JP5114061B2 - Projection exposure equipment - Google Patents
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Description
本発明は、フィルムテープ状のワークに高解像度のパターンを投影して露光する投影露光装置に係り、特に、クリーンルーム内での設置面積を有効利用することができる投影露光装置に関するものである。 The present invention relates to a projection exposure apparatus that projects and exposes a high-resolution pattern onto a film tape-shaped workpiece, and more particularly to a projection exposure apparatus that can effectively use an installation area in a clean room.
近年、フィルムテープ状のワークを露光用の基板として採用する商品が益々多くなっている。例えば、半導体集積回路やＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式の電子部品の実装にフィルム回路基板が使用される。このフィルム回路基板の製造には、フォトリソグラフィの技術が用いられ、このフォトリソグラフィの一工程として、回路パターンの転写のための露光工程がある。そして、取り扱われるフィルム回路基板は、フィルムテープ状であり厚みが０．０５ｍｍ以下と薄く、長さが２００ｍ程度である。このフィルムテープ状のワークに形成するパターンは、例えば、解像度が１０μｍ以下であり、非常に取り扱い作業が厳しい技術である。従って、露光工程では、正確に位置合わせできる搬送技術と、高い解像力を持つ光学系とを必要としており、クリーンルームなどの環境で露光工程を行う必要がある。 In recent years, more and more products adopt film tape-like workpieces as exposure substrates. For example, a film circuit board is used for mounting a semiconductor integrated circuit or a TAB (Tape Automated Bonding) type electronic component. The film circuit board is manufactured by using a photolithography technique. As one process of the photolithography, there is an exposure process for transferring a circuit pattern. The film circuit board to be handled has a film tape shape, a thickness as thin as 0.05 mm or less, and a length of about 200 m. The pattern formed on the film tape-shaped workpiece has a resolution of 10 μm or less, for example, and is a technique that is very difficult to handle. Therefore, the exposure process requires a conveyance technique that enables accurate alignment and an optical system having high resolution, and it is necessary to perform the exposure process in an environment such as a clean room.
この露光工程に用いるフィルム露光装置には、マスクとフィルムテープ状のワークとをコンタクトして露光するコンタクト露光方式と、マスクとフィルムテープ状のワークを極端に接近して露光するプロキシ露光方式と、高い解像力を確保した非接触の投影露光方式の３種類がある。 In the film exposure apparatus used in this exposure process, a contact exposure system that contacts and exposes a mask and a film tape-shaped work, a proxy exposure system that exposes a mask and a film tape-shaped work in close proximity, and There are three types of non-contact projection exposure methods that ensure high resolution.
図４は、コンタクト露光方式の露光装置の一例を示す。この露光装置１は、装置中央に露光部２があり、この露光部２の中央に下から上に向かって１コマ送りする帯状基板３を鉛直に通して、フォトマスク４，４をＸ、Ｙ、θの位置合わせをして重ねて、光源５の光で両面露光している。帯状基板３は、グリップロール６によって、装置右方に設置した繰り出し用リール７から繰り出され、装置左方に設置した巻き取り用リール８に巻き取られている。（特許文献１参照）。 FIG. 4 shows an example of a contact exposure type exposure apparatus. This exposure apparatus 1 has an exposure unit 2 in the center of the apparatus, and a strip-shaped substrate 3 that feeds one frame from the bottom to the top is vertically passed through the center of the exposure unit 2 so that photomasks 4 and 4 are placed in X and Y directions. , Θ are aligned and overlapped, and double-sided exposure is performed with light from the light source 5. The belt-like substrate 3 is fed from a feeding reel 7 installed on the right side of the apparatus by a grip roll 6 and is taken up on a winding reel 8 installed on the left side of the apparatus. (See Patent Document 1).
また、投影露光装置は、投影露光光学系を用いて投影して露光するものである。この投影露光装置においては、露光するフィルムを露光位置に高精密に位置させ、レチクル（マスク）とフィルムとの距離を所定の間隔に高精密に保持して設置している。さらに、テレセントリックな投影光学系を用い、フィルムを上下方向に搬送させ、その直角方向（水平方向）から像面側がテレセントリックな投影光学系により配線パターンを形成したレチクルを投影して露光する方法についても提案されている（特許文献２参照）。 The projection exposure apparatus projects and exposes using a projection exposure optical system. In this projection exposure apparatus, the film to be exposed is positioned with high precision at the exposure position, and the distance between the reticle (mask) and the film is maintained at a predetermined interval with high precision. Further, there is also a method of exposing by using a telecentric projection optical system to project a reticle having a wiring pattern formed by a telecentric projection optical system in which the film surface is conveyed in a vertical direction (horizontal direction) and the image plane side is telecentric. It has been proposed (see Patent Document 2).
また、テレセントリックな投影光学系を用いると装置が高額になるので、非テレセントリックな投影光学系を用いる投影露光装置が提案されている。図５は、非テレセントリックな投影光学系を用いる投影露光装置を示す模式図である（特許文献３参照）。図５に示すように、投影露光装置１０は、光源１１と、光源１１の光軸上に正対されるレチクル（マスク）１２と、このレチクル１２の像を鉛直な投影面に投影する非テレセントリックな投影光学系１３と、フィルムテープ状のワーク１４を鉛直方向に１コマずつ送り、鉛直な投影面にワーク１４の１コマを位置させる搬送機構１５と、送られたワーク１４の１コマの水平方向での投影面から変位を検出する検出手段１６と、検出された変位による投影倍率の変化を補正するように、レチクル１２及び／又は投影光学系１３のレンズを光軸方向に変位させる制御手段１７と、を具備した構成である。 In addition, since a device becomes expensive when a telecentric projection optical system is used, a projection exposure apparatus using a non-telecentric projection optical system has been proposed. FIG. 5 is a schematic diagram showing a projection exposure apparatus using a non-telecentric projection optical system (see Patent Document 3). As shown in FIG. 5, the projection exposure apparatus 10 is a non-telecentric projection that projects a light source 11, a reticle (mask) 12 that faces the optical axis of the light source 11, and an image of the reticle 12 onto a vertical projection plane. A projection optical system 13 and a film tape-like work 14 are sent one frame at a time in the vertical direction, and a transport mechanism 15 that positions one frame of the work 14 on a vertical projection surface, and one frame of the sent work 14 is horizontal. Detecting means 16 for detecting the displacement from the projection surface in the direction, and control means for displacing the reticle 12 and / or the lens of the projection optical system 13 in the optical axis direction so as to correct the change in the projection magnification due to the detected displacement. 17.
この投影露光装置１０は、非テレセントリックな投影光学系１３を光軸が水平になるように設けている。このように構成した投影露光装置１０では、投影光学系１３が加工上の精度や外気の影響で位置関係に狂いが生じても、その変位を補正するように投影光学系の投影レンズ及びレチクル１２を光軸方向へ変位させることができるから、投影光学系１３の位置ずれに起因する露光不良を無くしている。
このほか、非テレセントリックな投影光学系を光軸が垂直になるように設けた投影露光装置も知られている。
In addition, a projection exposure apparatus provided with a non-telecentric projection optical system so that the optical axis is vertical is also known.
しかし、従来の投影露光装置では、以下のような問題点が存在していた。
図４に示すような特許文献１の露光装置１は、帯状基板３が装置右方に設置された繰り出し用リール７から繰り出され、装置左方に設置された巻き取り用リール８に巻き取られるので、搬送機構の構成において、水平方向の距離を大きく取っており、装置全体として大きな設置面積を必要としている。
However, the conventional projection exposure apparatus has the following problems.
In the exposure apparatus 1 of Patent Document 1 as shown in FIG. 4, the belt-like substrate 3 is fed out from a feeding reel 7 installed on the right side of the apparatus, and taken up on a winding reel 8 installed on the left side of the apparatus. Therefore, in the configuration of the transport mechanism, the horizontal distance is large, and a large installation area is required for the entire apparatus.
