JP2006047881A - Aligner and method for manufacturing layered substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置、および、基板上に複数の層が露光処理によって転写されてなる積層基板の製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and a method for manufacturing a laminated substrate in which a plurality of layers are transferred onto a substrate by an exposure process.
近年、モニター、プロジェクター、テレビ、携帯電話などにおける表示装置として、液晶表示装置が広く利用されている。 In recent years, liquid crystal display devices have been widely used as display devices in monitors, projectors, televisions, mobile phones, and the like.
液晶表示装置は、一般に、TFT(薄膜トランジスタ)アレイが形成されたTFT基板と、カラーフィルタ(CF)が形成されたCF基板とを貼り合せ、両基板間に液晶材を封じ込めてなる液晶パネルを備えている。 A liquid crystal display device generally includes a liquid crystal panel in which a TFT substrate on which a TFT (thin film transistor) array is formed and a CF substrate on which a color filter (CF) is formed are bonded, and a liquid crystal material is enclosed between the substrates. ing.
そして、液晶パネルにおける各画素の透過率(又は反射率)を、スイッチング素子としてのTFTに印加する駆動信号を制御することによって変化させ、液晶パネルに照射される光源からの光の強度を変調し、カラーフィルタを介して出射することにより、画像や文字をカラー表示する。すなわち、マトリクス状に規則的に配列された画素に画像信号に対応した駆動電圧をそれぞれ印加することによって、各画素における液晶層の光学特性を変化させ、液晶層に入射した光を、カラーフィルタを介して出射することにより、画像や文字をカラー表示する。 Then, the transmittance (or reflectance) of each pixel in the liquid crystal panel is changed by controlling a drive signal applied to the TFT as a switching element, and the intensity of light from the light source irradiated on the liquid crystal panel is modulated. The image and characters are displayed in color by emitting through the color filter. That is, by applying a driving voltage corresponding to an image signal to pixels regularly arranged in a matrix, the optical characteristics of the liquid crystal layer in each pixel are changed, and the light incident on the liquid crystal layer is converted into a color filter. The images and characters are displayed in color by being emitted through the screen.
また、液晶パネルでは、各画素に独立した駆動電圧を印加するために、TFT基板に形成されたTFTアレイをスイッチング素子として用いており、TFT基板には、TFTアレイに加えて、各画素電極に駆動電圧を供給するための配線等が設けられている。 In addition, in a liquid crystal panel, a TFT array formed on a TFT substrate is used as a switching element in order to apply an independent driving voltage to each pixel. The TFT substrate is applied to each pixel electrode in addition to the TFT array. Wiring or the like for supplying a driving voltage is provided.
ところで、液晶パネルの開口率や明るさ等の主要性能を高めるためには、TFT基板とCF基板との貼り合せ精度(重ね精度)を高める必要がある。このため、TFT基板に形成されたTFTアレイや配線等のサイズ(パターニング寸法)と、CF基板に形成されたカラーフィルタのサイズとを、高精度にマッチングさせる必要がある。 By the way, in order to improve the main performance such as the aperture ratio and the brightness of the liquid crystal panel, it is necessary to improve the bonding accuracy (overlap accuracy) between the TFT substrate and the CF substrate. For this reason, it is necessary to match the size (patterning dimension) of the TFT array or wiring formed on the TFT substrate with the size of the color filter formed on the CF substrate with high accuracy.
しかしながら、TFT基板の製造工程では、一般に、露光工程や熱処理工程などを繰り返すことによって複数の層からなる積層構造を形成しており、各層の形成工程において、基板の伸縮が生じ、TFTアレイや配線等のパターニング寸法が、CF基板におけるカラーフィルタの寸法と異なってしまう場合がある。 However, in the TFT substrate manufacturing process, generally, a laminated structure composed of a plurality of layers is formed by repeating an exposure process, a heat treatment process, and the like, and the expansion and contraction of the substrate occurs in the formation process of each layer. The patterning dimensions such as may differ from the dimensions of the color filter on the CF substrate.
図7は、従来の液晶パネルの製造工程の概要を示すフロー図である。この図に示すように、TFTマスク1,2,3,4,5,・・・を用いた露光処理および熱処理工程等の他のプロセス工程を経て形成されたTFT基板と、CFマスク1,2,3,4,・・・を用いた露光処理および熱処理工程等の他のプロセス工程を経て形成されたCF基板とを貼り合わせ、貼り合わせのズレ量の評価および確認が行われる。そして、ズレ量の評価および確認の結果、補正が必要な場合には、ズレ量を補正するための補正作業が実施される。
FIG. 7 is a flowchart showing an outline of a manufacturing process of a conventional liquid crystal panel. As shown in this figure, a TFT substrate formed through other process steps such as an exposure process and a heat treatment process using
TFT基板におけるパターニング寸法と、CF基板におけるカラーフィルタの寸法とを精度良く一致させるための補正作業には、従来、以下の3通りの方法が考えられる。
(1)TFT基板の製造工程において各層の形成時における露光倍率を各層繰返し試作評価しマスクを修正する方法、
(2)作成したTFT基板に合わせてカラーフィルタ側マスクの一部もしくは全部のサイズを補正する方法、
(3)カラーフィルタ基板に合わせてTFT側マスクの一部もしくは全部のサイズを補正する方法の3通りの方法。
Conventionally, the following three methods are conceivable for the correction work for accurately matching the patterning dimension on the TFT substrate and the dimension of the color filter on the CF substrate.
(1) A method of correcting the mask by repeatedly evaluating the exposure magnification at the time of formation of each layer in each TFT substrate manufacturing process,
(2) A method for correcting the size of part or all of the color filter side mask in accordance with the created TFT substrate,
(3) Three methods of correcting part or all of the size of the TFT side mask in accordance with the color filter substrate.
ところが、1番目の方法では、TFT基板における各層の形成工程についての設計データや露光パターンの再設計を試行錯誤的に行って精密アライメントを行う必要があり、非常に時間がかかるという問題があった。つまり、1層目(ファーストレイヤー)の露光データを変更すると、2層目(セカンドレイヤー)以降の各層について補正確認作業が必要となり、多大な時間と労力が必要であった。 However, in the first method, it is necessary to perform redesign of design data and exposure pattern for each layer formation process on the TFT substrate by trial and error, and there is a problem that it takes a very long time. . That is, if the exposure data of the first layer (first layer) is changed, correction confirmation work is required for each layer after the second layer (second layer), which requires a lot of time and labor.
