KR20080005844A - Exposure apparatus and exposure method - Google Patents

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KR20080005844A
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다츠노리 아츠미
도시유키 곤도우
츠요시 나카무라
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닛본 세이고 가부시끼가이샤
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Abstract

An exposure apparatus and an exposure method are provided to ensure safety and to improve the throughput by carrying out step operations for short time. An exposure apparatus includes: a work stage(2) which holds a substrate(W); a mask stage(1) which is disposed to face the substrate and holds a mask(M); an irradiation unit which irradiates the substrate with a light for pattern exposure through the mask; a transfer unit(2B) which moves one of the work stage and the mask stage vertically and horizontally relative to the other so that a mask pattern of the mask faces many predetermined positions on the substrate; and a control device which controls the transfer unit. The control device controls the transfer unit so that the transfer unit synchronizes the horizontally relative movement and the vertically relative movement.

Description

노광 장치 및 노광 방법{EXPOSURE APPARATUS AND EXPOSURE METHOD}Exposure apparatus and exposure method {EXPOSURE APPARATUS AND EXPOSURE METHOD}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 분할 축차 근접 노광 장치를 일부 분해한 사시도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view which partially exploded the split sequential proximity exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention.

도 2 는 마스크 스테이지 부분의 확대 사시도. 2 is an enlarged perspective view of a mask stage portion;

도 3(a) 는 도 2 의 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도이고, 도 3(b) 는 도 3(a) 의 마스크 위치 조정 기구의 상면도. Fig. 3 (a) is a sectional view taken along the line III-III of Fig. 2, and Fig. 3 (b) is a top view of the mask position adjusting mechanism of Fig. 3 (a).

도 4 는 워크측 얼라인먼트 마크의 조사 광학계를 설명하기 위한 설명도.4 is an explanatory diagram for explaining an irradiation optical system of a work-side alignment mark;

도 5 는 얼라인먼트 화상의 포커스 조정 기구를 나타내는 구성도. 5 is a configuration diagram illustrating a focus adjustment mechanism of an alignment image.

도 6 은 얼라인먼트 카메라와 그 얼라인먼트 카메라의 핀트 조정 기구의 기본 구조를 나타내는 측면도. Fig. 6 is a side view showing the basic structure of the alignment camera and the focus adjustment mechanism of the alignment camera.

도 7 은 도 1 에 나타내는 분할 축차 근접 노광 장치의 정면도. FIG. 7 is a front view of the divided sequential proximity exposure apparatus shown in FIG. 1. FIG.

도 8 은 도 1 에 나타내는 분할 축차 근접 노광 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도. FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of a split sequential proximity exposure apparatus shown in FIG. 1. FIG.

도 9 는 15 인치 디스플레이용재 DP 를 12 면 취득한 (面取) 기판 (W) 의 평면도.9 is a plan view of a substrate W on which 12 surfaces of a 15-inch display material DP are obtained.

도 10 는 도 10 의 기판 (W) 에 대향 배치되는 마스크를 나타내는 도면.10 is a diagram illustrating a mask disposed opposite to the substrate W of FIG. 10.

도 11(a) 내지 도 11(d) 는 단계 노광을 설명하기 위한 설명도. 11 (a) to 11 (d) are explanatory diagrams for explaining step exposure.

도 12 는 본 발명의 단계 노광시의 단계 동작을 나타내는 플로우 차트. Fig. 12 is a flowchart showing step operations in the step exposure of the present invention.

도 13 은 본 발명의 단계 노광시의 궤적을 나타내는 설명도. Fig. 13 is an explanatory diagram showing a trajectory at the time of step exposure of the present invention.

도 14 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 분할 축차 근접 노광 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 평면도. Fig. 14 is a plan view schematically showing the overall configuration of a divided sequential proximity exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 15 는 도 14 의 분할 축차 근접 노광 장치의 주요부 정면도. FIG. 15 is a front view of the main part of the split sequential exposure apparatus of FIG. 14; FIG.

도 16 는 기판 스테이지의 측면도. 16 is a side view of the substrate stage.

도 17 은 도 14 에 있어서의 마스크 로더의 측면도. 17 is a side view of the mask loader in FIG. 14.

도 18 은 제 2 실시형태의 분할 축차 근접 노광 장치의 제어 구성을 나타내는 블록도. FIG. 18 is a block diagram showing a control configuration of a divided sequential proximity exposure apparatus of a second embodiment; FIG.

도 19 는 제 2 실시형태의 단계 노광시의 단계 동작을 나타내는 플로우 차트. Fig. 19 is a flowchart showing step operations at the time of step exposure in the second embodiment.

도 20 은 X 축 및 Y 축 이송 구동 기구의 모터의 회전 속도를 나타내는 그래프. 20 is a graph showing the rotational speed of the motors of the X and Y axis feed drive mechanisms.

도 21 은 제 2 실시형태의 단계 노광시의 궤적을 나타내는 설명도. Fig. 21 is an explanatory diagram showing a trajectory during step exposure of the second embodiment.

도 22 는 제 2 실시형태의 분할 축차 근접 노광 장치의 구성을 싱글 스테이지 구성에 적용한 예를 개략적으로 나타내는 평면도. FIG. 22 is a plan view schematically illustrating an example in which the configuration of the divided sequential proximity exposure apparatus of the second embodiment is applied to a single stage configuration; FIG.

도 23 은 도 22 의 분할 축차 근접 노광 장치의 주요부 정면도. FIG. 23 is a front view of an essential part of the split sequential exposure apparatus of FIG. 22; FIG.

도 24 는 종래의 노광 장치에서의 단계 동작을 설명하는 플로우 차트. 24 is a flowchart for explaining step operations in a conventional exposure apparatus.

도 25 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 분할 축차 노광 장치의 마스크 스테이지 부분의 단면도. 25 is a cross-sectional view of a mask stage portion of a split sequential exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 26 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 분할 축차 노광 장치의 변형예를 나타내는 척 (chuck) 장치의 확대 단면도. Fig. 26 is an enlarged cross-sectional view of a chuck device illustrating a modification of the split sequential exposure device according to the second embodiment of the present invention.

도 27 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 분할 축차 노광 장치의 마스크 스테이지 부분의 단면도. Fig. 27 is a sectional view of a mask stage portion of the split sequential exposure apparatus according to the third embodiment of the present invention.

도 28 은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 분할 축차 노광 장치의 마스크 스테이지 부분 근방의 단면도. Fig. 28 is a sectional view of the vicinity of a mask stage portion of a split sequential exposure apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

도 29 는 종래의 분할 축차 노광 장치의 기판과 마스크의 상대 이동을 설명하기 위한 단면도. 29 is a cross-sectional view for explaining a relative movement of a substrate and a mask of a conventional divided sequential exposure apparatus.

