JP2006098774A - 近接露光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 安定したギャップ制御を迅速に行うことができる近接露光装置を提供する。
【解決手段】 制御手段は、基板ステージ2がマスクMから所定距離離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、基板ステージ2とマスクMとを接近させた後にギャップセンサ31によるマスクMの下面位置の測定結果が前記基準値となったときに、ギャップセンサ31による測定結果に基づいて求められるマスクMと基板Wとのすき間量が目標値となるように基板ステージ2を上下微動させる上下微動装置8を制御する。
【選択図】 図1
【解決手段】 制御手段は、基板ステージ2がマスクMから所定距離離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、基板ステージ2とマスクMとを接近させた後にギャップセンサ31によるマスクMの下面位置の測定結果が前記基準値となったときに、ギャップセンサ31による測定結果に基づいて求められるマスクMと基板Wとのすき間量が目標値となるように基板ステージ2を上下微動させる上下微動装置8を制御する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイ等の基板上にマスクのパターンを近接(プロキシミティ)露光転写するのに好適な近接露光装置に関する。
近接露光は、表面に感光剤を塗布した透光性の基板(被露光材)を近接露光装置の基板ステージ上に保持すると共に、該基板をマスクステージのマスク保持枠に保持されたマスクに接近させて両者のすき間を例えば数10μm〜数100μmにし、次いで、マスクの基板から離間する側から照射装置によって露光用の光をマスクに向けて照射することにより該基板上に該マスクに描かれたパターンを露光転写するようにしたものである。
ところで、近接露光には、マスクを基板と同じ大きさにして一括で露光する方式があるが、このような方式では、大型基板上にマスクのパターンを露光転写する場合にマスクが大型化し、マスクの撓みによるパターン精度への影響やコスト面等で問題が生じる。
このような事情から、従来においては、大型基板上にマスクのパターンを露光転写する場合には、基板より小さいマスクを用い、基板ステージをマスクに対して例えばY軸方向に相対的にステップ移動させて各ステップ毎にマスクを基板に近接して対向配置した状態でパターン露光光を照射し、これにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写する、所謂ステップ式の近接露光方式が用いられることがある。
このような事情から、従来においては、大型基板上にマスクのパターンを露光転写する場合には、基板より小さいマスクを用い、基板ステージをマスクに対して例えばY軸方向に相対的にステップ移動させて各ステップ毎にマスクを基板に近接して対向配置した状態でパターン露光光を照射し、これにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写する、所謂ステップ式の近接露光方式が用いられることがある。
具体的には、例えば2ステップ露光の場合は、まず、一枚目の基板を基板ステージ上に搬送して露光位置に保持し、次に、制御装置が上下微動装置を制御して基板ステージを上昇させながら、基板上方に対向配置されたマスクの下面と基板の上面との位置をそれぞれギャップセンサで測定しつつ、制御装置が該測定結果に基づいてマスクと基板との間のすき間量を求めると共に、該すき間量が予め定められた目標値となるように上下微動装置を制御して基板ステージを上下微動させる所謂ギャップ制御を行い、次に、前記すき間量が目標値になった状態で照射手段から1ショット目の露光用の光をマスクに向けて照射して該マスクのパターンを基板に露光転写する。
なお、二層目以降の露光においては、前記すき間量が目標値になった状態でマスク側のアライメントマークと基板に露光転写されたアライメントマークとの位置合わせ(アライメント)を行い、該アライメント終了後に照射手段から1ショット目の露光用の光をマスクに向けて照射して該マスクのパターンを基板に露光転写する。
露光後、基板ステージを下方に微動させてマスクの下面と基板の上面とのすき間量を一定量拡大し、この状態で、基板ステージをマスクに対して1ステップ量だけ送り、その後、制御装置が上下微動装置を制御して基板ステージを上昇させながら、マスクの下面と基板の上面との位置をそれぞれギャップセンサで測定しつつ、制御装置が該測定結果に基づいてマスクと基板との間のすき間量を求めると共に、該すき間量が予め定められた目標値となるように上下微動装置を制御して基板ステージを上下微動させる所謂ギャップ制御を行い、次に、前記すき間量が目標値になった状態で照射手段から2ショット目の露光用の光をマスクに向けて照射して該マスクのパターンを基板に露光転写する。
