JP6142214B2 - Proximity exposure apparatus and proximity exposure method - Google Patents

Proximity exposure apparatus and proximity exposure method Download PDF

Info

Publication number
JP6142214B2
JP6142214B2 JP2012158204A JP2012158204A JP6142214B2 JP 6142214 B2 JP6142214 B2 JP 6142214B2 JP 2012158204 A JP2012158204 A JP 2012158204A JP 2012158204 A JP2012158204 A JP 2012158204A JP 6142214 B2 JP6142214 B2 JP 6142214B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
holder
mask holder
space
substrate
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.)
Active
Application number
JP2012158204A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013054343A (en
Inventor
悟 湯口
悟 湯口
雅之 佐藤
雅之 佐藤
Original Assignee
株式会社ブイ・テクノロジー
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2011174848 priority Critical
Priority to JP2011174848 priority
Application filed by 株式会社ブイ・テクノロジー filed Critical 株式会社ブイ・テクノロジー
Priority to JP2012158204A priority patent/JP6142214B2/en
Priority claimed from CN201210285246.9A external-priority patent/CN102955373B/en
Publication of JP2013054343A publication Critical patent/JP2013054343A/en
Publication of JP6142214B2 publication Critical patent/JP6142214B2/en
Application granted granted Critical
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、近接露光装置及び近接露光方法に関し、より詳細には、例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイ等の基板上にマスクのパターンを露光転写するのに好適な近接露光装置及び近接露光方法に関する。
The present invention relates to a proximity exposure apparatus and a proximity exposure method, and more particularly, a proximity exposure apparatus suitable for exposing and transferring a mask pattern onto a substrate such as a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display. And a proximity exposure method.
近接露光は、表面に感光剤を塗布した透光性の基板(被露光材)を露光装置のワークステージ上に保持すると共に、該基板をマスクステージのマスクホルダに保持されたマスクに接近させて両者のギャップを、例えば数10μm〜数100μmにし、マスクの基板と反対側から照射装置によって露光用の光をマスクに向けて照射することによりマスクに描かれたパターンを基板上に露光転写するようにしたものである。 In proximity exposure, a translucent substrate (material to be exposed) coated with a photosensitive agent on the surface is held on a work stage of an exposure apparatus, and the substrate is brought close to a mask held by a mask holder of a mask stage. The gap between the two is set to, for example, several tens of μm to several hundreds of μm, and the pattern drawn on the mask is exposed and transferred onto the substrate by irradiating the exposure light toward the mask by the irradiation device from the opposite side of the substrate of the mask. It is a thing.
ところで、近接露光には、マスクを基板と同じ大きさにして一括で露光する方式があるが、このような方式では、大型基板上にマスクのパターンを露光転写する場合にマスクが大型化し、マスクの撓みによるパターン精度への影響やコスト面等で問題が生じる。このような事情から、従来においては、大型基板上にマスクのパターンを露光転写する場合には、基板より小さいマスクを用い、ワークステージをマスクに対してステップ移動させてステップ毎にマスクを基板に近接配置した状態でパターン露光光を照射し、これにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写する、所謂ステップ式の近接露光方式が用いられる場合がある。 By the way, in proximity exposure, there is a method in which the mask is made the same size as the substrate and is exposed in a lump. However, in such a method, when the mask pattern is exposed and transferred onto a large substrate, the mask becomes large and the mask is exposed. This causes problems in terms of the influence on the pattern accuracy due to the bending of the pattern and the cost. Under these circumstances, conventionally, when a mask pattern is exposed and transferred onto a large substrate, a mask smaller than the substrate is used, the work stage is moved stepwise relative to the mask, and the mask is moved to the substrate for each step. There is a case where a so-called stepwise proximity exposure method is used in which pattern exposure light is irradiated in a state of being closely arranged, whereby a plurality of patterns drawn on a mask are exposed and transferred onto a substrate.
マスクの撓みは露光精度に与える影響が大きく、特に、大型マスクにおいては、マスクの撓みが大きくなる傾向があり、極力、撓みを小さくすることが望ましい。従来、マスクの撓みを補正するマスク保持装置としては、マスクホルダに形成したマスク吸着路を介してマスクを吸着保持すると共に、マスクとマスクホルダと上蓋で構成された空間にエアー吸引路、及びエアー導入路を接続して、該空間内の圧力をマスクの自重と釣り合う圧力に調整してマスクを重力方向と反対方向へ撓ませてマスクの自重撓みをキャンセルするようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、マスクと透明板と枠状体に囲まれた空間に、排気装置に接続された排気管、及び空気導入装置に接続された導入管を接続して該空間内の空気を排出し、また空気を導入して、マスクの撓みを補正するようにした露光装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。また、マスクを真空吸着する真空吸着枠の枠内に透明板ガラスを固定配置し、透明板ガラスとマスクとの間の空気を真空吸引することにより、真空吸着枠及び透明板ガラスによってマスクを真空吸着し、マスクの保持力を向上させてマスクのずれを防止したものもある(例えば、特許文献3参照。)。 The deflection of the mask has a great influence on the exposure accuracy. In particular, in a large mask, the deflection of the mask tends to increase, and it is desirable to reduce the deflection as much as possible. Conventionally, as a mask holding device for correcting the bending of a mask, the mask is sucked and held through a mask suction path formed in the mask holder, and an air suction path and an air are formed in a space constituted by the mask, the mask holder and the upper lid. It is known that an introduction path is connected, the pressure in the space is adjusted to a pressure that balances the weight of the mask, and the mask is bent in the direction opposite to the direction of gravity to cancel the deflection of the weight of the mask. (For example, refer to Patent Document 1). In addition, an exhaust pipe connected to the exhaust device and an introduction pipe connected to the air introduction device are connected to the space surrounded by the mask, the transparent plate, and the frame body to discharge the air in the space, An exposure apparatus in which air is introduced to correct the deflection of the mask is disclosed (for example, refer to Patent Document 2). In addition, the transparent plate glass is fixedly arranged in the frame of the vacuum suction frame for vacuum-sucking the mask, and the mask is vacuum-sucked by the vacuum suction frame and the transparent plate glass by vacuum suction of the air between the transparent plate glass and the mask. Some have improved mask holding power to prevent mask displacement (see, for example, Patent Document 3).
特開2009−277900号公報JP 2009-277900 A 特開平8−82919号公報JP-A-8-82919 特開2006−93604号公報JP 2006-93604 A
しかしながら、特許文献1によると、エアー導入路から供給されるエアーは、マスクホルダとマスクの接合面を介してエアー吸引路、及びマスク吸着路へ供給されるため、接合面からは僅かなエアーしか供給されない。そのため、すぐに、上蓋とマスクがマスクホルダ内部側へ撓み、マスク及び上蓋が折損する可能性がある。また、特許文献2は、排気装置に接続された排気管、及び空気導入装置に接続された導入管を空間に接続して空気を排出し、また導入して空間内の圧力を制御するため、真空発生装置周辺に多くの制御装置が必要となる。また、ゴムパットを用いてマスクを枠状体に取り付けているため、コスト高になる虞がある。特許文献3によると、外部から空気を導入する機構がなく、空間内が過剰に負圧となってマスク及び透明板ガラスが損傷する虞がある。   However, according to Patent Document 1, since the air supplied from the air introduction path is supplied to the air suction path and the mask suction path through the joint surface between the mask holder and the mask, only a small amount of air comes from the joint surface. Not supplied. Therefore, there is a possibility that the upper lid and the mask are immediately bent toward the inside of the mask holder and the mask and the upper lid are broken. Further, Patent Document 2 is for connecting an exhaust pipe connected to an exhaust apparatus and an introduction pipe connected to an air introduction apparatus to a space to discharge air, and to introduce and control the pressure in the space. Many control devices are required around the vacuum generator. Moreover, since the mask is attached to the frame-like body using a rubber pad, there is a risk that the cost will increase. According to Patent Document 3, there is no mechanism for introducing air from the outside, and there is a possibility that the inside of the space becomes excessively negative pressure and the mask and the transparent plate glass are damaged.
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、比較的簡単な構成で、マスクの撓みを補正しつつマスクを保持することができ、高精度で露光転写することができる近接露光装置及び近接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, and an object of the present invention is to be able to hold the mask while correcting the deflection of the mask with a relatively simple configuration, and to perform exposure transfer with high accuracy. An object of the present invention is to provide a proximity exposure apparatus and a proximity exposure method that can be used.
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保持する基板ステージと、
露光すべきパターンを有するマスクを保持するマスクステージと、
前記基板に対してパターン露光用の光を前記マスクを介して照射する照射手段と、を備え、前記マスクと前記基板とを近接して所定の露光ギャップで対向配置した状態で、前記基板上に前記マスクのパターンを露光転写する近接露光装置であって、
前記マスクステージは、
前記マスクを下面に真空吸着して保持するマスクホルダと、
前記マスクホルダの上面側に保持されるカバーガラスと、
少なくとも前記マスクホルダ、前記マスク、及び前記カバーガラスによって画成される空間内の空気を吸引して該空間内を減圧させる吸引機構と、
減圧された前記空間内に外部から空気を供給する少なくとも1つの空気導入路と、
前記マスクホルダを下面に真空吸着して保持し、マスク駆動部によって駆動されるマスクフレームと、
を備え
前記空気導入路は、前記カバーガラスと前記マスクホルダとの接合部に配置される空気導入溝であることを特徴とする近接露光装置。
) 前記マスクホルダは、上面に突起部または凹部を備え、 前記マスクフレームは、下面に凹部または突起部を備え、 前記マスクホルダの前記突起部または凹部が、前記マスクフレームの前記凹部または突起部と係合して、前記マスクホルダが前記マスクフレームの下面に保持されることを特徴とする上記(1)に記載の近接露光装置。
) 前記マスクフレームは、前記マスクホルダを支持して前記マスクホルダの前記マスクフレームからの落下を防止するマスクホルダバックアップ機構をさらに備えることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の近接露光装置。
() 前記マスクホルダは、前記マスクホルダの所定の位置に前記カバーガラスを保持する保持機構を備えることを特徴とする上記(1)に記載の近接露光装置。
() 前記マスクホルダは、その面密度をマスクの面密度より高くなるように選択することを特徴とする()に記載の近接露光装置。
) 上記(1)〜()のいずれかの近接露光装置を用いて、前記マスクと前記基板とを近接して所定の露光ギャップで対向配置した状態で、前記基板上に前記マスクのパターンを露光転写する近接露光方法であって、
前記マスクを前記マスクホルダの下面に真空吸着して前記マスクを保持する工程と、
前記吸引機構によって前記空間内の圧力を吸引するとともに、前記空気導入路を介して前記外部の空気を前記空間に供給することで、前記空間内の圧力を所定の圧力に調整する工程と、を有することを特徴とする近接露光方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a substrate stage for holding a substrate as an exposed material;
A mask stage for holding a mask having a pattern to be exposed;
Irradiating means for irradiating the substrate with light for pattern exposure through the mask, and the mask and the substrate are placed close to each other with a predetermined exposure gap on the substrate. A proximity exposure apparatus for exposing and transferring the pattern of the mask,
The mask stage is
A mask holder for vacuum-sucking and holding the mask on the lower surface;
A cover glass held on the upper surface side of the mask holder;
A suction mechanism for sucking air in a space defined by at least the mask holder, the mask, and the cover glass to depressurize the space;
At least one air introduction path for supplying air from the outside into the decompressed space;
A mask frame that is vacuum-adsorbed and held on the lower surface of the mask holder and is driven by a mask drive unit;
Equipped with a,
The proximity exposure apparatus , wherein the air introduction path is an air introduction groove disposed at a joint portion between the cover glass and the mask holder .
( 2 ) The mask holder includes a protrusion or a recess on an upper surface, the mask frame includes a recess or a protrusion on a lower surface, and the protrusion or the recess of the mask holder is the recess or the protrusion of the mask frame. The proximity exposure apparatus according to (1), wherein the mask holder is held on a lower surface of the mask frame by engaging with a portion.
(3) the mask frame is described in the above (1) or (2), characterized by further comprising a mask holder backup mechanism for preventing falling from the mask frame of said mask holder and supporting said mask holder Proximity exposure equipment.
( 4 ) The proximity exposure apparatus according to (1), wherein the mask holder includes a holding mechanism that holds the cover glass at a predetermined position of the mask holder.
( 5 ) The proximity exposure apparatus according to ( 4 ), wherein the mask holder is selected so that the surface density thereof is higher than the surface density of the mask.
( 6 ) Using the proximity exposure apparatus according to any one of (1) to ( 5 ) above, the mask and the substrate are placed close to each other with a predetermined exposure gap, and the mask is placed on the substrate. A proximity exposure method for exposing and transferring a pattern,
Holding the mask by vacuum suction of the mask to the lower surface of the mask holder;
Adjusting the pressure in the space to a predetermined pressure by sucking the pressure in the space by the suction mechanism and supplying the external air to the space through the air introduction path; A proximity exposure method comprising:
本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、マスクステージは、マスクを下面に真空吸着して保持するマスクホルダと、マスクホルダの上面側に保持されるカバーガラスと、少なくともマスクホルダ、マスク、及びカバーガラスによって画成される空間内の空気を吸引して該空間内を減圧させる吸引機構と、減圧された空間内に外部から空気を供給する少なくとも1つの空気導入路と、マスクホルダを下面に真空吸着して保持し、マスク駆動部によって駆動されるマスクフレームと、を備える。そして、マスクをマスクホルダの下面に真空吸着してマスクを保持し、また、吸引機構によって空間内の圧力を吸引するとともに、空気導入路を介して外部の空気を空間に供給することで、空間内の圧力を所定の圧力に調整する。これにより、マスクステージは、比較的簡単な構成で、マスクの撓みを補正しつつマスクを保持することができ、基板上にマスクのパターンを高精度で露光転写することができる。また、マスクフレームがマスクホルダを下面に真空吸着して保持するので、マスクフレームとマスクホルダとを容易に分解することができ、マスクホルダが損傷したときの補修作業を簡単に行うことができる。さらに、空気導入路は、カバーガラスとマスクホルダとの接合部に配置される空気導入溝であるので、マスクホルダに僅かな加工を施すだけで、安価且つ簡単に空気導入溝を設けることができる。 According to the proximity exposure apparatus and the proximity exposure method of the present invention, the mask stage includes a mask holder that holds the mask by vacuum suction on the lower surface, a cover glass that is held on the upper surface side of the mask holder, at least the mask holder, the mask And a suction mechanism for sucking air in the space defined by the cover glass to decompress the space, at least one air introduction path for supplying air from the outside into the decompressed space, and a mask holder A mask frame that is vacuum-adsorbed and held on the lower surface and is driven by a mask driving unit. The mask is vacuum-sucked on the lower surface of the mask holder to hold the mask, and the suction mechanism sucks the pressure in the space and supplies external air to the space through the air introduction path. The internal pressure is adjusted to a predetermined pressure. As a result, the mask stage can hold the mask while correcting the deflection of the mask with a relatively simple configuration, and the mask pattern can be exposed and transferred onto the substrate with high accuracy. Further, since the mask frame holds the mask holder by vacuum suction on the lower surface, the mask frame and the mask holder can be easily disassembled, and repair work when the mask holder is damaged can be easily performed. Furthermore, since the air introduction path is an air introduction groove disposed at the joint between the cover glass and the mask holder, the air introduction groove can be provided inexpensively and simply by performing a slight process on the mask holder. .
本発明に係る第1実施形態の近接露光装置を説明するための部分破断正面図である。It is a partially broken front view for demonstrating the proximity exposure apparatus of 1st Embodiment which concerns on this invention. 図1に示すマスクステージの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the mask stage shown in FIG. マスクフレームが短いスパンでマスクホルダを保持するマスクステージの断面図である。It is sectional drawing of the mask stage which a mask frame hold | maintains a mask holder with a short span. 図2に示すマスクステージを分解して示す断面図である。It is sectional drawing which decomposes | disassembles and shows the mask stage shown in FIG. 第1実施形態の近接露光装置の第1変形例であり、マスクフレームの凹部にマスクホルダの突起部が係合する状態を示すマスクステージの要部断面図である。It is a 1st modification of the proximity exposure apparatus of 1st Embodiment, and is principal part sectional drawing of the mask stage which shows the state which the protrusion part of a mask holder engages with the recessed part of a mask frame. 第1実施形態の近接露光装置の第2変形例であり、マスクホルダバックアップ機構の機構説明図である。It is a 2nd modification of the proximity exposure apparatus of 1st Embodiment, and is mechanism explanatory drawing of a mask holder backup mechanism. (a)は第1実施形態の第3変形例のマスクステージの要部拡大断面図、(b)は第4変形例のマスクステージの要部拡大断面図である。(A) is a principal part expanded sectional view of the mask stage of the 3rd modification of 1st Embodiment, (b) is a principal part expanded sectional view of the mask stage of a 4th modification. (a)は本発明に係る第2実施形態のマスクステージの概略構成を示す断面図、(b)はマスクフレームとマスクホルダとの接合部に形成された空気導入溝を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows schematic structure of the mask stage of 2nd Embodiment based on this invention, (b) is sectional drawing which shows the air introduction groove | channel formed in the junction part of a mask frame and a mask holder. 第2実施形態の変形例のマスクステージの概略構成を示す図8(a)相当の断面図である。It is sectional drawing equivalent to Fig.8 (a) which shows schematic structure of the mask stage of the modification of 2nd Embodiment.
以下、本発明に係る近接露光装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。(第1実施形態) 図1は本発明の第1実施形態である近接露光装置の部分破断正面図である。図1に示すように、近接露光装置PEは、被露光材としての基板Wより小さいマスクMを用い、マスクMをマスクステージ1で保持すると共に、基板Wをワークステージ2で保持し、マスクMと基板Wとを近接させて所定の露光ギャップで対向配置した状態で、照射手段3からパターン露光用の光をマスクMに向けて照射することにより、マスクMのパターンを基板W上に露光転写する。また、ワークステージ2をマスクMに対してX軸方向とY軸方向の二軸方向にステップ移動させて、ステップ毎に露光転写が行われる。
Embodiments of a proximity exposure apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a partially broken front view of a proximity exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the proximity exposure apparatus PE uses a mask M smaller than the substrate W as a material to be exposed, holds the mask M on the mask stage 1, holds the substrate W on the work stage 2, and mask M The pattern of the mask M is exposed and transferred onto the substrate W by irradiating the mask M with pattern exposure light from the irradiating means 3 in a state where the substrate W and the substrate W are arranged close to each other with a predetermined exposure gap. To do. Further, the work stage 2 is moved stepwise relative to the mask M in the two axial directions of the X axis direction and the Y axis direction, and exposure transfer is performed for each step.
ワークステージ2をX軸方向にステップ移動させるため、装置ベース4上には、第1ステージであるX軸送り台5aをX軸方向にステップ移動させるX軸ステージ送り機構5が設置されている。X軸ステージ送り機構5のX軸送り台5a上には、ワークステージ2をY軸方向にステップ移動させるため、第2ステージであるY軸送り台6aをY軸方向にステップ移動させるY軸ステージ送り機構6が設置されている。Y軸ステージ送り機構6のY軸送り台6a上には、ワークステージ2が設置されている。ワークステージ2の上面には、基板Wがワークチャック等で真空吸引された状態で保持される。また、ワークステージ2の側部には、マスクMの下面高さを測定するための基板側変位センサ15が配設されている。従って、基板側変位センサ15は、ワークステージ2と共にX、Y軸方向に移動可能である。 In order to move the work stage 2 stepwise in the X-axis direction, an X-axis stage feed mechanism 5 for stepping the X-axis feed base 5a as the first stage in the X-axis direction is installed on the apparatus base 4. On the X-axis feed base 5a of the X-axis stage feed mechanism 5, in order to move the work stage 2 stepwise in the Y-axis direction, a Y-axis stage in which the Y-axis feed base 6a as the second stage is step-moved in the Y-axis direction. A feed mechanism 6 is installed. The work stage 2 is installed on the Y-axis feed base 6 a of the Y-axis stage feed mechanism 6. On the upper surface of the work stage 2, the substrate W is held in a vacuum sucked state by a work chuck or the like. Further, a substrate side displacement sensor 15 for measuring the lower surface height of the mask M is disposed on the side portion of the work stage 2. Therefore, the substrate side displacement sensor 15 can move in the X and Y axis directions together with the work stage 2.
装置ベース4上には、複数(図に示す実施形態では4本)のX軸リニアガイドのガイドレール51がX軸方向に配置され、それぞれのガイドレール51には、X軸送り台5aの下面に固定されたスライダ52が跨架されている。これにより、X軸送り台5aは、X軸ステージ送り機構5の第1リニアモータ20で駆動され、ガイドレール51に沿ってX軸方向に往復移動可能である。また、X軸送り台5a上には、複数のY軸リニアガイドのガイドレール53がY軸方向に配置され、それぞれのガイドレール53には、Y軸送り台6aの下面に固定されたスライダ54が跨架されている。これにより、Y軸送り台6aは、Y軸ステージ送り機構6の第2リニアモータ21で駆動され、ガイドレール53に沿ってY軸方向に往復移動可能である。 On the apparatus base 4, a plurality of (four in the embodiment shown in the figure) X-axis linear guide rails 51 are arranged in the X-axis direction, and each guide rail 51 has a lower surface of the X-axis feed base 5 a. A slider 52 fixed to the bridge is straddled. Thereby, the X-axis feed base 5 a is driven by the first linear motor 20 of the X-axis stage feed mechanism 5 and can reciprocate along the guide rail 51 in the X-axis direction. A plurality of guide rails 53 for Y-axis linear guides are arranged on the X-axis feed base 5a in the Y-axis direction. Each guide rail 53 has a slider 54 fixed to the lower surface of the Y-axis feed base 6a. Is straddled. Accordingly, the Y-axis feed base 6 a is driven by the second linear motor 21 of the Y-axis stage feed mechanism 6 and can reciprocate in the Y-axis direction along the guide rail 53.
Y軸ステージ送り機構6とワークステージ2の間には、ワークステージ2を上下方向に移動させるため、比較的位置決め分解能は粗いが移動ストローク及び移動速度が大きな上下粗動装置7と、上下粗動装置7と比べて高分解能での位置決めが可能でワークステージ2を上下に微動させてマスクMと基板Wとの対向面間のギャップを所定量に微調整する上下微動装置8が設置されている。   Between the Y-axis stage feed mechanism 6 and the work stage 2, since the work stage 2 is moved in the vertical direction, the vertical coarse motion device 7 having a relatively coarse positioning resolution but a large moving stroke and moving speed, and the vertical coarse motion Positioning with high resolution is possible as compared with the apparatus 7, and an up / down fine movement device 8 is installed to finely adjust the gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W to a predetermined amount by finely moving the work stage 2 up and down. .
上下粗動装置7は後述の微動ステージ6bに設けられた適宜の駆動機構によりワークステージ2を微動ステージ6bに対して上下動させる。ワークステージ2の底面の4箇所に固定されたステージ粗動軸14は、微動ステージ6bに固定された直動ベアリング14aに係合し、微動ステージ6bに対し上下方向に案内される。なお、上下粗動装置7は、分解能が低くても、繰り返し位置決め精度が高いことが望ましい。   The vertical coarse movement device 7 moves the work stage 2 up and down with respect to the fine movement stage 6b by an appropriate drive mechanism provided on the fine movement stage 6b described later. The stage coarse movement shafts 14 fixed at four positions on the bottom surface of the work stage 2 are engaged with linear motion bearings 14a fixed to the fine movement stage 6b, and are guided in the vertical direction with respect to the fine movement stage 6b. In addition, it is desirable that the vertical coarse motion device 7 has high repeated positioning accuracy even if the resolution is low.
上下微動装置8は、Y軸送り台6aに固定された固定台9と、固定台9にその内端側を斜め下方に傾斜させた状態で取り付けられたリニアガイドの案内レール10とを備えており、該案内レール10に跨架されたスライダ11を介して案内レール10に沿って往復移動するスライド体12にボールねじのナット(図示せず)が連結されると共に、スライド体12の上端面は微動ステージ6bに固定されたフランジ12aに対して水平方向に摺動自在に接している。   The vertical fine movement device 8 includes a fixed base 9 fixed to the Y-axis feed base 6a, and a linear guide guide rail 10 attached to the fixed base 9 with its inner end inclined obliquely downward. A ball screw nut (not shown) is coupled to a slide body 12 that reciprocates along the guide rail 10 via a slider 11 straddling the guide rail 10, and an upper end surface of the slide body 12. Is in contact with the flange 12a fixed to the fine movement stage 6b so as to be slidable in the horizontal direction.
そして、固定台9に取り付けられたモータ17によってボールねじのねじ軸を回転駆動させると、ナット、スライダ11及びスライド体12が一体となって案内レール10に沿って斜め方向に移動し、これにより、フランジ12aが上下微動する。 なお、上下微動装置8は、モータ17とボールねじによってスライド体12を駆動する代わりに、リニアモータによってスライド体12を駆動するようにしてもよい。   Then, when the screw shaft of the ball screw is rotationally driven by the motor 17 attached to the fixed base 9, the nut, the slider 11 and the slide body 12 are integrally moved along the guide rail 10 in an oblique direction. The flange 12a is finely moved up and down. Note that the vertical fine movement device 8 may drive the slide body 12 by a linear motor instead of driving the slide body 12 by the motor 17 and the ball screw.
この上下微動装置8は、Z軸送り台6aのY軸方向の一端側(図1の左端側)に1台、他端側に2台、合計3台設置されてそれぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置8は、後述するマスク側変位センサ27を構成するギャップセンサによる複数箇所でのマスクMと基板Wとのギャップ量の計測結果に基づき、3箇所のフランジ12aの高さを独立に微調整してワークステージ2の高さ及び傾きを微調整する。 なお、上下微動装置8によってワークステージ2の高さを十分に調整できる場合には、上下粗動装置7を省略してもよい。 The vertical fine movement device 8 is installed on one end side (left end side in FIG. 1) in the Y-axis direction of the Z-axis feed base 6a and two on the other end side, for a total of three units, and each is independently driven and controlled. It has become so. Accordingly, the vertical fine movement device 8 increases the heights of the three flanges 12a based on the measurement results of the gap amounts between the mask M and the substrate W at a plurality of locations by the gap sensor constituting the mask side displacement sensor 27 described later. Finely adjust the height and inclination of the work stage 2 by fine adjustment independently. In addition, when the height of the work stage 2 can be sufficiently adjusted by the vertical fine movement device 8, the vertical coarse movement device 7 may be omitted.
また、Y軸送り台6a上には、ワークステージ2のY方向の位置を検出するY軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19と、ワークステージ2のX軸方向の位置を検出するX軸レーザ干渉計に対向するバーミラー(共に図示せず)とが設置されている。Y軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19は、Y軸送り台6aの一側でX軸方向に沿って配置されており、X軸レーザ干渉計に対向するバーミラーは、Y軸送り台6aの一端側でY軸方向に沿って配置されている。   On the Y-axis feed base 6a, a bar mirror 19 facing the Y-axis laser interferometer 18 that detects the position of the work stage 2 in the Y direction, and an X-axis laser that detects the position of the work stage 2 in the X-axis direction. A bar mirror (both not shown) facing the interferometer is installed. The bar mirror 19 facing the Y-axis laser interferometer 18 is arranged along the X-axis direction on one side of the Y-axis feed base 6a, and the bar mirror facing the X-axis laser interferometer is located on the Y-axis feed base 6a. It is arranged along the Y-axis direction on one end side.
Y軸レーザ干渉計18及びX軸レーザ干渉計は、それぞれ常に対応するバーミラーに対向するように配置されて装置ベース4に支持されている。なお、Y軸レーザ干渉計18は、X軸方向に離間して2台設置されている。2台のY軸レーザ干渉計18により、バーミラー19を介してY軸送り台6a、ひいてはワークステージ2のY軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。また、X軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してX軸送り台5a、ひいてはワークステージ2のX軸方向の位置を検出する。   The Y-axis laser interferometer 18 and the X-axis laser interferometer are arranged so as to always face the corresponding bar mirrors and supported by the apparatus base 4. Two Y-axis laser interferometers 18 are installed apart from each other in the X-axis direction. The two Y-axis laser interferometers 18 detect the position of the Y-axis feed base 6a and consequently the work stage 2 in the Y-axis direction and the yawing error via the bar mirror 19. In addition, the X-axis laser interferometer detects the position of the X-axis feed base 5a and eventually the work stage 2 in the X-axis direction via the opposing bar mirror.
図2も参照して、マスクステージ1は、略長方形状の枠体からなるマスク基枠24と、該マスク基枠24の中央部開口にギャップを介して挿入されてX,Y,θ方向(X,Y平面内)に移動可能に支持されたマスクフレーム25とを備えており、マスク基枠24は装置ベース4から突設された支柱4aによってワークステージ2の上方の定位置に保持されている。 Referring also to FIG. 2, the mask stage 1 includes a mask base frame 24 formed of a substantially rectangular frame, and a central opening of the mask base frame 24 inserted through a gap so that X, Y, θ directions ( And a mask frame 25 supported so as to be movable in the X and Y planes. The mask base frame 24 is held at a fixed position above the work stage 2 by a support column 4a protruding from the apparatus base 4. Yes.
マスクフレーム25の中央部開口の下面には、枠状のマスクホルダ26が設けられている。即ち、マスクフレーム25の下面には、図示しない真空式吸着装置に接続される複数のマスクホルダ吸着溝30が設けられており、マスクホルダ26が複数のマスクホルダ吸着溝30を介してマスクフレーム25に吸着保持される。   A frame-shaped mask holder 26 is provided on the lower surface of the central opening of the mask frame 25. That is, a plurality of mask holder suction grooves 30 connected to a vacuum suction device (not shown) are provided on the lower surface of the mask frame 25, and the mask holder 26 passes through the plurality of mask holder suction grooves 30. Is adsorbed and retained.
マスクホルダ26の下面には、マスクMのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数のマスク吸着溝31が開設されており、マスクMは、マスク吸着溝31を介して図示しない真空式吸着装置によりマスクホルダ26の下面に着脱自在に保持される。また、マスクホルダ26の上面には、マスクホルダ26の開口を覆うようにカバーガラス32が載置される。これにより、マスクホルダ26、マスクM、及びカバーガラス32によって空間33が画成される。 A plurality of mask suction grooves 31 are formed on the lower surface of the mask holder 26 for sucking the peripheral edge of the mask M on which the mask pattern is not drawn. The mask M is not shown through the mask suction grooves 31. It is detachably held on the lower surface of the mask holder 26 by a vacuum suction device. A cover glass 32 is placed on the upper surface of the mask holder 26 so as to cover the opening of the mask holder 26. Thereby, the space 33 is defined by the mask holder 26, the mask M, and the cover glass 32.
マスクホルダ26には、空間33に連通する吸引路34が形成されており、該吸引路34が吸引機構40に接続されている。更に、マスクホルダ26の上面には、載置されたカバーガラス32と接触する接合部の一部に、空間33と外部とを連通する少なくとも一つ(本実施形態では、複数)の空気導入溝(空気導入路)35が形成されている。従って、空間33は、空気導入溝35の部分を除いて、外部から閉塞された状態となっている。 なお、図2では、マスク吸着溝31、吸引路34、空気導入溝35を同一断面に示しているが、これに限らず、吸引路34、空気導入溝35は、上面視で所望の位置に形成することができる。例えば、吸引路34は、空間33をマスクホルダ26の外部と連通する構成であれば、任意の位置に形成されればよい。また、空気導入溝35の寸法、即ち、空気導入溝35とカバーガラス32とによって形成される断面寸法は、吸引機構40によって十分に圧力調整可能な大きさに設定されている。 A suction path 34 communicating with the space 33 is formed in the mask holder 26, and the suction path 34 is connected to the suction mechanism 40. Furthermore, on the upper surface of the mask holder 26, at least one (in this embodiment, a plurality) air introduction grooves that communicate the space 33 and the outside with a part of the joint that contacts the placed cover glass 32. An (air introduction path) 35 is formed. Therefore, the space 33 is in a state of being closed from the outside except for the air introduction groove 35. In FIG. 2, the mask suction groove 31, the suction path 34, and the air introduction groove 35 are shown in the same cross section. However, the present invention is not limited to this, and the suction path 34 and the air introduction groove 35 are at desired positions in a top view. Can be formed. For example, the suction path 34 may be formed at any position as long as the space 33 communicates with the outside of the mask holder 26. In addition, the dimension of the air introduction groove 35, that is, the cross-sectional dimension formed by the air introduction groove 35 and the cover glass 32 is set to a size that allows sufficient pressure adjustment by the suction mechanism 40.
吸引機構40は、接続パイプ41を介して空間33に接続されて空間33内の空気を吸引するブロア42及び負圧補助タンク43を備える。接続パイプ41の途中には、流量計44、流量調整機構45、及び圧力調整機構46が設けられており、これらを用いて空間33の圧力を所定の圧力に調整する。 The suction mechanism 40 includes a blower 42 and a negative pressure auxiliary tank 43 that are connected to the space 33 via the connection pipe 41 and suck the air in the space 33. In the middle of the connection pipe 41, a flow meter 44, a flow rate adjusting mechanism 45, and a pressure adjusting mechanism 46 are provided, and the pressure of the space 33 is adjusted to a predetermined pressure using these.
具体的には、流量調整機構45や圧力調整機構46を調整して、ブロア42や負圧補助タンク43によって空間33内の空気を吸引して該空間33内の圧力を減圧することにより、自重によって下方に撓もうとするマスクMの撓みが補正される。また、空間33内の減圧に伴って外部の空気が空気導入溝35を介して空間33内に流入するので、空間33内の圧力は、ブロア42や負圧補助タンク43による空間33からの空気吸引量と、空気導入溝35から流入する外部空気の流入量と、のバランスによって決まる。また、マスクMの自重によりマスクホルダ26が撓まないように、マスクホルダ26の厚さtを、その面密度がマスクMの面密度より高くなるように選択してもよい。 Specifically, by adjusting the flow rate adjusting mechanism 45 and the pressure adjusting mechanism 46, the air in the space 33 is sucked by the blower 42 and the negative pressure auxiliary tank 43 to reduce the pressure in the space 33. This corrects the bending of the mask M that is to be bent downward. Moreover, since external air flows into the space 33 through the air introduction groove 35 as the pressure in the space 33 is reduced, the pressure in the space 33 is the air from the space 33 by the blower 42 or the negative pressure auxiliary tank 43. It is determined by the balance between the suction amount and the inflow amount of the external air flowing in from the air introduction groove 35. Further, the thickness t of the mask holder 26 may be selected so that the surface density thereof is higher than the surface density of the mask M so that the mask holder 26 does not bend due to its own weight.
従って、空間33内の圧力は、空間33内の圧力と大気圧との圧力差、または空間33内の圧力とマスク吸着溝31との圧力差を、不図示の圧力計で計測しながら、流量計44、流量調整機構45または圧力調整機構46を調整することで所定の圧力に調整可能である。また、空気導入溝35と吸引機構40とで上記バランスを図る初期の立ち上げ時を除けば、運用時には、吸引機構40により空間33から空気を連続吸引するだけであるので、簡単な機構によって空間33内の安定した圧力が得られ、これにより、マスクMの撓みを補正することができる。 Accordingly, the pressure in the space 33 is measured by measuring the pressure difference between the pressure in the space 33 and the atmospheric pressure, or the pressure difference between the pressure in the space 33 and the mask suction groove 31 with a pressure gauge (not shown). The pressure can be adjusted to a predetermined pressure by adjusting the meter 44, the flow rate adjusting mechanism 45 or the pressure adjusting mechanism 46. In addition, except for the initial startup for achieving the above balance between the air introduction groove 35 and the suction mechanism 40, air is simply sucked from the space 33 by the suction mechanism 40 during operation. A stable pressure within 33 is obtained, whereby the deflection of the mask M can be corrected.
さらに、空間33内の圧力が低下すると、空気導入溝35を介して外部の空気が空間33内に流入するので、ブロア42や負圧補助タンク43によって空間33内の空気を連続して吸引し続けても空間33内の圧力が過度に低下することがなく、マスクM及びカバーガラス32が過度な圧力差によって損傷することはない。 なお、吸引機構40は、流量計44を少なくとも一つ有する構成であってもよく、また、流量調整機構45と圧力調整機構46のいずれか一方を有する構成であってもよい。 Further, when the pressure in the space 33 decreases, external air flows into the space 33 through the air introduction groove 35, so that the air in the space 33 is continuously sucked by the blower 42 and the negative pressure auxiliary tank 43. Even if it continues, the pressure in the space 33 will not fall too much, and the mask M and the cover glass 32 will not be damaged by an excessive pressure difference. The suction mechanism 40 may have a configuration having at least one flow meter 44, or may have a configuration having either one of the flow rate adjustment mechanism 45 or the pressure adjustment mechanism 46.
また、マスクフレーム25は、図3に示すように、複数に分割形成して互いに接近および離間可能に構成してもよい。これにより、マスクM(マスクホルダ26)の大きさに合わせてマスクフレーム25が短いスパンでマスクホルダ26を保持することができ、マスクホルダ26の撓みを補正することができる。この結果、マスクホルダ26の撓みによる影響も抑制することができ、露光精度がさらに向上する。 Further, as shown in FIG. 3, the mask frame 25 may be divided into a plurality of pieces so as to be close to and away from each other. Thereby, the mask holder 26 can be held with a short span in accordance with the size of the mask M (mask holder 26), and the deflection of the mask holder 26 can be corrected. As a result, the influence of the bending of the mask holder 26 can be suppressed, and the exposure accuracy is further improved.
また、図4に示すように、マスクステージ1を構成する各部材は、真空吸着によって吸着保持されているので、容易に分解することができる。従って、例えば、マスクMを不図示のロボットなどでマスクホルダ26に吸着保持させる際、マスクMとマスクホルダ26との干渉によりマスクホルダ26のマスク保持面(下面)に傷を付けた場合など、分解して該マスク保持面を研磨して補修することが容易となる。 Moreover, as shown in FIG. 4, since each member which comprises the mask stage 1 is adsorbed-held by vacuum adsorption, it can be decomposed | disassembled easily. Therefore, for example, when the mask M is sucked and held on the mask holder 26 by a robot (not shown), the mask holding surface (lower surface) of the mask holder 26 is scratched due to interference between the mask M and the mask holder 26. It becomes easy to disassemble and polish and repair the mask holding surface.
なお、図1に戻って、マスクホルダ26の上方には、基板Wの上面の高さを測定すると共に、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を構成するマスク側変位センサ27、及びマスクMのアライメントマーク(図示せず)と、基板W側に設けられたアライメントマーク(図示せず)、又はワークステージ2、若しくはマスク基枠24に設けられた基準アライメントマーク(図示せず)とを撮像する手段としてのアライメントカメラ28がそれぞれ移動可能に配置されている。また、マスキングアパチャー機構29は、マスクフレーム25に保持されたマスクM上の任意の範囲の露光光を必要に応じて遮光することで、露光範囲を制限する遮光ブレード(図示せず)を有する。 Returning to FIG. 1, above the mask holder 26, the mask side that constitutes a gap sensor that measures the height of the upper surface of the substrate W and measures the gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W is measured. The alignment mark (not shown) of the displacement sensor 27 and the mask M, the alignment mark (not shown) provided on the substrate W side, or the reference alignment mark (not shown) provided on the work stage 2 or the mask base frame 24 Alignment cameras 28 as means for imaging (not shown) are movably arranged. The masking aperture mechanism 29 has a light shielding blade (not shown) that limits the exposure range by shielding the exposure light in an arbitrary range on the mask M held by the mask frame 25 as necessary.
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置PEによれば、マスクステージ1は、マスクMを下面に真空吸着して保持するマスクホルダ26と、マスクホルダ26の上面側に保持されるカバーガラス32と、マスクホルダ26、マスクM、及びカバーガラス32によって画成される空間33内の空気を吸引して該空間33内を減圧させる吸引機構40と、減圧された空間33内に外部から空気を供給する少なくとも1つの空気導入溝35と、を備える。そして、マスクMをマスクホルダ26の下面に真空吸着してマスクMを保持し、また、吸引機構40によって空間33内の圧力を吸引するとともに、空気導入溝35を介して外部の空気を空間33に供給することで、空間33内の圧力を所定の圧力に調整する。 これにより、マスクステージ1は、簡単な構成で、マスクMの撓みを補正しつつマスクMを保持することができ、基板W上にマスクMのパターンを高精度で露光転写することができる。 As described above, according to the proximity exposure apparatus PE of the present embodiment, the mask stage 1 includes the mask holder 26 that holds the mask M by vacuum suction on the lower surface, and the cover that is held on the upper surface side of the mask holder 26. A suction mechanism 40 that sucks air in a space 33 defined by the glass 32, the mask holder 26, the mask M, and the cover glass 32 to depressurize the space 33, and the decompressed space 33 from the outside. And at least one air introduction groove 35 for supplying air. Then, the mask M is vacuum-sucked to the lower surface of the mask holder 26 to hold the mask M, the pressure in the space 33 is sucked by the suction mechanism 40, and external air is sucked into the space 33 through the air introduction groove 35. The pressure in the space 33 is adjusted to a predetermined pressure. As a result, the mask stage 1 can hold the mask M while correcting the deflection of the mask M with a simple configuration, and the pattern of the mask M can be exposed and transferred onto the substrate W with high accuracy.
また、空気導入溝35が、カバーガラス32とマスクホルダ26との接合部に配置されているので、マスクホルダ26に僅かな加工を施すだけで、安価且つ簡単に空気導入溝35を設けることができる。 Further, since the air introduction groove 35 is disposed at the joint portion between the cover glass 32 and the mask holder 26, the air introduction groove 35 can be provided easily and inexpensively by performing slight processing on the mask holder 26. it can.
更に、マスクステージ1は、マスクホルダ26を下面に真空吸着して保持し、マスク駆動部によって駆動されるマスクフレーム25を備えるので、マスクフレーム25とマスクホルダ26とを容易に分解することができ、マスクホルダ26が損傷したときの補修作業を簡単に行うことができる。 Furthermore, since the mask stage 1 includes the mask frame 25 that holds the mask holder 26 by vacuum suction on the lower surface and is driven by the mask drive unit, the mask frame 25 and the mask holder 26 can be easily disassembled. The repair work when the mask holder 26 is damaged can be easily performed.
図5は、第1実施形態の第1変形例であり、マスクフレーム25は、マスクホルダ26との接合面に凹部25aが形成されている。また、マスクホルダ26には、凹部25aに対向して突起部26aが形成されている。そして、マスクフレーム25にマスクホルダ26を真空吸着する際、突起部26aを凹部25aに係合させて吸着することで、位置精度よくマスクフレーム25をマスクホルダ26に保持させることができる。 FIG. 5 is a first modification of the first embodiment, and the mask frame 25 has a recess 25 a formed on the joint surface with the mask holder 26. Further, the mask holder 26 is formed with a projection 26a opposite to the recess 25a. When the mask holder 26 is vacuum-sucked to the mask frame 25, the mask frame 25 can be held on the mask holder 26 with high positional accuracy by engaging the protrusions 26a with the recesses 25a.
また、マスクホルダ26に撓みが生じると、マスクホルダ26とマスクMとの間に滑が発生してマスクMの撓み状態が変化する可能性があるが、マスクフレーム25の凹部25aとマスクホルダ26の突起部26aとを係合させることで、マスクホルダ26の撓みが抑制され、マスクMに与える影響が低減する。更に、凹部25aと突起部26aとの係合は、マスクホルダ26の落下防止装置としても機能する。なお、マスクフレーム25に凹部25aを形成し、マスクホルダ26に突起部26aを形成するようにしたが、逆にマスクフレーム25に突起部を設け、マスクホルダ26に凹部を設け、両者を係合するようにしてもよい。 Further, when the mask holder 26 is bent, slipping may occur between the mask holder 26 and the mask M, and the bending state of the mask M may change. However, the concave portion 25a of the mask frame 25 and the mask holder 26 may be changed. By engaging the projection 26a, the bending of the mask holder 26 is suppressed, and the influence on the mask M is reduced. Furthermore, the engagement between the recess 25a and the protrusion 26a also functions as a fall prevention device for the mask holder 26. In addition, although the recessed part 25a was formed in the mask frame 25 and the projection part 26a was formed in the mask holder 26, conversely, the projection part was provided in the mask frame 25, the recessed part was provided in the mask holder 26, and both were engaged. You may make it do.
図6は、第1実施形態の第2変形例であり、マスクホルダバックアップ機構の機構説明図である。マスクホルダバックアップ機構60は、マスクホルダ支持体61と、駆動機構62とからなる。マスクホルダ支持体61の先端には、マスクホルダ26の下部外周縁部に設けられた傾斜面26bに係合可能な傾斜面であるマスクホルダ受け部61aが形成されている。マスクホルダ支持体61は、マスクフレーム25の下面に設けられたガイド部材63によりガイドされて、マスクホルダ26に接近または離間する方向に移動可能となっている。 FIG. 6 is a second modification of the first embodiment and is a mechanism explanatory view of a mask holder backup mechanism. The mask holder backup mechanism 60 includes a mask holder support 61 and a drive mechanism 62. A mask holder receiving portion 61 a that is an inclined surface that can be engaged with an inclined surface 26 b provided on the lower outer peripheral edge portion of the mask holder 26 is formed at the tip of the mask holder support 61. The mask holder support 61 is guided by a guide member 63 provided on the lower surface of the mask frame 25 and can move in a direction approaching or separating from the mask holder 26.
駆動機構62は、エアーシリンダ機構よりなり、マスクホルダ支持体61が、エアーシリンダ64のピストンロッド65に固定されている。そして、エアーシリンダ64を作動させてピストンロッド65を伸長させることで、マスクホルダ支持体61のマスクホルダ受け部61aをマスクホルダ26の傾斜面26bに係合させてマスクホルダ26を下方から支持し、万一、マスクホルダ吸着溝30の圧力が変動した場合でも、マスクフレーム25からマスクホルダ26が落下することを確実に防止することができる。 The drive mechanism 62 is an air cylinder mechanism, and the mask holder support 61 is fixed to the piston rod 65 of the air cylinder 64. Then, by operating the air cylinder 64 and extending the piston rod 65, the mask holder receiving portion 61a of the mask holder support 61 is engaged with the inclined surface 26b of the mask holder 26 to support the mask holder 26 from below. Even if the pressure in the mask holder suction groove 30 fluctuates, the mask holder 26 can be reliably prevented from falling from the mask frame 25.
なお、マスクホルダ26に、マスクホルダバックアップ機構60と同様の機構を有し、マスクMの下面より下方に突出しないように構成されたマスクバックアップ機構を配置してマスクMの下面を支持して、マスクMの落下や撓みを防止するようにしてもよい。 The mask holder 26 has a mechanism similar to the mask holder backup mechanism 60, and a mask backup mechanism configured not to protrude downward from the lower surface of the mask M is disposed to support the lower surface of the mask M, The mask M may be prevented from falling or bending.
図7(a)は第1実施形態の第3変形例のマスクステージの要部拡大断面図であり、マスクホルダ26の上面に載置されたカバーガラス32を、所定の位置に保持する保持機構70を備える。保持機構70は、マスクホルダ26の上面に固定された基部71と、基部71に設けられたピン72を中心として回動自在であり、マスクホルダ26の全周に亘って配設されるガラス押え73と、を有する。ガラス押え73は、図中破線で示すように、垂直に立てられた状態でカバーガラス32をマスクホルダ26の上面に載置した後、略90°回動させて水平状態にしてカバーガラス32の上面を押えることで、カバーガラス32をマスクホルダ26の所定の位置に固定する。これにより、カバーガラス32のズレが防止されて、カバーガラス32のズレに起因する露光精度への影響が排除される。 FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mask stage according to a third modification of the first embodiment, and a holding mechanism that holds the cover glass 32 placed on the upper surface of the mask holder 26 in a predetermined position. 70. The holding mechanism 70 is rotatable about a base 71 fixed to the upper surface of the mask holder 26 and a pin 72 provided on the base 71, and is a glass presser arranged over the entire circumference of the mask holder 26. 73. As shown by a broken line in the figure, the glass presser 73 is placed in a vertical state after the cover glass 32 is placed on the upper surface of the mask holder 26, and then rotated approximately 90 ° to be in a horizontal state. The cover glass 32 is fixed to a predetermined position of the mask holder 26 by pressing the upper surface. Thereby, the deviation of the cover glass 32 is prevented, and the influence on the exposure accuracy due to the deviation of the cover glass 32 is eliminated.
図7(b)は第1実施形態の第4変形例のマスクステージの要部拡大断面図であり、保持機構として、カバーガラス32の周囲とマスクホルダ26の段部との間には、ゴムなどの弾性体で形成されるパッキン74が配置されている。これにより、カバーガラス32はマスクホルダ26の所定の位置に固定され、カバーガラス32のズレを防止することができる。 なお、第3及び第4変形例において、空気導入溝35が確保されるように保持機構70やパッキン74が配置されてもよく、或いは、カバーガラス32の全周に形成された保持機構70やパッキン74を迂回するように空気導入溝35が形成されてもよい。 FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mask stage according to a fourth modification of the first embodiment. As a holding mechanism, a rubber is provided between the periphery of the cover glass 32 and the step of the mask holder 26. A packing 74 formed of an elastic body such as is arranged. Thereby, the cover glass 32 is fixed to the predetermined position of the mask holder 26, and the shift | offset | difference of the cover glass 32 can be prevented. In the third and fourth modifications, the holding mechanism 70 and the packing 74 may be arranged so that the air introduction groove 35 is secured, or the holding mechanism 70 formed on the entire circumference of the cover glass 32 or The air introduction groove 35 may be formed so as to bypass the packing 74.
(第2実施形態) 図8(a)は、本発明の第2実施形態のマスクステージの概略構成を示す断面図、(b)は空気導入溝を示す断面図である。なお、本実施形態は、マスクステージの構成において第1実施形態と異なり、その他の部分については、第1実施形態と同様であるので、第1実施形態と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。 Second Embodiment FIG. 8A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a mask stage according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a cross-sectional view showing an air introduction groove. The present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the mask stage, and the other parts are the same as those in the first embodiment. Therefore, the same or equivalent parts as those in the first embodiment have the same reference numerals or equivalents. The description is simplified or omitted with reference numerals.
マスクフレーム25の下面には、カバーガラス32の周縁部を吸着するための複数のカバーガラス吸着溝36が開設されており、カバーガラス32は、カバーガラス吸着溝36を介して図示しない真空式吸着装置によりマスクフレーム
25に真空吸着して保持される。また、マスクフレーム25の下面には、ボルトなどの締結部材によってマスクホルダ26がマスクフレーム25と実質的に一体に固定されている。これにより、マスクフレーム25、マスクホルダ26、マスクM、及びカバーガラス32によって空間33が画成される。
A plurality of cover glass adsorption grooves 36 for adsorbing the peripheral edge of the cover glass 32 are formed on the lower surface of the mask frame 25, and the cover glass 32 is vacuum-sucked (not shown) via the cover glass adsorption groove 36. The apparatus is held by vacuum suction on the mask frame 25 by the apparatus. A mask holder 26 is fixed to the lower surface of the mask frame 25 substantially integrally with the mask frame 25 by a fastening member such as a bolt. As a result, a space 33 is defined by the mask frame 25, the mask holder 26, the mask M, and the cover glass 32.
また、図8(b)に示すように、カバーガラス吸着溝36が開設されていないマスクフレーム25の辺には、マスクホルダ26との接合部の一部に、空間33と外部とを連通する少なくとも一つの空気導入溝(空気導入路)35が形成されている。マスクホルダ26の内部で圧力差が生じないように、空気導入溝(空気導入路)35をマスクホルダ26の中央部に設ける方が良い。従って、空間33は、空気導入溝35の部分を除いて、外部から閉塞された状態となっている。 なお、本実施形態では、空気導入溝35は、マスクフレーム25側に形成されているが、マスクホルダ26側に形成されてもよく、また、空気導入溝35の数も任意である。 Further, as shown in FIG. 8B, the space 33 and the outside communicate with a part of the joint portion with the mask holder 26 on the side of the mask frame 25 where the cover glass suction groove 36 is not opened. At least one air introduction groove (air introduction path) 35 is formed. It is preferable to provide an air introduction groove (air introduction path) 35 at the center of the mask holder 26 so that a pressure difference does not occur inside the mask holder 26. Therefore, the space 33 is in a state of being closed from the outside except for the air introduction groove 35. In the present embodiment, the air introduction groove 35 is formed on the mask frame 25 side, but may be formed on the mask holder 26 side, and the number of the air introduction grooves 35 is arbitrary.
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置PEによれば、マスクステージ1は、マスクホルダ26が下面に取り付けられると共にカバーガラス32を下面に真空吸着して保持するマスクフレーム25を備え、マスクフレーム25、マスクホルダ26、マスクM、及びカバーガラス32によって画成された空間33は、マスクフレーム25とマスクホルダ26との接合部に設けられた空気導入溝35によって外部と連通するので、図2に示す第1実施形態の近接露光装置PEと同様に効果を奏する。 As described above, according to the proximity exposure apparatus PE of the present embodiment, the mask stage 1 includes the mask frame 25 to which the mask holder 26 is attached to the lower surface and the cover glass 32 is vacuum-sucked and held on the lower surface, Since the space 33 defined by the mask frame 25, the mask holder 26, the mask M, and the cover glass 32 communicates with the outside by the air introduction groove 35 provided at the joint between the mask frame 25 and the mask holder 26, The same effect as the proximity exposure apparatus PE of the first embodiment shown in FIG.
図9は、第2実施形態の変形例のマスクステージの概略構成であり、図8(a)相当の断面図である。本変形例のマスクステージ1は、真空吸着して保持されるカバーガラス32とマスクフレーム25との接合部において、カバーガラス吸着溝36より外側にOリングなどのシール部材37が配設されて、エア漏れが防止されている。なお、不図示の空気導入溝は、図8(b)と同様に、カバーガラス吸着溝36が開設されていないマスクフレーム25の辺において、マスクフレーム25とマスクホルダ26との接合部の一部に形成されている。 FIG. 9 is a schematic configuration of a mask stage according to a modification of the second embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. In the mask stage 1 of this modification, a seal member 37 such as an O-ring is disposed outside the cover glass suction groove 36 at the joint between the cover glass 32 and the mask frame 25 held by vacuum suction. Air leakage is prevented. Note that the air introduction groove (not shown) is a part of the joint between the mask frame 25 and the mask holder 26 on the side of the mask frame 25 where the cover glass adsorption groove 36 is not opened, as in FIG. 8B. Is formed.
尚、本発明は、前述した各実施形態及び変形例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。 なお、本発明の空気導入路は、上記実施形態では、空気導入溝35によって構成されているが、これに限らず、例えば、空間33と外部とを連通する貫通孔をマスクホルダ26やカバーガラス32に形成することで構成されてもよい。 In addition, this invention is not limited to each embodiment and modification which were mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, in the said embodiment, although the air introduction path of this invention was comprised by the air introduction groove | channel 35, it is not restricted to this, For example, the through-hole which connects the space 33 and the exterior is made into the mask holder 26 or cover glass. You may comprise by forming in 32.
M マスクPE 近接露光装置W 基板1 マスクステージ2 ワークステージ(基板ステージ)3 照射手段25 マスクフレーム25a 凹部26 マスクホルダ26a 突起部32 カバーガラス33 空間35 空気導入溝(空気導入路)40 吸引機構60 マスクホルダバックアップ機構70 保持機構73 ガラス押え(保持機構)74 パッキン(保持機構) M Mask PE Proximity exposure apparatus W Substrate 1 Mask stage 2 Work stage (substrate stage) 3 Irradiation means 25 Mask frame 25a Recess 26 Mask holder 26a Projection 32 Cover glass 33 Space 35 Air introduction groove (air introduction path) 40 Suction mechanism 60 Mask holder backup mechanism 70 Holding mechanism 73 Glass presser (holding mechanism) 74 Packing (holding mechanism)

Claims (6)

  1. 被露光材としての基板を保持する基板ステージと、
    露光すべきパターンを有するマスクを保持するマスクステージと、
    前記基板に対してパターン露光用の光を前記マスクを介して照射する照射手段と、
    を備え、前記マスクと前記基板とを近接して所定の露光ギャップで対向配置した状態で、前記基板上に前記マスクのパターンを露光転写する近接露光装置であって、
    前記マスクステージは、
    前記マスクを下面に真空吸着して保持するマスクホルダと、
    前記マスクホルダの上面側に保持されるカバーガラスと、
    少なくとも前記マスクホルダ、前記マスク、及び前記カバーガラスによって画成される空間内の空気を吸引して該空間内を減圧させる吸引機構と、
    減圧された前記空間内に外部から空気を供給する少なくとも1つの空気導入路と、
    前記マスクホルダを下面に真空吸着して保持し、マスク駆動部によって駆動されるマスクフレームと、
    を備え
    前記空気導入路は、前記カバーガラスと前記マスクホルダとの接合部に配置される空気導入溝であることを特徴とする近接露光装置。
    A substrate stage for holding a substrate as an exposed material;
    A mask stage for holding a mask having a pattern to be exposed;
    Irradiating means for irradiating the substrate with light for pattern exposure through the mask;
    A proximity exposure apparatus that exposes and transfers a pattern of the mask onto the substrate in a state in which the mask and the substrate are placed close to each other with a predetermined exposure gap.
    The mask stage is
    A mask holder for vacuum-sucking and holding the mask on the lower surface;
    A cover glass held on the upper surface side of the mask holder;
    A suction mechanism for sucking air in a space defined by at least the mask holder, the mask, and the cover glass to depressurize the space;
    At least one air introduction path for supplying air from the outside into the decompressed space;
    A mask frame that is vacuum-adsorbed and held on the lower surface of the mask holder and is driven by a mask drive unit;
    Equipped with a,
    The proximity exposure apparatus , wherein the air introduction path is an air introduction groove disposed at a joint portion between the cover glass and the mask holder .
  2. 前記マスクホルダは、上面に突起部または凹部を備え、
    前記マスクフレームは、下面に凹部または突起部を備え、
    前記マスクホルダの前記突起部または凹部が、前記マスクフレームの前記凹部または突起部と係合して、前記マスクホルダが前記マスクフレームの下面に保持されることを特徴とする請求項1に記載の近接露光装置。
    The mask holder includes a protrusion or a recess on the upper surface,
    The mask frame includes a recess or a protrusion on the lower surface,
    The said mask holder is hold | maintained on the lower surface of the said mask frame by the said projection part or recessed part of the said mask holder engaging with the said recessed part or projection part of the said mask frame. Proximity exposure device.
  3. 前記マスクフレームは、前記マスクホルダを支持して前記マスクホルダの前記マスクフレームからの落下を防止するマスクホルダバックアップ機構をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の近接露光装置。 The mask frame, proximity exposure apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a mask holder backup mechanism for preventing falling from the mask frame of said mask holder and supporting said mask holder.
  4. 前記マスクホルダは、前記マスクホルダの所定の位置に前記カバーガラスを保持する保持機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の近接露光装置。 The proximity exposure apparatus according to claim 1, wherein the mask holder includes a holding mechanism that holds the cover glass at a predetermined position of the mask holder.
  5. 前記マスクホルダは、その面密度をマスクの面密度より高くなるように選択することを特徴とする請求項に記載の近接露光装置。 5. The proximity exposure apparatus according to claim 4 , wherein the mask holder is selected so that the surface density thereof is higher than the surface density of the mask.
  6. 請求項1〜のいずれか一項に記載の近接露光装置を用いて、前記マスクと前記基板とを近接して所定の露光ギャップで対向配置した状態で、前記基板上に前記マスクのパターンを露光転写する近接露光方法であって、
    前記マスクを前記マスクホルダの下面に真空吸着して前記マスクを保持する工程と、
    前記吸引機構によって前記空間内の圧力を吸引するとともに、前記空気導入路を介して前記外部の空気を前記空間に供給することで、前記空間内の圧力を所定の圧力に調整する工程と、を有することを特徴とする近接露光方法。
    Using the proximity exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5 , the pattern of the mask is formed on the substrate in a state where the mask and the substrate are placed close to each other with a predetermined exposure gap. A proximity exposure method for exposure transfer,
    Holding the mask by vacuum suction of the mask to the lower surface of the mask holder;
    Adjusting the pressure in the space to a predetermined pressure by sucking the pressure in the space by the suction mechanism and supplying the external air to the space through the air introduction path; A proximity exposure method comprising:
JP2012158204A 2011-08-10 2012-07-16 Proximity exposure apparatus and proximity exposure method Active JP6142214B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011174848 2011-08-10
JP2011174848 2011-08-10
JP2012158204A JP6142214B2 (en) 2011-08-10 2012-07-16 Proximity exposure apparatus and proximity exposure method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012158204A JP6142214B2 (en) 2011-08-10 2012-07-16 Proximity exposure apparatus and proximity exposure method
CN201210285246.9A CN102955373B (en) 2011-08-10 2012-08-10 Approaching exposure apparatus and approaching type exposure method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013054343A JP2013054343A (en) 2013-03-21
JP6142214B2 true JP6142214B2 (en) 2017-06-07

