KR102413891B1 - Exposure device using substrate unbending frame and substrate unbending frame - Google Patents
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Abstract
노광 스테이지 상에, 기판 교정 치구(治具)에 지지된 감광 기판을 위치시켜, 투영 노광 수단에 의해 상기 감광 기판에 패턴 상(像)을 노광하는 노광 장치에 있어서, 기판 교정 치구의 박형화(薄型化)(저배화(低背化))가 가능하고, 노광 장치와 간섭을 방지할 수 있는 노광 장치 및 기판 교정 치구를 얻는다.
기판 교정 치구가, 감광 기판의 감광면 주연(周緣)을 지지하는 지지면 및 상기 감광 기판의 단면에 대향하는 기립면을 가지는 단부를 갖춘 외틀; 외틀 내에 삽입되어, 상기 외틀의 상기 지지면과의 사이에 감광 기판의 주연을 협착(挾着)하는 내틀; 및 내틀을 외틀의 지지면을 향해 압압(押壓)하는 기계적 압압 기구를 갖추고 있다.An exposure apparatus for placing a photosensitive substrate supported by a substrate correction jig on an exposure stage and exposing a pattern image on the photosensitive substrate by a projection exposure means, wherein the substrate correction jig is thinned To obtain an exposure apparatus and a substrate calibration jig which can reduce the sizing) and prevent interference with the exposure apparatus.
The substrate calibration jig includes: an outer frame having an end having a support surface for supporting a periphery of the photosensitive surface of the photosensitive substrate and a standing surface opposite to the end face of the photosensitive substrate; an inner frame inserted into the outer frame to constrict the periphery of the photosensitive substrate between the outer frame and the supporting surface; and a mechanical pressing mechanism for pressing the inner frame toward the supporting surface of the outer frame.
Description
본 발명은, 휘어짐이 있는 감광 기판을 평면 상(狀)으로 교정하는 기판 교정 치구를 이용해 노광을 실시하는 노광 장치 및 그 치구(治具)에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure apparatus for performing exposure using a substrate correction jig for correcting a warped photosensitive substrate in a planar shape, and to the jig.
투영 노광을 실시하는 노광 장치(투영 노광 장치, 스테퍼(Stepper)나 스캐너, 다이렉트 노광 장치 등)는, 포토레지스트(photoresist)를 도포한 감광 기판(이하, 기판)의 표면에, 자외광 등의 노광광에 의한 패턴 상(像)을 결상시켜 노광을 실시한다. 이러한 투영 노광 장치에서는, 기판에 투영 광학계의 초점 심도를 초과한 휘어짐이 있는 경우, 기판 표면에 결상하는 패턴 상의 해상 정밀도가 저하한다. 기판은, 예를 들면, 수지를 기재로 한 프린트 배선판, LCD용 유리 기판, 반도체용 실리콘 기판 등이며, 모두 휘어짐의 문제를 피할 수 없다. 기판의 휘어짐이 큰 경우에는, 기판을 반송하는 로봇 핸드나, 노광 스테이지의 기판 흡착에 진공 리크(leak)가 발생해, 에러의 원인이 된다.An exposure apparatus (projection exposure apparatus, stepper or scanner, direct exposure apparatus, etc.) that performs projection exposure is exposed to ultraviolet light or the like on the surface of a photosensitive substrate (hereinafter referred to as a substrate) coated with photoresist. Exposure is performed by forming a pattern image by light. In such a projection exposure apparatus, when the substrate has a warp exceeding the depth of focus of the projection optical system, the resolution accuracy on the pattern imaged on the substrate surface decreases. A board|substrate is a printed wiring board which used resin as a base material, a glass substrate for LCDs, a silicon board|substrate for semiconductors, etc., All are unavoidable the problem of warpage. When the warpage of the substrate is large, a vacuum leak occurs in the robot hand that transports the substrate or the substrate adsorption of the exposure stage, which causes an error.
특허 문헌 1은, 기판의 휘어짐을 교정해 보지(保持)하고, 기판의 반송이나 노광을 실시하는 반송 치구를 제안하고 있다. 이 문헌에서는, 자력으로 흡인되는 2개의 틀 사이에 기판 W를 사이에 두고 고정 함으로써, 기판의 휘어짐을 교정한 상태에서의 처리를 가능하게 하고 있다. 또한, 특허 문헌 2에서는, 기판을 용수철로 규제판에 꽉 누름으로써, 기판을 왜곡이 적은 상태로 보지하는 홀더가 제안되고 있다.
