JP2001319846A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JP2001319846A
JP2001319846A JP2000133527A JP2000133527A JP2001319846A JP 2001319846 A JP2001319846 A JP 2001319846A JP 2000133527 A JP2000133527 A JP 2000133527A JP 2000133527 A JP2000133527 A JP 2000133527A JP 2001319846 A JP2001319846 A JP 2001319846A
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JP
Japan
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photomask
substrate
ccd camera
exposure apparatus
gap
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JP2000133527A
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English (en)
Inventor
Takeshi Miyake
健 三宅
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San Ei Giken Inc
Original Assignee
San Ei Giken Inc
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つの露光装置内において、同様または類似
の機能を有する構成要素の共有化を図ることにより、露
光装置の小型化、露光装置コストの低減を可能とする、
位置合わせ装置および間隙調節装置を備えた露光装置を
提供する。 【解決手段】 CCDカメラ105は、位置合わせマー
ク103および位置合わせマーク104の略上方に設け
られるとともに、フォトマスク面102aおよび基板面
101aを反射するレーザー光302b,302cをC
CDカメラ105に導入するための調整装置400が設
けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、露光装置に関
し、より特定的には、フォトマスクと基板との位置合わ
せ装置、および、フォトマスクと基板との間隙調節装置
を備える露光装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、フォトマスクと基板とが接触せ
ず、わずかな間隙をもって、フォトマスクに描かれたパ
ターンを基板に露光する方法が広く用いられている。こ
のような露光方法は、オフコンタクト露光方法またはプ
ロキシミティ露光方法と呼ばれている。
【0003】このオフコンタクト露光方法およびプロキ
シミティ露光方法では、フォトマスクと基板との位置合
わせ、および、フォトマスクと基板との間隙調節を、信
頼性の高い方法で実現させる必要がある。たとえば、フ
ォトマスクと基板との間隙は、一般的には0.05mm
〜0.5mmに調節される。
【0004】ここで、従来のフォトマスクと基板との位
置合わせを行なうための位置合わせ装置と、フォトマス
クと基板との間隙を調節するための間隙調節装置とを備
えた露光装置300の一例について、図3を参照して説
明する。なお、フォトマスクに描かれたパターンを基板
に転写するための光源等の構成については、一般的に用
いられている公知技術を適用することが可能であるた
め、ここでの説明は省略する。
【0005】位置合わせ装置としては、基板101とフ
ォトマスク102とにそれぞれ位置合わせ用の位置合わ
せマーク103および位置合わせマーク104が設けら
れ、この位置合わせマーク103および位置合わせマー
ク104を検出するための位置合わせ用CCDカメラ1
05が用いられる。
【0006】さらに、位置合わせ用CCDカメラ105
で検出された結果に基づいて、位置合わせマーク103
および位置合わせマーク104の相対位置を演算する位
置合わせ用演算装置106、位置合わせ用演算装置10
6演算結果に基づいて、基板101とフォトマスク10
2との位置合わせを行なうための位置合わせ置107と
を備える。
【0007】間隙調節装置としては、距離G3の間隙を
あけて配置される基板101およびフォトマスク10
2、基板101とフォトマスク102との間隙を測定す
るためのレーザー光302を照射するためのレーザー光
源301、基板面101aとフォトマスク面102aに
