KR101435123B1 - Exposing method and device - Google Patents

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KR101435123B1
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히로노부 하시모토
토시히로 타카기
켄 미야케
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상에이 기켄 가부시키가이샤
신코 덴키 코교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판에 전사하는 노광방법 및 노광장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus for transferring a pattern drawn on a photomask onto a substrate.

본 발명에서는, 포토 마스크를 기판을 덮는 위치에 배치한다. 포토 마스크 및 기판이 서로 균일하게 접촉되어 있으며, 포토 마스크 및 기판이 각각에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형된 상태를 만들어낸다. 그 상태에서, 포토 마스크를 통해 기판상의 감광층에 광을 조사함으로써, 크기를 실질적으로 변화시킨 패턴을 기판에 전사한다.In the present invention, the photomask is disposed at a position covering the substrate. The photomask and the substrate are in uniform contact with each other, and the photomask and the substrate are deformed into a concave shape or a convex shape with respect to each other. In this state, the photosensitive layer on the substrate is irradiated with light through a photomask to transfer a pattern having a substantially changed size to the substrate.

Description

노광방법 및 노광장치{EXPOSING METHOD AND DEVICE}EXPOSING METHOD AND DEVICE [0002]

본 발명은, 패턴이 그려진 포토 마스크와, 표면에 감광층이 형성된 기판을 겹쳐 배치하고, 포토 마스크를 통해 기판에 광을 조사함으로써, 패턴을 기판에 전사하는 노광방법 및 노광장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 발명은 포토 마스크와 기판의 위치정렬방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus for transferring a pattern onto a substrate by placing a photomask on which a pattern is drawn and a substrate on the surface of which a photosensitive layer is formed in a superimposed manner and irradiating the substrate with light through a photomask. More particularly, the present invention relates to a method for aligning a photomask and a substrate.

종래에는, 프린트 회로 기판 등의 표면에 도전성 패턴 등을 성형하기 위해, 표면에 감광층이 형성된 기판과, 패턴이 그려진 포토 마스크를 겹쳐 배치하고, 포토 마스크를 통해 기판에 광을 조사함으로써, 패턴을 기판 표면의 감광층에 전사하는 노광방법이 널리 이용되어 왔다.Conventionally, in order to form a conductive pattern or the like on a surface of a printed circuit board or the like, a substrate on which a photosensitive layer is formed and a photomask on which a pattern is drawn are placed so as to overlap with each other, An exposure method for transferring the image onto the photosensitive layer on the substrate surface has been widely used.

이러한 노광방법에서는, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판에 전사하기 위해, 기판의 거의 전체면에 미리 형성된 다수의 도전구멍들과, 포토 마스크에 그려진 패턴의 위치를 정렬시킬 필요가 있다. 상기 위치 정렬을 위해, 포토 마스크와 기판의 서로 대응하는 위치에, 각각 복수의 위치정렬마크가 부착되어 있다.In this exposure method, in order to transfer the pattern drawn on the photomask to the substrate, it is necessary to align the positions of the pattern drawn on the photomask and the plurality of conductive holes previously formed on substantially the entire surface of the substrate. For the alignment, a plurality of alignment marks are attached to the photomask and the substrate at positions corresponding to each other, respectively.

상기 포토 마스크와 기판의 각각에 부착된 위치정렬마크를, CCD 카메라 등의 광 센서에 의해 판독한다. 판독된 데이터를 토대로 하여, 기판 또는 포토 마스크 중 어느 하나를 X·Y·θ방향으로 이동시켜, 포토 마스크와 기판의 위치를 정렬한 다.The alignment mark attached to each of the photomask and the substrate is read by an optical sensor such as a CCD camera. Based on the read data, either the substrate or the photomask is moved in the X, Y, and &thetas; directions to align the positions of the photomask and the substrate.

포토 마스크와 기판의 위치를 정렬한 후, 포토 마스크를 통해 기판에 광을 조사하여, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판 표면의 감광층에 전사하여 노광처리가 완료된다.After aligning the positions of the photomask and the substrate, the substrate is irradiated with light through the photomask, and the pattern drawn on the photomask is transferred to the photosensitive layer on the substrate surface to complete the exposure process.

그런데, 기판은 노광공정에 이르기까지 가열처리 등을 받기 때문에, 노광공정에서는 당초보다 수축된 크기를 가진다.However, since the substrate is subjected to a heat treatment or the like up to the exposure step, the substrate has a shrunk size in the exposure step.

일반적으로 기판은, 상기의 가열처리 등에 기인하는 수축을 처음부터 계산에 넣고 설계되어 있다. 그러나, 모든 기판이 예측한 대로 수축되는 것은 아니다. 그 결과, 기판에 부착된 복수의 위치정렬마크 간의 거리, 즉 위치정렬마크 간 피치의 크기는, 기판마다 변동된다.In general, a substrate is designed so that shrinkage due to the above-described heat treatment and the like is calculated from the beginning. However, not all substrates shrink as expected. As a result, the distance between the plurality of alignment marks attached to the substrate, i.e., the pitch between the alignment marks varies from one substrate to another.

또한, 포토 마스크 및 기판의 쌍방에 있어서 제작 오차나 온·습도의 변화 등에 따라 위치정렬마크의 피치의 크기에 변동이 생긴다.In addition, variations in the pitch of the alignment marks occur in both the photomask and the substrate due to manufacturing errors, changes in temperature and humidity, and the like.

이 때문에 포토 마스크와 기판의 쌍방에 있어서, 각각에 붙여진 복수의 위치정렬마크 간의 피치에 오차가 생기게 된다.Therefore, in both of the photomask and the substrate, an error occurs in the pitch between a plurality of positioning marks attached to the photomask and the substrate.

그 결과, 포토 마스크의 위치정렬마크와 기판의 위치정렬마크를 모두 완전하게 맞추기가 곤란해진다.As a result, it is difficult to perfectly match both the alignment mark of the photomask and the alignment mark of the substrate.

따라서, 기판과 포토 마스크의 위치 정렬시에는, 포토 마스크와 기판의 서로 대응하는 위치에 붙여진 복수 쌍의 위치정렬마크의 각각의 쌍에 있어서의 위치정렬마크 간의 "위치 어긋남량"이 평균화되도록 하였다. 즉, 기판의 중앙부로부터 외측 둘레방향을 향해, 위치정렬마크 간의 피치의 크기 오차가 평균적으로 배분되도록 하였다.Therefore, when the substrate and the photomask are aligned, the "position shift amount" between the alignment marks in each pair of the plurality of alignment marks attached to the positions corresponding to the photomask and the substrate is averaged. That is, the size error of the pitch between the alignment marks is distributed on an average from the central portion to the outer peripheral direction of the substrate.

이하에서는, 도면을 참조하여, 포토 마스크와 기판 간의 위치정렬방법에 대해 설명한다. 도 1 및 도 2는, 포토 마스크와 기판이 겹쳐진 상태를 나타낸 평면도이다. 기판(1)의 위치정렬마크(3; 원)와 포토 마스크(2)의 위치정렬마크(4; 점)가, 기판(1)의 4곳의 코너 및 이들 코너에 각각 대응하는 포토 마스크 상의 위치에 배치되어 있다. 도 1은, 이상적인 위치 정렬 상태를 나타내고 있다. 도 1에서는, 기판(1)과 포토 마스크(2) 간에 스케일(축척)의 차이가 없고, 따라서 모든 기판(1)에서의 위치정렬마크(3)의 마크 간 피치 및 포토 마스크(2)에서의 위치정렬마크(4)의 마크 간 피치에 오차가 없어, 대응하는 마크끼리의 중심이 일치하고 있는 이상적인 위치 정렬 상태를 나타내고 있다.Hereinafter, a method of aligning a position between the photomask and the substrate will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are plan views showing a state in which a photomask and a substrate are overlapped with each other. The position alignment marks 3 (circles) of the substrate 1 and the alignment marks 4 (points) of the photomask 2 are aligned at the four corners of the substrate 1 and on the photomask Respectively. Fig. 1 shows an ideal alignment state. 1 shows that there is no difference in scale between the substrate 1 and the photomask 2 and therefore the pitch between the marks of the alignment marks 3 in all the substrates 1 and the pitch between marks in the photomask 2 There is no error in the pitch between the marks of the position alignment marks 4 and the centers of the corresponding marks coincide with each other.

