JP2007140187A - Method of conveying and attaching mask for exposure device - Google Patents
Method of conveying and attaching mask for exposure device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007140187A JP2007140187A JP2005334417A JP2005334417A JP2007140187A JP 2007140187 A JP2007140187 A JP 2007140187A JP 2005334417 A JP2005334417 A JP 2005334417A JP 2005334417 A JP2005334417 A JP 2005334417A JP 2007140187 A JP2007140187 A JP 2007140187A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- chuck portion
- stage
- holding jig
- exposure apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、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)露光転写する露光装置において、マスクを精度よくマスクステージに取り付けることができる露光装置のマスク搬送、取付方法に関する。 The present invention is an exposure apparatus that performs 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, and attaches the mask to a mask stage with high accuracy. The present invention relates to a mask transporting and mounting method of an exposure apparatus capable of performing the above.
液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等の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露光装置においては、マスクを保持するマスクステージに対して、基板を保持するワークステージを高精度で位置決めしながらステップ移動させて露光転写する。このような高精度の露光転写を行うためには、高精度でのステップ移動だけでなく、マスクがマスクステージに精度よく保持されることが必須となる。 In an exposure apparatus that manufactures color filters for flat panel display devices such as liquid crystal display devices and plasma display devices, the work stage that holds the substrate is moved stepwise while positioning it with high precision relative to the mask stage that holds the mask. To transfer. In order to perform such high-accuracy exposure transfer, it is essential not only to perform step movement with high accuracy, but also to hold the mask on the mask stage with high accuracy.
従来の露光装置のマスク搬送、取付方法としては、複数のマスクが収納されたマスクストッカから、ロボットアームにより所定のマスクを取り出し、ワークステージ(露光ステージ)の上方に位置するマスクステージ(マスクホルダ)に搬送する。そして、ワークステージに配設される4本の支持ピンを上昇させて、マスクを支持ピン上に載置してロボットアームから受け取った後、ワークステージをマスクと共に水平面内で変位させて位置ズレを修正して、支持ピンを下降させてマスクをマスクステージに吸着させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a mask transport and mounting method of a conventional exposure apparatus, a mask stage (mask holder) positioned above a work stage (exposure stage) is taken out from a mask stocker storing a plurality of masks by a robot arm. Transport to. Then, the four support pins arranged on the work stage are raised, the mask is placed on the support pins and received from the robot arm, and then the work stage is displaced together with the mask in the horizontal plane to shift the position. A modification is known in which a support pin is lowered to attract a mask onto a mask stage (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年、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、大型化の一途を辿っており、これに伴って、マスクが大型化されて自重により撓み易くなっている。そこで、最近では、マスクの大型化に伴う自重撓みによる影響を排除するため、マスクの撓みに応じてマスクを予め略椀型形状に加工しておき、マスクステージに取り付けた際にマスクパターン面がフラットとなるようにした略椀型形状のマスクが提案されている。 Incidentally, in recent years, flat panel display devices such as liquid crystal displays and plasma display devices have been steadily increasing in size, and accordingly, the mask has been increased in size and is easily bent by its own weight. Therefore, recently, in order to eliminate the influence of self-weight bending due to the upsizing of the mask, the mask pattern surface is formed when the mask is processed into a substantially bowl shape in advance according to the bending of the mask and attached to the mask stage. A mask having a substantially bowl shape that is flat has been proposed.
しかしながら、上記特許文献1に記載の露光装置のマスク搬送、取付方法では、マスクが支持ピン上に載置された状態でマスクステージに吸着されるため、支持ピンで支えられていない部分が撓み易く、取り付け位置及び取り付け時のマスク形状が作業毎に異なるので、マスクに上記した略椀型形状のマスクを使用する場合、マスクの取付精度及びマスクの平坦度の再現性が低く、高精度な露光転写を行う観点から問題があった。
However, in the mask transport and attachment method of the exposure apparatus described in
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、マスクの取り付け時におけるマスクの取付精度及びマスクの平坦度の再現性を大幅に向上することができる露光装置のマスク搬送、取付方法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 provide an exposure apparatus capable of greatly improving reproducibility of mask mounting accuracy and mask flatness during mask mounting. It is in providing the mask conveyance and attachment method of this.