도 30(a) 는 도 29 의 기판과 마스크 사이의 갭을 나타내는 도면이고, 도 30(b) 는 도 29 의 기판과 마스크가 상대 이동하였을 때의 마스크의 압력 변화를 수치 계산에 의해 얻은 도면. FIG. 30A is a diagram showing a gap between the substrate and the mask of FIG. 29, and FIG. 30B is a diagram obtained by numerical calculation of the pressure change of the mask when the substrate and the mask of FIG. 29 are moved relative to each other.

부호의 설명Explanation of the sign

1 : 마스크 스테이지 2 : 워크 스테이지1: mask stage 2: work stage

2A : Z 축 이송대 2B : 워크 스테이지 이송기구2A: Z axis feeder 2B: Work stage feed mechanism

3 : 조명 광학계 4 : 장치 베이스3: illumination optical system 4: device base

8 : 워크 척 10 : 마스크 스테이지 베이스8: work chuck 10: mask stage base

10a : 개구 11 : 마스크 스테이지 지주10a: opening 11: mask stage strut

12 : 마스크 유지틀 12a : 플랜지12: mask holding frame 12a: flange

13 : 마스크 위치 조정 기구 13x : X 축 방향 구동 장치13 mask position adjustment mechanism 13x: X-axis direction drive device

13y : Y 축 방향 구동 장치 16 : 척부13y: Y-axis drive device 16: Chuck

17 : 마스킹 어퍼쳐 18 : 마스킹 어퍼쳐 구동 장치17: masking aperture 18: masking aperture driving device

19 : 이동기구 20 : 스페이서19: moving mechanism 20: spacer

21 : 상하 조동 기구 21a : 모터21: Up and down coarse mechanism 21a: motor

21b : 볼 나사 22 : Z 축 조도 스테이지21b: Ball screw 22: Z axis roughness stage

23 : 상하 미동 기구 24 : 미동 스테이지23: up and down fine movement mechanism 24: fine movement stage

23c, 24a : 양 쐐기 31 : 고압 수은 램프23c, 24a: sheep wedge 31: high pressure mercury lamp

32 : 오목 거울 33 : 옵티컬 인티그레이터32: concave mirror 33: optical integrator

34 : 노광 제어용 셔터 35, 36 : 평면 미러 34: exposure control shutter 35, 36: plane mirror

37 : 구면 미러 41 : 선형 가이드37: spherical mirror 41: linear guide

41a : 슬라이더 42 : X 축 이송대41a: Slider 42: X Axis Feeder

43 : X 축 이송 구동 기구 51 : 선형 가이드43: X axis feed drive mechanism 51: linear guide

51a : 슬라이더 52 : Y 축 이송대51a: Slider 52: Y Axis Feeder

53 : Y 축 이송 기구 60 : 레이저 측장 장치53: Y axis feed mechanism 60: Laser measuring device

62, 63 : Y 축 간섭계 64 : X 축 간섭계 62, 63: Y-axis interferometer 64: X-axis interferometer

66 : Y 축용 미러 68 : X 축용 미러66: mirror for Y axis 68: mirror for X axis

80 : 제어 장치 100, 101 : 얼라인먼트 마크80: control device 100, 101: alignment mark

131 : 전동 액추에이터 131r : 로드 131: electric actuator 131r: rod

32 : 핀 지지 기구 133, 192 : 선형 가이드 32: pin support mechanism 133, 192: linear guide

133r, 192r : 안내 레일 133s : 슬라이더133r, 192r: guide rail 133s: slider

154 : 모터 152t : 테이블154: motor 152t: table

191 : 유지 가대 210 : 마스크 스테이지191: holding frame 210: mask stage

211 : 제 1 워크 스테이지 212 : 제 2 워크 스테이지211: first work stage 212: second work stage

213 : 조사 광학계 214 : 프리얼라인먼트 유닛213: irradiation optical system 214: prealignment unit

215 : 제 1 워크 로더 216 : 제 2 워크 로더215: first work loader 216: second work loader

217 : 마스크 로더 218 : 마스크 얼라이너217: Mask Loader 218: Mask Aligner

221 : 기판대 222 : 지주221: substrate stand 222: post

223 : 스테이지 베이스 224 : Z 축 조동 기구223: stage base 224: Z axis coarse mechanism

225 : 마스크 유지부 225a : 개구225: mask holding portion 225a: opening

225b : 흡인 구멍 225b: suction hole

226 : 마스크용 얼라인먼트 카메라 227 : 갭 센서226: alignment camera for the mask 227: gap sensor

233 : Y 축 테이블 234 : Y 축 이송 기구233: Y axis table 234: Y axis feed mechanism

235 : X 축 테이블 236 : X 축 이송 기구235 X axis table 236 X axis feed mechanism

237 : Z-틸트 조정 기구 245 : 선형 가이드237: Z-tilt adjustment mechanism 245: linear guide

247 : 안내 레일 248 : 슬라이더247: guide rail 248: slider

249 : 모터 250, 253 : 볼 나사축249: motor 250, 253: ball screw shaft

251, 254 : 볼 나사 너트 261, 262 : 바 미러251, 254: ball screw nut 261, 262: bar mirror

263, 264 : 레이저 간섭계 270B : 기판 카세트263, 264: laser interferometer 270B: substrate cassette

281 : 컬럼 282, 283 : 반송부281: column 282, 283: conveying unit

284 : 제 1 아암 285 : 제 2 아암284: first arm 285: second arm

286 : 봉 형상 부재 287 : 마스크 탑재대286: rod-shaped member 287: mask mount

291 : 마스크 카세트291: mask cassette

431 : 모터431 motor

432 : 볼 나사축 433 : 볼 나사 너트432: ball screw shaft 433: ball screw nut

531 : 모터 532 : 볼 나사축531: motor 532: ball screw shaft

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평9-127702호Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-127702

본 발명은, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 대형 플랫 패널 디스플레이의 기판 상에 마스크의 마스크 패턴을 분할 축차 노광 방식으로 근접 (프록시미티; proximity) 노광 전사하는데 바람직한 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to the exposure apparatus and exposure method which are suitable for transferring the mask pattern of a mask on the board | substrate of large flat panel displays, such as a liquid crystal display and a plasma display, by proximity sequential exposure system.

