JPH087346A

JPH087346A - 密着治具及び密着方法

Info

Publication number: JPH087346A
Application number: JP14286194A
Authority: JP
Inventors: Koji Muraoka; 幸治村岡; Yoshinori Miyamura; 芳▲徳▼ 宮村; Shinkichi Horigome; 信吉堀籠
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、スタンパによる光ディスクの複製
作業に用いるスタンパ作製治具及び作製方法に関し、高
品質な密着法によるスタンパ作製を実現することにあ
る。【構成】本体、本体、ＵＶ透過窓、窒素ガスボンベ、
真空引き用ポンプの可搬式操作ボックスなどからなる。【効果】密着性の向上によりスタンパの品質が向上す
る効果がある。作業時間の短縮によるスタンパ作製時間
の短縮が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオディスク、ディ
ジタルコード用ディスクなど光学的なディスク状情報記
録担体を、複製するために用いるスタンパの作製に好適
な密着治具及び密着方法に関する。

【０００２】また、本発明は、ＩＣ，ＬＳＩなどを作製
するプロセス、また、太陽電池やフォトダイオードなど
の光電変換素子の製造工程におけるフォトリソグラフィ
ーのひとつである、密着露光法に好適な密着治具及び密
着方法に関する。

【０００３】また、本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ用のフォト
マスクからワーキングマスクを作製する工程における、
密着露光法に好適な密着治具及び密着方法に関する。

【０００４】

【従来の技術】従来の技術は、図６に示すような特開平
１−２０１８４２号公報記載の案内溝スタンパー製造方
法が挙げられる。案内溝のついた透明樹脂基板４２とガ
ラス基板４４の表面の金属薄膜層４３の間にフォトレジ
ストを塗布し、真空密着法により両者を密着させ、露光
を行い、現像処理、エッチングにより金属薄膜層４３に
案内溝を作製している。

【０００５】また、図７に示すような特開昭６０−２０
３３７号公報記載の情報記録担体の製造方法では、記録
膜５０を内側にした樹脂基材４５と４９を付加層５１に
よって貼りあわせるために、真空引き用の溝を持った加
圧板４６と４８が厚さ規制部材４７及び５２によって、
規制されつつ、押しつけられ接着を行う方法が開示され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、密着
作業に於いて、その最適な密着力の制御が行ないにく
く、密着作業の目的である露光や接着の、品質や作業能
率などの点について配慮されていなかった。

【０００７】本発明の目的は、簡便な操作で密着性を向
上させ、マスク上に欠陥が発生しにくい最適な密着力が
実現できる密着治具及び密着方法を実現することにあ
る。

【０００８】本発明の他の目的は、可搬性の高い密着治
具及び操作ボックスを実現することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、窒素等の不活性ガスまたは、シリコーン油等の液体
よる基板側、フォトマスク側の両側からの加圧機構、基
板とフォトマスクの密着部の排気機構を備えたものであ
る。

【００１０】また、基板とフォトマスクの間を真空排気
し、さらに、基板とフォトマスクの両側からガスもしく
は液体を媒体とした加圧機構により、加圧を行なわせた
ものである。

【００１１】また、加圧、排気を行なう操作釦、電磁
弁、真空ポンプ、圧縮機などを持ち運び可能な箱に収納
したものである。

【００１２】また、フォトマスク側とスタンパ側を別個
に加圧力の調整を可能にするための調整機構を設けたも
のである。

【００１３】また、フォトマスク側の加圧室を構成する
ガラス表面に紫外線領域の反射防止用のコーティングを
施したものである。

【００１４】

【作用】図１において、スタンパとなる基板８にフォト
レジスト（図示せず）を薄く塗布する。それを本体７に
装着し、その上にフォトマスク４を重ね、ＵＶ光透過窓
３を持った本体６をその上に載せ、ねじなどで固定す
る。本体６及び７にはOリング１，２，９，１０がはめ
込まれており、基板８、フォトマスク４それぞれと密着
し、気密性が保たれる。この状態で真空ポンプなどによ
り排気口１０５から排気を行う。これにより基板８とフ
ォトマスク４間の不用な気体が排気されるので基板８と
フォトマスク４が密着される。さらに、窒素などの不活
性ガスにより基板８、フォトマスク４の両側の加圧室１
０１及び１０４から圧力を加える。これで均一に密着力
がさらに向上できる。この状態にしてＵＶ光を照射し、
フォトレジストを感光させフォトマスク４の情報を基板
８に転写し、現像、エッチングの工程を経て高品質の転
写製品が作製できる。

