JP6365062B2

JP6365062B2 - 露光装置および露光方法

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Publication number: JP6365062B2
Application number: JP2014151021A
Authority: JP
Inventors: 勇南百▲瀬▼; 澁谷　宗裕; 宗裕澁谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2034-07-24
Also published as: JP2016024437A

Description

本発明は、露光装置および露光方法に関するものである。

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の図５に記載の露光装置は、サンプルの表面側から当該面に対して斜めに第１走査光を走査しつつ、裏面側から当該面に対して斜めに第２走査光を走査することで、サンプルの表面および裏面への露光と共に、側面への露光を可能とし、露光工程の削減を図っている。しかしながら、特許文献１の図５の構成では、第１、第２走査光が共にサンプルの同じ側面に走査されるため、一度の露光工程で１つの側面しか露光することができない。したがって、露光工程の削減が十分に図られているとは言えない。

特開２０１３−１８６２９１号公報

本発明の目的は、より多くの面を同時に露光することができ、効率的な露光が可能な露光装置および露光方法を提供することにある。

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。

［適用例１］
本適用例の露光装置は、被露光物を保持する保持部と、
前記被露光物の第１主面側に位置し、第１方向に走査する第１露光光を前記被露光物に入射する第１露光光入射部と、
前記被露光物の前記第１主面の反対側である第２主面側に位置し、第２方向に走査する第２露光光を前記被露光物に入射する第２露光光入射部と、
前記保持部、前記第１露光光入射部、および前記第２露光光入射部を、前記第１方向と前記第２方向に交差する第３方向に相対的に移動させる移動手段と、を有し、
前記第１露光光は、前記第１主面の法線方向に対して前記第３方向の一方側に傾いた方向から前記被露光物に入射し、
前記第２露光光は、前記第２主面の法線方向に対して前記第３方向の他方側に傾いた方向から前記被露光物に入射し、
前記第３方向は、前記第１露光光および前記第２露光光に対する前記被露光物の傾きに沿った方向であることを特徴とする。
これにより、より多くの面を同時（同一工程中）に露光することができ、効率的な露光が可能な露光装置を提供することができる。

［適用例２］
本適用例の露光装置では、前記被露光物は、前記第１主面と前記第２主面に接続する側面を有し、
前記第１露光光によって、前記第１主面と前記側面の第１部分が露光され、
前記第２露光光によって、前記第２主面と前記側面の第２部分が露光されることが好ましい。
これにより、より多くの面を同時に露光することができる。

［適用例３］
本適用例の露光装置では、前記第１部分と前記第２部分の少なくとも一方には、互いに法線方向が異なる複数の面が含まれていることが好ましい。
これにより、さらに多くの面を同時に露光することができる。

［適用例４］
本適用例の露光装置では、前記第２方向は、前記第１方向に沿っていることが好ましい。
このように、第１露光光の走査方向と第２露光光の操作方法とを合わせることで、例えば、露光パターンを決定するプログラム等の作成が容易となる。

［適用例５］
本適用例の露光装置では、前記第１露光光の走査中心軸と前記第２露光光の走査中心軸は、同一直線上に沿っていることが好ましい。
このように設定することで、第１露光光および第２露光光の光軸の調整を行い易くなる。

［適用例６］
本適用例の露光装置では、前記第１露光光と前記第２露光光の少なくとも一方の前記入射角を調整することができる入射角調整手段を有することが好ましい。
これにより、より精度よく被露光基板を露光することができる。

［適用例７］
本適用例の露光方法は、第１方向に走査する第１露光光を被露光物の第１主面側から入射し、第２方向に走査する第２露光光を前記第１主面の反対側である第２主面側から入射し、前記第１露光光および前記第２露光光の入射位置を前記第１方向と前記第２方向に交差する第３方向に移動させることで、前記被露光物を露光する工程を含み、
前記工程では、前記第１露光光は、前記第１主面の法線方向に対して前記第３方向の一方側に傾いた方向から前記被露光物に入射し、前記第２露光光は、前記第２主面の法線方向に対して前記第３方向の他方側に傾いた方向から前記被露光物に入射し、
前記第３方向は、前記第１露光光および前記第２露光光に対する前記被露光物の傾きに沿った方向であることを特徴とする。
これにより、より多くの面を同時（同一工程中）に露光することができ、効率的な露光が可能となる。