또한, 가령 모든 기판(1)의 위치정렬마크(3) 및 포토 마스크(2)의 위치정렬마크(4)에 대해 마크 간의 피치에 오차가 없다 하더라도, 실제로는, 위치 정렬을 하기 위한 제어 시스템이나, 구동기구 등에 기인하여, 위치 정렬 오차가 발생한다. 그러나, 이러한 오차는, 기술의 진보에 따라, 위치정렬마크 간 피치의 스케일 차이에 의한 위치 정렬 오차에 비해 허용범위 내로 억제하는 것이 가능하다.Even if there is no error in the pitch between the marks for the alignment marks 3 of the substrate 1 and the alignment marks 4 of the photomask 2 in practice, , A driving mechanism, etc., a position alignment error occurs. However, such an error can be suppressed within an allowable range in comparison with the alignment error due to the scale difference of the pitches between the alignment marks, as the technique advances.

도 2는, 기판(1)의 위치정렬마크(3)의 마크 간 피치가, 포토 마스크(2)의 위치정렬마크(4)의 마크 간 피치보다 짧은 경우의, 기판(1)과 포토 마스크(2) 간의 위치정렬을 나타낸 평면도이다. 기판(1)과 포토 마스크(2)에서 서로 대응하는 위치정렬마크 쌍(3, 4) 간의 "위치 어긋남량"이 각 쌍에서 균등해지도록 위치정렬되어 있다.2 is a schematic view showing a state in which the substrate 1 and the photomask 2 in the case where the pitch between marks of the positioning marks 3 of the substrate 1 is shorter than the pitch between marks of the positioning marks 4 of the photomask 2 2). Fig. The positional shift amounts between the alignment mark pairs 3 and 4 corresponding to each other in the substrate 1 and the photomask 2 are aligned so as to be equal in each pair.

이와 같이, 기판(1)과 포토 마스크(2) 사이에서 위치정렬마크 간 피치의 길이에 차이가 있으면, 전술한 제어 시스템 등에 기인하는 위치 정렬 오차를 허용범위 내로 억제하였다 하더라도, 포토 마스크(2)에 그려진 패턴(5)을 기판(1)의 정해진 위치에 정밀도 높게 전사하는 것이 곤란하다.As described above, even if the misalignment due to the control system or the like is suppressed within the permissible range, if there is a difference in the pitch of the alignment marks between the substrate 1 and the photomask 2, It is difficult to accurately transfer the pattern 5 drawn on the substrate 1 at a predetermined position.

종래의 기판에서는, 설사 이와 같은 스케일 차이에 기인하는 위치 정렬 오차가 생기더라도, 요구되는 정밀도가 낮았기 때문에, 문제가 되지 않았다. 그러나, 반도체의 소형화나 기판의 파인(fine) 패턴화가 진행됨에 따라, 그 오차가 문제가 되었다.In the conventional substrate, even if a positioning error due to such a scale difference occurs, the required accuracy was low, so that this was not a problem. However, as miniaturization of semiconductors and fine patterning of substrates have progressed, the error has become a problem.

따라서, 기판(1)과 포토 마스크(2) 사이에서 스케일 차이를 가능한 한 작게 하여, 포토 마스크(2)에 그려진 패턴(5)을 기판(1)의 정해진 위치에 정밀도 높게 전사할 것이 요망되었다.It has therefore been desired to reduce the scale difference between the substrate 1 and the photomask 2 as small as possible and transfer the pattern 5 drawn on the photomask 2 to the predetermined position of the substrate 1 with high precision.

이에 관한 종래의 주요 대책으로서, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판의 정해진 위치에 정밀도 높게 전사하기 위해, 포토 마스크에 붙여진 위치정렬마크의 마크 간 피치의 스케일을 기판의 각 위치정렬마크의 마크 간 피치의 스케일에 맞도록 변경시킨 포토 마스크를 작성하여 대응해 왔다.In order to transfer the pattern drawn on the photomask to a predetermined position of the substrate with high precision, a scale of the pitch between the marks of the positioning marks attached to the photomask is set as a pitch The photomask has been modified to correspond to the scale and has been dealt with.

물론, 포토 마스크에 붙여진 위치정렬마크의 마크 간 피치의 스케일을 바꾸면, 위치정렬마크와 동시에 그려진 패턴의 스케일도 비례하여 바뀌게 되고, 그 결과, 포토 마스크와 기판의 위치정렬마크 간의 피치 차이가 작아지면, 포토 마스크의 패턴을 기판의 정해진 위치에, 보다 높은 정밀도로 전사하는 것이 가능해진다.Of course, if the scale of the pitch between marks of the alignment mark attached to the photomask is changed, the scale of the drawn pattern simultaneously changes with the alignment mark. As a result, , It becomes possible to transfer the pattern of the photomask to a predetermined position of the substrate with higher accuracy.

그러나, 포토 마스크에 붙여진 위치정렬마크의 마크 간 피치의 스케일을 바 꾼 포토 마스크를 작성하여 대응하고자 하더라도, 앞서 기술한 이유로 인해 기판의 스케일도 각각 변화하기 때문에, 높은 정밀도의 위치정렬을 실현하려면, 서로 다른 스케일을 가지는 복수 장의 포토 마스크를 준비하고, 포토 마스크와 기판 간의 위치 정렬 정밀도가 허용범위 내에 들어가도록, 포토 마스크를 교환할 필요가 있었다.However, even if a photomask is prepared by changing the scale of the pitch between marks of the alignment marks attached to the photomask, the scale of the substrate also changes for each of the reasons described above. Therefore, in order to achieve high- It is necessary to prepare a plurality of photomasks having different scales and to replace the photomask so that the alignment accuracy between the photomask and the substrate is within the allowable range.

이상에서 기술한 종래의 노광방법에서는, 허용되는 전사 정밀도가 유지되었다하더라도, 복수 장의 포토 마스크를 작성함으로 인한 비용 상승이나, 포토 마스크의 교환시간이 증가함으로 인한 생산성 저하 등, 많은 문제가 있었다.In the conventional exposure method described above, there are many problems such as a cost increase due to the preparation of a plurality of photomasks, and a decrease in productivity due to an increase in the exchange time of the photomask, even if the allowable transfer precision is maintained.

본 발명은, 이와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것이다. 본 발명은, 포토 마스크와 기판을 종래에 비해 높은 정밀도로 위치정렬할 수 있으며, 생산성이 높은 노광방법 및 노광장치를 저렴하게 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to solve such a conventional problem. An object of the present invention is to provide a photolithography method and an exposure apparatus which are capable of positioning a photomask and a substrate with high precision compared with the prior art, and which are highly productive, at low cost.

본 발명에 의하면,According to the present invention,

패턴이 그려진 포토 마스크를, 표면에 감광층이 형성된 기판의 감광층을 덮는 위치에 배치하고, 상기 포토 마스크와 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킨 후, 상기 포토 마스크를 통해 상기 기판의 상기 감광층에 광을 조사함으로써 상기 패턴을 상기 기판에 전사하는 노광방법으로서,A photomask on which a pattern is drawn is placed on a surface of the substrate on which a photosensitive layer is formed to cover the photosensitive layer and the photomask and the substrate are uniformly contacted with each other, An exposure method for transferring the pattern onto a substrate by irradiating light,

상기 포토 마스크 및 상기 기판이 서로 균일하게 접촉되어 있으며, 또한 상기 포토 마스크 및 상기 기판이 각각에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형된 상태에서, 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사함으로써, 크기를 실질적으로 변화시킨 상기 패턴을 상기 기판에 전사하는 것을 특징으로 하는 노광방법이 제공된다.By irradiating the photosensitive layer with light through the photomask in a state where the photomask and the substrate are in uniform contact with each other and the photomask and the substrate are deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask and the substrate, And transferring the pattern having the size substantially changed to the substrate.

