KR20040034506A - 박막 기판(등)에 패턴을 형성하는 방법 및 장치 - Google Patents

박막 기판(등)에 패턴을 형성하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 기판처리장치는, 기판을 지지하는 지지반, 기복 또는 두께 불균일 검지장치 및 기복 또는 두께 불균일 검출장치를 동작시키는 제어장치를 포함하고, 검출한 기판의 기복 또는 두께 불균일에 의거하여 지지반을 극소적으로 변위시켜, 처리되는 필드의 범위에서 기판을 변형시킨다. 이로 인해 기판에 형성되는 상이 흐려지는 것을 방지할 수 있다.

Description

박막 기판(등)에 패턴을 형성하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for Forming Pattern on Thin-Substrate(or The Like)}
본 발명은 액정디스플레이 등에 이용되는 글래스기판에 전형적인, 특히 두께 불균일이 큰 기판에 대한 노광장치, 처리장치, 노광방법 및 박막트랜지스터의 제조방법 또는 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
반도체기판 또는 액정디스플레이 등에 이용되는 글래스기판은, 반도체층이나 절연체층 등 복수의 재료가 패터닝되고, 또 적층된 구조로 이루어진다. 이 패터닝에는, 포토리소그래피의 기술이 이용되고 있다.
리소그래피기술은, 피가공 재료상에 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트층을 형성하고, 이 레지스트층(표면)에 노광패턴을 형성하고, 레지스트층을 현상한 후, 비현상부분의 레지스트층을 제거하여 얻어진(남겨진) 부분에 대해서, 선택적으로 에칭이나 퇴적 등의 가공을 행하여, 회로나 트랜지스터 등을 형성하는 것이다. 이 노광의 대표적인 것은, 렌즈 프로젝션 노광, 미러 프로젝션 노광 등의 투영노광방식이다. 이 노광방식은, 원판(마스크)의 상(노광패턴)을, 레지스트층이 도포된 피가공물 표면에 투영하고, 상기 레지스트층에(노광패턴을 결상시켜) 노광패턴에 대응하는 상을 형성하는 방식이다.
투영노광에 있어서는, 투영노광에 의해 형성되는 결상면 즉, 투영장치의 초점거리와 노광면(레지스트면)의 투영장치로부터의 거리가 일치하는 것이 요구된다.
그러나, 레지스트층 표면 즉, 노광면이 미시적으로 요철을 포함하는 경우가 있다. 이 레지스트층 표면의 요철은, 레지스트층이 형성되는 기판의 두께 불균일이나 기판의 굴곡이나 기판이 재치되는 스테이지의 평탄도 등이 요인으로 발생한다.
이 레지스트층 표면의 요철 변화량은, (투영장치에 조입된) 결상광학계의 초점 심도(DOF:Depth of Focus)가 소정 레벨을 유지가능한 범위내에 들어갈 필요가 있다. 말할 필요도 없이, 노광면(과 투영장치와의 거리)이 상기 DOF(의 범위내)로부터 벗어나면, 결상패턴의 광 강도분포(공중 영상)가 변형하여 의도하는 레지스트패턴(평면형상 또는 단면형상)이 얻어지지 않게 된다. 즉, 도 21에 도시하는 바와 같이, 상기 DOF의 범위외에 있는 A부분이 해상하지 않게 된다.
일반적으로, 노광에 있어서의 레지스트층 상의 영상의 해상도와 DOF의 관계는, 하기 수학식 1과 같다.
DOF = k·R2/ λ
λ : 광원 파장, R : 선 폭(해상도), k : 비례계수(프로세스에 따르는데 1 정도의 값)인 것이 기준으로 되어 있다.
노광시에 레지스트층 표면의 노광면은, 노광필드의 모든 점에 있어서, DOF의 범위내에 들어갈 필요가 있다. 즉, 노광면은, 하기 수학식 2를 충족하는 위치에 위치될 필요가 있다.
DOF > '기판의 두께 불균일'
+ '스테이지(기판지지부분)의 표면 요철'
+ '초점맞춤 정밀도(투영장치의 결상광학계의 초점위치와 결상광학계에 고유 초점거리와의 차이 허용값)'
+ '가공이 끝난 층에 의한 요철'
+ '결상계 수차의 영향'
+ '프로세스의 여유도'
또한, 도 22에 도시하는 바와 같이, 얇은 기판(a)을 스테이지(S) 상에 재치한 경우, 기판(a)의 레지스트층 표면 즉, 노광면의 요철의 크기는, '(기판의 두께 불균일의 양)+(스테이지의 표면 요철의 크기)'의 합계가 된다. 이들을 합하여 '기복(T)'이라고 부르기로 한다.
이와 같은 '기복(T)'이, 주기적인 것인 점, 및 이 '기복(T)'이 있으면 미세패턴의 노광시 과제가 되는 점 등은, 일본특허공개2001-36088호 공보에 기재되어 있다.
그러나, 대형화하는 노광장치, 예를 들면 (20(인치)×25(인치) 또는 대각 32인치를 넘는) 대형 액정표시장치에 이용되는 글래스기판에 소정 패턴을 형성가능한 노광장치(노광장치에 세트된 글래스기판을 포함하는 것도 있다)에 있어서, (1)식의 조건을 충족하는 것은, 하기의 이유 a), b)로부터 용이하지 않다.
a) 최근, 디지털정보의 표시에 있어서는, 고품위 화상이 요구되고 있다. 이 때문에, 해상도로서 높은 해상도가 구해지는(선 폭(R)은 가늘어지는) 점에서, 상기 DOF(가 허용되는 대역)는 좁아져 버린다.
b) 특히, 액정디스플레이의 경우, (반도체장치의 기판으로서 이용되는) 평탄도가 좋은 실리콘 웨이퍼가 아니라, (실리콘 웨이퍼의 평탄도에 비교하면) 두께 불균일이 큰 글래스기판이 이용된다. 또, 제조공정에 있어서는, 글래스기판이, 단일 표시장치용 글래스기판을 복수매 형성가능한 (복수매 취함) 크기로 선택되므로, 노광장치에 세트된 글래스기판의 전역에서는 글래스기판의 두께 불균일은 외관상 증대한다.
이 결과, 선 폭을 가늘게 하고자 하면, 해상도를 높이려고 하면 글래스기판의 두께 불균일의 최대값과 최소값은, 상기 DOF에서 벗어나 버린다.
예를 들면, 550×650mm 크기의 액정디스플에이용 기판에, (최소)선 폭(R)=1.0㎛의 패턴을, 100mm 네모(角)의 노광필드에서 노광하는 경우, 하기값을 채용하기로 한다.
λ = 0.365㎛(사용파장), k = 1.0
이 때, DOF는 하기 수학식 3과 같다.
DOF = k ·R2/ λ = 2.7㎛
노광필드는, 기판 전체의 노광에 필요한 시간을 짧게 하기 위해서 기판 사이즈에 대해서 어느 정도 이상의 크기가 필요하며, 일반적으로 액정디스플레이용에 이용되는 550×650mm 정도 이상의 기판인 경우, 100mm 네모 정도가 채용되고 있다.
액정디스플레이용에 이용되는 글래스기판의 두께 불균일은, 일반적으로 100mm폭으로 10㎛ 정도(피크 투 피크)이다.
따라서, DOF < 기판의 두께가 불균일해져, 다른 항이 설령 '0'이라도 (1)식을 충족하지 않게 된다. 즉, 두께 불균일에 의해 결상면과 노광면(레지스트면)이 크게 괴리하는 부분은, 노광된 마스크 상의 결상(노광면에서의 광 강도분포)가 흐려져버린다. 이것은, 상술한 일본특허공개2001-36088호 공보에 있어서도 문제가 되고 있다.
또, 액정 디스플레이용 글래스기판의 두께 불균일은, 도 23에 도시하는 바와 같이 거의 1차원적인 것이 알려져 있다. 즉, 도 23에 있어서, X방향으로는 두께가 불균일하지만, Y방향으로는 균일하다. 대표적인 기판글래스의 생산방법에는 퓨전법과 플로트법이 있는데, 모두 이 생산방법의 특징에서 생기는 것이다.
한편, 액정디스플레이 등에 사용되고 있는 박막트랜지스터(TFT)를 제작하기위해 사용되고 있는 노광방식으로서는, 주로 스텝 앤 리피트(step and repeat)방식이나 스텝 앤 스캔(step and scan)방식이 있다. 그러나, 이 방식들 중의 어떤 노광장치에 있어서도, 노광용 기판을 지지하는 스테이지만이 설치되어 있어 표면의 요철을 평탄화하는 기구나 요철측정용 스테이지의 필요성이나 대책된 것은 없다.
스텝 앤 리피트방식에서는, 노광을 행하기 전에, 1회(쇼트)마다의 노광용 기판 스테이지 상에서 오토 포커스 시스템에 의해 피노광 기판 표면의 요철을 측정하여, 최적 노광면과 노광장치의 결상계와의 위치관계를 틸팅이나 업-앤-다운 이동(up-and-down movement)(레벨링)에 의해 결정하여, 그후 노광(정지노광)을 실시하고 있다.
노광용 기판스테이지에 표면의 요철을 평탄화하는 기구를 부가하여 스텝 앤 리피트방식에 의한 노광을 행할 경우에는, 정지노광이 연속된 일련의 동작(단, 단순히 노광동작)의 전에 노광용 기판 스테이지 상에 놓여진 피노광 기판의 표면요철을 측정한다. 그때문에, 그만큼 노광종료까지의 시간이 길어져, 스루풋이 저하한다.
스텝 앤 스캔방식에서는, c)주사 노광전에 노광용 기판 스테이지 상에 놓여진 피노광 기판의 표면요철을 측정하고, d)주사 노광개시와 함께, 그 측정데이터를 기초로, 최적 노광면을 틸팅 및/또는 업-앤-다운 이동에 의해 결정하면서 주사 노광을 실시하고 있다.
이 때, 동시에 포커스제어를 부가하면서 주사 노광을 행할 경우도 있다. 이와 같이, 스텝 앤 스캔방식에서는, 노광용 기판 스테이지 상에서 피노광 기판의 표면요철을 측정하는 시간이 노광시간에 포함되어, 그만큼 노광종료까지의 시간이 길어져, 스텝 앤 리피트방식과 마찬가지로 스루풋이 저하한다.
