JP2008026475A - Exposure apparatus - Google Patents
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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)露光転写するのに好適な露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus suitable for performing 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、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では、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、マスクは、搬送装置によってマスクステージの下方まで搬送され、その有効露光領域外の周囲を、マスクステージに形成された保持部によって真空吸引することで、マスクステージにフラットな状態で固定される。 Conventionally, in an exposure apparatus for manufacturing a color filter of a flat panel display device such as a liquid crystal display device or a plasma display device, a mask smaller than the substrate as an exposed material is used, the mask is held on a mask stage, and the substrate is held on a work stage. And hold them close to each other so as to face each other. In this state, the work stage is moved stepwise with respect to the mask, and the substrate is irradiated with light for pattern exposure from the mask side at each step, whereby a plurality of mask patterns drawn on the mask are exposed and transferred onto the substrate. A plurality of displays and the like are created on a single substrate. Further, the mask is transported to the lower part of the mask stage by the transport device, and the periphery outside the effective exposure area is vacuum-sucked by the holding part formed on the mask stage, and is fixed to the mask stage in a flat state. .
また、半導体製造の露光装置では、マスクの歪みを低減するため、マスクを保持する吸着力を吸着位置毎に変化するように制御することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、マスクを搬送装置からマスクステージに受け渡して吸着保持させる際にマスクに応力が作用し、マスクが歪んだ状態で保持される可能性がある。このような歪んだ状態のマスクを用いて露光すると、露光結果な悪影響を及ぼす虞があった。また、マスクに歪みがある場合には、一度マスクの保持を開放した後に、再度吸着し直すことで歪みを除去することも考えられるが、処理時間が増加するとともに、再吸着しても歪みが解消されない可能性がある。 By the way, when the mask is transferred from the transfer device to the mask stage to be sucked and held, stress may be applied to the mask and the mask may be held in a distorted state. When exposure is performed using such a distorted mask, the exposure result may be adversely affected. In addition, if there is distortion in the mask, it may be possible to remove the distortion by releasing the holding of the mask once and then adsorbing it again. It may not be resolved.
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きくなっており(例えば、1400mm×1200mm)、吸着保持の際の歪みも露光精度に大きく影響する。特許文献1に記載の半導体製造の露光装置では、製造によるマスク自体の歪みを低減するもので、上記のような吸着の際の歪みを解消することはできなかった。
In particular, with the recent increase in size of flat panel display devices, masks for producing color filters have also become larger (for example, 1400 mm × 1200 mm), and distortion during suction holding greatly affects exposure accuracy. The exposure apparatus for manufacturing a semiconductor described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、マスクをマスクステージに吸着保持する時にマスクに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージにマスクを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行う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 view of the above circumstances, and its purpose is to hold the mask on the mask stage when the mask is attracted to the mask stage and stress is applied to the mask to cause distortion. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of eliminating distortion, improving the reproducibility of a held mask shape, and performing highly accurate exposure transfer.
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、を備えた露光装置であって、
マスクステージは、マスクの互いに対向する2辺に対応して配置されて、それぞれ複数の吸引溝を有する一対の保持部を少なくとも備え、
各保持部における複数の吸引溝は、互いに独立にマスクに吸着力を付与可能であることを特徴とする露光装置。
(2) 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、を備えた露光装置であって、
マスクステージは、マスクの互いに対向する2辺に対応して配置されて、マスクを保持する第1及び第2保持部を少なくとも備え、
対向配置された第1及び第2保持部の少なくとも一方は、互いに対向する方向に移動可能であることを特徴とする露光装置。
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; An exposure apparatus comprising:
The mask stage includes at least a pair of holding portions that are arranged corresponding to two opposite sides of the mask and each have a plurality of suction grooves,
An exposure apparatus characterized in that a plurality of suction grooves in each holding portion can apply an attractive force to a mask independently of each other.