なお、二層目以降の露光においては、前記すき間量が目標値になった状態でマスク側のアライメントマークと基板に露光転写されたアライメントマークとの位置合わせ(アライメント)を行い、該アライメント終了後に照射手段から2ショット目の露光用の光をマスクに向けて照射して該マスクのパターンを基板に露光転写する。
露光後、制御装置は基板ステージを下方に微動させるように上下微動装置を制御してマスクの下面と基板の上面とのすき間量を一定量拡大し、この状態で、基板を装置外に搬送して一枚目の基板の露光を終了する。
一枚目の基板の露光が終了した後、二枚目の基板を基板ステージ上に搬送して露光位置に保持し、上記同様の工程でステップ露光を行う。
露光後、制御装置は基板ステージを下方に微動させるように上下微動装置を制御してマスクの下面と基板の上面とのすき間量を一定量拡大し、この状態で、基板を装置外に搬送して一枚目の基板の露光を終了する。
一枚目の基板の露光が終了した後、二枚目の基板を基板ステージ上に搬送して露光位置に保持し、上記同様の工程でステップ露光を行う。
上記従来の近接露光装置においては、制御装置によってマスクと基板との間のすき間量が目標値となるように上下微動装置を制御して基板ステージを上下微動させるギャップ制御を行う際には、マスクと基板とが十分に離れた位置で前記すき間量を測定した後、該すき間量が目標値になるように基板ステージをマスクに接近させるようにしているが、マスクと基板とを接近させたときにマスクと基板との間の空気によってマスクが変形する(マスク中央部が基板から離れる方向に反る)ため、マスクの形が元の状態に戻るまで十分に待ってからギャップ制御を行う必要がある。
このとき、マスクと基板間の空気が抜けてマスクの形が元の状態に戻ったと判断するのが難しく、判断のための時間を要する。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、安定したギャップ制御を迅速に行うことができる近接露光装置を提供することを目的とする。
このとき、マスクと基板間の空気が抜けてマスクの形が元の状態に戻ったと判断するのが難しく、判断のための時間を要する。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、安定したギャップ制御を迅速に行うことができる近接露光装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、被露光材としての基板を保持する基板ステージと、露光すべきパターンを有するマスクを前記基板に対向させた状態で保持するマスクステージと、前記マスクと前記基板と各対向面の位置をそれぞれ測定するギャップセンサと、前記マスクに対して前記基板ステージを相対的に進退移動させる進退移動手段と、前記ギャップセンサによる測定結果に基づいて前記マスクと前記基板との間のすき間量を求めると共に、該すき間量が予め定められた目標値となるように前記マスクに対して前記基板ステージを相対移動させるべく前記進退移動手段を制御する制御手段と、前記すき間量が前記目標値となった状態で前記マスクのパターンを前記基板に露光転写すべく露光用の光を前記マスクに向けて照射する照射手段と備えた近接露光装置において、
前記制御手段は、前記基板ステージが前記マスクから第1の所定距離離間しているときの該マスクの対向面位置の前記ギャップセンサによる測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、前記基板ステージと前記マスクとを第2の所定距離まで接近させた後に前記ギャップセンサによる前記マスクの対向面位置の測定結果が前記基準値となったときに、前記すき間量が前記目標値となるように前記進退移動手段を制御することを特徴とする。
前記制御手段は、前記基板ステージが前記マスクから第1の所定距離離間しているときの該マスクの対向面位置の前記ギャップセンサによる測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、前記基板ステージと前記マスクとを第2の所定距離まで接近させた後に前記ギャップセンサによる前記マスクの対向面位置の測定結果が前記基準値となったときに、前記すき間量が前記目標値となるように前記進退移動手段を制御することを特徴とする。
ここで、第1の所定距離とは、基板とマスクとをその距離まで接近させた際にも、両者間の空間の気圧の変化によりマスクの弾性変形が起こることがない、十分離れている距離を意味する。また、第2の所定距離は、基板上面とマスク下面とが接近した距離であり、且つ基板とマスクとが接触する可能性のない安全な距離が選定される。
