JPH09129546A - 両面露光装置及び両面露光方法 - Google Patents
両面露光装置及び両面露光方法Info
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- JPH09129546A JPH09129546A JP7287659A JP28765995A JPH09129546A JP H09129546 A JPH09129546 A JP H09129546A JP 7287659 A JP7287659 A JP 7287659A JP 28765995 A JP28765995 A JP 28765995A JP H09129546 A JPH09129546 A JP H09129546A
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
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- 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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Abstract
(57)【要約】
【課題】基板の表裏面にパターニングの相対位置精度を
保持して表裏面用マスクパターンを同時に焼き付け露光
する。 【解決手段】感光基板Ｐを保持する基板ホルダーＰＨ
と、第１の光源ＩＬ１、第１の光源から射出された光を
第１のマスクに入射させる第１の照明系ＩＬ１及び第１
のマスクＲ１の像を感光基板の表面に投影する第１の投
影光学系ＰＬ１を備える第１の露光部と、基板ホルダー
ＰＨに対して第１の露光部と反対側に配置され、第２の
光源ＩＬ２、第２の光源から射出された光を第２のマス
クＲ２に入射させる第２の照明系ＩＬ２及び第２のマス
クの像を感光基板Ｐの裏面に投影する第２の投影光学系
ＰＬ２を備える第２の露光部とを含み、感光基板の表面
に第１のマスクのパターンを、裏面に第２のマスクのパ
ターンを同時に露光する。
保持して表裏面用マスクパターンを同時に焼き付け露光
する。 【解決手段】感光基板Ｐを保持する基板ホルダーＰＨ
と、第１の光源ＩＬ１、第１の光源から射出された光を
第１のマスクに入射させる第１の照明系ＩＬ１及び第１
のマスクＲ１の像を感光基板の表面に投影する第１の投
影光学系ＰＬ１を備える第１の露光部と、基板ホルダー
ＰＨに対して第１の露光部と反対側に配置され、第２の
光源ＩＬ２、第２の光源から射出された光を第２のマス
クＲ２に入射させる第２の照明系ＩＬ２及び第２のマス
クの像を感光基板Ｐの裏面に投影する第２の投影光学系
ＰＬ２を備える第２の露光部とを含み、感光基板の表面
に第１のマスクのパターンを、裏面に第２のマスクのパ
ターンを同時に露光する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や液晶
ディスプレイの製造工程の一つであるフォトリソグラフ
ィ工程で使用される露光装置に関するものである。
ディスプレイの製造工程の一つであるフォトリソグラフ
ィ工程で使用される露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘ
ッド等を製造するフォトリソグラフィ工程では、フォト
マスク又はレチクル（以下、マスクという）に形成され
たパターンをフォトレジスト等の感光剤が塗布されたウ
エハやガラスプレート等の感光基板（以下、単に基板と
いう）上に投影露光することが行われる。
ッド等を製造するフォトリソグラフィ工程では、フォト
マスク又はレチクル（以下、マスクという）に形成され
たパターンをフォトレジスト等の感光剤が塗布されたウ
エハやガラスプレート等の感光基板（以下、単に基板と
いう）上に投影露光することが行われる。
【０００３】この投影露光を行う装置として、マスク上
に形成されたパターンを基板の所定領域に露光したの
ち、基板を一定距離だけステッピングさせて、再びマス
クのパターンを露光することを繰り返す、いわゆるステ
ップ・アンド・リピート方式の露光装置が多く使用され
ている。また、他の方式の露光装置として、矩形状又は
円弧状の照明領域に対してマスク及び基板を相対的に同
期して走査しながら、マスクのパターンを基板上に露光
するスリット・スキャン方式の露光装置も知られてい
る。
に形成されたパターンを基板の所定領域に露光したの
ち、基板を一定距離だけステッピングさせて、再びマス
クのパターンを露光することを繰り返す、いわゆるステ
ップ・アンド・リピート方式の露光装置が多く使用され
ている。また、他の方式の露光装置として、矩形状又は
円弧状の照明領域に対してマスク及び基板を相対的に同
期して走査しながら、マスクのパターンを基板上に露光
するスリット・スキャン方式の露光装置も知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最近の高度化した半導
体デバイス等の製造においては、基板の両面を有効利用
するために、基板の表裏両面に相対位置精度を確保しな
がらパターンを形成することが求められる場合がある。
基板の両面にパターンを形成するためには、フォトリソ
グラフィ工程において、基板の表裏両面に２つのマスク
パターンを互いにアライメントしながら露光する必要が
ある。
体デバイス等の製造においては、基板の両面を有効利用
するために、基板の表裏両面に相対位置精度を確保しな
がらパターンを形成することが求められる場合がある。
基板の両面にパターンを形成するためには、フォトリソ
グラフィ工程において、基板の表裏両面に２つのマスク
パターンを互いにアライメントしながら露光する必要が
ある。
【０００５】ところが、従来の露光装置は、ステップ・
アンド・リピート方式の露光装置であれ、スリット・ス
キャン方式の露光装置であれ、基板の片面のみにマスク
パターンを投影露光するものであったため、このような
要求に応えることができなかった。本発明はこのような
従来の問題点に鑑みてなされたもので、感光基板の表裏
両面にパターニングの相対位置精度を保持して、表面用
のマスクパターンと裏面用のマスクパターンを同時に投
影露光することのできる露光装置を提供することを目的
とする。
アンド・リピート方式の露光装置であれ、スリット・ス
キャン方式の露光装置であれ、基板の片面のみにマスク
パターンを投影露光するものであったため、このような
要求に応えることができなかった。本発明はこのような
従来の問題点に鑑みてなされたもので、感光基板の表裏
両面にパターニングの相対位置精度を保持して、表面用
のマスクパターンと裏面用のマスクパターンを同時に投
影露光することのできる露光装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による露光装置
は、感光基板を保持する基板ホルダーと、第１の光源、
第１の光源から射出された光を第１のマスクに入射させ
る第１の照明系及び第１のマスクの像を感光基板の表面
に投影する第１の投影光学系を備える第１の露光部と、
基板ホルダーに対して第１の露光部と反対側に配置さ
れ、第２の光源、第２の光源から射出された光を第２の
マスクに入射させる第２の照明系及び第２のマスクの像
を感光基板の裏面に投影する第２の投影光学系を備える
第２の露光部とを含み、感光基板の表面に第１のマスク
のパターンを、裏面に第２のマスクのパターンを同時に
露光することを特徴とする両面露光装置である。
は、感光基板を保持する基板ホルダーと、第１の光源、
第１の光源から射出された光を第１のマスクに入射させ
る第１の照明系及び第１のマスクの像を感光基板の表面
に投影する第１の投影光学系を備える第１の露光部と、
基板ホルダーに対して第１の露光部と反対側に配置さ
れ、第２の光源、第２の光源から射出された光を第２の
マスクに入射させる第２の照明系及び第２のマスクの像
を感光基板の裏面に投影する第２の投影光学系を備える
第２の露光部とを含み、感光基板の表面に第１のマスク
のパターンを、裏面に第２のマスクのパターンを同時に
露光することを特徴とする両面露光装置である。
【０００７】第１及び第２の光源と第１及び第２の投影
光学系を第１の架台上に固定し、基板ホルダーと第１及
び第２のマスクを第２の架台上に固定し、第１の架台と
