KR20040014172A - 주사 노광 방법 및 주사 노광 장치 - Google Patents

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KR20040014172A
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미야케에이이치
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산에이 기껜 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 주사 노광 방법은 포토 마스크(1)와 기판(2)을 거의 동일 평면상에 배치하고, 반사경(4, 5)과 투영 광학계(3)에 의해 포토 마스크(1)에 그려진 패턴상을 광학적으로 ㄷ자로 절곡하여 기판상에 결상시키도록 함과 함께, 포토 마스크(1)와 기판(2)을 같은 방향에서 봐서, 기판(2)상에 투영된 상이 포토 마스크(1)의 패턴에 대해 어떤 방향으로도 반전되지 않고, 같은 방향으로 결상되도록 한다. 이로써, 비교적 염가로, 전사 정밀도가 높은 복수의 투영 광학계에 의한 주사 노광 방법 및 주사 노광 장치를 제공하는 것을 가능하게 한다.

Description

주사 노광 방법 및 주사 노광 장치{Scanning Exposure Method and Scanning Exposure Apparatus}
본 발명은 포토 마스크에 그려진 패턴을 투영 광학계를 이용하여 기판에 전사하는 주사 노광 방법 및 주사 노광 장치에 관한 것이다.
(제 1 종래 기술)
종래의 투영 광학계에 의한 주사 노광에 이용되는 투영 광학계는 포토 마스크에 그려진 패턴을 정립상(正立像)으로 하여 기판에 결상하는 광학계가 필요하였다. 즉, 포토 마스크와 기판을 투영 광학계에 대해 같은 방향으로 주행시켜 주사노광을 행하기 때문과, 포토 마스크와 기판을 주사 방향과 직교하는 방향으로 임의의 거리를 이동시켜 복수회의 주사 노광을 행하는 경우, 각 주사 노광에서 서로 이웃하는 투영 영역이 일부 겹쳐지도록 주사 노광되기 때문에 포토 마스크에 그려진 패턴을 도립상(倒立像)으로 하여 기판에 결상하는 광학계는 사용할 수가 없었다. 또한, 주사 방향과 직교하는 방향으로 복수의 투영 광학계를 마련하고, 주사 노광을 행하는 경우도 마찬가지이다.
그러나, 정립상을 얻는 광학계는 실질상 광축에 대해 상을 2회 반전할 필요가 있어서, 1회의 반전으로 좋은 도립상에 비하여, 투영 광학계가 복잡하게 되는 결과, 장치가 고가격으로 되고, 또한 투영의 정밀도를 저하되는 원인이 되었다.
또한, 종래의 투영 광학계를 이용한 주사 노광 장치에서는, 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤 및 주사 노광은 같은 노광 스테이션에서 행해 진다. 즉, 포토 마스크와 기판에 붙여진 위치 맞춤 마크를 투영 광학계 또는 전용의 광학계와 CCD 카메라 등의 광센서를 이용하여 판독하고, 판독한 포토 마스크와 기판과의 위치 어긋난 양에 의거하여, 포토 마스크와 기판의 어느 하나를 X Y θ 방향으로 이동하여 위치 맞춤을 한 후, 주사 노광을 행하였다.
이와 같이, 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤 및 주사 노광을 같은 노광 스테이션에서 행하기 때문에 노광 처리 시간이 길어진다.
또한, 프린트 회로 기판과 같이, 양면에 회로를 형성하는 경우에, 종래의 주사 노광 장치에서는, 2대가 필요하게 되고, 포토 마스크와 기판을 근접하여 노광을 행하는 일괄 노광 장치에 비하여, 큰 면적의 기판에 대해 고정밀한 노광이 가능한특징을 갖는 주사 노광 장치이지만, 고가의 설비 투자가 되는 결점이 있다.
(제 2 종래 기술)
복수의 투영 광학계를 이용한 주사 노광 방법은 비교적 면적이 큰 기판에 포토 마스크에 그려진 패턴을 전사하는 데 적합하다.
그러나, 비교적 면적이 큰 기판은 제작 공정에서의 가열 처리 등에 의해 치수나 형상이 변하기 쉽다. 특히, 복수회 패턴 성형을 거듭하게 되면 패턴의 치수나 형상이 맞지 않게 되고, 패턴 성형 정밀도의 저하를 초래한다. 예를 들면, 프린트 회로 기판의 신축율은 길이 500㎜에 대해 플러스 마이너스 O.03㎜ 내지 0.2㎜ 정도이다. 한편, 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤은 플러스 마이너스 0.005㎜ 내지 0.02㎜ 정도의 정밀도가 필요하기 때문에 기판의 신축에 의해 필요한 위치 맞춤 정밀도를 얻을 수가 없다. 이 때문에 종래 기술에서는, 포토 마스크에 그려지는 패턴 치수를 기판의 신축량에 맞추어 바꾸거나, 기판을 작게 하거나 또는 분할 노광 방법으로 대응하였다. 그러나, 이와 같은 방법에서는, 생산성이 저하되거나, 제품 가격을 올리는 요인으로 되었다.
이 때문에 복수의 투영 광학계를 이용한 주사 노광 방법에서도, 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤 마크에 의한 고도의 위치 맞춤을 행하기 위해 포토 마스크에 그려진 패턴의 치수나 형상을 변화시키는 기능을 가질 필요가 있다.
종래, 복수의 투영 광학계를 이용한 주사 노광 방법에서는, 포토 마스크에 그려진 패턴의 치수나 형상을 변화시키는 데에는 개개의 투영 광학계의 배율을 변화시킴과 함께 각 투영 광학계에 의한 상의 위치를 이동시키는 복잡한 기능을 구비할 필요가 있었다.
본 발명의 제 1 목적은 비교적 염가로 전사 정밀도가 높은 투영 광학계에 의한 주사 노광 방법 및 주사 노광 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 제 2 목적은 복수의 투영 광학계를 이용한 주사 노광 방법에 있어서, 복잡한 기능을 구비하지 않고, 용이한 구성에 의해 패턴의 고정밀화를 가능하게 하는 주사 노광 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 의한 주사 노광 방법의 한 국면에 있어서는, 포토 마스크에 대해 광속을 조사하고, 포토 마스크를 투과한 광속을 투영 광학계에 의해 감광층이 표면에 형성된 기판에 투영함과 함께, 포토 마스크와 기판을 소정의 속도로, 소정의 방향으로 주행시키고, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판상에 투영하여 전사하는 주사 노광 방법으로서, 포토 마스크와 기판을 소정의 간격을 띄우고, 거의 동일 평면상에 배치하고, 해당 평면과 평행하며 또한 소정의 방향으로 포토 마스크와 기판을 소정의 속도로 주행시키는 스탭을 구비한다.
또한, 포토 마스크를 거의 수직으로 투과한 광속을 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판상에 결상시키기 위해 반사경 및 투영 광학계에 의해 ㄷ자로 절곡하여, 기판상에 조사하는 스탭을 구비한다.
