JP2001092110A - 露光用マスク基板及びそれを用いる露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機構上の制約を受けることなくマスクに形成
したバーコードパターンを正確に読み取る。 【解決手段】 露光用マスク基板１１のバーコードパタ
ーン１５上に直接、白色のシートなどの被覆材１６を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や液晶
パネルをフォトリソグラフィ工程で製造する際に露光装
置で使用される露光用マスク基板、及び露光装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置や液晶パネルをフォトリソグ
ラフィ工程で製造する際に、レチクル又はフォトマスク
（以下、マスクという）に形成されたパターンを、投影
光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布された
半導体ウエハやガラスプレート等の感光基板上に転写露
光する露光装置が用いられる。

【０００３】露光装置としては、感光基板をステッピン
グ駆動して感光基板上の各ショット領域を露光位置に設
定した後、マスクと感光基板を静止させた状態で露光を
行うステップ・アンド・リピート方式（一括露光方式）
の露光装置が多用されている。また、被転写パターンの
大型化に応えるために、マスクと感光基板を投影光学系
に対して同期して走査することにより、投影光学系の露
光フィールドより広い範囲のショット領域へ露光が可能
な走査型露光装置も開発されている。走査型露光装置と
しては、１枚のマスクパターンの全体を等倍で１枚の感
光基板の全面に逐次露光するタイプの露光装置、及び感
光基板上の各ショット領域への露光を縮小投影でかつ走
査露光方式で行うとともに、各ショット領域間の移動を
ステッピング方式で行うステップ・アンド・スキャン方
式の露光装置が知られている。露光装置はマスクを交換
しながら感光基板に種々のパターンを転写露光するが、
このときマスクにバーコードを付与しておき、マスク搬
送中にこのバーコードを読み取ることでマスクの確認等
が行われる。

【０００４】図３は、マスクに付与されたバーコードを
読み取る方式の説明図である。バーコード読み取り方式
には、図３（ａ）に示すような透過型の読み取り方式
と、図３（ｂ）に示すよう反射型の読み取り方式とがあ
る。図３（ａ）に示す透過型は、発光部３１から出射さ
れた光が、移動するバーコードパターン３５によって遮
光、透過される時間間隔を受光部３２によって検出する
ことにより、バーコード幅を読みとる方式である。ま
た、図３（ｂ）に示す反射型は、バーコードパターン３
５のバーの部分と地の部分との光の反射率の相違によ
り、発光部３１から出射された光が受光部３２に反射し
て返ってくる光の強度に差が生じることを利用して、バ
ーコード幅を読みとる方式である。バーコードチェック
が行われる状況または機構上の都合によって、前記透過
型と反射型のどちらかが選択されるが、現在、一般的に
市販されているバーコード読み取り装置は、この反射型
が主であり、発光部と受光部が一体になったものが多く
使われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】反射型バーコード読み
取り装置においては、原理的にバーコード部分と地の部
分との反射率の差によってバーコードを識別し、バーコ
ード幅を読みとるものであるので、バーコードの認識確
率は地の部分の状態に影響される。従って、多くの場
合、認識確率を高めるために、まず白色の塗装を行った
上に黒色のバーコードパターンを印刷することが行われ
ている。 しかしながら、半導体装置や液晶パネルの製
造の際に用いられる露光用マスク基板においては、バー
コードパターンは、マスク材質の石英などの透明体であ
る地の上に、露光パターンと同時に、クロム薄膜のエッ
チングによって形成される。従って、これを反射型のバ
ーコード読み取り装置で直接検出しようとしても、バー
コードと地の部分の反射率の差が小さいため、バーコー
ドパターンを認識できる可能性は低い。また、市販され
ている反射型のバーコード読み取り装置は、反射光の強
度が高い部分を地の部分、低い部分をバー部分と認識す
るので、地が透明であると、単に検出感度を上げただけ
ではバーコードと地の部分を逆に認識してしまう可能性
もある。

【０００６】従って従来は、図６に示すように、マスク
７１を搬送する搬送装置のアーム７９上の、バーコード
７５が重なる部分に白色板７６を貼るなどの工夫を行っ
てきた。しかし、搬送装置のアーム７９上に白色板７６
を貼る方法では、機構上の都合により白色板を設置不可
能な場合もあり、機構設計上の制約になるという問題が
あった。例えば図６（ｂ）に示すように、マスク７１を
アーム７９で搬送する場合において、マスク７１を受け
取る際に予想されるマスク７１の最大ずれ量を前提に搬
送アーム７９の厚さｔを決めると、ペリクル枠７３との
干渉余裕を大きく取らざるを得ず、バーコードパターン
７５の部分からアーム７９が離れた位置になってしま
う。従って、白色板７６もバーコードパターン７５から
外れてしまうという問題があった。本発明は、このよう
な従来技術の問題点に鑑み、機構上の制約を受けること
なくマスクに形成したバーコードパターンを正確に読み
取ることができるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手投】前記目的を達成するために
本発明では、搬送装置の搬送アームではなく、露光用マ
スク基板のバーコードパターン上に直接、白色のシート
などの被覆材を設けるものとした。本発明による露光用
マスク基板は、露光パターンと、識別用のバーコードパ
ターンとを備える露光用マスク基板において、バーコー
ドパターン上に被覆材を設けたことを特徴とする。この
露光用マスク基板は、バーコードパターンが形成された
面と反対側の基板面からマスク基板を介してバーコード
の読み取りを行う場合に、精度良く読み取ることを可能
とする。また、バーコードパターン上に設けた被覆材は
バーコードパターンの保護部材としても機能し、露光用
マスク基板の搬送中などにバーコード部分になんらかの
部材が不意に接触しても、バーコードパターンが損傷す
るのを防ぐ。

【０００８】また、本発明による露光用マスク基板は、
露光パターンと、識別用のバーコードパターンとを備え
る露光用マスク基板において、バーコードパターンが形
成された面と反対側の基板面のバーコードパターンに対
向する領域に被覆材を設けたことを特徴とする。この露
光用マスク基板は、バーコードパターンが形成された側
の基板面に直接レーザ光を照射してバーコードの読み取
りを行う場合に、精度良く読み取ることを可能とする。
被覆材はシート部材とすることができる。また、被覆材
は不透明であるのが好ましく、バーコードパターンに面
する側が白色であるのが更に好ましい。

【０００９】本発明による露光装置は、露光用マスク基
板に設けられた露光パターンを感光基板に露光する露光
装置において、露光用マスク基板として前述のバーコー
ドパターン上に被覆材を設けた露光用マスク基板を用
い、露光用マスク基板のバーコードパターンに光を照射
して該バーコードパターンからの信号光を検出するバー
コード検出部を備えたことを特徴とする。本発明の露光
用マスク基板は、マスクのバーコードパターン上に直
接、白色のシートなどを貼るものとしたので、搬送装置
の搬送アーム等に白色板を設置する必要が無く、機構系
の都合によるバーコード読み取り装置設置位置の制約を
減じながら、その上に設けられたバーコード情報を精度
良く読み取ることを可能にする。また、本発明による露
光装置は、露光用マスク基板に設けられたバーコード情
報をスムーズに精度良く読み取ることができるので、露
光動作を円滑に行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明による露光用マスク
基板の一例を示す概略図であり、図１（ａ）はバーコー
ドパターンが形成された面を上にした斜視図、図１
（ｂ）は側面図である。図１に示した露光用マスク基板
は、バーコードパターンを形成した面と反対側の基板面
からマスク基板を介してバーコード読み取りを行う場合
に用いられる。

【００１１】露光用マスク基板１１は、その一方の基板
面に、感光基板に転写するための露光パターン１２と、
当該露光用マスク基板１１を識別するための情報を担持
させたバーコードパターン１５とを有する。露光パター
ン１２とバーコードパターン１５は、基板面に蒸着され
たクロム等をエッチングすることによって同時に形成さ
れる。露光パターン１２は露光用マスク基板１１の中央
部に配置され、この露光パターン１２をパーティクル等
から守るためにペリクル枠１３とペリクル１４が設置さ
れる。バーコードパターン１５は、このペリクル枠１３
の外側に配置される。

【００１２】バーコードパターン１５上には、バーコー
ドパターン１５を覆うように被覆材１６が設けられる。
被覆材１６としては、バーコードパターン１５のバー部
分よりも反射率の高い非透明なものであれば任意のもの
を使用可能であるが、白色である場合に最もバーコード
認識の確率が高い。従って、被覆材１６として、バーコ
ードパターン１５上に、片面に接着剤塗布された白色テ
フロンテープなどを接着したり、薄い白色板を接着剤等
で貼り付けるのがよい。

【００１３】図２は本発明による露光用マスク基板の他
の例を示す概略図であり、図２（ａ）はバーコードパタ
ーンが形成された面を上にした斜視図、図２（ｂ）は側
面図である。図２に示した露光用マスク基板は、機構上
の都合により、バーコードパターンを形成した面に読み
取り用のレーザを直接照射してバーコード読み取りを行
う場合に用いられる。

【００１４】露光用マスク基板２１は、その一方の基板
面に、感光基板に転写するための露光パターン２２と、
当該露光用マスク基板２１を識別するための情報を担持
させたバーコードパターン２５とを有する。露光パター
ン２２とバーコードパターン２５は、基板面に蒸着され
たクロム等をエッチングすることによって同時に形成さ
れる。露光パターン２２は露光用マスク基板２１の中央
部に配置され、この露光パターン２２をパーティクル等
から守るためにペリクル枠２３とペリクル２４が設置さ
れる。バーコードパターン２５は、このペリクル枠２３
の外側に配置される。

【００１５】バーコードパターン２５が形成された基板
面と反対側の基板面には、バーコードパターン２５と対
向する領域に被覆材２６が設けられる。被覆材２６は、
バーコードパターン２５のバー部分よりも反射率の高い
非透明なものであればどのようなものでも良いが、白色
である場合に最もバーコード認識の確率が高い。従っ
て、被覆材２６としては片面に接着剤塗布された白色テ
フロンテープや薄い白色板を用いることができる。白色
板は接着剤等で接着固定すればよい。図２に示す露光用
マスク基板の場合、バーコードパターン２５と被覆材２
６がマスク基板の厚さ分だけ離れているため、バーコー
ドのバー線幅が太く、バー間隔も広い場合に有効であ
る。

【００１６】図４は、本発明による露光装置の概略図で
ある。この露光装置には、複数の露光用マスク基板を収
納するマスクライブラリ６１、マスク搬送アーム６２、
バーコード検出部６３が備えられている。マスク搬送ア
ーム６２は、マスクライブラリ６１から露光用マスク基
板１１を取り出してマスクステージ４８上に搬送する。
基板ステージ５１には、フォトレジスト等の感光剤が塗
布された感光基板５２が保持されている。図示したバー
コード検出部６３は、露光用マスク基板の露光パターン
が形成されている面と反対側からバーコード読み取りを
行う。従って、この場合、露光用マスク基板１１として
は、図１に示したように、バーコードパターン上に被覆
材が設けられているものを用いる。なお、バーコード検
出部６３が露光用マスク基板の下面側からバーコード読
み取りを行う場合には、図２に示したように、バーコー
ドパターンと反対側の基板面（図の上面）のバーコード
パターンに対応する領域に被覆材を設けた露光用マスク
基板を用いる。

【００１７】超高圧水銀灯のような光源及びオプチカル
インテグレータ等を含む光源系４１から出射した露光用
の照明光４３は、第１リレーレンズ４２、マスクブライ
ンド４４、第２リレーレンズ４５、ミラー４６、及び主
コンデンサーレンズ４７を介して、均一な照度で露光用
マスク基板１１の露光パターンを照明する。露光用マス
ク基板１１の露光パターン像は投影光学系５０によっ
て、基板ステージ５１上に保持された感光基板５２上の
投影領域５３に投影露光される。

【００１８】マスク搬送アーム６２によってマスクライ
ブラリ６１からマスクステージ４８に搬送される露光用
マスク基板１１は、その途中でバーコード検出部６３を
通過する。バーコード検出部６３は、読み取り用のレー
ザビームを発生するレーザダイオード等の光源、レーザ
ビームを走査するためのポリゴンミラー、バーコード部
分から散乱されてきたレーザ光を受光する受光素子を備
え、露光用マスク基板１１のバーコードに対して読み取
り用のレーザビームを走査し、散乱光を検出することに
よってバーコードを読み取る。なお、バーコード検出部
６３は、内部に読み取り用のレーザビームを発生するレ
ーザダイオード等の光源と、バーコード部分から散乱さ
れてきたレーザ光を受光する受光素子のみを備え、バー
コードに照射方向を固定したレーザビームを照射し、搬
送アーム６２の移動によってレーザビーム走査と同様の
効果を得るタイプのものであってもよい。バーコード検
出部６３にて読み取られたバーコードの情報は、露光用
マスク基板１１の確認のためや、そのバーコード情報を
キーにして別の記憶装置に記憶されている当該露光用マ
スク基板に関する情報を引き出して露光動作に反映させ
るためなどに用いられる。

【００１９】図５は、図４に示した露光装置のバーコー
ド検出器６３で露光用マスク基板に設けたバーコードの
検出を行ったとき、バーコード検出器から発生される検
出信号を説明する図である。図５（ａ）はバーコードパ
ターン、図５（ｂ）はバーコードパターン上に被覆材を
設けない露光用マスク基板に対する検出信号、図５
（ｃ）はバーコードパターン上に被覆材を設けた露光用
マスク基板に対する検出信号を示す。

【００２０】図５（ｂ）に示すように、露光用マスク基
板に設けたバーコードをバーコード検出器５３でそのま
ま読み取ると、基板の地の部分からはほとんど散乱光が
発生せず、またクロムからなるバーの部分からもほとん
ど散乱光が発生しないため、バーコードを読み取ること
ができない。これに対して、バーコードパターン上に被
覆材を設けた場合には、図５（ｃ）に示すようにバーの
部分からは散乱光が発生せず、地の部分では被覆材から
散乱光が発生するため、バーの部分と地の部分の検出信
号に大きな差が生じ、バーコードを精度よく読み取るこ
とができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明では、露光用マスク
基板のバーコードパターン上に直接、あるいはバーコー
ドパターンが形成された面と反対側の基板面のバーコー
ドパターンに対向する領域に被覆材を設けたので、搬送
装置側などに白板を設置する必要が無く、機構系の都合
によるバーコード読み取り装置設置位置の制約を受けず
に、バーコードを高精度に読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による露光用マスク基板の一例を示す概
略図。

【図２】本発明による露光用マスク基板の他の例を示す
概略図。

【図３】バーコード読み取り方式の説明図。

【図４】本発明による露光装置の概略図。

【図５】バーコード検出器から発生される検出信号を説
明する図。

【図６】搬送装置のアームに白色板を貼った従来例の説
明図。

【符号の説明】

１１…露光用マスク基板、１２…露光パターン、１３…
ペリクル枠、１４…ペリクル、１５…バーコードパター
ン、１６…被覆材、２１…露光用マスク基板、２２…露
光パターン、２３…ペリクル枠、２４…ペリクル、２５
…バーコードパターン、２６…被覆材、３１…発光部、
３２…受光部、３５…バーコードパターン、４１…光源
系、４２…第１リレーレンズ、４３…照明光、４４…マ
スクブラインド、４５…第２リレーレンズ、４６…ミラ
ー、４７…主コンデンサーレンズ、４８…マスクステー
ジ、５０…投影光学系、５１…基板ステージ、５２…感
光基板、５３…投影領域、６１…マスクライブラリ、６
２…マスク搬送アーム、６３…バーコード検出部、７１
…マスク、７３…ペリクル枠、７５…バーコード、７６
…白色板、７９…搬送装置のアーム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光パターンと、識別用のバーコードパ
   ターンとを備える露光用マスク基板において、前記バー
   コードパターン上に被覆材を設けたことを特徴とする露
   光用マスク基板。
2. 【請求項２】 露光パターンと、識別用のバーコードパ
   ターンとを備える露光用マスク基板において、前記バー
   コードパターンが形成された面と反対側の基板面の前記
   バーコードパターンに対向する領域に被覆材を設けたこ
   とを特徴とする露光用マスク基板。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の露光用マスク基板
   において、前記被覆材はシート部材であることを特徴と
   する露光用マスク基板。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３記載の露光用マスク
   基板において、前記被覆材は不透明であることを特徴と
   する露光用マスク基板。
5. 【請求項５】 請求項１，２又は３記載の露光用マスク
   基板において、前記被覆材は前記バーコードパターンに
   面する側が白色であることを特徴とする露光用マスク基
   板。
6. 【請求項６】 露光用マスク基板に設けられた露光パタ
   ーンを感光基板に露光する露光装置において、 前記露光用マスク基板として請求項１〜５のいずれか１
   項記載の露光用マスク基板を用い、前記露光用マスク基
   板のバーコードパターンに光を照射して該バーコードパ
   ターンからの信号光を検出するバーコード検出部を備え
   たことを特徴とする露光装置。