［適用例８］
本適用例の露光方法では、前記被露光物は、前記第１主面と前記第２主面に接続する側面を有し、
前記第１露光光は、前記第１主面と前記側面の第１部分を露光し、
前記第２露光光は、前記第２主面と前記側面の第２部分を露光することが好ましい。
これにより、より多くの面を同時に露光することができる。

本発明の好適な実施形態に係る露光装置の構成図である。図１に示す露光装置の保持ユニットを示す側面図である。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図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。図３に示す被露光基板の露光方法を説明する断面図である。図３に示す被露光基板の露光方法を説明する断面図である。図３に示す被露光基板の別の露光方法を説明する平面図および側面図である。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Ｂ−Ｂ線断面図である。図７に示す振動素子が有する励振電極のパターニング方法を説明する断面図である。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。製造物の一例としての発光素子を示す断面図である。図１０中のＣ−Ｃ線断面図である。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。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１３に示すメタルマスクの製造方法を示す断面図である。

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。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の露光方法および露光装置の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の好適な実施形態に係る露光装置の構成図である。図２は、図１に示す露光装置の保持ユニットを示す側面図である。図３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図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が同図（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。図４は、図３に示す被露光基板の露光方法を説明する断面図である。図５は、図３に示す被露光基板の露光方法を説明する断面図である。図６は、図３に示す被露光基板の別の露光方法を説明する平面図および側面図である。なお、図１および図２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。

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、表面（第１主面）側からレーザー光（露光光）ＬＬ１を入射する第１露光光入射ユニット（第１露光光入射部）１２０Ａと、被露光基板２００に対して裏面（第２主面）側からレーザー光（露光光）ＬＬ２を入射する第２露光光入射ユニット（第２露光光入射部）１２０Ｂと、を有しており、被露光基板２００を表面側および裏面側から同時に露光することのできる両面露光型の露光装置である。

≪第１露光光入射ユニット≫
第１露光光入射ユニット１２０Ａは、レーザー光ＬＬ１を出射するレーザー光源１３０Ａと、レーザー光源１３０Ａの駆動を制御するレーザー光源制御部１４０Ａと、レーザー光ＬＬ１を光学補正する光学レンズ系１５０Ａと、レーザー光ＬＬを走査するポリゴンミラー１６０Ａと、ミラー１７０Ａと、を有している。

レーザー光源１３０Ａは、レーザー光源制御部１４０Ａ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ＬＬ１を出射する。レーザー光源１３０Ａから出射されたレーザー光ＬＬ１は、ミラー１７０Ａで反射した後、ポリゴンミラー１６０Ａの反射面１６１に入射する。ポリゴンミラー１６０Ａは、モーター等の図示しない駆動源によって軸Ｊまわりに回転駆動しており、入射したレーザー光ＬＬ１を一次元的に走査（主走査）する。

光学レンズ系１５０Ａは、図１に示すように、レーザー光源１３０Ａとミラー１７０Ａ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１６０Ａと保持ユニット１１０との間に配置されているｆθレンズ１５５および第２シリンドリカルレンズ１５６と、を有している。

これらレンズのうち、コリメーターレンズ１５１は、レーザー光ＬＬ１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ＬＬ１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ＬＬ１をｙ軸方向に拡大するレンズである。レーザー光源１３０Ａから出射されるレーザー光ＬＬ１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ＬＬ１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１６０Ａの反射面１６１の所謂「面倒れ」によるレーザー光ＬＬ１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ＬＬ１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ＬＬ１を被露光基板２００に等速で走査するためのレンズである。このような構成の光学レンズ系１５０Ａを設けることで、被露光基板２００に精度よくレーザー光ＬＬ１を入射することができる。

≪第２露光光入射ユニット≫
第２露光光入射ユニット１２０Ｂは、レーザー光ＬＬ２を出射するレーザー光源１３０Ｂと、レーザー光源１３０Ｂの駆動を制御するレーザー光源制御部１４０Ｂと、レーザー光ＬＬ２を光学補正する光学レンズ系１５０Ｂと、レーザー光ＬＬ２を走査するポリゴンミラー１６０Ｂと、ミラー１７０Ｂと、を有している。このような第２露光光入射ユニット１２０Ｂは、上述した第１露光光入射ユニット１２０Ａと同様の構成である。そのため、第２露光光入射ユニット１２０Ｂの詳細な説明は、省略する。