노광방법의 하나의 양태로서, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킨 후, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 중 일방을 타방측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키고, 또한 그에 따라, 상기 타방도 상기 일방에 따르도록 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시켜, 그 상태에서 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사함으로써, 크기를 실질적으로 변화시킨 상기 패턴을 상기 기판에 전사하도록 해도 된다.In one aspect of the exposure method, after the photomask and the substrate are uniformly contacted with each other, one of the photomask and the substrate is deformed into a concave or convex shape with respect to the other side, May be deformed into a convex shape or a concave shape according to the one direction and the pattern may be transferred to the substrate by changing the size substantially by irradiating light to the photosensitive layer through the photomask in this state.

노광방법의 다른 양태로서, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 중 일방을 타방측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킨 후, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시키고, 또한 그에 따라, 상기 타방도 상기 일방에 따르도록 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시켜, 그 상태에서 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사함으로써, 크기를 실질적으로 변화시킨 상기 패턴을 상기 기판에 전사하도록 해도 된다.As another aspect of the exposure method, after one of the photomask and the substrate is deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the other side, the photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other, The pattern may be deformed into a convex shape or a concave shape along the one direction and the pattern may be transferred to the substrate by changing the size substantially by irradiating light to the photosensitive layer through the photomask in this state.

상기 포토 마스크 및 상기 기판 사이의 틈새공간을 기타 영역보다 감압된 상태로 함으로써, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킬 수가 있다.The photomask and the substrate can be uniformly brought into contact with each other by reducing the space between the photomask and the substrate to a pressure lower than other regions.

상기 포토 마스크 및 상기 기판의 서로 대응하는 위치에 각각 위치정렬마크가 설치되어 있을 경우, 상기 위치정렬마크를 마크검출수단에 의해 검출하여, 검출된 데이터를 토대로, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 변형량을 제어할 수 있다.The position alignment marks are detected by mark detection means when the alignment marks are provided at positions corresponding to the photomask and the substrate, respectively, and based on the detected data, alignment of the photomask and the substrate It is possible to calculate the amount of positional displacement between marks and to control the amount of deformation that deforms the photomask and the substrate into a concave or convex shape in accordance with the calculation result.

변형의 한 가지 형태로서, 상기 기판을 상기 포토 마스크에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킬 수 있다.As one form of modification, the substrate can be deformed into a concave or convex shape with respect to the photomask.

상기 기판이, 판형상의 기판지지부재의 주면(主面)에 지지되어 있고, 상기 기판지지부재가, 그 외측 둘레를 프레임형상의 베이스부재에 유지시키고 있으며, 또한 기판지지대 상에 놓여져 있고, 상기 기판지지대가, 상기 기판지지부재를 변형시키기 위한 변형기구를 가지고 있는 경우, 상기 변형기구를 작동시켜, 상기 기판지지부재를 변형시킴으로써, 상기 기판을 상기 포토 마스크측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킬 수 있다.Wherein the substrate is supported on a main surface of a plate-like substrate support member, the substrate support member holding the outer periphery thereof on a frame-shaped base member, When the support has a deforming mechanism for deforming the substrate supporting member, the deforming mechanism is operated to deform the substrate supporting member to deform the substrate into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask side .

상기 변형기구가, 상기 기판지지부재의 중앙부 영역을 상기 포토 마스크측에 대해 밀어내거나 끌어당김으로써, 상기 기판이 상기 포토 마스크측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형되도록 해도 된다.The deformation mechanism may cause the substrate to be deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask side by pushing or pulling the central region of the substrate support member toward the photomask side.

상기 포토 마스크 및 상기 기판의 서로 대응하는 위치에 각각 위치정렬마크가 설치되어 있을 경우, 상기 위치정렬마크를 마크검출수단에 의해 검출하여, 검출된 데이터를 토대로, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 변형기구에 의한 상기 기판의 변형량을 제어할 수 있다.The position alignment marks are detected by mark detection means when the alignment marks are provided at positions corresponding to the photomask and the substrate, respectively, and based on the detected data, alignment of the photomask and the substrate It is possible to calculate the displacement amount between the marks and to control the deformation amount of the substrate by the deformation mechanism in accordance with the calculation result.

본 발명의 노광방법에서는, 서로 두께가 다른 기판과 포토 마스크를 이용할 수 있다.In the exposure method of the present invention, substrates and photomasks having different thicknesses from each other can be used.

본 발명에 의하면,According to the present invention,

패턴이 그려진 포토 마스크를, 표면에 감광층이 형성된 기판의 상기 감광층을 덮는 위치에 배치하고, 상기 포토 마스크와 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킨 후, 상기 포토 마스크를 통해 상기 기판의 상기 감광층에 광을 조사함으로써 상기 패턴을 상기 기판에 전사하는 노광방법에 이용되는 노광장치로서,A photomask on which a pattern is drawn is disposed on a surface of the substrate on which the photosensitive layer is formed to cover the photosensitive layer and the photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other, And transferring the pattern onto the substrate, the exposure apparatus comprising:

상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시키기 위한 접촉기구와,A contact mechanism for uniformly bringing the photomask and the substrate into contact with each other,

상기 포토 마스크 및 상기 기판을 각각에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키기 위한 변형기구와,A deforming mechanism for deforming the photomask and the substrate into a concave or convex shape with respect to each other,

상기 접촉기구 및 상기 변형기구에 의해 상기 포토 마스크 및 상기 기판이 서로 균일하게 접촉되어 있으며 또한 상기 포토 마스크 및 상기 기판이 각각에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형된 상태에서, 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사하기 위한 광 조사장치를 구비하며,The photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other by the contact mechanism and the deformation mechanism, and the photomask and the substrate are deformed into a concave shape or a convex shape with respect to each other, And a light irradiation device for irradiating light to the photosensitive layer,

크기를 실질적으로 변화시킨 상기 패턴을 상기 기판에 전사하도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 노광장치도 제공된다.And transferring the pattern, the size of which is substantially changed, to the substrate.

노광장치의 하나의 양태로서, 상기 접촉기구에 의해, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킨 후,As an aspect of the exposure apparatus, after the photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other by the contact mechanism,

상기 변형기구에 의해, 상기 포토 마스크 또는 상기 기판 중 일방을 타방측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키고, 또한 그에 따라, 상기 타방도 상기 일방에 따르도록 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시켜,Wherein one of the photomask and the substrate is deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the other side by the deformation mechanism and the other side is also deformed into a convex shape or a concave shape along the one side,

그 상태에서, 상기 광 조사장치에 의해, 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사하고, 그에 따라, 크기를 실질적으로 변화시킨 상기 패턴을 상기 기판에 전사하도록 해도 된다.In this state, the light irradiating device may irradiate light to the photosensitive layer through the photomask, and transfer the pattern having the substantially changed size to the substrate.

노광장치의 다른 양태로서, 상기 변형기구에 의해, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 중 일방을 타방측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킨 후,As another aspect of the exposure apparatus, after one of the photomask and the substrate is deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the other side by the deformation mechanism,

상기 접촉기구에 의해, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시키고, 또한 그에 따라, 상기 타방도 상기 일방에 따르도록 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시켜,The contact mechanism uniformly bringing the photomask and the substrate into contact with each other and thereby deforming the other side into a convex shape or a concave shape along the one side,

그 상태에서, 상기 광 조사장치에 의해, 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사하고, 그에 따라, 크기를 실질적으로 변화시킨 상기 패턴을 상기 기판에 전사하도록 해도 된다.In this state, the light irradiating device may irradiate light to the photosensitive layer through the photomask, and transfer the pattern having the substantially changed size to the substrate.

상기 접촉기구는, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 사이의 틈새공간을 기타 영역보다 감압된 상태로 하는 감압기구를 포함하는 것으로 할 수 있다.The contact mechanism may include a decompression mechanism for decompressing the space between the photomask and the substrate to a pressure lower than other regions.

