JPH11352698A - 基板を露光させるための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の近接フォトリソグラフィのための装置
と方法を提供する。 【解決手段】 本装置は概略垂直な位置にマスクを保持
するマスクフレームを備える。可倒式プラテンが設けら
れ、フォトレジストを塗布された基板を水平な位置に受
容する。プラテンは基板をプラテンに保持する真空チャ
ックを備える。基板をマスクと平行な位置に配置するプ
ラテンが傾けられる。モータが使用されてマスクを基板
と近接位置へ移動し、走査露光が始められる。走査露光
は平行光ビームを発生させる装置を保持するレール取り
付けのシャトルによって行われる。走査露光を行うため
に、サーボモータがレールに沿ってシャトルを駆動させ
る。露光が完了すると、マスクが基板から離され、プラ
テンが水平位置へ降ろされる。真空チャックは露光され
た基板を解放して、露光済み基板がプラテンから移送さ
れる。特定のロットの基板が露光され終わるまでこの手
順を繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイテレビスクリーンに使用されるものようなフォトレ
ジストを塗布された基板のフォトリソグラフィのための
装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイスクリーンに使用
されるものような小型の基板の露光は一般的に、基板と
光学手段又はフォトマスクの両方が水平位置にある状態
で、垂直方向に向けられた平行光ビームによる単一の露
光によって行われる。しかしながら、幾つかの理由で、
かかる方法は大型プラズマディスプレイテレビスクリー
ンに使用されるもののような大型パネルに対してはうま
く機能しない。一つの問題は、大型基板の場合には、全
表面に渡って均一な強度で基板の単一の露光を可能とさ
せるに十分な大きさの平行光ビームを供給することが困
難であることである。他の問題は、大型マスクが基板の
露光のために水平マスクフレームに保持されるときに、
マスクの中心が自重により垂れ下がる傾向があることで
ある。同様に、適切に支持されていなければ、水平基板
も垂れ下がる傾向がある。このようなマスク又は基板に
おける垂れ下がりはいずれも基板の正確なフォトリソグ
ラフィを事実上不可能にする。

【０００３】幾つかの製造技術がこれらの問題を回避す
ることを試みて開発されたが、このような技術は実施す
るのが困難で高い費用がかかることが分かっている。さ
らに、現在の方法では、一般的には、自動方式で多数の
大型基板を短時間で正確に露光させることができない。
一般的に、大型基板を露光させるための方法は、移動す
るビームでパネルの表面全体を走査することと、固定さ
れたビームを使用して走査手順により基板の表面全体を
露光するようにマスクと基板とを移動させることの一方
又は両方を必要とする。これらの走査方法は「ステップ
アンドリピート（反復）」法を含んでおり、このステッ
プアンドリピート法においては、インクリメントステッ
プ（単位ステップ）毎にパネルの特定部分が連続的に露
光され、各ステップは一定時間露光である。他の方法は
連続的な走査を含んでおり、連続的な走査においては、
移動露光の際に基板及び光ビームが互いに対して移動さ
せられる。一つのこうした連続走査法では、蛇状のＳ字
形状に曲がりくねった経路でマスク及び基板を移動さ
せ、基板全体が露光されるまで一回の露光で固定の平行
光ビームに対して基板を露光させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】露光に関するステップ
アンドリピート法と連続走査法の両方の方法は、多くの
場合、スティッチングエラー、すなわち、平行光ビーム
の隣接する経路が互いと完全に整合しない部分である過
剰露光又は露光不足の個別の線が基板に残るエラーを招
く。スティッチングエラーを減少させ得る程度まででさ
えも、これら基本的な方法は時間がかかり、多くの場合
は大きなバッチの基板に対して一貫性をもって繰り返す
ことが困難となる。反復性に関する問題は最小限の品質
管理基準を満たすことができないことで頻繁に不良基板
を生む。

【０００５】垂直光ビームを使用する基板の露光のため
に大型マスクが水平位置に保持されるときにマスクが垂
れ下がるという問題に関しては、この問題は、概略垂直
な位置配置に保持されたマスクと基板とを通るように向
けられている概略水平な露光ビームの使用により、かな
りの部分が克服された。しかしながら、マスクと基板が
完全に垂直に保持されると、マスクと基板が不安定にな
って露光の間動かない状態に保持することが困難となる
傾向がある。マスクと基板を垂直方向から僅かにはずれ
ている平面に保持することによって垂れ下がりを減少さ
せると共に、マスクと基板の安定性を改善することがで
きる。しかしながら、垂れ下がりの問題がこれらの方法
によって凡そ回避され得る一方で、垂直方向に配置され
た大型のマスクと基板のハンドリングは困難であること
が分かっている。ハンドリングに関するこれらの問題
は、大型基板のための従来の露光方法を費用が高くて時
間がかかり信頼性のないものとさせている。

【０００６】大型基板を露光させるための既存の方法に
関するさらに別の困難は、かかる露光が一般的にはマス
ク又は基板上のフォトレジストコーティングを塵又はゴ
ミで汚染されることを回避するようにクリーンルーム内
で行われなくてはならないことであった。大型基板に関
連する装置は非常に大きいので、クリーンルーム内にか
かる装置を設置するのは多くの場合困難で費用が高くな
る。さらに、装置がクリーンルームに導入されると、ク
リーンルームの環境を維持するために行われなくてはな
らないステップのために、日常の決まったメンテナンス
はいずれも困難で費用が高いものとなり得る。

【０００７】信頼性を保ちつつ、短時間でなされ、さら
に低費用である、大型のフォトレジストを塗布された基
板を露光させるための改良された装置及び方法が所望さ
れる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、フォト
レジストを塗布された大型の基板を露光させるための改
良された装置及び改良された方法が提供される。本発明
の装置は、二つの主要構成要素、すなわち、光走査装置
とマスク及び基板ハンドリング装置とを含む。本発明の
装置の一つの重要な利点は、二つの主要構成要素が物理
的に同じ部屋に設けられる必要を有しないことである。
したがって、クリーンルームに設けられる必要があるの
はマスク及び基板ハンドリング装置のみである。光走査
装置、すなわち光源は、隣接する部屋に設けられること
ができる。クリーンルームの外部に光源を設けることに
よって、光走査装置に関する日常メンテナンス性が大幅
に簡単化される。

【０００９】本発明によれば、マスク及び基板ハンドリ
ング装置は、マスクを概略垂直な位置に保持するための
フレームを含む。マスクが真空チャックによってフレー
ムの所定の位置に保持される。垂れ下がりを効果的に除
去すると共にマスクの安定性を改善するために、垂直方
向から僅かにずれた角度、好適には垂直方向から約２度
の角度をなしてマスクを保持することが一般的に望まし
い。２度という角度が、水平方向から２度の傾きを有す
る傾斜台に対して垂直にフレームを取り付けることによ
って達成される。傾斜台がベースに取り付けられ、装置
が設けられている建物からのあらゆる振動を減衰させる
ように、このベースが好適には花崗岩のような重い材料
のブロックに固定される。フレームがすべり軸受によっ
て傾斜台に取り付けられ、フレームを傾斜台で上下に移
動させるために、ステップモータによって駆動される位
置決めテーブルが設けられる。

【００１０】ベースにも取り付けられている可倒式基板
プラテンが、フォトレジストを塗布された基板を概略水
平な位置に受容するように設けられる。基板プラテンは
空気圧で駆動される抑制ピンを含み、同抑制ピンは基板
を基板プラテン上で中心合わせするために突出したピン
であるバンキングピンと協働する。中心合わせされた基
板を所定の位置に確実に保持するために、真空チャック
が基板プラテンに設けられる。基板をマスクと平行な位
置に傾けることを可能とさせるために、基板プラテンの
フレームに近接する側に蝶番式が取り付けられている。
基板プラテンが一対の空気圧リフト補助装置によって補
助されているサーボ駆動されるジャッキ（持ち上げ装
置）用ねじによって傾けられる。好適には、マスク及び
基板は、マスクの好適には２度である傾きが基板の方向
と一致するように、互いに対して向きを定めて配置され
る。

