JPS62158341A - 移動ステ−ジ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種のディスプレイお裏び牛導体集積回路な
どの微細加工において利用される移動ステージに関し、
特にアライメントマークをステージ上に設け、被転写板
の製作を容易にすると共に該被転写板を小型化し得る工
うにし友ものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の移動ステージとしては第８図に示すもの
が知られている。すなわち、この移動ステージ１は、固
定ステージ２上に一対のレール３Ａ　、　３Ｂ　ｔ″介
して配設されることにエフＹ方向に移動自在なＹステー
ジ４と、とのＹステージ４上に一対のレール５Ａ、５Ｂ
ｔ−介して配設されることにエフ前記Ｙ方向と直交する
Ｘ方向に移動自在なＸステージ６とからなり、Ｘステー
ジ６の１面にはレジスト付フォトマスクブランク等の被
転写板７を真空吸漕する友めの例えば４コの穴８が設け
られ、また該ステージ６の一側面には前記各穴８゛とＸ
ステージ６の内部で互いに連通ずる円筒状のジヨイント
９が取付けられている。そして、ジヨイント９は図示し
ない真空ポンプにパイプを介して接続されている。

このような移動ステージ１を用いて大型のパターンを被
転写板７に転写する場合、先ず大型のパターンを４分割
し、その分割され次パターンを有するフォトマスクｆ：
４個製作し、これらをマスターとする。この時、被転写
板７とフォトマスクとのアライメントのために、各フォ
トマスクには２個のアライメントマークを形成しておく
。ま友、被転写板Ｔにもろらかじめ前述し次各フォトマ
スクに対応して位置決めができるようにアライメントマ
ークを形成しておく。次に、前述の移動ステージ１お工
びアライメント装置を備えた等倍の投影露光装置を用い
て各フォトマスクの分割パターン全被転写板７へ順次転
写していく。

すなわち、先ずＸステージ６上に被転写板Ｔを位置決め
して載置し、真空吸着によって固定する。

次に、第１のフォトマスクを投影露光装置にセットシ次
後、アライメント装置によって第１の７オトマスクに形
成されたアライメントマークと、このマークに対応する
被転写板７のアライメントマークとが一致するまで前記
Ｘステージ４お工びＸステージ６を移動調整する。そし
て、一致後第１のフォトマスク全通して露光し、その分
割パターンを前記被転写板Ｔの所定箇所に転写する。以
下同様にして第１のフォトマスクを第２．第３．第４の
フォトマスクに頭次交換して位置決め、露光することに
より、それらの分割パターンを被転写板７に転写する。

そして、全ての分割パターンが転写されると、被転写板
７ｔＸステージ６上から取り外し、被転写板７を現像、
エツテングすることにより所定の大型パターンが形成さ
れる。

〔発明が解決しょうとする問題点〕

しかしながら、従来のかかる移動ステージ１では、あら
かじめ被転写板７にアライメントマークを形成しておか
なければならず、そのために作業性が悪いという不都合
がめった。また、この被転写板Ｔのアライメントマーク
は、当然分割パターンが転写される領域内には形成する
ことができないことから、被転写板７の周囲に投げなけ
ればならず、そのための領域全加味した大きさの被転写
板を準備しなければならず、被転写板の小型化に対して
制限を与えていた。

し問題点を解決する丸めの手段〕 本発明に係る移動ステージは上述しｆｃ　Ｊ：うな問題
を解決すべくなされｔもので、Ｘ方向に移動するＸステ
ージと、このＸステージの上もしくは下に配設され前記
Ｘ方向と直交するＹ方向に移動するＸステージとを備え
、これら両ステージの内、上に位置するステージ上に少
なくとも２つのアライメントマークを、当該ステージに
並列的に配置したものである。

〔作用〕

本発明においては上に位置し被転写板が載置されるステ
ージ上に少なくとも２つのアライメントマークを配設し
ているので、被転写板自体にはアライメントマークを一
切形成する必要がなく、し次がって被転写板の裏作が簡
単で、小型化し得る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

＄１図は本発明に係る移動ステージの一笑施例を示す斜
視図でるる。なお、図中第８図と同一構成部材のものに
対しては同一符号を以って示し、その説明を省略する。

同図において、Ｘステージ４上に配設されＸ方向に移動
調整されるＸステージ６の上面−側縁部には２つのアラ
イメントマーク１０．１１がＸ方向と直交する方向に所
定の間隔をおいて配設され、また該Ｘステージ６の直交
する２つの側面６ａ　、　６ｂにはＸ方向の位置とＹ方
向の位置を検出する几めの平面ミラー１２．１３がそれ
ぞれ配設されている。

