JPH065486A - Gap sensor of proximity aligner - Google Patents

Gap sensor of proximity aligner

Info

Publication number
JPH065486A
JPH065486A JP4188608A JP18860892A JPH065486A JP H065486 A JPH065486 A JP H065486A JP 4188608 A JP4188608 A JP 4188608A JP 18860892 A JP18860892 A JP 18860892A JP H065486 A JPH065486 A JP H065486A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
gap
mask
substrate
light receiving
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.)
Granted
Application number
JP4188608A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2828544B2 (en
Inventor
Naoshi Fukao
直志 深尾
Katsuyuki Hisaoka
勝幸 久岡
Atsushi Tamada
厚 玉田
Jinichi Takemoto
仁一 竹本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP4188608A priority Critical patent/JP2828544B2/en
Publication of JPH065486A publication Critical patent/JPH065486A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2828544B2 publication Critical patent/JP2828544B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a gap sensor of a proximity aligner wherein particles are hot generated, measurement process time is shortened, and a gap is accurately measured. CONSTITUTION:In the state that a substrate 5 and a mask 6 are retained so as to be adjacent, light is casted from a light source 1 situated below the substrate 5. Reflected lights from the upper surface of the substrate 5 and the lower surface of the mask 6 are received by a photodetecor 2. A gap detection control part 3 detects the light receiving position of each reflected light received by the photodetector 2, calculates the gap from the width of the light receiving positions, and transfers the calculation result to an equipment control part 4. On the basis of the calculation result, the equipment control part 4 drives each actuator 7 in the Z-direction, and performs fine adjustment of the gap.

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、例えば液晶表示板等の
ようなガラス基板の表面に透明又は半透明の感光剤を被
着した透光性基板とその上方に位置するマスクとを相対
的に近接させて露光し、マスクのパターンを感光剤に焼
き付ける近接露光装置に係り、特に、透光性基板とマス
クとの間のギャップを計測するギャップセンサに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent substrate having a surface of a glass substrate such as a liquid crystal display plate coated with a transparent or semitransparent photosensitizer and a mask located above the transparent substrate. The present invention relates to a proximity exposure apparatus which exposes a mask pattern to a photosensitive material by exposing the mask in close proximity to the substrate, and particularly relates to a gap sensor for measuring a gap between the transparent substrate and the mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の近接露光装置の構成を図9に示
し、以下に説明する。図中、110は露光光学系であ
り、露光光学系110は、紫外線照射用の例えば、超高
圧水銀ランプ111と、超高圧水銀ランプ111からの
照射光を集光する凹面鏡112と、凹面鏡112の焦点
近傍に配置されたフライアイレンズ113と、フライア
イレンズ113とマスク101との間に配置されたコン
デンサレンズ114と、一組の光路反転ミラー115、
116とによって構成されており、超高圧水銀ランプ1
11から照射された光L…は、図に示すような光路を取
り、マスク101の表面に対して垂直に照射される。マ
スク101は、マスク保持部102によって上述したよ
うに露光光学系110からの光Lが垂直に照射される位
置に保持されている。103は表面に感光剤が塗布され
た基板であり、基板103は、基板移動保持部104に
よって保持され、マスク保持部102によって保持され
ているマスク101に平行にかつ近接させるためにZ方
向に移動させられ、所定位置で保持される。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional proximity exposure apparatus is shown in FIG. 9 and will be described below. In the figure, 110 is an exposure optical system, and the exposure optical system 110 includes, for example, an ultra-high pressure mercury lamp 111 for ultraviolet irradiation, a concave mirror 112 for converging the irradiation light from the ultra-high pressure mercury lamp 111, and a concave mirror 112. A fly-eye lens 113 arranged near the focal point, a condenser lens 114 arranged between the fly-eye lens 113 and the mask 101, and a pair of optical path inverting mirrors 115,
And the ultra-high pressure mercury lamp 1
The light L irradiated from 11 has an optical path as shown in the figure and is irradiated perpendicularly to the surface of the mask 101. The mask 101 is held by the mask holding unit 102 at a position where the light L from the exposure optical system 110 is vertically irradiated as described above. Reference numeral 103 denotes a substrate having a surface coated with a photosensitizer, and the substrate 103 is held by a substrate moving holding unit 104 and moved in the Z direction in parallel and close to the mask 101 held by the mask holding unit 102. And held in place.

【0003】近接露光装置は、基板103とマスク10
1とが平行にかつ近接して保持された状態で、露光光学
系110による平行な照射光をマスク101を介してそ
の上方から基板103の表面に垂直に露光し、基板10
3の表面に塗布した感光剤にマスク101に描画された
パターンを焼き付けするように構成されている。
The proximity exposure apparatus includes a substrate 103 and a mask 10.
1 is held in parallel and close to each other, the parallel irradiation light from the exposure optical system 110 is vertically exposed on the surface of the substrate 103 from above through the mask 101 through the mask 101.
The pattern drawn on the mask 101 is printed on the photosensitizer applied to the surface of No. 3.

【0004】上述の構成において、基板103とマスク
101との間の隙間(以下、ギャップという)は、平面
上の全点において均一に、例えば、およそ50μm〜1
00μmの範囲内で、基板移動保持部104のZ方向移
動量を制御している。ここで、基板103とマスク10
1とのギャップが均一でなければ基板上の各点での焼き
付けの解像度が不均一となる。
In the above structure, the gap between the substrate 103 and the mask 101 (hereinafter referred to as the gap) is uniform at all points on the plane, for example, about 50 μm to 1 μm.
Within the range of 00 μm, the Z-direction movement amount of the substrate movement holding unit 104 is controlled. Here, the substrate 103 and the mask 10
If the gap with 1 is not uniform, the printing resolution at each point on the substrate becomes uneven.

【0005】したがって、このギャップを露光前に計測
し、各点でのギャップを均一に保持するためのギャップ
制御が必要であり、このギャップを計測するためのギャ
ップセンサとして、従来、以下に挙げる2種類のものが
ある。
Therefore, it is necessary to measure this gap before exposure and to control the gap so as to keep the gap at each point uniform. As a gap sensor for measuring this gap, conventionally, there are the following two: There are different types.

【0006】まず、第一のギャップセンサを図に従っ
て、以下に説明する。図10は、第一のギャップセンサ
の外観を示す斜視図である。図中、121はギャップセ
ンサの本体であり、ギャップセンサ本体121には、上
面と底面とにそれぞれ複数組の発光部122と受光部1
23(図では、上面3組、底面3組の合計6組)が等間
隔に埋設されている。発光部122は、例えば、LD
(レーザーダイオード)やLED(発光ダイオード)等
の発光素子と、発光素子からの光を絞るためのスリット
122a(図12参照)とで構成されており、受光部1
23は、ラインセンサとしての機能を持つ、例えば、C
CD(電荷結合デバイス)等と、受光幅を絞るための凸
レンズ123a(図12参照)とで構成されている。こ
の発光部122と受光部123とが、1点のギャップを
計測するセンサ機構124を構成し、各センサ機構12
4はギャップセンサ121のX方向の複数点のギャップ
を同時に計測する。
First, the first gap sensor will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a perspective view showing the appearance of the first gap sensor. In the figure, reference numeral 121 denotes a main body of the gap sensor, and the gap sensor main body 121 includes a plurality of pairs of light emitting portions 122 and light receiving portions 1 on the top and bottom surfaces, respectively.
23 (in the figure, 6 sets in total including 3 sets on the upper surface and 3 sets on the bottom surface) are embedded at equal intervals. The light emitting unit 122 is, for example, an LD
(Laser diode), LED (light emitting diode) or the like, and a slit 122a (see FIG. 12) for narrowing the light from the light emitting element.
23 has a function as a line sensor, for example, C
It is composed of a CD (charge coupled device) and the like, and a convex lens 123a (see FIG. 12) for narrowing the light receiving width. The light emitting section 122 and the light receiving section 123 constitute a sensor mechanism 124 that measures a gap at one point, and each sensor mechanism 12
4 simultaneously measures the gaps of the gap sensor 121 at a plurality of points in the X direction.