そこで、例えば特許文献1に開示されているように、マスクに形成されたパターンを、投影光学系を介して基板に転写する露光装置において、基板上に形成されたアライメントマークに基づいて基板の伸縮量を算出し、算出した基板の伸縮量に基づいて投影光学系の倍率を変更する技術が開発されている。 Therefore, for example, as disclosed in Patent Document 1, in an exposure apparatus that transfers a pattern formed on a mask to a substrate via a projection optical system, the substrate is expanded or contracted based on an alignment mark formed on the substrate. A technique for calculating the amount and changing the magnification of the projection optical system based on the calculated amount of expansion / contraction of the substrate has been developed.
しかしながら、この技術を用いる場合、基板の伸縮量に基づいて各層のパターニング寸法(露光倍率)を補正するので、各層を精度よく重ねることはできるが、積層構造を形成した後のTFT基板のパターニング寸法は、各層の形成工程における基板伸縮量によって決まるので、CF基板の寸法と一致しない場合がある。 However, when this technique is used, the patterning dimension (exposure magnification) of each layer is corrected based on the amount of expansion / contraction of the substrate, so that each layer can be accurately stacked, but the patterning dimension of the TFT substrate after forming the laminated structure Is determined by the amount of expansion / contraction of the substrate in the formation process of each layer, and may not match the size of the CF substrate.
また、3番目の方法は、1番目の方法と同様、大掛かりな確認作業が必要であり、時間と労力が必要であり、また、マスクの再作成に多額の費用を要するという問題がある。 The third method, like the first method, requires large-scale confirmation work, requires time and labor, and has a problem that a large amount of cost is required to recreate the mask.
このため、従来は、2番目の方法、すなわち、作成したTFT基板に合わせてカラーフィルタのサイズを補正することによって、TFT基板とCF基板との貼り合せ精度の補正が行われている。
しかしながら、従来のように、作成したTFT基板に合わせてカラーフィルタのサイズを補正することによって、TFT基板とCF基板との貼り合せ精度の補正を行う場合、カラーフィルタの製造工程で用いるマスクが高価なため、液晶パネルの製造コストが増大するという問題があった。 However, when correcting the bonding accuracy between the TFT substrate and the CF substrate by correcting the size of the color filter according to the TFT substrate produced as in the prior art, a mask used in the color filter manufacturing process is expensive. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost of the liquid crystal panel increases.
特に、カラーフィルタを製造するために、スループットに優れた一括露光方式の露光装置を用いる場合には、マスクのサイズが大きいことから、マスクを再形成するためのコストが非常に大きい。また、近年、基板サイズの大型化が進んでおり、カラーフィルタの製造工程に用いるマスクのコストはさらに増大する傾向にある。 In particular, when a collective exposure type exposure apparatus with excellent throughput is used to manufacture a color filter, the cost for re-forming the mask is very high due to the large size of the mask. In recent years, the substrate size has been increased, and the cost of the mask used in the color filter manufacturing process tends to further increase.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板上に複数の層が露光処理によって形成されてなる積層基板のパターニング寸法を、所定の範囲内に調整できる露光装置、および、上記積層基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can adjust the patterning dimension of a laminated substrate in which a plurality of layers are formed by exposure processing on a substrate within a predetermined range. And it is providing the manufacturing method of the said laminated substrate.
本発明の露光装置は、上記の課題を解決するために、入射された光を所定の投影倍率で基板上に照射する投影光学手段と、上記基板の伸縮量を検出する伸縮量検出手段と、上記投影光学手段の投影倍率を補正する倍率補正手段と、上記検出した基板の伸縮量に基づいて上記投影光学手段の倍率補正量を算出する倍率算出手段とを備え、マスクに形成されたパターンを、投影光学手段を介して上記基板上に転写することにより、上記基板上に複数の層を形成する露光装置であって、形成後の上記複数の層のパターニング寸法を所定の範囲内の値とするための、上記基板上に1層目の層を形成する際の投影倍率、を算出する初層倍率算出手段を備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the exposure apparatus of the present invention, a projection optical means for irradiating the incident light onto the substrate at a predetermined projection magnification, an expansion / contraction amount detection means for detecting the expansion / contraction amount of the substrate, A magnification correction unit that corrects the projection magnification of the projection optical unit, and a magnification calculation unit that calculates a magnification correction amount of the projection optical unit based on the detected expansion / contraction amount of the substrate, and a pattern formed on the mask An exposure apparatus for forming a plurality of layers on the substrate by transferring them onto the substrate via a projection optical means, wherein the patterning dimensions of the plurality of layers after formation are set to a value within a predetermined range. Therefore, an initial layer magnification calculating means for calculating a projection magnification when the first layer is formed on the substrate is provided.
上記の構成によれば、初層倍率算出手段が、形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、上記基板上に1層目の層を形成する際の投影倍率を算出する。つまり、初層倍率算出手段は、2層目以降の転写における投影倍率を考慮して、形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、上記基板上に形成する1層目の層の投影倍率を算出する。 According to the above configuration, when the first layer magnification calculating unit forms the first layer on the substrate such that the patterning dimensions of the plurality of layers after the formation have values within a predetermined range. Calculate the projection magnification. That is, the first layer magnification calculating means is formed on the substrate so that the patterning dimensions of the plurality of layers after formation are within a predetermined range in consideration of the projection magnification in the transfer of the second and subsequent layers. The projection magnification of the first layer to be calculated is calculated.
これにより、各層のパターニング寸法が所定の範囲内の値である積層基板を形成できる。また、例えば、本発明の露光装置を用いて、TFT基板(積層基板)とCF基板とが貼り合わされてなる液晶表示素子に用いられるTFT基板を形成する場合、TFT基板とCF基板との高精度な貼り合せを実現できる。この場合、TFT基板とCF基板との貼り合せ精度を補正するために従来行っていた、カラーフィルタ形成用マスクの再作成が不要となるので、液晶表示素子の製造コストを削減できる。 Thereby, a laminated substrate in which the patterning dimension of each layer is a value within a predetermined range can be formed. In addition, for example, when forming a TFT substrate used for a liquid crystal display element in which a TFT substrate (laminated substrate) and a CF substrate are bonded using the exposure apparatus of the present invention, the TFT substrate and the CF substrate are highly accurate. Can be realized. In this case, since it is not necessary to recreate the color filter forming mask, which has been conventionally performed to correct the bonding accuracy between the TFT substrate and the CF substrate, the manufacturing cost of the liquid crystal display element can be reduced.
