JPH0653116A - マスク交換装置 - Google Patents

マスク交換装置

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JPH0653116A
JPH0653116A JP22530692A JP22530692A JPH0653116A JP H0653116 A JPH0653116 A JP H0653116A JP 22530692 A JP22530692 A JP 22530692A JP 22530692 A JP22530692 A JP 22530692A JP H0653116 A JPH0653116 A JP H0653116A
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JP
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reticle
mask
reticles
exposure
moving
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JP22530692A
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English (en)
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Tetsutsugu Hanazaki
哲嗣 花崎
Hiroshi Shirasu
廣 白数
Toshinobu Morioka
利伸 森岡
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、マスク交換装置において、マスク交
換を高い精度かつ短時間で実行する。 【構成】複数のマスク保持手段によつて複数のマスクを
それぞれ保持すると共に、マスク保持手段に各別に設け
られたアライメント手段によつてそれぞれ各別に基板に
対して位置決めし、複数のマスク保持手段及び対応する
複数のアライメント手段が一体に支持された移動手段に
よつて、露光に用いるマスクが保持されたマスク保持手
段を、所定の露光位置に移動させるようにしたことによ
り、マスクの受渡しや露光直前のマスクの位置決めに必
要なアライメントマークのサーチを省略し得、かくして
マスク交換を高い精度かつ短時間で実行し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図6及び図7) 発明が解決しようとする課題(図6及び図7) 課題を解決するための手段(図1) 作用(図1及び図2) 実施例(図1〜図5) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明はマスク交換装置に関し、
例えば液晶又は半導体集積回路製造用の投影露光装置の
レチクルを交換するものに適用し得る。
【0003】
【従来の技術】従来、液晶や半導体集積回路を製造する
際には、投影露光装置を用いて所定のレチクルパターン
を有するレチクルを照明し、そのレチクルパターンを感
光基板に焼付転写するようになされている。またかかる
半導体集積回路の製造工程においては、同一の投影露光
装置に複数のレチクルを載せ替えて、感光基板上に複数
のレチクルパターンを焼き付け転写するようになされ、
このためレチクル交換装置が用いられている。
【0004】ここで例えば図6に示すように、3枚のレ
チクルR1〜R3を交換し得るようになされたレチクル
交換装置1においては、レチクルR1〜R3を保持し上
下方向でなるZ方向に移動し得るようになされたZ移動
部2と、Z移動部2が載置されて横方向でなるX方向に
移動させられるX移動部3と、レチクルステージ4上に
配置されたレチクルホルダ5より構成されている。
【0005】Z移動部2はレチクルR1〜R3に応じた
形状の3つ開口2Aを有し、各開口2AにはレチクルR
1〜R3を保持すると共に真空吸着し得るようになされ
た爪部2Bが配設され、この爪部2B上にレチクルR1
〜R3が載置される。またZ移動部2はX移動部3に対
してZ方向に移動し得るようになされ、上側位置と下側
位置で停止し位置決めされる。
【0006】レチクルホルダ5はレチクルR1〜R3及
び投影レンズPLに応じた形状の開口5Aを有し、この
開口5Aの周囲にレチクルR1〜R3を保持すると共に