또한, 투영 광학계가 렌즈와 프리즘으로 구성되고, 포토 마스크에 그려진 패턴을 투영 광학계의 광축 방향과 직교하며 또한 포토 마스크와 기판의 면에 평행한 축을 중심으로만 반전시켜 기판상에 결상시키는 기능을 갖는 광학계로 구성한다.
이로써, 포토 마스크에 그려진 패턴이 반사경과 투영 광학계에 의해 기판상에 투영된 상은 포토 마스크와 기판을 같은 방향에서 봐서 포토 마스크에 그려진 패턴에 대해 어떠한 방향으로도 반전하지 않고, 같은 방향으로 결상된다.
이 방법에 의하면, 주사 노광에 의해 서로 이웃하는 투영 영역이 일부 겹쳐지는 경우라도, 주사 노광과 직교하는 방향에 있어서, 각 투영 광학계에 의한 투영상이 반전되지 않고, 또한 주사 방향에 대해서도 투영상이 포토 마스크에 그려진 패턴과 같은 방향으로 결상되기 때문에 투영 광학계에 대해 포토 마스크와 기판을 같은 방향으로 주행시켜 주사 노광을 행하는 것이 가능하게 된다.
이 경우, 가령 도립상의 투영 광학계를 사용하면, 주사 방향과 직교하는 방향으로 서로 이웃하는 투영상이 포토 마스크에 그려진 패턴에 대해 거꾸로 되기 때문에 사실상 주사 노광을 행할 수가 없다.
또한, 가령 정립상의 투영 광학계를 사용하면, 주사 방향에서 투영상이 포토 마스크에 그려진 패턴에 대해 거꾸로 되기 때문에 투영 광학계에 대해 포토 마스크와 기판을 역방향으로 주행시켜야 한다는 문제가 있다.
또한, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판상에 결상시키기 위한 반사경과 투영 광학계에 의해 ㄷ자로 절곡되어 기판상에 달하는 광학계로서, 포토 마스크를 거의 수직으로 투과한 광속이 제 1 평면 미러에 의해 포토 마스크와 기판의 주행 방향에서 또한 기판측에 직각으로 방향을 바꾼 후에 상기 포토 마스크 및 상기 기판의 주행 방향과 광축이 일치하는 투영 광학계로 입사되고, 해당 투영 광학계를 나온 광속은 제 2 평면 미러에 의해 직각으로 방향을 바꾸어 기판상에 달하도록 하면좋다.
또한, 복수의 투영 광학계에 의한 주사 노광을 행하는 경우, 고가의 투영 광학계의 수량을 줄이기 위해 복수의 투영 광학계에 대해 상대적으로 포토 마스크 및 기판을 주행시켜 1회째의 주사 노광을 행하고, 다음에 포토 마스크 및 기판의 주사 방향과 직교하는 방향으로 상기 복수 투영 광학계의 소정 간격의 1/2의 거리를 투영 광학계에 대해 상대적으로 이동시켜 2회째의 주사 노광을 행하고, 2회의 주사 노광으로 서로 이웃하는 각 투영 광학계의 투영 영역이 일부 겹쳐지도록 하여, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판 전체면에 전사하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투영 광학계는 적어도 한쪽이 텔레센트릭 광학계인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 주사 노광 장치의 한 국면에 있어서는, 상술한 어느 하나의 주사 노광 방법이 적용되는 주사 노광 장치로서, 주사 노광을 행하기 위한 노광 스테이션과, 상기 노광 스테이션과 소정이 간격을 띄워 배치되고, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치 맞춤을 행하는 위치 맞춤 스테이션과, 상기 포토 마스크와 상기 기판을 소정의 간격을 띄운 상태에서 상기 노광 스테이션과 상기 위치 맞춤 스테이션과의 사이를 이동시키기 위한 이동 기구를 구비한다.
또한, 상기 노광 스테이션은 상기 포토 마스크와 상기 기판이 서로 겹쳐지지 않은 상태에서 주사 노광을 가능하게 하는 기구를 가지며, 상기 위치 맞춤 스테이션에 있어서는 상기 포토 마스크와 상기 기판이 서로 겹쳐지는 상태에서 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치 맞춤을 가능하게 하는 기구를 갖는다.
또한, 상기 주사 노광 장치에 있어서 바람직하기로는 상기 위치 맞춤 스테이션에 있어서, 상기 포토 마스크와 상기 기판이 소정의 간격을 띄우고 서로 겹쳐지는 위치에 있어서, 상기 포토 마스크의 패턴이 그려진 면과, 상기 기판면이 소정의 간격을 띄우고 겹처진 상태에서, 상기 위치 맞춤 스테이션에 마련된 광센서에 의해 상기 포토 마스크와 상기 기판에 붙여진 위치 맞춤 마크를 판독하는 위치 맞춤 마크 판독 수단과, 상기 위치 맞춤 마크 판독 수단에서 얻어진 정보에 의거하여, 상기 포토 마스크와 상기 기판과의 위치 어긋난 양을 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 어느 하나를, X Y θ 방향으로 이동시켜서, 상기 포토 마스크와 상기 기판의 위치 맞춤을 행하는 위치 맞춤 수단을 갖는다.
또한, 바람직한 형태로서, 상기 주사 노광 장치에 있어서, 하나의 노광 스테이션과, 이 노광 스테이션에 대해 소정이 간격을 띄우고 배치된 제 1 및 제 2 위치 맞춤 스테이션과, 노광 스테이션과 제 1 및 제 2 위치 맞춤 스테이션 사이를 이동 가능한 2세트의 포토 마스크 및 기판을 구비한다. 또한, 1세트의 포토 마스크 및 기판이 제 1 위치 맞춤 스테이션에 있고, 상기 1세트의 포토 마스크 및 기판의 위치 맞춤을 행하고, 다른 1세트의 포토 마스크 및 기판은 노광 스테이션에 있고, 주사 노광을 행하는 것을 가능하게 한다.
이와 같이, 1대의 주사 노광 장치 내에 하나의 노광 스테이션과 2개의 위치 맞춤 스테이션을 마련함으로써, 1대의 주사 노광 장치로 기판의 양면을 주사 노광하는 것이 가능해짐과 함께, 플랫 디스플레이용의 유리 기판 등과 같이 편면 노광의 경우에도, 주사 노광과 위치 맞춤 또는 기판의 반송 등이 중복하여 행하여지기때문에 노광 처리 시간을 단축하는 것이 가능하게 됨과 함께 대폭적으로 설비 투자액을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의한 주사 노광 장치의 다른 국면에 있어서는, 상술한 어느 하나의 주사 노광 방법이 적용되는 주사 노광 장치로서, 포토 마스크와 기판의 어느 하나를 소정의 간격을 띄우고 서로 겹쳐지는 위치와, 겹쳐지지 않는 위치와의 사이를 이동시키는 제 1 이동 기구와, 포토 마스크와 기판을 위치 맞춤하기 위해, 포토 마스크와 기판의 어느 하나를 X, Y, θ 방향으로 이동시키는 제 2 이동 기구를 탑재한 이동대를 구비한다. 또한, 이동대는 주사 노광을 행하는 노광 스테이션과, 이 노광 스테이션과 소정 간격을 띄우고 배치된 위치 맞춤 스테이션 사이를 이동 가능하게 하는 제 3 이동기구를 가지며, 주사 노광과, 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤을 각각의 스테이션에서 행하는 것을 가능하게 한다.