일반적으로 노광의 고정밀화에 의해, 노광 장치의 투영 광학계와 기판과의 거리는 가까워지는 경향에 있고, 또한, 이 부분에 초점 조정 광학계나 기판 높이 측정 장치 등이 설치되므로, 공간적 여유는 적다. 그렇지만, 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2와 같은 기판 교정 치구는 대형이기 때문에, 공간적 여유가 적은 노광 장치에 설치하는 것이 곤란하며, 혹은 노광 위치로 반송할 때에 광학계 또는 노광 스테이지가 크게 퇴피하는 구조가 필요하다는 과제가 있었다.In general, the distance between the projection optical system of the exposure apparatus and the substrate tends to become closer due to the high precision of exposure, and since a focus adjustment optical system, a substrate height measurement device, etc. are installed in this portion, the space margin is small. However, since the substrate calibration jig such as
본 발명은, 이상의 문제 의식에 근거해, 박형화(薄型化)(저배화(低背化))가 가능하며, 노광 장치와 간섭을 방지할 수 있는 노광 장치 및 기판 교정 치구를 얻는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to obtain an exposure apparatus capable of reducing the thickness (lower height) and preventing interference with an exposure apparatus, and a substrate correction jig, based on the above problem awareness. .
본 발명은, 노광 스테이지 상에, 기판 교정 치구에 지지된 감광 기판을 위치시켜, 투영 노광 수단에 의해 상기 감광 기판에 패턴 상(像)을 노광하는 노광 장치의 양태에서는, 상기 기판 교정 치구가, 감광 기판의 감광면 주연(周緣)을 지지하는 지지면 및 상기 감광 기판의 단면에 대향하는 기립면을 가지는 단부를 갖춘 외틀; 상기 외틀 내에 삽입되어, 상기 외틀의 상기 지지면과의 사이에 상기 감광 기판의 주연을 협착(挾着)하는 내틀; 및 상기 내틀을 외틀의 상기 지지면을 향해 압압(押壓)하는 기계적 압압 기구(押壓機構)를 갖춘 것을 특징으로 하고 있다.The present invention provides an exposure apparatus in which a photosensitive substrate supported by a substrate calibration jig is positioned on an exposure stage, and a pattern image is exposed on the photosensitive substrate by a projection exposure means, wherein the substrate calibration jig comprises: an outer frame having an end having a support surface for supporting a periphery of the photosensitive surface of the photosensitive substrate and a standing surface opposite to the end face of the photosensitive substrate; an inner frame inserted into the outer frame to constrict a periphery of the photosensitive substrate between the outer frame and the supporting surface; and a mechanical pressing mechanism for pressing the inner frame toward the supporting surface of the outer frame.
본 발명은, 기판 교정 치구의 양태에서는, 감광 기판의 감광면 주연을 지지하는 지지면 및 상기 감광 기판의 단면에 대향하는 기립면을 가지는 단부를 갖춘 외틀;상기 외틀 내에 삽입되어, 상기 외틀의 상기 지지면과의 사이에 상기 감광 기판의 주연을 협착하는 내틀; 및 상기 내틀을 외틀의 상기 지지면을 향해 압압하는 기계적 압압 기구를 갖춘 것을 특징으로 하고 있다.The present invention provides an aspect of a substrate calibration jig, comprising: an outer frame having an end portion having a support surface for supporting a periphery of a photosensitive surface of a photosensitive substrate and a standing surface opposite to the end face of the photosensitive substrate; an inner frame for constricting a periphery of the photosensitive substrate between the support surface; and a mechanical pressing mechanism for pressing the inner frame toward the supporting surface of the outer frame.
기계적 압압 기구는, 외틀에 형성한 요부(凹部)에, 상기 외틀의 두께 내로 위치시켜 추착(樞着)된 압압(押壓) 레버(lever)와, 내틀에 형성한, 상기 압압 레버에 의해 압압되는 피압압부(被押壓部)로 구성하는 것이 바람직하다.The mechanical pressing mechanism is a pressing lever formed in the inner frame and positioned within the thickness of the outer frame on a recess formed in the outer frame and pressed by the pressing lever formed in the inner frame. It is preferable to constitute the to-be-pressed part to be used.
상기 압압 레버와 피압압부의 계합부(係合部) 중 어느 한 쪽에는, 압압 레버의 조작에 의해, 내틀을 지지면을 향해 부세(付勢)하는 용수철성 부재 혹은 캠(cam)면을 마련하는 것이 바람직하다. 용수철성 부재에 캠면을 설치해도 무방하다.A spring-like member or cam surface for biasing the inner frame toward the support surface by operation of the pressing lever is provided on either one of the engaging portions of the pressing lever and the portion to be pressed. It is preferable to do You may provide a cam surface to a spring member.
상기 투영 노광 수단 측으로부터, 상기 외틀, 감광 기판 및 내틀의 순서로 위치하고 있는 것이 바람직하다.Preferably, from the side of the projection exposure means, the outer frame, the photosensitive substrate, and the inner frame are located in this order.
외틀에는, 상기 기립면을 일부 제거해, 감광 기판 단부를 노출시키는 구멍(hole)을 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable to form a hole in the outer frame by partially removing the standing surface to expose an end portion of the photosensitive substrate.
