JP2008224754A - Division sequential proximity exposure method and division sequential proximity exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置に関し、より詳細には、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露光パターンを分割逐次近接露光する分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置に関する。 The present invention relates to a divided sequential proximity exposure method and a divided sequential proximity exposure apparatus. More specifically, the present invention relates to a divided sequential proximity exposure that divides a mask exposure pattern onto a substrate of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display. The present invention relates to a proximity exposure method and a divided sequential proximity exposure apparatus.
近接露光では、表面に感光剤を塗布した透光性の基板(被露光材)を基板ステージの基板保持部上に保持すると共に、基板をマスクステージのマスク保持部に保持されたマスクに接近させ、両者を所定のギャップ、例えば、数10μm〜数100μmにした状態で両者を静止させる。次いで、マスクの基板から離間する側から照射手段によってパターン露光用の光をマスクに向けて照射することにより、マスクに描かれた露光パターンが基板上に転写される。 In proximity exposure, a translucent substrate (material to be exposed) coated with a photosensitive agent on the surface is held on the substrate holding part of the substrate stage, and the substrate is brought close to the mask held on the mask holding part of the mask stage. In a state where both are set to a predetermined gap, for example, several tens of μm to several hundreds of μm, both are made stationary. Next, the exposure pattern drawn on the mask is transferred onto the substrate by irradiating the mask with light for pattern exposure from the side away from the substrate of the mask.
最近では、大型の液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の量産化への対応が要請されており、この場合、露光の高精度化及び高能率化が必要となる。高能率化の一例としては、一枚の基板で複数のディスプレイパネルを製作する、いわゆる多面取りという方法がある。この多面取りには、例えば、基板より小さいマスクを用い、マスクを基板に近接して対向配置した状態で基板保持部をマスク保持部に対してステップ移動させ、各ステップ毎に露光光を照射し、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写する、分割逐次近接露光方式が用いられる。 Recently, there is a demand for mass production of large liquid crystal displays and plasma displays. In this case, it is necessary to increase the accuracy and efficiency of exposure. As an example of high efficiency, there is a so-called multi-sided method in which a plurality of display panels are manufactured with a single substrate. For this multi-chamfering, for example, a mask smaller than the substrate is used, and the substrate holding unit is moved stepwise relative to the mask holding unit in a state where the mask is disposed close to and opposed to the substrate, and exposure light is irradiated at each step. A divided sequential proximity exposure method is used in which a plurality of patterns drawn on a mask are exposed and transferred onto a substrate.
このような露光を行なう分割逐次近接露光装置においては、マスクステージのマスク保持部に保持されたマスク上の任意の範囲の露光光を必要に応じて遮光することで露光領域を制限するマスクアパーチャ機構を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。このマスクアパーチャ機構のアパーチャ部材は、露光と遮光との範囲の境界部を鮮明にするために極力マスクに接近させた位置に設置される。 In a divided sequential proximity exposure apparatus that performs such exposure, a mask aperture mechanism that limits an exposure region by shielding exposure light in an arbitrary range on a mask held by a mask holding unit of a mask stage as necessary. (For example, refer patent document 1). The aperture member of the mask aperture mechanism is installed at a position as close to the mask as possible in order to sharpen the boundary between the exposure and light shielding ranges.
特許文献1に記載の分割逐次近接露光装置のマスクアパーチャ機構は、アパーチャ部材を2つに分け、マスクに接近させて配置する帯状の下側アパーチャと、マスクから離れて配置する平板状の上側アパーチャとで、露光範囲を制限するようにし、また、マスク近傍のギャップセンサやアライメントカメラとの干渉を防止している。
ところで、大型基板から多面取りを行なう際の高能率化として、できる限り広い面積にパターンを露光転写して、露光転写後に廃棄されるパターン以外の面積を最小にすることが求められる。例えば、2200mm×1850mmの基板を使用して、50インチパネルと30インチパネルをそれぞれ4面ずつ、合計8面の複数品種のパターンを同一基板上に露光転写する場合がある。 By the way, as an improvement in efficiency when performing multi-cavity processing from a large substrate, it is required to expose and transfer a pattern over as wide an area as possible and minimize the area other than the pattern discarded after the exposure transfer. For example, using a 2200 mm × 1850 mm substrate, there are cases where four 50-inch panels and four 30-inch panels each, and a plurality of patterns of 8 types in total are exposed and transferred onto the same substrate.
この場合、従来では、50インチパネルのパターンを露光した後、別の露光装置によって30インチパネルのパターンを露光する等、複数の露光装置を用いるか、或は、50インチパネルの露光パターンを有するマスクを用いて露光した後、マスクを貼り替えて、30インチパネルの露光パターンを有するマスクを用いて露光する必要があった。このため、多大の設備費を要したり、作業工程が増えてタクトタイムが増加するといった問題があった。 In this case, conventionally, a plurality of exposure apparatuses are used, such as exposing a 30-inch panel pattern by another exposure apparatus after exposing a 50-inch panel pattern, or having an exposure pattern of a 50-inch panel. After exposure using a mask, it was necessary to replace the mask and perform exposure using a mask having an exposure pattern of a 30-inch panel. For this reason, there existed a problem that an enormous installation cost was required or the work process increased and the tact time increased.
