JP2007101882A - Exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
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の基板上にマスクのマスクパターンを分割逐次露光方式で近接(プロキシミティ)露光転写するのに好適な露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus suitable for, for example, proximity exposure transfer of a mask pattern of a mask onto a substrate of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display by a divided sequential exposure method.
従来の露光装置として、図15に示すように、基板Wを載置するためのワークステージ201と、ワークステージ201の上方に配置される枠状のマスクステージ202と、マスクステージ202に設けられ、所定のマスクパターンを有するマスクMを着脱自在に吸着保持する複数個の真空吸着溝203と、マスクMの落下を防止するマスク落下防止手段204と、を備える露光装置200が知られている。この露光装置200の真空吸着溝203は、マスクステージ202の開口の4辺にそれぞれ設けられており、マスクMをマスクステージ202の下面に接触させた状態で吸着保持する(例えば、特許文献1参照。)。
As a conventional exposure apparatus, as shown in FIG. 15, provided on a
また、従来の露光装置に使用するマスクとしては、平坦度/対角長が6.0×10−5以下である対角長が500mm以上の合成石英ガラスの大型基板を用いたものが知られている。(例えば、特許文献2参照。)。 Further, as a mask used in a conventional exposure apparatus, a mask using a synthetic quartz glass large substrate having a flatness / diagonal length of 6.0 × 10 −5 or less and a diagonal length of 500 mm or more is known. ing. (For example, refer to Patent Document 2).
ところで、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ装置などのフラットパネル型ディスプレイ装置は、近年、大型化の一途を辿っており、これに伴いって、このようなフラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタを製造する場合に使用される露光装置も大型化に対応する必要がある。 By the way, flat panel display devices such as liquid crystal displays and plasma display devices have been increasing in size in recent years, and accordingly, used for manufacturing color filters of such flat panel display devices. The exposure apparatus to be used also needs to cope with an increase in size.
しかしながら、上記特許文献1に記載の露光装置200では、マスクステージ202に保持されるマスクMが特許文献2に記載のマスクのように大型化すると、図16に示すように、マスクステージ202に保持されたマスクMが自重により撓んでしまい。その結果、マスクに形成されたマスクパターンをワークステージ201上の基板Wに精度良く露光することが困難となる。
However, in the
上記特許文献1に記載の露光装置200では、マスクMをマスクステージ202の4辺全周に亘って保持させるため、マスクMを保持する拘束力が強くなりすぎる虞がある。
In the
また、上記特許文献1に記載の露光装置200のように、マスクMをマスクステージ202に4辺で保持する場合には、露光装置のマスクステージに一般的に設置されるマスクと基板との対向面間の隙間を測定するギャップセンサや、マスクと基板との平面ずれ量を検出するアライメントカメラや、マスクの両端部を必要に応じて遮蔽するマスキングアパーチャ等の各種電子機器を設置する場所が制限されるという問題があった。
When the mask M is held on the
また、マスクMをマスクステージ202に4辺で保持する場合、マスクを保持するための領域が大きくなるので、露光領域が狭くなってしまうという問題があった。
Further, when the mask M is held on the
さらに、マスクMをマスクステージ202に4辺で保持する場合、マスクステージの開口の大きさに合うサイズのマスクしか保持することができないので、マスクサイズの制約の少ない露光装置が要望されていた。
Further, when the mask M is held on the
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、その目的は、マスクの平坦度を向上して、高精度の露光をすることができ、マスクを適当な拘束力で保持することができる露光装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to eliminate such inconveniences, and an object of the present invention is to improve the flatness of the mask, perform high-precision exposure, and hold the mask with an appropriate restraining force. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of performing the above.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 被露光材としての基板を保持するワークステージと、基板に対向配置されるマスクを保持するマスクステージと、基板に対してパターン露光用の光をマスクを介して照射する照射手段と、を備える露光装置であって、前記マスクステージは、前記マスクの少なくとも2辺において、1辺につき複数の吸引溝を持った保持部によって前記マスクを保持し、マスクは、保持部に保持された時、自重でたわんだ状態でほぼ平面になるような湾曲形状であることを特徴とする露光装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a work stage for holding a substrate as an exposed material, a mask stage for holding a mask opposed to the substrate, and irradiation means for irradiating the substrate with light for pattern exposure through the mask; The mask stage holds the mask by a holding unit having a plurality of suction grooves per side on at least two sides of the mask, and the mask is held by the holding unit. An exposure apparatus having a curved shape that is substantially flat when bent under its own weight.
