JP2012173337A - マスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークを搬送しながらマスクとワークのX,Y,θ方向のズレをリアルタイムで補正することができ、露光精度を向上することができるマスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法を提供する。
【解決手段】マスクMに形成されたマスク側アライメントマーク41は、X方向に対して互いに異なる角度α°、−α°でそれぞれ傾斜した2本の斜線部42a,42bと、X方向に沿って延びる直線部43a、43bとを有する。また、このマスクMを使用して、近接スキャン露光装置1では、撮像手段によって検出されたマスク側アライメントマーク41とワーク側アライメントマークWaとのズレ量が、ワークWの搬送中、ワーク搬送機構10、マスク駆動部12、照射部14の少なくとも一つによって補正される。
【選択図】図4
【解決手段】マスクMに形成されたマスク側アライメントマーク41は、X方向に対して互いに異なる角度α°、−α°でそれぞれ傾斜した2本の斜線部42a,42bと、X方向に沿って延びる直線部43a、43bとを有する。また、このマスクMを使用して、近接スキャン露光装置1では、撮像手段によって検出されたマスク側アライメントマーク41とワーク側アライメントマークWaとのズレ量が、ワークWの搬送中、ワーク搬送機構10、マスク駆動部12、照射部14の少なくとも一つによって補正される。
【選択図】図4
Description
本発明は、マスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法に関する。
大型の薄形テレビ等に用いられる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は、ワーク上にマスクのパターンを分割逐次露光方式で近接露光転写することで製造されている。この種の分割逐次露光方法としては、マスクを細分化して、これらマスクを保持する複数のマスク保持部を千鳥状に配置し、ワークを一方向に移動させながら露光を行うスキャン露光方式が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この露光方式では、ワークに形成されるパターンに、ある程度繰り返される部位があることを前提として、これをつなぎ合わせることで大きなパターンを形成できることを利用したものである。この場合、マスクは、パネルに合わせて大きくする必要がなく、比較的安価なマスクを用いることができる。
特許文献1に記載の近接スキャン露光装置では、マスクにおける、複数のマスクパターンの並び方向側方に、マスク側アライメントマークと、ワークの表面を観察可能な覗き窓とが形成される。そして、ラインセンサによって、マスク側アライメントマークと、覗き窓を介してワーク側アライメントマークとを撮像して、各マーク間の距離を検出することで、スキャン方向(以下、X方向と称す。)と直交する方向(以下、Y方向と称す。)におけるマスクとワークのズレを補正し、ワークの基準パターンに対する露光パターンの重ね合わせ精度を向上させている。
しかしながら、特許文献1のような近接スキャン露光装置では、Y方向におけるマスクとワークのズレを補正することはできるが、露光パターンが複雑な場合、X、Y方向と直交する法線回りの回転方向(以下、θ方向と称す。)のズレがそのまま露光精度となってしまうため、ワークの搬送機構のとおり精度に依存してしまうという課題がある。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークを搬送しながらマスクとワークのX,Y,θ方向のズレをリアルタイムで補正することができ、露光精度を向上することができるマスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) マスク用基板にマスクパターンが設けられたマスクであって、
前記マスクパターンに対して所定の方向における前記マスク用基板の側方には、マスク側アライメントマークが形成されており、
該マスク側アライメントマークは、該所定の方向に対して互いに異なる角度でそれぞれ傾斜した、少なくとも2本の斜線部と、前記所定の方向に沿って延びる、少なくとも1本の直線部と、を有することを特徴とするマスク。
(2) 前記マスク側アライメントマークの前記直線部は、前記所定の方向と直交する方向において、前記2本の斜線部の外側に、前記所定の方向に沿って延びる2本の直線部を有することを特徴とする(1)に記載のマスク。
(3) 前記マスク側アライメントマークは、前記マスクパターンに対して所定の方向における前記マスク用基板の側方に形成された窓部内に設けられ、
前記マスク側アライメントマークは、前記窓部内に遮光領域を形成することで構成されることを特徴とする(1)に記載のマスク。
(1) マスク用基板にマスクパターンが設けられたマスクであって、
前記マスクパターンに対して所定の方向における前記マスク用基板の側方には、マスク側アライメントマークが形成されており、
該マスク側アライメントマークは、該所定の方向に対して互いに異なる角度でそれぞれ傾斜した、少なくとも2本の斜線部と、前記所定の方向に沿って延びる、少なくとも1本の直線部と、を有することを特徴とするマスク。
(2) 前記マスク側アライメントマークの前記直線部は、前記所定の方向と直交する方向において、前記2本の斜線部の外側に、前記所定の方向に沿って延びる2本の直線部を有することを特徴とする(1)に記載のマスク。