このような第２露光光入射ユニット１２０Ｂは、保持ユニット１１０（保持ユニット１１０に保持された被露光基板２００）を介して第１露光光入射ユニット１２０Ａと対向して配置されている。具体的に説明すると、保持ユニット１１０に保持された被露光基板２００の表面側に第１露光光入射ユニット１２０Ａが位置し、裏面側に第２露光光入射ユニット１２０Ｂが位置している。第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂをこのような配置とすることで、被露光基板２００の表面側に第１露光光入射ユニット１２０Ａからのレーザー光ＬＬ１を入射させ、裏面側に第２露光光入射ユニット１２０Ｂからのレーザー光ＬＬ２を入射させることができ、被露光基板２００を表裏面側から同時露光することができる。

特に、本実施形態では、第２露光光入射ユニット１２０Ｂは、レーザー光ＬＬ２の走査方向（第２方向）がレーザー光ＬＬ１の走査方向（第１方向）に沿うように配置されている。このようにレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の走査方向を揃えることで、例えば、被露光基板２００の表面側を所定パターンで露光するためのレーザー光ＬＬ１のＯＮ（入射）／ＯＦＦ（非入射）パターンと、裏面側を所定パターンで露光するためのレーザー光ＬＬ２のＯＮ／ＯＦＦパターンと、を同じようにしてプログラムすることができるので、第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂの制御が比較的簡単となり、より効率的に被露光基板２００を露光することができる。また、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の走査方向を揃えることで、被露光基板２００の移動方向（副走査方向）を、各レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の走査方向（主走査方向）に対して直交させることができるので、被露光基板２００を効率的に露光することができる。

また、本実施形態では、第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂは、レーザー光ＬＬ１の走査面（走査されたレーザー光ＬＬ１の軌跡で規定される面）とレーザー光ＬＬ２の走査面（走査されたレーザー光ＬＬ２の軌跡で規定される面）とが同一面内に位置している。これにより、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の光軸調整が容易となり、被露光基板２００をより精度よく露光することができる。なお、第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂは、さらに、レーザー光ＬＬ１の走査中心軸（走査角の二等分線）とレーザー光ＬＬ２の走査中心軸（走査角の二等分線）とが一致していること、すなわち、同一直線上に沿って位置していることが好ましい。これにより、上述した効果をより効果的に発揮することができる。

また、第１露光光入射ユニット１２０Ａからのレーザー光ＬＬ１は、そのビームウェスト部分およびその近傍のビーム径が小さい領域が被露光基板２００に入射するように設計されており、同様に、第２露光光入射ユニット１２０Ｂからのレーザー光ＬＬ２は、そのビームウェスト部分およびその近傍のビーム径が小さい領域が被露光基板２００に入射するように設計されている。これにより、被露光基板２００を微細に精度よく露光することができる。

≪保持ユニット≫
保持ユニット１１０は、被露光基板２００を保持した状態で、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の走査方向（主走査方向）に交差（直交）する方向（第３方向。副走査方向）に移動することができる。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ＬＬ１、ＬＬ２を主走査方向に走査することで、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ＬＬ１、ＬＬ２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。

また、保持ユニット１１０は、図２に示すように、その法線方向に沿う軸Ｊ１まわりに回転することもできる。これにより、保持した被露光基板２００を所望の向きとすることができる。また、保持ユニット１１０は、ｘ軸に沿い、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の走査面内に位置する軸Ｊ２まわりに回動することができる。これにより、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の走査面に対する被露光基板２００の傾きを変化させることができ、被露光基板２００に対するレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の入射角を調整することができる。

すなわち、保持ユニット１１０は、被露光基板２００を移動させる移動手段として機能する共に、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の入射角を調節する入射角調整手段としても機能する。

ここで、保持ユニット１１０の移動方向（副走査方向）は、保持ユニット１１０の傾きに応じて変化し、保持ユニット１１０は、その傾きに沿って移動する。保持ユニット１１０がこのように移動することで、保持ユニット１１０の移動中、被露光基板２００に対してほぼ一定の径のレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２を入射することができる。そのため、露光パターニングにムラ（粗密）が生じ難く、被露光基板２００を均質に露光することができる。

