JP2007148310A - マスク及びその加工方法 - Google Patents
マスク及びその加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007148310A JP2007148310A JP2006000224A JP2006000224A JP2007148310A JP 2007148310 A JP2007148310 A JP 2007148310A JP 2006000224 A JP2006000224 A JP 2006000224A JP 2006000224 A JP2006000224 A JP 2006000224A JP 2007148310 A JP2007148310 A JP 2007148310A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- substrate
- exposure
- pattern
- stage
- 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
Abstract
【課題】露光時のマスクをフラットな形状で維持し、高精度な露光を実現することができるマスクの加工方法を提供する。
【解決手段】露光装置に使用されるマスクMは、マスクステージ1に保持されたフラットマスクを介して照射手段からパターン露光用の光を照射して基板Wにフラットマスクの基準パターンを露光転写する工程と、フラットマスクの基準パターンに基づく基板Wの露光結果からフラットマスクの撓み量δを求める工程と、求められた撓み量δに応じてフラットマスクを略椀型形状に加工する工程と、を有する加工方法により加工される。
【選択図】図13
【解決手段】露光装置に使用されるマスクMは、マスクステージ1に保持されたフラットマスクを介して照射手段からパターン露光用の光を照射して基板Wにフラットマスクの基準パターンを露光転写する工程と、フラットマスクの基準パターンに基づく基板Wの露光結果からフラットマスクの撓み量δを求める工程と、求められた撓み量δに応じてフラットマスクを略椀型形状に加工する工程と、を有する加工方法により加工される。
【選択図】図13
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)若しくは密着露光転写する露光装置に用いるのに好適なマスクの加工方法に関する。
従来、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が種々考案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の露光装置は、被露光材としての基板より小さいマスクを用い、該マスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置する。そして、この状態でワークステージをマスクに対してステップ移動させてステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のマスクパターンを基板上に露光転写して一枚の基板に複数のディスプレイ等を作成している。
また、露光時におけるマスクと基板との間隔は、転写すべきパターンの線幅および露光光の波長により規定され、20〜100μm程度に保たなければならないことが知られている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2000−35676号公報
特許第2672535号公報
ところで、上記のような露光装置において、マスクはチャック装置によってその周囲を真空吸引されることでマスクステージに保持されている。このため、所定の平坦度及び所定の平行度を有してフラット形状に加工されたマスクは、マスク自体の自重によりその中央部分において撓み易く、その結果、転写された基板上の個々の露光パターンに歪みが生じる虞がある。また、マスクと基板との対向面間のギャップを50μm〜数百μm程度の均一な小さなギャップとすることで、より高精度な露光を実現することができるが、マスクの中央部分に撓みが生じていると、このギャップを小さくすることができなかった。特に、近年のフラットパネルディスプレイ装置の大型化に伴い、カラーフィルタを製造するためのマスクも大型化しており(例えば、1400mm×1200mm)、この自重によるマスクの撓みは高精度な露光を実現する上で無視することのできないものとなっている。
また、マスクを真空吸引するためのチャック装置は、実際の露光装置によって使用条件や作動状況等が異なる場合があり、より高精度な露光を実現するためには、実際に使用されるチャック装置にマスクを取り付けた状態でマスクをフラット形状に維持することが望まれる。
さらに、カラーフィルタ等は、ワークステージに次々と新しい基板を保持させ、該基板とマスクとの間隔を所定の間隔に保持した状態で露光して製作される。上記の露光装置では、ワークステージへの基板の搭載は、ワークステージを一度所定の間隔より大きな隙間で移動させ、その後、隙間あるいはワークの高さを測定しながら所定の間隔まで接近させることが行われている。しかしながら、マスクの交換により装置仕様と異なるマスクが使用されていると、基板とマスクとの間隔が所定の間隔にならず、マスクが極端に厚すぎる場合には、基板とマスクとが干渉して高価なマスクと基板を破損させてしまう可能性がある。
また、露光装置では、マスクの周縁部に形成されたアライメントマークをアライメントカメラ等によって検出しながらワークとのアライメント調整を行い、その後、マスクのマスクパターンをワークに露光転写するが、マスクや露光装置の個々の特性により、アライメント調整を行っても露光結果が所望の位置に対して全体的にオフセットしてしまう可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、露光時のマスクをフラットな形状で維持し、高精度な露光を実現することができるマスク及びその加工方法を提供することにある。
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、前記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前記マスクを介して照射する照射手段と、前期マスクのマスクパターンが前記基板上の複数の所定位置に対向するように前記ワークステージと前記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、を備えた露光装置に用いられるマスクの加工方法であって、
前記マスクステージに保持された前記マスクを介して前記照射手段から前記パターン露光用の光を照射して前記基板に前記マスクの基準パターンを露光転写する工程と、
前記マスクの基準パターンに基づく前記基板の露光結果から前記マスクの撓み量を求める工程と、
前記撓み量に応じて前記マスクを略椀型形状に加工する工程と、を有することを特徴とするマスクの加工方法。
(2) マスクの撓み量は、マスクの基準パターンの線幅と、基準パターンにより基板に露光転写された線幅との相対差から基板とマスクとのギャップ量を求め、ギャップ量に対して基板を保持するチャック面の平坦度の影響を減じて求めることを特徴とする(1)に記載のマスクの加工方法。