【００１５】また、図２のように、窒素ガスボンベやコ
ンプレッサなどの加圧装置と真空ポンプなどの真空排気
装置、電磁弁、スイッチなどをひとつの制御ボックス２
７に収納することにより、コンセントプラグ２６から電
源のみ供給することにより密着作業が行なえる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２を用
いて説明する。図１はスタンパ密着治具の断面図であ
り、図２は取っ手、配管、制御ボックスなどを取り付け
た状態の鳥観図である。図１の構成は、押え板５、ＵＶ
光透過窓３、本体６、本体７などからなる。図２の構成
は取っ手１１、本体６、本体７、加圧ポート１３、制御
ボックス２７などからなる。

【００１７】本体６には、Ｏリング１を介して、石英で
作られたＵＶ光透過窓３が押え板５で固定される。押え
板５は、４本のねじ１４で本体６に固定されている。本
体７には、Ｏリング９及び１０が組み込まれている。ス
タンパとなるSiなどの基板８に感光用にフォトレジスト
を塗布し、本体７に装着する。その後フォトマスク４を
重ねる。さらに、Ｏリング２を介して本体６を載せ、４
本のねじ１５によって本体７と固定する。以上のように
組み上げた状態で本体６と本体７には、それぞれ加圧室
１０１と１０４ができる。手順として、排気口１０５に
取り付けた排気ポート（図示せず）から制御ボックス２
７内に収納された真空ポンプ（図示せず）により排気を
行なう。排気口１０５は、Siなどの基板８の上面及びフ
ォトマスク４の下面と、本体７に作られた円周状の溝と
１ヶ所以上でつながっている。そして配管１６を介して
制御ボックス２７の真空ポンプを駆動させることによ
り、溝及びフォトマスク４とSiなどの基板８間の間にあ
る気体が排気される。その結果、圧力差によってフォト
マスク４とSiなどの基板８が密着状態となる。この状態
を維持したまま、次に制御ボックスに内蔵されている窒
素ボンベ（図示せず）の圧力を、配管１７を通して加圧
ポート１３−(a)、１３−(b)に分岐し、加圧口１０２及
び１０３から、加圧室１０１と１０４に加える。この時
の加圧力は、圧力調整器２１によって調整可能であり、
窒素ボンベ本体の圧力計１９と調整後の圧力を圧力計２
０によって確認しながら調整が可能である。この加圧機
構によって大気圧以上の加圧力が比較的自由に設定でき
るので、最適な密着圧力を選定することが可能となる。
この制御ボックス２７は真空ポンプと窒素ボンベ、圧縮
器を内蔵しているので、コンセントプラグ２６から電源
を供給することにより、同じく内蔵している電磁弁（図
示せず）が作動し、スイッチ２２、２３、２４のOn,Off
動作によって、制御ボックス、真空ポンプ、加圧動作の
On,Offが行なえる。また、加圧力の確認は、圧力スイッ
チ２５のランプの出力などで可能である。この制御ボッ
クス２７には取っ手１８が取り付けられており、電源さ
え供給できるところであればどこへでも持ち運びが楽に
行なえる。また、加圧動作に用いた窒素ボンベの替わり
にラインガスの配管を引いてきて電磁弁でOn,Off動作を
させることも可能である。

【００１８】密着治具には支え１２によって２ヶ所以上
に取っ手１１が取り付けられている。これで制御ボック
ス２７と共に可搬性が高く、作業性の向上が期待でき
る。また、ＵＶ光透過窓３の表面には紫外線領域の波長
の透過性を向上させるために、反射防止用のコーティン
グを施す。このことにより、フォトレジストを感光させ
る効率を高め、紫外線光量を抑制することも可能とな
る。