(3) 前記マスク側アライメントマークは、前記マスクパターンに対して所定の方向における前記マスク用基板の側方に形成された窓部内に設けられ、
前記マスク側アライメントマークは、前記窓部内に遮光領域を形成することで構成されることを特徴とする(1)に記載のマスク。
(4) 所定の方向に沿ってワークを搬送可能なワーク搬送機構と、
(1)に記載の複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
前記複数のマスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、
前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
前記各マスクに設けられた前記マスク側アライメントマークと前記ワークに設けられたワーク側アライメントマークとを撮像可能な撮像手段と、
を備え、前記搬送されるワークに対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記ワークに前記各マスクのマスクパターンを露光する近接スキャン露光装置であって、
前記撮像手段によって検出された前記マスク側アライメントマークと前記ワーク側アライメントマークとのズレ量が、前記ワークの搬送中、前記ワーク搬送機構、前記マスク駆動部、前記照射部の少なくとも一つによって補正されることを特徴とする近接スキャン露光装置。
(5)前記ズレ量は、前記ワーク搬送機構と前記マスク駆動部の少なくとも一つによって、前記マスクと前記ワークとを相対移動させることで補正されることを特徴とする(4)に記載の近接スキャン露光装置。
(6) 前記複数のマスク駆動部は、前記複数のマスク保持部を前記所定の方向、前記直交方向、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りの回転方向にそれぞれ駆動し、
前記マスク駆動部は、前記ワークの搬送中、前記ズレ量を補正するように前記マスク保持部を駆動することを特徴とする(4)または(5)に記載の近接スキャン露光装置。
(7) 前記ワーク搬送機構は、前記ワークを保持するワーク保持部材と、前記ワーク保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該ワーク保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、を有し、
前記第2の送り機構は、前記ワークの搬送中、該ズレ量を補正するように前記ワーク保持部材を駆動することを特徴とする(4)から(6)のいずれかに記載の近接スキャン露光装置。
(8)前記複数の照射部は、フラッシュ光源を備え、
前記所定の方向におけるズレ量は、前記ワークの搬送中、前記フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで補正されることを特徴とする(4)から(7)のいずれかに記載の近接スキャン露光装置。
(1)に記載の複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
前記複数のマスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、
前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
前記各マスクに設けられた前記マスク側アライメントマークと前記ワークに設けられたワーク側アライメントマークとを撮像可能な撮像手段と、
を備え、前記搬送されるワークに対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記ワークに前記各マスクのマスクパターンを露光する近接スキャン露光装置であって、
前記撮像手段によって検出された前記マスク側アライメントマークと前記ワーク側アライメントマークとのズレ量が、前記ワークの搬送中、前記ワーク搬送機構、前記マスク駆動部、前記照射部の少なくとも一つによって補正されることを特徴とする近接スキャン露光装置。
(5)前記ズレ量は、前記ワーク搬送機構と前記マスク駆動部の少なくとも一つによって、前記マスクと前記ワークとを相対移動させることで補正されることを特徴とする(4)に記載の近接スキャン露光装置。
(6) 前記複数のマスク駆動部は、前記複数のマスク保持部を前記所定の方向、前記直交方向、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りの回転方向にそれぞれ駆動し、
前記マスク駆動部は、前記ワークの搬送中、前記ズレ量を補正するように前記マスク保持部を駆動することを特徴とする(4)または(5)に記載の近接スキャン露光装置。
(7) 前記ワーク搬送機構は、前記ワークを保持するワーク保持部材と、前記ワーク保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該ワーク保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、を有し、
前記第2の送り機構は、前記ワークの搬送中、該ズレ量を補正するように前記ワーク保持部材を駆動することを特徴とする(4)から(6)のいずれかに記載の近接スキャン露光装置。
(8)前記複数の照射部は、フラッシュ光源を備え、
前記所定の方向におけるズレ量は、前記ワークの搬送中、前記フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで補正されることを特徴とする(4)から(7)のいずれかに記載の近接スキャン露光装置。
