JP2014168030A - Exposure device and exposure method - Google Patents
Exposure device and exposure method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014168030A JP2014168030A JP2013074649A JP2013074649A JP2014168030A JP 2014168030 A JP2014168030 A JP 2014168030A JP 2013074649 A JP2013074649 A JP 2013074649A JP 2013074649 A JP2013074649 A JP 2013074649A JP 2014168030 A JP2014168030 A JP 2014168030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microlens
- mounting plate
- mask
- substrate
- exposure apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、露光装置及び露光方法に関し、より詳細には、微細な露光パターンを基板の全面に亘って高分解能で露光転写することができる露光装置及び露光方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method, and more particularly, to an exposure apparatus and an exposure method capable of exposing and transferring a fine exposure pattern over the entire surface of a substrate with high resolution.
従来の露光装置は、マスクと基板とを微小隙間を介して近接させ、照明光学系からパターン露光用の光をマスクを介して照射して、マスクに形成されたパターンを基板に露光転写していた。しかし、このような露光装置においては、マスクを垂直に透過する露光光によって、マスクに形成されたマスクパターンを基板上にそのまま転写するので、マスクに照射される光源光における視角(コリメーション半角)の存在により、基板上のパターンの像がぼやけて分解能が低下し、微細なパターンを露光することができない可能性があった。 In a conventional exposure apparatus, a mask and a substrate are brought close to each other through a minute gap, light for pattern exposure is irradiated through the mask from an illumination optical system, and the pattern formed on the mask is exposed and transferred to the substrate. It was. However, in such an exposure apparatus, the mask pattern formed on the mask is transferred as it is onto the substrate by the exposure light that vertically passes through the mask, so that the viewing angle (collimation half angle) of the light source light irradiated on the mask is reduced. Due to the presence, the pattern image on the substrate is blurred and the resolution is lowered, and there is a possibility that a fine pattern cannot be exposed.
このような問題に対処するため、マスクに形成されたマスクパターンの等倍正立像を被露光体表面に結像可能に形成されたマイクロレンズ組立体をフォトマスクの面に平行に移動しながら露光し、マスクパターンを被露光体上に高解像度で結像させるようにした露光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In order to deal with such problems, exposure is performed while moving a microlens assembly formed so that an equal-size erect image of the mask pattern formed on the mask can be formed on the surface of the exposure object in parallel with the surface of the photomask. An exposure apparatus is known in which a mask pattern is imaged on an object to be exposed with high resolution (see, for example, Patent Document 1).
また、複数個のマイクロレンズが2次元的に配置されて構成された複数個のマイクロレンズアレイが1個の支持板に配置され、3個の圧電素子が支持板の孔の周辺部に配置され、マイクロレンズアレイが3点で圧電素子に支持されるものが考案されている(例えば、特許文献2参照)。そして、圧電素子の印可電圧を調整してこれを変形されることにより、マイクロレンズアレイの光軸を調整している。 In addition, a plurality of microlens arrays configured by two-dimensionally arranging a plurality of microlenses are arranged on one support plate, and three piezoelectric elements are arranged on the periphery of the holes of the support plate. A microlens array has been devised that is supported by a piezoelectric element at three points (see, for example, Patent Document 2). Then, the applied voltage of the piezoelectric element is adjusted and deformed to adjust the optical axis of the microlens array.
ところで、特許文献1に記載の露光装置のようなマイクロレンズ載置板は自重により撓むことが避けられない。同様にマイクロレンズ載置板に載置しているマイクロレンズの集合体であるマイクロレンズアレイもその自重により撓むことが避けられない。このため、照射手段からのパターン露光用の光を、マイクロレンズアレイを介して照射する際に、マスクのパターンを基板に露光転写した露光精度に影響することが懸念される。 Incidentally, it is inevitable that the microlens mounting plate like the exposure apparatus described in Patent Document 1 bends due to its own weight. Similarly, it is inevitable that a microlens array, which is an assembly of microlenses mounted on the microlens mounting plate, bends due to its own weight. For this reason, when irradiating the light for pattern exposure from an irradiation means through a microlens array, there exists a concern that it may influence the exposure precision which exposed and transferred the pattern of the mask to the board | substrate.
また、特許文献2では、マイクロレンズアレイに直接圧電素子を当てているため、圧電素子がマイクロレンズアレイを傷つける可能性がある。
In
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、マイクロレンズアレイを使用して、基板に微細な露光パターンを高分解能で露光転写することができる露光装置及び露光方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method capable of exposing and transferring a fine exposure pattern to a substrate with high resolution using a microlens array. It is to provide.
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載置する基板ステージと、
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
を備え、
前記マイクロレンズ載置板は、前記マイクロレンズアレイの撓みを抑制すべく、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整するように構成されることを特徴とする露光装置。
(2) 前記マイクロレンズ載置板は、懸架フレームによって懸架されることを特徴とする(1)に記載の露光装置。
(3) 前記マイクロレンズ載置板の高さと前記懸架フレームの幅の少なくとも一方を変更し、前記マイクロレンズ載置板の剛性を高くすることを特徴とする(2)に記載の露光装置。
(4) 前記マイクロレンズ載置板は、分割されていることを特徴とする(2)に記載の露光装置。
(5) 前記マスク保持枠には、前記マスクと協働して気密性が高い空間を形成するようにカバーガラスが設けられ、
前記カバーガラスには、その全ての面を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の露光装置。
(6) 前記被覆部材は樹脂製の膜であることを特徴とする(5)に記載の露光装置。
(7) 前記被覆部材は金網であることを特徴とする(5)に記載の露光装置。
(8) 前記マイクロレンズ載置板は、前記マイクロレンズアレイを保持するメインフレームと、該メインフレームを支持するサブフレームと、を有し、
前記マイクロレンズ載置板は、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整可能な高さ調整機構を備えることを特徴とする(1)に記載の露光装置。
(9) 前記高さ調整機構は、前記メインフレームに締結されている締結部材によって構成されることを特徴とする(8)に記載の露光装置。
(10) 前記締結部材は、前記メインフレームの長手方向中心に対して対称に配設される複数本の締結部材を備えることを特徴とする(9)に記載の露光装置。
(11) 前記高さ調整機構は、前記メインフレームと前記サブフレームとの間に挟持される間座によって構成されることを特徴とする(8)〜(10)のいずれかに記載の露光装置。
(12) 前記間座は、前記メインフレームの長手方向中心に対して対称に配設される複数個の間座を備えることを特徴とする(11)に記載の露光装置。
(13) 前記マイクロレンズ載置板は、懸架フレームによって懸架され、
前記マイクロレンズ載置板が前記懸架フレームに接合されることによって、前記マイクロレンズ載置板の自重と前記マイクロレンズアレイの質量により平坦となる前記マイクロレンズ載置板にならい、前記マイクロレンズアレイが平坦となることを特徴とする(1)に記載の露光装置。
(14) 前記マイクロレンズ載置板が、上方向へ凸型に形成されていることを特徴とする(13)に記載の露光装置。
(15) 前記懸架フレームの下端面が、前記マイクロレンズ載置板の中心に向かって高くなるように傾いていることを特徴とする(13)または(14)に記載の露光装置。
(16) 前記懸架フレームを固定しているスライダが、前記スライダに跨設されたガイドレールを中心として回転することにより、前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整して、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整することができることを特徴とする(2)に記載の露光装置。
(17) 前記スライダは、前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整するために進行方向に対して垂直にスライド可能であることを特徴とする(16)に記載の露光装置。
(18) 前記マイクロレンズ載置板と前記懸架フレームとが前記懸架フレームを回転させる回転軸を介して接合されていることを特徴とする(16)または(17)に記載の露光装置。
(19) 前記マイクロレンズ載置板と前記懸架フレームとが前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整するための板ばねを介して接合されることを特徴とする(16)〜(18)のいずれかに記載の露光装置。
(20) 前記マスクと前記基板との対向面間のギャップを測定するギャップセンサと、
前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラと、
前記ギャップセンサと前記アライメントカメラとを保持するセンサキャリヤと、
前記センサキャリヤを所定の方向へ移動させるセンサキャリヤ駆動機構と、
をさらに備え、
前記センサキャリヤに備えた磁石と、前記マイクロレンズ載置板に備えた磁石との間に発生する引力により、前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整して、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整することができることを特徴とする(1)に記載の露光装置。
(21) 前記マスクと前記基板との対向面間のギャップを測定するギャップセンサと、
前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラと、
前記ギャップセンサと前記アライメントカメラとを保持するセンサキャリヤと、
前記センサキャリヤを所定の方向へ移動させるセンサキャリヤ駆動機構と、
をさらに備え、
前記基板を吸着保持する前記基板ステージのワークチャックに備えた磁石と、前記マイクロレンズ載置板に備えた磁石との間に発生する斥力により、前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整して、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整することができることを特徴とする(1)に記載の露光装置。
(22) 前記マスクと前記基板との対向面間のギャップを測定するギャップセンサと、
前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラと、
前記ギャップセンサと前記アライメントカメラとを保持するセンサキャリヤと、
前記センサキャリヤを所定の方向へ移動させるセンサキャリヤ駆動機構と、
をさらに備え、
前記マイクロレンズ載置板に備えた磁性体を前記センサキャリヤに備えた磁石が引き付けることにより、または、前記マイクロレンズ載置板に備えた磁性体を前記基板を吸着保持する前記基板ステージのワークチャックに備えた磁石が引き付けることにより、前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整して、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整することができることを特徴とする(1)に記載の露光装置。
(23) 前記マスクステージと共通の支柱によって支持されたマスク用フレームに前記マスクと前記基板との対向面間のギャップを測定するギャップセンサと、前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラと、を保持するためのセンサキャリヤを移動可能にするセンサキャリヤ駆動機構のゲイン調整をするときに、前記センサキャリヤが破損しないように、前記センサキャリヤを締結部材で仮止めすることを特徴とする(1)〜(22)のいずれかに記載の露光装置。
(24) 前記マイクロレンズ載置板を所定方向に移動可能とするスリットを設けたX方向フレームをさらに備え、
前記マスク保持枠の高さをha、幅をtaとし、前記X方向フレームの高さをhb、幅をtbとし、前記マスク保持枠の高さと前記X方向フレームの高さの関係がha>hbとなり、かつ、前記マスク保持枠の幅と前記X方向フレームの幅の関係がta>tbとなることを特徴とする(1)〜(23)のいずれかに記載の露光装置。
(25) 前記マイクロレンズ駆動機構は、ボールねじナットと、ボールねじ軸と、モータとを備えることを特徴とする(1)〜(24)のいずれかに記載の露光装置。
(26) 被露光材としての基板を載置する基板ステージと、
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
を備える露光装置の露光方法であって、
前記マイクロレンズアレイが所定の平坦度になるように、前記マイクロレンズ載置板を調整し、
前記マイクロレンズ載置板を前記所定の方向に移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写することを特徴とする露光方法。
(27) 前記マイクロレンズ載置板及び前記照明光学系を前記所定の方向に同期して移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写することを特徴とする(26)に記載の露光方法。
(28) 前記基板と前記マスクとのギャップを測定可能なギャップセンサと、前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラとの少なくとも一方を保持し、前記マイクロレンズ載置板の上方で、前記所定の方向に並んだ複数のマスク毎に一組ずつ配置されて前記所定の方向に移動可能な複数のセンサキャリヤをさらに備え、
前記所定の方向に並んだ各マスクの隣り合う前記センサキャリヤは、前記マイクロレンズ載置板が前記所定の方向に移動しながら前記マスクパターンを前記基板に露光転写する際、前記マイクロレンズ載置板と同じ方向にそれぞれ移動することを特徴とする(26)に記載の露光方法。
(29) 前記基板と前記マスクとのギャップを測定可能なギャップセンサと、前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラとの少なくとも一方を保持し、前記マイクロレンズ載置板の上方で、前記所定の方向に並んだ複数のマスク毎に一組ずつ配置されて前記所定の方向に移動可能な複数のセンサキャリヤを備え、
前記マイクロレンズ載置板が前記所定の方向に移動しながら前記マスクパターンを前記基板に露光転写する際、前記各一組のセンサキャリヤは、前記所定の方向において前記マイクロレンズアレイ以外の領域を遮蔽しながら、前記マイクロレンズ載置板と同期して移動することを特徴とする(26)に記載の露光方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a substrate stage on which a substrate as an exposed material is placed;
A mask stage that includes a mask holding frame for holding a mask, and is disposed above the substrate stage;
A microlens mounting plate for mounting a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged in a plane, and a microlens driving mechanism for moving the microlens mounting plate in a predetermined direction, A microlens stage disposed between a substrate stage and the mask stage;
An illumination optical system for irradiating the substrate with light for pattern exposure via the mask and the microlens array;
With
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the microlens mounting plate is configured to adjust a flatness of the microlens array so as to suppress bending of the microlens array.
(2) The exposure apparatus according to (1), wherein the microlens mounting plate is suspended by a suspension frame.
(3) The exposure apparatus according to (2), wherein at least one of the height of the microlens mounting plate and the width of the suspension frame is changed to increase the rigidity of the microlens mounting plate.
(4) The exposure apparatus according to (2), wherein the microlens mounting plate is divided.
