KR20000011618A - 프록시머티노광에있어서의마스크와워크의갭제어방법및프록시머티노광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노광 갭(gap) 측정과 평행조정의 공정을 적게 하고, 또한 워크가 대형화되어도 워크와 마스크를 접촉시키지 않고서 갭 제어할 수 있도록 하고자 하는 것이다.
장치사용전의 조정단계에서, 마스크(M)의 하면과 워크(W)의 상면과의 갭량을 복수 개소에서 측정하고, 그 갭량으로써 워크 스테이지(WS)를 마스크(M)에 대해 평행하도록 Z2 이동기구(D2)를 이동시켰을 때의 각 워크 스테이지 지지부(20)의 위치를 각각 평행원점으로 하여 제어부(5)에 등록시킨다. 장치사용 개시시에 Z2 이동기구(D2)에 의해 워크 스테이지(WS)를 제어부(5)에 등록시킨 평행원점까지 이동시킨 상태에서 대기시키고, 워크 노광시에 워크 스테이지(WS)상에 워크(W)를 실어 유지하고, 얼라이먼트 갭 위치까지 Z1 이동기구(D1)로 워크 스테이지(WS)를 상승시키고, Z2 이동기구(D2)에 의해 마스크(M)와 워크(W)와의 사이에 평행한 노광 갭을 형성하여 노광을 한다.

Description

프록시머티 노광에 있어서의 마스크와 워크의 갭 제어방법 및 프록시머티 노광장치{Method of controlling a gap between a mask and a work in proximity exposure and proximity exposure apparatus}
반도체 장치나 프린터 기판, LCD의 제조 등에는 자와광을 포함하는 노광광을 마스크를 통하여 워크상에 조사하고, 마스크 패턴을 워크 상에 전사(轉寫)하는 노광공정이 행해진다. 본 발명은 상기한 노광공정에 사용되는 프록시머티 노광장치에 있어서의 마스크와 워크의 갭 제어방법 및 프록시머티 노광장치에 관한 것이다.
일반적으로 프록시머티 노광장치라고 하는 것은 워크를 마스크에 대해 평행하게 하고, 소정의 간격으로 떨어뜨려 배치하고, 마스크를 통하여 노광광을 조사하여, 마스크에 형성된 마스크 패턴을 워크에 전사하는 노광장치이다. 따라서, 노광시에는 마스크와 워크의 사이에 소정의 갭을 형성하는 것, 양자를 평행하게 배치하는 것이 요구된다.
도 5에 본 발명의 전제가 되는 프록시머티 노광장치의 기본적인 구성을 나타낸다.
동 도에 있어서, 마스크 패턴을 형성한 마스크(M)는 마스크 스테이지(MS)에 진공 흡착 등에 의해 유지된다. 마스크 스테이지(MS)의 상방에는 갭 측정기(1)가 설치되고, 갭 측정기(1)는 갭 측정기 구동기구(2)에 의해 상하 방향으로 구동된다(갭 측정기에 관해서는 예를 들면 특원평 9-75564호를 참조 바람).
워크 스테이지(WS)는 진공 흡착 등에 의해 워크(W)를 유지한다. 워크 스테이지(WS)가 설치되는 워크 스테이지부는 이하와 같은 다단 구조를 갖는다.
즉, 베이스 플레이트(BP)상에 제1 이동기구(D1)(이하, Z1 구동기구라한다)를 통하여 제1 스테이지(ZS)(이하, Z 스테이지(ZS)라 한다)가 설치되고, Z 스테이지(ZS)상에 제2 이동기구(D2)(이하, Z2 이동기구라 한다)를 통하여 워크 스테이지(WS)가 설치된다. Z1 이동기구(D1)는 상하 방향으로 Z 스테이지(ZS)를 이동시킨다.
Z 스테이지(ZS)의 구동기구는 예를 들면 다음과 같이 구성된다.
도 5에 도시한 바와 같이 중간이동 스테이지(11)를 설치하고, 볼 등의 전동(轉動)부재를 통하여 베이스 플레이트(BP) 위를 이동가능하도록 부착한다. Z 스테이지(ZS)의 하부 3개소에 형성된 경사면(12)(도 5에서는 그 중의 2개소가 보인다)이 중간이동 스테이지(11)가 대응하는 위치 3개소에 형성된 경사면(13)의 위에 볼(14) 등의 전동부재를 통하여 놓인다.
또한, Z 스테이지(ZS)는 베이스 플레이트(BP)에 수직으로 부착된 가이드(15)에도 베어링(16) 등의 부재를 통하여 부착되어 있다. 가이드(15)는 Z 스테이지(ZS)가 Z방향 이동시에 XY방향(X는 예를 들면 동 도의 좌우방향, Y는 동 도 지면에 대해 수직방향)으로 이동하지 않도록 X방향, Y방향으로 각각 이동방향을 제어한다. 동 도의 가이드(15)는 X방향의 이동을 제어하는 것으로, 이것에 대해 90°방향에는 Y방향의 이동을 제어하는 가이드가 설치되어 있다.