本発明の露光装置によれば、マスクステージは、マスクの少なくとも2辺において、1辺につき複数の吸引溝を持った保持部によってマスクを保持し、マスクは、保持部に保持された時、自重でたわんだ状態でほぼ平面になるような湾曲形状であるため、マスクの平坦度を向上することができるので、高精度の露光をすることができる。また、マスクの吸着領域は一辺につき複数箇所に分割されるため、マスクを適当な拘束力で保持することができる。 According to the exposure apparatus of the present invention, the mask stage holds the mask by the holding unit having a plurality of suction grooves per side on at least two sides of the mask, and when the mask is held by the holding unit, Since the curved shape is substantially flat in the bent state, the flatness of the mask can be improved, so that highly accurate exposure can be performed. Further, since the suction area of the mask is divided into a plurality of portions per side, the mask can be held with an appropriate restraining force.
以下、本発明に係る露光装置の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1〜図10を参照して、本発明に係る露光装置である分割逐次露光装置の第1実施形態について説明する。
図1は本発明に係る分割逐次露光装置の第1実施形態を説明するための一部分解斜視図、図2は図1に示すマスクステージの拡大斜視図、図3の(a)は図2のA−A線断面図、(b)は(a)のマスク位置調整手段の上面図、図4は図2に示すマスクステージの下面図、図5はアライメントカメラと該アライメントカメラのピント調整機構の基本構造を示す側面図、図6はワーク側アライメントマークの照射光学系を説明するための説明図、図7はアライメント画像のフォーカス調整機構を示す構成図、図8は図1に示す分割逐次近接露光装置の正面図、図9は図1に示す分割逐次近接露光装置の電気的構成を示すブロック図、図10はワーク側アライメントマークとマスク側アライメントマークの整合を説明するための説明図である。
(First embodiment)
First, a first embodiment of a divided sequential exposure apparatus which is an exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a partially exploded perspective view for explaining a first embodiment of the division sequential exposure apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view of the mask stage shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4B is a top view of the mask position adjusting means of FIG. 4A, FIG. 4 is a bottom view of the mask stage shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a diagram of the alignment camera and the focus adjustment mechanism of the alignment camera. FIG. 6 is a side view showing the basic structure, FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the irradiation optical system of the workpiece side alignment mark, FIG. 7 is a block diagram showing the focus adjustment mechanism of the alignment image, and FIG. 8 is the divided sequential approach shown in FIG. 9 is a front view of the exposure apparatus, FIG. 9 is a block diagram showing the electrical configuration of the divided sequential proximity exposure apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 10 is an explanatory view for explaining the alignment between the workpiece side alignment mark and the mask side alignment mark. .
図1に示すように、本実施形態の分割逐次露光装置PEは、マスクMを保持するマスクステージ1と、ガラス基板(被露光材)Wを保持するワークステージ2と、パターン露光用の照射手段としての照明光学系3と、マスクステージ1及びワークステージ2を支持する装置ベース4と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the division sequential exposure apparatus PE of this embodiment includes a
なお、ガラス基板W(以下、単に「基板W」という。)は、マスクMに対向配置されており、このマスクMに描かれたマスクパターンPを露光転写すべく表面(マスクMの対向面)に感光剤が塗布されて透光性とされている。 A glass substrate W (hereinafter simply referred to as “substrate W”) is disposed to face the mask M, and a surface (opposite surface of the mask M) for exposing and transferring the mask pattern P drawn on the mask M. A photosensitizer is applied to the surface to make it translucent.
