JPH05166701A - Projection photolithographing system - Google Patents

Projection photolithographing system

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JPH05166701A
JPH05166701A JP3334634A JP33463491A JPH05166701A JP H05166701 A JPH05166701 A JP H05166701A JP 3334634 A JP3334634 A JP 3334634A JP 33463491 A JP33463491 A JP 33463491A JP H05166701 A JPH05166701 A JP H05166701A
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plate
holder
stage
photosensitive substrate
coordinate system
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Masamitsu Yanagihara
政光 柳原
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the sliding of a plate on a stage holder at the time of positioning the plate on the holder. CONSTITUTION:After a plate P is placed on a stage holder 3, a plurality of length measuring instruments 10A, 10B, and 10C which are lightly made to abut on the edge of the plate P are provided and the positional deviation of the plate from a stage moving coordinate system in the X-, Y-, and theta-directions are found from the measurements obtained by means of the instruments 10A, 10B, and 10C. Then the deviation in the theta-direction is corrected by rotating the holder 3 and deviation in the X- and Y-directions is corrected on stage 3 feeding coordinates.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は正方形、もしくは長方形
の感光基板に回路パターン等を投影露光する装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for projecting and exposing a circuit pattern or the like onto a square or rectangular photosensitive substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の露光装置では、マスク(又はレ
チクル)に形成された回路パターン等の原画を、投影光
学系によって所定倍率で感光基板上に投影露光してい
る。多くの場合、原画パターンの投影像は感光基板上の
予め定められた位置に露光される。このため感光基板上
の被露光領域とパターン投影像とは、予め何らかの手法
によって相対的な位置関係が規定されるようになってい
る。図1は従来の投影露光装置(ステッパー)の構成を
模式的に示した図である。図1において、露光用光源1
からの照明光は楕円鏡2で集光された後、周知の照明光
学系(不図示)を介してレチクルRに均一な照度分布で
照射される。レチクルR上に形成されたパターン領域の
透過光は投影光学系PLを介して矩形の感光基板(以下
プレートと呼ぶ)P上に結像投影される。プレートPの
表面にはレジスト層が塗布され、この面が投影光学系P
Lの結像面と一致するようにホルダー3上に載置され
る。ホルダー3は載置されたプレートPを真空吸着によ
り固定するとともに、Xステージ4上で微小回転可能に
設けられている。Xステージ4はYステージ5上をX方
向に移動するように設けられ、Yステージ5はベース上
をY方向に移動するように設けられている。
2. Description of the Related Art In this type of exposure apparatus, an original image such as a circuit pattern formed on a mask (or reticle) is projected and exposed on a photosensitive substrate at a predetermined magnification by a projection optical system. In many cases, the projected image of the original image pattern is exposed at a predetermined position on the photosensitive substrate. Therefore, the relative positional relationship between the exposed region on the photosensitive substrate and the pattern projection image is defined in advance by some method. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a conventional projection exposure apparatus (stepper). In FIG. 1, an exposure light source 1
After being collected by the elliptic mirror 2, the illumination light from the illuminator irradiates the reticle R with a uniform illuminance distribution via a well-known illumination optical system (not shown). The transmitted light in the pattern area formed on the reticle R is image-projected on a rectangular photosensitive substrate (hereinafter referred to as a plate) P via a projection optical system PL. A resist layer is applied to the surface of the plate P, and this surface is applied to the projection optical system P.
It is placed on the holder 3 so as to coincide with the image plane of L. The holder 3 fixes the mounted plate P by vacuum suction, and is provided to be finely rotatable on the X stage 4. The X stage 4 is provided so as to move on the Y stage 5 in the X direction, and the Y stage 5 is provided so as to move on the base in the Y direction.

【0003】またプレートPはオートローダ7の搬送ア
ーム6によって保持されて、ホルダー3上に受け渡され
る。このオートローダ7は装置内の固定した位置に設け
られているため、アーム6でプレートPをローディング
するときは、Xステージ4、Yステージ5を移動させ
て、所定のローディングポジション(受渡し位置)に位
置決めする必要がある。尚、図1には示していないが、
Xステージ4、Yステージ5の移動によって規定される
XY座標系におけるプレートPの座標値を計測するため
に、投影光学系PLの光軸に対してアッベの測定条件を
満たすように、X方向用とY方向用のレーザ干渉計が設
けられている。このレーザ干渉計からの測長用のレーザ
ビームはXステージ4の2辺上に直角に固定された移動
鏡の夫々の反射面に投射され、それらの移動鏡までの距
離が測長値として計測される。そしてその測長値がXス
テージ4、Yステージ5の移動によるプレートPの座標
値を表わし、この座標値をモニターしてXステージ4、
Yステージ5の位置決めを行なうことで、プレートP上
の所定位置にレチクルRのパターン像IM(図1)を投
影露光することができる。
The plate P is held by the transfer arm 6 of the autoloader 7 and transferred onto the holder 3. Since this autoloader 7 is provided at a fixed position in the apparatus, when the plate P is loaded by the arm 6, the X stage 4 and the Y stage 5 are moved to be positioned at a predetermined loading position (delivery position). There is a need to. Although not shown in FIG. 1,
In order to measure the coordinate value of the plate P in the XY coordinate system defined by the movement of the X stage 4 and the Y stage 5, for the X direction so as to satisfy the Abbe measurement condition with respect to the optical axis of the projection optical system PL. And a laser interferometer for the Y direction. The laser beam for length measurement from this laser interferometer is projected on the respective reflecting surfaces of the movable mirrors which are fixed at right angles on the two sides of the X stage 4, and the distances to those movable mirrors are measured as the length measurement values. To be done. Then, the length measurement value represents the coordinate value of the plate P by the movement of the X stage 4 and the Y stage 5, and the coordinate value is monitored to monitor the X stage 4,
By positioning the Y stage 5, the pattern image IM (FIG. 1) of the reticle R can be projected and exposed at a predetermined position on the plate P.

【0004】ただし、レチクルRはレチクルホルダー
(不図示)に交換可能に載置されるため、レチクルRの
パターン中心点が常に精密に投影光学系PLの光軸AX
と一致するようにアライメントされているとは限らな
い。このため、Xステージ4、Yステージ5の座標値の
みをモニターしてプレートPを位置決めしただけでは、
プレートP上の特定位置に常に位置決めされてパターン
像IMが露光されるという保証がない。そこで、1つの
簡単な手法として、レチクルRのパターン領域に設けた
アライメントマークと、プレートP上に設けたアライメ
ントマークとを投影光学系PLを介して検出し、両マー
クの位置ずれ量が零になるときのXステージ3、Yステ
ージ5(以下、まとめてプレートステージとする)の座
標値を基準として記憶し、この基準座標値に応じてプレ
ートステージの位置決め目標位置を算出した後、プレー
トステージの位置決め動作を行なう方法がある。
However, since the reticle R is mounted on a reticle holder (not shown) in a replaceable manner, the pattern center point of the reticle R is always precise and the optical axis AX of the projection optical system PL.
Is not always aligned to match. Therefore, if only the coordinate values of the X stage 4 and the Y stage 5 are monitored and the plate P is positioned,
There is no guarantee that the pattern image IM is always exposed at a specific position on the plate P. Therefore, as one simple method, the alignment mark provided on the pattern area of the reticle R and the alignment mark provided on the plate P are detected via the projection optical system PL, and the positional deviation amount of both marks becomes zero. The coordinate values of the X stage 3 and the Y stage 5 (hereinafter collectively referred to as a plate stage) are stored as a reference, and the positioning target position of the plate stage is calculated according to the reference coordinate value, There is a method of performing a positioning operation.