前記各アライメントマーク１０．１１は後述するマスタ
ーとしてのフォトマスクのアライメントマークに対応し
て形成されるもので、第２図に示すように、被転写板７
０基板と略同程度の厚さく本例の場合２．３ｍｍ）を有
する透光性材料、例えば５ｍｍ口　の石英ガラスに工っ
てチップ状に形成された基板１５上に、遮光性膜１６と
レジスト膜１７’ｔ−３１１布し、所定のフォトリング
ラフイエ程ヲ経て白抜き十字状に形成されている。そし
て、これらのアライメントマーク１０，１１；ｊ前記フ
ォトマスクのアライメントマークにそれぞれ連合し友位
置関係に設定される工うに、マイクロメータ等の調整治
具により位ｔｔ−調整しｔ上で、Ｘステージ６上に固定
される。

前記ミラー１２．１３はレーザー干渉システムにより位
置を測定するときに便用するもので、これらに図示しな
いレーザー光源からの光がそれぞれ照射され、その時の
ドツプラー効果を利用して測定することにＪ：り、Ｘス
テージ６のＸ方向お工びＹ方向の位置が測定される。

この場合、本笑施例においてＨｘ位置検出用とＹ位置検
出用のミラー１２　、１３　ｔＸスｆ−シロの直交する
２つの側面６ａ、　６ｂに配設したが、これに限らすＸ
ステージ６ににＸ方向の位置検出用ミラー１２？設け、
Ｙステージ４にはＹ方向の位置検出用ミラー１３ｔ−設
けても工い。しかし、望でしくにレール３Ａ、３Ｂ、５
Ａ、５Ｂの設置誤差等にエフ位置の検出に誤りが生ずる
こともめるので、上記冥施例の工うにした方がよい。ま
た両ミラー１２．１３は互いに直交しなくとも工い。す
なわち、一方のミラー１２が前記アライメントマーク１
０．１１と平行でめればよく、もう一方のミラー１３が
アライメントマーク１０．１１と直交しなくとも、その
直角度が前もって分っていれば、それを補正することで
位置検出が可能でるる。さらに、ミラー１２．１３はか
ならずしも前記側面６ａ、６ｂの略全長に亘る長さでる
る必要がなく、各ステージ４，６の位置決めをするに必
要な範囲をカバーするものであればよい。

第３図は前記被転写板Ｔに転写される大型パターンの一
例を示す。このパターン２０にフォトマスク２１の表面
斜線部に遮光性膜２２を塗布することにより、Ｆ字状に
白抜き形成されたものでるる。前記フォトマスク２１は
、寸法３２０ｍｍ口×２．３　ｍｍ　ｔ　のソーダライ
ムガラスからなる透光性基板上にＣｒとＣｒｘｏ　３’
からなる遮光性膜を被着し、フォトＩＪソゲラフイエ程
を経て、この遮光性膜を部分的にパターン化してＦ字状
のパターン２Ｇ金形成し７ｔ、ものでろり、パターンエ
リアは２５０ｍｍ口である。

この工うな大型のバタン２０は、電子線描画装置でＸＹ
ｍ欅のパターンデータ入力操作により４分割され、パタ
ーンデータ上で第４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）
、（ｄ）にそれぞれ示すような分割パターン２５，２６
．２７，２１１設定し、さらにこれらの分割ノくターン
２５〜２Ｂのパターンエリア外にアライメントマーク２
９Ａと２９Ｂ　、３０Ａと３０Ｂ　、３１Ａと３１Ｂお
工び３２Ａと３２Ｂもパターンデータ上でそれぞれ設定
しておく。

第５図は上記分割パターンを形成するｔめの被転写板の
断面図でるる。被転写板３５は、石英ガラス等の透光性
基板３６上に、スパッタリング法により成膜し７を遮光
性膜３７（本例：　Ｃｒ　ａ　＋　膜厚７００　Ａ　）
と、スピンコータ法にエフ塗布し次電子ｍビームポジ型
レジスト３８（本例：　ＰＢＸ（テラ７’ａｍ）、　！
Ｍ厚４０００Ａ）ｋＴｌ”ｔ；ｂ７オトーｅスクプラ／
りからな９、この工うなフォトマスクブランクが４枚用
意される。なお、前記レジスト３８はポジ型でるるか、
パターンエリアを反転させれば、ネガ型（例：　ＣＭＳ
−ｇｘ（ｓｓ）（東洋′Ｉ違工業■製））ヲ使用しても
よい。

前記４枚のフォトマスクブランクに対して前述し九電子
線描画装宜内で設定されｔ分割パターン２５およびアラ
イメントマーク２９Ａ、２９Ｂと、分割パターン２６お
よびアライメントマーク３０Ａ。