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
(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て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、ワークステージとマスクステージとを相対的にステップ移動させる送り機構と、を備える露光装置のマスク搬送、取付方法であって、マスクをマスクステージのチャック部と平行に載置する保持治具を備え、マスクを載置した保持治具を、チャック部の下方位置に搬送する工程と、マスクを載置した保持治具を、チャック部の下面に接近させる工程と、マスクを保持治具から離間させてチャック部に取り付ける工程と、を有することを特徴とする露光装置のマスク搬送、取付方法。
(2) マスクがチャック部の下方位置に搬送された後、マスクとチャック部の相対位置が所定の位置となるように保持治具とチャック部とを相対的に移動させて位置調整する工程を更に有することを特徴とする(1)に記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
(3) 保持治具は、マスクがチャック部に取り付けられたときチャック部と接触する部分に相当する裏面部分でマスクを保持するように、その他の部分が肉抜きされていることを特徴とする(1)又は(2)に記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
(4) マスクは、マスクをチャック部に取り付けたときの撓み量に応じて略椀型形状に加工されることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
(5) マスクの搬送工程は、マスクを載置した保持治具がワークステージに搭載され、ワークステージによってチャック部の下方位置に搬送される工程であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) A work stage that holds a substrate as an exposure target, a mask stage that is disposed opposite to the substrate and holds a mask, and an irradiation unit that irradiates the substrate with light for pattern exposure through the mask; A mask transport and mounting method for an exposure apparatus comprising a feed mechanism that relatively moves the work stage and the mask stage stepwise, comprising a holding jig for placing the mask parallel to the chuck portion of the mask stage, The step of transporting the holding jig on which the mask is placed to the lower position of the chuck portion, the step of bringing the holding jig on which the mask is placed close to the lower surface of the chuck portion, and separating the mask from the holding jig. A method of transporting and attaching a mask of an exposure apparatus, comprising: a step of attaching to a chuck portion.
(2) A step of adjusting the position by relatively moving the holding jig and the chuck portion so that the relative position between the mask and the chuck portion becomes a predetermined position after the mask is conveyed to a position below the chuck portion. The mask transport / attachment method for an exposure apparatus according to (1), further comprising:
(3) The holding jig is characterized in that other parts are cut out so as to hold the mask on the back surface part corresponding to the part in contact with the chuck part when the mask is attached to the chuck part. (1) A mask transport and attachment method of the exposure apparatus according to (2).
(4) The mask of the exposure apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the mask is processed into a substantially bowl shape according to a deflection amount when the mask is attached to the chuck portion. Transport and mounting method.
(5) The mask transporting process is a process in which the holding jig on which the mask is placed is mounted on the work stage and transported to a position below the chuck portion by the work stage (1) to (4) The mask transport and mounting method of the exposure apparatus according to any one of the above.
(1)の構成によれば、保持治具に載置されてチャック部と平行に保持されたマスクを、保持治具と共に搬送し、チャック部に接近させて取り付けるため、薄く撓み易いマスクであっても、常に一定の撓み状態、及び位置精度で搬送することができる。これにより、マスクをチャック部に精度良く、且つ平坦度に再現性を持たせて取り付けることができる。従って、マスクのマスクパターンを高精度で基板に露光転写することが可能となる。
(2)の構成によれば、保持治具に載置されたマスクをチャック部の下方位置に搬送した後、保持治具とチャック部とを相対的に移動させて、マスクとチャック部との位置関係を所定の位置となるように位置調整して、マスクをチャック部に取り付けるため、マスクをチャック部に位置精度良く取り付けることができる。
(3)の構成によれば、マスクは、チャック部に取り付けられたときチャック部と接触する部分に相当する裏面部分でのみ保持治具で保持されるため、チャック部に取り付けられたときと全く同じ状態でマスクを保持治具に保持することができ、その状態のままチャック部に取り付けることができる。これにより、常に一定の精度でマスクを取り付けることができ、マスクの平坦度の再現性をさらに向上することができる。
(4)の構成によれば、マスクは、チャック部に取り付けたときの撓み量に応じて略椀型形状に予め加工されるため、自重で撓んだ状態でほぼ平面になるので、高精度な露光転写をすることが可能となる。
(5)の構成によれば、マスクは、保持治具に載置されたままワークステージによってチャック部の下方位置に搬送されるため、別途にマスク搬送装置を設ける必要がないので、露光装置を小型化することができる。
According to the configuration of (1), the mask placed on the holding jig and held in parallel with the chuck portion is transported together with the holding jig and attached close to the chuck portion. However, it can always convey with a fixed bending state and position accuracy. Accordingly, the mask can be attached to the chuck portion with high accuracy and with flatness and reproducibility. Therefore, the mask pattern of the mask can be exposed and transferred to the substrate with high accuracy.
According to the configuration of (2), after the mask placed on the holding jig is transported to a position below the chuck portion, the holding jig and the chuck portion are moved relative to each other so that the mask and the chuck portion are moved. Since the position of the positional relationship is adjusted to a predetermined position and the mask is attached to the chuck portion, the mask can be attached to the chuck portion with high positional accuracy.
According to the configuration of (3), since the mask is held by the holding jig only on the back surface portion corresponding to the portion in contact with the chuck portion when attached to the chuck portion, the mask is completely different from when attached to the chuck portion. The mask can be held on the holding jig in the same state, and can be attached to the chuck portion in that state. Thereby, a mask can always be attached with a fixed precision, and the reproducibility of the flatness of the mask can be further improved.
According to the configuration of (4), since the mask is processed in advance into a substantially bowl shape according to the amount of deflection when attached to the chuck portion, it is substantially flat when bent by its own weight. It becomes possible to perform a proper exposure transfer.
According to the configuration of (5), since the mask is transported to the lower position of the chuck portion by the work stage while being placed on the holding jig, there is no need to provide a separate mask transport device. It can be downsized.
本発明の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、マスクをマスクステージのチャック部と平行に載置する保持治具を備え、マスクを載置した保持治具を、チャック部の下方位置に搬送する工程と、マスクを載置した保持治具を、チャック部の下面に接近させる工程と、マスクを保持治具から離間させてチャック部に取り付ける工程と、を有するため、マスクの取り付け時におけるマスクの取付精度及びマスクの平坦度の再現性を大幅に向上することができる。 According to the mask transport and mounting method of the exposure apparatus of the present invention, the holding jig for placing the mask in parallel with the chuck part of the mask stage is provided, and the holding jig on which the mask is placed is positioned below the chuck part. Since the method includes a step of transporting, a step of bringing the holding jig on which the mask is placed close to the lower surface of the chuck portion, and a step of attaching the mask to the chuck portion while being separated from the holding jig. The reproducibility of mask mounting accuracy and mask flatness can be greatly improved.
以下、本発明に係る露光装置のマスク搬送、取付方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、分割逐次露光装置を例に説明する。
図1は本発明に係る露光装置のマスク搬送、取付方法に使用される分割逐次露光装置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5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6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7は図1に示す分割逐次露光装置の正面図、図8は図1に示す分割逐次露光装置の電気的構成を示すブロック図、図9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、図10はマスク及び保持治具の斜視図、図11は保持治具に保持されたマスクが、ワークステージに搭載されてマスクステージに搬送され、チャック部に取り付けられる状態を説明するための説明図である。
Hereinafter, a mask transport and mounting method of an exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a divided sequential exposure apparatus will be described as an example.