【0005】以上の手法の他に様々な方法が考えられ、
実用化されているが、それらの手法自体は本願発明と直
接関係しないので、ここではこれ以上の説明を省略す
る。ただし、どのような手法をとるにせよ、レチクルR
のマークの検出、プレートP上のマークの検出は必須の
動作である。ところがプレートP上のマーク検出にあた
っては、ホルダー3上に載置されるプレートPを許容範
囲内にプリアライメントしておく必要がある。すなわ
ち、プレートPのホルダー3上でのプリアライメント精
度が悪いと、プレートP上のマークを検出するセンサー
(顕微鏡等)の検出範囲内にマークを捕捉することが難
しくなり、マークサーチ動作(プレートステージのX、
Y方向の移動)に長時間を要することになる。さらに最
悪の場合は、マークを捕捉することができず、プリアラ
イメント不良というエラーが発生してしまう。
In addition to the above methods, various methods are conceivable,
Although they have been put to practical use, those methods themselves are not directly related to the invention of the present application, and a further description thereof will be omitted here. However, no matter what method is used, the reticle R
The detection of the mark and the detection of the mark on the plate P are indispensable operations. However, in detecting the mark on the plate P, it is necessary to pre-align the plate P mounted on the holder 3 within an allowable range. That is, if the pre-alignment accuracy of the plate P on the holder 3 is poor, it becomes difficult to capture the mark within the detection range of the sensor (microscope or the like) that detects the mark on the plate P, and the mark search operation (plate stage X of
(Movement in the Y direction) takes a long time. Further, in the worst case, the mark cannot be captured, and an error of poor pre-alignment occurs.

【0006】そこでホルダー3上でのプレートPのプリ
アライメント精度を高めるために、図1に示したように
ホルダー3上の3ケ所に位置決め用の基準ピン(ロー
ラ)3a、3b、3cを植設し、この基準ピンにプレー
トPの直交する2辺を押し当てた状態で、プレートPを
ホルダー3上に真空吸着することが考えられている。図
2はホルダー3上の基準ピン3a、3b、3cの配置
と、プレートPの押圧部材3d、3eの配置とを示す。
プレートPの端面のうちX方向に伸びた辺Exは押圧部
材3dのY方向の押圧動作によって基準ピン3aに当接
してY方向に規定され、プレートPのY方向に伸びた辺
Eyは押圧部材3eのX方向の押圧動作によって、2つ
の基準ピン3b、3cに当接してX方向と回転方向(以
下θ方向とする)とが規定される。このホルダー上の機
械的プリアライメント機構により、プレートPはホルダ
ー3上の常に同じ位置にセットされるから、プレートP
上のマークを検出する際のサーチ動作も極めて小さな範
囲で済むことになる。尚、押圧部材3d、3eによって
プレートPを押圧している間、ホルダー3からはエアフ
ローが行なわれ、ホルダー3の載置面とプレートPとの
接触摩擦が最少になるようにされ、押圧部材3d、3e
がプレートPをX、Y方向に押し切ったところでホルダ
ー3は真空吸着に切りかえられる。そして真空吸着が完
了した時点で押圧部材3d、3eを退避させている。
Therefore, in order to improve the pre-alignment accuracy of the plate P on the holder 3, positioning reference pins (rollers) 3a, 3b, 3c are planted at three positions on the holder 3 as shown in FIG. Then, it is considered that the plate P is vacuum-sucked on the holder 3 in a state where two orthogonal sides of the plate P are pressed against the reference pin. FIG. 2 shows the arrangement of the reference pins 3a, 3b, 3c on the holder 3 and the arrangement of the pressing members 3d, 3e of the plate P.
The side Ex of the end surface of the plate P extending in the X direction is defined in the Y direction by abutting the reference pin 3a by the pressing operation of the pressing member 3d in the Y direction, and the side Ey of the plate P extending in the Y direction is pressed. By the pressing operation of 3e in the X direction, the X direction and the rotation direction (hereinafter referred to as θ direction) are defined by contacting the two reference pins 3b and 3c. The plate P is always set at the same position on the holder 3 by the mechanical pre-alignment mechanism on the holder.
The search operation for detecting the upper mark can be performed in an extremely small range. While the plate P is being pressed by the pressing members 3d and 3e, air flow is performed from the holder 3 so that the contact friction between the mounting surface of the holder 3 and the plate P is minimized. 3e
When the plate P has been pushed down in the X and Y directions, the holder 3 is switched to vacuum suction. The pressing members 3d and 3e are retracted when the vacuum suction is completed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種のプ
レートPのうち、液晶表示素子等を製造する行程で使わ
れるプレートPは、40cm角以上のサイズをもち、しか
もプロセスの影響によって平面度がポテトチップのよう
に極端に悪化していることがある。このように平面度が
悪化したプレートPを図2のプリアライメント機構で位
置決めすると、以下に述べるような問題が生じる。まず
第1には、エアフローで浮上したはずのプレートPの裏
面の一部が、ホルダー3上に部分的に接触したままにな
ってしまうことである。第2には、その部分的な接触に
よる摩擦力の増大に抗した力で押圧部材3d、3eを押
圧させなければならないことである。第3には、基準P
3a、3b、3cと押圧部材3d、3eで挾持された状
態でプレートPをホルダー3上に真空吸着するため、吸
着の進行に伴なうプレートPの平坦化により周辺部が上
下動し、基準ピン3a、3b、3c、押圧部材3d、3
eと当接している周辺部に不要な応力が与えられること
である。
However, among the plates P of this kind, the plate P used in the process of manufacturing a liquid crystal display device or the like has a size of 40 cm square or more, and moreover, the flatness due to the influence of the process. It can be extremely bad like a potato chip. Positioning the plate P whose flatness has deteriorated in this way by the pre-alignment mechanism of FIG. 2 causes the following problems. First, a part of the back surface of the plate P, which should have been floated by the airflow, remains partially in contact with the holder 3. Secondly, the pressing members 3d and 3e must be pressed by a force against the increase in frictional force due to the partial contact. Third, the standard P
Since the plate P is vacuum-sucked on the holder 3 while being held by the pressing members 3d, 3e and 3a, 3b, 3c, the peripheral part moves up and down due to the flattening of the plate P as the suction progresses. Pins 3a, 3b, 3c, pressing members 3d, 3
That is, unnecessary stress is applied to the peripheral portion in contact with e.

【0008】これらの問題点は、相互に関連して、たび
たびプリアライメント不良等を起す要因となっていた。
また第1点のような部分的な接触がある状態でプレート
Pを摺動させることから、ホルダーとの間で静電気が発
生し、プレートPをホルダーから取り出す際、あるいは
載置する際に、プレートP上に形成された回路パターン
等を損傷(静電破壊等)する可能性があった。さらに上
記、第1、第2の問題点から押圧部材3d、3eの押圧
力が増大することで、押圧部材3d、3e又は基準ピン
3a、3b、3cに当接するプレートPの端面にダメー
ジを与え損傷、あるいは発塵の可能性があった。そして
第3点のように真空吸着する際も、プレートPはかなり
大きな力で挾持されているため、場合によっては吸着不
良を起す可能性があった。
[0008] These problems have been a factor in causing pre-alignment defects and the like, which are often related to each other.
Further, since the plate P is slid in a state where there is a partial contact such as the first point, static electricity is generated between the plate P and the plate P when the plate P is taken out of the holder or placed. There is a possibility that the circuit pattern or the like formed on the P may be damaged (electrostatic destruction or the like). Further, due to the above-mentioned first and second problems, the pressing force of the pressing members 3d, 3e increases, thereby damaging the end surfaces of the plate P that abut the pressing members 3d, 3e or the reference pins 3a, 3b, 3c. There was a possibility of damage or dust generation. Even when vacuum suction is performed as in the third point, since the plate P is held by a considerably large force, there is a possibility that suction failure may occur in some cases.