【００１１】マスク及び基板ハンドリング装置は、基板
をプラテン上の所定の位置へ自動的に移動させるための
装置をさらに含む。基板を基板プラテンへ供給する複数
の駆動ローラを備える水平送り込みコンベアが基板プラ
テンに隣接して設けられる。送り込みコンベアから基板
を受け取る際に基板プラテンを援助するために、基板プ
ラテンは、基板プラテンの表面から上方へ延出させられ
且つ基板を基板プラテン上の適切な位置へ動かす手助け
をするモータによって駆動されることができる複数の引
込み式車輪を含む。車輪は引込んで、基板が真空チャッ
クによって所定の位置に保持されることができるように
基板を降ろす。さらに別の処理のために基板プラテンか
ら露光された基板を回収するために、送り込みコンベア
と同様に、送り出しコンベアが基板プラテンに隣接して
設けられる。送り込みコンベアと同様に、送り出しコン
ベアは露光された基板を操縦するために複数の駆動ロー
ラを含む。

【００１２】光走査装置は、シャトルに取り付けられて
いる平行光ビーム投射装置を備える。平行光ビーム投射
装置は紫外線光ビームを反射鏡へ向けるランプ室を備
え、次に、反射鏡は紫外線光ビームを平行化鏡へ向け
る。平行光ビーム投射装置は、平行化鏡からの平行光ビ
ームがマスクに垂直に向けられるように、シャトルに取
り付けられる。好適な実施形態においては、平行光ビー
ムは水平方向から２度の角度に向けられる。この平行光
ビーム投射装置によって供給される平行光ビームは一回
の連続的な水平方向の通過で基板全体を露光させること
を可能とさせるに十分な高さを有するものである。

【００１３】基板の水平方向の正確な走査を可能とさせ
るために、シャトルが複数の水平方向レールに取り付け
られる。シャトルがサーボモータによって駆動されるね
じによってレールに沿って移動させられる。好適な実施
形態においては、本発明の装置はマイクロプロセッサの
使用によって自動化される。フォトレジストを塗布され
ている大型の基板材料のバッチを露光させるために、基
板の第一シートが送り込みコンベアのローラによって基
板プラテンに向かって移動させられる。基板プラテンの
引込み式車輪が延出させられて、基板を受け取り、次
に、基板が車輪によって基板プラテンの中央に向かって
移動させられる。位置決めされると、車輪が引込められ
て、抑制ピンが使用され、バンキングピンに接触して基
板プラテン上で基板を中心あわせする。中心合わせされ
ると、真空チャックが使用され、基板を基板プラテンに
保持する。次に、サーボ駆動されるジャッキ用ねじ及び
空気圧リフト補助装置を使用して、基板がマスクと平行
な位置へ傾けられる。

【００１４】基板が所定の位置へ傾けられると、位置決
めテーブルを使用してフレームを傾斜台下方へ移動させ
ることによって、マスクが基板と近接するように動かさ
れる。マスクと基板の間の正確な間隔どりは多数の異な
る方式によって実施されることができる。一つの実施形
態においては、マスクと基板の間隔を測定してマスクの
基板に向かう運動を制御するために、ギャップセンサを
使用されることができる。しかしながら、好適な実施形
態においては、マスクと基板の適切なギャップを与える
ために基板に当接する一組のシムがマスクに具備され
る。基板とマスクが互いと近接すると、走査露光を開始
することができる。シャトルが軌道に沿って駆動される
速度は、露光レベルを調節するために使用されることが
でき、一般的にＵＶランプ要素の寿命に伴って発生する
光源からの出力損を補正するために使用されることもで
きる。

【００１５】露光が完了すると、マスクを基板から離す
ために、フレームが傾斜台上方へ押し上げられる。次
に、基板プラテンが傾けられて水平位置へ戻され、真空
チャックが使用を解かれて基板を自由にする。次に、引
込み式車輪が延出させられて、さらに別の処理のために
基板プテンから基板を引き取る送り出しローラへ露光さ
れた基板を移動させるために使用される。同時に、送り
込みローラが作動状態にされて、第二基板をプラテンへ
供給する。同じ工程が繰り返されるが、一つ異なるの
は、第二基板は第一基板とは反対方向の走査で露光され
る点である。奇数番目の基板を第一方向、例えば左から
右へ走査し、偶数番目の基板を第二方向、すなわち右か
ら左へ走査することによって、シャトルの行程を減少さ
せると共に、多数の基板がより短時間で露光されること
ができる。

【００１６】好適な実施形態においては、フレームはさ
らに複数回の露光を必要とする基板に関して特に有効で
ある整列装置をさらに備える。このような複数回の露光
の場合には、特定の露光用マスクパターンが前に行われ
た任意の露光パターンと正確に整列、すなわち、位置合
わせがなされていることが重要である。整列装置はマス
クを平面内で上下方向、左右方向、回転方向に操縦する
ことを可能とさせる。しかしながら、この操縦は全て、
マスク及び基板が露光の間互いと平行な状態を保つよう
に同じ平面内に維持される。このような操縦が背面フレ
ームに調節可能に取り付けられている前面フレームから
構成されるマスクフレームを使用することによって達成
される。このような実施形態においては、背面フレーム
が傾斜台に摺動可能に取り付けられ、背面フレームに対
する前面フレームの所望の運動を可能とさせるために、
前面フレームがステップモータによって駆動される複数
の位置決めテーブルで背面フレームに取り付けられる。
マスク平面における前面フレームの上下運動並びにマス
ク平面における前面フレームの回転運動は両方とも前面
フレームの右側及び左側に取り付けられている一対の概
略垂直方向の位置決めテーブルによって行われる。左右
への前面フレームの運動は水平方向位置決めテーブルに
よって行われる。すべり軸受及びころ軸受を含む積層軸
受組立体は前面フレームを背面フレームに結合する際に
剛性を与える手助けをすると共に前面フレームと背面フ
レームとの間で所望の運動を可能とさせる。

【００１７】整列装置は、マスクと基板の間の整列度を
測定するために使用される複数の光学センサを備える。
基板が複数回の露光を受けるときには、最初の露光は基
板の四隅のそれぞれに目標を備えるように設計されてい
るマスクを使用して行われる。同様の目標が後続のマス
クに設けられている。マスクと基板の間の整列は最初の
露光に関しては一般的には重要ではないが、第二の露光
や恐らくはさらに別の露光に関して基板が露光させられ
るときには、基板の最終的なパターンが正しくなること
を保証するために、基板の目標は後続のマスクの目標と
正確に整列させられる必要がある。