FIG. 1 is a partially exploded perspective view for explaining a divided sequential exposure apparatus used for a mask transport and attachment method of an exposure apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view of the mask stage shown in FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 4B is a top view of the mask position adjusting unit in FIG. 2A, and FIG. 4 is a side view showing the basic structure of the alignment camera and the focus adjustment mechanism of the alignment camera. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the irradiation optical system of the workpiece side alignment mark, FIG. 6 is a block diagram showing a focus adjustment mechanism of the alignment image, and FIG. 7 is a front view of the division sequential exposure apparatus shown in FIG. 8 is a block diagram showing the electrical configuration of the division sequential exposure apparatus shown in FIG. 1, FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the alignment between the workpiece side alignment mark and the mask side alignment mark, and FIG. 10 is a diagram of the mask and holding jig. Slant FIG, 11 is a mask held by the holding jig is transported to the mask stage is mounted on the work stage is an explanatory diagram for explaining a state mounted to the chuck portion.
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に示すように、マスクMを保持するチャック部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には、マスクパターンPが描かれているマスクMの端部である周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル16aが開設されており、チャック部16はチャック装置を構成している。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に着脱自在に保持される。
As shown in FIG. 3, a
マスクMは、重力が作用していない無重力状態(或いは縦置き状態)において下側が凹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)。 The mask M has a substantially bowl-like shape in which the lower side is formed in a concave shape in a weightless state (or a vertically placed state) in which gravity does not act (a dashed line in FIG. 3A). In the chucked state, it is held in a flat shape over the entire plane by the action of gravity (solid line in FIG. 3A).
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、図3(a)及び図3(b)に示すように、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)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。
As shown in FIGS. 3A and 3B, 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との対向面間のギャップ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、該保持架台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の前記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4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. 4, the
ピント調整機構151は、リニアガイド152、ボールねじ153及びモータ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5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. 5, a projection for projecting the workpiece
さらに、本実施形態では、図6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。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, 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7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. 7, 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7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. 7, 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軸位置を検出する位置測定装置であるレーザ測長装置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(測長器)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(測長器)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、を備えている。
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8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9(a)のように、最初の位置において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. 9A, when exposure is performed in a tilted state at the first position, the exposure pattern at the next position is similarly tilted as indicated by a two-dot chain line even when there is no feed error. It is formed in the state.
そこで、本実施形態では、図9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側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 the present embodiment, as shown in FIG. 9, at least two places on the upper surface of the work stage 2 (actually, the
そして、図9(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. 9B, 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
次に、本実施形態の分割逐次露光装置PEによるマスク搬送、取付方法について、図10及び図11を参照して詳細に説明する。 Next, a mask conveyance and attachment method by the division sequential exposure apparatus PE of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