(2) a work stage that holds a substrate as an exposed material, a mask stage that is arranged opposite to the substrate and holds a mask, and irradiation means that irradiates the substrate with light for pattern exposure through the mask; An exposure apparatus comprising:
The mask stage includes at least first and second holding portions that are arranged corresponding to two opposite sides of the mask and hold the mask,
An exposure apparatus, wherein at least one of the first and second holding portions arranged to face each other is movable in a direction facing each other.
本発明によれば、マスクステージは、マスクの互いに対向する2辺に対応して配置されて、それぞれ複数の吸引溝を有する一対の保持部を少なくとも備え、各保持部における複数の吸引溝は、互いに独立にマスクに吸着力を付与可能であるので、マスクをマスクステージに吸着保持する時にマスクに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージにマスクを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。 According to the present invention, the mask stage includes at least a pair of holding portions that are arranged corresponding to the two opposite sides of the mask and each have a plurality of suction grooves, and the plurality of suction grooves in each holding portion include: Since the suction force can be applied to the mask independently of each other, when the mask is attracted and held on the mask stage, when the stress is applied to the mask and the distortion occurs, the mask stage is held and the distortion is eliminated. It is possible to improve the reproducibility of the held mask shape and perform highly accurate exposure transfer.
また、マスクステージは、マスクの互いに対向する2辺に対応して配置されて、マスクを保持する第1及び第2保持部を少なくとも備え、対向配置された第1及び第2保持部の少なくとも一方は、互いに対向する方向に移動可能であるので、同じく、マスクをマスクステージに吸着保持する時にマスクに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージにマスクを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。 The mask stage is disposed corresponding to two opposite sides of the mask and includes at least first and second holding portions for holding the mask, and at least one of the first and second holding portions arranged to face each other. Can move in the opposite direction, so that when the mask is attracted and held on the mask stage, if the mask is stressed and distorted, the mask stage holds the mask and the distortion is eliminated. It is possible to increase the reproducibility of the held mask shape and perform highly accurate exposure transfer.
以下、本発明の露光装置の各実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the exposure apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
先ず、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、パターン露光用の光を照射する照射手段としての露光用照明光学系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。
(First embodiment)
First, the divided sequential exposure apparatus PE will be described. 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。 A glass substrate W (hereinafter simply referred to as “substrate W”) is placed on the mask M so as to be exposed to the surface (opposite surface of the mask M) so that the mask pattern P drawn on the mask M is exposed and transferred. An agent is applied to make it translucent.
説明の便宜上、露光用照明光学系3から説明する。露光用照明光学系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 exposure illumination optical system 3 will be described. The exposure illumination optical system 3 is switchable to, 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の表面に対して略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のマスクパターンPが基板W上に露光転写される。
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、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。