(5) The mask holding frame is provided with a cover glass so as to form a highly airtight space in cooperation with the mask.
The exposure apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the cover glass is provided with a covering member that covers all surfaces thereof.
(6) The exposure apparatus according to (5), wherein the covering member is a resin film.
(7) The exposure apparatus according to (5), wherein the covering member is a wire mesh.
(8) The microlens mounting plate includes a main frame that holds the microlens array, and a subframe that supports the main frame,
The exposure apparatus according to (1), wherein the microlens mounting plate includes a height adjustment mechanism capable of adjusting a flatness of the microlens array.
(9) The exposure apparatus according to (8), wherein the height adjustment mechanism is configured by a fastening member fastened to the main frame.
(10) The exposure apparatus according to (9), wherein the fastening member includes a plurality of fastening members disposed symmetrically with respect to a longitudinal center of the main frame.
(11) The exposure apparatus according to any one of (8) to (10), wherein the height adjustment mechanism is configured by a spacer sandwiched between the main frame and the sub frame. .
(12) The exposure apparatus according to (11), wherein the spacer includes a plurality of spacers disposed symmetrically with respect to a longitudinal center of the main frame.
(13) The microlens mounting plate is suspended by a suspension frame,
The microlens mounting plate is joined to the suspension frame so that the microlens mounting plate is flattened by the weight of the microlens mounting plate and the mass of the microlens array. The exposure apparatus according to (1), wherein the exposure apparatus is flat.
(14) The exposure apparatus according to (13), wherein the microlens mounting plate is formed in a convex shape upward.
(15) The exposure apparatus according to (13) or (14), wherein a lower end surface of the suspension frame is inclined so as to become higher toward a center of the microlens mounting plate.
(16) A slider that fixes the suspension frame rotates about a guide rail straddling the slider, thereby adjusting the deflection of the microlens mounting plate, thereby flattening the microlens array. The exposure apparatus according to (2), wherein the degree can be adjusted.
(17) The exposure apparatus according to (16), wherein the slider is slidable perpendicularly to a traveling direction in order to adjust the deflection of the microlens mounting plate.
(18) The exposure apparatus according to (16) or (17), wherein the microlens mounting plate and the suspension frame are joined to each other via a rotation shaft that rotates the suspension frame.
(19) Any of (16) to (18), wherein the microlens mounting plate and the suspension frame are joined via a leaf spring for adjusting the deflection of the microlens mounting plate. An exposure apparatus according to claim 1.
(20) a gap sensor for measuring a gap between opposing surfaces of the mask and the substrate;
An alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask;
A sensor carrier for holding the gap sensor and the alignment camera;
A sensor carrier driving mechanism for moving the sensor carrier in a predetermined direction;
Further comprising
The flatness of the microlens array is adjusted by adjusting the deflection of the microlens mounting plate by the attractive force generated between the magnet provided on the sensor carrier and the magnet provided on the microlens mounting plate. (1) The exposure apparatus according to (1),
(21) a gap sensor that measures a gap between opposing surfaces of the mask and the substrate;
An alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask;
A sensor carrier for holding the gap sensor and the alignment camera;
A sensor carrier driving mechanism for moving the sensor carrier in a predetermined direction;
Further comprising
By adjusting the deflection of the microlens mounting plate by the repulsive force generated between the magnet provided to the work chuck of the substrate stage that holds the substrate by suction and the magnet provided to the microlens mounting plate, The exposure apparatus according to (1), wherein the flatness of the microlens array can be adjusted.
(22) a gap sensor for measuring a gap between opposing surfaces of the mask and the substrate;
An alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask;
A sensor carrier for holding the gap sensor and the alignment camera;
A sensor carrier driving mechanism for moving the sensor carrier in a predetermined direction;
Further comprising
The magnetic chuck provided on the microlens mounting plate is attracted by a magnet provided on the sensor carrier, or the work chuck of the substrate stage that holds the magnetic material provided on the microlens mounting plate by suction. The exposure apparatus according to (1), wherein the flatness of the microlens array can be adjusted by adjusting the flexure of the microlens mounting plate by attracting the magnet provided in the apparatus.
(23) A gap sensor for measuring a gap between the opposing surfaces of the mask and the substrate on a mask frame supported by a common support column with the mask stage, and a relative position between the substrate and the mask can be detected. The sensor carrier is temporarily fixed with a fastening member so that the sensor carrier is not damaged when adjusting the gain of the sensor carrier driving mechanism that enables the sensor carrier for holding the alignment camera to move. The exposure apparatus according to any one of (1) to (22).
(24) An X-direction frame provided with a slit that allows the microlens mounting plate to move in a predetermined direction,
The height of the mask holding frame is ha, the width is ta, the height of the X direction frame is hb, the width is tb, and the relationship between the height of the mask holding frame and the height of the X direction frame is ha> hb. The exposure apparatus according to any one of (1) to (23), wherein the relationship between the width of the mask holding frame and the width of the X direction frame is ta> tb.
(25) The exposure apparatus according to any one of (1) to (24), wherein the microlens driving mechanism includes a ball screw nut, a ball screw shaft, and a motor.
(26) a substrate stage on which a substrate as an exposed material is placed;
A mask stage that includes a mask holding frame for holding a mask, and is disposed above the substrate stage;
A microlens mounting plate for mounting a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged in a plane, and a microlens driving mechanism for moving the microlens mounting plate in a predetermined direction, A microlens stage disposed between a substrate stage and the mask stage;
An illumination optical system for irradiating the substrate with light for pattern exposure via the mask and the microlens array;
An exposure method for an exposure apparatus comprising:
Adjust the microlens mounting plate so that the microlens array has a predetermined flatness,
By irradiating the pattern exposure light with the illumination optical system while moving the microlens mounting plate in the predetermined direction, the mask pattern formed on the mask is passed through the plurality of microlenses. An exposure method comprising exposing and transferring to the substrate.
(27) The pattern is formed on the mask by irradiating the pattern exposure light with the illumination optical system while moving the microlens mounting plate and the illumination optical system in synchronization with the predetermined direction. The exposure method according to (26), wherein a mask pattern is exposed and transferred onto the substrate through the plurality of microlenses.
(28) Hold at least one of a gap sensor capable of measuring a gap between the substrate and the mask and an alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask, and above the microlens mounting plate. And further comprising a plurality of sensor carriers arranged in a set for each of the plurality of masks arranged in the predetermined direction and movable in the predetermined direction,
The sensor carrier adjacent to each of the masks arranged in the predetermined direction is arranged such that the microlens mounting plate is exposed when the mask pattern is exposed and transferred to the substrate while the microlens mounting plate moves in the predetermined direction. The exposure method according to (26), wherein the exposure method moves in the same direction.
