JP2006100590A - 近接露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マスクずれを気にすることなく、露光することができる近接露光装置を提供する。
【解決手段】 基板ステージ２をマスクＭに対して相対的にステップ移動させて各ステップ毎にマスクＭを基板Ｗ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Ｍに描かれた複数のパターンを基板Ｗ上に露光転写するステップ式近接露光装置において、マスクＭを保持するマスク保持枠２５に設けられて、基板Ｗに露光パターンを転写する際のマスク保持枠２５に対するマスクＭの位置を各ステップを通して検出する変位センサ３０を備える。
【選択図】 図２

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場合がある。

具体的には、まず、例えば基板ステージ側のアライメントマークとマスク側のアライメントマークとが整合するようにマスク保持枠を介してマスクの向きを調整して基板ステージとマスクの位置を合わせ、そのときのマスクの姿勢（位置）を記憶装置等に記憶しておく。
次に、基板ステージに搭載した基板をマスクに接近させ、基板とマスクとを微小すき間を介した状態で照射手段からパターン露光用の光をマスクに向けて照射して一層目のマスクパターンを基板に露光転写する。

次に、基板をマスクから離し、この状態で基板ステージをマスクに対して１ステップ量だけ送る。このとき、例えばリニアガイド等の精度に起因して基板ステージの送り誤差が生じる。従って、このままで次ステップ目の露光を行うと、基板上に形成される次ステップ目の露光パターンと第１ステップ目の露光パターンとの相対位置がずれてしまう。
このため、次ステップの露光を行う前にレーザ干渉計等の光学的計測センサによって基板ステージの送り誤差（位置ずれ）を検出し、該検出結果と上記記憶装置に記憶されたマスクの初期姿勢情報とに基づいてマスク保持枠を介してマスクの向きを補正して基板とマスクとの位置を整合させ、この状態で次ステップ目の露光を行うことにより、基板上の個々の露光パターンの相対位置にずれが生じないようにしている。

しかしながら、上記従来のステップ式近接露光装置においては、各ステップ毎の位置ずれの補正にもかかわらず、露光位置のずれが完全に解消されない場合がある。その原因を調べたところ、露光転写を行った後に基板をマスクから離す際（或いは基板をマスクに近づける際）の基板とマスクとの間の空気圧の急激な変化等が原因でマスク保持枠に対してマスクがずれてしまい、しかもこのマスクずれはいつ発生するかは判らないため、ステップ精度が低下して基準となる一層目を高精度に露光することができなくなるという問題があることが判明した。

基板を上下移動する際の速度を下げることも考えられるが、スループットの低下につながるので、これは避けたい。
また、アライメントカメラによりマスクと基板との位置合わせを行う２層目移行の露光の場合も、上記のようなマスク保持枠に対するマスクのずれが大きすぎる場合、アライメントカメラによるマスクと基板との位置合わせが不可能になったりする場合もある。また、以上のことはステップ送りを伴わない近接露光装置の場合も起こり得ることである。
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、マスクずれを気にすることなく、露光する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と、該マスクを保持するマスク保持枠の向きを調整自在に支持するマスクステージと、前記基板と前記マスクとを微小すき間を介した状態で該マスクのパターンを前記基板に露光転写すべくパターン露光用の光を前記マスクに向けて照射する照射手段と、前記マスク保持枠を介して前記マスクの向きを調整するマスク位置調整手段とを備えた近接露光装置において、
前記マスク保持枠に設けられて、前記基板に露光パターンを転写する際の前記マスク保持枠に対する前記マスクの位置を検出する変位センサを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記基板上の複数の所定位置に前記マスクのパターンを対向させるように前記基板ステージを前記マスク保持枠に対して相対的にステップ移動させるステージ送り機構と、該ステージ送り機構によるステップ方向の送り誤差を光学的計測センサを用いて検出する送り誤差検出手段とを備え、マスク位置調整手段は、前記送り誤差検出手段による検出値に基づいて、前記ステージ送り機構による送り方向を基準に前記マスクの向きを調整すると共に、前記照射手段は、各ステップ毎にパターン露光用の光を前記マスクに向けて照射し、更に、前記変位センサは、各ステップを通して前記マスクの位置を検出することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２において、前記マスク位置調整手段は、前記変位センサによって得られた前記マスクの位置情報に基づいて前記基板に一層目の露光パターンを転写する前における前記マスク保持枠に対する前記マスクのずれを補正すべく、該マスク保持枠を介して前記マスクの向きを各ステップ毎に調整する手段を併せ持つことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３において、前記変位センサは、前記マスクの直交する各辺部の内の一方の辺部に一カ所、他方の辺部に二カ所配置されると共に、各辺に対して非接触とされていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれか一項において、前記ステージ送り機構は、前記基板ステージを前記マスクに対して二軸方向に相対的にステップ移動させることを特徴とする。

