JP2860857B2 - 基板露光装置 - Google Patents
基板露光装置Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
し、詳しくは、液晶パネルや半導体等の製造工程で使用
される露光装置において、液晶基板等の比較的平面度の
悪い大型の被露光基板に対してチルト機構や測定点を増
加させることなく、これらに対してより精度の高い平行
出しを行うことができるような基板露光装置に関するも
のである。
いては、透明板にパターンを描いたマスクを原板とし
て、これをガラス基板やウェハなどの被露光基板に光学
式に投影してパターンが複写される。第4図(a),
(b)は露光装置の要部を示し、(a)はその垂直断
面、(b)はその平面図である。マスク原板1は適当な
支持機構2により光学ユニット3に対して固定される。
光学ユニット3にはマスク原板1の適当な3箇所に対応
して光学測定器A3a−1, B3a−2, C3a−3が
配設される。一方、マスク原板1の下側に基板チャック
台4aを設け、この上に被露光基板4がチャックされ
る。基板チャック台4aに対して基板チャック台4aを
押圧する3個のチルト機構D5a−1,E5a−2,F
5a−3をチルト装置5として配設する。
光基板4とが微小距離Δg隔てて接近した投影位置にお
いて両者が平行になることが必要である。上記の各光学
測定器A,B,Cにより基板の高さ位置を測定し、測定
データにより各チルト機構D,E,Fを上下に駆動させ
て基板チャック台4aを上下方向に移動し、投影位置に
おいて両者を平行にする。
B,Cと、チルト機構D,E,Fがそれぞれ同一箇所に
配設されているときは、光学測定器の測定データをその
まま使用して、各チルト機構を上下駆動させることによ
り両者が平行とされる。しかしながら、実際上は、3個
の光学測定器のうちには、上記の高さ測定のほかの目
的、すなわちマスク原板1と被露光基板4の平面上の位
置合わせに兼用するものがあり、例えば図(b)に示す
ように、測定器AとCはマスク板1の両端近くの中央部
に配設される。
ック台4aに対してバランスの良好な押圧をするため
に、例えば図(b)に示すように配置される。これらの
理由により、光学測定器とチルト機構とは、異なった位
置に配設されるので、測定器の測定データをそのまま、
チルト機構に適用することはできない。
調整がなされている。一方、マスク原板、被露光基板が
ともに大きくなり、特に、液晶パネル用のガラス基板で
は大型化する傾向にあって、かつ、パターンは逆に微小
化される傾向にある。そこで、投影精度が低下して良好
な複写がなされない欠点がある。
避するために、測定点を各チルト機構D,E,Fの位置
とは独立に異なる位置に3個設けて、各測定点で被露光
基板の高さを測定し、3点の高さからz=αx+βy+
γ,(α,β,γは係数)の平面方程式により各係数
α,β,γを求め、被露光基板の仮想平面を求める。そ
して、各チルト機構D,E,Fの高さを、この平面方程
式から算出してマスクと被露光基板との平行出しを行う
方法を本出願人は、提案し、これを出願(特開平2 -230
714)している。
の大型の液晶パネルのガラス基板について平行出しを行
うと、測定点から遠い点、例えば、図4(b)において
は、被露光基板4の中心に対して測定点Bと点対称とな
る位置からさらに外側部分や各測定点から遠い下側の角
部分などでギャップが補償されず、投影精度が低下して
良好な複写がなされない問題がある。その理由は、ガラ
ス基板は、ウエハに比べて厚さが厚く、各部で厚さにば
らつきがある上、全体的にウエハに比べて平面度が非常
に悪いからである。
ト機構を多数設け、より多くの測定点で被露光基板の高
さを測定してそれぞれの点で被露光基板の高さ設定ある
いは調整すればよいが、平行出しに時間がかかり過ぎる
ことと、多数の点で高さを調整すると、調整点相互に影
響が生じ、平行出しがかえって難しくなる問題がある。
この発明は、以上に鑑みてなされたものであって、液晶
基板等の比較的平面度の悪い被露光基板に対してより均
一な平行出しを行うことができる基板露光装置を提供す
ることを目的とする。
るためのこの発明の基板露光装置の特徴は、被露光基板
の周囲に平均的に分散する4点以上の点でマスクと被露
光基板とのギャップを測定し、マスクを基準とした被露
光基板の回帰平面あるいは仮想平面を平面方程式から求
め、この平面方程式において各チルト機構の位置におけ
る前記マスクとのギャップを算出し、目標ギャップと各
チルト機構の算出されたギャップとの差分だけ各チルト
機構を駆動するものである。
光基板とのギャップを測定することによりマスクに対す
る被露光基板の回帰平面を求めることができる。そし
て、チルト調整をマスクを基準としてギャップに対して
行うようにする。
より調整するので、装置のベースが基準になり、物理的
にチルト装置の各チルト機構の位置での被露光基板の高
さが変化することになるが、前記のようにマスクを基準
として仮想的な回帰平面をチルト機構により調整するよ
うにしているので、現実の被露光基板とマスクとは、ギ
ャップが平均化されて平行出しがなされる。その結果、
被露光基板において、測定点より遠い位置でもマスクに
対しては平均的なギャップに設定され、各点でのギャッ
プのばらつきは低減される。
の構成図、図2はその検出処理のフローチャート、図3
は、その検出原理の説明図である。なお、図4と同一の
構成要素は同一の符号で示し、その説明を割愛する。図
1において、10は、露光装置の機構部であり、20
は、制御部である。6は、チルト装置5が載置されたベ
ースであり、7a,7b,7c,7dは、被露光基板4
とマスク1とのギャップを測定するギャップセンサであ
り、図3(a)に示されるように、マスク1上の各測定
点FL ,FR ,RL ,RR に対応して被露光基板4の四
隅に配置されている。
は、図3(b)に示すように、それぞれ半導体レーザ7
1と一次元CCD72とが内部に内蔵され、被露光基板
4とマスク1のそれぞれの反射光を同時にCCD72で
受け、その受けた素子の位置によりギャップに対応した
信号を発生する。ギャップセンサ7a,7b,7c,7
dから得られるギャップ検出信号は、反射光を受けた素
子の位置が高いレベルの信号になる。そこで、この信号
を二値化回路22で受けて二値化することで、受光位置
が“1”になる信号が発生する。このデジタル値は、マ
イクロプロセッサ(MPU)21に入力される。二値化
された“1”、“0”のビットのうち“1”のビットの
間隔がギャップ値を表すので、マイクロプロセッサ21
によりギャップが算出され、ギャップセンサ7a,7
b,7c,7dにより検出されたそれぞれのギャップ値
が各測定点FL,FR,RL,RRに対応してメモリ2
3に記憶される。
出プログラム23aと、チルト位置の制御値算出プログ
ラム23b、そしてチルト機構駆動プログラム23cと
が設けられている。
る平行調整方式の原理を説明する。マスク1は平面とみ
なせるので、これを基準面として、この平面上の任意の
点PのXY座標(xp,yp)に対する被露光基板4の
表面のZ座標zp、言い換えれば、マスク1と被露光基
板4との点Pにおけるのギャップは、 zp=αxp+βyp+γ ………(1) 式(1)の平面方程式により表される。ここで、α,β
は、それぞれ各測定点で測定されたギャップにより決定
される回帰平面SP(図3(a)参照)のX、Y方向に
対する傾斜角を表す係数、γは定数である。
関数算出プログラム23aを起動してマイクロプロセッ
サ21が演算処理にて、この方程式に、マスク1を基準
としたギャップセンサ7a,7b,7c,7dの各測定
点FL,FR,RL,RRの座標値(xFL,yF
L),(xFR,yFR),(xRL,yRL),(x
RR,yRR)と、ギャップセンサ7a,7b,7c,
7dで測定されたそれぞれのギャップデータZFL,Z
FR,ZRL,ZRRの値を次のそれぞれの式に入れ
て、回帰平面Z(x,y)=αx+βy+γを求める定
数α,βおよびγを求め、パラメータとしてメモリ23
に記憶する。 Sxx=Σ(xi−[x]) 2 Sxy=Σ(xi−[x])(yi−[y]) Syy=Σ(yi−[y]) 2 Sxz=Σ(xi−[x])(zi−[z]) Syz=Σ(yi−[y])(zi−[z]) α=(Sxz・Syy−Syz・Sxy)/(Sxx・Syy−Sxy 2 ) β=(Syz・Sxx−Sxz・Sxy)/(Sxx・Syy−Sxy 2 ) γ=[z]−α[x]−β[y] ただし、[x],[y],[z]は、それぞれ測定点の
座標値の平均値である。
ッサ21は、チルト位置の制御値算出プログラム23b
を起動して、α,βおよびγのデータと、チルト機構5
a−1,5a−2,5a−3のそれぞれの座標値(x,
y)を代入して、各チルト機構D,E,F(図4(b)
参照)の位置における被露光基板4のギャップを算出す
る。そして、ステップ103で目標となるギャップ値Δ
gと必要に応じてマスク1の厚さd(図3(b)参照)
が引かれて各チルト機構5a−1,5a−2,5a−3
の各駆動値gd ,ge ,gf を算出する。そして、それ
らがメモリ23に記憶される。
セッサ21は、チルト機構駆動プログラム23cを起動
して、マイクロプロセッサ21の制御により、駆動回路
24を介して各チルト機構5a−1,5a−2,5a−
3を駆動し、マスク原板1に対して被露光基板4の平行
出しが行われる。
ラス基板を中心に説明してきたが、8インチ等の大型の
ウエハについても適用できるものである。なお、ギャッ
プの4点以上の測定点は、マスク平面上に均等に分散さ
せた測定点であることが好ましい。ウエハは、ほぼ円形
であるので、この場合には、測定点は、ウエハの中心か
ら測定点の数に対応した均等な角度で分散してウエハの
外周部分に4点以上配置するようにすればよい。
査装置にあっては、マスクを基準として仮想的な回帰平
面をチルト機構により調整するようにしているので、現
実の被露光基板とマスクとは、ギャップが平均化されて
平行出しがなされる。その結果、被露光基板において、
測定点より遠い位置でもマスクに対しては平均的なギャ
ップに設定され、各点でのギャップのばらつきは低減さ
れる。
の構成図である。
る。
(a)は、測定点の説明図、図(b)は、ギャップセン
サの測定原理の説明図である。
機構部分を中心としたの断面図、(b)は、その平面図
である。
機構、 3…光学ユニット、3a−1…光学
測定器A、 3a−2…光学測定器B、3a−3…光学
測定器C、 4…被露光基板、4a…基板チャック台、
5…チルトユニット、5a−1…チルト機構D、
5a−2…チルト機構E、5a−3…チルト機構F、
7a,7b,7c,7d…ギャップセンサ、21…マイ
クロプロセッサ、22…二値化回路、23…メモリ、
23a…回帰平面関数算出プログラム、23
b…チルト位置の制御値算出プログラム、23c…チル
ト機構駆動プログラム、71…半導体レーザ、 7
2…一次元CCD。
Claims (1)
- 【請求項1】3箇所以上に設けられ被露光基板をベース
に対して傾斜させるチルト機構を有する被露光基板載置
台と、この被露光基板載置台から所定の距離離れて配置
されたマスクと、前記被露光基板の周囲に平均的に分散
する4点以上の点で前記マスクと前記被露光基板とのギ
ャップを測定するギャップ測定器とを備え、前記マスク
を基準とした前記被露光基板の回帰平面あるいは仮想平
面を平面方程式から求め、この平面方程式において各前
記チルト機構の位置における前記マスクと前記被露光基
板とのギャップを算出し、目標ギャップと各前記チルト
機構の算出されたギャップとの差分だけ各前記チルト機
構を駆動することを特徴とする基板露光装置。
Priority Applications (1)
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JP5121870A JP2860857B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 基板露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP5121870A JP2860857B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 基板露光装置 |
Publications (2)
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JPH06291012A JPH06291012A (ja) | 1994-10-18 |
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Family
ID=14821972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5121870A Expired - Lifetime JP2860857B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 基板露光装置 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-04-01 JP JP5121870A patent/JP2860857B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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