JP2006330534A - Reference index plate, method for adjusting reference index plate, exposing device and method for manufacturing micro device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための露光装置に用いられる基準指標板、該基準指標板の調整方法、該基準指標板を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a reference index plate used in an exposure apparatus for manufacturing a microdevice such as a flat panel display element such as a liquid crystal display element in a lithography process, a method for adjusting the reference index plate, and an exposure including the reference index plate The present invention relates to an apparatus and a microdevice manufacturing method using the exposure apparatus.
液晶表示デバイス等のフラットパネル表示素子等はマスクに形成されたパターンを感光性基板上に転写するフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程においては、例えば液晶表示デバイスを製造する際には感光性基板として大型のガラス基板が用いられ、マスクを載置するマスクステージ及び感光性基板を載置する基板ステージを投影光学系に対して同期走査させつつマスクのパターンを投影光学系を介して連続的にガラス基板上に転写する走査型露光装置が用いられている。 A flat panel display element such as a liquid crystal display device is manufactured by a photolithography technique in which a pattern formed on a mask is transferred onto a photosensitive substrate. In this photolithography process, for example, when manufacturing a liquid crystal display device, a large glass substrate is used as a photosensitive substrate, and a mask stage on which a mask is placed and a substrate stage on which the photosensitive substrate is placed are projected into an optical system. In contrast, a scanning type exposure apparatus is used in which a mask pattern is continuously transferred onto a glass substrate through a projection optical system while being synchronously scanned.
露光処理を継続して行うと、投影光学系の光学特性(スケーリング、シフト、ローテーション等)は露光光の照射熱や設置空間の圧力変化等により経時的に変動するため、投影光学系を構成する一部の光学素子(レンズ)を駆動する機構等の補正機構を用いて光学特性を調整するキャリブレーションを行うことにより投影光学系の光学特性の精度を一定の範囲内に納めている。複数の投影光学ユニットにより構成される投影光学系を有するマルチレンズスキャン型露光装置では、まず、マスク上に形成されているマークと、基板ステージ上に設けられている基準指標板(基準部材)上に形成されているマークの相対位置を検出する。この検出結果に基づいて、各投影光学ユニットを介して感光性基板上に形成されるマスクのパターンの位置ずれを検出し、各投影光学ユニットの光学特性を調整することにより検出された位置ずれを補正するキャリブレーション処理が行われる(例えば、特許文献1参照)。 If the exposure process is continued, the optical characteristics (scaling, shift, rotation, etc.) of the projection optical system will change over time due to the irradiation heat of the exposure light, the pressure change in the installation space, etc. By performing calibration for adjusting optical characteristics using a correction mechanism such as a mechanism for driving some optical elements (lenses), the accuracy of the optical characteristics of the projection optical system is kept within a certain range. In a multi-lens scan type exposure apparatus having a projection optical system composed of a plurality of projection optical units, first, a mark formed on a mask and a reference index plate (reference member) provided on a substrate stage The relative position of the mark formed in the is detected. Based on the detection result, the positional deviation of the mask pattern formed on the photosensitive substrate via each projection optical unit is detected, and the positional deviation detected by adjusting the optical characteristics of each projection optical unit is detected. Calibration processing for correction is performed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年におけるマスク及び感光性基板の大型化に伴い、露光装置本体も大型化しており、各投影光学ユニットにより形成される投影像の相対位置を検出するために用いられる基準指標板も大型化している。また、投影光学系の光学特性の精度を維持するためには基準指標板は高精度に製作される必要があるが、石英により形成される大型の基準指標板を精度良く製作するにはコスト高となり、かつ歩留まりが低下する。 By the way, with the recent increase in the size of the mask and the photosensitive substrate, the exposure apparatus main body has also increased in size, and the reference index plate used for detecting the relative position of the projection image formed by each projection optical unit has also increased in size. ing. Further, in order to maintain the accuracy of the optical characteristics of the projection optical system, it is necessary to manufacture the reference indicator plate with high accuracy. However, it is expensive to manufacture a large reference indicator plate made of quartz with high accuracy. And the yield decreases.
この発明の課題は、コスト高及び歩留まりの低下を抑制することができる大型の露光装置に用いられる基準指標板、該基準指標板の調整方法、該基準指標板を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a reference index plate used in a large exposure apparatus capable of suppressing an increase in cost and a decrease in yield, a method for adjusting the reference index plate, an exposure apparatus including the reference index plate, and the exposure apparatus. It is providing the manufacturing method of the microdevice using this.
この発明の基準指標板は、マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上に露光する露光装置に用いられ、前記投影光学系を介して投影されるパターンもしくは投影された像の基準となる基準指標板であって、ベース板と、前記ベース板上に取り付けられ、基準マークが形成された複数の基準板とを備えることを特徴とする。 The reference index plate of the present invention is used in an exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a photosensitive substrate through a projection optical system, and a reference of a pattern projected through the projection optical system or a projected image is used. A reference index plate comprising: a base plate; and a plurality of reference plates attached on the base plate and formed with reference marks.
この発明の基準指標板によれば、基準マークが形成された複数の基準板を備えているため、この複数の基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりを、1つの基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりと比較した場合、基準板を製作するためのコストを抑えることができ、かつ歩留まりの低下を抑制することができる。 According to the reference indicator plate of the present invention, since the plurality of reference plates on which the reference marks are formed are provided, one reference plate is manufactured with the cost and yield necessary for manufacturing the plurality of reference plates. Therefore, when compared with the cost and yield required for this purpose, the cost for manufacturing the reference plate can be suppressed, and a decrease in yield can be suppressed.
また、この発明の基準指標板の調整方法は、マスクを載置するマスクステージと感光性基板を載置する基板ステージとを、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に投影する投影光学系に対して相対的に走査移動させることにより、前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光装置に用いられる基準指標板の調整方法であって、基準マークが形成されている複数の基準板のそれぞれを、前記基準マークを計測する複数のマーク計測系を備えたベース板に設置する基準板設置工程と、前記複数のマーク計測系のそれぞれに対応する前記基準マークを、前記複数のマーク計測系のそれぞれにより計測する基準マーク計測工程と、前記基準マーク計測工程により計測された計測結果に基づいて、前記複数のマーク計測系のそれぞれの前記基準マークに対する光学特性の調整を行う光学特性調整工程と、前記光学特性調整工程により調整された前記複数のマーク計測系を備える前記ベース板を前記基板ステージ上に設置するベース板設置工程と、前記ベース板設置工程により設置された前記ベース板の前記基板ステージに対する位置の調整を行う位置調整工程とを含むことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a reference index plate adjustment method comprising: a mask stage on which a mask is placed; and a substrate stage on which a photosensitive substrate is placed on a projection optical system that projects the mask pattern onto the photosensitive substrate. A method of adjusting a reference index plate used in an exposure apparatus that exposes a pattern of the mask onto the photosensitive substrate by relatively moving the mask, and a plurality of reference plates on which reference marks are formed. A reference plate installation step of installing each of the reference marks on a base plate provided with a plurality of mark measurement systems for measuring the reference marks, and the reference marks corresponding to each of the plurality of mark measurement systems, A reference mark measurement process measured by each of the plurality of mark measurement systems, and a measurement result measured by the reference mark measurement process. An optical property adjustment step for adjusting optical properties with respect to a reference mark; a base plate installation step for installing the base plate including the plurality of mark measurement systems adjusted in the optical property adjustment step on the substrate stage; and A position adjustment step of adjusting the position of the base plate installed in the base plate installation step with respect to the substrate stage.