【００１８】好適には、四つの光学センサがフレームの
四隅に設けられる。これらセンサが走査の間経路から外
れて引込められることができるように引込み可能なアー
ムに取り付けられる。マスクと基板を互いと近接して配
置するために、マスクフレームが傾斜台下方へ摺動させ
られると、マスク及び基板の目標間の整列度を測定する
ために読み取りを行えるように、各光学センサがそれぞ
れのアーム上で延出させられる。信号が光学センサから
マイクロプロセッサへ伝えられ、同マイクロプロセッサ
は整列誤差の程度を判断して、整列の誤差を補正するた
めに背面フレームに対する前面フレームの所望される操
縦量を計算する。次に、マスク及び基板を互いから離れ
させるために、背面フレームが傾斜台を上方へ摺動させ
られる。次に、前面フレームを背面フレームへ取り付け
ている位置決めテーブルがマイクロプロセッサによって
生成される信号にしたがって操縦される。次に、マスク
及び基板を互いと近接するように再び配置するために背
面フレームが再び傾斜台を下方へ摺動させられ、光学セ
ンサが再び作動状態にさせられて新しい信号をマイクロ
プロセッサへ送る。この時点で、マイクロプロセッサは
マスクと基板が所定の許容限界範囲内に整列されたこと
を確認するか又は位置決めテーブルに関する新しい操縦
量を計算するかする。この手順が許容可能な限界範囲に
入るまで繰り返される。マスクと基板とは、基板とシム
との間の摩損によってシムに損傷を与えることを回避す
るように、各位置決めテーブルの調節の間は、一般に互
いから分離されるべきである。このような損傷は後の露
光の正確性に悪い影響を与え得る。

【００１９】多数の大面積基板が短時間で且つ正確に処
理されることが可能となるように、システムが自動的に
作動し続けるようにするために、好適には、様々な付加
的なセンサ及びフィードバック装置が上述されたマイク
ロプロセッサ及び他の装置と共にさらに使用される。本
発明は大面積基板のバッチを露光させるのにかかる時間
の量を劇的に減少させるが、それにもかかわらず、供給
された基板に関して複数回の露光が必要とされる場合で
さえも、基板の正確な露光を信頼性を有して行うもので
ある。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１に多少省略して示されるよう
に、本発明は、二つの主要構成要素、すなわち、マスク
及び基板ハンドリング装置１２と走査装置１３とを備え
る。マスク及び基板ハンドリング装置１２は、露光の際
にマスクを保持するための概略垂直なマスクフレーム１
４と、概略水平な位置からマスクと平行な位置へ基板を
操縦するための旋回可能な基板プラテン１５とを備え
る。マスクに対する露光のための多数の基板の自動ハン
ドリングを支援するために、未露光の基板を基板プラテ
ン１５へ送るための基板送り込みコンベア１６と露光済
み基板を基板プラテン１５から取り去るための基板送り
出しコンベア１７とが自由選択で設けられる。

【００２１】走査装置１３は、通常、シャトル２２に取
り付けられている平行光ビーム発生装置２１を含み、こ
のシャトル２２はレール２３に沿って移動して基板の走
査露光が行われることを可能とさせる。好適な実施形態
においては、マスク及び基板ハンドリング装置１２がク
リーンルーム２４に設けられる一方、走査装置１３は隣
接する部屋２５に設けられる。走査装置１３をマスク及
び基板ハンドリング装置から隔離することによって、走
査装置１３のメンテナンスと維持が簡単化される。マス
ク及び基板ハンドリング装置１２を収容するクリーンル
ーム２４は、好適には、天井取り付けＨＥＰＡフィルタ
から穴が設けられている床を通して流れる下降気流を含
む。こうしたクリーンルーム２４の設計は技術的に周知
である。

【００２２】本発明の装置は二つの別な部屋に収容され
るので、平行光ビームが基板に向けられることを可能と
させるために、本発明の装置によって使用される最も大
きいマスクとほぼ等しい大きさの開放窓２６がクリーン
ルーム２４と隣接する部屋２５との間に設けられる。ク
リーンルーム２４の圧力を隣接する部屋２５の圧力より
も僅かに高く保つことによって、クリーンルーム２４の
空気の一部がクリーンルーム２４から開放窓２６を通し
て隣接する部屋２５へ流れ、クリーンルーム２４の空気
が汚染されないことを保証する。自由選択として、長期
間の運転停止又は装置メンテナンスの間、開放窓２６を
覆って密封し、クリーンルーム２４の環境を維持するの
をさらに助けるために、スライド扉（図示されていな
い）が設けられることができる。

【００２３】代替実施形態として、クリーンルーム２４
と走査装置１３を収容する隣接する部屋２５との間にあ
る開放窓２６を使用するのではなく、透明な窓を設ける
ことができる。しかしながら、開放窓２６は、透明な窓
が高品質の光学材料から作られるとしも透明な窓の使用
の結果生じるかもしれない光学的なゆがみの可能性を回
避するので、開放窓２６が通常は好ましい。

【００２４】図２を参照すると、露光時にマスク及び基
板を静止した状態に保ち、あらゆる外部振動からマスク
及び基板ハンドリング装置１２を隔離するために、マス
クフレーム１４及び基板プラテン１５がベース２７に取
り付けられており、このベース２７は好適にはアルミニ
ウムからなり、花崗岩のような重い材料の大きなブロッ
クに取り付けられている。このようなベース２７の使用
は外部振動を効果的に減衰させて、正確な走査を行うこ
とができることを保証している。

【００２５】様々な構成要素に関する議論を簡単にする
ために、幾つかの軸線が図２に規定されている。マスク
の平面の底部と平行な水平方向軸線は一般的にｘ軸と称
される。マスクの平面に平行且つｘ軸線と垂直である概
略垂直（鉛直）方向の軸線は一般的にｙ軸と称される。
ｘ軸及びｙ軸に垂直である概略水平方向の軸線がｚ軸で
ある。

【００２６】図２〜図５を参照すると、マスク及び基板
ハンドリング装置１２は、垂直（鉛直）方向から好適に
は約２度ずれて、プラテン１５の方向へ傾いている概略
垂直なマスクフレーム１４を備える。マスクフレーム１
４は垂直方向から約５度までの角度をなしてもよい。ま
た、マスクフレーム１４は、実際には、複数の個別のフ
レーム、すなわち、背面フレーム３１と、前面フレーム
３２と、平坦化フレーム３３とから構成され、各フレー
ムはアルミニウムの板から作られていて、カットアウト
は装置によって収容される最も大きいマスクパターンに
適した大きさである。好適な実施形態においては、装置
は７８インチ対角線プラズマディスプレイテレビスクリ
ーンでの使用に適した基板のフォトリソグラフィに十分
な大きさのマスクを収容するように通常は設計される。

【００２７】平坦化フレーム３３はマスクを実際に受容
するマスクフレーム１４の一部であり、四つの平坦化ボ
ルト３４で前面フレーム３２に取り付けられている。平
坦化ボルト３４は、マスクが基板の平面に平行な平面に
正確に保持されることを保証するため、前面フレーム３
２に対するマスクの向きの微調整に使用される。装置が
より小範囲の露光に使用されることを許容するために、
アダプタフレーム３５がマスクフレーム１４の平坦化フ
レーム３３に取り付けられることができる。異なる大き
さの基板の露光に適応するために、異なる大きさの様々
なアダプタフレーム３５が具備されることができる。図
示されているアダプタフレーム３５は４２インチ対角線
プラズマディスプレイテレビスクリーンのスクリーンの
ために使用される基板のフォトリソグラフィに使用され
るマスクに適応するように設計されている。

【００２８】大型のマスクの場合には、マスクを所定の
位置に保持するために、マスクチャックが平坦化フレー
ム３３に設けられる。より小型のマスクの場合には、よ
り小型のマスクチャックがアダプタフレーム３５に設け
られる。好適には、チャックは真空の使用によってマス
クが所定の位置に保持される真空チャックである。図１
１を参照すると、好適な実施形態においては、大型のマ
スクが真空マスクチャック３６によって平坦化フレーム
３３の所定の位置に保持される。真空マスクチャック３
６は平坦化フレーム３３の周縁の周りに一つ又はそれ以
上の溝３７を含み、同溝３７はマスクチャック３６とマ
スクとの間の気密シールを可能とさせるために各溝の両
側にガスケット３８を有する。マスクが所定の位置にあ
る状態で真空が真空源（図示されていない）から各溝３
７へ加えられると、マスクが大気圧によって平坦化フレ
ーム３３に対して保持される。通常は真空マスクチャッ
ク３６がマスクを所定の位置に保持する一方で、真空装
置の故障が万一生じた場合にマスクが落下することを防
止するために、予備留め具（図示されていない）がさら
に設けられることができる。