(3) (1)または(2)に記載の加工方法によって製造されることを特徴とするマスク。
(4) 被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記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前記マスクを介して照射する照射手段と、前記マスクのマスクパターンが前記基板上の複数の所定位置に対向するように前記ワークステージと前記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、を備えた露光装置に用いられるマスクであって、
前記マスクには、前記マスクを個別に識別可能な識別情報が設けられており、前記識別情報は、前記露光装置に関する情報を含むことを特徴とする露光装置に用いられるマスク。
(5) 前記識別情報に含まれた前記露光装置に関する情報は、前記マスクの外形形状と前記露光装置の装置情報とに基づいて与えられる、前記マスクを前記マスクステージに保持する際のオフセット情報を含むことを特徴とする(4)に記載の露光装置に用いられるマスク。
(1) 被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記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前記マスクを介して照射する照射手段と、前期マスクのマスクパターンが前記基板上の複数の所定位置に対向するように前記ワークステージと前記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、を備えた露光装置に用いられるマスクの加工方法であって、
前記マスクステージに保持された前記マスクを介して前記照射手段から前記パターン露光用の光を照射して前記基板に前記マスクの基準パターンを露光転写する工程と、
前記マスクの基準パターンに基づく前記基板の露光結果から前記マスクの撓み量を求める工程と、
前記撓み量に応じて前記マスクを略椀型形状に加工する工程と、を有することを特徴とするマスクの加工方法。
(2) マスクの撓み量は、マスクの基準パターンの線幅と、基準パターンにより基板に露光転写された線幅との相対差から基板とマスクとのギャップ量を求め、ギャップ量に対して基板を保持するチャック面の平坦度の影響を減じて求めることを特徴とする(1)に記載のマスクの加工方法。
(3) (1)または(2)に記載の加工方法によって製造されることを特徴とするマスク。
(4) 被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記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前記マスクを介して照射する照射手段と、前記マスクのマスクパターンが前記基板上の複数の所定位置に対向するように前記ワークステージと前記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、を備えた露光装置に用いられるマスクであって、
前記マスクには、前記マスクを個別に識別可能な識別情報が設けられており、前記識別情報は、前記露光装置に関する情報を含むことを特徴とする露光装置に用いられるマスク。
(5) 前記識別情報に含まれた前記露光装置に関する情報は、前記マスクの外形形状と前記露光装置の装置情報とに基づいて与えられる、前記マスクを前記マスクステージに保持する際のオフセット情報を含むことを特徴とする(4)に記載の露光装置に用いられるマスク。
本発明によれば、マスクは、マスクステージに保持されたマスクを介して照射手段からパターン露光用の光を照射して基板にマスクの基準パターンを露光転写する工程と、マスクの基準パターンに基づく基板の露光結果からマスクの撓み量を求める工程と、撓み量に応じてマスクを略椀型形状に加工する工程と、を有する加工方法により製造されるので、露光時のマスクをフラットな形状で維持し、高精度な露光を実現することができるマスクの加工方法を提供できる。
また、本発明によれば、マスクには、マスクを個別に識別可能な識別情報が設けられており、識別情報は、露光装置に関する情報を含むので、この装置に関する情報を露光装置側で検出することで、誤装着の防止やオフセット量に対するアライメント調整ができ、高精度な露光を実現することができる。
以下、本発明のマスク及びその加工方法について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
先ず、本発明のマスクが適用される分割逐次露光装置PEについて説明する。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。
先ず、本発明のマスクが適用される分割逐次露光装置PEについて説明する。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。
なお、ガラス基板W(以下、単に「基板W」という。)は、マスクMに対向配置されて該マスク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。
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。
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。
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、該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。
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。
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。
このマスク保持枠12の下面には、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。
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)。
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。
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。
図3(a)及び図3(b)に示すように、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)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。
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)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。