第２の架台を相対的に移動可能とすると、スキャン露光
を行うことができる。第１の投影光学系及び第２の投影
光学系としては、マスクパターンとその投影像との関係
が同じであるものを用いる。投影光学系としては正立実
像系の光学系を用いても、倒立実像系の光学系を用いて
もよい。また、単一の光学系としてもよいし、複数の投
影光学系でマスクのパターンを分割して投影するように
してもよい。第１及び第２の投影光学系を複数の投影光
学系で構成すると露光範囲を広くすることができる。
光学系を第１の架台上に固定し、基板ホルダーと第１及
び第２のマスクを第２の架台上に固定し、第１の架台と
第２の架台を相対的に移動可能とすると、スキャン露光
を行うことができる。第１の投影光学系及び第２の投影
光学系としては、マスクパターンとその投影像との関係
が同じであるものを用いる。投影光学系としては正立実
像系の光学系を用いても、倒立実像系の光学系を用いて
もよい。また、単一の光学系としてもよいし、複数の投
影光学系でマスクのパターンを分割して投影するように
してもよい。第１及び第２の投影光学系を複数の投影光
学系で構成すると露光範囲を広くすることができる。
【０００８】複数の投影光学系としては、例えば、第１
及び第２の架台の相対移動の方向と交差する方向に沿っ
て千鳥状に配置された複数の投影光学系からなり、複数
の投影光学系による複数の像は隣り合う像同士の位置が
前記相対移動の方向と交差する方向には互いに一部重複
するとともに前記相対移動の方向には互いに重複しない
ものとすることができる。
及び第２の架台の相対移動の方向と交差する方向に沿っ
て千鳥状に配置された複数の投影光学系からなり、複数
の投影光学系による複数の像は隣り合う像同士の位置が
前記相対移動の方向と交差する方向には互いに一部重複
するとともに前記相対移動の方向には互いに重複しない
ものとすることができる。
【０００９】第１及び第２の投影光学系の投影倍率は等
倍、拡大、縮小のいずれも採用可能である。ただし、第
１及び第２の投影光学系を複数の投影光学系で構成する
場合には等倍とする必要がある。露光装置の全体の姿勢
としては、投影光学系の光軸を水平方向に設定し、マス
クや基板の平面を垂直に設定した配置をとることも、投
影光学系の光軸を垂直方向に設定し、マスクや基板の平
面を水平に設定した配置をとることもできる。
倍、拡大、縮小のいずれも採用可能である。ただし、第
１及び第２の投影光学系を複数の投影光学系で構成する
場合には等倍とする必要がある。露光装置の全体の姿勢
としては、投影光学系の光軸を水平方向に設定し、マス
クや基板の平面を垂直に設定した配置をとることも、投
影光学系の光軸を垂直方向に設定し、マスクや基板の平
面を水平に設定した配置をとることもできる。
【００１０】本発明の両面露光装置を用いて基板に両面
露光を行う際には、第１の投影光学系と第２の投影光学
系の間に感光基板が配置されていない状態で第１のマス
クと第２のマスクの間のアライメントを行うのが好都合
である。
露光を行う際には、第１の投影光学系と第２の投影光学
系の間に感光基板が配置されていない状態で第１のマス
クと第２のマスクの間のアライメントを行うのが好都合
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は露光装置の主要部を分解して示し
た略図、図２は露光装置主要部の略断面図である。露光
装置は、床面上に防振パッド１１を介して設置された固
定架台１０及び固定架台上を走行する移動架台２０を備
える。固定架台１０上には、第１の光源ＬＰ１、第１の
照明系ＩＬ１、第１の投影光学系ＰＬ１、及び第２の光
源ＬＰ２、第２の照明系ＩＬ２、第２の投影光学系ＰＬ
２が、光軸をＺ軸に一致させて固定架台１０の中心線に
対して対称に配置されている。また、固定架台１０上の
第１の照明系ＩＬ１と第１の投影光学系ＰＬ１の間、及
び第２の照明系ＩＬ２と第２の投影光学系ＰＬ２の間に
は、それぞれ光軸と垂直な方向に延びるガイド溝１３，
１４が設けられている。
細に説明する。図１は露光装置の主要部を分解して示し
た略図、図２は露光装置主要部の略断面図である。露光
装置は、床面上に防振パッド１１を介して設置された固
定架台１０及び固定架台上を走行する移動架台２０を備
える。固定架台１０上には、第１の光源ＬＰ１、第１の
照明系ＩＬ１、第１の投影光学系ＰＬ１、及び第２の光
源ＬＰ２、第２の照明系ＩＬ２、第２の投影光学系ＰＬ
２が、光軸をＺ軸に一致させて固定架台１０の中心線に
対して対称に配置されている。また、固定架台１０上の
第１の照明系ＩＬ１と第１の投影光学系ＰＬ１の間、及
び第２の照明系ＩＬ２と第２の投影光学系ＰＬ２の間に
は、それぞれ光軸と垂直な方向に延びるガイド溝１３，
１４が設けられている。
【００１２】移動架台２０は上壁２１及び２つの側壁２
２，２３を有し、開放部が下を向いた断面コの字形の構
造体であり、側壁２２，２３には各々マスク取り付け窓
Ｗ１，Ｗ２が開口されている。上壁２１の中央部下面に
は側壁２２，２３と平行に走る基板退避用ガイド２６が
設けられ、ガイド２６には基板ホルダーＰＨが走行自在
に取り付けられている。移動架台２０は、側壁２２，２
３の底面をガイド溝１３，１４内で各々スライドさせ
て、駆動装置Ｍ１により固定架台１０上をＸ方向に走行
する。
２，２３を有し、開放部が下を向いた断面コの字形の構
造体であり、側壁２２，２３には各々マスク取り付け窓
Ｗ１，Ｗ２が開口されている。上壁２１の中央部下面に
は側壁２２，２３と平行に走る基板退避用ガイド２６が
設けられ、ガイド２６には基板ホルダーＰＨが走行自在
に取り付けられている。移動架台２０は、側壁２２，２
３の底面をガイド溝１３，１４内で各々スライドさせ
て、駆動装置Ｍ１により固定架台１０上をＸ方向に走行
する。
【００１３】移動架台２０には、移動鏡ＭＬ１，ＭＬ２
及び移動鏡ＭＬ３，ＭＬ４が固定されており、移動鏡Ｍ
Ｌ１，ＭＬ２に対向してレーザ干渉計ＬＩ１，ＬＩ２
が、移動鏡ＭＬ３，ＭＬ４に対向してレーザ干渉計ＬＩ
３，ＬＩ４が設けられている。移動鏡ＭＬ１，ＭＬ２は
コーナーキューブとしてもよい。レーザ干渉計ＬＩ１，
ＬＩ２はＸ軸方向への移動架台２０の移動量を検知し、
レーザ干渉計ＬＩ３，ＬＩ４は移動中の移動架台２０の
Ｙ軸方向へのぶれを検知する。
及び移動鏡ＭＬ３，ＭＬ４が固定されており、移動鏡Ｍ
Ｌ１，ＭＬ２に対向してレーザ干渉計ＬＩ１，ＬＩ２
が、移動鏡ＭＬ３，ＭＬ４に対向してレーザ干渉計ＬＩ
３，ＬＩ４が設けられている。移動鏡ＭＬ１，ＭＬ２は
コーナーキューブとしてもよい。レーザ干渉計ＬＩ１，
ＬＩ２はＸ軸方向への移動架台２０の移動量を検知し、
レーザ干渉計ＬＩ３，ＬＩ４は移動中の移動架台２０の
Ｙ軸方向へのぶれを検知する。
【００１４】固定架台１０には、マスクＲ１，Ｒ２同士
をアライメントしたり、マスクＲ１，Ｒ２と基板Ｐとを
アライメントするためのアライメント光学系ＡＬ１，Ａ
Ｌ２が設けられている。ただし、このアライメント光学
系ＡＬ１，ＡＬ２は移動架台２０上に設けることもでき
る。図２に示されているように、マスク取り付け窓Ｗ
１，Ｗ２には各々マスクＲ１，Ｒ２が固定され、基板ホ
ルダーＰＨには表裏両面にレジストを塗布した感光基板
Ｐが固定される。基板ホルダーＰＨは、基板退避用ガイ
ド２６にＸ方向に摺動可能に取り付けられる。従って、
基板Ｐは、後述する表裏面用のマスクＲ１，Ｒ２同士の
アライメント時に投影光学系、アライメント光学系、照
明系の光軸からＸ軸方向に動いて退避できる。また逆
に、露光直前、及び第２層以降の露光時のマスクＲ１，
Ｒ２と基板Ｐの露光前アライメントの時には、露光開始
位置に戻すことができる。第１の照明系ＩＬ１から射出
された光は第１のマスクＲ１を照明し、マスクＲ１のパ
ターンは第１の投影光学系ＰＬ１によって基板Ｐの表面
に投影される（第１の露光部）。また、第２の照明系Ｉ
Ｌ２から射出された光は第２のマスクＲ２を照明し、マ
スクＲ２のパターンは第２の投影光学系ＰＬ２によって
基板Ｐの裏面に投影される（第２の露光部）。
をアライメントしたり、マスクＲ１，Ｒ２と基板Ｐとを
アライメントするためのアライメント光学系ＡＬ１，Ａ
Ｌ２が設けられている。ただし、このアライメント光学
系ＡＬ１，ＡＬ２は移動架台２０上に設けることもでき
る。図２に示されているように、マスク取り付け窓Ｗ