【0009】以上のことから、本発明はそれらの問題点
を解決し、プリアライメントの際に機械的な押圧による
位置決めを不用とした投影露光装置を提供することを目
的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to solve these problems and provide a projection exposure apparatus which does not require positioning by mechanical pressing during prealignment.

【0010】[0010]

【課題を達成する為の手段】本発明では、感光基板を可
動ステージのホルダー上で基準ピン等に押し当てる構造
を廃止し、その代りに、感光基板の外形基準を規定する
辺を検出する手段、その辺と可動ステージの移動位置を
管理する基準座標系とを対応付ける手段とを設け、その
対応付けによって求まった感光基板の位置ずれ(X、
Y、θ方向)が補正されるように、ホルダーの回転制
御、X、Yステージの位置制御を行なうようにした。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, a structure for pressing a photosensitive substrate against a reference pin or the like on a holder of a movable stage is abolished, and instead, a means for detecting a side defining an outline reference of the photosensitive substrate. , Means for associating that side with a reference coordinate system for managing the moving position of the movable stage, and the positional deviation (X,
The rotation control of the holder and the position control of the X and Y stages are performed so that the Y and θ directions are corrected.

【0011】さらに詳細に述べると、レチクル(R)に
形成された原画パターンを所定の結像面へ向けて投影す
る投影光学系(PL)と、プレート(P)を結像面と平
行な面内に規定された基準座標系X、Yの互いに直交す
る2つの座標軸方向(X方向とY方向)と、θ方向とに
移動させる可動ステージ手段(3、4、5)とを備えた
装置において、プレート(P)が基準座標系X、Y内の
受け渡し位置(ローディングポジション)で可動ステー
ジのホルダー(3)上に載置された後、プレート(P)
の外形辺を検出して、プレート(P)の基準座標系X、
YにおけるX軸方向、Y軸方向、及びθ方向の各位置偏
差を計測する偏差検出手段(10A、10B、10C)
と、上記偏差のうちθ方向を補正するようにプレート
(P)を回転させる回転駆動手段(30、Mθ)と、上
記偏光のうち、X軸方向、Y軸方向の偏差の量に応じ
て、原画パターンの投影露光時におけるXステージ
(4、5)の位置決め座標を所期の位置(設計上で定め
られた位置、あるいはプレートをグローバルアライメン
トした結果で特定した位置)からずらすように制御する
制御手段(26、28)とを設けるようにした。
More specifically, the projection optical system (PL) for projecting the original image pattern formed on the reticle (R) onto a predetermined image plane, and the plate (P) on a plane parallel to the image plane. In a device provided with two coordinate axis directions (X direction and Y direction) orthogonal to each other of the reference coordinate systems X and Y defined within, and movable stage means (3, 4, 5) for moving in the θ direction. , The plate (P) is placed on the holder (3) of the movable stage at the transfer position (loading position) in the reference coordinate systems X and Y, and then the plate (P)
The outer side of the plate (P) to detect the reference coordinate system X,
Deviation detecting means (10A, 10B, 10C) for measuring each positional deviation in the Y-axis direction, the Y-axis direction, and the θ direction in Y.
A rotation driving means (30, Mθ) for rotating the plate (P) so as to correct the θ direction of the deviation, and the amount of deviation of the polarized light in the X axis direction and the Y axis direction. Control for controlling the positioning coordinates of the X stage (4, 5) during the projection exposure of the original image pattern so as to deviate from the intended position (the position determined by design or the position specified by the result of global alignment of the plate). Means (26, 28) are provided.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、プレートを外側から押圧する機構
をなくし、ステージ上に搬送されてきたプレートをホル
ダー上に吸着してから、プレートの外形位置を計測する
ようにし、基準座標系(ステージ移動座標系)に対する
プレートのX、Y方向の偏差量と回転誤差量とを求め、
投影露光の際にそれらの偏差量が補正されるように、ス
テッピング位置の設計上で定められた目標値にオフセッ
トを加えるものである。尚、プレートの回転誤差量につ
いては、レチクル側を回転させて補正するようにしても
よい。このように、ホルダー(可動ステージ)上に搬送
されてきたプレートは、周辺端を基準ピン等で拘束され
ることがないため、吸着による平坦化が確実に行なわれ
ることになる。しかもプレート自体がホルダー上で摺動
することもないので、静電気の発生、発塵が防止され、
プレート端面の損傷も皆無になる。
In the present invention, the mechanism for pressing the plate from the outside is eliminated, the plate conveyed on the stage is adsorbed on the holder, and then the outer position of the plate is measured. The deviation amount of the plate in the X and Y directions with respect to the coordinate system) and the rotation error amount are obtained,
An offset is added to the target value determined in the design of the stepping position so that the deviation amounts are corrected during the projection exposure. The rotation error amount of the plate may be corrected by rotating the reticle side. In this way, the plate conveyed onto the holder (movable stage) does not have its peripheral edge constrained by the reference pins or the like, so that flattening is reliably performed by suction. Moreover, since the plate itself does not slide on the holder, the generation of static electricity and dust are prevented,
There is no damage to the plate end surface.

【0013】[0013]

【実施例】図3は本発明の実施例による装置構成の主要
部を示す機能ブロック図である。本実施例ではホルダー
3上の周辺3ケ所に可動当接子付きの測長器10A、1
0B、10Cを取り付けてある。図3において想像線は
ホルダー3上に理想的に載置されたプレートPIを示
し、測長器10AはプレートPのX方向に伸びたエッジ
Exの中央部にY方向に移動して軽接触する当接子を有
し、測長器10B、10CはプレートPのY方向に伸び
たエッジEyの2ケ所に夫々にX方向に移動して軽接触
する当接子を有する。それら当接子の駆動は計測制御部
20によって行なわれ、当接子の接触による計測の後、
所定の待避位置まで各当接子を駆動させる。また各測長
器10A、10B、10Cの測長信号DY、DX、Dθ
は演算部22に入力され、ここでは各測長値が記憶部2
4に予め記憶されている基準値に対してどれぐらい偏差
を持っているかを算出することで、理想位置のプレート
PIに対する実際のプレートPの2次元的な位置ずれ量
(ΔX、ΔY、Δθ)を算出する。ここで測長器10
A、10B、10Cの夫々に対して予め与えられている
記憶部24内の基準値をそれぞれYr 、Xr1、Xr2
し、プレートPに対して実測された各測長値DY、D
X、DθをY1 、X1 、X2 とすると、回転方向のずれ
量Δθは2つの測長器10B、10Cの当接子のY方向
の間隔(スパン)をLとして次式で表わされる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 is a functional block diagram showing a main part of an apparatus configuration according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the length measuring devices 10A and 1A with movable contactors are provided at three locations around the holder 3.
0B and 10C are attached. In FIG. 3, an imaginary line indicates the plate PI ideally placed on the holder 3, and the length measuring device 10A moves in the Y direction and comes into light contact with the center of the edge Ex of the plate P extending in the X direction. The length-measuring devices 10B and 10C have contactors that move in the X-direction and make light contact with each other at two points of the edge Ey extending in the Y-direction of the plate P. The drive of these contactors is performed by the measurement control unit 20, and after the measurement by the contact of the contactors,
Each contactor is driven to a predetermined retracted position. Further, the length measuring signals DY, DX, Dθ of the respective length measuring devices 10A, 10B, 10C
Is input to the calculation unit 22, and here each measured value is stored in the storage unit 2.
By calculating how much the deviation from the reference value stored in advance in 4 is calculated, the two-dimensional displacement amount (ΔX, ΔY, Δθ) of the actual plate P with respect to the plate PI at the ideal position is calculated. To calculate. Here the length measuring device 10
The reference values in the storage unit 24 that are given in advance to A, 10B, and 10C are Y r , X r1 , and X r2 , respectively, and the respective measured values DY and D actually measured for the plate P are set.
When X and Dθ are Y 1 , X 1 and X 2 , the shift amount Δθ in the rotation direction is represented by the following equation, where the distance (span) in the Y direction between the abutments of the two length measuring devices 10B and 10C is L. ..