また、特許文献1に記載のマスクアパーチャ機構では、アパーチャを駆動するボールねじ機構のねじ軸が、マスクの各辺の中央付近に配置された支持ブロックによって支持されているため、アパーチャの最大移動距離は、マスクの長さの1/2以下に制限され、アパーチャはマスクの中央付近までしか移動することができない。このため、所望するマスクの露光パターンの描画位置によっては、適切な遮光を行なうことができない可能性があり、マスクを貼り付ける向きを変更する等の作業が必要となり、同じく作業工程が増えてタクトタイムが増加するという問題がある。
Further, in the mask aperture mechanism 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、1台の露光装置によってサイズの異なる複数のパターンを基板上の任意の位置に露光転写でき、生産効率の向上を図ると共に、基板の無駄をなくして有効に活用することができる分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接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 allow a plurality of patterns of different sizes to be exposed and transferred to arbitrary positions on a substrate by a single exposure apparatus, and to improve production efficiency. It is an object of the present invention to provide a divided sequential proximity exposure method and a divided sequential proximity exposure apparatus that can be effectively used without wasting a substrate.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、サイズの異なる第1及び第2の露光パターンを少なくとも有するマスクを保持するマスク保持部と、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、前記マスクの露光パターンを前記基板上の複数の所定位置に対向させるように前記基板保持部と前記マスク保持部とを相対的に移動させる送り機構と、前記マスクと前記基板との対向面間のギャップを調整するギャップ調整機構と、前記照射手段から前記マスクに照射される前記パターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構と、を備えた分割逐次近接露光装置を用いた分割逐次近接露光方法であって、
前記マスクアパーチャ機構のアパーチャ部材を前記マスクの中間位置を越える位置まで移動させて、前記第1及び第2の露光パターンの一方を遮光する工程と、
前記第1及び第2の露光パターンの一方を遮光した状態で、前記第1及び第2の露光パターンの他方を前記照射手段によって前記基板に露光転写する工程と、
を備えることを特徴とする分割逐次近接露光方法。
(2) 前記基板と前記マスクの対向面の周囲にアライメントカメラ及びギャップセンサが配置されるように、該アライメントカメラ及び該ギャップセンサを有するセンサキャリアを前記マスクの中間位置を越える位置まで移動させることを特徴とする(1)に記載の分割逐次近接露光方法。
(3) 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、マスクを保持するマスク保持部と、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、前記マスクの露光パターンを前記基板上の複数の所定位置に対向させるように前記基板保持部と前記マスク保持部とを相対的に移動させる送り機構と、前記マスクと前記基板との対向面間のギャップを調整するギャップ調整機構と、前記照射手段から前記マスクに照射される前記パターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構と、を備える分割逐次近接露光装置であって、
前記マスクアパーチャ機構のアパーチャ部材は、前記マスクの中間位置を越える位置まで移動可能であることを特徴とする分割逐次近接露光装置。
(4) アライメントカメラ及びギャップセンサを有し、該アライメントカメラ及び該ギャップセンサを少なくとも前記マスクの中間位置を越える位置まで移動可能なセンサキャリアを更に備えることを特徴とする(3)に記載の分割逐次近接露光装置。
(5) 前記マスク保持部に保持される前記マスクは、サイズの異なる第1及び第2の露光パターンを少なくとも有することを特徴とする(3)または(4)に記載の分割逐次近接露光装置。
なお、「前記第1及び第2の露光パターンの一方を遮光した状態で、前記第1及び第2の露光パターンの他方を前記照射手段によって前記基板に露光転写する」とは、第1及び第2の露光パターンが複数あるような場合には、一方の露光パターンと他方の露光パターンの一部を遮光した状態で、他方の露光パターンの残りを露光する場合と、一方の露光パターンの一部を遮光した状態で、一方の露光パターンの残りと他方の露光パターンを露光する場合を含む。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material, a mask holding unit for holding a mask having at least first and second exposure patterns having different sizes, and light for pattern exposure via the mask. Irradiating means for irradiating the substrate; a feed mechanism for relatively moving the substrate holding portion and the mask holding portion so that the exposure pattern of the mask faces a plurality of predetermined positions on the substrate; A gap adjusting mechanism that adjusts a gap between the opposing surfaces of the mask and the substrate, and a mask aperture mechanism that partially blocks the light for pattern exposure irradiated to the mask from the irradiation unit to limit an exposure area. A divided sequential proximity exposure method using a divided sequential proximity exposure apparatus comprising:
Moving the aperture member of the mask aperture mechanism to a position beyond the intermediate position of the mask to shield one of the first and second exposure patterns;
A step of exposing and transferring the other of the first and second exposure patterns to the substrate by the irradiating means in a state where one of the first and second exposure patterns is shielded;
A divided sequential proximity exposure method comprising:
(2) The sensor carrier having the alignment camera and the gap sensor is moved to a position beyond the intermediate position of the mask so that the alignment camera and the gap sensor are arranged around the opposing surfaces of the substrate and the mask. (2) The divided sequential proximity exposure method according to (1).
(3) A substrate holding unit that holds a substrate as an exposed material, a mask holding unit that holds a mask, irradiation means that irradiates the substrate with light for pattern exposure through the mask, and exposure of the mask A feed mechanism that moves the substrate holding part and the mask holding part relative to each other so that a pattern faces a plurality of predetermined positions on the substrate, and a gap between the opposing surfaces of the mask and the substrate are adjusted. A divided sequential proximity exposure apparatus comprising: a gap adjustment mechanism; and a mask aperture mechanism that partially blocks the light for pattern exposure irradiated to the mask from the irradiation unit to limit an exposure area,
The divided successive proximity exposure apparatus, wherein the aperture member of the mask aperture mechanism is movable to a position exceeding an intermediate position of the mask.