説明の便宜上、照明光学系3から説明すると、照明光学系3は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ31と、この高圧水銀ランプ31から照射された光を集光する凹面鏡32と、この凹面鏡32の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ33と、平面ミラー35,36及び球面ミラー37と、この平面ミラー36とオプチカルインテグレータ33との間に配置されて照射光路を開閉制御する露光制御用シャッター34と、を備えている。
For convenience of explanation, the illumination optical system 3 will be described. The illumination optical system 3 is, for example, a high-
露光時に露光制御用シャッター34が開制御されると、高圧水銀ランプ31から照射された光が、図1に示す光路Lを経て、マスクステージ1に保持されるマスクMひいてはワークステージ2に保持される基板Wの表面に対して垂直にパターン露光用の平行光として照射される。これにより、マスクMのマスクパクーンPが基板W上に露光転写されるようになっている。
When the
次に、マスクステージ1及びワークステージ2の順に説明する。初めに、マスクステージ1はマスクステージベース10を備えており、このマスクステージベース10は装置ベース4から突設されたマスクステージ支柱11に支持されてワークステージ2の上方に配置されている。
Next, the
マスクステージベース10は、図2に示すように、略矩形形状とされて中央部に開口10aを有しており、この開口10aにはマスク保持枠12がX,Y方向に移動可能に装着されている。
As shown in FIG. 2, the
マスク保持枠12は、図3(a)に示すように、その上端外周部に設けられたフランジ12aをマスクステージベース10の開口10a近傍の上面に載置し、マスクステージベース10の開口10aの内周との間に所定のすき間を介して挿入されている。これにより、マスク保持枠12は、このすき間分だけX,Y方向に移動可能となる。
As shown in FIG. 3A, the
このマスク保持枠12の下面には、図3及び図4に示すように、マスクMの対向する2辺を保持する一対のチャック部16,16が間座20を介して固定されており、マスク保持枠12とともにマスクステージベース10に対してX,Y方向に移動可能である。チャック部16,16の下面には、マスクパターンPが描かれているマスクMのX方向に対向する2辺を吸着するための複数の吸引ノズル16aが所定間隔で開設されており(図はノズル孔を示す。)、チャック部16,16は本発明の保持部(チャック装置)を構成している。各チャック部16の下面には、吸引ノズル16aをそれぞれ囲う吸引溝であるボックス溝16bが一辺につき複数設けられており、マスクMが吸引される1辺における吸引領域は分割されている。これにより、マスクMは吸引ノズル16aを介して真空式吸着装置(図示せず。)によりチャック部16,16に2辺で着脱自在に保持される。
As shown in FIGS. 3 and 4, a pair of
マスクMは、チャック部16,16に保持された時、自重でたわんだ状態でほぼ平面になるような湾曲形状、即ち、重力が作用していない無重力状態(或いは縦置き状態)において上側が凸状に形成される略椀型形状を有しており(図3(a)の一点鎖線)、チャック部16,16にチャックされた状態では、重力の作用により平面全域に亘ってフラットな形状で保持されている(図3(a)の実線)。
When the mask M is held by the
また、マスクステージベース10の上面には、図2において、後述のアライメントカメラ15による検出結果、又は後述するレーザ測長装置60による測定結果に基づき、マスク保持枠12をXY平面内で移動させて、このマスク保持枠12に保持されたマスクMの位置及び姿勢を調整するマスク位置調整手段13が設けられている。
Further, in FIG. 2, the
マスク位置調整手段13は、マスク保持枠12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13xと、マスク保持枠12のX軸方向に沿う一辺に取り付けられた二台のY軸方向駆動装置13yと、を備えている。
The mask position adjusting means 13 includes an X-axis
X軸方向駆動装置13xは、X軸方向に伸縮するロッド131rを有する駆動用アクチュエータ(例えば、電動アクチュエータ等)131と、マスク保持枠12のY軸方向に沿う辺部に取り付けられたリニアガイド(直動軸受案内)133と、を備えている。リニアガイド133の案内レール133rは、Y軸方向に延びてマスク保持枠12に固定される。また、案内レール133rに移動可能に取り付けられたスライダ133sは、マスクステージベース10に固設されたロッド131rの先端に、ピン支持機構132を介して連結されている。
