JPS61251027A - 投影露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、被露光体に原板上のパターン像、例えば半導
体回路を焼付ける露光装置に関し、特に大画面を分割焼
きする分割走査（ステップアンドスキャン）形として好
適な露光装置に関する。

［従来の技術の説明］ ミラープロジェクション方式の半導体焼付装置において
は、マスクと基板（またはぎウェハ）をキャリッジ上に
乗せこれを露光面上にスキャン移動させることにより画
面全体を露光している。

しかし、最近の傾向として、チップコストの低減を目的
としたウェハの大口径化や液晶ＴＶ用等の大型の液晶表
示板の製造のため、画面が大型化してくると、露光範囲
を大きくし、かつスキャン長を伸ばさなければならない
ことにより装置が大型化してくるという問題があった。

この対策として、画面を分割してスキャン焼きを複数回
に分けて行なうステップアンドスキャン焼方式が考えら
れている。そして、このステップアンドスキャン焼きを
より高速かつ高精度に行なうために、該キャリッジにマ
スクステージや基板ステージ等の移動ステージ（Ｘ、Ｙ
、θステージ）を搭載することが考えられている。

ところが、キャリッジに移動ステージを搭載してみると
、案に相違して転写パターンの位置ずれが生じ、却って
焼付は精度が低下するという不都合があった。

これは下記の理由による。すなわち、移動ステージは、
マスクまたは基板の絶対位置合せ、マスクと基板との相
対位置合せ、さらには基板のステップ送り等を行なうた
めのものであり、比較的移動自在に構成されている。ま
た、この移動ステージは例えば基板ステージの場合で４
０Ｋｇ程度と重い。従って、露光の際、キャリッジを走
査させるとこのキャリッジに搭載されている移動ステー
ジはその慣性のためキャリッジの加速に追随できずにキ
ャリッジとの相対位置がシフトしてしまう。

これによりマスクと基板との走査方向の相対位置ずれが
生じ、焼付は精度が低下する。

［発明の目的］ 本発明の目的は、前述の問題点に鑑み、ステップアンド
スキャン形の投影露光装置におけるスループッ１〜と焼
付は精度の向上を図ることにある。

［実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るステップアンドスキ
ャン方式のミラープロジェクション露光装置の構成を示
す。同図において、１は焼付パターンが形成されている
フォトマスク、２はマスク１を搭載してＸ、Ｙ、θ方向
に移動可能なマスクステージである。３は液晶表示板を
製造するためにその表面に多数の画素とこれらの画素の
オン・オフを制御するためのスイッチングトランジスタ
が通常のフォトリソグラフィの手順で形成されるガラス
基板で、対角線の長さが１４インチ程度の方形である。

４は基板３を保持してＸ、Ｙ、θ方向に移動可能な基板
ステージで、４つの位置へステップ移動することにより
基板３の４分割露光を可能にしている。５は台形ミラー
５６、凹面鏡５７および凸面鏡５８の組み合せからなる
周知のミラー投影系で、マスクステージ２によって所定
位置にアライメントされたマスク１のパターン像を基板
３上へ等倍投影する。マスク１のパターン像は、基板３
上の感光層がマスク上方に配置されている不図示の照明
光学系からの特定波長の光によりマスク上のパターンを
介して露光されることにより、基板３上に転写される。

なお、投影系５の光軸は上記照明系の光軸と一致させで
ある。

６はマスクステージ２と基板ステージ４を一定の関係で
保持するホルダ（キャリッジ）で、不図示のＬＡＢ　（
リニアエアベアリング）に支持されることによりマスク
ステージ２上のマスク１と基板ステージ４上の基板３と
をＹ方向（紙面の左右方向）に一体的に移送可能として
いる。このホルダ６の１回の移動で基板３は１／４ずつ
露光される。

７．８は本発明の特徴とするシフトロック機構である。

シフトロック機構７は、第２図に示すように、バキュー
ムバッド７１と該パッド７１を基板ステージ４に接続す
るための板はね７２等で構成されている。１３は板ば勾
１２をバキュームパッド７１および基板ステージ４に固
定するためのボルトである。

バキュームパッド７１には、第３図に示すように、下面
に凹部７４および該凹部７４に真空または加圧空気を供
給するための通路７５が設けてあり、該通路７５には配
管７６を介して給排気切換バルブ７７が接続されている
。また、バルブ７７には、図示しない真空源および加圧
空気源が接続されている。

上記構成において、基板３のアライメント時は、バルブ
７７により配管１６を加圧空気側に接続する。

これにより、バキュームバッド７１の凹部７４に配管７
６および通路７５を介して加圧空気が供給（給気）され
、この加圧空気が、凹部７４からバッド７１下面に噴出
してここにエアベアリングが形成され、パッド１１は移
動自在となって基板ステージ４の移動の支障とはならな
い。一方、走査露光時は、バルブ１７により配管７Ｇを
真空側に接続する。これにより、バキュームパッド７１
の凹部７４が配管７６および通路７５を介して減圧され
、パッド７１は基台すなわちホルダ６のベース部６１の
上面に密着する。これにより、パッド７１はホルダ６に
固定され、このパッド７１に接続されている基板ステー
ジ４の移動（シフト）が防止される。