【0014】 Δθ≒arcsin((Xr1−Xr2−X1 +X2 )/L)…(1) またX方向、Y方向の平行位置ずれ量ΔX、ΔYは、回
転ずれ量Δθが微小である範囲においては次式で表わさ
れる。 ΔY≒Yr −Y1 …(2) ΔX≒((Xr1−X1 )+(Xr2−X2 ))/2+N…(3) ここで(3)式中のNは測長器10B、10Cの各当接
子のスパンLの中点YccとプレートピンのエッジEyの
中点YcpとのY方向の差分(Ycc−Ycp)に応じて変化
し、その差分がほぼ零のときNは0であり、そして図3
の配置では、Nは次式で表わされる。
Δθ≈arcsin ((X r1 −X r2 −X 1 + X 2 ) / L) (1) Further, the parallel displacement amounts ΔX and ΔY in the X and Y directions are small in rotational displacement amount Δθ. In the range, it is expressed by the following equation. ΔY≈Y r −Y 1 (2) ΔX≈ ((X r1 −X 1 ) + (X r2 −X 2 )) / 2 + N (3) Here, N in the formula (3) is the length measuring device 10B. 10C changes depending on the difference (Ycc-Ycp) in the Y direction between the midpoint Ycc of the span L of each contactor and the midpoint Ycp of the edge Ey of the plate pin, and when the difference is almost zero, N is 0, and FIG.
In the arrangement of, N is represented by the following equation.

【0015】N≒Δθ・(Ycc−Ycp)…(4) 以上のようにして算出されたずれ量(ΔX、ΔY、Δ
θ)は主制御系26へ送られ、主制御系26はそのうち
回転ずれ量Δθについてはステージ制御系30へ送り、
ホルダー3の微小回転用のモータMθを制御する。これ
によってホルダー3は回転ずれ量Δθを補正する方向に
回転される。一方、X、Y方向のずれ量ΔX、ΔYに関
しては、プレートPへの露光時に指定されるX、Yステ
ージ4、5の目標位置を、そのずれ量ΔX、ΔYだけ修
正してステージ制御系30へ送ることで補正される。本
来、X、Yステージ4、5の目標位置とはプレートP上
のショット領域をレチクルパターンの投影像と整合させ
るための座標値であり、機械的に予め決められる場合
と、先行して処理されたプレートのグローバルアライメ
ントによって決められる場合とがある。いずれの場合で
も、それらの目標位置は指定部28のメモリ内に保存さ
れている。そしてX、Yステージ4、5用の各駆動モー
タMX、MYをステージ制御系30で制御するときは、
X、Y干渉計によってXYステージの現在位置をモニタ
ーしつつ、それが修正された目標位置と一致したところ
でモータMX、MYを停止させればよい。
N.apprxeq..DELTA..theta..multidot. (Ycc-Ycp) (4) Deviation amount (.DELTA.X, .DELTA.Y, .DELTA.) Calculated as described above.
θ) is sent to the main control system 26, and the main control system 26 sends the rotation deviation amount Δθ to the stage control system 30.
The motor Mθ for minute rotation of the holder 3 is controlled. As a result, the holder 3 is rotated in a direction to correct the rotation deviation amount Δθ. On the other hand, regarding the displacement amounts ΔX and ΔY in the X and Y directions, the stage control system 30 is modified by correcting the target positions of the X and Y stages 4 and 5 designated at the time of exposure on the plate P by the displacement amounts ΔX and ΔY. Corrected by sending to. Originally, the target positions of the X and Y stages 4 and 5 are coordinate values for aligning the shot area on the plate P with the projected image of the reticle pattern, and they are processed in advance when they are mechanically determined. Sometimes it is determined by the global alignment of the plates. In any case, those target positions are stored in the memory of the designation unit 28. When the drive motors MX and MY for the X and Y stages 4 and 5 are controlled by the stage control system 30,
The motors MX and MY may be stopped when the current position of the XY stage is monitored by the X and Y interferometers and when it coincides with the corrected target position.

【0016】図4は、3つの測長器10A、10B、1
0Cの具体的な構造の一例を示し、ここでは代表して測
長器10Bを示す。測長器10Bの可動当接子40は、
軸101を中心にXY面内で回動可能に軸支されたコの
字状の揺動部材100の一端に転動自在に軸支されたロ
ーラで構成される。揺動部材100の他方の端部にはエ
アシリンダ103のピストンが係合され、また揺動部材
100の軸101とエアシリンダ103のピストンとの
係合点との間には、ポテンショメータ104が係合され
ている。このような構造でエアシリンダ103のピスト
ンがY方向に移動すると、揺動部材100が回動し、ロ
ーラ40はほぼX方向に移動する。他の2つの測長器1
0A、10Cについても全く同様の構造を有し、エアシ
リンダ103の微弱な押圧力を揺動部材100のテコ作
用によって大きくし、ローラ40のプレートエッジへの
当接力を所望のものにしている。
FIG. 4 shows three length measuring devices 10A, 10B and 1
An example of a specific structure of 0C is shown, and here, the length measuring device 10B is shown as a representative. The movable contactor 40 of the length measuring device 10B is
A roller is rotatably supported at one end of a U-shaped swing member 100 that is rotatably supported in the XY plane about the shaft 101. The piston of the air cylinder 103 is engaged with the other end of the swing member 100, and the potentiometer 104 is engaged between the shaft 101 of the swing member 100 and the engagement point of the piston of the air cylinder 103. Has been done. With such a structure, when the piston of the air cylinder 103 moves in the Y direction, the swing member 100 rotates, and the roller 40 moves in the X direction. The other two length measuring instruments 1
0A and 10C have exactly the same structure, and the weak pressing force of the air cylinder 103 is increased by the lever action of the swinging member 100 to make the contact force of the roller 40 to the plate edge desired.

