JPH10106920A - プロキシミティ露光方法 - Google Patents

プロキシミティ露光方法

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JPH10106920A
JPH10106920A JP8255847A JP25584796A JPH10106920A JP H10106920 A JPH10106920 A JP H10106920A JP 8255847 A JP8255847 A JP 8255847A JP 25584796 A JP25584796 A JP 25584796A JP H10106920 A JPH10106920 A JP H10106920A
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JP
Japan
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work
mask
stage
gas
tightly closed
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JP8255847A
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Yoneta Tanaka
米太 田中
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平行出しが容易でガス置換を短時間で行うこ
とができ、マスクたわみ補正を容易に行うことができる
プロキシミティ露光方法を提供すること。 【解決手段】 マスクMが上方に配置された密閉容器6
内にワークWを搬入して、密閉容器6内に配置されたワ
ークステージ2上に載置・固定する。ワークW搬入後、
密閉容器6内の空気を排気しながら不活性ガスを導入
し、密閉空間内の酸素を不活性ガスに置換して密閉空間
内の酸素を所定量以下する。ガス置換後、ガス導入口4
aからガスを導入しながら、流量調整弁8で排気量を調
整し、密閉容器6内の圧力をマスクMがたわまない加圧
状態に設定する。次に、マスクWとワークWの間隙設定
を行い、マスクMとワークWの位置合わせを行ったの
ち、マスクMを介してワークに光を照射しワークWを露
光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マスクを通した光
をワークに照射して露光するプロキシミティ露光方法に
関し、さらに詳細には、マスクのたわみを補正すること
ができるプロキシミティ露光方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体素子や液晶画面や、一枚の基板の
上に多種多数の電気素子を製作して一つのモジュールに
するマルチチップ・モジュール等、ミクロンサイズの加
工が必要である様々の電気部品の製作工程に露光工程が
用いられている。上記露光工程における露光方式の一つ
にプロキシミティ露光方式がある。プロキシミティ露光
方式は、密着露光方式に比べ、マスクとワークが接触し
ないためにマスクに汚れが付きにくく、マスクが長寿命
であるという利点を持つ。
【0003】図2は従来のプロキシミティ露光装置の構
成の一例を示す図である。同図において、1はマスクス
テージ、2はワークステージであり、マスクステージ1
上にはマスクMが載置・固定され、ワークステージ2上
にはワークWが載置・固定される。ワークステージ2は
球面座21を備えており、ワークステージ2の上部2a
は球面座21に沿って移動可能である。また、上記ワー
クステージ2はその上部2aと下部2bの相対位置を保
持する保持手段(図示せず)を備えており、後述するよ
うに、ワークWの全面をマスクMに接触させたのち、上
記保持手段により、ワークステージ2の上部2aと下部
2bの相対位置を保持することにより、マスクMとワー
クWを平行に設定することができる。
【0004】3はシール部材であり、シール部材3はワ
ークステージ2の全周に設けられており、ワークステー
ジ2を上昇させることにより、シール部材3とマスクス
テージ1とワークステージ2の間の空間を密閉空間とす
ることができる。4aはガス導入口、4bは排気口であ
り、上記シール部材3によりマスクステージ1とワーク
ステージ2の間の空間を密閉したのち、上記排気口4b
から上記密閉空間内の空気を排出しながら、ガス導入口
