ型の振動型ジャイロセンサー素子であってもよいし、基部と、基部から両側へ延出する一対の検出腕と、基部から一対の検出腕と直交する方向の両側へ延出する一対の接続腕と、一方の接続腕の先端部から両側へ延出する一対の駆動腕と、他方の接続腕の先端部から両側へ延出する一対の振動腕と、を有するＷＴ型の振動型ジャイロセンサー素子であってもよい。
【００６７】
≪波長可変フィルター≫
図１４は、製造物の一例としての波長可変フィルターを示す断面図である。
【００６８】
図１４に示す波長可変フィルター６００は、共にガラス板から形成されている固定基板６１０および可動基板６２０を備え、これらが対向して接合されている。また、固定基板６１０は、周囲から突出した凸状の反射膜設置部６１１を有し、反射膜設置部６１１の上面には固定反射膜６３０が設けられている。一方、可動基板６２０は、周囲よりも薄肉な環状の保持部６２１と、この保持部６２１の内側に位置し、保持部６２１を弾性変形させつつ固定基板６１０に対して変位可能な可動部６２２とを有し、可動部６２２の下面には可動反射膜６４０が設けられている。固定反射膜６３０および可動反射膜６４０は、ギャップＧ１を介して対向配置されており、このギャップＧ１は、静電アクチュエーター６５０で調整することができる。
【００６９】
静電アクチュエーター６５０は、固定基板６１０の上面に反射膜設置部６１１の周囲を囲むように配置された環状の固定電極６５１と、可動基板６２０の下面に固定電極６５１と対向するように配置された環状の可動電極６５２とを有し、固定電極６５１は、引出配線６５３によって引き出され、可動電極６５２は、引出配線６５４によって引き出されている。このような静電アクチュエーター６５０では、固定電極６５１および可動電極６５２の間に電圧を印加することにより発生する静電力を利用してギャップＧ１を調整することができる。このように、ギャップＧ１を調整することで、波長可変フィルター６００に入射した検査対象光から所定の目的波長の光を取り出すことができる。
【００７０】
以上のような波長可変フィルター６００においては、例えば、固定電極６５１および引出配線６５３を上述した露光方法を用いて形成することができる。また、同様に、可動電極６５２および引出配線６５４を上述した露光方法を用いて形成することができる。なお、具体的な露光方法については前述した振動素子５００とほぼ同様の手順であるため、その説明を省略する。
【００７１】
≪発光素子≫
図１５は、製造物の一例としての発光素子を示す断面図である。図１６は、図１５中のＢ−Ｂ線断面図である。
【００７２】
図１５および図１６に示す発光素子７００は、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）であって、基板７０２と、第１クラッド層７０４と、活性層７０６と、第２クラッド層７０８と、コンタクト層７０９と、第１電極７１２と、第２電極７１４と、絶縁部７２０とが積層した構成となっている。
【００７３】
基板７０２は、例えばｎ型のＧａＡｓ基板である。また、第１クラッド層７０４は、例えばｎ型のＩｎＧａＡｌＰ層である。また、第２クラッド層７０８は、例えばｐ型のＩｎＧａＡｌＰ層である。また、活性層７０６は、例えばＩｎＧａＰウェル層とＩｎＧａＡｌＰバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造である。
【００７４】
活性層７０６は、光出射部７３０が形成される第１側面７３１と、第１側面７３１に対して傾斜した第２側面７３２および第３側面７３３を有している。なお、第２、第３側面７３２、７３３は、それぞれ、発光素子７００を貫通する貫通孔７４１、７４２の内周面で構成されている。このような活性層７０６の一部は、第１利得領域７５１、第２利得領域７５２および第３利得領域７５３からなる利得領域群７５０を構成し、この利得領域群が複数設けられている。
【００７５】