본 발명에 의한 노광 장치는, 박형의 기판 교정 치구를 이용 함으로써, 투영 광학계와 기판과의 사이에 공간적 여유가 없는 노광 장치에서도, 높은 평면도로 기판을 교정해, 고정밀도의 패턴을 노광할 수 있다.In the exposure apparatus according to the present invention, by using a thin substrate calibration jig, even in an exposure apparatus having no space between the projection optical system and the substrate, the substrate can be corrected with a high flatness and high-precision patterns can be exposed. .
도 1은 본 발명에 의한 기판 교정 치구를 포함한 다이렉트 노광 장치의 전체 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2는 기판 교정 치구의 조립 상태의 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따르는 단면도이다.
도 4는 기판 교정 치구의 외틀 단체의 부분 사시도이다.
도 5는 기판 교정 치구의 외틀과 내틀을 조합한 상태의 부분 사시도이다.
도 6은 기판 교정 치구의 외틀, 내틀 및 기판을, 외틀을 아래로 한 분해 상태로 나타낸 사시도이다.
도 7은 기판 교정 치구의 외틀, 내틀 및 기판을, 외틀을 아래로 한 도 6과는 반대 방향에서 본(외틀을 위로 한) 상태의 사시도이다.
도 8은 기판 교정 치구의 외틀의 부분 분해 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a front view which shows the whole structure of the direct exposure apparatus including the board|substrate calibration jig by this invention.
2 is a plan view of an assembly state of the substrate straightening jig.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2 .
Fig. 4 is a partial perspective view of a single frame of the substrate straightening jig.
Fig. 5 is a partial perspective view of a state in which an outer frame and an inner frame of a substrate calibration jig are combined.
Fig. 6 is a perspective view showing the outer frame, inner frame, and substrate of the substrate calibration jig in an exploded state with the outer frame facing down.
Fig. 7 is a perspective view showing the outer frame, inner frame, and substrate of the substrate calibration jig as viewed from the opposite direction to Fig. 6 with the outer frame facing down (with the outer frame facing up).
Fig. 8 is a partially exploded perspective view of the outer frame of the substrate straightening jig.
도 1은, 본 발명을 적용하는 노광 장치(1)의 일례를 나타내고 있다. 이 노광 장치(1)는, 위쪽에서 아래쪽(Z방향)으로 순서대로, 조명 광학계(10), 포토마스크 M, 투영 광학계(11), 및 노광 스테이지(20)를 가지고 있다. 적어도 일면(상면)에 포토레지스트를 도포 또는 래미네이트 한 감광 기판(이하, 기판) W는, 기판 교정 치구 F에 보지되어 노광 스테이지(20) 상에 위치한다. 조명 광학계(10)로부터 출사해 포토마스크 M을 투과한 노광 패턴광은, 투영 광학계(11)에 의해 기판 W의 표면에 결상된다.1 : has shown an example of the
노광 스테이지(20)는 기판 W를 평면 상(狀)으로 고정해, 투영 광학계에 대해 위치 결정하기 위한 것으로, 기판 W의 이면(裏面)을 흡착 고정하는 기능을 갖춘 주지(周知)의 스테이지이다. 노광 스테이지(20)는 도시하지 않은 이동 기구에 지지되어 있고, 예를 들면, XYθZ방향으로 이동 가능하다. 또한, 상기의 이동 기구를 이용 함으로써, 노광 스테이지(20)를 투영 광학계(11)에 대해 상대 이동(예를 들면, 스텝&리피트, 또는 스캔)시키면서 노광하는 것도 가능하다.The
조명 광학계(10)는 도시하지 않은 광원(예를 들면, 수은 램프)을 갖춘다. 광원은 기판 W의 표면의 포토레지스트에 따른 파장의 광을 발한다. 또한, 조명 광학계(10)는 광원이 발한 광을 집광해, 광량을 균일화하는 기능을 갖춘다.The illumination
투영 광학계(11)는 포토마스크 M과 기판 W의 표면(감광면)이 공역(共役) 관계에 있는 주지의 결상 광학계이다. 투영 광학계(11)와 피노광물(被露光物)인 기판 W의 표면과의 간격은 투영 광학계의 초점 거리에 의해 엄밀하게 정해지지만, 수십 mm 정도(예를 들면, 30 mm 정도)로 접근해 배치되는 경우가 있다.The projection