この実施例においては、バキュームバッド７１と基板ス
テージ４とを接続するために板ばね１２を用いている。

これにより、バキュームパッド７１と基板ステージ４と
の高さの違いを吸収することができ、また、上下方向の
移動に関しては相互に自由となる。なお、板ばね７２の
長手方向をホルダ６の走査方向と一致させているため、
板ばね７２は走査方向が引張り方向くまたは圧縮方向）
となり、バキュームパッド７１と基板ステージ４との走
査方向についての固定材料として充分に機能する。

第４図は本発明のシフトロック機構を内臓した基板ステ
ージの断面図である。同図において、４１は基板３を保
持するためのチャック、４２は基板３をＸＹ平面内でチ
ャック４１ごと回転させるθテーブル、４３は本発明の
特徴とするスコヤである。４４はＸＹテーブルで、θテ
ーブル４２はこのＸＹテーブル４５に対しボールベアリ
ングを介して回転自在に取り付けられている。４５は基
板３を７方向に移動してフォーカス調整やチルト調整を
行なうためのアクチュエータで、圧電素子等からなる。

４６はＹスライダで、図示しないモータで駆動されるボ
ールネジ４７の回転に応じてＸスライダ４８上に形成さ
れたＹガイド４９に沿ってＹ方向に移動する。ＸＹテー
ブル４４は、アクチュエータ４５を介してこのＹスライ
ダ４６に固定されている。５０はＹスライダ４６をＹガ
イド４９に沿わせるための摺動駒である。

また、Ｘスライダ４８は、ホルダ６のベース部６１上面
にＸ方向に形成されているＸガイド５１に沿って、図示
しないモータで駆動されるボールネジ５２の回転に応じ
てＸ方向に移動する。なお、同図ではＸスライダ４８の
下半分からベース部６１へかけての部分は一部Ｘ方向か
ら見た断面を現わしである。

また、７１〜７３は本発明の特徴とするロックシフト機
構を構成しており、バキュームパッド７１は、Ｙガイド
４９に対して固定しまたは移動自在となるように制御さ
れる。板ばね７２はパッド７１とＹスライダ４６とを接
続するためのものであり、ボルト１３は板ばね７２をパ
ッド７１およびＹスライダ４６に固定するためのもので
ある。そして、走査時はパッド７１が固定されることに
より、前述と同様にＹスライダ４６のＹガイド４９に対
する移動が禁止され、ＸＹテーブル４４、従って基板ス
テージ４のＹ方向へのシフトが防止される。なお、第４
図においては、Ｘスライダ４８とＸガイド５１との間に
も同様のロックシフト機構が設けられているが、これは
、走査時のホルダ６のヨーイングによるＸ方向の加速度
により、基板ステージ４がＸ方向にシフトするのを防止
するためである。

［実施例の変形］ なお、上述の実施例においてバキュームパッドは底面に
凹部を有するものを用いているが、ウェハチャックとし
て用いられるもののように溝または多数の小径孔を有す
るもの、または、ある種の流体噴出パッドのように流体
噴出面が多孔質材で構成されたものを用いるようにして
もよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によると、マスク等の原板と基板等
の被露光体とを一体的に保持して移送するためのキャリ
ッジに原板および／または被露光体を搭載してＸＹ平面
内で移動可能な移動ステージを載置したため、原板およ
び／または被露光体の位置合せおよび原板の交換や被露
光体のステップ送り等に要する時間を短縮することがで
き、スループットを向上させることができるとともに、
走査露光時は移動ステージをキャリッジに固定するよう
にしているため、走査時の加速度による移動ステージの
シフトすなわち原版と被露光体との位冒ずれを防止する
ことができ、パターン転写精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る半導体焼付装置の要部
断面図、 第２および３図はそれぞれ第１図におけるシフトロック
機構部分の上面図および縦断面図、第４図は本発明の他
の実施例に係る基板ステージの断面図である。 １：フォトマスク、２：マスクステージ、３：基板、４
：基板ステージ、５：ミラー投影系、６：ホルダ（キャ
リッジ）、７：シフトロック機構、７１：バキュームパ
ッド、７２：板ばね、１４：凹部、７７：給排気切換バ
ルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、原板と被露光体とを位置的に整合した後、これらの
   原板と被露光体とを投影光学系に対して一体的に走査す
   ることにより原板の像を被露光体上に転写する投影露光
   装置において、上記原板と被露光体とを一体的に移送す
   る部材に上記原板または被露光体を搭載してＸＹ平面内
   で移動可能なステージを載置するとともに、上記走査時
   に該ステージの上記移送部材に対する少なくとも走査方
   向の移動を禁止するロック部材を設けたことを特徴とす
   る投影露光装置。