この発明の基準指標板の調整方法によれば、各マーク計測系の基準マークに対する光学特性、及びベース板の基板ステージに対する位置の調整を行うため、各基準板の位置ずれを防止することができる。従って、1つの基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。 According to the method for adjusting the reference index plate of the present invention, the optical characteristics of each mark measurement system with respect to the reference mark and the position of the base plate with respect to the substrate stage are adjusted, so that the displacement of each reference plate can be prevented. . Therefore, it is possible to measure the reference mark with the same accuracy as when the reference mark is measured using the reference index plate having only one reference plate.
また、この発明の露光装置は、マスクを載置するマスクステージと、感光性基板を載置する基板ステージと、前記マスクのパターン像を前記感光性基板上に投影する投影光学系と、前記基板ステージに取り付けられたベース板上に設けられ、基準マークが形成された複数の基準板とを備え、該複数の基準板に設けられた前記基準マークのうち異なる前記基準板に設けられた基準マークの少なくとも2つが、前記投影光学系が投影する投影領域に対応するように位置することを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention includes a mask stage for placing a mask, a substrate stage for placing a photosensitive substrate, a projection optical system for projecting a pattern image of the mask onto the photosensitive substrate, and the substrate. A plurality of reference plates provided on a base plate attached to the stage and formed with reference marks, and a reference mark provided on a different reference plate among the reference marks provided on the plurality of reference plates Are positioned so as to correspond to the projection area projected by the projection optical system.
この発明の露光装置によれば、基準指標板上に設けられている複数の基準板に形成されている基準マークの少なくとも2つが投影領域に対応するように位置しているため、1つの基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。従って、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができる。また、1つの基準板のみを備えた基準指標板よりも低コストで複数の基準板を備えた基準指標板を製作することができるため、露光装置本体の製作コストを抑えることもできる。 According to the exposure apparatus of the present invention, since at least two of the reference marks formed on the plurality of reference plates provided on the reference index plate are positioned so as to correspond to the projection area, one reference plate The reference mark can be measured with the same accuracy as when the reference mark is measured using the reference indicator plate having only the reference mark. Therefore, the mask pattern can be exposed to an appropriate position on the photosensitive substrate with high accuracy. In addition, since the reference indicator plate having a plurality of reference plates can be manufactured at a lower cost than the reference indicator plate having only one reference plate, the manufacturing cost of the exposure apparatus main body can be suppressed.
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法であって、マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。 The microdevice manufacturing method of the present invention is a microdevice manufacturing method using the exposure apparatus of the present invention, in which an exposure process of exposing a mask pattern onto a photosensitive substrate and the exposure process are performed. And a developing step for developing the photosensitive substrate.
この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、基準マークが形成された複数の基準板を有する基準指標板を備えた露光装置により露光を行うため、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。 According to the microdevice manufacturing method of the present invention, since exposure is performed by an exposure apparatus having a reference index plate having a plurality of reference plates on which reference marks are formed, the mask pattern is placed at an appropriate position on the photosensitive substrate. In addition, high-precision exposure can be performed, and a good microdevice can be obtained.
この発明の基準指標板によれば、基準マークが形成された複数の基準板を備えているため、この複数の基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりを、1つの大型の基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりと比較した場合、基準板を製作するためのコストを抑えることができ、かつ歩留まりの低下を抑制することができる。 According to the reference indicator plate of the present invention, since the plurality of reference plates on which the reference marks are formed are provided, the cost and yield required for manufacturing the plurality of reference plates can be reduced with one large reference plate. When compared with the cost and yield required for manufacturing, the cost for manufacturing the reference plate can be suppressed, and a decrease in yield can be suppressed.
また、この発明の基準指標板の調整方法によれば、各マーク計測系の基準マークに対する光学特性、及びベース板の基板ステージに対する位置の調整を行うため、各基準板の位置ずれを防止することができる。従って、1つの大型の基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。 Further, according to the adjustment method of the reference index plate of the present invention, the optical characteristics of each mark measurement system with respect to the reference mark and the position of the base plate with respect to the substrate stage are adjusted, so that the displacement of each reference plate is prevented. Can do. Therefore, it is possible to measure the reference mark with the same accuracy as when the reference mark is measured using a reference indicator plate having only one large reference plate.
また、この発明の露光装置によれば、基準指標板上に設けられている複数の基準板に形成されている基準マークの少なくとも2つが投影領域に対応するように位置しているため、1つの大型の基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。従って、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができる。また、1つの大型の基準板のみを備えた基準指標板よりも低コストで複数の基準板を備えた基準指標板を製作することができるため、露光装置本体の製作コストを抑えることもできる。 Further, according to the exposure apparatus of the present invention, since at least two of the reference marks formed on the plurality of reference plates provided on the reference index plate are positioned so as to correspond to the projection area, one exposure mark is provided. The reference mark can be measured with the same accuracy as when the reference mark is measured using a reference indicator plate having only a large reference plate. Therefore, the mask pattern can be exposed to an appropriate position on the photosensitive substrate with high accuracy. In addition, since the reference indicator plate having a plurality of reference plates can be manufactured at a lower cost than the reference indicator plate having only one large reference plate, the manufacturing cost of the exposure apparatus main body can be suppressed.
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、基準マークが形成された複数の基準板を有する基準指標板を備えた露光装置により露光を行うため、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。 Further, according to the microdevice manufacturing method of the present invention, since the exposure is performed by the exposure apparatus including the reference index plate having the plurality of reference plates on which the reference marks are formed, the mask pattern is appropriately set on the photosensitive substrate. It is possible to perform exposure at a high position with high accuracy and to obtain a good micro device.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる露光装置について説明する。図1はこの実施の形態にかかる露光装置の概略を示す斜視図、図2は概略構成図である。図1及び図2に示すように、露光装置EXは、パターンが形成されているマスクMを載置するマスクステージMSTと、外径が500mmよりも大きい感光性基板Pを載置する基板ステージPSTと、マスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンを感光性基板P上に投影する投影光学系PLと、露光処理の制御を行う制御装置CONTとを備えている。ここで、感光性基板Pの外径とは感光性基板Pの一辺もしくは感光性基板Pの対角線を示している。 An exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an exposure apparatus according to this embodiment, and FIG. 2 is a schematic block diagram. As shown in FIGS. 1 and 2, the exposure apparatus EX includes a mask stage MST for placing a mask M on which a pattern is formed and a substrate stage PST for placing a photosensitive substrate P having an outer diameter larger than 500 mm. And an illumination optical system IL that illuminates the mask M with the exposure light EL, a projection optical system PL that projects the pattern of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the photosensitive substrate P, and a control that controls the exposure process. And a device CONT. Here, the outer diameter of the photosensitive substrate P indicates one side of the photosensitive substrate P or a diagonal line of the photosensitive substrate P.