(9) 所定の方向に沿ってワークを搬送可能なワーク搬送機構と、
(1)に記載の複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
前記複数のマスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、
前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
前記各マスクに設けられた前記マスク側アライメントマークと前記ワークに設けられたワーク側アライメントマークとを撮像可能な撮像手段と、
を備え、前記搬送されるワークに対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記ワークに前記各マスクのマスクパターンを露光する近接スキャン露光装置の近接スキャン露光方法であって、
前記ワークを搬送する工程と、
前記搬送工程中、前記撮像手段によって前記マスク側アライメントマークと前記ワーク側アライメントマークとを撮像して、該量マークのズレ量を検出する工程と、
前記搬送工程中、前記撮像手段によって検出されたズレ量を、前記ワーク搬送機構、前記マスク駆動部、前記照射部の少なくとも一つによって補正する工程と、
を備えることを特徴とする近接スキャン露光方法。
(10) 前記補正工程は、前記ワーク搬送機構と前記マスク駆動部の少なくとも一つによって、前記マスクと前記ワークとを相対移動させることで前記ズレ量を補正することを特徴とする(9)に記載の近接スキャン露光方法。
(11) 前記複数のマスク駆動部は、前記複数のマスク保持部を前記所定の方向、前記直交方向、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りの回転方向にそれぞれ駆動可能で、
前記補正工程は、前記マスク駆動部によって、前記ワークを搬送しながら、前記ズレ量を補正するように前記マスク保持部を駆動することを特徴とする(9)または(10)に記載の近接スキャン露光方法。
(12) 前記ワーク搬送機構は、前記ワークを保持するワーク保持部材と、前記ワーク保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該ワーク保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、を有し、
前記補正工程は、前記第2の送り機構によって、前記ワークを搬送しながら、該ズレ量を補正するように前記ワーク保持部材を駆動することを特徴とする(9)から(11)のいずれかに記載の近接スキャン露光方法。
(13) 前記複数の照射部は、フラッシュ光源を備え、
前記補正工程は、所定の方向におけるズレ量を、前記ワークを搬送しながら、前記フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで補正することを特徴とする(9)から(12)のいずれかに記載の近接スキャン露光方法。
(1)に記載の複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
前記複数のマスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、
前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
前記各マスクに設けられた前記マスク側アライメントマークと前記ワークに設けられたワーク側アライメントマークとを撮像可能な撮像手段と、
を備え、前記搬送されるワークに対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記ワークに前記各マスクのマスクパターンを露光する近接スキャン露光装置の近接スキャン露光方法であって、
前記ワークを搬送する工程と、
前記搬送工程中、前記撮像手段によって前記マスク側アライメントマークと前記ワーク側アライメントマークとを撮像して、該量マークのズレ量を検出する工程と、
前記搬送工程中、前記撮像手段によって検出されたズレ量を、前記ワーク搬送機構、前記マスク駆動部、前記照射部の少なくとも一つによって補正する工程と、
を備えることを特徴とする近接スキャン露光方法。
(10) 前記補正工程は、前記ワーク搬送機構と前記マスク駆動部の少なくとも一つによって、前記マスクと前記ワークとを相対移動させることで前記ズレ量を補正することを特徴とする(9)に記載の近接スキャン露光方法。
(11) 前記複数のマスク駆動部は、前記複数のマスク保持部を前記所定の方向、前記直交方向、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りの回転方向にそれぞれ駆動可能で、
前記補正工程は、前記マスク駆動部によって、前記ワークを搬送しながら、前記ズレ量を補正するように前記マスク保持部を駆動することを特徴とする(9)または(10)に記載の近接スキャン露光方法。
(12) 前記ワーク搬送機構は、前記ワークを保持するワーク保持部材と、前記ワーク保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該ワーク保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、を有し、
前記補正工程は、前記第2の送り機構によって、前記ワークを搬送しながら、該ズレ量を補正するように前記ワーク保持部材を駆動することを特徴とする(9)から(11)のいずれかに記載の近接スキャン露光方法。