【００２９】上述されたように、アダプタフレーム３５
が使用されるべきときには、アダプタフレーム３５は好
適には平坦化フレーム３３に設けられているものと類似
の真空マスクチャック４１を含む。真空マスクチャック
４１は真空溝４２を含み、各真空溝４２はアダプタフレ
ーム３５とマスクとの間に優れたシールを提供するため
に一対のガスケット４３を備える。真空溝４２への真空
の適用はマスクをアダプタフレーム３５に対して所定の
位置に保持する。真空がなくなった場合にマスクがアダ
プタフレーム３５から脱落することを防ぐために、予備
留め具（図示されていない）がさらにアダプタフレーム
３５に設けられることができる。簡単化のために、真空
マスクチャック４１の詳細が図２、図３、及び図６から
省略されていることに注意されたい。

【００３０】マスクフレーム１４の背面フレーム３１が
すべり板４４に垂直に取り付けられており、一対のひか
え板４５によって補強されている。すべり板４４がベー
ス２７に固定されている傾斜台４６に摺動可能に取り付
けられている。傾斜台４６の傾斜はｚ軸と平行であり、
水平方向と約２度の角度をなす。傾斜台４６はマスクフ
レーム１４に僅かな前方傾斜を与える。すべり板４４が
三つのすべり軸受４７を使用して傾斜台４６に取り付け
られており、これらすべり軸受４７によってマスクフレ
ーム１４が傾斜台４６を上下に摺動することが可能とな
る。マスクフレーム１４の安定性を向上させるために、
好適には、各すべり軸受４７が傾斜台４６の表面にある
三角形の各頂点の位置で傾斜台上に配置される。適した
すべり軸受４７は交差している鋼製ローラスライドであ
る。

【００３１】図３に最も良く示されるように、ベース２
７に取り付けられているｚ軸位置決めテーブル５１によ
って背面フレーム３１がすべり軸受４７に沿ってｚ軸の
方向に傾斜台を上下に移動させられる。このような位置
決めテーブルは技術的に周知である。ｚ軸位置決めテー
ブル５１がｚ軸に沿ってバンパ５３を移動させるステッ
プモータ５２によって操作される。バンパ５３は背面フ
レーム３１の下側部分に取り付けられている緩衝板５４
を押している。しかしながら、バンパ５３と緩衝板５４
とは互いと直接的に結合されてはいない。

【００３２】好適な実施形態においては、マスクと基板
の間の正確な間隔取りがマスクの隅に配置されている四
つのシム（図示されていない）の使用によってなされ
る。このようなシムの使用は近接（プロキシミティ）フ
ォトリソグラフィの技術では公知であり、マスクと基板
を正確に間隔取りするための安価であるが信頼性を有す
る手段を提供する。好適には、シムはマイラー（商標）
から作られ、マスクと基板を互いから０．１〜０．２ｍ
ｍ間隔を空けるために使用される。マスクと基板を互い
と近接して正確に間隔を空けるための他の手段はギャッ
プセンサを含み、このギャップセンサがｚ軸位置決めテ
ーブル５１を制御することによってマスクの動きを制御
するために使用されることができる。

【００３３】接触（コンタクト）リソグラフィは一般的
に特定のマスクを使用して単一の基板をより正確に露光
するが、近接フォトリソグラフィは、単一のマスクが多
数の基板をより信頼性高く露光するために使用されるこ
とができるので、この用途には好ましい。マスクと基板
の間の繰り返される物理的接触はマスクの表面を傷つけ
る又は基板の化学コーティングでマスクの表面を汚染す
る傾向があり、これらのいずれも続いて行われる露光の
質を低下させるので、接触フォトリソグラフィ法は大規
模な基板の生産作業に対しては一般的に信頼性を有しな
い。しかしながら、本発明を実施する際に使用される主
要な装置はシムを無くすことによって接触フォトリソグ
ラフィ用に容易に変更することができる。

【００３４】図５に最も良く示されるように、ｚ軸位置
決めテーブル５１への負荷を減少させるために、一対の
空気圧カウンタバランス５５がマスクフレーム１４の背
後に設けられる。ｚ軸カウンタバランス５５はベース２
７に固定されていると共に、マスクフレーム１４のすべ
り板４４に結合されている。ｚ軸カウンタバランス５５
は、ｚ軸ステップモータ５２から負荷の一部を除去する
ために、傾斜台４６の傾斜の上方向に力を作用させる。
空気圧が圧力調節器（図示されていない）を通して空気
圧シリンダへ供給される。好適には、マスクがマスクフ
レーム１４に取り付けられた後、傾斜台４６の上方向に
マスクフレーム１４を動かし始めるに十分な空気圧をち
ょうど供給するように、空気圧カウンタバランス５５に
空気圧を供給する圧力調節器が調節される。次に、ｚ軸
ステップモータ５２が少ない負荷を負担するように空気
圧が僅かに減少させられる。好適な実施形においては、
背面フレーム３１と前面フレーム３２とが互いに結合さ
れて、前面フレーム３２がその平面から逸脱することな
く、背面フレーム３１に対する前面フレーム３２の幾ら
かの量の動きが許容されている。これは特定の基板が一
つより多くの異なるマスクに対して露光されなくてはな
らない適用形態に有用である。基板が二つ以上の異なる
マスクに対する露光によって二つ以上のパターンを受け
るとき、異なる露光が互いに対して正確に整列されるこ
とが肝要である。前面フレーム３２と背面フレーム３１
との間の動きを許容することによって、このような正確
性が達成され得る。

【００３５】図４及び図６を参照すると、背面フレーム
３１に対する前面フレーム３２の操縦を可能とさせるた
めに、三つの異なる位置決めテーブルが設けられてい
る。ｘ軸ステップモータ５７によって駆動されるｘ軸位
置決めテーブル５６が背面フレーム３１のすべり板４４
の左側の第一取り付けブラケット５８に固定されてい
る。ｘ軸ステップモータ５７の作動はｘ軸位置決め板５
９の背面フレーム３１に対する横方向の動きを可能にさ
せる。ｙ₁ 軸ステップモータ６３によって駆動されるｙ
₁ 軸位置決めテーブル６２がｘ軸位置決め板５９に取り
付けられている。ｙ ₁ 軸ステップモータ６３の作動はｙ
₁ 軸位置決め板６４の上下の動きを生ぜしめる。ｙ₁ 軸
位置決め板６４が第一玉軸受け組立体６５によって前面
フレーム３２に取り付けられており、この第一玉軸受組
立体６５は前面フレーム３２とｘ軸及びｙ₁ 軸位置決め
テーブル組立体との間の角度のある動きを可能とさせ
る。

【００３６】ｘ軸すべり軸受６６が背面フレーム３１の
すべり板４４の右側の第二取り付けブラケット６７に取
り付けられている。ｙ₂ 軸ステップモータ７２によって
駆動されるｙ₂ 軸位置決めテーブル７１がｘ軸すべり軸
受６６に固定されている。ｘ軸すべり軸受６６はｙ₂ 軸
位置決めテーブル７１の前面フレーム３２に対する横方
向の運動を可能にさせる。ｙ₂ 軸ステップモータ７２の
作動はｙ₂ 軸位置決め板７３の上下運動を生ぜしめる。
ｙ₂ 軸位置決め板７３が第二玉軸受組立体７４によって
前面フレーム３２に取り付けられ、この第二玉軸受組立
体７４は第一玉軸受組立体６５と類似のものであり、前
面フレーム３２とｙ₂ 軸位置決め板７３との間の角度の
ある運動を可能とさせる。