１，Ｗ２には各々マスクＲ１，Ｒ２が固定され、基板ホ
ルダーＰＨには表裏両面にレジストを塗布した感光基板
Ｐが固定される。基板ホルダーＰＨは、基板退避用ガイ
ド２６にＸ方向に摺動可能に取り付けられる。従って、
基板Ｐは、後述する表裏面用のマスクＲ１，Ｒ２同士の
アライメント時に投影光学系、アライメント光学系、照
明系の光軸からＸ軸方向に動いて退避できる。また逆
に、露光直前、及び第２層以降の露光時のマスクＲ１，
Ｒ２と基板Ｐの露光前アライメントの時には、露光開始
位置に戻すことができる。第１の照明系ＩＬ１から射出
された光は第１のマスクＲ１を照明し、マスクＲ１のパ
ターンは第１の投影光学系ＰＬ１によって基板Ｐの表面
に投影される（第１の露光部）。また、第２の照明系Ｉ
Ｌ２から射出された光は第２のマスクＲ２を照明し、マ
スクＲ２のパターンは第２の投影光学系ＰＬ２によって
基板Ｐの裏面に投影される（第２の露光部）。
【００１５】次に詳述するように、この例では投影光学
系ＰＬ１，ＰＬ２として等倍の正立実像光学系を用い
る。したがって、基板Ｐに対してマスクＲ１，Ｒ２をア
ライメントし、その後、光源ＬＰ１，ＬＰ２、照明系Ｉ
Ｌ１，ＩＬ２、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２が固定された
固定架台１０上を、マスクＲ１，Ｒ２及び基板Ｐが固定
された移動架台２０を走行スキャンさせることにより基
板の表裏両面に同時に露光することができる。
系ＰＬ１，ＰＬ２として等倍の正立実像光学系を用い
る。したがって、基板Ｐに対してマスクＲ１，Ｒ２をア
ライメントし、その後、光源ＬＰ１，ＬＰ２、照明系Ｉ
Ｌ１，ＩＬ２、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２が固定された
固定架台１０上を、マスクＲ１，Ｒ２及び基板Ｐが固定
された移動架台２０を走行スキャンさせることにより基
板の表裏両面に同時に露光することができる。
【００１６】ここで、基板Ｐの表面にマスクＲ１のパタ
ーンを露光するための照明系ＩＬ１及び投影光学系ＰＬ
１について説明する。基板Ｐの裏面にマスクＲ２のパタ
ーンを露光するための照明系ＩＬ２及び投影光学系ＰＬ
２の構造及び機能は、表面露光用の光学系ＩＬ１，ＰＬ
１と同様であるので詳細な説明を省略する。投影光学系
ＰＬ１には等倍の正立実像系の光学系を用いた。ここで
は、露光領域が大きな場合にも対応できるように、投影
光学系ＰＬ１として図３に示すように、複数の投影光学
系３２ａ〜３２ｇからなる正立実像系の光学系（特開昭
７−５７９８６号公報参照）を用いた。図３では、移動
架台１０の移動方向をＸ軸、マスクＲ１の面内でＸ軸と
直交する方向をＹ軸、マスクＲ１の法線方向をＺ軸とし
た座標系をとっている。
ーンを露光するための照明系ＩＬ１及び投影光学系ＰＬ
１について説明する。基板Ｐの裏面にマスクＲ２のパタ
ーンを露光するための照明系ＩＬ２及び投影光学系ＰＬ
２の構造及び機能は、表面露光用の光学系ＩＬ１，ＰＬ
１と同様であるので詳細な説明を省略する。投影光学系
ＰＬ１には等倍の正立実像系の光学系を用いた。ここで
は、露光領域が大きな場合にも対応できるように、投影
光学系ＰＬ１として図３に示すように、複数の投影光学
系３２ａ〜３２ｇからなる正立実像系の光学系（特開昭
７−５７９８６号公報参照）を用いた。図３では、移動
架台１０の移動方向をＸ軸、マスクＲ１の面内でＸ軸と
直交する方向をＹ軸、マスクＲ１の法線方向をＺ軸とし
た座標系をとっている。
【００１７】照明系ＩＬ１による露光光はマスクＲ１を
均一に照明する。照明系ＩＬ１は、楕円鏡で集光された
水銀ランプ等の光源ＬＰ１からの露光光を、ランダムに
束ねられた光ファイバーからなるライトガイドで導いて
均一な光強度分布の複数の２次光源面を形成し、その２
次光源面からの光を夫々矩形状の開口部を有する視野絞
りを介して出射することで、マスクＲ１上に視野絞りの
開口部の像である照明領域を形成するもの、あるいはＹ
方向に延びた棒状の光源を用いてＹ方向に延びた１つの
矩形状の照明領域を形成するものとすることができる。
均一に照明する。照明系ＩＬ１は、楕円鏡で集光された
水銀ランプ等の光源ＬＰ１からの露光光を、ランダムに
束ねられた光ファイバーからなるライトガイドで導いて
均一な光強度分布の複数の２次光源面を形成し、その２
次光源面からの光を夫々矩形状の開口部を有する視野絞
りを介して出射することで、マスクＲ１上に視野絞りの
開口部の像である照明領域を形成するもの、あるいはＹ
方向に延びた棒状の光源を用いてＹ方向に延びた１つの
矩形状の照明領域を形成するものとすることができる。
【００１８】図４は投影光学系３２ａのレンズ構成図で
あり、投影光学系３２ａ〜３２ｇは全てこの図４の構成
を有する。この投影光学系３２ａは、２組のダイソン型
光学系を組み合わせた構成を有し、第１の部分光学系４
１〜４４と、視野絞り４５と、第２の部分光学系４６〜
４９から構成されている。第１の部分光学系は、マスク
Ｒ１に面して４５゜の傾斜で配置された反射面を持つ直
角プリズム４１と、マスクＲ１の面内方向に沿った光軸
を有し、凸面を直角プリズム４１の反射面に向けた平凸
レンズ成分４２と、全体としてメニスカス形状であって
凹面を平凸レンズ成分４２側に向けた反射面を有するレ
ンズ成分４３と、直角プリズム４１の反射面と直交しか
つマスクＲ１面に対して４５゜の傾斜で配置された反射
面を持つ直角プリズム４４とを有する。
あり、投影光学系３２ａ〜３２ｇは全てこの図４の構成
を有する。この投影光学系３２ａは、２組のダイソン型
光学系を組み合わせた構成を有し、第１の部分光学系４
１〜４４と、視野絞り４５と、第２の部分光学系４６〜
４９から構成されている。第１の部分光学系は、マスク
Ｒ１に面して４５゜の傾斜で配置された反射面を持つ直
角プリズム４１と、マスクＲ１の面内方向に沿った光軸
を有し、凸面を直角プリズム４１の反射面に向けた平凸
レンズ成分４２と、全体としてメニスカス形状であって
凹面を平凸レンズ成分４２側に向けた反射面を有するレ
ンズ成分４３と、直角プリズム４１の反射面と直交しか
つマスクＲ１面に対して４５゜の傾斜で配置された反射
面を持つ直角プリズム４４とを有する。
【００１９】マスクＲ１を介した照明系ＩＬ１からの露
光光は、直角プリズム４１によって光路が９０゜偏向さ
れ、直角プリズム４１に接合された平凸レンズ成分４２
に入射する。このレンズ成分４２には、平凸レンズ成分
４２とは異なる硝材にて構成されたレンズ成分４３が接
合されており、直角プリズム４１からの光はレンズ成分
４２，４３の接合面４２ａにて屈折し、反射膜が蒸着さ
れた反射面４３ａに達する。反射面４３ａで反射された
光は、接合面４２ａで屈折され、レンズ成分４２に接合
された直角プリズム４４に達する。レンズ成分４２から
の光は、直角プリズム４４により光路が９０゜偏向され
て、この直角プリズム４４の射出面側にマスクＲ１の１
次像を形成する。ここで、第１の部分光学系４１〜４４
が形成するマスクＲ１の１次像は、Ｘ方向の横倍率が正
であり、かつＹ方向の横倍率が負である等倍像である。
光光は、直角プリズム４１によって光路が９０゜偏向さ
れ、直角プリズム４１に接合された平凸レンズ成分４２
に入射する。このレンズ成分４２には、平凸レンズ成分
４２とは異なる硝材にて構成されたレンズ成分４３が接
合されており、直角プリズム４１からの光はレンズ成分
４２，４３の接合面４２ａにて屈折し、反射膜が蒸着さ
れた反射面４３ａに達する。反射面４３ａで反射された
光は、接合面４２ａで屈折され、レンズ成分４２に接合
された直角プリズム４４に達する。レンズ成分４２から
の光は、直角プリズム４４により光路が９０゜偏向され
て、この直角プリズム４４の射出面側にマスクＲ１の１
次像を形成する。ここで、第１の部分光学系４１〜４４
が形成するマスクＲ１の１次像は、Ｘ方向の横倍率が正
であり、かつＹ方向の横倍率が負である等倍像である。
【００２０】１次像からの光は、第２の部分光学系４６
〜４９を介して、マスクＲ１の２次像を基板Ｐの表面上
に形成する。この第２の部分光学系の構成は第１の部分
光学系と同一であるため、詳細な説明を省略する。第２
の部分光学系４６〜４９は、第１の部分光学系と同じ
く、Ｘ方向が正かつＹ方向が負となる等倍像を形成す