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。
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、該スライダに保持架台191の前記端部が固定されている。
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。
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。
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、該リニアガイド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。
また、この実施形態では、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。
さらに、この実施形態では、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、該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。
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。
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。
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、真空式吸引装置(図示せず)等により基板Wを着脱自在に保持するチャック面8aを上面に有するワークチャック8と、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。
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。
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、この実施形態では、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。
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。
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。
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。
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、該リニアガイド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。
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。
このように、Y軸方向についてY軸干渉計62,63を2台設けていることにより、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。
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。
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。
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。
例えば、図11(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。
そこで、この実施形態では、図11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。
そして、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。
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。
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。
次に、本実施形態の分割逐次近接露光装置PEを用いた露光処理について詳細に説明する。本実施形態では、基板Wとして、図9に示す一辺1mを越える大型の基板Wで、ディスプレイ用材DPを12面取り(X方向4×Y方向3)するものを用いる。
また、本実施形態の分割逐次露光処理では、例えば、大型液晶ディスプレイ用のRGBカラーフィルタを作成する工程には、材料となる基板W上に所定のパターンを露光する工程が含まれる。パターンの形成は、先ず各画素間を仕切るブラックマトリックス、R(赤),G(縁),B(青)の三原色の個々のパターンを各色毎にブラックマトリックスのパターン形成と同様の工程を繰り返しながら形成していく。このため、一層目、即ち、ブラックマトリックスのパターンの露光処理について、以下詳細に説明するものとする。
なお、ブラックマトリックスのパターンのステップ露光に際しては、図10のマスクMを使用し、上記のディスプレイ用材DPを12面取りするガラス基板WでX方向ステップ回数Nx=2、Y方向ステップ回数Ny=3とし、大型液晶ディスプレイ用のカラーフィルタのガラス基板Wの上に一層目のブラックマトリックスのパターンを分割逐次近接露光により形成する。また、この例では、初期位置決め位置(原点位置)において最初の露光を行い、以後ステップ送り、露光を繰り返すものとする。
(1) マスクMのチャック
まず、後述する加工方法により製作されるブラックマトリックス用のマスクMは、描かれたマスクパターンPが下面となるようにして、分割逐次近接露光装置PEのチャック部16にチャックされる。このとき、予め略椀型形状に形成されたマスクMは、自重により平面全域に亘ってフラットな形状で保持される。なお、ワークステージ2は、X軸方向及びY軸方向の前進限近傍に位置し、かつZ軸方向の最下限迄下降している。
まず、後述する加工方法により製作されるブラックマトリックス用のマスクMは、描かれたマスクパターンPが下面となるようにして、分割逐次近接露光装置PEのチャック部16にチャックされる。このとき、予め略椀型形状に形成されたマスクMは、自重により平面全域に亘ってフラットな形状で保持される。なお、ワークステージ2は、X軸方向及びY軸方向の前進限近傍に位置し、かつZ軸方向の最下限迄下降している。
(2) アライメント調整
この状態で、制御装置80に電源を投入すると、先ず、レーザ測長装置60からワークステージ2の現在位置を読込み、読込んだ現在位置に基づいてワークステージ2を予め設定した制御原点位置となるようにX軸送り駆動装置43及びY軸送り駆動装置53を駆動制御してワークステージ2の初期位置決めを行う。
この状態で、制御装置80に電源を投入すると、先ず、レーザ測長装置60からワークステージ2の現在位置を読込み、読込んだ現在位置に基づいてワークステージ2を予め設定した制御原点位置となるようにX軸送り駆動装置43及びY軸送り駆動装置53を駆動制御してワークステージ2の初期位置決めを行う。