(29) Hold at least one of a gap sensor capable of measuring a gap between the substrate and the mask and an alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask, and above the microlens mounting plate. And a plurality of sensor carriers arranged in pairs for each of the plurality of masks arranged in the predetermined direction and movable in the predetermined direction,
When the mask pattern is exposed and transferred to the substrate while the microlens mounting plate moves in the predetermined direction, each set of sensor carriers shields an area other than the microlens array in the predetermined direction. However, the exposure method according to (26), wherein the exposure method moves in synchronization with the microlens mounting plate.
本発明の露光装置及び露光方法によれば、マイクロレンズアレイの撓みを抑制すべく、マイクロレンズ載置板によって、平坦度が調整されたマイクロレンズアレイを使用して露光転写を行うことができ、基板に微細な露光パターンを高分解能で露光転写することができる。 According to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, in order to suppress the bending of the microlens array, the microlens mounting plate can perform exposure transfer using the microlens array whose flatness is adjusted, A fine exposure pattern can be exposed and transferred onto a substrate with high resolution.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る露光装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る露光装置の正面図、図2は側面図である。図1及び図2に示すように、本実施形態の露光装置PEは、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を載置する基板ステージ20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50と、マイクロレンズアレイ41を有し、基板ステージ20とマスクステージ10との間に配置されるマイクロレンズステージ40と、パターン露光用の光をマスクM及びマイクロレンズアレイ41を介して基板Wに照射する照明光学系30と、を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of an exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of an exposure apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a side view. As shown in FIGS. 1 and 2, the exposure apparatus PE of the present 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、図1〜図3に示すように、4つの矩形形状の開口11aが形成されるマスク用フレーム11と、マスク用フレーム11の各開口11aに、それぞれX軸,Y軸,θ方向に移動可能に装着される4つのマスク保持枠12と、を備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
マスク用フレーム11は、装置ベース70上に立設される支柱71に支持されて、基板ステージ20の上方に配置される。各マスク保持枠12は、マスク用フレーム11の開口11aに所定のすき間を介して挿入され、このすき間分だけX軸,Y軸,θ方向に移動可能である。マスク保持枠12は、中央部にパターン露光光を通過させるための矩形形状の開口を有し、その下部にマスクMが吸着保持される。
The
また、マスク用フレーム11の上面には、各マスク保持枠12をX軸,Y軸,θ方向に移動させ、このマスク保持枠12に保持されるマスクMの位置を調整する不図示のマスク位置調整機構が設けられる。
Further, on the upper surface of the
マスク位置調整機構は、マスク保持枠12のX軸方向に沿う一辺に取り付けられる1台のY軸方向駆動装置と、マスク保持枠12のY軸方向に沿う一辺に取り付けられる2台のX軸方向駆動装置と、を備え、それぞれモータとボールねじ機構の組合せやリニアモータによって構成される。そして、1台のY軸方向駆動装置を駆動させることによりマスク保持枠12をY軸方向に移動させ、2台のX軸方向駆動装置を同等に駆動させることによりマスク保持枠12をX軸方向に移動させる。また、2台のX軸方向駆動装置のどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠12をθ方向に移動(Z軸回りの回転)させる。
なお、マスクステージ10には、マスク保持枠12をZ軸方向及びチルト調整可能なZ軸−チルト調整機構が設けられても良い。
The mask position adjusting mechanism includes one Y-axis direction driving device attached to one side along the X-axis direction of the
Note that the
さらに、マスク用フレーム11の上面には、図3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ギャップセンサ15と、基板WとマスクMとの相対位置を検出可能なアライメントカメラ16と、が設けられている。これらギャップセンサ15及びアライメントカメラ16は、Y方向両側に設けられたリニアモータ等のセンサキャリア駆動機構18によってX軸方向に移動可能なセンサキャリヤ17に保持され、マスク用フレーム11の上方で、マスク保持枠12内に配置される。センサキャリヤ17は、X方向に並んだ複数のマスクM毎に一組ずつ(センサキャリヤ17a、17b及び17c、17d)配置されており、それぞれX方向に独立して移動可能である。
Furthermore, on the upper surface of the
基板ステージ20は、図1及び図2に示すように、上面に基板Wを吸着保持するワークチャック21aが配置されたZステージ21を備え、基板ステージ移動機構50上に設置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基板ステージ移動機構50は、基板ステージ20をX軸方向に移動させるX軸送り機構22と、基板ステージ20をY軸方向に移動させるY軸送り機構23と、基板ステージ20のチルト調整を行うと共に、基板ステージ20をZ軸方向に微動させるZ−チルト調整機構24と、を備える。
The substrate
X軸送り機構22は、装置ベース70の上面にX軸方向に沿って設置される一対のリニアガイド25と、リニアガイド25によりX軸方向に移動可能に支持されるX軸テーブル26と、X軸テーブル26をX軸方向に移動させるX軸送り駆動装置27と、を備える。X軸送り駆動装置27は、X軸テーブル26の下面に固定されるボールねじナット27aと、ボールねじナット27aに螺合されるボールねじ軸27bと、装置ベース70上に設置され、ボールねじ軸27bを回転駆動させるモータ27cと、を備え、X軸送り駆動装置27のモータ27cを駆動してボールねじ軸27bを回転させることにより、ボールねじナット27aとともにX軸テーブル26をリニアガイド25に沿って移動させて、基板ステージ20をX軸方向に移動させる。
The
Y軸送り機構23は、X軸テーブル26の上面にY軸方向に沿って設置される一対のリニアガイド28と、リニアガイド28によりY軸方向に移動可能に支持されるY軸テーブル29と、Y軸テーブル29をY軸方向に移動させるY軸送り駆動装置35と、を備える。Y軸送り駆動装置35は、Y軸テーブル29の下面に固定されるボールねじナット35aと、このボールねじナット35aに螺合されるボールねじ軸35bと、X軸テーブル26上に設置され、ボールねじ軸35bを回転駆動させるモータ35cと、を備え、Y軸送り駆動装置35のモータ35cを駆動して、ボールねじ軸35bを回転させることにより、ボールねじナット35aとともにY軸テーブル29をリニアガイド28に沿って移動させて、基板ステージ20をY軸方向に移動させる。
The Y-
Z−チルト調整機構24は、Y軸テーブル29上に設置されるモータ24aと、モータ24aによって回転駆動されるボールねじ軸24bと、くさび状に形成され、ボールねじ軸24bに螺合されるくさび状ナット24c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24cの傾斜面に係合するくさび部24dと、を備える。そして、本実施形態では、Z−チルト調整機構24は、Y軸テーブル29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1の奥手側、図2参照。)の計3台設置され、それぞれが独立して駆動制御されている。なお、Z−チルト調整機構24の設置数は任意である。
The Z-
そして、Z−チルト調整機構24では、モータ24aによりボールねじ軸24bを回転駆動させることによって、くさび状ナット24cがY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24c及びくさび部24d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24dがZ方向に微動する。従って、3台のZ−チルト調整機構24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24を独立して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。
なお、X軸送り機構22、Y軸送り機構23、及びZ−チルト調整機構24を構成する、ボールねじ軸機構とモータとの組合せは、リニアモータによって置き換えられても良い。
In the Z-
Note that the combination of the ball screw shaft mechanism and the motor constituting the
また、本実施形態の露光装置PEには、図1及び図2に示すように、基板ステージ20の位置を検出する位置測定装置であるレーザ測長装置36が設けられる。このレーザ測長装置36は、基板ステージ移動機構50の駆動に際して発生する基板ステージ20の移動距離を測定するものである。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the exposure apparatus PE of the present embodiment is provided with a laser
レーザ測長装置36は、基板ステージ20に配設されるX軸用ミラー72およびY軸用ミラー74と、装置ベース70に配設されてレーザ光(計測光)をX軸用ミラー72に照射し、X軸用ミラー72により反射されたレーザ光を受光して、基板ステージ20のX軸方向の位置及びヨーイングを計測する2台のX軸測長器73と、レーザ光をY軸用ミラー74に照射し、Y軸用ミラー74により反射されたレーザ光を受光して、基板ステージ20のY軸方向の位置を計測する1台のY軸測長器(測長器)76とを備える。そして、基板ステージ20のXY方向の位置検出信号を制御装置に入力するようにしている。
The laser
照明光学系30は、マスクステージ10に保持される複数(図3に示す実施形態では4枚)のマスクMのそれぞれに対応し、支柱71に固定されたランプベース31に支持されてマスクステージ10の上方に配置されている。照明光学系30は、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、平面及び球面ミラー、及び露光制御用シャッターなど(いずれも図示せず)を備え、高圧水銀ランプから照射されたパターン露光用の光が、マスクMを介して、後述するマイクロレンズ載置板62のマイクロレンズアレイ41を含む照射領域に照射する。
The illumination
後述するように、露光転写は、マイクロレンズ載置板62をX方向に移動しながら行われるので、照明光学系30は、パターン露光用の光がマイクロレンズアレイ41を含む照射領域を照射するように、不図示の駆動機構によってランプベース31に沿って駆動されて、マイクロレンズ載置板62の移動に同期してX方向に移動可能となっている。
As will be described later, since the exposure transfer is performed while moving the
なお、上記した照明光学系30を移動させる代わりに、内蔵する平面ミラーなどの角度または位置、あるいは両方を、マイクロレンズ載置板62の移動に同期させて変更することによって、パターン露光用の光を、マイクロレンズアレイ41を含む照射領域に照射してもよい。この場合、照明光学系30の運動する質量を小さくすることができ、振動や騒音の発生を抑制することができる。
Instead of moving the illumination
マイクロレンズステージ40は、マイクロレンズアレイ41を備え、マスクMと基板Wとの間に配置されるマイクロレンズ載置板62と、マイクロレンズ載置板62を所定の方向(X方向)に移動するマイクロレンズ駆動機構60と、を備えている。
The
マイクロレンズ載置板62は、図2及び図3に示すように、そのY方向の両端を保持されてマスクMと基板Wとの間に配置されている。マイクロレンズ載置板62は、例えば、支柱77に固定された不図示の固定子と、この固定子に対向してマイクロレンズ載置板62に固定された不図示の可動子とを備える不図示のリニアモータなどのマイクロレンズ駆動機構60によって駆動されて、X方向に移動可能である。
マイクロレンズ載置板62を移動しながら、照明光学系30を照射して露光することで、タクトタイムの短縮と確実な露光転写が与えられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
By moving and exposing the illumination
図4(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62には、各マスクMに対応して設けられた複数のマイクロレンズアレイ41が、Y方向に沿って直線状に延びるように配置されている。また、マイクロレンズ載置板62では、不要な光が基板Wに照射されることが防止されるように、マイクロレンズアレイ41以外の領域が遮蔽されている。図4(b)に示すように、各マイクロレンズアレイ41は、4層のマイクロレンズアレイ基板41a〜41dを重ね合わせることで構成されており、各マイクロレンズアレイ基板41a〜41dでは、複数のマイクロレンズ42が平面上で整列配置されている。具体的に、図4(c)に示すように、各マイクロレンズアレイ基板41a〜41dは、複数のマイクロレンズ42をY方向に所定の間隔で配置することで複数列のマイクロレンズ列を構成し、各列のマイクロレンズ42がX方向に直線状に並ばないように、Y方向にずらしながら配置されている。
なお、マイクロレンズステージ40は、マイクロレンズ載置板62をZ軸方向及びチルト調整可能なマイクロレンズ用Z軸−チルト調整機構が設けられても良い。
As shown in FIG. 4A, a plurality of
The
また、各マイクロレンズアレイ基板41a〜41dは、マイクロレンズ42以外の領域が、不透明なクロム(Cr)膜47によってマスキングが施されている。換言すれば、照明光学系30から照射されるパターン露光用の光は、マイクロレンズ42を通過し、マイクロレンズアレイ41と対応するマスクパターンの領域を基板Wに露光転写する。
Further, in each of the
また、上から2層目と3層目のマイクロレンズアレイ基板41b,41c間には、各マイクロレンズ42に対応して6角形の開口を有する六角視野絞り43が配置され(図5(a)参照)、上から3層目と4層目のマイクロレンズアレイ基板41c,41d間には、各マイクロレンズ42に対応して円形の開口を有する開口絞り44が配置されている(図5(b)参照)。これにより、照明光学系30からマスクMを介して照射されたパターン露光用の光が適正に絞られて鮮明な画像が基板W上に結像する。
Further, a
なお、各マイクロレンズアレイ基板41a〜41dの間に、充填材、間座、または、接着剤のうちいずれか一つを用いて、マイクロレンズアレイを貼り合わせてもよい。
In addition, between each microlens array board |
さらに、図5(c)に示すように、各マイクロレンズ42は、X方向にオーバーラップする各マイクロレンズ42の六角視野絞り43において、各六角視野絞り43のX方向における開口幅の合計がY方向に亘って略等しくなるように配置されている。これにより、露光転写時のマイクロレンズ42の継ぎムラが補正されて、マイクロレンズアレイ41の全領域に同一光量のパターン露光用の光が基板Wに照射される。
Further, as shown in FIG. 5C, each microlens 42 has a
次に、上述した露光装置PEを用いた露光動作について図6から図8に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、4枚のマスクMを用いて、4回のステップ露光を行い、基板W上に合計16個のパターンを露光転写する場合を例に説明する。 Next, an exposure operation using the above-described exposure apparatus PE will be described with reference to FIGS. In the following description, a case where four step exposures are performed using four masks M and a total of 16 patterns are exposed and transferred onto the substrate W will be described as an example.
まず、1回目の露光では、基板ステージ20の所定位置に位置決めして載置された基板Wの第1の被露光領域(例えば、基板Wの右上領域)をマスクステージ10に対向させて位置決めする。このとき、図6に示すように、マイクロレンズ載置板62のマイクロレンズアレイ41は、それぞれ対応するマスクM(マスクパターン)のX方向片側(右側)に位置する。また、X方向に並んだ複数のマスクM毎に一組ずつ配置されたセンサキャリヤ17(17a、17b、17c、17d)は、それぞれのマスクMのマスクパターンPの左右両側に位置している。