상기 포토 마스크 및 상기 기판의 서로 대응하는 위치에 각각 위치정렬마크가 설치되어 있을 경우, 상기 위치정렬마크를 마크검출수단에 의해 검출하여, 검출된 데이터를 토대로, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 변형량을 제어할 수 있다.The position alignment marks are detected by mark detection means when the alignment marks are provided at positions corresponding to the photomask and the substrate, respectively, and based on the detected data, alignment of the photomask and the substrate It is possible to calculate the amount of positional displacement between marks and to control the amount of deformation that deforms the photomask and the substrate into a concave or convex shape in accordance with the calculation result.

상기 변형기구는, 상기 기판을 상기 포토 마스크에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 기구로 할 수 있다.The deformation mechanism may be a mechanism for deforming the substrate into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask.

상기 기판을 주면에 지지시키기 위한 판형상의 기판지지부재로 하고, 프레임형상의 베이스 부재에 외측 둘레를 유지시킨 판형상의 기판지지부재와,A plate-shaped substrate support member made of a plate-shaped substrate support member for supporting the substrate on the main surface, the plate-shaped substrate support member holding the outer periphery of the frame-

상기 기판지지부재를 상기 포토 마스크측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키기 위한 기판지지부재 변형기구를 지지하는 기판지지대를 구비하고,And a substrate supporting member for supporting a substrate supporting member deforming mechanism for deforming the substrate supporting member into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask side,

상기 기판지지부재 변형기구를 작동시킴으로써 상기 기판을 상기 포토 마스크에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키도록 해도 된다.The substrate may be deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask by operating the substrate supporting member deforming mechanism.

상기 기판지지부재 변형기구는, 나사와 모터를 구비하여 구성되는 것으로 할 수 있다.The substrate support member deforming mechanism may include a screw and a motor.

혹은, 상기 기판지지부재 변형기구는, 공기압력으로 구동되는 기구로 해도 된다.Alternatively, the substrate support member deforming mechanism may be a mechanism driven by air pressure.

상기 기판지지부재 변형기구는, 상기 기판지지부재의 중앙부 영역을 상기 포토 마스크측에 대해 밀어내거나 끌어당기는 기구로 할 수 있다.The substrate support member deforming mechanism may be a mechanism for pushing or pulling the central region of the substrate support member against the photomask side.

상기 포토 마스크 및 상기 기판의 서로 대응하는 위치에 각각 위치정렬마크가 설치되어 있을 경우, 상기 위치정렬마크를 마크검출수단에 의해 검출하여, 검출된 데이터를 토대로, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 변형기구에 의한 상기 기판의 변형량을 제어할 수 있다.The position alignment marks are detected by mark detection means when the alignment marks are provided at positions corresponding to the photomask and the substrate, respectively, and based on the detected data, alignment of the photomask and the substrate It is possible to calculate the displacement amount between the marks and to control the deformation amount of the substrate by the deformation mechanism in accordance with the calculation result.

상기 마크검출수단은 CCD 카메라로 할 수 있다.The mark detection means may be a CCD camera.

또한, 서로 두께가 다른 상기 기판과 상기 포토 마스크를 사용할 수 있다.Further, the substrate and the photomask having different thicknesses from each other can be used.

도 1은, 기판과 포토 마스크가 동일한 스케일로 작성되어 있고, 쌍방의 위치정렬마크에 있어서 마크 간 피치에 오차가 없으며, 대응하는 마크의 중심이 일치하고 있는, 기판과 포토 마스크의 이상적인 위치정렬상태를 나타낸 평면도이다.Fig. 1 is a diagram showing an ideal alignment state of a substrate and a photomask, in which the substrate and the photomask are formed on the same scale, there is no error in the pitch between the marks in both alignment marks, Fig.

도 2는, 기판의 위치정렬마크의 마크 간 피치가, 포토 마스크의 위치정렬마크의 마크 간 피치보다 짧은 경우에 있어서의, 기판과 포토 마스크의 위치정렬상태를 나타낸 평면도이다.2 is a plan view showing the alignment of the substrate with the photomask when the pitch between marks of the alignment marks of the substrate is shorter than the pitch between marks of the alignment marks of the photomask.

도 3은, 본 발명의 원리를 설명하기 위한, 서로 겹쳐진 기판 및 포토 마스크의 제 1 단면도이다.3 is a first sectional view of a substrate and a photomask superimposed on each other to explain the principle of the present invention.

도 4는, 본 발명의 원리를 설명하기 위한, 서로 겹쳐진 기판 및 포토 마스크의 제 2 단면도이다.4 is a second sectional view of a substrate and a photomask superimposed on each other to explain the principle of the present invention.

도 5는, 본 발명의 원리를 설명하기 위한, 서로 겹쳐진 기판 및 포토 마스크의 제 3 단면도이다.5 is a third sectional view of a substrate and a photomask superimposed on each other to explain the principle of the present invention.

도 6은, 본 발명의 하나의 실시형태에 기초한 노광장치를 나타낸 개략적인 측면도이다.6 is a schematic side view showing an exposure apparatus based on one embodiment of the present invention.

도 7은, 본 발명의 하나의 실시형태에 기초한 노광장치를 이용한 노광방법을 설명하기 위한 제 1 상태의 도면이다.Fig. 7 is a view of a first state for explaining an exposure method using an exposure apparatus based on one embodiment of the present invention. Fig.

도 8은, 본 발명의 하나의 실시형태에 기초한 노광장치를 이용한 노광방법을 설명하기 위한 제 2 상태의 도면이다.Fig. 8 is a view of a second state for explaining an exposure method using an exposure apparatus based on one embodiment of the present invention. Fig.

도 9는, 본 발명의 다른 실시형태에 기초한 노광장치를 나타낸 개략적인 측면도이다.9 is a schematic side view showing an exposure apparatus based on another embodiment of the present invention.

도 3은, 동일한 길이(L)의 기판(1)과 포토 마스크(2)가 평면형상으로 접촉하여 겹쳐진 상태를 나타내고 있다. 포토 마스크(2)의 일측 주면(2A)에 패턴이 그려져 있다. 통상 사용되는 유리제 포토 마스크(2)의 두께(T2)는 5㎜전후이며, 기판(1)이 프린트 회로 기판인 경우, 그 두께(T1)는 1㎜이하가 많다. 또한, 포토 마스크(2)의 두께(T2)의 중심선(2C)을 일점쇄선으로 나타내고 있다.3 shows a state in which the substrate 1 having the same length L and the photomask 2 are in contact with each other in a planar shape and overlapped with each other. A pattern is drawn on one main surface 2A of the photomask 2. The thickness T2 of the commonly used glass photomask 2 is about 5 mm. When the substrate 1 is a printed circuit board, its thickness T1 is often 1 mm or less. The center line 2C of the thickness T2 of the photomask 2 is indicated by a dashed line.

도 4는, 기판(1)과 포토 마스크(2)가 서로 균일하게 접촉하여 겹쳐진 상태를 나타낸 것으로, 포토 마스크(2)의 기판(1)측이 오목한 형상이 되도록 하여, 포토 마스크(2)와 기판(1)이 함께 구부러져 있는 상태를 나타내고 있다. 도시된 바와 같이, 포토 마스크(2)의 두께(T2)는 비교적 두꺼우므로, 구부러진 상태의 포토 마스크(2)는, 두께(T2)의 중심선(2C)을 경계선으로 하여, 기판(1)측이 수축되고, 그 반대측은 신장되어 있다. 한편, 기판(1)의 두께(T1)는, 포토 마스크(2)의 두께(T2)에 비해 상당히 얇으므로, 표면과 이면측의 신축 차이는 근소하다. 또한, 포토 마스크(2)로서, 패턴이 그려진 필름제 마스크를 유리판에 밀착시킨 것을 사용해도 된다.4 shows a state in which the substrate 1 and the photomask 2 are in contact with each other uniformly and overlapped with each other so that the substrate 1 side of the photomask 2 is concave, And the substrate 1 is bent together. The thickness T2 of the photomask 2 is relatively large so that the photomask 2 in a bent state has the center line 2C of the thickness T2 as a boundary line, Contracted, and the opposite side is elongated. On the other hand, since the thickness T1 of the substrate 1 is considerably thinner than the thickness T2 of the photomask 2, the difference in elongation and contraction between the front surface and the back surface is small. As the photomask 2, a film mask in which a pattern is drawn may be used in close contact with a glass plate.