(4) The division according to (3), further comprising a sensor carrier that includes an alignment camera and a gap sensor and is capable of moving the alignment camera and the gap sensor to at least a position exceeding an intermediate position of the mask. Sequential proximity exposure system.
(5) The divided sequential proximity exposure apparatus according to (3) or (4), wherein the mask held by the mask holding unit includes at least first and second exposure patterns having different sizes.
Note that "the other of the first and second exposure patterns is exposed and transferred to the substrate by the irradiating means in a state where one of the first and second exposure patterns is shielded from light" means the first and first When there are a plurality of exposure patterns of 2, the exposure of the other exposure pattern with one exposure pattern and a part of the other exposure pattern being shielded, and a part of one exposure pattern This includes a case where the rest of one exposure pattern and the other exposure pattern are exposed in a state where is shielded from light.
本発明の分割逐次近接露光方法によれば、サイズの異なる第1及び第2の露光パターンを少なくとも有するマスクを用いて、マスクアパーチャ機構のアパーチャ部材をマスクの中間位置を越える位置まで移動させて、第1及び第2の露光パターンの一方を遮光し、第1及び第2の露光パターンの一方を遮光した状態で、第1及び第2の露光パターンの他方を照射手段によって基板に露光転写している。これにより、1台の露光装置によって、マスクに形成された複数の露光パターンの中から選択された任意の露光パターンを、複数回に分割して基板上の任意の位置に露光転写して、生産効率を向上させることができる。また、従来は利用することができずに廃棄されていた基板の余り部分にも適宜、露光パターンを露光転写し、基板を有効に活用して生産コストを低減することができる。 According to the divided sequential proximity exposure method of the present invention, using the mask having at least the first and second exposure patterns of different sizes, the aperture member of the mask aperture mechanism is moved to a position beyond the intermediate position of the mask, One of the first and second exposure patterns is shielded from light, and one of the first and second exposure patterns is shielded from light, and the other of the first and second exposure patterns is exposed and transferred to the substrate by the irradiation means. Yes. As a result, an arbitrary exposure pattern selected from a plurality of exposure patterns formed on the mask is divided into a plurality of times and transferred to an arbitrary position on the substrate by one exposure apparatus. Efficiency can be improved. In addition, the exposure pattern can be appropriately transferred to the remaining portion of the substrate that has been discarded because it could not be used conventionally, and the production cost can be reduced by effectively utilizing the substrate.
本発明の分割逐次近接露光装置によれば、基板を保持する基板保持部と、マスクを保持するマスク保持部と、パターン露光用の光を照射する照射手段と、基板保持部とマスク保持部とを相対的に移動させる送り機構と、マスクと基板との対向面間のギャップを調整するギャップ調整機構と、パターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構とを備え、マスクアパーチャ機構のアパーチャ部材は、マスクの中間位置を越える位置まで移動可能としたので、例えば、マスクに形成された複数の露光パターンの中から任意の露光パターンを選択して遮光することができる。これにより、1台の露光装置によって、任意の露光パターンを順次、選択しながら基板上の任意の位置に露光転写し、基板の余り部分を最少にして複数のパネルを効率よく製作することができる。 According to the divided sequential proximity exposure apparatus of the present invention, a substrate holding unit that holds a substrate, a mask holding unit that holds a mask, an irradiation unit that emits light for pattern exposure, a substrate holding unit and a mask holding unit, A feed mechanism that relatively moves the gap, a gap adjustment mechanism that adjusts the gap between the opposing surfaces of the mask and the substrate, and a mask aperture mechanism that partially blocks the light for pattern exposure and limits the exposure area. The aperture member of the mask aperture mechanism can be moved to a position exceeding the intermediate position of the mask, so that, for example, an arbitrary exposure pattern can be selected from a plurality of exposure patterns formed on the mask and shielded. it can. Thereby, it is possible to efficiently produce a plurality of panels by exposing and transferring an arbitrary exposure pattern to an arbitrary position on the substrate while sequentially selecting an arbitrary exposure pattern by one exposure apparatus, and minimizing the remaining portion of the substrate. .
以下、本発明の一実施形態に係る分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a divided sequential proximity exposure method and a divided sequential proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、大型の基板上にマスクの露光パターンを分割して近接露光する分割逐次近接露光装置PEは、マスクMをX、Y、θ方向に移動可能に保持するマスクステージ10と、被露光材としての基板WをX、Y、Z方向に移動可能に保持する基板ステージ20と、パターン露光用の光をマスクMを介して基板Wに照射する照射手段である照明光学系40と、から主に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a division sequential proximity exposure apparatus PE that divides a mask exposure pattern onto a large substrate and performs proximity exposure holds the mask M movably in the X, Y, and θ directions. The
なお、マスクMは、サイズの異なる複数の露光パターンを有しており、基板Wは、マスクMに対向配置されて、このマスクMに描かれた露光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 the mask M has a plurality of exposure patterns of different sizes, and the substrate W is disposed opposite to the mask M, and the surface (of the mask M is exposed to transfer the exposure pattern drawn on the mask M). A photosensitive agent is applied to the opposite surface side).