또한, 상기 주사 노광 장치에 있어서는, 위치 맞춤 스테이션은 제 1 이동 기구를 이용하고, 포토 마스크와 기판이 서로 겹쳐지는 위치에 배치되고, 포토 마스크의 패턴이 그려진 면과 기판면이 소정의 틈을 띄우고 겹쳐진 상태에서 위치 맞춤 스테이션에 마련된 광센서에 의해 포토 마스크와 기판에 붙여진 위치 맞춤 마크를 판독하는 위치 맞춤 마크 판독 수단과, 위치 맞춤 마크 판독 수단에서 얻어진 정보에 의거하여, 포토 마스크와 기판의 위치 어긋난 양을 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여, 포토 마스크와 기판의 어느 하나를 제 2 이동 기구를 이용하여 X Y θ 방향으로 이동시키고, 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤을 행하는 위치 맞춤 수단을 갖고 있다. 또한, 포토 마스크와 기판을 위치 맞춤한 후, 제 1 이동 기구를 이용하여, 포토 마스크와 기판의 어느 하나를 이동시키고, 서로 겹쳐지지 않은 위치로 이동 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
이상의 기능과 구조를 구비한 주사 노광 장치에 의하면, 종래의 주사 노광 장치와 같이, 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤과 주사 노광을 동일 노광 스테이션에서 행하지 않고, 위치 맞춤 스테이션에 있어서, 간단한 렌즈군을 구비한 광학 센서(예를 들면, CCD 카메라 등)에 의해 포토 마스크와 기판에 붙여진 위치 맞춤 마크를 판독하고, 위치 맞춤을 행할 수 있다. 그 결과, 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤 기구가 간단하고 염가로 제조하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 의한 주사 노광 방법의 다른 국면에 있어서는, 포토 마스크에 대해 광속을 조사하고, 포토 마스크를 투과한 광속을 복수의 투영 광학계에 의해 감광층이 표면에 형성된 기판에 투영함과 함께 포토 마스크와 기판을 상대적으로 소정의 속도로 소정의 방향으로 주행시키고, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판상에 투영하여 전사하는 주사 노광 방법으로서, 포토 마스크와 투영 광학계와의 사이 또는 투영 광학계와 기판과의 사이에, 주사 방향과 직교하는 방향으로 연장된 적어도 1장의 투명 평행판을 배치하고, 이 투명 평행판을 주사 방향과 직교하는 방향으로 만곡시킴으로써, 광속의 광로를 이동시켜 기판에 투영된 포토 마스크에 그려진 패턴상의 주사 방향과 직교하는 방향의 치수를 바꾸도록 한다.
또한, 상기 방법에 있어서 바람직하기로는, 포토 마스크와 기판을 각각에 마련된 위치 맞춤 마크에 의해 위치 맞춤을 행함으로써 포토 마스크와 기판 치수의 차이를 검출하고, 그 차이에 의거하여 투명 평행판을 구부리는 방향과, 구부리는양을 결정하는 스탭을 구비한다.
또한, 상기 방법에 있어서 바람직하기로는, 포토 마스크와 기판을, 투영 광학계에 대해 상대적으로 다른 속도로 주사 노광을 행함으로써 포토 마스크에 그려진 패턴 상의 주사 방향의 치수를 바꾸도록 한다. 또한, 상기 방법에 있어서 바람직하기로는, 기판의 치수나 형상 변화에 따라 투영 광학계의 배율을 변화시키도록 하여도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 주사 노광 방법에 의하면, 복수의 투영 광학계를 이용한 주사 노광 방법에서, 가장 곤란한 패턴 상의 주사 방향과 직교하는 방향의 치수를 투명 평행판을 만곡시킴으로써, 용이하게 바꾸는 것이 가능하게 된다. 또한, 포토 마스크와 기판을 다른 속도로 주사 노광을 행함으로써, 패턴 상의 주사 방향의 치수도 용이하게 바꿀 수 있다. 그 결과, 포토 마스크에 그려진 패턴 상을 기판의 치수나 형상 변화에 따라 충실하면서 고정밀도로 기판에 전사하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 실시 형태 1에 있어서의 주사 노광 방법의 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 포토 마스크 및 기판을 내려다 본 경우의 광축에 따른 투영 광학계의 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 실시 형태 1에 있어서의 주사 노광 방법의 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도 1중 Ⅱ-Ⅱ선 화살표 방향으로 본 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 실시 형태 1에 있어서의 주사 노광 방법의 원리가 채용된 주사 노광 장치의 측면도.
도 4는 도 3에 도시된 투영 광학계의 광축 방향에서 본 도면.
도 5는 도 3에 도시된 투영 광학계의 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 실시 형태 1에 있어서의 기본적인 주사 노광 장치의 동작 원리를 도시한 평면도.
도 7은 도 6중의 Ⅶ-Ⅶ선 화살표 방향으로 본 도면.
도 8은 본 발명에 의한 다른 실시 형태에 있어서의 주사 노광 장치의 동작 원리를 도시한 평면도.
도 9는 도 8중의 Ⅸ-Ⅸ선 화살표 방향으로 본 도면.
도 10은 주사 노광 장치의 평면도.
도 11은 도 10중 ⅩⅠ-ⅩⅠ선 화살표 방향으로 본 도면.
도 12는 이동대의 구조를 도시한 상세 단면도.
도 13은 도 12중 ⅩⅢ-ⅩⅢ선 화살표 방향으로 본 도면.
도 14는 본 발명에 의한 실시 형태 2에 있어서의 주사 노광 방법에 이용되는 광학계를 도시한 개략도.
도 15은 도 14중 ⅩⅤ-ⅩⅤ선 화살표 방향으로 본 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 포토 마스크2 : 기판
3 : 투영 광학계8 : 프리즘
9 : 지지체11 : 패턴
실시 형태 1
이하, 본 발명에 의한 실시 형태 1에 있어서의 주사 노광 방법 및 이 주사 노광 방법이 적용되는 주사 노광 장치에 관하여 복수의 투영 광학계를 이용한 예에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.
(주사 노광 방법)
우선, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 의한 실시 형태에 있어서의 주사노광 방법의 원리를 설명한다.
투영 광학계(3)는 지지체(9) 내에 지지된 입구측 렌즈군(6), 프리즘(8) 및 출구측 렌즈군(7)이 광축상에 배치된 구성을 갖는다. 포토 마스크(1)의 부분 영역 패턴(11)으로서, 광학계의 설명을 위해, A, B, C, D 기호를 원주상 9O°마다에 배치한 것으로 한다. 포토 마스크(1)의 윗쪽에는 투영 광학계(3)의 광축에 위치하고, 포토 마스크(1)에 대해 조사된 광속을 투영 광학계(3)측을 향하여 반사시키기 위해 수평 방향에 대해 45°기울어진 반사경으로서의 제 1 평면 미러(4)가 배치되어 있다. 또한, 감광층이 표면에 형성된 기판(2)의 윗쪽에는 투영 광학계(3)의 광축상에 위치하고, 투영 광학계(3)로부터 나온 광속을 기판(2)을 향하여 반사시키기 위해 수평 방향에 대해 45°기울어진 반사경으로서의 제 2 평면 미러(5)가 배치되어 있다.