(13) 前記複数の照射部は、フラッシュ光源を備え、
前記補正工程は、所定の方向におけるズレ量を、前記ワークを搬送しながら、前記フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで補正することを特徴とする(9)から(12)のいずれかに記載の近接スキャン露光方法。
本発明のマスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法によれば、マスクに形成されたマスク側アライメントマークが、所定の方向(本実施形態では、X方向)に対して互いに異なる角度でそれぞれ傾斜した、少なくとも2本の斜線部と、所定の方向に沿って延びる、少なくとも1本の直線部と、を有するので、ワークを搬送しながらマスクとワークのX,Y,θ方向のズレをリアルタイムで補正することができ、露光精度を向上することができる。
以下、本発明に係るマスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(第1実施形態)
先ず、第1実施形態の近接スキャン露光装置1の構成について概略説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態の近接スキャン露光装置1は、ワーク(例えば、液晶ディスプレイ用基板としてのカラーフィルタ基板)Wを浮上させて支持すると共に、所定の方向(図1のX方向)に搬送するワーク搬送機構10と、複数のマスクMをそれぞれ保持し、所定の方向と直交する方向(図1のY方向)に沿って千鳥状に二列配置された複数(図1に示す実施形態において、左右それぞれ6個)のマスク保持部11と、複数のマスク保持部11をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部12と、複数のマスク保持部11の上部にそれぞれ配置されて露光用光を照射する複数の照射部14(図2参照)と、近接スキャン露光装置1の各作動部分の動作を制御する制御部15と、を主に備える。
先ず、第1実施形態の近接スキャン露光装置1の構成について概略説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態の近接スキャン露光装置1は、ワーク(例えば、液晶ディスプレイ用基板としてのカラーフィルタ基板)Wを浮上させて支持すると共に、所定の方向(図1のX方向)に搬送するワーク搬送機構10と、複数のマスクMをそれぞれ保持し、所定の方向と直交する方向(図1のY方向)に沿って千鳥状に二列配置された複数(図1に示す実施形態において、左右それぞれ6個)のマスク保持部11と、複数のマスク保持部11をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部12と、複数のマスク保持部11の上部にそれぞれ配置されて露光用光を照射する複数の照射部14(図2参照)と、近接スキャン露光装置1の各作動部分の動作を制御する制御部15と、を主に備える。
ワーク搬送機構10は、ワークWをX方向に搬送する領域、即ち、複数のマスク保持部11の下方領域、及びその下方領域からX方向両側に亘る領域に設けられた浮上ユニット16と、ワークWのY方向一側(図1において上辺)を保持してX方向に搬送するワーク駆動ユニット17とを備える。浮上ユニット16は、複数のフレーム19上にそれぞれ設けられた排気のみ或いは排気と吸気を同時に行なう複数のエアパッド20を備える。
ワーク駆動ユニット17は、図1に示すように、浮上ユニット16によって浮上、支持されたワークWの一端を保持する吸着パッド(ワーク保持部材)22を備え、モータ23、ボールねじ24、及びナット(図示せず)からなる第1の搬送機構であるボールねじ機構25によって、ガイドレール26に沿ってワークWをX方向に搬送する。なお、図2に示すように、複数のフレーム19は、床面にレベルブロック18を介して設置された装置ベース27上に他のレベルブロック28を介して配置されている。また、ワークWは、ボールねじ機構25の代わりに、リニアサーボアクチュエータによって搬送されてもよい。
マスク駆動部12は、フレーム(図示せず)に取り付けられ、マスク保持部11をX方向に沿って駆動するX方向駆動部31と、X方向駆動部31の先端に取り付けられ、マスク保持部11をY方向に沿って駆動するY方向駆動部32と、Y方向駆動部32の先端に取り付けられ、マスク保持部11をθ方向(X,Y方向からなる水平面の法線回り)に回転駆動するθ方向駆動部33と、θ方向駆動部33の先端に取り付けられ、マスク保持部11をZ方向(X,Y方向からなる水平面の鉛直方向)に駆動するZ方向駆動部34と、を有する。これにより、Z方向駆動部34の先端に取り付けられたマスク保持部11は、マスク駆動部12によってX,Y,Z,θ方向に駆動可能である。なお、X,Y,θ,Z方向駆動部31,32,33,34の配置の順序は、適宜変更可能である。
また、図1に示すように、Y方向に沿ってそれぞれ直線状に配置された上流側及び下流側の各マスク保持部11a,11b間には、各マスク保持部11のマスクMを同時に交換可能なマスクチェンジャ2が配設されている。マスクチェンジャ2により搬送される使用済み或いは未使用のマスクMは、マスクストッカ3,4との間でマスクローダー5により受け渡しが行なわれる。なお、マスクストッカ3とマスクチェンジャ2とで受け渡しが行なわれる間にマスクプリアライメント機構(図示せず)によってマスクMのプリアライメントが行なわれる。