説明の便宜上、照明光学系40から説明すると、照明光学系40は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ41と、この高圧水銀ランプ41から照射された光を集光する凹面鏡42と、この凹面鏡42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43と、光路の向きを変えるための平面ミラー45,46及び球面ミラー47と、この平面ミラー45とオプチカルインテグレータ43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44と、を備える。
For convenience of explanation, the illumination optical system 40 will be described. The illumination optical system 40 includes, for example, a high-pressure mercury lamp 41 that is a light source for ultraviolet irradiation, and a
そして、露光時にその露光制御用シャッタ44が開制御されると、ランプ41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10に保持されるマスクM、ひいては基板ステージ20に保持される基板Wの表面にパターン露光用の光として照射され、マスクMの露光パターンが基板W上に露光転写される。
When the
基板ステージ20は、基板Wを保持する基板保持部21と、基板保持部21を装置ベース50に対してX、Y、Z方向に移動する基板移動機構22と、を備える。基板保持部21には、上面に基板Wを吸引するための図示しない複数の吸引ノズルが開設されており、図示しない真空吸着機構によって基板Wを着脱自在に保持する。基板移動機構22は、基板保持部21の下方に、Y軸テーブル23、Y軸送り機構24、X軸テーブル25、X軸送り機構26、及びZ−チルト調整機構27を備える。
The
Y軸送り機構24は、図2に示すように、リニアガイド28と送り駆動機構29とを備えて構成され、Y軸テーブル23の裏面に取り付けられたスライダ30が、装置ベース50上に延びる2本の案内レール31に転動体(図示せず)を介して跨架されると共に、モータ32とボールねじ装置33とによってY軸テーブル23を案内レール31に沿って駆動する。
As shown in FIG. 2, the Y-
なお、X軸送り機構26もY軸送り機構24と同様の構成を有し、X軸テーブル25をY軸テーブル23に対してX方向に駆動する。また、Z−チルト調整機構27は、くさび状の移動体34,35と送り駆動機構36とを組み合わせてなる可動くさび機構をX方向の一端側に1台、他端側に2台配置することで構成される。なお、送り駆動機構29,36は、モータとボールねじ装置とを組み合わせた構成であってもよく、固定子と可動子とを有するリニアモータであってもよい。また、Z-チルト調整機構27の設置数は任意である。
The
これにより、基板移動機構22は、基板保持部21をX方向及びY方向に送り駆動するとともに、マスクMと基板Wとの対向面間のギャップを微調整するように、基板保持部21をZ軸方向に微動且つチルト調整する。即ち、Y軸送り機構24及びX軸送り機構26が本発明の送り機構を構成し、Z−チルト調整機構27が本発明のギャップ調整機構を構成する。
Thereby, the
基板保持部21のX方向側部とY方向側部にはそれぞれバーミラー61,62が取り付けられ、また、装置ベース50のY方向端部とX方向端部には、計3台のレーザー干渉計63,64,65が設けられている。これにより、レーザー干渉計63,64,65からレーザー光をバーミラー61,62に照射し、バーミラー62により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光とバーミラー61,62により反射されたレーザー光との干渉を測定して基板ステージ20の位置を検出する。
Bar mirrors 61 and 62 are respectively attached to the X-direction side and Y-direction side of the
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Mを保持すると共に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たマスク保持部であるマスク保持枠12を備える。
The
マスクステージベース11は、基板ステージ側の装置ベース50上に立設される複数の支柱51に支持されており、マスクステージベース11と支柱51との間に設けられたZ軸粗動機構52(図2参照)により装置ベース50に対して昇降可能である。
The
マスク保持枠12も、中央部に矩形形状の開口部12aを有し、マスクステージベース11の上面に設けられたマスク位置調整機構(図示せず)によって、X軸,Y軸,θ方向に移動する。マスク位置調整機構は、マスク保持枠12を駆動する各種シリンダ等のアクチュエータ(図示せず)と、マスクステージベース11とマスク保持枠12との間に設けられたガイド機構(図示せず)を備える。マスク保持枠12の下方には、複数の吸引ノズル(図示せず)が下面に開設されたチャック部53が取り付けられており、図示しない真空吸着機構によってマスクMを着脱自在に保持する。
The
図2及び図3に示すように、マスクステージ10には、センサキャリア70上に配設された複数のギャップセンサ17及びアライメントカメラ18が設けられている。ギャップセンサ17は、マスクMと基板Wとの対向面間のギャップを測定し、Z−チルト調整機構27によってギャップ調整する。また、アライメントカメラ18は、マスクM側の図示しないアライメントマークと基板W(又は基板ステージ20)側の図示しないアライメントマークとを撮像してマスク位置調整機構を駆動してアライメント調整を行う。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
センサキャリア70は、マスク保持枠12の各辺に沿ってそれぞれ一対、合計8個設けられており、マスク保持枠12の中心に向かう方向に沿って移動可能にマスクステージベース11上に配置される第1テーブル71と、第1テーブル71の移動方向と直交する方向(マスク保持枠12の辺に沿う方向)に移動可能に第1テーブル71上に配置される第2テーブル72とを備える。第2テーブル72には、それぞれギャップセンサ17及びアライメントカメラ18が設置されている。