투영 광학계(11), 또는 그 주위에는, 도시하지 않은 기판 거리 측정 수단이 갖추어져 있다. 이 기판 거리 측정 수단은, 기판 W의 감광면과 투영 광학계(11)과의 간격을 ㎛ 단위로 측정하고, 이 측정 결과에 근거해, 도시하지 않은 포커스 조정 수단에 의해, 투영 광학계(11)에 의한 패턴 상(像)의 핀트가 기판 W의 표면에 맞도록 조정을 실시한다.A substrate distance measuring means (not shown) is provided on or around the projection
포커스 조정 수단은, 주지하는 바와 같이, 투영 광학계(11) 내에 설치되거나, 또는 투영 광학계(11)의 출구에 설치되어 있다. 노광 스테이지(20)를 Z방향으로 이동 함으로써 포커스 조정해도 무방하다.The focus adjusting means is provided in the projection
투영 광학계(11)으로 기판 W와의 사이에는, 포토마스크 M과 기판 W의 위치 맞춤을 수행하기 위한 도시하지 않은 얼라이먼트(alignment) 수단(촬상 수단)이 설치되어 있다. 포토마스크 M과 기판 W의 구체적인 얼라이먼트 수단은, 주지(예를 들면, TTL 방식)이다.Between the projection
또한, 투영 광학계(11)와 기판 W와의 사이에는, 기판 W의 표면의 포토레지스트로부터의 승화물(昇華物)이 투영 광학계(11)의 투영 렌즈에 부착되는 것을 방지하는 커버 유리(도시하지 않음) 등이 설치되어 있어, 투영 광학계(11)와 기판 W와의 간격이 좁아지고 있다.In addition, between the projection
노광 장치(1)에는, 기판 교정 치구 F가 장착된 기판 W를 복수 수납하는 기판 카세트(30)와, 기판 카세트(30) 중 기판 교정 치구 F가 장착된 기판 W를 노광 스테이지(20)와의 사이에서 반송하는 반송 로봇(반송 수단)(40)이 갖추어져 있다.In the
기판 W는, 예를 들면, 수지, 유리, 실리콘 등을 기재로 한 프린트 배선판, 인터포저(interposer) 기판, LCD용 기판, 반도체용 기판 등이며, 구형(矩形)으로 정형(整形)되고 있다. 이 기판 W는 노광 장치(1)에 의한 노광을 받기 전에, 다양한 처리가 이루어지고 있어, 휘어짐이 발생하는 경우가 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 복수 기판의 접합, 열처리, 혹은 한쪽 면의 연마 등의 처리가 되고 있고, 그 결과, 내부 응력에 편향을 일으키고 왜곡이 발생하는 경우가 있다. 어느 수지 인터포저 기판(외형 치수 200×250 mm)의 예에서는, 50 mm 이상의 휘어짐이 발생하고 있어, 이대로 노광 스테이지(20)에 재치해 진공 흡착을 실시해도, 투영 광학계(11)의 초점 심도 내에 기판 표면의 변위가 들어가지 않기 때문에, 패턴의 해상도에 악영향을 일으킨다.The substrate W is, for example, a printed wiring board, an interposer substrate, a substrate for LCD, a substrate for semiconductors, etc., which is made of resin, glass, silicon or the like, and is shaped in a spherical shape. Before this board|substrate W receives exposure by the
기판 교정 치구 F는, 이 기판 W의 왜곡을 교정해 평면성을 양호하게 유지한 상태로 노광 스테이지(20) 상에 위치시키는 것이다. 기판 교정 치구 F는, 도 2 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 외틀(50)과 내틀(60)의 2개의 틀체로 구성되어 있다.The substrate correction jig F is positioned on the
외틀(50)은, 도 2, 도 6, 도 7에 도시한 바와 같이, 전체적으로 사각 틀 형상을 하고 있다. 외틀(50)은, 이 실시 형태에서는, 도 3 및 도 8에 잘 도시된 바와 같이, 적층 결합되는 구형(矩形)이 연속한 재치(載置) 틀(51), 불연속한 중간 틀(52) 및 구형이 연속한 커버 틀(53)로 되어 있고, 재치 틀(51)의 중앙부에, 구형의 기판 노출 개구(51a)가 형성되어 있다. 중간 틀(52)은, 재치 틀(51) 상에, 주연 측에 치우치게 배치한 불연속한 두꺼운 부재로, 재치 틀(51)에 고정된 상태이고, 재치 틀(51)에, 기판 노출 개구(51a)를 따라 구형의 지지면(51b)을 형성한다. 중간 틀(52)의 내주면은, 지지면(51b)에 직교하는 기립면(52a)을 구성하고 있다. 지지면(51b)은 기판 교정 치구 F를 노광 스테이지(20) 상에 재치한 상태에서 투영 광학계(11)의 광축과 직교하는 면이며, 기립면(52a)은, 동(同) 광축과 평행한 면이다. 커버 틀(53)의 내주면에는, 기립면(52a)와 면일(面一)을 이루는 기립면(53a)이 형성되어 있고, 지지면(51b)과 기립면(52a)(및 기립면(53a))은 단부(54)를 형성하고 있다. 기립면(52a)(와 53a)의 평면 형상(윤곽)은, 기판 W의 평면 외형에 대응하고 있어, 지지면(51b) 상에 기판 W를 재치했을 때, 기판 W의 단면과 대향한다.As shown in Figs. 2, 6, and 7, the
내틀(60)은, 구형(矩形)의 일반 단면을 가지고, 외틀(50)의 기립면(52a)(와 53a)의 평면 형상에 대응하는(기립면(52a)(와 53a)의 윤곽 내에 감입(嵌入)되는) 구형을 이루고 있다. 도 3에 도시한 그 폭 S는, 지지면(51b)의 폭 s에 대응하고 있다(도시한 실시 형태에서는 S>s). 또한, 내틀(60)의 내측 개구 치수는, 기판 W의 노광 여백에 의해 정해져 있다. 내틀(60)에 접하는 기판면의 노광을 실시하는 경우, 기판 W의 내틀(60)에 당접(當接)하는 부분은 노광되지 않기 때문에, 내틀(60)의 개구의 내측이 노광 가능한 범위가 된다(외틀(50)에 접하는 기판면의 노광을 실시하는 경우는, 외틀(50)의 기판 노출 개구의 내측이 노광 가능한 범위가 된다.). 또한, 내틀(60)의 두께 d는, 단부(54)의 깊이 D보다 충분히 작고(내틀(60)은 외틀(50)에 비해 충분히 얇고), 단부(54)의 깊이 D는, 내틀(60)의 두께 d와 기판 W의 두께 x를 더한 합계 두께 보다 크다(D>d+x). 두께 x는, 기판 W의 종류에 따라 다르지만, 어느 기판 W에서도 이 관계가 만족된다.The