この実施の形態においては、投影光学系PLは、複数の投影領域を分割して投影する複数(この実施の形態においては11個)の投影光学ユニットPLa〜PLkを有している。また、照明光学系ILは、各投影光学ユニットPLa〜PLkに対応して複数(この実施の形態においては11個)の照明光学ユニット(図示せず)を有している。 In this embodiment, the projection optical system PL has a plurality (11 in this embodiment) of projection optical units PLa to PLk that divide and project a plurality of projection regions. In addition, the illumination optical system IL has a plurality (11 in this embodiment) of illumination optical units (not shown) corresponding to the projection optical units PLa to PLk.
この露光装置EXは、投影光学系PLに対してマスクM(マスクステージMST)と感光性基板P(基板ステージPST)とを相対的に所定の方向に走査させて露光する走査型露光装置、所謂マルチレンズスキャン型露光装置である。また、以下の説明においては、投影光学系PLの光軸方向をZ方向、Z方向に垂直な方向でマスクM及び感光性基板Pの同期移動方向をX方向、Z方向とX方向と直交する方向をY方向とする。また、X軸、Y軸及びZ軸まわりのそれぞれの方向をθX、θY及びθZとする。 The exposure apparatus EX is a so-called scanning exposure apparatus that performs exposure by scanning a mask M (mask stage MST) and a photosensitive substrate P (substrate stage PST) in a predetermined direction relative to the projection optical system PL. This is a multi-lens scan type exposure apparatus. In the following description, the optical axis direction of the projection optical system PL is the Z direction, the direction perpendicular to the Z direction is the synchronous movement direction of the mask M and the photosensitive substrate P, and the Z direction is orthogonal to the X direction. Let the direction be the Y direction. Also, the respective directions around the X axis, Y axis, and Z axis are θX, θY, and θZ.
照明光学系ILは、図示していないが、光源を含み、光源から射出された光束を一旦集光した後に均等分配して射出するライトガイド、ライトガイドからの光束を均一な照度分布を有する光束(露光光)に変換するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光をスリット状に整形するための開口を有するブラインド、ブラインドを通過した露光光をマスクM上に結像するコンデンサレンズを備えている。コンデンサレンズからの露光光は、マスクMを複数のスリット状の照明領域で照明する。 Although not shown, the illumination optical system IL includes a light source, a light guide that once collects the light emitted from the light source, and then distributes and emits the light evenly, and a light flux having a uniform illuminance distribution. An optical integrator that converts the exposure light into (exposure light), a blind that has an opening for shaping the exposure light from the optical integrator into a slit shape, and a condenser lens that forms an image of the exposure light that has passed through the blind on the mask M are provided. The exposure light from the condenser lens illuminates the mask M with a plurality of slit-shaped illumination areas.
図3は、マスクMの構成を示す図である。図3に示すように、マスクMの走査方向両側(±X側)には、複数のマークを有するマーク形成領域27,28が設けられている。−X側のマーク形成領域27には、Y方向に所定の間隔で並ぶ複数のマーク30(30a〜30l)が形成されている。+X側のマーク形成領域28には、Y方向に所定の間隔で並ぶ複数のマーク31(31a〜31l)が形成されている。マーク形成領域27,28上に形成されているマーク30,31は、投影光学系PLの光学特性を調整するキャリブレーションに用いられる。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the mask M. As shown in FIG. As shown in FIG. 3,
マスクMを載置するマスクステージMSTは移動可能に構成されており、一次元の走査露光を行うべくX方向(所定の方向)への長いストロークと、走査方向と直交するY方向への所定距離のストロークとを有している。図2に示すように、マスクステージMSTにはマスクステージ駆動部(走査機構)MSTDが接続されている。マスクステージMSTは、マスクステージ駆動部MSTDの駆動により、X方向及びY方向に移動する。マスクステージ駆動部MSTDは、制御装置CONTにより制御されている。 The mask stage MST on which the mask M is placed is configured to be movable, and has a long stroke in the X direction (predetermined direction) and a predetermined distance in the Y direction orthogonal to the scanning direction to perform one-dimensional scanning exposure. Stroke. As shown in FIG. 2, a mask stage driving unit (scanning mechanism) MSTD is connected to the mask stage MST. The mask stage MST moves in the X direction and the Y direction by driving the mask stage driving unit MSTD. The mask stage drive unit MSTD is controlled by the control device CONT.
図1に示すように、露光装置EXは、マスクMを載置するマスクステージMSTのX方向における位置を検出するXレーザ干渉計1xと、マスクステージMSTのY方向における位置を検出するYレーザ干渉計1yとを備えている。マスクステージMSTの−X側の端縁にはY方向に延在するX移動鏡2xが設けられ、−Y側の端縁にはX移動鏡2xに直交するようにX方向に延在するY移動鏡2yが設けられている。X移動鏡2xにはXレーザ干渉計1xが対向して配置されており、Y移動鏡2yにはYレーザ干渉計1yが対向して配置されている。Xレーザ干渉計1xは、X移動鏡2xにレーザ光を照射してX移動鏡2xとの距離を検出する。Yレーザ干渉計1yは、Y移動鏡2yにレーザ光を照射してY移動鏡2yとの距離を検出する。レーザ干渉計1x,1yの検出結果は、制御装置CONTに対して出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計1x,1yの検出結果に基づいて、マスクステージ駆動部MSTDを制御することによりマスクステージMSTを所望の位置(姿勢)に設定する。
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus EX includes an
マスクMを通過した露光光ELは、投影光学ユニットPLa〜PLkのそれぞれに入射する。投影光学ユニットPLa〜PLkは、マスクMの照明領域に存在するパターン像を感光性基板Pに投影露光するものであり、各照明光学ユニットに対応して設けられている。図1に示すように、複数の投影光学ユニットPLa〜PLkのうち、投影光学ユニットPLa,PLc,PLe,PLg,PLi,PLkが走査方向と直交する方向(所定の方向と交差する方向)に列として並んでおり、投影光学ユニットPLb,PLd,PLf,PLh,PLjが走査方向と直交する方向(所定の方向と交差する方向)に列として並んでいる。投影光学ユニットPLa,PLc,PLe,PLg,PLi,PLk(以下、第1投影光学ユニット群という。)及び投影光学ユニットPLb,PLd,PLf,PLh,PLj(第2投影光学ユニット群という。)は、千鳥状に配列されている。これら各投影光学ユニットPLa〜PLkは照明光学ユニットから射出しマスクMを通過した複数の露光光ELを通過させ、感光性基板PにマスクMのパターン像を投影する。 The exposure light EL that has passed through the mask M is incident on each of the projection optical units PLa to PLk. The projection optical units PLa to PLk project and expose a pattern image existing in the illumination area of the mask M onto the photosensitive substrate P, and are provided corresponding to each illumination optical unit. As shown in FIG. 1, among the plurality of projection optical units PLa to PLk, the projection optical units PLa, PLc, PLe, PLg, PLi, and PLk are arranged in a direction orthogonal to the scanning direction (direction intersecting a predetermined direction). The projection optical units PLb, PLd, PLf, PLh, and PLj are arranged in a row in a direction orthogonal to the scanning direction (a direction intersecting with a predetermined direction). The projection optical units PLa, PLc, PLe, PLg, PLi, and PLk (hereinafter referred to as a first projection optical unit group) and the projection optical units PLb, PLd, PLf, PLh, and PLj (referred to as a second projection optical unit group). Are arranged in a staggered pattern. Each of these projection optical units PLa to PLk passes a plurality of exposure lights EL emitted from the illumination optical unit and passed through the mask M, and projects a pattern image of the mask M onto the photosensitive substrate P.