その後、ギャップ調整手段を構成するZ軸送り台2Aの上下粗動装置21及び上下微動装置23を駆動してワークステージ2とマスクMとを所定のギャップを介して対向させ、マスク位置調整手段13によりマスクMの向きをY軸方向に対し傾きがないように調整する。
すなわち、アライメントカメラ15によって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との間にずれが検出されると(例えば図11(a))、その検出信号をマスク位置調整手段13の制御装置80に出力し、この制御装置80によってX方向駆動装置13x及び二つのY方向駆動装置13yの駆動を制御することにより、マスク保持枠12の姿勢を修正して両マーク100,101を図11(b)に示すように整合させる。これにより、マスクMとY軸方向との傾きθ(同図は、基板Wの長辺方向とY軸方向と、マスクMの短辺方向とマスクパターンPの短辺方向とが、それぞれ平行である場合を示している)が解消される。
(3) 基板Wの投入及び1ステップ目の露光
アライメント終了後、ギャップ調整手段のZ軸送り台2Aにより、一旦ワークステージ2を搬送機構から基板Wの受け取りが可能な位置まで下降させる。この状態で、図示しないプリアライメントユニットから搬送機構によってプリアライメントされた基板Wをワークステージ上に載置し、ワークチャックで基板Wを真空吸着する。その後、再度ギャップ調整手段により、マスクMの下面とワークW上面とのすき間を、露光する際に必要な所定の値となるように調整する。
アライメント終了後、ギャップ調整手段のZ軸送り台2Aにより、一旦ワークステージ2を搬送機構から基板Wの受け取りが可能な位置まで下降させる。この状態で、図示しないプリアライメントユニットから搬送機構によってプリアライメントされた基板Wをワークステージ上に載置し、ワークチャックで基板Wを真空吸着する。その後、再度ギャップ調整手段により、マスクMの下面とワークW上面とのすき間を、露光する際に必要な所定の値となるように調整する。
なお、ギャップ調整手段のZ軸送り台2Aによりワークステージ2を上下動させる際に、わずかではあるがワークステージ2がXY平面内でも多少動いてしまう場合もある。このような場合のために、上記(2)のアライメント終了後での各レーザ干渉計62、63、64による位置データを、前記制御装置80のメモリにより記憶しておき、ギャップ調整後の位置データが記憶されているデータと変わっている場合には、マスク位置調整手段13で変化分だけ補正することにより、マスクMの向きとY軸方向との傾きのない状態に戻すことができる。
次に、照明光学系3の露光制御用シャッター34を開制御して1ステップ目の露光を行い、マスクMのマスクパターンPを基板Wの所定位置に焼き付けて、基板W上に第1の分割パターンP1を得る。
(4)2ステップ目の露光位置へのワークステージ2の移動
続いて、第2の分割パターンP2のつなぎ露光を行うために、ワークステージ送り機構2BのY軸送り駆動装置53を駆動してワークステージ2をY方向へ移動させることにより、ワークステージ2をマスクMに対して図11(b)の矢印Y方向に1ステップ量だけ送り、基板Wを2ステップ目の露光装置に配置する。このとき、基板WとマスクMとの干渉を避けるため、ワークステージ2を必要な分だけZ軸方向に下降させるようにしてもよい。
続いて、第2の分割パターンP2のつなぎ露光を行うために、ワークステージ送り機構2BのY軸送り駆動装置53を駆動してワークステージ2をY方向へ移動させることにより、ワークステージ2をマスクMに対して図11(b)の矢印Y方向に1ステップ量だけ送り、基板Wを2ステップ目の露光装置に配置する。このとき、基板WとマスクMとの干渉を避けるため、ワークステージ2を必要な分だけZ軸方向に下降させるようにしてもよい。
(5)ワークステージ2の送り誤差によるアライメント調整
上記のようにワークステージ2をマスクMに対して図11(b)の矢印Y方向に1ステップ量だけ送る際には、先に述べた要因による送り誤差が生じるため、そのまま2ステップ目の露光をすると、第2の分割パターンP2がわずかではあるが位置ずれをおこす。例えば、ワークステージ2のステップ送り中にワークステージ2のヨーイングとX軸方向真直度のエラーにより、図11(c)のように真直度△x、傾斜角度θ’だけ正規位置からずれてしまう。
上記のようにワークステージ2をマスクMに対して図11(b)の矢印Y方向に1ステップ量だけ送る際には、先に述べた要因による送り誤差が生じるため、そのまま2ステップ目の露光をすると、第2の分割パターンP2がわずかではあるが位置ずれをおこす。例えば、ワークステージ2のステップ送り中にワークステージ2のヨーイングとX軸方向真直度のエラーにより、図11(c)のように真直度△x、傾斜角度θ’だけ正規位置からずれてしまう。
そこで、ガラス基板W上に第2の分割パターンP2を露光転写する前に、干渉計62、63及び64により得られているステップ送り完了後のワークステージ2の位置の検出結果を、つなぎ露光位置を補正する補正制御手段に出力する。そして、該補正制御手段では、該検出結果に基づいてつなぎ露光のための位置決め補正量を算出し、その算出結果に基づいてマスク位置調整手段13(及び送り時のピッチング補正など、必要に応じてギャップ調整を行うために上下微動装置23)のX軸方向駆動装置13x及びY軸方向駆動装置13yを制御してマスク保持枠12の位置を調整し、マスクMの位置ずれを補正するアライメント調整を行う。ヨーイング、すなわち傾斜角度θ’は、2台のY軸干渉計62,63による検出結果の差に基づき、制御装置80に含まれる演算装置により算出される。また、△xはX軸干渉計64による検出結果に基づき、得られる。Y軸方向位置についても、ヨーイング及びX軸方向現在位置を加味して必要に応じ補正すべき量が求められる。なお、ギャップ調整手段によるマスクMと基板Wとのギャップ調整を行った場合は、その後の状態でのヨーイング及び真直度のデータに基づいて前記アライメント調整を行う。
(6)2ステップ目の露光
その後、照明光学系3の露光制御用シャッター34を開制御して2ステップ目の露光を行い、マスクMのマスクパターンPを基板Wの所定位置に焼き付けて、基板W上に位置ずれが修正された第2の分割パターンP2を得る(図11(d)参照)。
その後、照明光学系3の露光制御用シャッター34を開制御して2ステップ目の露光を行い、マスクMのマスクパターンPを基板Wの所定位置に焼き付けて、基板W上に位置ずれが修正された第2の分割パターンP2を得る(図11(d)参照)。
(7)3ステップ目以降の露光
以下、前記(4)〜(6)と同様にして、各ステップ目での露光位置へワークステージ2を移動させ、ワークステージ2の送り誤差によるアライメント調整及び各ステップ目の露光を行い、基板W上に位置ずれが修正された各分割パターンP3〜P6が得られる。6ステップ目の露光が完了すると、ワークステージ2が制御原点位置に復帰され、ワークチャック8で真空吸着状態が解除されてから図示しない搬送装置でガラス基板Wが外部に搬出され、新たなガラス基板Wの露光のため前記(2)〜(7)の処理が行われる。