이 구성에 의해, 도 2에 도시한 바와 같이, 포토 마스크(1)의 패턴(11) 중, 광축상의 C, D는 평면 미러(4)에서 반사하여 투영 광학계(3)로 들어가고, 일방향만 반전(도립)되어 투영 광학계(3)를 나간다. 그 후, 재차 평면 미러(5)에서 반사되어 기판(2)상에 포토 마스크(1)의 패턴(C, D)과 같은 방향으로 투영된다.
한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 광축 방향과 직교하는 방향에 있는 패턴(A, B)은 투영 광학계(3)에서 반전되지 않고 기판(2)상에 투영된다.
즉, 포토 마스크(1)에 그려진 부분 영역 패턴(11)을 투영 광학계(3)의 광축 방향과 직교하며 또한 포토 마스크(1) 및 기판(2)의 면에 평행한 축(도 1, 도 2 중 S)을 중심으로 하여 반전시키는 광학계로 된다.
도 1 및 도 2에 도시한 프리즘(8)은 사다리꼴 프리즘(도페의 프리즘)을 이용함으로써, 패턴(C, D)을 반전시키고, 패턴(A, B)은 반전시키지 않는 광학계로 된다. 또한, 사다리꼴 프리즘에 한하지 않고 같은 작용을 갖는 것이면, 다른 프리즘을 이용하는 것도 가능하다.
다음에, 상기 원리를 적용한 주사 노광 방법에 관해 도 3을 참조하여 설명한다. 또한, 도 3은 상기 원리를 적용한 주사 노광 방법이 채용된 주사 노광 장치의 측면도이다.
포토 마스크(1)와 기판(2)이 소정의 간격(G)을 띄우고, 거의 동일 평면(L)상에 배치되고, 이 평면(L)과 평행하면서 포토 마스크(1)와 기판(2)을 잇는 방향(Y)으로 포토 마스크(1)와 기판(2)을 소정의 속도로 주행하는 이동 기구를 구비한다. 포토 마스크(1)의 아래쪽에 배치된 광원(10)으로부터 조사된 광속이 포토 마스크(1)를 거의 수직으로 투과하여, 포토 마스크(1)에 그려진 패턴을 기판상에 결상 시키기 위한 반사경으로서의 제 1 평면 미러(4) 및 제 2 평면 미러(5), 투영 광학계(3)에 의해 ㄷ자로 절곡되어 기판(2)상에 달하는 광학계를 갖고 있다.
포토 마스크(1)에 그려진 패턴의 부분 영역(11)이 제 1 및 제 2 평면 미러와 투영 광학계(3)에 의해 기판(2)상에 투영된 상(12)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 포토 마스크(1)와 기판(2)을 같은 방향에서 봐서, 포토 마스크에 그려진 부분 영역 패턴(11)에 대해 어떠한 방향으로도 반전하지 않고, 같은 방향으로 결상된다.
도 4는, 도 3에 도시한 투영 광학계(3)의 광축 방향에서 본 도면이다(도 3 중 화살표 Ⅳ 참조). 복수의 투영 광학계(3)가 광축 방향과 직교하는 방향(X)으로소정의 피치(P)로 배치되어 있다. 도시한 바와 같이, 투영 광학계(3)의 지지체(9)의 외경이 큰 경우, 서로 상하의 위치를 어긋나게 하여 지그재그 형상으로 배치한다.
도 5는, 도 3에 도시한 투영 광학계(3)의 평면도이다(도 3 중 화살표 V 참조). 도면 중에 있어서 화살표(Y1→X1→Y2→X2)로 도시한 바와 같이, 포토 마스크(1)와 기판(2)을 복수의 투영 광학계(3)에 대해 상대적으로 주행(Y1)시켜 1회째의 주사 노광을 행한다. 다음에, 포토 마스크(1)와 기판(2)을 주사 방향과 직교하는 방향(X1)으로 상기 소정의 피치(P)의 1/2의 거리를 이동시킨다. 다음에, 포토 마스크(1)와 기판(2)을 복수의 투영 광학계(3)에 대해 상대적으로 주행(Y2)시켜 2회째의 주사 노광을 행한다. 2회의 주사 노광에서는, 서로 이웃하는 각 투영 광학계의 투영 영역의 일부가 겹쳐지도록 하여 포토 마스크(1)에 그려진 패턴을 기판(2)의 전체면에 전사하는 것이 바람직하다.
또한, 이상의 설명에서는, 투영 광학계(3)에 의한 투영 영역의 형상을 원형으로 하였지만, 원형 이외의 형상으로, 예를 들면 다각형으로 하여도 좋다. 또한, 투영 영역을 부분적으로 겹쳐서 노광하기 때문에 조도 분포가 불균일하게 되기 때문에 투영 영역이 겹쳐진 부분에 관해 투영면적을 작게 하던지, 조도를 낮게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 주사 노광 방법에 있어서는, 복수의 투영 광학계를 이용한 경우에 관해 설명하고 있지만, 투영 광학계를 하나로 한 경우에서도, 같은 작용 효과를 얻는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 투영 광학계(3)를 고정하고, 이 투영 광학계(3)에 대해 포토 마스크(1) 및 기판(2)을 이동시키는 경우에 관해 설명하였지만, 포토 마스크(1) 및 기판(2)을 고정하고, 이 포토 마스크(1) 및 기판(2)에 대해 투영 광학계(3)를 이동시키는 것도 가능하고, 즉 투영 광학계(3)에 대해 포토 마스크(1) 및 기판(2)을 상대적으로 이동시키는 것이 가능하면 좋다.
(주사 노광 장치)
다음에, 본 발명에 의한 실시 형태에 있어서의 주사 노광 장치의 기본적 구조에 관해, 도 6 및 도 7을 참조하면서 설명한다. 이 주사 노광 장치는 상기 노광 방법이 적용되는 주사 노광 장치이다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 주사 노광 장치의 구조에 관해 설명하면, 스테이션(A)은 기판의 표면 노광을 위한 제 1 위치 맞춤 스테이션(이하, 제 1 위치 맞춤 스테이션(A)이라고 칭한다)이다. 스테이션(B)은 기판의 이면 노광을 위한 제 2 위치 맞춤 스테이션(이하, 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)이라고 칭한다)이다. 스테이션(C)은 기판의 표면과 이면의 주사 노광을 교대로 행하는 노광 스테이션(노광 스테이션(C)이라고 칭한다)이다.
노광 스테이션(C)에는, 포토 마스크(101a)와 기판(102a)이 소정의 간격을 띄우고 베이스(103a)상에 있고, 도면에 도시한 바와 같이, 포토 마스크(101a)와 기판(102a)은 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배치되어 있다.