4aから不活性ガスを導入し、上記密閉空間中の空気を
不活性ガスに置換する。これは、露光時の雰囲気中に酸
素があると、レジストの重合反応が阻害されるためであ
る。
【0005】5はXYZθステージであり、図示しない
駆動機構により駆動され、ワークステージ2を前記した
ようにX,Y,Z,θ方向(X方向はワークステージ面
に平行な方向、Y軸はワークステージ面に平行でX方向
に直交する方向、Z方向はX,Y方向に直交する方向、
θはZ軸回りの回転)に移動させる。AMはアライメン
ト顕微鏡であり、アライメント顕微鏡AMにより、マス
クMに印されたマスクアライメントマークMAMとワー
クWに印されたワークアライメントマークWAMを観察
し、マスクMとワークWの位置合わせを行う。
【0006】次に、上記プロキシミティ露光装置による
ワークの露光処理について説明する。まず、マスクMを
マスクステージ1の所定の位置に載置し、図示しない真
空吸着機構により固定する。次に、図示しないワークス
テージ移動機構により、ワークステージ2を下方に移動
させ(Z方向に移動)ワークWをワークステージ2に載
置し、図示しない真空吸着機構等により固定する。
【0007】ついで、XYZθステージ5によりワーク
ステージ2を上昇させて(Z方向に移動)、ワークステ
ージ2をマスクステージ1に接近させ、シール部材3に
より密閉空間を作る。そして、上記密閉空間内の酸素が
所定量以下となるまで、排気口4bから密閉空間内の空
気を排出しながらガス導入口4aから不活性ガスを導入
し、酸素を不活性ガスに置換する。置換終了後、さらに
ワークステージ2を上昇させる。これにより、ワークス
テージ2の上部2aが球面座3に沿って移動し、マスク
Mの全面がワークWと接触しマスクMとワークWの傾き
が一致する。この時点で、前記した保持手段(図示せ
ず)によりワークステージ2の上部2aと下部2bの相
対位置を保持し、ワークステージ2を所定量下降させ
る。これにより、マスクMとワークWは平行にかつその
間隙が一定に設定される(この操作を、以下「平行出
し」という)。
【0008】ワークWとマスクMの間隔が一定値に設定
されると、アライメント顕微鏡AMを所定位置に挿入
し、アライメント顕微鏡AMによりマスクMとワークW
に記されたアライメントマークを観察し、XYZθステ
ージ5によりワークステージ12をXYθ方向に移動さ
せ、マスクM上に印されたマスクアライメントマークM
AMとワークW上に印されたワークアライメントマーク
WAMを一致させる。マスクMとワークWの位置合わせ
が終わると、アライメント顕微鏡AMを退避させ、図示
しない光照射部より平行光をマスクM上に照射し、ワー
クWを露光する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の技術に
は次のような問題がある。 (1)マスクMとワークWの距離dを大きくするとガス
の置換時間を短くすることができる。しかしながら、上
記距離dを大きくするには、シール部材3を長くしなけ
ばならない。このため、ワークステージ2を上昇させて
平行出しを行うとき、シール材3によりワークステージ
2に大きな力が加わる。ワークステージ2がシール材3
から受ける力は均一でないため、平行出しが難しくな
る。逆に、上記距離dが小さいと、ワークステージ2が
シール材3から受ける力は小さくなり、平行出しは容易
になるがガスの置換時間が長くなる。
【0010】(2)液晶基板を露光する場合など、近年
ワークサイズが大型化し、それに応じてマスクサイズも
大きくなってきている。このため、マスクが自重でたわ
み、マスクとワークとの距離がワーク周辺部と中央部と
で異なり、高い露光精度が得られないといった問題が生
じた。このため、従来においては、マスクMをマスクス
テージ1の下側に配置するとともに、マスクステージ1
の上側にダミーガラス板を設け、マスクMと上記ダミー
ガラス板から構成される閉空間を減圧してマスクMのた
わみを補正することが試みられていた。
【0011】しかしながら、上記方法は、ダミーガラス
として、紫外光を透過させる例えば石英ガラス等を使用
する必要があり高価になる。また、ワークWとアライメ
ント顕微鏡AMの間に、上記ダミーガラスとマスクステ
ージ1とマスクMが介在することとなり、ワークWとア
ライメント顕微鏡AMの距離が大きくなる。通常、アラ
イメント顕微鏡の作動距離は5〜10mm程度である
が、上記のようにダミーガラスを用いると、アライメン