도 4에서 볼 수 있듯이, 기판(1)에 접하는 포토 마스크(2)의 길이는, 기판(1)의 길이에 대해 S1으로 나타낸 값만큼 축소된 것이 된다. 즉, 기판(1)에 접한 포토 마스크(2)의 주면(2A)에 그려진 패턴(도 1의 패턴(5)을 참조)의 길이도, 그 값에 비례하여 축소되게 된다.As shown in Fig. 4, the length of the photomask 2 contacting the substrate 1 is reduced by the value indicated by S1 with respect to the length of the substrate 1. Fig. That is, the length of the pattern (see the pattern 5 in FIG. 1) drawn on the main surface 2A of the photomask 2 in contact with the substrate 1 is also reduced in proportion to the value.

또한, 도 5는, 포토 마스크(2) 및 기판(1)이, 도 4와는 반대로 구부러진 상태를 나타내고 있다. 기판(1)에 접하는 포토 마스크(2)의 길이는, 기판(1)의 길이에 대해 S2로 나타낸 값만큼 신장되게 된다.5 shows a state in which the photomask 2 and the substrate 1 are bent in a state opposite to that in Fig. The length of the photomask 2 in contact with the substrate 1 is elongated by the value represented by S2 with respect to the length of the substrate 1. [

이와 같이, 포토 마스크(2)와 기판(1)이 서로 균일하게 접촉되어 겹쳐져서 구부러진 상태에 있으면, 포토 마스크(2)에 그려진 패턴의 스케일이 기판(1)의 스케일에 대해 상대적으로 변화함을 알 수 있다.As described above, when the photomask 2 and the substrate 1 are uniformly in contact with each other and are in a bent state, the scale of the pattern drawn on the photomask 2 changes relative to the scale of the substrate 1 Able to know.

본 발명은, 이러한 원리를 이용하여, 포토 마스크(2)에 그려진 패턴의 스케일을 기판의 스케일에 맞도록 변화시킨 상태에서 노광함으로써, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판의 정해진 위치에 정밀도 높게 전사하고자 하는 것이다.In the present invention, by using this principle, the scale of the pattern drawn on the photomask 2 is changed in accordance with the scale of the substrate, thereby exposing the pattern drawn on the photomask to a predetermined position of the substrate with high accuracy will be.

다음으로, 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 노광방법 및 노광장치를, 도 6 내지 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 6은, 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 노광장치(100)를 나타낸 도면으로서, 포토 마스크(2)와 기판(1)이 서로 틈새를 두고 대향되도록 평면형상으로 배치된 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서, 기판(1)과 포토 마스크(2)에 부착된 위치정렬마크(3, 4; 도 1 및 도 2 참조)를, 마크검출수단인 CCD 카메라(11)에 의해 판독하고, 그 데이터를 토대로 기판(1)과 포토 마스크(2) 중 어느 하나를 X·Y·θ방향으로 이동시켜, 기판(1)과 포토 마스크(2)의 위치를 정렬한다.Next, an exposure method and an exposure apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 6 to 8. Fig. 6 shows a state in which the photomask 2 and the substrate 1 are arranged in a planar shape so as to oppose each other with a gap therebetween in the exposure apparatus 100 according to one embodiment of the present invention . In this state, alignment marks 3 and 4 (see Figs. 1 and 2) attached to the substrate 1 and the photomask 2 are read by the CCD camera 11 as mark detection means, One of the substrate 1 and the photomask 2 is moved in the X, Y, and θ directions to align the positions of the substrate 1 and the photomask 2 on the basis of the positions of the substrate 1 and the photomask 2.

기판(1)과 포토 마스크(2)에 부착된 각 위치정렬마크(3, 4)의 마크 간 피치의 스케일이 다른 경우, 대응하는 각 쌍의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 균일화시키도록 위치정렬을 하는데, 이와 동시에 기판(1)과 포토 마스크(2)의 스케일 차이에 관한 데이터를 얻는다.When the scales of marks between marks of the positional alignment marks 3 and 4 attached to the substrate 1 and the photomask 2 are different from each other, At the same time, data regarding the scale difference between the substrate 1 and the photomask 2 is obtained.

다음으로, 도 6을 참조하여, 기판(1)과 포토 마스크(2)의 지지구조 및 기구에 대해 설명한다. 우선, 기판(1)은 판형상 기판지지부재(15)의 상면(주면)에, 기판지지부재(15)에 설치된 흡인구멍(9)에 의해 흡인지지되어 있다. 흡인구멍(9)은 음압(負壓)원(도시 생략)에 접속되어 있다.Next, the supporting structure and mechanism of the substrate 1 and the photomask 2 will be described with reference to Fig. First, the substrate 1 is sucked and supported by a suction hole 9 provided in the substrate supporting member 15 on the upper surface (main surface) of the plate-shaped substrate supporting member 15. [ The suction hole 9 is connected to a negative pressure source (not shown).

도시한 바와 같이, 판형상 기판지지부재(15)는, 프레임형상 베이스부재(6)에 주위가 유지되고 프레임형상 베이스부재(6)를 통해 기판지지대(7)에 놓여져 있다. 상기 판형상 기판지지부재(15)의 중앙부 영역을 포토 마스크(2)측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 기판지지부재 변형기구(8)가, 기판지지대(7)에 지지되어 있다. 또한, 프레임형상 베이스부재(6), 기판지지대(7), 기판지지부재 변형기구(8) 및 기판지지부재(15)가 기판지지구조(100A)를 구성한다.As shown in the figure, the plate-shaped substrate supporting member 15 is held around the frame-shaped base member 6 and placed on the substrate support 7 via the frame-shaped base member 6. A substrate supporting member deforming mechanism 8 for deforming a central region of the plate-like substrate supporting member 15 to a concave shape or a convex shape with respect to the photomask 2 side is supported on the substrate supporting table 7. [ The frame-shaped base member 6, the substrate support 7, the substrate support member deforming mechanism 8, and the substrate support member 15 constitute the substrate support structure 100A.

기판지지부재 변형기구(8)에는, 일례로서 나사(8a)와 모터(8b)가 이용되고 있다. 상기 나사(8a)를, 모터(8b)를 이용하여 축둘레로 회전시킴으로써, 판형상 기판지지부재(15)를 포토 마스크(2)측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 수나사를 회전시키는 경우에 대해 도시하였으나, 상기 수나사와 맞물리는 암나사를 회전시켜도 상관없다. 또한, 기판지지부재 변형기구(8)의 다른 구성으로서는, 도 9에 도시한 바와 같은, 공기압력으로 구동되는 실린더기구(8A)를 채용하는 것도 가능하다. 또한, 판형상 기판지지부재(15)를 포토 마스크(2)측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킬 수 있는 기구라면, 다른 공지된 기구를 채용하는 것도 가능하다.For example, a screw 8a and a motor 8b are used as the substrate supporting member deforming mechanism 8. [ The screw 8a is rotated around the axis using the motor 8b so that the plate-like substrate support member 15 can be deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask 2 side. Although the case of rotating the male screw is shown in this embodiment, the female screw engaged with the male screw may be rotated. As another configuration of the substrate support member deforming mechanism 8, a cylinder mechanism 8A driven by air pressure as shown in Fig. 9 may be employed. It is also possible to adopt other known mechanisms as long as it is a mechanism capable of deforming the plate-shaped substrate supporting member 15 into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask 2 side.