제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에는, 포토 마스크(101b)와 기판(102b)이 베이스(103a)상에 있고, 도면에 도시한 바와 같이, 포토 마스크(101b)와기판(102b)이 소정의 간격을 띄워 서로 겹쳐진 상태에 있다.
다음에, 동작 원리를 설명한다.
우선, 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에 마련된 광학 센서로서의 CCD 카메라(107)에 의해 1세트의 포토 마스크(101b) 및 기판(102b)에 붙여진 위치 맞춤 마크(181, 182)가 판독된다(위치 맞춤 마크 판독 수단). 그 판독된 데이터에 의거하여 1세트의 포토 마스크(101b) 및 기판(102)의 위치 맞춤이 행하여 진다(위치 맞춤 수단). 1세트의 포토 마스크(101b) 및 기판(102b)의 위치 맞춤이 종료된 후, 1세트의 포토 마스크(101b) 및 기판(102b)은 노광 스테이션(C)의 소정 노광 위치로 이동된다.
노광 스테이션(C)에 있는 다른 1세트의 포토 마스크(101a) 및 기판(102a)은, 주사 노광이 완료되면, 위치 맞춤 스테이션(A)으로 이동되어 진다. 노광 스테이션(C)에 있는 다른 1세트의 포토 마스크(101a) 및 기판(102a)이 위치 맞춤 스테이션(A)으로 이동되어지면, 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에 있는 1세트의 포토 마스크(101b) 및 기판(102b)이 노광 스테이션(C)으로 이동하여 주사 노광이 행하여진다.
제 1 위치 맞춤 스테이션(A)으로 이동된 기판(102a)은 반송 장치(도시 생략)로 옮겨지고 이면의 노광을 행하기 위해 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)으로 반송된다. 위치 맞춤 스테이션(A)에는 미처리의 기판이 탑재되고, 전술한 동작을 반복한다.
마찬가지로, 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에 있는 기판도 표리의 노광이 완료되면, 반송 장치(도시 생략)로 옮겨지고, 노광 장치로부터 반출된다. 그 후, 제 1 위치 맞춤 스테이션(A)으로부터 반송되어 온 기판은 표리 반전되고 나서 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에 탑재되고, 이후 전술한 동작을 반복한다.
또한, 노광 스테이션(C)에 마련한 주사 노광을 위한 광학계는, 상술한 본 발명에 의한 주사 노광 방법이 적용된다. 광원(104)으로부터의 광속(109)은 포토 마스크(101a)를 투과하여, 포토 마스크(101a)에 그려진 패턴 상을 2개의 평면경(105)과 복수의 투영 광학계(106)에 의해 기판(102a)상에 결상된다.
(다른 주사 노광 장치)
다음에, 본 발명에 의한 실시 형태에 있어서의 다른 주사 노광 장치에 관해, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 이 주사 노광 장치는 상기 노광 방법이 적용되는 주사 노광 장치이다. 또한, 도 8은, 본 발명에 의한 실시 형태에 있어서의 주사 노광 장치의 동작 원리를 도시한 평면도이고, 또한 도 9는, 도 8 중의 Ⅸ-Ⅸ선 화살표 방향으로 본 도면으로서, 설명의 편의상 일부는 단면으로 도시하였다.
도 8 및 도 9를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 주사 노광 장치의 구조에 관해 설명하면, 기판의 표면 노광을 위한 제 1 위치 맞춤 스테이션(A), 기판의 이면 노광을 위한 제 2 위치 맞춤 스테이션(B) 및 기판의 표면과 이면의 주사 노광을 교대로 행하는 노광 스테이션(C)을 구비한다.
노광 스테이션(C)에는 포토 마스크(101a)와 기판(102a)이 소정의 간격을 띄우고 탑재된 제 1 이동대(103a)가 있고, 도면에 도시한 바와 같이, 포토 마스크(101a)와 기판(102a)이 겹쳐지지 않은 위치에 배치되어 있다.
제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에는 포토 마스크(101b)와 기판(102b)이 소정 간격을 띄우고 탑재된 제 2 이동대(103b)가 있고, 도면에 도시한 바와 같이, 포토 마스크(101b)와 기판(102b)이 소정의 간격을 띄우고 서로 겹쳐진 상태에 있다.
다음에, 동작 원리를 설명한다.
우선, 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에 마련된 광학 센서로서의 CCD 카메라(107)에 의해 포토 마스크(101b)와 기판(102b)에 붙여진 위치 맞춤 마크(181, 182)가 판독된다(위치 맞춤 마크 판독 수단). 그 판독된 데이터에 의거하여 포토 마스크(101b)와 기판(102b)의 위치 맞춤이 행하여 진다(위치 맞춤 수단). 포토 마스크(101b)와 기판(102b)의 위치 맞춤이 종료된 후, 포토 마스크(101b)가 제 2 이동대(103b)상에서 기판(102b)의 위치로부터 소정 간격을 띄운 위치로 이동한다(도면 중 화살표 X1 방향).
노광 스테이션(C)에 있는 제 1 이동대(103a)는 주사 노광이 완료되면 위치 맞춤 스테이션(A)으로 이동한다. 제 1 이동대(103a)가 노광 스테이션(C)으로부터 이동한 후, 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에 있는 제 2 이동대(103b)가 노광 스테이션(C)으로 이동하여 주사 노광을 행한다.
제 1 위치 맞춤 스테이션(A)으로 이동한 제 1 이동대(103a)상의 기판(102a)은 반송 장치(도시 생략)로 옮겨지고, 이면의 노광을 행하기 위해 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)으로 반송된다. 위치 맞춤 스테이션(A)에 있는 이동대(103a)에는 미처리 기판이 탑재되고, 전술한 동작을 반복한다.
마찬가지로, 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에 있는 이동대(103b)상의 기판도표리의 노광이 완료되면, 반송 장치(도시 생략)로 옮겨지고, 노광 장치로부터 반출된다. 그 후, 제 1 위치 맞춤 스테이션(A)으로부터 반송되어 온 기판은 표리 반전되고 나서 제 2 이동대(103b)상에 탑재되고, 이후 전술한 동작을 반복한다.
또한, 노광 스테이션(C)에 마련된 주사 노광을 위한 광학계는, 상술한 본 발명에 의한 주사 노광 방법이 적용된다. 광원(104)으로부터의 광속(1O9)은 포토 마스크(101a)를 투과하여, 포토 마스크(101a)에 그려진 패턴 상을 2개의 평면경(105)과 복수의 투영 광학계(106)에 의해 기판(102a)상에 결상시킨다.
다음에, 상술한 원리에 의한 구체적인 주사 노광 장치의 한 형태에 관해, 도 10 내지 도 13을 참조하여 설명한다.
도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 몸체(110) 내에는 베이스(115)가 배치되어 있다. 이 베이스(115) 위에는, 몸체(110) 내의 뒷부분 중앙에 있어서 노광 스테이션(C)과, 이 노광 스테이션(C)의 좌우에 소정의 간격을 띄우고 제 1 위치 맞춤 스테이션(A)과 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)이 배치되어 있다.