このような構成の発光素子７００では、第１電極７１２と第２電極７１４との間に、第１クラッド層７０４、活性層７０６および第２クラッド層７０８からなるｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、活性層７０６に利得領域７５１、７５２、７５３を生じ、利得領域７５１、７５２、７５３において電子と正孔との再結合が起こって発光が生じる。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、利得領域７５１、７５２、７５３内で光の強度が増幅される。そして、強度が増幅された光は、光出射部７３０から光Ｌとして出射される。
【００７６】
コンタクト層７０９と第２クラッド層７０８の一部とは、柱状部７２２を構成する。柱状部７２２の平面形状は、利得領域群７５０の平面形状と同じである。言い換えれば、柱状部７２２の平面形状によって、第１、第２電極７１２、７１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域群７５０の平面形状が決定される。
【００７７】
第１電極７１２は、基板７０２の下の全面に形成されており、第２電極７１４は、コンタクト層７０９上に形成されている。第２電極７１４の平面形状は、例えば、利得領域群７５０の平面形状と同じである。これら第１、第２電極７１２、７１４は、例えば、Ｃｒ層、ＡｕＺｎ層、Ａｕ層の順で積層した金属積層体である。
【００７８】
以上のような発光素子７００においては、例えば、第２電極７１４を上述した露光方法を用いて形成することができる。また、例えば、貫通孔７４１、７４２を上述した露光方法を用いて形成することができる。なお、具体的な露光方法については、前述した振動素子５００とほぼ同様の手順であるため、その説明を省略する。
【００７９】
≪インクジェットヘッド≫
図１７は、製造物の一例としてのインクジェットヘッドを示す断面図である。
【００８０】
図１７に示すインクジェットヘッド８００は、ノズル基板８１１、流路形成基板８１２、振動板８１３、リザーバー形成基板８１４およびコンプライアンス基板８１５が順に積層された積層基板８１０と、振動板８１３上に配置された複数の圧電素子８２０と、圧電素子８２０を覆うように振動板８１３上に設けられた配線形成部８３０と、配線形成部８３０上に配置されたＩＣパッケージ８４０とを有している。このようなインクジェットヘッド８００は、圧電素子８２０が振動板８１３を振動させることで、圧力発生室８９０内の圧力を変化させ、ノズル基板８１１に形成された吐出口８９１からインクＩを液滴として吐出するように構成されている。
【００８１】
配線形成部８３０は、例えば、シリコン基板をウエットエッチング（異方性エッチング）することで、リザーバー形成基板８１４と一括形成されている。このような配線形成部８３０は、一対の傾斜面８３１、８３２と、傾斜面８３１、８３２の上端同士を連結する上面８３３とを有し、傾斜面８３１、８３２の傾斜角が約５４°となっている。また、配線形成部８３０は、下面に開口する凹部を有し、この凹部と振動板８１３とで画成された空間に圧電素子８２０が配置されている。また、配線形成部８３０の上面８３３および傾斜面８３１、８３２には配線８３９が配置されており、この配線８３９が圧電素子８２０に電気的に接続されている。
【００８２】
ＩＣパッケージ８４０は、各圧電素子８２０の駆動を独立して制御することができる回路を含み、半田や金バンプ等の導電性固定部材を介して配線形成部８３０の上面に固定されると共に、配線８３９と電気的に接続されている。
【００８３】
以上のようなインクジェットヘッド８００においては、例えば、配線８３９を上述した露光方法を用いて形成することができる。簡単に説明すると、配線形成部８３０が一体形成されたリザーバー形成基板８１４を用意し、当該基板上（配線形成部８３０の上面８３３および傾斜面８３１、８３２）に金属膜およびレジスト膜を順に成膜する。次に、レジスト膜に対して、上面８３３と傾斜面８３１のなす角の半分の傾斜角でレーザー光を入射し、レジスト膜を露光することで配線８３９に対応したレジストマスクを形成する。そして、このレジストマスクを介して金属膜をエッチングした後、レジストマスクを除去することで、配線形成部８３０上に配線８３９が形成される。
【００８４】
≪メタルマスク≫