【００１９】本実施例によれば、フォトマスク４とSiな
どの基板８との密着性を大気圧以上の加圧力で能動的に
密着させることができるので、真空引きだけの場合と比
較して密着力が向上する。この結果、ＵＶ光を用いた露
光による作製されるスタンパの品質が向上するという効
果がある。また、加圧、排気機構を一つの制御ボックス
に収納したため、可搬性が向上し治具の取付取り外しな
どの取り回しが楽に行えるため、作業効率が向上すると
いう効果がある。

【００２０】第２の実施例を図３を用いて説明する。図
３は第２の実施例の鳥観図であり、これは制御ボックス
２７の制御方式を追加したものである。図１に於いては
上下均等な加圧力が期待できるが、本実施例に於いては
フォトマスク４側の加圧室１０１とSiなどの基板８側の
加圧室１０４をそれぞれ個別に制御可能なように制御ボ
ックス２７に圧力調節器２１と２９、圧力計２０と３０
を取り付け、窒素ボンベの圧力調整を個別にできるよう
に変更したものである。

【００２１】本実施例によれば、上下個別に加圧力の調
整が可能となるので、基板をたわませ、Siなどの基板８
とフォトマスク４の間の不用なガスを積極的に排出する
ことも可能となる。また、基板がたわんだ状態であった
場合、それを矯正する方向へ変形させることも可能とな
り、正確なパターンの転写ができるという効果もある。
また、積極的にたわませた状態を作り露光するような、
パターンの修正動作も可能となる効果もある。

【００２２】第３の実施例を図４を用いて説明する。図
４は第３の実施例の正面図である。本体７から出ている
板３７を支点として支え３３が回転可能なように軸３６
で支持されている。支え３３の中間部には長穴１０６に
軸３４が組み込まれておりその軸端にばね３５が取り付
けられている。支え３３の端部に取っ手１１が取り付け
られており、本体６との組立結合時には２ヶ所以上に設
けられた取っ手１１をつかみ、本体６の方へ引き寄せて
いき、本体６から出ている張り出し板３１まで持ってい
く。軸３４には回転可能なローラ３２が組み込まれてお
り、引き寄せ動作によって、張り出し板３１を乗り越え
その窪みに収まる。この状態でローラ３２にはばね３５
の張力により、本体７に引き寄せられているので、本体
６もそれに伴って引き寄せられ両者の組立が完了する。

【００２３】本実施例によれば、密着作業に於けるねじ
締め動作が不用となり、取っ手１１の一回の動作で組立
が完了するので、密着作業時間の大幅な短縮が可能とな
り、作業効率が向上する効果がある。

【００２４】第４の実施例を、図５を用いて説明する。
本体７には基板８と接するＯリング９が溝にはめこまれ
ており、さらに、フォトマスク４用のＯリング１０も取
り付けられている。基板８の下には弾性変形する膜４０
で覆われたシリコーン油などの液体４１が充填されてい
る。本体６側には、Ｏリング１を介して紫外線光を透過
するＵＶ光透過窓３が押え板５によって取り付けられて
いる。また、Ｏリング２を介して、フォトマスク４がピ
ン３８で支持された押さえ３９により取り付けられてい
る。さらに、加圧用のガスを導入するための導入口１０
２が設けられている。

【００２５】治具のセットアップにおいて、まず、フォ
トレジストが塗布された基板８を本体７の上に置き、次
にフォトマスク４を重ねる。その際、フォトマスク４は
本体６側に保持されている。従って、治具のセットアッ
プ動作は本体６を本体７に重ねるだけで良く、本体６と
７の固定は、ねじなどを用いても、上から一定の力で押
さえる機構を付加しても良い。密着動作は、排気口１０
５から真空ポンプなどを用いて排気を行ない、初期の密
着を行なう。次に、ガス導入口１０２から窒素などの不
活性ガスを導入する。この結果、フォトマスク４は均等
に基板８の方向に加圧される。また、本体７側には液体
４１が充填された領域があるため、基板８と均等な圧力
で接することになる。従って、基板８とフォトマスク４
はガス導入口１０２からの圧力に応じて密着力を高める
ことが可能となる。本実施例はＩＣやＬＳＩなどの半導
体の製造工程のひとつである、フォトリソグラフィーに
おいて、パターンの露光の工程にも応用が可能であり、
ハードコンタクトからソフトコンタクトまで、加圧力と
真空引きの調整、組合せにより、希望の接触状態を作り
出すことが可能となる。また、本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ
用のフォトマスクからワーキングマスクを作製する工程
における、密着露光法に好適なものでもある。また、こ
の治具の組合せを横に複数個並べることにより、一度に
多数個の露光を実現することも可能である。