図2に示すように、マスク保持部11の上部に配置される照射部14は、紫外線を含んだ露光用光ELを放射する、超高圧水銀ランプからなる光源61と、光源61から照射された光を集光する凹面鏡62と、この凹面鏡62の焦点近傍に光路方向に移動可能な機構を有するオプチカルインテグレータ63と、光路の向きを変えるための平面ミラー65及び球面ミラー66と、この平面ミラー65とオプチカルインテグレータ63との間に配置された照射光路を開閉制御するシャッター64と、を備える。なお、光源61としては、エキシマレーザやフラッシュ光源としてのYAGフラッシュレーザであってもよい。
また、図3に示すように、マスク保持部11に保持される各マスクMでは、マスク基板にX方向に並べて配置された2つのパターンP1、P2が形成されている。また、パターンP1,P2のX方向における外側には、それぞれ監視用の窓部40が設けられている。2つのパターンP1,P2を有するマスクMは、マスク保持部11に保持されるとき、180°回転させて保持させることにより、2つのパターンP1,P2の露光の使い分けが可能となっている。
また、監視用の窓部40内には、図4に示すようなマスク側アライメントマーク(追従マーク)41が設けられている。このマスク側アライメントマーク41は、窓部40内に遮光領域を形成することで構成され、X方向に対して互いに異なる角度、即ち、本実施形態では、X方向に対して角度α°、−α°でそれぞれ傾斜した2本の斜線部42a,42bと、これら斜線部42a,42bのY方向両側で、X方向に沿って延びる2本の直線部43a,43bと、を有し、略M字形に形成されている。
マスクMの上方、または、ワークWの下方には、マスクMの有効露光エリア内において、マスクMとワークWとの間のギャップを測定するギャップセンサ(図示せず)が設けられている。
また、マスク保持部11の下方に配置されたフレーム19には、ワークWとマスクMの相対位置を検知する撮像手段であるラインカメラ39(図2参照)が、マスクMの窓部を観測可能な位置で、複数のマスク保持部11ごとに配置されている。ラインカメラ39としては、公知の構成のものが適用され、図5に示すように、搬送されるワークWに予め形成されたワーク側アライメントマークWa(R,G,Bを露光する場合には、ブラックマトリクスの基準線)と、各マスクMに設けられたラインカメラ用のマスク側アライメントマーク41とを、それぞれ同一視野に捕らえて撮像するものであり、光を受光する多数の受光素子を一直線上に並べて備えた受光面としてのラインCCDと、ワーク側アライメントマークWaやマスク側アライメントマーク41をラインCCD上に結増させる集光レンズ等を備える。
このような近接スキャン露光装置1は、浮上ユニット16のエアパッド20の空気流によってワークWを浮上させて保持し、ワークWの一端をワーク駆動ユニット17で吸着してX方向に搬送する。そして、後述するアライメント処理を施しながら、各マスクMの下方に搬送されたワークWに対して、照射部14からの露光用光ELがワークWに近接するマスクMを介して照射され、マスクMのパターンをワークWに塗布されたレジストに転写する。
ここで、図6〜図10を参照して、ワークWを搬送しながらアライメント処理が行われる工程について説明する。
該アライメント処理では、ワークWが搬送されている状態で、ラインカメラ39がマスク側アライメントマーク41とワーク側アライメントマークWaとを撮像し、制御部15は、両マーク41,Waのズレ量を検出する。そして、制御部15は、ワークWを搬送しながら、ラインカメラ39によって検出されたズレ量を、マスク駆動部12、もしくは照射部14によってリアルタイムに補正する。従って、搬送されているワークWには、アライメント処理によってズレ量が補正された状態で、マスクMのパターンが露光転写される。
図6(a)に示すように、ワークWがマスクMに対してX方向、Y方向、及びθ方向にズレがない状態で搬送されている場合には、ラインカメラ39は、図6(b)に示すような画像を撮像し、制御部15は、ワーク側アライメントマークWaと直線部43aとの距離L1、直線部43aと斜線部42aとの距離L2、両斜線部42a,42b間の距離L3、斜線部42aの幅L4、斜線部42bの幅L5が設計値と等しい値を検出する。
次に、図7(a)に示すように、ワークWがマスクMに対してY方向にズレが生じた状態で搬送されている場合には、ラインカメラ39は、図7(b)に示すような画像を撮像する。制御部15は、設定値の各距離L1〜L5に対して、ワーク側アライメントマークWaと直線部43aとの距離L1のみが設計値から変化した(距離L1→L1´)ことを検出する。そして、制御部15は、ワークWを搬送しながら、当該距離L1が設計値となるようにマスク駆動部12を駆動して、マスクMをワークWに対してY方向にリアルタイムに移動させる。
次に、図8(a)に示すように、ワークWがマスクMに対してX方向にズレが生じた状態で搬送されている場合には、ラインカメラ39は、図8(b)に示すような画像を撮像する。制御部15は、設定値の各距離L1〜L5に対して、直線部43aと斜線部42aとの距離L2、両斜線部42a,42b間の距離L3が設計値から変化した(距離L2→L2´、距離L3→L3´)ことを検出する。そして、制御部15は、ワークWを搬送しながら、当該距離L2またはL3が設計値となるようにマスク駆動部12を駆動して、マスクMをワークWに対してX方向にリアルタイムに移動させる。
なお、各照射部14の光源61がフラッシュ光源である場合には、制御部15は、マスク駆動部12を駆動する代わりに、ワークWを搬送しながら、フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで、X方向のズレをリアルタイムで補正してもよい。