The X-axis
一方、Y軸方向駆動装置13yも、X軸方向駆動装置13xと同様の構成であって、Y軸方向に伸縮するロッド131rを有する駆動用アクチュエータ(例えば、電動アクチュエータ等)131と、マスク保持枠12のX軸方向に沿う辺部に取り付けられたリニアガイド(直動軸受案内)133と、を備えている。リニアガイド133の案内レール133rはX軸方向に延びてマスク保持枠12に固定されている。また、案内レール133rに移動可能に取り付けられたスライダ133sは、ロッド131rの先端にピン支持機構132を介して連結されている。そして、X軸方向駆動装置13xによりマスク保持枠12のX軸方向の調整を、二台のY軸方向駆動装置13yによりマスク保持枠12のY軸方向及びθ軸方向(Z軸まわりの揺動)の調整を行う。
On the other hand, the Y-axis
さらに、マスク保持枠12のX軸方向に互いに対向する二辺の内側には、図2に示すように、マスクMと基板Wとの対向面間のすき間を測定する手段としてのギャップセンサ14と、マスクMと位置合わせ基準との平面ずれ量を検出する手段としてのアライメントカメラ15とが配設されている。このギャップセンサ14及びアライメントカメラ15は、共に移動機構19を介してX軸方向に移動可能とされている。
Further, inside the two sides facing each other in the X-axis direction of the
移動機構19は、マスク保持枠12のX軸方向に互いに対向する二辺の上面側にはそれぞれギャップセンサ14及びアライメントカメラ15を保持する保持架台191がY軸方向に延びて配置されており、この保持架台191のY軸方向駆動装置13yから離間する側の端部はリニアガイド192によって支持されている。リニアガイド192は、マスクステージベース10上に設置されてX軸方向に沿って延びる案内レール192rと、案内レール192r上を移動するスライダ(図示せず。)とを備えており、このスライダに保持架台191の端部が固定されている。
The moving
そして、スライダをモータ及びボールねじからなる駆動用アクチュエータ193によって駆動することにより、保持架台191を介してギャップセンサ14及びアライメントカメラ15がX軸方向に移動するようになっている。
Then, the
アライメントカメラ15は、図5に示すように、マスクステージ1の下面に保持されているマスクMの表面のマスク側アライメントマーク101をマスク裏面側から光学的に検出するものであり、ピント調整機構151によりマスクMに対して接近離間移動してピント調整がなされるようになっている。
As shown in FIG. 5, the
ピント調整機構151は、リニアガイド152,ボールねじ153,モータ154を備えている。リニアガイド152には、案内レール152rとスライダ152sを備えており、このうち案内レール152rはマスクステージ1の移動機構19の保持架台191に上下方向に延びて取り付けられている一方、このリニアガイド152のスライダ152sにはアライメントカメラ15がテーブル152tを介して固定されている。そして、ボールねじ153のねじ軸に螺合されたナットをテーブル152tに連結すると共に、そのねじ軸をモータ154で回転駆動するようにしている。
The
また、本実施形態では、図6に示すように、ワークステージ2に設けてあるワークチャック8の下方には、光源781及びコンデンサーレンズ782を有してワーク側アライメントマーク100を下から投影する投影光学系78がアライメントカメラ15の光軸に合わせてZ軸微動ステージ24と一体に配設されている。なお、ワークステージ2、Y軸送り台52には投影光学系78の光路に対応する貫通孔が形成されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the work
さらに、本実施形態では、図7に示すように、マスクMのマスク側アライメントマーク101を有する面(マスクマーク面Mm)位置を検出してアライメントカメラ15のピントずれを防止するアライメント画像のベストフォーカス調整機構150を設けている。このベストフォーカス調整機構150は、アライメントカメラ15及びピント調整機構151に加えて、ピントずれ検出手段としてギャップセンサ14を利用している。即ち、このギャップセンサ14で計測したマスク下面位置の計測値を、制御装置80で予め設定したピント位置と比較して差を求め、その差から設定ピント位置からの相対ピント位置変化量を計算し、この計算変化量に応じてピント調整機構151のモータ154を制御してアライメントカメラ15を移動させ、これによりアライメントカメラ15のピントを調整するようにしている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the best focus of the alignment image that detects the position of the mask M having the mask side alignment mark 101 (mask mark surface Mm) and prevents the