【００３７】一対の空気圧リフトシリンダ７５が背面フ
レーム３１のすべり板４４と前面フレーム３２との間に
設けられ、ｙ₁ 軸位置決めテーブル６２及びｙ₂ 軸位置
決めテーブル７１への負荷を減少させるように、前面フ
レーム３２とマスクの重量のうちの幾らかを軽減させる
手助けをしている。空気圧リフトシリンダ７５は、これ
らの位置決めテーブルによって負担されている負荷を減
少させるように調節される圧力調節器（図示されていな
い）を通して圧縮空気を供給される。前面フレーム３２
の操縦によって生ぜしめられる横方向の運動を可能とさ
せるために、各空気圧リフトシリンダ７５がｘ軸すべり
軸受７６によってすべり板４４に取り付けられている。
前面フレーム３２と空気圧リフトシリンダ７５との間に
前面フレーム３２の操縦によって生ぜしめられる任意の
回転運動に適応するために、空気圧リフトシリンダ７５
がクレビス形継手７７によって前面フレーム３２に結合
される。

【００３８】前面フレーム３２の平面性と剛性を維持す
ると共に前面フレーム３２の背面フレーム３１に対する
操縦をさらに可能とさせるために、前面フレーム３２と
背面フレーム３１の上方右側及び左側が互いに積層軸受
組立体７８で結合されている。各積層軸受組立体７８
は、前面フレーム３２に取り付けられているｙ軸すべり
軸受８１を備える。ｘ軸すべり軸受８２がｙ軸すべり軸
受８１に取り付けられている。ｘ軸すべり軸受８２が玉
軸受組立体８３によって背面フレーム３１に取り付けら
れている。このような組立体は前面フレーム３２と背面
フレーム３１との間のｘ軸及びｙ軸に沿った運動を可能
とさせ、さらに前面フレーム３２と背面フレーム３１の
間の回転運動を可能とさせる。しかしながら、積層軸受
組立体７８の使用はこのような運動を可能とさせる一方
で、前面フレーム３２と背面フレーム３１の間のｚ軸方
向の運動は許容されない。

【００３９】図５を再び参照すると、背面フレーム３１
は背面フレーム３１の四つの隅のそれぞれに取り付けら
れている四つの光学センサ８４をさらに備える。光学セ
ンサ８４はマスク上の目標と基板上の目標との間の整列
度を測定するために有効であり、マスクと基板において
はこうした目標間の整列が重要となる。各光学センサ８
４が積層位置決めテーブル組立体８５によってそれぞれ
の隅に取り付けられており、各光学センサ８４の特定の
目標を視認するのに適した位置へ光学センサ８４を操縦
するために、これら積層位置決めテーブル組立体８５は
ステップモータを使用している。各積層位置決めテーブ
ル８５は、水平方向位置決め板８７の水平方向運動を可
能とさせるために、背面フレーム３１に取り付けられて
いる水平方向位置決めテーブル８６を備える。垂直方向
位置決めテーブル８８が、垂直方向位置決め板８９の垂
直方向運動を可能とさせるために、各水平方向位置決め
板８７に取り付けられてる。光学センサ８４が各垂直方
向位置決め板８９に取り付けられている。

【００４０】各積層位置決めテーブル組立体８５は、目
標の整列を測定するのに適した位置へ光学センサ８４を
移動するのを可能とさせると共に、光学センサ８４が基
板の露光と干渉しないように光学センサ８４を引っ込め
ることを可能とさせる。積層位置決めテーブル組立体８
５は広範囲の異なる大きさのマスクに適応するために各
光学センサ８４に十分な移動性を与える。光学センサ８
４のための積層位置決めテーブル組立体８５のステップ
モータ及び光学センサ８４自体は、好適には、自動制御
のためにマイクロプロセッサへインタフェースで結合さ
れる。

【００４１】基板が単一のマスクに対してのみ露光され
る場合には、マスクと基板の間の整列は一般的には必要
ではなく、背面フレーム３１に対して可動である前面フ
レーム３２を有するマスクフレーム１４の使用は省略さ
れてもよいことに注意するべきである。このような実施
形態の場合には、平坦化フレーム３３が直接に背面フレ
ーム３１に取り付けられてもよい。同様に、このような
実施形態の場合には、光学センサは一般的に必要ではな
く、省略されてもよい。

【００４２】図１、図７及び図８を参照すると、基板プ
ラテン１５がマスクフレーム１４に隣接して設けられて
いる。基板プラテン１５はチャック板１００を備え、同
チャック板１００は好適にはアルミニウムから作られ、
引込み式駆動車輪１０１がこのチャック板１００を通し
てチャック板１００の複数の車輪穴１０８から交互に延
出したり引込んだりすることができる。簡単化のため
に、図１〜図３においては、チャック板１００の詳細は
示されていないことに注意されたい。引込み式駆動輪１
０１がラック１０２に取り付けられており、ラック１０
２では各駆動車輪１０１は駆動ベルトによって互いと結
合されて駆動モータ（図示されていない）によって駆動
されている。これら引込み式駆動車輪１０１は基板の基
板プラテン１５への自動操縦を援助する。車輪の出入は
チャック板１００の底部にボルト結合されている四つの
空気圧シリンダ１０５によって空気圧式で行われる。

【００４３】チャック板１００のスロット１０７を通っ
て伸びる二対の引込み式抑制ピン（snubbing pin）１０
６はチャック板１００の穴１１０を通って伸びる二対の
固定された突出したピンであるバンキングピン（bankin
g pin ）１１１と協働して、基板を基板プラテン１５の
表面に整列させる。基板が駆動車輪１０１によって基板
プラテン１５の中央付近に配置されると、駆動車輪１０
１は引込んで、基板をチャック板の表面へ降ろす。次
に、スロット１０７に沿って移動可能である抑制ピン１
０６がスロット１０７の最外側端部に配置されているピ
ンを備える空気圧延出シリンダ（図示されていない）に
よってチャック板１００を通して延出させられる。延出
させられると、チャック板１００の下に設けられている
空気圧抑制シリンダ１０４がバンキングピン１１１に向
かって抑制ピン１０６を移動させるように作動され、そ
れによって、基板がバンキングピン１１１に当接するま
で基板をバンキングピン１１１に向かって移動させる。
バンキングピン１１１は固定されているので、基板が露
光位置へ傾けられるときにマスクを損傷させることを回
避するために、バンキングピン１１１はチャック板１０
０から上方へ基板の厚さよりも短く延びている。例とし
て、０．１インチ（２．５４ｍｍ）の厚さの基板の場合
には、バンキングピン１１１は約０．０７５インチ
（１．９０５ｍｍ）上方へ延びる。一度中心合わせされ
ると、空気圧抑制シリンダ１０４と空気圧延出シリンダ
の両方で抑制ピン１０６を基板から離れさせると共にピ
ンをチャック板１００から引込ませる。基板をバンキン
グピン１１１に対して抑えつけることによって、基板が
基板プラテン１５上に適切に位置決めされる。バンキン
グピン１１１は固定されているものとして記載されてい
るが、基板プラテン１５を異なる大きさの基板に適応さ
せるように、バンキングピン１１１の位置が手動で調節
されることができると考えられるべきである。