る。従って、基板Ｐの表面に形成される２次像は、マス
クＲ１の等倍の正立像（上下左右方向の横倍率が正の
像）となる。投影光学系３２ａ（第１及び第２の部分光
学系）は、両側テレセントリック光学系である。第１及
び第２の部分光学系は、平凸レンズ成分４２，４７と反
射面４３ａ，４８ａとの間を空気とする構成であっても
よい。第１の部分光学系が形成する１次像の位置には、
視野絞り４５が配置されている。
〜４９を介して、マスクＲ１の２次像を基板Ｐの表面上
に形成する。この第２の部分光学系の構成は第１の部分
光学系と同一であるため、詳細な説明を省略する。第２
の部分光学系４６〜４９は、第１の部分光学系と同じ
く、Ｘ方向が正かつＹ方向が負となる等倍像を形成す
る。従って、基板Ｐの表面に形成される２次像は、マス
クＲ１の等倍の正立像（上下左右方向の横倍率が正の
像）となる。投影光学系３２ａ（第１及び第２の部分光
学系）は、両側テレセントリック光学系である。第１及
び第２の部分光学系は、平凸レンズ成分４２，４７と反
射面４３ａ，４８ａとの間を空気とする構成であっても
よい。第１の部分光学系が形成する１次像の位置には、
視野絞り４５が配置されている。
【００２１】視野絞り４５は、例えば台形状の開口部を
有し、この視野絞り４５により基板Ｐ上の露光領域が台
形状に規定される。すなわち、投影光学系３２ａ〜３２
ｇは、投影光学系内の視野絞りによって規定される視野
領域３８ａ〜３８ｇを有している。これらの視野領域３
８ａ〜３８ｇの像は、基板Ｐ上の露光領域３９ａ〜３９
ｇ上に等倍の正立像として形成される。ここで、投影光
学系３２ａ〜３２ｄは、視野領域３８ａ〜３８ｄが図中
Ｙ方向に沿って配列されるように設けられている。ま
た、投影光学系３２ｅ〜３２ｇは、図中Ｘ方向で視野領
域３８ａ〜３８ｄとは異なる位置に、視野領域３８ｅ〜
３８ｇがＹ方向に沿って配列されるように設けられてい
る。投影光学系３２ａ〜３２ｄと、投影光学系３２ｅ〜
３２ｇとは、それぞれの直角プリズム同士が極近傍に位
置するように設けられる。
有し、この視野絞り４５により基板Ｐ上の露光領域が台
形状に規定される。すなわち、投影光学系３２ａ〜３２
ｇは、投影光学系内の視野絞りによって規定される視野
領域３８ａ〜３８ｇを有している。これらの視野領域３
８ａ〜３８ｇの像は、基板Ｐ上の露光領域３９ａ〜３９
ｇ上に等倍の正立像として形成される。ここで、投影光
学系３２ａ〜３２ｄは、視野領域３８ａ〜３８ｄが図中
Ｙ方向に沿って配列されるように設けられている。ま
た、投影光学系３２ｅ〜３２ｇは、図中Ｘ方向で視野領
域３８ａ〜３８ｄとは異なる位置に、視野領域３８ｅ〜
３８ｇがＹ方向に沿って配列されるように設けられてい
る。投影光学系３２ａ〜３２ｄと、投影光学系３２ｅ〜
３２ｇとは、それぞれの直角プリズム同士が極近傍に位
置するように設けられる。
【００２２】基板Ｐ上には、投影光学系３２ａ〜３２ｄ
によって、図中Ｙ方向に沿って配列された露光領域３９
ａ〜３９ｄが形成され、投影光学系３２ｅ〜３２ｇによ
って、露光領域３９ａ〜３９ｄとは異なる位置にＹ方向
に沿って配列された露光領域３９ｅ〜３９ｇが形成され
る。これらの露光領域３９ａ〜３９ｇは、視野領域３８
ａ〜３８ｇの等倍の正立像である。
によって、図中Ｙ方向に沿って配列された露光領域３９
ａ〜３９ｄが形成され、投影光学系３２ｅ〜３２ｇによ
って、露光領域３９ａ〜３９ｄとは異なる位置にＹ方向
に沿って配列された露光領域３９ｅ〜３９ｇが形成され
る。これらの露光領域３９ａ〜３９ｇは、視野領域３８
ａ〜３８ｇの等倍の正立像である。
【００２３】図５は、投影光学系３２ａ〜３２ｇによる
視野領域３８ａ〜３８ｇとマスクＲ１との平面的な位置
関係を示す図である。マスクＲ１上には、パターンＰＡ
が形成されており、このパターンＰＡの領域を囲むよう
にして遮光部ＬＳＡが設けられている。遮光部ＬＳＡに
は、複数個のアライメント用のマークＲＭ１が設けられ
ている。照明系ＩＬ１は、図中破線で囲まれる照明領域
１１１ａ〜１１１ｇを均一に照明する。照明領域１１１
ａ〜１１１ｇ内には、投影光学系内の視野絞り４５によ
る前述の台形状の視野領域３８ａ〜３８ｇが配列されて
いる。視野領域３８ａ〜３８ｄの上辺（一対の平行な辺
のうちの短辺）と視野領域３８ｅ〜３８ｇの上辺とが対
向するように配置されている。このときＸ方向、すなわ
ち移動架台２０の移動方向に沿った視野領域３８ａ〜３
８ｇ（又は露光領域３９ａ〜３９ｇ）の幅の総和が、ど
のＹ方向の位置においても常に一定となるように台形状
の視野領域３８ａ〜３８ｇ（又は露光領域３９ａ〜３９
ｇ）が配置されている。これは、移動架台２０をＸ方向
に移動しながら基板Ｐの大きな露光領域を露光すると
き、基板Ｐ上の露光領域の全面にわたって均一な露光量
分布を得るためである。均一な露光量分布を得ることの
できる露光領域の形状（視野絞り４５の開口形状）は台
形に限られない。例えば六角形の開口形状を有する視野
絞りを用いても、Ｘ軸方向に沿った露光領域３９ａ〜３
９ｇの幅の総和をどのＹ位置でも一定にして、均一な露
光量分布を得ることが可能である。
視野領域３８ａ〜３８ｇとマスクＲ１との平面的な位置
関係を示す図である。マスクＲ１上には、パターンＰＡ
が形成されており、このパターンＰＡの領域を囲むよう
にして遮光部ＬＳＡが設けられている。遮光部ＬＳＡに
は、複数個のアライメント用のマークＲＭ１が設けられ
ている。照明系ＩＬ１は、図中破線で囲まれる照明領域
１１１ａ〜１１１ｇを均一に照明する。照明領域１１１
ａ〜１１１ｇ内には、投影光学系内の視野絞り４５によ
る前述の台形状の視野領域３８ａ〜３８ｇが配列されて
いる。視野領域３８ａ〜３８ｄの上辺（一対の平行な辺
のうちの短辺）と視野領域３８ｅ〜３８ｇの上辺とが対
向するように配置されている。このときＸ方向、すなわ
ち移動架台２０の移動方向に沿った視野領域３８ａ〜３
８ｇ（又は露光領域３９ａ〜３９ｇ）の幅の総和が、ど
のＹ方向の位置においても常に一定となるように台形状
の視野領域３８ａ〜３８ｇ（又は露光領域３９ａ〜３９
ｇ）が配置されている。これは、移動架台２０をＸ方向
に移動しながら基板Ｐの大きな露光領域を露光すると
き、基板Ｐ上の露光領域の全面にわたって均一な露光量
分布を得るためである。均一な露光量分布を得ることの
できる露光領域の形状（視野絞り４５の開口形状）は台
形に限られない。例えば六角形の開口形状を有する視野
絞りを用いても、Ｘ軸方向に沿った露光領域３９ａ〜３
９ｇの幅の総和をどのＹ位置でも一定にして、均一な露
光量分布を得ることが可能である。
【００２４】次に、図６を用いてマスク取り付け窓への
マスクの取り付け構造について説明する。図６（ａ）は
移動架台の側壁２２に設けられたマスク取り付け窓Ｗ１
の部分の断面図、図６（ｂ）はマスクホルダーの概略図
である。ここでは側壁２１のマスク取り付け窓Ｗ１につ
いて説明するが、他方の側壁２２のマスク取り付け窓Ｗ
２へのマスクＲ２の取り付けも全く同様に行われる。
マスクの取り付け構造について説明する。図６（ａ）は
移動架台の側壁２２に設けられたマスク取り付け窓Ｗ１
の部分の断面図、図６（ｂ）はマスクホルダーの概略図
である。ここでは側壁２１のマスク取り付け窓Ｗ１につ
いて説明するが、他方の側壁２２のマスク取り付け窓Ｗ
２へのマスクＲ２の取り付けも全く同様に行われる。
【００２５】マスク取り付け窓Ｗ１の縁部には窓Ｗ１を
包囲する矩形の枠状のマスクホルダーＲＨが固定され、
基板に投影するパターンが形成されたマスクＲ１はその
マスクホルダーＲＨ上に固定される。マスクホルダーＲ
ＨへのマスクＲ１の固定は、図に略示した吸引孔５１を
図示しない排気装置で吸引してマスクＲ１の周縁部をマ
スクホルダーＲＨに真空吸着することによって行われ
る。同様に移動架台２０のマスク取り付け窓Ｗ１へのマ
スクホルダーＲＨの固定は、移動架台１０の側壁２２に
設けられた吸引孔５２を吸引してマスクホルダーＲＨを
側壁２２に真空吸着することによって行われる。マスク
ホルダーＲＨは側壁２２に設けられた駆動装置Ｍ２〜Ｍ
４によって平行移動及び回動可能であり、側壁２２への
固定位置を調整することができる。
包囲する矩形の枠状のマスクホルダーＲＨが固定され、
基板に投影するパターンが形成されたマスクＲ１はその
マスクホルダーＲＨ上に固定される。マスクホルダーＲ
ＨへのマスクＲ１の固定は、図に略示した吸引孔５１を