Family

ID=48131344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012158204A Active JP6142214B2 (en) 2011-08-10 2012-07-16 Proximity exposure apparatus and proximity exposure method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6142214B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104570622B (en) * 2015-02-10 2016-10-19 中国科学院光电技术研究所 A kind of proximity intermittent exposure work stage of litho machine
WO2021215555A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 엘지전자 주식회사 Stepper

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61194722A (en) * 1985-02-22 1986-08-29 Toshiba Corp Pattern transfer apparatus
JPS62271425A (en) * 1986-05-20 1987-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Exposing apparatus
JPH0588533B2 (en) * 1986-10-15 1993-12-22 Hitachi Ltd
JP2807893B2 (en) * 1989-04-18 1998-10-08 日立電子エンジニアリング株式会社 Mask holding mechanism
JP2691631B2 (en) * 1990-03-22 1997-12-17 日立電子エンジニアリング株式会社 Substrate exposure equipment
JPH04124669A (en) * 1990-09-17 1992-04-24 Canon Inc Method and device for mask positioning
JPH04165354A (en) * 1990-10-30 1992-06-11 Topcon Corp Mask capable of being compensated in its deflection
JPH06275489A (en) * 1993-03-22 1994-09-30 Topcon Corp Mask supporting device
JPH08279336A (en) * 1995-04-05 1996-10-22 Sony Corp Exposing method and aligner
JPH1079344A (en) * 1996-09-04 1998-03-24 Canon Inc Original holder and aligner using the same
JP4774167B2 (en) * 2001-07-02 2011-09-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ Proximity exposure apparatus and photomask deformation correction method in the apparatus
JP4390413B2 (en) * 2001-10-22 2009-12-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ Mask holding device with mask deflection correction function
JP4340046B2 (en) * 2002-07-25 2009-10-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ Mask plate fixing method of exposure apparatus and mask plate support device
JP2004069902A (en) * 2002-08-05 2004-03-04 Nec Corp Aligner with mechanism of correcting flexure of mask
JP2006323268A (en) * 2005-05-20 2006-11-30 Nsk Ltd Exposing device
JP2009282111A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Hitachi High-Technologies Corp Proximity exposure device, mask drop prevention method of proximity exposure device and mask for proximity exposure device
JP5392946B2 (en) * 2009-04-22 2014-01-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ Proximity exposure apparatus, mask transfer method for proximity exposure apparatus, and method for manufacturing display panel substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013054343A (en) 2013-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI592764B (en) Carrier method, exposure method, carrier system and exposure apparatus, and device manufacturing method
JP6638774B2 (en) Exposure method and exposure apparatus, device manufacturing method, and flat panel display manufacturing method
KR20120053020A (en) Object processing apparatus, exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
TWI436173B (en) Exposure device
CN108139680B (en) Exposure apparatus, exposure method, method for manufacturing flat panel display, and method for manufacturing device
WO2013031235A1 (en) Aligning method, exposure method, device manufacturing method, and method for manufacturing flat panel display
JP4942625B2 (en) Proximity exposure apparatus and proximity exposure method
JP2021005101A (en) Movable body device, moving method, exposure apparatus, exposure method, method for manufacturing flat panel display, and method for manufacturing device
CN102955373B (en) Approaching exposure apparatus and approaching type exposure method
TW201643556A (en) Exposure apparatus, manufacturing method of flat panel display, device manufacturing method, and exposure method
JP6142214B2 (en) Proximity exposure apparatus and proximity exposure method
JP2010054933A (en) Exposure apparatus
JP2006093604A (en) Proximity exposure apparatus
JP2007184328A (en) Exposure apparatus
TWI719062B (en) Exposure apparatus, manufacturing method of flat panel display and device manufacturing method, and exposure method
JP2013179223A (en) Division sequential proximity exposure device and division sequential proximity exposure method
KR20120040748A (en) Supporting device and light exposure device
JP2012133122A (en) Proximity exposing device and gap measuring method therefor
JP2007248636A (en) Mirror fixing structure of position measuring device
JP4487700B2 (en) Proximity exposure equipment
JP6447845B2 (en) Exposure apparatus, flat panel display manufacturing method, device manufacturing method, and exposure method
JP2012237860A (en) Proximity exposure apparatus and proximity exposure method
JP2008185946A (en) Exposure device
JP2016170427A (en) Positioning method, exposure method, device manufacturing method and manufacturing method of flat panel display
JP2007171667A (en) Exposure apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20150522

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150522

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150731

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160329

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161018

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161216

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: 20170307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170324

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6142214

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250