JPH06224100A - 露光用マスクおよび露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板を大型化することなく露光用マスクと基
板の位置合わせを行え、かつその後良好な露光が行える
露光用マスクおよび露光装置を提供することを目的とす
るものである。 【構成】 マスクパタ−ン７と位置合わせマーク２１と
が形成され、上記位置合わせマーク２１を顕微鏡で観察
されることで回路基板３と対向位置決めされると共に、
露光用光学系により露光用光が照射されることで上記露
光用パタ−ン７を上記回路基板３に露光する露光用マス
ク２０であって、上記位置合わせマーク２１の線幅は、
露光用光学系の分解能で分解可能な線幅より小さく、位
置合わせ顕微鏡の分解能で分解可能な線幅よりも大きく
形成されているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば液晶回路基板
上に回路パタ−ンを露光する場合に用いる露光用マスク
およびこの露光用マスクを用いる露光装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶基板等の回路基板製造工程
においては、回路基板上に微細な回路パタ−ンを形成す
る必要がある。このような微細な回路パタ−ンを形成す
る技術としてリソグラフィ技術がある。

【０００３】例えば、図３（ａ）および（ａ´）に示す
ように、すでに第１、第２の回路パタ−ン１、２が形成
された回路基板３に、上記第１、第２の回路パタ−ン
１、２どうしを接続する第３の回路パタ−ン（同図（ｄ
´）に示す４）を形成する場合を例にとって説明する。

【０００４】この場合には、同図（ｂ´）に示すような
露光用マスク５（以下「マスク」という）を用いる。こ
のマスク５には、透明ガラス基板６上に形成する第３の
回路パタ−ン４と同形のマスクパタ−ン７が形成されて
いる。このマスクパタ−ン７はリソグラフィ光（紫外
線）を遮る材質で作られている。

【０００５】同図（ｂ）に示すように、上記回路基板３
上には、露光の前工程として、接続材料８を成膜しその
表面に感光性を有するフォトレジスト９（ポジ形）を塗
布しておく。ついで、この回路基板３の上方に所定間隔
を存して上記マスク５を重ね合わせる。

【０００６】このとき、上記回路基板３とマスク５と
を、高精度に位置合わせする必要がある。そのために、
上記回路基板３に形成された位置合わせマーク１０（同
図（ａ´）に示す）と、マスク５に形成された位置合わ
せマーク１１（同図（ｂ´）に示す）を用いる。

【０００７】このマスク５と回路基板３とが位置合わせ
されたならば、同図（ｂ）に示すように上記マスク５を
通して上記回路基板３上に紫外線Ｌを照射する。つい
で、現像することで、同図（ｃ）に示すように、この紫
外線Ｌの当たらなかった部分以外のフォトレジスト９が
取り除かれる。

【０００８】次に、この回路基板３をエッチングすれ
ば、上記フォトレジスト９が設けられていない部分の接
続材料８がエッチング除去される。そして、フォトレジ
スト９を洗浄除去すれば、（ｄ）および（ｄ´）に示す
ように、上記マスク５のパタ−ン７と同形状のパタ−ン
４で接続材料８が形成され、上記回路パタ−ン１、２は
互いに接続される。

【０００９】なお、このとき上記位置合わせマーク１１
も上記回路基板３上に露光され、同図（ｄ）に１２で示
すように転写される。そして、次工程においてこの基板
の位置合せが必要な場合には、この位置合わせマーク１
２を用いて行うようにする。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題。】ところで、上述した
従来の露光用マスクおよび露光方法には以下に説明する
欠点があった。

【００１１】すなわち、上述したように、回路基板３上
には上記第１〜第３の回路パタ−ン１、２、４を形成す
る領域の他に位置合わせマーク１０を設ける領域が必要
である。このため、この回路基板３が大型化するという
ことがある。特に、この回路基板３が液晶基板の場合に
は、液晶ディスプレイ装置が必要以上に大型化すること
になる。

【００１２】一方、上記回路基板３上に位置合わせマー
ク１０を設けず、マスク５の位置合わせマーク１１と上
記回路基板３にすでに形成された第１あるいは第２の回
路パタ−ン１、２とで位置合わせを行う方法も考えられ
る。このようにすれば、上記回路基板３上に位置合わせ
マーク１１を設ける必要がないので、上記欠点は解決す
る。

【００１３】しかし、この場合には、上記位置合わせマ
ーク１１が図３（ｄ）に１２で示すのと同様の状態で上
記第１、第２の回路パタ−ン１、２上に転写されること
になり、不都合が生じる場合がある。このため、上記回
路パタ−ンを利用した位置合わせは従来利用されていな
い。

【００１４】この発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、基板を大型化することなく露光用マスクと
基板の位置合わせを行え、かつその後良好な露光が行え
る露光用マスクおよび露光装置を提供することを目的と
するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、露光用パタ−ンと位置合わせマークとが形成され、
上記位置合わせマークを顕微鏡で観察されることで被露
光基板と対向位置決めされると共に、露光用光学系によ
り露光用光が照射されることで上記露光用パタ−ンを上
記被露光基板に露光する露光用マスクにおいて、上記位
置合わせマークの線幅は、露光用光学系の分解能で分解
可能な線幅より小さく、位置合わせ顕微鏡の分解能で分
解可能な線幅よりも大きく形成されていることを特徴と
するものである。

