CN102455603A - 接触曝光方法及装置 - Google Patents

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Abstract

接触曝光方法及装置，在接触曝光的掩膜与工件的对位中，防止产生即使多次重复对位也无法消除错位而校准无法收敛这种错误。使掩膜(M)与工件(W)接触，检测掩膜校准标记(MAM)与工件校准标记(WAM)的位置，求出第一校准量。接着，使掩膜(M)与工件(W)分离，根据第一校准量进行掩膜(M)与工件(W)的对位，使掩膜(M)与工件(W)接触，检测掩膜标记(MAM)与工件标记(WAM)的位置，求出第二校准量。在第一、第二校准量在预先设定的范围内一致的情况下，将第二校准量存储为图像位移量，再次使掩膜(M)与工件(W)分离，对第二校准量加上图像位移量而求出校准量，进行掩膜与工件的对位。

Description

接触曝光方法及装置
技术领域
本发明涉及使掩膜与工件密接而将掩膜上所形成的图案转印到工件上的接触曝光方法及装置，尤其涉及接触曝光中的掩膜与工件的对位方法及装置。
背景技术
在半导体装置、液晶基板、微型机械等需要微尺寸加工的各种电气部件等的制造中，为了在工件上形成各种电子元件等，而进行将经由形成了图案的掩膜的光照射到工件上、在工件上曝光掩膜图案的工序。在上述曝光方式中，存在使掩膜与工件密接而将掩膜图案转印到工件上的接触曝光。
图6是表示接触曝光装置的构成例的图，该图是装置的剖面图。
接触曝光装置包括：射出曝光光的光照射部10；保持掩膜M的掩膜台13；以及对进行曝光处理的工件W进行保持的工件台14。并且，具备控制装置的各个动作的控制部(未图示)。
光照射部10具备放射含有曝光光的光的灯11和反射从灯11放射的光的镜12。
掩膜台13通过真空吸附等来保持形成有图案(掩膜图案)MP的掩膜M。
工件台14对被转印掩膜图案MP的工件W进行保持。在工件台14上安装有工件台驱动机构15。工件台驱动机构15使工件台14在X方向(例如该图的左右方向)、Y方向(例如在该图中相对于纸面垂直的方向)以及Z方向(该图的上下方向)上移动，并且使工件台14以与工件台14的面垂直的轴为中心旋转(将该旋转称为θ方向移动)。
此外，在掩膜M和工件W上，为了使两者的位置对准而形成有掩膜校准标记MAM和工件校准标记WAM。
使用图5的流程图和图6、图7，对接触曝光装置进行的工件的曝光步骤的概要进行说明。另外，在图7(a)至图7(c)中省略光照射部10及工件台驱动机构15。
(1)如图6所示，通过未图示的搬送机构，工件W被放置并保持在工件台14上。另外，在工件的表面上涂布有通过曝光光而进行反应的抗蚀剂(未图示)。
(2)工件台驱动机构15动作，工件台14上升(Z方向移动)到掩膜M与工件W接触的位置(图5的步骤S1)。
(3)在掩膜M与光照射部10之间插入图7(a)所示的校准显微镜16(图5的步骤S2)。
(4)校准显微镜16同时检测掩膜M上所形成的掩膜校准标记(以下也称为掩膜标记)MAM和工件W上所形成的工件校准标记(以下也称为工件标记)WAM(图5的步骤S3)。
(5)曝光装置的控制部(未图示)，根据检测的掩膜标记MAM和工件标记WAM的位置信息，计算用于将掩膜M与工件W对位的XYθ方向的移动量(以下称为校准量)dXo、dYo、dθo并存储(图5的步骤S4)。在此，如图8所示，dX表示X方向的移动量、dY表示Y方向的移动量、dθ表示θ旋转方向的移动量。
(6)工件台驱动机构15动作，工件台14下降(Z方向移动)。掩膜M与工件W分离。掩膜M与工件W在水平方向上相对地移动，而下降到进行对位的校准间隔(图5的步骤85)。校准间隔例如为100μm。
(7)如图7(a)所示，当工件台14下降到校准间隔时，根据上述存储的校准量(dXo，dYo，dθo)，以掩膜标记MAM与工件标记WAM一致的方式(或成为规定位置关系的方式)，通过工件台驱动机构15使工件台14在XYθ方向上移动，进行掩膜M与工件W的对位(校准)(图5的步骤S6)。
另外，掩膜M与工件W的对位，也可以使掩膜台13移动来进行，也可以使工件台14和掩膜台13的双方移动来进行。