베이스(115) 위에는, 제 1 이동대(103a)와 제 2 이동대(103b)가 제 1 위치 맞춤 스테이션(A), 제 2 위치 맞춤 스테이션(B) 및 노광 스테이션(C) 사이를 이동하기 위한 평행하게 배치된 2개의 레일(112a)이 재치되어 있다. 또한, 베이스(115)상에는, 제 1 이동대(103a)를 구동시키기 위한 제 1 구동 장치(113a)와, 제 2 이동대(103b)를 구동시키기 위한 제 2 구동 장치(113b)가 재치되어 있다.
몸체(110) 내의 앞부분에는 레일(112a)과 평행하게 기판의 반송 장치(111)가 구비되어 있다. 일반적으로 직사각형 기판은 제조 라인의 길이를 짧게 하기 위해기판의 반송에 있어서 그 긴변이 반송 방향과 직교하는 방향으로 반송된다. 한편, 노광 스테이션(C)에 있어서의 주사 노광을 위해 마련한 광학계(106)는, 특히 고가이기 때문에 갯수는 적은 쪽이 좋다. 따라서 기판의 노광 스테이션(C)에 있어서의 기판의 반송은 직사각형 기판의 짧은변이 주사 노광 방향과 직교하는 방향인 것이 바람직하다.
이 때문에 주사 노광 장치의 입구로부터 출구까지 기판을 운반하기 위한 기판 반송 장치(111)에는, 기판을 90°방향 전환하는 방향 전환 기구(111a, 111b)(제 1 위치 맞춤 스테이션(A), 제 2 위치 맞춤 스테이션(B)에 대응하는 2개소)와, 그 중간 위치에 기판을 표리 반전시키는 기판 반전 기구(114)와 또한 제 1 및 제 2 위치 맞춤 스테이션(A, B)에 위치하는 이동대(103a, 103b)와 반송 장치(111) 사이를 기판 반송하는 기판 반송 기구(121a, 121b)를 구비한다.
도면에 있어서, 기판 반송 장치(111)의 구조를 생략하였지만, 기판 반송 장치(111)로서는, 벨트 또는 롤러 컨베어, 턴테이블, 반송용 로봇 등의 조합에 의해 상기 기능을 다하면 좋다. 또한, 방향 전환 기구(111a, 111b), 기판 반전 기구(114) 및 기판 반송 기구(121a, 121b)에 대해서도 공지의 기구를 적용하는 것이 가능하다.
다음에, 도 12 및 도 13을 참조하여, 제 1 및 제 2 이동대(103a, 103b)의 구조를 더욱 상세하게 설명하다. 또한, 제 1 이동대(103a)와 제 2 이동대(103b)는 같은 구조이기 때문에 이하의 설명에 있어서는 단지 이동대(103)로 하여 설명한다. 또한, 제 1 및 제 2 구동 장치(113a, 113b)에 대해서도, 여기에서는 단지 구동 장치(113)라고 칭한다.
이동대(103)의 베이스 플레이트(120)의 하면에는, 레일(112a)에 결합되어서 이동대(103)를 직선 운동을 안내하는 리니어 베어링(112b)이 부착되어 있다. 또한, 구동 장치(113)를 구비함으로써, 이동대(103)을 위치 맞춤 스테이션(A, B)과 노광 스테이션(C) 사이를 이동시키는 제 3 이동 기구를 구성한다.
베이스 플레이트(120)의 위에는 서브 플레이트(121)가 마련되고, 이동대(103)의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 레일(116a)이 부착되고, 이 레일(116a)에 결합되어 서브 플레이트(121)를 직선 운동을 안내하는 리니어 베어링(116b)이 서브 플레이트(121)의 하면에 부착되어 있다. 이 서브 플레이트(121)는 베이스 플레이트(120)상에 재치된 구동 장치(124)에 의해 이동된다. 이상의 이동 기구는, 노광 스테이션(C)에 있어서, 주사 방향과 직교하는 방향으로 포토 마스크(101)와 기판(102)을 이동시켜 복수회 주사 노광을 행하기 위한 것이다.
서브 플레이트(121)의 윗면 우측에는, 기판을 X Y θ 방향으로 이동시키는 제 2 이동 기구(117)을 갖는 기판 지지대(122)가 마련된다. 또한, 포토 마스크를 X Y θ 방향으로 이동시키는 이동 기구의 채용도 가능하다. 이 기판 지지대(122)상에 지지된 기판(102)의 윗면과 소정 간격을 띄우고 포토 마스크(101)를 지지하는 프레임(123)이 서브 플레이트(121)에 부착된 레일(119a)에 결합되어 프레임(123)의 직선 운동을 안내하는 리니어 베어링(119b)이 프레임(123)에 부착된다. 이 프레임(123)을 구동 장치(118)에 의해 이동시킨다. 이상의 구성에 의해, 포토 마스크(101)를 기판(102)과 소정의 간격을 띄우고 서로 겹쳐지는 위치와, 겹쳐지지 않는 위치 사이를 이동시키기 위한 제 1 이동 기구가 형성된다.
이상 구조에 관해 설명하였지만, 동작에 관해서는 전술하였기 때문에 그 설명은 반복하지 않는다.
실시 형태 2
이하, 본 발명에 의한 실시 형태 2에 있어서의 주사 노광 방법에 관해, 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다.
도 14 및 도 15를 참조하여, 본 발명에 의한 실시 형태 2에 있어서의 주사 노광 방법, 포토 마스크(201)와 기판(202)을 소정 간격을 띄우고, 거의 동일 평면(P)상에 배치하고, 이 평면(P)과 평행하며 또한 포토 마스크(201)와 기판(202)을 잇는 방향(X방향)으로 포토 마스크(201)와 기판(202)을 소정의 속도로 이동시키는 기능을 구비한다.
또한, 광원(212)으로부터 조사된 광속(213)이 포토 마스크(201)를 거의 수직으로 투과하고, 포토 마스크(201)에 그려진 패턴(210)은 반사경(204), 투명 평행판(206), 투영 광학계(203) 및 반사경(205)에 의해 기판(202)상에 상(211)으로서 투영된다.
예를 들면, 투영 광학계(203는 주사 방향(X방향)과 직교하는 방향(Y방향)으로 소정의 간격으로 일렬로 복수 나열되고, 1회째의 주사 노광을 행한 후, 복수의 투영 광학계(203)에 대해 포토 마스크(201)와 기판(202)을 주사하는 방향(X방향)과 직교하는 방향(Y방향)으로 상기 소정 간격의 1/2의 거리를 이동시켜 2회째의 주사노광을 행한다.
도 14 및 도 15에 도시한 광학계에 있어서는, 투명 평행판(206)은 투영 광학계(203)측으로 오목면(206a)을 향하도록 만곡되어 있기 때문에 패턴(210)의 주사 방향과 직교하는 방향의 치수(S)는 기판(202)상에 축소되어 S'로서 투영된다. 또한, 치수(S)를 등배로 기판(202)상에 투영하기 위해서는 투명 평행판(206)은 평면으로 하고, 치수(S)를 연장하는 경우는 투명 평행판(206)을 반사경(204)측으로 오목면을 향하도록 만곡시키면 좋다.