【００１６】第２の手段は、露光用パタ−ンと位置合わ
せマークとが形成された露光用マスクを、上記位置合わ
せマークを顕微鏡で観察することで被露光基板と位置合
せし、露光用光学系により露光用光を照射することで上
記露光用パタ−ンを上記被露光基板に露光する露光装置
において、上記露光用光学系は、位置合わせマークの線
幅よりも大きい線幅のみを分解可能な分解能を有すると
共に、上記顕微鏡は上記位置合わせマークの線幅よりも
小さい線幅をも分解可能な分解能を有することを特徴と
するものである。

【００１７】

【作用】このような構成によれば、露光用マスクと被露
光基板とを位置合せする際には顕微鏡で位置合わせマー
クを認識することができるが、露光の際にはこの位置合
わせマークは基板に露光されない。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。なお、従来例と同様の構成要素には、同一符
号を付してその説明は省略する。また、この実施例は、
従来例と同様に、回路基板３（被露光基板）に形成され
た第１、第２の回路パタ−ン１、２どうしを接続する第
３の回路パタ−ン４を形成するものとする。

【００１９】図１（ａ）は、この発明の露光用マスク２
０（以下「マスク」という）の平面図である。このマス
ク２０は、ガラス基板６上に、クロム、酸化鉄、ニッケ
ル、シリコン・ゲルマニウム酸化等の膜を真空蒸着やス
パッタリング法で形成し、この膜を上記回路基板３に形
成する第４回路パタ−ンと同じパタ−ンを残してエッチ
ング除去することでマスクパタ−ン７を形成したもので
ある。

【００２０】なお、このマスクパタ−ン７は、線幅が露
光装置の露光用光学系の分解能で分解可能な線幅よりも
大きくなければ上記回路基板３上に露光されない。した
がって、例えば、露光用光学系の分解能で分解可能な線
幅が１０μｍ以上であれば、上記マスクパタ−ン７の線
幅は１０μｍ以上に設定される。

【００２１】また、このマスク２０には、このマスク２
０と回路基板３とを位置合わせするための位置合わせマ
ーク２１が形成されている。この位置合わせマーク２１
は上記マスクパタ−ン７と同様の方法で成形される。

【００２２】そして、この位置合わせマーク２１の線幅
は、露光用光学系の分解能と位置合わせ用光学系の分解
能とから定められる。例えば露光用光学系の分解能で分
解可能な線幅が１０μｍ以上で、位置合わせ光学系の分
解能で分解可能な線幅が１μｍ以上であれば、上記位置
合わせマーク２１の線幅はその間の値、例えば２μｍに
設定される。次に、このマスク２０と回路基板３との位
置合わせ方法を説明する。例えば、プロミキシティ方式
の露光装置（近接露光装置）を用いて露光をする場合に
ついて説明する。

【００２３】プロミキシティ露光装置は、図２に示すよ
うに、上面に回路基板３を保持しこの回路基板３をＸＹ
Ｚθ方向に駆動する駆動テ−ブル２２と、この駆動テ−
ブル２２を制御する制御部２３と、上記駆動テ−ブル２
２に保持された回路基板３の上方近傍に上記マスク２０
を保持するマスク保持手段２４と、上記回路基板３に上
記マスク２０を通して露光用光Ｌを照射する露光用光学
系２５と、上記マスク２０に設けられた位置合わせマー
ク２１を観察し、このマスク２０と回路基板３とを位置
合わせする位置合せ顕微鏡２７（位置合わせ光学系）
と、この位置合せ顕微鏡２７に接続されたモニタ−２８
とを具備する。上記露光用光学系２５の分解能で分解可
能な線幅は約１０μｍ以上であり、上記位置合せ顕微鏡
２７の分解能で分解可能な線幅は約１μｍ以上である。

【００２４】まず、このプロミキシティ露光装置は、上
記駆動テ−ブル２２上に回路基板３を保持する。なお、
この回路基板３には、従来例と異なり位置合わせマーク
１０は設けられていない。また、この回路基板３には、
図３（ｂ）を引用して示すように、接続材料８およびフ
ォトレジスト膜９がすでに形成されている。

【００２５】そして、この露光装置は、図１（ｂ）に示
すように、上記回路基板３の上方にマスク２０を重ね合
わせる。そして、図にＡで示す位置合せ用顕微鏡２７の
視野を上記位置合わせマーク２１に一致させる。上記顕
微鏡２７の分解能で分解可能な線幅は１μｍ以上である
ので、幅２μｍの位置合わせマーク２１を十分認識する
ことができる。

【００２６】そして、図２に示すように、モニタ−２８
でこの位置合わせマーク２１を観察しつつ、上記制御部
２３により上記駆動テ−ブル２２を作動させ、この位置
合わせマーク２１の下方に所定の回路パタ−ン（この場
合には、第２の回路パタ−ン２）に位置合せする。