종래, 액정 디스플레이 장치나 플라즈마 디스플레이 장치 등의 플랫 패널 디스플레이 장치의 컬러 필터를 제조하는 노광 장치가 여러 가지 고안되고 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1 에 기재된 노광 장치는, 피노광재로서의 기판보다 작은 마스크를 사용하고, 그 마스크를 마스크 스테이지에서 유지함과 동시에 기판을 워크 스테이지에서 유지하여 양자를 근접시켜 대향 배치한다. 그리고, 이 상태에서 기판과 마스크를 상대 이동 (일반적으로는 기판을 이동) 시켜 단계마다 마스크측으로부터 기판에 패턴 노광용의 광을 조사함으로써, 마스크에 그려진 마스크 패턴을 기판 상의 복수 지점에 노광 전사하여 디스플레이 등을 제조하고 있다. DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the exposure apparatus which manufactures the color filter of flat panel display apparatuses, such as a liquid crystal display device and a plasma display apparatus, is devised variously (for example, refer patent document 1). The exposure apparatus of patent document 1 uses the mask smaller than the board | substrate as an to-be-exposed material, hold | maintains the mask in a mask stage, hold | maintains a board | substrate in a work stage, and mutually arranges and opposes them. In this state, the substrate and the mask are moved relative to each other (generally, the substrate is moved) to irradiate the substrate with light for pattern exposure from the mask side for each step, thereby exposing and transferring the mask pattern drawn on the mask to a plurality of points on the substrate. Etc. are manufactured.

상기와 같은 노광 장치에서는, 예를 들어, 기판을 마스크에 대하여 단계 이동할 때에는, 통상적으로, 기판을 일단 강하시키거나, 또는 마스크를 일단 상승시킨 후에 단계 이동을 행하고, 그 후, 기판을 상승 또는 마스크를 하강시켜, 노광시의 갭 조정을 행하고 있다. 예를 들어, 도 24 에 나타내는 바와 같이, 소정 위치에서의 노광 전사가 완료되면 (단계 S101), 예를 들어, 이송 기구의 워크 스테이지가 작동하여, 기판이 수직 방향으로 하강 (Z 축 퇴피) 한다 (단계 S102). 다음으로, 기판을 다음의 노광 위치에 위치시키도록 이송 기구를 수평 방향 (XY 방향) 으로 단계 이동시키고 (단계 S103), 그 후 마스크와의 사이의 갭이 소정의 갭 양이 되는 지점까지 워크 스테이지를 수직 방향으로 상승 (Z 축 상승) 시킨다 (단계 S104). 그리고, 갭 조정 및 얼라인먼트 조정을 행하여 (단계 S105), 다음의 노광 전사를 행한다. In the above exposure apparatus, for example, when the substrate is moved in step with respect to the mask, usually, the substrate is lowered once, or the mask is raised once, and the step is moved, and then the substrate is raised or masked. Is lowered and gap adjustment at the time of exposure is performed. For example, as shown in FIG. 24, when the exposure transfer in a predetermined position is completed (step S101), for example, the work stage of a transfer mechanism will operate, and a board | substrate will descend | fall in a vertical direction (Z-axis evacuation). (Step S102). Next, the transfer mechanism is moved in the horizontal direction (XY direction) so as to position the substrate at the next exposure position (step S103), and then the work stage is until the point where the gap between the mask becomes a predetermined gap amount. Is raised in the vertical direction (Z-axis rise) (step S104). And gap adjustment and alignment adjustment are performed (step S105), and the next exposure transfer is performed.

그런데, 이러한 노광 전사시의 동작은, 기판이 마스크와 접촉하여 마스크를 파손할 우려가 없고, 안전성이 높은 장치가 되지만, 기판을 수직 방향으로 하강 및 상승시키기 위한 동작에 시간이 걸려, 스루풋에 무시할 수 없는 영향을 주고 있었다. By the way, the operation at the time of exposure transfer does not have to worry that the substrate is in contact with the mask and damage the mask, and it is a high safety device. However, the operation for lowering and raising the substrate in the vertical direction takes time, which is negligible for throughput. I could not influence.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 안전성을 확보하면서, 단시간동안 단계 동작을 행하여, 스루풋을 향상시킬 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the exposure apparatus and exposure method which can improve a throughput by performing step operation for a short time, ensuring safety.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명의 상기 목적은, 이하의 구성에 의해 달성된다.The said object of this invention is achieved by the following structures.

(1) 피노광재로서의 기판을 유지하는 워크 스테이지와, 기판에 대향 배치되어 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와, 기판에 대하여 패턴 노광용의 광을 마스크를 통하여 조사하는 조사 수단과, 마스크의 마스크 패턴이 기판 상의 복수의 소정 위치에 대향하도록 워크 스테이지와 마스크 스테이지의 일방을 타방에 대하여 수평 방향 및 수직 방향으로 상대 이동시키는 이송 기구와, 이송 기구를 제어하는 제어 장치를 구비하는 노광 장치로서, (1) A work stage for holding a substrate as a to-be-exposed material, a mask stage disposed opposite to the substrate for holding a mask, irradiation means for irradiating light for pattern exposure to the substrate through a mask, and a mask pattern for the mask An exposure apparatus comprising a transfer mechanism for relatively moving one of a work stage and a mask stage in a horizontal direction and a vertical direction with respect to the other so as to face a plurality of predetermined positions on the image, and a control device that controls the transfer mechanism,

제어 장치는, 이송 기구가 수평 방향의 상대 이동과 수직 방향의 상대 이동을 동기시키도록 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.The control apparatus controls the transfer mechanism so that the transfer mechanism synchronizes the relative movement in the horizontal direction and the relative movement in the vertical direction.

(2) 이송 기구는, 워크 스테이지를 수평 방향으로 이동시키기 위한 모터를 구비하고, (2) The transfer mechanism includes a motor for moving the work stage in the horizontal direction,

제어 장치는, 수평 방향의 상대 이동 중에, 모터의 상태 신호에 기초하여 마스크와 기판이 서로 근접하는 수직 방향의 상대 이동을 개시하도록 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 노광 장치.The exposure apparatus according to (1), wherein the control device controls the transfer mechanism to start relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are close to each other based on the state signal of the motor during the relative movement in the horizontal direction.

(3) 제어 장치는, 수평 방향의 상대 이동 중에, 모터의 회전 속도가 소정 속도 이하로 감속되었을 때, 마스크와 기판이 서로 근접하는 수직 방향의 상대 이동을 개시하도록 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 (2) 에 기재된 노광 장 치.(3) The control apparatus controls the transfer mechanism to start the relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are close to each other when the rotational speed of the motor is decelerated below a predetermined speed during the relative movement in the horizontal direction. The exposure apparatus described in (2).

(4) 제어 장치는, 노광시에 있어서의 마스크와 기판 사이의 노광 갭보다 큰 제 1 갭까지, 수평 방향의 상대 이동과 마스크와 기판이 서로 근접하는 수직 방향의 상대 이동을 동기시키고, 또한, 제 1 갭으로부터 노광 갭까지, 마스크와 기판이 서로 더욱 근접하는 수직 방향의 상대 이동만을 행하도록, 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 노광 장치.(4) The control apparatus synchronizes the relative movement in the horizontal direction and the relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are close to each other up to a first gap larger than the exposure gap between the mask and the substrate at the time of exposure, The exposure apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the transfer mechanism is controlled so that only the relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are closer to each other is performed from the first gap to the exposure gap.