또한, 투명 평행판(206)을 만곡시키는 착력점(着力点)은 도시에 있어서는, 투명 평행판(206)의 중앙 부근 영역을 투영 광학계(203)로부터 지지하는 착력점(207a, 207b) 및 투명 평행판(206)의 양단측에 반사경(204)측에 지지하는 착력점(208, 209)의 합계 4점을 채용하고 있지만, 그 위치 및 착력 방법에 관해서는, 이에 한하지 않고 만곡 방법, 만곡 형상에 관해서는 적절히 변경하여도 상관 없다.
또한, 투명 평행판(206)은 1장의 투명 평행판으로 구성하여도 좋지만, 유리나 석영과 같이 딱딱하고, 구부러지기 어려운 재료를 사용하는 경우는 얇은 투명 평행판을 복수장 겹쳐도 좋다.
한 예로서, 상술한 프린트 회로 기판의 신축량을 수정하기 위해서는, 투명 평행판(206)은 두께가 약 2㎜ 내지 3㎜의 유리 기판을 밀착 또는 간격을 띄워서 2장 내지 4장 겹쳐 쌓고, 약 500㎜의 길이(Y방향 길이)로 약 0.5㎜ 내지 4㎜ 정도 만곡시키면 좋다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 포토 마스크(201)와 투영 광학계(203) 사이에 투명 평행판(206)을 배치한 구성을 나타내었지만, 투영 광학계(203)와 기판(202) 사이에 투명 평행판(206)을 배설한 구성을 채용하여도 같은 작용을 얻을 수 있다.
또한, 반사경(204), 투명 평행판(206), 투영 광학계(203) 및 반사경(205)을 고정시킨 상태에서, 포토 마스크(201)와 기판(202)을 이동시키는 방법이나, 포토 마스크(201)와 기판(202)을 고정시킨 상태에서, 반사경(204), 투명 평행판(206), 투영 광학계(203) 및 반사경(205)을 이동시키는 방법의 어느 방법도 채용 가능하고, 포토 마스크(201)와 기판(202)에 대해, 반사경(204), 투명 평행판(206), 투영 광학계(203) 및 반사경(205)을 상대적으로 이동시킬 수 있으면 좋다.
또한, 포토 마스크(201)와 기판(202)을 각각에 마련된 위치 맞춤 마크에 의해 위치 맞춤을 행함으로써, 포토 마스크(201)와 기판(202) 치수의 차이를 검출하고, 그 차이에 의거하여 투명 평행판(206)을 구부리는 방향과, 구부리는 양을 결정함으로써, 포토 마스크(201)에 그려진 패턴 상을 기판(2)의 치수나 형상 변화에 따라 충실하면서 고정밀도로 기판(2)에 전사하는 것이 가능하게 된다.
또한, 포토 마스크(201)와 기판(202)을 투영 광학계(203)에 대해 상대적으로 다른 속도로 주행시켜 주사 노광을 행하고, 포토 마스크(201)에 그려진 패턴 상의 주사 방향의 치수를 가변으로 함으로써, 보다 한층, 포토 마스크(201)에 그려진 패턴 상을 기판(202)의 치수나 형상 변화에 따라 충실하면서 고정밀도로 기판(202)에 전사하는 것이 가능하게 된다.
또한, 투영 광학계(203)의 배율을 변화시킴으로써도 포토 마스크(201)에 그려진 패턴 상을 기판(202)의 치수나 형상 변화에 따라 충실하면서 고정밀도로 기판(202)에 전사하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 있어서의 주사 노광 방법의 한 국면에 의하면, 투영 광학계에 의한 주사 노광에서의 문제를 해결하고, 비교적 염가로 전사 정밀도가 높은 투영 광학계에 의한 주사 노광 방법을 실현하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 있어서의 주사 노광 장치에 의하면, 위치 맞춤 스테이션에 있어서, 간단한 렌즈군을 구비한 광학 센서(CCD 카메라)에 의해 포토 마스크와 기판에 마련된 위치 맞춤 마크를 판독하고, 위치 맞춤을 행할 수 있기 때문에 포토 마스크와 기판의 위치 맞춤 기구가 간단하며 염가로 제조할 수 있다.
또한, 1대의 장치 내에 하나의 노광 스테이션과 2개의 위치 맞춤 스테이션을 마련함으로써, 1대의 장치로 기판의 양면을 주사 노광하는 것이 가능하게 됨과 함께 플랫 디스플레이용의 유리 기판 등과 같이 편면 노광의 경우에도 주사 노광과 위치 맞춤 또는 기판의 반송 등이 중복하여 행하여지기 때문에 노광 처리 시간을 단축하는 것이 가능하게 되어, 대폭적으로 설비 투자액을 저감하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 의한 주사 노광 방법의 다른 국면에 의하면, 패턴 상의 주사 방향과 직교하는 방향의 치수를 투명 평행판을 만곡함으로써 용이하게 바꾸는 것이 가능하게 되고, 포토 마스크에 그려진 패턴을 기판의 치수나 형상 변화에 대응하여, 충실하면서 고정밀도로 기판에 전사하는 것이 가능하게 된다.

Claims (14)

  1. 포토 마스크(1, 101a, 101b)에 대해 광속을 조사하고, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)를 투과한 상기 광속을 투영 광학계(3)에 의해, 감광층이 표면에 형성된 기판(2, 102a, 102b)에 투영함과 함께 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)을 소정의 속도로 소정 방향으로 주행시켜 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)에 그려진 패턴을 상기 기판(2, 102a, 102b)상에 투영하여 전사하는 주사 노광 방법으로서,
    상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)을 소정의 간격을 띄우고 거의 동일 평면상에 배치하고, 해당 평면과 평행하며 또한 소정의 방향으로 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)을 소정의 속도로 주행시키는 스탭과,
    상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)를 거의 수직으로 투과한 광속이 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)에 그려진 패턴을 상기 기판(2, 102a, 102b)상에 결상시키기 위해 반사경(4, 5) 및 투영 광학계(3)에 의해 ㄷ자로 절곡되어 상기 기판(2, 102a, 102b)상에 조사되는 스탭을 가지며,
    상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)에 그려진 패턴의 상기 반사경(4, 5) 및 상기 투영 광학계(3)에 의해 상기 기판(2, 102a, 102b)상에 투영된 상은 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)을 같은 방향에서 봐서, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)에 그려진 패턴에 대해 어떠한 방향으로도 반전되지 않고 같은 방향으로 결상되는 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)를 거의 수직으로 투과한 광속이 제 1 평면 미러(4)에 의해 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)의 주행 방향이며 또한 상기 기판(2, 102a, 102b)측을 향하여 직각으로 방향을 바꾼 후에 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)의 주행 방향과 광축이 일치하는 상기 투영 광학계(3)에 입사되고, 상기 투영 광학계(3)를 통과한 광속은 상기 기판(2, 102a, 102b)상에 달하도록 제 2 평면 미러에(5)에 의해 직각으로 방향이 변화됨으로써 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)에 그려진 패턴이 상기 기판(2, 102a, 102b)상에 투영되고, 소정의 상이 상기 감광층에 전사되는 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영 광학계(3)를 하나 구비하고, 이 투영 광학계(3)에 대해 상대적으로 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)을 주행시켜 1회째의 주사 노광을 행하고, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)을 주행 방향과 직교하는 방향으로 상기 광학 투영계에 대해 상대적으로 임의의 거리를 이동시킨 후, 상기 투영 광학계(3)에 대해 상대적으로 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)을 주행시켜 2회째의 주사 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)의 주행 방향과 직교하며 또한 상기 기판(2, 102a, 102b)과 평행한 방향으로 소정의 피치로 배치된 복수의 상기 투영 광학계(3)를 구비하고, 이 복수의 투영 광학계(3)에 대해 상대적으로 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)을 주행시켜 1회째의 주사 노광을 행하고, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)을 주행 방향과 직교하는 방향으로 상기 소정의 피치의 1/2의 거리를 상기 투영 광학계(3)에 대해 상대적으로 이동시킨 후, 상기 복수의 상기 투영 광학계(3)에 대해 상대적으로 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)을 주행시켜 2회째의 주사 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영 광학계(3)는 적어도 한쪽이 텔레센트릭 광학계인 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영 광학계(3)는 렌즈(6, 7)와 프리즘(8)으로 구성되고, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)에 그려진 패턴의 상을 상기 투영 광학계(3)의 광축 방향과 직교하며 또한 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)의 면에 평행한 축을 중심으로 하여 반전시켜 상기 기판(2, 102a, 102b)상에 결상시키는 광학계인 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  7. 제 1 항에 기재된 주사 노광 방법이 적용된 주사 노광 장치로서,
    주사 노광을 행하기 위한 노광 스테이션(C)과,
    상기 노광 스테이션(C)과 소정 간격을 띄워 배치되고, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)의 위치 맞춤을 행하는 위치 맞춤 스테이션(A, B)과,
    상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)을 소정의 간격을 띄운 상태에서 상기 노광 스테이션(C)과 상기 위치 맞춤 스테이션(A, B)과의 사이를 이동시키기 위한 이동 기구를 구비하고,
    상기 노광 스테이션(C)은 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)이 서로 겹쳐지지 않은 상태에서 주사 노광을 가능하게 하는 기구를 가지며,
    상기 위치 맞춤 스테이션(A, B)에 있어서, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)이 서로 겹쳐지는 상태에서, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)의 위치 맞춤을 가능하게 하는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 노광 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 위치 맞춤 스테이션(A, B)에 있어서, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)이 서로 겹치는 위치에 있어서, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)의 패턴이 그려진 면과, 상기 기판(2, 102a, 102b)면이 소정의 간격을 띄우고 겹쳐진 상태에서 상기 위치 맞춤 스테이션에 마련된 광센서에 의해 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)에 붙여진 위치 맞춤 마크를 판독하는 위치 맞춤 마크 판독 수단과,
    상기 위치 맞춤 마크 판독 수단에서 얻어진 정보에 의거하여, 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)의 위치 어긋난 양을 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)의 어느 하나를 X Y θ 방향으로 이동시켜 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)의 위치 맞춤을 행하는 위치 맞춤 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 주사 노광 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    하나의 상기 노광 스테이션(C)과,
    상기 노광 스테이션에 대해 소정이 간격을 띄우고 배치되는 제 1 및 제 2 위치 맞춤 스테이션(A, B)과,
    상기 노광 스테이션(C)과 상기 제 1 및 제 2 위치 맞춤 스테이션(A, B) 사이를 이동 가능한 2세트의 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 기판(2, 102a, 102b)을 구비하고,
    1세트의 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 기판(2, 102a, 102b)이 상기 제 1 위치 맞춤 스테이션(A)에서 상기 1세트의 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 상기 기판(2, 102a, 102b)의 위치 맞춤을 행하고, 다른 1세트의 포토 마스크(1, 101a, 101b) 및 기판(2, 102a, 102b)은 상기 노광 스테이션(C)에서 주사 노광을 행하는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 주사 노광 장치.
  10. 제 1 항에 기재된 주사 노광 방법이 적용된 주사 노광 장치로서,
    포토 마스크(1, 101a, 101b)와 기판(2, 102a, 102b)의 어느 하나를 소정의 간격을 띄우고 서로 겹쳐지는 위치와, 겹쳐지지 않은 위치와의 사이를 이동시키는 제 1 이동 기구와,
    상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)을 위치 맞춤하기 위해 상기 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 상기 기판(2, 102a, 102b)의 어느 하나를 X, Y, θ 방향으로 이동시키는 제 2 이동 기구를 탑재한 이동대(103)를 구비하고,
    상기 이동대(103)는 주사 노광을 행하는 노광 스테이션(C)과, 이 노광 스테이션(C)과 소정의 간격을 띄우고 배치 위치 맞춤 스테이션(A, B) 사이를 이동 가능하게 하는 제 3 이동 기구를 가지며,
    주사 노광과, 포토 마스크(1, 101a, 101b)와 기판(2, 102a, 102b)의 위치 맞춤을 각각의 스테이션에서 행하는 것을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 주사 노광 장치.
  11. 포토 마스크(201)에 대해 광속을 조사하고, 상기 포토 마스크(201)를 투과한 상기 광속을 복수의 투영 광학계(203)에 의해 감광층이 표면에 형성된 기판(202)에 투영함과 함께 상기 포토 마스크(201)와 상기 기판(202)을 상대적으로 소정의 속도로 소정의 방향으로 주행시켜 상기 포토 마스크(201)에 그려진 패턴을 상기 기판(202)상에 투영하여 전사하는 주사 노광 방법으로서,
    상기 포토 마스크(201)와 상기 투영 광학계(203) 사이 또는 상기 투영 광학계(203)와 상기 기판(202) 사이에 주사 방향과 직교하는 방향으로 연장된 1장의 투명 평행판(206)을 배치고, 상기 투명 평행판(206)을 주사 방향과 직교하는 방향으로 만곡시킴으로써 상기 광속의 광로를 이동시켜 상기 기판(202)에 투영되는 상기 포토 마스크(201)에 그려진 패턴 상의 주사 방향과 직교하는 방향의 치수를 가변 하는 스탭을 구비한 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 포토 마스크(201)와 상기 기판(202)을 각각에 마련된 위치 맞춤 마크에 의해 위치 맞춤을 행함으로써, 상기 포토 마스크(201)와 상기 기판(202)과의 치수의 차이를 검출하고, 그 차이에 의거하여 상기 투명 평행판(206)을 구부리는 방향과 구부리는 양을 결정하는 스탭을 구비한 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 포토 마스크(201)와 상기 기판(202)을 상기 투영 광학계(203)에 대해 상대적으로 다른 속도로 주행시켜 주사 노광을 행하고, 상기 포토 마스크(201)에 그려진 패턴 상의 주사 방향의 치수를 가변 하는 스탭을 구비한 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 투영 광학계(203)의 배율을 변화시키는 스탭을 구비한 것을 특징으로 하는 주사 노광 방법.
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