【0017】以上、図3の構成では、3つの測長器10
A、10B、10Cをホルダー3上に固定したので、プ
レートPをアーム6からホルダー3上に受け渡す際、ホ
ルダー3の微小回転位置は中立点(又は任意の基準角度
位置)に復帰させておく必要がある。それは、記憶部2
4に記憶された基準値Xr1、Xr2、Yr が、XYステー
ジの移動基準座標系(X、Y干渉計で規定)に関して一
義的な対応関係になるように定めたからである。すなわ
ち、ホルダー3上のプレートPは常に移動基準座標系上
での回転位置ずれとして認識する必要があるが、各測長
器10A、10B、10Cでエッジを測長する際に基準
値Xr1、Xr2、Yr が基準座標系に対して未知の量だけ
回転していると、その未知の量自体がプレートPの基準
座標系上での残留回転誤差となってしまう。従って、測
長器10A、10B、10Cによって計測するときは、
基準値Xr1、Xr2、Yr を設定したときのホルダー3の
回転角度位置(中立点又は基準角度位置)に復帰させて
おく必要がある。ただし、ホルダー3の微小回転量を高
精度に検出する角度センサー等があるときは、測長器に
よる測長の際にホルダー3の中立点、又は基準角度位置
からの回転量Δφを求めれば、上述の未知の量を知った
ことになるので、先の式(1)で求めた回転ずれ量Δθ
に残留回転量Δφを加味した値だけ、モータMθによっ
てホルダー4を補正回転させればよい。
As described above, in the configuration of FIG.
Since A, 10B, and 10C are fixed on the holder 3, when the plate P is transferred from the arm 6 onto the holder 3, the minute rotation position of the holder 3 is returned to the neutral point (or an arbitrary reference angle position). There is a need. It is the storage unit 2
This is because the reference values X r1 , X r2 , and Y r stored in 4 are set so as to have a unique correspondence relationship with respect to the moving reference coordinate system of the XY stage (defined by the X and Y interferometers). That is, the plate P on the holder 3 must always be recognized as a rotational position shift on the moving reference coordinate system, but when measuring the edge with each of the length measuring devices 10A, 10B, and 10C, the reference value X r1 , If X r2 and Y r are rotated by an unknown amount with respect to the reference coordinate system, the unknown amount itself becomes a residual rotation error of the plate P on the reference coordinate system. Therefore, when measuring with the length measuring devices 10A, 10B, and 10C,
It is necessary to return the holder 3 to the rotation angle position (the neutral point or the reference angle position) when the reference values X r1 , X r2 , and Y r are set. However, if there is an angle sensor or the like that detects the minute rotation amount of the holder 3 with high accuracy, if the rotation amount Δφ from the neutral point of the holder 3 or the reference angle position is obtained during length measurement by the length measuring device, Since the unknown amount mentioned above is known, the rotation deviation amount Δθ obtained by the above equation (1)
It suffices to correctively rotate the holder 4 by the motor Mθ by a value including the residual rotation amount Δφ.

【0018】また別の考え方として、3つの測長器10
A、10B、10Cを、ホルダー3に対するベースとな
っているXステージ4側に固定し、当接子のみをホルダ
ー上のプレートPのエッジに接触させるように延設して
もよい。この場合、Xステージ4は移動基準座標系内で
は回転することがないので、基準点Xr1、Xr2、Yr
基準座標系内で回転することはない。従ってホルダー3
上にプレートPを受け取る際、ホルダー3がどのように
回転していたとしても、それとは無関係にプレートPの
回転ずれ量Δθは常に移動基準座標系を基準として求め
られる。
As another way of thinking, three length measuring devices 10
A, 10B, and 10C may be fixed to the X stage 4 side that is the base of the holder 3, and only the contactor may be extended so as to contact the edge of the plate P on the holder. In this case, since the X stage 4 does not rotate in the moving reference coordinate system, the reference points X r1 , X r2 and Y r also do not rotate in the reference coordinate system. Therefore holder 3
Regardless of how the holder 3 rotates when receiving the plate P on the top, the rotation deviation amount Δθ of the plate P is always obtained with the movement reference coordinate system as a reference regardless of the rotation.

【0019】以上の実施例では、測長器10A、10
B、10Cの夫々が予め定められた基準値を記憶部24
内に有するとしたが、その基準値の定め方にはいくつか
の方法があるので、以下にその手法を説明する。まずホ
ルダー3の回転角度検出が、簡便なポテンショメータ等
で行なわれる場合、角度値はポテンショメータから得ら
れる出力電圧値として扱われる。そこで装置製造時、又
はメンテナンス時にホルダー3の角度値をニュートラル
状態にしてテスト用のプレートPをホルダー3上に自動
搬送した後、テスト用プレートPの位置ずれが極力なく
なるように、ホルダー3上で手動により位置調整する。
その後、テスト用プレートPをホルダー3上に真空吸着
してから、プレートのグローバルアライメントのサーチ
モードを実行する。このときテスト用プレートP上に形
成されているアライメントマークがステッパーのアライ
メントセンサーによって容易に捕捉される範囲内に入っ
ているか否かを確認する。特にテスト用プレートPの回
転ずれに関しては、そのプレートP上の2ケ所に形成さ
れたアライメントマークの位置を、アライメントセンサ
ーとX、Y干渉計とを用いて計測し、そのX方向又はY
方向の位置差から求めるようにしてもよい。以上の確認
の結果、回転ずれやX、Y方向の位置ずれがまだ十分に
小さくないときは、ホルダー3の真空吸着を解除して、
再度テストプレートPの位置調整を手動により行なう。
これらの操作を何回か繰り返して、ほぼ理想的な位置
(PI)にテストプレートPが追い込まれたら、ホルダ
ー3を真空吸着にした状態で、測長器10A、10B、
10Cの各当接子のテストプレートのエッジEx、Ey
に当接させ、そのときの計測値DY、DX、Dθを、そ
れぞれ基準値Yr 、Xr1、Xr2として記憶部24へ記憶
させればよい。
In the above embodiment, the length measuring devices 10A and 10A are used.
Each of B and 10C stores a predetermined reference value in the storage unit 24.
However, since there are several methods for determining the reference value, the method will be described below. First, when the rotation angle of the holder 3 is detected by a simple potentiometer or the like, the angle value is treated as an output voltage value obtained from the potentiometer. Therefore, at the time of manufacturing the device or at the time of maintenance, the angle value of the holder 3 is set to the neutral state and the test plate P is automatically conveyed onto the holder 3 and then the test plate P is displaced on the holder 3 so that the positional deviation is minimized. Adjust the position manually.
After that, the test plate P is vacuum-sucked on the holder 3, and then the search mode of the plate global alignment is executed. At this time, it is confirmed whether or not the alignment mark formed on the test plate P is within the range easily captured by the alignment sensor of the stepper. In particular, regarding the rotation deviation of the test plate P, the positions of the alignment marks formed at two positions on the plate P are measured using an alignment sensor and an X, Y interferometer, and the X direction or Y direction is measured.
You may make it calculate | require from the positional difference of a direction. As a result of the above confirmation, when the rotational displacement and the positional displacement in the X and Y directions are not sufficiently small, the vacuum suction of the holder 3 is released,
The position of the test plate P is manually adjusted again.
When the test plate P is driven to the almost ideal position (PI) by repeating these operations several times, the length measuring devices 10A, 10B,
Edges Ex, Ey of the test plate of each contactor of 10C
The measured values DY, DX, and Dθ at that time may be stored in the storage unit 24 as reference values Y r , X r1 , and X r2 , respectively.