A total of eight
第1テーブル71は、マスクステージベース11上に延びる2本の案内レール73と第1テーブル71の裏面に取り付けられて案内レール73に跨架されるスライダ74(図2参照)とからなるリニアガイド75と、モータ76とボールねじ装置77とからなる送り駆動機構78とを備え、モータ76を回転させてボールねじ装置77によって第1テーブル71を案内レール73に沿ってマスク保持枠12の中心に向かう方向に沿って移動させる。なお、図中、ボールねじ装置77は、ねじ軸のみ図示されており、転動体及びボールねじナットは図示省略される。
The first table 71 is a linear guide including two
2本の案内レール73及びボールねじ装置77のねじ軸の長さは、マスク保持枠12の開口部12aの幅及び長さ、即ち、マスクMの有効幅及び有効長さ以上の長さに設定されており、ギャップセンサ17及びアライメントカメラ18を備えた第2テーブル72は、図4に示すように、マスクMのX方向或はY方向中間位置CX、CYを越えて移動することができる。
The lengths of the screw shafts of the two
第2テーブル72は、第1テーブル71のリニアガイド75及び送り駆動機構78と同様の構成を有しており、リニアガイド81及び送り駆動機構82を備える。リニアガイド81は、第1テーブル71上にマスク保持枠12の各辺に沿って延びる案内レール83と第2テーブル72の裏面に取り付けられて案内レール83に跨架されるスライダ84(図4参照)とを有する。また、送り駆動機構82は、モータ85とボールねじ装置86とを有する。第2テーブル72は、モータ85を回転させると、ボールねじ装置86の作用により案内レール83に沿って第1テーブル71の移動方向と直交する方向(マスク保持枠12の辺に沿う方向)に第1テーブル71上を移動する。尚、ギャップセンサ17及びアライメントカメラ18は、互いに独立して駆動可能なようにセンサキャリア70に配置されてもよい。また、図中、ボールねじ装置86も、ねじ軸のみ図示されており、転動体及びボールねじナットは図示省略される。
The second table 72 has the same configuration as the
さらに、マスクステージ10には、照射光学系40からマスクMに照射されるパターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限する4個のマスクアパーチャ機構19が、マスク保持枠12の各辺に沿って設けられている。
Further, the
マスクアパーチャ機構19は、マスクMに近接して配置されて露光領域の境界部を含む領域を遮光する下側アパーチャ(アパーチャ部材)91,92と、下側アパーチャ91,92よりも上方に配置されて下側アパーチャ91が遮光する領域と連続する領域を遮光する上側アパーチャ(アパーチャ部材)93,94とを備える。上側アパーチャ93,94は、下側アパーチャ91,92と若干オーバーラップするように配置されており、照射光学系40から照射されるパターン露光用の光がコリメーション角により上側及び下側アパーチャが遮光する境界位置で広がった場合にもマスクMに照射されるのを防止している。なお、図3において、下側及び上側アパーチャ91,92,93,94については、二点鎖線で示されている。
The
下側アパーチャ91,92は、X方向とY方向に一組ずつ配置されており、それぞれ帯状に形成されており、マスク保持枠12上の各辺に配置されたガイド95によって両端部を支持されると共に、その中間部がマスクMに近接するように折り曲げて形成されている。具体的に、X方向において対向する一組の下側アパーチャ91は、共にマスク保持枠12上でX方向に沿って延びる一対のガイド95に支持され、Y方向において対向する一組の下側アパーチャ92は、共にマスク保持枠12上でY方向に沿って延びる一対のガイド95に支持される。下側アパーチャ91,92は、その中間部が2本の連結ステー96により上側アパーチャ93,94にそれぞれ連結されている。
The
上側アパーチャ93,94の下面には、ねじ軸112に螺合するボールねじナット110が設けられており、ねじ軸112がモータ111によって回転駆動される。ねじ軸112が回転駆動されると、上側アパーチャ93,94に取り付けられたボールねじナット110を介して下側アパーチャ91,92及び上側アパーチャ93,94は連動し、下側アパーチャ91,92の両端部を支持するガイド95に沿ってX方向及びY方向に移動する。ねじ軸112及びモータ111は、マスク保持枠12の縁部に取り付けられたアパーチャ保持台113上に配置されている。
A
ねじ軸112の長さは、マスク保持枠12の開口部12aの幅及び長さと略同じ長さに設定されているので、下側アパーチャ91,92及び上側アパーチャ93,94の先端部は、図4に示すように、マスクMのX方向或はY方向中間位置CX,CYを越えて移動が可能である。
Since the length of the
尚、下側アパーチャ91の中間部は、下側アパーチャ92との干渉を避けるため、下側アパーチャ92の中間部と異なる高さとなるように折り曲げ形成されている。また、上側アパーチャ93,94も同様に、移動した際に互いに干渉しないように異なる高さに配置されている。
The intermediate portion of the
次に、上述した分割逐次近接露光装置PEにおいて、サイズの異なる複数の露光パターンが形成されたマスクMを用いて、サイズの異なる複数のパネルを多面取りする方法について図5〜図8を参照して説明する。 Next, referring to FIG. 5 to FIG. 8, a method for multi-paneling a plurality of panels having different sizes using the mask M in which a plurality of exposure patterns having different sizes is formed in the divided sequential proximity exposure apparatus PE described above. I will explain.