외틀(50)(재치 틀(51), 중간 틀(52), 커버 틀(53))에는, 기판 노출 개구(51a)를 따라, 기립면(52a)을 제거한 구멍(55)(도 2, 도 3, 도 5)이 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 광학 센서 혹은 카메라 등의 검출 수단으로, 이 구멍(55)으로부터 기판 W의 단면을 검지 함으로써, 기판 W의 위치를 검출할 수 있다. 또한, 기판 W 상에는, 포토마스크 M과의 사이의 정확한 위치 결정을 하기 위한 얼라이먼트 마크가 형성되는 것이 보통이며, 구멍(55)을 통해 인식하는 기판 W의 단면 정보(위치 정보)는, 프리 얼라이먼트(pre-alignment)에 이용할 수 있다.In the outer frame 50 (the mounting
외틀(50)과 내틀(60)의 사이에는, 내틀(60)을 지지면(51b) 측으로 압압(押壓)하는 기계적 압압 기구(락(lock) 기구)(70)가 설치되어 있다. 기계적 압압 기구(70)는, 외틀(50)(내틀(60))의 각 변부에, 동일 구조의 것이 복수(도시 실시 형태에서는 2개)가 설치되어 있다. 각 기계적 압압 기구(70)는, 도 8에 분해 상태로 도시된 바와 같이, 외틀(50)의 재치 틀(51)과 커버 틀(53)의 사이에 축(71)으로 추착(樞着)한 압압 레버(72)와, 내틀(60)에 마련한 피압압부(74)로 되어 있다. 압압 레버(72)는, 축(71)을 중심으로 대략 반대 방향으로 늘어나는 착력 조작부(72a)와, 압압부(押壓部)(72b)를 갖추고 있다. 또한, 축(71)에는, 압압 레버(72)를 그 압압부(72b)가 지지면(51b) 상에 돌출하는 방향으로 부세하는 토션 용수철(torsion spring)(73)이 장착되어 있고, 압압 레버(72)의 착력 조작부(72a)는, 상시 외틀(50)의 윤곽 내에 들어간다. 중간 틀(52)은, 축(71)의 추착 부분에서 불연속이 되고, 재치 틀(51)과 커버 틀(53)의 사이에 끼워진 상태로, 고정 나사(56)(도 4) 등에 의해, 상기 재치 틀(51)과 커버 틀(53)에 고정되어 있다. 도 5는, 재치 틀(51)과 중간 틀(52)에 커버 틀(53)을 적층 결합하기 전의 외틀(50)의 상태를 나타내고 있다.Between the
피압압부(74)는, 판(板) 스프링체로 되어 있고, 압압 레버(72)의 압압부(72b)에 의해 압압되는 사면(산형면(山形面))(74a)을 갖추고, 그 일단부(74b)(도 5)가 내틀(60) 상에 고정(예를 들면, 용접 고정)되어 있다. 피압압부(74)의 사면(74a)은 압압부(72b)에 의해 압압되었을 때 휘어져 내틀(60)을 지지면(51b)(기판 W) 방향으로 압압한다. 토션 용수철(73)의 힘은, 피압압부(74)의 힘보다 충분히 강하게 설정되어 있다.The pressed
이상의 구성의 기판 교정 치구 F에 기판 W를 지지할 때에는, 별도로 마련한 외 설치기(outer set-up device)(또는 수작업)에 의해, 외틀(50)에서 내틀(60)을 제외하여, 외틀(50)의 각 기계적 압압 기구(70)의 압압 레버(72)의 착력 조작부(72a)를 내측(도 4 화살표 A방향)으로 압압해, 압압부(72b)를 지지면(51b)에서 후퇴시킨다. 재치 틀(51)에는, 착력 조작부(72a)를 치구(또는 수작업)로 내측으로 압압하는 작업을 용이하게 하는 절결부(切欠部)(51c)(도 8)가 형성되어 있다. 압압부(72b)를 지지면(51b)으로부터 후퇴시킨 상태에서, 외틀(50)의 단부(54) 내에, 감광면을 지지면(51b)으로 향한 기판 W와, 피압압부(74)를 기판 W의 반대 측으로 향한 내틀(60)을 순서대로 삽입한다. 그 후, 내틀(60)을 기판 W측에 임시로 누른(기판 W를 평면상으로 한) 상태에서, 압압 레버(72)로의 외력을 개방하면, 토션 용수철(73)의 힘에 의해, 압압 레버(72)의 압압부(72b)가 내틀(60)의 피압압부(74)를 누르고, 기판 W가 지지면(51b)에 밀착한 상태가 되어, 기판 W의 평면성이 담보된다.When the substrate W is supported on the substrate calibration jig F of the above configuration, the outer set-up device (or manual operation) provided separately removes the
그리고, 기판 교정 치구 F가 장착된 기판 W는, 예를 들면, 노광 장치(1)에 부설한 기판 카세트(30)에 복수가 수납된다. 기판 교정 치구 F가 얇기 때문에, 기판 카세트(30)에는 다수의 기판 W를 수납할 수 있다.And the board|substrate W with which the board|substrate calibration jig|tool F was attached is accommodated in the board|
한편, 실제의 노광 작업 시에는, 기판 카세트(30)에 수납되어 있는 기판 교정 치구 F가 장착된 기판 W를 반송 로봇(40)으로 꺼내, 프리 얼라이먼트 등의 공정 후에 노광 스테이지(20) 상에 반송한다. 이 때(또는 기판 교정 치구 F가 장착된 기판 W를 기판 카세트(30)에 수납할 때), 도 7에 도시한 바와 같이, 기판 교정 치구 F가 장착된 기판 W의 상하를 반전시켜, 외틀(50)을 위쪽으로 향해, 노광 스테이지(20)에 세트한다. 노광 스테이지(20)는 외틀(50)에서 노출하고 있는 기판 W의 이면(노광면의 반대측의 면)을 진공 흡착해 고정한다. 기판 W를 직접 흡착 고정하므로, 기판 교정 치구 F로 평면성이 개선되고 있던 기판이, 더욱 평면 정밀도가 좋게 고정된다.On the other hand, at the time of actual exposure operation, the board|substrate W equipped with the board|substrate calibration jig F accommodated in the board|