なお、保持ユニット１１０の移動方向（副走査方向）は、特に限定されないが、鉛直方向に近い程好ましい。これにより、保持ユニット１１０に保持された被露光基板２００が水平面に対して立った状態となるため、例えば、被露光基板２００が水平面に沿った状態と比較して、被露光基板２００の撓みを低減することができる。したがって、被露光基板２００に対して精度よくレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２を入射することができ、被露光基板２００を精度よく露光することができる。なお、前述したように、保持ユニット１１０の移動方向は、保持ユニット１１０の傾斜によっても異なるため、例えば、ｚ軸を鉛直方向と一致させてもよいし、また、頻繁に用いる保持ユニット１１０の傾斜角がある場合には、その傾斜角での保持ユニット１１０の移動方向を鉛直方向に一致させてもよい。

このような保持ユニット１１０の形状としては、特に限定されないが、本実施形態では、被露光基板２００の縁部を保持する構成となっている。これにより、被露光基板２００の表面および裏面を共に露出させることができる。

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の移動とレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２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を所定パターンで露光することができる。そのため、従来から知られているような露光装置（例えば、特開２００６−２１０４２６に記載の装置）で用いられるような露光マスクが不要となり、露光マスクの製造期間および製造コスト等を省くことができる。したがって、露光装置１００は、前記従来の露光装置に対して、安価にかつ迅速に露光を行うことができる。特に、定められた露光パターン（理想パターン）に対して実際の露光パターン（現実パターン）がずれてしまう場合、そのずれを補正するために、前記従来の露光装置では露光マスクを作り直す必要があるのに対して、露光装置１００ではレーザー光源１３０Ａ、１３０Ｂからのレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の出射タイミングを補正すればよい。この点から言っても、露光装置１００は、前記従来の露光装置に対して、安価にかつ迅速に露光を行うことができる。

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１５０Ａ、１５０Ｂは、それぞれ、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、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２を走査する手段として、ポリゴンミラー１６０Ａ、１６０Ｂに替えて、ミラー面を軸Ｊまわりに回動させて光走査を行うＳｉＭＥＭＳデバイスを用いてもよい。また、上記の構成では、第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂに対して保持ユニット１１０が傾斜・回転可能になっているが、保持ユニット１１０が傾斜・回転できず、その姿勢が一定に定められていてもよい。また、反対に、保持ユニット１１０に対して第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂが傾斜・回転する構成となっていてもよい。これによれば、保持ユニット１１０の移動方向を鉛直方向に固定することができるため、前述したような被露光基板２００の撓みをより効果的に低減することができる。また、上記の構成では、第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂ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に対して第１、第２露光光入射ユニット１２０Ａ、１２０Ｂが副走査方向に移動する構成となっていてもよい。

２．露光方法
次に、露光装置１００を用いた被露光基板２００の露光方法について説明する。

まず、図３に基づいて、被露光基板２００の一例について説明する。被露光基板２００は、平面視が矩形状をなし、シリコン、水晶等で構成された基板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、表裏関係にある表面２０１および裏面２０２と、表面２０１および裏面２０２を接続する４つの側面２０３、２０４、２０５、２０６と、を有している。なお、４つの側面２０３〜２０６のうち、側面２０３、２０５が対向して配置され、側面２０４、２０６が対向して配置されている。また、側面２０３〜２０６は、それぞれ、表面２０１および裏面２０２に対して直交している。

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ＲＭが形成される。なお、レジスト膜Ｒは、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。
このような被露光基板２００は、露光装置１００によって次のように露光される。

≪露光方法１≫
被露光基板２００の露光方法は、レーザー光ＬＬ１によって表面２０１および側面２０３上のレジスト膜Ｒを露光し、レーザー光ＬＬ２によって裏面２０２および側面２０５上のレジスト膜Ｒを露光する第１露光工程と、レーザー光ＬＬ１によって側面２０４上のレジスト膜Ｒを露光し、レーザー光ＬＬ２によって側面２０６上のレジスト膜Ｒを露光する第２露光工程と、を含んでいる。