図10に示すように、保持治具70は、矩形状の枠状部材であり、その表面(上面)にはマスクMの外形と同じ大きさの矩形凹部71が形成され、さらに、矩形凹部71内には、マスクMに形成されるマスクパターンPと略同じ大きさの矩形貫通穴(肉抜き)72が形成されている。これにより、矩形貫通穴72の周囲には、枠状段部73が形成される。
As shown in FIG. 10, the holding
枠状段部73は、マスクMがチャック部16にチャックされたとき、チャック部16に接触する部分と同じ大きさ(面積)に形成される。そして、マスクMは、矩形凹部71に嵌合し、枠状段部73に支持されて保持治具70に平行に載置される。即ち、保持治具70に載置されたマスクMは、マスクMがチャック部16にチャックされた時、チャック部16に接触する部分に相当する裏面側の部分が枠状段部73に接触して保持される。これにより、マスクMは、チャック部16にチャックされたときと全く同一状態で保持治具70に保持されることになり、フラットな形状を維持して保持治具70に載置される。
The frame-like stepped
図11に示すように、マスクMをチャック部16によるチャック時と同じ状態で保持した保持治具70は、図11の右側に破線で示すローディング位置LPにおいて、不図示のローダによりワークチャック8上に搭載され、X方向(矢印A方向)に移動されてチャック部16の下方位置に搬送される。次いで、上下粗動装置21及び上下微動装置23を作動させることによって、マスクMを保持治具70と共に上方向(矢印B方向)に移動させ、マスクMをチャック部16の下面に近接させる。さらに、アライメントカメラ15でマスク側アライメントマーク101を検出することにより、マスクMとチャック部16との位置ずれ量を検出し、これに基づいてワークステージ送り機構2B、X軸方向駆動装置13x及びY軸方向駆動装置13yを作動させてマスクMとチャック部16の位置を相対的に調整する。これにより、マスクMは、チャック部16に対して高い位置精度で所定の位置に対向配置される。そして、チャック部16の吸引ノズル16aから空気を吸引して真空にすることにより、マスクMは、その周縁部が吸引されて保持治具70から離間し、チャック部16に取り付けられる。
As shown in FIG. 11, the holding
従って、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、保持治具70に載置されてチャック部16と平行に保持されたマスクMを、保持治具70と共に搬送し、チャック部16に接近させて取り付けるため、薄く撓み易いマスクMであっても、常に一定の撓み状態、及び位置精度で搬送することができる。これにより、マスクMをチャック部16に精度良く、且つ平坦度に再現性を持たせて取り付けることができる。従って、マスクMのマスクパターンPを高精度で基板に露光転写することが可能となる。
Therefore, according to the mask transport and attachment method of the exposure apparatus of the present embodiment, the mask M placed on the holding
また、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、保持治具70に載置されたマスクMをチャック部16の下方位置に搬送した後、保持治具70とチャック部16とを相対的に移動させて、マスクMとチャック部16との位置関係を所定の位置となるように位置調整して、マスクMをチャック部16に取り付けるため、マスクMをチャック部16に位置精度良く取り付けることができる。
Further, according to the mask transport and attachment method of the exposure apparatus of the present embodiment, after the mask M placed on the holding
また、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、マスクMは、チャック部16に取り付けられたときチャック部16と接触する部分に相当する裏面部分でのみ保持治具70で保持されるため、チャック部16に取り付けられたときと全く同じ状態でマスクMを保持治具70に保持することができ、その状態のままチャック部16に取り付けることができる。これにより、常に一定の精度でマスクMを取り付けることができ、マスクMの平坦度の再現性をさらに向上することができる。
Further, according to the mask conveyance and attachment method of the exposure apparatus of the present embodiment, the mask M is held by the holding
また、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、マスクMは、チャック部16に取り付けたときの撓み量に応じて略椀型形状に予め加工されるため、自重で撓んだ状態でほぼ平面になるので、高精度な露光転写をすることが可能となる。
In addition, according to the mask transport and attachment method of the exposure apparatus of the present embodiment, the mask M is pre-processed into a substantially bowl shape according to the amount of deflection when attached to the
さらに、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、マスクMは、保持治具70に載置されたままワークステージ2によってチャック部16の下方位置に搬送されるため、別途にマスク搬送装置を設ける必要がないので、露光装置PEを小型化することができる。
Furthermore, according to the mask transport and attachment method of the exposure apparatus of the present embodiment, the mask M is transported to the lower position of the
PE 分割逐次露光装置(露光装置)
W ガラス基板(被露光材)
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
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
16 チャック部
16a 吸引ノズル
70 保持治具
71 矩形凹部
72 矩形貫通穴(肉抜き)
73 枠状段部
PE division sequential exposure equipment (exposure equipment)
W Glass substrate (material to be exposed)
M Mask
DESCRIPTION OF
73 Frame-shaped step
Claims (5)
前記マスクを前記マスクステージのチャック部と平行に載置する保持治具を備え、
前記マスクを載置した前記保持治具を、前記チャック部の下方位置に搬送する工程と、
前記マスクを載置した前記保持治具を、前記チャック部の下面に接近させる工程と、
前記マスクを前記保持治具から離間させて前記チャック部に取り付ける工程と、を有することを特徴とする露光装置のマスク搬送、取付方法。 A work stage for holding a substrate as a material to be exposed, a mask stage that is arranged opposite to the substrate and holds a mask, and irradiation means for irradiating the substrate with light for pattern exposure through the mask; A mask transport and attachment method of an exposure apparatus comprising: a feed mechanism that relatively steps the work stage and the mask stage;
A holding jig for placing the mask in parallel with the chuck portion of the mask stage;
Transporting the holding jig on which the mask is placed to a position below the chuck portion;
Bringing the holding jig on which the mask is placed close to the lower surface of the chuck portion;
