JP6037199B2 - 露光装置及び露光方法 - Google Patents
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Description
(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、
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、前記マスクステージの上方で、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と、
を備え、
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し、
前記各一組のセンサキャリヤは、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でマスキングアパーチャを構成す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(1)に記載の露光装置。
(3) 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以外の領域において、光を透過しないように遮蔽されていることを特徴とする(1)又は(2)に記載の露光装置。
(4) 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、その上面と、下面と、側面とのうち少なくとも一方にエア又は窒素を吐出するノズルを備え、
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装置。
(5) 前記ノズルから吐出するエア又は窒素の噴出量が4L/分以上であることを特徴とする(4)に記載の露光装置。
(6) 前記エアはクリーンドライエアであることを特徴とする(4)に記載の露光装置。
(7) 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、その周囲を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の露光装置。
(8) 前記被覆部材は樹脂製のフィルムであることを特徴とする(7)に記載の露光装置。
(9) 前記被覆部材は金属製のネットであることを特徴とする(7)に記載の露光装置。
(10) 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、
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、前記マスク載置板の上方で、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し、
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露光方法。
(11) 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(10)に記載の露光方法。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
なお、ノズル45から吐出するエアの噴出量は、4L/分以上であることが好ましい。また、ノズル45から噴出するエアは、窒素であることが好ましい。さらに、エアに含有している不純物と水分が基板及びその周辺に悪影響を及ぼさないように、エアをフィルターを通してドライクリーンエアにすることが好ましい。
また、これに限らず、エアは、基板の冷却効果もある。
次に、本発明の第3実施形態に係る露光装置について、図12から図14を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等については、同一符号を付して説明を省略あるいは簡略化する。
次に、本発明の第4実施形態に係る露光装置について、図15から図20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。
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。
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。
なお、ケーブルガイド81の一端部81aと従動側部材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。
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。
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。
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 従動側部材
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)
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
93 板ばね
M マスク
PE 露光装置
W ガラス基板(被露光材、基板)
Claims (11)
- 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、
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、前記マスクステージの上方で、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と、
を備え、
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し、
前記各一組のセンサキャリヤは、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でマスキングアパーチャを構成することを特徴とする露光装置。 - 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請求項1に記載の露光装置。
- 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以外の領域において、光を透過しないように遮蔽されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
- 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、その上面と、下面と、側面とのうち少なくとも一方にエア又は窒素を吐出するノズルを備え、
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装置。 - 前記ノズルから吐出するエア又は窒素の噴出量が4L/分以上であることを特徴とする請求項3に記載の露光装置。
- 前記エアはクリーンドライエアであることを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
- 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、その周囲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1〜6のいずれか1項に記載の露光装置。 - 前記被覆部材は樹脂製のフィルムであることを特徴とする請求項7に記載の露光装置。
- 前記被覆部材は金属製のネットであることを特徴とする請求項7に記載の露光装置。
- 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、
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、前記マスク載置板の上方で、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し、
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露光方法。 - 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請求項10に記載の露光方法。
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