또한, 일본특개소63-260129호 공보에는, 노광 스테이지 상에 피노광 기판을 반송하기 전에 피노광 기판 표면의 요철을 측정하여, 예를 들면 2차원 배열된 복수의 피에조 소자에 의해 피노광 기판의 표면요철을 평탄화하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 2차원 배열된 다수의 피에조 소자에 의해 부분적으로 높이 조정하기 위한 정밀한 제어수단이 필요하다.
본 발명에서 해결하고자 하는 문제점은, 대형 액정표시장치에 이용되는 글래스기판의 두께 불균일에 의해 결상면과 노광면이 크게 괴리하는 부분의 마스크 상이 흐려져버려, 레지스트에 대해서 소망하는 대로의 패턴을 형성할 수 없는 점이다.
또다른 본 발명에서 해결하고자 하는 문제점은, 평탄화기구를 부가하여 노광을 행할 경우에는, 노광이 종료하기까지 필요해지는 시간이 길어져, 스루풋이 저하한다는 점이다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 문제점은, 평탄화기구가 대규모 장치가 되어버려 노광장치의 비용이 더욱 올라가는 점이다.
도 1은 본 발명을 실시한 노광면의 기복 보정장치의 일례를 설명하는 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시한 기복 보정장치에 조입가능한 흡착기구의 일례를 설명하는 개략도이다.
도 3a 및 3b는 도 1에 도시한 기복 보정장치에 조입되는 압전소자의 동작을 설명하는 개략도이다.
도 4a 및 4b는 도 1에 도시한 기복 보정장치에 의해 기판의 기복을 검출하는 원리를 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 일례로, 기판에 패턴을 노광하는 예를 설명하는 개략도이다.
도 6은 본 발명을 패턴노광장치에 적용시킨 일례를 설명하는 개략도이다.
도 7은 기판의 기복(일축성)과 일차원 판두께 측정센서에 의한 측정방향의 관계를 설명하는 개략도이다.
도 8은 도 6에 도시한 노광장치의 동작의 일례(피노광 기판의 취출)를 설명하는 개략도이다.
도 9는 도 6에 도시한 노광장치의 동작의 일례(피노광 기판을 기판지지부에 재치)를 설명하는 개략도이다.
도 10은 도 6에 도시한 노광장치에 있어서의 판두께의 측정과 기판으로의 노광공정을 설명하는 타임차트이다.
도 11은 본 발명을 패턴노광장치에 적용한 다른 일례를 설명하는 개략도이다.
도 12는 도 11에 도시한 노광장치에 있어서의 판두께의 측정과 기판으로의 노광공정을 설명하는 타임차트이다.
도 13은 도 11에 도시한 노광장치의 동작의 일례(피노광 기판의 취출)를 설명하는 개략도이다.
도 14는 도 11에 도시한 노광장치의 동작의 일례(피노광 기판을 요철측정용 스테이지 상에 재치)를 설명하는 개략도이다.
도 15는 도 11에 도시한 노광장치의 동작의 일례(피노광 기판을 기판변형부에 재치)를 설명하는 개략도이다.
도 16은 본 발명에 이용가능한 기판의 기복 보정장치의 다른 실시예를 설명하는 개략도이다.
도 17은 도 1에 도시한 기판의 기복(일축성)을 보정하는 기판변형부를 제어하는 제어계의 일례를 설명하는 개략 블록도이다.
도 18은 도 1에 도시한 기판의 기복(일축성)을 보정하는 기복 보정장치에 있어서의 '기복 보정처리'의 일례를 설명하는 플로우차트이다.
도 19는 도 18에 도시한 '기복 보정처리'에 의해 변형된 기판과 기판에 노광된 패턴의 초점흐려짐의 관계를 설명하는 개략도이다.
도 20은 '기복 보정처리'에 있어서의 압전소자의 동작량(제어량)을 설정하는 방법의 일례를 설명하는 개략도이다.
도 21은 기판에 발생하는 기복과 기판에 노광된 패턴의 초점흐려짐의 관계, 즉 노광면과 결상면의 괴리를 설명하는 개략도이다.
도 22은 글래스기판 고유의 '기복'을 설명하는 개략도이다.
도 23은 도 22에 도시한 기복의 방향성(일축성)을 설명하는 개략도이다.
본 발명의 제1양태에 따르면, 피노광용 기판에 노광패턴을 노광하는 노광장치에 있어서:
피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검출수단;
상기 기복 또는 두께 불균일 검출수단에 의해 검출된 기복 또는 두께 불균일의 방향에 대하여 직교하는 방향으로 긴 지지기구를 포함하여 상기 피노광용 기판을 지지하며, 상기 지지기구는 상기 기복 또는 두께 불균일의 방향으로 복수개 배치되어 있고, 상기 지지기구 흡착판은 각각 독립하여 상기 피노광용 기판의 면과 직교하는 변위방향으로 변위가능한 지지수단; 및
상기 지지수단의 지지기구에 지지기구의 길이방향을 따라서 복수 설치되어, 상기 피노광용 기판을 흡착하여 지지하는 흡착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치가 제공된다.
본 발명의 제2양태에 따르면, 스테이지 상에 설치된 피처리 대상물을 가공하는 처리장치에 있어서:
상기 피처리 대상물 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검지수단;
상기 피처리 대상물 표면의 상기 기복 또는 두께 불균일의 방향에 대하여 직교하는 방향에 긴 흡착판을 포함하며, 상기 흡착판은 상기 기복 또는 두께 불균일의 방향을 따라서 복수개 배열되어 있고, 각각 독립하여 상기 피처리 대상물 표면과 직교하는 방향으로 변위가능한 지지수단; 및
상기 각 흡착판에 설치되어, 상기 피처리 대상물을 흡착하는 흡착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리장치가 제공된다.
본 발명의 제3양태에 따르면, 복수개의 흡착판이 배열된 지지수단의 소정 위치에 설치된 피노광용 기판에 노광패턴을 노광하는 노광방법에 있어서:
피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일의 방향에 대하여 직교하는 방향이 상기 흡착판의 장변 방향과 일치하도록, 상기 피노광용 기판을 상기 지지수단 상에 위치맞춤시켜 배치한 후 노광하는 것을 특징으로 하는 노광방법이 제공된다.
본 발명의 제4양태에 따르면, 복수개의 흡착판이 배열된 지지수단의 소정 위치에 설치된 피노광용 기판에 노광패턴을 노광하는 노광방법에 있어서:
흡착판의 표면에 피노광용 기판을 흡착시키는 흡착공정과;
피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 기복 또는 두께 불균일을 검출하는 공정과;
기복 또는 두께 불균일의 방향에 대해서 직교하는 방향으로 긴 흡착판을 피노광용 기판 표면과 직교하는 방향으로, 상기 기복 또는 두께 불균일 검지공정에 의해 검지된 기복 또는 두께 불균일에 따라서 조정하는 흡착판을 조정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광방법이 제공된다.
본 발명의 제5양태에 따르면, 복수개의 흡착판이 배열된 지지수단의 소정 위치에 설치된 피노광용 기판에, MOS-TFT 패턴을 노광하여 박막트랜지스터를 제조하는 박막트랜지스터의 제조방법에 있어서:
흡착판의 표면에 피노광용 기판을 흡착시키는 흡착공정과;
피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 기복 또는 두께 불균일을 검출하는 공정과;
기복 또는 두께 불균일의 방향에 대하여 직교하는 방향으로 긴 흡착판을 피노광용 기판 표면과 직교하는 방향으로, 상기 기복 또는 두께 불균일 검지공정에의해 검지된 기복 또는 두께 불균일에 따라서 조정하는 흡착판을 조정하는 공정과;
기복 또는 두께 불균일에 따라서 흡착판이 조정된 상태에서, 반도체 박막이 미리 형성되어 있는 피노광용 기판에 노광부에 의해 소정의 노광패턴을 노광하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 목적 및 효과는 다음의 상세한 설명에 개시되며, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 자명하거나 또는 본 발명의 실시예로부터 밝혀질 것이다. 본 발명의 목적과 효과는 특히 이후에 지정되는 구체예 및 조합을 통하여 실현되고 얻어질 수 있다.
명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 도시하며, 상기한 일반적인 설명과 하기의 상세한 실시예의 설명은 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관하여 설명한다.
도 1에, 본 발명을 실시한 노광면의 기복 또는 두께 불균일의 영향을 보정장치의 구성을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.
대상물(a), 예를 들면 글래스기판이나 실리콘 웨이퍼 등의 판상체(板狀體)의 소정 영역, 즉 노광면의 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 기복 또는 두께 불균일 보정장치는, 기판(a)을 지지하는 지지수단(기판변형기구)(1)과, 지지수단(1) 상에 재치된 기판(a)의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 기복 또는 두께 불균일 수단(2)과, 기복 또는 두께 불균일 보정수단(2)의 동작을 제어하는 제어장치(3)를 포함한다. 제어장치(3)에는 예를 들면 퍼스널 컴퓨터 등이 이용가능하다.
지지수단(1)은, 기판(a)을 흡착하는 복수의 흡착판(흡착수단)(11)과, 흡착판(11)에 의해 흡착된 기판(a)을 변현시키는 것으로서, 예를 들면 압전소자(변형수단)를 포함하는 복수의 기판변형소자(12)를 가지는 변형요소(10), 및 변형요소(10)를 지지하는 스테이지(13)로 이루어진다.
흡착판(11)은, 알맞은 강성과 가소성 및 탄력성을 겸비한 재료, 예를 들면 알루미늄과 같은 금속판의 표면에 실리콘 고무와 같은 탄성재가 일체로 형성된 것으로, 도 2에 도시하는 바와 같이, 길이방향의 대략 중심에 길이방향을 따라서 복수의 진공흡착구멍(b)이 설치되어 있다. 각 진공흡착구멍(b)은, 도 1에 개략적으로 설명하는데, 흡착구멍(b)의 각각과 접속하는 유로(그 끝을 도시하지 않는 연통관) 즉, 배관(14a)을 통해서 진공펌프(14)에 접속되어 있다. 각 흡착판(11)의 저면의 흡착구멍(b)의 좌우 양측에 상술한 복수의 압전소자(12)가 고정되어 있다.