また、本発明の露光装置は、上記基板を保持する基板保持手段を備えた、上記投影光学手段の光軸方向に直交し、かつ、互いに直交する2方向を軸とする座標系に沿って移動する基板ステージを備え、マスクに形成されたパターンを、上記基板上に存在する複数の領域に順次転写する露光装置であって、形成後の上記複数の層のパターニング寸法を所定の範囲内の値とするための、1層目の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板ステージの移動量、を算出する初層移動量算出手段と、上記伸縮量検出手段によって検出した基板の伸縮量に基づいて、2層目以降の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板ステージの移動量、を算出する移動量算出手段と、を備えている構成としてもよい。 The exposure apparatus of the present invention includes a substrate holding means for holding the substrate, and moves along a coordinate system that is orthogonal to the optical axis direction of the projection optical means and has two directions as axes. An exposure apparatus for sequentially transferring a pattern formed on a mask to a plurality of regions existing on the substrate, wherein the patterning dimensions of the plurality of layers after the formation are within a predetermined range. Therefore, the initial layer movement amount calculating means for calculating the movement amount of the substrate stage when the first layer is sequentially transferred to the plurality of regions, and the expansion / contraction of the substrate detected by the expansion / contraction amount detection means. A movement amount calculating means for calculating the movement amount of the substrate stage when the second and subsequent layers are sequentially transferred to the plurality of regions based on the amount may be provided.
上記の構成によれば、初層移動量算出手段が、形成後の上記複数の層のパターニング寸法を所定の範囲内の値とするための、1層目の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板ステージの移動量を算出し、移動量算出手段が、基板の伸縮量に基づいて、2層目以降の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板ステージの移動量を算出する。 According to the above configuration, the first layer movement amount calculating means sequentially transfers the first layer to the plurality of regions in order to set the patterning dimensions of the plurality of layers after formation to a value within a predetermined range. The movement amount of the substrate stage is calculated when the movement amount calculating unit sequentially transfers the second and subsequent layers to the plurality of regions based on the expansion / contraction amount of the substrate. Is calculated.
これにより、マスクに形成されたパターンが、基板上に存在する複数の領域に順次転写されてなる複数の層からなる積層基板を、各層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように形成できる。 As a result, a laminated substrate composed of a plurality of layers in which the pattern formed on the mask is sequentially transferred to a plurality of regions existing on the substrate is formed so that the patterning dimension of each layer is a value within a predetermined range. it can.
本発明の積層基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、マスクを透過した光を所定の投影倍率で基板上に照射することによって、上記マスクに形成されたパターンを上記基板上に転写する転写工程により、上記基板上に複数の層が形成されてなる積層基板、を製造する積層基板の製造方法であって、形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、上記基板上に1層目の層を転写するための投影倍率を設定する工程と、上記設定した投影倍率で1層目の層を転写する工程と、上記基板の伸縮量を検出する工程と、上記検出した基板の伸縮量に基づいて、2層目以降の層を転写するための投影倍率の補正量を算出する工程と、上記算出した倍率補正量に基づいて補正した投影倍率で、2層目以降の層を転写する工程と、を含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the method for manufacturing a laminated substrate of the present invention irradiates the light transmitted through the mask onto the substrate at a predetermined projection magnification, thereby forming a pattern formed on the mask on the substrate. A method for manufacturing a laminated substrate, wherein a plurality of layers are formed on the substrate by a transfer step, wherein a patterning dimension of the plurality of layers after formation is a value within a predetermined range. The step of setting the projection magnification for transferring the first layer onto the substrate, the step of transferring the first layer at the set projection magnification, and the amount of expansion / contraction of the substrate A step of detecting, a step of calculating a correction amount of a projection magnification for transferring the second and subsequent layers based on the detected expansion / contraction amount of the substrate, and a projection corrected based on the calculated magnification correction amount Transfer the second and subsequent layers at a magnification It is characterized in that it comprises that the step.
上記の製造方法では、形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、上記基板上に形成する1層目の層の投影倍率を設定する。つまり、2層目以降の転写における投影倍率を考慮して、形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、上記基板上に形成する1層目の層の投影倍率を設定する。そして、2層目以降の転写における投影倍率については、検出した基板の伸縮量に基づいて補正する。これにより、各層のパターニング寸法が所定の範囲内の値である積層基板を形成できる。 In the above manufacturing method, the projection magnification of the first layer formed on the substrate is set so that the patterning dimensions of the plurality of layers after the formation have values within a predetermined range. That is, in consideration of the projection magnification in the transfer of the second and subsequent layers, the first layer formed on the substrate is formed such that the patterning dimensions of the plurality of layers after the formation are within a predetermined range. Set the projection magnification. The projection magnification in the second and subsequent layers is corrected based on the detected amount of expansion / contraction of the substrate. Thereby, a laminated substrate in which the patterning dimension of each layer is a value within a predetermined range can be formed.
また、本発明の製造方法は、上記基板を、当該基板上に照射される光の光軸方向に直交し、かつ、互いに直交する2方向を軸とする座標系に沿って移動させることにより、マスクに形成されたパターンを、上記基板上に存在する複数の領域に順次転写する積層基板の製造方法であって、形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、1層目の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板の移動量を設定し、上記検出した基板の伸縮量に基づいて、2層目以降の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板の移動量を設定するようにしてもよい。 Further, in the manufacturing method of the present invention, the substrate is moved along a coordinate system that is orthogonal to the optical axis direction of the light irradiated on the substrate and has two directions as axes. A method of manufacturing a laminated substrate in which a pattern formed on a mask is sequentially transferred to a plurality of regions existing on the substrate so that patterning dimensions of the plurality of layers after the formation are within a predetermined range. In addition, the movement amount of the substrate when sequentially transferring the first layer to the plurality of regions is set, and the second and subsequent layers are set to the plurality of regions based on the detected expansion / contraction amount of the substrate. You may make it set the movement amount of the said board | substrate at the time of transferring sequentially.
上記の製造方法によれば、1層目の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板の移動量が、形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように設定され、2層目以降の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板の移動量が、基板の伸縮量に基づいて設定される。 According to the above manufacturing method, the amount of movement of the substrate when the first layer is sequentially transferred to the plurality of regions is such that the patterning dimensions of the plurality of layers after formation are within a predetermined range. The amount of movement of the substrate when the second and subsequent layers are sequentially transferred to the plurality of regions is set based on the amount of expansion / contraction of the substrate.
これにより、マスクに形成されたパターンが、基板上に存在する複数の領域に順次転写されてなる複数の層からなる積層基板を、各層のパターニング寸法が、所定の範囲内の値となるように製造できる。 As a result, the pattern formed on the mask is sequentially transferred to a plurality of regions existing on the substrate, and the laminated substrate is composed of a plurality of layers so that the patterning dimension of each layer is a value within a predetermined range. Can be manufactured.