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。各チャック部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(本実施形態ではそれぞれ5個)の吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a10)が開設されており、チャック部16は本発明の保持部を構成している。各チャック部16の下面には、吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a10)をそれぞれ囲う吸引溝であるボックス溝16b(16b1,16b2,・・・16b10)が1辺につき複数(本実施形態ではそれぞれ5個)設けられている。これにより、マスクMが吸引される1辺における吸引領域は複数(各チャック部16に5個)に分割されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a pair of
各吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a10)は、それぞれ独立に作動可能な複数の切換弁72(72a,72b,・・・72j)を有する分配器71を介して真空ポンプ73に接続されている。各切換弁72(72a,72b,・・・72j)は、制御装置80により独立して流路が真空ポンプ73に接続または遮断されるように切り換えられる。即ち、制御装置80は、各切換弁72(72a,72b,・・・72j)を個別に、或いは各切換弁72(72a,72b,・・・72j)をグループ化してグループ毎に切り換えてボックス溝16b(16b1,16b2,・・・16b10)の真空状態を制御する。これによりマスクMは、吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a10)を介して真空ポンプ73によりチャック部16に2辺で着脱自在に保持される。
Each
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。
On the upper surface of 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
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。
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)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、該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(マスクパターン面Mm)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、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。
The
また、この実施形態では、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 this embodiment, as shown in FIG. 6, a projection for projecting the workpiece
さらに、この実施形態では、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(マスクパターン面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。
Furthermore, in this 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 pattern 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151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、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。
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 screw shaft 232 of the ball screw is driven to rotate, the wedge-shaped
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、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。
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。
A laser
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。
As shown in FIG. 1, the laser
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。
As described above, by providing 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、制御装置80は、図示しない歪み量測定装置等によって保持されたマスクに所定以上の歪みが生じていると検知されたときに、切換弁72(72a,72b,・・・72j)を制御して、マスクMを保持した状態で歪み補正動作を行うように、各吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a10)の吸着状態を切り換える。
In addition, the
なお、本実施形態の制御装置80は、露光制御用シャッター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PE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近接露光装置PEによるマスクMのマスクステージ1への吸着保持動作について詳細に説明する。先ず、図4に示すように、切換弁72(72a,72b,・・・72j)を作動させて、全ての吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a10)を真空ポンプ73に接続させる。これにより、全てのボックス溝16b(16b1,16b2,・・・16b10)内が真空状態となり、マスクMの2辺が一対のチャック部16に吸着されて保持される(初期吸着)。
Next, the suction holding operation of the mask M to the
マスクMが吸着保持されると、この保持状態が歪み量検出装置によって確認される。そして、マスクMの歪みが所定以上であることが検出された場合には、制御装置80は、切換弁72(72a,72b,・・・72j)を制御して、1辺について5個設けられた各ボックス溝16bの真空状態を各チャック部16の一端側から他端側に向かって順次制御して、マスクMの吸着を部分的に解除し、更に再吸着する。
When the mask M is sucked and held, this holding state is confirmed by the strain amount detection device. When it is detected that the distortion of the mask M is equal to or greater than a predetermined value, the