(5) 제어 장치는, 노광시에 있어서의 마스크와 기판 사이의 노광 갭으로부터 노광 갭보다 큰 제 2 갭까지, 마스크와 기판이 서로 이간되는 수직 방향의 상대 이동만을 행하고, 또한, 제 2 갭을 초과한 후, 수평 방향의 상대 이동과 마스크와 기판이 서로 더욱 이간되는 수직 방향의 상대 이동을 동기시키도록 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 노광 장치.(5) The control apparatus only performs relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are separated from each other from the exposure gap between the mask and the substrate at the time of exposure to a second gap larger than the exposure gap, After exceeding, the exposure apparatus as described in any one of (1)-(3) characterized by controlling a conveyance mechanism so that the relative movement of a horizontal direction and the vertical movement of a mask and a board | substrate further mutually synchronize. .

(6) (1) ∼ (3) 에 기재된 노광 장치를 사용한 노광 방법으로서, 이송 기구는 수평 방향의 상대 이동과 수직 방향의 상대 이동을 동기하여 행하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.(6) An exposure method using the exposure apparatus described in (1) to (3), wherein the transfer mechanism performs synchronous relative movement in the horizontal direction and relative movement in the vertical direction.

발명을 실시하기Implement the invention 위한 최선의 형태 Best form for

이하, 본 발명의 노광 장치에 관련된 각 실시형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, each embodiment which concerns on the exposure apparatus of this invention is described in detail, referring an accompanying drawing.

(제 1 실시형태)(1st embodiment)

본 실시형태는, 본 발명의 노광 장치인 분할 축차 근접 노광 장치 (PE) 와, 제어 장치 (80; 도 8 참조) 를 구비한 디스플레이 제조 장치에 대하여 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 분할 축차 근접 노광 장치 (PE) 는, 마스크 (M) 를 유지하는 마스크 스테이지 (1) 와, 유리 기판 (피노광재; W) 을 유지하는 워크 스테이지 (2) 와, 패턴 노광용의 조사 수단으로서의 조명 광학계 (3) 와, 마스크 스테이지 (1) 및 워크 스테이지 (2) 를 지지하는 장치 베이스 (4) 를 구비하고 있다. This embodiment demonstrates the display manufacturing apparatus provided with the divided sequential proximity exposure apparatus PE which is the exposure apparatus of this invention, and the control apparatus 80 (refer FIG. 8). As shown in FIG. 1, the divided sequential proximity exposure apparatus PE includes a mask stage 1 holding a mask M, a work stage 2 holding a glass substrate (exposed material) W, and a pattern. It is provided with the illumination optical system 3 as irradiation means for exposure, and the apparatus base 4 which supports the mask stage 1 and the work stage 2.

또한, 유리 기판 (W; 이하, 간단하게「기판 (W)」라고 함) 은, 마스크 (M) 에 대향 배치되어 그 마스크 (M) 에 그려진 마스크 패턴 (P) 을 노광 전사하기 위해 표면 (마스크 (M) 와의 대향면) 에 감광제가 도포되어 투광성으로 되어 있다. In addition, the glass substrate W (hereinafter, simply referred to as "substrate W") is disposed on the surface of the mask M so as to face the mask M to expose and transfer the mask pattern P drawn on the mask M. The photosensitive agent is apply | coated to (M) opposing surface), and it becomes translucent.

설명의 편의를 위해, 조명 광학계 (3) 부터 설명하면, 조명 광학계 (3) 는, 자외선 조사용의 광원인, 예를 들어, 고압 수은 램프 (31) 와, 이 고압 수은 램프 (31) 로부터 조사된 광을 집광하는 오목 거울 (32) 과, 이 오목 거울 (32) 의 초점 근방에 자유롭게 전환되도록 배치된 2 종류의 옵티컬 인티그레이터 (33) 와, 평면 미러 (35, 36) 및 구면 미러 (37) 와, 이 평면 미러 (36) 와 옵티컬 인티그레이터 (33; optical integrator) 사이에 배치되어 조사 광로를 개폐 제어하는 노광 제어용 셔터 (34) 를 구비하고 있다. For convenience of explanation, from the illumination optical system 3, the illumination optical system 3 is irradiated from the high-pressure mercury lamp 31 and the high-pressure mercury lamp 31, which are light sources for ultraviolet irradiation, for example. A concave mirror 32 that condenses the collected light, two kinds of optical integrators 33 arranged so as to be freely switched near the focal point of the concave mirror 32, planar mirrors 35, 36 and spherical mirror 37 And an exposure control shutter 34 disposed between the planar mirror 36 and the optical integrator 33 to open and control the irradiation light path.

노광시에 노광 제어용 셔터 (34) 가 개방 제어되면, 고압 수은 램프 (31) 로부터 조사된 광이 도 1 에 나타내는 광로 (L) 를 거쳐, 마스크 스테이지 (1) 에 유지되는 마스크 (M), 나아가서는 워크 스테이지 (2) 에 유지되는 기판 (W) 의 표면에 대하여 수직으로 패턴 노광용의 평행광으로서 조사된다. 이로써, 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 이 기판 (W) 상에 노광 전사되도록 되어 있다. When the exposure control shutter 34 is controlled to open at the time of exposure, the light irradiated from the high pressure mercury lamp 31 passes through the optical path L shown in FIG. Is irradiated as parallel light for pattern exposure perpendicular to the surface of the substrate W held by the work stage 2. Thereby, the mask pattern P of the mask M is exposed and transferred on the board | substrate W. As shown in FIG.

다음으로, 마스크 스테이지 (1) 및 워크 스테이지 (2) 의 순으로 설명한다. 처음에, 마스크 스테이지 (1) 는 마스크 스테이지 베이스 (10) 를 구비하고 있고, 그 마스크 스테이지 베이스 (10) 는 장치 베이스 (4) 로부터 돌출 형성된 마스크 스테이지 지주(支柱) (11) 에 지지되고, 워크 스테이지 (2) 의 상방에 배치되어 있다.Next, the mask stage 1 and the work stage 2 will be described in order. Initially, the mask stage 1 is provided with the mask stage base 10, The mask stage base 10 is supported by the mask stage support | pillar 11 which protruded from the apparatus base 4, and the workpiece | work It is arrange | positioned above the stage 2.

마스크 스테이지 베이스 (10) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 대략 직사각형 형상으로 되고 중앙부에 개구 (10a) 를 가지고 있고, 이 개구 (10a) 에는 마스크 유지틀 (12) 이 X, Y 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. As shown in FIG. 2, the mask stage base 10 has a substantially rectangular shape and has an opening 10a in the center, and the mask holding frame 12 is movable in the X and Y directions in the opening 10a. Is fitted.