【００２６】本実施例によると、フォトマスク４が最初
から本体６側に取り付けておくことができるので、セッ
トアップの工程が短縮され、密着作業時間も短縮とな
り、作業効率が向上する効果がある。また、フォトマス
ク４と基板８との位置決めも、フォトマスク本体６と本
体７の端部のインロー構造により精度良く行なえるた
め、基板８に転写されるパターンも偏心の少ない高品質
なものとなる効果も有る。また、加圧力の調整はガス導
入口１０２一ヶ所だけて済むので、装置構成が簡素化で
き、信頼性が向上する効果もある。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、フォトマスクの情報を
基板に転写するための密着方法を、真空引きと不活性ガ
スなどの加圧の重畳効果で行うため、かつ、密着力の調
整が可能となるために、均一な密着性が得られ、高品質
の転写製品が作製できるという効果がある。

【００２８】また、真空引きを行う２次的効果として、
フォトレジストから発生するガスの除去もできるので、
密着性が良好となり、高品質の転写製品が作製できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面の断面図である。

【図２】第１の実施例の鳥観図である。

【図３】第２の実施例の鳥観図である。

【図４】第３の実施例の正面図である。

【図５】第４の実施例の断面図である。

【図６】公知例１の断面図である。

【図７】公知例２の断面図である。

【符号の説明】

1…Oリング、2…Oリング、3…UV光透過窓、4…フォトマ
スク、5…押え板、6…本体、7…本体、8…基板、9…Oリ
ング、10…Oリング、11…取っ手握り部、12…支え、13
…加圧ポート、14…窓固定ねじ、15…本体押えねじ、16
…配管、17…配管、18…取っ手、19…圧力計、20…圧力
計、21…圧力調節器、22…スイッチ、23…スイッチ、24
…スイッチ、25…圧力スイッチ、26…コンセントプラ
グ、27…制御ボックス、28…配管、29…圧力調節器、30
…圧力計、31…張り出し板、32…ローラ、33…支え、34
…軸、35…ばね、36…軸、37…板、38…ピン、39…押さ
え、40…膜、41…液体、42…透明樹脂基板、43…金属薄
膜層、44…ガラス基板、45…樹脂基材、46…加圧板、47
…厚さ規制用部材、48…加圧板、49…樹脂基材、50…記
録膜、51…付加層、52…厚さ規制用部材、101…加圧
室、102…加圧口、103…加圧口、104…加圧室、105…排
気口。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォトマスクのパターンを、基板に密着露
光させて転写品を作製する方法に於いて、フォトレジス
トを塗布した基板とフォトマスク間の真空排気系を備
え、基板とフォトマスクの両側から圧縮気体もしくは液
体を用いた加圧機構を備えた密着治具。
【請求項２】基板とフォトマスク間を真空排気し、基板
とフォトマスクの両側から気体もしくは液体で加圧する
動作を併用することを特徴とする請求項１に記載の密着
方法。
【請求項３】加圧用の圧縮ガス発生装置と、真空排気用
のポンプ、電磁弁、スイッチなどをひとつの箱に収納し
たことを特徴とする請求項１に記載の密着治具及び密着
方法。
【請求項４】基板側と、フォトマスク側、それぞれの加
圧力を個別に調整できることを特徴とする請求項１記載
の密着治具及び密着方法。
【請求項５】ＵＶ光を透過させ、かつ、気密性を保つ目
的を兼ね備えた板の表面に、紫外線の波長領域３５０ｎ
ｍから４５０ｎｍの範囲における反射防止用のコーティ
ングを施したことを特徴とする請求項１記載の密着治具
及び密着方法。