［第１露光工程］
まず、被露光基板２００を用意し、用意した被露光基板２００を保持ユニット１１０で保持する。次に、必要に応じて、保持ユニット１１０を軸Ｊ１まわりに回転させ、側面２０３、２０５の向き合う方向（離間方向）を副走査方向と一致させる。また、必要に応じて、保持ユニット１１０を軸Ｊ２まわりに傾斜させて、表面２０１および側面２０３に対するレーザー光ＬＬ１の入射角θｉｎがそれぞれ約４５°（表面２０１と側面２０３のなす角θの半分。すなわちθ／２）となり、裏面２０２および側面２０５に対するレーザー光ＬＬ２の入射角θｉｎがそれぞれ約４５°（裏面２０２と側面２０５のなす角θの半分。すなわちθ／２）となるように被露光基板２００の姿勢を調整する。すなわち、表面２０１の法線方向Ｌ_２０１に対して副走査方向前方側（一方側）へ約４５°傾斜した入射角でレーザー光ＬＬ１が被露光基板２００に入射すると共に、裏面２０２の法線方向Ｌ_２０２に対して副走査方向後方側（他方側）へ約４５°傾斜した入射角でレーザー光ＬＬ２が被露光基板２００に入射するように、被露光基板２００の姿勢を調整する。

そして、被露光基板２００の向きおよび傾きを調整し終えたら、保持ユニット１１０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、保持ユニット１１０を副走査方向へ移動する。これにより、図４に示すように、被露光基板２００の表面２０１および前方を向く側面２０３（第１部分）上のレジスト膜Ｒにレーザー光ＬＬ１が入射し、当該部分が所定パターンで露光されると共に、被露光基板２００の裏面２０２および後方を向く側面２０５（第２部分）上のレジスト膜Ｒにレーザー光ＬＬ２が入射し、当該部分が所定パターンで露光される。

このように、一度の露光工程で、被露光基板２００の４面を露光することができるので、被露光基板２００の露光を効率的に行うことができる。特に、本実施形態では、各面に対するレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の入射角θｉｎを４５°に揃えているため、各面でのレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２のスポット形状および面積をほぼ一定に揃えることができる。したがって、各面に対して粗密の少ないより均質な露光を行うことができる。加えて、各面での露光量（単位面積当たりのエネルギー量）を揃えることができるため、露光不足の部分や露光過多の部分の発生が低減され、各面に対してより均質な露光を行うことができる。なお、レーザー光ＬＬ１の表面２０１および側面２０３に対する入射角θｉｎは、これら各面にレーザー光ＬＬ１を入射することができれば、上述した約４５°に限定されないが、上述した効果を発揮するために、θ／２±１５°の範囲内であることが好ましく、θ／２±５°の範囲内であることがより好ましい。レーザー光ＬＬ２の裏面２０２および側面２０５に対する入射角θｉｎについても同様である。

［第２露光工程］
まず、第１露光工程と同様に、例えば、保持ユニット１１０を軸Ｊ１まわりに９０°回転させて、被露光基板２００の側面２０４、２０６の向き合う方向（離間方向）を副走査方向と一致させる。また、必要に応じて、保持ユニット１１０を軸Ｊ２まわりに傾斜させて、側面２０４に対するレーザー光ＬＬ１の入射角θｉｎが約４５°となり、側面２０６に対するレーザー光ＬＬ２の入射角θｉｎが約４５°となるように被露光基板２００の姿勢を調整する。

そして、被露光基板２００の姿勢を調整し終えたら、保持ユニット１１０の移動とレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２の出射タイミングの同期を取って、レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２を走査しつつ、保持ユニット１１０を副走査方向へ移動させる。これにより、図５に示すように、副走査方向の前方側を向く側面２０４上のレジスト膜Ｒにレーザー光ＬＬ１が入射し、当該部分が所定のパターンで露光されると共に、副走査方向の後方側を向く側面２０６上のレジスト膜Ｒにレーザー光ＬＬ２が入射し、当該部分が所定のパターンで露光される。このように、側面２０４、２０６についても、第１露光工程における各面に対する入射角θｉｎと同じ入射角でレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２を入射することで、側面２０４、２０６を第１露光工程で露光した面とほぼ等しい条件（レーザー光ＬＬ１、ＬＬ２のスポット面積、露光量等）で露光することができる。したがって、レジスト膜Ｒの全域をより均質に露光することが可能となる。