本発明によれば、制御手段が、基板ステージがマスクから第1の所定距離離間しているときの該マスクの対向面位置のギャップセンサによる測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、基板ステージとマスクとを第2の所定距離まで接近させた後にギャップセンサによるマスクの対向面位置の測定結果が前記基準値となったときに、マスクと基板との接近時にマスクと基板との間の空気によって変形したマスクが元の形に戻ったと判断し、かかる判断後、ギャップセンサによる測定結果に基づいて求められるマスクと基板との間のすき間量が目標値となるようにマスクに対して基板ステージを相対的に進退移動させる進退移動手段を制御するギャップ制御を行うことで、マスクの形が元の状態に戻るのを確実且つ短時間に判断することができ、これにより、安定したギャップ制御を迅速に行うことができる。
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態の一例である近接露光装置を説明するための一部を破断した説明図、図2はギャップセンサの測定原理を説明するための説明図、図3は図1の矢印A方向から見た図である。
本発明の実施の形態一例である近接露光装置は、図1に示すように、被露光材としての基板Wより小さいマスクMを用い、該マスクMをマスクステージ1のマスク保持枠25で保持すると共に、基板Wを基板ステージ2で保持し、この状態で基板ステージ2をマスクMに対してX軸方向とY軸方向の二軸方向にステップ移動させて各ステップ毎にマスクMと基板Wとを近接して対向配置した状態で、照射手段3からパターン露光用の光をマスクMに向けて照射することにより、マスクMのパターンを基板W上に露光転写するようにしたものである。
本発明の実施の形態一例である近接露光装置は、図1に示すように、被露光材としての基板Wより小さいマスクMを用い、該マスクMをマスクステージ1のマスク保持枠25で保持すると共に、基板Wを基板ステージ2で保持し、この状態で基板ステージ2をマスクMに対してX軸方向とY軸方向の二軸方向にステップ移動させて各ステップ毎にマスクMと基板Wとを近接して対向配置した状態で、照射手段3からパターン露光用の光をマスクMに向けて照射することにより、マスクMのパターンを基板W上に露光転写するようにしたものである。
図1において符号4は装置ベース4であり、この装置ベース4上には基板ステージ2をX軸方向にステップ移動させるためのX軸ステージ送り機構5が設置され、X軸ステージ送り機構5のX軸送り台5a上には基板ステージ2をY軸方向にステップ移動させるためのY軸ステージ送り機構6が設置され、該Y軸ステージ送り機構6のY軸送り台6a上に基板ステージ2が設置されている。該基板ステージ2の上面には基板Wがワークチャック等で真空吸引された状態で保持されるようになっている。
Y軸ステージ送り機構6と基板ステージ2の間には、基板ステージ2の単純な上下動作を行う比較的粗い位置決め分解能であるが移動ストローク及び移動速度が大きな上下粗動装置7と、上下粗動装置7と比べて高分解能で位置決め可能で基板ステージ2を上下に微動させてマスクMと基板Wとの対向面間のすき間を所定量に微調整する上下微動装置8が設置されている。
上下粗動装置7は後述の微動ステージ6bに設けられた適宜の駆動機構により基板ステージ2を微動ステージ6bに対して上下動させる。符号14は基板ステージ2の底面の4箇所に固定されたステージ粗動軸で、微動ステージ6bに固定された直動ベアリング14aに係合し、微動ステージ6bに対し上下方向に案内される。なお、上下粗動装置7は分解能は低くても繰り返し位置決め精度が高いことが望ましい。
上下微動装置8は、Y軸送り台6aに固定された固定台9と、該固定台9にその内端側を斜め下方に傾斜させた状態で取り付けられたリニアガイドの案内レール10とを備えており、該案内レール10に跨架されたスライダ11を介して案内レール10に沿って往復移動するスライド体12にはボールねじのナット(図示せず)が連結されると共に、該スライド体12の上端面は微動ステージ6bに固定されたフランジ12aに対して水平方向に摺動自在に接している。
また、フランジ12aと固定台9とは図3に示すような板ばね15によって連結されている。この板ばね15は三枚の舌片16a,16b,16cを有しており、中央の舌片16bがフランジ12aに固定され、両側の舌片16a,16cが固定台9に固定されている。
従って、フランジ12aには水平面内(XY平面内)の移動は規制され、上下方向の微動及び微小な傾きの変化のみ許容される。なお、中央の舌片16bを固定台9に、両側の舌片16a,16cをフランジ12aに固定するようにしてもよい。