마스크 유지틀 (12) 은, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 그 상단 외주부에 형성된 플랜지 (12a) 를 마스크 스테이지 베이스 (10) 의 개구 (10a) 근방의 상면에 탑재시키고, 마스크 스테이지 베이스 (10) 의 개구 (10a) 의 내주와의 사이에 소정 간극을 개재하여 삽입되어 있다. 이로써, 마스크 유지틀 (12) 은, 이 간극만큼 X, Y 방향으로 이동 가능하게 된다.As shown in Fig. 3 (a), the mask holding frame 12 mounts the flange 12a formed on the upper peripheral portion of the mask stage on the upper surface near the opening 10a of the mask stage base 10, and the mask stage base ( It is inserted through the predetermined clearance gap between the inner periphery of the opening 10a of 10). As a result, the mask holder 12 is movable in the X and Y directions by this gap.

이 마스크 유지틀 (12) 의 하면에는, 척부 (16) 가 스페이서 (20) 를 통하여 고정되어 있고, 마스크 유지틀 (12) 과 함께 마스크 스테이지 베이스 (10) 에 대하여 X, Y 방향으로 이동 가능하다. 척부 (16) 에는, 마스크 패턴 (P) 이 그려져 있는 마스크 (M) 의 단부인 주연부를 흡착하기 위한 복수의 흡인 노즐 (16a) 이 형성되어 있다. 이로써, 마스크 (M) 는 흡인 노즐 (16a) 을 통하여 진공식 흡착 장치 (도시 생략) 에 의해 척부 (16) 에 자유롭게 착탈되도록 유지된다. The chuck part 16 is fixed to the lower surface of this mask holding frame 12 via the spacer 20, and it can move to the mask stage base 10 with the mask holding frame 12 in the X and Y directions. . The chuck | zipper part 16 is provided with the some suction nozzle 16a for attracting the peripheral part which is the edge part of the mask M on which the mask pattern P is drawn. Thereby, the mask M is hold | maintained so that it may be detachably attached to the chuck | zipper part 16 by a vacuum suction device (not shown) via the suction nozzle 16a.

또, 마스크 스테이지 베이스 (10) 의 상면에는, 도 2 에 있어서, 후술하는 얼라인먼트 카메라 (15) 에 의한 검출 결과, 또는 후술하는 레이저 측장 장치 (60; 側長裝置) 에 의한 측정 결과에 기초하여, 마스크 유지틀 (12) 을 XY 평면 내에서 이동시키고, 이 마스크 유지틀 (12) 에 유지된 마스크 (M) 의 위치 및 자세를 조정하는 마스크 위치 조정 기구 (13) 가 설치되어 있다. Moreover, based on the detection result by the alignment camera 15 mentioned later in FIG. 2, or the measurement result by the laser measuring apparatus 60 mentioned later on the upper surface of the mask stage base 10, The mask position adjustment mechanism 13 which moves the mask holding frame 12 in the XY plane, and adjusts the position and attitude | position of the mask M hold | maintained in this mask holding frame 12 is provided.

마스크 위치 조정 기구 (13) 는, 마스크 유지틀 (12) 의 Y 축 방향을 따른 한 변에 장착된 X 축 방향 구동 장치 (13x) 와, 마스크 유지틀 (12) 의 X 축 방향에 따른 한 변에 장착된 2 대의 Y 축 방향 구동 장치 (13y) 를 구비하고 있다. The mask position adjusting mechanism 13 includes an X axis direction driving device 13x attached to one side along the Y axis direction of the mask holding frame 12, and one side along the X axis direction of the mask holding frame 12. Two Y-axis direction drive devices 13y mounted to the wall are provided.

도 3(a) 및 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, X 축 방향 구동 장치 (13x) 는, X 축 방향으로 신축되는 로드 (131r) 를 갖는 구동용 액추에이터 (예를 들어, 전동 액추에이터; 131) 와, 마스크 유지틀 (12) 의 Y 축 방향에 따른 변부에 장착된 선형 가이드 (직동 베어링 안내; 133) 를 구비하고 있다. 선형 가이드 (133) 의 안내 레일 (133r) 은, Y 축 방향으로 연장되어 마스크 유지틀 (12) 에 고정된다. 또, 안내 레일 (133r) 에 이동 가능하게 장착된 슬라이더 (133s) 는, 마스크 스테이지 베이스 (10) 에 고정 설치된 로드 (131r) 의 선단에, 핀 지지 기구 (132) 를 개재하여 연결되어 있다. As shown to FIG.3 (a) and FIG.3 (b), the X-axis direction drive apparatus 13x is a drive actuator (for example, electric actuator; 131r) which has the rod 131r extended in the X-axis direction. ) And a linear guide (direct bearing guide) 133 attached to the edge portion of the mask holding frame 12 along the Y axis direction. The guide rail 133r of the linear guide 133 extends in the Y-axis direction and is fixed to the mask holding frame 12. Moreover, the slider 133s attached to the guide rail 133r so that movement is possible is connected to the front-end | tip of the rod 131r fixedly attached to the mask stage base 10 via the pin support mechanism 132.

한편, Y 축 방향 구동 장치 (13y) 도, X 축 방향 구동 장치 (13x) 와 동일한 구성으로서, Y 축 방향으로 신축되는 로드 (131r) 를 갖는 구동용 액추에이터 (예를 들어, 전동 액추에이터; 131) 와, 마스크 유지틀 (12) 의 X 축 방향을 따른 변부에 장착된 선형 가이드 (직동 베어링 안내; 133) 를 구비하고 있다. 선형 가이드 (133) 의 안내 레일 (133r) 은 X 축 방향으로 연장되어 마스크 유지틀 (12) 에 고정되어 있다. 또, 안내 레일 (133r) 에 이동 가능하게 장착된 슬라이더 (133s) 는, 로드 (131r) 의 선단에 핀 지지 기구 (132) 를 개재하여 연결되어 있다. 그리고, X 축 방향 구동 장치 (13x) 에 의해 마스크 유지틀 (12) 의 X 축 방향의 조정을, 2 대의 Y 축 방향 구동 장치 (13y) 에 의해 마스크 유지틀 (12) 의 Y 축 방향 및 θ 축 방향 (Z 축 주위의 요동) 의 조정을 행한다. On the other hand, the Y-axis direction drive device 13y also has the same configuration as the X-axis direction drive device 13x, and has a driving actuator (for example, an electric actuator; 131) having a rod 131r that is stretched and contracted in the Y-axis direction. And a linear guide (direct bearing guide) 133 attached to the edge portion of the mask holder 12 along the X-axis direction. The guide rail 133r of the linear guide 133 extends in the X-axis direction and is fixed to the mask holding frame 12. In addition, the slider 133s mounted to the guide rail 133r so as to be movable is connected to the tip of the rod 131r via the pin support mechanism 132. And adjustment of the X-axis direction of the mask holding | maintenance frame 12 by the X-axis direction drive device 13x is carried out by the Y-axis direction and (theta) of the mask holding frame 12 by two Y-axis-direction drive devices 13y. The axial direction (swing around the Z axis) is adjusted.