다음으로, 도 7은, 기판(1)과, 기판(1)을 지지하는 판형상 기판지지부재(15)가, 기판지지부재 변형기구(8)에 의해 포토 마스크(2)에 대해 볼록한 형상으로 구부러진 상태를 나타내고 있다. 상기 기판(1)과, 기판(1)을 지지하는 판형상 기판지지부재(15)를 볼록한 형상으로 구부리는 정도, 즉 변형량은, 도 6에서 기술한 기판(1)과 포토 마스크(2)의 스케일 차이에 관한 데이터를, 기판(1)과 포토 마스크(2)의 스케일이 최대한 일치하도록, 미리 정해진 계산식에 입력하여 연산한 값에 의해 결정된다. 즉, 기판(1)의 변형량은, 상기 연산 결과에 따라 기판지지부재 변형기구(8)에 의한 판형상 기판지지부재(15)의 이동량을 제어함으로써 제어되고, 결정된다. 이와 같이, 기판지지부재 변형기구(8)는, 넓은 의미에서, 기판(1)을 변형시키기 위한 변형기구를 말한다.7 shows a state in which the substrate 1 and the plate-like substrate supporting member 15 for supporting the substrate 1 are convexly formed with respect to the photomask 2 by the substrate supporting member deforming mechanism 8 Indicating a bent state. The degree to which the substrate 1 and the plate-like substrate support member 15 supporting the substrate 1 are bent in a convex shape is the amount of deformation of the substrate 1 and the distance between the substrate 1 and the photomask 2 Data on the scale difference is determined by a value calculated by inputting into a predetermined calculation formula so that the scales of the substrate 1 and the photomask 2 coincide with each other as much as possible. That is, the deformation amount of the substrate 1 is controlled and determined by controlling the amount of movement of the plate-shaped substrate supporting member 15 by the substrate supporting member deforming mechanism 8 in accordance with the calculation result. As described above, the substrate supporting member deforming mechanism 8 refers to a deforming mechanism for deforming the substrate 1 in a broad sense.

도 8은, 도 7에 도시된 기판(1)과, 기판(1)을 지지하는 판형상 기판지지부재(15)를 볼록한 형상으로 구부린 상태에서의 노광공정을 나타내고 있다. 적당한 접촉기구(도시 생략)에 의해, 포토 마스크(2)를 기판(1)의 전체면에 걸쳐 균일하게 접촉되도록 꽉 누른다. 그러면, 포토 마스크(2)도 기판(1)을 따라서 기판(1)과 동일한 형상으로 구부러진다. 그 결과, 도 3 내지 도 5에 도시된 원리에 기초하여 기판(1)의 감광층이 형성된 측의 표면과 포토 마스크(2) 상의 패턴(5)의 스케일이 일치하여, 노광용 광(12)이 광 조사장치(도시 생략)에 의해 포토 마스크(2)를 통해 기판(1)에 조사되면, 포토 마스크(2)에 그려진 패턴은 기판(1)에 높은 정밀도로 충실히 전사된다.Fig. 8 shows an exposure process in a state in which the substrate 1 shown in Fig. 7 and the plate-like substrate supporting member 15 supporting the substrate 1 are bent in a convex shape. The photomask 2 is pressed tightly so as to be evenly contacted over the entire surface of the substrate 1 by a suitable contact mechanism (not shown). Then, the photomask 2 is also bent along the substrate 1 in the same shape as the substrate 1. Then, As a result, based on the principle shown in Figs. 3 to 5, the surface of the substrate 1 on which the photosensitive layer is formed coincides with the scale of the pattern 5 on the photomask 2, The pattern drawn on the photomask 2 is faithfully transferred to the substrate 1 with high precision when irradiated onto the substrate 1 through the photomask 2 by a light irradiation device (not shown).

또한, 도 6에 도시된 포토 마스크(2)와 기판(1)이 평면형상으로 틈새를 두고 겹쳐진 상태에서의 기판(1)과 포토 마스크(2)의 위치정렬은 반드시 필요한 것은 아니며, 도 7에 도시된 기판(1)을 볼록한 형상으로 구부린 상태에서, 포토 마스크(2)와 기판(1)의 위치를 정렬해도 된다.Alignment of the substrate 1 and the photomask 2 in a state where the photomask 2 and the substrate 1 shown in Fig. 6 are superimposed on each other with a clearance therebetween is not necessarily required, The positions of the photomask 2 and the substrate 1 may be aligned with the substrate 1 bent in a convex shape.

또한, 기판지지부재(15) 상에, 기판(1)을 둘러싸도록, 포토 마스크(2)의 대향면과 접촉가능한 환형상의 시일부재(도시 생략)를 설치하고, 기판(1) 및 포토 마스크(2) 사이의 틈새공간, 보다 상세하게 말하자면, 환형상 시일부재와 기판지지부재(15)와 포토 마스크(2)로 형성된 폐쇄공간을 외부의 영역보다 감압된 상태로 함으로써, 기판(1)의 전체면에 걸쳐 포토 마스크(2)를 균일하게 접촉시키도록 해도 된다. 이 경우, 상기 틈새공간과 연통하는 음압원(도시 생략)을 포함하는 감압기구가, 포토 마스크(2) 및 기판(1)을 서로 균일하게 접촉시키기 위한 접촉기구가 된다.An annular sealing member (not shown) is provided on the substrate supporting member 15 so as to surround the substrate 1 so as to be in contact with the opposing face of the photomask 2 and the substrate 1 and the photomask 2, the closed space formed by the annular seal member, the substrate support member 15 and the photomask 2 is reduced in pressure relative to the outer region, so that the whole of the substrate 1 The photomask 2 may be uniformly brought into contact with the surface of the photomask 2. In this case, a decompression mechanism including a negative pressure source (not shown) communicating with the clearance space is a contact mechanism for uniformly contacting the photomask 2 and the substrate 1 with each other.

다른 양태의 접촉기구로서, 포토 마스크(2)의 둘레 가장자리(周緣)를 지지하는 프레임(10)을 상하로 이동시키는 기구를 채용해도 된다.As another embodiment of the contact mechanism, a mechanism for moving the frame 10 supporting the periphery of the photomask 2 up and down may be employed.

또한, 도 6 내지 도 9에 도시한 장치의 구성에서는, 기판지지부재(15)를 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 기판지지부재 변형기구가, 기판지지부재(15)의 중앙부 영역에 한 대 설치된 경우를 도시하고 있으나, 위치 및 대수는 한정되는 것이 아니다.6 to 9, a substrate supporting member deforming mechanism for deforming the substrate supporting member 15 into a concave shape or a convex shape is provided in a central region of the substrate supporting member 15 However, the position and the number are not limited.

또한, 본 실시형태에서는, 기판(1) 및 포토 마스크(2)를, 서로 균일하게 접촉시키고 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킨 상태에서, 포토 마스크(2)에 그려진 패턴을 기판(1)에 충실하게 전사하는 것으로 하였으나, 오목한 형상 또는 볼록한 형상의 구체적인 형상은, 구면(球面) 또는 구면에 가까운 형상인 것이 바람직하다.In the present embodiment, the substrate 1 and the photomask 2 are brought into contact with each other uniformly and deformed into a concave or convex shape so that the pattern drawn on the photomask 2 fills the substrate 1 However, it is preferable that the specific shape of the concave or convex shape is a spherical shape or a shape close to the spherical shape.

즉, 변형시키는 기구를 기판(1)의 중앙위치에 설치하고, 기판지지부재(15), 기판(1) 및 포토 마스크(2)를 구면형상으로 변형시키면, 기판(1)의 중앙위치로부터 외측방향을 향해 균일하게 스케일을 변화시킬 수 있기 때문이다.That is, when the mechanism for deforming is provided at the central position of the substrate 1 and the substrate support member 15, the substrate 1 and the photomask 2 are deformed into a spherical shape, This is because the scale can be uniformly changed toward the direction.

또한, 기판(1)과 포토 마스크(2)를 구면형상으로 변형시키는 기초가 되는 기판지지부재(15)는, 도 6 내지 도 8의 실시형태에서는 판형상이며, 프레임형상 베이스부재(6)에 주위가 지지된 상태로 도시되어 있다. 그러나, 기판지지부재(15)를 구면형상으로 변형시키기 위한 보다 유효한 지지방법으로서는, 변형시키는 기구를 설치한 기판(1)의 중앙위치를 중심으로 하는 원주를 구성하는 연속영역 상 또는 원주를 따라 서로 간격을 두고 배열된 복수 영역 상, 혹은 원주 근방의 복수의 위치에서 기판지지부재(15)를 프레임형상 베이스부재(6)에 지지시키는 것이 바람직하다.The substrate support member 15 serving as a base for deforming the substrate 1 and the photomask 2 into a spherical shape is in the form of a plate in the embodiment of Figs. And the periphery thereof is shown as being supported. However, as a more effective supporting method for deforming the substrate supporting member 15 into a spherical shape, there is a method of supporting the substrate supporting member 15 on a continuous region constituting a circumference centered on the center position of the substrate 1 provided with a mechanism for deforming, It is preferable that the substrate supporting member 15 is supported on the frame-shaped base member 6 at plural positions arranged at intervals or at plural positions near the circumference.