以上のような露光方法によれば、第１、第２露光工程によって、被露光基板２００の６面全てに対して露光を行うことができる。すなわち、より多くの面を少ない露光工程で露光することができ、被露光基板２００の露光を効率的に行うことができる。特に、本実施形態のように入射角θｉｎを揃えることで、異なる面間での露光量のバラつきを抑えることができるため、露光ムラが低減され、レジスト膜Ｒを均質に露光することができる。なお、本実施形態では、表面２０１および裏面２０２上のレジスト膜Ｒを第１露光工程で露光しているが、当該箇所のレジスト膜Ｒは、側面２０４、２０６と共に第２露光工程で露光してもよい。

≪露光方法２≫
また、被露光基板２００は、次のような露光方法によっても露光することができる。被露光基板２００の露光方法は、レーザー光ＬＬ１によって表面２０１および側面２０３、２０４上のレジスト膜Ｒを露光し、レーザー光ＬＬ２によって裏面２０２および側面２０５、２０６上のレジスト膜Ｒを露光する露光工程を含んでいる。

［露光工程］
まず、被露光基板２００を用意し、用意した被露光基板２００を保持ユニット１１０で保持する。次に、必要に応じて、保持ユニット１１０を軸Ｊ１まわりに回転させ、例えば、側面２０３、２０４の間の角と側面２０５、２０６の間の角とを結ぶ対角線の延在方向を副走査方向と一致させる。また、必要に応じて、保持ユニット１１０を軸Ｊ２まわりに傾斜させて、表面２０１の法線方向Ｌ_２０１に対して副走査方向前方側へ傾斜した入射角でレーザー光ＬＬ１が被露光基板２００に入射し、裏面２０２の法線方向Ｌ_２０２に対して副走査方向後方側へ傾斜した入射角でレーザー光ＬＬ２が被露光基板２００に入射するように、被露光基板２００の姿勢を調整する。

そして、被露光基板２００の向きおよび傾きを調整し終えたら、保持ユニット１１０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、保持ユニット１１０を副走査方向へ移動させる。これにより、図６に示すように、被露光基板２００の表面２０１および側面２０３、２０４（第１部分）にレーザー光ＬＬ１が入射し、当該部分のレジスト膜Ｒが所定のパターンで露光されると共に、被露光基板２００の裏面２０２および側面２０５、２０６（第２部分）にレーザー光ＬＬ２が入射し、当該部分のレジスト膜Ｒが所定のパターンで露光される。

このような露光方法によれば、レーザー光ＬＬ１によって、表面２０１および法線方向の異なる側面２０３、２０４の計３面上のレジスト膜Ｒを同時に露光することができ、レーザー光ＬＬ２によって、裏面２０２および法線方向の異なる側面２０５、２０６の計３面上のレジスト膜Ｒを同時に露光することができる。そのため、より少ない露光工程で効率的に被露光基板２００の露光を行うことができる。特に、本実施形態では、一度の露光工程で、被露光基板２００の全面を露光することができる。

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。

次に、本発明の露光装置や露光方法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。

≪振動素子≫
図７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Ｂ−Ｂ線断面図である。図８は、図７に示す振動素子が有する励振電極のパターニング方法を説明する断面図である。

図７（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、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７（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。

以上のような振動素子５００においては、励振電極５４１、５４２を上述した露光装置１００および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Ｍおよびポジ型のレジスト膜Ｒを順に成膜したものを用意する。次に、図８（ａ）に示すように、約４５°の入射角θｉｎでレーザー光ＬＬ１、ＬＬ２を入射し、表裏面および側面上のレジスト膜Ｒを露光する。さらに残りの面についても同様に露光を行い、現像することで、図８（ｂ）に示すように、励振電極５４１、５４２の形状に対応したレジストマスクＲＭが形成され、このレジストマスクＲＭを介して金属膜Ｍをエッチングした後、レジストマスクＲＭ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。

なお、図７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しい、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。

≪波長可変フィルター≫
図９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。

図９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。

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。

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を上述した露光装置１００および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を上述した露光装置１００および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。