図１８は、製造物の一例としてのメタルマスクを有する基材を示す断面図である。図１９は、図１８に示すメタルマスクの製造方法を示す断面図である。
【００８５】
図１８に示すメタルマスク９１０は、例えば、水晶基板やシリコン基板等の基材９００をドライエッチングによりパターニングする際のマスクである。このようなメタルマスク９１０も上述した露光装置１００および露光方法を用いて形成することができる。簡単に説明すると、まず、基材９００を用意し、図１９（ａ）に示すように、スパッタ、蒸着等によって基材９００の表面にめっき成長用のシード層９２０を形成する。次に、シード層９２０上にレジスト膜Ｒを成膜し、このレジスト膜Ｒを上述した露光方法で露光することで、図１９（ｂ）に示すように、メタルマスク９１０の形状に対応した開口を有するレジストマスクＲＭを得る。次に、電解めっき、無電解めっき等によって、レジストマスクＲＭの開口内にめっき層９３０を成膜し、レジストマスクＲＭおよびめっき層９３０からはみ出ているシード層９２０を除去することで、図１９（ｃ）に示すように、メタルマスク９１０が得られる。
【符号の説明】
【００８６】
１００……露光装置
１１０……保持ユニット
１１１……支持部
１１２……ステージ
１１３……固定部
１１４……移動部
１１５……保持部
１２０……露光光入射ユニット
１２０Ａ……第１露光光入射ユニット
１２０Ｂ……第２露光光入射ユニット
１３０……レーザー光源
１４０……レーザー光源制御部
１５０……光学レンズ系
１５１……コリメーターレンズ
１５２……第１ズームレンズ
１５３……第２ズームレンズ
１５４……第１シリンドリカルレンズ
１５５……ｆθレンズ
１５６……第２シリンドリカルレンズ
１５７……プリズム
１５８……第１プリズム
１５８ａ……反射面
１５９……第２プリズム
１５９ａ……反射面
１６０……ポリゴンミラー
１６１……反射面
１７０……ミラー
２００……被露光基板
２０１……表面
２０２……段差部
２０２ａ……底面
２０２ｂ……傾斜面
２０３……裏面
２０４……貫通孔
２０４ａ、２０４ｂ……内側面
２１０……基板
５００……振動素子
５１０……基部
５２０……振動腕
５２１……貫通孔
５３０……振動腕
５３１……貫通孔
５４１……励振電極
５４２……励振電極
６００……波長可変フィルター
６１０……固定基板
６１１……反射膜設置部
６２０……可動基板
６２１……保持部
６２２……可動部
６３０……固定反射膜
６４０……可動反射膜
６５０……静電アクチュエーター
６５１……固定電極
６５２……可動電極
６５３……引出配線
６５４……引出配線
７００……発光素子
７０２……基板
７０４……第１クラッド層
７０６……活性層
７０８……第２クラッド層
７０９……コンタクト層
７１２……第１電極
７１４……第２電極
７２０……絶縁部
７２２……柱状部
７３０……光出射部
７３１……第１側面
７３２……第２側面
７３３……第３側面
７４１……貫通孔
７４２……貫通孔
７５０……利得領域群
７５１……第１利得領域
７５２……第２利得領域
７５３……第３利得領域
８００……インクジェットヘッド
８１０……積層基板
８１１……ノズル基板
８１２……流路形成基板
８１３……振動板
８１４……リザーバー形成基板
８１５……コンプライアンス基板
８２０……圧電素子
８３０……配線形成部
８３１……傾斜面
８３２……傾斜面
８３３……上面
８３９……配線
８４０……ＩＣパッケージ
８９０……圧力発生室
８９１……吐出口
９００……基材
９１０……メタルマスク
９２０……シード層
９３０……めっき層
Ｇ１……ギャップ
Ｉ……インク
Ｊ……回転軸
Ｌ……光
Ｌ２０１……法線
Ｌ２０３……法線
ＬＬ、ＬＬ１、ＬＬ２……レーザー光
Ｍ……金属膜
Ｒ……レジスト膜
ＲＭ……レジストマスク
Ｓ１、Ｓ２……スポット面積
ＳＬ……走査線
ＳＷ……スポット幅
ａ……入射角
ｐ１、ｐ２……走査ピッチ
ｘ……傾斜角
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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