【００４４】一度中心合わせされると、基板がチャック
によってチャック板１００の所定の位置に保持される。
チャックは、好適な実施形態においては、基板が保持さ
れるチャック板１００の表面に延びる真空溝１１３の格
子を含む真空基板チャック１１２である。好適には、格
子は基板を所定の位置に確実に保持するためにチャック
板１００の十分な表面積に渡って延びている。各真空溝
１１３の両側にあるガスケット短冊１１４はチャック板
１００と基板の間の気密シールを形成するのを助ける。
真空源（図示されていない）によって真空が真空溝１１
３に加えられると、基板が基板プラテン１５に確実に保
持される。図示されるチャック板１００は装置によって
適応される最大の大きさよりも幾らか小さい基板のため
のものであるが、チャック板１００がより大きな基板に
適応するように容易に変更され得ることは明らかであ
る。通常は基板チャックが基板を所定の位置に確実に保
持する一方で、バンキングピン１１１が、基板が傾いた
位置にあるときの真空装置の故障に対するバックアップ
として基板の底部の支持を与えることにも注目すべきで
ある。

【００４５】チャック板１００は基板の露光の間基板と
接触した状態を保つことから、チャック板１００は完成
した基板の品質に不都合な影響を与えうる露光光の反射
を防止する仕上げを施されるべきことがさらに重要であ
る。したがって、チャック板１００は、光の吸光度を最
大にさせるために、均一な黒色塗装のような仕上げを施
されることが好ましい。チャック板１００は好適にはア
ルミニウムから作られることから、均一な黒色陽極酸化
処理仕上げが好ましい。

【００４６】図２及び図３を参照すると、基板プラテン
１５の後方端縁の両側のマスクフレーム１４のすぐ近く
にある一対の旋回ピン１１５は基板プラテン１５を蝶番
式にベース２７へ取り付け、基板がマスクと概略平行に
なるような位置へ基板プラテン１５を傾けることを可能
とさせる。好適な旋回ピン１１５は高負荷複列アンギュ
ラコンタクトころ軸受であり、この複列アンギュラコン
タクトころ軸受は遊びがほとんどなく、したがって、基
板を所定の位置に確実に保持して正確な露光を可能とさ
せる。基板プラテン１５を概略垂直な位置へ持ち上げる
ために、基板プラテン１５の下に設けられているサーボ
駆動されるジャッキ用ねじ１２１が使用される。ジャッ
キ用ねじ１２１がクレビス形継手１２２によってベース
２７に旋回可能に結合され、さらに、ロッドエンド継手
軸受１２３によって基板プラテンフレームに結合され
る。ジャッキ用ねじ１２１の伸びる範囲を短く保って装
置の側面を低く保つために、ロッドエンド継手軸受１２
３が基板プラテン１５の蝶番端部の近くに適切に設けら
れる。このような配置の一つの交換条件は、ジャッキ用
ねじ１２１によって実現されるべき負荷がこの継手が蝶
番からさらに離れて設けられたとした場合に実現される
べき負荷よりも高くなることである。したがって、一対
の空気圧駆動されるリフト補助装置１２４がジャッキ用
ねじ１２１の両側の基板プラテン１５の右側及び左側に
設けられる。ジャッキ用ねじ１２１と同様に、各リフト
補助装置１２４はクレビス形継手１２５によってベース
２７に旋回可能に結合され、さらに、ロッドエンド継手
軸受１２６によって基板プラテン１５に結合されてい
る。圧力源（図示されていない）からの空気圧が空気圧
リフトシリンダ１２７へ供給されると、リフトシリンダ
１２７は基板プラテン１５を所定の位置へ傾ける際にジ
ャッキ用ねじ１２１を支援する。

【００４７】図１を参照すると、マスク及び基板ハンド
リング装置１２は基板プラテン１５に隣接して送り込み
コンベア１６をさらに備える。送り込みコンベア１６は
基板を基板プラテン１５へ移動させるための複数の送り
込み駆動ローラ１３１を備える水平テーブルである。送
り込み駆動ローラ１３１がベルトによって互いと結合さ
れており、技術的に周知の手段によりモータによって駆
動される。基板が基板プラテン１５へ移送される前に送
り込みコンベア１６上の基板の初期の整列を行うため
に、二対の整列ピン１３２が送り込みテーブルすなわち
送り込みコンベア１６に設けられている。整列ピン１３
２が技術的に公知であるような位置決めテーブル（図示
されていない）を使用して移動させられる。基板の位置
を測定して、マイクロプロセッサが処理中に基板の位置
を知ることができるようにするために、自由選択として
設けられる位置センサ（図示されていない）が設けられ
ることもできる。マイクロプロセッサが使用され、基板
プラテン１５が基板を受け取る用意が整っていない場合
には、送り込みコンベア１６に沿った基板の移動を停止
させる。

【００４８】送り込みコンベア１６と同様の送り出しコ
ンベア１７が基板プラテン１５に隣接して設けられる。
送り込みコンベア１６と同様に、送り出しコンベア１７
は複数の送り出し駆動ローラ１３３を備える水平テーブ
ルである。送り出し駆動ローラ１３３がベルトによって
互いと結合されており、技術的に周知である手段により
モータによって駆動され、露光された基板を基板プラテ
ン１５からさらに別な処理のための領域へ移動させる手
助けをする。

【００４９】図９及び図１０に関して、走査装置１３は
技術的には凡そ知られているような平行光ビームを発生
させるための装置を含む。この装置は詳細には紫外線光
ビームを発生させるための８キロワットＵＶランプを収
容するランプ室１４１を備える。ランプ室からの紫外線
光ビームが反射鏡１４２に向けられ、反射鏡１４２でこ
の紫外線光ビームが平行光ビームを作り出すための平行
化鏡１４３へ反射される。次に、平行光ビームが同様に
シャトル２２に取り付けられている長方形開口組立体１
４４を通るように向けられている。

【００５０】平行光ビームを発生させるためのこの装置
がシャトル２２に取り付けられており、このシャトル２
２は四つの平行レール２３に取り付けられている。四つ
のレールを使用することによって、シャトル２２の安定
性が改善される。レール２２が互いと厳密には平行では
ない場合には、シャトル２２はボールブッシュ軸受１４
７を備えるレールに取り付けられることが好ましい。こ
れらは、各軌道間の整列に僅かな誤差があるか否かに係
わらず、シャトル２２が軌道に沿って滑らかに移動する
ことを可能にさせる。

【００５１】サーボモータ１５２によって駆動される回
転案内ボールねじ１５１によって、シャトル２２がレー
ル２３に沿って駆動される。３対１比歯車箱１５３が設
けられ、モータの３回転の結果ねじシャフトの１回転を
生じさせるようにする。シャトル２２の底部に取り付け
られているボールナット１５４はシャトルを案内ボール
ねじ１５１へ結合させる。サーボモータ１５２の速度、
したがって、露光の長さがマイクロプロセッサによって
基板の正確な露光を保証するように細かく制御されるこ
とができる。さらに、ランプ室要素の老化と共に発生し
得るような平行光ビームの強度のあらゆる変化を自動的
に補正するために、サーボモータ１５２の速度を使用す
ることができる。

【００５２】平行光ビームがマスク及び基板と垂直にな
るように光源装置全体が向けられる。この実施形態にお
いては、平行光ビームがｚ軸と平行となるようにシャト
ル２２を水平方向から２度の角度で搬送するように軌道
が配置される。平行光ビームが露光域の全ての点で正確
に均一の強度を与えることができるならば、長方形開口
は基板の均一な露光を行う。しかしながら、本発明にお
いて大型の基板のワンパス露光に関して使用されるもの
のような大型平行光ビームの場合には、このような正確
なビーム強度を達成することが困難である。したがっ
て、ビーム強度の任意の変動に対する補正を行うため
に、成形内側端縁１５６を備える開口アダプタ１５５が
設けられ、開口の形状を修正する。