本発明の露光装置は、形成後の上記複数の層のパターニング寸法を所定の範囲内の値とするための、上記基板上に形成する1層目の層の投影倍率、を算出する初層倍率算出手段を備えている。また、本発明の積層基板の製造方法は、形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、上記基板上に1層目の層を転写するための投影倍率を設定する。 The exposure apparatus of the present invention calculates an initial layer magnification for calculating a projection magnification of a first layer formed on the substrate so that patterning dimensions of the plurality of layers after formation are within a predetermined range. Calculation means are provided. Further, in the method for manufacturing a laminated substrate according to the present invention, the projection magnification for transferring the first layer onto the substrate so that the patterning dimensions of the plurality of layers after the formation have values within a predetermined range. Set.
それゆえ、各層のパターニング寸法が所定の範囲内の値である積層基板を形成できる。また、例えば、本発明の露光装置を用いて、TFT基板(積層基板)とCF基板とが貼り合わされてなる液晶表示素子に用いられるTFT基板を形成する場合、TFT基板とCF基板との高精度な貼り合せを実現できる。この場合、TFT基板とCF基板との貼り合せ精度を補正するために従来行っていた、カラーフィルタ形成用マスクの再作成が不要となるので、液晶表示素子の製造コストを削減できる。 Therefore, it is possible to form a laminated substrate in which the patterning dimension of each layer is a value within a predetermined range. In addition, for example, when forming a TFT substrate used for a liquid crystal display element in which a TFT substrate (laminated substrate) and a CF substrate are bonded using the exposure apparatus of the present invention, the TFT substrate and the CF substrate are highly accurate. Can be realized. In this case, since it is not necessary to recreate the color filter forming mask, which has been conventionally performed to correct the bonding accuracy between the TFT substrate and the CF substrate, the manufacturing cost of the liquid crystal display element can be reduced.
本発明の一実施形態について説明する。図2は、本実施形態にかかる露光装置1の概略構成を示すブロック図である。また、図3は、露光装置1の概略構成を模式的に示した平面図である。なお、本実施形態で用いる露光装置1は、マスクに形成されたパターンを基板上に存在する複数の領域に順次転写するステッパ(露光装置)であって、2層目以降の倍率補正(投影倍率およびショット間隔(基板ステージ11の移動量)の補正)を、基板の伸縮量に基づいて算出した補正量で自動補正(主制御部31が補正)するようになっている。 An embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the exposure apparatus 1 according to the present embodiment. FIG. 3 is a plan view schematically showing a schematic configuration of the exposure apparatus 1. The exposure apparatus 1 used in the present embodiment is a stepper (exposure apparatus) that sequentially transfers a pattern formed on a mask to a plurality of regions existing on a substrate, and magnification correction (projection magnification) for the second and subsequent layers. The shot interval (correction of the movement amount of the substrate stage 11) is automatically corrected (corrected by the main control unit 31) with the correction amount calculated based on the expansion / contraction amount of the substrate.
図2に示すように、露光装置1は、基板ステージ11、基板ホルダ12、照度センサ13、投影レンズユニット14、インテグレータ15、シャッター16、光源17、レチクルホルダ(マスクホルダ)18、ステージ位置センサ23、レチクルホルダ位置センサ24、アライメント顕微鏡26、入力部27、制御部30を備えている。
As shown in FIG. 2, the exposure apparatus 1 includes a
また、図3に示すように、投影レンズユニット14の光軸方向下側(光照射方向)には、基板ステージ11が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
基板ステージ11上には、基板100を保持する基板ホルダ12が備えられている。また、基板ステージ11の一部には、投影レンズユニットによって投影される光の照度を計測する照度センサ13が埋め込まれている。
A
投影レンズユニット14の光軸方向上側(光照射方向上流側)には、レチクル(マスク)101を保持するレチクルホルダ18が配置されており、さらに、その光軸方向上側にはコンデンサレンズ19、ミラー20が配置されている。また、投影レンズユニット14の近傍にはアライメント顕微鏡26が備えられている。
A
ミラー20によって曲げられた光軸方向(光照射方向上流側)には、ハーフミラー21、シャッター16、ミラー22が配置されている。また、ミラー22によってさらに曲げられた光軸方向(光照射方向上流側)には、光源17が配置されている。これにより、光源17から照射された光が、ミラー22、シャッター16、ハーフミラー21、ミラー20、コンデンサレンズ19、レチクル101、投影レンズユニット14を介して基板100に投影されるようになっており、光源17からの照射光(露光光)で照明されたレチクル101のパターンが、投影レンズユニット14によって基板100の表面に結像される。
A
また、ハーフミラー21は、照射光の一部を透過せずに反射するようになっており、反射して曲げられた光はインテグレータ15に照射されるようになっている。
Further, the
インテグレータ(積算光量計)15は、光源17から投影レンズユニット14を介して基板100に照射される光の積算光量を算出し、算出結果を主制御部31に伝達する。
The integrator (integrated light quantity meter) 15 calculates the integrated light quantity of light emitted from the