중간이동 스테이지(11)가 중간이동 스테이지 구동기구(17)에 의해 베이스 플레이트(BP) 위를 이동하면, Z스테이지(ZS)는 중간이동 스테이지(11)의 경사면을 따라 Z방향으로 이동한다. 이때, Z 스테이지(ZS)는 가이드(15)를 따라 이동하기 때문에, Z방향으로만 이동하고, XY방향으로 이동하지 않는다. 또한, 3개소의 경사면의 경사를 같게 했기 때문에, 수평을 유지한 채로 Z방향으로 이동한다. Z 스테이지(ZS)의 이동의 스트로크는 통상 50∼100㎜이다.
이와 같이 하여, Z1 이동기구(D1)에 의해 Z 스테이지(ZS)를 Z방향으로 평행이동시킴으로써, 마스크와 워크의 사이에 소정의 갭을 설정할 수 있다. 그러나, Z 스테이지(ZS)를 수직이동시키는 것만으로는 워크 스테이지(WS)가 노광장치나 마스크 등에 대해 기울어져 있을 가능성이 있다. Z1 이동기구(D1)로는 이 기울기를 수정할 수 없기 때문에 Z2 이동기구(D2)가 설치되어 있다.
Z2 이동기구(D2)는 워크 스테이지(WS)를 게이트(gate) 이동, 조정한다. 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같이, 워크 스테이지(WS)를 Z방향으로 이동가능한 워크 스테이지 지지부재(20a)를 갖는 워크 스테이지 지지부(20)에 의해 3점에서 지지하고, 각 워크 스테이지 지지부재(20a)를 구동부(20b)에 의해 독립하여 Z방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 워크 스테이지(WS)가 움직이고, Z 스테이지(ZS)가 노광장치, 마스크 등에 대해 기울어지지 않도록 한다.
각 워크 스테이지 지지부(20)의 워크 스테이지 지지부재(20a)는 예를 들면 서보모터(servomotor) 등을 갖는 구동부(20b)에 의해 구동되고, 고정밀도 미소 이동이 가능하다. 또한, 이동 속도는 늦고, 각 워크 스테이지 지지부재(20a)의 이동 스트로크는 1∼2㎜이다.
이어서, 도 6, 도 7로써 도 5에 도시한 장치의 동작을 설명한다.
(1)워크(W)의 반출·반입을 용이하게 하기 위해, 워크 스테이지(WS)는 하방으로 이동하고 있다. 마스크(M)와 워크 스테이지(WS)와의 간격은 워크 반송용 핑거(3)의 두께와 워크(W)의 변형을 고려하면 적어도 50㎜ 정도 필요하다.
(2)도 6에 도시한 바와 같이 워크(W)는 워크 반송용 핑거(3)에 의해 유지되고, 워크 스테이지(WS)상에 반송된다. 워크 스테이지부에는 반송용 핑거(3)와 워크 스테이지(WS)와의 사이에 있어서의 워크(W)의 수수를 위해, 수수 핀(4)이 설치되어 있다(도 5에는 도시하지 않음). 반송 핑거(3)가 하강하고, 워크(W)가 수수 핀(4)상에 수수되고, 반송 핑거(3)는 물러난다.
(3)도 7에 도시한 바와 같이 워크(W)와 마스크(M)와의 간격이 소정의 노광 갭이 되도록 Z1 이동기구(D1)에 의해 워크 스테이지(WS)가 단시간에 상승한다. 워크 스테이지(WS)가 상승함으로써, 워크(W)가 수수 핀(4)에 의해 워크 스테이지(WS)에 수수된다.
상기 소정의 노광 갭은 프로세스 등의 사용 조건에 따라 다르지만, 통상 100㎛ 이하가 요구된다. 노광 갭이 좁을수록 노광 정밀도(해상력)가 좋아지기 때문이다.
(4)마스크(M)와 워크(W)를 평행으로 하기 위해, 도 5에 도시한 갭 측정기(1)에 의해 마스크(M)와 워크(W)와의 간격을 복수 개소(예를 들면 3개소)에서 측정하고, 그 측정치에 의해 마스크(M)와 워크(W)가 평행이 되도록 Z2 이동기구(D2)에 의해 워크 스테이지(WS)를 게이트 이동시켜 조정한다.
(5)마스크(M)와 워크(W)가 평행이 된 것을 갭 측정기(1)에 의해 확인한 후, 노광광을 마스크(M)를 통해 조사·노광한다.