なお、各照射部14の光源61がフラッシュ光源である場合には、制御部15は、マスク駆動部12を駆動する代わりに、ワークWを搬送しながら、フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで、X方向のズレをリアルタイムで補正してもよい。
また、図9(a)に示すように、ワークWがマスクMに対してθ方向にズレが生じた状態で搬送されている場合には、ラインカメラ39は、図9(b)に示すような画像を撮像する。制御部15は、設定値の各距離L1〜L5に対して、斜線部42aの幅L4、斜線部42bの幅L5が設計値から変化した(距離L4→L4´、距離L5→L5´)ことを検出する。そして、制御部15は、ワークWを搬送しながら、当該距離L4またはL5が設計値となるようにマスク駆動部12を駆動して、マスクMをワークWに対してθ方向にリアルタイムに移動させる。なお、直線部43aと斜線部42aとの距離L2、両斜線部42a,42b間の距離L3も設計値から変化している(距離L2→L2´、距離L3→L3´)ので、これらの値を利用して補正を行ってもよい。
さらに、図10に示すように、本実施形態では、ラインカメラ39が各直線部43a,43bを撮像した際に、制御部15から検出される直線部43a,43b間の距離Cがカメラ撮像基準値Dと異なる場合には、制御部15は、距離Cに対して倍率補正を行い、ラインカメラ39による測定精度を向上することができる。なお、マスク側アライメントマーク41のY方向中心から各直線部43a,43bまでの距離A,Bを算出することで、より精度良く倍率補正を行うことができる。
以上説明したように、本実施形態のマスクMによれば、マスクMに形成されたマスク側アライメントマーク41が、X方向に対して互いに異なる角度α°、−α°でそれぞれ傾斜した2本の斜線部42a,42bと、X方向に沿って延びる直線部43a、43bとを有するので、ワークWを搬送しながらマスクMとワークWのX,Y,θ方向のズレをリアルタイムで補正することができ、露光精度を向上することができる。
また、マスク側アライメントマーク41は、Y方向において、2本の斜線部42a,42bの外側に、X方向に沿って延びる2本の直線部43a,43bを有するので、制御部15は、2本の直線部43a,43bの測定値(距離C)を用いて、倍率補正を行うことができ、精度の良いズレ量の補正を行うことができる。
さらに、マスク側アライメントマーク41は、マスクパターンP1,P2に対してX方向におけるマスク用基板の側方に形成された窓部40内に設けられ、マスク側アライメントマーク41は、窓部40内に遮光領域を形成することで構成されるので、マスクMのサイズを変更することなく、マスクMを設計することができる。
また、本実施形態の近接スキャン露光装置1及び近接スキャン露光方法によれば、X方向に沿ってワークWを搬送可能なワーク搬送機構10と、上述の複数のマスクMをそれぞれ保持する複数のマスク保持部11と、複数のマスク保持部11をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部12と、複数のマスク保持部11の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部14と、各マスクMに設けられたマスク側アライメントマーク41とワークWに設けられたワーク側アライメントマークWaとを撮像可能なラインカメラ39と、を備え、搬送されるワークWに対して複数のマスクMを介して露光用光を照射し、ワークWに各マスクMのマスクパターンを露光する。この際、ラインカメラ39によって検出されたマスク側アライメントマーク41とワーク側アライメントマークWaとのズレ量が、ワークWの搬送中、マスク駆動部12を駆動することで補正されるので、既存装置を用いて露光精度を向上することができる。
また、フラッシュ光源の場合には、X方向におけるズレ量は、ワークWの搬送中、フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで補正されるので、簡単に露光精度を向上することができる。
また、フラッシュ光源の場合には、X方向におけるズレ量は、ワークWの搬送中、フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで補正されるので、簡単に露光精度を向上することができる。
なお、本実施形態では、マスク側アライメントマークを略M字形状に形成しているが、本発明のマスク側アライメントマークは、所定の方向に対して互いに異なる角度でそれぞれ傾斜した、少なくとも2本の斜線部と、所定の方向に沿って延びる、少なくとも1本の直線部と、を有する形状であれば、任意に設計することができる。例えば、図11に示すように、X方向に沿って延びる直線部43aは、図11に示すように、一本であってもよい。また、本実施形態では、各斜線部42a,42bと各直線部43a,43bとは、互いに離間しているが、各斜線部42a,42bと各直線部43a,43bは端部で結合していてもよい。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るマスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法について、図12を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
次に、本発明の第2実施形態に係るマスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法について、図12を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