図2に示すように、投影光学ユニットPLjは、シフト調整機構5、二組の反射屈折型光学系10,20、像面調整機構6、図示しない視野絞り、スケーリング調整機構7を備えている。なお、他の投影光学ユニットPLa〜PLi,PLkも投影光学ユニットPLjと同一の構成である。
As shown in FIG. 2, the projection optical unit PLj includes a shift adjustment mechanism 5, two sets of catadioptric
マスクMを通過した光束は、シフト調整機構5に入射する。シフト調整機構5は、Y軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板5Aと、X軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板5Bを備えている。平行平面ガラス板5Aはモータ等の駆動装置5AdによりY軸まわりに回転し、平行平面ガラス板5Bはモータ等の駆動装置5BdによりX軸まわりに回転する。平行平面ガラス板5AがY軸まわりに回転することにより感光性基板P上におけるマスクMのパターン像はX方向にシフトし、平行平面ガラス板5BがX軸まわりに回転することにより感光性基板P上におけるマスクMのパターンの像はY方向にシフトする。駆動装置5Ad,5Bdは、制御装置CONTにより制御されている。
The light beam that has passed through the mask M enters the shift adjustment mechanism 5. The shift adjustment mechanism 5 includes a parallel flat glass plate 5A provided so as to be rotatable around the Y axis, and a parallel
シフト調整機構5を通過した光束は、1組目の反射屈折型光学系10に入射する。反射屈折型光学系10は、マスクMのパターンの中間像を形成し、直角プリズム11、レンズ12、凹面鏡13を備えている。直角プリズム11はZ軸まわりに回転可能に構成されており、モータ等の駆動装置11dによりZ軸まわりに回転する。直角プリズム11がZ軸まわりに回転することにより感光性基板P上におけるマスクMのパターンの像はZ軸まわるに回転する。即ち、直角プリズム11はローテーション調整機構としての機能を有している。駆動装置11dは、制御装置CONTにより制御されている。反射屈折型光学系10の中間像が形成される位置には、図示しない視野絞りが配置されている。視野絞りは、台形状の開口を有しており、感光性基板P上に投影される投影領域を形成する。視野絞りの開口を通過した光束は、像面調整機構6に入射する。
The light beam that has passed through the shift adjustment mechanism 5 enters the first set of catadioptric
像面調整機構6は、投影光学系PLjの結像位置及び像面の傾斜を調整し、反射屈折光学系10の中間像が形成される位置またはその近傍に設置されている。像面調整機構6は、第1光学部材6A、第2光学部材6B,第1光学部材6A及び第2光学部材6Bを非接触状態に支持する図示しないエアベアリング、第2光学部材6Bに対して第1光学部材6Aを移動する駆動装置6Ad,6Bdを備えている。第1光学部材6A及び第2光学部材6Bは、くさび状に形成されており、一対のくさび型光学部材を構成している。駆動装置6Ad,6Bdにより第2光学部材6Bに対して第1光学部材6AがX方向にスライドするように移動し、投影光学系PLjの像面位置がZ方向に移動する。また、駆動装置6Ad,6Bdにより第2光学部材6Bに対して第1光学部材6AがθZ方向に回転し、投影光学系PLjの像面が傾斜する。駆動装置6Ad,6Bdは、制御装置CONTにより制御されている。像面調整機構6を通過した光束は、2組目の反射屈折型光学系20に入射する。
The image
反射屈折型光学系20は、反射屈折型光学系10と同様の構成を有しており、感光性基板P上にパターン像を形成する。反射屈折光学系20を通過した光束は、スケーリング調整機構7を通過し、感光性基板P上にマスクMのパターンの像を正立等倍で結像する。スケーリング調整機構7は、レンズ及び駆動装置7dを備えている。駆動装置7dによりレンズをZ方向に移動させることにより、マスクMのパターンの像の倍率(スケーリング)を調整することができる。駆動装置7dは、制御装置CONTにより制御されている。
The catadioptric
基板ステージPSTは、一次元の走査露光を行うべく、X方向(所定の方向)に長いストロークと、走査方向と直交するY方向にステップ移動するための長いストロークとを有している。図2に示すように、基板ステージPSTには基板ステージ駆動部(走査機構)PSTDが接続されている。基板ステージPSTは、基板ステージ駆動部PSTDの駆動により、X方向、Y方向、Z方向、θX、θY、θZ方向に移動する。基板ステージ駆動部PSTDは、制御装置CONTにより制御されている。 The substrate stage PST has a long stroke in the X direction (predetermined direction) and a long stroke for stepping in the Y direction perpendicular to the scanning direction in order to perform one-dimensional scanning exposure. As shown in FIG. 2, a substrate stage driving unit (scanning mechanism) PSTD is connected to the substrate stage PST. The substrate stage PST is moved in the X direction, the Y direction, the Z direction, the θX, θY, and θZ directions by driving the substrate stage driving unit PSTD. The substrate stage drive unit PSTD is controlled by the control device CONT.