【0007】上述の構成を有するギャップセンサを用い
て図11に示すような方法でギャップを計測する。基板
103とマスク101とは、ギャップセンサ121を挿
入することができる間隔(ギャップセンサの寸法によっ
て異なるが、一例を示せば60mm)を開けて保持されて
いる。この状態で、図示しない支持機構によって支持さ
れたギャップセンサ121を、基板103とマスク10
1との間に挿入して、上面に埋設された各センサ機構1
24でマスクの下面とギャップセンサ121の上面との
間隔を計測し、底面に埋設された各センサ機構124で
基板の上面とギャップセンサ121の底面との間隔を計
測し、その計測データを図示しない制御部に転送する。
一回の計測でX方向の複数個所の計測点(図では、3
点)での計測が完了する。次に、ギャップセンサ121
をY方向の次の計測点に移動させて、同様にX方向の複
数個所で計測を行う。このようにして、例えば、Y方向
での計測を3個所で行えば、9点での計測を行うことが
できる。計測が完了すると、ギャップセンサ121を基
板103とマスク101との間から退避させる。
The gap sensor having the above-mentioned structure is used to measure the gap by the method shown in FIG. The substrate 103 and the mask 101 are held with a gap (60 mm in one example, which is different depending on the size of the gap sensor) into which the gap sensor 121 can be inserted. In this state, the gap sensor 121 supported by a support mechanism (not shown) is attached to the substrate 103 and the mask 10.
1 and each sensor mechanism 1 embedded in the upper surface
The distance between the lower surface of the mask and the upper surface of the gap sensor 121 is measured by 24, the distance between the upper surface of the substrate and the bottom surface of the gap sensor 121 is measured by each sensor mechanism 124 embedded in the bottom surface, and the measured data is not shown. Transfer to the control unit.
Multiple measurement points in the X direction in one measurement (3 in the figure
Measurement is completed. Next, the gap sensor 121
Is moved to the next measurement point in the Y direction, and measurement is similarly performed at a plurality of points in the X direction. Thus, for example, if the measurement in the Y direction is performed at three points, the measurement at nine points can be performed. When the measurement is completed, the gap sensor 121 is retracted from between the substrate 103 and the mask 101.

【0008】次に、上述した第一のギャップセンサによ
るギャップ検出の方式を図12に従って説明する。図1
2は、ギャップセンサ121の上面に埋設されたセンサ
機構124の一つを拡大した構成図である。発光部12
2から照射された光SLの一部は、マスク101の下面
や上面で反射され、それぞれ反射光SL1 、SL2 とな
り、受光部123の各点sp1 、sp2 で受光される。
このとき、受光部123には、sp1 とsp2 とで受光
量に応じた電荷が蓄えられ、図13(a)に示すように
計測される。次に、図13(b)に示すように、予め定
められた原点oとsp1 とのズレmgを、図13(c)
に示すように、その間にある画素fpの数と、ずれた方
向とに基づいて求める。ギャップセンサ121の上面と
マスク101の下面の間隔が、本来定めておいた間隔に
対してズレていなければ、mgは「0」となる。また、
ズレがある場合には、例えば、原点oに相当する画素f
poに対してsp1 を計測した画素fpsが+方向にず
れていて、fpoとfpsとの間に画素fpが5個あ
り、1画素の間隔が1μmであれば、mgは+6μmと
して求められる。
Next, a method of detecting the gap by the above-mentioned first gap sensor will be described with reference to FIG. Figure 1
2 is an enlarged configuration diagram of one of the sensor mechanisms 124 embedded in the upper surface of the gap sensor 121. Light emitting unit 12
A part of the light SL irradiated from 2 is reflected by the lower surface and the upper surface of the mask 101, becomes reflected light SL 1 and SL 2 , respectively, and is received by each point sp 1 and sp 2 of the light receiving unit 123.
At this time, charges corresponding to the amount of received light are stored in the light receiving unit 123 by sp 1 and sp 2, and the charges are measured as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 13B, the deviation mg between a predetermined origin o and sp 1 is calculated as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the number of pixels fp between them is calculated based on the deviation direction. If the distance between the upper surface of the gap sensor 121 and the lower surface of the mask 101 does not deviate from the originally determined distance, mg will be “0”. Also,
If there is a deviation, for example, the pixel f corresponding to the origin o
If the pixel fps for which sp 1 is measured is deviated in the + direction with respect to po, there are 5 pixels fp between fpo and fps, and the interval of 1 pixel is 1 μm, mg is calculated as +6 μm.

【0009】ギャップセンサ121の底面に埋設された
センサ機構124’でも、上述と同様に、かつ同時にギ
ャップセンサ121の底面と基板103の上面との規定
間隔とのズレmg’が計測される。
Also in the sensor mechanism 124 'embedded in the bottom surface of the gap sensor 121, the deviation mg' between the bottom surface of the gap sensor 121 and the specified distance between the top surface of the substrate 103 and the same is measured at the same time as described above.

【0010】基板103とマスク101との一点におけ
るギャップは、上下一対のセンサ機構124、124’
で求めたズレmg、mg’に基づいて、計算することが
できる。例えば、mgが+5μm、mg’が−3μmと
計測されたのであれば、+2μm分ギャップが広いこと
になる。また、mgが−5μm、mg’が+5μmであ
れば、全体としてはギャップのズレがないことになる。
The gap at one point between the substrate 103 and the mask 101 is a pair of upper and lower sensor mechanisms 124, 124 '.
It can be calculated based on the deviations mg and mg ′ obtained in. For example, if mg is measured as +5 μm and mg ′ is measured as −3 μm, the gap is widened by +2 μm. If mg is −5 μm and mg ′ is +5 μm, there is no gap deviation as a whole.

【0011】上述のようにして検出された各計測点での
ギャップのズレに基づいて、全体が均一に、規定のギャ
ップをとって水平になるように基板103をマスク10
1に近づけていくように基板移動保持部104を制御し
ながら移動させる。
Based on the gap deviation at each measurement point detected as described above, the mask 103 is placed on the substrate 103 so that the whole is uniform and horizontal with a prescribed gap.
The substrate moving / holding unit 104 is moved while being controlled so as to approach 1.

【0012】次に、第二のギャップセンサを図14ない
し図16に従って、以下に説明する。第二のギャップセ
ンサ131は、底面にのみ複数組のセンサ機構124を
埋設して持つものである点を除いては、上述のギャップ
センサ121と同様の構成を有する。
Next, the second gap sensor will be described below with reference to FIGS. The second gap sensor 131 has the same configuration as the above-described gap sensor 121, except that a plurality of sets of sensor mechanisms 124 are embedded and provided only on the bottom surface.

【0013】第二のギャップセンサによる計測方法は、
基板103とマスク101とを近接保持した状態で、ギ
ャップセンサ131をマスク101の上面でY方向に移
動させ、ギャップセンサ131の底面に埋設された各セ
ンサ機構124で基板103の上面とマスク101の下
面の間の間隔を計測することにより行われる。
A second gap sensor measuring method is as follows:
With the substrate 103 and the mask 101 held close to each other, the gap sensor 131 is moved in the Y direction on the upper surface of the mask 101, and each sensor mechanism 124 embedded in the bottom surface of the gap sensor 131 causes the upper surface of the substrate 103 and the mask 101 to move. This is done by measuring the distance between the lower surfaces.