具体的には、図5(b)に示すように、サイズの大きな第1の露光パターンPaと、サイズの小さな4つの第2の露光パターンPb(Pb1、Pb2、Pb3、Pb4)とを有するマスクMを用いて8回の露光転写を行い、図5(a)に示すように、基板W上に第1の露光パターンPaによって転写されるサイズの大きなパネル2面と、第2の露光パターンPbによって転写されるサイズの小さなパネル16面を形成する。
Specifically, as shown in FIG. 5B, a mask having a first exposure pattern Pa having a large size and four second exposure patterns Pb (Pb1, Pb2, Pb3, Pb4) having a small size. As shown in FIG. 5A, the large-
(1)1ショット目
先ず、基板移動機構22によって基板保持部21を水平移動させて、基板保持部21に保持された大型の基板Wと、マスク保持枠12に保持されたマスクMとを所定位置に対向配置する。1ショット目では、図5(a)に示すように、基板Wの紙面左下部分とマスクMが対向するように、基板保持部21がマスク保持枠12に対して相対移動する。
(1) First Shot First, the
そして、マスクアパーチャ機構19のモータ111によってねじ軸112を回転駆動し、図5(b)に示すように、下側及び上側アパーチャ91,92,93,94によって第2露光パターンPb1、Pb2、Pb3、Pb4を含む第1露光パターンPa以外の部分が覆われる。また同時に、センサキャリア70のモータ76、85を作動することで、ギャップセンサ17及びアライメントカメラ18が基板WとマスクMの対向部分の周囲に配置されるように、第1テーブル71及び第2テーブル72が移動される。その後、ギャップセンサ17及びアライメントカメラ18は、基板WとマスクMのアライメント及びギャップを検知して、マスク位置調整機構及びz−チルト調整機構27を作動させて、該アライメント及びギャップを調整する。
Then, the
そして、露光制御用シャッタ44を開制御してランプ41から照射されたパターン露光用の光をマスクMを介して照射し、マスクM上の露光可能な部分である第1露光パターンPaを基板W上に露光転写してパターンP1を得る。
Then, the
(2)2ショット目
次いで、図6(a)に示すように、基板Wの紙面左上部分とマスクMとが対向するように、基板保持部21が基板移動機構22によってマスク保持枠12に対してY方向へ相対移動する。また、図6(b)に示すように、紙面上方に位置する下側及び上側アパーチャ92,94を後退させることで、マスクMの全ての露光パターンPa、Pb1、Pb2、Pb3、Pb4が露光可能な部分となる。
(2) Second Shot Next, as shown in FIG. 6A, the
そして、ギャップセンサ17及びアライメントカメラ18を基板WとマスクMの対向部分の周囲に配置した状態でアライメント及びギャップを調整した後、露光転写してパターンP2、P3、P4、P5、P6を得る。なお、図5(a)〜図7(a)、及び図8において、斜線部分は当該工程で露光されたパターンを表しており、網掛け部分は前工程で既に露光されたパターンを表している。
Then, after adjusting the alignment and gap in a state where the
(3)3ショット目
次いで、図7(a)に示すように、基板Wの紙面右上部分とマスクMとが対向するように、基板保持部21が基板移動機構22によってマスク保持枠12に対してX方向へ相対移動する。また、図7(b)に示すように、紙面下方に位置する下側及び上側アパーチャ92,94をマスクMのY方向中間位置CYを越える位置まで前進させると共に、紙面の左方に位置する下側及び上側アパーチャ91,93をマスクMのX方向中間位置CXを若干越える位置まで前進させることで、マスクMの露光パターンPb3、Pb4が露光可能な部分となる。
(3) Third Shot Next, as shown in FIG. 7A, the
そして、ギャップセンサ17及びアライメントカメラ18を基板WとマスクMの対向部分の周囲に配置した状態でアライメント及びギャップを調整した後、露光転写してパターンP7、P8を得る。
Then, after adjusting the alignment and gap in a state where the
(4)4〜8ショット目
以後、図8(a)〜(e)に示すように、基板保持部21を基板移動機構22によってマスク保持枠12に対してY方向へ相対移動させながら、第2露光パターンPb3、Pb4を露光可能な部分とした状態で(図7(b)参照。)、順々に露光転写が行なわれる。これにより、4ショット目では、パターンP9、P10(図8(a)参照。)、5ショット目では、パターンP11、P12(図8(b)参照。)、6ショット目では、パターンP13、P14(図8(c)参照。)、7ショット目では、P15、P16(図8(d)参照。)、8ショット目では、P17、P18(図8(e)参照。)が得られる。
(4) Fourth to Eighth Shots As shown in FIGS. 8A to 8E, the
これら4〜8ショット目のいずれの露光においても、3ショット目と同様に、第2露光パターンPb3,Pb4が露光可能な部分であるので、各アパーチャ91,92,93,94の移動は必要としない。一方、6〜8ショット目では、基板保持部21がマスク保持枠12に対して相対移動することで、マスクMの一部が基板Wと対向しない位置に移動する。
In any of the exposures in the fourth to eighth shots, the second exposure patterns Pb3 and Pb4 are portions that can be exposed as in the third shot, so that the movement of the
このため、6〜8ショット目では、マスクMと基板Wの対向部分の周囲にギャップセンサ17及びアライメントカメラ18が配置されるように、Y方向(紙面下側)に位置するセンサキャリア70の第1テーブル71を移動させる。なお、図8(c)〜(e)では、紙面下側に位置するギャップセンサ17及びアライメントカメラ18のみ図示している。特に、図8(e)に示すように、マスクMが基板Wと対向する面積が、紙面上方で1/2より小さくなるような場合には、紙面下方に位置するギャップセンサ17及びアライメントカメラ18は、センサキャリア70によってマスクMのY方向中間位置CYを越えて移動し、マスクMと基板Wの対向部分の周囲に配置される。
For this reason, in the sixth to eighth shots, the
尚、本実施形態では、ギャップセンサ17及びアライメントカメラ18を基板WとマスクMの対向部位の周囲に移動させて、アライメント調整及びギャップ調整が行われているが、ギャップセンサ17及びアライメントカメラ18をマスクMの露光可能な部分の周囲に移動させて、アライメント調整及びギャップ調整が行われてもよい。
In the present embodiment, the
従って、本実施形態によれば、基板Wを保持する基板保持部21と、マスクMを保持するマスク保持枠12と、パターン露光用の光を照射する照明光学系40と、マスクMの露光パターンを基板W上の複数の所定位置に対向させるように基板保持部21とマスク保持枠12とを相対的に移動させる基板移動機構22と、マスクMと基板Wとの対向面間のギャップを調整するz−チルト調整機構27と、パターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構90とを備え、マスクアパーチャ機構90の下側及び上側アパーチャ91,92,93,94は、マスクMの中間位置CX,CYを越える位置まで移動可能としたので、マスクMがサイズの異なる第1及び第2の露光パターンPa,Pbを有する場合、第1及び第2の露光パターンPa,Pbの中から任意の露光パターンを選択して遮光することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the