具体的には、切換弁72b,72c及び72g、72hを閉じ、残りの切換弁72a,72d,72e及び72f,72i,72jを開いて、ボックス溝16b2,16b3及び16b7,16b8によるマスクMの吸着を部分的に解除する。これにより、吸着が解除された部分の歪みが開放される。ここで、切換弁72b,72gを開いてボックス溝16b2,16b7でマスクMを再度吸着すると共に、切換弁72d,72iを閉じてボックス溝16b4,16b9によるマスクMの吸着を部分的に解除する。次いで、切換弁72c,72hを開いてボックス溝16b3,16b8でマスクMを再度吸着すると共に、切換弁72e,72jを閉じてボックス溝16b5,16b10によるマスクMの吸着を部分的に解除する。
Specifically, the switching
以後同様に、マスクMの吸着解除及び再吸着を順次行うことにより、初期吸着時に発生したマスクMの歪みは、チャック部16の一端側から他端側に向かって順次解除され、最終的にはマスクMの全面に歪みがない状態でチャック部16に吸着保持される。
Thereafter, similarly, by sequentially performing the suction release and re-suction of the mask M, the distortion of the mask M generated during the initial suction is sequentially released from one end side to the other end side of 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の互いに対向する2辺に対応して配置されて、それぞれ複数のボックス溝16b(16b1,16b2,・・・16b10)を有する一対のチャック部16を備え、各チャック部16における複数のボックス溝16bは、互いに独立にマスクMに吸着力を付与可能であるので、マスクMをマスクステージ1に吸着保持する時にマスクMに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージ1にマスクMを保持させた状態で歪みを解消することができる。よって、マスクMのチャック部16への受け渡し状態に影響されることなく、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of the present embodiment, the
なお、上記実施形態では、マスクMの吸着解除及び再吸着をチャック部16の一端側から他端側に向かって順次行うようにしたが、チャック部16の中央部から両端部に向かって行うようにしてもよい。また、各チャック部16のボックス溝16bの数は、マスクMの大きさに応じて、適宜設定される。
さらに、一対の保持部である各チャック部16は、本実施形態のように別体であってもよいし、マスクMの周囲を囲う単一部材によって形成されてもよい。
In the above-described embodiment, the suction release and re-suction of the mask M are sequentially performed from one end side to the other end side of the
Furthermore, each chuck |
(第2実施形態)
次に、図10を参照して本発明に係る露光装置の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態の露光装置と同等部分については、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that portions equivalent to those of the exposure apparatus of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
図10に示すように、第2実施形態の分割逐次露光装置では、マスク保持枠12の下面に、マスクMの4辺を保持するようにX方向及びY方向において互いに対向する二対のチャック部16が間座20を介して固定されており、チャック部16はマスク保持枠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。各チャック部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方向及びY方向に対向する4辺を吸着するための複数(本実施形態ではそれぞれ5個)の吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a20)が開設されており、チャック部16は本発明の保持部を構成している。各チャック部16の下面には、吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a20)をそれぞれ囲う吸引溝であるボックス溝16b(16b1,16b2,・・・16b20)が1辺につき複数(本実施形態ではそれぞれ5個)、互いに独立して設けられている。
As shown in FIG. 10, in the divided sequential exposure apparatus of the second embodiment, two pairs of chuck portions facing each other in the X direction and the Y direction so as to hold the four sides of the mask M on the lower surface of the
各吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a20)は、それぞれ独立に作動可能な複数の切換弁72(72a,72b,・・・72t)を有する分配器71を介して真空ポンプ73に接続されている。各切換弁72(72a,72b,・・・72t)は、制御装置80により独立して流路が真空ポンプ73に接続または遮断されるように切り換えられる。即ち、制御装置80は、各切換弁72(72a,72b,・・・72t)を個別に、或いは各切換弁72(72a,72b,・・・72t)をグループ化して切り換えて制御する。これによりマスクMは、吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a20)を介して真空ポンプ73によりチャック部16に4辺で着脱自在に保持される。
Each
本実施形態のマスクステージ1へのマスクMの吸着保持は、先ず、図10に示すように、切換弁72(72a,72b,・・・72t)を作動させて、全ての吸引ノズル16a(16a1,16a2,・・・16a20)を真空ポンプ73に接続させ、全てのボックス溝16b(16b1,16b2,・・・16b20)内を真空状態としてマスクMの4辺をチャック部16に初期吸着させる。
In order to suck and hold the mask M on the
次に、吸着保持されたマスクMの歪みが所定以上であることが検出された場合には、切換弁72(72k,72l,・・・72t)を閉じて、X方向に配置された各ボックス溝16b(16b11,16b12,・・・16b20)による吸着を解除し、切換弁72(72a,72b,・・・72j)を制御して、Y方向に配置された各ボックス溝16b(16b1,16b2,・・・16b10)の真空状態を第1実施形態と同様にチャック部16の一端側から他端側に向かって順次制御して、マスクMの吸着を部分的に解除し、更に再吸着してマスクMのY方向の歪みを開放する。
Next, when it is detected that the distortion of the sucked and held mask M is greater than or equal to a predetermined value, the selector valve 72 (72k, 72l,... 72t) is closed and each box arranged in the X direction is closed. The suction by the