図1に示すように、露光装置EXは、基板ステージPSTのX方向における位置を検出するXレーザ干渉計3xと、基板ステージPSTのY方向における位置を検出するYレーザ干渉計3yとを備えている。基板ステージPSTの−X側の端縁にはY方向に延在するX移動鏡4xが設けられ、−Y側の端縁にはX移動鏡4xに直交するようにX方向に延在するY移動鏡4yが設けられている。X移動鏡4xにはXレーザ干渉計3xが対向して配置されており、Y移動鏡4yにはYレーザ干渉計3yが対向して配置されている。Xレーザ干渉計3xは、X移動鏡4xにレーザ光を照射してX移動鏡4xとの距離を検出する。Yレーザ干渉計3yは、Y移動鏡4yにレーザ光を照射してY移動鏡4yとの距離を検出する。レーザ干渉計3x,3yの検出結果は、制御装置CONTに対して出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計3x,3yの検出結果に基づいて、基板ステージ駆動部PSTDを制御することにより基板ステージPSTを所望の位置(姿勢)に設定する。
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus EX includes an
また、基板ステージPSTの−X側の所定位置には、Y方向に沿って延在する基準指標板29が設けられている。基準指標板29は、投影光学ユニットPLa〜PLkのキャリブレーションを行う際に用いられる。図4及び図5は基準指標板29の構成を示す図である。図4の平面図及び図5の側面図に示すように、基準指標板29は、例えば膨張率2ppm以下のスーパーインバー、セラミック、ゼロデュア等の低膨張部材で構成されているベース板32を備えている。したがって、基準指標板29に光が照射された場合、AIS受光系60によるマークの計測により発生する熱や、基板ステージPSTに載置された感光性基板Pの露光の際に発生する熱などによる影響をベース板32が受けることなく、投影光学ユニットPLa〜PLkのキャリブレーション時の基準としての基準指標板29として良好に機能する。
A
また、基準指標板29は、ベース板32上に取り付けられた複数(この実施の形態においては5つ)の基準板32a〜32eを備えている。基準板32a〜32eは、ベース板32上に固定されている複数の基準ベース板33a〜33e上にそれぞれ固定されている。基準板は、投影光学ユニットがY方向に並んだ列として複数列配置されている場合であって、その複数列のうち投影光学ユニットの数がもっとも多い列に並べられている投影光学ユニットの数より1つ少ない数以上であることが望ましい。例えば、この実施の形態では、図6(a)に示すように、複数列(2列)のうちの第1投影光学ユニット群の数は6個であり、投影光学ユニットの間は5箇所となる。各投影光学ユニットの両サイドに基準マークを設けるためには、図6(a)に示すように、隣り合う投影光学ユニットの間に位置するように基準板を配置するのが好ましい。また、図6(b)に示すように、各投影光学ユニットが形成する投影領域に合わせて、基準板を6個配置するようにしてもよい。つまり複数(3つ以上)の投影光学ユニットの投影領域をカバーするようにすると各基準板の大きさが大きくなりすぎ、投影光学ユニット毎に設けられた2つの基準マークをそれぞれ個別の基準板に設けた際には、取り付け誤差の影響が各基準マークに表れやすく、取り付け時間及び調整時間が多くなる。
The
また、図6(c)に示すように、基準板を3つ備えるようにしてもよい。なお、実際の製品では、中央の基準板を大きくする必要があったため、この実施の形態にかかる基準指標板(図6(a))の配置となっている。即ち、この実施の形態においては、第2投影光学ユニット群の投影光学ユニットの数より第1投影光学ユニット群の投影光学ユニットの数が多く、その数は6つであり、基準板32a〜32eの数は5つである。
Further, as shown in FIG. 6C, three reference plates may be provided. In the actual product, since it is necessary to enlarge the central reference plate, the reference indicator plate (FIG. 6A) according to this embodiment is arranged. That is, in this embodiment, the number of projection optical units in the first projection optical unit group is larger than the number of projection optical units in the second projection optical unit group, and the number is six, and the
また、基準板32a〜32eは、基準板の相互の間隔(例えば、基準板32aと32bとの間隔、32bと32cとの間隔)が隣り合う投影光学ユニット間のY方向における間隔(例えば、投影光学ユニットPLaとPLbとの間隔、PLbとPLcとの間隔)と略等しくなるように配置されている。図2に示すように、基準板32a〜32eの表面のZ方向における位置(高さ)と感光性基板Pの表面のZ方向における位置(高さ)とは、ほぼ一致するように構成されている。
In addition, the
基準板32aには、投影光学系PLを介して投影される像の基準となる基準マーク34a〜34cが形成されている。同様に、基準板32bには基準マーク34d,34e、基準板32cには基準マーク34f,34g、基準板32dには基準マーク34h,34i、基準板32eには基準マーク34j〜34lがそれぞれ形成されている。また、異なる基準板に形成されている少なくとも2つの基準マークは、異なる投影光学ユニットのそれぞれが投影する投影領域に対応するように位置している。投影光学ユニットの投影領域に対して基準マークを設けることにより、マスク側に設けられたマークと基準指標板に設けられたマークの相対的な位置関係を投影光学系を介して測定することにより、投影光学ユニットの像回転シフトなどを計測することができるとともに、各マークの相対的な位置関係を求めることも可能となる。また、基準指標板29上には、基準指標板29のアライメントに用いられるアライメントマーク36a〜36fが形成されている。
On the
また、基準指標板29(基準マーク34l)の下方には、基板ステージPSTに埋設されるように、基準マーク34lを通過した光を受光することにより、基準マーク34lを計測するAIS受光系(マーク計測系)60が設けられている。同様に、基準マーク34a〜34kのそれぞれの下方には、基板ステージに埋設されるように、基準マークのそれぞれに対応した複数のAIS受光系(図示せず、以下、他のAIS受光系という。)が設けられている。AIS受光系60は、レンズ系61、レンズ系61を介した光を受光するCCDからなる撮像素子62を備えている。AIS受光系60による計測結果は、制御装置CONTに対して出力される。なお、他のAIS受光系もAIS受光系60と同様の構成であり、他のAIS受光系による計測結果は制御装置CONTに対して出力される。
Also, below the reference indicator plate 29 (reference mark 341), an AIS light receiving system (mark) that measures the
第1投影光学ユニット群のキャリブレーションを行う際には、制御装置CONTは、マスクステージ駆動装置MSTDに対して制御信号を出力し、マスクステージ駆動装置MSTDを駆動させることによりマスクステージMSTを移動させて、マーク形成領域27または28を照明光学系ILを介した光が照射される位置に配置する。また、同様に、基板ステージ駆動装置PSTDに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動装置PSTDを駆動させることにより基板ステージPSTを移動させて、基準指標板29を第1投影光学ユニット群を介した光が照射される位置に配置する。
When calibrating the first projection optical unit group, the control device CONT outputs a control signal to the mask stage driving device MSTD, and moves the mask stage MST by driving the mask stage driving device MSTD. Thus, the
制御装置CONTは、照明光学系ILでマスク形成領域27または28に形成されているマーク30または31を照明する。マーク30または31を通過した光は、第1投影光学ユニット群を介して、基準指標板29の基準板32a〜32eに到達する。基準板32a〜32e上に形成されている基準マーク34a〜34lを通過した光は、AIS受光系60のレンズ61を通過して、撮像素子62に導かれる。撮像素子62による計測結果は、制御装置CONTに対して出力される。
The control device CONT illuminates the