反射したレーザー光302c,302bを検出するため
の光センサ303、光センサ303で検出された結果に
基づいて、基板101とフォトマスク102との間隙を
演算する間隙調節用演算装置304、間隙調節用演算装
置304の演算結果に基づいて、基板101とフォトマ
スク102との間隙を所定の値に調節するための間隙調
整装置305を備える。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た露光装置の場合、光センサーとして、フォトマスクと
基板との位置合わせを行なうために用いられる位置合わ
せ用CCDカメラ105と、フォトマスクと基板との間
隙を調節するために用いられる光センサ303との2つ
が設けられているため、露光装置の大型化、および露光
装置のコストの点で問題が生じる。
【0009】さらに上述した露光装置の場合、演算装置
として、フォトマスクと基板の位置合わせを行うために
用いられる演算装置106と、フォトマスクと基板の間
隙を調節するために用いられる演算装置304を別々に
設けられているため、露光装置の大型化、および露光装
置のコストの点で問題が生じる。
【0010】したがって、この発明の目的は、1つの露
光装置内において、同様または類似の機能を有する構成
要素の共有化を図ることにより、露光装置の小型化、露
光装置コストの低減を可能とする、位置合わせ装置およ
び間隙調節装置を備えた露光装置を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に基づいた露光
装置においては、フォトマスクと基板との位置合わせを
行なうための位置合わせ装置と、上記フォトマスクと上
記基板との間隙を所定の値に調節するための間隙調節装
置とを備えた露光装置であって、上記フォトマスクの上
方方向よりレーザー光を照射するための光照射手段と、
上記フォトマスクと上記基板との位置合わせ、および、
間隙調節に用いられるCCDカメラと、上記CCDカメ
ラに上記フォトマスク面および上記基板面で反射する上
記レーザー光を導入するための調整手段とを備える。
【0012】これにより、上記フォトマスクと上記基板
との位置合わせ時には、上記CCDカメラを上記フォト
マスクと上記基板とに設けられる位置合わせマークの上
方に位置させることにより、上記フォトマスクと上記基
板に設けられる位置合わせマークを確認することがで
き、上記フォトマスクと上記基板との位置合わせが可能
になる。
【0013】また、上記フォトマスクと上記基板との間
隙調節時には、上記調整手段をもちいることにより上記
フォトマスク面および上記基板面に反射する上記レーザ
ー光を上記CCDカメラで検出することができ、その検
出結果をもとに上記フォトマスクと上記基板の間隙を所
定の値に調節することができる。その結果、一つのCC
Dカメラを上記フォトマスクと上記基板との位置合わ
せ、および、上記フォトマスクと上記基板との間隙調節
に用いることができるため、露光装置の小型化、露光装
置コストの低減を図ることが可能になる。
【0014】また、上記発明において好ましくは、上記
調整手段は、上記CCDカメラが上記フォトマスク面と
なす角度を調節可能な機構を備える。また、好ましく
は、上記調整手段は、上記CCDカメラによって上記フ
ォトマスク面に反射する上記レーザー光及び上記基板面
に反射する上記レーザー光を検出するための光学系に、
少なくとも1つの鏡を有する。
【0015】これらの機構を採用することにより、上記
CCDカメラに上記フォトマスク面および上記基板面で
反射する上記レーザー光を導入することが可能になる。
【0016】また、好ましくは、上記CCDカメラは、
上記フォトマスク面のX、Y方向に移動可能な機構を備
える。また、好ましくは、上記CCDカメラは、上記フ
ォトマスク面に対して、鉛直方向に移動可能な機構を備
える。また、好ましくは、位置合わせのための演算およ
び間隙測定のための演算に同一の演算装置が利用され
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明に基づいた位置合
わせ装置および間隙調節装置を備えた露光装置の実施の
形態について、図を参照して説明する。なお、フォトマ
スクに描かれたパターンを基板に転写するための光源等
の構成については、一般的に用いられている公知技術を
適用することが可能であるため、ここでの説明は省略す
る。
【0018】(実施の形態1:露光装置100の概略構
成)図1に、実施の形態1における露光装置100の概
略構成を示す。本実施の形態における露光装置100
は、位置合わせ装置と間隙調節装置とを備える。
【0019】位置合わせ装置としては、基板101とフ
ォトマスク102とにそれぞれ位置合わせ用の位置合わ
せマーク103および位置合わせマーク104が設けら