次いで、再度マスクMが4辺で吸着された状態から、切換弁72(72a,72b,・・・72j)を閉じて、Y方向に配置された各ボックス溝16b(16b1,16b2,・・・16b10)による吸着を解除し、切換弁72(72k,72l,・・72t)を制御して、X方向に配置された各ボックス溝16b(16b11,16b12,・・16b20)の真空状態を第1実施形態と同様にチャック部16の一端側から他端側に向かって順次制御して、マスクMの吸着を部分的に解除し、更に再吸着してマスクMのX方向の歪みを開放する。
Next, from the state where the mask M is again adsorbed on the four sides, the switching valve 72 (72a, 72b,... 72j) is closed and the
これにより、初期吸着時に発生したマスクMの歪みは、マスクMをチャック部16に保持したまま、マスクMの全面に歪みがない状態でチャック部16に4辺で吸着保持される。
Thereby, the distortion of the mask M generated at the time of the initial suction is sucked and held on 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Mの4辺を吸着することでより安全にマスクMを保持することができ、且つ、マスクMをマスクステージ1に4辺で吸着保持する時にマスクMに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージ1にマスクMを保持させた状態で歪みを解消することができる。よって、マスクMのチャック部16への受け渡し状態に影響されることなく、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of this embodiment, the mask M can be held more safely by sucking the four sides of the mask M, and the mask M is sucked to the
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
(第3実施形態)
次に、図11〜図13を参照して本発明に係る露光装置の第3実施形態について説明する。なお、第1実施形態の露光装置と同等部分については、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。また、吸引ノズル16aと真空ポンプ73との間の構成は、上記実施形態と同様であるので図示省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that portions equivalent to those of the exposure apparatus of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. Moreover, since the structure between the
図11及び図12に示すように、第3実施形態の分割逐次露光装置PEでは、マスク保持枠12の下面には、マスクMの対向する2辺を保持する第1及び第2保持部である第1及び第2チャック部16L,16Rが設けられている。第1チャック部16Lは、間座20を介してマスク保持枠12に固定されており、第2チャック部16Rは、マスク保持枠12に固定された一対のガイド部材81のガイドレール81aに嵌合して摺動自在に支持されている。また、第2チャック部16Rとマスク保持枠12との間には、アクチュエータ82が配設されており、第2チャック部16Rを第1チャック部16Lと対向する方向に移動可能とする。
As shown in FIGS. 11 and 12, in the divided sequential exposure apparatus PE of the third embodiment, the lower surface of the
第1及び第2チャック部16L,16R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が開設されると共に、各吸引ノズル16aを囲う吸引溝である複数のボックス溝16bが設けられている。
On the lower surfaces of the first and
このように構成されるマスクステージ1において、マスクMの2辺を第1及び第2チャック部16L,16Rに吸着保持する際、図13(a)に示すように、マスクMに応力が作用して、マスクMに歪みが発生した状態のまま固定される場合がある。本実施形態では、このマスクMの歪みが図示しない歪み量検出装置等で確認されると、制御装置80はアクチュエータ82を駆動して、第2チャック部16Rを第1チャック部16Lから離間する方向に移動させ、マスクMに作用する応力を解消して、マスクMの歪みを除去する(図13(b)参照)。
In 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の互いに対向する2辺に対応して配置されて、マスクMを保持する第1及び第2チャック部16L,16Rを備え、第2チャック部16Rは、互いに対向する方向に移動可能であるので、マスクMをマスクステージ1に吸着保持する時にマスクMに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージ1にマスクMを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of the present embodiment, the
尚、本実施形態では、対向配置された第1及び第2チャック部16の内、第2チャック部16Rのみを移動自在としているが、両方のチャック部16L,16Rを移動自在としてもよい。
In the present embodiment, only the
(第4実施形態)
次に、図14を参照して本発明に係る露光装置の第4実施形態について説明する。なお、第3実施形態の露光装置と同等部分については、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that portions equivalent to those of the exposure apparatus of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
本実施形態の分割逐次露光装置PEでは、マスクステージ1は、マスクMの4辺を吸着保持する。即ち、図14に示すように、マスクステージ1は、第3実施形態の第1及び第2チャック部16L,16Rに加え、図のY方向に対向する方向に、第1及び第2チャック部16L,16Rと同様の構成を有する第3及び第4チャック部16D,16Uを備える。
In the divided sequential exposure apparatus PE of the present embodiment, the
これにより、吸着保持されたマスクMに歪みが生じた場合には、まず、第3及び第4チャック部16D,16Uの吸引ノズル16aと接続される切換弁72を閉じて、第3及び第4チャック部16D,16Uのボックス溝16bによる吸着を解除し、マスクMを一時的に2辺支持の状態とする。そして、この状態で、制御装置80が第2チャック部16Rのアクチュエータ82を駆動することで、第2チャック部16Rが歪みを除去するように第1チャック部16Lから離間する方向に移動される。
As a result, when the suctioned mask M is distorted, first, the switching