First, in the first exposure, the first exposed area (for example, the upper right area of the substrate W) of the substrate W placed and positioned at a predetermined position of the
そして、センサキャリヤ17に搭載されたギャップセンサ15により、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24を駆動してマスクMと基板Wとを所定の間隔で平行に対向させる。なお、2層目以降の露光転写の際には、ギャップセンサ15によってマスクMと基板Wとの対向面間のギャップを調整すると共に、アライメントカメラ16により基板W及びマスクMに形成されたアライメントマークを検出して基板WとマスクMとの相対位置を調整する。
Then, a gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W is measured by the
また、マイクロレンズ載置板40に形成されたアライメントマークを検出して基板WとマスクMとの相対位置を調整してもよい。
また、これに限らず、アライメントカメラ16により、基板Wに形成されたアライメントマークと、マスクMに形成されたアライメントマークと、マイクロレンズ載置板40に形成されたアライメントマークと、を検出し、基板Wと、マスクMと、マイクロレンズ載置板40との相対位置を調整してもよい。
Further, the relative position between the substrate W and the mask M may be adjusted by detecting an alignment mark formed on the
In addition, the
その後、マイクロレンズ載置板62と照明光学系30とを、同期させて矢印A方向(X方向)に移動させ、照明光学系30からのパターン露光用の光をマイクロレンズアレイ41に対応する領域に照射する。その際、外側の2本のセンサキャリヤ17a、17dは、図6に示すように、それぞれ矢印A、B方向(A方向と反対方向)に予め移動させ、マスクMから離間した退避位置に移動させる。
なお、各マイクロレンズアレイ41に対応した4つの照明光学系30は、2つの照明光学系30に対して共通の不図示の駆動機構によって2つの照明光学系30を同期させて移動してもよく、あるいは、4つの照明光学系30に対して共通の不図示の駆動機構によって4つの照明光学系30を同期させて移動してもよい。
Thereafter, the
The four illumination
一方、センサキャリヤ17bは、マイクロレンズ載置板62の移動に伴って、マイクロレンズ載置板62と同じ方向(矢印A方向)に左側のマスクMを横切って移動させ、また、センサキャリヤ17cは、矢印A方向にX方向に並ぶ2つのマスクMの中間まで移動させる(図7参照。)。これにより、露光転写時に、内側の2本のセンサキャリヤ17b、17c両方をX方向に並ぶ2つのマスクM間に退避させる必要がなくなり、X方向に並ぶ2つのマスクMを近づけて配置することができ、基板Wに複数のパターンを効率良く露光転写することができる。
On the other hand, as the micro
これにより、マスクMに形成されたマスクパターンは、マイクロレンズアレイ41に対応する領域のマスクパターンが、図中右側部分から左側部分に順次、複数のマイクロレンズ42を介して基板Wに露光転写される。これにより、4枚のマスクMによる1回目の露光転写が行われる。
As a result, the mask pattern formed on the mask M is exposed and transferred onto the substrate W through the plurality of
なお、パターン露光用の光は、マイクロレンズアレイ41に対応する領域だけに照射されているが、必要に応じて図示しないマスキングアパーチャを用いてもよい。また、マイクロレンズアレイ41以外の領域にマスキングが施されているマイクロレンズ載置板62を使用する場合、パターン露光用の光は、マイクロレンズアレイ41に対応する領域にのみ照射してもよく、また、マイクロレンズ載置板62のマイクロレンズアレイ41以外の領域に照射するようにしてもよい。
Note that the pattern exposure light is applied only to the region corresponding to the
第1の露光転写が終了したとき、図8に示すように、センサキャリヤ17a、17bは左側のマスクMの左側に、センサキャリヤ17cは2つのマスクMの中間に、更にセンサキャリヤ17dは右側のマスクMの右側に位置している。
When the first exposure transfer is completed, as shown in FIG. 8, the
次いで、2回目の露光を行う際には、基板ステージ20を図中右方向にステップ移動させて基板Wの第2の被露光領域(基板Wの左上領域)をマスクMに対向させて位置決めすると同時に、センサキャリヤ17a、17b、17c、17dを元の位置に戻し、ギャップセンサ15によってマスクMと基板Wとの対向面間のギャップを調整する。
Next, when performing the second exposure, the
そして、1回目の露光転写終了位置にあるマイクロレンズ載置板62と照明光学系30とを、同期させて矢印B方向に移動しながら、パターン露光用の光をマイクロレンズアレイ41に対応する領域に照射し、マイクロレンズアレイ41に対応する領域のマスクパターンを、図中左側部分から右側部分に順次、複数のマイクロレンズ42を介して基板Wに露光転写する。
An area corresponding to the
なお、この場合にも、センサキャリヤ17a、17dをマスクMから離間した退避位置に移動させると共に、センサキャリヤ17cは、マイクロレンズ載置板62の移動(矢印B方向)に伴って、B方向に右側のマスクMを横切って移動させ、また、センサキャリヤ17bもB方向に2つのマスクMの中間位置まで移動させる。
In this case as well, the
以後、基板ステージ20を図中上方方向(Y方向)にステップ移動させて基板Wの第3の被露光領域(例えば、基板Wの左下領域)をマスクMに対向させ、第1の露光転写と同様にマイクロレンズ載置板62、照明光学系30、センサキャリヤ17を移動して第3の露光転写を行う。また、基板ステージ20を図中左方向(X方向)にステップ移動させて基板Wの第4の被露光領域(例えば、基板Wの右下領域)をマスクMに対向させ、第2の露光転写と同様にマイクロレンズ載置板62、照明光学系30、センサキャリヤ17を移動して第4の露光転写を行う。
Thereafter, the
以上説明したように、本実施形態の露光装置PEによれば、基板Wを載置する基板ステージ20と、マスクMを保持するマスク保持枠12を備え、基板ステージ20の上方に配置されるマスクステージ10と、複数のマイクロレンズ42が平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイ41を載置するマイクロレンズ載置板62と、マイクロレンズ載置板62を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構60と、を有し、基板ステージ20とマスクステージ10との間に配置されるマイクロレンズステージ40と、パターン露光用の光をマスクM及びマイクロレンズアレイ41を介して基板Wに照射する照明光学系30と、を備える。そして、マイクロレンズ駆動機構60によりマイクロレンズ載置板62をX方向に移動しながらパターン露光用の光を照射することで、マスクMのマスクパターンを複数のマイクロレンズ42を介して基板Wに露光転写するようにしたので、簡単な機構により、基板Wの全面に亘って微細な露光パターンを高分解能、且つ短いタクトタイムで露光転写することができる。
As described above, according to the exposure apparatus PE of the present embodiment, the mask that is provided above the
また、マイクロレンズ載置板62及び照明光学系30をX方向に同期して移動しながら、パターン露光用の光を照射してマスクパターンを複数のマイクロレンズ42を介して基板Wに露光転写するようにしたので、パターン露光用の光をマイクロレンズアレイ41を含む狭い領域に照射した状態で露光転写することができる。
In addition, while moving the
更に、マイクロレンズ載置板62は、マイクロレンズアレイ41以外の領域に、光が透過しないように遮蔽されているので、不要な光が基板Wに照射されることが防止される。この場合、パターン露光用の光は、マイクロレンズ載置板62のマイクロレンズアレイ41の狭い領域以外に照射されてもよい。従って、パターン露光用の光が照射する照射エリアを予め広く設定しておくことで、サイズが異なるマスクMに交換した場合であっても、照明光学系30の照射エリアを変更する必要がなく、タクトタイムを短縮して、確実に露光することができる。
Furthermore, since the
また、ギャップセンサ15とアライメントカメラ16との少なくとも一方を保持し、所定の方向(X方向)に並んだ各マスクMの隣り合う複数のセンサキャリヤ17b、17cは、マイクロレンズ載置板62が移動しながらマスクパターンを基板Wに露光転写する際、マイクロレンズ載置板62と同じ方向にそれぞれ移動するので、露光転写時に、内側のセンサキャリヤ17b、17cの両方をX方向に並ぶ2つのマスクM間に退避させることがなくなり、X方向に並ぶ2つのマスクMを近づけて配置することができ、基板Wに複数のパターンを効率良く露光転写することができる。
In addition, the
なお、本実施形態では、4つのマイクロレンズアレイ41は、単一のマイクロレンズ載置板62によって同期して移動させることができる。また、4つのセンサキャリヤ17a〜17dのうち、少なくとも2つを同期して移動させてもよい。さらに、4つの照明光学系30も、少なくとも2つずつ同期して移動させることができる。このように、複数のセンサキャリヤ17a〜17d、複数のマイクロレンズアレイ41、複数の照明光学系30のうち、少なくとも2つを同期して移動させることで、個別に移動させる場合に比べて、これらの移動により発生する振動を小さくすることができる。
また、センサキャリヤ17a〜17dは、移動方向の制御に加え、これらの移動開始と移動終了とがそれぞれずれるように制御することで、これらの振動による露光への影響をさらに抑制することができる。
In the present embodiment, the four
Further, in addition to controlling the movement direction, the
なお、センサキャリヤ17a〜17d、マイクロレンズ載置板62、及び照明光学系30は、基板Wの大きさに応じて、移動開始位置や移動終了位置を変えることができる。
また、照明光学系30の照度や、センサキャリヤ17a〜17dの移動速度は、露光量に応じて、任意に組み合わせて設定することができる。
The
Further, the illuminance of the illumination
次に、図9を参照して、センサキャリヤをマスクアパーチャと兼用する第1実施形態の変形例について説明する。図9はマスキングアパーチャを兼用するセンサキャリヤの作動を示す平面図であり、センサキャリヤ17a、17b、17c、17dは、ギャップセンサ15がマスクMと基板Wとの対向面間のギャップを測定してギャップ調整した後、(2層目の露光転写時には、ギャップセンサ15によるギャップ調整、及びアライメントカメラ16によるアライメント調整を行った後)、センサキャリヤ17a、17b間、及び17c、17d間の隙間Lが、それぞれマイクロレンズアレイ41の幅と同じ幅で、マイクロレンズアレイ41の上方に位置するように、マイクロレンズアレイ41と同期して移動させる。即ち、平面視において、一対のセンサキャリヤ17a、17b、及び17c、17d間の隙間Lとマイクロレンズアレイ41の幅とを一致させて、マイクロレンズアレイ41を除く領域を遮蔽する。
Next, a modification of the first embodiment in which the sensor carrier is also used as a mask aperture will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a plan view showing the operation of the sensor carrier that also functions as a masking aperture. The
そして、マイクロレンズ載置板62がA方向に移動しながらマスクパターンを基板Wに露光転写する際、各一組のセンサキャリヤ17a、17b、及び17c、17dは、各センサキャリヤ17間の隙間Lを維持した状態で、即ち、マイクロレンズアレイ41以外の領域を遮蔽しながらマイクロレンズ載置板62と同期して矢印A方向に移動する。これにより、センサキャリヤ17は、マスキングアパーチャとしても機能する。このとき、センサキャリヤ17上のギャップセンサ15及びアライメントカメラ16は、センサキャリヤ17上に退避させておく。
When the mask pattern is exposed and transferred to the substrate W while the
以上説明したように、本実施形態の露光装置PEによれば、マスクパターンを基板Wに露光転写する際、各一組のセンサキャリヤ17は、マイクロレンズアレイ41以外の領域を遮蔽しながら、X方向に移動するマイクロレンズ載置板62と同期してX方向に移動するので、マスキングアパーチャを兼用することができ、機構の簡素化が図られる。
As described above, according to the exposure apparatus PE of the present embodiment, when the mask pattern is exposed and transferred to the substrate W, each set of
(第2実施形態)
図10(a)及び(b)は、第2実施形態の露光装置として、ノズルを備えるマイクロレンズ載置板の平面図、及び断面図である。図10に示すように、マイクロレンズ載置板62によって保持されていないY方向に延びるマイクロレンズ載置板62の両辺には、その上面と下面に複数のノズル45が形成されている。複数のノズル45は、マイクロレンズ載置板62内に形成されたエア供給孔46に連通している。複数のノズル45は、不図示のエア供給装置から供給されるエアを、エア供給孔46を介して上方及び下方の少なくとも一方に向けて吐出する。
(Second Embodiment)
FIGS. 10A and 10B are a plan view and a cross-sectional view of a microlens mounting plate having a nozzle as the exposure apparatus of the second embodiment. As shown in FIG. 10, a plurality of
これにより、図中破線で示すように自重によって撓むマイクロレンズ載置板62の撓みが矯正され、マイクロレンズ載置板62の撓みに起因する露光ムラを防止することができる。なお、エア供給孔46に真空装置を接続して、ノズル45からマイクロレンズ載置板62の上下面近傍の空気を吸引することにより、マイクロレンズ載置板62の撓みを防止し、基板Wとマイクロレンズ載置板62との距離を一定に保ってもよい。
As a result, the bending of the
以上説明したように、本実施形態のマイクロレンズ載置板62は、その上面と下面の少なくとも一方にエアを吐出又は吸引するノズル45を備えるので、ノズル45からエアを吐出又は吸引することで、自重によるマイクロレンズ載置板62の撓みを抑制して基板Wとの距離を一定に保ち、露光ムラの発生を防止することができる。さらに、マイクロレンズ載置板62及びマイクロレンズ42に適当な曲率を与えることにより、マイクロレンズ42の倍率を補正することができる。このとき、複数のノズル45から吐出するエアは、基板とマスクに対して冷却効果がある。また、真空装置から供給されるエアに対しても冷却効果がある。
なお、複数のノズル45は、各ノズル45から吐出又は吸引するエアの量を調整するように設計されてもよい。
As described above, since the
The plurality of
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る露光装置について、図11から図17を参照して詳細に説明する。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あるいは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, an exposure apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Note that the same or equivalent parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
本実施形態においても、露光装置PEは、第1実施形態と同様、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を載置する基板ステージ20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50と、マイクロレンズアレイ41を有し、基板ステージ20とマスクステージ10との間に配置されるマイクロレンズステージ40と、パターン露光用の光をマスクM及びマイクロレンズアレイ41を介して基板Wに照射する照明光学系30と、を備えている。
Also in the present embodiment, the exposure apparatus PE is similar to the first embodiment in that the
一方、図11及び図12に示すように、マスクステージ10のマスク用フレーム11は、装置ベース70上に立設される支柱77に支持されて、基板ステージ20の上方に配置される。
On the other hand, as shown in FIGS. 11 and 12, the
また、図13、図14及び図15も参照して、マイクロレンズステージ40は、4つのマスク保持枠12に対応して、マイクロレンズアレイ41を有する4つのマイクロレンズ載置板62が、マスクMと基板Wとの間に配置され、マイクロレンズ用フレーム63に対して移動自在に支持されている。
13, 14, and 15, the
図15に示すように、マイクロレンズ用フレーム63は、マイクロレンズ載置板62のY方向両側で、X方向に延びる一対のX方向フレーム64、65と、Y方向に並んで配置された2組の一対のX方向フレーム64,65をX方向端部で連結するY方向フレーム66と、X方向フレーム64のX方向両端部に配置されると共に、Y方向フレーム66に連結される固定部材67と、を備える。そして、マイクロレンズ用フレーム63は、固定部材67を介して、マスク用フレーム11と共通の支柱77に支持されている。
なお、マイクロレンズ用フレーム63の構成は、支柱77に支持される構成であれば、上記構成に限定されず、任意に設計可能である。
As shown in FIG. 15, the