真空吸着する4つの突起部5Bが設けられている。
【0007】実際上Z移動部2が下側位置のとき爪部2
Bが、レチクルホルダ5の突起部5Bより下側位置にな
り、これによりZ移動部2よりレチクルホルダ5に対し
てレチクルR1〜R3を受渡しし得るようになされ、逆
にZ移動部2が上側位置のときベース6に対してX移動
部3が移動し得るようになされている。
【0008】このX移動部3はベース6に対してニード
ルベアリング(不図示)及びボールネジ7とDCモータ
8によりX方向に移動し得るようになされ、このX移動
部3の移動中、第1〜第3のレチクルR1〜R3はZ移
動部2の爪部2Bに真空吸着されている。
【0009】またZ移動部2に受渡される第1〜第3の
レチクルR1〜R3は、その前にレチクルホルダ5の突
起部5Bに真空吸着された状態で、光学アライメント系
(図示せず)によつてアライメントマークがサーチさ
れ、X方向、Y方向及びθ方向に移動可能な駆動系9
X、9Y、9θによつてアライメントされる。
【0010】このレチクル交換装置1によるレチクルR
1〜R3のローデイングから露光に至るまでの流れは、
レチクルR1〜R3がそれぞれZ移動部2に配置された
状態で、図7に示すレチクル交換処理手順SP0で表さ
れる。
【0011】すなわちこの場合、まずX移動部3が受渡
し可能な位置で、かつZ移動部2が下側位置にて待機し
ているものとする。この状態でステツプSP1でまずレ
チクルR1〜R3の何れかをロードするものとし、次の
ステツプSP2でレチクルホルダ5のバキユームをオン
にして、レチクルR1〜R3をレチクルホルダ5に真空
吸着する。
【0012】続いてステツプSP3でレチクルホルダ5
に真空吸着したレチクルR1〜R3について、光学アラ
イメント系によつてアライメントマークをサーチしてア
ライメントし、次のステツプSP4でZ移動部2を上昇
させると共にレチクルホルダ5のバキユームをオフに
し、レチクルR1〜R3を爪部2Bで保持した後、続く
ステツプSP5でZ移動部2を上側位置に位置決めす
る。
【0013】次にステツプSP6ではZ移動部2のバキ
ユームをオンにしてレチクルR1〜R3をZ移動部2側
に真空吸着させ、続くステツプSP7で全てのレチクル
R1〜R3のロードが終了したか否か判断する。
【0014】ここで残りのレチクルR1〜R3をロード
するため否定結果を得ると、次のステツプSP8に移つ
てX移動部3を移動させて新たなレチクルR1〜R3を
レチクルホルダ5の位置に位置決めする。続いてステツ
プSP9及びステツプSP10ではZ移動部2のバキユ
ームをオフにし、Z移動部2を下側位置に位置決めして
待機させた後、上述のステツプSP1−SP2−SP3
−SP4−SP5−SP6の処理ループを実行して新た
なレチクルR1〜R3をロードする。
【0015】やがて全てのレチクルR1〜R3のロード
が終了したことにより、上述のステツプSP7で肯定結
果を得ると、ステツプSP11に移つてX移動部3を移
動して使用するレチクルR1〜R3をレチクルホルダ5
の位置に位置決めする。このときZ移動部2をダウンし
た後、レチクルホルダ5のバキユームをオンにし、これ
により使用するレチクルR1〜R3がレチクルホルダ5
に受渡される。
【0016】続いてステツプSP12において、光学ア
ライメント系によつて再度アライメントマークをサーチ
して正しくアライメントし、次のステツプSP13で実
際の露光を行う。この後次のステツプSP14で続いて
別のレチクルR1〜R3を使用するか否か判断する。
【0017】ここで肯定結果を得ると上述のステツプS
P11に戻り、新たなレチクルR1〜R3をアライメン
トして露光し、否定結果を得ると次のステツプSP15
に移つてこのレチクル交換処理手順を終了し、このよう
にしてレチクル交換装置1においてレチクルR1〜R3
のローデイングから露光を実行するようになされてい
る。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】ところがかかる構成の
レチクル交換装置1においては、レチクルR1〜R3の
交換をZ移動部2で行い、レチクルR1〜R3の露光を
レチクルホルダ5で行つていたため、必ずZ移動部2及
びレチクルホルダ5間でレチクルR1〜R3の受渡しが
必要となり、その分余分に処理時間を要する問題があつ
た。
【0019】またこのようにZ移動部2及びレチクルホ