또한, 마스크 유지틀 (12) 의 X 축 방향으로 서로 대향하는 2 변의 내측에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 대향면 사이의 갭을 측정하는 수단으로서의 갭 센서 (14) 와, 마스크 (M) 와 위치 맞춤 기준과의 평면 어긋남량을 검출하는 수단으로서의 얼라인먼트 카메라 (15) 가 배치되어 있다. 이 갭 센서 (14) 및 얼라인먼트 카메라 (15) 는, 모두 이동 기구 (19) 를 통하여 X 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. Moreover, the gap sensor as a means for measuring the gap between the mask M and the opposing surface of the board | substrate W inside two sides which mutually oppose each other in the X-axis direction of the mask holding frame 12 as shown in FIG. (14) and the alignment camera 15 as a means for detecting the amount of plane shift between the mask M and the alignment reference are arranged. The gap sensor 14 and the alignment camera 15 are both movable in the X axis direction through the moving mechanism 19.

이동 기구 (19) 는, 마스크 유지틀 (12) 의 X 축 방향에 서로 대향하는 2 변의 상면측에는 각각 갭 센서 (14) 및 얼라인먼트 카메라 (15) 를 유지하는 유지 가대(架臺) (191) 가 Y 축 방향으로 연장되어 배치되어 있고, 그 유지 가대 (191) 의 Y 축 방향 구동 장치 (13y) 로부터 이간되는 측의 단부는 선형 가이드 (192) 에 의해 지지되어 있다. 선형 가이드 (192) 는, 마스크 스테이지 베이스 (10) 상에 설치되어 X 축 방향을 따라 연장되는 안내 레일 (192r) 과, 안내 레일 (192r) 상을 이동하는 슬라이더 (도시 생략) 를 구비하고 있고, 그 슬라이더에 유지 가대 (191) 의 상기 단부가 고정되어 있다. The moving mechanism 19 has a holding mount 191 holding the gap sensor 14 and the alignment camera 15 on the upper surface side of the two sides facing each other in the X axis direction of the mask holding frame 12, respectively. It extends in the Y-axis direction, and the edge part of the side of the holding stand 191 separated from the Y-axis-direction drive device 13y is supported by the linear guide 192. As shown in FIG. The linear guide 192 is provided with the guide rail 192r provided on the mask stage base 10 and extending along the X-axis direction, and the slider (not shown) which moves on the guide rail 192r, The end of the holding mount 191 is fixed to the slider.

그리고, 슬라이더를 모터 및 볼 나사로 이루어지는 구동용 액추에이터 (193) 에 의해 구동함으로써, 유지 가대 (191) 를 통하여 갭 센서 (14) 및 얼라인먼트 카 메라 (15) 가 X 축 방향으로 이동하도록 되어 있다. The gap sensor 14 and the alignment camera 15 are moved in the X-axis direction via the holding mount 191 by driving the slider by the driving actuator 193 composed of a motor and a ball screw.

얼라인먼트 카메라 (15) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 마스크 스테이지 (1) 의 하면에 유지되어 있는 마스크 (M) 의 표면의 마스크측 얼라인먼트 마크 (101) 를 마스크 이면측으로부터 광학적으로 검출하는 것으로, 핀트 조정 기구 (151) 에 의해 마스크 (M) 에 대하여 접근 이간 이동하여 핀트 조정이 이루어지도록 되어 있다. As shown in FIG. 4, the alignment camera 15 optically detects the mask side alignment mark 101 of the surface of the mask M hold | maintained on the lower surface of the mask stage 1 from the mask back surface side, The focus adjustment mechanism 151 moves near the mask M so as to perform the focus adjustment.

핀트 조정 기구 (151) 는, 선형 가이드 (152), 볼 나사 (153), 모터 (154) 를 구비하고 있다. 선형 가이드 (152) 에는, 안내 레일 (152r) 과 슬라이더 (152s) 를 구비하고 있고, 이 중 안내 레일 (152r) 은 마스크 스테이지 (1) 의 이동 기구 (19) 의 유지 가대 (191) 에 상하 방향으로 연장되어 장착되어 있는 한편, 그 선형 가이드 (152) 의 슬라이더 (152s) 에는 얼라인먼트 카메라 (15) 가 테이블 (152t) 을 개재하여 고정되어 있다. 그리고, 볼 나사 (153) 의 나사축에 나사 결합된 너트를 테이블 (152t) 에 연결함과 함께, 그 나사축을 모터 (154) 에 의해 회전 구동하도록 하고 있다. The focus adjustment mechanism 151 includes a linear guide 152, a ball screw 153, and a motor 154. The linear guide 152 is provided with the guide rail 152r and the slider 152s, among which the guide rail 152r is an up-down direction to the holding mount 191 of the movement mechanism 19 of the mask stage 1. The alignment camera 15 is fixed to the slider 152s of the linear guide 152 via the table 152t. The nut screwed to the screw shaft of the ball screw 153 is connected to the table 152t, and the screw shaft is rotationally driven by the motor 154.

또, 이 실시형태에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 워크 스테이지 (2) 에 설치되어 있는 워크 척 (8) 의 하방에는, 광원 (781) 및 콘덴서 렌즈 (782) 를 가지고 워크측 얼라인먼트 마크 (100) 를 아래로부터 투영하는 투영 광학계 (78) 가 얼라인먼트 카메라 (15) 의 광축에 맞추어 Z 축 미동 스테이지 (24) 와 일체로 배치되어 있다. 또한, 워크 스테이지 (2), Y 축 이송대 (52) 에는 투영 광학계 (78) 의 광로에 대응하는 관통 구멍이 형성되어 있다. In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 5, below the work chuck 8 provided in the work stage 2, the work side alignment mark 100 has a light source 781 and a condenser lens 782. Is projected integrally with the Z-axis microscopic moving stage 24 in accordance with the optical axis of the alignment camera 15. Moreover, the through-hole corresponding to the optical path of the projection optical system 78 is formed in the work stage 2 and the Y-axis feed stand 52.