(8)校准结束后，通过工件台驱动机构15使工件台14上升，使掩膜M与工件W接触(图5的步骤S7)。
(9)为了确认掩膜M与工件W的位置关系是否偏离，而通过校准显微镜16再次检测掩膜标记MAM与工件标记WAM的位置(图5的步骤S8)。
(10)在掩膜M与工件W存在错位的情况下，未图示的控制部计算用于进行掩膜M与工件W的对位的校准量(dXc，dYc，dθc)并存储(图5的步骤S9)。
(11)在控制部中，对在上述步骤S8中求出的校准量(dXc，dYc，dθc)和预先设定在控制部中的校准允许值(所允许的掩膜标记与工件标记的偏离量)进行比较(图5的步骤S10)。
(12)如果校准量(dXc，dYc，dθc)在校准允许值的范围内，则使校准显微镜16退避，并如图7(b)所示，在使掩膜M与工件W接触的状态下，从光照射部10经由掩膜M向工件W照射曝光光。掩膜图案MP被转印到工件W上。
(13)在图5的步骤S10中如果校准量(dXc，dYc，dθc)在校准允许值的范围外，则再次返回图5的步骤S5，使工件台14下降到校准间隔，使掩膜M与工件W分离，根据校准量(dXc，dYc，dθc)进行掩膜M与工件W的对位。
(14)重复该作业，直到使掩膜M与工件W接触而检测时的掩膜标记MAM与工件标记WAM的偏离量、即校准量(dXc，dYc，dθc)成为校准允许值内。
(15)当曝光光的照射结束时，工件台驱动机构15动作，如图7(c)所示，工件台14下降。通过未图示的搬送机构，工件W从工件台14被搬出到曝光装置外。
这种接触曝光装置的例子例如专利文献1及专利文献2所示。
专利文献1：日本特开平4-27931号公报
专利文献2：日本特开平11-186124号公报
在上述那样的接触曝光装置的对位中，有时会产生以下的现象。
在根据在图5的步骤S4中求出的校准量使掩膜M与工件W相对地移动并进行对位(步骤S6)、之后使掩膜M与工件W接触(步骤S7)并检测掩膜标记MAM与工件标记WAM的位置时(步骤S8)，掩膜标记MAM与工件标记WAM的位置有时会偏离与在步骤S4求出的校准量几乎相同的量。
然后，即使再次使掩膜M与工件W分离而进行对位，当使掩膜M与工件W接触时，掩膜标记MAM与工件标记WAM还会产生与之前相同的校准量的偏离。以后，即使重复多次上述的掩膜M与工件W的对位步骤，当使掩膜M与工件W接触时，还是会产生相同量、相同方向的错位，对位动作有时无法结束。
该情况不是工件台14的Z方向的直线度的问题、即不是由于工件台14向某个方向倾斜(斜着)地上下移动而产生的错位的问题。其原因为，即使工件不同也会产生这种现象，但其偏离量与偏离的方向根据工件而不同。
产生这种现象的原因不明。但已知这种问题并不是仅在特定装置中产生的问题、以及在不使掩膜与工件接触的接近曝光的情况下不产生。
即，在接触曝光装置中，当产生上述那种问题时，在掩膜与工件的对位中，会进入如下的无限循环：掩膜与工件的对位→掩膜与工件的接触→错位→工件的下降→掩膜与工件的对位→掩膜与工件的接触→错位→工件的下降→…。
另外，实际上，对对位动作预先设置次数的上限，当进入上述那种循环并达到上述上限次数时，产生“校准无法收敛”这种错误而装置停止。
以下，将上述那样当使掩膜与工件接触时、掩膜标记与工件标记的位置总是在相同方向上偏离相同量的现象称为“在接触时产生的错位”或“图像位移”，将其偏离量称为“在接触时产生的错位量”或“图像位移量”。
如上述那样，以往在掩膜与工件的对位时，即使重复进行对位，有时也无法消除错位而校准不收敛。
发明内容
本发明的目的在于，解决上述现有技术的问题点，在使掩膜与工件接触而进行曝光的接触曝光的掩膜与工件的对位中，防止如上述那样产生即使重复多次对位也无法消除错位而校准不收敛那种错误。
在掩膜与工件的对位中，进入上述那种无限循环的原因被认为是：如图3(a)所示，在接触时产生的错位量(图像位移量)和掩膜与工件的对位的移动量(校准量)相同，但移动方向相反。