≪発光素子≫
図１０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１１は、図１０中のＣ−Ｃ線断面図である。

図１０および図１１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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

≪インクジェットヘッド≫
図１２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。

図１２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。

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。

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。

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を上述した露光装置１００および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。

≪メタルマスク≫
図１３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１４は、図１３に示すメタルマスクの製造方法を示す断面図である。

図１３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１４（ａ）に示すように、スパッタ、蒸着等によって基材９００の表裏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１４（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１４（ｃ）に示すように、メタルマスク９１０が得られる。

１００……露光装置
１１０……保持ユニット
１２０Ａ……第１露光光入射ユニット
１２０Ｂ……第２露光光入射ユニット
１３０Ａ、１３０Ｂ……レーザー光源
１４０Ａ、１４０Ｂ……レーザー光源制御部
１５０Ａ、１５０Ｂ……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
１６０Ａ、１６０Ｂ……ポリゴンミラー
１６１……反射面
１７０Ａ、１７０Ｂ……ミラー
２００……被露光基板
２０１……表面
２０２……裏面
２０３、２０４、２０５、２０６……側面
２１０……基板
５００……振動素子
５１０……基部
５２０、５３０……振動腕
５２１、５３１……貫通孔
５４１、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、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、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、Ｊ１、Ｊ２……軸
Ｌ_２０１、Ｌ_２０２……法線方向
ＬＬ１、ＬＬ２……レーザー光
Ｌ……光
Ｍ……金属膜
Ｒ……レジスト膜
ＲＭ……レジストマスク
θｉｎ……入射角

Claims

被露光物を保持する保持部と、
前記被露光物の第１主面側に位置し、第１方向に走査する第１露光光を前記被露光物に入射する第１露光光入射部と、
前記被露光物の前記第１主面の反対側である第２主面側に位置し、第２方向に走査する第２露光光を前記被露光物に入射する第２露光光入射部と、
前記保持部、前記第１露光光入射部、および前記第２露光光入射部を、前記第１方向と前記第２方向に交差する第３方向に相対的に移動させる移動手段と、を有し、
前記第１露光光は、前記第１主面の法線方向に対して前記第３方向の一方側に傾いた方向から前記被露光物に入射し、
前記第２露光光は、前記第２主面の法線方向に対して前記第３方向の他方側に傾いた方向から前記被露光物に入射し、
前記第３方向は、前記第１露光光および前記第２露光光に対する前記被露光物の傾きに沿った方向であることを特徴とする露光装置。
前記被露光物は、前記第１主面と前記第２主面に接続する側面を有し、
前記第１露光光によって、前記第１主面と前記側面の第１部分が露光され、
前記第２露光光によって、前記第２主面と前記側面の第２部分が露光される請求項１に記載の露光装置。
前記第１部分と前記第２部分の少なくとも一方には、互いに法線方向が異なる複数の面が含まれている請求項２に記載の露光装置。
前記第２方向は、前記第１方向に沿っている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の露光装置。
前記第１露光光の走査中心軸と前記第２露光光の走査中心軸は、同一直線上に沿っている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の露光装置。
前記第１露光光と前記第２露光光の少なくとも一方の前記入射角を調整することができる入射角調整手段を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の露光装置。
第１方向に走査する第１露光光を被露光物の第１主面側から入射し、第２方向に走査する第２露光光を前記第１主面の反対側である第２主面側から入射し、前記第１露光光および前記第２露光光の入射位置を前記第１方向と前記第２方向に交差する第３方向に移動させることで、前記被露光物を露光する工程を含み、
前記工程では、前記第１露光光は、前記第１主面の法線方向に対して前記第３方向の一方側に傾いた方向から前記被露光物に入射し、前記第２露光光は、前記第２主面の法線方向に対して前記第３方向の他方側に傾いた方向から前記被露光物に入射し、
前記第３方向は、前記第１露光光および前記第２露光光に対する前記被露光物の傾きに沿った方向であることを特徴とする露光方法。
前記被露光物は、前記第１主面と前記第２主面に接続する側面を有し、
前記第１露光光は、前記第１主面と前記側面の第１部分を露光し、
前記第２露光光は、前記第２主面と前記側面の第２部分を露光する請求項７に記載の露光方法。