このベストフォーカス調整機構150を用いることにより、マスクMの板厚変化や板厚のばらつきとは無関係に、アライメント画像の高精度のフォーカス調整が可能となる。すなわち、複数種類のマスクMを交換して使用する場合に、個々のマスクの厚さが異なる場合でも常に適正なピントを得ることができる。なお、ピント調整機構151、投影光学系78、ベストフォーカス調整機構150等は、1層目分割パターンのアライメントの高精度化に対応するものであるばかりでなく、2層目以降のアライメントの高精度化にも寄与するものであり、また、マスクMの厚さがわかっていれば、ベストフォーカス調整機構150を省略して厚さに応じてピント調整機構を動かすようにしても良い。
By using the best
なお、マスクステージベース10の開口10aのY軸方向の両端部にはマスクMの両端部を必要に応じて遮蔽するマスキングアパーチャ(遮蔽板)17がマスクMより上方に位置して配置されており、このマスキングアパーチャ17はモータ,ボールねじ及びリニアガイドよりなるマスキングアパーチャ駆動装置18によりY軸方向に移動可能とされてマスクMの両端部の遮蔽面積を調整できるようになっている。
Note that masking apertures (shielding plates) 17 that shield both ends of the mask M as necessary are disposed at both ends in the Y-axis direction of the
次に、ワークステージ2は、装置ベース4上に設置されており、マスクMと基板Wとの対向面間のすき間を所定量に調整するZ軸送り台(ギャップ調整手段)2Aと、このZ軸送り台2A上に配設されてワークステージ2をXY軸方向に移動させるワークステージ送り機構2Bと、を備えている。
Next, the
Z軸送り台2Aは、図8に示すように、装置ベース4上に立設された上下粗動装置21によってZ軸方向に粗動可能に支持されたZ軸粗動ステージ22と、このZ軸粗動ステージ22の上に上下微動装置23(図1参照。)を介して支持されたZ軸微動ステージ24と、を備えている。上下粗動装置21には、例えばモータ及びボールねじ等からなる電動アクチュエータ、或いは空圧シリングが用いられており、単純な上下動作を行うことにより、Z軸粗動ステージ22を予め設定した位置まで、マスクMと基板Wとのすき間の計測を行うことなく昇降させる。
As shown in FIG. 8, the Z-
一方、図1に示す上下微動装置23は、モータとボールねじとくさびとを組み合わせてなる可動くさび機構を備えており、本実施形態では、例えば、Z軸粗動ステージ22の上面に設置したモータ231によってボールねじのねじ軸232を回転駆動させるようにすると共にボールねじナット233をくさび状に形成してそのくさび状ナット233の斜面をZ軸微動ステージ24の下面に突設したくさび241の斜面と係合させ、これにより、可動くさび機構を構成している。
On the other hand, the vertical
そして、ボールねじのねじ軸232を回転駆動させると、くさび状ナット233がY軸方向に水平微動し、この水平微動運動が両くさび233,241の斜面作用により高精度の上下微動運動に変換される。
When the
この可動くさび機構からなる上下微動装置23は、Z軸微動ステージ24のY軸方向の一端側(図1の手前側)に2台、他端側に1台(図示せず)、合計3台設置されており、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23は、チルト機能も兼ね備えていることになり、3台のギャップセンサ14によるマスクMと基板Wとのすき間の測定結果に基づき、マスクMと基板Wとが平行かつ所定のすき間を介して対向するように、Z軸微動ステージ24の高さを微調整するようになっている。なお、上下粗動装置21及び上下微動装置23はY軸送り台52の部分に設けるようにしてもよい。
The vertical
ワークステージ送り機構2Bは、図8に示すように、Z軸微動ステージ24の上面に、Y軸方向に互いに離間配置されてそれぞれX軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド41と、このリニアガイド41のスライダ41aに取り付けられたX軸送り台42と、X軸送り台42をX軸方向に移動させるX軸送り駆動装置43と、を備えており、X軸送り駆動装置43のモータ431によって回転駆動されるボールねじ軸432に螺合されたボールねじナット433にX軸送り台42が連結されている。
As shown in FIG. 8, the work