图3(a)用箭头示意地表示在(i)对位(校准)、(ii)工件上升(掩膜与工件接触)、(iii)工件下降(向校准间隔的移动)中工件标记在表观上如何移动。横轴表示X或Y方向(XY是与工件台面平行的平面上的正交的两个方向)的位置，纵轴表示Z方向(与工件台面垂直的方向)的位置，L1表示掩膜下侧的面的位置，L2表示掩膜与工件离开校准间隔时的工件面的位置。
(i)在对位(校准)中，设为工件标记的位置从目标位置A仅偏离校准量Da，而使工件标记从B位置向图中左侧仅移动校准量Da。由此，掩膜标记与工件标记的位置一致。
(ii)为了使掩膜与工件接触，工件上升到L1位置。本来工件标记应该如虚线箭头所示那样垂直地上升而移动到目标位置A’(与掩膜标记一致的位置)。但是，由于发生在接触时产生的错位(图像位移)，因此工件标记向图中右侧偏离图像位移量Di，而移动至图像位移的位置B’。由此，掩膜标记与工件标记产生错位。
(iii)为了重新进行对位，工件下降到校准间隔的位置L2。此时，工件标记垂直地下降。再次进行掩膜与工件的对位。此时，图像位移与校准的移动量相同但移动方向相反，因此工件标记重复由粗箭头所示的移动。因此，掩膜与工件的对位无论进行几次都无法收敛。
因此，在本发明中，在1个工件中，假设图像位移量(移动方向与移动量)无变化，而加上图像位移量地进行掩膜与工件的对位。在图3(b)中示意地表示。
(i)在对位(第一次校准)中，工件标记从位置B向图中左侧移动并向位置A前进。掩膜标记与工件标记一致。
(ii)为了使掩膜与工件接触而工件上升。由于图像位移，工件标记从目标位置A’移动到向图中右侧偏离了的图像位移位置B’。存储此时的错位量(即图像位移量Di)。
(iii)为了重新进行对位，工件下降到校准间隔的位置L2。工件标记垂直地下降并向B位置前进。
(iv)再次进行掩膜与工件的对位。此时，在掩膜标记与工件标记的对位量Da(校准量)中加上图像位移量Di和方向，使其移动到图中左方向的C位置，从目标位置A’偏离而进行对位。
(v)为了使掩膜与工件接触而工件再次上升。此时，由于图像位移，因此工件标记向图中右方向移动，但由于加上产生的图像位移量地进行对位，因此工件标记移动到与掩膜标记一致的位置A’。因此，在掩膜与工件接触时，掩膜标记与工件标记一致。
根据以上说明，在本发明中如下地解决上述问题。
(1)在掩膜与工件的对位后使掩膜与工件接触，经由掩膜对工件照射曝光光而进行曝光的接触曝光方法中，如以下地进行掩膜与工件的对位。
(A)第一工序：使掩膜与工件接触，检测掩膜上所形成的掩膜校准标记和工件上所形成的工件校准标记的位置，求出校准量并存储。
(B)第二工序：使上述掩膜与上述工件分离，根据上述校准量使上述掩膜与上述工件相对地在平行方向上移动，进行上述掩膜与上述工件的对位。
(C)第三工序：再次使上述掩膜与上述工件接近并接触，检测上述掩膜校准标记与上述工件校准标记的位置，求出校准量并存储。
(D)第四工序：在上述第三工序中检测出的校准量与上述第一工序中存储的校准量在预先设定的范围内一致的情况下，将在上述第三工序中检测出的校准量存储为在接触时产生的错位量(图像位移量)，在再次使上述掩膜与上述工件分离并进行上述掩膜与上述工件的对位时，对在上述第三工序中检测出的校准量加上上述在接触时产生的错位量，而使上述掩膜与上述工件相对地移动。
(2)一种接触曝光装置，具备：射出曝光光的光照射部；保持掩膜的掩膜台；保持工件的工件台；检测上述掩膜上所形成的掩膜校准标记及上述工件上所形成的工件校准标记的校准显微镜；以及控制掩膜与工件的对位动作的控制部，
在进行上述掩膜与工件的对位并在对位动作结束后使掩膜与工件接触的状态下，经由上述掩膜从上述光照射部对工件照射曝光光而进行曝光，在该接触曝光装置中，上述控制部设置有：对位构件，根据由上述校准显微镜检测出的掩膜校准标记与工件校准标记的位置信息，进行掩膜与工件的对位；错位消除构件，消除在接触时产生的错位；以及存储部，存储作为校准允许值的第一设定值以及用于判断是否为在接触时产生的错位量的第二设定值。
上述对位构件为，使掩膜与工件接触，检测掩膜上所形成的掩膜校准标记与工件上所形成的工件校准标记的位置，求出第一校准量而存储于上述存储部，使上述掩膜与上述工件分离，根据上述第一校准量使上述掩膜与上述工件相对地在平行方向上移动而进行上述掩膜与上述工件的对位，再次使上述掩膜与上述工件接近并接触，检测上述掩膜校准标记与上述工件校准标记的位置并求出第二校准量，在第二校准量为上述存储部所预先存储的第一设定值以内的情况下，结束对位动作。