請求項１又は２の発明では、基板に露光パターンを転写する際のマスク保持枠に対するマスクのずれを変位センサによって各ステップを通して検出することができる。 請求項３の発明では、更に前記検出値に基づいて次ステップ目で基板に一層目の露光パターンを転写する前にマスク位置調整手段によりマスク保持枠を介してマスクの向きを調整して基板とマスクとの位置を整合させることで、マスクのずれを気にすることなく基準となる一層目を高精度に露光することが可能となる。

請求項４の発明では、例えば前記マスクの直交する各辺部の内の一方の辺部をＸ軸方向に沿う辺部とし、他方の辺部をＹ軸方向に沿う辺部とした場合に、Ｘ軸方向に沿う辺部に配置された一台の変位センサによりマスク保持枠に対するマスクのＹ軸方向のずれを検出し、Ｙ軸方向に沿う辺部に配置された二台の変位センサの各計測値の平均値によりマスク保持枠に対するマスクのＸ軸方向のずれを検出すると共に、各計測値の差からＺ軸回り（θ方向）のマスクのずれを検出することができる。

請求項５の発明では、基板ステージをマスク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ことにより、マスクの複数のパターンを基板上に露光転写することができるので、より小さなマスクで大きな基板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。

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ステップ式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は変位センサの配置例を示す図、図３は図２のＢ部詳細図、図４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ステップ式近接露光装置は、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の複数のパターンを基板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。
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による複数箇所でのマスクＭと基板Ｗとのすき間量の計測結果に基づき、３箇所のフランジ１２ａの高さを独立に微調整して基板ステージ２の高さ及び傾きを微調整できるので、マスクＭと基板Ｗとのすき間を平行度良好に目標値とすることができる。

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。

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。

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と基板Ｗとの対向面間のギャップ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、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箇所配置されており、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互いに独立して駆動可能な３台の上下微動装置８によりマスクＭと基板Ｗとの対向面間の平行度が確保されるようになっている。

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Ｘ軸方向に沿う一辺に取り付けられたＹ軸方向駆動装置（図示せず）と、マスク保持枠２５のＹ軸方向に沿う一辺に互いにＹ軸方向に離間して取り付けられた二台のＸ軸方向駆動装置（図示せず）とを備えており、Ｙ軸方向駆動装置によりマスク保持枠２５のＹ軸方向の調整を、二台のＸ軸方向駆動装置によりマスク保持枠２５のＸ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。

ところで、上記構成のステップ式近接露光装置を用いて、一層目の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。

次に、基板ステージ２に基板Ｗを搭載して保持し、この状態で上下粗動装置７及び上下微動装置８により基板ステージ２を上昇させてマスクＭと基板Ｗとの対向面間のすき間を所定量に微調整し、基板ＷとマスクＭとを微小すき間を介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で、１ショット目のマスクパターンを基板Ｗに露光転写する。

次に、上下粗動装置７により基板ステージ２を下降させて基板ＷをマスクＭから離し、この状態でＸ軸ステージ送り機構５又はＹ軸ステージ送り機構６で基板ステージ２をマスクＭに対してＸ軸方向又はＹ軸方向に１ステップ量だけ送り、２ショット目（２カ所目）の露光位置に位置決めする。ここで、露光転写を行った後に基板ＷをマスクＭから離す際の空気圧の急激な変化等が原因でマスク保持枠２５に対してマスクＭがずれてしまう場合があり、しかもこのマスクずれはいつ発生するかは判らないため、このままだと、ステップ精度が低下して基準となる一層目を高精度に露光することができなくなるという問題がある。

そこで、この実施の形態では、図２に示すように、マスク保持枠２５に、基板Ｗに一層目の露光パターンを転写する際のマスク保持枠２５に対するマスクＭの位置を各ステップを通して検出する変位センサ３０を取り付けている。
この変位センサ３０は、非接触式とされ、図３に示すように、投光部からマスクの辺部（端面）にレーザー光を当て、その反射光を受光部（ラインセンサ）で受けてマスクＭの位置を検出するものであり、マスクＭのＸ軸方向に沿う辺部に一カ所配置されると共に、マスクＭのＹ軸方向に沿う辺部にＹ軸方向に互いに離間して二カ所配置されている。

Ｘ軸方向に沿う辺部に配置された一台の変位センサ３０によりマスク保持枠２５に対するマスクＭのＹ軸方向のずれを検出し、Ｙ軸方向に沿う辺部に配置された二台の変位センサ３０の各計測値の平均値によりマスク保持枠２５に対するマスクＭのＸ軸方向のずれを検出すると共に、各計測値の差からＺ軸回り（θ方向）のマスクＭのずれを検出する。

そして、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補正制御手段（図示せず）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すると共に、前記変位センサ３０によるステップ中或いはステップ直後（露光前）の検出値（マスクずれ量）に基づいて補正制御手段がマスクＭのずれに応じたマスクＭの向きの補正量を算出し、これら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、各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、これにより、次ステップ目において基板Ｗに一層目の露光パターンを転写する前に基板ＷとマスクＭとの位置を整合させ、この状態で次ステップ目の露光を行う。