３０Ｂと、分割パターン２７お工びアライメントマーク
３１Ａ、３１Ｂ、および分割パターン２８お工びアライ
メントマーク３２Ａ、３２Ｂ　とをそれぞれ描画露光し
、専用現像液（例：　ＰＢＳ専用デベロッパ（ナツツ■
製）を用いて現像し、ポストベーク、デイスカミングの
各工程を行った後、エツチング液（例：硝蒙第２セリウ
ムアンモニウムと過塩素酸を混合した水溶液、）を用い
てエツチングを行い、次に剥離液（例：濃硫酸と過酸（
２水素水の混合液）を用いてレジスト剥離を行う所定の
フォトリングラフィ工程を経て、第４１ｉ（ａ）〜（ｄ
）にそれぞれ示した４枚のフォトマスク４０〜４３を裏
作し、これら全被転写板７に転写する几めのマスター、
すなわち原版マスターとする。

Ｘステージ６土に配設される被転写板Ｔとしては第２図
に示したアライメントマーク１０．１１と同様に形成さ
れるもので、第６図に示す工うに透光性基板５０（本例
二ソーダライムガラス、寸法３２０ｍｙｌ　Ｘ２．３ｍ
ｍｔ＞土に、スパッタリング法にエリ成膜した遮光膜５
１（本例：基板からＣｒ膜とＣｒｘＯｙ膜１合計膜厚合
計膜厚７０）と、ロールコート法により塗布したポジ型
フォトレジスト５２（本例：ＡＺ−１３５０（ヘキシト
ジャパン■製）。

膜厚８０００Ａ）を形成してなるフォトマスクブランク
が使用され、これを第１図に示す本冥施例の移動ステー
ジ上に載置し、真空吸着に１って固定する。

次に、第４図（ａ）〜（ｄ）に示し友フォトマスク４０
〜４３による分割パターンの転写について説明する。

先ず第４図（ａ）に示したフォトマスク４０１ｆ投影露
光装置にセットしＸステージ６のアライメントマーク１
０．１１の上方に位置させる。その際、光学顕微鏡を通
してフォトマスク４０のアライメント１−り２９Ａ、２
９Ｂ　ｔ”前記アライメントマーク１０．１１にそれぞ
れ一致させる。そして、前述し次ドツプラー効果を利用
したレーザ干渉システムにエフＸステージ６とＸステー
ジ４を所定位置に移動させることにエフ被転写板Ｔを所
定の位置に位置決めし、その後フォトマスク４０ｔ−前
記被転写板Ｔ上に密着固定する。しかる後、紫外線光を
上方からフォトマスク４０に照射し、このマスク４０以
外のエリアをアパーチャによ！７遮光して被転写板７の
フォトレジスト５２に露光して、第７図（ａ）に示すよ
うな、フォトマスク４０の分割パターン２５に対応しｔ
分割パターン用露光部分２５′ヲ転写する。この時、そ
の他のエリアは未露光部分６０として保持される。

次に、先のフォトマスク４（ｌ取り外して第４図（ｂ）
に示し次フォトマスク４１をセットして前述し次と同様
の手順により位置決めし、被転写板Ｔの表面所定位置に
密着固定する。そして、紫外線光全上方から同様に照射
することにエフ、このフォトマスク４１の分割パターン
２６に対応した分割パターン用Ｎ元部分２６′ヲ転写し
、先に転写され比分割パターン用露光部分２５′　と今
回転写の分割パターン用露光部分２６′　とで合成露光
部７０を形成する。なお、今回と前回露光されなかった
エリアは未露光部分６１として保持される。

次に、同様に先のフォトマスク４１を第４図（ｃ）に示
したフォトマスク４２に交換し、該マスク４２の分割パ
ターン２Ｔに対応した分割パターン用露光部分２７′ヲ
第７図（ｃ）に示すように転写し、先に転写された分割
パターン用露光部分２５’、２６’と今回転写の分割パ
ターン用露光部分２７″とで合成露光部Ｔ１を形成する
。ここでも、今回までに露光されなかったエリアは、未
露光部分６２として保持される。

そして、最後に先のフォトマスク４１を取り外して第４
図（ｄ）に示したフォトマスク４３と変換し、前述した
と同様、該マスク４３０分割パターン２８に対応した分
割パターン用露光部分２８′ヲ第７図（ｄ）に示すよう
に転写し、先に転写された分割パターン用露光部分２５
’　、　２６’　、　２７’　と今回転写の分割パター
ン用露光部分２８′　とで合成露光部Ｔ２を形成し、そ
れ以外のエリアは未露光部分６３として保持される。