此外，上述错位消除构件为，在通过上述对位构件进行了对位时，在上述第二校准量大于上述第一设定值时，将上述第二校准量与上述存储部所存储的上述第一校准量进行比较，在其差小于上述第二设定值时，将第二校准量作为在接触时产生的错位量(图像位移量)存储于上述存储构件，对上述第二校准量加上上述存储构件所存储的在接触时产生的错位量而求出第三校准量。
上述对位构件为，将由上述错位消除构件求出的上述第三校准量作为上述第一校准量而进行对位动作。
发明的效果
在本发明中能够取得以下的效果。
(1)在掩膜与工件的对位时，在发生了在接触时产生的错位(图像位移)时，在校准量中加上上述在接触时产生的错位量(图像位移量)而进行对位，因此能够使掩膜与工件的位置成为所希望的位置关系(例如使其一致)。
(2)即使发生了在接触时产生的错位(图像位移)，也能够防止掩膜与工件的对位无法收敛而重复相同动作(进入无限循环)，能够进行迅速的对位。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的接触曝光装置的构成的图。
图2是表示本发明的实施例的动作流程的图。
图3是说明发生图像位移时的对位的图。
图4是表示以往例与本发明的发生图像位移时的校准动作的情况的图。
图5是表示接触曝光装置的对位的动作流程的图。
图6是表示接触曝光装置的构成例的图。
图7是说明图6的接触曝光装置的动作的图。
图8是说明dX、dY、dθ的图。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施例的接触曝光装置的构成的图，该图是装置的剖面图。
在该图中，对于与上述图7所示部件相同的部件赋予相同符号，本实施例的接触曝光装置包括：射出曝光光的光照射部10；保持掩膜M的掩膜台13；以及对进行曝光处理的工件W进行保持的工件台14。
光照射部10具备放射含有曝光光的光的灯11和对从灯11放射的光进行反射的镜12。掩膜台13通过真空吸附等来保持形成了图案(掩膜图案)MP的掩膜M。
工件台14对被转印掩膜图案MP的工件W进行保持。在工件台14上安装有工件台驱动机构15。工件台驱动机构15使工件台14在X方向(例如该图的左右方向)、Y方向(例如在该图中相对于纸面垂直的方向)以及Z方向(该图的上下方向)上移动，并且使工件台14以与工件台14的面垂直的轴为中心旋转(将该旋转称为θ方向移动)。
此外，在掩膜M与工件W上，为了将两者的位置对准而形成有掩膜标记MAM与工件标记WAM。
校准显微镜16为，能够插入到该图的位置或从此退避，在掩膜M与工件W的对位时，插入该图的位置，通过校准显微镜来检测掩膜标记MAM和工件标记WAM，并进行掩膜与工件的对位。此外，在对位后，校准显微镜16从工件W上退避。
控制部20由图像处理部21、动作控制部22以及存储部23构成，该存储部23对校准标记的位置坐标和各种设定值等进行存储。
控制部20的动作控制部22为，对光照射部10和工件台驱动机构15等进行控制，而对曝光装置整体的动作进行控制，并且如上述那样进行掩膜M与工件W的对位。
由上述校准显微镜16显像的图像，被送至上述图像处理部21，被进行图像处理而转换为位置坐标，存储于存储部23。
动作控制部22具备用于对掩膜M与工件W进行对位的对位构件22a。对位构件22a为，根据由校准显微镜检测的掩膜标记MAM与工件标记WAM的位置而求出校准量并存储于存储部23，驱动工件台驱动机构15而使上述掩膜M与上述工件W分离，根据上述校准量使掩膜M与工件W在平行方向上移动而进行掩膜M与工件W的对位。
另外，在图1中表示了使工件W移动而进行对位的情况，但是也可以设置驱动掩膜台13的驱动机构，使掩膜台13移动而进行对位。
并且，动作控制部22具备错位消除构件22b。错位消除构件22b为，在如上述那样由于图像位移而即使重复进行对位也无法消除错位的情况下，将该错位量作为图像位移量存储于存储部23，并根据该图像位移量而求出消除错位的校准量。上述对位构件22a为，在由于图像位移而即使重复进行对位也无法消除错位的情况下，根据由上述错位消除构件22b求出的校准量进行对位。