흡착판(11)은 또, 기판(a)의 폭과 대략 같은 길이의 복수의 흡착판(11)을 일정한 간격으로 평행하게 기판(a)의 두께 불균일이 큰 방향을 따라서, 복수 배열되어 있다. 바람직하게는, 흡착판(11)은 기판(a)의 두께 불균일에 있어서의 기본주기의 1/2 이하의 피치로 배열한다.
지지수단(1)은, 기판(a)의 노광면을 수평으로 하는 경우, 이 변형요소(10)를 독립하여 상하방향으로 이동한다. 또는 상하방향이동과 동시에 경사시킴으로써 기판(a)을 변형시킬 수 있다. 즉, 이하에 설명하는 기복 또는 두께 불균일 검출장치에 의해 검출된 기판(a) 중 기복 또는 두께 불균일에 의거하여 지지수단(1)을 변형시킴으로써 기판(a)이 형성되며, 기판(a)의 노광면이 후단에 설명하는 패턴 노광장치의 결상광학계에 의해 형성되는 결상면과 거의 일치하도록 보정된다.
변형수단으로서는, 이외에도 솔레노이드 코일과 같은 자기를 이용하는 것, 정전기를 이용하는 것, 액츄에이터 등을 사용할 수 있다. 또한, 지지수단(1)으로서 진공 척이나 정전 척, 메카니컬 클램퍼 등의 흡착수단에 의해, 기판(a)을 고정하는 것이 바람직하다. 또, 지지수단(1)은 변형수단 이외에 흡착수단을 같이 가지는 것이 바람직하다. 정전 척은, 예를 들면 상하 2개의 세라믹스 사이에 서로 격리하여 대향하는 복수의 내부 전극을 형성하여 일체 소결한 것으로, 그 표면에 놓여진 기판과의 사이에 발생하는 정전기력을 이용하여 기판(a)을 고정하는 것이다.
압전소자(12)는, 인가하는 전압에 비례하여 신축하는 소자로, 미소 변위의 고정밀도 제어가 가능하며, 응답속도가 빠르고, 발생응력이 크다는 등의 특징이 있어, 스테이지의 위치결정이나 보정 광학용의 미러제어 등에 이용되고 있다.
구체적으로는, 압전소자(12)는 도 3a 또는 도 3b에 도시하는 바와 같이, 2개의 전극(A, B) 간에 압전 세라믹스(C)를 끼우는 구조로, 전극(A, B)에 인가하는 전압의 극성을 전환함으로써, 전압 세라믹스(C)를 두께 방향으로 압축 또는 신장시킬 수 있다. 또, 전극(A, B)에 인가하는 전압의 크기에 따라 압전 세라믹스(C)의 신축량을 미세하게 조절할 수 있다.
기복 또는 두께 불균일 검지수단(2)은, 광원 예를 들면 반도체 레이저(21)의 레이저 광(L)을 기판(a)의 표면에 대하여 소정의 각도로 조사하여, 정반사한 광을 렌즈(22)로 포착하여 위치감지소자(PSD:Position Sensitive Device)(23)의 수광면에 결상시킨다.
PSD(23)는, 두개의 신호 취출용 전극을 가지며, 각각의 전극에서 출력되는 출력전류비로부터 반사광(R)이 결상된 위치를 특정가능하다. 대상물인 기판(a) 표면의 기복 또는 두께 불균일은, PSD(23)로부터 출력되는 출력신호에 의거하여 방향과 변위량을 구함으로써 검지된다. 또, PSD(23)에 의한 기복 또는 두께 불균일의 검출 정밀도를 높이기 위해서, 기판 표면의 여러 점, 예를 들면 5개소에 높이측정용 레이저 광(L)을 조사하여, 각각의 측정용 레이저 광에 대응하는 반사광(R)을 검출하는 것이 바람직하다.
글래스기판의 기복 또는 두께 불균일의 특징이 도 23에 도시하는 바와 같이, 글래스기판의 제조방법에 기인하여 거의 1차원적인 것이 알려져 있으므로, 기복 또는 두께 불균일의 검지는, 두께 불균일이 기판(a)의 한방향 예를 들면 길이방향에만 발생하고, 기판(a)의 폭방향 예를 들면 직교하는 방향에는 발생하지 않는다는 전제에 의거하여 1차원에 대해서만 실시하면 좋다.
기복 또는 두께 불균일의 검지방법에는, 상술한 바와 같이 반사광(R)을 이용하는 방법 이외에, 도 4a에 도시하는 광의 간섭을 이용하는 방법이나, 도 4b에 도시하는 촉침(P)을 이용하는 방법 등이 있다. 이 중, 광의 간섭을 이용하는 방법과 촉침(P)을 이용하는 방법은 기판(a)을 로드하기(노광장치 등의 기판처리장치에 의한 처리를 위한 소정 위치로의 기판의 반송) 전에 검지할 필요가 있지만, 앞에 설명한 반사광(R)을 이용하는 방법은 기판(a)을 스테이지(13)에 놓은 상태에서도 검지할 수 있다.
또, 광의 간섭을 이용하는 방법은 기판(a)의 두께 불균일을 검지하지만, 촉침(P)을 이용하는 방법과 반사광(R)을 이용하는 방법은 노광면의 기복을 검지할 수 있다.
또한, 레이저 빔(L)으로 기판(a)의 노광면을 주사하여 조사하고, 이 결과 발생하는 반사광(R)을 수광하여 신호처리하는 상술의 측정방법에 따르면, 투명체의 두께 및 표면 변위를 측정할 수 있는 (용이하게 입수가능한) 시판의 레이저 포커스 변위계를 이용함으로써, 예를 들면 분해능 0.1㎛의 정밀도로 기판(a)의 기복 또는 두께 불균일의 방향과 변위량을 검지할 수 있다.
어떤 검지방법에 있어서도, 검지수단 및/또는 검출공정, 기타 수단 및/또는검출공정을 분리해도 좋다. 또, 노광과 병행하여 다음에 노광되는 기판 영역의 기복 또는 두께 불균일을 검지함으로써 처리시간을 단축할 수 있다.
제어장치(퍼스널 컴퓨터)(3)에 있어서는, 입력측에 기복 또는 두께 불균일 검지수단(2)의 제어계가, 출력측에 지지수단(1)의 제어계를 각각 접속된다. PSD(23)의 출력전류는, 도시하지 않는 A/D변환기에 의해 A/D변환되어 제어장치(3)에 입력되며, 이것으로 기판(a)의 기복 또는 두께 불균일의 방향과 변위량이 계산된다.
제어장치(3)에 의해, 대상물 즉 글래스기판(a)의 노광면의 모든 점이 DOF의 범위내에 잘 들어가도록 기복 또는 두께 불균일 방향과 변위량 및 압전소자(12)의 위치관계에 따라서 각 압전소자(12)의 신축방향과 신축량이 계산되며, 신축방향과 신축량에 따른 극성과 크기의 전압이 각 압전소자(12)에 출력된다.
예를 들면, 도 20에 도시하는 바와 같이, 노광 필드내의 변위분포(기복 또는두께 불균일의 방향과 변위량)가 PSD(23)로부터의 출력(A/D변환후)에 의거하여 산출된다(S11).
S11에 있어서 구해진 노광필드내의 변위분포로부터, 직선(평면) 근사, 예를 들면 최소자승법에 의해 보정량(z), z = ax + b의 a, b가 특정된다(S12).
S12에 있어서 구해진 보정량(z)(a, b)에 의거하여 지지수단(1)에 지지되어 있는 글래스기판(a)을 극소적으로 변형시키기 위한 틸팅량과 업-앤-다운 이동량이 구해진다(S13).
S13에 있어서 구해진 틸팅량과 업-앤-다운 이동량에 의거하여, 스테이지(13) 상에 소정의 배열로 배치되어 있는 압전소자(변형수단)(12)의 각각에 대한 동작방향, 즉 신장/압축과 그 제어량(신장량/압축량)이 구해진다(S14).
이와 같이 하여 구해진 개개의 압전소자(12)의 동작방향(신장 또는 압축)과 그 양(신장량/압축량)은, 도시하지 않는 D/A변환기에 의해 압전소자(12)에 공급되도록 극성 및 크기의 전압으로 변환된다.
또, 직선 근사 알고리즘은, 이외에도, 틸팅량을 최대값과 최소값으로 결정하고, 업-앤-다운 이동량을 평균값으로 결정하는 등의 여러가지 근사방법이 있다.
또, 기복 또는 두께 불균일의 영향을 보정은 기복 또는 두께 불균일의 검지와 마찬가지로, 기판(a)의 기복 또는 두께 불균일이 큰 방향으로 1차원에 관해서만 행해도 좋다. 이 경우는, 흡착판(11)의 저면의 길이방향으로 배열한 압전소자(12)에 출력하는 전압의 극성과 크기는 모두 같아진다. 기복 또는 두께 불균일의 검지와 그 보정을 1차원에 대해서만 행함으로써, 기복과 두께 불균일의 검지수단(2)과변형수단의 구성이 단순해지고, 또 제어도 용이해진다.
기타 보정방법으로서, 기판(a)의 기복 또는 두께 불균일을 검지하고, 거기에 맞춰 기판(a) 이면의 진공흡착력(공기압력)에 분포를 가지게 함으로써 기판(a)을 변형하여, 노광면이 거의 결상면과 일치하도록 보정하도록 해도 된다. 이 경우, 기판(a)의 변형이 큰 기복에도 추종할 수 있도록, 기판(a)에 접하는 면에 탄성이 있는 재료를 이용해도 된다.
도 5는 상술한 본 발명을 실시한 노광면의 기복 보정장치를 포함하는 기판처리장치 예를 들면 노광장치를 모식적으로 설명하는 것으로, 원판(마스크)(4)과 기판(a) 사이에 결상광학계(5)를 넣어, 스텝 앤 리피트방식에 의해, 기판(a)의 표면을 복수의 노광필드(c)로 구분하여 노광필드단위로 기복의 검지와 보정 및 노광을 실시한다.