また、図５に示すような特許文献３の投影露光装置は、非テレセントリックな投影光学系１３を光軸が水平になるように設けた構成であるので大きな設置面積を必要としている。図５では、投影光学系１３を１つの小さなブラックボックスで模式的に表示しているので、図面上では小さな設置面積で済むように見えるが、実際は、高い解像度を確保するために２０枚近くのレンズを組み合わせて全長が２．５ｍ以上にもなる非常に長い投影光学系を構成しているものであり、クリーンルーム内において大きな設置面積を必要としている。なお、特許文献２に示す投影露光装置においても装置のサイズを小さくすることが使用している光学系では困難であった。 Further, since the projection exposure apparatus of Patent Document 3 as shown in FIG. 5 has a configuration in which the non-telecentric projection optical system 13 is provided so that the optical axis is horizontal, a large installation area is required. In FIG. 5, since the projection optical system 13 is schematically displayed by one small black box, it seems that only a small installation area is required on the drawing. A very long projection optical system having a total length of 2.5 m or more is configured by combining lenses, and requires a large installation area in a clean room. In the projection exposure apparatus shown in Patent Document 2, it is difficult to reduce the size of the apparatus with the optical system used.
また、非テレセントリックな投影光学系は、例えば光軸を、垂直になるように設けたフィルム露光装置である場合は、フィルムテープ状のワークの搬送機構が水平方向に大きな設置面積を占めるとともに、非テレセントリックな投影光学系の投影レンズが高く聳え立つので、大きな階高と設置面積を必要としており、フィルム露光装置が大気の滞留の妨げになりまた視野を遮る等、クリーンルーム内における設置環境を悪くすることになる。 When the non-telecentric projection optical system is, for example, a film exposure apparatus in which the optical axis is set to be vertical, the film tape-shaped workpiece transport mechanism occupies a large installation area in the horizontal direction, and The projection lens of the telecentric projection optical system stands up high, requiring a large floor height and installation area, and the film exposure device impedes atmospheric retention and obstructs the field of view. It will be.
本発明は、前記した問題点を解決すべく創案されたもので、装置の水平方向及び垂直方向の大きさを抑制して設置容積を従来の装置と比較して小さくした投影露光装置を提供することを課題とする。 The present invention has been devised to solve the above-described problems, and provides a projection exposure apparatus in which the installation volume is reduced as compared with the conventional apparatus by suppressing the horizontal and vertical sizes of the apparatus. This is the issue.
前記課題を解決するため、本発明に係る投影露光装置は、鉛直方向に配置した露光ステージを用いて、フィルムテープ状のワークにマスクのパターンを照射光により投影して露光する投影露光装置において、前記露光ステージへの前記ワークの移動を鉛直方向に行う搬送機構と、この搬送機構とは前記露光ステージを境に隣り合う位置に配置されるダイソン光学系を有する投影光学機構と、を備え、前記ダイソン光学系は、当該ダイソン光学系に入射する照射光の光軸、及び、当該ダイソン光学系から出射する照射光の光軸が、前記露光ステージのワークに対して直交するように配置され、前記搬送機構は、前記ワークを送り出す供給リールと、前記供給リールから送り出された前記ワークをガイドする供給側第１ガイドローラ及び供給側第２ガイドローラと、前記供給側第１ガイドローラ及び前記供給側第２ガイドローラ間にガイドされる前記ワークにテンションを与えるべく前記ワークの自重若しくはエアー付勢にて前記ワークを下方に弛ませる第１テンション調整手段と、前記供給側第２ガイドローラからの前記ワークを前記露光ステージに沿って送り当該露光ステージの上方及び下方に配置される第１搬送ローラ及び第２搬送ローラと、前記第２搬送ローラからの前記ワークをガイドする巻取側第１ガイドローラ及び巻取側第２ガイドローラと、前記巻取側第１ガイドローラ及び前記巻取側第２ガイドローラ間によりガイドされる前記ワークにテンションを与えるべく前記ワークの自重若しくはエアー付勢にて前記ワークを下方に弛ませる第２テンション調整手段と、前記巻取側第２ガイドローラからの前記ワークを巻き取る巻取リールと、を備え、前記供給リール、前記供給側第１ガイドローラ、前記供給側第２ガイドローラ、前記第１テンション調整手段、及び、前記第１搬送ローラを有するワーク供給側搬送経路が、前記第２搬送ローラ、前記巻取側第１ガイドローラ、前記巻取側第２ガイドローラ、前記第２テンション調整手段、及び、前記巻取リールを有するワーク巻き取り側搬送経路より上方に配置されると共に、前記ワーク供給側搬送経路を構成する前記供給リールから前記第１搬送ローラまでがワーク搬送方向に向かって下り勾配に配置され、且つ、前記ワーク巻き取り側搬送経路を構成する前記第２搬送ローラから前記巻取リールまでが昇り勾配になるように配置されて両搬送路がほぼ平行に構成され、更に、前記第１テンション調整手段と前記第２テンション調整手段が上下に並ぶ位置に配置された構成である。
In order to solve the above problems, a projection exposure apparatus according to the present invention is a projection exposure apparatus that uses a exposure stage arranged in a vertical direction to project a mask pattern onto a film tape-shaped workpiece by irradiation light, and exposes the mask. A transport mechanism that vertically moves the workpiece to the exposure stage, and a projection optical mechanism that has a Dyson optical system disposed at a position adjacent to the transport stage. The Dyson optical system is arranged so that the optical axis of the irradiation light incident on the Dyson optical system and the optical axis of the irradiation light emitted from the Dyson optical system are orthogonal to the workpiece of the exposure stage , The transport mechanism includes a supply reel that feeds the workpiece, a supply-side first guide roller that guides the workpiece fed from the supply reel, and a supply-side first guide roller. A first roller that loosens the workpiece downward by its own weight or air bias so as to apply tension to the guide roller and the workpiece guided between the supply-side first guide roller and the supply-side second guide roller. Tension adjusting means, the work from the supply-side second guide roller is fed along the exposure stage, a first transport roller and a second transport roller disposed above and below the exposure stage, and the second transport A winding-side first guide roller and a winding-side second guide roller that guide the workpiece from the roller, and the workpiece guided by the winding-side first guide roller and the winding-side second guide roller. A second tension adjusting means for slackening the work downward by its own weight or air bias to give tension; A take-up reel that winds up the work from the take-up-side second guide roller, and the supply reel, the supply-side first guide roller, the supply-side second guide roller, the first tension adjusting means, and The workpiece supply side conveying path having the first conveying roller includes the second conveying roller, the winding side first guide roller, the winding side second guide roller, the second tension adjusting means, and the winding The reel is disposed above the workpiece winding side conveyance path, and the supply reel constituting the workpiece supply side conveyance path to the first conveyance roller are arranged in a downward gradient in the workpiece conveyance direction, and The second conveying roller constituting the workpiece take-up side conveying path and the take-up reel are arranged so as to have an ascending gradient so that both conveying paths are substantially parallel to each other. Further, the first tension adjusting means and the second tension adjusting means are arranged in a vertically aligned position.
このように構成した投影露光装置は、搬送機構でフィルムテープ状のワークを露光ステージの垂直面に近接して鉛直方向に１コマ分間欠送りし、ワークとマスクとを位置合わせすると、光源から照射された所定波長の紫外線を含む照射光をダイソン光学系によりワークに照射してマスクの露光パターンを形成する。このとき、鉛直方向にワークを送る搬送機構と、ダイソン光学系を有する投影光学機構とは、露光ステージを介して一方と他方に配置されることにより、装置幅方向及び装置高さ方向の寸法を抑制することができる配置となる。
また、投影露光装置は、露光ステージを挟んで投影光学機構と反対側に配置されたときに供給リールから第１搬送ローラまでの距離と、第２搬送ローラから巻取リールまでの距離と、を小さくでき、かつ、供給リールと巻取リールとの距離を小さくすることができる。
The projection exposure apparatus constructed in this way intermittently feeds a film tape-shaped workpiece by one frame in the vertical direction close to the vertical surface of the exposure stage by the transport mechanism, and irradiates from the light source when the workpiece and the mask are aligned. Irradiated light containing ultraviolet light having a predetermined wavelength is irradiated onto the workpiece by the Dyson optical system to form an exposure pattern of the mask. At this time, the conveyance mechanism for feeding the workpiece in the vertical direction and the projection optical mechanism having the Dyson optical system are arranged on one side and the other side via the exposure stage, so that the dimensions in the apparatus width direction and the apparatus height direction can be set. The arrangement can be suppressed.
Further, the projection exposure apparatus has a distance from the supply reel to the first conveyance roller and a distance from the second conveyance roller to the take-up reel when arranged on the opposite side of the projection optical mechanism with the exposure stage interposed therebetween. The distance between the supply reel and the take-up reel can be reduced.
さらに、露光ステージは、ダイソン光学系から出射する照射光の光軸方向に移動可能である。
ワークの厚さに応じてダイソン光学系の焦点位置が変わる。この焦点ずれ量を補正するために、露光ステージを光軸方向に移動させることで焦点位置が合った状態でワークを露光することができる。
Furthermore, the exposure stage is movable in the optical axis direction of the irradiation light emitted from the Dyson optical system.
The focal position of the Dyson optical system changes according to the thickness of the workpiece. In order to correct this defocus amount, the workpiece can be exposed in a state where the focal position is in alignment by moving the exposure stage in the optical axis direction.
また、投影露光装置において、ダイソン光学系と露光ステージとの間の露光領域に挿入及び退避可能に配置され、光軸方向のワーク表面の位置を測定するワーク表面位置測定手段と、ダイソン光学系と露光ステージとの間の露光領域に挿入及び退避可能に配置され、光軸方向に直交する方向のワークの位置ずれ量を確認するために画像を取得するマーク取得手段とを備え、ワーク表面位置測定手段による表面の位置情報に基づいて露光ステージが光軸方向に移動するとともに、マーク取得手段による位置ずれ量の情報に基づいてマスクが移動する。
このように構成した投影露光装置は、送られてきたワークの焦点合わせ及びワークとマスクとの位置合わせのためにワーク表面位置測定手段及びマーク取得手段がダイソン光学系と露光ステージとの間の露光領域に挿入される。その際に、光軸方向及びこれに直交する方向のワークの位置を確認することができる。これに応じて露光ステージが光軸方向に移動するとともにマスクが移動するので、正確な露光を行うことができる。
Further, in the projection exposure apparatus, a work surface position measuring means that is disposed so as to be inserted into and retracted from an exposure area between the Dyson optical system and the exposure stage, and that measures the position of the work surface in the optical axis direction, and the Dyson optical system, A workpiece surface position measurement comprising mark acquisition means arranged to be able to be inserted and retracted in an exposure area between the exposure stage and acquiring an image in order to confirm a displacement amount of the workpiece in a direction orthogonal to the optical axis direction. The exposure stage moves in the optical axis direction based on the surface position information by the means, and the mask moves based on the positional deviation information by the mark acquisition means.
In the projection exposure apparatus configured as described above, the work surface position measurement means and the mark acquisition means are used to perform exposure between the Dyson optical system and the exposure stage for the purpose of focusing the sent work and aligning the work with the mask. Inserted into the region. At that time, the position of the workpiece in the direction of the optical axis and the direction orthogonal thereto can be confirmed. Accordingly, the exposure stage moves in the optical axis direction and the mask moves, so that accurate exposure can be performed.
また、投影露光装置において、搬送機構は、ワークを挟持しない状態にて搬送し、第１搬送ローラおよび第２搬送ローラによりワークの上下方向の位置調整がされ、供給側第２ガイドローラおよび巻取側第１ガイドローラのガイドローラ軸方向の移動により前記ワークの搬送方向に対する傾斜位置調整を行うように構成されている。
In the projection exposure apparatus, the transport mechanism transports the workpiece without pinching it, and the vertical position of the workpiece is adjusted by the first transport roller and the second transport roller, so that the supply-side second guide roller and the winding side are adjusted. Inclination position adjustment with respect to the conveyance direction of the workpiece is performed by movement of the side first guide roller in the guide roller axial direction .
このように構成したことにより、投影露光装置は、露光ステージを挟んで投影光学機構と反対側に配置されたときに供給リールから第１搬送ローラまでの距離と、第２搬送ローラから巻取リールまでの距離と、を小さくでき、かつ、供給リールと巻取リールとの距離を小さくすることができる。したがって、設置スペースがコンパクトになる。
With this configuration, the projection exposure apparatus can be configured such that the distance from the supply reel to the first conveyance roller when the exposure stage is disposed on the opposite side of the projection optical mechanism, and the second conveyance roller to the take-up reel. And the distance between the supply reel and the take-up reel can be reduced. Therefore, the installation space becomes compact.
本発明に係る投影露光装置によれば、次のような優れた効果を奏する。
（１）投影露光機構にレンズ、プリズム、ミラー等の数が少なくて極めて小形であるダイソン光学系と、フィルムテープ状のワークを露光ステージ側で鉛直方向に搬送する搬送機構を採用しているため、装置の高さ及び幅方向の寸法を従来の投影露光装置より小さく構成できるので、クリーンルーム内の設置スペースを小さく抑えることができる。
（２）投影露光装置は、高さを抑え設置面積を小さくできるので、クリーンルーム内における大気の滞留の妨げとなることを最小限にして、またクリーンルーム内の作業スペースにおける視野を遮ることを最小限に抑え、設置環境を良好にすることができる。
The projection exposure apparatus according to the present invention has the following excellent effects.
(1) The projection exposure mechanism employs a Dyson optical system that has a small number of lenses, prisms, mirrors, etc. and a very small size, and a transport mechanism that transports a film tape-shaped workpiece in the vertical direction on the exposure stage side. Since the height and width dimensions of the apparatus can be made smaller than those of the conventional projection exposure apparatus, the installation space in the clean room can be kept small.
(2) Since the projection exposure apparatus can reduce the height and reduce the installation area, it minimizes the obstruction of atmospheric retention in the clean room and minimizes the view of the work space in the clean room. The installation environment can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
＜投影露光装置２０の構成＞
図１は、投影露光装置を模式的に示す全体斜視図である。
投影露光装置２０は、光源機構２１（投影光学機構）と、マスク保持枠２２と、このマスク保持枠２２から所定距離をあけて光路上に設置したダイソン光学系２３（投影光学機構）と、露光ステージ２４と、搬送機構２５とを有している。マスク保持枠２２は、光源機構２１の光軸上に配置したマスクＭを保持する。露光ステージ２４は、ダイソン光学系２３から送られてくる照射光の光路上に配置されている。搬送機構２５は、露光ステージ２４の垂直面に近接してフィルムテープ状のワークＦを鉛直方向に１コマずつ間欠送りする。投影露光装置２０は、露光に先行してワークＦとマスクＭとの整合マーク（図示せず）の位置を合わせる位置合わせ制御手段２６を備えている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Configuration of Projection Exposure Apparatus 20>
FIG. 1 is an overall perspective view schematically showing a projection exposure apparatus.
The projection exposure apparatus 20 includes a light source mechanism 21 (projection optical mechanism), a mask holding frame 22, a Dyson optical system 23 (projection optical mechanism) installed on the optical path at a predetermined distance from the mask holding frame 22, and an exposure. A stage 24 and a transport mechanism 25 are provided. The mask holding frame 22 holds the mask M arranged on the optical axis of the light source mechanism 21. The exposure stage 24 is disposed on the optical path of the irradiation light sent from the Dyson optical system 23. The transport mechanism 25 intermittently feeds the film tape-shaped workpiece F frame by frame in the vertical direction close to the vertical surface of the exposure stage 24. The projection exposure apparatus 20 includes an alignment control means 26 that aligns the position of an alignment mark (not shown) between the workpiece F and the mask M prior to exposure.