接着，对本实施例的动作进行说明。
图2表示本发明的实施例的动作流程。该图2(a)表示通过动作控制部22的对位构件22a执行的对位处理流程，该图2(b)表示通过动作控制部22的错位消除构件22b执行的错位消除流程。
以下，根据图2对本实施例进行说明。
在图2(a)中，到图2(a)的步骤S10为止，与在上述背景技术中说明了的动作基本相同，而简单地进行说明。
(1)如图1所示，工件W被放置并保持在工件台14上。工件台驱动机构15动作，工件台14上升(Z方向移动)到掩膜M与工件W接触的位置(图2的步骤S1)。
(2)在掩膜M与光照射部10之间插入校准显微镜16(图2的步骤S2)。
(3)通过校准显微镜16同时检测掩膜M上所形成的掩膜标记MAM和工件W上所形成的工件标记WAM(图2的步骤S3)。
(4)掩膜标记MAM像与工件标记WAM像被送至控制部20的图像处理部21。图像处理部21将掩膜标记MAM和工件标记WAM分别转换成位置坐标，并存储于存储部23。
控制部20的动作控制部22为，根据检测的掩膜标记MAM的位置坐标(Xm，Ym)与工件标记WAM的位置信息(Xw，Yw)之差，计算用于对掩膜M与工件W进行对位的XYθ方向的移动量(以下称为第一校准量)dXo、dYo、dθo。该第一校准量存储于存储部23(图2的步骤S4)。另外，如上述图8所示，dX表示工件台14的X方向的移动量，dY表示Y方向的移动量，dθ表示θ旋转方向的移动量。
(5)动作控制部22驱动工件台驱动机构15，使工件台14下降(Z方向移动)。掩膜M与工件W分离。即，掩膜M与工件W在水平方向上相对地移动而下降到用于进行对位的校准间隔(图2的步骤S5)。校准间隔如上述那样例如为100μm。
(6)如图7(a)所示，当工件台14下降到校准间隔时，动作控制部22根据存储部23存储的校准量(dXo，dYo，dθo)，以掩膜标记MAM与工件标记WAM一致的方式(或成为规定位置关系的方式)，通过工件台驱动机构15使工件台14在XYθ方向上移动，进行掩膜M与工件W的对位(校准)(图2的步骤S6)。
(7)校准结束后，动作控制部22通过工件台驱动机构15使工件台4上升，使掩膜M与工件W接触(图2的步骤S7)。
(8)为了确认掩膜M与工件W的位置关系是否偏离，通过校准显微镜16再次检测掩膜标记MAM与工件标记WAM的位置(图5的步骤S8)。该掩膜标记MAM像与工件标记WAM像被送至控制部20的图像处理部21并被转换成位置坐标，存储于存储部23。
(9)动作控制部22根据检测的掩膜标记MAM的位置坐标(Xm，Ym)与工件标记WAM的位置信息(Xw，Yw)之差，计算用于对掩膜M与工件W进行对位的XYθ方向的移动量(以下称为第二校准量)dXc、dYc、dθc。该第二校准量存储于存储部23(图2的步骤S9)。
(10)动作控制部22对上述存储部23所存储的第二校准量dXc、dYc、dθc与存储部23所预先存储的作为校准允许值(所允许的掩膜标记与工件标记的偏离量、例如±1μm)的第一设定值(图2的步骤S10)进行比较。
(11)如果上述第二校准量(dXc，dYc，dθc)在校准允许值的范围内，则动作控制部22使校准显微镜16退避，并如上述图7(b)所示，在使掩膜M与工件W接触的状态下，从光照射部10经由掩膜M对工件W照射曝光光。掩膜图案MP被转印到工件W上。
(12)在步骤S10中，在第二校准量(dXc，dYc，dθc)在被设定为第一设定值的校准允许值的范围外的情况下，在步骤S11中，动作控制部22对在上述步骤S4中求出并存储于存储部23的第一校准量(dXo，dYo，dθo)与在步骤S9中求出并存储于存储部23的第二校准量(dXc，dYc，dθc)进行比较。
(13)在两者之差不在预先设定并存储于存储部23的第二设定值的范围内的情况下，第二校准量(dXc，dYc，dθc)成为校准允许值的范围外的理由，判断为不是图像位移所导致而是其他原因所导致，在步骤S12中将重复次数N记录到存储部23中。然后，在步骤S13中判断重复次数N是否超过预先设定在存储部23中的重复次数的上限值Nmax，如果N＜Nmax则再次返回图2的步骤S5。