The configuration of the
また、マイクロレンズステージ40は、各マスク保持枠12に対応する4つの領域ごとに、マイクロレンズ載置板62、該マイクロレンズ載置板62をX方向に移動させるマイクロレンズ駆動機構であるリニアモータ68、ケーブルガイド81などがそれぞれ配設されている。なお、4つの領域は、実質的に同一の構造を有するので、以下の説明では1つの領域について説明する。
The
図14に示すように、マイクロレンズ載置板62には、各マスクMに対応して設けられた複数のマイクロレンズアレイ41が、所定の方向と直交する方向(Y方向)に沿って直線状に延びるように、矩形状の開口上に載置されている。また、マイクロレンズ載置板62では、不要な光が基板Wに照射されることが防止されるように、マイクロレンズアレイ41以外の領域が遮蔽されている。
As shown in FIG. 14, on the
図17(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62は、懸架フレーム69によって懸架されている。
また、マイクロレンズ載置板62の高さh、または、懸架フレーム69の幅tに関する寸法を変更する。これにより、マスクレンズ載置板62と懸架フレーム69の剛性を高め、マイクロレンズアレイ41の所定の平坦度に調整することができ、マイクロレンズアレイ41の撓みを防止することができる。
As shown in FIG. 17A, the
Further, the dimension relating to the height h of the
また、マイクロレンズ載置板62及び懸架フレーム69の剛性を高くすることで、露光装置周辺から発生する振動がマイクロレンズアレイ41に伝達することを抑制することができる。
Further, by increasing the rigidity of the
なお、図17(b)のように、露光装置周辺から発生した振動によって、マイクロレンズ載置板62が共振することを抑制するために、マイクロレンズ載置板62をマイクロレンズアレイ41の長手方向中間部にて分割してもよい。
As shown in FIG. 17B, the
図16も参照して、X方向フレーム64,65の対向する内側壁には、ガイドレール49a、56aと、このガイドレール49a、56aに摺動自在に跨設されたスライダ49b、56bとからなるリニアガイド49、56がそれぞれ設けられている。
Referring also to FIG. 16,
懸架フレーム69は、マイクロレンズアレイ41のY方向両側でスライダ49b、56bに固定され、一対のリニアガイド49、56に案内されてマイクロレンズ用フレーム63に対してX方向に移動可能である。
The
マイクロレンズ載置板62は、リニアモータ68によって駆動されて、X方向フレーム64の上下方向中間部にX方向に沿って設けられたスリット64a内を移動する駆動側部材51と、締結部材であるブロック53を介して一端部が駆動側部材51と連結された板ばね52と、を備える。
The
リニアモータ68は、X方向フレーム64の枠外に固定された固定子68aと、この固定子68aに対向して駆動側部材51に固定された可動子68bとを備える。
The
板ばね52は、両端が固定部材67によって支持されたL型部材84に固定されるガイドレール55aと、ガイドレール55aに摺動自在に跨設されたスライダ55bとからなる案内機構であるリニアガイド55によってX方向に案内される。
The
板ばね52の材質としては、冷間圧延鋼板、電気亜鉛めっき鋼、溶融亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、黄銅板、銅板、りん青銅板、リボン鋼板、ベイナイト鋼板、ベリリウム鋼板などが挙げられる。また、これらの材質に加え、炭素鋼、鋳鉄(片状黒鉛鋳鉄)、鋳鋼、マグネシウム合金、サイレンタロイ、Ni−Ti合金、Mn−Cu合金を板状にして、これらを樹脂またはゴムで挟み込み、板ばねとして使用してもよい。この場合、樹脂としては、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などが適用され、ゴムとしては、クロロプロプレンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが適用される。
Examples of the material of the
支柱77に設けられた不図示の接続端子に接続される不図示のケーブルは、リニアモータ68に電力を供給する。このケーブルを案内する屈曲自在なケーブルガイド81は、略U字型に屈曲し、一端部81aが板ばね52に接続されると共に、他端部81bが、両端が支柱77に支持されるケーブルガイドトレイ82の上面に配置されている。ケーブルガイド81は、マイクロレンズ載置板62の移動に伴って略U字型屈曲部の位置を移動させながら、ケーブルガイドトレイ82の上面を移動する。
A cable (not shown) connected to a connection terminal (not shown) provided on the
ケーブルガイドトレイ82の上面には、金属板83aとゴムなどの弾性部材83bとが接合されてなる振動吸収部材83が装着されている。なお、弾性部材83bは、ケーブルガイドトレイ82の上面に当接するように装着されて、マイクロレンズ載置板62の移動に伴ってケーブルガイド81からケーブルガイドトレイ82に伝達される振動を吸収する。
ケーブルガイドトレイ82は、X方向フレーム64と同じ長さを有し、X方向フレーム64からY方向外側に離れて、固定部材67間に設けられる。
On the upper surface of the
The
このように構成された露光装置PEにおいても、4枚のマスクMを用いて、4ヶ所の被露光領域に同時に露光転写する作業を複数回行い、基板W上にマスクパターンPを露光転写する。また、センサキャリヤ17に搭載されたギャップセンサ15により、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24を駆動してマスクMと基板Wとを所定の間隔で平行に対向させる。なお、2層目以降の露光転写の際には、ギャップセンサ15によってマスクMと基板Wとの対向面間のギャップを調整すると共に、アライメントカメラ16により基板W及びマスクMに形成されたアライメントマークを検出して基板WとマスクMとの相対位置を調整する。
Also in the exposure apparatus PE configured as described above, the mask pattern P is exposed and transferred onto the substrate W by using the four masks M and performing the operation of simultaneously exposing and transferring to the four exposed areas. Further, the
そして、マイクロレンズステージ40のリニアモータ68及び不図示の照明光学系30の駆動機構を作動させてマイクロレンズ載置板62と照明光学系30とを、同期させて図11中左方向に移動させ、照明光学系30からのパターン露光用の光をマイクロレンズアレイ41に対応する領域に照射する。
Then, the
マイクロレンズ載置板62の移動に伴って板ばね52が移動するので、ケーブルガイド81は、略U字型屈曲部の位置を変えながら、ケーブルガイドトレイ82の上面を移動する。この際、ケーブルガイド81で発生した振動が、板ばね52に伝達され、板ばね52が振動する虞がある。
Since the
しかしながら、本実施形態では、板ばね52はリニアガイド55によって案内されているので、板ばね52の振動が抑制される。また、板ばね52の振動は、リニアブッシュ53によって吸収されるので、板ばね52から駆動側部材51に伝達される振動を低減することができる。これにより、マイクロレンズ載置板62、即ち、マイクロレンズアレイ41の振動を防止することができ、高精度での露光転写が可能となる。また、リニアブッシュ53は、Z軸方向に動くことにより、リニアガイド49及びリニアガイド55のたわみ誤差を吸収する作用を備える。
However, in the present embodiment, since the
また、マイクロレンズ載置板62が移動で発生する振動が板ばね52によって吸収されるので、ケーブルガイドトレイ82、支柱77を介してマスクステージ10に伝達される振動が防止されて、高精度での露光転写が可能となる。なお、マイクロレンズ用フレーム63は、板ばね52をZ方向に撓ませることで、リニアガイド49及びリニアガイド55の撓みを吸収するため、基板Wとマイクロレンズアレイ41とのギャップ、または、マスクMとマイクロレンズアレイ41とのギャップの影響を受けにくい。
なお、ケーブルガイド81の一端部81aと板ばね52との間には、振動を抑制するために、樹脂やゴムを挟んでもよい。
Further, since vibration generated by the movement of the
A resin or rubber may be sandwiched between the one
また、ケーブルガイド81が配置されるケーブルガイドトレイ82の上面には、金属板83aとゴムなどの弾性部材83bとが接合されてなる振動吸収部材83が装着されているので、ケーブルガイド81がケーブルガイドトレイ82に当接する際の振動は、振動吸収部材83で吸収されてケーブルガイドトレイ82への伝達が防止される。これにより、ケーブルガイドトレイ82、支柱77を介してマスクステージ10に伝達される振動が防止されて、高精度での露光転写が可能となる。
なお、振動吸収部材83としては、ゴムと、樹脂と、金属とを適宜組み合わせて形成することができる。ゴムとしては、クロロプロプレンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが適用され、樹脂としては、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などが適用され、金属板としては、炭素鋼、鋳鉄(片状黒鉛鋳鉄)、鋳鋼、マグネシウム合金、サイレンタロイ、Ni−Ti合金、Mn−Cu合金、ステンレス合金などが適用される。
In addition, since a
The
以上説明したように、本実施形態の露光装置PEによれば、マスク用フレーム11とマイクロレンズ用フレーム63とが共通の支柱77によって支持されることで、支持構造をコンパクトに設計して、露光装置PEを小型化することができ、さらに、組立性も容易となる。また、マイクロレンズ載置板62の高さと懸架フレーム69の幅の少なくとも一方を変更し、マイクロレンズ載置板62と懸架フレーム69の剛性を高くすることで、マイクロレンズアレイ41の所定の平坦度に調整することができ、マイクロレンズアレイ41の撓みを防止することができる。
As described above, according to the exposure apparatus PE of the present embodiment, the
また、マイクロレンズステージ40は、一端部81aがマイクロレンズ載置板62(板ばね52)に接続されてリニアモータ68に電力を供給する屈曲自在なケーブルガイド81と、ケーブルガイド81の他端部81bが配置され、マイクロレンズ用フレーム63から離れて支柱77に支持されるケーブルガイドトレイ82、またはL型部材84と、を備えるので、ケーブルガイド81の移動に伴う振動がマイクロレンズ用フレーム63に伝達され、マイクロレンズアレイ41が振動するのを防止することができる。これにより、微細な露光パターンを高精度で基板Wに露光転写することができる。
The
また、マイクロレンズ載置板62は、リニアモータ68によって駆動される駆動側部材51と、リニアブッシュ53を介して駆動側部材51と連結され、ケーブルガイド81の一端部81aが接続される板ばね52と、を有し、板ばね52の駆動がリニアガイド55で案内されるので、板ばね52の振動がリニアガイド55によって抑制されると共に、ケーブルガイド81から板ばね52を介して駆動側部材51に伝達される振動を、締結部材としてのリニアブッシュ53により防止することができ、マイクロレンズアレイ41が振動するのを防止することができる。また、リニアブッシュ53がZ軸方向に動くことにより、リニアガイド55とマイクロレンズ載置板62とのたわみ誤差を吸収してマイクロレンズ載置板62を滑らかに移動させることができる。
Further, the
ケーブルガイドトレイ82は、ケーブルガイド81が配置される上面に、振動吸収部材83を備えるので、ケーブルガイド81の振動が、ケーブルガイドトレイ82を介してマスクステージ10に伝達されるのを防止することができる。
Since the
ケーブルガイドトレイ82に装着される振動吸収部材83は、金属板83aと弾性部材83bとを接合して構成され、弾性部材83bがケーブルガイドトレイ82と当接するようにして装着されるので、ケーブルガイド81からケーブルガイドトレイ82に伝達される振動を吸収することができる。
The
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る露光装置について、図18及び図19を参照して詳細に説明する。なお、第3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あるいは簡略化する。
(Fourth embodiment)
Next, an exposure apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, about the same or equivalent part as 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.
本実施形態では、マイクロレンズ載置板62は、中央に開口を有して矩形の筒状に形成され、上部の周囲にフランジを有するメインフレーム62aと、メインフレーム62aのフランジを支持するサブフレ−ム62bと、から構成され、メインフレーム62aにはマイクロレンズアレイ41が載置されている。そして、サブフレーム62bが、懸架フレーム69に接続されている。
In the present embodiment, the
図18(a)に示すように、高さ調整機構100によってマイクロレンズ載置板62にZ軸方向に高さを調整し、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することによって、マイクロレンズアレイ41の撓みを調整することができる。よって、マイクロレンズアレイ41と、マスクMと、基板Wと、のギャップをできるだけ均一化することができる。
As shown in FIG. 18A, the
高さ調整機構100は、6本の高さ調整用の締結部材101でメインフレーム62aに締結する。なお、締結部材101は、開口のY軸方向中心に対して対称に、メインフレーム62aのX方向両側に3本ずつ、メインフレーム62aに締結されている。
The
図18(b)及び図18(c)に示すように、締結部材101を締付けたり、または、緩めたりすることによって、締結部材101の移動距離を調整し、サブフレーム62bに変形を与える。変形を与えられたサブフレーム62bの反力により、メインフレーム62aの高さが調整される。よって、メインフレーム62aに載置されているマイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。そのため、マクロレンズアレイ41とマスクMとワークWとの間のギャップを一定に維持して、高分解能で転写露光することができる。なお、実施形態では、6本の締結部材101をメインフレーム62aに両側に3本を締結している。これに限らず、締結部材の本数は2本以上あればよく。また、メインフレーム62aの両側に等しい本数の締結部材101を締結する必要はない。
As shown in FIGS. 18B and 18C, the moving distance of the
なお、本実施形態の変形例として、図19(a)に示すように、高さ調整機構100´は、メインフレーム62aと、サブフレーム62bと、の間に配設されている6個の間座102からなる。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 19A, the
図19(b)及び図19(c)に示すように、間座102の厚みを増減することによって、メインフレーム62aとサブフレーム62bとの高さが変わる。これにより、メインフレーム62aに載置されているマイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。そのため、マクロレンズアレイ41とマスクMとワークWとの間のギャップを一定に維持して、高分解能で転写露光することができる。なお、実施形態では、間座102は、メインフレーム62aと、サブフレーム62bと、の両側に対して、メインフレーム62aとサブフレーム62bの間に3個を配設されている。これに限らず、間座102の個数は2本以上あればよく。また、メインフレーム62aの両側に等しい本数の間座102を配設する必要はない。なお、間座102をピエゾ効果を持たせることにより、図19(b)のように、間座102を積み重ねることなく、間座の厚みを増減することができる。
As shown in FIG. 19B and FIG. 19C, the height of the
したがって、本実施形態の露光装置によれば、マイクロレンズ載置板62には、平坦度を調整可能な高さ調整機構100、100´を備えている。これにより、マイクロレンズ載置板62の平坦度を調整することによって、マイクレンズ載置板に載置されているマイクロレンズアレイの撓みを調整できる。そのため、撓んだマイクロレンズアレイの平坦度を向上することによって、マイクロレンズアレイにより微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Therefore, according to the exposure apparatus of the present embodiment, the
また、高さ調整機構100、100´は、マイクロレンズ載置板62を構成するメインフレーム62aに締結している締結部材101、または、マイクレンズ載置板62を構成するメインフレーム62aと、サブフレーム62bと、の間に挟持されている間座102、の厚みを調整することにより、マイクロレンズ載置板62の高さを調整できる。
Further, the
さらに、締結部材101は、開口のY軸方向中心に対して対称に、メインフレーム62aのX方向両側に複数本をメインフレーム62aへ締結していること、または、間座102は、開口のY軸方向中心に対して対称に、メインフレーム62aのX方向両側に複数個をメインフレーム62aへ配設していること、により軸対称にマイクロレンズ載置板の高さを調整できる。
Further, a plurality of
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に係る露光装置について、図20及び図21を参照して詳細に説明する。なお、第3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あるいは簡略化する。
(Fifth embodiment)
Next, an exposure apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, about the same or equivalent part as 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.