入力部27は、露光装置1に対するユーザからの指示を受け付け、制御部30に伝達するものである。なお、入力部27は複数の操作キーからなるが、これに限らず、例えば、パソコンなどの外部機器と接続可能なインターフェースを備え、接続された外部機器を介してユーザからの指示を受け付ける構成としてもよい。
The
制御部30は、主制御部31、ステージ駆動部32、投影レンズ駆動部33、レチクルホルダ駆動部34、シャッター駆動部35、光源駆動部36、記憶部37を備えている。
The
主制御部31は、露光装置1における全ての動作を制御する露光装置1の中枢部である。また、主制御部31は、各部を制御するための情報やプログラム、入力部27を介して入力される設定情報などを記憶部37に記憶させ、また、それを適時読み出すことが可能になっている。
The
基板ステージ駆動部32は、主制御部31からの指示に応じて、基板ステージ11を移動させ、また、基板ホルダ12による基板100の吸着保持をON/OFFさせる。より詳細には、基板ステージ11は、投影レンズユニット14の光軸方向(Z方向)に直交する2方向(X方向およびY方向)に沿って移動可能となっている。なお、X方向およびY方向を軸とする移動座標系内における基板ステージ11の位置は、ステージ位置センサ23によって常時計測されており、基板ステージ駆動部32は、主制御部31からの指示とステージ位置センサ23による計測値とに基づいて基板ステージ11を駆動制御する。なお、ステージ位置センサ23は、特に限定されるものではないが、例えばレーザ干渉計を用いればよい。
The substrate
また、基板ホルダ12は、基板100との接触面に備えられた複数個の穴部または溝部をバキューム(減圧)することによって、基板100を吸着保持するようになっており、吸着保持のON/OFFの切り替えは、上記したように、主制御部31からの指示に応じて基板ステージ駆動部32が制御する。なお、基板100を設計面として受けて接触させる面積(吸着保持する面積)は特に限定されないが、露光装置1では、基板100の基板面の約20%以上を吸着する、いわゆる全面吸着を行うようになっており、これによって基板100を精度良く正確に保持できるようになっている。
Further, the
投影レンズ駆動部33は、主制御部31からの指示に応じて、投影レンズユニット14を駆動し、基板100に対する照射光の投影倍率を制御する。より詳細には、投影レンズユニット14は、投影レンズ駆動部33によって制御される倍率調整機構によって投影倍率を調整(補正)することができるようになっている。倍率調整機構の構成は特に限定されるものではないが、例えば、投影レンズユニット14を構成する各レンズエレメント間に封入されている気体の圧力を変えてその空間の屈折率を変えることで投影倍率を変化させる機構、あるいは投影レンズユニット14を構成する特定のレンズエレメントを光軸方向に移動させることで投影倍率を変化させる機構等を用いることができる。なお、倍率の補正量算出方法については後述する。
The projection
レチクルホルダ駆動部34は、主制御部31からの指示に応じて、レチクルホルダ18の位置を調整(補正)する。より詳細には、レチクルホルダ18は、投影レンズユニット14の光軸方向(Z方向)に直交する2方向(X方向およびY方向)および光軸方向を軸とする回転方向(θ方向)に移動可能となっている。また、基板ステージ11上には、基板100の表面と同じ高さに、レチクル101に形成されたアライメントマーク(図示せず)を計測するための、基準マーク25が設けられている。また、基準マーク25には光源(図示せず)が組み込まれている。
The reticle
レチクルホルダ18にレチクル101を搭載する際、主制御部31は、基板ステージ駆動部32に、基準マーク25からの光線が投影レンズユニット14を介してレチクル101上に形成されたアライメントマークを走査するように基板ステージ11の移動を制御させる。そして、主制御部31は、図示しないアライメントセンサで受光するレチクル101を透過した透過光量と、基板ステージ11の位置を計測するステージ位置センサ23の出力とに基づいて、基板ステージ11の移動座標系におけるアライメントマークの位置を算出する。さらに、主制御部31は、算出した基板ステージ11の移動座標系におけるアライメントマークの位置に基づいて、レチクルホルダ駆動部34を制御し、レチクルホルダ18をX,Y,θ方向に駆動させ、レチクル101のアライメントを行う。
When the
光源駆動部36は、主制御部31からの指示に応じて、光源17のON/OFFを切り替える。
The light
シャッター駆動部35は、主制御部31の指示に応じて、シャッター16を開閉する。主制御部31は、インテグレータ15によって計測した積算光量に基づいて、所定のレジスト線幅が得られるように、シャッタータイム(露光時間)を算出し、算出したシャッタータイムに基づいてシャッター駆動部35にシャッター16を開閉させる。
The
また、露光装置1では、主制御部31が、基板ステージ11に備えられた照度センサ13によって投影レンズユニット14を介して照射される照射光(露光光)の照度を必要に応じて検出させ、その検出結果に基づいてインテグレータ15の検出した積算光量を補正してシャッタータイムを算出するようになっている。これにより、露光装置1では、インテグレータ15の検出精度が劣化した場合でも、適切なシャッタータイムで露光処理を行うことが可能になっている。
In the exposure apparatus 1, the
ここで、露光装置1における露光倍率の補正量算出方法について説明する。投影レンズユニット14の近傍には、投影レンズの光軸に対して所定の角度の光軸を有するアライメント顕微鏡26(図2および図3参照)が備えられている。アライメント顕微鏡26は、基板ステージ11上に載置されている基板100に形成された複数のアライメントマーク(図示せず)を計測する。
Here, an exposure magnification correction amount calculation method in the exposure apparatus 1 will be described. An alignment microscope 26 (see FIGS. 2 and 3) having an optical axis at a predetermined angle with respect to the optical axis of the projection lens is provided in the vicinity of the
主制御部31は、アライメント顕微鏡26の計測結果を用いて、投影レンズユニット14を介して露光される基板100の露光領域と基板100上における露光されるべき領域とを一致させるために必要な、基板ステージ11の移動量を計算する。また、主制御部31は、基板100上に形成された複数のアライメントマークを計測することで、基板100の伸縮量を算出し、さらにその伸縮量に基づいて投影レンズユニット14の倍率補正値を算出する。
The
なお、基板ステージ11上に形成されている上記の基準マーク25には、レチクル101の位置を補正するためのマークだけでなく、基板ステージ11の位置を補正するためのマークも設けられている。このため、基準マーク25に設けられている基板ステージ11の位置補正用のマークをアライメント顕微鏡26で計測すれば、基準マーク25に設けられているレチクル101の位置補正用のマークと基板ステージ11の位置補正用のマークとの設計位置差から、レチクル101とアライメント顕微鏡26との関係が分かる。したがって、レチクル101と基板100との位置関係もわかる。
The
露光装置1では、このような補正処理により、各層の露光工程において基板100が伸縮している場合でも、伸縮量を考慮した露光倍率の補正が可能となっている。
The exposure apparatus 1 can correct the exposure magnification in consideration of the amount of expansion / contraction even when the
次に、このような露光装置1を用いて行う、本実施形態にかかる液晶表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the liquid crystal display element according to the present embodiment, which is performed using such an exposure apparatus 1, will be described.