然后，如上述那样使掩膜M与工件W分离，根据在步骤S9中求出的校准量(dXc，dYc，dθc)，在步骤S6中进行掩膜与工件的对位，在使掩膜M与工件W接触而检测时的掩膜标记MAM与工件标记WAM的偏离量、即校准量(dXc，dYc，dθc))成为校准允许值内之前，重复该作业。
此外，当在步骤S13中判断的结果为上述重复次数N超过上限值Nmax时，输出警报。
(14)另一方面，在步骤S11中，在步骤S4中求出的第一校准量(dXo，dYo，dθo)与步骤S9中求出的第二校准量(dXc，dYc，dθc)在预先设定的范围内一致的情况下，即在第一校准量与第二校准量之差较小、在用于判断是否为存储于存储部23的图像位移的第二设定值(例如与上述校准精度±1μm相同或其以下的值)的范围内的情况下，作为产生了图像位移的情况，执行图2(b)所示的错位消除处理流程。
另外，也可以在第一校准量与第二校准量在预先设定的范围内一致的情况被重复多次时，执行错位消除处理流程。
(15)在步骤S11中，当判断为错位是图像位移所导致时，在图2(b)所示的错位消除处理流程的步骤S14中，动作控制部22将在步骤S9中求出的第二校准量(dXc，dYc，dθc)作为图像位移量(dXi，dYi，dθi)，存储于存储部23。
然后，在步骤S15中，将在步骤S9中求出的第二校准量(dXc，dYc，dθc)加上图像位移量(dXi，dYi，dθi)，而将其作为第三校准量(dXc+dXi，dYc+dYi，dθc+dθi)，返回图2(a)所示的对位处理流程的步骤S5。
(16)在对位处理流程中，在图2(a)的步骤S5中，如上述那样使掩膜M与工件W分离，在步骤S6中进行掩膜M与工件W的对位，但此时，根据在上述步骤S9中求出的第三校准量(dXc+dXi，dYc+dYi，dθc+dθi)，使掩膜M与工件W相对地移动并进行对位。
另外，在本实施例中，由于在步骤S9中求出的校准量(dXc，dYc，dθc)与图像位移量(dXi，dYi，dθi)相同，因此实际上使步骤S9的校准量(dXc，dYc，dθc)成为两倍而使工件台14相对地移动。
然后，在步骤S7中使工件W上升并使其与掩膜M接触。此时虽然产生图像位移，但根据加上了图像位移所导致的移动量的第三校准量来进行对位，因此掩膜标记MAM与工件标记WAM一致(成为所希望的位置关系)。
以下的动作与上述动作相同，在步骤S8中检测掩膜标记MAM与工件标记WAM，在步骤S9中计算校准量。
在步骤S10中，对上述校准量是否在校准允许值以内进行判断，但是如果图像位移所导致的错位消除，则该值成为允许值以下，因此如上述那样，如上述图7(b)所示，在使掩膜M与工件W接触的状态下，从光照射部10经由掩膜M向工件W照射曝光光，将掩膜图案MP向工件W转印。
如上所述，在本实施例中，控制部20具备：对位构件22a，根据通过校准显微镜16检测出的掩膜标记MAM与工件标记WAM的位置信息，进行掩膜M与工件W的对位；错位消除构件22b，消除在接触时产生的错位；以及存储部23，存储作为校准允许值的第一设定值、用于判断是否为在接触时产生的错位量的第二设定值以及作为对位动作次数的上限值的动作次数上限值。
上述对位构件22a为，使掩膜M与工件W接触，检测掩膜M上所形成的掩膜标记MAM与工件W上所形成的工件标记WAM的位置，求出第一校准量并存储于上述存储部23，使上述掩膜M与上述工件W分离，根据上述第一校准量使上述掩膜M与上述工件W相对地在平行方向上移动，进行上述掩膜M与上述工件W的对位，再次使上述掩膜M与上述工件W接近并接触，检测上述掩膜标记MAM与上述工件标记WAM的位置，求出第二校准量，在第二校准量在上述存储部23所预先存储的第一设定值以内的情况下，结束掩膜M与工件W的对位动作。
对位构件22a进行对位的结果，在上述第二校准量大于上述第一设定值的情况下，求出上述第二校准量与上述存储部23所存储的第一校准量之差，在上述差大于存储部23所预先存储的第二设定值的情况下，再次执行基于上述对位构件的对位动作。
然后，在即使对位动作的重新执行次数超过上述存储构件所预先存储的动作次数上限值、上述第一校准量也还是大于上述第一设定值的情况下，使对位对作停止而输出警报信号。
错位消除构件22b为，在上述对位构件22a进行对位的结果，上述第二校准量大于上述第一设定值，而上述第二校准量与上述存储部所存储的上述第一校准量之差小于存储部23所预先存储的第二设定值的情况下，将第二校准量作为在接触时产生的错位量，存储于上述存储构件23。
然后，对上述第二校准量加上存储构件23所存储的在接触时产生的偏离量而求出第三校准量，对位构件22a将由上述错位消除构件22b求出的上述第三校准量作为上述第一校准量而进行对位动作。
在本实施例中，如上所述地进行掩膜与工件的对位，因此能够消除图像位移，能够高精度地进行掩膜与工件的对位。
此外，即使产生图像位移，也能够防止掩膜与工件的对位无法收敛而重复相同动作，能够进行迅速的对位。
图4比较地表示以往的方法与本发明的方法中的产生了图像位移时的校准动作的情况。
在该图中，纵轴为校准量，横轴为校准动作的次数(步骤S7的次数)。图4(a)表示以往，图4(b)表示本发明。
在以往的图4(a)中表示的情况为，步骤S4(第一次)中的校准量(dXo，dYo，dθo)大约为(-1，0.9，1.1)(μm)，步骤S9(第二次)中的校准量(dXc，dYc，dθc)大约为(-0.1，-2.6，-2.9)(μm)
但是，之后在第三次以后即使重复对位，由于图像位移而校准量不会从(-0.1，-2.6，-2.9)附近变小(即，当使掩膜与工件接触时，掩膜标记与工件标记每次偏离(-0.1，-2.6，-2.9)程度)，不会收敛到校准允许值1.0μm以下，因此装置不能够转移至曝光动作。
相对在此，在本发明的图4(b)中表示的情况为，步骤S4(第一次)中的校准量(dXo，dYo，dθo)大约为(0.1，-0.3，-0.5)(μm)，步骤S9(第二次)中的校准量(dXc，dYc，dθc)大约为(-0.5，-3，-3.5)(μm)。
然后，第三次的校准量由于图像位移的产生而成为与第二次的校准量几乎相同的值。
在本发明中，当如此几乎相同值的校准量重复时，将该值作为图像位移量，与校准量相加而进行对位。
因此，第四次的校准量成为大约(-0.6，-0.3，-0.5)，能够收敛到校准允许值1.0μm以下，能够转移至曝光动作。
符号说明：
10  光照射部
11  灯
12  镜
13  掩膜台
14  工件台
15  工件台驱动机构
16  校准显微镜
20  控制部
21  图像处理部
22  动作控制部
22a 对位构件
22b 错位消除构件
23  存储部
M   掩膜
MAM 掩膜校准标记(掩膜标记)
W   工件
WAM 工件校准标记(工件标记)
MP  掩膜图案

Claims (2)

1.一种接触曝光方法，在掩膜与工件的对位后使掩膜与工件接触，经由掩膜对工件照射曝光光而进行曝光，其特征在于，具备：
第一工序，使掩膜与工件接触，检测掩膜上所形成的掩膜校准标记和工件上所形成的工件校准标记的位置，求出校准量并存储；
第二工序，使上述掩膜与上述工件分离，根据上述校准量使上述掩膜与上述工件相对地在平行方向上移动，进行上述掩膜与上述工件的对位；
第三工序，再次使上述掩膜与上述工件接近并接触，检测上述掩膜校准标记与上述工件校准标记的位置，求出校准量并存储；以及
第四工序，在上述第三工序中检测出的校准量与上述第一工序中存储的校准量在预先设定的范围内一致的情况下，将在上述第三工序中检测出的校准量存储为在接触时产生的错位量，
在再次使上述掩膜与上述工件分离并进行上述掩膜与上述工件的对位时，对在上述第三工序中检测出的校准量加上上述在接触时产生的错位量，而使上述掩膜与上述工件相对地移动。
2.一种接触曝光装置，具备：射出曝光光的光照射部；保持掩膜的掩膜台；保持工件的工件台；检测上述掩膜上所形成的掩膜校准标记及上述工件上所形成的工件校准标记的校准显微镜；以及控制掩膜与工件的对位动作的控制部，
在进行上述掩膜与工件的对位并在对位动作结束后使掩膜与工件接触的状态下，经由上述掩膜从上述光照射部对工件照射曝光光而进行曝光，该接触曝光装置的特征在于，