制御装置CONTは、撮像素子62による計測結果、即ちマーク30または31と基準マーク34a〜34lの相対位置(位置ずれ量)に基づいて、第1投影光学ユニット群を構成する各投影光学ユニットPLa,PLc,PLe,PLg,PLi,PLkの各光学特性(シフト、スケーリング、ローテーション)を計測し、補正量を算出する。
The control device CONT, based on the measurement result by the
制御装置CONTは、算出された補正量に基づいて、投影光学ユニットPLa,PLc,PLe,PLg,PLi,PLkのそれぞれの駆動装置5Ad,5Bd、駆動装置11d、駆動装置7dの少なくとも1つに制御信号を出力し、駆動装置5Ad,5Bd、駆動装置6Ad,6Bd、駆動装置11d、駆動装置7dの少なくとも1つを駆動させることにより、シフト調整機構5、像面調整機構6、直角プリズム11、スケーリング調整機構7を構成する光学部材の少なくとも1つを所定量回転等させ、第1投影光学ユニット群の光学特性の調整を行う。
The control device CONT controls at least one of the drive devices 5Ad, 5Bd, the drive device 11d, and the
第1投影光学ユニット群のキャリブレーション終了後に第2投影光学ユニット群のキャリブレーションを行う際には、制御装置CONTは、基板ステージ駆動装置PSTDに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動装置PSTDを駆動させることにより基板ステージPSTをX方向(走査方向)に移動させて、基準指標板29を第2投影光学ユニット群を介した光が照射される位置に配置する。それと同時に、基板ステージ駆動装置PSTDを駆動させることにより基板ステージPSTをY方向に隣り合う投影光学ユニット相互の間隔(例えば、投影光学ユニットPLaとPLb、PLbとPLcとのY方向における間隔)に相当する量シフトさせる。シフトさせることにより、基準指標板29のY方向の端部に位置する基準マーク34aは、Y方向の端部に位置する投影光学ユニットPLa及び投影光学ユニットPLbを介した光により計測されることになる。
When the second projection optical unit group is calibrated after the calibration of the first projection optical unit group, the control device CONT outputs a control signal to the substrate stage driving device PSTD, and the substrate stage driving device PSTD. Is moved to move the substrate stage PST in the X direction (scanning direction), and the
制御装置CONTは、照明光学系ILでマスク形成領域27または28に形成されているマーク30または31を照明する。マーク30または31を通過した光は、第2投影光学ユニット群を介して、基準指標板29の基準板32a〜32eに到達する。基準板32a〜32e上に形成されている基準マーク34a〜34lを通過した光は、AIS受光系60のレンズ61を通過して、撮像素子62に導かれる。撮像素子62による計測結果は、制御装置CONTに対して出力される。
The control device CONT illuminates the
制御装置CONTは、撮像素子62による計測結果、即ちマーク30または31と基準マーク34a〜34lの相対位置(位置ずれ量)に基づいて、第2投影光学ユニット群を構成する各投影光学ユニットPLb,PLd,PLf,PLh,PLjの各光学特性(シフト、スケーリング、ローテーション)を計測し、補正量を算出し、第2投影光学ユニット群の光学特性の調整を行う。
The control device CONT, based on the measurement result by the
また、制御装置CONTは、所定の期間毎に、基板ステージPSTに設置された基準指標板29の複数の基準板32a〜32eの位置ずれが生じているか否か計測を行い、位置ずれが生じている場合には調整を行う。具体的には、第1投影光学ユニット群と第2投影光学ユニット群との間に配置されているアライメント系(図示せず)により基準指標板29上に形成されているアライメントマーク36a〜36fを検出し、その検出結果に基づいて基準板32a〜32eの位置ずれ量を検出し、位置ずれの補正を行う。
Further, the control device CONT measures whether or not the positional deviations of the plurality of
次に、この実施の形態にかかる基準指標板29の調整方法について説明する。基準指標板29を基板ステージPST上に設置する際には、基準マークが形成されている複数の基準板32a〜32eの配置の調整、各基準マーク34a〜34lに対応して設けられているAIS受光系の光学特性の調整、及び各基準板32a〜32eの配列を正確に行う必要がある。図7は、この実施の形態にかかる基準指標板29の調整方法を説明するためのフローチャートである。
Next, a method for adjusting the
まず、マイクロメータヘッド等を用いて、基準板32aを基準ベース板33a上の正確な位置に設置する。同様に、基準板32b〜32eのそれぞれを基準ベース板33b〜33e上のそれぞれの所定の位置に正確に設置する(ステップS10)。次に、各基準マーク34a〜34lに対応するように、複数のAIS受光系を基準ベース板33aに設置する。同様に、基準ベース板33b〜33eに基準板32b〜32eに形成されている各基準マーク34a〜34lに対応するようにAIS受光系を設置する(ステップS11)。
First, using a micrometer head or the like, the
次に、基準板32a〜32eのそれぞれが設置されている基準ベース板33a〜33eを、ベース板32の所定の位置に正確に設置する(ステップS12、基準板設置工程)。次に、複数のAIS受光系のそれぞれに対応する基準マーク34a〜34lを、複数のAIS受光系のそれぞれにより計測する(ステップS13、基準マーク計測工程)。
Next, the reference base plates 33a to 33e on which the
次に、ステップS13において計測された計測結果に基づいて、複数のAIS受光系のそれぞれの基準マーク34a〜34lに対する光学特性の調整を行う(ステップS14、光学特性調整工程)。具体的には、基準マークに対するフォーカス位置、基準指標板29を露光装置EXに設置した場合における走査方向(X方向)へのシフト、走査方向と直交する方向(Y方向)へのシフト、θZ方向への回転等の調整を行う。
Next, based on the measurement result measured in step S13, the optical characteristics for each of the reference marks 34a to 341 of the plurality of AIS light receiving systems are adjusted (step S14, optical characteristics adjusting step). Specifically, the focus position with respect to the reference mark, the shift in the scanning direction (X direction) when the
次に、ステップS14において調整された複数のAIS受光系間の相対的な配列調整を行う(ステップS15)。具体的には、座標管理されている工具ガラスで調整されたCCDカメラ等を備えた専用工具を用いて、AIS受光系間の相対的な位置を検出し、検出結果に基づいて、位置ずれを補正し、AIS受光系間の相対的な配列調整を行う。 Next, relative arrangement adjustment between the plurality of AIS light receiving systems adjusted in step S14 is performed (step S15). Specifically, the relative position between the AIS light receiving systems is detected using a dedicated tool equipped with a CCD camera or the like adjusted with coordinate-managed tool glass, and the positional deviation is detected based on the detection result. Correction is performed, and relative arrangement adjustment between the AIS light receiving systems is performed.