이와 같이, 외틀(50)을 투영 광학계(11) 측을 향해 세트하면, 기판 W의 판 두께가 바뀌어도, 외틀(50)의 상면과 기판 W의 노광면과의 거리를 일정하게 또한 최소로 보지(保持)할 수 있다. 이 때문에, 투영 광학계(11)의 초점 거리의 제약이나, 거리 측정 수단, 포커스 조정 수단, 촬상 수단, 커버 유리 등의 요인에 의해, 기판 W와 투영 광학계(11) 사이의 스페이스가 작은 노광 장치(1)에 대해서도 유리하다.In this way, when the
노광이 종료한 기판 W는, 반송 로봇(40)에 의해, 기판 교정 치구 F를 장착한 채로 재차 기판 카세트(30)에 수납된다. 노광 장치(1)로부터 다음 공정(현상 등) 장치에 기판 W를 인도할 때는, 노광 장치(1)의 밖에 설치된 외 설치기에 의해 기판 교정 치구 F를 기판 W로부터 해체하여 회수한다.The board|substrate W which the exposure was complete|finished is accommodated in the board|
기판을 반송하는 반송 수단은, 로봇으로 한정되지 않으며, 기판 W에 따라 주지의 반송 기구로부터 적절히 선택해 설계할 수 있다. 혹은, 인 라인(in-line)으로 컨베이어 등에 의해 상하류의 장치와 기판 교정 치구 F가 장착된 기판 W의 교환을 해도 무방하다. 또한, 노광 장치(1)는 도시하지 않은 프리 얼라이너(pre-aligner) 등 적절히 필요한 주지의 기능을 갖춘다.The conveyance means for conveying a board|substrate is not limited to a robot, According to the board|substrate W, it can select and design suitably from well-known conveyance mechanisms. Alternatively, the upstream and downstream apparatus and the substrate W to which the substrate calibration jig F is mounted may be exchanged in-line by a conveyor or the like. In addition, the
이상의 실시 형태에서의 기계적 압압 기구(70)는 일례를 도시한 것으로 , 다양한 변경이 가능하다. 도시한 예의 압압 레버(72)를 이용하는 형태에서도, 예를 들면, 내틀(60)의 피압압부(판 스프링체)(74)의 설치 개소(箇所), 개수는, 내틀(60)의 강성, 기판 W의 강성이나 탄성, 판 스프링체의 탄성 등에 의해 적시 설계된다. 피압압부(74)는, 판 스프링체 이외의 탄성체(예를 들면, 우레탄 고무)로 해도 무방하고, 혹은 캠면으로 구성해도 무방하다. 게다가, 압압 레버(72)의 압압부(72b)의 피압압부(74)와의 계합부에, 탄성체 혹은 캠면을 설치해도 무방하다. 또한, 압압 레버(72)의 형상은 일례를 도시한 것으로, 압압부(72b)가 내틀(60)에 간섭하지 않는 상태와, 간섭해서 내틀(60)을 기판 W측으로 압압하는 간섭 상태로 이행 가능하면 좋다.The mechanical
외틀(50)은, 이상의 실시 형태에서는, 재치 틀(51), 중간 틀(52) 및 커버 틀(53)의 3층 구조로 했기 때문에, 기계 가공이 용이하다는 이점이 있지만, 예를 들면, 다이 캐스팅(die casting)제의 일체(一體) 구조로 할 수도 있다.In the above embodiment, since the
내틀(60)은, 기판 W의 성질(두께)에 따라, 상이한(특히 두께가 다른) 복수를 준비해도 무방하다.The
이상의 실시 형태는, 포토마스크 M을 이용하는 투영 노광 장치를 예로 본 발명을 설명한 것이지만, 포토마스크 M 대신에 광 변조 소자 어레이(예를 들면, 액정 패널이나 DMD 등)를 이용한 다이렉트 노광 장치, 또는, 광 변조 소자 어레이를 이용하지 않는 레이저 주사 등에 의한 다이렉트 노광 장치여도 무방하다. 또한, 이 기판 교정 틀을 투영 광학계를 갖추지 않은 프록시미티(proximity) 노광 장치 등으로 사용해도 무방하다.In the above embodiment, the present invention has been described using the projection exposure apparatus using the photomask M as an example. Instead of the photomask M, a direct exposure apparatus using a light modulation element array (eg, a liquid crystal panel or DMD, etc.), or A direct exposure apparatus by laser scanning or the like that does not use a modulation element array may be used. Moreover, you may use this board|substrate calibration frame as a proximity exposure apparatus etc. which are not equipped with a projection optical system.
1: 노광 장치
10: 조명 광학계
11: 투영 광학계
20: 노광 스테이지
30: 기판 카세트
40: 반송 로봇
50: 외틀
51: 재치 틀
51a: 기판 노출 개구
51b: 지지면
51c: 절결부
52: 중간 틀
52a: 기립면
53: 커버 틀
54: 단부