【0014】以下、第二のギャップセンサによるギャッ
プ検出の方式を図15に従って説明する。図15は、ギ
ャップセンサ131の底面に埋設されたセンサ機構12
4の一つを拡大した構成図である。発光部122から照
射された光SLの一部は、マスク101の上面と下面、
基板103の上面と下面で反射して、それぞれ反射光S
11、SL12、SL13、SL14となり、受光部123の
各点sp11、sp12、sp13、sp14で受光される。こ
のときの受光部123の出力を図16(a)に示す。次
に、sp12とsp13との間隔gpを図16(b)に示す
ように、その間にある画素fpの数に基づいて、上述の
第一のギャップセンサの場合と同様に求める。この間隔
gpに基づいて、簡単な三角関数を用いて実際の基板1
03の上面と、マスク101の底面の間隔、すなわち、
ギャップを計算する。
The method of gap detection by the second gap sensor will be described below with reference to FIG. FIG. 15 shows the sensor mechanism 12 embedded in the bottom surface of the gap sensor 131.
It is the block diagram which expanded one of 4 of FIG. A part of the light SL emitted from the light emitting section 122 is part of the upper surface and the lower surface of the mask 101,
The reflected light S is reflected by the upper surface and the lower surface of the substrate 103, respectively.
L 11 , SL 12 , SL 13 , and SL 14 are obtained , and light is received at each point sp 11 , sp 12 , sp 13 , and sp 14 of the light receiving unit 123. The output of the light receiving unit 123 at this time is shown in FIG. Next, as shown in FIG. 16B, the distance gp between sp 12 and sp 13 is calculated based on the number of pixels fp between them, as in the case of the first gap sensor described above. Based on this interval gp, an actual substrate 1 is created using a simple trigonometric function.
03 between the upper surface of 03 and the bottom surface of the mask 101, that is,
Calculate the gap.

【0015】上述のようにして検出された各計測点での
ギャップに基づいて、全体が均一に、規定のギャップを
とって水平になるように基板103の位置を基板移動保
持部104によって制御する。
Based on the gaps at the respective measurement points detected as described above, the position of the substrate 103 is controlled by the substrate moving / holding unit 104 so that the whole is uniform and is horizontal with a prescribed gap. .

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、第一のギャップセンサを用いて、ギャ
ップの計測を行った場合、基板とマスクの間にギャップ
センサを挿入させ、両者に間を走行させてギャップを計
測するので、粉塵(以下、パーティクルという)が発生
し易いという問題がある。
However, the conventional example having such a structure has the following problems. That is, when the gap is measured by using the first gap sensor, the gap sensor is inserted between the substrate and the mask, and the gap is measured by traveling between the two, so dust (hereinafter, referred to as particle ) Is likely to occur.

【0017】また、ギャップの計測が完了してから、ギ
ャップセンサを退避させ、その後基板をマスクに近接さ
せるので、ギャップを設定し終わるまでに要する時間
(以下、タクトタイムという)が長くなるという問題が
ある。
Further, since the gap sensor is retracted after the measurement of the gap is completed and then the substrate is brought close to the mask, there is a problem that the time required to complete the setting of the gap (hereinafter referred to as tact time) becomes long. There is.

【0018】さらに、基板とマスクとの間隔を広くとっ
たときに計測したギャップのズレに基づいて、基板をマ
スクに近接させるので、近接して配置した状態での基板
とマスクとのギャップの正確さが保証できないという問
題がある。
Further, since the substrate is brought close to the mask on the basis of the gap deviation measured when the distance between the substrate and the mask is widened, the gap between the substrate and the mask in the closely arranged state is accurate. Is not guaranteed.

【0019】また、第二のギャップセンサを用いて、ギ
ャップの計測を行った場合、マスクの上面から光を透過
させてギャップを計測しているので、マスク上の光が透
過する位置はその光を透過させるために、透明かあるい
は、半透明でなければならない。しかし、マスクのパタ
ーンはクロム(Cr)で描画されることがあり、このよ
うな場合に、光の透過位置にクロムのパターンがあれ
ば、ギャップの計測ができないという問題がある。ま
た、この問題を回避するために、光の透過位置が透明に
なるように窓を設けているが、この窓により、マスクの
一部にパターンが描画できなくなるという問題がある。
Further, when the gap is measured using the second gap sensor, the light is transmitted from the upper surface of the mask to measure the gap. Therefore, the position on the mask where the light is transmitted is the light. Must be transparent or translucent in order to be transparent. However, the mask pattern may be drawn with chrome (Cr), and in such a case, if there is a chrome pattern at the light transmission position, the gap cannot be measured. Further, in order to avoid this problem, a window is provided so that the light transmitting position becomes transparent, but this window has a problem that a pattern cannot be drawn on a part of the mask.

【0020】また、露光はマスクの上面から行われるの
で、マスクの上面でギャップを計測したギャップセンサ
は、ギャップの計測が完了すれば、マスクの上から退避
させなければならず、その退避のために、タクトタイム
が長くなるという問題がある。
Further, since the exposure is performed from the upper surface of the mask, the gap sensor which measures the gap on the upper surface of the mask must be evacuated from the mask when the measurement of the gap is completed. In addition, there is a problem that the tact time becomes long.

【0021】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、基板とマスク間へのギャップセンサ挿
入に伴うパーティクルを発生させず、計測処理時間を短
縮し、さらにマスクに計測のための光を透過させる窓を
設ける等の制約を与えないで透光性基板とマスクとの間
のギャップを正確に計測することができるギャップセン
サを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not generate particles due to the insertion of the gap sensor between the substrate and the mask, thereby shortening the measurement processing time and further measuring the mask. It is an object of the present invention to provide a gap sensor capable of accurately measuring a gap between a transparent substrate and a mask without giving restrictions such as providing a window for transmitting light.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項1に記載の発明は、所要のパターンが描画さ
れたマスクを保持するマスク保持手段と、前記マスク保
持手段によって保持された前記マスクに対してその下方
から、感光剤を表面に塗布した薄板状の透光性基板を平
行にかつ相対的に近接させて保持する透光性基板移動保
持手段と、前記マスク保持手段によって保持された前記
マスクを介してその上方から、前記透光性基板移動保持
手段によって保持された前記透光性基板に塗布した感光
剤を露光して、前記マスクのパターンを感光剤に焼き付
ける露光光学手段と、を備えた近接露光装置において、
前記透光性基板の下方から光を照射する発光手段と、前
記発光手段から照射された光の内、前記透光性基板の上
面と前記マスクの下面とでそれぞれ反射された反射光
を、前記透光性基板の下方で受光する受光手段と、前記
受光手段で受光した各反射光の受光データに基づいて、
各反射光の受光位置を検出し、検出した受光位置から前
記透光性基板と前記マスクとの間のギャップを計算する
ギャップ算出手段と、を備えたものである。
The present invention has the following constitution in order to achieve such an object. That is, in the invention described in claim 1, the mask holding means for holding the mask on which a required pattern is drawn, and the photosensitive agent is applied to the surface of the mask held by the mask holding means from below. The transparent substrate moving and holding means for holding the thin plate-like transparent substrate in parallel and relatively close to each other, and through the mask held by the mask holding means from above the transparent substrate. In a proximity exposure apparatus, comprising: an exposure optical unit that exposes the photosensitive agent applied to the translucent substrate held by the substrate moving holding unit, and prints the pattern of the mask on the photosensitive agent.
The light emitting means for irradiating light from below the transparent substrate, and the reflected light reflected by the upper surface of the transparent substrate and the lower surface of the mask among the light emitted from the light emitting means, Based on the light receiving means for receiving light below the transparent substrate and the light receiving data of each reflected light received by the light receiving means,
Gap calculating means for detecting a light receiving position of each reflected light and calculating a gap between the transparent substrate and the mask from the detected light receiving position.