分割パターン２５〜２８の転写が終了すると、次に被転
写板７ｋＸステージ６上から取り外して専用現像液（例
：Ａｚ専用テペロツパ（ヘキストジャパン■ｍ）　）ｔ
−用いて現像し、エツチング液（例：硝酸第二セリウム
アンモニウムと過塩素酸全混合した水溶液）を用いてエ
ツチング全行い、次に剥離液（例：濃硫酸と過酸化水素
水の混合液）を用いてレジスト剥離を行う所定のフォト
リングラフィ工程を経て、前記合成露光部７２と対応し
几、第３図に示し友と同様な所望の白抜き大型パターン
人が形成される。

以上の通り転写された分割パターン用ｇ光部分２５’　
、　２６’　、　２７’　、　２８’は、後の分割パタ
ーン用露光部分（例：２８’）が転写済の分割パターン
用露光部分（例：　２５’　、　２６’　、　２７’　
）　　を遮光して転写されることから、輪郭部分におい
て２１露元転写全防止している。

なお、第７図に示した合成露光部７０，７１　。

７２において、一方の分割パターン用露光部分の接合部
分（＠：Ｍ７図（ｂ）に示した分割パターン用露光部分
２５′の接合部分（破線箇Ｔ！Ｘ））？ｆ−他方の分割
パターン用露光部分（同：分割パターン用露光部分２６
゛）のエリア内側に延長して２重露光をすれば、合成露
光部（同二合ｇ露光部７０）内での接合部分の露光不足
を防止し、前述したフォトリングラフィ工程を経て、白
抜きパターンＡ全形成した場合、その白抜きパターンＡ
内で接合部分の細線状遮光性膜の発生を防止することが
できる。

本冥施例に工れば、パターンの位置決め精度が５ｐｐｍ
程匿の誤差以内に収まり、またパターンの解像度におい
てもパターン線幅１μｍまで可能でめつ友。し友がって
、大型パターンに対して高い位置決めｆ＃度で、かつ高
解ｇ／１度のパターンを形成できることがａｔ認された
。

なお、上記冥施例はＹステージ４上にＸステージ６を配
設した場合について説明したが、本発明はこれに何ら特
定されるものではなく、Ｘステージ６上にＹステージ４
ｔ−配設してもよく、その鳩舎Ｈｙステージ４上に少な
くとも２個のアライメントマーク１０．ｉｔを配設すれ
ば工い。さらにステージ上のアライメントマーりは、複
数の分割パターンが確冥に被転写板に転写されるような
位置に配設されておればよく、並列に配設する必要はな
い。望ましくは、前記実施例のように並列的に配置すれ
ば、被転写板に対する大型パターンの位置精度を良好に
することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した工うに本発明に係る移動ステージは、被転
写板が載置固定されるＸステージもしくＨｙステージ上
に少なくとも２個のアライメントマークを当該ステージ
に配置し友ので、めらかしめ被転写板にアライメントマ
ーク全形成しておく必要がす＜、シたがって被転写板の
製作が容易とな９１１次被転写板に形成する場合には分
割パターンが転写される領域を避けて形成される必要が
めることから、必然的に被転写板自体が大型化するが、
本発明においてはステージに設けているので、被転写板
の小型化を可能にするなど、その効果は非常に大である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る移動ステージの一突施例を示す斜
視図、第２図はアライメントマークの断面図、第３図は
大型パターンの一例を示す図、第４図（ａ）〜（ｄ）は
それぞれ分割パターンを示す図、第５図は分割パターン
管形成するための被転写板の断面図、第６図は移動ステ
ージ上に配設される被転写板の断面図、第７図（ａ）〜
（ｄ）はそれぞれ分割パターン用露光部を示す図、第８
図は移動ステージの従来例を示す斜視図でるる。 １・令・・移動ステージ、２・・・・固定ステージ、３
Ａ　、３Ｂ　、５Ａ　、５Ｂ−Ｏ・・レール、４ｅ・・
・Ｙステージ、６・・・・Ｘステージ、Ｔ＠ｌｌ１１−
被転写板、１０．１１・―・・アライメントマーク、２
０＠・・Φ大型パターン、２５〜２８・・・・分割パタ
ーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｘ方向に移動するＸステージと、このＸステージの上も
   しくは下に配設され前記Ｘ方向と直交するＹ方向に移動
   するＹステージとを備え、これら両ステージの内、上に
   位置しているステージ上に少なくとも２個のアライメン
   トマークを、当該ステージに配置したことを特徴とする
   移動ステージ。