ト顕微鏡として、長作動距離(例えば40mm〜50m
m)ものが必要となり、そのためのアライメント顕微鏡
を設計する必要が生じ、アライメント顕微鏡が高価とな
る。
【0012】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたものであって、その目的とするとこ
ろは、平行出しが容易でガス置換を短時間で行うことが
でき、また、マスクたわみ補正を容易に行うことができ
るプロキシミティ露光方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明においては、次の
ようにして上記課題を解決する。 (1) マスクが上方に配置された密閉容器内にワークを搬
入して、密閉容器内に配置されたワークステージ上に載
置・固定する。 (2) ワーク搬入後、密閉容器内の空気を排気しながら不
活性ガスを密閉容器内に導入し、密閉空間内の酸素を不
活性ガスに置換することにより、密閉空間内の酸素を所
定量以下する。 (3) 上記置換後、密閉容器内の圧力をマスクがたわまな
い加圧状態に設定する。(4) マスクとワークの間隙設定
を行い、マスクとワークの位置合わせを行ったのち、マ
スクを介してワークに光を照射する。
【0014】本発明においては、上記のように、密閉容
器により密閉空間を形成しており、シール材を用いない
ので、マスクとワークの平行出しを容易に行うことがで
きる。また、ガス置換時にマスクとワーク間の距離を大
きくとることができるので、ガス置換時間を短くするこ
とができる。さらに、密閉容器内の圧力を加圧状態にす
ることによりマスクたわみ補正を行っているので、高価
なダミーガラスを用いることなくマスクのたわみ補正を
行うことができ、また、アライメント顕微鏡の作動距離
を長くする必要がないので、装置の価格を低廉化するこ
とができる。またさらに、ワークステージを密閉容器内
に設置しているので、外部からゴミ等が侵入するのを防
止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例のプロキシ
ミティ露光装置の構成を示す図である。同図において、
1はマスクステージ、2はワークステージであり、マス
クステージ1上にはマスクMが載置・固定され、ワーク
ステージ2上にはワークWが載置・固定される。ワーク
ステージ2は球面座21を備えており、ワークステージ
2の上部2aは球面座21に沿って移動可能である。ま
た、上記ワークステージ2はその上部2aと下部2bの
相対位置を固定する固定手段(図示せず)を備えてお
り、前記したように、ワークWの全面をマスクMに接触
させたのち、上記固定手段により、ワークステージ2の
上部2aと下部2bの相対位置を固定することにより、
マスクMとワークWを平行に設定することができる。
【0016】5はXYZθステージであり、図示しない
駆動機構により駆動され、ワークステージ2を前記した
ようにX,Y,Z,θ方向に移動させる。6は密閉容器
であり、上記ワークステージ2、XYZθステージ5は
密閉容器6内に配置される。密閉容器6の上部に上記マ
スクステージ2が設けられており、密閉容器6とマスク
ステージ2で密閉空間(以下これをチャンバという)を
形成する。
【0017】7はシャッタ、7aはシャッタ駆動機構で
あり、ワークWを上記密閉容器6内に搬入する際、上記
シャッタ駆動機構7aを駆動してシャッタ7を開き、ワ
ーク搬送用フィンガー10等によりワークWを密閉容器
6内に搬入し、ワークステージ2上に載置・固定する。
8は流量調整弁、4a,4bはそれぞれガス導入口、排
気口であり、前記したガス置換時、ガス導入口4aから
不活性ガスを導入するとともに、内部の空気を流量調整
弁8を介して排気口4bから排出する。
【0018】また、後述するように、マスクMのたわみ
を補正するため、不活性ガス導入後、ガス導入口4aか
ら不活性ガスを導入しながら流量調整弁8により排出ガ
スの排出量を調整し、チャンバ内の圧力をマスクMがた
わまない程度の加圧状態とする。9は圧力計であり、圧
力計9により圧力を計測し、チャンバ内の圧力を所望の
値に調整する。AMは前記したアライメント顕微鏡であ
る。
【0019】次に、図1により本実施例におけるプロキ
シミティ露光処理について説明する。 (a) マスクMをマスクステージ2の所定の位置に載置
し、図示しない真空吸着機構により固定する。 (b) シャッタ駆動機構7aによりシャッタ7を開き、X