또한, 이 실시형태에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 마스크 (M) 의 마스크측 얼라인먼트 마크 (101) 를 갖는 면 (마스크 마크면 (Mm)) 의 위치를 검출하여 얼라인먼트 카메라 (15) 의 핀트 어긋남을 방지하는 얼라인먼트 화상의 베스트 포커스 조정 기구 (150) 를 형성하고 있다. 이 베스트 포커스 조정 기구 (150) 는, 얼라인먼트 카메라 (15) 및 핀트 조정 기구 (151) 에 부가하여, 핀트 어긋남 검출 수단으로서 갭 센서 (14) 를 이용하고 있다. 즉, 이 갭 센서 (14) 에 의해 계측한 마스크 하면 위치의 계측값을 제어 장치 (80) 에 의해 미리 설정한 핀트 위치와 비교하여 차이를 구하고, 그 차이로부터 설정 핀트 위치로부터의 상대 핀트 위치 변화량을 계산하고, 그 계산 변화량에 따라 핀트 조정 기구 (151) 의 모터 (154) 를 제어하여 얼라인먼트 카메라 (15) 를 이동시키고, 이로써 얼라인먼트 카메라 (15) 의 핀트를 조정하도록 하고 있다. In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the position of the surface (mask mark surface Mm) which has the mask side alignment mark 101 of the mask M is detected, and the focus shift of the alignment camera 15 is carried out. The best focus adjustment mechanism 150 of the alignment image which prevents an error is formed. This best focus adjustment mechanism 150 uses the gap sensor 14 as a focus shift detection means in addition to the alignment camera 15 and the focus adjustment mechanism 151. That is, a difference is obtained by comparing the measured value of the mask lower surface position measured by this gap sensor 14 with the focus position preset by the control apparatus 80, and the amount of change in the relative focus position from the setting focus position from the difference. Is calculated and the alignment camera 15 is moved by controlling the motor 154 of the focus adjusting mechanism 151 according to the calculated amount of change, thereby adjusting the focus of the alignment camera 15.

이 베스트 포커스 조정 기구 (150) 를 사용함으로써, 마스크 (M) 의 판 두께 변화나 판 두께의 편차와는 관계없이, 얼라인먼트 화상의 고정밀도의 포커스 조정이 가능해진다. 즉, 복수 종류의 마스크 (M) 를 교환하여 사용하는 경우에, 각각의 마스크의 두께가 상이한 경우에도 항상 적정한 핀트를 얻을 수 있다. 또한, 핀트 조정 기구 (151), 투영 광학계 (78), 베스트 포커스 조정 기구 (150) 등은, 1 층째 분할 패턴의 얼라인먼트의 고정밀화에 대응하는 것일 뿐만 아니라, 2 층째 이후의 얼라인먼트의 고정밀화에도 기여하는 것이고, 또, 마스크 (M) 의 두께를 알고 있으면, 베스트 포커스 조정 기구 (150) 를 생략하여 두께에 따라 핀트 조정 기구를 움직이도록 해도 된다. By using this best focus adjustment mechanism 150, high-precision focus adjustment of the alignment image is attained irrespective of the plate | board thickness change of the mask M and the deviation of plate | board thickness. That is, in the case of using a plurality of types of masks M interchangeably, an appropriate focus can always be obtained even when the thickness of each mask is different. In addition, the focus adjustment mechanism 151, the projection optical system 78, the best focus adjustment mechanism 150, etc. not only correspond to the high precision of the alignment of the first layer division pattern, but also the high precision of the alignment after the second layer. In addition, if the thickness of the mask M is known, the best focus adjustment mechanism 150 may be omitted, and the focus adjustment mechanism may be moved according to the thickness.

또한, 마스크 스테이지 베이스 (10) 의 개구 (10a) 의 Y 축 방향의 양단부에는 마스크 (M) 의 양단부를 필요에 따라 차폐하는 마스킹 어퍼쳐 (차폐판; 17) 가 마스크 (M) 보다 상방에 위치하여 배치되어 있고, 이 마스킹 어퍼쳐 (17) 는 모터, 볼 나사 및 선형 가이드로 이루어지는 마스킹 어퍼쳐 구동 장치 (18) 에 의해 Y 축 방향으로 이동 가능하게 되어 마스크 (M) 의 양단부의 차폐 면적을 조정할 수 있도록 되어 있다. Moreover, the masking aperture (shielding plate) 17 which shields both ends of the mask M as needed is located in the both ends of the Y-axis direction of the opening 10a of the mask stage base 10 above the mask M. The masking aperture 17 is movable in the Y-axis direction by the masking aperture driving device 18 which consists of a motor, a ball screw, and a linear guide, and the shielding area of the both ends of the mask M is changed. It can be adjusted.

다음으로, 워크 스테이지 (2) 는, 장치 베이스 (4) 상에 설치되어 있고, 수직 방향으로 이동시켜 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 대향면 사이의 간극을 소정량으로 조정하는 Z 축 이송대 (2A) 와, 이 Z 축 이송대 (2A) 상에 배치되어 워크 스테이지 (2) 를 XY 축 방향으로 수평 이동시키는 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 를 구비하고 있다. 즉, Z 축 이송대 (2A) 와 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 는, 워크 스테이지 (2) 와 마스크 스테이지 (1) 의 일방을 타방에 대하여 수평 방향 및 수직 방향으로 상대 이동시키는 이송 기구를 구성한다. Next, the work stage 2 is provided on the apparatus base 4, and moves in a vertical direction, Z-axis feed which adjusts the gap between the mask M and the opposing surface of the substrate W to a predetermined amount. A base 2A and a work stage feed mechanism 2B disposed on the Z axis feed table 2A and horizontally moving the work stage 2 in the XY axis direction are provided. In other words, the Z-axis feeder 2A and the work stage feed mechanism 2B constitute a feed mechanism for relatively moving one of the work stage 2 and the mask stage 1 in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the other. .

Z 축 이송대 (2A) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 장치 베이스 (4) 상에 세워 설치된 상하 조동 기구 (21) 에 의해 Z 축 방향으로 이동 가능하게 지지된 Z 축 조동 스테이지 (22) 와, 이 Z 축 조동 스테이지 (22) 상에 상하 미동 기구 (23; 도 1 참조) 를 통하여 지지된 Z 축 미동 스테이지 (24) 를 구비하고 있다. 상하 조동 기구 (21) 에는, 모터 (21a) 및 볼 나사 (21b) 등으로 이루어지는 전동 액추에이터가 사용되어 있고, 제어 장치 (80) 에 의해 구동 제어되어 상하 동작을 행함으로써, Z 축 조동 스테이지 (22) 를 미리 설정한 위치까지, 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 간극의 계측을 행하지 않고 승강시킨다. As shown in FIG. 7, the Z-axis feeder 2A includes a Z-axis coarse stage 22 movably supported in the Z-axis direction by a vertical coarse mechanism 21 standing up on the apparatus base 4. And the Z axis fine movement stage 24 supported on the Z axis coarse motion stage 22 via the vertical movement mechanism 23 (refer to FIG. 1). The up-and-down coarse mechanism 21 uses the electric actuator which consists of a motor 21a, the ball screw 21b, etc., and is Z-axis coarse stage 22 by carrying out drive control by the control apparatus 80, and performing an up-down operation. ) Is moved up to a preset position without measuring the gap between the mask M and the substrate W. FIG.