【００５３】開口アダプタ１５５の内側端縁１５６を適
切な形状にするために、走査の行程に渡る露光域の頂部
から露光域の底部までの様々な点で露光のエネルギを測
定するための試験が行われるべきである。走査の間全体
のビームエネルギが一定の状態で一定速度でシャトル２
２が移動させられることから、露光域の水平線を横切る
露光のエネルギの変動はなくなるはずであることは明ら
かである。変動は垂直方向すなわち鉛直方向で生じる。
開口アダプタ１５５の内側端縁１５６の湾曲の形状を調
節することによって、要求される均一性範囲内に露光を
補正するように露光が修正されることが可能である。内
側端縁１５６に関して独自の特定の幾何形状を有する様
々な開口アダプタ１５５が、異なるランプ室及び特定の
走査装置を構成する他の装置間の差に基づいて各設備に
対して一般的に要求される。周期的な再試験及びその結
果による開口アダプタの修正がランプ及び他の装置の寿
命に関してさらに必要とされる。

【００５４】本発明の装置の使用が図１２の流れ図を参
照して説明される。フォトレジストを塗布された第一基
板は、位置センサが第一基板を感知してマイクロプロセ
ッサへ信号を送り、次に、送り込みローラ１６によるさ
らなる基板の運動を停止させるまで送り込みコンベア１
６の送り込みローラによって基板プラテン１５に向かっ
て移動させられる。次に、送り込みローラの整列ピン１
３２が作動されて延出させられ、送り込みコンベア１６
上で基板を中心合わせする。中心合わせされると、整列
ピン１３２が引込められる。基板プラテン１５が基板を
受け取る準備を整えると、送り込みローラが再び作動さ
せられて基板プラテン１５の引込み式駆動車輪１０１が
延出させられ、基板を基板プラテン１５へ移送する手助
けをするように駆動される。基板が基板プラテン１５の
中央付近の位置へ進むと、基板の位置を測定して基板の
さらなる前進を停止させるために、基板プラテン１５の
位置センサが使用される。次に、基板を直接にチャック
板１００の表面に設置するように、引込み式駆動車輪１
０１が引込められる。次に、基板を基板プラテン１５で
正確に中心合わせするために、抑制ピン１０６がチャッ
ク板１００を通して延出させられ、基板プラテン１５の
それぞれのスロット１０７に沿って移動させられる。次
に、抑制ピン１０６が引込められ、基板をチャック板１
００で所定の位置に保持するために真空が基板チャック
１１２に適用される。

【００５５】基板が基板チャック１１２によって留めら
れると、サーボ駆動されるジャッキ用ねじ１２１とリフ
ト補助装置１２４とが作動させられて、基板プラテン１
５を概略垂直な位置へ傾ける。この位置へ到達させられ
ると、ｚ軸ステップモータ５２が作動させられて、マス
クの面のシムが基板に当接するまでマスクフレーム１４
を傾斜台４６下方へ摺動させることによって、マスクを
基板に向かって移動させる。

【００５６】この時点で、必要があれば、マスクと基板
の整列がチェックされて補正される。複数回露光が単一
基板に関してなされる場合には、このステップが一般的
に必要とされる。露光前又は基板の最初の露光の間のい
ずれかで、一つ以上の目標が基板の表面で露光されるこ
とが必要とされる。好適には、四つの目標が設けられ、
一つ一つが基板の四つの隅のぞれぞれに設けられる。光
学センサがそれぞれの積層位置決めテーブル組立体８５
を使用して整列をチェックするのに適した位置へ移動さ
せられ、整列がチェックされる。もしマスクと基板が整
列されていなければ、ｚ軸ステップモータ５２が作動さ
せられてマスクと基板を離れさせ、ｘ軸位置決めテーブ
ル５６、ｙ₁ 軸位置決めテーブル６２、及びｙ₂ 軸位置
決めテーブル７１と関連するステップモータが操縦され
て、マスクが基板と整列するまで前面フレームを調節す
る。ｚ軸ステップモータ５２が再び作動させられて、マ
スクと基板を互いに近接するように移動させ、もう一度
整列チェックがなされて、許容可能な整列が達成された
ことを確認する又は整列を達成するためにｘ軸位置決め
テーブル５６、ｙ₁ 軸位置決めテーブル６２、及びｙ₂
軸位置決めテーブル７１の追加操縦を決定する。

【００５７】マスクと基板が整列されると、光学センサ
が引込められ、ランプ室１４１にエネルギが与えられ、
シャトルサーボモータ１５２が作動させられて、平行光
ビームで基板を走査し始める。露光が完了すると、ラン
プ室１４１はエネルギを断たれ、ｚ軸ステップモータ５
２が作動させられてマスクを基板から離し、基板プラテ
ン１５が水平位置まで戻される。次に、真空基板チャッ
ク１１２が基板を解放し、駆動車輪１０１が延出させら
て駆動され、露光された基板を基板プラテン１５から送
り出しコンベア１７の送り出しローラへ移動させる。

【００５８】露光された基板が基板プラテン１５から除
去される一方で、新しい基板が露光の準備で基板プラテ
ン１５に移送されることができる。次に、これら全工程
がそのロットが終了するまで繰り返される。前に指摘さ
れたように、この方法の効率を向上させるために、露光
の際のシャトル２２の運動の方向が好適には続いて行わ
れる基板の露光に関して交代される。もし最初の基板が
シャトルが左から右方向へ移動することによって走査さ
れるなら、次の基板はシャトルが右から左方向へ移動す
ることによって走査される。

【００５９】本発明のさらに他の恩恵は、マスクのマス
クフレーム１４への装着を簡単化させるために、可倒式
基板プラテン１５を使用することができることである。
この可倒式基板プラテン１５はこのために図７に示され
るような四つの引込み式マスク装着チャック１６１を含
む。各マスク装着チャック１６１はガスケット１６３に
よって区画された壁を有する真空溝１６２を含む。真空
が四つのマスク装着チャック１６１へ適用されると、マ
スクが基板プラテン１５に確実に保持される。引込み式
マスク装着チャック１６１が、各隅によってマスクをマ
スクのアートワークから離して保持するように、配向さ
れる。マスク装着チャック１６１は、通常は引込んだ位
置にある一方で、マスクを装着するためには延出させら
れる。マスクは基板プラテン１５の表面と直接接触して
置かれるのではなく、むしろマスクが基板プラテン１５
との接触によって損傷を受ける又は汚染されることを防
止するために、四つの隅によって四つのマスク装着チャ
ック１６１に保持されることが好ましい。

【００６０】基板プラテン１５上に配置されて四つのマ
スク装着チャック１６１によって保持されると、基板に
関してなされたように、基板プラテン１５が上方へ傾け
られる。傾けられるとすぐ、平坦化フレーム３３又はア
ダプタフレーム３５は、一方が使用されているとすれ
ば、マスクと物理的接触をするまで傾斜台４６の下方へ
マスクフレーム１４を降ろすためにｚ軸ステップモータ
５２が使用される。次に、マスクフレーム１４のマスク
チャック３６が作動させられ、基板プラテン１５のマス
ク装着チャック１６１が解除される。ｚ軸ステップモー
タ５２が使用されて、新たに装填されるマスクから基板
プラテン１５を分離し、ジャッキ用ねじ１２１及び空気
圧リフト補助装置１２４が基板プラテン１５を水平位置
へ降ろすために使用される。基板プラテン１５が使用さ
れなければ、新しいマスクをマスクフレーム１４の所定
の位置へ操縦することは非常に困難となるであろう。