(6)노광 종료후, 워크 스테이지가 Z1 이동기구(D1)에 의해 하강하면, 워크(W)가 수수핀(4)에 수수된다. 반송용 핑거(3)가 워크 스테이지부에 투입되고, 처리를 마친 워크가 수수 핀(4)으로부터 반송용 핑거(3)에 수수되고, 워크 스테이지부에 의해 반출된다.
최근 워크 사이즈가 대형화되는 경향이 있다. 특히, 액정 기판의 분야에서는 550㎜×650㎜∼650㎜×830㎜인 대형기판이 주류를 이루고 있다. 또한, 높은 정밀도의 노광이 가능하도록 50㎛ 이하의 노광 갭이 요구되게 되었다.
워크가 대형화되고, 노광 갭이 좁아지면, 워크 스테이지(WS)를 노광 갭(예를 들면 마스크와 워크와의 간격이 40㎛)까지 상승시키고 나서 갭량을 측정하고, 워크(W)를 흔들어 평행조정을 행하면, 워크(W)의 단부가 마스크(M)에 충돌하게 되었다. 마스크(M)에 워크(W)가 접촉하면, 먼지가 발생하거나 고가의 마스크가 손상을 입는 문제가 일어난다.
워크(W)의 단부가 마스크(M)에 충돌하는 이유는 다음과 같다.
워크 스테이지(WS)의 각 부품을 조합시킬 때, 워크 스테이지(WS), Z1 이동기구(D1), Z2 이동기구(D2)를 마스크(M)에 대해 평행이 되도록 예를 들면 심(shim)이라고 불리는 얇은 판부재를 부착부분에 끼우고, 높이 방향의 위치를 변경시키는 등으로 하여 조정을 행한다.
그러나, 이러한 기계적인 방법에 의한 평행조정은 대형의 액정 기판을 노광하는 장치인 대형의 워크 스테이지의 경우, 작업이 번잡하고 대규모로 되고, 500㎛의 범위로 기우는 경우가 있다. 또한, 일반적으로 대형의 글래스 판의 두께의 공차는 ±50㎛이다.
따라서, 워크 스테이지(WS)가 기계적인 평행조정의 정밀도(500㎛)와 글래스 판의 두께의 공차(±50㎛)를 더한 범위보다도 좁은 갭, 예를 들면 550㎛ 이하까지 한번에 이동하면, 워크(W)의 단부가 마스크(M)에 충돌하는 경우가 있다.
이러한 워크(W)와 마스크(M)의 접촉을 방지하기 위해서는 상기 갭(550㎛) 이상의 극간을 형성한 상태에서 임시 평행 맞춤을 행하고, 그 후 다시 좁은 극간으로 설정하고 나서 재차 평행 맞춤을 행하는 것을 반복하여 최종의 목적으로 하는 40㎛의 극간을 평행으로 형성하는 것을 행하게 된다.
그러나 이것으로는 갭 측정과 평행 조정의 측정을 수차 반복하여야 할 필요가 있고, 노광 갭의 설정에 시간이 걸리고, 또한 그 측정, 조정의 작업에는 많은 숙련을 요한다.
한편, 특개평 4-307550호 공보에 기재된 바와 같이 갭 제어방법도 제안되어 있다. 이것은 노광 갭 위치보다도 아래의 위치에서 대강 평행 조정을 행하고, 다음으로 노광 갭 위치에서 미세한 평행조정을 행하는 것이다.
그러나, 상기 특개평 4-307550호 공보에 기재된 갭 제어방법을 이용하여도 워크(W)가 대형화되면, 다음과 같은 문제점이 발생한다.
(1)상기 특개평 4-307550호 공보에 기재된 실시예에서는 대강의 평행조정을 행하는 위치를 마스크(M)와 워크(W)와의 간격 설정이 100㎛인 위치로 한다. 이러한 대강의 평행조정과 미세한 평행조정의 2단계의 조정은 비교적 소형의 기판을 노광하는 경우에 있어서, 100㎛ 정도의 간격에까지 접근하여 평행조정 할 수 있을 때에는 유효하지만, 위에서 설명한 바와 같이 대형의 기판인 경우, 그것보다 훨씬 큰 극간(550㎛)일 때의 평행조정부터 시작하지 않으면 워크(W)의 단부가 마스크(M)에 충돌하는 경우가 있다.
(2)따라서, 복수회의 대강의 평행조정 위치에서의 갭 측정과 평행조정, 노광 갭 위치에서의 갭 측정과 평행조정, 또한 최후의 확인을 위한 갭 측정을 행하게 된다.
이러한 갭 측정과 평행 조정의 공정을 수차례 반복할 필요가 있고, 노광 갭의 설정에 시간이 걸린다. 또한, 갭 측정, 평행조정의 작업에는 숙련을 요한다.