55: 구멍
60: 내틀
70: 기계적 압압 기구(락 기구)
71: 축
72: 압압 레버
72a: 착력 조작부
72b: 압압부
73: 토션 용수철
74: 피압압부
F: 기판 교정 치구(治具)
W: 기판 1: exposure device
10: illumination optical system
11: Projection optics
20: exposure stage
30: substrate cassette
40: transport robot
50: outer frame
51: wit frame
51a: substrate exposure opening
51b: support surface
51c: cutout
52: middle frame
52a: standing surface
53: cover frame
54: end
55: hole
60: inner frame
70: mechanical pressure mechanism (lock mechanism)
71: axis
72: press lever
72a: grip control unit
72b: pressing unit
73: torsion spring
74: the to-be-pressed part
F: substrate correction jig
W: substrate
Claims (6)
상기 기판 교정 치구가,
상기 감광 기판의 감광면 주연을 지지하는 지지면 및 상기 감광 기판의 단면에 대향하는 기립면을 가지는 단부를 갖춘 외틀;
상기 외틀 내에 삽입되어, 상기 외틀의 상기 지지면과의 사이에 상기 감광 기판의 주연을 협착하는 내틀; 및
상기 내틀을 상기 외틀의 상기 지지면을 향해 압압하는 기계적 압압 기구
를 갖추고,
상기 외틀은, 적층 결합된, 구형(矩形)의 연속한 재치 틀, 불연속한 중간 틀, 및 구형의 연속한 커버 틀을 갖추고, 상기 재치 틀은 상기 지지면을 가지고, 상기 중간 틀 및 상기 커버 틀은 상기 기립면을 가지고, 상기 지지면과 상기 기립면으로 상기 단부를 형성하고 있는 것과,
상기 기계적 압압 기구는, 상기 중간 틀의 불연속한 위치에서 상기 재치 틀과 상기 커버 틀의 사이에 축으로 추착(樞着)된, 상기 외틀의 두께 내에 위치하는 압압 레버를 갖추고 있는 것, 및
상기 압압 레버는, 상기 축을 중심으로 반대 방향으로 늘어나는 착력 조작부와, 상기 내틀을 상기 지지면 방향으로 압압하는 압압부를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 기판 교정 치구를 이용한 노광 장치.An exposure apparatus using a substrate calibration jig, comprising placing a photosensitive substrate supported on a substrate calibration jig on an exposure stage and exposing a pattern image to the photosensitive substrate by a projection exposure means,
The substrate calibration jig,
an outer frame having an end having a supporting surface for supporting a periphery of the photosensitive surface of the photosensitive substrate and a standing surface opposite to the end face of the photosensitive substrate;
an inner frame inserted into the outer frame to constrict a periphery of the photosensitive substrate between the outer frame and the supporting surface of the outer frame; and
A mechanical pressing mechanism for pressing the inner frame toward the supporting surface of the outer frame
equipped with
The outer frame includes a spherical continuous placing frame, a discontinuous intermediate frame, and a spherical continuous cover frame, laminated and bonded, the placing frame having the support surface, the intermediate frame and the cover frame has the standing surface, and forming the end with the support surface and the standing surface;
the mechanical pressing mechanism is provided with a pressing lever located within the thickness of the outer frame, which is axially mounted between the mounting frame and the cover frame at a discontinuous position of the intermediate frame; and
The exposure apparatus using a substrate straightening jig, characterized in that the pressing lever is provided with an attraction operation unit extending in the opposite direction about the axis, and a pressing unit pressing the inner frame in the direction of the support surface.