また、図5〜図8に示す多面取りの露光作業において、3〜8ショット目では、マスクアパーチャ機構19の下側及び上側アパーチャ91,92,93,94をマスクMの中間位置CX,CYを越える位置まで移動させて、第1の露光パターンPaと第2の露光パターンの一部Pb1,Pb2を遮光し、この第1の露光パターンPaと第2の露光パターンの一部Pb1,Pb2を遮光した状態で、残りの第2の露光パターンPb3,Pb4を基板Wに露光転写してパターンを得る。これにより、1台の露光装置によって、マスクMに形成された複数の露光パターンPa,Pbの中から選択された任意の露光パターンを、複数回に分割して基板W上の任意の位置に露光転写して、生産効率を向上させることができる。また、従来は利用することができずに廃棄されていた基板Wの余り部分(図8においてパターンP7〜P16)にも適宜、露光パターンを露光転写し、基板Wを有効に活用して生産コストを低減することができる。
In the multi-chamfer exposure operations shown in FIGS. 5 to 8, in the third to eighth shots, the lower and
また、本実施形態によれば、アライメントカメラ18及びギャップセンサ17を有し、アライメントカメラ18及びギャップセンサ17をマスクMの中間位置CX,CYを越える位置まで移動可能なセンサキャリア70を更に備えるので、マスクMの中心位置CX,CYが基板Wと対向しないような場合であっても、アライメントカメラ18及びギャップセンサ17をマスクMの各方向中間位置CX,CYを越える位置まで移動させることができる。これにより、マスクMと基板Wとの対向部位の各辺において、アライメントカメラ18が基板側のアライメントマークとマスク側のアライメントマークとのずれ等を検出してマスクMと基板Wのアライメント調整を行うと共に、ギャップセンサ17が基板WとマスクM間のギャップを測定してマスクMと基板Wを所定のギャップで近接配置して、露光パターンを高精度に露光転写することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
尚、上記した例では、マスクMが2つのサイズの露光パターンPa、Pbを有しており、基板W上にこの2つの露光パターンPa、Pbを組み合わせて露光転写するものとして説明したが、露光パターンは2つに限定されず、マスクMに3つ以上の露光パターンを形成して、3つ以上の露光パターンを組み合わせて露光転写することもできる。 In the above example, the mask M has the exposure patterns Pa and Pb of two sizes, and the two exposure patterns Pa and Pb are combined and transferred onto the substrate W. The number of patterns is not limited to two, and three or more exposure patterns can be formed on the mask M, and exposure transfer can be performed by combining three or more exposure patterns.
また、本実施形態の分割逐次近接露光装置PEは、基板Wを供給する搬送装置(図示せず)等の都合によって基板Wの搬送方向が所定の方向に規制されているような場合にも好適に利用される。 The divided successive proximity exposure apparatus PE of the present embodiment is also suitable when the transport direction of the substrate W is restricted to a predetermined direction due to the convenience of a transport device (not shown) that supplies the substrate W or the like. Used for
例えば、図9(b)に示すように、第1露光パターンPcと、第2露光パターンPd(Pd1,Pd2)が形成されたマスクMを用いて露光転写を行い、図9(a)に示すように、基板W上に第1露光パターンPcによって転写されるサイズの大きなパネル2面と、第2露光パターンPdによって転写されるサイズの小さなパネル2面を形成する。
For example, as shown in FIG. 9B, exposure transfer is performed using a mask M on which the first exposure pattern Pc and the second exposure pattern Pd (Pd1, Pd2) are formed, and the result is shown in FIG. 9A. As described above, the
この場合、紙面上方に第2露光パターンPdが位置するようにマスクMがマスク保持枠12に取り付けられた状態において、図10に示すように、第2露光パターンPdによって転写されるべきパターンP2´、P3´の位置が紙面上方に位置するように搬送されてくる場合と、図11に示すように、第2露光パターンPdによって転写されるべきパターンP2´、P3´の位置が紙面下方に位置するように搬送されてくる場合とがある。
In this case, in a state where the mask M is attached to the
前者の場合には、図10(a)に示すように、1ショット目の露光転写において、パターンP1´,P2´,P3´を形成した後、基板保持部21をマスクMに対して相対移動させて、図10(b)に示すように、Y方向の一方(紙面上方)の下側及び上側アパーチャ92,94で第2露光パターンPdを遮光して2ショット目の露光転写を行い、パターンP4´を形成する。このため、いずれの露光転写も、Y方向の両側のアパーチャ92,94をマスクMの中間位置CYを越えて移動させることなく行なわれる。
In the former case, as shown in FIG. 10A, in the first shot exposure transfer, after the patterns P1 ′, P2 ′, and P3 ′ are formed, the
一方、後者の場合には、図11(a)に示すように、Y方向の一方(紙面上方)の下側及び上側アパーチャ92,94で第2露光パターンPdを遮光して1ショット目の露光転写を行ない、パターンP4´を形成した後、基板保持部21をマスク保持枠12に対してY方向に相対移動させて、図11(b)に示すように、同じく、Y方向の一方の下側及び上側アパーチャ92,94で第2露光パターンPdを遮光して2ショット目の露光転写を行い、パターンP1´を形成する。さらに、基板保持部21をマスク保持枠12に対してY方向に相対移動させて、図11(c)に示すように、Y方向の他方(紙面下方)の下側及び上側アパーチャ92,94で第1露光パターンPcを遮光して3ショット目の露光転写を行い、パターンP2´,P3´を形成する。
On the other hand, in the latter case, as shown in FIG. 11A, the second exposure pattern Pd is shielded by the lower and
したがって、3ショット目の露光転写においては、Y方向の他方の下側及び上側アパーチャ92,94は、第1露光パターンPcを遮光するためにマスクMの中間位置CYを越えて移動させる必要がある。従来の露光装置では、アパーチャはマスクMの中間位置を越えて移動させることができなかったため、マスクM或は基板Wを180度反転させる作業等が必要であったが、本実施形態の分割逐次近接露光装置PEを使用することで、このような反転作業を行なうことなく露光転写を行なうことができ、タクトタイムを短縮することができる。