【0023】また、請求項2に記載の発明は、上述の近
接露光装置のギャップセンサにおいて、前記発光手段か
ら照射される発光量と、前記受光手段の受光感度との少
なくとも一方を調節するゲイン切り替え手段を備えたも
のである。
According to a second aspect of the present invention, in the gap sensor of the proximity exposure apparatus, gain switching for adjusting at least one of the amount of light emitted from the light emitting means and the light receiving sensitivity of the light receiving means. It is equipped with means.

【0024】[0024]

【作用】本発明の作用は次のとおりである。すなわち、
請求項1に記載の発明によれば、発光手段が透光性基板
の下方から計測用の光を照射する。透光性基板の上面と
マスクの下面とでそれぞれ反射された反射光を、受光手
段が透光性基板の下方で受光し、その受光データをギャ
ップ算出手段に転送する。ギャップ算出手段は、受光手
段から転送された受光データに基づいて、各反射光の受
光位置を検出し、それらの間隔から透光性基板とマスク
とのギャップを計算する。
The operation of the present invention is as follows. That is,
According to the first aspect of the invention, the light emitting means irradiates the measuring light from below the transparent substrate. The light receiving means receives the reflected light reflected by the upper surface of the transparent substrate and the lower surface of the mask under the transparent substrate, and transfers the received light data to the gap calculating means. The gap calculating means detects the light receiving position of each reflected light based on the light receiving data transferred from the light receiving means, and calculates the gap between the transparent substrate and the mask from the distance between them.

【0025】また、請求項2に記載の発明によれば、上
述の請求項1に記載の発明の作用に加えて、ゲイン切り
替え手段が、発光手段から照射される光の光量を調整す
るか、受光手段の受光感度を調整する(例えば、受光時
間を調節する)か、あるいはその両方を調整する。これ
により、例えば、照射光が反射効率の高いクロムに反射
されたことにより、受光手段で受光できるレンジを越え
た光量を受光した場合にも、各受光位置を検出すること
ができるようにする。
According to the invention described in claim 2, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the gain switching means adjusts the amount of light emitted from the light emitting means, The light receiving sensitivity of the light receiving means is adjusted (for example, the light receiving time is adjusted), or both are adjusted. Thereby, for example, even when the irradiation light is reflected by the chrome having high reflection efficiency and the light amount exceeding the range that can be received by the light receiving unit is received, each light receiving position can be detected.

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。本発明に係る実施例の構成を図1に示し、以下
に説明する。このギャップセンサは、計測用の光を照射
するための発光部1と、発光部1から照射された光が、
基板5の上面とマスク6の下面とでそれぞれ反射された
反射光を受光するための受光部2と、受光部2の受光デ
ータに基づいて、各反射光の受光位置を検出し、前記両
受光位置の間隔を求めることにより、ギャップを算出す
る等の処理を行うギャップ検出制御部3とによって構成
されている。なお、装置制御部4は、後述するように、
ギャップ検出制御部3からの検出信号に基づきアクチュ
エータ7を制御して、基板5とマスク6とのギャップを
調整するためのものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. A configuration of an embodiment according to the present invention is shown in FIG. 1 and will be described below. In this gap sensor, the light emitting unit 1 for emitting measurement light and the light emitted from the light emitting unit 1 are
The light receiving portion 2 for receiving the reflected light reflected by the upper surface of the substrate 5 and the lower surface of the mask 6, and the light receiving position of each reflected light is detected based on the light receiving data of the light receiving portion 2 It is configured by the gap detection control unit 3 that performs processing such as calculating the gap by obtaining the position interval. In addition, the device control unit 4, as described later,
This is for controlling the actuator 7 based on the detection signal from the gap detection control unit 3 to adjust the gap between the substrate 5 and the mask 6.

【0027】発光部1は、LED等の発光素子11、ス
リット12および、光学レンズ13等で構成されてい
る。発光素子11は、発光指示等を受けるためにギャッ
プ検出制御部3と接続されている。
The light emitting section 1 is composed of a light emitting element 11 such as an LED, a slit 12, an optical lens 13 and the like. The light emitting element 11 is connected to the gap detection control unit 3 to receive a light emitting instruction and the like.

【0028】受光部2は、CCD等のラインセンサ21
および、光学レンズ22等で構成されている。ラインセ
ンサ21は、受光したデータを転送するためにギャップ
検出制御部3と接続されている。なお、上述の発光部1
と受光部2との1組で計測用のセンサを構成する。
The light receiving section 2 is a line sensor 21 such as a CCD.
Also, it is composed of the optical lens 22 and the like. The line sensor 21 is connected to the gap detection control unit 3 to transfer the received data. The light emitting unit 1 described above
And a light receiving section 2 constitute a sensor for measurement.

【0029】アクチュエータ7は、その上部に設けられ
た支持部71を、アルミニウム等を材料とした変形ベー
ス51に当接させて、変形ベース51を下部から支持す
る。アクチュエータ7は、図2に示すように、変形ベー
ス51の四隅付近と中心および、各辺の中央部の合計9
個所において、変形ベース51を支持している。各アク
チュエータ7は、装置制御部4によって、それぞれ独立
してZ方向に駆動されて、変形ベース51の各点のZ方
向位置を変化させる。
The actuator 7 supports the deformation base 51 from below by abutting the support portion 71 provided on the upper portion thereof on the deformation base 51 made of aluminum or the like. As shown in FIG. 2, the actuator 7 has a total of 9 near the four corners and the center of the deformation base 51 and the center of each side.
The deformation base 51 is supported at the points. The actuators 7 are independently driven in the Z direction by the device control unit 4 to change the Z direction position of each point of the deformation base 51.

【0030】発光部1は、発光部1から照射された光
が、アクチュエータ7の支持部71に遮断されずにマス
ク6の下面に到達し得る位置に、受光部2は、発光部1
から照射された光が、基板5の上面とマスク6の下面と
でそれぞれ反射され、各反射光が、アクチュエータ7の
支持部71に遮断されずに受光し得る位置に、アクチュ
エータ7を挟んでそれぞれが対向し、上部を変形ベース
に向け、傾斜して固設されている。この発光部1と受光
部2とによるセンサは、図2に示すように、変形ベース
51の四隅付近と中心の5箇所に固設されている。
The light emitting section 1 is located at a position where the light emitted from the light emitting section 1 can reach the lower surface of the mask 6 without being blocked by the supporting section 71 of the actuator 7.
The light emitted from is reflected by the upper surface of the substrate 5 and the lower surface of the mask 6, respectively, and the reflected light is received by the supporting portion 71 of the actuator 7 without being blocked by the actuator 7. Are opposed to each other and are inclined and fixed with the upper part facing the deformation base. As shown in FIG. 2, the sensors including the light emitting unit 1 and the light receiving unit 2 are fixed at five positions near the four corners and the center of the deformation base 51.

【0031】基板5は、液晶表示板等のようなガラス基
板の表面に透明又は半透明の感光剤を被着した透光性の
基板である。この基板5は、上述したようにアクチュエ
ータ7によって支持されている変形ベース51上の所定
位置に真空吸着等により、吸着保持されている。なお、
変形ベース51は光を透過しないので、上述の発光部1
からの光と、各面で反射した反射光とを通過させるため
の長孔52が、図2に示すように、発光部1と受光部2
とが固設されている箇所に穿設されている。
The substrate 5 is a translucent substrate in which a transparent or semitransparent photosensitizer is applied to the surface of a glass substrate such as a liquid crystal display plate. The substrate 5 is suction-held by vacuum suction or the like at a predetermined position on the deformation base 51 supported by the actuator 7 as described above. In addition,
Since the deformation base 51 does not transmit light, the above-described light emitting unit 1
As shown in FIG. 2, the long holes 52 for passing the light from the light source and the reflected light reflected on each surface are provided in the light emitting unit 1 and the light receiving unit 2.
And are drilled where they are fixed.

