JPS61251030A - 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
適な投影露光装置に関する。

［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′クシ、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、キャリッジに基板ス
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。

第３図は、ステップアンドスキャン焼方式によるパター
ンの焼付手順を示す。同図において、１はフォトマスク
、３は基板またはウェハ、４は基板ステージ、２１はパ
ターンの有効焼付範囲、２２はパターン焼付のための照
明光の照明範囲である。

２３はパターン焼付時の基板３のスキャン方向を示す。

パターンの焼付は以下のように行なう。まず、マスク１
と基板３の位置合わせを行なうため、基板ステージ４を
動かして、基板３の位置を第３図（１）のように設定す
る。そして、基板ステージ４を搭載したキャリッジをス
キャン方向２３に動かすと、例えば基板３の左上の四半
弁２１が焼付けられる。

次にマスクを変え、さらに基板ステージ４を動かすこと
により、第３図（２）に示すように位置設定し、前回と
反対方向にキャリッジをスキャンさせる。これにより、
例えば左下の四半弁２１′が焼付けられる。

以下、同様にして、右上の四半弁２１”　　（第３図（
３））、右下の四半弁２１”’　（第３図（４））の焼
付を行なうことにより全体の焼付が完了する（第３図（
５））。

ところで、この基板ステージは例えば４０ｋＱ稈度と比
較的重い。一方、キャリッジは焼付のためのスキャンを
滑らかにするため、その支承手段としてリニアエアベア
リング（以下、ＬＡＢという。

）を使用し、キャリッジを浮上させている。従って、第
３図のようなステップアンドスキャン焼きにおいて、基
板ステージが移動したことによりキャリッジ内部に重心
の変化が生じ、そのためにキャリッジの姿勢が変化する
ことがあった。すなわち、このような姿勢変化が発生し
た状態で焼付を行なうとパターンの焼付範囲がずれてし
まい、焼付精度が低下するという問題点があった。

［発明の目的］ 本発明は、前述の問題点に鑑み、キャリッジ内部の重心
の移動によるキャリッジの姿勢変化を補正し、パターン
の焼付範囲のずれをなくし、焼付精度の低下を防止する
ことを目的とする。

［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
ャンタイプの投影露光装置の概略構成図である。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は凹面鏡と
凸面鏡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。６は不
図示の光源からの特定の波長の光で露光位置にあるマス
ク１を照明する照明光学系で、マスク上のパターンを介
して基板３上の感光層を露光することにより、マスク上
のパターンを基°板３に転写可能とするためのものであ
る。なお、投影系５の光軸は照明系６の光軸と一致させ
である。

７はＹ方向（紙面に垂直な方向）に設けられた２つのガ
イドレール８に沿って移動可能なＬＡＢで、一方はＸ方
向（紙面の左右方向）、Ｚ方向（紙面の上下方向）拘束
タイプ、他方はＺ方向拘束タイプである。９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キャ
リッジ（ホルダ）で、ＬＡＢ７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とを一体的に移送可能としている。このキャリッジ
の一回の移動で基板３は各マスク１ごと１／４づつ露光
される。１３は投影系５、照明系６およびガイドレール
８を一定の関係で取付けるための基台である。

第２図は、上記実施例に係る投影露光装置のキャリッジ
部分の側面図を示す。同図は、キャリッジのスキャン方
向に垂直な方向から見た側面図であり、一部透視図とな
っている。なお、第１図と共通または対応する部分につ
いては同一の符号で表わす。また、マスクステージ２や
基板ステージ４は省略し、投影系５も台形ミラーのみで
示しである。

同図において、１０はエアセンサ等のギャップセンサで
あり、ガイドレール８までの間隔を測定している。１１
はサーボバルブであり、ＬＡＢ７のエアの噴出を調整し
ている。また、１２はキャリッジ９のスキャン方向（Ｙ
方向）を示す。キャリッジ９に搭載した基板ステージの
移動等により重心が移動し、キャリッジ９がΔθだけ傾
くと、キャリッジと投影系の位置関係は図中実線で示し
たようになる。なお、実際は投影系５は不動でありキャ
リッジ９の方が傾くのであるが、同図においては、相対
的に投影系５の姿勢を変化させて示しである。

本来、キャリッジの姿勢変化がなければ、位置関係は図
中点線で示したようになるはずである。従って、キャリ
ッジ９の姿勢変化がなければ、マスク１上のａ点は、基
板３上のｂ点に投影されるが、Δθだけ姿勢変化すると
ａ点の像は基板３上のＣ点に投影されてしまう。すなわ
ち、キャリッジ９の姿勢変化により、焼付パターンがΔ
Ｙ（＝１・Δθ、但しＬはマスク１と基板３との間隔）
だけイメージシフトしてしまう。

第１図および第２図に示す構成の露光装置においては、
このような場合、まず、ギャップセンサ１０でＬＡＢ７
からガイドレール８までの間隔を検出する。ＬＡＢ７か
らのエアの噴出は、図示しないマイクロプロセッサ（Ｃ
ＰＵ）等の制御装置により制御されている。このＣＰＵ
が、ギャップセンサ１０で検出した間隔に応じて、例え
ば各センサ１０による検出ギャップが互いに等しくなる
ようにＬＡＢ７各部から噴出されるエアの圧力を制御し
、キャリッジ９の姿勢変化を補正する。補正した状態で
キャリッジ９をスキャンさせれば、パターンの焼付範囲
のずれがないように露光できる。

［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
リッジの姿勢変化を検出し、キャリッジを滑動自在に支
承するＬＡＢの少なくとも両端のエアパッドの厚さを変
化させること等により、その姿勢の補正ができるため、
キャリッジ内部にその姿勢変化を引きおこす程の重心の
変化が発生した場合であっても、露光パターンの焼付範
囲のずれをなくして焼付を行なうことができ、焼付精度
の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る投影露光装置の概略
構成図、 第２図は、第１図の装置におけるキャリッジ部分の側面
図、 第３図は、ステップアンドスキャン焼方式によるパター
ンの焼付手順を示す図である。 １：フォ；・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、７：リニアエア
ベアリング、８ニガイドレール、９：キャリッジ、１０
：ギャップセンサ、１３：基台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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の姿勢変
   化を検出する手段と、 該移送部材を上記走査の方向に対し滑動自在に支承する
   手段の寸法を上記検出手段の出力に応じて変化させるこ
   とにより上記姿勢変化を補正する手段と を設けたことを特徴とする投影露光装置。 ２、前記支承手段が、前記移送部材の被支承面に流体を
   噴出することにより形成される流体噴出パッドである特
   許請求の範囲第１項記載の投影露光装置。 ３、前記姿勢変化の検出手段がギャップセンサである特
   許請求の範囲第１または２項記載の投影露光装置。