JP2007322806A - Substrate holding mechanism of exposure device - Google Patents
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本発明は、マスクのマスクパターンが露光転写される基板を保持する露光装置の基板保持機構に関する。 The present invention relates to a substrate holding mechanism of an exposure apparatus that holds a substrate on which a mask pattern of a mask is exposed and transferred.
カラーフィルタ等の製品は、感光材が塗布された基板を露光装置のワークチャック(基板保持機構)に保持して、基板の上面側からマスクを介して露光してマスクに描かれたマスクパターンを露光転写して製作される。したがって、マスクパターンの露光精度に大きな影響を与えるため、ワークチャックによる基板の保持状態は重要である。 For products such as color filters, a substrate coated with a photosensitive material is held on the work chuck (substrate holding mechanism) of the exposure apparatus, and the mask pattern drawn on the mask is exposed through the mask from the upper surface side of the substrate. Produced by exposure transfer. Accordingly, since the exposure accuracy of the mask pattern is greatly affected, the holding state of the substrate by the work chuck is important.
従来のワークチャックの基板載置面は、サイズの異なる基板に対応して仕切られた複数の直線状のチャック用壁部を有し、基板を基板載置面に載せて基板に対応するチャック用壁部の内側を真空吸着する。基板の外縁に対応する部位に形成されたチャック用壁部は、基板の外縁に沿って直線状に延びており、基板を通過して載置面で反射される光(バックハレーション)や表面温度の分布等に起因して生じるムラは、基板の外縁に沿った直線状のパターンを含む。このような直線状のパターンは、基板上に形成されるカラーフィルタのパターンの線幅に対して周期的な変化を与え、モアレ状模様を形成する虞があった。 The substrate mounting surface of the conventional work chuck has a plurality of linear chuck walls partitioned corresponding to substrates of different sizes, and the substrate is mounted on the substrate mounting surface for the chuck corresponding to the substrate. Vacuum the inside of the wall. The chuck wall formed at the portion corresponding to the outer edge of the substrate extends linearly along the outer edge of the substrate, and passes through the substrate and is reflected by the mounting surface (back halation) and surface temperature. The unevenness caused by the distribution or the like includes a linear pattern along the outer edge of the substrate. Such a linear pattern gives a periodic change to the line width of the pattern of the color filter formed on the substrate, and there is a possibility of forming a moire pattern.
このようなモアレ状模様の形成を防止する技術として、チャック用壁部を基板の外縁に沿って波形状に形成することによって、モアレ状模様の発生防止を図る露光装置のワークチャックが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 As a technique for preventing the formation of such a moire pattern, there has been proposed a work chuck for an exposure apparatus that prevents the occurrence of a moire pattern by forming the chuck wall in a wave shape along the outer edge of the substrate. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の露光装置のワークチャックでは、チャック用壁部を波形状とすることによりモアレ状模様の発生は軽減されるが、チャック用壁部が基板の外縁に沿って配置されるので、基板にモアレ状模様が発生する可能性があり、更なる改善の余地があった。また、波形状のチャック用壁部は、数種類の決まったサイズの基板に合わせて形成されているので、任意サイズの基板を保持することができなかった。 However, in the work chuck of the exposure apparatus described in Patent Document 1, the occurrence of moire patterns is reduced by making the chuck wall portion corrugated, but the chuck wall portion is disposed along the outer edge of the substrate. Therefore, a moire pattern may occur on the substrate, and there is room for further improvement. In addition, since the wave-shaped chuck wall is formed in accordance with several types of substrates having a predetermined size, it was not possible to hold a substrate of an arbitrary size.
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、基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板を保持することができる露光装置の基板保持機構を提供することにある。 The present invention has been made to eliminate such inconveniences, and an object of the present invention is to reliably prevent the generation of moire patterns on the substrate and to hold a substrate of any size. It is an object of the present invention to provide a substrate holding mechanism of an exposure apparatus that can perform the above-described process.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) マスクのマスクパターンが露光転写される基板を保持する露光装置の基板保持機構であって、基板が載置される基板載置面を有する複数の突起部と、複数の突起部の少なくとも一つに形成され、基板載置面に開口される吸引孔と、複数の突起部が設けられる基部と、を備え、複数の突起部の基板載置面が同一水平面内に配置されることを特徴とする露光装置の基板保持機構。
(2) 突起部は、格子状に配列されることを特徴とする(1)に記載の露光装置の基板保持機構。
(3) 突起部の基板載置面の形状は、円形であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の露光装置の基板保持機構。
(4) 吸引孔から空気を吸引する真空ポンプと、吸引孔と真空ポンプとの間に配設され、吸引孔と真空ポンプとを個別に、或いは所定数の吸引孔と真空ポンプとをグループごとに接続する接続装置と、を備え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基板保持機構。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A substrate holding mechanism of an exposure apparatus that holds a substrate to which a mask pattern of a mask is exposed and transferred, and includes a plurality of protrusions having a substrate placement surface on which a substrate is placed, and at least of the plurality of protrusions A suction hole that is formed in one and is opened to the substrate mounting surface; and a base portion on which a plurality of protrusions are provided, and the substrate mounting surfaces of the plurality of protrusions are arranged in the same horizontal plane. A substrate holding mechanism of an exposure apparatus characterized by the above.
(2) The substrate holding mechanism of the exposure apparatus according to (1), wherein the protrusions are arranged in a lattice pattern.
(3) The substrate holding mechanism of the exposure apparatus according to (1) or (2), wherein the shape of the substrate mounting surface of the protrusion is circular.
(4) A vacuum pump that sucks air from the suction holes, and is arranged between the suction holes and the vacuum pump. The suction holes and the vacuum pumps are individually provided or a predetermined number of suction holes and vacuum pumps are grouped. A substrate holding mechanism for an exposure apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the substrate holding mechanism is provided with a connection device connected to the exposure apparatus.
本発明の露光装置の基板保持機構によれば、基板が載置される基板載置面を有する複数の突起部と、複数の突起部の少なくとも一つに形成され、基板載置面に開口される吸引孔と、複数の突起部が設けられる基部と、を備え、複数の突起部の基板載置面が同一水平面内に配置されるため、従来のように基板保持機構にチャック用壁部を設ける必要がない。これにより、基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板を保持することができる。また、基板載置面に対する基板の載置位置も自由に設定することができるので、露光装置の操作性・生産性を向上することができる。 According to the substrate holding mechanism of the exposure apparatus of the present invention, a plurality of protrusions having a substrate placement surface on which a substrate is placed and at least one of the plurality of protrusions are formed and opened to the substrate placement surface. And a base portion on which a plurality of protrusions are provided, and the substrate mounting surfaces of the plurality of protrusions are arranged in the same horizontal plane. There is no need to provide it. Thereby, it is possible to surely prevent the moire pattern from being generated on the substrate, and to hold a substrate of an arbitrary size. In addition, since the substrate mounting position with respect to the substrate mounting surface can be freely set, the operability and productivity of the exposure apparatus can be improved.
また、本発明の露光装置の基板保持機構によれば、突起部が格子状に配列されるため、基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板を保持することができる。 In addition, according to the substrate holding mechanism of the exposure apparatus of the present invention, since the protrusions are arranged in a lattice pattern, it is possible to reliably prevent the occurrence of a moire pattern on the substrate, and a substrate of an arbitrary size. Can be held.
また、本発明の露光装置の基板保持機構によれば、突起部の基板載置面の形状が円形であるため、基板を通過して基部で反射される光や表面温度の分布等の影響を拡散させることができるので、基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができる。 Further, according to the substrate holding mechanism of the exposure apparatus of the present invention, since the shape of the substrate mounting surface of the protrusion is circular, the influence of the light passing through the substrate and reflected by the base, the distribution of the surface temperature, etc. Since it can be diffused, the generation of moire patterns on the substrate can be reliably prevented.
さらに、本発明の露光装置の基板保持機構によれば、吸引孔から空気を吸引する真空ポンプと、吸引孔と真空ポンプとの間に配設され、吸引孔と真空ポンプとを個別に、或いは所定数の吸引孔と真空ポンプとをグループごとに接続する接続装置と、を備えるため、 基板サイズに応じて任意の位置の吸引孔を真空ポンプにより吸引することができる。これにより、任意サイズの基板を基板載置面の任意の位置に吸着・保持することができるので、露光装置の操作性、生産性を大幅に向上することができる。 Further, according to the substrate holding mechanism of the exposure apparatus of the present invention, the vacuum pump for sucking air from the suction hole, and the suction hole and the vacuum pump are disposed separately, or Since the connection device that connects the predetermined number of suction holes and the vacuum pump for each group is provided, suction holes at arbitrary positions can be sucked by the vacuum pump according to the substrate size. As a result, a substrate of any size can be attracted and held at any position on the substrate mounting surface, so that the operability and productivity of the exposure apparatus can be greatly improved.
以下、本発明に係る露光装置の基板保持機構の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る露光装置の基板保持機構を搭載した露光装置を説明するための正面図、図2は図1に示す露光装置の側面図、図3は図1に示すワークチャックの平面図、図4は図3のA−A線矢視断面図、図5は突起部が不規則に配列されたワークチャックの平面図、図6は突起部が同心円状に配列されたワークチャックの平面図、図7は突起部が放射状に配列されたワークチャックの平面図、図8は突起部の変形例を示す平面図である。
Hereinafter, an embodiment of a substrate holding mechanism of an exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a front view for explaining an exposure apparatus equipped with a substrate holding mechanism of an exposure apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the exposure apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of the work chuck shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3, FIG. 5 is a plan view of the work chuck in which the protrusions are irregularly arranged, and FIG. 6 is a view of the work chuck in which the protrusions are concentrically arranged. FIG. 7 is a plan view of a work chuck having protrusions arranged radially, and FIG. 8 is a plan view showing a modification of the protrusions.
本実施形態の露光装置PEは、図1及び図2に示すように、マスクMを保持するマスクステージ10と、ガラス基板(被露光材)Wを保持する基板ステージ20と、パターン露光用の照射手段としての照明装置13と、基板ステージ20をX軸,Y軸,Z軸方向に移動し、且つ基板ステージ20のチルト調整を行う基板ステージ移動機構40と、マスクステージ10及び基板ステージ移動機構40を支持するステージベース50と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the exposure apparatus PE of this embodiment includes a
なお、ガラス基板W(以下、単に「基板W」と称する。)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を露光転写すべく表面(マスクMの対向面側)に感光剤が塗布されている。 Note that a glass substrate W (hereinafter simply referred to as “substrate W”) is disposed to face the mask M, and a surface (on the opposite surface side of the mask M) for exposing and transferring a mask pattern drawn on the mask M. ) Is coated with a photosensitive agent.
マスクステージ10は、中央部に矩形形状の開口11aが形成されるマスクステージベース11と、マスクステージベース11の開口11aにX軸,Y軸,θ方向に移動可能に装着されるマスク保持枠12と、を備える。
The
マスクステージベース11は、ステージベース50上に立設される支柱51、及び支柱51の上端部に設けられるZ軸移動装置52によりZ軸方向に移動可能に支持され、基板ステージ20の上方に配置される。Z軸移動装置52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、或いは空圧シリンダ等を備え、単純な上下動作を行うことにより、マスクステージ10を所定の位置まで昇降させる。
The
また、マスク保持枠12の下面には、マスクMを保持するチャック部14が取り付けられている。このチャック部14には、マスクMのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル(不図示)が開設されており、マスクMは、吸引ノズルを介して真空式吸着装置によりチャック部14に着脱自在に保持される。なお、マスク保持枠12は、マスクステージベース11上に設けられる不図示のマスク位置調整機構によりX軸,Y軸,θ方向に移動される。
A
照明装置13は、マスクステージベース11の開口11aの上方に配置され、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ、凹面鏡、オプチカルインテグレータ、平面ミラー、球面ミラー、及び露光制御用のシャッター等を備えて構成される。そして、高圧水銀ランプから照射された光が、マスクステージ10に保持されるマスクMを介して、基板ステージ20に保持される基板Wの表面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のマスクパターンが基板Wに露光転写される。
The
基板ステージ20は、基板ステージ移動機構40上に設置されており、この基板ステージ移動機構40は、Y軸テーブル41、Y軸送り機構42、X軸テーブル43、X軸送り機構44、及びZ−チルト調整機構45を備え、ステージベース50に対して基板ステージ20をX方向及びY方向に送り駆動すると共に、マスクMと基板Wとの間の隙間を微調整するように、基板ステージ20をZ軸方向に微動且つチルトさせる。
The
Y軸送り機構42は、ステージベース50とY軸テーブル41との間に、リニアガイド46とY軸送り駆動機構47とを備える。リニアガイド46は、ステージベース50上にY軸方向に沿って平行に配置される2本の案内レール46aと、Y軸テーブル41の裏面に取り付けられ、案内レール46aに不図示の転動体を介して跨架されるスライダ46bと、を備える。
The Y-
Y軸送り駆動機構47は、ステージベース50上に設置されるモータ47aと、モータ47aによって回転駆動されるボールねじ軸47bと、Y軸テーブル41の裏面に取り付けられ、ボールねじ軸47bに螺合されるボールねじナット47cと、を備える。そして、Y軸テーブル41は、モータ47aによりボールねじ軸47bを回転駆動させることによって、2本の案内レール46aに沿ってY軸方向に沿って移動される。
The Y-axis
また、X軸送り機構44も、Y軸テーブル41とX軸テーブル43との間に、リニアガイド48とX軸送り駆動機構49とを備える。リニアガイド48は、Y軸テーブル41上にX軸方向に沿って平行に配置される2本の案内レール48aと、X軸テーブル43の裏面に取り付けられ、案内レール48aに不図示の転動体を介して跨架されるスライダ48bと、を備える。
The
X軸送り駆動機構49は、Y軸テーブル41上に設置されるモータ49aと、モータ49aによって回転駆動されるボールねじ軸49bと、X軸テーブル43の裏面に取り付けられ、ボールねじ軸49bに螺合されるボールねじナット49cと、を備える。そして、X軸テーブル43は、モータ49aによりボールねじ軸49bを回転駆動させることによって、2本の案内レール48aに沿ってX軸方向に沿って移動される。
The X-axis
Z−チルト調整機構45は、X軸テーブル43上に設置されるモータ45aと、モータ45aによって回転駆動されるボールねじ軸45bと、くさび状に形成され、ボールねじ軸45bに螺合されるくさび状ナット45cと、基板ステージ20の下面にくさび状に突設され、くさび状ナット45cの傾斜面に係合するくさび部45dと、を備える。また、本実施形態では、Z−チルト調整機構45は、X軸テーブル43のX軸方向の一端側(図2の右側)に2台、他端側(図2の左側)に1台の計3台設置され、それぞれが独立して駆動制御される。なお、Z−チルト調整機構45の設置数は任意である。
The Z-
そして、Z−チルト調整機構45では、モータ45aによりボールねじ軸45bを回転駆動させることによって、くさび状ナット45cがX軸方向に水平移動し、この水平移動運動がくさび状ナット45c及びくさび部45dの斜面作用により高精度の上下微動運動に変換されて、くさび部45dがZ方向に微動する。従って、3台のZ−チルト調整機構45を同じ量だけ駆動させることにより、基板ステージ20をZ軸方向に微動することができ、また、3台のZ−チルト調整機構45を独立して個別に駆動させることにより、基板ステージ20のチルト調整を行うことができる。これにより、基板ステージ20のZ軸,チルト方向の位置を微調整して、マスクMと基板Wとを所定の間隔を存して平行に対向させることができる。
In the Z-
そして、本実施形態では、基板ステージ20の上面には、基板Wを保持するためのワークチャック(基板保持機構)30が設けられる。このワークチャック30は、図3及び図4に示すように、基板ステージ20の上面に設置される板状部材のワークチャック基部(基部)31と、ワークチャック基部31の上面の全面に亘って格子状に突出形成される突起部32,32・・・と、を備える。
In the present embodiment, a work chuck (substrate holding mechanism) 30 for holding the substrate W is provided on the upper surface of the
突起部32は、円筒形状でワークチャック基部31と一体に形成される。また、突起部32の上面には、基板Wが載置される基板載置面33が形成される。また、突起部32の中心部には、突起部32の基板載置面33に開口する吸引孔34が形成される。さらに、突起部32の基板載置面33は、同一水平面上に配置される。即ち、すべての突起部32の基板載置面33は、同一高さであり、平行度、平面度が同一に設定される。なお、本実施形態では、構造を理解し易くするために図面を簡略化しているが、具体的には、突起部32の外径は10〜15mm、高さは0.5〜1.0mm、配置間隔は20〜30mm、吸引孔34の内径は約5mmである。また、吸引孔34は、すべての突起部32に形成されていなくてもよい。
The
また、吸引孔34には、配管35を介して真空ポンプ36が接続されると共に、吸引孔34と真空ポンプ36との間には接続装置37が接続される。接続装置37は、不図示のバルブ装置を備え、吸引孔34と真空ポンプ36とを個別に、或いは所定数の吸引孔34と真空ポンプ36とをグループごとに接続する。そして、真空ポンプ36は、接続装置37によって真空ポンプ36と接続された吸引孔34から空気を吸引して、突起部32の基板載置面33に載置された基板Wを真空吸着して保持する。
A
このように構成されたワークチャック30では、ワークチャック30の突起部32の基板載置面33に基板Wを載置し、この基板Wの外縁より内側にある任意の突起部32の吸引孔34から真空ポンプ36により空気を吸引して、基板Wをワークチャック30に吸着保持させる。このとき、吸引孔34の吸引順序は、基板Wの中心側から外方に向かうように順次吸引する方が好ましく、これにより、基板Wをワークチャック30に平面精度よく吸着保持させることができる。
In the
本実施形態の露光装置PEの基板保持機構30によれば、基板Wが載置される基板載置面33を有する複数の突起部32と、複数の突起部32にそれぞれ形成され、基板載置面33に開口される吸引孔34と、複数の突起部32が設けられる基部31と、を備え、複数の突起部32の基板載置面33が同一水平面内に配置されるため、従来のように基板保持機構にチャック用壁部を設ける必要がない。これにより、基板Wにモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板Wを保持することができる。また、基板載置面33に対する基板Wの載置位置も自由に設定することができるので、露光装置PEの操作性・生産性を向上することができる。
According to the
また、本実施形態の露光装置PEの基板保持機構30によれば、突起部32が格子状に配列されるため、基板Wにモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板Wを保持することができる。
In addition, according to the
また、本実施形態の露光装置PEの基板保持機構30によれば、突起部32の基板載置面33の形状が円形であるため、基板Wを通過して基部31で反射される光や表面温度の分布等の影響を拡散させることができるので、基板Wにモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができる。
Further, according to the
さらに、本実施形態の露光装置PEの基板保持機構30によれば、吸引孔34から空気を吸引する真空ポンプ36と、吸引孔34と真空ポンプ36との間に配設され、吸引孔34と真空ポンプ36とを個別に、或いは所定数の吸引孔34と真空ポンプ36とをグループごとに接続する接続装置37と、を備えるため、基板サイズに応じて任意の位置の吸引孔34を真空ポンプ36により吸引することができる。これにより、任意サイズの基板Wを基板載置面33の任意の位置に吸着・保持することができるので、露光装置PEの操作性、生産性を大幅に向上することができる。
Further, according to the
なお、本発明は、前述した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、突起部32は、格子状に配列されているが、これに限定されず、図5〜図7に示すように、不規則、同心円状、放射状等に配列されていてもよい。
また、本実施形態では、突起部32及び吸引孔34は、平面視円形状に形成されているが、これに限定されず、図8に示すように、正方形、菱形等であってもよい。
さらに、突起部32及び吸引孔34の大きさは、基板Wの大きさ、厚さ、形状等により適宜変更することができる。例えば、基板Wの中心に位置する突起部32及び吸引孔34を大きくし、その周囲に配置される突起部32及び吸引孔34を小さくして、吸着時の基板Wの変形を防止するようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, in the present embodiment, the
Moreover, in this embodiment, although the
Further, the size of the
PE 露光装置
M マスク
W 基板
10 マスクステージ
11 マスクステージベース
11a 開口
12 マスク保持枠
13 照明装置
14 チャック部
20 基板ステージ
30 ワークチャック(基板保持機構)
31 ワークチャック基部(基部)
32 突起部
33 基板載置面
34 吸引孔
35 配管
36 真空ポンプ
37 接続装置
40 基板ステージ移動機構
50 ステージベース
PE exposure apparatus M
31 Work chuck base (base)
32
Claims (4)
前記基板が載置される基板載置面を有する複数の突起部と、前記複数の突起部の少なくとも一つに形成され、前記基板載置面に開口される吸引孔と、前記複数の突起部が設けられる基部と、を備え、
前記複数の突起部の前記基板載置面が同一水平面内に配置されることを特徴とする露光装置の基板保持機構。 A substrate holding mechanism of an exposure apparatus that holds a substrate on which a mask pattern of an exposure mask is transferred,
A plurality of projections having a substrate placement surface on which the substrate is placed; a suction hole formed in at least one of the plurality of projections and opened to the substrate placement surface; and the plurality of projections A base provided with,
The substrate holding mechanism of an exposure apparatus, wherein the substrate mounting surfaces of the plurality of protrusions are arranged in the same horizontal plane.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071128 |