상기 내틀은, 상기 압압 레버의 압압부에 의해 압압되는 피압압부를 갖추고 있는 기판 교정 치구를 이용한 노광 장치.According to claim 1,
The exposure apparatus using the board|substrate calibration jig which the said inner frame is provided with the to-be-pressed part pressed by the pressing part of the said press lever.
상기 압압 레버의 압압부와 상기 내틀의 피압압부 중 어느 하나의 일방에는, 상기 압압 레버의 회동에 의해, 상기 내틀을 지지면을 향해 부세하는 용수철성 부재와 캠면 중 적어도 일방이 설치되어 있는 기판 교정 치구를 이용한 노광 장치.3. The method of claim 2,
At least one of a cam surface and a spring member that urges the inner frame toward the support surface by rotation of the pressing lever is provided in one of the pressing portion of the pressing lever and the pressing portion of the inner frame. Exposure apparatus using a jig.
상기 투영 노광 수단 측으로부터, 상기 외틀, 감광 기판 및 내틀의 순서로 위치하고 있는 기판 교정 치구를 이용한 노광 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An exposure apparatus using a substrate calibration jig positioned in the order of the outer frame, the photosensitive substrate, and the inner frame from the projection exposure means side.
상기 재치 틀, 상기 커버 틀, 및 상기 중간 틀에는, 상기 지지면 및 상기 기립면을 일부 제거해, 상기 감광 기판의 단부를 노출시키는 구멍이 형성되어 있는 기판 교정 치구를 이용한 노광 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An exposure apparatus using a substrate calibration jig, wherein a hole is formed in the mounting frame, the cover frame, and the intermediate frame by partially removing the support surface and the standing surface to expose an end portion of the photosensitive substrate.
상기 외틀 내에 삽입되어, 상기 외틀의 상기 지지면과의 사이에 상기 감광 기판의 주연을 협착하는 내틀; 및
상기 내틀을 상기 외틀의 상기 지지면을 향해 압압하는 기계적 압압 기구
를 갖추고,
상기 외틀은, 적층 결합된, 구형의 연속한 재치 틀, 불연속한 중간 틀, 및 구형의 연속한 커버 틀을 갖추고, 상기 재치 틀은 상기 지지면을 가지고, 상기 중간 틀 및 상기 커버 틀은 상기 기립면을 가지고, 상기 지지면과 상기 기립면으로 상기 단부를 형성하고 있는 것과,
상기 기계적 압압 기구는, 상기 중간 틀의 불연속한 위치에서 상기 재치 틀과 상기 커버 틀의 사이에 축으로 추착된, 상기 외틀의 두께 내에 위치하는 압압 레버를 갖추고 있는 것, 및
상기 압압 레버는, 상기 축을 중심으로 반대 방향으로 늘어나는 착력 조작부와, 상기 내틀을 상기 지지면 방향으로 압압하는 압압부를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 기판 교정 치구.an outer frame having an end having a supporting surface for supporting a periphery of the photosensitive surface of the photosensitive substrate and a standing surface opposite to the end face of the photosensitive substrate;
an inner frame inserted into the outer frame to constrict a periphery of the photosensitive substrate between the outer frame and the supporting surface of the outer frame; and
A mechanical pressing mechanism for pressing the inner frame toward the supporting surface of the outer frame
equipped with
The outer frame has a spherical continuous placing frame, a discontinuous intermediate frame, and a spherical continuous cover frame, laminated and bonded, the placing frame having the support surface, the intermediate frame and the cover frame being the standing having a surface, and forming the end portion with the support surface and the standing surface;
the mechanical pressing mechanism is provided with a pressing lever located within the thickness of the outer frame, which is axially mounted between the mounting frame and the cover frame at a discontinuous position of the intermediate frame, and
The pressing lever is provided with an attractive force operation unit extending in the opposite direction about the axis, and a pressing unit for pressing the inner frame in the direction of the support surface.
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