まず、図1を用いて、TFT基板の製造方法について説明する。はじめに、主制御部31は、入力部27を介してユーザから入力される、TFT基板における1層目の露光処理に対する倍率設定を受け付ける(S1)。なお、以降の処理は、設定された1層目の倍率に基づく座標系を基準座標系として行う。また、例えば、1層目のレチクル(マスク)については事前に試作を行い、試作結果に基づいて補正されたものをもちいてもよい。
First, a manufacturing method of a TFT substrate will be described with reference to FIG. First, the
次に、主制御部31は、上記した方法で、レチクルホルダ18の位置補正(アライメント)を行う(S2)。
Next, the
そして、基板ホルダ12に基板100が載置されると、主制御部31は、基板ステージ駆動部32を制御し、基板ホルダ12による基板100の吸着保持を開始させる(S3)。
When the
その後、主制御部31は、露光装置1の各部を制御し、基板100に1層目のレチクルパターンの転写を行う(S4)。すなわち、主制御部31は、基板ステージ駆動部32を制御して基板ステージ11を設定された移動量で移動(ステッピング動作)させるとともに、光源駆動部36,シャッター駆動部35,投影レンズ駆動部33を制御し、ステップ・アンド・リピート動作による基板100の露光処理を行い、基板100上に1層目のレチクルパターンを転写する。
Thereafter, the
これにより、基板100上の所定の領域に、複数のショット領域(転写領域)が形成される。なお、この場合、隣接するショット領域には連続したパターンが形成される。また、この1層目の露光の際に、基板100上には複数のアライメントマークが形成される。なお、アライメントマークは、例えば、X方向の位置計測用およびY方向の位置計測用のそれぞれについて別々に複数設けてもよい。
Thereby, a plurality of shot regions (transfer regions) are formed in a predetermined region on the
次に、主制御部31は、露光装置1の各部を制御し、現像、エッチングその他のプロセス処理を行わせる(S5)。このプロセス処理により、基板100に伸縮が生じ、1層目のショット領域のサイズも伸縮する。
Next, the
次に、主制御部31は、基板100上に形成されている複数のアライメントマークの位置を計測する(S6)。より詳細には、主制御部31は、基板100が保持されている基板ステージ11を、アライメント顕微鏡26とステージ位置センサ23の検出結果を監視しつつ、基板ステージ駆動部32によって基板ステージ11をX方向およびY方向に駆動させることで、基板100上に形成されている複数のアライメントマークの位置を計測する。
Next, the
次に、主制御部31は、アライメントマークの計測値に基づいて、各補正パラメータを算出する(S7)。算出方法としては、例えば最小2乗法を用いればよい。すなわち、各アライメントマークの設計上の座標位置と、位置合わせすべき実際の座標位置とを、最小2乗法等で対応させることにより、各種補正パラメータ(投影倍率、ショット間隔、基板ステージ11の移動量など)を算出すればよい。
Next, the
次に、主制御部31は、算出した補正パラメータに基づいて、次の露光処理のための投影レンズユニット14の倍率補正(投影倍率およびショット間隔の補正)を行う(S8)。
Next, the
そして、補正した倍率および移動量に基づいて、2層目の露光処理を行い、レチクルパターンを転写し(S9)、現像,エッチングその他のプロセス処理を行う(S10)。 Then, based on the corrected magnification and movement amount, the second layer exposure process is performed, the reticle pattern is transferred (S9), and development, etching and other process processes are performed (S10).
次に、主制御部31は、さらに次の層を形成するか否かを判断する(S11)。そして、次の層を形成する場合には、2層目に行ったS6以降の処理と同様の処理を、以降の層について順次行う。
Next, the
一方、S11において、次の層を形成しない場合、主制御部31は形成したTFT基板とCF基板との貼り合せ誤差(貼り合せ精度)を算出する(S12)。例えば、TFT基板と貼り合わせるCF基板におけるカラーフィルタの寸法を、入力部27を介してあらかじめ入力して記憶しておき、主制御部31が形成したTFT基板のパターニング寸法とカラーフィルタの寸法とを比較することにより、貼り合せ誤差を算出するようにすればよい。
On the other hand, when the next layer is not formed in S11, the
次に、主制御部31は、貼り合せ誤差が所定の範囲内であるか否かを判断する(S13)。なお、基板上にTFTを適切に形成するためには、貼り合せ誤差は±20ppm以内であることが好ましい。(試作検討を重ねた結果、貼りあわせ誤差が±20ppm以内であれば、本発明の製造方法で生産できることを確認した。)
そして、貼り合わせ誤差が所定の範囲内であった場合、主制御部31は、補正処理を終了する。この場合、次回以降のTFT基板の形成については、S1において前回設定された条件に基づいて形成すればよい。
Next, the
If the bonding error is within a predetermined range, the
一方、貼り合せ誤差が所定の範囲内でなかった場合、主制御部31は、貼りあわせ誤差を所定の範囲内(あるいは最小値)とするための、1層目の露光倍率を算出する(S14)。すなわち、主制御部31は、形成したTFT基板のパターニング寸法と、各層の露光処理時における基板の伸縮量などから、次に形成するTFT基板の貼り合せ誤差を所定の範囲内(あるいは最小値)にするための、1層目の倍率補正値を算出する。
On the other hand, when the bonding error is not within the predetermined range, the
そして、算出した1層目の倍率補正値に基づいて、S1からの処理を行い、次のTFT基板を製作する。これにより、形成後のTFT基板のパターニング寸法を、CF基板との貼り合せ誤差が所定の範囲内の値となる値とすることができる。 Then, based on the calculated magnification correction value of the first layer, the processing from S1 is performed to manufacture the next TFT substrate. Thereby, the patterning dimension of the TFT substrate after the formation can be set to a value at which the bonding error with the CF substrate becomes a value within a predetermined range.
以上のように、本実施形態では、基板の伸縮量に応じた露光倍率の自動補正を行う露光装置を用いるとともに、TFT基板(積層基板)の1層目の露光処理における露光倍率および基板ステージ11の移動量を、形成後のTFT基板における各層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように設定し、2層目以降は基板の伸縮量に応じて露光倍率を自動補正する。これにより、所望するパターニング寸法のTFT基板を作成でき、TFT基板とCF基板との高精度な貼り合せを容易に実現できる。
As described above, in the present embodiment, the exposure apparatus that automatically corrects the exposure magnification according to the expansion / contraction amount of the substrate is used, and the exposure magnification and the
したがって、TFT基板とCF基板との貼り合せ精度を補正するために従来行っていた、カラーフィルタ形成用マスクの再作成が不要となるので、液晶表示素子の製造コストを削減できる。特に、カラーフィルタの製造工程において、転写する像と等倍に形成したマスクを用いて一括露光する方式の露光装置を用いる場合には、マスクサイズが大きいため、マスクのパターン寸法を変更するためのコストが非常に大きいので、本実施形態のようにTFT基板側のサイズを補正することにより、製造コストを大幅に削減できる。 Therefore, it is not necessary to recreate the color filter forming mask, which has been conventionally performed to correct the bonding accuracy between the TFT substrate and the CF substrate, so that the manufacturing cost of the liquid crystal display element can be reduced. In particular, in the manufacturing process of a color filter, when using an exposure apparatus that performs batch exposure using a mask formed at the same size as the image to be transferred, the mask size is large, so that the pattern size of the mask is changed. Since the cost is very high, the manufacturing cost can be greatly reduced by correcting the size on the TFT substrate side as in this embodiment.