(3)이 때문에 노광 처리 이외에 워크 스테이지를 장시간 사용하게 되기 때문에, 결과적으로 장치의 스루풋이 악화된다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명은 노광 갭 측정과 평행조정의 공정이 적고, 또한 워크가 대형화되어도 워크와 마스크가 접촉하지 않고서 마스크와 워크의 갭을 제어할 수 있고, 또한, 갭 조정에 숙련을 필요로 하지 않는 프록시머티 노광장치에 있어서의 마스크롸 워크와의 갭 제어방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 있어서는 노광장치 제어시, 워크 스테이지의 심 등에 의한 기계적인 방법에 의한 조정만으로는 조정을 할 수 없는 위치조정을 워크 스테이지의 이동제어에 의해 행하도록 한 것이다.
즉, 워크 스테이지의 이동기구를 제1 이동기구와, 제1 이동기구에 의해 구동되는 스테이지상에 배치되고, 워크 스테이지를 상하방향으로 이동시켜 그 기울기를 조정하는 복수의 워크 스테이지 지지부로 이루어진 제2 이동기구로 구성하고, 마스크 하면과 워크 스테이지상에 배치한 워크 상면과의 갭량을 복수 개소에서 측정하고, 그 갭량으로부터 워크 스테이지를 마스크에 대해 평행이 되도록 상기 복수의 워크 스테이지 지지부를 이동시켰을 때의 각 워크 스테이지 지지부의 위치를 각각 평행원점으로 하여 제어부에 등록한다.
그리고, 장치의 사용개시시에 상기 각 워크 스테이지 지지부를 상기 제어부에 등록된 평행원점까지 이동시킨 상태에서 대기시키고, 워크 노광시에 워크 스테이지상에 워크를 실어 유지하고, 얼라이먼트 갭 위치까지 상기 제1 이동기구로 상승시키고, 상기 제1 이동기구의 워크 지지부에 의해 마스크와 워크와의 사이에 평행한 노광 갭을 형성하여 노광하도록 구성한 것이다.
이 때문에 본 발명에 있어서는 노광 갭 측정과 평행조정의 공정을 적게 할 수 있고, 또한 워크가 대형화되어도 워크와 마스크가 접촉하지 않는다. 또한 숙련을 요하지 않고 간단하게 마스크와 워크의 평행 맞춤을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 있어서 기계적인 평행조정이 끝난 상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 있어서 마스크와 워크 스테이지의 평행도의 조정이 완료한 상태를 나타낸 도면,
도 4는 워크 스테이지 지지부와 갭 측정기의 배치를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 전제가 되는 프록시머티 노광장치의 기본적인 구성을 나타낸 도면,
도 6은 워크를 워크 스테이지(WS)상에 반송하는 모습을 나타낸 도면,
도 7은 워크 스테이지를 상승시킨 상태를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 갭 측정기 2: 갭 측정기 구동기구
3: 워크 반송용 핑거 4: 수수(授受) 핀
5: 제어부 5a: Z1 이동기구 제어수단
5b: Z2 이동기구 제어수단 5c: 기억부
11: 중간이동 스테이지 12, 13: 경사면
14: 볼 15: 가이드
16: 베어링 17: 중간이동 스테이지 구동기구
20: 워크 스테이지 지지부 20a: 워크 스테이지 지지부재
20b: 구동부 20c: 센서
M: 마스크 MS: 마스크 스테이지
W: 워크 Wd: 더미 워크
WS: 워크 스테이지 BP: 베이스 플레이트
D1: Z1 이동기구(제1 이동기구) D2: Z2 이동기구(제2 이동기구)
ZS: Z 스테이지(제1 스테이지)
도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 도면이다. 워크 스테이지(WS)의 구동 기구는 상기 도 5에 도시한 것과 같고, 그 동작도 기본적으로는 같다.
동 도에 있어서, 상기 도 5에 도시한 것과 동일한 것에는 동일의 부호가 부여되어 있고, 본 실시예에 있어서는 제어부(5)에 기억부(5c)가 형성되어 있고, 여기에 워크 스테이지(WS)를 마스크(M)에 대해 평행으로 하는 각 워크 스테이지 지지부재(20a)의 위치(이하, 이것을 평행 원점이라 한다)가 기억된다.
도 2∼도 3은 마스크(M), 워크 스테이지(WS) 및 Z2 이동기구(D2)의 확대도, 도 4는 워크 스테이지 지지부(20)와 갭 측정기(1)의 배치를 나타낸 도면이다.