【００２７】このように位置合わせが終了したならば、
上記露光装置は、露光用光学系２５を作動させ、上記マ
スク２０を介して上記回路基板３に露光用光Ｌを照射す
る。このことで上記マスクパタ−ン２１は上記回路基板
３上に転写され、その後、エッチングおよびフォトレジ
ストの洗浄を施す（図３（ｃ）、（ｄ）参照）ことで、
図１（ｃ）に示すように上記第１、第２の回路パタ−ン
１、２上に第３の回路パタ−ン４が形成される。

【００２８】なお、このとき上記位置合わせ用マーク２
１は転写されない。上記マーク２１の幅は２μｍであ
り、上記露光用光学系２３の分解能で分解可能な線幅を
大幅に下回り、上記回路基板３上に結像しないからであ
る。

【００２９】このような構成によれば、マスク２０と回
路基板３の位置合わせを第１あるいは第２の回路パタ−
ン１、２を利用して行うことができ、かつマスク２０に
設けられた位置合わせマーク２１は上記回路基板３に転
写されることはない。

【００３０】このことで、回路基板３に位置合わせマー
クを設ける必要がないのでこの基板の小型化を図ること
が可能である。また、位置合せに用いたマスク２０の位
置合わせマーク２１が回路基板３に転写されることがな
いので、良好な回路を形成することができる。このこと
により、露光の精度および品質の維持しつつ、製品の小
形化および材料の歩留まりの向上をはかることが可能で
ある。なお、この発明は、上記一実施例に限定されるも
のではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可
能である。上記位置合わせマーク２１は十字形状であっ
たがこれに限定されるものではなく、例えば「かぎ形」
であっても良い。

【００３１】また、上記一実施例では、液晶回路基板を
製造する場合について説明したが、これに限定されるも
のではない。例えば、半導体装置製造工程において、半
導体ウエハ上に回路パタ−ンを形成する場合についても
適用することが可能である。また、露光装置は、プロキ
シミティ露光装置に限られず、他の露光方式の例えば近
接露光装置や投影式露光装置であっても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の第１の構
成は、露光用パタ−ンと位置合わせマークとが形成さ
れ、上記位置合わせマークを顕微鏡で観察されることで
被露光基板と対向位置決めされると共に、露光用光学系
により露光用光が照射されることで上記露光用パタ−ン
を上記被露光基板に露光する露光用マスクにおいて、上
記位置合わせマークの線幅は、露光用光学系の分解能で
分解可能な線幅より小さく、位置合わせ顕微鏡の分解能
で分解可能な線幅よりも大きく形成されているものであ
る。

【００３３】第２の構成は、露光用パタ−ンと位置合わ
せマークとが形成された露光用マスクを、上記位置合わ
せマークを顕微鏡で観察することで被露光基板と位置合
せし、露光用光学系により露光用光を照射することで上
記露光用パタ−ンを上記被露光基板に露光する露光装置
において、上記露光用光学系は、位置合わせマークの線
幅よりも大きい線幅のみを分解可能な分解能を有すると
共に、上記顕微鏡は上記位置合わせマークの線幅よりも
小さい線幅をも分解可能な分解能を有するものである。

【００３４】このような構成によれば、露光用マスクと
被露光基板とを位置合せする際には顕微鏡で位置合わせ
マークを認識することができるが、露光の際にはこの位
置合わせマークは基板に露光されない。

【００３５】したがって、被露光基板にすでに形成され
た回路パタ−ンを利用して位置合せをすることができ、
かつ上記位置合わせマークはこの回路パタ−ンに露光さ
れることはない。このことで被露光基板に位置合わせマ
ークを設ける必要がないので基板を小形化でき、かつそ
の後良好な露光が行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す露光用マスクと基板
との位置合せの工程図。

【図２】同じく、露光装置を示す概略構成図。

【図３】従来例を示す工程図。

【符号の説明】

３…回路基板（被露光基板）、７…露光用パタ−ン、２
１…位置合わせマーク、２５…露光用光学系、２７…顕
微鏡。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光用パタ−ンと位置合わせマークとが
   形成され、上記位置合わせマークを顕微鏡で観察される
   ことで被露光基板と対向位置決めされると共に、露光用
   光学系により露光用光が照射されることで上記露光用パ
   タ−ンを上記被露光基板に露光する露光用マスクにおい
   て、 上記位置合わせマークの線幅は、露光用光学系の分解能
   で分解可能な線幅より小さく、位置合わせ顕微鏡の分解
   能で分解可能な線幅よりも大きく形成されていることを
   特徴とする露光用マスク。
2. 【請求項２】 露光用パタ−ンと位置合わせマークとが
   形成された露光用マスクを、上記位置合わせマークを顕
   微鏡で観察することで被露光基板と位置合せし、露光用
   光学系により露光用光を照射することで上記露光用パタ
   −ンを上記被露光基板に露光する露光装置において、 上記露光用光学系は、位置合わせマークの線幅よりも大
   きい線幅のみを分解可能な分解能を有すると共に、上記
   顕微鏡は上記位置合わせマークの線幅よりも小さい線幅
   をも分解可能な分解能を有することを特徴とする露光装
   置。