れ、この位置合わせマーク103および位置合わせマー
ク104を検出するための光センサーとしてのCCDカ
メラ105、このCCDカメラ105の検出結果に基づ
いて、位置合わせマーク103および位置合わせマーク
104の相対位置を演算する演算装置106A、この演
算装置106Aの演算結果に基づいて、基板101とフ
ォトマスク102との位置合わせを行なうための位置合
わせ用調整装置107とを備える。
【0020】間隙調節装置としては、距離G3の間隙を
あけて配置される基板101およびフォトマスク10
2、基板101とフォトマスク102との間隙を測定す
るためのレーザー光302を照射するためのレーザー光
源301、基板101の基板面101aとフォトマスク
102のフォトマスク面102aとを反射したレーザー
光302c,302bを検出するための光センサーとし
てのCCDカメラ105、このCCDカメラ105の検
出結果に基づいて、基板101とフォトマスク102と
の間隙を計算する演算装置106A、この演算装置10
6Aの演算結果に基づいて、基板101とフォトマスク
102との間隙を所定の値に調節するための間隙調整装
置305を備える。
【0021】ここで、基板101とフォトマスク102
との位置合わせにおいては、位置合わせマーク103お
よび位置合わせマーク104をその上方からCCDカメ
ラ105を用いて検出する。一方、基板101とフォト
マスク102との間隙調節においては、基板面101a
とフォトマスク面102aとで反射したレーザー光30
2b,302cをCCDカメラ105を用いて検出す
る。そのために、本実施の形態におけるCCDカメラ1
05は、位置合わせマーク103および位置合わせマー
ク104の略上方に設けられるとともに、CCDカメラ
105にフォトマスク面102aおよび基板面101a
で反射するレーザー光302b、302cを導入するた
めの調整装置400が設けられ、フォトマスク面102
aとなす角度を調節可能な機構が採用されている。
【0022】このような構成を採用することにより、一
つのCCDカメラをフォトマスクと基板との位置合わ
せ、および、フォトマスクと基板との間隙調節に用いる
ことができるため、露光装置の小型化、露光装置コスト
の低減を図ることが可能になる。なお、調整装置400
の具体的な機構については、駆動装置、歯車機構および
制御装置を組合せた公知の技術を適用することにより実
現される。
【0023】(実施の形態2:露光装置200の概略構
成)図2に、実施の形態2における露光装置200の概
略構成を示す。本実施の形態における露光装置200と
上述した実施の形態1における露光装置100の相違点
は、基板面101aとフォトマスク面102aとを反射
したレーザー光302c,302bをCCDカメラ10
5へ導く手段が異なっている。したがって、ここでは、
同一の機能を有する構成については同一の参照符号を付
し、反射したレーザー光302b,302cをCCDカ
メラ105へ導く調整手段の構成についてのみ説明す
る。
【0024】CCDカメラ105は、基板位置合わせマ
ーク103およびフォトマスク位置合わせマーク104
の略上方に設けられ、このCCDカメラ105へ反射し
たレーザー光302b,302cを導くための鏡50
1,502が設けられている。基板面101aとフォト
マスク面102aとを反射したレーザー光302c,3
02bは、鏡501により鏡502へ反射され、さらに
鏡502によりCCDカメラ105へ反射される。な
お、CCDカメラ105へ反射したレーザー光302
b,302cを導くための鏡の個数については、本実施
の個数に限られず、設計において適宜選択される。
【0025】本実施の形態においても、一つのCCDカ
メラをフォトマスクと基板との位置合わせ、および、フ
ォトマスクと基板との間隙調節に用いることができるた
め、露光装置の小型化、露光装置コストの低減を図るこ
とが可能になる。
【0026】なお、上記各実施の形態において、演算装
置106Aに、位置合わせマーク103および位置合わ
せマーク104の位置を計算する機能と、基板101と
フォトマスク102との間隙を計算する機能とを兼ね備
えるようにしているが、それぞれの機能を別々に設ける
構成を採用することも可能である。
【0027】また、CCDカメラ105に、フォトマス
ク面102aのX、Y方向(フォトマスク面に平行な
面)に移動可能な機構を付加したり、フォトマスク面1
02aに対して、鉛直方向に移動可能な機構を付加した
りすることが可能である。
【0028】また、光センサとしてCCDカメラを用い
た場合について説明しているが、同様の機能を有する光
センサであれば、どのような光電素子を用いてもかまわ
ない。
【0029】以上、今回開示した上記各実施の形態はす
べての点で例示であって制限的なものではない。本発明