ルダ5間でレチクルR1〜R3を受渡す際、精度が必ら
ずしも十分でない場合があるため、露光直前のアライメ
ントを行うときにもアライメントマークをサーチしなけ
ればならない場合が多く、その分レチクルの交換及びア
ライメントに時間が必要になる問題があつた。
【0020】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、マスク交換を高い精度かつ短時間で実行し得るマス
ク交換装置を提案しようとするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、基板に対する露光に用いる複数の
マスクR1〜R3をそれぞれ保持する複数のマスク保持
手段12A〜12Cと、複数のマスク保持手段12A〜
12Cをそれぞれ駆動して、複数のマスクR1〜R3を
それぞれ基板に対して位置決めするアライメント手段1
1、14A〜14C、15A〜15Cと、複数のマスク
保持手段12A〜12Cに保持された複数のマスクR1
〜R3のうち、露光に用いるマスクR1〜R3が保持さ
れたマスク保持手段12A〜12Cを所定の露光位置に
移動させる移動手段11とを設けるようにした。
【0022】また本発明においては、移動手段11に複
数のマスク保持手段12A〜12Cを一体に支持すると
共に、複数のマスク保持手段12A〜12Cを所定の露
光位置に選択的に移動するようにした。
【0023】さらに本発明においては、移動手段11に
よつて所定の露光位置に移動されたマスク保持手段12
A〜12Cに保持されたマスクR1〜R3の基準位置か
らの変位量を測定する変位量測定手段21、22を設
け、変位量測定手段21、22の測定結果に基づいて、
マスクR1〜R3を基準位置に位置決めするようにし
た。
【0024】
【作用】複数のマスク保持手段12A〜12Cによつて
複数のマスクR1〜R3をそれぞれ保持すると共に、マ
スク保持手段12A〜12Cに各別に設けられたアライ
メント手段11、14A〜14C、15A〜15Cによ
つてそれぞれ各別に基板に対して位置決めし、複数のマ
スク保持手段12A〜12C及び対応する複数のアライ
メント手段11、14A〜14C、15A〜15Cが一
体に支持された移動手段11によつて、露光に用いるマ
スクR1〜R3が保持されたマスク保持手段12A〜1
2Cを、所定の露光位置に移動させるようにしたことに
より、マスクR1〜R3の受渡しや露光直前のマスクR
1〜R3の位置決めに必要なアライメントマークのサー
チを省略し得、かくしてマスク交換を高い精度かつ短時
間で実行し得る
【0025】さらに移動手段11によつて所定の露光位
置に移動されたマスク保持手段12A〜12Cに保持さ
れたマスクR1〜R3の基準位置からの変位量を変位量
測定手段21、22で測定して、マスクR1〜R3を基
準位置に位置決めするようにしたことにより、一段と高
い精度で露光を実行し得る。
【0026】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0027】図6との対応部分に同一符号を付した図1
及び図2において、10は全体として本発明によるレチ
クル交換装置を示し、X移動部11上にそれぞれレチク
ルR1〜R3を真空吸着し得るようになされたレチクル
ホルダ12A〜12Cが載置されている。このレチクル
ホルダ12A〜12Cはそれぞれ一対のベアリング13
A〜13Cをガイドとし、Y駆動系14A〜14C及び
θ駆動系15A〜15CによつてY方向及びθ方向に可
動し得るようになされている。
【0028】X移動部11はニードルベアリング16を
介してベース17に組合され、ボールネジ18とDCモ
ータ19により、ニードルベアリング16とV溝面17
A及びフラットガイド面17Bとに案内されてX方向に
移動可能なV−F型ステージで構成されている。またこ
のX移動部11のベース17に対する移動量が、リニア
スケール20によつて測定し得るようになされている。
【0029】このレチクル交換装置10によるレチクル
R1〜R3のローデイング及び交換から露光に至るまで
の流れは、まずレチクルホルダ12A〜12C上にレチ
クルR1〜R3が存在せずX方向にレチクルR1〜R3
の受渡しが可能な状態で、図3に示すレチクル交換処理
手順SP20で表される。
【0030】すなわちこの場合、まずステツプSP21
でレチクルホルダ12AにレチクルR1をロードし、次