図示しない排気装置で吸引してマスクＲ１の周縁部をマ
スクホルダーＲＨに真空吸着することによって行われ
る。同様に移動架台２０のマスク取り付け窓Ｗ１へのマ
スクホルダーＲＨの固定は、移動架台１０の側壁２２に
設けられた吸引孔５２を吸引してマスクホルダーＲＨを
側壁２２に真空吸着することによって行われる。マスク
ホルダーＲＨは側壁２２に設けられた駆動装置Ｍ２〜Ｍ
４によって平行移動及び回動可能であり、側壁２２への
固定位置を調整することができる。
【００２６】続いて、図７を用いて基板ホルダーの詳細
について説明する。基板Ｐの両面露光を可能にするた
め、基板Ｐは基板外周部で支持する構造として基板自重
による変形の少ない姿勢で支持するのがよい。図７は矩
形の基板を保持するのに適した基板ホルダーの一例を示
し、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）はそのＡ−Ａ断面
図である。
について説明する。基板Ｐの両面露光を可能にするた
め、基板Ｐは基板外周部で支持する構造として基板自重
による変形の少ない姿勢で支持するのがよい。図７は矩
形の基板を保持するのに適した基板ホルダーの一例を示
し、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）はそのＡ−Ａ断面
図である。
【００２７】図示した基板ホルダーＰＨは、基板Ｐの外
形とほぼ合致した矩形の枠状吸着部６１と、移動架台２
０の基板退避用ガイド２６に係合してスライド可能なス
ライド部６２からなる。枠状吸着部６１には、図示しな
い排気手段に接続された複数の吸引孔６３が設けられ、
枠状吸着部６１に基板Ｐの縁部を載せて吸引孔６３を排
気することによって基板Ｐを真空吸着する。枠状吸着部
６１は、スライド部６２に対して可動であり、スライド
部６２に固定された駆動手段Ｍ５，Ｍ６を動作させるこ
とによって基板Ｐの姿勢を調整することができる。
形とほぼ合致した矩形の枠状吸着部６１と、移動架台２
０の基板退避用ガイド２６に係合してスライド可能なス
ライド部６２からなる。枠状吸着部６１には、図示しな
い排気手段に接続された複数の吸引孔６３が設けられ、
枠状吸着部６１に基板Ｐの縁部を載せて吸引孔６３を排
気することによって基板Ｐを真空吸着する。枠状吸着部
６１は、スライド部６２に対して可動であり、スライド
部６２に固定された駆動手段Ｍ５，Ｍ６を動作させるこ
とによって基板Ｐの姿勢を調整することができる。
【００２８】基板Ｐの形状が円形である場合には、図８
に示すように環状の吸着部６１ａとスライド部６２ａを
有する基板ホルダーＰＨを用いることができる。この場
合にも、環状吸着部６１ａは、基板Ｐを真空吸着するた
めの複数の吸引孔６３を有し、駆動手段Ｍ５，Ｍ６によ
ってスライド部６２に対して調整可能とするのがよい。
に示すように環状の吸着部６１ａとスライド部６２ａを
有する基板ホルダーＰＨを用いることができる。この場
合にも、環状吸着部６１ａは、基板Ｐを真空吸着するた
めの複数の吸引孔６３を有し、駆動手段Ｍ５，Ｍ６によ
ってスライド部６２に対して調整可能とするのがよい。
【００２９】次に、図９のフローチャートを参照して、
本発明の露光装置によるマスクパターンの露光方法につ
いて説明する。まず移動架台２０のマスク取り付け窓Ｗ
１に表面露光用のマスクＲ１を取り付け、マスク取り付
け窓Ｗ２に裏面露光用のマスクＲ２を取り付け、マスク
同士のアライメントを行う（Ｓ１）。このマスク同士の
アライメントは、基板ホルダーＰＨに基板を保持してい
ない状態において、アライメント光学系ＡＬ１あるいは
ＡＬ２によって第１及び第２の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ
２を介してマスクＲ１のアライメントマークＲＭ１とマ
スクＲ２のアライメントマークＲＭ２の重なりを観察す
ることで行われる。
本発明の露光装置によるマスクパターンの露光方法につ
いて説明する。まず移動架台２０のマスク取り付け窓Ｗ
１に表面露光用のマスクＲ１を取り付け、マスク取り付
け窓Ｗ２に裏面露光用のマスクＲ２を取り付け、マスク
同士のアライメントを行う（Ｓ１）。このマスク同士の
アライメントは、基板ホルダーＰＨに基板を保持してい
ない状態において、アライメント光学系ＡＬ１あるいは
ＡＬ２によって第１及び第２の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ
２を介してマスクＲ１のアライメントマークＲＭ１とマ
スクＲ２のアライメントマークＲＭ２の重なりを観察す
ることで行われる。
【００３０】アライメント光学系は検出部に撮像装置を
備え、撮像された２つのアライメントマークＲＭ１，Ｒ
Ｍ２を画像処理して両者の位置ずれ量から表裏面用マス
クの相対位置精度の補正値を求めることでアライメント
が行われる。マスク位置の調整は、マスクを固定したマ
スクホルダーＲＨを駆動装置Ｍ２〜Ｍ４で駆動すること
によって行われる。
備え、撮像された２つのアライメントマークＲＭ１，Ｒ
Ｍ２を画像処理して両者の位置ずれ量から表裏面用マス
クの相対位置精度の補正値を求めることでアライメント
が行われる。マスク位置の調整は、マスクを固定したマ
スクホルダーＲＨを駆動装置Ｍ２〜Ｍ４で駆動すること
によって行われる。
【００３１】図１０は、マスクＲ１とマスクＲ２をアラ
イメントする他の方法を示す概略図である。この方法で
は、マスクＲ１，Ｒ２のアライメントマークＲＭ１，Ｒ
Ｍ２に対応する表裏面上の位置にマークＭＫ１，ＭＫ２
を設けた無色透明なガラス板ＧＬを用いる。ガラス板Ｇ
Ｌの厚さは基板Ｐの厚さと等しく、第１の投影光学系Ｐ
Ｌ１に関してマークＭＫ１が設けられたガラス板表面は
マスクＲ１のパターン面と共役であり、また第２の投影
光学系ＰＬ２に関してマークＭＫ２が設けられたガラス
板裏面はマスクＲ２のパターン面と共役である。
イメントする他の方法を示す概略図である。この方法で
は、マスクＲ１，Ｒ２のアライメントマークＲＭ１，Ｒ
Ｍ２に対応する表裏面上の位置にマークＭＫ１，ＭＫ２
を設けた無色透明なガラス板ＧＬを用いる。ガラス板Ｇ
Ｌの厚さは基板Ｐの厚さと等しく、第１の投影光学系Ｐ
Ｌ１に関してマークＭＫ１が設けられたガラス板表面は
マスクＲ１のパターン面と共役であり、また第２の投影
光学系ＰＬ２に関してマークＭＫ２が設けられたガラス
板裏面はマスクＲ２のパターン面と共役である。
【００３２】このガラス板ＧＬを基板の代わりに基板ホ
ルダーＰＨに保持して、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の間
に位置させる。そして、アライメント光学系ＡＬ１を用
いてマスクＲ１のアライメントマークＲＭ１とガラス板
ＧＬ上のマークＭＫ１を観察し、両者が一致するように
マスクＲ１の位置を調整する。次いで、アライメント光
学系ＡＬ２を用いてマスクＲ２のアライメントマークＲ
Ｍ２とガラス板ＧＬ上のマークＭＫ２を観察し、両者が
一致するようにマスクＲ２の位置を調整する。マスクＲ
１，Ｒ２の位置調整はマスクホルダーＲＨを駆動装置Ｍ
２〜Ｍ４で駆動することによって行われる。
ルダーＰＨに保持して、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の間
に位置させる。そして、アライメント光学系ＡＬ１を用
いてマスクＲ１のアライメントマークＲＭ１とガラス板
ＧＬ上のマークＭＫ１を観察し、両者が一致するように
マスクＲ１の位置を調整する。次いで、アライメント光
学系ＡＬ２を用いてマスクＲ２のアライメントマークＲ
Ｍ２とガラス板ＧＬ上のマークＭＫ２を観察し、両者が
一致するようにマスクＲ２の位置を調整する。マスクＲ
１，Ｒ２の位置調整はマスクホルダーＲＨを駆動装置Ｍ
２〜Ｍ４で駆動することによって行われる。
【００３３】アライメント光学系が単一系（１個又は１
ペア）であれば、複数のアライメントマークを順番に観
察して各位置の相対位置精度が最良となるように表裏面
用マスクＲ１，Ｒ２の位置を補正する。アライメント光
学系が複数系（２個以上また２ペア以上）の場合には、
アライメント光学系とアライメントマークの位置を一度
に観察できる配置にすることによりアライメントマーク
を順番に観察する工程を省くことができる。ここではア