도 2∼도 3에 도시한 바와 같이 각 워크 스테이지 지지부(20)에는 워크 스테이지 지지부재(20a)의 위치를 검출하는 센서(20c)가 설치되어 있고, 센서(20c)의 출력은 도 1에 도시한 제어부(5)에 보내진다. 워크 스테이지 지지부재(20a)는 예를 들면 엔코더(encoder) 부착 서보모터로 구동할 수 있고, 그 엔코더 출력을 상기 센서(20c)의 출력으로 이용할 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이 본 실시예에 있어서는 워크 스테이지 지지부(20)가 Z 스테이지(ZS)상에 3개소에 배치되어 있고, 또한 워크 스테이지 지지부(20)가 부착된 위치의 수직방향에 갭 측정기(1)가 설치되어 있다.
이하, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면서, 본 실시예에 있어서의 갭의 조정에 대해 설명한다.
(1)노광처리 전의 조정조작
우선, 장치의 조정단계에서 다음의 ①∼⑨의 조정을 행한다.
①최초, 각 지지부재(20)의 지지부재(20a)는 스트로크 엔드(가장 내려간 상태)의 상태이다. 이 상태에서 심 등에 의해 마스크(M)에 대한 워크 스테이지(WS)의 기계적인 평행조정을 행한다.
②도 2는 상기 기계적인 평행조정이 끝난 상태를 나타낸다. 이와 같이 장치의 각 구동기구의 이동부가 스트로크 엔드 상태이고, 장치 부품의 조합단계의 위치조정이 끝난 상태를 기계원점이라 한다. 이 단계에서의 평행조정의 정밀도는 상기한 바와 같이 500㎛의 오차가 있다.
③이어서, Z2 이동기구(D2)를 구동함으로써 평행조정을 행한다.
④우선, 워크 스테이지(WS)에 실제의 워크(W)와 같은 두께의 더미 워크(Wd)(블랭크 글래스)를 위치시킨다. 장치가 기계원점에 있는 상태에서 Z1 이동기구(D1)를 구동하고, 갭 측정기(1)에 의해 마스크(M)와 더미 워크(Wd)와의 갭 간격이 측정가능한 위치(예를 들면 간격 600㎛)까지 워크 스테이지(WS)를 상승시킨다.
⑤갭 측정기(1)에 의해 도 2의 a, b, c의 3개소에 있어서, 마스크(M)와 더미 워크(Wd)의 갭 간격 l, m, n을 측정한다(측정을 행하는 a, b, c의 3개소의 위치에 대해서는 도 4를 참조).
⑥측정치가 l=650㎛, m=630㎛, n=600㎛라고 가정하자. 이에 의해, 워크 스테이지(WS)가 마스크(M)에 대해 a∼c점에 있어서, 50㎛ 기울어져 있음을 알수 있다. l=m=n인 경우, 워크 스테이지(WS)가 마스크(M)에 대해 평행이 되기 때문에, a점의 워크 스테이지 지지부재(20a)에 대해서는 50㎛ 상승시키도록, b점의 워크 스테이지 지지부재(20a)에 대해서는 30㎛ 상승시키도록, 각 워크 스테이지 지지부재(20a)의 이동량을 제어부(5)에 입력한다.
⑦제어부(5)의 Z2 이동기구 제어수단(5b)은 워크 스테이지 지지부(20)의 서보 모터에 부착한 엔코더 출력이 상기 이동량에 상당하는 펄스 수(pulse 數)가 될 때까지 구동부(20b)의 서보 모터를 구동하고, 워크 스테이지 지지부재(20a)를 이동시킨다.
이동 후, 다시 갭 측정기(1)에 의해 마스크(M)와 워크(W)와의 간격을 측정한다. 그리고, 평행도가 허용범위가 될 때까지 상기 조정·측정을 반복한다.
⑧마스크(M)에 대한 워크 스테이지(WS)의 평행도의 조정이 완료한 상태를 도 3에 나타낸다. 상기 예의 경우, a점의 지지부재는 50㎛, b점의 지지부재는 30㎛, 각각 스트로크 엔드(즉, 기계원점)에서부터 이동하게 된다. 이 상태의 각 워크 스테이지 지지부재(20a)의 위치를 평행원점이라 한다.
⑨상기의 기계원점에 대한 평행원점의 위치, 즉, a점의 지지부재에 관해서는 50㎛를, b점의 지지부재에 관해서는 30㎛를, c점에 관해서는 0㎛를 각 워크 스테이지 지지부재의 보정값으로 하여 제어부(5)의 기억부(5c)에 등록한다. 여기까지를 장치의 조정단계에서 행한다.
실제로 노광장치를 사용하는 때에는 이하 ⑩, ⑪의 준비가 행해진다.