以下、前記(4)〜(6)と同様にして、各ステップ目での露光位置へワークステージ2を移動させ、ワークステージ2の送り誤差によるアライメント調整及び各ステップ目の露光を行い、基板W上に位置ずれが修正された各分割パターンP3〜P6が得られる。6ステップ目の露光が完了すると、ワークステージ2が制御原点位置に復帰され、ワークチャック8で真空吸着状態が解除されてから図示しない搬送装置でガラス基板Wが外部に搬出され、新たなガラス基板Wの露光のため前記(2)〜(7)の処理が行われる。
次に、このような露光装置に用いられるマスクの加工方法について、図12から図14に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、先ず、サンドブラスト加工により両面が所定の平坦度及び所定の平行度に加工され、更に所定のマスクパターン(基準パターン)Pが描画された、フラットな薄い略矩形状のフラットマスクFM(マスク用基板の原材)を用意する(ステップS1)。そして、フラットマスクFMは、描かれたマスクパターンPが下面となるようにして、実際に使用する分割逐次近接露光装置PEのチャック部16にチャックされる。(ステップS2)。ここで、フラットマスクFMは、フラットな状態(図13の一点鎖線)から自重撓みにより中央部分が凹んだ状態(図13の実線)となる。
次に、上記露光処理で説明したのと同様にして、フラットマスクFMのアライメント調整、及び基板Wの投入が行われ、図13に示されるように、フラットマスクFMと基板Wとが所定のすき間を持って配置される。(ステップS3)。
そして、照明光学系3の露光制御用シャッター34を開制御して露光を行い(ステップS4)、フラットマスクFMのマスクパターンPを基板Wの所定位置に焼き付けて、基板W上にパターンPAを得る。
次に、フラットマスクFMの基準パターンPに基づく基板Wの露光結果からフラットマスクFMの撓み量δを求める(ステップS5)。即ち、フラットマスクFMの基準パターンPに基づいて基板Wに形成されたパターンPAの線幅は、フラットマスクFMと基板Wとのギャップ量Gにより異なる。フラットマスクFMを通過する光量が所定の光量LV以上の領域が露光された領域であると定義すると、図14(a)に示すように、フラットマスクFMが基板Wに密着している場合、基板Wに形成された線幅LW1は、フラットマスクFMの線幅LWと同一幅となる。また、図14(b)に示すように、フラットマスクFMと基板Wとのギャップ量Gが小さい場合(図13におけるフラットマスクFMの中心付近に相当)、基板Wに形成された線幅LW2は、フラットマスクFMの線幅LWよりも僅かに大きくなる。一方、図14(c)に示すように、フラットマスクFMと基板Wとのギャップ量Gが大きい場合(図13におけるフラットマスクFMの周辺部に相当)、基板Wに形成された線幅LW3は、更に大きくなる。
また、基板Wに形成された線幅は、フラットマスクFMと基板Wとのギャップ量Gに加え、光量分布、露光光の平行度、コリメーション角度等の光源特性によっても決定される。例えば、光源特性が同一であれば、基板Wに形成された線幅は、フラットマスクFMと基板Wとのギャップ量Gに比例する。従って、フラットマスクFMの各位置での光源特性を予め把握しておくことで、光源特性と基板Wに形成された線幅からフラットマスクFMと基板Wとのギャップ量Gを得ることができる。
また、ギャップ量Gは、基板Wを保持するチャック面8aの平坦度に影響される。従って、フラットマスクFMの撓み量δは、さらに、このギャップ量Gから基板Wを保持するワークステージ2のチャック面8aの平坦度の影響を減じることで求められる。
次に、フラットマスクFMをチャック部16から取り外して、略椀型形状のマスクMが製作される(ステップS6)。具体的に、先ず、フラットマスクFMに形成された基準パターンPを剥離し、このフラットマスクFMを別途用意した加工装置にセットする。そして、前述の撓み量δのデータに基づき、フラットマスクFMの撓み量δを考慮したフィードバック加工が行われる。なお、加工方法としては、高精密微細加工が可能なものであればよく、サンドブラストやショットブラスト等種々のブラスティング方法が適用できる。これにより、フラットマスクFMは、重力が作用していない状態において、上面は、特にチャック面は露光時の形状のままとなり、また、下面となる面が撓み量δに基づいた凹状の略椀型形状に形成される。その後、再度、マスクMの下面に露光の際に使用されるブラックマトリックスのパターンが形成される。
なお、2層目から4層目をパターン形成するためのマスクMも、上記工程によって製作されてもよいが、同一寸法のマスクMが使用される場合には、ステップS5で測定された撓み量δに基づいてステップS6と同様に加工して、各マスクを予め形成しておいてもよい。但し、この場合には、パターンが形成される面だけでなくマスクのチャック面の形状も精度良く再現されることが必要である。勿論、上記撓み量δの情報に基づいて、1層目のパターン形成するためのマスクMも、別な同一寸法のフラットマスクFMを用意して加工してもよく、この場合、基準パターンPを剥離する必要がなく、量産も可能である。
従って、本実施形態のマスクの加工方法によれば、マスクMは、マスクステージ1に保持されたフラットマスクFMを介して照射手段3からパターン露光用の光を照射して基板WにフラットマスクFMの基準パターンPを露光転写する工程と、フラットマスクFMの基準パターンPに基づく基板Wの露光結果からフラットマスクFMの撓み量δを求める工程と、撓み量δに応じてフラットマスクFMを略椀型形状に加工する工程と、を有する加工方法により加工されるので、露光時のマスクMをフラットな形状で維持し、高精度な露光を実現することができる。
また、撓み量δの測定は、フラットマスクFMの基準パターンPに基づく基板Wの露光結果から求めることができるので、撓み量δ測定のための特別の装置を設ける必要がない。更に、撓み量δの測定は、慣れた操作方法である通常の露光操作により測定できるので、操作ミスによる装置破損などのリスクが小さくなる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係るマスクMについて図15を参照して説明する。マスクMには、図15(a)に示すように、マスクパターンPの有効露光エリアEA以外の部分、例えば下面の周縁部にマスクMの識別情報Iが付加されている。識別情報Iとしては、露光装置PEの製造番号、マスク特性(パターン形状、外形形状等)、位相、マスクMの板厚情報、オフセット情報等が付加されており、数字、アルファベット等の文字、製作会社のロゴ、ラインとスペース(図15(b)及び(c)参照)、1次元若しくは2次元バーコード(図15(d)参照)によって表される。
次に、本発明の第2の実施形態に係るマスクMについて図15を参照して説明する。マスクMには、図15(a)に示すように、マスクパターンPの有効露光エリアEA以外の部分、例えば下面の周縁部にマスクMの識別情報Iが付加されている。識別情報Iとしては、露光装置PEの製造番号、マスク特性(パターン形状、外形形状等)、位相、マスクMの板厚情報、オフセット情報等が付加されており、数字、アルファベット等の文字、製作会社のロゴ、ラインとスペース(図15(b)及び(c)参照)、1次元若しくは2次元バーコード(図15(d)参照)によって表される。