の技術的範囲は上記各実施の形態に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲によって画定され、特許請求の範
囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれ
ることが意図される。
【0030】
【発明の効果】この発明に基づいた露光装置によれば、
CCDカメラにフォトマスク面および基板面で反射する
レーザー光を導入するための調整手段を備えることによ
り、フォトマスクと基板との位置合わせ時には、CCD
カメラをフォトマスクと基板とに設けられる位置合わせ
マークの上方に位置させることにより、フォトマスクお
よび基板の位置合わせマークのを確認することができ、
位置合わせが可能になる。また、フォトマスクと基板と
の間隙調節時には、フォトマスク面および基板面に反射
するレーザー光をCCDカメラで検出することができ、
その検出結果をもとにフォトマスクと基板の間隙を所定
の値に調節することができる。その結果、一つのCCD
カメラをフォトマスクと基板との位置合わせ、および、
フォトマスクと基板との間隙調節に用いることができる
ため、露光装置の小型化、露光装置コストの低減を図る
ことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1における露光装置100の概略
構成を示す模式図である。
【図2】 実施の形態2における露光装置200の概略
構成を示す模式図である。
【図3】 従来の技術における露光装置300の概略構
成を示す模式図である。
【符号の説明】
100,200,300 露光装置、101 基板、1
01a 基板面、102 フォトマスク、102a フ
ォトマスク面、103 基板位置合わせマーク、104
フォトマスク位置合わせマーク、105 CCDカメ
ラ、106A演算装置、107 位置合わせ装置、30
1 レーザー光源、302 レーザー光、302b,3
02c 反射レーザー光、305 間隙調整装置、40
0 調整装置、501,502 鏡。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 510

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトマスクと基板との位置合わせを行
    なうための位置合わせ装置と、前記フォトマスクと前記
    基板との間隙を所定の値に調節するための間隙調節装置
    とを備えた、露光装置であって、 前記フォトマスクの上方方向よりレーザー光を照射する
    ための光照射手段と、 前記フォトマスクと前記基板との位置合わせ、および、
    前記フォトマスクと前記基板との間隙を所定の値に調節
    する間隙調節に用いられるCCDカメラと、 前記CCDカメラに前記フォトマスク面および前記基板
    面で反射する前記レーザー光を導入するための調整手段
    と、 前記位置合わせのための演算、または、前記間隙調節の
    ための演算に用いられる少なくとも1つの演算装置と、
    を備える露光装置。
  2. 【請求項2】 前記調整手段は、前記CCDカメラが前
    記フォトマスク面となす角度を調節可能な機構を備え
    る、請求項1に記載の露光装置。
  3. 【請求項3】 前記調整手段は、前記CCDカメラによ
    って前記フォトマスク面に反射する前記レーザー光及び
    前記基板面に反射する前記レーザー光を検出するための
    光学系に、少なくとも1つの鏡を有する、請求項1また
    は2に記載の露光装置。
  4. 【請求項4】 前記CCDカメラは、前記フォトマスク
    面のX、Y方向に移動可能な機構を備える、請求項1〜
    3のいずれかに記載の露光装置。
  5. 【請求項5】 前記CCDカメラは、前記フォトマスク
    面に対して、鉛直方向に移動可能な機構を備える、請求
    項1〜4のいずれかに記載の露光装置。
  6. 【請求項6】 前記位置合わせのための演算および前記
    間隙調節のための演算に同一の演算装置が利用される、
    請求項1〜5のいずれかに記載の露光装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116984B1 (ko) * 2003-11-05 2012-03-14 나프손 카부시키가이샤 측정헤드용 위치조정장치 및 비접촉형 저항률 측정장치
CN108701679A (zh) * 2016-02-25 2018-10-23 Eo科技股份有限公司 标记位置校正装置及方法

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