⑩실제로 노광장치를 사용할 때, 장치를 기동하면, 제어부(5)는 Z2 이동기구(D2)의 각 워크 스테이지 지지부(20)를 구동하고, 기계원점을 센서에 의해 검출한 후, 등록된 보정값에 근거하여 평행원점까지 각 워크 스테이지 지지부재(20a)를 이동시킨다. 이것에 의해, 마스크(M)에 대한 워크 스테이지(W)의 평행도는 미세조정이 끝난 상태에서 대기하게 된다.
⑪이 미세조정에 의해 특별히 숙련을 요하지 않고, 워크와 마스크의 접촉을 방지하면서, 100㎛ 이하의 간격까지 한번에 상승시켜 평행하게 하기 위한 조건을 갖출 수 있다. 그 상태에서 워크를 기다린다.
(2)워크의 노광처리 동작
①마스크와 워크와의 설정해야할 노광 갭은 예를 들면 40㎛이고, 제어부(5)의 기억부(5c)에 미리 기억되어 있다.
②워크(W)가 워크 스테이지(WS)에 위치된다.
③제어부(5)의 Z1 이동기구 제어수단(5a)에 의해 Z1 이동기구(D1)의 중간이동 스테이지(11)가 구동되고, Z 스테이지(ZS)가 Z방향으로 이동한다. 그 결과, 워크 스테이지(WS)가 Z방향으로 이동하고, 워크 스테이지(WS)는 마스크(M)와 워크(W)의 위치맞춤(얼라이먼트)의 제1 단계인 1∼3배의 배율의 얼라이먼트 현미경의 초점심도내인 얼라이먼트 갭(예를 들면 100㎛)까지 빠른 속도로 상승한다.
또한, 1∼3배의 배율이란, 피관측물(얼라이먼트 마크)의 상이 얼라이먼트 현미경의 CCD 카메라상에 1∼3배로 확대되어 투영되는 것을 가리킨다.
④상기한 바와 같이, 워크 스테이지(WS)의 마스크(M)에 대한 평행도의 미세 조정은 상기한 평행원점에 의해 이루어진다. 따라서, 여기서 문제가 되는 것은 워크(W)의 평행도(두께의 불균형)이다. 워크(W)의 평행도(두께의 불균형)는 약 50㎛이기 때문에, 워크(W)가 놓인 워크 스테이지(WS)를 얼라이먼트 갭(100㎛)까지 상승시켜도 워크(W)가 마스크(M)에 충돌할 염려는 없다.
⑤또한, 기판이 대형화되고, 기판의 구불거림이 크게 되면, 마스크(M)와 워크(W)의 얼라이먼트는 우선, 마스크(M)와 워크(W)의 갭 폭이 300㎛에서 1∼3배의 얼라이먼트 현미경에 의한 위치 맞춤을 행하고, 이어서 갭 폭을 100㎛∼노광 갭(예를 들면 40㎛)에서 10배의 얼라이먼트 현미경에 의해 위치 맞춤을 행하는 순서가 된다.
⑥마스크(M)와 워크(W)와의 XY방향의 위치 맞춤을 행한다. 마스크(M) 및 워크(W)에는 얼라이먼트 마크가 형성되어 있고, 도시하지 않은 얼라이먼트 현미경에 의해 마스크(M)와 워크(W)의 얼라이먼트 마크를 검출하고, 마스크(M)와 워크(W)의 얼라이먼트 마크가 겹치도록 마스크 스테이지(MS) 또는 워크 스테이지(WS)를 XYθ방향으로 이동하고, 위치 맞춤을 행한다.
갭 측정기(1)가 갭 측정기 구동기구(2)에 의해 이동하여 마스크(M)와 워크(W)와의 간격이 측정된다. 측정위치는 도 4에 도시한 바와 같이 워크 스테이지 지지부(20)의 수직상방인 a, b, c의 3개소이다.
⑦a, b, c의 3개소에 대응하는 갭 간격 l, m, n을 측정하고, 측정값을 제어부(5)에 보낸다. 측정치가 l=136㎛, m=146㎛, n=160㎛라 가정하자.
제어부(5)는 각 갭의 측정값으로부터 설정된 노광 갭의 수치를 뺀다. 즉,
a점=135㎛-40㎛=95㎛
b점=145㎛-40㎛=105㎛
c점=160㎛-40㎛=120㎛
⑧상기 연산 결과에 의해, 제어부(5)의 Z2 이동기구 제어수단(5b)은 각각의 개소에 대응하는 워크 스테이지 지지부재(20a)가 상기의 거리만큼 이동하도록, 각 구동부(20b)에 신호를 출력한다. 각 점은 a점=95㎛, b점=105㎛, c점=120㎛ 각각 이동한다.
a점은 95㎛ 상승이동하면, a점에 대응하는 워크 스테이지 지지부재(20a)는 이동을 정지한다. 그 시점에서는 b점 및 c점은 아직 이동하고 있다. b점 및 c점은 각각의 이동량에 이르렀을 때, 각각의 개소에 대응하는 워크 스테이지 지지부재(20a)가 이동을 정지한다.