【0032】基板5に塗布された感光剤に焼き付けるパ
ターンが描画されたマスク6は、図示しないマスク支持
枠に保持されている。
The mask 6 on which a pattern to be printed on the photosensitive material applied to the substrate 5 is drawn is held by a mask supporting frame (not shown).

【0033】なお、上述の変形ベース51に吸着保持さ
れた基板5と、マスク支持枠に保持されたマスク6と
は、その間が所定のギャップ、例えば、50μm〜10
0μmになるように配置される。
The substrate 5 sucked and held by the deformation base 51 and the mask 6 held by the mask support frame have a predetermined gap between them, for example, 50 μm to 10 μm.
It is arranged to be 0 μm.

【0034】次に、上述したギャップ検出制御部3の構
成と、装置制御部4の構成および、それらの関係とを図
3に示すブロック図に示し、以下に説明する。ギャップ
検出制御部3に備えられたCUP31は、コントローラ
32に対してタイミング制御情報を与えるとともに、各
発光部1の発光量を切り替えるためにデューティメモリ
36を書換え、また、計測した受光データに基づいてギ
ャップ値を算出し、通信回線43を介して算出したギャ
ップ値を通信用メモリ42に転送するといった機能を有
する。コントローラ32は、データメモリ33a、33
bの切り替え制御、A/D変換器34のデータ変換指
示、マルチプレクサ35のチャネル切り替え制御およ
び、各受光部2の受光制御等を行う。マルチプレクサ3
5は、各受光部2からの受光データを順次取り出す。取
り出された受光データは、A/D変換機34でデジタル
データに変換された後、データメモリ33aまたは33
bに記憶される。なお、装置が起動している間は、通常
各発光部1は発光した状態にあり、各受光部2は、一定
間隔ごとに計測を繰り返している。
Next, the configuration of the gap detection control unit 3 described above, the configuration of the device control unit 4 and their relationship are shown in the block diagram shown in FIG. 3, and will be described below. The CUP 31 provided in the gap detection control unit 3 gives timing control information to the controller 32, rewrites the duty memory 36 to switch the light emission amount of each light emitting unit 1, and also based on the measured light reception data. It has a function of calculating the gap value and transferring the calculated gap value to the communication memory 42 via the communication line 43. The controller 32 includes data memories 33a and 33a.
b switching control, data conversion instruction of the A / D converter 34, channel switching control of the multiplexer 35, light reception control of each light receiving unit 2, and the like. Multiplexer 3
Reference numeral 5 sequentially extracts the light reception data from each light receiving unit 2. The received light reception data is converted into digital data by the A / D converter 34, and then the data memory 33a or 33
stored in b. While the device is operating, each light emitting unit 1 is normally in a light emitting state, and each light receiving unit 2 repeats the measurement at regular intervals.

【0035】一方、装置制御部4に備えられた装置制御
用のCPU41は、基板5がセットされると、一定時間
ごとに通信用メモリ42に順次転送されてくるギャップ
の算出結果に基づいて、各アクチュエータ7を駆動して
マスク6と基板5とのギャップが均一になるように、変
形ベース51のZ方向の位置を調節する。
On the other hand, the device control CPU 41 provided in the device control unit 4 sets the substrate 5 based on the calculation result of the gap which is sequentially transferred to the communication memory 42 at regular intervals. The actuator 7 is driven to adjust the position of the deformation base 51 in the Z direction so that the gap between the mask 6 and the substrate 5 becomes uniform.

【0036】次に、ギャップ検出制御部3によるギャッ
プ算出の手順を図4に示すフローチャートに従って説明
する。計測タイミングをはかりながら、露光装置の停止
等による計測の終了指示をチェックし、計測タイミング
になると、全受光部2の計測を開始する(ステップS
1、S2)。
Next, the procedure of the gap calculation by the gap detection control unit 3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. While measuring the measurement timing, the instruction to end the measurement due to the stop of the exposure apparatus or the like is checked, and when the measurement timing comes, the measurement of all the light receiving units 2 is started (step S
1, S2).

【0037】各受光部2は、コントローラ32の指示に
従って、受光データを計測する(ステップS3)。各発
光部1からは、上述したように通常、デューティメモリ
36の情報に従ったデューティ比をもつパルス光が照射
されている。この照射光SLは、図1に示すように、基
板5の底面から基板5を透過してマスク6に照射され
る。このとき、照射光SLは、基板5の下面と上面、マ
スク6の下面と上面で反射し、それぞれ反射光SL1
SL2 、SL3 、SL4 となり、その内、基板5の上面
とマスク6の下面とで反射した反射光SL2 とSL3
が、受光部2のsp2 とsp3 の位置で受光される。
Each light receiving section 2 measures received light data according to an instruction from the controller 32 (step S3). As described above, pulse light having a duty ratio according to the information in the duty memory 36 is normally emitted from each light emitting unit 1. As shown in FIG. 1, the irradiation light SL passes through the substrate 5 from the bottom surface of the substrate 5 and is applied to the mask 6. At this time, the irradiation light SL is reflected by the lower surface and the upper surface of the substrate 5 and the lower surface and the upper surface of the mask 6, respectively, and reflected light SL 1 ,
SL 2 , SL 3 , and SL 4 , of which reflected light SL 2 and SL 3 reflected by the upper surface of the substrate 5 and the lower surface of the mask 6 are received at the positions of sp 2 and sp 3 of the light receiving unit 2. It

【0038】各受光部2で受光が完了すると、コントロ
ーラ32は、マルチプレクサ35を制御して、各受光部
2で計測した受光データを順次取り出し、A/D変換器
34にその受光データを送る。デジタルデータに変換さ
れた受光データはデータメモリ33aまたはデータメモ
リ33bに記憶される(ステップS4)。一方のデータ
メモリに受光データが記憶されると、CPU31は、そ
のデータメモリに記憶されている受光データに基づい
て、基板5の上面およびマスク6の下面からの反射光の
受光位置を検出し、ギャップ値を算出する(ステップS
5)。このとき、いずれかの受光位置が検出できなけれ
ば、検出できた一方の受光位置を記憶しておき、後述す
るゲイン切り替えを行うためにフラグをONにする(ス
テップS7)。計測データの取込みと、ギャップ値の算
出とを全受光部2について、並行しながら実行する(ス
テップS6)。
Upon completion of light reception by each light receiving section 2, the controller 32 controls the multiplexer 35 to sequentially take out the light reception data measured by each light receiving section 2 and send the received light data to the A / D converter 34. The received light data converted into digital data is stored in the data memory 33a or the data memory 33b (step S4). When the light reception data is stored in one of the data memories, the CPU 31 detects the light reception position of the reflected light from the upper surface of the substrate 5 and the lower surface of the mask 6 based on the light reception data stored in the data memory, Calculate the gap value (step S
5). At this time, if any one of the light receiving positions cannot be detected, one of the detected light receiving positions is stored, and the flag is turned on to perform the gain switching described later (step S7). The measurement data is taken in and the gap value is calculated for all the light receiving units 2 in parallel (step S6).

【0039】このデータメモリ33a、33bは、CP
U31の行うギャップ値の算出処理と、計測した受光デ
ータの記憶とを交互に行うために切り替えて使用され
る。すなわち、データメモリ33aに記憶されている受
光データに基づいて、CPU31がギャップ値の算出を
行っている間に、次の受光部2から出力された受光デー
タがA/D変換器34でデジタルデータに変換されてデ
ータメモリ33bに記憶される。そして、さらにその次
の受光部で計測された受光データがA/D変換器34で
デジタルデータに変換されてデータメモリに記憶すると
きには、CPU31は、データメモリ33bに記憶され
ている受光データに基づいて、ギャップ値の算出を行っ
ているので、その受光データは、データメモリ33aに
記憶される。
The data memories 33a and 33b are CPs.
The gap value calculation process performed by U31 and the storage of measured light reception data are alternately performed and used. That is, while the CPU 31 is calculating the gap value based on the received light data stored in the data memory 33a, the received light data output from the next light receiving unit 2 is digital data in the A / D converter 34. And is stored in the data memory 33b. Then, when the received light data measured by the next light receiving unit is converted into digital data by the A / D converter 34 and stored in the data memory, the CPU 31 is based on the received light data stored in the data memory 33b. Since the gap value is calculated, the received light data is stored in the data memory 33a.

【0040】ここで、受光データに基づいた各反射光の
受光位置の検出手法を図6を参照して以下に説明する。
受光データは、図6(a)に示すように、反射光S
2 、SL3 の受光位置sp2 、sp3 を中心とした分
布をもっている。この受光データに基づいて、基板5の
上面とマスク6の下面の各反射光の受光位置sp2 、s
3 を検出する。すなわち、出力波形の位置関係等か
ら、左の山が反射光SL3 の受光データ、右の山が反射
光SL2 の受光データであると判断し、それぞれの山か
ら、sp3 とsp2 とを検出する。この検出方法は、例
えば、同図(b)に示すように、山のピーク値pkを検
出し、pk値の半分の値を検出レベルplとし、次に、
plと山の両側の立ち上がりとの交点pl1 とpl2
の中点に相当する位置を受光位置pとして検出する。
A method of detecting the light receiving position of each reflected light based on the light receiving data will be described below with reference to FIG.
The received light data is reflected light S as shown in FIG.
It has a distribution centered on the light receiving positions sp 2 and sp 3 of L 2 and SL 3 . Based on the received light data, the light receiving positions sp 2 and s of the respective reflected lights on the upper surface of the substrate 5 and the lower surface of the mask 6
Detect p 3 . That is, it is determined from the positional relationship of the output waveforms that the left crest is the received light data of the reflected light SL 3 and the right crest is the received light data of the reflected light SL 2 , and sp 3 and sp 2 are detected from each crest. To detect. This detection method is, for example, as shown in (b) of the figure, detecting the peak value pk of the mountain, setting the half of the pk value as the detection level pl, and then
The position corresponding to the midpoint between the intersection points pl 1 and pl 2 between pl and the rising edges on both sides of the mountain is detected as the light receiving position p.

【0041】しかし、例えば、図7(a)に示すよう
に、発光部1から照射された光が、クロムで描画された
マスク6のパターン61で反射され、受光部2で受光さ
れた場合等には、同図(b)に示すように、sp3 近傍
の受光量は受光部2の許容レンジを越えてしまう。これ
は、ガラス面での反射率がおよそ5〜10%であるのに
対して、クロムの反射率は90%と高いので、反射光S
3 の光量は、SL2 に比べて多くなる。その結果、反
射光SL3 を受光した画素領域の出力信号波形が飽和し
て、波形のピークが判別できなくなるので、受光位置s
3 が検出できなくなる。そこで、1回目の計測でsp
2 のみを検出して記憶しておき、後述するようにゲイン
を切り替えて再計測を行うと、同図(c)に示すよう
に、sp3 を検出することができる。
However, for example, as shown in FIG. 7A, when the light emitted from the light emitting portion 1 is reflected by the pattern 61 of the mask 6 drawn with chrome and is received by the light receiving portion 2, etc. As shown in FIG. 3B, the amount of light received in the vicinity of sp 3 exceeds the allowable range of the light receiving section 2. This is because the reflectance on the glass surface is approximately 5 to 10%, while the reflectance of chrome is as high as 90%, so the reflected light S
The light amount of L 3 is larger than that of SL 2 . As a result, the output signal waveform of the pixel region that receives the reflected light SL 3 is saturated, and the peak of the waveform cannot be discriminated.
p 3 cannot be detected. Therefore, the first measurement sp
If only 2 is detected and stored, and the gain is switched and re-measured as described later, sp 3 can be detected as shown in FIG.

【0042】上述のように検出された各受光位置に基づ
いたギャップの算出方式を図8を参照して、以下に説明
する。図8(a)に示すように、sp2 とsp3 の間に
ある画素fpの数から、sp2 とsp3 との間隔値wを
計算する。例えば、sp2 とsp3 の間にある画素fp
が10個で、1画素fpが1μmピッチで配列されてい
ると、間隔値wは11μmとなる。このように算出した
間隔値wに基づいて、図8(b)に示すような関係から
ギャップgpを次式で算出する。 gp = w’×sin(θ) なお、w’は受光用光学レンズ22とCCD21との距
離と、光学レンズ22の特性と、算出した間隔値wから
求まる値であり、θは照射光SLの入射角度である。
A method of calculating the gap based on the respective light receiving positions detected as described above will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 8 (a), from the number of pixels fp located between sp 2 and sp 3, to calculate a distance value w of the sp 2 and sp 3. For example, the pixel fp between sp 2 and sp 3
If there are 10 pixels and 1 pixel fp is arranged at a pitch of 1 μm, the interval value w becomes 11 μm. Based on the interval value w calculated in this way, the gap gp is calculated by the following equation from the relationship shown in FIG. gp = w ′ × sin (θ) Note that w ′ is a value obtained from the distance between the light-receiving optical lens 22 and the CCD 21, the characteristics of the optical lens 22, and the calculated interval value w, and θ is the irradiation light SL. Angle of incidence.

【0043】図4に示したようにステップS5で、受光
位置が検出できなかった場合、すなわち、ゲイン切り替
えのフラグがステップS7でONにされたのであれば、
ステップS7からステップS8へ進んでゲインの切り替
え処理を行ってから、ステップS3に戻って再計測を行
う。
As shown in FIG. 4, if the light receiving position cannot be detected in step S5, that is, if the gain switching flag is turned on in step S7,
After proceeding from step S7 to step S8 to perform the gain switching process, the process returns to step S3 to perform remeasurement.

【0044】ステップS8のゲインの切り替え処理は例
えば、以下のような方法で行うことができる。 (1) 発光部1に設置された発光素子11をパルス駆
動し、そのデューティ比を切り替えることにより又は発
光素子11の駆動電流を調整することにより、照射位置
をラインセンサ21で受光できる受光レンジに合わせ
る。
The gain switching process in step S8 can be performed by the following method, for example. (1) By pulse-driving the light-emitting element 11 installed in the light-emitting unit 1 and switching the duty ratio thereof or adjusting the drive current of the light-emitting element 11, the irradiation position is set to a light-receiving range in which the line sensor 21 can receive light. To match.

【0045】(2) 受光部2に設置されたラインセン
サ21の受光時間を調節することにより又は増幅器の増
幅率を切り替えることにより、その受光量をラインセン
サ21で受光できる受光レンジに合わせる。
(2) By adjusting the light receiving time of the line sensor 21 installed in the light receiving section 2 or by switching the amplification factor of the amplifier, the light receiving amount is adjusted to the light receiving range which can be received by the line sensor 21.

【0046】(3) 上述の(1)と(2)とを組み合
わせて、ラインセンサ21の受光量をその受光レンジに
合わせる。
(3) By combining the above (1) and (2), the light receiving amount of the line sensor 21 is adjusted to the light receiving range.

【0047】発光部1の発光量を調整することによりゲ
インの切り替えを行う場合、ギャップ検出制御部3のC
PU31は、発光部1の駆動パルスのデューティ比が小
さくなるように、デューティメモリ36の内容を変更す
る。発光部1は、デューティメモリ36に設定された新
たなデューティ比に従ってパルス駆動される。ゲイン切
り替え後に再計測し、計測結果に基づいて、上述したよ
うに、受光位置を検出してギャップ値を算出する。
When the gain is switched by adjusting the light emission amount of the light emitting unit 1, C of the gap detection control unit 3 is used.
The PU 31 changes the content of the duty memory 36 so that the duty ratio of the drive pulse of the light emitting unit 1 becomes small. The light emitting unit 1 is pulse-driven according to the new duty ratio set in the duty memory 36. After the gain is switched, the measurement is performed again, and the light receiving position is detected and the gap value is calculated based on the measurement result as described above.

【0048】各計測位置におけるギャップ値が算出され
ると、それらのギャップ値を通信回線を介して通信用メ
モリ42に記憶する(ステップS9)。そして、ゲイン
の切り替えを行っているのであれば、ゲインを初期状態
に戻す(ステップS10、S11)。そして、再びステ
ップS1に戻り、次の計測タイミングになると計測を行
う。
When the gap value at each measurement position is calculated, the gap value is stored in the communication memory 42 via the communication line (step S9). Then, if the gain is being switched, the gain is returned to the initial state (steps S10 and S11). Then, the process returns to step S1 again, and the measurement is performed at the next measurement timing.

【0049】次に、算出されたギャップ値に基づいて、
装置制御部4が行う変形ベース51の調整の手順を図5
に示すフローチャートに従って、以下に説明する。ま
ず、基板5がセットされるまでの間、露光装置の停止等
による終了をチェックし、基板5がセットされると、そ
の基板5のギャップの調整を以下のように行う(ステッ
プS21、22)。
Next, based on the calculated gap value,
The procedure for adjusting the deformation base 51 performed by the device control unit 4 is shown in FIG.
It will be described below according to the flowchart shown in FIG. First, until the substrate 5 is set, the termination of the exposure apparatus is checked, and when the substrate 5 is set, the gap of the substrate 5 is adjusted as follows (steps S21 and 22). .

【0050】基板5がセットされると、上述したように
ギャップ検出用のCPU31から一定時間間隔ごとにギ
ャップ値が通信用メモリ42に順次転送されてくる。こ
の通信用メモリ42から各ギャップ値を順に読み出す
(ステップS23)。
When the board 5 is set, the gap value is sequentially transferred from the CPU 31 for gap detection to the communication memory 42 at regular time intervals as described above. Each gap value is sequentially read from the communication memory 42 (step S23).

【0051】取り出したギャップ値と、予め定められた
基準ギャップ値とに基づいて、変形ベース51の底面に
設けられた各アクチュエータ7の駆動量を算出し、その
算出結果に基づいて各アクチュエータ7をZ方向に駆動
して、マスク6と基板5とのギャップを均一に調整する
(ステップS24)。なお、ギャップ計測用センサが設
けられていない個所に設置されたアクチュエータ7(図
2に示した変形ベース51の各辺の中央に設けられたア
クチュエータ7)の駆動量は、他の計測点のギャップ値
を使って補間計算により求める。ギャップ調整が終わる
と、ステップS1に戻り、以下、基板5がセットされる
たびに調整処理を行う。
The drive amount of each actuator 7 provided on the bottom surface of the deformation base 51 is calculated based on the extracted gap value and a predetermined reference gap value, and each actuator 7 is calculated based on the calculated result. It is driven in the Z direction to uniformly adjust the gap between the mask 6 and the substrate 5 (step S24). Note that the drive amount of the actuator 7 (actuator 7 provided at the center of each side of the deformation base 51 shown in FIG. 2) installed at a location where the gap measurement sensor is not provided is the gap of another measurement point. Interpolation calculation using the value. When the gap adjustment is completed, the process returns to step S1 and thereafter, the adjustment process is performed every time the substrate 5 is set.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載した発明に係る近接露光装置のギャップセンサ
によれば、発光手段と受光手段とからなるセンサを基板
の底面側に設置することによって基板とマスク間のギャ
ップを計測するので、パーティクルが発生することはな
い。また、計測は、透光性基板とマスクとを規定のギャ
ップに近づけてから行うことができるので、ギャップの
正確さは保証される。さらに、露光がマスクの上面側か
ら行われるのに対して、センサは透光性基板の底面側に
設置しているので、センサを退避させる必要がなく、そ
の分、露光処理の効率を向上することができる。また、
マスクに光透過用の窓を設けるといった制約を加える必
要もなくなる。
As is apparent from the above description, according to the gap sensor of the proximity exposure apparatus of the invention described in claim 1, the sensor including the light emitting means and the light receiving means is installed on the bottom surface side of the substrate. As a result, the gap between the substrate and the mask is measured, so no particles are generated. Further, since the measurement can be performed after bringing the transparent substrate and the mask close to the specified gap, the accuracy of the gap is guaranteed. Further, since the exposure is performed from the upper surface side of the mask, the sensor is installed on the bottom surface side of the light-transmitting substrate, so that it is not necessary to retract the sensor, and the efficiency of the exposure processing is improved accordingly. be able to. Also,
There is no need to add a constraint such as providing a window for light transmission on the mask.

【0053】請求項2に記載のギャップセンサによれ
ば、ゲインの切り替え手段によって、受光手段の受光感
度を適正レベルに調整できるので、反射面の反射率の大
小にかかわらず、各反射光の受光位置を精度よく検出す
ることができる。
According to the gap sensor of the second aspect, since the light receiving sensitivity of the light receiving means can be adjusted to an appropriate level by the gain switching means, regardless of the reflectance of the reflecting surface, each reflected light is received. The position can be detected accurately.

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

【図1】本発明の一実施例に係るギャップセンサの構成
と配置を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration and an arrangement of a gap sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】ギャップセンサの配置を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of gap sensors.

【図3】ギャップ検出制御部および装置制御の構成およ
び、それらの関係を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a gap detection control unit and a device control, and their relationship.

【図4】ギャップ検出制御部の計測とギャップ算出の手
順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of measurement and gap calculation of a gap detection control unit.

【図5】ギャップ値に基づいて装置制御部が行う変形ベ
ースの調整の手順を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of deformation-based adjustment performed by the device control unit based on a gap value.

【図6】受光位置の検出を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining detection of a light receiving position.

【図7】クロムに反射した光の受光位置の検出を説明す
るための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining detection of a light receiving position of light reflected by chrome.

【図8】ギャップ値の算出を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining calculation of a gap value.

【図9】近接露光装置の概略の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a proximity exposure apparatus.

【図10】第1従来例のギャップセンサの外観を示す斜
視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an appearance of a gap sensor of a first conventional example.

【図11】第1従来例のギャップセンサの計測方法を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a measuring method of the gap sensor of the first conventional example.

【図12】第1従来例のギャップセンサの光の光路を説
明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining an optical path of light of the gap sensor of the first conventional example.

【図13】第1従来例のギャップセンサの計測結果とギ
ャップ値の算出を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining measurement results of the gap sensor of the first conventional example and calculation of a gap value.

【図14】第2従来例のギャップセンサの計測方法を示
す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a measuring method of a gap sensor of a second conventional example.