のステツプSP22でレチクルホルダ12Aのバキユー
ムをオンにしレチクルR1を真空吸着する。
【0031】次にステツプSP23において、光学アラ
イメント系(図示せず)によりレチクルR1のアライメ
ントマークをサーチして、Y駆動系14A及びθ駆動系
15AとDCモータ19によつてボールネジ18を駆動
し、これによりレチクルR1をアライメントし、次のス
テツプSP24で全てのレチクルR1〜R3がロードさ
れたか否か判断する。
【0032】この場合続いてレチクルR2及びR3を順
次ロードするため、ステツプSP24で否定結果を得、
次のステツプSP25に移る。このステツプSP25で
はボールネジ18とDCモータ19により、レチクルホ
ルダ12BがレチクルR2の受渡し可能な位置になるま
でX移動部11を駆動し、ステツプSP21に戻る。
【0033】このステツプSP21−SP22−SP2
3−SP24の処理を、必要数のレチクルR1〜R3の
ローデイングが完了するまで繰り返し、やがてレチクル
R1〜R3のローデイングが完了して、ステツプSP2
4で肯定結果を得ると、ステツプSP26に移る。
【0034】ステツプSP26においては、ボールネジ
18とDCモータ19によりX移動部11を移動させ
て、露光に使用するレチクルR1〜R3を露光位置に位
置決めする。
【0035】ここでこの実施例の場合には、レチクルR
1〜R3がレチクルホルダ12A〜12Cに真空吸着さ
れた状態で保持されると共に、X方向の移動量をリニア
エンコーダ20で制御するようになされているため、ア
ライメントマークをサーチする必要はなく、Y駆動系1
4A及びθ駆動系15AとDCモータ19によつてボー
ルネジ18を駆動して直ちに露光位置に位置決めでき
る。
【0036】ステツプSP27での露光に続いてステツ
プSP28で、別のレチクルR1〜R3を使用するか否
かを判断し、肯定結果を得ると上述のステツプSP26
に戻り、ステツプSP26−SP27を実行して、新た
なレチクルR1〜R3を位置決めして露光し、否定結果
を得ると次のステツプSP29に移つて、このレチクル
交換処理手順を終了し、このようにしてレチクル交換装
置10においてレチクルR1〜R3のローデイングから
露光を実行するようになされている。
【0037】実際上このレチクル交換装置10の場合、
X移動部11上にそれぞれ各別にY及びθ方向に可動な
複数のレチクルホルダ12A〜12Cを配置し、レチク
ルR1〜R3の交換やローデイングとアライメントをレ
チクルホルダ12A〜12C上で実行するようにしたこ
とにより、従来のレチクル交換装置1に比してレチクル
交換に際してレチクルR1〜R3の受渡しを廃止するこ
とができる。
【0038】さらにこのようにレチクルR1〜R3の受
渡しを廃止することにより、レチクル交換時のレチクル
R1〜R3の位置精度が向上し、露光時にアライメント
マークをサーチせず露光位置に位置決めすることがで
き、その分レチクルR1〜R3の交換に要する時間を短
縮できる。
【0039】ここでこの実施例のレチクル交換装置10
においては、レチクルR1〜R3の下面(パターン面)
の高さ、すなわち投影レンズPLのレチクル側焦点面か
らのずれ量を検出する斜入射式の投光部21及び受光部
22でなる高さ検出装置が、投影レンズPLの焦点面と
の高さ関係が変化しないように投影レンズPLの保持部
23に固定されている。
【0040】またレチクルホルダ12A〜12C及びX
移動部11間には、レチクルホルダ12A〜12Cの高
さを調整する部材24が配置され、これにより上述の高
さ検出装置によつて検出されたレチクル下面の高さに応
じて、レチクルホルダ12A〜12Cの高さを調整する
ようになされている。なおこのレチクルホルダ12A〜
12Cの高さを調整する部材24としては、X移動部1
1に対してレチクルホルダ12A〜12Cを可動とする
ための転動又は摺動部材で代用するようになされてい
る。
【0041】以上の構成によれば、X移動部11上にそ
れぞれ各別にY及びθ方向に可動な複数のレチクルホル
ダ12A〜12Cを配置し、レチクルR1〜R3の交換
やローデイングとアライメントをレチクルホルダ12A
〜12C上で実行するようにしたことにより、レチクル
R1〜R3の受渡しや露光直前のアライメントに必要な
アライメントマークのサーチを省略し得、かくしてレチ
クル交換を高い精度かつ短時間で実行し得るレチクル交