⑨워크 스테이지(WS)는 마스크(M)와 워크(W)와의 평행조정을 행하면서, 노광 갭에 이르게 된다.
⑩확인을 위하여, 갭 측정기(1)에 의해, 마스크(M)와 워크(W)와의 간격을 a, b, c의 3개소에서 측정한다.
⑪측정된 갭 폭의 수치가 설정 노광 갭에 대해 허용범위이면, 노광처리를 행한다. 허용범위에서 벗어나면 다시 워크 스테이지 지지부재(20a)를 이동시켜 평행조정을 행한다. 갭 간격이 허용범위에 들어올 때까지 이것을 반복한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 장치의 조정단계에서 워크 스테이지 이동기구를 이동제어하고, 마스크에 대한 워크 스테이지의 평행도의 미세조정을 행하고, 그 미세조정 위치를 평행원점으로 하여 제어부의 기억부에 등록하여 두고, 장치의 사용 개시시에는 워크 스테이지 구동기구를 평행원점까지 이동시키고, 거기서 대기하도록 하였기 때문에, 워크의 마스크에 대한 평행조정의 위치를 워크의 두께의 공차만을 고려하면 되도록 할 수 있다.
따라서, 워크가 대형화되어도 워크가 마스크에 접촉하지 않고, 마스크에 접근한 평행조정 위치까지 비교적 빠른 속도로 워크 스테이지를 상승시킬수 있다. 이 때문에, 평행조정의 시간을 단축할 수 있고, 스루풋의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 숙련을 요하지 않고, 마스크와 워크의 평행 맞춤을 행할 수 있다.

Claims (2)

  1. 패턴이 형성된 마스크를 마스크 스테이지에 의해 지지하고,
    그 마스크의 하방의 워크 스테이지상에 워크를 실어 유지하고,
    상기 워크의 상면과 상기 마스크의 하면과의 사이에 소정의 갭을 두어서, 얼라이먼트 현미경에 의해 마스크에 표시된 마스크 얼라이먼트 마크와, 워크에 표시된 워크 얼라이먼트 마크를 관찰하여 마스크와 워크의 위치맞춤을 하고,
    상기 마스크의 상방으로부터 노광광을 조사하여 그 마스크에 형성된 패턴을 상기 워크에 전사하는 프록시머티 노광에 있어서의 마스크와 워크의 갭 제어방법으로서,
    워크 스테이지의 이동기구를 제1 스테이지를 상하이동시키는 제1 이동기구와, 제1 이동기구에 의해 구동되는 스테이지상에 배치되고, 상기 워크 스테이지를 상하방향으로 이동시켜 그 기울기를 조정하는 복수의 워크 스테이지 지지부로 이루어진 제2 이동기구로 구성하고,
    상기 제1 이동기구에 의해 워크 스테이지를 마스크 하면과 워크 스테이지상에 배치한 워크 상면과의 갭량이 측정가능한 위치까지 상승시켜, 갭량을 복수 개소에서 측정하고,
    그 갭량으로부터 워크 스테이지를 마스크에 대해 평행이 되도록 상기 제2 이동기구의 상기 워크 스테이지의 복수의 지지부를 이동시켰을 때의 각 워크 스테이지 지지부의 위치를 각각 평행원점으로 하여 제어부에 등록하여 두고,
    장치의 사용 개시시에 상기 각 워크 스테이지 지지부를 상기 제어부에 등록된 평행원점까지 이동시킨 상태로 대기시키고,
    워크 노광시에 워크 스테이지상에 워크를 실어 유지하고, 얼라이먼트 갭 위치까지 워크 스테이지를 상기 제1 이동기구로 상승시키고, 그 후, 제2 이동기구에 의해 워크 스테이지의 기울기를 조정하면서 워크를 마스크와 평행인 노광 갭 위치까지 상승시켜 노광하는 것을 특징으로 하는 프록시머티 노광에 있어서의 갭 제어방법.