【００６１】このように本発明の好適な実施形態を説明
したので、多数の修正が本発明の意図される精神及び範
囲から逸脱することなくなされ得ることは当業者にとっ
て明らかである。したがって、本発明は、開示されたよ
うな好適な実施形態の特定の特徴によってではなく、特
許請求の範囲によって規定されることを意図されるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する際に使用される装置の部分略
平面図である。

【図２】マスクフレームとプラテンの組立体の前方斜視
図である。

【図３】プラテン組立体が傾けられかかている状態の図
２の組立体の前方斜視図である。

【図４】マスクフレーム組立体の側面図である。

【図５】マスクフレーム組立体の後方斜視図である。

【図６】背面フレームの一部分が除去されている状態の
スライド板及び前面フレームの前方斜視図である。

【図７】チャック板の平面図である。

【図８】チャック板が除去されている状態のプラテンの
斜視図である。

【図９】走査装置の前方斜視図である。

【図１０】走査装置の下方斜視図である。

【図１１】マスクフレームの正面図である。

【図１２】本発明の装置を使用するフォトリソグラフィ
法を説明する流れ図である。

【符号の説明】

１４…マスクフレーム １５…基板プラテン ２２…シャトル １１２…基板チャック １２１…ジャッキ用ねじ又は押し上げ装置 １４１…ランプ室又は光源

フロントページの続き (72)発明者 ユージーン ジェイ．メルボン アメリカ合衆国，カリフォルニア 91741, グレンドラ，イースト ダルトン アベニ ュ 1240 (72)発明者 ビクター エム．ジャコボ アメリカ合衆国，カリフォルニア 91791, ウエスト コビナ，サウス ドナ ベス アベニュ 1304

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光パターンを与えるようにされたマス
   クと、 前記マスクを概略垂直な位置に保持するようにされたフ
   レームと、 前記基板を概略水平な位置に受容するようにされたプラ
   テンと、 前記基板をプラテンに対して保持するようにされたチャ
   ックと、 前記基板を前記マスクと概略平行な位置に配置するため
   に前記プラテンを傾けるようにされた押し上げ装置と、 前記マスクを通して前記基板へ前記基板と概略垂直な方
   向に放射線を供給する光源と、 を備える、放射線に対して基板を露光させるための装
   置。
2. 【請求項２】 マスクを概略垂直な位置に保持するよう
   にされたフレームと、 基板を概略垂直な位置に保持するようにされたプラテン
   と、 前記マスクを通して前記基板へ前記基板に概略垂直な方
   向に放射線ビームを生成させることができる放射線源
   と、 前記放射線源を保持すると共に前記基板と平行な直線経
   路に沿って放射線ビームを移動させるようにされた移動
   可能なシャトルと、 を備える、放射線に対して基板を露光させるための装
   置。
3. 【請求項３】 前記プラテンは概略水平な第一位置から
   概略垂直な第二位置まで傾けることができる、請求項２
   に記載の基板を露光させるための装置。
4. 【請求項４】 前記プラテンを第一位置から第二位置ま
   で移動させるための押し上げ装置をさらに備える、請求
   項３に記載の基板を露光させるための装置。
5. 【請求項５】 前記マスクと前記基板とを互いに対して
   整列させるための手段をさらに備える、請求項２に記載
   の基板を露光させるための装置。
6. 【請求項６】 前記マスクと前記基板とを整列させるた
   めの手段は、 前記マスク上の複数の第一目標と前記基板上の複数の第
   二目標との間の整列度を測定するための複数のセンサ
   と、 前記センサの測定と所望される整列度とに基づいて計算
   されるマスクの運動を計算するための手段と、 計算された運動分だけ前記マスクを動かすための手段
   と、 を備える、請求項５に記載の基板を露光させるための装
   置。
7. 【請求項７】 前記フレームは垂直方向から約５度まで
   の角度をなす、請求項２に記載の基板を露光させるため
   の装置。
8. 【請求項８】 前記放射線源の露光域を修正するための
   開口をさらに備える、請求項２に記載の基板を露光させ
   るための装置。
9. 【請求項９】 前記フレームと前記プラテンとが第一室
   に設けられ、前記放射線源と前記移動可能なシャトルと
   が第二室に設けられる、請求項２に記載の基板を露光さ
   せるための装置。
10. 【請求項１０】 フォトリソグラフィ用マスクを概略垂
    直な位置に保持するようにされたフレームと、 概略水平な第一位置と概略垂直な第二位置との間で基板
    を移動させるようにされた可倒式プラテンと、 前記第一位置から前記第二位置まで前記基板を傾けるよ
    うにされた押し上げ装置と、 前記マスクと前記基板を互いと近接して位置決めするよ
    うにされた位置決め装置と、 前記マスクを通して前記基板へ前記基板と概略垂直な方
    向に平行光ビームを生成することができる平行光源と、 前記平行光源を保持すると共に前記平行光ビームを前記
    基板と平行な直線経路に沿って移動させるようにされた
    移動可能なシャトルと、 を備える、平行光に対してフォトレジストを塗布された
    基板を露光させるためのフォトリソグラフィ装置。
11. 【請求項１１】 マスクを概略垂直な位置に保持するス
    テップと、 概略水平な位置から前記マスクと概略平行な位置まで前
    記基板を傾けるステップと、 前記マスクと前記基板とを互いと近接して位置決めする
    ステップと、 前記基板と概略垂直な方向の放射線に対して前記基板を
    露光させるステップと、 を含む露光パターンを有するマスクに応じて基板を露光
    させるための方法。
12. 【請求項１２】 マスクを概略垂直な位置に保持するス
    テップと、 基板を前記マスクに近接して位置決めするステップと、 前記マスクを通り前記基板へ前記基板と概略垂直な方向
    に供給される放射線ビームに対して前記基板の一部分を
    露光させるステップと、 前記基板の所望の領域を露光するために、前記基板と平
    行な直線経路に沿って前記放射線ビームを移動させるス
    テップと、 を含む、露光パターンを有するマスクに応じて基板を露
    光させるための方法。
13. 【請求項１３】 前記マスクと前記基板を互いに対して
    整列させるステップをさらに含む、請求項１２に記載の
    基板を露光させるための方法。
14. 【請求項１４】 前記マスクと前記基板を整列させるス
    テップは、 前記マスク上の複数の第一目標と前記基板上の複数の第
    二目標との間の整列度を測定するステップと、 センサの測定と所望される整列度とに基づいて計算され
    た前記マスクの運動を計算するステップと、 計算された運動分だけ前記マスクを移動させるステップ
    と、 をさらに含む、請求項１３に記載の基板を露光させるた
    めの方法。
15. 【請求項１５】 基板を前記マスクに近接して位置決め
    するステップは、 概略水平な第一位置から概略垂直な第二位置まで前記基
    板を傾けるステップと、 前記マスクを前記基板に向かって移動させるステップ
    と、 を含む、請求項１２に記載の基板を露光させるための方
    法。
16. 【請求項１６】 ａ．マスクを概略垂直な位置に保持す
    るステップと、 ｂ．基板を概略水平なプラテンに供給するステップと、 ｃ．概略水平な位置から前記マスクに概略平行な位置ま
    で前記プラテンを傾けるステップと、 ｄ．前記マスクと前記基板を互いと近接して位置決めす
    るステップと、 ｅ．前記マスクの一部を通して前記基板へ前記基板に概
    略垂直な方向に供給される平行放射線ビームに対して前
    記基板の一部を露光させるステップと、 ｆ．前記基板の所望される領域を露光させるために、前
    記基板と平行な直線経路に沿って平行放射線ビームを移
    動させるステップと、 を含む、露光パターンを有するマスクに合わせてフォト
    レジストをコーティングされた複数の基板を露光させる
    ためのフォトリソグラフィ法。