기판(a)을 수평하게 설치하는 경우, 처음에 압전소자(12)에 인가되는 초기전압을 OV(캘리브레이션에 의해 기준전압)로 하여 모든 압전소자(12)를 같은 높이로 하고, 기판(a)을 스테이지(13) 상에 로드하여 흡착판(11)에 지지시킨다.
다음에, 반도체 레이저(21)의 레이저 광을 기판(a)의 장변 방향으로 주사하여 노광필드 내의 1차원의 기복 또는 두께 불균일을 검지한다(도 1 참조).
계속하여, 검출된 기복 또는 두께 불균일의 방향과는 역방향으로, 노광필드 내의 압전소자(12)를 동작(변위)시켜 기판(a)을 변형하여, 기판(a)의 노광면의 기복 또는 두께 불균일을 보정한다.
즉, 기복 또는 두께 불균일의 방향이 상향(기판(a)의 면 방향과 직교하는 방향으로 볼록)일 때는 압전소자(12)를 압축하여 노광면을 끌어내리고, 기복 또는 두께 불균일의 방향이 하향(기판(a)의 면 방향과 직교하는 방향으로 오목)인 때는 압전소자(12)를 신장하여 노광면을 밀어 올린다.
흡착판(11)이 기복 또는 두께 불균일의 피크(peak) 또는 바텀(bottom)에 접할 경우는, 좌우의 압전소자(12)를 같은 높이로 하여 상하 어느 한 방향으로 노광면을 평행하게 이동시킨다.
흡착판(11)이 기복 또는 두께 불균일의 피크와 바텀의 사이에 접할 경우는, 좌우의 압전소자(12)를 다른 높이로 하여 기복 또는 두께 불균일을 없애는 방향으로 노광면을 경사시킨다.
이와 같이 하여, 기판(a)의 노광필드 내의 거의 전역의 노광면의 높이가 노광장치 또는 처리장치의 결상광학계의 초점위치에 일치된 시점에서, 원판(4)에 조명광을 조사하여 기판(a)의 노광필드(c)를 노광한다.
이로써, 현재 선택(노광)되어 있는 노광필드내에 있어서는, 도 19에 도시하는 바와 같이, 노광필드 거의 전역에서 노광면의 높이가 DOF 내에 위치되어, 기판(a)에 흐리지 않은 상이 형성된다.
기타 노광방법으로서, 원판(4)과 기판(a)을 결상광학계(5)에 대해서 동시에 이동시키면서 노광하는 주사 노광을 채용해도 된다. 이 경우, 기판(a)을 노광필드(c)에 대해서만 변형하면 된다. 또한, 기복 또는 두께 불균일은, 노광과 동시(리얼타임)에 또는 스텝동작의 사이에 검지하면 되어, 미리 전체의 기복 또는 두께 불균일을 검지할 필요가 없어진다. 즉, 검지시간 및 노광종료까지 요구되는총 처리시간을 단축할 수 있다. 또, 한번에 형성해야하는 면적이 좁아지므로, 변형기구의 크기가 저감됨과 동시에 그 제어가 용이해진다.
이하, 기판(a)을 변형하는 변형수단으로서 압전소자를 이용한 실시예를 나타낸다.
기판(a)으로서 550×650mm, 두께 0.7mm의 액정디스플레이용 글래스(무 알칼리글래스)를 이용하였다. 이 글래스기판의 기복 또는 두께 불균일 예를 들면 두께 불균일은 기본적으로 기판의 장변 방향만이며, 두께 불균일이 큰 방향에서는 피크 투 피크에서 10㎛, 그 기본주기는 약 100mm였다.
압전소자(12)에는 스트로크 15㎛의 것을 이용하였다.
흡착판(11)의 길이는 기판(a)의 단변(短邊)과 동일하며, 진공흡착구멍(b)과 압전소자(12)를 포함하는 변형요소(10)(도 2 참조)를, 장변 방향을 따라서 기판(a)의 기복 또는 두께 불균일 예를 들면 두께 불균일의 기본주기의 1/2인 50mm 피치로 모두 13개 배치하였다.
기판(a)을, 이 변형요소(10)를 설치한 스테이지(13)에 로드하여, 흡착판(11)에 의해 흡착한 상태에서 기판(a) 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하고, 그 정보에 따라서 압전소자(12)에 각각 대응하는 전압을 인가하여, 기복 또는 두께 불균일을 보정하였다. 또, 좌우의 압전소자(12)의 변위량을 다르게 하여 변형요소(10)의 높이를 불균일하게 하여, 보다 기판(a)에 밀착하기 쉽도록 하였다.
그 상태를 유지한 채, 렌즈 프로젝션 노광에 의해, 노광필드 100mm 네모에서 스텝 노광을 실시하였다. 이 때의 최소 선 폭은 1㎛이며, 초점 심도(DOF)는
λ = 0.365㎛(사용파장), k = 1.0
이 때, DOF는, 상기 수학식 3과 같이
DOF = k· R2/ λ = 2.7㎛
이다. 따라서 통상적으로는 기본주기 100mm, 10㎛의 기복 또는 두께 불균일을 가지는 기판(a)은, 일부 해상하지 않지만, 전면에 걸쳐서 완전한 레지스트 패턴을 얻었다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 실시형태에 따르면 기판 표면 즉 노광면에 존재하는 요철인 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 기복 또는 두께 불균일 장치에 의해, 노광시간 중은, 노광면이 결상광학계의 초점 심도 내에 잘 들어가도록 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 보정할 수 있다. 따라서, 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일에 의해 결상면과 노광면이 괴리되는 일이 적어지고, 초점 심도가 좁은 노광장치에 의해 노광패턴을 노광하는 경우에 있어서도, 노광면에 형성되는 노광패턴의 흐려짐이 저감된다. 이 결과, 액정디스플레이 등에 이용되는 글래스기판 등, 특히 기복 또는 두께 불균일이 큰 기판(피가공 또는 처리대상)에 대해서도 초미세 패턴가공이 가능해진다.
다음으로, 본 발명의 더욱 구체적 실시형태를, 도면을 참조하여 설명한다.
도 6에 본 발명을 실시한 노광장치의 개략도를 도시한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 글래스기판에 패턴을 노광하는 노광장치(301)는, 노광실시부(30)와 판두께 측정부(40)를 가진다.
노광실시부(30)는, 예를 들면 조명계(조명장치)(31), 마스크(원판)(32), 마스크 스캔 스테이지(33), 마스크홀더(34), 결상광학계(35), 기판 스캔 스테이지(36), 기판변형부(37) 등을 가진다.
판두께 측정부(40)는, 로더(41), 로봇 아암(42), 양면 판두께 센서(43), 이면 판두께 센서(44), 피노광용 기판(45), 기판 카세트(46) 등을 가진다.
또한, 도 6에 도시한 노광장치(301)는, 스텝 앤 스캔방식이지만, 스텝 앤 리피트방식에 있어서도 기본적인 동작은 마찬가지이다.
조명계(31)는, 피노광체, 예를 들면 레지스트층을 노광하여 감광시키는데 충분한 파장과 에너지 광을 출사하는 광원, 예를 들면 KrF 엑시머 레이저장치이다. 또한, 광원(31)에서 출력된 레이저 광은, 이 예에서는 반사경(111)을 통해서 대략 90°진행방향이 변경된다.
반사경(111)에서 진행방향이 90°변경된 레이저 광은, 단면 빔형상을 미리 정해진 마스크(32)를 조사하는 형상 및/또는 사이즈에 확대 또는 축소하는 광학 렌즈(112)에 의해 소정 형상의 단면 빔형상이 부여된다.
마스크(32)는, 광학렌즈(112)의 초점위치에 배치되며, 기판 즉 글래스기판(42) 소정의 면에 미리 도포되어 있는 레지스트층에, 소정의 노광패턴(광학상)을 제공한다. 이 광학상 즉 마스크(32)에 의해 형성되는 노광패턴은, 회로패턴이나 MOS-TFT 구조패턴이다.
마스크 스캔 스테이지(33)는, 마스크 홀더(34)에 가고정된 마스크(32)를 미리 정해진 방향, 예를 들면 x방향으로 미리 정해진 프로그램으로 이동시킨다.
결상광학계(35)는, 마스크(32)를 투과한 광학상을 레지스트층의 표면에 결상한다.
기판 스캔 스테이지(36)는, 마스크(32)와 동일 방향, 예를 들면 x방향으로 미리 정해진 순서로 소정의 타이밍으로 이동가능하다.
기판변형부(37)는, 표면에 기복 또는 두께 불균일성을 가지는 기판에 대해서 이 기복을 없애는 방향으로 기판을 변형시키는 흡착기구, 예를 들면 도 2를 이용하여 앞에 설명한 바와 같은 1차원상 흡착판이다. 또한, 흡착판의 흡착력은, 피노광용 기판(45)의 기복 또는 두께 불균일의 크기에 의거하여, 소정의 범위에서 변경가능하다. 이 경우, 예를 들면 펌프(14)(도 1 참조)에 의한 배기량을 직접 변경해도 좋으며, 배관(14a)의 소정 위치에 도시하지 않는 조정기구, 예를 들면 전자밸브 등을 설치하여, 그 개도를 제어장치(3)에 의해 제어해도 된다. 또, 흡착판은 진공펌프에 접속된 다수의 흡인구멍이 배열된 진공흡착, 정전 척 등의 가고정수단이 최적이다.
로더(41)는, 노광처리전의 피노광 처리체, 예를 들면 피노광용 기판(45)이 로봇 아암(42)에 의해 자동적으로 취출가능하게, 임의 매수의 기판(45)을 수용한 기판 카세트(46)를 위치맞춤시키는 기구이다. 이 위치맞춤기구는, 다음에 취출하는 피노광용 기판(45)을 로봇 아암(42)이 취출하기 위해서 미리 정해진 높이(위치)로, 도시하지 않는 구동전달기구에 의해 이동가능하다. 또한, 구동전달기구로서는, 예를 들면 볼 스크류 등이 이용가능하다.
로봇 아암(42)은, 기판 카세트(46)로부터 다음에 노광처리하기 위한 피노광용 기판(45)을 취출하여, 기판 스캔 스테이지(36)의 미리 정해진 위치에 위치맞춤시켜 설치하는 기구를 가진다.