또한, 기판지지부재(15)를 양호하게 구면형상으로 변형시키기 위해, 기판지지부재(15)의 강성이 부분에 따라 달라지도록 해도 된다. 강성의 변동은, 두께의 변화에 따라 달성되도록 해도 된다.Further, in order to appropriately deform the substrate supporting member 15 into a spherical shape, the rigidity of the substrate supporting member 15 may vary depending on the portion. The variation in stiffness may be achieved according to the change in thickness.

상기 실시형태에서는, 기판(1)과, 기판(1)을 지지하는 판형상의 기판지지부재(15)를 볼록한 형상으로 구부린 상태에서의 노광공정을 나타내고 있으나, 기판(1)과, 기판(1)을 지지하는 판형상 기판지지부재(15)를 오목한 형상으로 구부린 상태에서의 노광공정도 마찬가지이다. 또한, 도 6 내지 도 8에서는, 기판(1) 및 포토 마스크(2)를 거의 수평으로 배치한 경우를 도시하고 있으나, 기판(1) 및 포토 마스크(2)를 거의 수직이 되도록 배치하는 장치구성으로 하더라도, 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.Although the above embodiment shows the exposure process in a state in which the substrate 1 and the plate-like substrate support member 15 supporting the substrate 1 are bent in a convex shape, the substrate 1, the substrate 1, Like substrate support member 15 that supports the plate-like substrate support member 15 in a recessed shape. 6 to 8 show a case in which the substrate 1 and the photomask 2 are arranged substantially horizontally but the apparatus 1 in which the substrate 1 and the photomask 2 are arranged substantially perpendicularly , The same operation and effect can be obtained.

또한, 기판(1)을 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 구부린 다음, 포토 마스크(2)를 기판에 균일하게 접촉시키면서 기판(1)의 형상에 따르도록 구부리는 방법 이외에, 반대로, 포토 마스크(2)를 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 구부린 다음, 기판(1)을 포토 마스크에 균일하게 접촉시키면서 포토 마스크(2)의 형상에 따르도록 구부리는 방법 및 이를 위한 장치도 본 발명의 실시형태이다.In addition to the method of bending the substrate 1 in a concave shape or a convex shape and then bending the substrate 1 in conformity with the shape of the substrate 1 while uniformly bringing the photomask 2 into contact with the substrate, A method of bending the substrate 1 in a concave shape or a convex shape and then bending the substrate 1 to conform to the shape of the photomask 2 while making uniform contact with the photomask and an apparatus therefor are also embodiments of the present invention.

또한, 기판(1)과 포토 마스크(2)를 서로 균일하게 접촉시킨 다음, 쌍방을 함께 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 구부리는 방법 및 이를 위한 장치도 본 발명의 실시형태이다.A method and apparatus for uniformly bringing the substrate 1 and the photomask 2 into contact with each other and then bending both of them in a concave shape or a convex shape are also embodiments of the present invention.

이상, 이번에 개시한 상기 실시형태는 모든 점에서 예시에 지나지 않으며, 한정적인 해석의 근거가 되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는, 상기한 실시형태에 의해서만 해석되는 것이 아니라, 청구범위의 기재에 의해 획정된다. 또한, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 본 발명에 포함된다.The above-described embodiment described above is merely an example in all respects, and is not a basis for a limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited only to the above-described embodiments, but is defined by the description of the claims. Further, all changes within the meaning and scope equivalent to the claims are included in the present invention.

본 발명의 노광방법 및 노광장치에 의하면, 노광공정에 도달하기까지 받은 가열처리 등에 의해, 기판과 포토 마스크에 크기 변화가 발생했다 하더라도, 포토 마스크에 그려진 패턴을 높은 정밀도로 기판에 전사할 수 있다.According to the exposure method and the exposure apparatus of the present invention, the pattern drawn on the photomask can be transferred to the substrate with high accuracy even if a change occurs in the size of the substrate and the photomask due to the heat treatment or the like received until reaching the exposure step .

Claims (23)