ライメント光学系での観察を画像処理して表裏面用マス
クの相対位置精度の補正値を求める方法について説明し
たが、スリット状のレーザスポット光に対してマークを
走査し、そのマークから発生される回折、散乱光を光電
検出するレーザ・ステップ・アライメント（ＬＳＡ）等
の他の方法によってもよい。アライメントマークＲＭ
１，ＲＭ２を露光域内のパターンに設定したときは、実
露光する時にはアライメント光学系ＡＬ１，ＡＬ２を露
光の妨げにならない位置へ退避させる。
ペア）であれば、複数のアライメントマークを順番に観
察して各位置の相対位置精度が最良となるように表裏面
用マスクＲ１，Ｒ２の位置を補正する。アライメント光
学系が複数系（２個以上また２ペア以上）の場合には、
アライメント光学系とアライメントマークの位置を一度
に観察できる配置にすることによりアライメントマーク
を順番に観察する工程を省くことができる。ここではア
ライメント光学系での観察を画像処理して表裏面用マス
クの相対位置精度の補正値を求める方法について説明し
たが、スリット状のレーザスポット光に対してマークを
走査し、そのマークから発生される回折、散乱光を光電
検出するレーザ・ステップ・アライメント（ＬＳＡ）等
の他の方法によってもよい。アライメントマークＲＭ
１，ＲＭ２を露光域内のパターンに設定したときは、実
露光する時にはアライメント光学系ＡＬ１，ＡＬ２を露
光の妨げにならない位置へ退避させる。
【００３４】表面用マスクＲ１と裏面用マスクＲ２のア
ライメントが完了すると、その状態にマスクＲ１，Ｒ２
を固定する。マスクの固定は、両方のマスクＲ１，Ｒ２
を真空吸着等によって移動架台２０に機械的に固定する
ことによって行ってもよいが、一方のマスクＲ２を真空
吸着によって移動架台に固定するとともに他方のマスク
Ｒ１を駆動装置Ｍ２〜Ｍ４によって調整可能な状態とし
ておき、移動架台２０の移動中にレーザ干渉計ＬＩ１〜
ＬＩ４によって２つのマスクＲ１，Ｒ２の相対位置を監
視し、露光中、真空吸着されたマスクＲ２に対してマス
クＲ１の相対位置がずれないように駆動装置Ｍ２〜Ｍ４
を駆動して追尾させることによって行ってもよい。
ライメントが完了すると、その状態にマスクＲ１，Ｒ２
を固定する。マスクの固定は、両方のマスクＲ１，Ｒ２
を真空吸着等によって移動架台２０に機械的に固定する
ことによって行ってもよいが、一方のマスクＲ２を真空
吸着によって移動架台に固定するとともに他方のマスク
Ｒ１を駆動装置Ｍ２〜Ｍ４によって調整可能な状態とし
ておき、移動架台２０の移動中にレーザ干渉計ＬＩ１〜
ＬＩ４によって２つのマスクＲ１，Ｒ２の相対位置を監
視し、露光中、真空吸着されたマスクＲ２に対してマス
クＲ１の相対位置がずれないように駆動装置Ｍ２〜Ｍ４
を駆動して追尾させることによって行ってもよい。
【００３５】表裏面用マスクＲ１，Ｒ２のアライメント
が完了すると、基板ホルダーＲＨに保持した基板Ｐを基
板退避用ガイド２６に沿ってマスクＲ１，Ｒ２の位置と
整列した位置に移動する（Ｓ２）。次いで、マスクＲ
１，Ｒ２及び基板Ｐが第１及び第２の投影光学系ＰＬ
１，ＰＬ２の間の露光開始位置に位置するように移動架
台２０を移動し、その位置から基板Ｐの表裏両面に第１
層の露光を開始する。移動架台２０を駆動装置Ｍ１によ
って一定速度で移動させ、両マスクＲ１，Ｒ２及び基板
Ｐを投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２及び露光のための光源と
なる照明系ＩＬ１，ＩＬ２に対して相対的に走査するこ
とにより基板Ｐの表面及び裏面が同時に露光される（Ｓ
３）。
が完了すると、基板ホルダーＲＨに保持した基板Ｐを基
板退避用ガイド２６に沿ってマスクＲ１，Ｒ２の位置と
整列した位置に移動する（Ｓ２）。次いで、マスクＲ
１，Ｒ２及び基板Ｐが第１及び第２の投影光学系ＰＬ
１，ＰＬ２の間の露光開始位置に位置するように移動架
台２０を移動し、その位置から基板Ｐの表裏両面に第１
層の露光を開始する。移動架台２０を駆動装置Ｍ１によ
って一定速度で移動させ、両マスクＲ１，Ｒ２及び基板
Ｐを投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２及び露光のための光源と
なる照明系ＩＬ１，ＩＬ２に対して相対的に走査するこ
とにより基板Ｐの表面及び裏面が同時に露光される（Ｓ
３）。
【００３６】基板が不透明である場合には、基板Ｐの両
面に同時露光を行っても、表面露光光によって基板裏面
のレジストが感光したり、裏面露光光によって基板表面
のレジストが感光したりすることはない。一方、基板が
ガラスのような透明基板である場合には、基板の一方の
面に照射された露光光が基板を透過して反対側の面に達
するので、レジストは本来の露光光とともに反対側の面
を露光する露光光の影響も受ける。しかし、本来の露光
光は基板表面にフォーカスされているのに対し、基板の
反対側から基板を透過してくる露光光はデフォーカスさ
れていて光強度が弱い。したがって、適当な感度特性の
レジストを選択することにより透明基板に対しても両面
同時露光が可能である。
面に同時露光を行っても、表面露光光によって基板裏面
のレジストが感光したり、裏面露光光によって基板表面
のレジストが感光したりすることはない。一方、基板が
ガラスのような透明基板である場合には、基板の一方の
面に照射された露光光が基板を透過して反対側の面に達
するので、レジストは本来の露光光とともに反対側の面
を露光する露光光の影響も受ける。しかし、本来の露光
光は基板表面にフォーカスされているのに対し、基板の
反対側から基板を透過してくる露光光はデフォーカスさ
れていて光強度が弱い。したがって、適当な感度特性の
レジストを選択することにより透明基板に対しても両面
同時露光が可能である。
【００３７】第２層以降のパターン露光は、次のように
して行う。まず、基板ホルダーＰＨに保持された基板Ｐ
を基板退避用ガイド２６に沿って移動し、投影光学系Ｐ
Ｌ１，ＰＬ２の光軸上から基板Ｐを退避したうえで（Ｓ
４）、前述のようにして第２層用の２つのマスクＲ１，
Ｒ２をアライメントする（Ｓ５）。第２層以降の露光の
場合には、第１層露光の場合と異なって、基板Ｐ上に形
成した前層のパターンとに対して、ステップ４で相互に
アライメントした表裏面用マスクのパターンをアライメ
ントする必要がある。このため、基板Ｐを基板退避用ガ
イド２６に沿って元の位置に戻した後（Ｓ６）、アライ
メント光学系ＡＬ１，ＡＬ２を使用して基板Ｐ上の前層
露光時に焼き付けられたアライメントマークと、表裏面
用マスクＲ１，Ｒ２のアライメントマークを観察して両
者の位置を整合させる（Ｓ７）。
して行う。まず、基板ホルダーＰＨに保持された基板Ｐ
を基板退避用ガイド２６に沿って移動し、投影光学系Ｐ
Ｌ１，ＰＬ２の光軸上から基板Ｐを退避したうえで（Ｓ
４）、前述のようにして第２層用の２つのマスクＲ１，
Ｒ２をアライメントする（Ｓ５）。第２層以降の露光の
場合には、第１層露光の場合と異なって、基板Ｐ上に形
成した前層のパターンとに対して、ステップ４で相互に
アライメントした表裏面用マスクのパターンをアライメ
ントする必要がある。このため、基板Ｐを基板退避用ガ
イド２６に沿って元の位置に戻した後（Ｓ６）、アライ
メント光学系ＡＬ１，ＡＬ２を使用して基板Ｐ上の前層
露光時に焼き付けられたアライメントマークと、表裏面
用マスクＲ１，Ｒ２のアライメントマークを観察して両
者の位置を整合させる（Ｓ７）。
【００３８】マスクＲ１，Ｒ２と基板Ｐの相対位置の調
整は、固定された基板Ｐに対して２つのマスクＲ１，Ｒ
２のマスクホルダーＲＨを同期的に駆動して行ってもよ
いし、２つのマスクＲ１，Ｒ２はマスク同士のアライメ
ントが完了した状態で固定し、基板ホルダーＰＨに設け
られた駆動装置Ｍ５，Ｍ６を駆動することによって、固
定されたマスクＲ１，Ｒ２に対して基板Ｐの上下位置あ
るいは回転位置を調整することで行ってもよい。
整は、固定された基板Ｐに対して２つのマスクＲ１，Ｒ
２のマスクホルダーＲＨを同期的に駆動して行ってもよ
いし、２つのマスクＲ１，Ｒ２はマスク同士のアライメ
ントが完了した状態で固定し、基板ホルダーＰＨに設け
られた駆動装置Ｍ５，Ｍ６を駆動することによって、固
定されたマスクＲ１，Ｒ２に対して基板Ｐの上下位置あ
るいは回転位置を調整することで行ってもよい。