また、このX軸送り台42の上面には、X軸方向に互いに離間配置されてそれぞれY軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド51と、このリニアガイド51のスライダ51aに取り付けられたY軸送り台52と、Y軸送り台52をY軸方向に移動させるY軸送り駆動装置53と、を備えており、Y軸送り駆動装置53のモータ531によって回転駆動するボールねじ軸532に螺合されたボールねじナット(図示せず)に、Y軸送り台52が連結されている。このY軸送り台52の上面には、ワークステージ2が取り付けられている。
Further, on the upper surface of the
そして、ワークステージ2のX軸,Y軸位置を検出する移動距離測定部としてのレーザ測長装置60が、装置ベース4に設けられている。上記のように構成されたワークステージ2では、ボールねじやリニアガイド自体の形状等の誤差や、これらの取り付け誤差などに起因し、ワークステージ2の移動に際し、位置決め誤差、ヨーイング、真直度などの発生は不可避である。そこで、これらの誤差の測定を目的とするのがこのレーザ測長装置60である。このレーザ測長装置60は、図1に示すように、ワークステージ2のY軸方向端部に対向して設けレーザを備えた一対のY軸干渉計62,63と、ワークステージ2のX軸方向端部に設けレーザを備えた一つのX軸干渉計64と、ワークステージ2のY軸干渉計62,63と対向する位置に配設されたY軸用ミラー66と、ワークステージ2のX軸干渉計64と対向する位置に配設されたX軸用ミラー68と、で構成されている。
A laser
このように、Y軸方向について2台のY軸干渉計62,63を設けることにより、ワークステージ2のY軸方向位置の情報のみでなく、Y軸干渉計62と63の位置データの差分によりヨーイング誤差を知ることもできる。Y軸方向位置については、両者の平均値に、ワークステージ2のX軸方向位置、ヨーイング誤差を加味して適宜、補正を加えることにより算出することができる。
As described above, by providing the two Y-
そして、ワークステージ2のXY方向位置やY軸送り台52、ひいては前の分割パターンの露光に続いて次の分割パターンをつなぎ露光する際に、基板Wを次のエリアに送る段階で、各干渉計62〜64より出力する検出信号を、図9に示すように、制御装置80に入力するようにしている。この制御装置80は、この検出信号に基づいて分割露光のためのXY方向の移動量を調整するためにX軸送り駆動装置43及びY軸送り駆動装置53を制御すると共に、X軸干渉計64による検出結果及びY軸干渉計62,63による検出結果に基づき、つなぎ露光のための位置決め補正量を算出して、その算出結果をマスク位置調整手段13(及び必要に応じて上下微動装置23)に出力する。これにより、この補正量に応じてマスク位置調整手段13等が駆動され、X軸送り駆動装置43又はY軸送り駆動装置53による位置決め誤差、真直度誤差、及びヨーイング等の影響が解消される。
Then, when the next divided pattern is connected and exposed following the exposure of the
また、ワークステージ2の送りに際する誤差が全くないときでも、最初の状態でマスクMのマスクパターンPの向きがワークステージ2の送り方向とずれていると、分割逐次露光により基板W上に形成される各パターンが傾いた状態で形成されてしまったり、つなぎ露光で基板W上に分割形成されたパターン同士の継ぎ目がずれて整合しない。
Even when there is no error in feeding the
また、上述したようにマスクMは真空式吸引装置を介してチャック部16の下面に吸着保持させるのであるが、この吸着保持させる際にマスクMのマスクパターンPの向きとワークステージ送り機構2Bによるワークステージ2の移動方向とを精度よく合わせることは困難である。
Further, as described above, the mask M is sucked and held on the lower surface of the
例えば、図10(a)に示すように、最初の位置において角度θ分傾いた状態で露光されると、送り誤差が全くない場合でも、次の位置での露光パターンは2点鎖線で示すように同様に傾いた状態で形成される。 For example, as shown in FIG. 10 (a), when exposure is performed at an angle θ at the first position, the exposure pattern at the next position is indicated by a two-dot chain line even when there is no feed error. Similarly, it is formed in a tilted state.