上述控制部具备：对位构件，根据由上述校准显微镜检测出的掩膜校准标记与工件校准标记的位置信息，进行掩膜与工件的对位；错位消除构件，消除在接触时产生的错位；以及存储部，存储作为校准允许值的第一设定值以及用于判断是否为在接触时产生的错位量的第二设定值，
上述对位构件为，使掩膜与工件接触，检测掩膜上所形成的掩膜校准标记与工件上所形成的工件校准标记的位置，求出第一校准量而存储于上述存储部，使上述掩膜与上述工件分离，根据上述第一校准量使上述掩膜与上述工件相对地在平行方向上移动而进行上述掩膜与上述工件的对位，再次使上述掩膜与上述工件接近并接触，检测上述掩膜校准标记与上述工件校准标记的位置并求出第二校准量，
在第二校准量为上述存储部所预先存储的第一设定值以内的情况下，结束对位动作，
上述错位消除构件为，在通过上述对位构件进行了对位时，在上述第二校准量大于上述第一设定值时，将上述第二校准量与上述存储部所存储的上述第一校准量进行比较，在其差小于上述第二设定值时，将第二校准量作为在接触时产生的错位量存储于上述存储构件，
对上述第二校准量加上上述存储构件所存储的在接触时产生的错位量而求出第三校准量，
上述对位构件为，将由上述错位消除构件求出的上述第三校准量作为上述第一校准量而进行对位动作。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107587103A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 佳能特机株式会社 对准标记的检测方法、对准方法及蒸镀方法
CN109725502A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 株式会社阿迪泰克工程 两面曝光装置及两面曝光方法
CN109765761A (zh) * 2017-11-09 2019-05-17 株式会社日立高新技术高精细系统 曝光系统、曝光方法及显示用面板基板的制造方法
CN109932871A (zh) * 2019-01-07 2019-06-25 成都中电熊猫显示科技有限公司 近接式曝光方法及设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6095405B2 (ja) * 2013-02-19 2017-03-15 株式会社アルバック アラインメント方法
KR102257055B1 (ko) * 2020-11-30 2021-05-28 이재준 스마트 비전 얼라인먼트 시스템 및 이를 이용한 스마트 비전 얼라인먼트 방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107587103A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 佳能特机株式会社 对准标记的检测方法、对准方法及蒸镀方法
CN107587103B (zh) * 2016-07-08 2020-09-04 佳能特机株式会社 对准标记的检测方法、对准方法及蒸镀方法
CN109725502A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 株式会社阿迪泰克工程 两面曝光装置及两面曝光方法
CN109725502B (zh) * 2017-10-31 2024-02-06 株式会社阿迪泰克工程 两面曝光装置及两面曝光方法
CN109765761A (zh) * 2017-11-09 2019-05-17 株式会社日立高新技术高精细系统 曝光系统、曝光方法及显示用面板基板的制造方法
CN109932871A (zh) * 2019-01-07 2019-06-25 成都中电熊猫显示科技有限公司 近接式曝光方法及设备
CN109932871B (zh) * 2019-01-07 2021-06-01 成都中电熊猫显示科技有限公司 近接式曝光方法及设备

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