次に、ベース板32を基板ステージPST上の所定の位置に正確に設置する(ステップS16、ベース板設置工程)。次に、ステップS16において設置されたベース板32の基板ステージPSTに対する位置の調整を行う(ステップS17、位置調整工程)。具体的には、第1投影光学ユニット群と第2投影光学ユニット群との間に配置されているアライメント系(図示せず)で基準指標板29に形成されているアライメントマークを計測することにより、基準指標板29の投影光学系PLに対するθZ方向の調整を行う。
Next, the
この実施の形態にかかる基準指標板によれば、基準マークが形成された複数の基準板を備えているため、この複数の基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりを、1つの基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりと比較した場合、基準板を製作するためのコストを抑えることができ、かつ歩留まりの低下を抑制することができる。 According to the reference indicator plate according to this embodiment, since a plurality of reference plates on which reference marks are formed are provided, the cost and yield required for manufacturing the plurality of reference plates are reduced to one reference plate. Compared with the cost and yield required for manufacturing the reference plate, the cost for manufacturing the reference plate can be suppressed, and the decrease in the yield can be suppressed.
また、この実施の形態にかかる投影露光装置によれば、異なる基準板に形成されている少なくとも2つの基準マークが異なる投影光学ユニットのそれぞれが投影する投影領域に対応するように位置しているため、1つの基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。従って、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができる。また、1つの基準板のみを備えた基準指標板よりも低コストで複数の基準板を備えた基準指標板を製作することができるため、露光装置本体の製作コストを抑えることもできる。 In addition, according to the projection exposure apparatus according to this embodiment, at least two reference marks formed on different reference plates are positioned so as to correspond to the projection areas projected by different projection optical units. The reference mark can be measured with the same accuracy as when the reference mark is measured using a reference indicator plate having only one reference plate. Therefore, the mask pattern can be exposed to an appropriate position on the photosensitive substrate with high accuracy. In addition, since the reference indicator plate having a plurality of reference plates can be manufactured at a lower cost than the reference indicator plate having only one reference plate, the manufacturing cost of the exposure apparatus main body can be suppressed.
また、この実施の形態にかかる基準指標板の調整方法によれば、各AIS受光系の基準マークに対する光学特性、及びベース板の基板ステージに対する位置の調整を行うため、各基準板の位置ずれを防止することができる。従って、1つの基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。 Further, according to the method of adjusting the reference indicator plate according to this embodiment, the optical characteristics of each AIS light receiving system with respect to the reference mark and the position of the base plate with respect to the substrate stage are adjusted. Can be prevented. Therefore, it is possible to measure the reference mark with the same accuracy as when the reference mark is measured using the reference index plate having only one reference plate.
なお、この実施の形態にかかる投影露光装置においては、5つの基準板を有する基準指標板を備えているが、少なくとも3つ以上の基準板を有する基準指標板を備えるようにすればよい。 Note that the projection exposure apparatus according to this embodiment includes a reference index plate having five reference plates. However, a reference index plate having at least three reference plates may be provided.
また、この実施の形態においては、第1投影光学ユニット群の投影光学ユニットの数が6つで、基準指標板に設けられる複数の基準板の数が5つであるが、第2投影工学ユニット群の投影光学ユニットの数が5つであるから基準板の数は少なくとも4つあればよい。即ち、複数列のうちのいずれか1つの列の投影光学ユニットの数がn個のとき複数の基準板の数が少なくとも(n−1)個であればよい。また、複数の投影光学ユニットが走査方向と直交する方向に複数列でなく1列に並んでおり、投影光学ユニットの数がn個の場合、複数の基準板の数が少なくとも(n−1)個であることが望ましい。 In this embodiment, the number of projection optical units in the first projection optical unit group is six, and the number of reference plates provided on the reference index plate is five. Since the number of projection optical units in the group is five, the number of reference plates may be at least four. That is, when the number of projection optical units in any one of the plurality of rows is n, the number of the plurality of reference plates may be at least (n−1). Further, when the plurality of projection optical units are arranged in one row instead of the plurality of rows in the direction orthogonal to the scanning direction, and the number of projection optical units is n, the number of the plurality of reference plates is at least (n−1). It is desirable to be individual.
また、この実施の形態においては、所謂マルチレンズスキャン型露光装置を例に挙げて説明したが、1つの投影光学系により露光を行う走査型露光装置にも適用することができる。この場合には、基準指標板が備える複数の基準板に設けられた基準マークのうち異なる基準板に設けられた基準マークの少なくとも2つが、投影光学系が投影する投影領域に位置するようにする。この実施の形態にかかる基準指標板を用いて、投影光学系によりパターンが感光性基板上の適切な位置に投影されていない場合における投影領域の感光性基板に対する位置ずれを計測することができ、この計測結果に基づいて投影光学系の光学特性の調整を行うことができる。 In this embodiment, a so-called multi-lens scanning exposure apparatus has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a scanning exposure apparatus that performs exposure using one projection optical system. In this case, at least two of the reference marks provided on different reference plates among the reference marks provided on the plurality of reference plates provided in the reference indicator plate are positioned in the projection area projected by the projection optical system. . Using the reference index plate according to this embodiment, it is possible to measure the positional deviation of the projection region with respect to the photosensitive substrate when the pattern is not projected to an appropriate position on the photosensitive substrate by the projection optical system, Based on the measurement result, the optical characteristics of the projection optical system can be adjusted.
また、この実施の形態においては、複数の投影光学ユニットが走査方向と直交する方向に並んだ列を2列配置しているが、3列以上配置するようにしてもよい。 In this embodiment, two rows of a plurality of projection optical units arranged in a direction orthogonal to the scanning direction are arranged, but three or more rows may be arranged.
上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル(マスク)を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板(プレート)に露光することにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図8のフローチャートを参照して説明する。 In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the reticle (mask) is illuminated by the illumination optical system, and the transfer pattern formed on the mask is exposed to the photosensitive substrate (plate) using the projection optical system. Microdevices (semiconductor elements, imaging elements, liquid crystal display elements, thin film magnetic heads, etc.) can be manufactured. FIG. 8 is a flowchart of an example of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a plate or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to the above-described embodiment. The description will be given with reference.
まず、図8のステップS301において、1ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップS302において、その1ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップS303において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターン像が投影光学系を介して、その1ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップS304において、その1ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行なわれた後、ステップS305において、その1ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行なうことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、プレート上の各ショット領域に形成される。 First, in step S301 in FIG. 8, a metal film is deposited on one lot of plates. In the next step S302, a photoresist is applied on the metal film on the one lot of plates. Thereafter, in step S303, using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the pattern image on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the plate of one lot via the projection optical system. Thereafter, in step S304, the photoresist on the one lot of plates is developed, and in step S305, etching is performed on the one lot of plates using the resist pattern as a mask to obtain a pattern on the mask. A corresponding circuit pattern is formed in each shot area on the plate.
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイスの製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、良好なマイクロデバイスを得ることができる。なお、ステップS301〜ステップS305では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。 Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the above-described microdevice manufacturing method, since exposure is performed using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, a good microdevice can be obtained. In steps S301 to S305, a metal is vapor-deposited on the plate, a resist is applied on the metal film, and exposure, development and etching processes are performed. Prior to these processes, the process is performed on the plate. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.
また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図9のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図9において、パターン形成工程S401では、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程S402へ移行する。 In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 9, in the pattern formation step S401, a so-called photolithography process is performed in which the exposure pattern according to the above-described embodiment is used to transfer and expose a mask pattern onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist). Is done. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step S402.