なお、上記の説明では、主制御部31が、形成したTFT基板のパターニング寸法に基づいて、次に形成するTFT基板の貼り合せ誤差を所定の範囲内にするための1層目の倍率補正値を算出し、次のTFT基板の露光処理に対する1層目の倍率補正値として設定するものとした。しかしながら、これに限らず、例えば、ユーザが1層目の露光処理に対する倍率補正値を算出、あるいは経験則等に基づいて設定するようにしてもよい。この場合でも、1層目の倍率補正値を設定するだけで、TFT基板とCF基板との高精度な貼り合せを実現でき、カラーフィルタ形成用マスクのパターン寸法変更が不要となるので、液晶表示素子の製造コストを削減できる。また、主制御部31が、形成したTFT基板のパターニング寸法に基づいて、次に形成するTFT基板の貼り合せ誤差を所定の範囲内にするための1層目の倍率補正値を算出し、算出結果を例えば図示しない表示手段などによってユーザに提示し、ユーザがそれに基づいて次のTFT基板に対する1層目の倍率補正値を設定するようにしてもよい。
In the above description, based on the patterning dimension of the formed TFT substrate, the
また、本実施形態では、マスクに形成されたパターンを基板上に存在する複数の領域に順次転写する露光装置1について説明したが、本発明を適用できる露光装置はこれに限るものではない。基板の伸縮量に応じて露光倍率を補正できる露光装置であればよく、例えば基板上に形成する各層について、マスクに形成されたパターンを、所定の倍率で一括して転写するのであってもよい。 In this embodiment, the exposure apparatus 1 that sequentially transfers the pattern formed on the mask to a plurality of regions existing on the substrate has been described. However, the exposure apparatus to which the present invention can be applied is not limited to this. Any exposure apparatus that can correct the exposure magnification in accordance with the amount of expansion / contraction of the substrate may be used. For example, for each layer formed on the substrate, the pattern formed on the mask may be collectively transferred at a predetermined magnification. .
また、本実施形態にかかる露光装置1は、基板伸縮量に基づいて露光倍率を算出するものとしたが、露光装置1の構成はこれに限るものではない。例えば、上記した構成に加えて、チャンバ内の環境条件(温度、気体の組成や密度、圧力など)を計測する手段を備え、基板の伸縮量に加えてこれらの条件を考慮して露光倍率の補正量および基板ステージ11の移動量を算出するようにしてもよい。
Although the exposure apparatus 1 according to the present embodiment calculates the exposure magnification based on the substrate expansion / contraction amount, the configuration of the exposure apparatus 1 is not limited to this. For example, in addition to the above-described configuration, a means for measuring environmental conditions (temperature, gas composition, density, pressure, etc.) in the chamber is provided, and the exposure magnification is adjusted in consideration of these conditions in addition to the expansion / contraction amount of the substrate. The correction amount and the movement amount of the
また、本発明の積層基板の製造方法は、例えば、図4に示すように表現することもできる。この図に示す方法では、まず、TFTマスク1,2,3,4,5,・・・を用いた露光処理および熱処理工程等の他のプロセス工程を経て形成されたTFT基板と、CFマスク1,2,3,4,・・・を用いた露光処理および熱処理工程等の他のプロセス工程を経て形成されたCF基板とを貼り合わせ、貼り合わせのズレ量の評価および確認を行う。 Moreover, the manufacturing method of the laminated substrate of this invention can also be expressed as shown in FIG. 4, for example. In the method shown in this figure, first, a TFT substrate formed through other process steps such as an exposure process and a heat treatment process using the TFT masks 1, 2, 3, 4, 5,. , 2, 3, 4,... Are bonded to a CF substrate formed through other process steps such as an exposure process and a heat treatment process, and the amount of bonding deviation is evaluated and confirmed.
ズレ量の評価および確認は、貼り合わせ後の基板における各測定ポイントで、TFT基板とCF基板とのズレ量を計測する。 For the evaluation and confirmation of the deviation amount, the deviation amount between the TFT substrate and the CF substrate is measured at each measurement point on the bonded substrates.
そして、計測したズレ量から、シフト成分、回転成分、倍率成分、残留歪み成分、の4つの成分(補正値)を算出する。 Then, four components (correction values) of a shift component, a rotation component, a magnification component, and a residual distortion component are calculated from the measured deviation amount.
その後、算出した4つの成分から、シフト成分および回転成分を抽出し、これらの成分については、貼り合わせ装置(図示せず)で補正を行う。そして、貼り合わせ装置で補正を行って貼り合わせた基板について、再度貼り合わせのズレ量の評価および確認を行う。 Thereafter, a shift component and a rotation component are extracted from the calculated four components, and these components are corrected by a bonding apparatus (not shown). And about the board | substrate which correct | amended with the bonding apparatus and bonded together, the deviation | shift amount of bonding is again evaluated and confirmed.
そして、貼り合わせ装置の補正では所定の貼り合わせ精度が得られない場合、倍率成分の補正値を抽出し、倍率成分を1層目(TFTマスク1)の露光データにフィードバックする。すなわち、1層目の露光工程におけるショット間隔(スケーリング(scaling))、レンズ投影倍率(マグニフィケーション(Magnification))の補正を行う。 If a predetermined bonding accuracy cannot be obtained by the correction of the bonding apparatus, a magnification component correction value is extracted, and the magnification component is fed back to the exposure data of the first layer (TFT mask 1). That is, the shot interval (scaling) and lens projection magnification (magnification) are corrected in the exposure process of the first layer.
図5(a)〜図5(c)は、ショット間隔補正およびレンズ投影倍率補正の方法を説明するための平面図である。 FIG. 5A to FIG. 5C are plan views for explaining methods of shot interval correction and lens projection magnification correction.