これらの識別情報Iは、フラットマスクFMを製作する際のサンドブラスト加工や、クロームパターンの蒸着によるマスクパターンPの形成時に同時に付加される。具体的に、サンドブラスト加工による溝加工で数字や記号を記したり、サンドブラスト加工による反射・透過率により検出装置が検出する光量を制御できるように記してもよい。特に、フラットマスクFM(マスク用基板の原材)を製作する際に識別情報Iを付加することで、識別情報Iをマスクの素材の段階からマスクの製造時、使用時に亘って終始得ることができ、例えば、クロムパターンを剥離する場合においても素材に記された識別情報Iはそのまま残るので、より好ましい。
また、露光装置PEは、マスクMに付加された識別情報Iを認識する検出装置(例えば、CCD画像認識装置)と、検出装置により得られた識別情報Iを適宜処理する処理装置を備え、装着されたマスクMの識別情報Iを検出装置が読み取り、処理装置にて正規のマスクMであるかどうかを判別する。これにより、露光装置PEに対応させたマスクMを誤りなく装着することができ、高精度での露光が可能となる。また、必要に応じて誤ったマスクMが装着された場合、アラーム信号を発生させて誤装着を防止するようにしてもよい。
本実施形態の第1例として、識別情報Iにはマスク特性(パターン形状、外形形状等)が付加されている。
例えば、第1実施形態の露光装置PEに適用される場合、識別情報Iが特定の露光装置に対応して略椀型形状に加工されたマスクMであることが判別できるように付加されていれば、マスクMの誤装着が防止され、高精度な露光を確実に実現することができる。具体的には、装置の製造番号等、装置を意味する情報を識別情報Iとするとよい。
例えば、第1実施形態の露光装置PEに適用される場合、識別情報Iが特定の露光装置に対応して略椀型形状に加工されたマスクMであることが判別できるように付加されていれば、マスクMの誤装着が防止され、高精度な露光を確実に実現することができる。具体的には、装置の製造番号等、装置を意味する情報を識別情報Iとするとよい。
なお、露光装置PEには、マスクMの搭載位置やマスクMと基板Wの相対位置を画像として検出可能な検出機構が既に備えられている(例えば、図1のアライメントカメラ15)ので、このような検出機構を利用することにより改めて専用の検出装置を設置することなく、識別情報の検出が可能となる。
また、マスク特性(パターン形状、外形形状等)が付加される識別情報Iは、第1実施形態の露光装置PEの他に、特開2000−267253号公報に記載の、装置に応じて露光パターンを修正する露光装置や、チャック装置によって保持されたマスクの平坦度を向上させるようにした露光装置等にも有効である。さらに、識別情報IがマスクMの取り付け位相(向き)を含む場合、マスクMが誤った向きで取付けられるのを防止することができる。
次に、本実施形態の第2例として、識別情報IにはマスクMの板厚情報が含まれている。例えば、板厚情報として、図15(b)に示すようなラインとスペースの場合、2mmを意味する5本の長いラインと、0.1mmを意味する短い2本のラインとで、例えば、マスクMの板厚が、2mm×5+0.1mm×2=10.2mmであることを表示している。或いは、図15(c)に示すようなバーコードの場合、2mmを意味する5本のラインと、0.2mmを意味する2番目の太いラインとからなり、マスクの板厚が、2mm×5+0.2mm=10.2mmであることを表示している。
露光装置PEは、図16(a)に示すように、待機位置WPにあるワークステージ2に基板Wを搭載した後、マスクMと基板Wの隙間Cが0.5mm〜1.0mm程度の隙間となるポジショニング位置PPにすばやく移動させる(図16(b)参照)。その後、隙間Cまたは基板Wの位置を検出しながら緩やかに基板WをマスクMに接近させて露光に必要な所望の隙間C’(例えば、0.05mm〜0.2mm)である露光位置EPPに位置決めする(図16(c)参照)。
ここで、ワークステージ2が、待機位置WPから隙間Cが0.5mm〜1.0mmとなるポジショニング位置PPに移動する際、マスクMの板厚を把握していないと、隙間Cが所定の隙間より広くなったり、或いは狭くなったりして、最悪の場合、基板WとマスクMとが接触する虞がある。液晶製造装置では、基板WとマスクMが脆弱なガラスであるので、これらが接触すると高価な基板WとマスクMが破損する可能性が高い。また、露光装置PEの清掃に多くの時間が必要となる。
マスクMにマスクの板厚を含む識別情報Iを付加することにより、マスクMが正規のものでマスクMと基板Wの隙間Cが確保されることが確認できれば、待機位置WPにあるワークステージ2は、マスクMと基板Wの隙間Cが0.5mm〜1.0mm程度の隙間となるポジショニング位置PPに正確にすばやく、且つ確実に移動させることができる。これにより、マスクMと基板Wとの接触を確実に防止すると共に、タクトタイムの短縮により生産性が向上する。
なお、マスクの板厚情報が付加される識別情報は、上記の露光装置PEの他に、特開2001−117238号公報に記載の、マスク落下防止クランプを用いた近接露光装置や、実開昭60−194332号公報に記載の密着露光装置等にも適用することができる。
次に、本実施形態の第3例として、識別情報IにはマスクMを特定の露光装置のマスクステージ2に保持する際に、ギャップ調整やアライメント調整時に補正データとして与えられるオフセット情報を含む。
このオフセット情報は、マスクMの外形形状と、光量分布、露光光の平行度、コリメーション角度等の光源特性及び基板Wを保持するチャック面8aの平坦度等の露光装置PEの装置情報とに基づいて与えられる。第1の実施形態で述べたように、露光結果は、マスクMの外形形状や、光源特性、チャック面の平坦度に影響される。例えば、マスクMと基板Wとのアライメントを特定の測定点をもとに位置決め調整した際、露光結果が所望の位置に対して全体的にオフセットする場合がある。
このため、マスクMと基板Wとのギャップ及びアライメントを特定の測定点をもとに位置決め調整する際、マスクMの識別情報Iに付加されたオフセット情報を考慮して位置決め調整を行うことで、基板Wに露光されたパターンを所望の位置や所望の線幅に平均的に近づけることができ、高精度な露光結果を与えることができる。
また、マスクMには、位置決めに影響する上述した装置情報に基づくオフセット情報が予め付加されているので、露光装置PEは、オフセット情報を含んだ識別情報Iを検出装置で検出して、制御装置80位置決め調整する際にオフセットさせて位置決めすればよく、容易に高精度な露光結果を与えることができる。
次に、本実施形態の第4例として、識別情報Iにはアライメントマーク101の誤差情報が含まれている。
即ち、図17に示すように、マスクMにおけるマスクパターンPの位置は、パターンPの外周部に形成されたアライメントマーク101によって相対的に与えられるが、近年マスクMが大型化するのに伴い、マスクパターンPに対するアライメントマーク101の位置が設計値Lに対して誤差Δだけ位置ずれする場合がある。
このため、この誤差Δをアライメントマーク101の誤差情報とし、マスクMと基板Wとをアライメントマーク101をもとに位置決め調整する際、制御装置80がマスクMの識別情報Iに付加された誤差情報を考慮して調整することで、高精度な露光結果を与えることができる。