YZθステージ5によりワークステージ2を下方に移動
させる。ついで、シャッタ駆動機構7aによりシャッタ
7を開き、ワーク搬送用フィンガー10等によりワーク
Wを密閉容器6内に搬入し、ワークステージ2に載置・
固定する。
【0020】(c) シャッタ7を閉じ、流量調整弁8を全
開状態とし、チャンバ内の酸素が所定量以下となるま
で、排気口4bから密閉空間内の空気を排出しながらガ
ス導入口4aから不活性ガスを導入し、酸素を不活性ガ
スに置換する。 (d) 上記不活性ガスの置換終了後、ガス導入口4aから
不活性ガスを導入しながら、流量調整弁8によりガス排
出量を調整し、チャンバ内の圧力がマスクMがたわまな
い程度の加圧状態となるようにする。この圧力は圧力計
9により確認することができる。 (e) XYZθステージ5により、ワークステージ2を上
昇させワークWをマスクMに接触させたのち更にワーク
ステージ2を上昇させる。これにより、ワークステージ
2の上部2aが球面座21に沿って移動し、マスクMの
全面がワークWと接触しマスクMとワークWの傾きが一
致する。
【0021】(f) 前記した保持手段(図示せず)により
ワークステージ2の上部2aと下部2bの相対位置を保
持し、ワークステージ2を所定量下降させる。これによ
り、マスクMとワークWは平行にかつその間隙が一定に
設定される。 (g) ワークWとマスクMの間隔が一定値に設定される
と、アライメント顕微鏡AMを所定位置に挿入し、アラ
イメント顕微鏡AMによりマスクMとワークWに記され
たマスクアライメントマークMAM、ワークアライメン
トマークWAMを観察し、XYZθステージ5によりワ
ークステージ12をXYθ方向に移動させ、マスクM上
に印されたマスクアライメントマークMAMとワークW
上に印されたワークアライメントマークWAMを一致さ
せる。 (h) マスクMとワークWの位置合わせが終わると、アラ
イメント顕微鏡を退避させ、図示しない光照射部より平
行光をマスクM上に照射しワークWを露光する。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
以下の効果を得ることができる。 (1)密閉容器により密閉空間を形成しており、シール
材を用いていないので、マスクとワークの平行出しを容
易に行うことができる。 (2)シール材を用いていないので、ガス置換時にマス
クとワーク間の距離を大きくとることができ、ガス置換
時間を短くすることができる。 (3)密閉容器内の圧力を加圧状態にすることによりマ
スクたわみ補正を行っているので、高価なダミーガラス
を用いることなくマスクのたわみ補正を行うことがで
き、また、アライメント顕微鏡の作動距離を長くする必
要がないので、装置の価格を低廉化することができる。 (4)ワークステージを密閉容器内に設置しているの
で、外部からゴミ等が侵入するのを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図である。
【図2】従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 マスクステージ 2 ワークステージ 4a ガス導入口 4b 排気口 5 XYZθステージ 6 密閉容器 7 シャッタ 7a シャッタ駆動機構 8 流量調整弁 9 圧力計 10 ワーク搬送用フィンガー 21 球面座 AM アライメント顕微鏡 M マスク W ワーク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マスクが上方に配置された密閉容器内に
    ワークを搬入して、密閉容器内に配置されたワークステ
    ージ上に載置・固定し、 ワーク搬入後、密閉容器内の空気を排気しながら不活性
    ガスを密閉容器内に導入し、密閉空間内の酸素を不活性
    ガスに置換することにより、密閉空間内の酸素を所定量
    以下とし、 上記置換後、密閉容器内の圧力をマスクがたわまない加
    圧状態に設定し、 マスクとワークの間隙設定を行い、マスクとワークの位
    置合わせを行ったのち、マスクを介してワークに光を照
    射することを特徴とするプロキシミティ露光方法。
JP8255847A 1996-09-27 1996-09-27 プロキシミティ露光方法 Pending JPH10106920A (ja)

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