次に、第3及び第4チャック部16D,16Uの吸引ノズル16aと接続される切換弁72を開いて、さらに、第1及び第2チャック部16L,16Rの吸引ノズル16aと接続される切換弁72を閉じ、同じく、マスクMを2辺支持の状態とする。そして、第4チャック部に接続されたアクチュエータ82を駆動することで、第4チャック部16Uが第3チャック部16Dから離間する方向に移動し、マスクMの歪みを完全に除去する。その後、第1及び第2チャック部16L,16Rの吸引ノズル16aと接続される切換弁72を開くことで、マスクMは歪みのない状態で4辺支持される。
Next, the switching
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Mの4辺を吸着することでより安全にマスクMを保持することができ、且つ、マスクMをマスクステージ1に4辺で吸着保持する時にマスクMに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージ1にマスクMを保持させた状態で歪みを解消することができる。よって、マスクMのチャック部16への受け渡し状態に影響されることなく、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
その他の構成及び作用については、第3実施形態のものと同様である。
Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of this embodiment, the mask M can be held more safely by sucking the four sides of the mask M, and the mask M is sucked to the
Other configurations and operations are the same as those of the third embodiment.
なお、本発明は、上述した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。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above at all, In the range which does not deviate from the summary, it can implement with a various form.
本発明の吸引溝による吸着と解除の順序は、上記実施形態に限定されるものでなく、マスクMを脱落させずに歪みを除去するものであれば、制御装置80によって任意に設定可能である。
The order of suction and release by the suction groove of the present invention is not limited to the above embodiment, and can be arbitrarily set by the
1 マスクステージ
2 ワークステージ
3 露光用照明光学系(照射手段)
16 チャック部(保持部)
16b ボックス溝(吸引溝)
16L 第1チャック部(第1保持部)
16R 第2チャック部(第2保持部)
M マスク
PE 露光装置
W 基板(被露光材)
DESCRIPTION OF
16 Chuck part (holding part)
16b Box groove (suction groove)
16L first chuck part (first holding part)
16R Second chuck part (second holding part)
M Mask PE Exposure device W Substrate (material to be exposed)
Claims (2)
前記マスクステージは、前記マスクの互いに対向する2辺に対応して配置されて、それぞれ複数の吸引溝を有する一対の保持部を少なくとも備え、
前記各保持部における前記複数の吸引溝は、互いに独立に前記マスクに吸着力を付与可能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 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; An exposure apparatus comprising:
The mask stage includes at least a pair of holding portions that are arranged corresponding to two opposite sides of the mask and each have a plurality of suction grooves,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the plurality of suction grooves in each of the holding portions can apply an attracting force to the mask independently of each other.
前記マスクステージは、前記マスクの互いに対向する2辺に対応して配置されて、前記マスクを保持する第1及び第2保持部を少なくとも備え、
対向配置された前記第1及び第2保持部の少なくとも一方は、互いに対向する方向に移動可能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 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; An exposure apparatus comprising:
The mask stage includes at least first and second holding portions that are arranged corresponding to two opposite sides of the mask and hold the mask;
An exposure apparatus, wherein at least one of the first and second holding portions arranged to face each other is movable in a direction facing each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010040577A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Nikon Corp | Exposure method, method of manufacturing device, and exposure device |
JP2010039227A (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Hitachi High-Technologies Corp | Exposure apparatus, exposure method and substrate-mounting method |
JP2011029525A (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Hitachi High-Technologies Corp | Exposure device |
-
2006
- 2006-07-19 JP JP2006197000A patent/JP2008026475A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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