  2. 마스크와 워크를 접근시키고, 노광광을 마스크를 통하여 워크상에 조사하여 마스크 패턴을 워크에 전사하는 프록시머티 노광장치로서,
    기판에 대해 제1 스테이지를 상하방향으로 이동시키는 제1 이동기구와,
    상기 제1 스테이지에 대해 워크 스테이지를 상하방향으로 이동시켜 그 기울기를 조정하는 복수의 워크 스테이지 지지부를 갖춘 제2 이동기구와,
    상기 제1 이동기구, 제2 이동기구의 구동을 제어하는 제어부를 갖고,
    상기 워크 스테이지 지지부는 상기 워크 스테이지와 일체로 이동하는 워크 스테이지 지지부재와 그 워크 스테이지 지지부재를 구동하는 워크부와, 상기 워크 스테이지 지지부재의 상하방향의 위치를 검출하는 위치검출수단을 갖추고,
    또한, 상기 제어부는 워크 스테이지를 마스크에 대해 평행으로 하는 각 워크 스테이지 지지부재의 평행원점 위치를 등록하는 기억수단을 갖추고 있고,
    상기 제어부는 장치의 사용 개시시에, 각 워크 스테이지 지지부재를 상기 기억수단에 등록된 평행원점 위치까지 이동시킨 상태에서 대기시키고, 워크 노광시에 상기 제1 이동기구를 구동하여 워크 스테이지를 마스크에 접근시키고, 그 후, 상기 제2 이동기구에 의해 워크 스테이지의 기울기를 조정하면서 상승시키는 것을 특징으로 하는 프록시머티 노광장치.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4774167B2 (ja) * 2001-07-02 2011-09-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ プロキシミティ露光装置及びその装置におけるフォトマスク変形補正方法
US7251062B2 (en) * 2003-02-20 2007-07-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. End-of-travel focus shift in an optical image scanner
DE10355681A1 (de) * 2003-11-28 2005-07-07 Süss Microtec Lithography Gmbh Direkte Justierung in Maskalignern
JP4679172B2 (ja) * 2005-02-23 2011-04-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 表示用パネル基板の露光装置、表示用パネル基板の露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP4932352B2 (ja) * 2005-12-19 2012-05-16 Ｎｓｋテクノロジー株式会社 露光装置及び露光方法
JP4209457B1 (ja) 2008-02-29 2009-01-14 三菱重工業株式会社 常温接合装置
JP4875676B2 (ja) * 2008-09-01 2012-02-15 三菱重工業株式会社 常温接合装置
JP4875678B2 (ja) * 2008-09-01 2012-02-15 三菱重工業株式会社 常温接合装置
WO2011138938A1 (ja) * 2010-05-07 2011-11-10 Ｎｓｋテクノロジー株式会社 支持装置及び露光装置
JP5376379B2 (ja) 2010-08-30 2013-12-25 株式会社ブイ・テクノロジー マイクロレンズアレイを使用した露光装置及び光学部材
US8575791B2 (en) * 2010-12-17 2013-11-05 National Formosa University Manufacturing-process equipment
JP5910992B2 (ja) * 2012-04-04 2016-04-27 株式会社ニコン 移動体装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
CN104991427B (zh) * 2015-08-12 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 一种曝光装置及曝光方法
JP6197909B2 (ja) * 2016-04-06 2017-09-20 株式会社ニコン 移動体装置
KR20190052533A (ko) 2017-11-08 2019-05-16 삼성전자주식회사 기판 지지 및 이송 장치, 기판 지지 및 이송 방법 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법
US11249405B2 (en) * 2018-04-30 2022-02-15 Canon Kabushiki Kaisha System and method for improving the performance of a nanoimprint system
CN111103772A (zh) * 2020-01-15 2020-05-05 江西沃格光电股份有限公司 曝光系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0693539B2 (ja) * 1987-06-24 1994-11-16 株式会社日立製作所 露光装置
JPH01264219A (ja) * 1988-04-15 1989-10-20 Hitachi Ltd プロキシミテイ露光装置
JP2720202B2 (ja) * 1989-07-05 1998-03-04 日立電子エンジニアリング株式会社 基板露光装置におけるギャップ制御方法
DE69023186T2 (de) * 1989-08-07 1996-03-28 Canon Kk Belichtungsvorrichtung.
JPH04150012A (ja) * 1990-10-15 1992-05-22 Fujitsu Ltd 露光方法及び装置
JP2676278B2 (ja) 1991-04-04 1997-11-12 日立電子エンジニアリング株式会社 ガラス基板露光装置におけるギャップ制御方法
US5640227A (en) * 1993-12-06 1997-06-17 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method for minimizing defocusing of the transferred pattern
KR0157279B1 (ko) * 1994-03-15 1999-05-01 모리시타 요이찌 노광방법
US6144719A (en) * 1996-01-22 2000-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method, exposure device and device producing method
KR100192876B1 (ko) * 1996-03-18 1999-06-15 박수관 평면형 음극선관의 판넬 노광용 근접노광기
JP3296239B2 (ja) 1997-03-27 2002-06-24 ウシオ電機株式会社 間隙設定機構を備えたプロキシミティ露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6381002B1 (en) 2002-04-30
JP3301387B2 (ja) 2002-07-15
JP2000031010A (ja) 2000-01-28
TW500973B (en) 2002-09-01
KR100552456B1 (ko) 2006-02-20

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