Therefore, in the exposure transfer of the third shot, the other lower and
また、3ショット目の露光転写においては、センサキャリア70によってギャップセンサ17及びアライメントカメラ18もマスクMの中間位置CYを越える位置まで移動して、基板WとマスクMの対向部位の周囲に配置されるので、アライメント調整及びギャップ調整をより高精度に行なうことができる。
In the exposure transfer of the third shot, the
尚、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。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
12 マスク保持枠(マスク保持部)
17 ギャップセンサ
18 アライメントカメラ
19 マスクアパーチャ機構
21 基板保持部
24 Y軸送り機構(送り機構)
26 X軸送り機構(送り機構)
27 Z−チルト調整機構(ギャップ調整機構)
40 照明光学系(照射手段)
70 センサキャリア
91,92 下側アパーチャ(アパーチャ部材)
93,94 上側アパーチャ(アパーチャ部材)
CX,CY マスクの中間位置
M マスク
Pa,Pc 第1の露光パターン
Pb,Pd 第2の露光パターン
PE 分割逐次近接露光装置
W 基板(被露光材)
12 Mask holding frame (mask holding part)
17
26 X-axis feed mechanism (feed mechanism)
27 Z-tilt adjustment mechanism (gap adjustment mechanism)
40 Illumination optical system (irradiation means)
70
93, 94 Upper aperture (aperture member)
CX, CY Mask intermediate position M Mask Pa, Pc First exposure pattern Pb, Pd Second exposure pattern PE Division successive proximity exposure apparatus W Substrate (material to be exposed)
Claims (5)
前記マスクアパーチャ機構のアパーチャ部材を前記マスクの中間位置を越える位置まで移動させて、前記第1及び第2の露光パターンの一方を遮光する工程と、
前記第1及び第2の露光パターンの一方を遮光した状態で、前記第1及び第2の露光パターンの他方を前記照射手段によって前記基板に露光転写する工程と、
を備えることを特徴とする分割逐次近接露光方法。 A substrate holding unit for holding a substrate as a material to be exposed; a mask holding unit for holding a mask having at least first and second exposure patterns of different sizes; and light for pattern exposure through the mask. Irradiating means for irradiating the substrate, a feed mechanism for relatively moving the substrate holding portion and the mask holding portion so that the exposure pattern of the mask faces a plurality of predetermined positions on the substrate, the mask and the mask A gap adjusting mechanism that adjusts a gap between a surface facing the substrate, and a mask aperture mechanism that partially blocks the light for pattern exposure irradiated to the mask from the irradiation unit to limit an exposure area. A divided sequential proximity exposure method using the divided sequential proximity exposure apparatus provided,
Moving the aperture member of the mask aperture mechanism to a position beyond the intermediate position of the mask to shield one of the first and second exposure patterns;
A step of exposing and transferring the other of the first and second exposure patterns to the substrate by the irradiation means in a state where one of the first and second exposure patterns is shielded;
A divided sequential proximity exposure method comprising:
前記マスクアパーチャ機構のアパーチャ部材は、少なくとも前記マスクの中間位置を越える位置まで移動可能であることを特徴とする分割逐次近接露光装置。 A substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material; a mask holding unit for holding a mask; irradiation means for irradiating the substrate with light for pattern exposure through the mask; and an exposure pattern of the mask A feed mechanism that relatively moves the substrate holding portion and the mask holding portion to face a plurality of predetermined positions on the substrate, and a gap adjustment mechanism that adjusts a gap between the facing surfaces of the mask and the substrate. And a mask aperture mechanism that partially blocks the light for pattern exposure irradiated to the mask from the irradiation means and limits an exposure area, and a divided sequential proximity exposure apparatus comprising:
The divided successive proximity exposure apparatus, wherein the aperture member of the mask aperture mechanism is movable to at least a position exceeding an intermediate position of the mask.
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