本実施形態では、図20(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62は、Y軸方向両側で、懸架フレーム110、111の下端面に接合される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 20A, the
図20(b)に示すように、マイクロレンズ載置板62は、上方向(+Z軸方向)へ凸型となっている。図20(c)に示すように、懸架フレーム110、111の下端面に、マイクロレンズ載置板62を接合すると、マイクロレンズ載置板は凸型となっている。マイクロレンズアレイ載置板62の自重と、マイクロレンズアレイの質量により、マイクロレンズ載置板は平坦となる。平坦となったマイクロレンズ載置板62にマイクロレンズアレイ41を載置する。図20(d)に示すように、マイクロレンズアレイ41をマイクロレンズ載置板62に載置するとマイクロレンズアレイ41は、平坦にすることができる。これにより、マクロレンズアレイ41とマスクMとワークWとの間のギャップを一定に維持して、高い露光精度で転写露光することができる。
As shown in FIG. 20B, the
なお、本実施形態の変形例として、図21(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62´は、Y軸方向両側を介して、懸架フレーム110´、111´の下端面に接合する。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 21A, the
図21(b)に示すように、懸架フレーム110´、111´の下端面は開口に向かって高くなるようにY方向に傾いている。図21(c)に示すように、懸架フレーム110´、111´の下端面に、マイクロレンズ載置板62´を接合すると、マイクロレンズ載置板62´の上方向(+Z軸方向)へ凸型となる。凸型となったマイクロレンズ載置板62´にマイクロレンズアレイ41を載置する。図21(d)に示すように、マクロレンズアレイ41をマイクロレンズ載置板62´に載置するとマイクロレンズアレイ41は、平坦にすることができる。これにより、マクロレンズアレイ41とマスクMとワークWとの間のギャップを一定に維持して、高い露光精度で転写露光することができる。
As shown in FIG. 21B, the lower end surfaces of the suspension frames 110 ′ and 111 ′ are inclined in the Y direction so as to become higher toward the opening. As shown in FIG. 21C, when the
図21(e)に示すように、厚みを調整した間座112を、マイクロレンズ載置板62´と、懸架フレーム110´、111´に挟持させることにより、マイクロレンズ載置板62´を平坦にしても良い。厚みを調整した間座の代わりに、厚みを変更できるピエゾ効果を持った間座を狭持させて、搭載するマイクロレンズアレイの重さに応じて調整しても良い。また、露光中に間座の厚みを変えて、マイクロレンズアレイ全体の曲率を変化させ、光軸を曲げて倍率を微調しても良い。また、露光中に進行方向前後の間座の厚みを調整して、マイクロレンズアレイの傾きを変化させることにより進行方向の倍率を微調しても良い。
As shown in FIG. 21E, the
また、図21(f)に示すように、配設したピエゾ効果を持った間座112aとする。さらに、マイクロレンズ載置板62´に配設したピエゾ効果を持った間座112aの内側に四隅に配設したピエゾ効果を持った間座112bとする。ピエゾ効果を持った間座112a、112bをマイクロレンズ載置板62´と、懸架フレーム110´、111´に挟持させることにより、マイクロレンズ載置板62´は平坦となる。平坦となったマイクロレンズ載置板62´にマイクロレンズアレイ41を載置する。このとき、マイクロレンズアレイ41をマイクロレンズ載置板62´に載置するとマイクロレンズアレイ41は、平坦にすることができる。なお、ピエゾ効果を持った間座112a、112bは、マイクロレンズ載置板62´の四隅に配設するだけに限らず、マイクロレンズ載置板62´の両端でもよい。
Further, as shown in FIG. 21 (f), a
したがって、本実施形態の露光装置によれば、マイクロレンズ載置板62を接合することによって、マイクロレンズ載置板62は自重とマイクロレンズアレイ41の質量により平坦となるように凸形状になっている。マイクロレンズアレイ41をマイクロレンズ載置板62に載置するとき、マイクロレンズアレイ41は、自重によりマイクロレンズ載置板62にならい、かつマイクロレンズ載置板62は平坦となるため、マイクロレンズアレイ41も平坦になり、微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Therefore, according to the exposure apparatus of the present embodiment, by joining the
また、懸架フレーム110´、111´の下端面が傾いているため、それにならい、マイクロレンズ載置板62´は上方向に凸形になる。その後、マイクロレンズ載置板62´の自重とマイクロレンズアレイ41の質量によりマイクロレンズ載置板62´も平坦となる。マイクロレンズアレイ41をマイクロレンズ載置板62´に載置するとき、マイクロレンズアレイ41の自重によりマイクロレンズ載置板62´にならい、マイクロレンズアレイ41は平坦となる。これにより、微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Further, since the lower end surfaces of the suspension frames 110 ′ and 111 ′ are inclined, the
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態に係る露光装置について、図22〜図25を参照して詳細に説明する。なお、第3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あるいは簡略化する。
(Sixth embodiment)
Next, an exposure apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, about the same or equivalent part as 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.
本実施形態では、図22(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62はY方向両側に懸架フレーム120、121に接合されている。懸架フレーム120を固定しているスライダ49bは、摺動自在に跨設されたガイドレール49aを中心として、回転することが可能である。また、懸架フレーム121を固定しているスライダ56bは、摺動自在に跨設されたガイドレール56aを中心として、回転することが可能である。具体的に、スライダ49b、56bは、自動調心性のあるDF(正面組合せ)形では剛性が低いため、マイクロレンズ載置板62は、平坦度を保つことができない。このため、スライダ49b、56bは、剛性の高いDB(背面組合せ)形を使用し、ガイドレール49a、56aの一端に設けられた不図示のモータによって、ガイドレール49a、56aを回転させ、マイクロレンズ載置板62の平坦度を調整することができる。また、スライダ49b、56b上に設けた不図示のモータによってスライダ自身を回転させてもよい。
図22(b)に示すように、スライダ49bとスライダ56bとを回転させることによって、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整することができる。これにより、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。
よって、マイクロレンズアレイ41と、マスクMと、基板Wと、のギャップをできるだけ均一化することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 22A, the
As shown in FIG. 22B, the deflection of the
Therefore, the gaps among the
図23(a)及び(b)は、本実施形態の第1変形例について説明する。マイクロレンズ載置板62はY方向両側に回転軸122を介して懸架フレーム120、121に接合されている。回転軸122を中心として、懸架フレーム120、121は回転することが可能である。また、懸架フレーム120を固定しているスライダ49bは、摺動自在に跨設されたガイドレール49aを中心として、回転することが可能である。さらに、スライダ56は、Z方向上部に備えられた撓み調整用のスライダ123によって、Y方向へスライドすることが可能である。
FIGS. 23A and 23B illustrate a first modification of the present embodiment. The
たとえば、懸架フレーム120、121が内側に傾いた場合、懸架フレーム121をスライダ123により外側に走行させ、または、スライダ49bを回転させ、懸架フレーム120を外側に引っ張り、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整する。また、懸架フレーム120、121が外側に傾いた場合、懸架フレーム121をスライダ123により内側に走行させ、または、スライダ59bを回転させ、懸架フレーム120を内側に押して、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整する。
このように、スライダ49bを回転させることと、スライダ56bをスライダ進行方向に対して垂直な方向へスライドさせることと、回転軸122によって懸架フレーム120、121を回転させることと、によって、図23(b)に示すように、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整することができる。これにより、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。
よって、マイクロレンズアレイ41と、マスクMと、基板Wと、のギャップをできるだけ均一化することができる。
For example, when the suspension frames 120 and 121 are inclined inward, the
In this way, by rotating the
Therefore, the gaps among the
図24(a)及び(b)は、本実施形態の第2変形例について説明する。マイクロレンズ載置板62はY方向両端に撓み調整用の板ばね124を介して懸架フレーム120、121に接合されている。また、懸架フレーム120を固定しているスライダ49bは、摺動自在に跨設されたガイドレール49aを中心として、回転することが可能である。
さらに、スライダ56bは、Z方向上部に備えられた撓み調整用のスライダ123によって、Y方向へスライドすることが可能である。スライダ49bの回転運動と、スライダ56bの直線運動と、が板ばね124の弾性力となる。このため、板ばね124の弾性力がマイクロレンズ載置板62の撓みを調整することができる。図24(b)に示すように、スライダ49bを回転させることと、スライダ56bをY方向へスライドさせることと、板ばね124と、によって、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整することができる。これにより、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。
よって、マイクロレンズアレイ41と、マスクMと、基板Wと、のギャップをできるだけ均一化することができる。
FIGS. 24A and 24B illustrate a second modification of the present embodiment. The
Furthermore, the
Therefore, the gaps among the
図25(a)に示すように、本実施形態の第3変形例について説明する。マイクロレンズ載置板62は一方のY方向片端に回転軸122を介して懸架フレーム120に接合されている。回転軸122を中心として、懸架フレーム120は回転することが可能である。また、マイクロレンズ載置板62は他方のY方向片端に板ばね124を介して懸架フレーム121に接合されている。また、懸架フレーム120を固定しているスライダ49bは、摺動自在に跨設されたガイドレール49aを中心として、回転することが可能である。さらに、スライダ56は、Z方向上部に備えられたスライダ123によって、Y方向へスライドすることが可能である。スライダ56aの直線運動が板ばね124の弾性力となる。
図25(b)に示すように、スライダ49bを回転させることと、スライダ56bをY方向へスライドさせることと、回転軸によって懸架フレーム120を回転させることと、弾性力と、によって、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整することができる。これにより、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。
よって、マイクロレンズアレイ41と、マスクMと、基板Wと、のギャップをできるだけ均一化することができる。
As shown in FIG. 25A, a third modification of the present embodiment will be described. The
As shown in FIG. 25B, the microlens mounting is performed by rotating the
Therefore, the gaps among the
従って、本実施形態の露光装置によれば、懸架フレーム120、121を固定しているスライダ49b、56bが、スライダ49b、56bに跨設されたガイドレール49a、56aを中心として回転することにより、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整して、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。したがって、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整することによって、マイクレンズ載置板62に載置されているマイクロレンズアレイ41の平坦度を調整できる。そのため、撓んだマイクロレンズアレイ41の平坦度を向上することによって、マイクロレンズアレイ41を介して微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Therefore, according to the exposure apparatus of the present embodiment, the
また、スライダ49b、56bがスライダ進行方向と垂直な方向にスライドすることによって、スライドした距離によってマイクレンズアレイ載置板62に載置されているマイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。そのため、撓んだマイクロレンズアレイ41の平坦度を向上することによって、マイクロレンズアレイ41を介して微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Further, by sliding the
さらに、マイクロレンズ載置板62と懸架フレーム120とが懸架フレーム120を回転させる回転軸122を介して接合されている、または、マイクロレンズ載置板62と懸架フレーム121とがマイクロレンズアレイ41の撓みを調整するための板ばね124を介して接合されることによって、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整することができる。そのため、撓んだマイクロレンズアレイ41の平坦度を向上することによって、マイクロレンズアレイ41を介して微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Further, the
(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態に係る露光装置について、図26〜図30を参照して詳細に説明する。なお、第3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あるいは簡略化する。
(Seventh embodiment)
Next, an exposure apparatus according to the seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, about the same or equivalent part as 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.
本実施形態では、図26に示すように、電磁石(磁石)130がセンサキャリヤ17から吊り下げられている。電磁石(磁石)131は、マイクロレンズ載置板62に埋め込まれている。電磁石130は、電磁石131に対向するように備えられている。図27(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62の自重により、マイクロレンズ載置板62は撓む。そのため、マイクロレンズ載置板62に載置したマイクロレンズアレイ41も撓む。電磁石130と電磁石131との対向面を異極にすることによって、センサキャリヤ17とマイクロレンズ載置板62との間に引力が発生する。そのため、マイクロレンズ載置板62は正のZ軸方向へ引っ張られるため、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整することができる。これにより、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。よって、マイクロレンズアレイ41と、マスクMと、基板Wと、のギャップをできるだけ均一化することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 26, an electromagnet (magnet) 130 is suspended from the
具体的には、図27(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62は自重により撓む場合、電磁石130の極とそれに対向する電磁石131の極が異極になり、電磁石130と電磁石131との間に引力が発生する。電磁石130と電磁石131との磁力を制御する不図示の制御部は、電磁石131に与える電圧をあるいは電流をコントロールすることにより、電磁石130と電磁石131との間に発生する引力の大きさをコントロールできる。これにより、図27(b)に示すように、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整し、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。
Specifically, as shown in FIG. 27A, when the
また、図28に示すように、本実施形態の第1変形例では、電磁石(磁石)130は基板Wが吸着保持するワークチャック21aに埋め込まれている。電磁石(磁石)131はマイクロレンズ載置板62に埋め込まれている。電磁石130は電磁石131に対向するように備えられている。図29(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62の自重により、マイクロレンズ載置板62は撓む。そのため、マイクロレンズ載置板62に載置したマイクロレンズアレイ41も撓む。電磁石130と電磁石131との対向面を同極にすることによって、センサキャリヤ17とマイクロレンズ載置板62との間に斥力が発生する。そのため、マイクロレンズ載置板62は正のZ軸方向へ圧縮することができるため、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整することができる。これにより、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。よって、マイクロレンズアレイ41と、マスクMと、基板Wと、のギャップをできるだけ均一化することができる。
As shown in FIG. 28, in the first modification of the present embodiment, the electromagnet (magnet) 130 is embedded in the
具体的には、図29(a)に示すように、マイクロレンズ載置板62は自重により撓む場合、電磁石130の極とそれに対向する電磁石131の極が同極になり、電磁石130と電磁石131との間に斥力が生じる。電磁石130と電磁石131との磁力を制御する不図示の制御部は、電磁石131に与える電圧または電流をコントロールすることにより、電磁石130と電磁石131との間に発生する斥力の大きさをコントロールすることができる。図29(b)に示すように、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整し、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。
Specifically, as shown in FIG. 29A, when the
図30(a)及び図30(b)に示すように、本実施形態の第2及び第3変形例では、マイクロレンズアレイ載置板62に備えた磁石131に代えて、鉄などの磁性体132が用いられている。したがって、図30(a)では、センサキャリヤ17に備えた磁石130がマイクロレンズ載置板62に備えた磁性体132を引き付けることにより、また、図30(b)では、ワークチャック21aに備えた磁石130がマイクロレンズ載置板62に備えた磁性体132を引き付けることにより、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整し、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。
As shown in FIGS. 30A and 30B, in the second and third modifications of the present embodiment, a magnetic body such as iron is used instead of the
なお、本実施形態に限らず、電磁石130または電磁石131はセンサキャリヤ17、ワークチャック21a、またはマイクロレンズ載置板62に複数個を備えてもよい。また、電磁石130または電磁石131は永久磁石に代えてもよい。また、電磁石130または電磁石131はマスク保持枠12の内部またはマイクロレンズ載置板62内部に備えられてもよい。
The
したがって、本実施形態の露光装置によれば、センサキャリヤ17に備えた磁石130とマイクロレンズ載置板62に備えた磁石131とによって発生した引力を利用してマイクロレンズ載置板62の撓みを調整することによって、マイクロレンズ載置板62に載置されているマイクロレンズアレイ41の平坦度を調整できる。そのため、撓んだマイクロレンズアレイ41の平坦度を向上することによって、マイクロレンズアレイ41を介して微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Therefore, according to the exposure apparatus of this embodiment, the
また、ワークチャック21aに備えた磁石130とマイクロレンズ載置板62に備えた磁石131とによって発生した斥力を利用してマイクロレンズ載置板62の撓みを調整することによって、マイクレンズ載置板62に載置されているマイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。そのため、撓んだマイクロレンズアレイ41の平坦度を向上することによって、マイクロレンズアレイ41を介して微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Further, the microphone lens mounting plate is adjusted by adjusting the deflection of the
さらに、マイクロレンズ載置板に備えた磁性体132をセンサキャリヤ17に備えた磁石130が引き付けることにより、または、マイクロレンズ載置板62に備えた磁性体132をワークチャック21aに備えた磁石130が引き付けることにより、マイクロレンズ載置板62の撓みを調整して、マイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することができる。そのため、撓んだマイクロレンズアレイ41の平坦度を調整することによって、マイクロレンズアレイ41を介して高分解能で基板に露光転写することができる。
Further, the
(第8実施形態)
次に、本発明の第8実施形態に係る露光装置について、図31を参照して詳細に説明する。なお、第3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あるいは簡略化する。
(Eighth embodiment)
Next, an exposure apparatus according to an eighth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the same or equivalent part as 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.
本実施形態では、図31(a)に示すように、センサキャリヤ駆動機構18は、マスクステージを構成するフレーム(フレーム下面に図示しないマスク保持枠が設けられている)11の上面に固定されるボールねじナット18aと、ボールねじナット18aに螺合されるボールねじ軸18bと、ボールねじナット18aを回転駆動させるモータ18cと、を備えている。ボールねじ軸18bは固定端153に支持されている。センサキャリヤ駆動機構18のモータ18cを駆動してボールねじ軸18bを回転させることにより、マスクステージを構成するフレーム上に配設されたガイドレール150に沿って、センサキャリヤ17をY軸方向に移動させる。
In this embodiment, as shown in FIG. 31A, the sensor
センサキャリヤ駆動機構18のゲイン調整をするとき、ブラケット147と、センサキャリヤ17と、に過大な慣性力が負荷し、センサキャリヤ17が破損するおそれがある。このような破損を防止するため、図31(b)及び図31(c)に示すように、センサキャリヤ駆動機構18のゲイン調整をするとき、4本の締結部材145aと、締結部材145aの外側に配置した2本の締結部材145bと、により、センサキャリヤ17の上面の対角上に、センサキャリヤ17をボールねじナット18aに配設されたブラケット147の上面に仮止めする。
When the gain of the sensor
センサキャリヤ駆動機構18のゲイン調整中に、仮止めした締結部材145a及び145bに過大な慣性力が分散し、センサキャリヤ17に過大な慣性力が負荷するおそれがなくなる。ブラケット147に過大な慣性力が負荷したとき、ブラケット147とセンサキャリヤ17がずれるため、締結部材145a、145bに過大なせん断力が発生するので、締結部材145a、及び、締結部材145bが破断した方よい。そのため、過大な慣性力が負荷したときに、ブラケット147、または、センサキャリヤ17が破損しないためには、締結部材145bの径は締結部材145aの径より小さい方よい。
During the gain adjustment of the sensor
従って、本実施形態によれば、マスクステージ10と共通の支柱77によって支持されたマスク用フレーム11にマスクと基板との対向面間のギャップを測定するアライメントカメラ16と、基板とマスクとの相対位置を検出可能なギャップセンサ15と、を保持するためのセンサキャリヤ17を移動可能にするセンサキャリヤ駆動機構18のゲイン調整をするときに、センサキャリヤ17が破損しないように、センサキャリヤ17を締結部材145a、145bで仮止めする。これにより、センサキャリヤ駆動機構18のゲイン調整中に、センサキャリヤ17が破損することを防止することができる。これにより、微細な露光パターンを高精度で基板Wに露光転写することができる。
なお、締結部材はセンサキャリヤの上面に対角線上に複数個を仮止めすればよく、複数の締結部材のうち少なくとも2つは、他の締結部材よりも径が小さいことが好ましい。
Therefore, according to this embodiment, the
Note that a plurality of fastening members may be temporarily fixed diagonally to the upper surface of the sensor carrier, and at least two of the plurality of fastening members preferably have a smaller diameter than the other fastening members.
また、本実施形態では、マスク保持枠12の下面にX方向フレーム64、65が配置されている。X方向フレーム64、65には、マイクロレンズ載置板62を所定方向に移動可能とするスリット64a、65aが設けられている。ここで、図31(d)に示すように、マスク保持枠12の高さをha、幅をtaとし、X方向フレーム64、65の高さをhb、幅をtbとする。マイクロレンズ載置板62が移動することにより、マスク保持枠12と、X方向フレーム64、65と、が共振を抑えるためには、マスク保持枠12の剛性を高くする必要がある。そのため、haとhb、かつ、taとtbとの関係が、ha>hb、かつ、ta>tbであるのが好ましい。これにより、マイクロレンズ載置板62が移動するときに発生する振動によって、X方向フレーム64、65とマスク用フレーム11とが共振するのを抑えることができる。
したがって、基板WとマスクMとの相対位置は、アライメントカメラ16により基板W及びマスクMに形成されたアライメントマークを検出して調整されるが、調整後は、上述した共振が防止され、基板WとマスクMとの相対位置がずれる虞がない。これにより、微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
In the present embodiment, X direction frames 64 and 65 are arranged on the lower surface of the
Therefore, the relative position between the substrate W and the mask M is adjusted by detecting the alignment marks formed on the substrate W and the mask M by the
(第9実施形態)
次に、本発明の第9実施形態に係る露光装置について、図32を参照して詳細に説明する。なお、第3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あるいは簡略化する。
なお、上記実施形態では、マイクロレンズ載置板62をX軸方向に移動させるマイクロレンズ駆動機構68として、リニアモータが使用されている。しかしながら、本実施形態では、図32に示すように、マイクロレンズ駆動機構168は、マイクロレンズ載置板62の上面に固定されるボールねじナット168aと、このボールねじナット168aに螺合されるボールねじ軸168bと、Y方向フレーム63の外側に設置され、ボールねじ軸168bを回転駆動させるモータ168cと、を配設し、マイクロレンズ駆動機構168のモータ168cを駆動して、ボールねじ軸168bを回転させることにより、マイクロレンズ載置板62をX軸方向に移動させてもよい。
(Ninth embodiment)
Next, an exposure apparatus according to a ninth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the same or equivalent part as 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.
In the above embodiment, a linear motor is used as the
したがって、本実施形態の露光装置によれば、マイクロレンズ載置板62を所定方向に駆動するマイクロレンズ駆動機構168は、ボールねじナット168aと、ボールねじ軸168bと、モータ168cと、を備え、モータ168cは固定されるので、配線は、マイクロレンズ駆動機構168に追従することがないため、断線するおそれが少なくなる。これにより、メンテナンスにかける回数が少なくなるため、スループットの向上ができる。また、配線の屈曲による悪影響が少なくなるため、信頼性の高い微細な露光パターンを高精度で基板に露光転写することができる。
Therefore, according to the exposure apparatus of the present embodiment, the
(第10実施形態)
次に、本発明の第10実施形態に係る露光装置について、図33〜図35を参照して詳細に説明する。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あるいは簡略化する。
(10th Embodiment)
Next, an exposure apparatus according to the tenth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Note that the same or equivalent parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
図33及び図34に示すように、本実施形態では、マスクステージ10は、マスク保持枠12の上部に、ガラス、または樹脂からなるカバーガラス90が設けられており、マスクM、マスク保持枠12、及び、カバーガラス90によって気密性が高い空間を形成し、不図示の圧力制御機構によって気密性が高い空間の圧力を調整することで、マスクの変形を補正している。
As shown in FIGS. 33 and 34, in the present embodiment, the
また、図35に示すように、カバーガラス90の全ての面には、被覆部材としての樹脂製の膜91が貼り付けられている。これにより、カバーガラス90がマスク保持枠12の溝12aに保持される際、カバーガラス90とマスク保持枠12との間には、樹脂製の膜91が挟持され、カバーガラス90をマスク保持枠12に保持する際に、カバーガラス90を破損することが防止される。
Further, as shown in FIG. 35, a
なお、樹脂製の膜91としては、アイオノマーフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム(PVCフィルム)、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルムナイロンフィルムなどがある。輝度向上性、レンズフィルタとして使用されることによるレンズとの相性、マスクからフィルムを剥がし易いこと考慮すると、フィルム材としてポリエステルフィルムが好ましい。また、耐摩耗性を考慮して、ポリプロピレンフィルムが好ましい。また、耐紫外線を考慮すると、ナイロンフィルムが好ましい。また、被覆部材としては、樹脂製の膜91の他に、耐摩耗性を考慮すると、金網などを用いてもよい。
As the
なお、本実施形態のカバーガラス90は、マスクMの下、マイクロレンズアレイ41の下に配設してもよい。
Note that the
従って、本実施形態の露光装置によれば、マスク保持枠12には、マスクMと協働して気密性が高い空間を形成するようにカバーガラス90が設けられ、カバーガラス90には、その全ての面を覆う樹脂製の膜91が設けられているので、カバーガラス90をマスク保持枠12に保持する際に、カバーガラス90を破損することが防止することができる。
Therefore, according to the exposure apparatus of this embodiment, 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。また、本発明は、実施可能な範囲において、上記実施形態を組み合わせて適用可能である。
例えば、本発明の露光装置としては、1枚のマスクを用いて、1枚のマイクロレンズ載置板を駆動させることで露光転写する場合も含まれる。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the present invention can be applied in combination with the above-described embodiments within a practicable range.
For example, the exposure apparatus of the present invention includes a case where exposure transfer is performed by driving one microlens mounting plate using one mask.
10 マスクステージ
12 マスク保持枠
15 ギャップセンサ
16 アライメントカメラ
17、17a、17b、17c、17d センサキャリヤ(マスキングアパーチャ)
20 基板ステージ
30 照明光学系
40 マイクロレンズステージ
41 マイクロレンズアレイ
42 マイクロレンズ
45 ノズル
51 駆動側部材
52 板ばね
53 リニアブッシュ(締結部材)
55 リニアガイド(案内機構)
60 マイクロレンズ駆動機構
62 マイクロレンズ載置板
63 マイクロレンズ用フレーム
68 リニアモータ(マイクロレンズ駆動機構)
69 懸架フレーム
77 支柱
81 ケーブルガイド
81a 一端部
81b 他端部
82 ケーブルガイドトレイ
83 振動吸収部材
83a 金属板
83b 弾性部材
91 樹脂製の膜(被覆部材)
93 板ばね
100 高さ調整機構
101 締結部材
102 間座
110 あおり角調整機構
111 懸架フレーム
112 ピエゾ効果を持った間座
120、121 懸架フレーム
122 回転軸
123 (撓み調整用の)スライダ
124 (撓み調整用の)板ばね
130 電磁石(磁石)
131 電磁石(磁石)
132 磁性体
145a、145b 締結部材
168 マイクロレンズ駆動機構
M マスク
PE 露光装置
W ガラス基板(被露光材、基板)
DESCRIPTION OF
20
55 Linear guide (guide mechanism)
60
69
93
131 Electromagnet
132
Claims (29)
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
を備え、
前記マイクロレンズ載置板は、前記マイクロレンズアレイの撓みを抑制すべく、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整するように構成されることを特徴とする露光装置。 A substrate stage for placing a substrate as an exposed material;
A mask stage that includes a mask holding frame for holding a mask, and is disposed above the substrate stage;
A microlens mounting plate for mounting a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged in a plane, and a microlens driving mechanism for moving the microlens mounting plate in a predetermined direction, A microlens stage disposed between a substrate stage and the mask stage;
An illumination optical system for irradiating the substrate with light for pattern exposure via the mask and the microlens array;
With
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the microlens mounting plate is configured to adjust a flatness of the microlens array so as to suppress bending of the microlens array.
前記カバーガラスには、その全ての面を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の露光装置。 The mask holding frame is provided with a cover glass so as to form a highly airtight space in cooperation with the mask,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the cover glass is provided with a covering member that covers all surfaces thereof.
前記マイクロレンズ載置板は、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整可能な高さ調整機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The microlens mounting plate has a main frame that holds the microlens array, and a subframe that supports the main frame,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the microlens mounting plate includes a height adjusting mechanism capable of adjusting a flatness of the microlens array.
前記マイクロレンズ載置板が前記懸架フレームに接合されることによって、前記マイクロレンズ載置板の自重と前記マイクロレンズアレイの質量により平坦となる前記マイクロレンズ載置板にならい、前記マイクロレンズアレイが平坦となることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The microlens mounting plate is suspended by a suspension frame,
The microlens mounting plate is joined to the suspension frame so that the microlens mounting plate is flattened by the weight of the microlens mounting plate and the mass of the microlens array. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus is flat.
前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラと、
前記ギャップセンサと前記アライメントカメラとを保持するセンサキャリヤと、
前記センサキャリヤを所定の方向へ移動させるセンサキャリヤ駆動機構と、
をさらに備え、
前記センサキャリヤに備えた磁石と、前記マイクロレンズ載置板に備えた磁石との間に発生する引力により、前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整して、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整することができることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 A gap sensor for measuring a gap between opposing surfaces of the mask and the substrate;
An alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask;
A sensor carrier for holding the gap sensor and the alignment camera;
A sensor carrier driving mechanism for moving the sensor carrier in a predetermined direction;
Further comprising
The flatness of the microlens array is adjusted by adjusting the deflection of the microlens mounting plate by the attractive force generated between the magnet provided on the sensor carrier and the magnet provided on the microlens mounting plate. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus is capable of performing.
前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラと、
前記ギャップセンサと前記アライメントカメラとを保持するセンサキャリヤと、
前記センサキャリヤを所定の方向へ移動させるセンサキャリヤ駆動機構と、
をさらに備え、
前記基板を吸着保持する前記基板ステージのワークチャックに備えた磁石と、前記マイクロレンズ載置板に備えた磁石との間に発生する斥力により、前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整して、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整することができることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 A gap sensor for measuring a gap between opposing surfaces of the mask and the substrate;
An alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask;
A sensor carrier for holding the gap sensor and the alignment camera;
A sensor carrier driving mechanism for moving the sensor carrier in a predetermined direction;
Further comprising
By adjusting the deflection of the microlens mounting plate by the repulsive force generated between the magnet provided to the work chuck of the substrate stage that holds the substrate by suction and the magnet provided to the microlens mounting plate, The exposure apparatus according to claim 1, wherein flatness of the microlens array can be adjusted.
前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラと、
前記ギャップセンサと前記アライメントカメラとを保持するセンサキャリヤと、
前記センサキャリヤを所定の方向へ移動させるセンサキャリヤ駆動機構と、
をさらに備え、
前記マイクロレンズ載置板に備えた磁性体を前記センサキャリヤに備えた磁石が引き付けることにより、または、前記マイクロレンズ載置板に備えた磁性体を前記基板を吸着保持する前記基板ステージのワークチャックに備えた磁石が引き付けることにより、前記マイクロレンズ載置板の撓みを調整して、前記マイクロレンズアレイの平坦度を調整することができることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 A gap sensor for measuring a gap between opposing surfaces of the mask and the substrate;
An alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask;
A sensor carrier for holding the gap sensor and the alignment camera;
A sensor carrier driving mechanism for moving the sensor carrier in a predetermined direction;
Further comprising
The magnetic chuck provided on the microlens mounting plate is attracted by a magnet provided on the sensor carrier, or the work chuck of the substrate stage that holds the magnetic material provided on the microlens mounting plate by suction. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the flatness of the microlens array can be adjusted by adjusting the deflection of the microlens mounting plate by being attracted by a magnet provided in the apparatus.
前記マスク保持枠の高さをha、幅をtaとし、前記X方向フレームの高さをhb、幅をtbとし、前記マスク保持枠の高さと前記X方向フレームの高さの関係がha>hbとなり、かつ、前記マスク保持枠の幅と前記X方向フレームの幅の関係がta>tbとなることを特徴とする請求項1〜23のいずれか1項に記載の露光装置。 An X-direction frame provided with a slit that allows the microlens mounting plate to move in a predetermined direction;
The height of the mask holding frame is ha, the width is ta, the height of the X direction frame is hb, the width is tb, and the relationship between the height of the mask holding frame and the height of the X direction frame is ha> hb. The exposure apparatus according to claim 1, wherein a relationship between a width of the mask holding frame and a width of the X direction frame is ta> tb.
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
を備える露光装置の露光方法であって、
前記マイクロレンズアレイが所定の平坦度になるように、前記マイクロレンズ載置板を調整し、
前記マイクロレンズ載置板を前記所定の方向に移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写することを特徴とする露光方法。 A substrate stage for placing a substrate as an exposed material;
A mask stage that includes a mask holding frame for holding a mask, and is disposed above the substrate stage;
A microlens mounting plate for mounting a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged in a plane, and a microlens driving mechanism for moving the microlens mounting plate in a predetermined direction, A microlens stage disposed between a substrate stage and the mask stage;
An illumination optical system for irradiating the substrate with light for pattern exposure via the mask and the microlens array;
An exposure method for an exposure apparatus comprising:
Adjust the microlens mounting plate so that the microlens array has a predetermined flatness,
By irradiating the pattern exposure light with the illumination optical system while moving the microlens mounting plate in the predetermined direction, the mask pattern formed on the mask is passed through the plurality of microlenses. An exposure method comprising exposing and transferring to the substrate.
前記所定の方向に並んだ各マスクの隣り合う前記センサキャリヤは、前記マイクロレンズ載置板が前記所定の方向に移動しながら前記マスクパターンを前記基板に露光転写する際、前記マイクロレンズ載置板と同じ方向にそれぞれ移動することを特徴とする請求項26に記載の露光方法。 Holding at least one of a gap sensor capable of measuring a gap between the substrate and the mask and an alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask, above the microlens mounting plate, A plurality of sensor carriers arranged in a set for each of a plurality of masks arranged in a predetermined direction and movable in the predetermined direction;
The sensor carrier adjacent to each of the masks arranged in the predetermined direction is arranged such that the microlens mounting plate is exposed when the mask pattern is exposed and transferred to the substrate while the microlens mounting plate moves in the predetermined direction. 27. The exposure method according to claim 26, wherein the exposure method moves in the same direction.
前記マイクロレンズ載置板が前記所定の方向に移動しながら前記マスクパターンを前記基板に露光転写する際、前記各一組のセンサキャリヤは、前記所定の方向において前記マイクロレンズアレイ以外の領域を遮蔽しながら、前記マイクロレンズ載置板と同期して移動することを特徴とする請求項26に記載の露光方法。 Holding at least one of a gap sensor capable of measuring a gap between the substrate and the mask and an alignment camera capable of detecting a relative position between the substrate and the mask, above the microlens mounting plate, A plurality of sensor carriers arranged in a set for each of a plurality of masks arranged in a predetermined direction and movable in the predetermined direction;
When the mask pattern is exposed and transferred to the substrate while the microlens mounting plate moves in the predetermined direction, each set of sensor carriers shields an area other than the microlens array in the predetermined direction. 27. The exposure method according to claim 26, wherein the exposure method moves in synchronization with the microlens mounting plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013074649A JP6150043B2 (en) | 2012-03-29 | 2013-03-29 | Exposure equipment |
Applications Claiming Priority (19)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012078429 | 2012-03-29 | ||
JP2012078429 | 2012-03-29 | ||
JP2012078302 | 2012-03-29 | ||
JP2012078302 | 2012-03-29 | ||
JP2012078389 | 2012-03-29 | ||
JP2012078389 | 2012-03-29 | ||
JP2012132056 | 2012-06-11 | ||
JP2012132056 | 2012-06-11 | ||
JP2012158201 | 2012-07-16 | ||
JP2012158201 | 2012-07-16 | ||
JP2012159046 | 2012-07-17 | ||
JP2012159004 | 2012-07-17 | ||
JP2012159004 | 2012-07-17 | ||
JP2012159046 | 2012-07-17 | ||
JP2012259747 | 2012-11-28 | ||
JP2012259747 | 2012-11-28 | ||
JP2013014902 | 2013-01-30 | ||
JP2013014902 | 2013-01-30 | ||
JP2013074649A JP6150043B2 (en) | 2012-03-29 | 2013-03-29 | Exposure equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014168030A true JP2014168030A (en) | 2014-09-11 |
JP6150043B2 JP6150043B2 (en) | 2017-06-21 |
Family
ID=51617575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013074649A Expired - Fee Related JP6150043B2 (en) | 2012-03-29 | 2013-03-29 | Exposure equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6150043B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112334836A (en) * | 2018-06-25 | 2021-02-05 | 株式会社 V 技术 | Exposure apparatus and height adjustment method |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000031019A (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Nikon Corp | Mask and aligner |
JP2001500628A (en) * | 1996-02-28 | 2001-01-16 | ケニス シー ジョンソン | Microlens scanner for microlithography and wide field confocal microscope |
JP2001521278A (en) * | 1997-10-23 | 2001-11-06 | ハグル・リソグラフィ | Lens array photolithography |
JP2004191661A (en) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Topcon Corp | Mask frame and aligner |
JP2006178318A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Nsk Ltd | Exposure apparatus |
JP2008292916A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Fujifilm Corp | Image exposure device, microlens unit, and its manufacturing method |
WO2011158760A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Nskテクノロジー株式会社 | Exposure apparatus |
JP2012028530A (en) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Nikon Corp | Exposure device and method of manufacturing device |
JP2012042765A (en) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | V Technology Co Ltd | Scanning exposure apparatus using microlens array |
JP2012058388A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | V Technology Co Ltd | Exposure device |
-
2013
- 2013-03-29 JP JP2013074649A patent/JP6150043B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001500628A (en) * | 1996-02-28 | 2001-01-16 | ケニス シー ジョンソン | Microlens scanner for microlithography and wide field confocal microscope |
JP2001521278A (en) * | 1997-10-23 | 2001-11-06 | ハグル・リソグラフィ | Lens array photolithography |
JP2000031019A (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Nikon Corp | Mask and aligner |
JP2004191661A (en) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Topcon Corp | Mask frame and aligner |
JP2006178318A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Nsk Ltd | Exposure apparatus |
JP2008292916A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Fujifilm Corp | Image exposure device, microlens unit, and its manufacturing method |
WO2011158760A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Nskテクノロジー株式会社 | Exposure apparatus |
JP2012028530A (en) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Nikon Corp | Exposure device and method of manufacturing device |
JP2012042765A (en) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | V Technology Co Ltd | Scanning exposure apparatus using microlens array |
JP2012058388A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | V Technology Co Ltd | Exposure device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112334836A (en) * | 2018-06-25 | 2021-02-05 | 株式会社 V 技术 | Exposure apparatus and height adjustment method |
CN112334836B (en) * | 2018-06-25 | 2024-03-08 | 株式会社 V 技术 | Exposure apparatus and height adjustment method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6150043B2 (en) | 2017-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6587160B2 (en) | MOBILE DEVICE, OBJECT PROCESSING DEVICE, EXPOSURE DEVICE, EXPOSURE METHOD, FLAT PANEL DISPLAY MANUFACTURING METHOD, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD | |
JP6628154B2 (en) | Object processing apparatus, flat panel display manufacturing method, device manufacturing method, and transport method | |
US8598538B2 (en) | Movable body apparatus, object processing device, exposure apparatus, flat-panel display manufacturing method, and device manufacturing method | |
JP5573849B2 (en) | Object processing apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method | |
JP5605044B2 (en) | Pattern forming apparatus, pattern forming method, and device manufacturing method | |
US20120064460A1 (en) | Movable body apparatus, object processing device, exposure apparatus, flat-panel display manufacturing method, and device manufacturing method | |
JP5505871B2 (en) | Mobile device and exposure apparatus | |
KR102226989B1 (en) | Substrate treatment device, substrate treatment method, light exposure method, light exposure device, method for manufacturing device, and method for manufacturing flat panel display | |
JP5677025B2 (en) | Placement stage | |
JP2011022584A (en) | Pattern forming apparatus and method, and device manufacturing method | |
US7184127B2 (en) | Exposure apparatus having separately supported first and second shades and method for manufacturing semiconductor device | |
JP2011022585A (en) | Pattern forming apparatus and method, and device manufacturing method | |
CN102854753A (en) | Exposure device and exposure method | |
JP6150043B2 (en) | Exposure equipment | |
JP6037199B2 (en) | Exposure apparatus and exposure method | |
US8804099B2 (en) | Magnetic supporting mechanism having a movable magnet with a varying width, exposure apparatus with the magnetic supporting mechanism, and device manufacturing method thereof | |
US9298077B2 (en) | Reaction assembly for a stage assembly | |
WO2005010961A1 (en) | Exposure apparatus | |
KR102630304B1 (en) | Exposure apparatus, exposure method, flat panel display manufacturing method, and device manufacturing method | |
JP2013174727A (en) | Exposure device | |
JP2012168268A (en) | Exposure mask retaining device and exposure device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20150126 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20150731 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170425 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170509 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6150043 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |