JPH0774096A - ワークとマスクの間隙設定方法、及び間隙設定機構 - Google Patents
ワークとマスクの間隙設定方法、及び間隙設定機構Info
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- JPH0774096A JPH0774096A JP6168703A JP16870394A JPH0774096A JP H0774096 A JPH0774096 A JP H0774096A JP 6168703 A JP6168703 A JP 6168703A JP 16870394 A JP16870394 A JP 16870394A JP H0774096 A JPH0774096 A JP H0774096A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】ワークとマスクの平行に、かつ、一定の間隙を
持って位置させるための間隙設定方法、及び機構におい
て、製造コストが安く、容易に製造する。 【構成】ワークを、ワークとマスクが接触しない状態
で、ワークステージ１０に保持させ、ワークとマスクが
接触する方向に、ワークステージ及び／又はマスクを保
持したステージを移動させ、ワークとマスクが接触して
も、移動を続ける。ワークとマスクが接触し実質的にそ
れ以上に相対的移動ができなくなった時点から、前記移
動手段からの駆動力を吸収して変位し始める調整機構４
０が所定量の変位をしたときに、それぞれの調整機構は
システムコントローラに信号を送る。システムコントロ
ーラが、全ての調整機構から信号を受信した時をワーク
とマスクの平行状態とする。その後、所定の距離だけワ
ークステージ及び／又はマスクステージを移動方向と反
対方向に移動させて所望の間隙を作る。
持って位置させるための間隙設定方法、及び機構におい
て、製造コストが安く、容易に製造する。 【構成】ワークを、ワークとマスクが接触しない状態
で、ワークステージ１０に保持させ、ワークとマスクが
接触する方向に、ワークステージ及び／又はマスクを保
持したステージを移動させ、ワークとマスクが接触して
も、移動を続ける。ワークとマスクが接触し実質的にそ
れ以上に相対的移動ができなくなった時点から、前記移
動手段からの駆動力を吸収して変位し始める調整機構４
０が所定量の変位をしたときに、それぞれの調整機構は
システムコントローラに信号を送る。システムコントロ
ーラが、全ての調整機構から信号を受信した時をワーク
とマスクの平行状態とする。その後、所定の距離だけワ
ークステージ及び／又はマスクステージを移動方向と反
対方向に移動させて所望の間隙を作る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造工
程で使用される露光装置におけるワークとマスクの間隙
の設定方法、及び間隙の設定機構に関する。
程で使用される露光装置におけるワークとマスクの間隙
の設定方法、及び間隙の設定機構に関する。
【０００２】
【従来技術】従来から、ワークとマスクを、微小の間隙
をもって配置させる、いわゆるプロキシミティ露光が行
われていた。この時のワークには、半導体ウエハや液晶
表示用ガラス基板が使われる。（以下、ワークを代表し
てウエハと称する。）図１２に、プロキシミティ露光装
置の概略図を示す。光源１からの放射光は、楕円反射鏡
２によってインテグレータレンズ３に入射する。インテ
グレータレンズ３からの出力光は、コリメータレンズ４
を経て、回路パターン等が描かれたマスクＭを通過して
ウエハＷを照射する。マスクＭとウエハＷの間隙は、２
０μｍ程度であり、その精度は誤差２μｍ以内が要求さ
れる。
をもって配置させる、いわゆるプロキシミティ露光が行
われていた。この時のワークには、半導体ウエハや液晶
表示用ガラス基板が使われる。（以下、ワークを代表し
てウエハと称する。）図１２に、プロキシミティ露光装
置の概略図を示す。光源１からの放射光は、楕円反射鏡
２によってインテグレータレンズ３に入射する。インテ
グレータレンズ３からの出力光は、コリメータレンズ４
を経て、回路パターン等が描かれたマスクＭを通過して
ウエハＷを照射する。マスクＭとウエハＷの間隙は、２
０μｍ程度であり、その精度は誤差２μｍ以内が要求さ
れる。
【０００３】従来は、球面座方式のステージを使って、
このステージをマスクに対して上下動させることによ
り、上記「微小の間隙」を作っていた。図１１は、この
球面座方式による機構を示す。ステージ５は、球面座６
に載置され、ステージ５の上には、ウエハＷが配置され
る。ステージ５には、ウエハＷをステージ５に吸着する
ための真空管路８を有し、また、球面座６には、ステー
ジ５を球面座６に固定するための真空管路９を有する。
これら真空管路８、真空管路９は、図示していない真空
吸着手段へと接続される。そして、球面座６は、移動手
段７によって上下に移動させることができる。このよう
な機構において、以下のような動作を行う。まず、移動
手段７によってステージ５を十分に下げて、この状態で
ステージ５にウエハＷを載せる。そして、真空吸着手段
と真空管路８を作動させて、ウエハＷをステージ５に吸
着させ、その状態のまま移動手段７を駆動してステージ
５をマスクＭの方へ上昇させる。このときはまだ真空管
路９は働いておらず、球面座６とステージ５の位置関係
はフリーになっている。
このステージをマスクに対して上下動させることによ
り、上記「微小の間隙」を作っていた。図１１は、この
球面座方式による機構を示す。ステージ５は、球面座６
に載置され、ステージ５の上には、ウエハＷが配置され
る。ステージ５には、ウエハＷをステージ５に吸着する
ための真空管路８を有し、また、球面座６には、ステー
ジ５を球面座６に固定するための真空管路９を有する。
これら真空管路８、真空管路９は、図示していない真空
吸着手段へと接続される。そして、球面座６は、移動手
段７によって上下に移動させることができる。このよう
な機構において、以下のような動作を行う。まず、移動
手段７によってステージ５を十分に下げて、この状態で
ステージ５にウエハＷを載せる。そして、真空吸着手段
と真空管路８を作動させて、ウエハＷをステージ５に吸
着させ、その状態のまま移動手段７を駆動してステージ
５をマスクＭの方へ上昇させる。このときはまだ真空管
路９は働いておらず、球面座６とステージ５の位置関係
はフリーになっている。
【０００４】ウエハＷがマスクＭに接触するまで上昇し
たら、移動手段７を止めてウエハＷの上昇も停止させ
る。この時、球面座６によって、ステージ５は、マスク
Ｍと平行になるよう傾き、ウエハＷとマスクＭの平行位
置関係が実現される。次に、真空管路９を作動させて、
ステージ５を球面座６に吸着固定させる。その後、所望
の距離だけステージ５を下げる。この所望の距離が、い
わゆる、「微小の間隙」となる。このようなウエハＷと
マスクＭの間隙設定は、ウエハを１枚露光するたびに、
その都度行わなければならない。これは、ウエハＷがス
テージ５へ吸着される際に吸着ムラによって、ウエハＷ
に傾きが発生することや、あるいは、ウエハＷが個々に
厚みムラをもっているので、ウエハＷとマスクＭとの平
行関係のズレが発生するためである。
たら、移動手段７を止めてウエハＷの上昇も停止させ
る。この時、球面座６によって、ステージ５は、マスク
Ｍと平行になるよう傾き、ウエハＷとマスクＭの平行位
置関係が実現される。次に、真空管路９を作動させて、
ステージ５を球面座６に吸着固定させる。その後、所望
の距離だけステージ５を下げる。この所望の距離が、い
わゆる、「微小の間隙」となる。このようなウエハＷと
マスクＭの間隙設定は、ウエハを１枚露光するたびに、
その都度行わなければならない。これは、ウエハＷがス
テージ５へ吸着される際に吸着ムラによって、ウエハＷ
に傾きが発生することや、あるいは、ウエハＷが個々に
厚みムラをもっているので、ウエハＷとマスクＭとの平
行関係のズレが発生するためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような球面座方式
によるマスクとウエハの間隙設定方法、及び間隙設定機
構では、ステージにおける球面に細かい面精度が要求さ
れるので、ステージ及び球面座を作るのに製造コストが
高くなり、また、かなりの製造時間を要する。
によるマスクとウエハの間隙設定方法、及び間隙設定機
構では、ステージにおける球面に細かい面精度が要求さ
れるので、ステージ及び球面座を作るのに製造コストが
高くなり、また、かなりの製造時間を要する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明にかか
るワークとマスクの間隙の設定方法は、以下のように行
うことを特徴とする。まず、ワークを、ワークとマスク
が接触しない状態で、ワークステージに保持させる。次
に、ワークとマスクが接触する方向に、ワークステージ
及び／又はマスク保持したマスクステージを移動手段に
より移動させる。そして、ワークとマスクが接触して
も、なお、当該移動は継続する。ワークステージ又はマ
スクステージに少なくとも３つ設けられた、ワークとマ
スクが接触し実質的にそれ以上に当該相対的移動ができ
なくなった時点から、前記移動手段からの駆動力を吸収
して変位し始める調整機構が、所定量の変位をしたとき
に、それぞれの調整機構がシステムコントローラに信号
を送る。次に、システムコントローラが、全ての調整機
構から当該信号を受信した時を、ワークとマスクの平行
状態として、当該ワークステージ及び／又はマスクステ
ージの移動を停止するとともに、かつ、各々の調整機構
において、その時の変位状態を保持させる。その後、所
定の距離だけワークステージ及び／又はマスクステージ
を前記移動方向とは反対方向に移動させて所望の間隙を
作るまた、この発明にかかるワークとマスクの間隙の設
定機構は、ワークを保持するワークステージと、マスク
を保持するマスクステージと、ワークとマスクを相対的
に近づけたり、あるいは、離したりする方向に、当該ワ
ークステージ及び／又はマスクステージを移動させる移
動手段と、ワークステージ又はマスクステージと前記移
動手段とをつなげるように設けられた、少なくとも３つ
の調整機構とからなる。そして、この調整機構は、前記
移動手段をワークとマスクが接触する方向に駆動した場
合において、ワークとマスクが接触した後もなお継続し
て前記移動手段を当該方向に駆動した場合に、ワークと
マスクが接触し実質的にそれ以上に当該相対的移動がで
きなくなった時点から、前記移動手段からの駆動力を吸
収して変位し始めるものであって、当該調整機構が、所
望量だけ変位したことを検出する検出手段と、その時の
変位状態を保持する保持手段とを含むことを特徴とす
る。さらに、好ましくは、前記調整機構は、ケーシング
と、ケーシング内に配置されたシャフトと、このシャフ
トの動きを上下方向のみに規制するガイド部材と、ケー
シング内に位置しシャフトに力を及ぼす第１の弾性部材
と、シャフトに連結された板状の弾性体と、該弾性体を
介してシャフトの位置を一定の位置に保持する保持手段
と、該第１の弾性部材の変位量を検出する検出手段と、
シャフト先端とワークステージ又はマスクステージの間
に位置する球と、シャフトとマスクステージを一定の力
で引き合う第２の弾性部材からなることを特徴とする。
るワークとマスクの間隙の設定方法は、以下のように行
うことを特徴とする。まず、ワークを、ワークとマスク
が接触しない状態で、ワークステージに保持させる。次
に、ワークとマスクが接触する方向に、ワークステージ
及び／又はマスク保持したマスクステージを移動手段に
より移動させる。そして、ワークとマスクが接触して
も、なお、当該移動は継続する。ワークステージ又はマ
スクステージに少なくとも３つ設けられた、ワークとマ
スクが接触し実質的にそれ以上に当該相対的移動ができ
なくなった時点から、前記移動手段からの駆動力を吸収
して変位し始める調整機構が、所定量の変位をしたとき
に、それぞれの調整機構がシステムコントローラに信号
を送る。次に、システムコントローラが、全ての調整機
構から当該信号を受信した時を、ワークとマスクの平行
状態として、当該ワークステージ及び／又はマスクステ
ージの移動を停止するとともに、かつ、各々の調整機構
において、その時の変位状態を保持させる。その後、所
定の距離だけワークステージ及び／又はマスクステージ
を前記移動方向とは反対方向に移動させて所望の間隙を
作るまた、この発明にかかるワークとマスクの間隙の設
定機構は、ワークを保持するワークステージと、マスク
を保持するマスクステージと、ワークとマスクを相対的
に近づけたり、あるいは、離したりする方向に、当該ワ
ークステージ及び／又はマスクステージを移動させる移
動手段と、ワークステージ又はマスクステージと前記移
動手段とをつなげるように設けられた、少なくとも３つ
の調整機構とからなる。そして、この調整機構は、前記
移動手段をワークとマスクが接触する方向に駆動した場
合において、ワークとマスクが接触した後もなお継続し
て前記移動手段を当該方向に駆動した場合に、ワークと
マスクが接触し実質的にそれ以上に当該相対的移動がで
きなくなった時点から、前記移動手段からの駆動力を吸
収して変位し始めるものであって、当該調整機構が、所
望量だけ変位したことを検出する検出手段と、その時の
変位状態を保持する保持手段とを含むことを特徴とす
る。さらに、好ましくは、前記調整機構は、ケーシング
と、ケーシング内に配置されたシャフトと、このシャフ
トの動きを上下方向のみに規制するガイド部材と、ケー
シング内に位置しシャフトに力を及ぼす第１の弾性部材
と、シャフトに連結された板状の弾性体と、該弾性体を
介してシャフトの位置を一定の位置に保持する保持手段
と、該第１の弾性部材の変位量を検出する検出手段と、
シャフト先端とワークステージ又はマスクステージの間
に位置する球と、シャフトとマスクステージを一定の力
で引き合う第２の弾性部材からなることを特徴とする。
【０００７】
【作用効果】このような、ワークとマスクの間隙設定方
法、及び間隙設定機構によって、球面座方式のように細
かい面精度が要求される球面構造を採用していないの
で、球面座方式の製造コストに比較して安価であり、ま
た、その作成が簡単である。
法、及び間隙設定機構によって、球面座方式のように細
かい面精度が要求される球面構造を採用していないの
で、球面座方式の製造コストに比較して安価であり、ま
た、その作成が簡単である。
【０００８】
【実施例】図１は、この発明にかかるワークとマスクの
間隙設定方法、及び間隙設定機構を説明するための概略
図である。ウエハＷが載せられたワークステージ１０
（以下、ステージという）には、ベース２０、支柱３
０、調整機構４０が接続される。ステージ１０は、例え
ば、アルミニウムよりなり、調整機構４０とは後述する
Ｖ溝受けと剛球の接触でつながっている。従って、ステ
ージ１０は、ウエハＷの大きさに合わせて、容易に交換
することができる。支柱３０は図示略の移動手段につな
がっている。この移動手段は、支柱３０を上下動させる
ことができればよく、例えば、エアシリンダーや回転カ
ムなどが使われる。移動手段については、既知のものな
ので説明は省略する。また、移動手段は、後述するシス
テムコントローラに接続されており、移動制御に関する
情報が送られる。支柱３０の先端には、ステージ１０と
ほぼ同一形状のベース２０が設けられている。ベース２
０には、棒状の調整機構４０がベース２０と垂直に立設
される。この調整機構４０の先端には、前述のごとく、
ステージ１０が載せられるので、ステージ１０の位置を
確定するためには、少なくとも３つ立設されることを必
要とする。マスクＭはマスクステージＭ１０に保持され
ている。この構造は図示略であるが、例えば真空吸着方
式により、マスクステージＭ１０の下面（ウエハＷに対
抗する側）から保持されている。従って、この吸着を解
除することによって、容易に他のマスクに交換すること
ができる。
間隙設定方法、及び間隙設定機構を説明するための概略
図である。ウエハＷが載せられたワークステージ１０
（以下、ステージという）には、ベース２０、支柱３
０、調整機構４０が接続される。ステージ１０は、例え
ば、アルミニウムよりなり、調整機構４０とは後述する
Ｖ溝受けと剛球の接触でつながっている。従って、ステ
ージ１０は、ウエハＷの大きさに合わせて、容易に交換
することができる。支柱３０は図示略の移動手段につな
がっている。この移動手段は、支柱３０を上下動させる
ことができればよく、例えば、エアシリンダーや回転カ
ムなどが使われる。移動手段については、既知のものな
ので説明は省略する。また、移動手段は、後述するシス
テムコントローラに接続されており、移動制御に関する
情報が送られる。支柱３０の先端には、ステージ１０と
ほぼ同一形状のベース２０が設けられている。ベース２
０には、棒状の調整機構４０がベース２０と垂直に立設
される。この調整機構４０の先端には、前述のごとく、
ステージ１０が載せられるので、ステージ１０の位置を
確定するためには、少なくとも３つ立設されることを必
要とする。マスクＭはマスクステージＭ１０に保持され
ている。この構造は図示略であるが、例えば真空吸着方
式により、マスクステージＭ１０の下面（ウエハＷに対
抗する側）から保持されている。従って、この吸着を解
除することによって、容易に他のマスクに交換すること
ができる。
【０００９】次に、ウエハとマスクの間隙設定方法につ
いて説明する。まず、マスクに描かれた回路パターンを
露光するために、ウエハＷが、搬送アーム等によってス
テージ１０の上に載せられる。そして、真空吸着機能な
どによってウエハＷはステージ１０に保持される。この
時は、マスクＭとウエハＷの間は、約３〜４ｍｍであ
る。ウエハＷがステージ１０に載せられると、システム
コントローラからの信号を受けて、支柱３０が上方（マ
スクＭの方向）に移動する。従って、支柱３０につなが
ったベース２０やステージ１０、さらには、ウエハＷも
マスクＭの方向に移動する。この移動が進み、ウエハＷ
がマスクＭに接触しても、移動手段の駆動は停止するこ
となく、上記移動がそのまま継続される。調整機構４０
には、後述する第１の弾性部材としての圧縮コイルが内
蔵されており、ウエハＷがマスクＭに接触して、実質的
に、それ以上に移動できなくなった時点から、移動手段
からの駆動力を吸収して変位し始める機能を有する。そ
して、圧縮コイルが所定量だけ変位したときに、検出手
段により、そのことをシステムコントローラに知らせ
る。調整機構４０は、前述のごとく少なくとも３つ設け
られており、各々の調整機構から信号がシステムコント
ローラに送信される。システムコントーラが、全ての調
整機構４０から当該信号を受けた時に、支柱３０を上昇
させる移動を停止させる。そして、後述するように、各
々の調整機構４０に対して、真空吸着機能等の保持機構
を働かせて、その時の変位状態を保持させる。そして、
支柱３０を下降させるように移動させる。ステージ１０
に、ウエハＷが載ったときは、必ずしも、ウエハＷの露
光面とマスクＭは平行ではないが、このような間隙設定
方法を行うことにより、マスクとワークを平行に、か
つ、一定の間隙を設定することができる。
いて説明する。まず、マスクに描かれた回路パターンを
露光するために、ウエハＷが、搬送アーム等によってス
テージ１０の上に載せられる。そして、真空吸着機能な
どによってウエハＷはステージ１０に保持される。この
時は、マスクＭとウエハＷの間は、約３〜４ｍｍであ
る。ウエハＷがステージ１０に載せられると、システム
コントローラからの信号を受けて、支柱３０が上方（マ
スクＭの方向）に移動する。従って、支柱３０につなが
ったベース２０やステージ１０、さらには、ウエハＷも
マスクＭの方向に移動する。この移動が進み、ウエハＷ
がマスクＭに接触しても、移動手段の駆動は停止するこ
となく、上記移動がそのまま継続される。調整機構４０
には、後述する第１の弾性部材としての圧縮コイルが内
蔵されており、ウエハＷがマスクＭに接触して、実質的
に、それ以上に移動できなくなった時点から、移動手段
からの駆動力を吸収して変位し始める機能を有する。そ
して、圧縮コイルが所定量だけ変位したときに、検出手
段により、そのことをシステムコントローラに知らせ
る。調整機構４０は、前述のごとく少なくとも３つ設け
られており、各々の調整機構から信号がシステムコント
ローラに送信される。システムコントーラが、全ての調
整機構４０から当該信号を受けた時に、支柱３０を上昇
させる移動を停止させる。そして、後述するように、各
々の調整機構４０に対して、真空吸着機能等の保持機構
を働かせて、その時の変位状態を保持させる。そして、
支柱３０を下降させるように移動させる。ステージ１０
に、ウエハＷが載ったときは、必ずしも、ウエハＷの露
光面とマスクＭは平行ではないが、このような間隙設定
方法を行うことにより、マスクとワークを平行に、か
つ、一定の間隙を設定することができる。
【００１０】なお、この実施例においては、ウエハＷに
対して移動手段を設けて、ウエハＷをマスクＭに対して
上下動させる方法、及び機構について説明したが、マス
クステージＭ１０に移動手段を設けて、マスクＭをウエ
ハＷに対して上下動させることもできる。この場合、調
整機構４０もマスクＭ側に設けることができる。すなわ
ち、マスクＭとウエハＷを接触させるように相対的に移
動させることができればよい。
対して移動手段を設けて、ウエハＷをマスクＭに対して
上下動させる方法、及び機構について説明したが、マス
クステージＭ１０に移動手段を設けて、マスクＭをウエ
ハＷに対して上下動させることもできる。この場合、調
整機構４０もマスクＭ側に設けることができる。すなわ
ち、マスクＭとウエハＷを接触させるように相対的に移
動させることができればよい。
【００１１】図２は、調整機構４０の構造を分解した示
す。この図を使って、調整機構４０の構造、及び作動を
詳述する。Ｖ字受け１１は、ステージ１０の下面に埋設
され、剛球１２を介してボール受け４１につながる。こ
のボール受け４１の中央部には、剛球１２に対応した円
錐状の凹部１４が設けられる。この剛球１２が、シャフ
ト４３の先端とマスクステージＭ１０の間に位置する球
に該当する。この構造の特徴は、ステージ１０が上下方
向に移動したときに、ステージ１０がＶ字受け１１のＶ
溝方向のみに自由に動けることにある。ステージ１０と
ボール受け４１は、互いに、第２の弾性部材である、引
っ張りバネ１３によって引き合っている。この引っ張り
バネ１３を設けた理由は次のとおりである。
す。この図を使って、調整機構４０の構造、及び作動を
詳述する。Ｖ字受け１１は、ステージ１０の下面に埋設
され、剛球１２を介してボール受け４１につながる。こ
のボール受け４１の中央部には、剛球１２に対応した円
錐状の凹部１４が設けられる。この剛球１２が、シャフ
ト４３の先端とマスクステージＭ１０の間に位置する球
に該当する。この構造の特徴は、ステージ１０が上下方
向に移動したときに、ステージ１０がＶ字受け１１のＶ
溝方向のみに自由に動けることにある。ステージ１０と
ボール受け４１は、互いに、第２の弾性部材である、引
っ張りバネ１３によって引き合っている。この引っ張り
バネ１３を設けた理由は次のとおりである。
【００１２】ウエハＷには、レジストのような露光処理
に使う材料が塗布されている。このレジストが、ウエハ
ＷとマスクＭが接触する時、あるいは、離れる時に、マ
スクＭに対して、微小の接着力を発生させる。従って、
移動手段により支柱３０やベース２０が移動し始めて
も、ステージ１０は、その接着力のために瞬時には連動
しない。そして、ステージ１０は、その重力により、ウ
エハＷとマスクＭの接着状態が破壊されるまで下方に移
動できずに位置が保持される。そして、接着状態が破壊
されると、ステージ１０は剛球１２、ボール受け４１に
落下することになり、その衝撃により、ウエハＷの位置
のズレが発生してしまう。このような意味で、引っ張り
バネ１３を設けておけば、ステージ１０の「落下現象」
を防止でき、また、ウエハＷの位置ズレを防止できる。
に使う材料が塗布されている。このレジストが、ウエハ
ＷとマスクＭが接触する時、あるいは、離れる時に、マ
スクＭに対して、微小の接着力を発生させる。従って、
移動手段により支柱３０やベース２０が移動し始めて
も、ステージ１０は、その接着力のために瞬時には連動
しない。そして、ステージ１０は、その重力により、ウ
エハＷとマスクＭの接着状態が破壊されるまで下方に移
動できずに位置が保持される。そして、接着状態が破壊
されると、ステージ１０は剛球１２、ボール受け４１に
落下することになり、その衝撃により、ウエハＷの位置
のズレが発生してしまう。このような意味で、引っ張り
バネ１３を設けておけば、ステージ１０の「落下現象」
を防止でき、また、ウエハＷの位置ズレを防止できる。
【００１３】ボール受け４１の下方にはシャフト４３が
つながり、このシャフト４３は、ガイド部材であるスプ
ライン４２を介して、ケーシング４６に至る。スプライ
ン４２はシャフト４３の動きを上下方向にのみ規制する
ものである。また、シャフト４３は、ケーシング４６を
貫通した後、板状の弾性体である板バネ４５に連結す
る。また、ケーシング４６の内部には、第１の弾性部材
であり、シャフト４３に力を及ぼす圧縮コイル４４が設
置され、シャフト４３の周囲に接触している。板バネ４
５は、保持手段である吸着ブロック４７に挟まれてな
り、その一部に凸部４９を有してなり、この凸部４９の
位置を検出するように検出手段であるセンサー４８が設
けられる。また、保持手段である吸着ブロック４７に
は、図示していない真空吸着機構を有する。この真空吸
着機構は、例えば、ロータリー式真空ポンプである。こ
のような構造により、ウエハＷとマスクＭが接触して、
実質的には、それ以上に相対的に移動することができな
くなると、その駆動力を吸収するように、第２の弾性部
材である圧縮コイル４４が圧縮を始める。この圧縮によ
り、板バネ４５の吸着ブロック４７に対する相対位置が
変位するので、板バネ４５に設けられた凸部４９も移動
して、センサ４８がこの移動を検出する。従って、凸部
４９とセンサ４８の位置関係より所定の変位量を設定す
ることができる。このようにして、各々の調整機構４０
が、所定量の変位をした時に、そのことをシステムコン
トローラに知らせる。全ての調整機構が、所望の変位を
した時に前述のごとく、移動手段を停止させる。そし
て、各々の調整機構において、保持手段である吸着ブロ
ック４７に真空吸着機構を作動させ、その時の圧縮コイ
ル４４の圧縮状態を維持させる。このようにしたまま、
ウエハＷを、マスクＭと離れるように移動させることに
よって、ウエハＷとマスクＭの平行位置関係を維持させ
たまま、一定の間隙を作ることができる。
つながり、このシャフト４３は、ガイド部材であるスプ
ライン４２を介して、ケーシング４６に至る。スプライ
ン４２はシャフト４３の動きを上下方向にのみ規制する
ものである。また、シャフト４３は、ケーシング４６を
貫通した後、板状の弾性体である板バネ４５に連結す
る。また、ケーシング４６の内部には、第１の弾性部材
であり、シャフト４３に力を及ぼす圧縮コイル４４が設
置され、シャフト４３の周囲に接触している。板バネ４
５は、保持手段である吸着ブロック４７に挟まれてな
り、その一部に凸部４９を有してなり、この凸部４９の
位置を検出するように検出手段であるセンサー４８が設
けられる。また、保持手段である吸着ブロック４７に
は、図示していない真空吸着機構を有する。この真空吸
着機構は、例えば、ロータリー式真空ポンプである。こ
のような構造により、ウエハＷとマスクＭが接触して、
実質的には、それ以上に相対的に移動することができな
くなると、その駆動力を吸収するように、第２の弾性部
材である圧縮コイル４４が圧縮を始める。この圧縮によ
り、板バネ４５の吸着ブロック４７に対する相対位置が
変位するので、板バネ４５に設けられた凸部４９も移動
して、センサ４８がこの移動を検出する。従って、凸部
４９とセンサ４８の位置関係より所定の変位量を設定す
ることができる。このようにして、各々の調整機構４０
が、所定量の変位をした時に、そのことをシステムコン
トローラに知らせる。全ての調整機構が、所望の変位を
した時に前述のごとく、移動手段を停止させる。そし
て、各々の調整機構において、保持手段である吸着ブロ
ック４７に真空吸着機構を作動させ、その時の圧縮コイ
ル４４の圧縮状態を維持させる。このようにしたまま、
ウエハＷを、マスクＭと離れるように移動させることに
よって、ウエハＷとマスクＭの平行位置関係を維持させ
たまま、一定の間隙を作ることができる。
【００１４】次に、図３から図１０を使って、調整機構
４０による、マスクＭとウエハＷの間隙設定方法を具体
的に説明する。図３，図５，図７，図９は、図２に示す
調整機構４０をＸ方向からみた説明用断面図を示す。図
４，図６，図８，図１０は、図２に示す調整機構４０を
Ｙ方向からみた説明用断面図を示す。図３と図４、図５
と図６、図７と図８、図９と図１０は、それぞれ同一の
状態を示し、この順に状態は変化する。
４０による、マスクＭとウエハＷの間隙設定方法を具体
的に説明する。図３，図５，図７，図９は、図２に示す
調整機構４０をＸ方向からみた説明用断面図を示す。図
４，図６，図８，図１０は、図２に示す調整機構４０を
Ｙ方向からみた説明用断面図を示す。図３と図４、図５
と図６、図７と図８、図９と図１０は、それぞれ同一の
状態を示し、この順に状態は変化する。
【００１５】図３と図４は、ステージ１０上にウエハＷ
が載置された後の初期状態を示す。従って、ウエハＷと
マスクＭは、まだ平行関係に設定されていない。この状
態から、ベース２０が、矢印Ｚの方向に移動すると、調
整機構４０も同様に移動する。そして、マスクＭとウエ
ハＷの間の距離は短くなっていく。この状態では、ケー
シング４６内の圧縮コイル４４は何ら機能していない。
が載置された後の初期状態を示す。従って、ウエハＷと
マスクＭは、まだ平行関係に設定されていない。この状
態から、ベース２０が、矢印Ｚの方向に移動すると、調
整機構４０も同様に移動する。そして、マスクＭとウエ
ハＷの間の距離は短くなっていく。この状態では、ケー
シング４６内の圧縮コイル４４は何ら機能していない。
【００１６】図５と図６は、マスクＭとウエハＷが接触
した状態を示す。すなわち、ウエハＷの矢印Ｚの方向へ
の移動が進み、ウエハＷがマスクＭに突き当たった状態
である。ウエハＷは、マスクＭに対して平行ではない状
態のまま上昇するので、ウエハＷの一部分はマスクＭに
接触するが、その他の部分においては、未だ接触してい
ない。ベース２には少なくとも３つの調整機構４０が設
けられているが、この状態より、接触地点の近傍にある
調整機構４０からその内部の圧縮コイル４４の圧縮が始
まる。やがて、ウエハＷの全面が完全にマスクＭに接触
するようになる。従って、各調整機構４０における圧縮
コイル４４の圧縮量は、必ずしも同一ではない。
した状態を示す。すなわち、ウエハＷの矢印Ｚの方向へ
の移動が進み、ウエハＷがマスクＭに突き当たった状態
である。ウエハＷは、マスクＭに対して平行ではない状
態のまま上昇するので、ウエハＷの一部分はマスクＭに
接触するが、その他の部分においては、未だ接触してい
ない。ベース２には少なくとも３つの調整機構４０が設
けられているが、この状態より、接触地点の近傍にある
調整機構４０からその内部の圧縮コイル４４の圧縮が始
まる。やがて、ウエハＷの全面が完全にマスクＭに接触
するようになる。従って、各調整機構４０における圧縮
コイル４４の圧縮量は、必ずしも同一ではない。
【００１７】図７と図８は、マスクＭとウエハＷが接触
して、それ以上の移動が完全にできなくなった状態にお
いて、さらに、ベース２０がＺ方向に移動を続け、その
移動分だけ圧縮コイルバネ４４が圧縮している状態を示
す。この状態において、ステージ１０はシャフト４３、
ボール受け４１、剛球１２、Ｖ字受け１１を介して圧縮
コイル４４の圧縮力を矢印Ｚの方向へ受ける。
して、それ以上の移動が完全にできなくなった状態にお
いて、さらに、ベース２０がＺ方向に移動を続け、その
移動分だけ圧縮コイルバネ４４が圧縮している状態を示
す。この状態において、ステージ１０はシャフト４３、
ボール受け４１、剛球１２、Ｖ字受け１１を介して圧縮
コイル４４の圧縮力を矢印Ｚの方向へ受ける。
【００１８】図９と図１０は、さらに矢印Ｚの方向への
移動が進み圧縮コイル４４が圧縮され、板バネ４５の凸
部４９がセンサ４８に検知された状態図を示す。センサ
４８は、発光部と受光部よりなる光センサであり、凸部
４９による光の遮断を検出する。センサ４８の検知によ
り、その信号がシステムコントローラに送られる。セン
サ４８と凸部４９の位置関係により前述の所定の圧縮量
を作ることができる。
移動が進み圧縮コイル４４が圧縮され、板バネ４５の凸
部４９がセンサ４８に検知された状態図を示す。センサ
４８は、発光部と受光部よりなる光センサであり、凸部
４９による光の遮断を検出する。センサ４８の検知によ
り、その信号がシステムコントローラに送られる。セン
サ４８と凸部４９の位置関係により前述の所定の圧縮量
を作ることができる。
【００１９】尚、ベース２０に設置されている少なくと
も３つ以上の調整機構４０におけるセンサ４８からの信
号は、それぞれシステムコントローラーに送られる。そ
して、システムコントローラにおいて、全てのセンサ４
８から受信を終えると移動手段を停止させる。また、こ
の信号の処理に伴って、吸着ブロック４３の吸着機能を
働かせ、全ての板バネ４５を吸着ブロック４７に真空吸
着させる。
も３つ以上の調整機構４０におけるセンサ４８からの信
号は、それぞれシステムコントローラーに送られる。そ
して、システムコントローラにおいて、全てのセンサ４
８から受信を終えると移動手段を停止させる。また、こ
の信号の処理に伴って、吸着ブロック４３の吸着機能を
働かせ、全ての板バネ４５を吸着ブロック４７に真空吸
着させる。
【００２０】この状態から、移動手段を駆動させて、ウ
エハＷを下方に移動させて、マスクＭから徐々に遠ざけ
る。そして、マスクＭとウエハＷが、所望の距離になっ
た状態において、移動手段を停止させる。なお、調整機
構４０が所定量の変位を検出する方法としては、圧縮コ
イルによる圧縮量によるものに限るものではない。ま
た、ステージ１０は、ウエハＷを保持することさえでき
れば、その中央に開口を設けることもでき、その場合
は、ウエハＷの両面からの露光するということも可能に
なる。このことは、従来の球面座方式による間隙設定方
法ではできないことである。
エハＷを下方に移動させて、マスクＭから徐々に遠ざけ
る。そして、マスクＭとウエハＷが、所望の距離になっ
た状態において、移動手段を停止させる。なお、調整機
構４０が所定量の変位を検出する方法としては、圧縮コ
イルによる圧縮量によるものに限るものではない。ま
た、ステージ１０は、ウエハＷを保持することさえでき
れば、その中央に開口を設けることもでき、その場合
は、ウエハＷの両面からの露光するということも可能に
なる。このことは、従来の球面座方式による間隙設定方
法ではできないことである。
【００２１】
【発明の効果】この発明によるマスクとワークの間隙設
定機構においては、構成に細かい面精度が要求される球
面構造を採用していないので、球面座方式の製造コスト
に比較して安価である。
定機構においては、構成に細かい面精度が要求される球
面構造を採用していないので、球面座方式の製造コスト
に比較して安価である。
【図１】図１は、本発明における間隙設定機構の要部の
概略説明図である。
概略説明図である。
【図２】図２は、図１における調整機構４０の構造を分
割して示した傾斜図である。
割して示した傾斜図である。
【図３】図１、図２の実施例における調整機構４０の動
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＸ方向から見た説明図である。
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＸ方向から見た説明図である。
【図４】図１、図２の実施例における調整機構４０の動
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＹ方向から見た説明図である。
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＹ方向から見た説明図である。
【図５】図１、図２の実施例における調整機構４０の動
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＸ方向から見た説明図である。
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＸ方向から見た説明図である。
【図６】図１、図２の実施例における調整機構４０の動
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＹ方向から見た説明図である。
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＹ方向から見た説明図である。
【図７】図１、図２の実施例における調整機構４０の動
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＸ方向から見た説明図である。
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＸ方向から見た説明図である。
【図８】図１、図２の実施例における調整機構４０の動
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＹ方向から見た説明図である。
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＹ方向から見た説明図である。
【図９】図１、図２の実施例における調整機構４０の動
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＸ方向から見た説明図である。
作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的に
説明するために、図２をＸ方向から見た説明図である。
【図１０】図１、図２の実施例における調整機構４０の
動作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的
に説明するために、図２をＹ方向から見た説明図であ
る。
動作によるマスクＭとウエハＷの間隙設定機構を具体的
に説明するために、図２をＹ方向から見た説明図であ
る。
【図１１】従来の位置合わせ方法を示す図である。
【図１２】プロキシミティ露光を説明するための図であ
る。
る。
Ｍ マスク Ｗ ウエハ １ 光源 ２ 楕円反射鏡 ３ インテグレータレンズ ４ コリメータレンズ ５ ステージ ６ 球面座 ７ 移動手段 ８，９ 真空管路 １０ ステージ １１ Ｖ字受け １２ 剛球 １３ 引っ張りバネ １４ 凹部 ２０ ベース板 ３０ 支柱 ４０ 調整機構 ４１ ボール受け ４２ スプライン ４３ シャフト ４４ 圧縮コイル ４５ 板バネ ４６ ケーシング ４７ 吸着ブロック ４８ センサ ４９ 板バネ凸部
Claims (3)
- 【請求項１】ワークとマスクを平行に、かつ、一定の間
隙を持って位置させるための間隙設定方法において、 まず、ワークを、ワークとマスクが接触しない状態で、
ワークステージに保持させ、 次に、ワークとマスクが接触する方向に、ワークステー
ジ及び／又はマスクを保持したマスクステージを移動手
段により移動させ、 ワークとマスクが接触しても、なお、当該移動を続け
て、 ワークステージ又はマスクステージに少なくとも３つ設
けられた、ワークとマスクが接触し実質的にそれ以上に
当該相対的移動ができなくなった時点から、前記移動手
段からの駆動力を吸収して変位し始める調整機構が、所
定量の変位をしたときに、それぞれの調整機構がシステ
ムコントローラに信号を送り、 システムコントローラが、全ての調整機構から当該信号
を受信した時を、ワークとマスクの平行状態として、当
該ワークステージ及び／又はマスクステージの移動を停
止するとともに、かつ、各々の調整機構において、その
時の変位状態を保持させて、 その後、所定の距離だけワークステージ及び／又はマス
クステージを前記移動方向とは反対方向に移動させて所
望の間隙を作ることを特徴とするワークとマスクの間隙
設定方法。 - 【請求項２】ワークを保持するワークステージと、 マスクを保持するマスクステージと、 ワークとマスクを相対的に近づけたり、あるいは、離し
たりする方向に、当該ワークステージ及び／又はマスク
ステージを移動させる移動手段と、 ワークステージ又はマスクステージと前記移動手段とを
つなげるように設けられた、少なくとも３つの調整機構
とからなり、 前記調整機構は、前記移動手段をワークとマスクが接触
する方向に駆動した場合において、ワークとマスクが接
触した後もなお継続して前記移動手段を当該方向に駆動
した場合に、ワークとマスクが接触し実質的にそれ以上
に当該相対的移動ができなくなった時点から、前記移動
手段からの駆動力を吸収して変位し始めるものであっ
て、当該調整機構が、所望量だけ変位したことを検出す
る検出手段と、その時の変位状態を保持する保持手段と
を含むことを特徴とするワークとマスクの間隙設定機
構。 - 【請求項３】前記調整機構は、ケーシングと、ケーシン
グ内に配置されたシャフトと、このシャフトの動きを上
下方向のみに規制するガイド部材と、ケーシング内に位
置しシャフトに力を及ぼす第１の弾性部材と、シャフト
に連結された板状の弾性体と、該弾性体を介してシャフ
トの位置を一定の位置に保持する保持手段と、該第１の
弾性部材の変位量を検出する検出手段と、シャフト先端
とワークステージ又はマスクステージの間に位置する球
と、シャフトとマスクステージを一定の力で引き合う第
２の弾性部材と、 から成ることを特徴とする請求項２に記載のワークとマ
スクの間隙設定機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6168703A JP2889126B2 (ja) | 1993-07-08 | 1994-06-29 | ワークとマスクの間隙設定方法、及び間隙設定機構 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19270993 | 1993-07-08 | ||
| JP5-192709 | 1993-07-08 | ||
| JP6168703A JP2889126B2 (ja) | 1993-07-08 | 1994-06-29 | ワークとマスクの間隙設定方法、及び間隙設定機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774096A true JPH0774096A (ja) | 1995-03-17 |
| JP2889126B2 JP2889126B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=26492303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6168703A Expired - Fee Related JP2889126B2 (ja) | 1993-07-08 | 1994-06-29 | ワークとマスクの間隙設定方法、及び間隙設定機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2889126B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6046793A (en) * | 1996-09-27 | 2000-04-04 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Proximity printing device with variable irradiation angle |
| EP0881538A3 (en) * | 1997-05-29 | 2001-02-21 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Means for supporting a mask |
| JP2007288183A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Opto Finetech Co Ltd | 露光装置およびこれを用いてマスクと基板間の間隙を設定する方法 |
| JP2013106007A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Canon Inc | ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2014137559A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Ulvac Japan Ltd | 姿勢制御装置 |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP6168703A patent/JP2889126B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6046793A (en) * | 1996-09-27 | 2000-04-04 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Proximity printing device with variable irradiation angle |
| EP0881538A3 (en) * | 1997-05-29 | 2001-02-21 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Means for supporting a mask |
| JP2007288183A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Opto Finetech Co Ltd | 露光装置およびこれを用いてマスクと基板間の間隙を設定する方法 |
| JP4642798B2 (ja) * | 2006-04-12 | 2011-03-02 | オプト ファインテック カンパニー リミテッド | 露光装置およびこれを用いてマスクと基板間の間隙を設定する方法 |
| JP2013106007A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Canon Inc | ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2014137559A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Ulvac Japan Ltd | 姿勢制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2889126B2 (ja) | 1999-05-10 |
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