従って、フランジ12aには水平面内(XY平面内)の移動は規制され、上下方向の微動及び微小な傾きの変化のみ許容される。なお、中央の舌片16bを固定台9に、両側の舌片16a,16cをフランジ12aに固定するようにしてもよい。
そして、固定台9に取り付けられたモータ17によってボールねじのねじ軸を回転駆動させると、ナット、スライダ11及びスライド体12が一体となって案内レール10に沿って斜め方向に移動し、これにより、フランジ12aが上下微動する。このとき、フランジ12aの水平方向の変位は板ばね15の働きにより規制される。
この上下微動装置8は、Z軸送り台6aのY軸方向の一端側(図1の左端側)に1台、他端側に2台合計3台設置されてそれぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置8は、後述するギャップセンサ31によるマスクMの下面と基板Wの上面との位置の測定結果に基づいて図示しない制御装置で求められたマスクMの下面と基板Wの上面とのすき間量が予め定められた目標値となるように制御装置によって制御されることで、平行度も良好にすき間量調整が行われる。
また、Y軸送り台6a上には、基板ステージ2のY方向の位置を検出するY軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19と、基板ステージ2のX軸方向の位置を検出するX軸レーザ干渉計に対向するバーミラー(共に図示せず)とが設置されている。
Y軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19はY軸送り台6aの一側でX軸方向に沿って延びており、X軸レーザ干渉計に対向するバーミラーはY軸送り台6aの一端側でY軸方向に沿って延びている。
Y軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19はY軸送り台6aの一側でX軸方向に沿って延びており、X軸レーザ干渉計に対向するバーミラーはY軸送り台6aの一端側でY軸方向に沿って延びている。
Y軸レーザ干渉計及びX軸レーザ干渉計はそれぞれ常に対応するバーミラーに対向するように配置されて装置ベース4に支持されている。なお、Y軸レーザ干渉計18は、X軸方向に離間して2台設置されている。
2台のY軸レーザ干渉計18によりバーミラー19を介してY軸送り台6aひいては基板ステージ2のY軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。
X軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してX軸送り台5aひいては基板ステージ2のX軸方向の位置を検出する。
2台のY軸レーザ干渉計18によりバーミラー19を介してY軸送り台6aひいては基板ステージ2のY軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。
X軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してX軸送り台5aひいては基板ステージ2のX軸方向の位置を検出する。
ステップ送り時に得られる2つのY軸方向位置データ及びX軸方向位置データの検出信号を制御装置に出力し、制御装置がこの検出信号(実際の位置データ)と指令された位置データ(位置決めすべき位置のデータ)との差に基づいて補正量を算出して、その算出結果を後述するマスク位置調整手段(及び必要に応じて上下微動装置8)の駆動回路に出力することで、該補正量に応じてマスク位置調整手段等が制御されてX軸方向及びY軸方向の位置ずれ及びヨーイング誤差が補正され、マスクMが基板Wの露光すべき位置に正しく対向するようにアライメントされる。なお、前記制御装置は、後述するすき間調整等にも使用される。
なお、X軸レーザ干渉計、Y軸レーザ干渉計等は、主として、まだ全くパターンが形成されていない基板Wに対する露光(1層目の露光)の際に使用されるもので、1層目の露光が済んだ基板Wへの2層目以降の露光のための露光装置の場合は、これらを省略してもよいし、アライメントカメラと共に使用してもよい。
マスクステージ1は、略長方形状の枠体からなるマスクフレーム24と、該マスクフレーム24の中央部開口にすき間を介して挿入されてX,Y,θ方向(X,Y平面内)に移動可能に支持されたマスク保持枠25とを備えており、マスクフレーム24は装置ベース4から突設された支柱4aによって基板ステージ2の上方の定位置に保持されている。
マスクステージ1は、略長方形状の枠体からなるマスクフレーム24と、該マスクフレーム24の中央部開口にすき間を介して挿入されてX,Y,θ方向(X,Y平面内)に移動可能に支持されたマスク保持枠25とを備えており、マスクフレーム24は装置ベース4から突設された支柱4aによって基板ステージ2の上方の定位置に保持されている。
マスク保持枠25の中央部開口の下面には内方に張り出すフランジ26が開口の全周に沿って設けられている。このフランジ26の下面に露光すべきパターンが描かれているマスクMが真空式吸着装置(図示せず)等を介して着脱自在に保持されるようになっている。
また、フランジ26の上方には、マスクMの下面と基板Wの上面との対向面間のすき間量を測定する手段としてのギャップセンサ31、及びマスクMのアライメントマーク(図示せず)と、基板W側に一層目の露光で設けられたアライメントマーク(図示せず:二層目以降のアライメントに使用)、又は基板ステージ2若しくはマスクフレーム24に設けられた基準アライメントマーク(図示せず:一層目の初期位置合わせに使用)とを撮像する手段としてのアライメントカメラ30がそれぞれ移動可能に配置されている。
また、フランジ26の上方には、マスクMの下面と基板Wの上面との対向面間のすき間量を測定する手段としてのギャップセンサ31、及びマスクMのアライメントマーク(図示せず)と、基板W側に一層目の露光で設けられたアライメントマーク(図示せず:二層目以降のアライメントに使用)、又は基板ステージ2若しくはマスクフレーム24に設けられた基準アライメントマーク(図示せず:一層目の初期位置合わせに使用)とを撮像する手段としてのアライメントカメラ30がそれぞれ移動可能に配置されている。
ギャップセンサ31は、図2に示すように、投光部31aからマスクMの下面と基板Wの上面にレーザー光を当て、各面での反射光を受光部(ラインセンサ)31bで受けてマスクMの下面と基板Wの上面との位置を測定するものであり、フランジ26のX軸方向に沿う二辺の内側上方にX軸方向に互いに離間して2カ所ずつ、合計4箇所配置されている。
これらの4個のギャップセンサ31による測定結果に基づいて図示しない制御装置で演算処理を行うことで、マスクMの下面と基板Wの上面とのすき間量を求めると共に、マスクMと基板Wとの対向面間の平行度のずれ量を検出することができ、この検出ずれ量に応じて上述した上下微動装置8によりマスクMと基板Wとの対向面間のすき間量が所定の値となるようになっている。
ここで、前記制御装置は、基板ステージ2がマスクMから十分離れている第1の所定距離(基板WをマスクMに近づけても両者間の空間の気圧の変化が無視できる距離であればよい。例えば上下粗動装置7により基板WをマスクMに接近させる前の状態でもよい)離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、上下微動装置8で基板ステージ2を上昇させて基板Wをマスクに第2の所定距離(基板WがマスクMに接触しない距離)まで接近させた後のギャップセンサ31によるマスクMの下面位置の測定結果が前記基準値となったときに、マスクMと基板Wとの接近時にマスクMと基板Wとの間の空気によって変形したマスクMが元の形に戻ったと判断し、かかる判断後、前記すき間量が前記目標値となるように上下微動装置8を制御して基板ステージ2を上下微動させるギャップ制御を行う。
アライメントカメラ30はフランジ26のX軸方向に沿う二辺の各内側上方でX軸方向の略中央部にそれぞれ一カ所ずつ合計2カ所配置されおり、これらの2個のアライメントカメラ30の画像データに基づいて図示しない制御装置で演算処理を行うことでマスクMと基板Wとの平面ずれ量を検出することができ、この検出平面ずれ量に応じてマスク位置調整手段がマスク保持枠25をX,Y,θ方向に移動させて該マスク保持枠25に保持されたマスクMの基板Wに対する向きを調整するようになっている。
マスク位置調整手段は、マスクフレーム24のY軸方向に沿う一辺に取り付けられたX軸方向駆動装置(図示せず)と、マスク保持枠25のX軸方向に沿う一辺に互いにX軸方向に離間して取り付けられた二台のY軸方向駆動装置40とを備えており、X軸方向駆動装置によりマスク保持枠25のX軸方向の調整を、二台のY軸方向駆動装置40によりマスク保持枠25のX軸方向、Y軸方向及びθ軸方向(Z軸まわりの揺動)の調整を行うようになっている。
なお、図1において符号28は、マスク保持枠25に保持されたマスクM上の任意の範囲の露光光を必要に応じて遮光することで露光範囲を制限する遮光ブレードを有するマスキングアパーチャ機構である。
なお、図1において符号28は、マスク保持枠25に保持されたマスクM上の任意の範囲の露光光を必要に応じて遮光することで露光範囲を制限する遮光ブレードを有するマスキングアパーチャ機構である。
上記構成の近接露光装置を用いて例えばY軸方向に2ステップ露光を行うには、まず、アライメントカメラ30で撮像された基板ステージ2側のアライメントマークとマスク保持枠25に保持されたマスクMの露光領域に設けられたアライメントマークとのずれ量に応じてマスク位置調整手段がマスク保持枠25を所定方向に移動させることでマスクMの向きを調整して基板ステージ2に対するマスクMの初期位置を合わせ、そのときのマスクMの姿勢(位置)を図示しない制御装置の記憶領域等に記憶しておく(一層目の露光の場合)。
次に、一枚目の基板Wを基板ステージ2上に搬送して露光位置に保持し、この状態で制御装置が上下微動装置8を制御して基板ステージ2を上昇させ、マスクMの下面と基板Wの上面とのすき間量が設定値となるように、後述のように調整する。
これに先立ち、制御装置は、基板ステージ2がマスクMから第1の所定距離離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶しておき、これを基準値とする。例えば、基板Wの搬入前に前記基準値の取得を行うようにしてもよい。
これに先立ち、制御装置は、基板ステージ2がマスクMから第1の所定距離離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶しておき、これを基準値とする。例えば、基板Wの搬入前に前記基準値の取得を行うようにしてもよい。
そして、制御装置は、上下微動装置8で基板ステージ2を上昇させて基板WをマスクMに前記第2の所定距離まで接近させた後にギャップセンサ31によるマスクMの下面位置の測定を繰り返し、その測定結果が前記基準値となったときに、マスクMと基板Wとの接近時にマスクMと基板Wとの間の空気によって変形したマスクMが元の形に戻ったと判断し、かかる判断後、前記すき間量が前記目標値となるように上下微動装置8を制御して基板ステージ2を上下微動させるギャップ制御を行い、前記すき間量が目標値となった状態で照射手段3から1ショット目の露光用の光をマスクMに向けて照射して該マスクMのパターンを基板Wに露光転写する。
なお、二層目以降の露光においては、前記すき間量が目標値になった状態でマスクM側のアライメントマークと基板Wに露光転写されたアライメントマークとの位置合わせ(アライメント)を行い、該アライメント終了後に照射手段3から1ショット目の露光用の光をマスクMに向けて照射して該マスクMのパターンを基板Wに露光転写する。
露光後、制御装置が上下粗動装置7又は上下微動装置8により基板ステージ2を下降させてマスクMの下面と基板Wの上面とのすき間量を一定量拡大し、この状態でY軸ステージ送り機構5で基板ステージ2をマスクMに対してY軸方向に1ステップ量だけ送る。
露光後、制御装置が上下粗動装置7又は上下微動装置8により基板ステージ2を下降させてマスクMの下面と基板Wの上面とのすき間量を一定量拡大し、この状態でY軸ステージ送り機構5で基板ステージ2をマスクMに対してY軸方向に1ステップ量だけ送る。
このとき、X軸レーザ干渉計及びY軸レーザ干渉計18による基板ステージ2のステップ送り誤差の検出信号と上記記憶領域に記憶されたマスクMの初期姿勢情報とに基づいて制御装置がステップ送り誤差に応じたマスクMの向きの補正量を算出し、この算出結果をマスク位置調整手段(及び必要に応じて上下微動装置8)の駆動回路に出力することで、補正量に応じてマスク位置調整手段等が制御されてマスク保持枠25を介してマスクMの向きが調整される。
次に、(必要に応じて上下粗動装置7によりある程度接近させてから)制御装置が上下微動装置8を制御して基板ステージ2を上昇させてマスクMの下面と基板Wの上面とのすき間量が設定値となるように、後述のように調整する。
これに先立ち、制御装置は、基板ステージ2がマスクMから前記第1の所定距離離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶しておき、これを基準値とする。なお、この基準値としては、気圧の変化によるマスクMの弾性変形がないとした場合のギャップセンサ31とマスクMの下面との距離が不変とみなせる場合は、基板W搬入前に取得したものを用いるようにし、ここでの基準値測定は省略するようにしてもよい。
これに先立ち、制御装置は、基板ステージ2がマスクMから前記第1の所定距離離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶しておき、これを基準値とする。なお、この基準値としては、気圧の変化によるマスクMの弾性変形がないとした場合のギャップセンサ31とマスクMの下面との距離が不変とみなせる場合は、基板W搬入前に取得したものを用いるようにし、ここでの基準値測定は省略するようにしてもよい。
制御装置は、上下微動装置8で基板ステージ2を上昇させて基板WをマスクMに前記第2の所定距離まで接近させた後にギャップセンサ31によるマスクMの下面位置の測定を繰り返し、その測定結果が前記基準値となったときに、マスクMと基板Wとの接近時にマスクMと基板Wとの間の空気によって変形したマスクMが元の形に戻ったと判断し、かかる判断後、前記すき間量が前記目標値となるように上下微動装置8を制御して基板ステージ2を上下微動させるギャップ制御を行い、前記すき間量が目標値となった状態で照射手段3から2ショット目の露光用の光をマスクMに向けて照射して該マスクMのパターンを基板Wに露光転写する。
なお、二層目以降の露光においては、前記すき間量が目標値になった状態でマスクM側のアライメントマークと基板Wに露光転写されたアライメントマークとの位置合わせ(アライメント)を行い、該アライメント終了後に照射手段3から2ショット目の露光用の光をマスクMに向けて照射して該マスクMのパターンを基板Wに露光転写する。
露光後、制御装置が上下微動装置8により基板ステージ2を下降させてマスクMの下面と基板Wの上面とのすき間量を一定量拡大し、この状態で、基板Wを装置外に搬送して一枚目の基板Wのステップ露光を終了する。
露光後、制御装置が上下微動装置8により基板ステージ2を下降させてマスクMの下面と基板Wの上面とのすき間量を一定量拡大し、この状態で、基板Wを装置外に搬送して一枚目の基板Wのステップ露光を終了する。
一枚目の基板Wの露光が終了した後、二枚目の基板Wを基板ステージ2上に搬送して露光位置に保持し、上記同様の工程でステップ露光を行う。
このようにこの実施の形態では、前記制御装置は、基板ステージ2がマスクMから所定距離離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、上下微動装置8で基板ステージ2を上昇させて基板Wをマスクに接近させた後のギャップセンサ31によるマスクMの下面位置の測定結果が前記基準値となったときに、マスクMと基板Wとの接近時にマスクMと基板Wとの間の空気によって変形したマスクMが元の形に戻ったと判断し、かかる判断後、前記すき間量が前記目標値となるように上下微動装置8を制御して基板ステージ2を上下微動させるギャップ制御を行うようにしているので、マスクMの形が元の状態に戻るのを確実且つ短時間に判断することができ、これにより、安定したギャップ制御を迅速に行うことができる。
このようにこの実施の形態では、前記制御装置は、基板ステージ2がマスクMから所定距離離間しているときの該マスクMの下面位置のギャップセンサ31による測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、上下微動装置8で基板ステージ2を上昇させて基板Wをマスクに接近させた後のギャップセンサ31によるマスクMの下面位置の測定結果が前記基準値となったときに、マスクMと基板Wとの接近時にマスクMと基板Wとの間の空気によって変形したマスクMが元の形に戻ったと判断し、かかる判断後、前記すき間量が前記目標値となるように上下微動装置8を制御して基板ステージ2を上下微動させるギャップ制御を行うようにしているので、マスクMの形が元の状態に戻るのを確実且つ短時間に判断することができ、これにより、安定したギャップ制御を迅速に行うことができる。
また、基板ステージ2をマスクMに対してX軸方向とY軸方向の二軸方向にステップ移動させて各ステップ毎にパターン露光用の光を照射することにより、マスクMの複数のパターンを基板W上に露光転写するようにしているので、より小さなマスクMで大きな基板Wへの露光を可能して低コスト化及びパターン精度の高精度化を図ることができ、更には、基板W上により多彩なパターンの作成を可能にすることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、各ステージ送り機構の送り手段として、リニアガイドとボールねじを組合せたものを用いているが、必ずしもこれに限定する必要はなく、例えば、送り手段として、リニアモータ等を用いてもよい。
例えば、上記実施の形態では、各ステージ送り機構の送り手段として、リニアガイドとボールねじを組合せたものを用いているが、必ずしもこれに限定する必要はなく、例えば、送り手段として、リニアモータ等を用いてもよい。
更に、上記実施の形態では、基板ステージ2をX軸及びY軸方向にステップ移動可能な構成としたが、これに代えて、マスクステージ1を照射手段と共にX軸及びY軸方向にステップ移動可能な構成としても良い。
更に、上記実施の形態では、基板ステージ2をマスクMに対して二軸方向にステップ移動させて各ステップ毎にパターン露光用の光を照射する場合を例に採ったが、これに限定されず、基板ステージ2をマスクMに対して一軸方向にステップ移動させて各ステップ毎にパターン露光用の光を照射する場合、或いはステップ動作を伴わない一括露光方式の場合にも本発明を適用することができるのはいうまでもない。
更に、上記実施の形態では、基板ステージ2をマスクMに対して二軸方向にステップ移動させて各ステップ毎にパターン露光用の光を照射する場合を例に採ったが、これに限定されず、基板ステージ2をマスクMに対して一軸方向にステップ移動させて各ステップ毎にパターン露光用の光を照射する場合、或いはステップ動作を伴わない一括露光方式の場合にも本発明を適用することができるのはいうまでもない。
1 マスクステージ
2 基板ステージ
3 照射手段
8 上下微動装置(進退移動手段)
W 基板
M マスク
31 ギャップセンサ
2 基板ステージ
3 照射手段
8 上下微動装置(進退移動手段)
W 基板
M マスク
31 ギャップセンサ
Claims (1)
- 被露光材としての基板を保持する基板ステージと、露光すべきパターンを有するマスクを前記基板に対向させた状態で保持するマスクステージと、前記マスクと前記基板と各対向面の位置をそれぞれ測定するギャップセンサと、前記マスクに対して前記基板ステージを相対的に進退移動させる進退移動手段と、前記ギャップセンサによる測定結果に基づいて前記マスクと前記基板との間のすき間量を求めると共に、該すき間量が予め定められた目標値となるように前記マスクに対して前記基板ステージを相対移動させるべく前記進退移動手段を制御する制御手段と、前記すき間量が前記目標値となった状態で前記マスクのパターンを前記基板に露光転写すべく露光用の光を前記マスクに向けて照射する照射手段と備えた近接露光装置において、
前記制御手段は、前記基板ステージが前記マスクから第1の所定距離離間しているときの該マスクの対向面位置の前記ギャップセンサによる測定結果を記憶してこれを基準値とすると共に、前記基板ステージと前記マスクとを第2の所定距離まで接近させた後に前記ギャップセンサによる前記マスクの対向面位置の測定結果が前記基準値となったときに、前記すき間量が前記目標値となるように前記進退移動手段を制御することを特徴とする近接露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004285199A JP2006098774A (ja) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | 近接露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004285199A JP2006098774A (ja) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | 近接露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006098774A true JP2006098774A (ja) | 2006-04-13 |
Family
ID=36238653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004285199A Pending JP2006098774A (ja) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | 近接露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006098774A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286411A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Hitachi High-Technologies Corp | プロキシミティ露光装置のギャップ制御装置及びギャップ制御方法 |
CN100399139C (zh) * | 2006-06-22 | 2008-07-02 | 友达光电股份有限公司 | 曝光机器及曝光系统 |
JP2011123103A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Hitachi High-Technologies Corp | プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のギャップ制御方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
-
2004
- 2004-09-29 JP JP2004285199A patent/JP2006098774A/ja active Pending
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