なお、第1例乃至第4例の識別情報Iの判別は、露光装置PEの外部に配置されたマスクMのプリアライメント装置(図示せず)で行うことにより、更に生産性を高めることができる。
(第3の実施形態)
次に本発明の第3の実施形態に係る露光装置について説明する。第2の実施形態の第3例では、マスクMの識別情報Iには、マスクMをマスクステージ2に保持する際のオフセット情報が含まれていたが、このような情報を識別情報Iに含めることが膨大である場合には、識別情報IにマスクMの外形形状を付加し、露光装置PEの各種装置情報については、RAM或いはROMなどのメモリに記憶させておき、検出装置が識別情報Iを読み取った時点で、処理装置(制御装置80)がメモリ内の装置情報に基づいてオフセット情報を計算して、このオフセット情報に基づいて位置決め調整を行うようにしてもよい。
次に本発明の第3の実施形態に係る露光装置について説明する。第2の実施形態の第3例では、マスクMの識別情報Iには、マスクMをマスクステージ2に保持する際のオフセット情報が含まれていたが、このような情報を識別情報Iに含めることが膨大である場合には、識別情報IにマスクMの外形形状を付加し、露光装置PEの各種装置情報については、RAM或いはROMなどのメモリに記憶させておき、検出装置が識別情報Iを読み取った時点で、処理装置(制御装置80)がメモリ内の装置情報に基づいてオフセット情報を計算して、このオフセット情報に基づいて位置決め調整を行うようにしてもよい。
さらに、本実施形態の他の例として、識別情報IにマスクMの製造番号を付加しておき、メモリに、各種装置情報に加え、マスクMの外形形状に関するデータベースを構築しておいてもよい。これにより、検出装置がマスクMの製造番号を読み取ることで、処理装置がオフセット情報を計算し、第2の実施形態の第3例と同様の位置決め調整を行うことができる。また、このような方法は、識別情報IにマスクMの製造番号を付加し、メモリにマスクMのマスクパターンとアライメントマークとの相対位置ずれに関する誤差情報をデータベースに構築しておくことで、第2の実施形態の第4例と同様の位置決め調整を行うこともできる。
その他、露光装置の具体構成等については、第1実施形態のものが適用可能である。
その他、露光装置の具体構成等については、第1実施形態のものが適用可能である。
なお、本発明は、上述した各実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
即ち、本発明のマスクの加工方法は、第1の実施形態で説明したように、露光転写工程及び撓み量の測定工程に使用されるマスクと、略椀型形状の加工工程に使用されるマスクが同一であってもよいし、同一の露光装置に使用される同一寸法のマスクであれば別々のマスクであってもよい。同一のマスクである場合は加工精度を向上することができ、この場合には、露光転写工程のための基準パターンを一度剥離させ、加工工程後に再度、実際の露光の際のパターンを付け直している。一方、別々のマスクの場合には、一枚のマスクの撓み量を測定することで、複数のマスクを加工することができ、量産化が可能であるが、パターン面だけでなくマスクのチャック面の形状も精度良く再現する必要がある。
即ち、本発明のマスクの加工方法は、第1の実施形態で説明したように、露光転写工程及び撓み量の測定工程に使用されるマスクと、略椀型形状の加工工程に使用されるマスクが同一であってもよいし、同一の露光装置に使用される同一寸法のマスクであれば別々のマスクであってもよい。同一のマスクである場合は加工精度を向上することができ、この場合には、露光転写工程のための基準パターンを一度剥離させ、加工工程後に再度、実際の露光の際のパターンを付け直している。一方、別々のマスクの場合には、一枚のマスクの撓み量を測定することで、複数のマスクを加工することができ、量産化が可能であるが、パターン面だけでなくマスクのチャック面の形状も精度良く再現する必要がある。
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)
FM フラットマスク
G 基板とマスクとのギャップ量
LW 基準パターンの線幅
LW1,LW2,LW3 基板に露光転写された線幅
M マスク
P マスクパターン(基準パターン)
PE 露光装置(分割逐次露光装置)
W ガラス基板(被露光材)
δ マスクの撓み量
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)
FM フラットマスク
G 基板とマスクとのギャップ量
LW 基準パターンの線幅
LW1,LW2,LW3 基板に露光転写された線幅
M マスク
P マスクパターン(基準パターン)
PE 露光装置(分割逐次露光装置)
W ガラス基板(被露光材)
δ マスクの撓み量
Claims (5)
- 被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記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、前記基板に対してパターン露光用の光を前記マスクを介して照射する照射手段と、前記マスクのマスクパターンが前記基板上の複数の所定位置に対向するように前記ワークステージと前記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、を備えた露光装置に用いられるマスクの加工方法であって、
前記マスクステージに保持された前記マスクを介して前記照射手段から前記パターン露光用の光を照射して前記基板に前記マスクの基準パターンを露光転写する工程と、
前記マスクの基準パターンに基づく前記基板の露光結果から前記マスクの撓み量を求める工程と、
前記撓み量に応じて前記マスクを略椀型形状に加工する工程と、を有することを特徴とするマスクの加工方法。 - 前記マスクの撓み量は、前記マスクの基準パターンの線幅と、前記基準パターンにより前記基板に露光転写された線幅との相対差から前記基板と前記マスクとのギャップ量を求め、前記ギャップ量に対して前記基板を保持するチャック面の平坦度の影響を減じて求めることを特徴とする請求項1に記載のマスクの加工方法。
- 請求項1または2に記載の加工方法によって製造されることを特徴とするマスク。
- 被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記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前記マスクを介して照射する照射手段と、前記マスクのマスクパターンが前記基板上の複数の所定位置に対向するように前記ワークステージと前記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、を備えた露光装置に用いられるマスクであって、