패턴이 그려진 포토 마스크를, 표면에 감광층이 형성된 기판의 감광층을 덮는 위치에 배치하고, 상기 포토 마스크와 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킨 후, 상기 포토 마스크를 통해 상기 기판의 상기 감광층에 광을 조사함으로써 상기 패턴을 상기 기판에 전사하는 노광방법으로서,A photomask on which a pattern is drawn is placed on a surface of the substrate on which a photosensitive layer is formed to cover the photosensitive layer and the photomask and the substrate are uniformly contacted with each other, An exposure method for transferring the pattern onto a substrate by irradiating light, 상기 포토 마스크 및 상기 기판이 서로 균일하게 접촉되어 있으며, 또한 상기 포토 마스크 및 상기 기판이 각각에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형된 상태에서, 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사함으로써, 크기를 변화시켜 상기 패턴을 상기 기판에 전사하는 것을 특징으로 하는 노광방법.By irradiating the photosensitive layer with light through the photomask in a state where the photomask and the substrate are in uniform contact with each other and the photomask and the substrate are deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask and the substrate, And transferring the pattern onto the substrate by changing the size of the pattern. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킨 후, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 중 일방을 타방측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키고, 또한 그에 따라, 상기 타방도 상기 일방에 따르도록 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시켜, 그 상태에서 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사함으로써, 크기를 변화시켜 상기 패턴을 상기 기판에 전사하는 것을 특징으로 하는 노광방법.The photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other, and then one of the photomask and the substrate is deformed into a concave or convex shape with respect to the other side, and thereby the other side is also convex Or concave shape, and irradiating the photosensitive layer with light through the photomask in this state, thereby changing the size and transferring the pattern onto the substrate. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 중 일방을 타방측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킨 후, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시키고, 또한 그에 따라, 상기 타방도 상기 일방에 따르도록 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시켜, 그 상태에서 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사함으로써, 크기를 변화시켜 상기 패턴을 상기 기판에 전사하는 것을 특징으로 하는 노광방법.Wherein the photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other so that the other of the photomask and the substrate is deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the other side, Or concave shape, and irradiating the photosensitive layer with light through the photomask in this state, thereby changing the size and transferring the pattern onto the substrate. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 사이의 틈새공간을 기타 영역보다 감압된 상태로 함으로써, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시키는 것을 특징으로 하는 노광방법.Wherein the photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other by bringing the space between the photomask and the substrate into a depressurized state from other regions. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 포토 마스크 및 상기 기판의 서로 대응하는 위치에 각각 위치정렬마크가 설치되어 있으며, 상기 위치정렬마크를 마크검출수단에 의해 검출하여, 검출된 데이터를 토대로, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 변형량을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 노광방법.The position alignment marks are provided at positions corresponding to the photomask and the substrate, respectively, the position alignment marks are detected by the mark detection means, and based on the detected data, And the amount of deformation of deforming the photomask and the substrate into a concave shape or a convex shape is controlled in accordance with the result of the calculation. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 기판을 상기 포토 마스크에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 것을 특징으로 하는 노광방법.Wherein the substrate is deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask. 제 6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 기판이, 판형상의 기판지지부재에 지지되어 있고, 상기 기판지지부재는, 그 외측 둘레가 프레임형상 베이스부재에 유지되어 있으며, 또한 기판지지대 상에 놓여져 있고, 상기 기판지지대는, 상기 기판지지부재를 변형시키기 위한 변형기구를 가지고 있으며, 상기 변형기구를 작동시켜, 상기 기판지지부재를 변형시킴으로써, 상기 기판을 상기 포토 마스크측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 것을 특징으로 하는 노광방법.Wherein the substrate is supported by a plate-shaped substrate supporting member, the outer periphery thereof is held by a frame-like base member and is also placed on a substrate support, Wherein the deforming mechanism is operated to deform the substrate supporting member to deform the substrate into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask side. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 변형기구가, 상기 기판지지부재의 중앙부 영역을 상기 포토 마스크측에 대해 밀어내거나 끌어당김으로써, 상기 기판을 상기 포토 마스크측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 것을 특징으로 하는 노광방법.Wherein the deforming mechanism deforms the substrate into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask side by pushing or pulling a central region of the substrate support member against the photomask side. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 포토 마스크 및 상기 기판의 서로 대응하는 위치에 각각 위치정렬마크가 설치되어 있으며, 상기 위치정렬마크를 마크검출수단에 의해 검출하여, 검출된 데이터를 토대로, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 변형기구에 의한 상기 기판의 변형량을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 노광방법.The position alignment marks are provided at positions corresponding to the photomask and the substrate, respectively, the position alignment marks are detected by the mark detection means, and based on the detected data, And the deformation amount of the substrate is controlled by the deformation mechanism in accordance with the result of the arithmetic operation. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 서로 두께가 다른 기판과 포토 마스크를 이용하는 것을 특징으로 하는 노광방법.Wherein a substrate and a photomask having different thicknesses from each other are used. 패턴이 그려진 포토 마스크를, 표면에 감광층이 형성된 기판의 상기 감광층을 덮는 위치에 배치하고, 상기 포토 마스크와 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킨 후, 상기 포토 마스크를 통해 상기 기판의 상기 감광층에 광을 조사함으로써 상기 패턴을 상기 기판에 전사하는 노광방법에 이용되는 노광장치로서,A photomask on which a pattern is drawn is disposed on a surface of the substrate on which the photosensitive layer is formed to cover the photosensitive layer and the photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other, And transferring the pattern onto the substrate, the exposure apparatus comprising: 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시키기 위한 접촉기구와,A contact mechanism for uniformly bringing the photomask and the substrate into contact with each other, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 각각에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키기 위한 변형기구와,A deforming mechanism for deforming the photomask and the substrate into a concave or convex shape with respect to each other, 상기 접촉기구 및 상기 변형기구에 의해 상기 포토 마스크 및 상기 기판이 서로 균일하게 접촉되어 있으며 또한 상기 포토 마스크 및 상기 기판이 각각에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형된 상태에서, 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사하기 위한 광 조사장치를 구비하며,The photomask and the substrate are uniformly brought into contact with each other by the contact mechanism and the deformation mechanism, and the photomask and the substrate are deformed into a concave shape or a convex shape with respect to each other, And a light irradiation device for irradiating light to the photosensitive layer, 크기를 변화시켜 상기 패턴을 상기 기판에 전사하도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.And transferring the pattern onto the substrate by changing the size of the pattern. 제 11항에 있어서,12. The method of claim 11, 상기 접촉기구에 의해, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시킨 후,The contact mechanism uniformly bringing the photomask and the substrate into contact with each other, 상기 변형기구에 의해, 상기 포토 마스크 또는 상기 기판 중 일방을 타방측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키고, 또한 그에 따라, 상기 타방도 상기 일방에 따르도록 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시켜,Wherein one of the photomask and the substrate is deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the other side by the deformation mechanism and the other side is also deformed into a convex shape or a concave shape along the one side, 그 상태에서, 상기 광 조사장치에 의해, 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사하고, 그에 따라, 크기를 변화시켜 상기 패턴을 상기 기판에 전사하도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein the light irradiating device irradiates the photosensitive layer with light through the photomask in such a state and changes the size thereof to transfer the pattern onto the substrate. 제 11항에 있어서,12. The method of claim 11, 상기 변형기구에 의해, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 중 일방을 타방측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시킨 후,Wherein one of the photomask and the substrate is deformed into a concave shape or a convex shape with respect to the other side by the deformation mechanism, 상기 접촉기구에 의해, 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 서로 균일하게 접촉시키고, 또한 그에 따라, 상기 타방도 상기 일방에 따르도록 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시켜,The contact mechanism uniformly bringing the photomask and the substrate into contact with each other and thereby deforming the other side into a convex shape or a concave shape along the one side, 그 상태에서, 상기 광 조사장치에 의해, 상기 포토 마스크를 통해 상기 감광층에 광을 조사하고, 그에 따라, 크기를 변화시켜 상기 패턴을 상기 기판에 전사하도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein the light irradiating device irradiates the photosensitive layer with light through the photomask in such a state and changes the size thereof to transfer the pattern onto the substrate. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,14. The method according to any one of claims 11 to 13, 상기 접촉기구가, 상기 포토 마스크 및 상기 기판 사이의 틈새공간을 기타 영역보다 감압된 상태로 하는 감압기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein the contact mechanism includes a decompression mechanism for decompressing the gap space between the photomask and the substrate from other areas. 제 14항에 있어서,15. The method of claim 14, 상기 포토 마스크 및 상기 기판의 서로 대응하는 위치에 각각 위치정렬마크가 설치되어 있으며, 상기 위치정렬마크를 마크검출수단에 의해 검출하여, 검출된 데이터를 토대로, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 포토 마스크 및 상기 기판을 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 변형량을 제어하도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.The position alignment marks are provided at positions corresponding to the photomask and the substrate, respectively, the position alignment marks are detected by the mark detection means, and based on the detected data, And controls an amount of deformation of deforming the photomask and the substrate into a concave shape or a convex shape in accordance with the calculation result. 제 14항에 있어서,15. The method of claim 14, 상기 변형기구가, 상기 기판을 상기 포토 마스크에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키는 기구인 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein the deforming mechanism is a mechanism for deforming the substrate into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask. 제 16항에 있어서,17. The method of claim 16, 상기 기판을 지지시키기 위한 판형상의 기판지지부재로 하고, 프레임형상의 베이스 부재에 외측 둘레를 유지시킨 판형상의 기판지지부재와,A plate-shaped substrate support member which is a plate-shaped substrate support member for supporting the substrate, the plate-shaped substrate support member holding the outer periphery of the frame- 상기 기판지지부재를 상기 포토 마스크측에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키기 위한 기판지지부재 변형기구를 지지하는 기판지지대를 구비하고,And a substrate supporting member for supporting a substrate supporting member deforming mechanism for deforming the substrate supporting member into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask side, 상기 기판지지부재 변형기구를 작동시킴으로써 상기 기판을 상기 포토 마스크에 대해 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 변형시키도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.And the substrate supporting member deforming mechanism is operated to deform the substrate into a concave shape or a convex shape with respect to the photomask. 제 17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 기판지지부재 변형기구가, 나사와 모터를 구비하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein the substrate supporting member deforming mechanism comprises a screw and a motor. 제 17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 기판지지부재 변형기구가, 공기압력으로 구동되는 기구인 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein the substrate supporting member deforming mechanism is a mechanism driven by air pressure. 제 17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 기판지지부재 변형기구가, 상기 기판지지부재의 중앙부 영역을 상기 포토 마스크측에 대해 밀어내거나 끌어당기는 기구인 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein the substrate supporting member deforming mechanism is a mechanism for pushing or pulling the central region of the substrate supporting member against the photomask side. 제 17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 포토 마스크 및 상기 기판의 서로 대응하는 위치에 각각 위치정렬마크가 설치되어 있으며, 상기 위치정렬마크를 마크검출수단에 의해 검출하여, 검출된 데이터를 토대로, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치정렬마크 간의 위치 어긋남량을 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 기판지지부재 변형기구에 의한 상기 기판의 변형량을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 노광장치.The position alignment marks are provided at positions corresponding to the photomask and the substrate, respectively, the position alignment marks are detected by the mark detection means, and based on the detected data, And the amount of deformation of the substrate by the substrate supporting member deforming mechanism is controlled in accordance with the result of the calculation. 제 15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 마크검출수단이 CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein said mark detecting means is a CCD camera. 제 14항에 있어서,15. The method of claim 14, 상기 기판과 상기 포토 마스크의 두께가 다른 것을 특징으로 하는 노광장치.Wherein the substrate and the photomask have different thicknesses.
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