【図15】第2従来例のギャップセンサの光の光路を説
明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining an optical path of light of a gap sensor of a second conventional example.

【図16】第2従来例のギャップセンサの計測結果とギ
ャップ値の算出を説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining measurement results of a gap sensor of the second conventional example and calculation of a gap value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 … 発光部 2 … 受光部 3 … ギャップ検出制御部 4 … 装置制御部 5 … 基板 6 … マスク 7 … アクチュエータ 11 … 発光素子 12 … スリット 21 … ラインセンサ 22 … 受光用光学レンズ 51 … 変形ベース 1 ... Light emitting part 2 ... Light receiving part 3 ... Gap detection control part 4 ... Device control part 5 ... Substrate 6 ... Mask 7 ... Actuator 11 ... Light emitting element 12 ... Slit 21 ... Line sensor 22 ... Receiving optical lens 51 ... Deformation base

フロントページの続き (72)発明者 玉田 厚 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日 本スクリーン製造株式会社洛西工場内 (72)発明者 竹本 仁一 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日 本スクリーン製造株式会社洛西工場内Front page continuation (72) Inventor Atsushi Tamada 322 Hazashishi Furukawa-cho, Fushimi-ku, Kyoto Dainichi Screen Manufacturing Co., Ltd. at Rakusai Factory (72) Inventor Niichi Takemoto 322 Hazushi-Furukawa-cho, Fushimi-ku, Kyoto Dainichi This screen manufacturing company Rakusai factory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所要のパターンが描画されたマスクを保
持するマスク保持手段と、 前記マスク保持手段によって保持された前記マスクに対
してその下方から、感光剤を表面に塗布した薄板状の透
光性基板を平行にかつ相対的に近接させて保持する透光
性基板移動保持手段と、 前記マスク保持手段によって保持された前記マスクを介
してその上方から、前記透光性基板移動保持手段によっ
て保持された前記透光性基板に塗布した感光剤を露光し
て、前記マスクのパターンを感光剤に焼き付ける露光光
学手段と、 を備えた近接露光装置において、 前記透光性基板の下方から光を照射する発光手段と、 前記発光手段から照射された光の内、前記透光性基板の
上面と前記マスクの下面とでそれぞれ反射された反射光
を、前記透光性基板の下方で受光する受光手段と、 前記受光手段で受光した各反射光の受光データに基づい
て、各反射光の受光位置を検出し、検出した受光位置か
ら前記透光性基板と前記マスクとの間のギャップを計算
するギャップ算出手段と、 を備えたことを特徴とする近接露光装置のギャップセン
サ。
1. A mask holding means for holding a mask on which a desired pattern is drawn, and a thin plate-shaped light-transmitting light applied to the surface of the mask held by the mask holding means from below. Substrate holding means for holding the transparent substrate in parallel and relatively close to each other, and holding by the transparent substrate moving holding means from above through the mask held by the mask holding means In the proximity exposure apparatus including: an exposure optical unit that exposes the photosensitive agent applied to the translucent substrate and prints the pattern of the mask on the photosensitive agent, light is irradiated from below the translucent substrate. Of the light emitted from the light emitting means, the reflected light reflected by the upper surface of the transparent substrate and the lower surface of the mask is received below the transparent substrate. And a light receiving position of each reflected light based on the light receiving data of each reflected light received by the light receiving unit, and a gap between the transparent substrate and the mask is detected from the detected light receiving position. A gap sensor for a proximity exposure apparatus, comprising: a gap calculating unit for calculating.
【請求項2】 請求項1に記載の近接露光装置のギャッ
プセンサにおいて、 前記発光手段から照射される発光量と、前記受光手段の
受光感度との少なくとも一方を調節するゲイン切り替え
手段を備えた近接露光装置のギャップセンサ。
2. The gap sensor of the proximity exposure apparatus according to claim 1, wherein the proximity sensor includes a gain switching unit that adjusts at least one of an amount of light emitted from the light emitting unit and a light receiving sensitivity of the light receiving unit. Gap sensor for exposure equipment.
JP4188608A 1992-06-22 1992-06-22 Gap sensor for proximity exposure equipment Expired - Fee Related JP2828544B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4188608A JP2828544B2 (en) 1992-06-22 1992-06-22 Gap sensor for proximity exposure equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4188608A JP2828544B2 (en) 1992-06-22 1992-06-22 Gap sensor for proximity exposure equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH065486A true JPH065486A (en) 1994-01-14
JP2828544B2 JP2828544B2 (en) 1998-11-25

Family

ID=16226654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4188608A Expired - Fee Related JP2828544B2 (en) 1992-06-22 1992-06-22 Gap sensor for proximity exposure equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2828544B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505088B1 (en) * 1997-03-27 2005-11-08 우시오덴키 가부시키가이샤 Proxy Meteor Exposure Equipment with Gap Setting Mechanism
JP2009244380A (en) * 2008-03-28 2009-10-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Pattern drawing apparatus and pattern drawing method
KR20140028245A (en) * 2012-08-28 2014-03-10 엘지디스플레이 주식회사 Proximity type exposure apparatus and exposure method using the same
CN107112268A (en) * 2015-01-22 2017-08-29 应用材料公司 Intelligent retainer and controlling mechanism for gap detection

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505088B1 (en) * 1997-03-27 2005-11-08 우시오덴키 가부시키가이샤 Proxy Meteor Exposure Equipment with Gap Setting Mechanism
JP2009244380A (en) * 2008-03-28 2009-10-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Pattern drawing apparatus and pattern drawing method
KR20140028245A (en) * 2012-08-28 2014-03-10 엘지디스플레이 주식회사 Proximity type exposure apparatus and exposure method using the same
CN107112268A (en) * 2015-01-22 2017-08-29 应用材料公司 Intelligent retainer and controlling mechanism for gap detection
CN107112268B (en) * 2015-01-22 2020-07-31 应用材料公司 Intelligent detent and control mechanism for gap detection

Also Published As

Publication number Publication date
JP2828544B2 (en) 1998-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4113418B2 (en) Exposure equipment
US7141813B2 (en) Surface position detection apparatus and method, and exposure apparatus and device manufacturing method using the exposure apparatus
TWI397778B (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
JP2785146B2 (en) Automatic focus adjustment controller
JP3453818B2 (en) Apparatus and method for detecting height position of substrate
JP3374467B2 (en) Projection exposure apparatus and exposure method
JP3282233B2 (en) Distance measuring apparatus and projection exposure apparatus using the same
JPH065486A (en) Gap sensor of proximity aligner
US6816239B2 (en) Exposure apparatus, method of controlling same, and method of manufacturing devices
JPS6336526A (en) Wafer exposure equipment
JP3754743B2 (en) Surface position setting method, wafer height setting method, surface position setting method, wafer surface position detection method, and exposure apparatus
JP2580651B2 (en) Projection exposure apparatus and exposure method
JP3428825B2 (en) Surface position detection method and surface position detection device
CN112684679A (en) Calibration method for upper and lower graph alignment of double-sided digital photoetching system
JPH11307436A (en) Projection aligner, reticle and reticle aligning method
JPH07201713A (en) Aligner and aligning method
JPH01303721A (en) Plane inclination detector
JP3376219B2 (en) Surface position detecting device and method
JP3143514B2 (en) Surface position detecting apparatus and exposure apparatus having the same
JPH0766120A (en) Surface position detector and fabrication of semiconductor employing it
JPH11271983A (en) Laser beam exposure marking device
JP2926581B1 (en) Reduction projection exposure equipment
JPS62208629A (en) Reduction stepper
JPH05326361A (en) Prealignment device for proximity aligner
JP2001203148A (en) Apparatus for measuring gap in aligner and method of measuring gap

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080918

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees