CN101943866B - 曝光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及曝光装置。本发明的目的在于提供一种即使是向比大型化方向的掩模更大的基板的曝光，也不会复制微细的点图案的曝光装置。曝光装置具有：从下方向掩模架按压掩模(100)的掩模提升器(101)；用于调整掩模的位置的掩模推进器(102)；以及掩模架，具备在调整掩模的位置时，供给用于降低掩模和掩模架之间的摩擦阻力的气体的开口部(103-11)。

Description

曝光装置
技术领域
本发明涉及利用大型掩模进行接近式曝光的曝光装置。
背景技术
关于具有掩模输送机构和设定机构的接近式曝光装置，公开于例如专利文献1和2。
专利文献1：日本特开2006-86332号公报
专利文献2：日本特开平6-267816号公报
图7表示进行接近式曝光的曝光装置。本装置具有两个曝光用载物台，具有放置于各载物台上的基板交替地被曝光的结构。对利用本装置进行曝光时的曝光用基板在装置内的移动和曝光的次序进行说明。此外，符号215表示曝光用基板在接近式曝光装置和输送线之间的出入。
图8是表示曝光用基板在曝光装置内移动的次序的流程图。首先，曝光用基板220由输送线210输送过来后，利用L输送用机械手204-1从输送线210输送到温度调节板(调温板)206(S801)。接着，前面的曝光用基板从L载物台203-1移出到输送线210后，曝光用基板220从调温板206输送到L载物台203-1(S802)。
接下来，放置于R载物台203-2上的前面的曝光用基板的曝光结束，R载物台203-2从掩模设置部207的下面移动后，放置有曝光用基板220的L载物台203-1向掩模设置部207的下面移动(S803)。符号204-2是R输送用机械手。接着，利用从光源205引出的紫外线光对基板220进行曝光(S804)。之后，从掩模设置部207的下面移动L载物台203-1(S805)。在此之后，将基板220输送到输送线210，结束曝光处理。
下面，使用图9说明曝光用基板220从被输送到掩模设置部207的下部直至被曝光的次序。若基板220移动到掩模设置部207的下面，则设定调整间隔用摄像机和定位摄像机(S901)。接着，使用掩模侧高度方向(z方向)的驱动机构进行调整，以便利用调整间隔用摄像机使掩模与基板220之间的间隔成为150～300μm。
接下来，取得基板220和掩模的定位(S903)。利用图5A、图5B说明该定位的情况。图5A是掩模的概略俯视图，图5B是用于说明掩模和基板定位的情况的掩模安装部的概略剖视图。调整L载物台203-1的位置(x方向，y方向，θ方向)，使设置于掩模100的曝光区域140的四角上的定位标记141和设置于基板220上的定位标记142进入定位用摄像机150的视野内，该定位用摄像机150是移动到基准位置并被设定的。符号145是图案区域。并且，掩模100利用设在掩模架104上的掩模专用吸附孔103-2吸附在掩模架104上。
然后，从曝光区域转移调整间隔用摄像机和定位用摄像机(S904)，进行曝光(S905)。曝光利用从光源205引出的亮度为50mW/cm2(平方厘米)左右的紫外线(UV)进行几秒钟。基板220具有例如四个曝光区域的场合，并且，为了对基板200的其他三个所定区域进行曝光，移动L载物台203-1，进行剩下的3次曝光，结束曝光处理。此外，不言而喻，曝光次数根据基板的大小(曝光区域的数量)而改变。
如上所述，从利用曝光装置200对基板220进行曝光的结果可以看出，在基板表面上，除了所定图案以外，还热粘有微细的点图案。虽然在现状中的图案不存在问题，但是在图案尺寸微细化的场合会成为问题。
在专利文献1中，公开了接近式曝光装置的掩模输送装置，该装置即使使用大型尺寸的基板，掩模支撑机构也不会变成大型，能够实现小型化。但是，没有关于上述微细点图案的指教和暗示。在专利文献2中记载了将掩模配置于掩模架上，利用从下方保持掩模的技术，不损伤掩模，防止产生微粒，以简单的结构进行掩模的对位。但是，在专利文献2中，在基板比掩模大的场合，无法使基板和掩模之间的距离接近到掩模支撑部件的厚度以上，因此难以进行接近式曝光。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进行接近式曝光的曝光装置，即使向比大型化方向的掩模更大的基板的曝光，也不会誊写微细的点图案。
作为用于实现上述目的的一个方式的曝光装置，进行接近式曝光，具有：具备掩模吸附孔的掩模架；从下方向所述掩模架按压掩模的掩模提升器；用于进行所述掩模的位置调整的掩模推进器；以及用于放置复制有在所述掩模上形成的图案的基板的载物台，其特征在于，还具有开口部，该开口部设置于所述掩模架上，在调整所述掩模的位置时，供给用于降低所述掩模和所述掩模架之间的摩擦阻力的气体。
而且，进行接近式曝光的曝光装置，具备：温度调节板；放置曝光用基板的曝光用载物台；输送机械手，将所述曝光用基板从输送线输送到所述温度调节板，或从所述温度调节板输送到所述曝光用载物台，或将所述基板从所述曝光用载物台输送到所述输送线；掩模设置部，设定形成有复制到放置于所述曝光用载物台上的所述基板的图案的掩模；以及用于对所述掩模进行曝光的光源，其特征在于，所述掩模设置部具有：从下方向所述掩模架按压掩模的掩模提升器；用于进行所述掩模的位置调整的掩模推进器；以及掩模架，具备吸附所述掩模的掩模吸附孔、以及在调整所述掩模的位置时供给用于降低所述掩模和所述掩模架之间的摩擦阻力的气体的开口部。
本发明的效果如下。
能够提供即使是向比掩模更大的基板的曝光，也不会复制微细的点图案的进行接近式曝光的曝光装置，
附图说明
图1A是第一实施例的曝光装置的掩模安装部的概略俯视图。
图1B是图1A的沿YY线的概略剖视图。
图2A是用于说明第一实施例的曝光装置的掩模的安装次序的掩模安装部的概略剖视图。
图2B是用于说明第一实施例的曝光装置的掩模的安装次序的掩模安装部的概略剖视图。
图2C是用于说明第一实施例的曝光装置的掩模的安装次序的掩模安装部的概略剖视图。
图3是用于说明第一实施例的曝光装置中调整掩模位置时的掩模与掩模架的位置关系的掩模安装部的主要部分的概略剖视图。
图4是用于说明调整掩模的安装位置的形式的掩模安装部的概略剖视图。
图5A是掩模的概略俯视图。
图5B是用于说明掩模和基板定位的形式的掩模安装部的概略剖视图。
图6A是用于说明用掩模架支撑掩模的次序的掩模安装部的概略剖视图。
图6B是用于说明用掩模架支撑掩模的次序的掩模安装部的概略剖视图。
图6C是用于说明用掩模架支撑掩模的次序的掩模安装部的概略剖视图。
图6D是用于说明用掩模架支撑掩模的次序的掩模安装部的概略剖视图。
图7是表示曝光装置的结构的概略俯视图。
图8是表示曝光用基板在曝光装置内移动的次序的流程图。
图9是表示曝光用基板从被输送到掩模的下部直到被曝光的次序的流程图。
图中：
100...掩模，101...掩模提升器，101-1...垫，102...掩模推进器，103-1...掩模吸附兼送风孔，103-11...送风兼吸附槽，103-2...掩模吸附专用孔，103-22...吸附专用槽，104...掩模架，110...掩模提升器的移动方向，120...根据掩模推进器的移动的掩模位置的调整，130-1...送风，130-2...掩模吸附，135...加压空气层，140...曝光区域，141...定位标志，145...图案区域，150...定为用摄像机，200...曝光装置，201...掩模储料器，202...掩模输送用机械手，203-1...L载物台(左侧)，203-2...R载物台(右侧)，204-1...L输送用机械手，204-2...R输送用机械手，205...光源，206...温度调节板，207...掩模设置部，210...输送线，215...基板的出入，220...曝光用基板。
具体实施方式
发明人对产生所定图案以外的微细的不定形点图案的原因进行了研究。其结果，发现掩模100的背面侧(与图案形成面的相反的一侧)附着有微细的异物。因此，重新研究了将掩模100安装到掩模架104的次序。利用图4、图6A～图6D、图7说明安装次序。
首先，保存在掩模储料器201的掩模100利用输送机械手202输送到掩模设置部207(图7)。在掩模设置部，掩模100输送到掩模架104的下部后停止(图6A)。接着，利用气缸旋转掩模提升器101，使掩模提升器101下降到下方，掩模提升器101的前端安装有以树脂为主成分的垫101-1(图6B)。
其次，在下降前端的状态下将掩模提升器101平行移动到掩模100的下部(图6C)。接着，将掩模提升器101向反方向旋转，并向上方推上去，将掩模100向掩模架104按压(图6D)。目前对每一根掩模提升器101施加的负重是3～4kg左右，但是预计将来会成为8～10kg。符号110是表示掩模101的动作。
然后，如图4所示，为了进行掩模100的定位，利用掩模推进器调整120掩模100的位置。该定位如图5A所示，利用推进器推动掩模100，进行位置的调整120，以便使用移动到基准位置并被设定的定位用摄像机150，使设在掩模100的曝光区域140的四角上的定位标记141，在视野内的位置误差在30μm以内。此外，掩模100由掩模提升器101向掩模架104按压并被保持。
详细研究这些次序的结果，发现摩擦阻力随着掩模的重量增加而增加，导致产生异物的可能性高。即、可知，由于掩模100大型化，其重量变重，为了将其推上去而施加在掩模提升器101上的气缸压力变高，掩模被强力地按压在掩模架上，为定位而调整位置时的移动，容易飞散异物。在这里使用的基板的尺寸是1850mm×1500mm，厚度为0.5～0.7mm。另外，掩模的尺寸是800mm×920mm，厚度为8mm，重量为10～15kg，但是预计在今后，基板的尺寸会成为2200×500mm，掩模的尺寸会成为1220×1400mm，厚度为13mm，重量为50kg左右，异物的飞散量可能还会增加。
本发明由上述见解而产生，从掩模架向掩模供应空气，通过降低掩模和掩模架之间的摩擦阻力，降低、防止异物的产生。
下面根据实施例进行详细说明。
实施例1
使用图1A～图3对第一实施例进行说明。此外，在发明内容部分有记载，但在本实施例中未记载的内容在本实施例中也相同。
图1A是本实施例的曝光装置的掩模安装部的大致的俯视图。在本实施例中，在保持掩模100的掩模架104(未记载)上设有掩模吸附兼送风孔103-1(未记载)和掩模吸附专用孔103-2(未记载)，掩模吸附兼送风孔103-1具有前端部宽广的槽103-11、103-22。在本实施例中，孔的直径和槽的宽度为8mm。而且，槽的长度为10cm。尤其是掩模提升器101保持掩模100的场合，掩模提升器101的位置和掩模吸附兼送风孔103-1的前端的送风兼吸附槽103-11的位置配置成从垂直上方看的时候成重合。符号102表示掩模推进器，符号103-22表示掩模吸附专用孔103-2前端的吸附专用槽。
图1B表示图1A的YY断面。掩模100由设置于掩模架104上的掩模吸附兼送风孔103-1和掩模专用吸附孔103-2吸附保持在掩模架104的下部。
其次，使用图2A～图2C说明利用该掩模架保持掩模的次序。利用掩模提升器保持由掩模输送机械手输送到掩模架下部的掩模，与图6A～图6D所示的次序相同。
图2A表示用掩模提升器101保持掩模100的状态。然后，向掩模吸附兼送风孔103-1供给空气，向掩模100的表面送风130-1(图2B)。在本实施例中将空气供给压力设为0.6MPa(6kg/c m2)。
这时，图3表示掩模架与掩模之间大致的位置关系。通过掩模吸附兼送风孔103-1的空气向掩模100送风130-1。通过该送风130-1，在掩模100与掩模架104之间形成加压空气层135，成为相互不接触的状态。此外，掩模吸附专用孔103-2的下部由于没有掩模提升器101，因此在该部分掩模100稍微向下方变形。
在该状态下，利用掩模推进器102进行掩模100的位置调整120(图2B)。调整的次序如图4中所说明。然后，利用掩模吸附兼送风孔103-1及掩模吸附专用孔103-2吸附掩模100(图2C)。由此，在掩模100与掩模架104之间形成加压空气层135，且为互相不接触，因此即使移动掩模100，也没有在掩模100和掩模架104之间的摩擦引起的尘埃，掩模100上也没有异物附着。
调整掩模的位置时，在掩模与垫之间产生摩擦，即使万一产生尘埃也是向下方落下(这时也有可能基板没有设置)，因此不成问题。
此外，在本实施例中，将掩模提升器101的宽度设为5cm、厚度设为8mm。但是，在将送风兼吸附槽103-11的长度设为W1、将掩模提升器的宽度设为W2的情况下，使W1＜W2，供给的空气难以泄露，因此可以形成更厚的加压空气层，可以提高送风效果。形成相同厚度的加压空气层的场合，可以减少空气量。
另外，在掩模吸附兼送风孔103-1中的送风与吸附的切换可以通过在空气管路和真空管路上分别设置电磁阀等开闭机构后，将其并列连接于掩模吸附兼送风孔103-1上进行。
而且，在本实施例中，送风的功能与吸附孔兼用，但也可以设为各自专用。兼用的场合，将狭窄的吸附区域作为吸附区域，可以有效地利用。专用的场合，可以独立控制吸附与送风。