換装置10を実現できる。
【0042】なお上述の実施例においては、レチクルR
1〜R3の下面の高さを高さ検出装置によつて検出し、
レチクルホルダ12A〜12Cの高さを調整する場合に
ついて述べたが、これに限らず、レチクルR1〜R3の
投影レンズPL焦点面よりのずれを検出するようにして
も良い。
【0043】この場合、検出されたずれをプレートやウ
エハが載置されたステージSTの制御系にフイードバツ
クしてステージSTをZ方向に上下させ、レチクルR1
〜R3の投影レンズPLの焦点からのずれを補正するこ
とができ、一段と高い精度での露光を実現できる。
【0044】また上述の実施例においては、レチクルR
の下面に高さ検出装置を設けたが、これに代え、図1及
び図2との対応部分に同一符号を付した図4に示すよう
に、レチクルホルダ12のレチクル吸着面30をレチク
ルRの外側まで拡大し、3個以上で1組の変位センサ3
1でレチクルホルダ12のレチクル吸着面30を測定し
投影レンズPLの焦点面に対するレチクルRの下面の高
さ及び傾きを検出するようにしても良い。
【0045】この場合、検出された傾きをプレートやウ
エハが載置されたステージSTの制御系にフイードバツ
クしてステージSTのレベリング機構でプレートやウエ
ハ面を傾けることにより、レチクル面の傾きによる収差
の発生を未然に防止することができ、さらに一段と高い
精度での露光を実現できる。
【0046】ここで変位センサ31が投影レンズPL
や、投影レンズPLの保持部23に固定されているなら
ば、変位センサ31の出力値変化が投影レンズPLの焦
点面に対するレチクル吸着面の高さ及び姿勢の変化と考
えられるが、変位センサ31がアライメント光学系(図
示せず)等に固定されている構造となつている場合、変
位センサ31の出力値はアライメント光学系の投影レン
ズPLの焦点面に対する高さ及び姿勢の変化である場合
がある。
【0047】この場合、投影レンズPL又は投影レンズ
PLの保持部23に固定された固定部材32とこの固定
部材32に対してY方向に移動し得る移動部材33から
なる校正機構を加えることにより、レチクル吸着面が投
影レンズPLの焦点面に対して高さ及び姿勢を変えてい
るのか、アライメント光学系のみが投影レンズPLの焦
点面に対して高さ及び姿勢を変えているのかを知ること
ができる。
【0048】実際上固定部材32に対して移動部材33
においては、変位センサ31で測定される位置にきたと
きZ方向の再現性として1〔μm〕程度必要である。ま
た33との干渉を防ぐため、校正時はレチクルホルダ1
2はX方向に移動させる。さらに変位センサ31は静電
容量型やうず電流型さらには光学的の斜入射型等が採用
できる。さらにまた図4との対応部分に同一符号を付し
た図5に示すように、斜入射式の光学センサ35、36
によりレチクル上面を測定しても図4と同様の効果を得
ることができる。
【0049】また上述の実施例においては、レチクルホ
ルダ12A〜12Cをベース17に一体に保持した例を
示したが、ベース17の位置決め再現性が高い構成を採
るならば、これらレチクルホルダ12A〜12Cを、そ
れぞれ独立して移動可能な複数のベース上に配置するよ
うにしても上述の実施例と同様の効果を実現できる。
【0050】さらに上述の実施例においては、本発明を
投影露光装置のレチクルを交換するレチクル交換装置に
適用した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、交換可能な複数のマスクを用いて露光するプロキシ
ミテイ方式の露光装置等、種々の露光装置のマスク交換
装置にも広く適用して好適なものである。
【0051】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、複数のマ
スク保持手段によつて複数のマスクをそれぞれ保持する
と共に、マスク保持手段に各別に設けられたアライメン
ト手段によつてそれぞれ各別に基板間の位置決めを実行
し、複数のマスク保持手段及び対応する複数のアライメ
ント手段が一体に支持された移動手段によつて、露光に
用いるマスクが保持されたマスク保持手段を所定の露光
位置に移動させるようにしたことにより、マスクの受渡
しや露光直前の基板間との位置決めに必要なアライメン
トマークのサーチを省略し得、かくしてマスク交換を高
い精度かつ短時間で実行し得るマスク交換装置を実現で