로봇 아암(42)의 피노광용 기판(45)과 접촉하는 부분은, 금속 예를 들면 표면이 알루미나 처리된 알루미늄으로 구성하는 것이, 쓰레기 발생을 억제할수 있어 바람직하다.
로봇 아암(42)은, 로봇의 X-Y-R·θ의 임의의 방향으로 360°회전가능한 조작축에 지지되어 있다. 또한, 로봇은 예를 들면 스칼라 로봇이다.
양면 판두께 센서(43) 또는 이면(裏面) 판두께 센서(44)는, 기판 카세트(46)로부터 취출된 피노광용 기판(45)의 판두께를 표면과 이면의 각각으로부터 측정함으로써, 피노광용 기판(45)의 기복 또는 두께 불균일량을 검출한다. 양면 판두께 센서(43)와 이면 판두께 센서(44)는, 신호처리계(예를 들면 도 1에 도시한 제어장치(3))에 접속되어 있다. 또한, 도 6에서는, 양면 판두께 센서(43)와, 이면 판두께 센서(44)의 양쪽이 도시되어 있는데, 실제에서는 적어도 어느 한쪽이 설치되어 있으면 된다.
피노광용 기판(45)은, 예를 들면 액정표시장치용의 글래스기판 상에 하지 절연체층, 비정질 반도체층, 레지스트층 등이 순차 적층된 것이다.
기판 카세트(46)는, 피노광용 기판(45)을 수납하는 것으로, 로더(41) 상에 재치되어, 로봇 아암(42)에 의해 기판(45)을 자동적으로 로딩할 수 있도록 미리 정해진 등간격으로 배열된 것이다.
다음으로, 피노광용 기판(45)을 노광하기 위한 반송공정을 설명한다.
먼저, 로더(41)에 수용되어 있는 기판(45)의 임의의 하나가 로봇 아암(42)에 의해 센서(43)와 센서(44)가 설치되어 있는 소정 위치로 반송된다(S101, 반송공정). 즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 최초로 로봇 아암(42)에 의해 기판 카세트(46)로부터 미리 정해진 위치에 수용되어 있는 피노광용 기판(45)이 취출된다.
다음에, 센서(43)와 센서(44)가 설치되어 있는 센서부에서 정지되어, 기판(45)에 고유의 기복 또는 두께 불균일이 측정된다(S102, 측정공정). 측정공정은, 예를 들면 양면 판두께 센서(43) 또는 이면 판두께 센서(44)에 의해 로봇 아암(42) 상의 피노광용 기판(45)의 판두께나 글래스기판의 판두께를 측정하는 공정이다. 또한, 글래스기판의 기복 또는 두께 불균일의 특징이 도 23에 의해 앞에 설명한 대로, 글래스기판의 제조방법에 기인하여, 거의 1차원적인 것이 알려져 있으므로, 수 mm 간격의 일정한 주기로 판두께가 변동하고 있는 글래스기판의 경우, 판두께 변동이 큰 방향(도 7의 X방향)에 측정위치를 주사하여 1차원적으로 측정해도 된다.
따라서, 판두께 변동이 일정한 주기로 발생하고 있으므로 1회의 주사로 전면 판두께 변동 데이터를 얻을 수 있으며, 피노광용 기판(45)의 판두께 변동의 측정시간을 단축할 수 있다. 이 측정은, 수 mm 간격으로 2차원적으로 전면에 걸쳐서 측정위치를 주사하여 측정해도 되지만, 요철이 도 7에 도시하는 바와 같이 규칙성이 있는 경우, 1차원적으로 측정하는 쪽이 보다 측정시간이 짧아진다. 또, 도 7에 도시하는 바와 같은 글래스기판과 같이 한방향에서 큰 판두께 변동을 가지고 있는 기판에서는 이것으로 충분하다.
이와 같이, 피노광용 기판(45)의 기복 또는 두께 불균일의 측정시에, 기판변형부(37)에 먼저 놓여진 피노광용 기판(45)에 대해서 노광실시부(30)에서 위치맞춤과 노광이 행해지는 쪽이 바람직하고, 노광공정시간을 단축할 수 있다.
이후, 로봇 아암(42)에 의해, 피노광용 기판(45)이 기판 카세트(46)로부터 기판변형부(37)에 놓여진다.
이하, 기판변형부(37)에 있어서 피노광용 기판(45)의 표면이 평탄화됨과 동시에, 미리 기판에 형성되어 있는 반도체 박막에, 결상광학계(35)에 의해, 마스크(32)를 투과한 광학상(MOS-TFT 즉 박막트랜지스터용 패턴)이 레지스트층의 표면에 형성되어, 필요에 따라서 다음 공정이 실시된다.
또한, 액정표시패널을 형성할 때에는, 상술한 각 공정에 의해 TFT 패턴이 형성된 제1 글래스기판과, 같은 공정에 의해 기복 또는 두께 불균일이 보정된 상태에서, 대향 기판용 소정 패턴이 형성된 제2 글래스기판이, 소정 간격으로 대향된 후, 양 기판 사이에 소정 두께의 전기광학물질 예를 들면 액정재를 배치하고, 양 기판 사이를 기밀(氣密)하여 구동회로 등을 부가함으로써, 액정패널이 형성된다.
다음에, 도 8 및 도 9를 이용하여, 도 6에 설명한 노광장치의 동작을 상세하게 설명한다. 또한, 도 8 및 도 9에 있어서 도 6과 동일부분에는, 동일 부호를 부여하여, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 반송공정(S103)은, 로봇 아암(42) 상의 판두께의 측정이 종료된 피노광용 기판(45)을 기판변형부(37)의 미리 정해진 위치로 반송한다.
다음에, 평탄화공정(S104)을 다음과 같이 행한다. 즉, 이 반송동작중에, 피노광용 기판(45)의 노광면이 평탄해지도록(없애도록) 판두께의 두께 불균일 측정데이터를 기초로 기판변형부(37)의 표면을 요철(상하방향으로 이동)에 제어한다.
다음으로, 피노광용 기판(45)의 위치맞춤이나 노광공정을 실시한다(S105).
노광공정을 종료하면, 피노광용 기판(45)을 다른 노광처리가 끝난 기판을 수납하기 위한 기판 카세트(46) 또는 동일한 기판 카세트(46)에 수납한다(S106). 또는, 그대로 다음 공정 예를 들면 현상장치로 이송해도 된다.
다음에, 이상의 공정을 도 10에 도시하는 타임차트를 참조하여 노광 프로세스시간의 단축상황을 설명한다.
도 10으로부터, 피노광용 기판(45)을 취출하여(S101), 피노광용 기판(45)에 있어서의 적어도 노광영역의 판두께를 측정하는 측정공정(S102), 피노광용 기판(45)을 기판변형부(37)에 반송하는 반송공정(S103)과, 기판변형부(37)의 표면을 올록볼록하게 하는 평탄화 공정(S104), 피노광용 기판(45)의 위치맞춤이나 노광을 행하는 노광공정(S105), 피노광용 기판(45)을 기판 카세트(46)에 수납하는 반송공정(S106)이 오버랩된다. 따라서, 기판의 기복 또는 두께 불균일의 검지와 노광공정이 독립한 주지의 노광장치를 이용하는 경우에 비교하여, 기판으로의 노광종료까지 요구되는 시간이 단축되는 것을 알 수 있다.
다음에, 도 11을 참조하여 도 6에 의해 앞에 설명한 노광장치의 다른 실시형태를 설명한다.
도 11에 도시하는 노광장치의 특징은, 도 6의 양면 판두께 센서(43)와 이면판두께 센서(44)의 대신에 요철측정용 스테이지(47)와 표면 요철 센서(48)를 설치한 점에 있다. 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하며, 그 상세한 설명은 중복되므로 생략한다.
기판 카세트(46)에는 피노광용 기판(45)이 미리 정해진 위치에 반입되어 있다.
로봇 아암(42)에 의해 피노광용 기판(45)이 기판 카세트(46)로부터 요철측정용 스테이지(47)에 반송된다.
표면 요철센서(48)에 의해 요철측정용 스테이지(47) 상의 피노광용 기판(45) 표면의 요철을 측정한다.
표면 요철센서(48)로부터의 출력은, 피노광용 기판(45)의 표면 요철(기복)신호를 증폭하여, 이 기복을 없애도록 스테이지를 구동하는 신호를 출력하는 신호처리계에 접속된다.
요철측정용 스테이지(47)의 피노광용 기판(45)과 접하는 면에 설치된 진공흡착용의 구멍이나 홈을 설치하는 배치는, 기판변형부(37)의 배치와 동일하게 한다.
이들 구멍이나 홈에 의해서도 피노광용 기판(45)이 변형되므로, 기판변형부(37)에 놓인 피노광용 기판(45)을 측정시와 같은 상태로 하기 위함이다.
다음에 도 11의 노광장치에 의한 피노광용 기판(45)의 핸들링의 실시형태를, 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한다.
처음에, 반출공정(S201)에 있어서, 로봇 아암(42)에 의해 기판 카세트(46)로부터 다음에 노광처리하기 위한 미리 정해진 피노광용 기판(45)을 취출한다. 이 취출조작은, 미리 제어장치(101)의 메모리에 기억된 프로그램에 의해 행해진다. 즉, 로더(41)를 조작하여 다음에 노광처리하기 위한 피노광용 기판(45)의 수납위치를 미리 정해진 위치에 설정한다. 이 위치는, 로봇 아암(42)에 의한 피노광용 기판(45)의 기판 카세트(46)로의 출입을 위해서 미리 설정된 위치이다. 로더(41)는, 로더(41)에 내장되어 있는 볼 스크류를 이 위치에 일치하도록 회전시킴으로써 위치맞춤한다.
다음에, 제어장치(101)로부터의 제어에 의해 로봇 아암(42)을 회전시켜, 로봇 아암(42)을 해당 피노광용 기판(45)과 그 하측에 수납되어 있는 피노광용 기판(45) 사이에 삽입한 후, 로봇 아암(42)을 위쪽에 미리 정해진 설정량 이동시켜, 로봇 아암(42) 상에 해당 피노광용 기판(45)을 재치한 상태에서 되돌아가는 조작을 함으로써 피노광용 기판(45)을 기판 카세트(46)로부터 취출한다.
다음에, 도 14에 도시하는 바와 같이, 반송공정(S202)은, 로봇 아암(42) 상의 피노광용 기판(45)을 요철측정용 스테이지(47) 상의 미리 정해진 위치에 위치결정하여 반송하여 재치한다.
여기서, 표면 요철측정공정(S203)은, 표면 요철센서(48)에 의해 피노광용 기판(45) 표면의 요철을 측정한다.
표면 요철센서(48)에 의한 피노광용 기판(45)의 표면의 요철측정 데이터는, 제어장치(101)의 메모리의 미리 정해진 위치에 기억되어, 피노광용 기판(45) 표면의 평탄화 조작에 이용된다. 피노광용 기판(45) 표면의 요철측정 종료신호를 제어장치(101)가 수신한 후, 제어장치(101)는 도 15에 도시하는 바와 같이, 로봇아암(42)에 의해 요철측정용 스테이지(47) 상의 피노광용 기판(45)을 기판변형부(37) 상의 미리 정해진 위치에 반송하는 제어를 한다(반송공정(S204)).
제어장치(101)는, 이 반송동작중에, 메모리에 기억된 피노광용 기판(45) 표면의 요철측정 데이터를 읽어내어, 피노광용 기판(45)의 노광면이 평탄해지도록 상기 측정데이터를 기초로 기판변형부(37) 표면을 올록볼록해지도록 제어한다(평탄화공정(S205)).
즉, 기판변형부(37) 표면의 요철제어로서, 기판변형부(37) 상에 재치된 피노광용 기판(45)의 표면이 평탄해지도록 제어된다. 이 피노광용 기판(45) 표면의 평탄화조작영역은, 노광영역마다 이동시켜 실시해도 되며, 전면 일제히 실시해도 된다.
다음으로, 기판변형부(37) 상에 재치된 피노광용 기판(45)의 위치맞춤이나 노광을 행한다(노광공정(S206)). 위치맞춤은, 제어장치(101)의 제어에 의해 기판변형부(37)의 미리 정해진 기준위치와 피노광용 기판(45)의 미리 정해진 위치맞춤 위치를 일치시키는 조작에 의해 행해진다.
노광공정은, 예를 들면 스텝 앤 리피트방식으로, 도 7을 이용하여 앞에 설명한 일축방향(x방향)으로, 기판변형부(37)(즉 기판(45))를 순차 이동시켜 행한다.
노광공정을 종료하면, 피노광용 기판(45)을 다른 기판 카세트(46) 또는 동일한 기판 카세트(46)에 수납한다(반송공정(S207)). 또는 그대로 현상장치로 이송되어도 된다.
다음에, 이상의 공정을 도 12에 도시하는 타임차트를 참조하여, 도 13 내지도 15에 설명한 도 11의 노광장치에 의한 피노광용 기판에 따른 노광 프로세스 시간의 단축상황을 설명한다.
기판 카세트(46)로부터, 피노광용 기판(45)을 취출하는 반송공정(S201), 피노광용 기판(45)을 요철측정용 스테이지(47) 상에 반송하는 반송공정(S202), 피노광용 기판(45) 표면의 요철 예를 들면 피노광용 기판(45)의 판두께를 측정하는 측정공정(S203), 피노광용 기판(45)을 기판변형부(37)에 반송하는 반송공정(S204)과, 기판변형부(37)의 표면을 올록볼록하게 하는 평탄화공정(S205), 피노광용 기판(45)의 위치맞춤이나 노광을 실시하는 노광공정(S206), 피노광용 기판(45)을 기판 카세트(46)에 수납하는 반송공정(S207)이 오버된한다. 따라서, 기판의 기복 또는 두께 불균일의 검지와 노광공정이 독립한 주지의 노광장치를 이용하는 경우에 비교하여, 기판으로의 노광종료까지 요구되는 시간이 단축되는 것을 알 수 있다.
다음에, 도 1 및 도 2에 도시한 기복 보정시스템의 다른 구체적 실시형태를 도 16을 참조하여 설명한다.
도 16은, 액정표시장치용 글래스기판 상에 반도체장치를 형성하기 위한 노광장치의 피노광용 기판을 재치하기 위한 스테이지의 구체적 구성을 도시하고 있다.
기반 예를 들면 가로폭(x방향) 400mm, 안길이(y방향) 400mm의 강철제 사각형상 기반(51) 상에는, 흡착판 예를 들면 직방체상 흡착판(52)이 미리 정해진 간격 예를 들면 10mm간격으로, 예를 들면 5열 배열된다. 각 직방체상 흡착판(52)은, 독립하여 상하방향(z방향)으로 이동 가능하게 설치되어 있다.
각 직방체상 흡착판(52)은, 본 실시형태에서는 동일 길이이며, 피노광용 기판(45)의 단변 방향의 길이이다. 각 직방체상 흡착판(52)의 길이는, 한개 또는 복수개마다 작아도 된다. 피노광용 기판(45)의 크기는, 가로폭 예를 들면 300mm, 안길이 320mm의 사각형상 글래스기판이다.
이 경우의 각 직방체상 흡착판(52)의 길이는 320mm이며, 배열범위의 가로폭은 예를 들면 300mm이다. 상하방향으로 이동시키는 수단은, 사각형상 기반(51)과 각 직방체상 흡착판(52) 사이에 개재하여 설치된 전기신호에 의해 상하방향(z방향)의 이동량을 조정가능한 수단 예를 들면 압전체 소자, 공기압 조정장치, 볼 스크류 등이다. 상하방향으로 이동시키는 수단에 의한 이동거리는, 피노광용 기판(45)에 발생하는 기복 또는 두께 불균일의 높이로 결정되는 거리로, 예를 들면 ±10∼30㎛이다.
도 16에 도시하는 본 실시형태에서는, 사각형상 기반(51)의 각 직방체상 흡착판(52)이 배열되는 위치에는, 각 직방체상 흡착판(52)의 저부(底部)측 일부가 끼워맞춰지도록 홈(53)이 형성되어 있다. 도, 각 홈(53)에는, 압전체 소자(54)가 매입되어 있다. 이 압전체 소자(54)는, 각 직방체상 흡착판(52)을 복수 개소에서 지지하도록 설치해도 좋으며, 하나의 가늘고 긴 띠형상체로 구성해도 된다.
압전체 소자(54) 위에는, 직방체상 흡착판(52)이 적어도 1열 재치되어 있다.
각 직방체상 흡착판(52)에는, 피노광용 기판(45)을 가흡착하기 위한 간격으로 복수개의 진공흡착용 흡착구멍(55)이 설치되어 있다. 이 각 흡착구멍(55)은, 각 직방체상 흡착판(52)마다 흡착과 이탈조작이 독립하여 제어가능하게 진공펌프(56)에 접속되어 있다.
이와 같이 하여 노광장치용 스테이지(37)가 구성되어 있다. 또한, 피노광용 기판(45)의 흡착수단은 정전 척이어도 된다.
다음에, 이와 같은 노광장치용 스테이지(37) 상에 피노광용 기판(45)을 반송하는 방법을 설명한다.
피노광용 기판(45)의 기복 또는 두께 불균일을 측정한 데이터를 제어장치(101)에 출력한다. 이 결과, 피노광용 기판(45)에는, 가로폭 방향(x)으로 도 7에서 도시하는 바와 같은 기복이 발생하고 있다고 가정한다.
제어장치(101)는, 측정후의 피노광용 기판(45)을 스테이지(37) 위로 반송하는 지령을 출력한다.
미리 정해진 수순에 의해 피노광용 기판(45)의 안길이 방향을 각 직방체상 흡착판(52)의 길이방향으로 하고, 피노광용 기판(45)의 가로방향(x)을 각 직방체상 흡착판(52)의 배열방향으로 위치맞춤한다. 이 결과, 각 직방체 흡착판(52)의 길이방향이, 도 7에 도시하는 기복의 방향(x)에 대하여 수직방향(z)으로 일치한다.
이 때, 제어장치(101)는, 진공펌프(56)를 동작시켜 진공흡인작용을 발생시켜, 피노광용 기판(45)을 각 직방체상 흡착판(52)에 진공흡착함과 동시에, 각 압전체 소자(54)에 상기 기복 또는 두께 불균일 정보로 작성된 피노광용 기판(45) 표면의 노광면이 평단화되도록 상하방향의 구동정보를 공급한다.
이 작용에 의해 피노광용 기판(45) 표면의 노광면이 적어도 y방향의 소정 폭 구간(x방향으로 대략 10mm 구간)을 따라서 평탄화된다. 흡착판(52) 및 압전소자(54)가 5열이면, 글래스 즉 피노광용 기판(45)의 y방향의 전역과 x방향의대략 50mm의 범위가 평탄화된다. 피노광용 기판(45) 표면의 노광면이 평탄화된다는 것은, 도 21에서 앞에 설명한 DOF 밖에 위치하는 노광면(A)을 도 19에 도시하는 바와 같이 DOF 안에 잘 들어가도록 상하 이동시키는(위치를 조정하는) 것이다.
상기 실시형태에서는, 모든 직방체상 흡착판(52)의 흡착조작을 실시하였는데, 예를 들면 스텝 앤 스캔 노광의 노광방식의 경우, 노광영역마다 흡착, 상하 이동조작해도 된다.
도 17에, 기판변형부(37)(도 16에 도시한 기복의 영향을 배제가능한 노광장치의 스테이지(37)의)의 제어계의 블록도를 도시한다. 기판변형부(37)의 제어계는는, 인터페이스(24)를 통해서 제어장치(3)의 출력신호를 입력하고, 기판변형부 컨트롤러(25)와 전원회로(26)를 통해서 X드라이버(27) 및 Y드라이버(28)에 구동전압과 열(列) 선택신호(열(列) 주소)를 공급하고, 기판변형부(37)의 소정의 라인(흡착판(52))에 배치된 압전소자(12)의 변위량을 개별로 제어한다. 각 흡착판(52)에는, 이외 도시하지 않는 스위칭소자와 용량소자를 배치하여, 압전소자(12)의 구동전압을 일정시간 지지한다.
판두께 측정센서의 출력전류는 A/D변환되어 제어장치(3)에 입력되고, 이것으로부터 기판(a)의 기복 또는 두께 불균일의 방향과 변위량이 계산된다. 그리고, 제어장치(3)는, 상술하였지만, 도 21의 DOF 밖에 있는 노광면(A)이, 도 19에 도시하는 바와 같이 DOF 내에 들어가도록 계산한다. 즉, 노광면의 모든 점이 DOF의 범위내에 들어가도록 기복의 방향과 변위량 및 압전소자(12)의 위치관계에 따라서 각 압전소자(12)의 신축방향과 신축량이 계산되어, 신축방향과 신축량에 따른 극성과크기의 전압이 각 압전소자(12)에 출력된다.
기복의 보정은, 기복 검지와 마찬가지로 피노광용 기판(45)의 두께 불균일이 큰 방향의 1차원에 대해서만 행해도 된다. 이 경우는, 흡착판(11)의 저면(底面)의 길이방향으로 배열된 압전소자(12)에 출력하는 전압의 극성과 크기는 모두 같아진다. 기복의 검지와 보정을 1차원에 대해서만 행함으로써, 기복과 두께 불균일의 검지수단이나 변형수단의 구성이 단순해지고 또한 제어도 용이해진다.
기타 보정방법으로서, 피노광용 기판(45)의 기복 또는 두께 불균일을 검지하여, 그것에 맞추어 피노광용 기판(45) 이면의 진공흡착력(공기압력)에 분포를 가지게 함으로써 피노광용 기판(45)을 변형하여, 노광면이 거의 결상면과 일치하도록 보정하도록 해도 된다. 이 경우, 피노광용 기판(45)의 변형이 큰 기복에도 추종할 수 있도록, 피노광용 기판(45)에 접하는 탄성이 있는 재료를 이용해도 된다.
구체적으로는, 도 18에 도시하는 바와 같이, 처음에 도 7의 x방향으로 판두께 측정센서를 주사시키면서 피노광용 기판(45)의 판두께(통상 0.5∼1.1mm)를 측정하여, 그 판두께 측정값(tn)(적어도 0.1㎛의 자릿수 이상의 값)과 센서 주사시스템으로부터 출력되는 그 위치 좌표(xn, yn)를 퍼스널 컴퓨터(3)의 메모리에 기억한다(스텝S301). 다음에, 판두께의 평균값 <t>을 구하고, tn을 tn = <t> ± △n이라는 형식으로 변환하여 기억한다(스텝S302).
다음에 ±△n의 압전소자(12)의 신축량에 상당하는 전압(Vn)을 그 위치(xn, yn)에 있는 압전소자(12)에 각각 인가한다(스텝S303).
다음으로, 기판변형부(37)에 피노광용 기판(45)을 둔다(스텝S304).
다음으로, 피노광용 기판(45)을 진공 흡착시킨다(스텝S305).
마지막으로, 얼라이먼트를 실시하여 노광을 개시한다(스텝S306).
기타 노광방법으로서, 마스크(32)와 피노광용 기판(45)을 결상광학계(5)에 대하여 동시에 이동시키면서 노광하는 주사 노광을 채용해도 된다. 이 경우, 피노광용 기판(45)의 변형은 노광필드에 대해서만 실시해도 된다. 그에 따라, 기복의 검지는 노광과 동시에(리얼타임으로), 또는 스텝동작 사이에 실시하면 좋고, 미리 전체의 기복을 검지할 필요가 없으므로 검지시간을 단축할 수 있다. 또, 한번에 변형하는 면적이 좁아지므로 제어가 용이해진다.
이와 같이, 본 발명의 기판처리(가공)장치에 있어서는, 기판을 지지하는 복수의 흡착판을 피노광용 기판의 노광면이 평탄화되도록 상하방향으로 이동하여 노광함으로써, 액정디스플레이의 글래스기판 등, 기복 또는 두께 불균일 특히 두께 불균일이 큰 기판에 대하여, 결상광학계의 초점 심도(DOF)의 범위내에서 노광패턴을 정확하게 형성할 수 있다. 즉, 노광장치, 처리장치, 노광방법, 박막트랜지스터의 제조방법 및 표시장치의 제조방법 등의 용도에 있어서, 기판(처리대상)의 처리영역(기판 표면 즉 노광면)에 흐리지 않은 노광패턴을 확실하게 형성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 처리대상물인 판상체를 지지하는 흡착기구를, 판상체의 처리대상영역의 면 방향의 변위분의 최대값이, 처리장치의 변위분의 허용능력보다도 적은 소정 범위내에 들어가도록 보정할 수 있으므로, 피처리 대상 판상체에 대한 처리가 균일화된다.
또, 모든 공정 특히 노광종료까지 요구되는 총 처리시간이 단축된다. 또한,기판을 변형하기 위한 변형요소는, 기복 또는 두께 불균일 즉 변위의 특징에 맞추어 직선상 또는 1차원으로 준비하면 되고, 장치의 비용도 저감 가능하다.
본 발명은 상기한 실시예에 제한되지 않고 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 방식의 수정이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 본 발명에서는, 노광 대상물의 노광면의 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 장치에 있어서, 기판을 스테이지에 지지하는 지지수단과, 이 지지수단에 외력을 작용하여 기판을 변형하는 변형수단과, 이 지지수단에 지지한 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검지수단과, 검지한 기복 또는 두께 불균일을 없애는 방향으로 기판의 변형을 제어하는 제어수단과, 원판과 기판 사이에 설치된 결상광학계를 포함하고, 상기 원판의 노광패턴을 상기 기판 표면에 노광하는 노광수단을 구비하여, 노광시간 중에 노광면이 결상광학계의 초점 심도 내에 들어가도록 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 것을 포함하는 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서는 또한, 노광 대상물의 노광면의 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 장치에 있어서, 기판을 흡착지지하는 흡착수단을 구비하는 지지수단과, 이 지지수단에 외력을 작용하여 기판을 변형하는 변형수단과, 이 지지수단에 지지한 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검지수단과, 검지한 기복 또는 두께 불균일을 없애는 방향으로 기판의 변형을 제어하는 제어수단과, 원판과 기판 사이에 설치된 결상광학계를 포함하고, 상기 원판의 노광패턴을 상기 기판 표면에 노광하는 노광수단을 구비하여, 상기 변형수단이 이 흡착수단의 흡착력을 제어하여 기판을 변형하는 노광시간 중에 노광면이 결상광학계의 초점 심도내에 들어가도록 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 장치를 제공할 수 있다.
더욱이 본 발명에서는, 노광 대상물의 노광면의 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 장치에 있어서, 기판을 스테이지에 지지하는 지지수단과, 이 지지수단에 외력을 작용하여 기판을 변형하는 변형수단과, 이 지지수단에 지지한 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검지수단과, 검지한 기복 또는 두께 불균일을 없애는 방향으로 기판의 변형을 제어하는 제어수단과, 원판과 기판 사이에 설치된 결상광학계를 포함하고, 상기 원판의 노광패턴을 상기 기판 표면에 노광하는 노광수단을 구비하여, 노광시간 중은 노광면이 결상광학계의 초점 심도 내에 들어가도록 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을, 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일이 큰 방향을 따른 1차원 방향에 관해서만 보정하는 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서는 또한, 노광 대상물의 노광면의 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 장치에 있어서, 기판을 스테이지에 지지하는 지지수단과, 이 지지수단에 외력을 작용하여 기판을 변형하는 변형수단과, 이 지지수단에 지지한 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검지수단과, 검지한 기복 또는 두께 불균일을 없애는 방향으로 기판의 변형을 제어하는 제어수단과, 원판과 기판 사이에 설치된 결상광학계를 포함하고, 상기 원판의 노광패턴을 상기 기판 표면에 노광하는 노광수단을 구비하여, 상기 노광수단은 노광면적이 기판면적보다 작은 노광필드마다 노광시키며, 상기 변형수단은 상기 노광필드를 단위로서 상기 기판을 변형시키는 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 노광 대상물의 노광면의 기복 또는 두께 불균일을 보정하는 장치에 있어서, 기판을 스테이지에 지지하는 지지수단과, 이 지지수단에 외력을 작용하여 기판을 변형하는 변형수단과, 이 지지수단에 지지한 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검지수단과, 검지한 기복 또는 두께 불균일을 없애는 방향으로 기판의 변형을 제어하는 제어수단과, 원판과 기판 사이에 설치된 결상광학계를 포함하고, 상기 원판의 노광패턴을 상기 기판 표면에 노광하는 노광수단을 구비하여, 상기 기판이 상기 노광수단에 의해 노광되는 단위는 기판면적보다 작은 노광필드마다 노광되고, 상기 기판은 노광필드를 단위로서 상기 변형수단에 의해 변형되는 장치를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 피노광용 기판에 노광패턴을 노광하는 노광장치에 있어서:
    피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검출수단;
    상기 기복 또는 두께 불균일 검출수단에 의해 검출된 기복 또는 두께 불균일의 방향에 대하여 직교하는 방향으로 긴 지지기구를 포함하여 상기 피노광용 기판을 지지하며, 상기 지지기구는 상기 기복 또는 두께 불균일의 방향으로 복수개 배치되어 있고, 상기 지지기구 흡착판은 각각 독립하여 상기 피노광용 기판의 면과 직교하는 변위방향으로 변위가능한 지지수단; 및
    상기 지지수단의 지지기구에 지지기구의 길이방향을 따라서 복수개 설치되어, 상기 피노광용 기판을 흡착하여 지지하는 흡착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지기구는 상기 변위방향을 따른 변위량이 변화가능한 압전소자, 공기압에 의한 변위기구, 모터구동기구 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지기구는 직선형상체 또는 1차원상인 것을 특징으로 하는 노광장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지수단의 크기는 상기 피노광용 기판과 동일하거나, 상기 피노광용의 기복 또는 두께 불균일의 방향에 대해서 직교하는 방향의 길이가 동일하거나, 그 이상의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡착수단은 흡인수단, 진공흡인수단, 정전 척 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 흡착수단은 상기 피노광용 기판의 기복 또는 두께 불균일의 크기에 의거하여 흡착력이 변경가능한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 검지수단은 상기 피노광용 기판 표면에 조사한 광의 반사광을 수광하여 상기 피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 계측하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지수단의 지지기구는 상기 피노광용 기판의 기복 또는 두께 불균일의 기본주기의 1/2 이하의 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 흡착수단의 상기 피노광용 기판과 접하는 측에 설치되어 있는 탄성재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  10. 스테이지 상에 설치된 피처리 대상물을 가공하는 처리장치에 있어서:
    상기 피처리 대상물 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 검지수단;
    상기 피처리 대상물 표면의 상기 기복 또는 두께 불균일의 방향에 대하여 직교하는 방향으로 긴 흡착판을 포함하며, 상기 흡착판은 상기 기복 또는 두께 불균일의 방향을 따라서 복수개 배열되어 있고 각각 독립하여 상기 피처리 대상물 표면과 직교하는 방향으로 변위가능한 지지수단; 및
    상기 각 흡착판에 설치되어, 상기 피처리 대상물을 흡착하는 흡착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  11. 복수개의 흡착판이 배열된 지지수단의 소정 위치에 설치된 피노광용 기판에 노광패턴을 노광하는 노광방법에 있어서:
    피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일의 방향에 대하여 직교하는 방향이 상기 흡착판의 장변 방향과 일치하도록, 상기 피노광용 기판을 상기 지지수단상에 위치맞춤시켜 배치한 후 노광하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지수단 상에 설치된 상기 피노광용 기판과 대향하는 모든 상기 흡착판으로 상기 피노광용 기판을 흡착하고, 각각의 상기 흡착판을 상기 피노광용 기판의 노광면의 요철이 소정의 범위내에 잘 들어가도록 상기 피노광용 기판 표면과 직교하는 방향으로 변위시킨 후, 상기 노광패턴을 노광하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 지지수단 상에 설치된 상기 피노광용 기판과 대향하는 복수개의 상기 흡착판 중, 상기 피노광용 기판 표면의 소정 노광영역에 대응되는 임의 개수의 상기 흡착판을 동작시켜 상기 피노광용 기판을 흡착하고, 각각의 상기 흡착판을 상기 피노광용 기판의 노광면의 요철이 소정의 범위내에 잘 들어가도록 상기 피노광용 기판 표면과 직교하는 방향으로 변위시킨 후, 상기 노광패턴을 노광하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  14. 복수개의 흡착판이 배열된 지지수단의 소정 위치에 설치된 피노광용 기판에 노광패턴을 노광하는 노광방법에 있어서:
    흡착판의 표면에 피노광용 기판을 흡착시키는 공정과;
    피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 기복 또는 두께 불균일을 검출하는 공정과;
    기복 또는 두께 불균일의 방향에 대해서 직교하는 방향으로 긴 흡착판을 피노광용 기판 표면과 직교하는 방향으로, 상기 기복 또는 두께 불균일 검지공정에 의해 검지된 기복 또는 두께 불균일에 따라서 조정하는 흡착판을 조정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  15. 제14항에 있어서,
    흡착판을 조정하는 공정은 피노광용 기판 표면의 요철이 소정의 범위내에 잘 들어가도록 피노광용 기판을 피노광 기판 표면과 직교하는 방향으로 변위시키는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  16. 제14항에 있어서,
    흡착판을 조정하는 공정은 피노광용 기판 표면의 요철이 큰 방향을 따라서 1차원적으로, 소정의 범위내에 잘 들어가도록 피노광용 기판을 피노광 기판 표면과 직교하는 방향으로 변위시키는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  17. 복수개의 흡착판이 배열된 지지수단의 소정 위치에 설치된 피노광용 기판에, MOS-TFT 패턴을 노광하여 박막트랜지스터를 제조하는 박막트랜지스터의 제조방법에있어서:
    흡착판의 표면에 피노광용 기판을 흡착시키는 흡착공정과;
    피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하여 검출하는 공정과;
    기복 또는 두께 불균일의 방향에 대하여 직교하는 방향으로 긴 흡착판을 피노광용 기판 표면과 직교하는 방향으로, 상기 기복 또는 두께 불균일 검지공정에 의해 검지된 기복 또는 두께 불균일에 따라서 조정하는 흡착판을 조정하는 공정과;
    기복 또는 두께 불균일에 따라서 흡착판이 조정된 상태에서, 반도체 박막이 미리 형성되어 있는 피노광용 기판에 노광부에 의해 소정의 노광패턴을 노광하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 MOS-TFT 패턴은 상기 피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일이 상기 조정공정에 있어서 결상광학계의 초점 심도(DOF)의 범위내에 관리된 상태로 노광되는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 노광공정에 의해 상기 피노광용 기판에 형성된 반도체 박막에 소정의 노광패턴을 노광하여 박막트랜지스터를 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.
  20. 흡착판의 표면에 피노광용 기판을 흡착시키는 공정과:
    피노광용 기판 표면의 기복 또는 두께 불균일을 검지하는 기복 또는 두께 불균일을 검출하는 공정과;
    기복 또는 두께 불균일의 방향에 대해서 직교하는 방향으로 긴 흡착판을 피노광용 기판 표면과 직교하는 방향으로, 상기 기복 또는 두께 불균일 검지공정에 의해 검지된 기복 또는 두께 불균일에 따라서 조정하는 흡착판을 조정하는 공정과;
    기복 또는 두께 불균일에 따라서 흡착판이 조정된 상태에서, 반도체 박막이 미리 형성되어 있는 피노광용 기판에 노광부에 의해 소정의 노광패턴을 노광하는 공정과;
    미리 형성되어 있는 대향기판을 대향시켜, 기판 상호간에 소정 두께의 전기광학물질을 배치하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9274439B2 (en) 2010-06-30 2016-03-01 Asml Holding N.V. Reticle clamping system

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7019816B2 (en) * 2003-12-17 2006-03-28 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US7440081B2 (en) * 2004-11-05 2008-10-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and substrate table
US7411657B2 (en) * 2004-11-17 2008-08-12 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100723483B1 (ko) * 2005-02-03 2007-05-31 삼성전자주식회사 레티클 로딩장치 및 로딩방법
US7922474B2 (en) * 2005-02-17 2011-04-12 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
JP2006261155A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置及び露光方法
US9304412B2 (en) * 2007-08-24 2016-04-05 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, exposure method and apparatus, device manufacturing method, and measuring method
EP2095946A1 (en) * 2008-02-27 2009-09-02 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO A system for patterning flexible foils
DE102008037387A1 (de) * 2008-09-24 2010-03-25 Aixtron Ag Verfahren sowie Vorrichtung zum Abscheiden lateral strukturierter Schichten mittels einer magnetisch auf einem Substrathalter gehaltenen Schattenmaske
DE102008052100B4 (de) * 2008-10-08 2015-10-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Flexibel verformbares Halteelement für Substrate
JP5743437B2 (ja) * 2009-07-09 2015-07-01 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法、搬送方法及びデバイスの製造方法
JP4858636B2 (ja) * 2009-09-29 2012-01-18 株式会社デンソー 半導体装置の金属電極形成方法及び金属電極形成装置
US20120026480A1 (en) * 2010-07-26 2012-02-02 Asml Netherlands B.V. Image-Compensating Addressable Electrostatic Chuck System
NL2009874A (en) 2011-12-23 2013-06-26 Asml Netherlands Bv Support, lithographic apparatus and device manufacturing method.
JP2014041211A (ja) * 2012-08-21 2014-03-06 Canon Inc 露光システム、露光装置、それを用いたデバイスの製造方法
WO2016020170A1 (en) * 2014-08-06 2016-02-11 Asml Netherlands B.V. A lithographic apparatus and an object positioning system
JP2016143706A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 株式会社東芝 基板保持装置および半導体装置の製造方法
WO2016206839A1 (en) * 2015-06-22 2016-12-29 Asml Netherlands B.V. Substrate support, method of compensating unflatness of an upper surface of a substrate, lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI620484B (zh) * 2016-06-02 2018-04-01 欣興電子股份有限公司 線路板結構及其製造方法
US9917046B2 (en) 2016-07-04 2018-03-13 Unimicron Technology Corp. Manufacturing method of a circuit board having a glass film
NL2020866A (en) 2017-06-06 2018-12-11 Asml Netherlands Bv Method of unloading an object from a support table
CN110554573B (zh) * 2018-05-31 2021-05-14 上海微电子装备（集团）股份有限公司 吸附载台及光刻设备
JP7208759B2 (ja) * 2018-10-16 2023-01-19 株式会社ディスコ ウエーハ保持装置を用いたウエーハの加工方法
JP7204457B2 (ja) * 2018-12-06 2023-01-16 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法
CN109926792B (zh) * 2019-04-25 2021-04-06 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光切割载台
US20240027896A1 (en) * 2022-07-25 2024-01-25 Applied Materials, Inc. Advanced-packaging high-volume-mode digital-lithography-tool

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3110341C2 (de) * 1980-03-19 1983-11-17 Hitachi, Ltd., Tokyo Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten eines dünnen Substrats in der Bildebene eines Kopiergerätes
JPS57204547A (en) * 1981-06-12 1982-12-15 Hitachi Ltd Exposing method
US4737824A (en) * 1984-10-16 1988-04-12 Canon Kabushiki Kaisha Surface shape controlling device
JPS63260129A (ja) 1987-04-17 1988-10-27 Hitachi Electronics Eng Co Ltd 露光装置
US5724121A (en) * 1995-05-12 1998-03-03 Hughes Danbury Optical Systems, Inc. Mounting member method and apparatus with variable length supports
SE9704193D0 (sv) * 1997-11-14 1997-11-14 Micronic Laser Systems Ab Device and method for flat holding of a substrate in microlithography
JP2001036088A (ja) 1999-07-15 2001-02-09 Seiko Epson Corp 薄膜トランジスタの製造方法及び電気光学装置
US6631557B2 (en) * 2000-01-31 2003-10-14 Shibaura Mechatronics Corporation Method and apparatus for mounting electronic device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9274439B2 (en) 2010-06-30 2016-03-01 Asml Holding N.V. Reticle clamping system

Also Published As

Publication number Publication date
US20040080734A1 (en) 2004-04-29
US6927839B2 (en) 2005-08-09
US7046341B2 (en) 2006-05-16
TWI277836B (en) 2007-04-01
TW200428154A (en) 2004-12-16
US20050190352A1 (en) 2005-09-01

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