另外，在本实施例中是使用了空气，但也可以使用其它气体。但是，使用空气可以降低生产成本。
而且，在本实施例中，将送风用孔配置在与掩模提升器相对的位置上，但由于掩模具有刚性，因此可以使送风用孔和掩模提升器位于不同的位置。但是，为形成相同厚度的加压空气层，需要增加空气量。
根据本实施例，由于可在掩模与掩模架之间形成空气层的状态下进行位置调整，因此能够提供即使是向比大型化方向的掩模更大的基板的曝光，也不会复制微细的点图案的接近式曝光装置。而且，由于掩模与掩模架之间没有摩擦，因此能够提供没有摩擦引起的阻挠，可以移动微细的距离，并能够高精度地进行位置调整的进行接近式曝光的曝光装置，
实施例2
使用图2A～图3对第二实施例进行说明。在发明内容部分和实施例1中有记载，但在本实施例中未记载的内容与这些内容相同。
使用图2A～图2C说明保持掩模的次序。利用掩模提升器保持由掩模输送机械手输送到掩模架下部的掩模，与图6A～图6D所示的次序相同。
图2A表示用掩模提升器101保持掩模100的状态。之后，向掩模吸附兼送风孔103-1供给空气，向掩模100的表面送风130-1(图2B)。在本实施例中不同于实施例1，将空气供给压力设为0.2MPa(2kg/cm2)。该压力与实施例1不同，不能形成加压空气层135，但可以降低掩模100与掩模架104之间的摩擦。
该状态下，利用掩模推进器102进行掩模100的位置调整120(图2B)。调整的次序如图4中所说明。然后，利用掩模吸附兼送风孔103-1及掩模吸附专用孔103-2吸附130-2掩模100(图2C)。其结果，使用该掩模100进行曝光的基板上，几乎看不到微细的点图案。而且，几乎看不到尘埃吸附于掩模100。
这被认为，由于能够降低掩模100与掩模架104之间的摩擦阻力，因此，即使移动掩模100，掩模100与掩模架104之间的摩擦产生的尘埃也少，能够降低异物向掩模100的附着。
根据本实施例，由于可在降低掩模与掩模架之间的摩擦阻力的状态下进行位置调整，因此能够提供即使是向比大型化方向的掩模更大的基板的曝光，也几乎不会复制微细的点图案的接近式曝光装置。而且，由于不进行送气，只利用气压，因此能够提供不消费空气，可以降低生产成本的进行接近式曝光的曝光装置。

Claims (8)

1.一种曝光装置，进行接近式曝光，具有：具备掩模吸附孔的掩模架；从下方向所述掩模架按压掩模的掩模提升器；用于进行所述掩模的位置调整的掩模推进器；以及用于放置复制有在所述掩模上形成的图案的基板的载物台，其特征在于，
还具有开口部，该开口部设置于所述掩模架上，在调整所述掩模的位置时，供给用于降低所述掩模和所述掩模架之间的摩擦阻力的气体。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
所述开口部兼用作吸附掩模的构件。
3.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
所述开口部专用于供给气体。
4.根据权利要求1至3任一项所述的曝光装置，其特征在于，
所述开口部配置在与所述掩模提升器相对的位置。
5.根据权利要求1至3任一项所述的曝光装置，其特征在于，
所述开口部在掩模侧具有槽，
在将所述槽的长度设为W1、将所述掩模提升器的宽度设为W2时，
满足W1＜W2的关系。
6.根据权利要求1至3任一项所述的曝光装置，其特征在于，
所述载物台用于放置比所述掩模大的所述基板。
7.根据权利要求1至3任一项所述的曝光装置，其特征在于，
所述气体是空气。
8.一种曝光装置，进行接近式曝光，具备：温度调节板；放置曝光用基板的曝光用载物台；输送机械手，将所述曝光用基板从输送线输送到所述温度调节板，或从所述温度调节板输送到所述曝光用载物台，或将所述基板从所述曝光用载物台输送到所述输送线；掩模设置部，设定形成有复制到放置于所述曝光用载物台上的所述基板的图案的掩模；以及用于对所述掩模进行曝光的光源，其特征在于，
所述掩模设置部具有： 
从下方向所述掩模架按压掩模的掩模提升器；
用于进行所述掩模的位置调整的掩模推进器；以及
掩模架，具备吸附所述掩模的掩模吸附孔，以及开口部，该开口部在调整所述掩模的位置时，供给用于降低所述掩模和所述掩模架之间的摩擦阻力的气体。 
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