このようにこの実施の形態では、基板Ｗに一層目の露光パターンを転写する際のマスク保持枠２５に対するマスクＭのずれを変位センサ３０によって各ステップを通して検出し、該検出値に基づいて次ステップ目で基板Ｗに一層目の露光パターンを転写する前にマスク位置調整手段によりマスク保持枠２５を介してマスクＭの向きを調整して基板ＷとマスクＭとの位置を整合させるようにしているので、マスクＭのずれを気にすることなく基準となる一層目を高精度に露光することができる。

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。
また、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、非接触の変位センサ３０を用いているが、接触式の変位センサを用いてもよいのは勿論である。
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Ｗに一層目の露光パターンを転写する際のマスクＭの位置を変位センサによって各ステップを通して常に検出し、該検出値（ずれ量）に基づいてマスクＭの向きを補正して基板ＷとマスクＭとの位置を整合させてるようにしているが、これに代えて、或いはこれに加えて、変位センサによって検出されたマスクＭのずれ量が大きすぎる場合には、ステップ露光をキャンセルして最初からやり直すような制御を行うようにしてもよい。

更に、上記実施の形態では、ステップ送り誤差を測定する光学的計測センサとしてレーザ干渉計等からなるレーザ測長機を用いる１層目の露光の場合を例示したが、光学的計測センサとしてアライメントカメラを用い、マスクＭと基板Ｗとの位置合わせを行うことにより、ステップ送り誤差を補正する２層目以降のための露光装置にも本発明を適用することができる。

即ち、マスクＭのマスク保持枠２５に対するずれ量が大きすぎ、アライメントカメラによる位置合わせが不可能な場合は、このずれ量分をマスク位置調整手段により調整してからアライメントカメラによる位置合わせを行うようにすればよい。
更に、このずれ量が大きすぎ、マスク位置調整手段による調整可能範囲を逸脱している場合は、制御装置が例えばプリアライメントしてからやり直すように制御する等の非常時の動作をさせるようにしてもよい。

更に、ステップ式でない露光装置の場合であっても、露光位置での基板ステージの昇降は必要なため、そのときにマスクがマスク保持枠に対してずれる場合もあるので、本発明を適用可能である。
更に、プリアライメントの不備、又は基板搬送時の不測の事態により、マスク搬入時の位置が正規の位置に対し、ずれが大きい場合にも本発明を適用可能である。

本発明の実施の形態の一例であるステップ式近接露光装置を説明するための一部を破断した説明図である。 変位センサの配置例を示す図である。 図２のＢ部詳細図である。 図１の矢印Ａ方向から見た図である。

符号の説明

１ マスクステージ
２ 基板ステージ
３ 照射手段
５ Ｘ軸ステージ送り機構
６ Ｙ軸ステージ送り機構
Ｗ 基板
Ｍ マスク
１８ Ｙ軸レーザ干渉計（光学的計測センサ）
１９ バーミラー（光学的計測センサ）
２５ マスク保持枠
３０ 変位センサ

Claims (5)

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と、該マスクを保持するマスク保持枠の向きを調整自在に支持するマスクステージと、前記基板と前記マスクとを微小すき間を介した状態で該マスクのパターンを前記基板に露光転写すべくパターン露光用の光を前記マスクに向けて照射する照射手段と、前記マスク保持枠を介して前記マスクの向きを調整するマスク位置調整手段とを備えた近接露光装置において、
   前記マスク保持枠に設けられて、前記基板に露光パターンを転写する際の前記マスク保持枠に対する前記マスクの位置を検出する変位センサを備えたことを特徴とする近接露光装置。
2. 前記基板上の複数の所定位置に前記マスクのパターンを対向させるように前記基板ステージを前記マスク保持枠に対して相対的にステップ移動させるステージ送り機構と、該ステージ送り機構によるステップ方向の送り誤差を光学的計測センサを用いて検出する送り誤差検出手段とを備え、マスク位置調整手段は、前記送り誤差検出手段による検出値に基づいて、前記ステージ送り機構による送り方向を基準に前記マスクの向きを調整すると共に、前記照射手段は、各ステップ毎にパターン露光用の光を前記マスクに向けて照射し、更に、前記変位センサは、各ステップを通して前記マスクの位置を検出することを特徴とする請求項１に記載した近接露光装置。
3. 前記マスク位置調整手段は、前記変位センサによって得られた前記マスクの位置情報に基づいて前記基板に一層目の露光パターンを転写する前における前記マスク保持枠に対する前記マスクのずれを補正すべく、該マスク保持枠を介して前記マスクの向きを各ステップ毎に調整する手段を併せ持つことを特徴とする請求項２に記載した近接露光装置。
4. 前記変位センサは、前記マスクの直交する各辺部の内の一方の辺部に一カ所、他方の辺部に二カ所配置されると共に、各辺に対して非接触とされていることを特徴とする請求項２又は３に記載した近接露光装置。
5. 前記ステージ送り機構は、前記基板ステージを前記マスクに対して二軸方向に相対的にステップ移動させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載した近接露光装置。

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