【００３９】この時、実露光域にあるパターンをアライ
メントマークとし、かつ実際の露光波長を用いて基板上
のアライメントマーク（専用アライメントマーク又は実
パターン）をアライメント光学系で観察をすると同時に
感光してしまう弊害も生じることから、予め、例えば両
マスクのうちの表面用マスク上のアライメントマーク位
置を基準にとり、基板上の基準パターン位置との相対位
置を光干渉計等により検出できる構成にして第２層以降
の露光時の基準マスクと被露光基板との露光開始前アラ
イメントを省略する構成も可能である。
メントマークとし、かつ実際の露光波長を用いて基板上
のアライメントマーク（専用アライメントマーク又は実
パターン）をアライメント光学系で観察をすると同時に
感光してしまう弊害も生じることから、予め、例えば両
マスクのうちの表面用マスク上のアライメントマーク位
置を基準にとり、基板上の基準パターン位置との相対位
置を光干渉計等により検出できる構成にして第２層以降
の露光時の基準マスクと被露光基板との露光開始前アラ
イメントを省略する構成も可能である。
【００４０】このマスクＲ１，Ｒ２及び基板Ｐのアライ
メントが完了した後、マスクＲ１，Ｒ２及び基板Ｐが露
光開始位置に来るように移動架台２０を移動する。続い
て駆動手段Ｍ１により移動架台２０を一定速度で移動さ
せて両マスクＲ１，Ｒ２と基板Ｐとを相対的に走査する
ことにより、基板Ｐ上に既に形成されているパターンに
重ねて次層のパターンを露光することができる（Ｓ
８）。第３層以降の露光は、同様にステップ４〜ステッ
プ８を反復して行われる（Ｓ９）。
メントが完了した後、マスクＲ１，Ｒ２及び基板Ｐが露
光開始位置に来るように移動架台２０を移動する。続い
て駆動手段Ｍ１により移動架台２０を一定速度で移動さ
せて両マスクＲ１，Ｒ２と基板Ｐとを相対的に走査する
ことにより、基板Ｐ上に既に形成されているパターンに
重ねて次層のパターンを露光することができる（Ｓ
８）。第３層以降の露光は、同様にステップ４〜ステッ
プ８を反復して行われる（Ｓ９）。
【００４１】このように、本露光前に予め表裏面用マス
クの整合及び基準マスクと被露光基板の整合を行うこと
により、基板の両面のパターニングの相対位置精度を保
持して基板の表裏面同時露光装置を作ることができる。
クの整合及び基準マスクと被露光基板の整合を行うこと
により、基板の両面のパターニングの相対位置精度を保
持して基板の表裏面同時露光装置を作ることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、感光基板
の表裏両面にパターニングの相対位置精度を保持して、
表面用のマスクパターンと裏面用のマスクパターンを同
時に投影露光することができる。
の表裏両面にパターニングの相対位置精度を保持して、
表面用のマスクパターンと裏面用のマスクパターンを同
時に投影露光することができる。
【図１】露光装置の主要部を分解して示した略図。
【図２】露光装置主要部の略断面図。
【図３】投影光学系の一例を示す斜視図。
【図４】図３に示した投影光学系のレンズ光製図。
【図５】投影光学系による視野領域とマスクとの平面的
な位置関係を示す図。
な位置関係を示す図。
【図６】マスクの取り付け構造の説明図。
【図７】基板ホルダーの一例を示す説明図。
【図８】基板ホルダーの他の例を示す説明図。
【図９】露光方法を説明するフローチャート。
【図１０】マスク同士のアライメント方法の説明図。
ＡＬ１，ＡＬ２…アライメント光学系、ＧＬ…ガラス
板、ＩＬ１，ＩＬ２…照明系、ＬＰ１，ＬＰ２…光源、
ＬＩ１〜ＬＩ４…レーザ干渉計、Ｍ１〜Ｍ６…駆動手
段、ＭＫ１，ＭＫ２…アライメントマーク、ＭＬ１〜Ｍ
Ｌ４…移動鏡、Ｐ…基板、ＰＨ…基板ホルダー、ＰＬ
１，ＰＬ２…投影光学系、Ｒ１，Ｒ２…マスク、ＲＨ…
マスクホルダー、ＲＭ１…アライメントマーク、Ｗ１，
Ｗ２…マスク取り付け窓、１０…固定架台、１１…防振
パッド、１３，１４…ガイド溝、２０…移動架台、３２
ａ〜３２ｇ…投影光学系、３８ａ〜３８ｇ…視野領域、
３９ａ〜３９ｇ…六領域、４５…視野絞り、５１，５２
…吸引孔、６１…吸着部、６２…スライド部、６３…吸
引孔
板、ＩＬ１，ＩＬ２…照明系、ＬＰ１，ＬＰ２…光源、
ＬＩ１〜ＬＩ４…レーザ干渉計、Ｍ１〜Ｍ６…駆動手
段、ＭＫ１，ＭＫ２…アライメントマーク、ＭＬ１〜Ｍ
Ｌ４…移動鏡、Ｐ…基板、ＰＨ…基板ホルダー、ＰＬ
１，ＰＬ２…投影光学系、Ｒ１，Ｒ２…マスク、ＲＨ…
マスクホルダー、ＲＭ１…アライメントマーク、Ｗ１，
Ｗ２…マスク取り付け窓、１０…固定架台、１１…防振
パッド、１３，１４…ガイド溝、２０…移動架台、３２
ａ〜３２ｇ…投影光学系、３８ａ〜３８ｇ…視野領域、
３９ａ〜３９ｇ…六領域、４５…視野絞り、５１，５２
…吸引孔、６１…吸着部、６２…スライド部、６３…吸
引孔
Claims (5)
- 【請求項１】 感光基板を保持する基板ホルダーと、 第１の光源、前記第１の光源から射出された光を第１の
マスクに入射させる第１の照明系及び前記第１のマスク
の像を前記感光基板の表面に投影する第１の投影光学系
を備える第１の露光部と、 前記基板ホルダーに対して前記第１の露光部と反対側に
配置され、第２の光源、前記第２の光源から射出された
光を第２のマスクに入射させる第２の照明系及び前記第
２のマスクの像を前記感光基板の裏面に投影する第２の
投影光学系を備える第２の露光部とを含み、 前記感光基板の表面に前記第１のマスクのパターンを、
裏面に前記第２のマスクのパターンを同時に露光するこ
とを特徴とする両面露光装置。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の光源と前記第１及び
第２の投影光学系は第１の架台上に固定され、前記基板
ホルダーと前記第１及び第２のマスクは第２の架台上に
固定され、前記第１の架台と第２の架台は相対的に移動
可能であることを特徴とする請求項１記載の両面露光装
置。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の投影光学系は正立系
の投影光学系であることを特徴とする請求項２記載の両
面露光装置。 - 【請求項４】 前記第１及び第２の投影光学系は各々、
前記相対移動の方向と交差する方向に沿って千鳥状に配
置された複数の投影光学系からなり、前記複数の投影光
学系による複数の像は隣り合う像同士の位置が前記相対
移動の方向と交差する方向には互いに一部重複するとと
もに前記相対移動の方向には互いに重複しないことを特
徴とする請求項３記載の両面露光装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載された両
面露光装置を用いる両面露光方法において、前記第１の
投影光学系と第２の投影光学系の間に前記感光基板が配
置されていない状態で前記第１のマスクと第２のマスク
の間のアライメントを行うことを特徴とする両面露光方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7287659A JPH09129546A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 両面露光装置及び両面露光方法 |
| US08/735,082 US5929973A (en) | 1995-11-06 | 1996-10-22 | Apparatus and method for simultaneously transferring a mask pattern to both sides of a substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7287659A JPH09129546A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 両面露光装置及び両面露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09129546A true JPH09129546A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17720073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7287659A Pending JPH09129546A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 両面露光装置及び両面露光方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5929973A (ja) |