図12に示す近接スキャン露光装置1では、ワーク搬送機構10は、第1実施形態と同様に、ワーク保持部材としての吸着パッド22と、第1の送り機構としてのボールねじ機構25及びガイドレール26と、を有するのに加え、ボールねじ機構25及びガイドレール26によってX方向に沿って往復搬送される移動基台52と、移動基台52上に配設される第2の送り機構であるY方向搬送機構54と、を備える。
Y方向搬送機構54は、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部である第1及び第2のボールねじ機構55,56をそれぞれ備えている。そして、吸着パッド22の両端部は、ボールねじ機構55,56のナット(図示せず)にベアリング(図示せず)を介して回転自在に支持されている。これにより、Y方向搬送機構54は、吸着パッド22を移動基台52に対してY方向に移動可能、且つ、X方向及びY方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能とする。
従って、本実施形態では、ワーク搬送機構10は、吸着パッド22をX,Y,θ方向に駆動することができ、複数のマスクMとワークWとの各アライメント処理において、同じようなX,Y,θ方向のズレ量が検出された場合には、ワークWの搬送中、該ズレ量を補正するようにワーク搬送機構10によって吸着パッド22を駆動することができる。従って、ワークWを各マスクMに対して相対移動させることで、一括してズレ量を補正して露光精度の向上を図ることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、適宜、変更、改良等が可能である。
本発明の近接スキャン露光装置は、本実施形態のものに限定されるものでなく、任意のものに適用可能である。
本発明の近接スキャン露光装置は、本実施形態のものに限定されるものでなく、任意のものに適用可能である。
1 近接スキャン露光装置
2 マスクチェンジャ
10 ワーク搬送機構
11 マスク保持部
12 マスク駆動部
14 照射部
15 制御部
40 窓部
41 マスク側アライメントマーク
42a,42b 斜線部
43a,43b 直線部
61 超高圧水銀ランプ(光源)
64 シャッター
EL 露光用光
M マスク
W カラーフィルタ基板(ワーク)
Wa ワーク側アライメントマーク
2 マスクチェンジャ
10 ワーク搬送機構
11 マスク保持部
12 マスク駆動部
14 照射部
15 制御部
40 窓部
41 マスク側アライメントマーク
42a,42b 斜線部
43a,43b 直線部
61 超高圧水銀ランプ(光源)
64 シャッター
EL 露光用光
M マスク
W カラーフィルタ基板(ワーク)
Wa ワーク側アライメントマーク
Claims (13)
- マスク用基板にマスクパターンが設けられたマスクであって、
前記マスクパターンに対して所定の方向における前記マスク用基板の側方には、マスク側アライメントマークが形成されており、
該マスク側アライメントマークは、該所定の方向に対して互いに異なる角度でそれぞれ傾斜した、少なくとも2本の斜線部と、前記所定の方向に沿って延びる、少なくとも1本の直線部と、を有することを特徴とするマスク。 - 前記マスク側アライメントマークの前記直線部は、前記所定の方向と直交する方向において、前記2本の斜線部の外側に、前記所定の方向に沿って延びる2本の直線部を有することを特徴とする請求項1に記載のマスク。
- 前記マスク側アライメントマークは、前記マスクパターンに対して所定の方向における前記マスク用基板の側方に形成された窓部内に設けられ、
前記斜線部及び前記直線部は、前記窓部内に遮光領域を形成することで構成されることを特徴とする請求項1に記載のマスク。 - 所定の方向に沿ってワークを搬送可能なワーク搬送機構と、
請求項1に記載の複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
前記複数のマスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、
前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
前記各マスクに設けられた前記マスク側アライメントマークと前記ワークに設けられたワーク側アライメントマークとを撮像可能な撮像手段と、
を備え、前記搬送されるワークに対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記ワークに前記各マスクのマスクパターンを露光する近接スキャン露光装置であって、
前記撮像手段によって検出された前記マスク側アライメントマークと前記ワーク側アライメントマークとのズレ量が、前記ワークの搬送中、前記ワーク搬送機構、前記マスク駆動部、前記照射部の少なくとも一つによって補正されることを特徴とする近接スキャン露光装置。 - 前記ズレ量は、前記ワーク搬送機構と前記マスク駆動部の少なくとも一つによって、前記マスクと前記ワークとを相対移動させることで補正されることを特徴とする請求項4に記載の近接スキャン露光装置。
- 前記複数のマスク駆動部は、前記複数のマスク保持部を前記所定の方向、前記直交方向、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りの回転方向にそれぞれ駆動可能で、
前記マスク駆動部は、前記ワークの搬送中、前記ズレ量を補正するように前記マスク保持部を駆動することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の近接スキャン露光装置。 - 前記ワーク搬送機構は、前記ワークを保持するワーク保持部材と、前記ワーク保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該ワーク保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、を有し、
前記第2の送り機構は、前記ワークの搬送中、該ズレ量を補正するように前記ワーク保持部材を駆動することを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の近接スキャン露光装置。 - 前記複数の照射部は、フラッシュ光源を備え、
前記所定の方向におけるズレ量は、前記ワークの搬送中、前記フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで補正されることを特徴とする請求項4から請求項7のいずれか1項に記載の近接スキャン露光装置。 - 所定の方向に沿ってワークを搬送可能なワーク搬送機構と、
請求項1に記載の複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
前記複数のマスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、
前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
前記各マスクに設けられた前記マスク側アライメントマークと前記ワークに設けられたワーク側アライメントマークとを撮像可能な撮像手段と、
を備え、前記搬送されるワークに対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記ワークに前記各マスクのマスクパターンを露光する近接スキャン露光装置の近接スキャン露光方法であって、
前記ワークを搬送する工程と、
前記搬送工程中、前記撮像手段によって前記マスク側アライメントマークと前記ワーク側アライメントマークとを撮像して、該量マークのズレ量を検出する工程と、
前記搬送工程中、前記撮像手段によって検出されたズレ量を、前記ワーク搬送機構、前記マスク駆動部、前記照射部の少なくとも一つによって補正する工程と、
を備えることを特徴とする近接スキャン露光方法。 - 前記補正工程は、前記ワーク搬送機構と前記マスク駆動部の少なくとも一つによって、前記マスクと前記ワークとを相対移動させることで前記ズレ量を補正することを特徴とする請求項9に記載の近接スキャン露光方法。
- 前記複数のマスク駆動部は、前記複数のマスク保持部を前記所定の方向、前記直交方向、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りの回転方向にそれぞれ駆動可能で、
前記補正工程は、前記マスク駆動部によって、前記ワークを搬送しながら、前記ズレ量を補正するように前記マスク保持部を駆動することを特徴とする請求項9または請求項10に記載の近接スキャン露光方法。 - 前記ワーク搬送機構は、前記ワークを保持するワーク保持部材と、前記ワーク保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該ワーク保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、を有し、
前記補正工程は、前記第2の送り機構によって、前記ワークを搬送しながら、該ズレ量を補正するように前記ワーク保持部材を駆動することを特徴とする請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の近接スキャン露光方法。 - 前記複数の照射部は、フラッシュ光源を備え、
前記補正工程は、所定の方向におけるズレ量を、前記ワークを搬送しながら、前記フラッシュ光源の点滅タイミングを変更することで補正することを特徴とする請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の近接スキャン露光方法。
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JP2011032257A JP2012173337A (ja) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | マスク、近接スキャン露光装置及び近接スキャン露光方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105388706A (zh) * | 2014-09-09 | 2016-03-09 | 上海微电子装备有限公司 | 自参考干涉对准系统 |
CN110286563A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-27 | 深圳凯世光研股份有限公司 | 一种循环式扫描曝光机 |
CN111279270A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-06-12 | 株式会社V技术 | 曝光装置及曝光方法 |
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-
2011
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