きる。
【0052】さらに本発明によれば、移動手段によつて
所定の露光位置に移動されたマスク保持手段に保持され
たマスクの基準位置からの変位量を測定して、マスクを
基準位置に位置決めするようにしたことにより、一段と
高い精度で露光を実行し得るマスク交換装置を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレチクル交換装置の一実施例を示
す斜視図である。
【図2】図1のレチクル交換装置をA−A線でとつて示
す断面図である。
【図3】図1のレチクル交換装置におけるレチクル交換
の手順の説明に供するフローチヤートである。
【図4】レチクル表面の高さ及び傾きの測定方法の説明
に供する斜視図である。
【図5】レチクル裏面の高さ及び傾きの測定方法の説明
に供する斜視図である。
【図6】従来のレチクル交換装置を示す斜視図である。
【図7】図6のレチクル交換装置におけるレチクル交換
の手順の説明に供するフローチヤートである。
【符号の説明】
1、10……レチクル交換装置、2……Z移動部、3、
11……X移動部、4……レチクルステージ、5、12
A〜12C……レチクルホルダ、6、17……ベース、
7、18……ボールネジ、8、19……DCモータ、9
Y、14A〜14C……Y方向駆動系、9θ、15A〜
15C……θ方向駆動系、13……ベアリング、16…
…ニードルベアリング、20……リニアエンコーダ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板に対する露光に用いる複数のマスクを
    それぞれ保持する複数のマスク保持手段と、 前記複数のマスク保持手段をそれぞれ駆動して、前記複
    数のマスクをそれぞれ前記基板に対して位置決めするア
    ライメント手段と、 前記複数のマスク保持手段に保持された前記複数のマス
    クのうち、露光に用いる前記マスクが保持された前記マ
    スク保持手段を所定の露光位置に移動させる移動手段と
    を具えることを特徴とするマスク交換装置。
  2. 【請求項2】前記移動手段に前記複数のマスク保持手段
    を一体に支持すると共に、前記複数のマスク保持手段を
    前記所定の露光位置に選択的に移動するようにしたこと
    を特徴とする請求項1に記載のマスク交換装置。
  3. 【請求項3】前記移動手段によつて所定の露光位置に移
    動されたマスク保持手段に保持された前記マスクの基準
    位置からの変位量を測定する変位量測定手段を具え、前
    記変位量測定手段の測定結果に基づいて、前記マスクを
    前記基準位置に位置決めするようにしたことを特徴とす
    る請求項1又は請求項2に記載のマスク交換装置。
JP22530692A 1992-07-31 1992-07-31 マスク交換装置 Pending JPH0653116A (ja)

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JP22530692A Pending JPH0653116A (ja) 1992-07-31 1992-07-31 マスク交換装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007108460A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Cosina Co Ltd 光学機構のレンズシフト装置
US7423733B2 (en) 2003-07-22 2008-09-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby with docking system for positioning a patterning device
JP2008218769A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Nikon Corp マスク保持装置、マスク調整方法、露光装置及び露光方法
JP2011175026A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Nsk Ltd 露光装置、露光方法及び基板の製造方法

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