A mask transporting and mounting method for an exposure apparatus, comprising: a step of separating the mask from the holding jig and mounting the mask on the chuck portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005334417A JP2007140187A (en) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | Method of conveying and attaching mask for exposure device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005334417A JP2007140187A (en) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | Method of conveying and attaching mask for exposure device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007140187A true JP2007140187A (en) | 2007-06-07 |
Family
ID=38203116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005334417A Pending JP2007140187A (en) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | Method of conveying and attaching mask for exposure device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007140187A (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6012550A (en) * | 1983-07-04 | 1985-01-22 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Supplying device of mask for exposure transfer device |
JPH11184095A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Ushio Inc | Aligner having mask loader |
JP2002318450A (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Glass substrate for photomask, and method for producing the same |
JP2004046259A (en) * | 2001-05-31 | 2004-02-12 | Toshiba Corp | Inspection method of mask substrate, manufacturing method of exposure mask, and manufacturing method of semiconductor device |
JP2005043830A (en) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Substrate for photomask blank, photomask blank, and photomask |
-
2005
- 2005-11-18 JP JP2005334417A patent/JP2007140187A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6012550A (en) * | 1983-07-04 | 1985-01-22 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Supplying device of mask for exposure transfer device |
JPH11184095A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Ushio Inc | Aligner having mask loader |
JP2002318450A (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Glass substrate for photomask, and method for producing the same |
JP2004046259A (en) * | 2001-05-31 | 2004-02-12 | Toshiba Corp | Inspection method of mask substrate, manufacturing method of exposure mask, and manufacturing method of semiconductor device |
JP2005043830A (en) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Substrate for photomask blank, photomask blank, and photomask |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4932352B2 (en) | Exposure apparatus and exposure method | |
JP2008015314A (en) | Exposure device | |
JP2007184328A (en) | Exposure apparatus | |
CN100559281C (en) | Exposure device and exposure method | |
JP2007148310A (en) | Mask and method for processing the same | |
JP2012133122A (en) | Proximity exposing device and gap measuring method therefor | |
JP5089238B2 (en) | Substrate adapter for exposure apparatus and exposure apparatus | |
JP2003156322A (en) | Method and apparatus for position measurement, positioning method, aligner as well as method of manufacturing microdevice | |
JP2006100590A (en) | Proximity aligner | |
JP4631497B2 (en) | Proximity exposure equipment | |
JP2006093604A (en) | Proximity exposure apparatus | |
JP2008209632A (en) | Mask attaching method and exposure apparatus unit | |
JP4487688B2 (en) | Step-type proximity exposure system | |
JP2007140187A (en) | Method of conveying and attaching mask for exposure device | |
JP2007248636A (en) | Mirror fixing structure of position measuring device | |
JP6142214B2 (en) | Proximity exposure apparatus and proximity exposure method | |
JP2007086684A (en) | Exposure device | |
JP2008026475A (en) | Exposure apparatus | |
JP2007171667A (en) | Exposure apparatus | |
JP4487700B2 (en) | Proximity exposure equipment | |
JP2008089993A (en) | Method of measuring gap amount of exposure apparatus | |
JP2008096908A (en) | Substrate holding mechanism and method for holding substrate in exposure apparatus for flat panel display substrate | |
JP2019045875A (en) | Exposure device, manufacturing method of flat panel display, device manufacturing method and exposure method | |
JP2008209631A (en) | Exposure apparatus, and mask attaching method therefor | |
JP2007140057A (en) | Exposure device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071128 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101130 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110524 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110708 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20110815 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111206 |