図5(a)は、1層目の露光処理およびそれ以降のプロセス工程を行う前の基板100におけるショット領域を示す平面図である。
FIG. 5A is a plan view showing a shot region in the
図5(b)は、1層目の露光処理およびそれ以降のプロセス工程を行った結果、基板100の伸びによって各ショット領域の大きさおよび位置が変化した後、伸びが生じた基板100に対応するように、ショット間隔およびレンズ投影倍率を補正する処理を説明するための平面図である。
FIG. 5B corresponds to the
図5(b)における一点鎖線は、図5(a)の座標系に対応するショット領域の一部を示している。このショット領域を、基板100の伸びに対応した位置に移動させるように、基板100の伸びに応じて、ショット間隔の補正を行う。ショット間隔を補正した後の、各ショット領域の位置は、実線で表される。
An alternate long and short dash line in FIG. 5B indicates a part of the shot area corresponding to the coordinate system in FIG. The shot interval is corrected according to the elongation of the
次に、各ショット領域にレチクルのパターンを基板100の伸びに応じた大きさで転写するように、投影レンズのレンズ投影倍率を補正する。図5(b)における破線は、レンズ投影倍率を補正した後の、ショット領域を示している。
Next, the lens projection magnification of the projection lens is corrected so that the reticle pattern is transferred to each shot area with a size corresponding to the elongation of the
このようなショット間隔およびレンズ投影倍率の補正により、図5(c)に示すように、基板100の伸びに応じた適切なショット領域にレチクルのパターンを転写できる。
By correcting the shot interval and the lens projection magnification, the reticle pattern can be transferred to an appropriate shot area corresponding to the elongation of the
図6は、1層目の倍率補正前および倍率補正後の、TFT基板とCF基板との貼り合わせ誤差を示すグラフである。この図に示すように、1層目の倍率補正を行った後の貼り合わせ誤差は、倍率補正前に比べて5ppmよくなった。 FIG. 6 is a graph showing a bonding error between the TFT substrate and the CF substrate before and after the magnification correction of the first layer. As shown in this figure, the bonding error after the magnification correction of the first layer was 5 ppm better than before the magnification correction.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、基板上に複数の層が露光処理によって形成する露光装置であって、露光倍率を変更可能な露光装置、および、該露光装置を用いた上記積層基板の製造方法に適用できる。 The present invention is an exposure apparatus in which a plurality of layers are formed on a substrate by an exposure process, and can be applied to an exposure apparatus capable of changing the exposure magnification and a method for manufacturing the laminated substrate using the exposure apparatus.
1 露光装置
11 基板ステージ
12 基板ホルダ(基板保持手段)
14 投影レンズユニット(投影光学手段)
16 シャッター
17 光源
18 レチクルホルダ
25 基準マーク(伸縮量検出手段)
26 アライメント顕微鏡(伸縮量検出手段)
30 制御部
31 主制御部(伸縮量検出手段、倍率算出手段、初層倍率算出手段、初層移動量算出手段、移動量算出手段)
32 基板ステージ駆動部
33 投影レンズ駆動部(倍率補正手段)
34 レチクルホルダ駆動部
35 シャッター駆動部
36 光源駆動部
100 基板
101 レチクル(マスク)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
14 Projection lens unit (projection optical means)
16
26 Alignment microscope (Expansion / contraction amount detection means)
30
32 substrate
34 reticle
Claims (4)
形成後の上記複数の層のパターニング寸法を所定の範囲内の値とするための、上記基板上に1層目の層を形成する際の投影倍率、を算出する初層倍率算出手段を備えていることを特徴とする露光装置。 Projection optical means for irradiating the incident light onto the substrate at a predetermined projection magnification, expansion / contraction amount detection means for detecting the expansion / contraction amount of the substrate, magnification correction means for correcting the projection magnification of the projection optical means, and A magnification calculating unit that calculates a magnification correction amount of the projection optical unit based on the detected expansion / contraction amount of the substrate, and transferring the pattern formed on the mask onto the substrate via the projection optical unit, An exposure apparatus for forming a plurality of layers on the substrate,
There is provided an initial layer magnification calculating means for calculating a projection magnification when forming a first layer on the substrate so that patterning dimensions of the plurality of layers after formation are set to values within a predetermined range. An exposure apparatus characterized by comprising:
形成後の上記複数の層のパターニング寸法を所定の範囲内の値とするための、1層目の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板ステージの移動量、を算出する初層移動量算出手段と、
上記伸縮量検出手段によって検出した基板の伸縮量に基づいて、2層目以降の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板ステージの移動量、を算出する移動量算出手段と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 A substrate stage having a substrate holding means for holding the substrate is provided on the mask, the substrate stage moving along a coordinate system that is orthogonal to the optical axis direction of the projection optical means and that has two directions orthogonal to each other. An exposure apparatus for sequentially transferring the formed pattern to a plurality of regions existing on the substrate,
First layer for calculating the amount of movement of the substrate stage when the first layer is sequentially transferred to the plurality of regions in order to set the patterning dimensions of the plurality of layers after formation to a value within a predetermined range. A movement amount calculating means;
A movement amount calculating means for calculating a movement amount of the substrate stage when the second and subsequent layers are sequentially transferred to the plurality of regions based on the expansion / contraction amount of the substrate detected by the expansion / contraction amount detection means; The exposure apparatus according to claim 1, comprising: an exposure apparatus.
形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、上記基板上に1層目の層を転写するための投影倍率を設定する工程と、
上記設定した投影倍率で1層目の層を転写する工程と、
上記基板の伸縮量を検出する工程と、
上記検出した基板の伸縮量に基づいて、2層目以降の層を転写するための投影倍率の補正量を算出する工程と、
上記算出した倍率補正量に基づいて補正した投影倍率で、2層目以降の層を転写する工程と、を含むことを特徴とする積層基板の製造方法。 A laminate in which a plurality of layers are formed on the substrate by a transfer process in which the pattern formed on the mask is transferred onto the substrate by irradiating the substrate with light transmitted through the mask at a predetermined projection magnification. A method for manufacturing a laminated substrate for manufacturing a substrate,
Setting a projection magnification for transferring the first layer onto the substrate such that the patterning dimensions of the plurality of layers after formation are values within a predetermined range;
Transferring the first layer at the set projection magnification;
Detecting the amount of expansion and contraction of the substrate;
Calculating a correction amount of the projection magnification for transferring the second and subsequent layers based on the detected expansion / contraction amount of the substrate;
And a step of transferring the second and subsequent layers at the projection magnification corrected based on the calculated magnification correction amount.
形成後の上記複数の層のパターニング寸法が所定の範囲内の値となるように、1層目の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板の移動量を設定し、
上記検出した基板の伸縮量に基づいて、2層目以降の層を上記複数の領域に順次転写する際の上記基板の移動量を設定することを特徴とする請求項3に記載の積層基板の製造方法。 The pattern formed on the mask is moved by moving the substrate along a coordinate system that is orthogonal to the optical axis direction of the light irradiated onto the substrate and that is orthogonal to each other. A method of manufacturing a laminated substrate that sequentially transfers to a plurality of regions existing on a substrate,
Setting the amount of movement of the substrate when sequentially transferring the first layer to the plurality of regions so that the patterning dimensions of the plurality of layers after formation are within a predetermined range;
4. The stacked substrate according to claim 3, wherein the amount of movement of the substrate when sequentially transferring the second and subsequent layers to the plurality of regions is set based on the detected expansion / contraction amount of the substrate. Production method.
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