| JP (1) | JPH09129546A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5923403A (en) * | 1997-07-08 | 1999-07-13 | Anvik Corporation | Simultaneous, two-sided projection lithography system |
| JP2013130608A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Ushio Inc | 露光装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19757074A1 (de) | 1997-12-20 | 1999-06-24 | Zeiss Carl Fa | Projektionsbelichtungsanlage und Belichtungsverfahren |
| JP2000047390A (ja) * | 1998-05-22 | 2000-02-18 | Nikon Corp | 露光装置およびその製造方法 |
| JP2001215718A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-08-10 | Nikon Corp | 露光装置及び露光方法 |
| EP1107064A3 (en) * | 1999-12-06 | 2004-12-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Exposure apparatus |
| US6356337B1 (en) * | 2000-03-08 | 2002-03-12 | Anvik Corporation | Two-sided substrate imaging using single-approach projection optics |
| US6211942B1 (en) * | 2000-03-10 | 2001-04-03 | Howa Machinery Ltd. | Double-sided exposure system |
| US7113258B2 (en) * | 2001-01-15 | 2006-09-26 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| US6768539B2 (en) * | 2001-01-15 | 2004-07-27 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| CN103019041B (zh) * | 2012-11-26 | 2014-10-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种曝光机 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1478599A (en) * | 1914-09-21 | 1923-12-25 | Eastman Kodak Co | Photographic reproduction and method of and apparatus for making the same |
| US3937579A (en) * | 1972-11-20 | 1976-02-10 | Karl Suss Kg | Process for the double-sided exposure of a semiconductor or substrate plates, especially wafers, as well as apparatus for the purpose of parallel and rotational alignment of such a plate |
| US4190352A (en) * | 1977-06-30 | 1980-02-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method and apparatus for continuously patterning a photosensitive tape |
| JPS5758316A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-08 | Nec Corp | Photorepeater |
| JPS57186333A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 | Nec Corp | Projecting exposure device |
| US4666294A (en) * | 1984-12-31 | 1987-05-19 | Klimsch & Co Kg | Apparatus for exposure of both sides of printed circuit plates |
| EP0283546B1 (de) * | 1987-03-27 | 1993-07-14 | Ibm Deutschland Gmbh | Verfahren zum Herstellen beliebig geformter mikromechanischer Bauteile aus planparallelen Platten aus Polymermaterial oder beliebig geformter Duchführungsöffnungen in denselben |
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| US5285236A (en) * | 1992-09-30 | 1994-02-08 | Kanti Jain | Large-area, high-throughput, high-resolution projection imaging system |
| FR2704660B1 (fr) * | 1993-04-27 | 1995-07-13 | Sgs Thomson Microelectronics | Masques pour une machine d'insolation double face. |
| CN1094827A (zh) * | 1993-05-05 | 1994-11-09 | 哈尔滨工业大学 | 双面对版曝光机 |
| US5652645A (en) * | 1995-07-24 | 1997-07-29 | Anvik Corporation | High-throughput, high-resolution, projection patterning system for large, flexible, roll-fed, electronic-module substrates |
-
1995
- 1995-11-06 JP JP7287659A patent/JPH09129546A/ja active Pending
-
1996
- 1996-10-22 US US08/735,082 patent/US5929973A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2013130608A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Ushio Inc | 露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5929973A (en) | 1999-07-27 |
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