この投影露光装置２０は、搬送機構２５によりワークＦを１コマ間欠送りすると、位置合わせ手段（図示せず）による位置合わせを行う。そして、光源機構２１より所定波長の紫外線を含む光を所要時間照射してマスクＭのパターンを、露光ステージ２４に沿って垂直な面のワークＦに投影露光して形成するものである。 When the workpiece F is intermittently fed one frame by the transport mechanism 25, the projection exposure apparatus 20 performs alignment by an alignment means (not shown). Then, the light source mechanism 21 irradiates light including ultraviolet rays having a predetermined wavelength for a required time, and the pattern of the mask M is projected and formed on the workpiece F on the vertical surface along the exposure stage 24.
光源機構２１は、所定波長の紫外線を含む光を照射する紫外線ランプ２１ａと、楕円ミラー２１ｂと、反射鏡２１ｃと、フライアイレンズ２１ｄ等とから構成される。楕円ミラー２１ｂは、紫外線ランプ２１ａを焦点位置に来るように設けて紫外線ランプ２１ａからの照射光を反射する。反射鏡２１ｃは、楕円ミラー２１ｂで反射された照射光の方向を変える。フライアイレンズ２１ｄは、反射鏡２１ｃにより反射された照射光の照度分布を均一にする。紫外線ランプ２１ａからの照射光をマスクＭ側に照射している。なお、紫外線ランプ２１ａは、常に点灯させておき、図示しないシャッタ機構を開閉することにより照射光を照射するように構成されている。 The light source mechanism 21 includes an ultraviolet lamp 21a that irradiates light including ultraviolet rays having a predetermined wavelength, an elliptical mirror 21b, a reflecting mirror 21c, a fly-eye lens 21d, and the like. The elliptical mirror 21b reflects the light emitted from the ultraviolet lamp 21a by providing the ultraviolet lamp 21a at the focal position. The reflecting mirror 21c changes the direction of the irradiation light reflected by the elliptical mirror 21b. The fly-eye lens 21d makes the illuminance distribution of the irradiation light reflected by the reflecting mirror 21c uniform. Irradiation light from the ultraviolet lamp 21a is applied to the mask M side. The ultraviolet lamp 21a is always turned on, and is configured to irradiate irradiation light by opening and closing a shutter mechanism (not shown).
マスクＭは、マスク保持枠２２により鉛直方向に保持され、ワークＦに投影する１コマ分の回路パターンが描画されている他にワークＦとの位置決めを行う整合マーク、マスク自身を識別する識別マーク等が所定位置に設けられている。また、ワークＦは、例えば１２．５μｍの厚さのフィルムテープ状に形成されている。 The mask M is held in the vertical direction by the mask holding frame 22, a circuit pattern for one frame projected onto the work F is drawn, an alignment mark for positioning with the work F, and an identification mark for identifying the mask itself Etc. are provided at predetermined positions. The workpiece F is formed in a film tape shape having a thickness of 12.5 μm, for example.
ダイソン光学系２３は、装置の設置面に対して平行となる照射光の光軸を入射及び出射するように設置されている。このダイソン光学系２３は、入射及び出射する照射光の光軸にレンズ中心が一致している入射側凸レンズ２３ａ及び出射側凸レンズ２３ｃと、この入射側凸レンズ２３ａ及び出射側凸レンズ２３ｃの間に配置されたプリズム反射体２３ｂと、このプリズム反射体２３ｂの上方に配置された反射側凸レンズ２３ｄ及び凹面反射ミラー２３ｅとを備えている。
従って、ダイソン光学系２３は、照射光が入射すると、はじめに入射側凸レンズ２３ａを透過し、プリズム反射体２３ｂで反射され、反射側凸レンズ２３ｄを透過して凹面反射ミラー２３ｅで反射する。照射光は、反射側凸レンズ２３ｄを透過して、プリズム反射体２３ｂで反射して、出射側凸レンズ２３ｃから照射光を出射して、ワークＦに照射光を照射する。このダイソン光学系２３は、設置スペースが他の光学系と比較して小さくて済むため、装置全体を小さく抑えることができる。
The Dyson optical system 23 is installed so as to enter and emit the optical axis of the irradiation light parallel to the installation surface of the apparatus. The Dyson optical system 23 is disposed between the incident-side convex lens 23a and the emitting-side convex lens 23c whose lens centers coincide with the optical axes of the incident and outgoing irradiation light, and the incident-side convex lens 23a and the emitting-side convex lens 23c. Prism reflector 23b, and a reflection-side convex lens 23d and a concave reflection mirror 23e disposed above the prism reflector 23b.
Therefore, when the irradiation light is incident, the Dyson optical system 23 first passes through the incident side convex lens 23a, is reflected by the prism reflector 23b, passes through the reflection side convex lens 23d, and is reflected by the concave reflecting mirror 23e. The irradiation light passes through the reflection-side convex lens 23d, is reflected by the prism reflector 23b, is emitted from the emission-side convex lens 23c, and irradiates the workpiece F with the irradiation light. Since this Dyson optical system 23 requires a smaller installation space than other optical systems, the entire apparatus can be kept small.
露光ステージ２４は、ステージ面（垂直面）２４ａが、鉛直方向に配置されており、ダイソン光学系２３からの照射光の光軸に対して直交して垂直となるように設けられる。露光ステージ２４は、図２の矢印２４ｂで示すように、焦点合わせのために光軸方向に移動できるようになっている。さらに、ダイソン光学系２３の中心から所要距離となるように位置決めされている。
また、露光ステージ２４は、真空ポンプの配管と接続されて、ワークＦを吸着して固定するように構成されている。この露光ステージ２４上にワークＦの露光範囲である１コマが搬送されると、後述するマーク取得手段２６ａ，２６ｂによりワークＦの位置決めマークとマスクＭの位置決めマークとの位置関係を取得する。そして、ワークＦの位置決めマークとマスクＭの位置決めマークとの位置ずれをゼロにするように、マスクＭの位置を移動させる。ワークＦとマスクＭとの位置合わせが終了すると露光が行われる。
The exposure stage 24 is provided such that a stage surface (vertical surface) 24 a is arranged in the vertical direction and is perpendicular to the optical axis of the irradiation light from the Dyson optical system 23. The exposure stage 24 can be moved in the optical axis direction for focusing as shown by an arrow 24b in FIG. Furthermore, it is positioned so as to be a required distance from the center of the Dyson optical system 23.
The exposure stage 24 is connected to a vacuum pump pipe so as to suck and fix the workpiece F. When one frame, which is the exposure range of the workpiece F, is transported onto the exposure stage 24, the positional relationship between the positioning mark of the workpiece F and the positioning mark of the mask M is acquired by mark acquisition means 26a and 26b described later. Then, the position of the mask M is moved so that the positional deviation between the positioning mark of the workpiece F and the positioning mark of the mask M becomes zero. When the alignment between the workpiece F and the mask M is completed, exposure is performed.
図２は、投影露光装置２０の搬送機構２５の配置を模式的に示した側面図である。
搬送機構２５は、搬送径路中にワークＦのテンションを調整する第１及び第２テンション調整手段として第１エアダンサ２５Ｄ及び第２エアダンサ２５Ｊとを用いるとともに、露光ステージ２４のステージ面２４ａに近接してフィルムテープ状のワークＦを鉛直方向に１コマずつ間欠送りする構成としている。この搬送機構２５の供給側は、ここでは、ワークＦを送り出す供給リール２５ａと、この供給リール２５ａから送り出すワークＦをガイドする第１ガイドローラ２５ｂ及び第２ガイドローラ２５ｃと、この第１ガイドローラ２５ｂ及び第２ガイドローラ２５ｃ間でガイドされるワークＦのテンションを調整する第１エアダンサ２５Ｄ（ボックス２５ｄ）とを有している。この搬送機構２５の巻取側は、ワークＦをガイドする第３ガイドローラ２５ｈ及び第４ガイドローラ２５ｉと、この第３ガイドローラ２５ｈ及び第４ガイドローラ２５ｉ間のワークＦのテンションを調整する第２エアダンサ２５Ｊ（ボックス２５ｊ）と、第４ガイドローラ２５ｉからのワークＦを巻き取る巻取リール２５ｍと、を有している。
さらに、搬送機構２５の供給側において、露光ステージ２４の上方に、第２ガイドローラ２５ｃから送り出されるワークＦを露光ステージ２４のステージ面２４ａに送る第１搬送ローラ２５ｆが配置される。また、搬送機構２５の巻取側において、露光ステージ２４の下方に、ステージ面２４ａからワークＦを送る第２搬送ローラ２５ｇが配置される。なお、第１エアダンサ２５Ｄ及び第２エアダンサ２５Ｊは、ワークＦを外乱の影響がないようにボックス２５ｄ，２５ｊに収納する。そして、第１エアダンサ２５Ｄ及び第２エアダンサ２５Ｊは、１コマずつ送る送り量に影響しないように一時的にワークＦの強制送りをワークＦの自重による制振作用で緩衝するようにしてワークＦのテンションを調整する。
FIG. 2 is a side view schematically showing the arrangement of the transport mechanism 25 of the projection exposure apparatus 20.
The transport mechanism 25 uses the first air dancer 25D and the second air dancer 25J as first and second tension adjusting means for adjusting the tension of the workpiece F in the transport path, and is close to the stage surface 24a of the exposure stage 24. The film tape-shaped workpiece F is intermittently fed one by one in the vertical direction. Here, the supply side of the transport mechanism 25 includes a supply reel 25a that feeds the workpiece F, a first guide roller 25b and a second guide roller 25c that guide the workpiece F that is fed from the supply reel 25a, and the first guide roller. And a first air dancer 25D (box 25d) for adjusting the tension of the workpiece F guided between the second guide roller 25c and the second guide roller 25c. The winding side of the transport mechanism 25 adjusts the tension of the work F between the third guide roller 25h and the fourth guide roller 25i and the third guide roller 25h and the fourth guide roller 25i for guiding the work F. 2 has an air dancer 25J (box 25j) and a take-up reel 25m that takes up the work F from the fourth guide roller 25i.
Further, on the supply side of the transport mechanism 25, a first transport roller 25 f is disposed above the exposure stage 24 to send the workpiece F fed from the second guide roller 25 c to the stage surface 24 a of the exposure stage 24. Further, on the winding side of the transport mechanism 25, a second transport roller 25g for feeding the workpiece F from the stage surface 24a is disposed below the exposure stage 24. The first air dancer 25D and the second air dancer 25J store the work F in the boxes 25d and 25j so as not to be affected by disturbance. The first air dancer 25D and the second air dancer 25J temporarily buffer the forcible feed of the workpiece F by the vibration control action by the dead weight of the workpiece F so as not to affect the feed amount to be sent one frame at a time. Adjust the tension.
供給リール２５ａと、第１ガイドローラ２５ｂと、第２ガイドローラ２５ｃと、第１搬送ローラ２５ｆと、第２搬送ローラ２５ｇと、第３ガイドローラ２５ｈと、第４ガイドローラ２５ｉと、巻取リール２５ｍとは、それぞれに設けた制御用モータにより駆動されるように構成している。なお、ワークＦの送り量は、例えば、第１搬送ローラ２５ｆの制御用モータ２５ｆ２（図３参照）及び第２搬送ローラ２５ｇの制御用モータ２５ｇ２をステッピングモータ又はサーボモータにして、装置制御装置２６ｄからワークＦの露光単位である１コマずつ送る量を制御用モータ２５ｆ２又は制御用モータ２５ｇ２。に与えればよい。また、搬送機構２５は、図２に示すように、供給リール２５ａと、第１ガイドローラ２５ｂと、第２ガイドローラ２５ｃと、第１搬送ローラ２５ｆとが、第２搬送ローラ２５ｇと、第３ガイドローラ２５ｈと、第４ガイドローラ２５ｉと、巻取リール２５ｍより高い位置に配置されている。 Supply reel 25a, first guide roller 25b, second guide roller 25c, first transport roller 25f, second transport roller 25g, third guide roller 25h, fourth guide roller 25i, and take-up reel 25m is configured to be driven by a control motor provided in each. The feed amount of the workpiece F is controlled by, for example, controlling the motor 25f 2 for controlling the first transport roller 25f (see FIG. 3) and the motor 25g 2 for controlling the second transport roller 25g using a stepping motor or a servo motor. A control motor 25f 2 or a control motor 25g 2 controls the amount of one frame that is an exposure unit of the workpiece F from the apparatus 26d. To give. Further, as shown in FIG. 2, the transport mechanism 25 includes a supply reel 25a, a first guide roller 25b, a second guide roller 25c, a first transport roller 25f, a second transport roller 25g, and a third transport roller 25g. The guide roller 25h, the fourth guide roller 25i, and the take-up reel 25m are disposed at higher positions.
さらに、図２に示すように、搬送機構２５は、供給リール２５ａから第１ガイドローラ２５ｂへのワークＦの巻き掛けを所要下り勾配（供給リール２５ａの軸位置が第１ガイドローラ２５ｂの軸位置より高い）に配置されている。また、第１ガイドローラ２５ｂに対して第２ガイドローラ２５ｃを同一高さとするか又は低くなるように配置する。さらに、第２ガイドローラ２５ｃから第１搬送ローラ２５ｆへのワークＦの巻き掛けを所要下り勾配（第２ガイドローラ２５ｃの軸位置が第１搬送ローラ２５ｆの軸位置より高い）に配置する。さらに、搬送機構２５は、第２搬送ローラ２５ｇから第３ガイドローラ２５ｈへのワークＦの巻き掛けを所要上り勾配（第３ガイドローラ２５ｈの軸位置が第２搬送ローラ２５ｇの軸位置より高い）に位置する。また、第３ガイドローラ２５ｈに対して第４ガイドローラ２５ｉを同一高さとするか又は高くなるように配置する。さらに第４ガイドローラ２５ｉから巻取リール２５ｍへのワークＦの巻き掛けを所要上り勾配（巻取リール２５ｍの軸位置が第４ガイドローラ２５ｉの軸位置より高い）に位置する。 Further, as shown in FIG. 2, the transport mechanism 25 is configured to wind the work F from the supply reel 25a to the first guide roller 25b with a required downward gradient (the axial position of the supply reel 25a is the axial position of the first guide roller 25b). Higher). Further, the second guide roller 25c is arranged to have the same height or lower than the first guide roller 25b. Further, the work F is wound around the first guide roller 25f from the second guide roller 25c at a required downward gradient (the axial position of the second guide roller 25c is higher than the axial position of the first transport roller 25f). Further, the transport mechanism 25 is required to ascend the workpiece F from the second transport roller 25g to the third guide roller 25h (the axial position of the third guide roller 25h is higher than the axial position of the second transport roller 25g). Located in. Further, the fourth guide roller 25i is arranged to have the same height or higher than the third guide roller 25h. Further, the work F is wound on the take-up reel 25m from the fourth guide roller 25i so as to have a required upward gradient (the axial position of the take-up reel 25m is higher than the axial position of the fourth guide roller 25i).
搬送機構２５は、供給リール２５ａから第１搬送ローラ２５ｆまでの配置と、第２搬送ローラ２５ｇから巻取リール２５ｍまでの配置と、第１搬送ローラ２５ｆ及び第２搬送ローラ２５ｇとにより、ワークＦを挟持して搬送することなしに適切に搬送する。また、搬送機構２５は、位置合わせにおいては、第２ガイドローラ２５ｃと第３ガイドローラ２５ｈとが軸方向に移動してワークＦの傾斜方向の位置調整を行い、第１搬送ローラ２５ｆと第２搬送ローラ２５ｇとによりワークＦの上下方向の位置調整を行う。そして、搬送機構２５は、供給リール２５ａから第１搬送ローラ２５ｆまでを装置の設置面に沿った方向（ほぼ水平方向）にワークＦを搬送する。また、第１搬送ローラ２５ｆ及び第２搬送ローラ２５ｇ間においてワークを垂直方向に搬送し、かつ、第２搬送ローラ２５ｇから巻取リール２５ｍまでを装置の設置面に沿った方向（ほぼ水平方向）にワークを搬送する。従って、設置スペースがコンパクトになる。 The transport mechanism 25 includes a work F by an arrangement from the supply reel 25a to the first transport roller 25f, an arrangement from the second transport roller 25g to the take-up reel 25m, and the first transport roller 25f and the second transport roller 25g. Transport properly without pinching. Further, in the position alignment, the transport mechanism 25 adjusts the position of the workpiece F in the tilt direction by moving the second guide roller 25c and the third guide roller 25h in the axial direction, and the first transport roller 25f and the second transport roller 25f. The position of the workpiece F in the vertical direction is adjusted by the transport roller 25g. The transport mechanism 25 transports the workpiece F from the supply reel 25a to the first transport roller 25f in a direction along the apparatus installation surface (substantially horizontal direction). Further, the workpiece is conveyed in the vertical direction between the first conveyance roller 25f and the second conveyance roller 25g, and the direction from the second conveyance roller 25g to the take-up reel 25m along the installation surface of the apparatus (almost horizontal direction). The work is transported to Accordingly, the installation space becomes compact.
制御手段２６は、搬送機構２５によりワークＦを１コマ送りした後、露光する前に、ワークＦの１コマ毎に描画された位置決めマーク（例えば○）と、マスクＭの位置決めマーク（例えば○）とを整合するためのものである。
この制御手段２６は、ワークＦとマスクＭとの位置決めマークをハーフミラ（図示せず）及びＣＣＤカメラ等を有するマーク取得手段２６ａ，２６ｂと、このマーク取得手段２６ａ，２６ｂからの画像信号を入力して画像処理して画像信号を出力する画像処理装置２６ｃとを有する。画像処理装置２６ｃは、ワークＦとマスクＭとの位置決めマークを画像処理する。画像処理した結果、位置決めマークの位置ずれ量を算出する。その位置決めマークとの位置ずれ量をマスクＭを移動させることにより、ワークＦとマスクＭとの位置ずれ量をほぼゼロにする。さらに、制御手段２６は、搬送機構２５の第２ガイドローラ２５ｃと第１搬送ローラ２５ｆと第２搬送ローラ２５ｇと第３ガイドローラ２５ｈとの間で制御信号を送受信する装置制御装置２６ｄとを備えている。装置制御装置２６ｄは、位置決めマークの位置ずれ量がしきい値より大きいときに、次の１コマ分のワークの送り量及び１コマの傾き（姿勢）を補正するように、第２ガイドローラ２５ｃ又は第３ガイドローラ２５ｈをローラの軸方向に移動させたり、第１搬送ローラ２５ｆ及び第２搬送ローラ２５ｇの送り量を制御したりする。
The control means 26 feeds the workpiece F one frame by the transport mechanism 25 and then exposes the positioning mark (for example, ◯) drawn for each frame of the workpiece F and the positioning mark (for example, ◯) of the mask M before exposure. It is for matching.
The control means 26 inputs mark marks 26a and 26b having a half mirror (not shown) and a CCD camera and the like, and image signals from the mark acquisition means 26a and 26b. An image processing device 26c that performs image processing and outputs an image signal. The image processing device 26c performs image processing on the positioning mark between the workpiece F and the mask M. As a result of the image processing, the positional deviation amount of the positioning mark is calculated. By moving the mask M with a positional deviation amount from the positioning mark, the positional deviation amount between the workpiece F and the mask M is made substantially zero. Further, the control means 26 includes a device control device 26d that transmits and receives control signals between the second guide roller 25c, the first transport roller 25f, the second transport roller 25g, and the third guide roller 25h of the transport mechanism 25. ing. The device control device 26d adjusts the second guide roller 25c so as to correct the feed amount of the next one frame and the inclination (posture) of one frame when the positional deviation amount of the positioning mark is larger than the threshold value. Alternatively, the third guide roller 25h is moved in the axial direction of the roller, or the feed amounts of the first transport roller 25f and the second transport roller 25g are controlled.
制御手段２６は、さらに、ワークＦの厚さを測定するため、接触式又は非接触式の変位測定器からなるワーク表面位置測定手段２６ｅを有している。ワーク表面位置測定手段２６ｅは、露光ステージ２４の基準位置（一般的なワーク厚さの焦点位置）からダイソン光学系の光軸方向に、ワークＦの厚さがどれだけずれているかを測定する。そして、焦点ずれ量だけ露光ステージ２４を移動させることにより、ワークＦの焦点合わせが完了する。
なお、マーク取得手段２６ａ，２６ｂ及びワーク表面位置測定手段２６ｅは、露光前に露光領域まで移動して位置決めマークを撮像し、露光時には退避して光路から外れた位置に移動するように構成されている。また、制御手段２６は、必要があれば、ダイソン光学系２３で投影されるマスクＭのマスク像に対する微小な投影倍率の調整制御、シャッタ機構（図示せず）の開閉制御等も行っている。
The control means 26 further has a workpiece surface position measuring means 26e composed of a contact-type or non-contact-type displacement measuring instrument in order to measure the thickness of the workpiece F. The workpiece surface position measuring unit 26e measures how much the thickness of the workpiece F is deviated from the reference position of the exposure stage 24 (a general focal position of the workpiece thickness) in the optical axis direction of the Dyson optical system. Then, by moving the exposure stage 24 by the defocus amount, the focusing of the workpiece F is completed.
Note that the mark acquisition means 26a, 26b and the workpiece surface position measurement means 26e are configured to move to the exposure area before exposure to take an image of the positioning mark, retract during exposure and move to a position off the optical path. Yes. The control means 26 also performs fine projection magnification adjustment control on the mask image of the mask M projected by the Dyson optical system 23, and opening / closing control of a shutter mechanism (not shown), if necessary.
図３（ａ）は、本発明に係る投影露光装置の搬送装置における第１搬送ローラの断面図であり、（ｂ）第１搬送ローラの一部を省略した斜視図である。
図３に示すように、第１搬送ローラ２５ｆは、それぞれ、全周面に小孔２５ｆ１が整列状に開孔されている。そして、第１搬送ローラ２５ｆの軸部の一端は、制御用モータ２５ｆ２と連結し、他端は真空ポンプ（図示しない）の真空パイプ２５ｆ３と回転ジョイント２５ｆ４を介して接続している。そのため、第１搬送ローラ２５ｆは、制御用モータ２５ｆ２で間欠回転すると、ワーク巻付角に対応する箇所にてワークＦに滑りを与えることなく吸引しながら一コマが所定位置に来るように送ることができる。なお、第２搬送ローラ２５ｇも、第１搬送ローラ２５ｆと同様に構成される。さらに、好ましくは、第１ガイドローラ２５ｂから第４ガイドローラ２５ｉのすべてのローラが第１搬送ローラ２５ｆと同様に構成される。
FIG. 3A is a sectional view of the first transport roller in the transport apparatus of the projection exposure apparatus according to the present invention, and FIG. 3B is a perspective view in which a part of the first transport roller is omitted.
As shown in FIG. 3, the first conveying roller 25f are each, small holes 25f 1 is opened in the aligned form on the entire peripheral surface. One end of the shaft portion of the first conveying roller 25f is connected to the control motor 25f 2, the other end is connected through a rotary joint 25f 4 and vacuum pipes 25f 3 of the vacuum pump (not shown). Therefore, the first conveying roller 25f, when intermittently rotated by control motor 25f 2, sends one frame with suction without giving slippage workpiece F at locations corresponding to a work winding angle to come into position be able to. The second transport roller 25g is configured similarly to the first transport roller 25f. Furthermore, preferably, all the rollers from the first guide roller 25b to the fourth guide roller 25i are configured similarly to the first transport roller 25f.
＜投影露光装置２０の動作＞
つぎに、投影露光装置２０の動作について説明する。
投影露光装置２０は、ワークＦの露光単位である一コマを露光ステージ２４で送り出すときには、第１搬送ローラ２５ｆ、第２搬送ローラ２５ｇ、第２ガイドローラ２５ｃ、第３ガイドローラ２５ｈを駆動制御することで行っている。このとき、第１ガイドローラ２５ｂ及び第２ガイドローラ２５ｃにガイドされるワークＦは、第１エアダンサ２５Ｄによりテンションを維持された状態で、かつ、第１ガイドローラ２５ｂ及び第２ガイドローラ２５ｃ間において巻き出された状態となる。このため、巻き出され量が露光ステージ２４側に一コマ分送り出されることになり、常にワークＦのテンションが調整された状態で維持される。同様に、第３ガイドローラ２５ｈ及び第４ガイドローラ２５ｉにガイドされたワークＦは、第２エアダンサ２５Ｊによりテンションを維持された状態で、かつ、第３ガイドローラ２５ｈ及び第４ガイドローラ２５ｉ間において巻き出された状態となる。このため、巻き出され量が露光ステージ２４側から一コマ分送り出されることになり、常にワークＦのテンションが調整された状態で維持される。
<Operation of Projection Exposure Apparatus 20>
Next, the operation of the projection exposure apparatus 20 will be described.
The projection exposure apparatus 20 drives and controls the first conveyance roller 25f, the second conveyance roller 25g, the second guide roller 25c, and the third guide roller 25h when the exposure stage 24 sends out one frame that is an exposure unit of the workpiece F. Is going on. At this time, the workpiece F guided by the first guide roller 25b and the second guide roller 25c is maintained in tension by the first air dancer 25D and between the first guide roller 25b and the second guide roller 25c. It will be in the unwound state. For this reason, the unwinding amount is sent out by one frame to the exposure stage 24 side, and the tension of the workpiece F is always maintained in the adjusted state. Similarly, the workpiece F guided by the third guide roller 25h and the fourth guide roller 25i is maintained in tension by the second air dancer 25J and between the third guide roller 25h and the fourth guide roller 25i. It will be in the unwound state. For this reason, the unwinding amount is sent out by one frame from the exposure stage 24 side, and the tension of the work F is always maintained in a state where it is adjusted.
搬送機構２５は、第１エアダンサ２５Ｄ内（第１ガイドローラ２５ｂ及び第２ガイドローラ２５ｃ間）のワークＦの量が一定になるように、供給リール２５ａ及び第１ガイドローラ２５ｂを駆動させている。また、第２エアダンサ２５Ｊ内（第３ガイドローラ２５ｈ及び第４ガイドローラ２５ｉ）のワークＦの量が一定になるように、第４ガイドローラ２５ｉ及び巻取リール２５ｍを駆動させている。このような搬送機構２５は、供給リール２５ａから供給されるワークＦと、露光ステージに搬送されるワークＦと、巻取リール２５ｍに巻き取られるワークＦと、が連動することはない。つまり、第１エアダンサ２５Ｄ及び第２エアダンサ２５Ｊの位置で別々な動作をすることができる。 The transport mechanism 25 drives the supply reel 25a and the first guide roller 25b so that the amount of the workpiece F in the first air dancer 25D (between the first guide roller 25b and the second guide roller 25c) is constant. . Further, the fourth guide roller 25i and the take-up reel 25m are driven so that the amount of the work F in the second air dancer 25J (the third guide roller 25h and the fourth guide roller 25i) becomes constant. In such a transport mechanism 25, the workpiece F supplied from the supply reel 25a, the workpiece F transported to the exposure stage, and the workpiece F wound around the take-up reel 25m are not interlocked. That is, different operations can be performed at the positions of the first air dancer 25D and the second air dancer 25J.
投影露光装置２０において、搬送機構２５により露光ステージ２４上に搬送されたワークＦは、露光ステージ２４で真空吸着され固定される。そして、ダイソン光学系２３と露光ステージ２４との間に、マーク取得手段２６ａ，２６ｂ及びワーク表面位置測定手段２６ｅが挿入される。マーク取得手段２６ａ，２６ｂは、露光ステージ２４に吸引固定されたワークの位置を把握するため、ワークＦの位置決めマークを撮像する。そして、画像処理装置２６ｃが、ワークＦとマスクＭとの位置ずれ量を計算する。装置制御装置２６ｄは、その位置ずれ量に基づいて、マスクＭを移動させてワークＦとマスクＭとの位置ずれをほぼゼロにする。また、ワーク表面位置測定手段２６ｅは、ワークＦの表面位置を測定する。そして焦点ずれ量に対しては、露光ステージ２４がワークＦを吸引固定したまま光軸方向に移動することで、焦点ずれ量をほぼゼロにする。
マーク取得手段２６ａ，２６ｂは、撮像終了後に、ダイソン光学系２３と露光ステージ２４との間から退避する。そして、光源機構２１からの紫外光がマスクＭに照射され、マスクＭの回路パターンがダイソン光学系２３を介してワークＦの１コマに露光される。そしてワークＦは、露光ステージ２４の真空吸着が開放され、新たにワークＦの１コマが露光ステージ２４に送られる。このような作業が１コマ毎に繰り返し行われる。
なお、搬送機構２５は、ワークＦの搬送を適切に行うことができ、かつ、設置スペースを小さくすることができる。また、投影光学機構であるダイソン光学系２３及び光源機構２１を用いることで高さ方向の寸法を抑制した構成になるため、投影露光装置２０は、クリーンルーム内に設置したときに、設置スペースを従来のものより小さくできるものである。
In the projection exposure apparatus 20, the workpiece F transported onto the exposure stage 24 by the transport mechanism 25 is vacuum-sucked and fixed by the exposure stage 24. And mark acquisition means 26a, 26b and work surface position measurement means 26e are inserted between the Dyson optical system 23 and the exposure stage 24. The mark acquisition means 26a and 26b image the positioning mark of the workpiece F in order to grasp the position of the workpiece sucked and fixed to the exposure stage 24. Then, the image processing device 26c calculates the amount of positional deviation between the workpiece F and the mask M. The apparatus control device 26d moves the mask M based on the amount of positional deviation to make the positional deviation between the workpiece F and the mask M almost zero. The workpiece surface position measuring unit 26e measures the surface position of the workpiece F. With respect to the defocus amount, the defocus amount is made substantially zero by moving the exposure stage 24 in the optical axis direction while the work F is sucked and fixed.
The mark acquisition units 26a and 26b are retracted from between the Dyson optical system 23 and the exposure stage 24 after completion of imaging. Then, the ultraviolet light from the light source mechanism 21 is irradiated onto the mask M, and the circuit pattern of the mask M is exposed to one frame of the workpiece F through the Dyson optical system 23. Then, the workpiece F is released from the vacuum suction of the exposure stage 24, and a new frame of the workpiece F is sent to the exposure stage 24. Such work is repeated for each frame.
In addition, the conveyance mechanism 25 can appropriately convey the workpiece F, and can reduce the installation space. Further, since the height direction dimension is suppressed by using the Dyson optical system 23 and the light source mechanism 21 which are projection optical mechanisms, the projection exposure apparatus 20 has a conventional installation space when installed in a clean room. It can be made smaller than
以上、図面を参照して本発明の露光装置及び露光方法の実施形態を詳述してきたが、本発明は、実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の設計変更をした形態を含むものである。例えば、第１及び第２テンション調整手段は、ワークＦの自重でテンションを調整するものとして説明したが、エアーをワークＦに吹きつけてワークＦのテンションを調整する構成であっても構わない。
また上記実施形態では、パーフォレイションを有しないワークＦで説明してきたが、両側に所定間隔で長手方向に形成された穴であるパーフォレイションホールｆが形成されたテープも流用できる。このようなワークＦを使用する場合には、ワークＦの送り量をパーフォレイションを利用してフォトインタラプタでカウントして計測しても良い。また、位置決めの際にはパーフォレイションホールのエッジを検出してワークＦの位置を検出することもできる。
As described above, the embodiments of the exposure apparatus and the exposure method of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. This includes a form in which the design has been changed. For example, the first and second tension adjusting units have been described as adjusting the tension by the dead weight of the workpiece F, but may be configured to adjust the tension of the workpiece F by blowing air onto the workpiece F.
Moreover, although the said embodiment demonstrated by the workpiece | work F which does not have perforation, the tape in which the perforation hole f which is a hole formed in the longitudinal direction at predetermined intervals on both sides can be diverted. When such a workpiece F is used, the feed amount of the workpiece F may be measured by counting with a photo interrupter using perforation. Further, at the time of positioning, the edge of the perforation hole can be detected to detect the position of the workpiece F.
２０ 投影露光装置
２１ 光源機構（投影光学機構）
２２ マスク保持枠
２３ ダイソン光学系（投影光学機構）
２４ 露光ステージ
Ｆ フィルムテープ状のワーク
Ｍ マスク
２５ 搬送機構
２５ａ 供給リール
２５ｂ 第１ガイドローラ（供給側第１ガイドローラ）
２５ｃ 第２ガイドローラ（供給側第２ガイドローラ）
２５Ｄ 第１エアダンサ（第１テンション調整手段）
２５ｄ ボックス（第１エアダンサ）
２５ｆ 第１搬送ローラ
２５ｇ 第２搬送ローラ
２５ｈ 第３ガイドローラ（巻取側第１ガイドローラ）
２５ｉ 第４ガイドローラ（巻取側第２ガイドローラ）
２５Ｊ 第２エアダンサ（第２テンション調整手段）
２５ｊ ボックス（第２エアダンサ）
２５ｍ 巻取リール
２６ 制御手段
２６ａ，２６ｂ マーク取得手段
２６ｃ 画像処理装置
２６ｄ 装置制御装置
２６ｅ ワーク表面位置測定手段
20 Projection exposure apparatus 21 Light source mechanism (projection optical mechanism)
22 mask holding frame 23 Dyson optical system (projection optical mechanism)
24 exposure stage F film tape-like work M mask 25 transport mechanism 25a supply reel 25b first guide roller (supply side first guide roller)
25c Second guide roller (supply side second guide roller)
25D first air dancer (first tension adjusting means)
25d box (first air dancer)
25f 1st conveyance roller 25g 2nd conveyance roller 25h 3rd guide roller (winding side 1st guide roller)
25i Fourth guide roller (winding side second guide roller)
25J 2nd air dancer (2nd tension adjusting means)
25j box (second air dancer)
25 m Take-up reel 26 Control means 26a, 26b Mark acquisition means 26c Image processing device 26d Device control device 26e Work surface position measurement means
Claims (4)
前記露光ステージへの前記ワークの移動を鉛直方向に行う搬送機構と、この搬送機構とは前記露光ステージを境に隣り合う位置に配置されるダイソン光学系を有する投影光学機構と、を備え、前記ダイソン光学系は、当該ダイソン光学系に入射する照射光の光軸、及び、当該ダイソン光学系から出射する照射光の光軸が、前記露光ステージのワークに対して直交するように配置され、
前記搬送機構は、前記ワークを送り出す供給リールと、前記供給リールから送り出された前記ワークをガイドする供給側第１ガイドローラ及び供給側第２ガイドローラと、前記供給側第１ガイドローラ及び前記供給側第２ガイドローラ間にガイドされる前記ワークにテンションを与えるべく前記ワークの自重若しくはエアー付勢にて前記ワークを下方に弛ませる第１テンション調整手段と、前記供給側第２ガイドローラからの前記ワークを前記露光ステージに沿って送り当該露光ステージの上方及び下方に配置される第１搬送ローラ及び第２搬送ローラと、前記第２搬送ローラからの前記ワークをガイドする巻取側第１ガイドローラ及び巻取側第２ガイドローラと、前記巻取側第１ガイドローラ及び前記巻取側第２ガイドローラ間によりガイドされる前記ワークにテンションを与えるべく前記ワークの自重若しくはエアー付勢にて前記ワークを下方に弛ませる第２テンション調整手段と、前記巻取側第２ガイドローラからの前記ワークを巻き取る巻取リールと、を備え、
前記供給リール、前記供給側第１ガイドローラ、前記供給側第２ガイドローラ、前記第１テンション調整手段、及び、前記第１搬送ローラを有するワーク供給側搬送経路が、前記第２搬送ローラ、前記巻取側第１ガイドローラ、前記巻取側第２ガイドローラ、前記第２テンション調整手段、及び、前記巻取リールを有するワーク巻き取り側搬送経路より上方に配置されると共に、
前記ワーク供給側搬送経路を構成する前記供給リールから前記第１搬送ローラまでがワーク搬送方向に向かって下り勾配に配置され、且つ、前記ワーク巻き取り側搬送経路を構成する前記第２搬送ローラから前記巻取リールまでが昇り勾配になるように配置されて両搬送路がほぼ平行に構成され、更に、前記第１テンション調整手段と前記第２テンション調整手段が上下に並ぶ位置に配置されたことを特徴とする投影露光装置。 In a projection exposure apparatus that uses an exposure stage arranged in a vertical direction to project a mask pattern onto a film tape-shaped workpiece by irradiation light, and exposes it.
A transport mechanism that vertically moves the workpiece to the exposure stage, and a projection optical mechanism that has a Dyson optical system disposed at a position adjacent to the transport stage. The Dyson optical system is arranged so that the optical axis of the irradiation light incident on the Dyson optical system and the optical axis of the irradiation light emitted from the Dyson optical system are orthogonal to the workpiece of the exposure stage ,
The transport mechanism includes a supply reel that feeds the workpiece, a supply-side first guide roller and a supply-side second guide roller that guide the workpiece fed from the supply reel, the supply-side first guide roller, and the supply First tension adjusting means for slackening the work downward by its own weight or air bias to give tension to the work guided between the second guide rollers on the side, and from the second guide roller on the supply side The work is fed along the exposure stage, a first transport roller and a second transport roller disposed above and below the exposure stage, and a winding-side first guide for guiding the work from the second transport roller. Between the roller and the take-up side second guide roller, and between the take-up side first guide roller and the take-up side second guide roller. Second tension adjusting means for slackening the work downward by its own weight or air bias to apply tension to the work to be tensioned, and winding to wind the work from the winding-side second guide roller And a reel,
The workpiece supply side conveyance path having the supply reel, the supply side first guide roller, the supply side second guide roller, the first tension adjusting means, and the first conveyance roller includes the second conveyance roller, A winding side first guide roller, the winding side second guide roller, the second tension adjusting means, and a work winding side conveyance path having the winding reel;
From the supply reel constituting the workpiece supply side conveyance path to the first conveyance roller is arranged in a downward gradient in the workpiece conveyance direction, and from the second conveyance roller constituting the workpiece winding side conveyance path The up to the take-up reel is arranged so as to have an ascending gradient, both conveying paths are configured substantially in parallel, and the first tension adjusting means and the second tension adjusting means are arranged in a vertically aligned position. A projection exposure apparatus characterized by the above.
前記ダイソン光学系と前記露光ステージとの間の露光領域に挿入及び退避可能に配置され、前記光軸方向に直交する方向の前記ワークの位置ずれ量を確認するために画像を取得するマーク取得手段とを備え、
前記ワーク表面位置測定手段による表面の位置情報に基づいて前記露光ステージが光軸方向に移動するとともに、前記マーク取得手段による位置ずれ量の情報に基づいて、前記マスクが移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影露光装置。 A workpiece surface position measuring means arranged to be inserted into and retracted from an exposure area between the Dyson optical system and the exposure stage, and measures the position of the workpiece surface in the optical axis direction;
A mark acquisition unit that is arranged so as to be able to be inserted and retracted in an exposure region between the Dyson optical system and the exposure stage, and that acquires an image for confirming the amount of positional deviation of the workpiece in a direction orthogonal to the optical axis direction. And
The exposure stage moves in the optical axis direction based on surface position information from the workpiece surface position measuring means, and the mask moves based on positional shift amount information from the mark acquisition means. The projection exposure apparatus according to claim 1 or 2.
The transport mechanism transports the workpiece without sandwiching the workpiece, the vertical position of the workpiece is adjusted by the first transport roller and the second transport roller, and the supply-side second guide roller and the winding 4. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection exposure apparatus is configured to perform an inclination position adjustment with respect to a conveyance direction of the workpiece by movement of a side first guide roller in a guide roller axial direction .
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