【0020】尚、測長器10A、10B、10Cを簡便
なポテンショメータで構成した場合、基準値Yr
r1、Xr2はいずれも電圧値として得られるので、この
電圧値をデジタル値に変換して記憶部24へ記憶するこ
とになる。第2の方法は、3つの測長器10A、10
B、10Cの可動当接子の夫々の一部に、アライメント
センサーで観測可動な位置出し用の基準マークを刻設
し、アライメントセンサーで基準マークを検出したとき
のXYステージの座標位置を計測することで、移動基準
座標系上で基準値Yr 、Xr1、Xr2を決定するものであ
る。図5はホルダー3上の測長器10B近傍の拡大図で
あり、測長器10BにはX方向に可動な当接子としての
ローラ40が、プレートPのエッジEyと当接可能に配
置されている。そしてローラ40を軸支する可動片の一
部には、プレートPの表面とほぼ一致した高さ位置で基
準マークMrが形成されている。基準マークMrは一例
としてY方向に伸びた(エッジEyと平行な)線状パタ
ーンであって、ローラ40の外周面(エッジEyとの当
接面)からX方向に一定距離の位置に固設されている。
その他の測長器10A、10Cについても同様の構造で
基準マークが設けられる。
When the length measuring devices 10A, 10B and 10C are constituted by simple potentiometers, reference values Y r ,
Since both X r1 and X r2 are obtained as voltage values, these voltage values are converted into digital values and stored in the storage unit 24. The second method uses three length measuring devices 10A and 10A.
A reference mark for locating a position that can be observed by an alignment sensor is engraved on a part of each of the movable contactors B and 10C, and the coordinate position of the XY stage when the reference mark is detected by the alignment sensor is measured. Thus, the reference values Y r , X r1 , and X r2 are determined on the moving reference coordinate system. FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the length measuring device 10B on the holder 3. In the length measuring device 10B, a roller 40 as an abutting member movable in the X direction is arranged so as to be able to abut on the edge Ey of the plate P. ing. Then, a reference mark Mr is formed on a part of the movable piece that pivotally supports the roller 40 at a height position substantially matching the surface of the plate P. The reference mark Mr is, for example, a linear pattern extending in the Y direction (parallel to the edge Ey), and is fixed at a position at a constant distance in the X direction from the outer peripheral surface of the roller 40 (contact surface with the edge Ey). Has been done.
The reference marks are provided in the other length measuring devices 10A and 10C with the same structure.

【0021】それらの基準マークMrを観測するアライ
メントセンサーとしては、テレビカメラを有するオフ・
アクシス方式のプレート顕微鏡等が好適である。図6は
オフ・アクシス・アライメント系の一例を示し、ここで
は投影レンズPLの光軸AXが像面を通る点C0 からX
方向に一定距離(ベースライン量)だけ離れた像面内の
点C1 に、光軸AXaが通るように配置された対物レン
ズ50と、照明光とプレートからの反射光とを分割する
ビームスプリッタ51と、結像レンズ52と、ミラー5
3と、指標板54と、指標板54に形成された窓内のパ
ターンとその窓内に結像したプレート上のマーク等の像
とを拡大撮影する結像レンズ55と、テレビカメラとし
てのCCD56とを備えている。CCD56は、本来プ
レート上のマーク像の指標板54の窓(又はパターン)
に対する位置ずれ量を求めるために使われるが、本実施
例では図5に示した基準マークMrの像を指標板54の
窓内で観測するために使う。尚、点C0 と点C1 とのベ
ースライン量は、機械的に固定された値として予め設定
されている。
As an alignment sensor for observing the reference marks Mr, an off sensor having a television camera is used.
An axis type plate microscope or the like is suitable. FIG. 6 shows an example of an off-axis alignment system, in which the optical axis AX of the projection lens PL passes from the point C 0 to X along the image plane.
An objective lens 50 arranged so that the optical axis AXa passes through a point C 1 in the image plane that is separated by a certain distance (baseline amount) in the direction, and a beam splitter that splits the illumination light and the light reflected from the plate. 51, imaging lens 52, and mirror 5
3, an index plate 54, an image forming lens 55 for magnifying and photographing a pattern in a window formed in the index plate 54 and an image of a mark formed on the plate in the window, and a CCD 56 as a television camera. It has and. The CCD 56 is originally a window (or pattern) of the index plate 54 for the mark image on the plate.
It is used to obtain the amount of positional deviation with respect to, but in the present embodiment, it is used to observe the image of the reference mark Mr shown in FIG. The baseline amount between points C 0 and C 1 is preset as a mechanically fixed value.

【0022】そこで任意のプレートPをホルダー3上に
吸着し、測長器のローラを繰り出した後、XYステージ
4、5を移動させて、測長器10Bに付随した基準マー
クMrが理想位置として存在すべき部分を対物レンズ5
0の視野内に位置するように位置決めし、その座標(X
p1、Yp1)をX、Y干渉計で読み取って記憶する。この
段階では必ずしも対物レンズ50の視野中心に基準マー
クMrがくるとは限らない。次に対物レンズ50の視野
中心、すなわち指標板54の窓の中心に基準マークMr
が位置するようにXYステージ4、5を微動させる。こ
の様子はCCD56の撮像信号をテレビモニター上に再
生することで確認できる。そして微動後のXYステージ
の座標値(Xp2、Yp2)をXY干渉計で読み取って記憶
する。測長器10BはX方向の測長用であるから、ここ
ではX方向の偏差量(Xp1−Xp2)が、測長器10Bに
よる計測値DXと、その基準値Xr1との差分に等しけれ
ばよいことになる。従って、測長器10Bによる計測値
DXから偏差量(Xp1−X p2)に対応した電圧分を補正
した値を基準値Xr1として算出すればよい。また測長器
10Cについても、同様にして基準マークを対物レンズ
50で検出するようにXYステージを移動させる。この
とき測長器10CもX方向の測定用であるから、XYス
テージのX座標値はXp1を基準として微動させ、測長器
10Cの基準マークを検出したときのX座標値をXp3
する。従って、測長器10Cによる計測値Dθから偏差
量(Xp1−Xp3)に対応した電圧分を補正した値を基準
値Xr2として算出すればよい。
Then, an arbitrary plate P is placed on the holder 3.
After adsorbing and extending the roller of the length measuring machine, XY stage
4 and 5 are moved and the reference mark attached to the length measuring device 10B
The portion where the Mr should exist as an ideal position is the objective lens 5
Positioned so that it is located within the field of view of 0, and its coordinates (X
p1, Yp1) Is read by an X, Y interferometer and stored. this
At the stage, the reference mark is not always located at the center of the field of view of the objective lens 50.
Ku does not always come. Next, the field of view of the objective lens 50
At the center, that is, at the center of the window of the index plate 54, the reference mark Mr is formed.
Finely move the XY stages 4 and 5 so that is positioned. This
The image of the CCD 56 is reproduced on the TV monitor.
It can be confirmed by living. And the XY stage after the slight movement
Coordinate value (Xp2, Yp2) Is read and stored by the XY interferometer
To do. Since the length measuring device 10B is for measuring the length in the X direction,
Then, the deviation amount in the X direction (Xp1-Xp2) On the length measuring device 10B
Measured value DX and its reference value Xr1Equal to the difference between
It will be good. Therefore, the value measured by the length measuring device 10B
Deviation from DX (Xp1-X p2) Corresponding to voltage correction
Value is the reference value Xr1Can be calculated as Also a length measuring machine
For 10C as well, the reference mark is similarly used for the objective lens.
The XY stage is moved so as to detect at 50. this
Since the length measuring device 10C is also for measuring in the X direction,
The X coordinate value of the tage is Xp1Finely move with reference to
X coordinate value when the reference mark of 10C is detected is Xp3When
To do. Therefore, deviation from the measured value Dθ by the length measuring device 10C
Quantity (Xp1-Xp3) Is based on the value corrected for the voltage corresponding to
Value Xr2Can be calculated as

【0023】以上のようなシーケンスは、ホルダー上に
吸着保持されたプレートP上のアライメントマークを図
6のオフ・アクシス・アライメント系で検出する場合で
も同様に実行できる。第3の方法は、露光処理すべきプ
レートPの複数枚のうち、最初の1枚目のプレートPに
対するグローバルアライメント等の結果を、2枚目以降
のプレートPの処理時の測長器10A、10B、10C
の基準値補正に使うことである。ここで、1枚目のプレ
ートPの処理時に設定されている基準値をXR1、XR
2、YRとし、これに従って測定器で計測された位置ず
れ量をΔXf、ΔYf、Δθfとする。その後、この位
置ずれ量が補正された状態で、グローバルアライメン
ト、及びファインアライメントが実行されるが、そのと
きさらにプレートPの残留ずれ量ΔXe、ΔYe、Δθ
eが求まる。この残留ずれ量ΔXe、ΔYe、Δθeは
極めて小さい方がよく、ある範囲以上の値であるときに
は、それに対応した基準値を修正しておく。すなわちΔ
Yeが大きいときには基準値YRをΔYeに対応する量
だけ補正し、ΔXeが大きいときは基準値XR1、XR
2の両方をΔXeに対応する量だけ補正すればよい。ま
たΔθeが大きいときは、基準値XR1とXR2との間
に、Δθeに対応する量の差が生じるように補正すれば
よい。
The above sequence can be similarly executed when the alignment mark on the plate P suction-held on the holder is detected by the off-axis alignment system shown in FIG. In the third method, the result of global alignment or the like for the first plate P out of the plurality of plates P to be exposed is calculated by the length measuring device 10A during processing of the second and subsequent plates P, 10B, 10C
It is used to correct the standard value of. Here, the reference values set at the time of processing the first plate P are XR1 and XR.
2 and YR, and the positional displacement amounts measured by the measuring instrument in accordance with them are ΔXf, ΔYf, and Δθf. After that, the global alignment and the fine alignment are executed in a state in which this positional deviation amount is corrected. At that time, the residual deviation amounts ΔXe, ΔYe, Δθ of the plate P are further increased.
e is obtained. The residual displacement amounts ΔXe, ΔYe, and Δθe are preferably as small as possible. When the residual displacement amounts are above a certain range, the corresponding reference value is corrected. Ie Δ
When Ye is large, the reference value YR is corrected by an amount corresponding to ΔYe, and when ΔXe is large, the reference values XR1 and XR are corrected.
Both 2 may be corrected by an amount corresponding to ΔXe. Further, when Δθe is large, it may be corrected so that there is a difference in amount corresponding to Δθe between the reference values XR1 and XR2.

【0024】以上のようにすれば、2枚目以降のプレー
トPに対する測長器10A、10B、10Cの測定精度
は高められ、グローバルアライメント、又はファインア
ライメントの処理がスムーズに実行される。ただし、こ
の手法はホルダー3上に自動搬送されてくる2枚目以降
のプレートPの夫々のプリアライメント精度の再現性が
良好のときに可能であり、各プレートP毎にプリアライ
メント精度のバラつきが大きいときは難しいので、第1
の方法、又は第2の方法で基準値Xr1、Xr2、Yr を設
定するのがよい。
With the above arrangement, the measurement accuracy of the length measuring devices 10A, 10B, 10C for the second and subsequent plates P is enhanced, and the global alignment or fine alignment processing is smoothly executed. However, this method is possible when the reproducibility of the pre-alignment accuracy of each of the second and subsequent plates P that are automatically conveyed onto the holder 3 is good, and there are variations in the pre-alignment accuracy for each plate P. It's difficult when big
It is preferable to set the reference values X r1 , X r2 , and Y r by the above method or the second method.

【0025】以上、本発明の各実施例では、ローラ40
による可動当接子をもつ測長器10A、10B、10C
によってプレートPのエッジEx、Eyの位置を計測す
るようにしたが、全く非接触でエッジを計測することも
できる。その一例として、図6に示したオフ・アクシス
・アライメント系のテレビカメラ(CCD56)を使う
ことが考えられる。この場合、CCD56による撮像範
囲、すなわち指標板54の窓内にプレートPのエッジE
x、Eyの計3ケ所を図7のように順次位置決めし、C
CD56の画像信号に基づいて、エッジEx、又はEy
の像と窓との相対位置ずれ量を検出するとともに、その
ときのXYステージ4、5の座標値を干渉計から読み取
る。尚、エッジEyについてはY方向に一定量だけ離れ
た2ケ所について計測を行なう。そして以上の計測結果
からプレートPの移動基準座標系に対する位置ずれ量
(ΔX、ΔY、Δθ)を演算によって求める。
As described above, in each embodiment of the present invention, the roller 40
Measuring instruments 10A, 10B, 10C with movable contactors
Although the positions of the edges Ex and Ey of the plate P are measured by the above method, the edges can be measured without contact. As an example, it is conceivable to use the off-axis alignment type television camera (CCD 56) shown in FIG. In this case, the edge E of the plate P is captured within the imaging range of the CCD 56, that is, within the window of the index plate 54.
Position x, Ey in total at 3 places as shown in Fig.
Based on the image signal of CD56, the edge Ex or Ey
The relative displacement between the image and the window is detected, and the coordinate values of the XY stages 4 and 5 at that time are read from the interferometer. Note that the edge Ey is measured at two locations separated by a certain amount in the Y direction. Then, based on the above measurement results, the amount of displacement (ΔX, ΔY, Δθ) of the plate P with respect to the movement reference coordinate system is calculated.

【0026】この際、CCD56によって撮像されるプ
レートPのエッジEyは、テレビモニター上では、例え
ば図8(A)のように観測される。図8(A)は指標板
54の窓内のY軸と平行な中心線CLに対してX方向に
ΔX1 だけずれたエッジEyの像を示し、図8(B)中
心線CLと直交する走査線によって得られるビデオ信号
VSの波形を示す。通常、プレートPは1mm〜数mm程度
の厚みをもつので、図6のような落射照明系を有するア
ライメント系では、エッジEyの部分に影ができて観測
される。そのためビデオ信号VSの波形中にはボトム部
が生じ、その位置を検出することでずれ量ΔX1 が求め
られる。尚、中心線CLは窓54の左右のエッジの中点
である。
At this time, the edge Ey of the plate P imaged by the CCD 56 is observed on the television monitor as shown in FIG. 8A, for example. FIG. 8A shows an image of an edge Ey deviated by ΔX 1 in the X direction with respect to the center line CL parallel to the Y axis in the window of the index plate 54, and is orthogonal to the center line CL of FIG. 8B. The waveform of the video signal VS obtained by the scanning line is shown. Normally, the plate P has a thickness of about 1 mm to several mm, and therefore, in the alignment system having the epi-illumination system as shown in FIG. 6, a shadow is formed at the edge Ey and observed. Therefore, a bottom portion is generated in the waveform of the video signal VS, and the shift amount ΔX 1 can be obtained by detecting the position. The center line CL is the midpoint of the left and right edges of the window 54.