前記マスクには、前記マスクを個別に識別可能な識別情報が設けられており、前記識別情報は、前記露光装置に関する情報を含むことを特徴とする露光装置に用いられるマスク。 - 前記識別情報に含まれた前記露光装置に関する情報は、前記マスクの外形形状と前記露光装置の装置情報とに基づいて与えられる、前記マスクを前記マスクステージに保持する際のオフセット情報を含むことを特徴とする請求項4に記載の露光装置に用いられるマスク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006000224A JP2007148310A (ja) | 2005-10-25 | 2006-01-04 | マスク及びその加工方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005309278 | 2005-10-25 | ||
JP2006000224A JP2007148310A (ja) | 2005-10-25 | 2006-01-04 | マスク及びその加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007148310A true JP2007148310A (ja) | 2007-06-14 |
Family
ID=38209744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006000224A Pending JP2007148310A (ja) | 2005-10-25 | 2006-01-04 | マスク及びその加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007148310A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007199434A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Dainippon Printing Co Ltd | プロキシミティ方式の露光方法とそれに用いられるマスク基板、および該マスク基板の作製方法 |
JP2011003605A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Hitachi High-Technologies Corp | プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のアライメント方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
JP2019083311A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | キヤノントッキ株式会社 | アライメント装置、アライメント方法、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法 |
CN111331622A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 佳能特机株式会社 | 基板载置方法、成膜方法、成膜装置以及有机el面板的制造系统 |
-
2006
- 2006-01-04 JP JP2006000224A patent/JP2007148310A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007199434A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Dainippon Printing Co Ltd | プロキシミティ方式の露光方法とそれに用いられるマスク基板、および該マスク基板の作製方法 |
JP2011003605A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Hitachi High-Technologies Corp | プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のアライメント方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
JP2019083311A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | キヤノントッキ株式会社 | アライメント装置、アライメント方法、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法 |
CN111331622A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 佳能特机株式会社 | 基板载置方法、成膜方法、成膜装置以及有机el面板的制造系统 |
CN111331622B (zh) * | 2018-12-18 | 2023-04-18 | 佳能特机株式会社 | 基板载置方法、成膜方法、成膜装置以及有机el面板的制造系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5864929B2 (ja) | インプリント装置および物品の製造方法 | |
JP4932352B2 (ja) | 露光装置及び露光方法 | |
JP2008015314A (ja) | 露光装置 | |
JP4273679B2 (ja) | 分割逐次近接露光装置 | |
JP2007184328A (ja) | 露光装置 | |
JP4849598B2 (ja) | 露光装置 | |
TWI360727B (ja) | ||
JP2007148310A (ja) | マスク及びその加工方法 | |
US10908507B2 (en) | Micro LED array illumination source | |
JP4829006B2 (ja) | 露光装置 | |
JP2007193197A (ja) | 物品位置決め装置及び方法 | |
JP5089238B2 (ja) | 露光装置用基板アダプタ及び露光装置 | |
JP2007086684A (ja) | 露光装置 | |
JP2006100590A (ja) | 近接露光装置 | |
JP2001125284A (ja) | 分割逐次近接露光装置 | |
JP2008089993A (ja) | 露光装置のギャップ量測定方法 | |
JP4487688B2 (ja) | ステップ式近接露光装置 | |
JP2007171667A (ja) | 露光装置 | |
JP2008096908A (ja) | 基板保持機構及びフラットパネルディスプレイ基板用露光装置の基板保持方法 | |
JP2008209632A (ja) | マスク装着方法及び露光装置ユニット | |
JP2006093604A (ja) | 近接露光装置 | |
JP4487700B2 (ja) | 近接露光装置 | |
JP2007140057A (ja) | 露光装置 | |
JP2008209631A (ja) | 露光装置及びそのマスク装着方法 | |
JP4735272B2 (ja) | 露光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071128 |