次に、カラーフィルタ形成工程S402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程S402の後に、セル組み立て工程S403が実行される。セル組み立て工程S403では、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程S402にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て工程S403では、例えば、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程S402にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。 Next, in the color filter forming step S402, a large number of groups of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter formation step S402, a cell assembly step S403 is executed. In the cell assembly step S403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401, the color filter obtained in the color filter formation step S402, and the like. In the cell assembly step S403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401 and the color filter obtained in the color filter formation step S402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell ).
その後、モジュール組み立て工程S404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、良好な液晶表示素子を得ることができる。 Thereafter, in a module assembly step S404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, since exposure is performed using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, a good liquid crystal display element can be obtained.
1x,1y,3x,3y…レーザ干渉計、27,28…マーク形成領域、29…基準指標板、32…ベース板、32a〜32e…基準板、33a〜33e…基準ベース板、EX…露光装置、IL…照明光学系、M…マスク、MST…マスクステージ、PL…投影光学系、PLa〜PLk…投影光学ユニット、P…感光性基板、PST…基板ステージ。 1x, 1y, 3x, 3y ... laser interferometer, 27, 28 ... mark formation region, 29 ... reference indicator plate, 32 ... base plate, 32a-32e ... reference plate, 33a-33e ... reference base plate, EX ... exposure apparatus , IL: illumination optical system, M: mask, MST: mask stage, PL: projection optical system, PLa to PLk: projection optical unit, P: photosensitive substrate, PST: substrate stage.
Claims (11)
ベース板と、
前記ベース板上に取り付けられ、基準マークが形成された複数の基準板と、
を備えることを特徴とする基準指標板。 A reference index plate used in an exposure apparatus that exposes a pattern of a mask onto a photosensitive substrate via a projection optical system, and serves as a reference for a pattern or projected image projected via the projection optical system,
A base plate,
A plurality of reference plates mounted on the base plate and formed with reference marks;
A reference indicator plate comprising:
基準マークが形成されている複数の基準板のそれぞれを、前記基準マークを計測する複数のマーク計測系を備えたベース板に設置する基準板設置工程と、
前記複数のマーク計測系のそれぞれに対応する前記基準マークを、前記複数のマーク計測系のそれぞれにより計測する基準マーク計測工程と、
前記基準マーク計測工程により計測された計測結果に基づいて、前記複数のマーク計測系のそれぞれの前記基準マークに対する光学特性の調整を行う光学特性調整工程と、
前記光学特性調整工程により調整された前記複数のマーク計測系を備える前記ベース板を前記基板ステージ上に設置するベース板設置工程と、
前記ベース板設置工程により設置された前記ベース板の前記基板ステージに対する位置の調整を行う位置調整工程と、
を含むことを特徴とする基準指標板の調整方法。 The mask stage on which the mask is placed and the substrate stage on which the photosensitive substrate is placed are scanned and moved relative to the projection optical system that projects the pattern of the mask onto the photosensitive substrate. A method for adjusting a reference indicator plate used in an exposure apparatus that exposes the photosensitive substrate on the photosensitive substrate,
A reference plate installation step of installing each of a plurality of reference plates on which a reference mark is formed on a base plate provided with a plurality of mark measurement systems for measuring the reference marks;
A reference mark measuring step for measuring the reference mark corresponding to each of the plurality of mark measurement systems by each of the plurality of mark measurement systems;
Based on the measurement result measured by the reference mark measurement step, an optical property adjustment step for adjusting the optical property for each of the reference marks of the plurality of mark measurement systems,
A base plate installation step of installing the base plate comprising the plurality of mark measurement systems adjusted by the optical characteristic adjustment step on the substrate stage;
A position adjustment step of adjusting the position of the base plate installed in the base plate installation step with respect to the substrate stage;
The adjustment method of the reference | standard parameter | index board characterized by including.
感光性基板を載置する基板ステージと、
前記マスクのパターンを前記感光性基板上に投影する投影光学系と、
前記基板ステージに取り付けられたベース板上に設けられ、基準マークが形成された複数の基準板とを備え、
該複数の基準板に設けられた前記基準マークのうち異なる前記基準板に設けられた基準マークの少なくとも2つが、前記投影光学系が投影する投影領域に対応するように位置することを特徴とする露光装置。 A mask stage on which a mask is placed;
A substrate stage on which a photosensitive substrate is placed;
A projection optical system for projecting the pattern of the mask onto the photosensitive substrate;
A plurality of reference plates provided on a base plate attached to the substrate stage and formed with reference marks;
Of the reference marks provided on the plurality of reference plates, at least two of the reference marks provided on different reference plates are positioned so as to correspond to a projection area projected by the projection optical system. Exposure device.
前記複数の基準板は、前記複数の露光領域に対応するように配置され、
前記感光性基板の外径が、500mmよりも大きいことを特徴とする請求項3乃至請求項5の何れか一項に記載の露光装置。 The projection optical system includes a plurality of projection optical units, and a plurality of exposure regions exposed by the plurality of projection optical units are formed on the photosensitive substrate,
The plurality of reference plates are arranged to correspond to the plurality of exposure regions,
6. The exposure apparatus according to claim 3, wherein an outer diameter of the photosensitive substrate is larger than 500 mm.
前記複数の投影光学ユニットの数がn個の場合、前記複数の基準板の数は、少なくとも(n−1)個であることを特徴とする請求項3乃至請求項6の何れか一項に記載の露光装置。 The projection optical system comprises a plurality of projection optical units that divide and project a plurality of projection regions,
7. The number of the plurality of projection optical units is n, and the number of the plurality of reference plates is at least (n-1). The exposure apparatus described.
前記投影光学系は、複数の投影領域を分割して投影する複数の投影光学ユニットからなるとともに、該複数の投影光学ユニットは、前記所定の方向とは交差する方向に並んだ列として複数列配置され、
前記複数列のうち一つの列に前記複数の投影光学ユニットの数がn個並んでいる場合、前記複数の基準板の数は、少なくとも(n−1)個であることを特徴とする請求項3乃至請求項6の何れか一項に記載の露光装置。 The mask stage and the substrate stage have a scanning mechanism that scans in a predetermined direction relative to the projection optical system,
The projection optical system includes a plurality of projection optical units that divide and project a plurality of projection areas, and the plurality of projection optical units are arranged in a plurality of rows as rows arranged in a direction intersecting the predetermined direction. And
The number of the plurality of reference plates is at least (n-1) when n is the number of the plurality of projection optical units arranged in one of the plurality of rows. The exposure apparatus according to any one of claims 3 to 6.
マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。 A method of manufacturing a microdevice using the exposure apparatus according to any one of claims 3 to 10,
An exposure step of exposing the pattern of the mask onto the photosensitive substrate;
A developing step of developing the photosensitive substrate exposed by the exposing step;
A method for manufacturing a microdevice, comprising:
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