【0027】以上、テレビカメラを用いた非接触式の測
長系以外に、ホルダー3内の少なくとも3ケ所に一次元
(又は二次元)のイメージセンサーを埋み込み、エッジ
Ex、Eyを影として検出するようにしてもよい。この
とき、一次元イメージセンサーの画素配列方向は各エッ
ジEx、Eyと交差する方向に設定される計測手順とし
ては、自動搬送されてきたプレートPをホルダー3上に
吸着したら、各一次元イメージセンサーとその位置に対
応したエッジ部分に、照明光を投射する。この照明光は
図6のオフ・アクシス・アライメント系からのものが使
える。なぜなら、そのアライメント系の観察用の照明光
は、プレートP上のレジスト層に対してほとんど感度が
ない波長域に設定されているからである。そして、3ケ
所のイメージセンサー上でエッジの影がでている画素位
置をそれぞれ検知し、予め各イメージセンサー上で基準
となっている画素からのずれ量を求めればよい。
As described above, one-dimensional (or two-dimensional) image sensors are embedded in at least three places in the holder 3 in addition to the non-contact type length measuring system using the television camera, and the edges Ex and Ey are used as shadows. You may make it detect. At this time, the pixel arrangement direction of the one-dimensional image sensor is set to a direction intersecting with the edges Ex and Ey. As a measurement procedure, when the plate P that has been automatically conveyed is adsorbed on the holder 3, each one-dimensional image sensor The illumination light is projected onto the edge portion corresponding to the position. This illumination light can be from the off-axis alignment system of FIG. This is because the illumination light for observation of the alignment system is set in a wavelength range in which the resist layer on the plate P has almost no sensitivity. Then, the pixel positions where the shadow of the edge appears on the three image sensors are respectively detected, and the deviation amount from the reference pixel on each image sensor may be obtained in advance.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上、本発明によれば、大型のガラスプ
レート等にパターン露光を行なう液晶デバイス用、露光
装置のプレートの位置合わせに利用して有効である。大
型のガラスプレートはプロセス上の熱処理による歪みが
発生し易く、またプレートの重量も大きくホルダーとの
摩擦も大きいため、装置側の基準ピン等に押し当ててホ
ルダーに吸着することが非常に困難である。しかしなが
ら、本発明によればホルダー上のプレートは載置された
後、基準ピン等に向けて押し当てるために移動すること
がないので、発塵の防止、プレート内に生ずる不要な応
力の防止、ホルダーへの吸着不良の防止等の効果が得ら
れ、露光装置の稼動率を高めることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is effective when used for aligning plates of a liquid crystal device for performing pattern exposure on a large glass plate or the like, and for aligning plates of an exposure apparatus. Large glass plates are prone to distortion due to heat treatment in the process, and because the plate is heavy and the friction with the holder is large, it is very difficult to press it against the reference pin on the device side and stick it to the holder. is there. However, according to the present invention, since the plate on the holder does not move after being placed to press against the reference pin or the like, dust is prevented, unnecessary stress generated in the plate is prevented, It is possible to obtain an effect such as prevention of adsorption failure on the holder, and it is possible to increase the operation rate of the exposure apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来より使用されている角形プレートの露光装
置の全体的な構成を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a square plate exposure apparatus that has been used conventionally.

【図2】プレートホルダー上に基板を位置決めするため
の従来技術による構成を示す平面図。
FIG. 2 is a plan view showing a conventional configuration for positioning a substrate on a plate holder.

【図3】本発明の第1の実施例による位置決め方式の構
成を示す機能ブロック図。
FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of a positioning system according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図3中の測長器の構造の一例を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing an example of the structure of the length measuring device in FIG.

【図5】第2の実施例による位置決め方式に使われる測
長器の構成を示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a length measuring device used in a positioning method according to a second embodiment.

【図6】投影レンズとオフ・アクシス・アライメント系
との配置、及び構成を示す斜視図。
FIG. 6 is a perspective view showing the arrangement and configuration of a projection lens and an off-axis alignment system.

【図7】オフ・アクシス・アライメント系を測長器の代
りに使用する第3の実施例の手順を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a procedure of a third embodiment in which an off-axis alignment system is used instead of the length measuring device.

【図8】テレビモニター上の画面とビデオ信号波形とを
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a screen on a television monitor and a video signal waveform.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

R レチクル PL 投影レンズ P プレート 3 ホルダー 4 Xステージ 5 Yステージ 10A、10B、10C 測長器 22 演算部 24 基準値記憶部 40 ローラ(稼動当接子) R Reticle PL Projection lens P Plate 3 Holder 4 X stage 5 Y stage 10A, 10B, 10C Length measuring device 22 Calculation unit 24 Reference value storage unit 40 Roller (operating contactor)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光すべき原画パターンが形成されたマ
スクを保持する手段と、前記原画パターンを所定の結像
面へ投影する投影光学系と、前記結像面とほぼ平行に矩
形の感光基板を保持するとともに、前記結像面と平行な
面内に規定された基準座標系の互いに直交する2つの座
標軸方向と、該基準座標系内での回転方向とに前記基板
を移動させる可動ステージ手段とを備え、前記感光基板
上の所定位置に前記原画パターンの像を投影露光する装
置において、前記感光基板が前記基準座標系内の受渡し
位置で前記可動ステージ手段上に載置された後、前記感
光基板の外形辺を検知することによって、前記感光基板
の前記基準座標系における2つの座標軸方向と回転方向
との位置偏差を検出する偏差検出手段と;該検出された
回転方向の位置偏差が補正されるように前記可動ステー
ジ手段上の感光基板を回転する回転駆動手段と;前記検
出された2つの座標軸方向の各位置偏差の量に応じて、
前記原画パターンの投影露光時における前記可動ステー
ジ手段の位置決め座標を所期の位置からずらすように制
御する制御手段とを備えたことを特徴とする投影露光装
置。
1. A means for holding a mask on which an original image pattern to be exposed is formed, a projection optical system for projecting the original image pattern onto a predetermined image forming surface, and a rectangular photosensitive substrate substantially parallel to the image forming surface. And movable stage means for holding the substrate and moving the substrate in two coordinate axis directions orthogonal to each other in a reference coordinate system defined in a plane parallel to the image forming plane and in a rotation direction in the reference coordinate system. And a device for projecting and exposing an image of the original image pattern at a predetermined position on the photosensitive substrate, wherein the photosensitive substrate is placed on the movable stage means at a transfer position in the reference coordinate system, Deviation detecting means for detecting a positional deviation between the two coordinate axis directions of the photosensitive substrate in the reference coordinate system and a rotational direction by detecting an outer side of the photosensitive substrate; and the detected positional deviation in the rotational direction. Rotation driving means for rotating the photosensitive substrate on the movable stage means so as to be corrected; and, in accordance with the detected amount of each positional deviation in the two coordinate axis directions,
A projection exposure apparatus, comprising: a control unit that controls the positioning coordinates of the movable stage unit when the original image pattern is projected and exposed so as to be displaced from a desired position.
【請求項2】 前記感光基板は互いに直交する2辺を有
する矩形状であり、前記偏差検出手段は前記直交する2
辺のうち1辺の2ケ所と、他の1辺の1ケ所との夫々に
当接可能な3つの可動子と、該可動子の夫々の移動量を
計測する3つの測長器と、該3つの測長器による測長値
に基づいて前記基準座標系における2つの座標軸方向と
回転方向との位置偏差を算出する演算手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項1に記載の装置。
2. The photosensitive substrate has a rectangular shape having two sides that are orthogonal to each other, and the deviation detecting means has the two orthogonal sides.
Three movers capable of abutting at two locations on one side and one location on the other one of the sides, three length measuring devices for measuring the amount of movement of each of the movers, and The apparatus according to claim 1, further comprising: a calculation unit that calculates a positional deviation between two coordinate axis directions and a rotation direction in the reference coordinate system based on length measurement values obtained by three length measuring devices.
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