そこで、本実施形態では、図10に示すように、ワークステージ2(実際にはワークステージ2上に設置されているワークチャック8)の上面の少なくとも2か所に、例えば十字形状(レチクル)を有するワーク側アライメントマーク100をX軸方向に互いに離間して形成する。一方、マスクMの方には、ワーク側アライメントマーク100に対応させたマスク測アライメントマーク101を形成する。基準側である2ケ所のアライメントマーク100の中心同士を結ぶ線は、最初の状態(基準位置)においてX軸方向と一致し、Y軸方向と直交するように予め調整されている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 10, for example, a cross shape (reticle) is formed in at least two places on the upper surface of the work stage 2 (actually, the
そして、図10(b)に示すように、最初の状態(基準位置)において、アライメントカメラ15により、アライメントマーク100と101との位置ずれ量を検出し、X軸方向駆動装置13x及びY軸方向駆動装置13yによってマスク保持枠12の位置を調整することにより、ワーク側アライメントマーク100とマスク側アライメントマーク101との中心同士が実質的にXY平面内で一致して整合するようにしている。
Then, as shown in FIG. 10B, in the initial state (reference position), the
また、ワーク側アライメントマーク100とマスク側アライメントマーク101との整合については、アライメントマーク検出手段であるアライメントカメラ15によって高精度にかつ容易に行えるように構成している。
Further, the alignment between the workpiece
なお、本実施形態の制御装置80は、露光制御シャッター34の開制御、ワークステージ2の送り制御、レーザ干渉計62〜64の検出値に基づく補正量の演算、マスク位置調整手段13の駆動制御の他に、アライメント調整時の補正量の演算、Z軸送り台(ギャップ調整手段)2Aの駆動制御、ワーク自動供給装置(図示せず。)の駆動制御等、分割逐次近接露光装置に組み込まれた殆どのアクチュエータの駆動及び所定の演算処理を、マイクロコンピュータやシーケンサ等を用いたシーケンス制御を基本として実行する。
The
従って、本実施形態の分割逐次露光装置PEによれば、マスクステージ1は、マスクMの対向する2辺を保持するチャック部16,16を有し、マスクMは、チャック部16,16に保持された時、自重でたわんだ状態でほぼ平面になるような湾曲形状であるため、マスクMの平坦度を向上することができるので、高精度の露光をすることができる。また、マスクステージ1は、マスクMの少なくとも2辺において、1辺につき複数のブロック溝16bを持ったチャック部16,16によってマスクMを保持することで、マスクMの吸着領域が一辺につき複数箇所に分割されるため、マスクMを適当な拘束力で保持することができる。なお、図11に示すように、マスクステージ1がマスクMの4辺を保持するチャック部16’を有するような場合でも、1辺につき複数のブロック溝16bを備えることで、上記効果を奏することができる。
Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of the present embodiment, the
さらに、マスクMをチャック部16,16に2辺で保持させるため、マスクステージ1の開口10aの周縁のスペースを有効に利用することができるので、各種電子機器を設置する自由度を向上することができる。また、マスクMをチャック部16,16に2辺で保持させるため、マスクMのマスクパターンPを設ける領域を大きくすることができるので、マスクMの露光領域を大きくすることができる。さらに、マスクMをチャック部16,16に2辺で保持させるため、マスクMのチャック部16に保持されない側の2辺の長さを自由に変更することができるので、マスクサイズの制約を少なくすることができる。なお、図12に示すように、1辺に複数開設された吸引ノズル16aを一つのボックス溝16bで囲うチャック部16の構成の場合にも、マスクMを2辺で保持することによる上記効果を奏する。
Further, since the mask M is held by the
(第2実施形態)
次に、図13を参照して、本発明に係る露光装置である分割逐次露光装置の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図13は本発明に係る分割逐次露光装置の第2実施形態のマスクステージの下面図である。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIG. 13, a second embodiment of a divided sequential exposure apparatus which is an exposure apparatus according to the present invention will be described. In addition, about the same or equivalent part as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to drawing, and the description is abbreviate | omitted or simplified.
FIG. 13 is a bottom view of the mask stage of the second embodiment of the division sequential exposure apparatus according to the present invention.
本実施形態のマスク保持枠12は、図13に示すように、その下面にマスクMの対向する2辺を3点で保持する一対のチャック部90L,90Rを備える。チャック部90Lの下面には、マスクMのX方向に対向する2辺の一方を吸着保持する吸引ノズル91Lが2個開設され、チャック部90Rの下面には、マスクMのX方向に対向する2辺の他方を吸着保持する吸引ノズル91Rが1個開設される。また、吸引ノズル91Lは、マスクMのX方向に対向する2辺の一方の辺の両端部を吸着保持するように配置され、吸引ノズル91Rは、マスクMのX方向に対向する2辺の他方の辺の中央部を吸着保持するように配置されている。各吸引ノズル91L,91Rは、それぞれチャック部90L,90Rの下面に形成された吸引溝であるブロック溝92L,92Rに開口している。
その他の構成及び作用効果については、上記した第1実施形態と同様である。
As shown in FIG. 13, the
About another structure and an effect, it is the same as that of 1st Embodiment mentioned above.
(第3実施形態)
次に、図14を参照して、本発明に係る露光装置である分割逐次露光装置の第3実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図14は本発明に係る分割逐次露光装置の第3実施形態のマスクステージの下面図である。
(Third embodiment)
Next, with reference to FIG. 14, a third embodiment of a divided sequential exposure apparatus which is an exposure apparatus according to the present invention will be described. In addition, about the same or equivalent part as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to drawing, and the description is abbreviate | omitted or simplified.
FIG. 14 is a bottom view of the mask stage of the third embodiment of the division sequential exposure apparatus according to the present invention.
本実施形態のマスク保持枠12は、図14に示すように、その下面にマスクMの対向する2辺を多点で保持する一対のチャック部95,95を備える。チャック部95,95は、マスクステージベース10aに固定されるチャックベース96と、このチャックベース96にボルト締めで固定される3個の吸着ブロック97と、を有し、吸着ブロック97は、チャックベース96のY方向の中央部及び両端部にそれぞれ配置される。また、吸着ブロック97の下面には、マスクMを吸着保持する吸引ノズル98が1個ずつ開設されている。これらの吸引ノズル98はそれぞれ吸着ブロック97の下面に形成された吸引溝であるブロック溝99に開口している。
As shown in FIG. 14, the
なお、本実施形態では、チャックベース96に個別に固定される吸着ブロック97,97・・・の全体の平坦度を均一に確保するため、チャックベース96に仮固定した各吸着ブロック97を所定の平面度を有する基準面ブロックに吸着保持(位置決め固定)させて、各吸着ブロック97に一様な所定の平坦度を得させたのち本固定する。
その他の構成及び作用効果については、上記した第1実施形態と同様である。
In this embodiment, in order to ensure uniform flatness of the entire suction blocks 97, 97... Individually fixed to the
About another structure and an effect, it is the same as that of 1st Embodiment mentioned above.
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
例えば、本実施形態では、X,Y方向の湾曲形状に形成されるマスク使用する場合を例示したが、これに限定されず、X方向の湾曲形状に形成されるマスクを使用してもよい。
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, in this embodiment, the case where a mask formed in a curved shape in the X and Y directions is used as an example, but the present invention is not limited to this, and a mask formed in a curved shape in the X direction may be used.
PE 分割逐次露光装置(露光装置)
W ガラス基板(被露光材、基板)
M マスク
P マスクパターン
1 マスクステージ
2 ワークステージ
2A Z軸送り台(ギャップ調整手段)
2B ワークステージ送り機構
3 照明光学系(照射手段)
4 装置ベース
8 ワークチャック
10 マスクステージベース
12 マスク保持枠
13 マスク位置調整手段
13x X軸方向駆動装置
13y Y軸方向駆動装置
14 ギャップセンサ(ピントずれ検出手段)
15 アライメントカメラ
16 チャック部(保持部)
16a 吸引ノズル
19 移動機構
21 上下粗動装置
22 Z軸粗動ステージ
23 上下微動装置
24 Z軸微動ステージ
60 レーザ測長装置
62,63 Y軸干渉計(レーザ干渉計)
64 X軸干渉計(レーザ干渉計)
66 Y軸用ミラー
68 X軸用ミラー
78 投影光学系
80 制御装置
100 ワーク側アライメントマーク
101 マスク側アライメントマーク
150 ベストフォーカス調整機構
151 ピント調整機構
PE division sequential exposure equipment (exposure equipment)
W Glass substrate (material to be exposed, substrate)
M mask
2B Work stage feed mechanism 3 Illumination optical system (irradiation means)
4
15
64 X-axis interferometer (laser interferometer)
66 Y-
Claims (1)
前記マスクステージは、前記マスクの少なくとも2辺において、1辺につき複数の吸引溝を持った保持部によって前記マスクを保持し、
前記マスクは、前記保持部に保持された時、自重でたわんだ状態でほぼ平面になるような湾曲形状であることを特徴とする露光装置。 A work stage for holding a substrate as a material to be exposed, a mask stage for holding a mask disposed opposite to the substrate, and an irradiation means for irradiating the substrate with light for pattern exposure through the mask; An exposure apparatus comprising:
The mask stage holds the mask by a holding part having a plurality of suction grooves per side on at least two sides of the mask,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the mask has a curved shape that is substantially flat when bent by its own weight when held by the holding portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005291446A JP2007101882A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Exposure apparatus |
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JP2005291446A JP2007101882A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Exposure apparatus |
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JP2005291446A Pending JP2007101882A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Exposure apparatus |
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-
2005
- 2005-10-04 JP JP2005291446A patent/JP2007101882A/en active Pending
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