한편, 도 1 에 나타내는 상하 미동 기구 (23) 는, 모터와 볼 나사와 쐐기를 조합하여 이루어지는 가동 쐐기 기구를 구비하고 있다. 이 실시형태에서는, 예를 들어, Z 축 조동 스테이지 (22) 의 상면에 설치한 모터 (23a) 에 의해 볼 나사의 나사축 (23b) 을 회전 구동시킴과 함께 볼 나사 너트 (23c) 를 쐐기 형상으로 형성하고 (이하,「쐐기 형상 너트 (23c)」라고 지칭), 그 쐐기 형상 너트 (23c) 의 경사면을 Z 축 미동 스테이지 (24) 의 하면에 돌출 형성한 쐐기 (24a) 의 경사면과 걸어 맞추고, 이로써, 가동 쐐기 기구를 구성하고 있다. On the other hand, the up-and-down fine movement mechanism 23 shown in FIG. 1 is equipped with the movable wedge mechanism which combines a motor, a ball screw, and a wedge. In this embodiment, the ball screw nut 23c is wedge-shaped while the screw shaft 23b of the ball screw is rotationally driven by the motor 23a provided on the upper surface of the Z axis coarse motion stage 22, for example. (Hereinafter referred to as "wedge nut 23c"), and the inclined surface of the wedge nut 23c is engaged with the inclined surface of the wedge 24a protruding from the lower surface of the Z axis fine movement stage 24, and Thus, the movable wedge mechanism is constituted.

그리고, 볼 나사의 나사축 (23b) 을 회전 구동시키면, 쐐기 형상 너트 (23c) 가 Y 축 방향으로 수평 미동하고, 이 수평 미동 운동이 양 쐐기 (23c, 24a) 의 경사면 작용에 의해 고정밀도의 상하 미동 운동으로 변환된다. When the screw shaft 23b of the ball screw is driven to rotate, the wedge-shaped nut 23c moves horizontally in the Y-axis direction, and this horizontal fine movement is performed with high precision by the inclined surface action of both wedges 23c and 24a. Converted to vertical motion.

이 가동 쐐기 기구로 이루어지는 상하 미동 기구 (23) 는, Z 축 미동 스테이지 (24) 의 Y 축 방향의 일단측 (도 1 의 앞측) 에 2 대, 타단측에 1 대 (도시 생략), 합계 3 대가 설치되어 있고, 각각이 독립적으로 구동 제어되도록 되어 있다. 이로써, 상하 미동 기구 (23) 는, 틸트 기능도 겸비하고 있게 되고, 3 대의 갭 센서 (14) 에 의한 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 간극의 측정 결과에 기초하여, 마스크 (M) 와 기판 (W) 이 평행하고 소정 간극을 통하여 대향되도록, Z 축 미동 스테이지 (24) 의 높이를 미조정하도록 되어 있다. 또한, 상하 조동 기구 (21) 및 이 상하 미동 기구 (23) 는, Y 축 이송대 (52) 의 부분에 설치하도록 해도 된다. The up-and-down fine motion mechanism 23 which consists of this movable wedge mechanism is two in the one end side (front side of FIG. 1) of the Z-axis fine movement stage 24 in the Y-axis direction, and one in the other end side (not shown), and total 3 A stand is provided and each drive control is performed independently. Thereby, the up-and-down fine movement mechanism 23 also has a tilting function, and based on the measurement result of the clearance of the mask M and the board | substrate W by the three gap sensors 14, the mask M and The height of the Z axis fine movement stage 24 is adjusted so that the board | substrate W may be parallel and oppose through a predetermined clearance gap. In addition, the up-down coarse motion mechanism 21 and this up-down fine motion mechanism 23 may be provided in the part of the Y-axis feed stand 52.

워크 스테이지 이송 기구 (2B) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, Z 축 미동 스테이지 (24) 의 상면에, Y 축 방향으로 서로 이간 배치되어 각각 X 축 방향을 따라 연장 설치된 2 세트의 롤링 안내의 1 종인 선형 가이드 (41) 와, 이 선형 가이드 (41) 의 슬라이더 (41a) 에 장착된 X 축 이송대 (42) 와, X 축 이송대 (42) 를 X 축 방향으로 이동시키는 X 축 이송 구동 기구 (43) 를 구비하고 있고, X 축 이송 구동 기구 (43) 의 모터 (431) 에 의해 회전 구동되는 볼 나사축 (432) 에 나사 결합된 볼 나사 너트 (433) 에 X 축 이송대 (42) 가 연결되어 있다. As shown in FIG. 7, the work stage feed mechanism 2B is arranged on the upper surface of the Z axis fine moving stage 24 so as to be spaced apart from each other in the Y axis direction, and each of the two sets of rolling guides provided along the X axis direction. X-axis feed drive mechanism for moving the longitudinal linear guide 41, the X-axis feed table 42 mounted on the slider 41a of the linear guide 41, and the X-axis feed table 42 in the X-axis direction. The X-axis feed table 42 is provided with a ball screw nut 433 provided with a 43 and screwed to a ball screw shaft 432 that is rotationally driven by the motor 431 of the X-axis feed drive mechanism 43. Is connected.

또, 이 X 축 이송대 (42) 의 상면에는, X 축 방향으로 서로 이간 배치되어 각각 Y 축 방향을 따라 연장 설치된 2 세트의 롤링 안내의 1 종인 선형 가이드 (51) 와, 그 선형 가이드 (51) 의 슬라이더 (51a) 에 장착된 Y 축 이송대 (52) 와, Y 축 이송대 (52) 를 Y 축 방향으로 이동시키는 Y 축 이송 구동 기구 (53) 를 구비하고 있고, Y 축 이송 구동 기구 (53) 의 모터 (531) 에 의해 회전 구동하는 볼 나사축 (532) 에 나사 결합된 볼 나사 너트 (도시 생략) 에, Y 축 이송대 (52) 가 연결되어 있다. 이 Y 축 이송대 (52) 의 상면에는, 워크 스테이지 (2) 가 장착되어 있다. Moreover, on the upper surface of this X-axis feed stand 42, the linear guide 51 which is one kind of two sets of rolling guides arrange | positioned mutually in the X-axis direction and extended along the Y-axis direction, respectively, and the linear guide 51 Y-axis feed table 52 attached to the slider 51a of the < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > and a Y-axis feed drive mechanism 53 for moving the Y-axis feed table 52 in the Y-axis direction. The Y-axis feeder 52 is connected to a ball screw nut (not shown) which is screwed to the ball screw shaft 532 which is rotationally driven by the motor 531 of the 53. The work stage 2 is attached to the upper surface of the Y-axis feed table 52.

여기서, 본 실시형태의 Z 축 이송대 (2A) 와 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 는, 각 층의 패턴을 기판 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때, 워크 스테이지 (2) 의 퇴피 동작이나 상승 동작이 단계 이동과 동기하여 제어 가능하도록 구성되어 있다. Here, when the Z-axis feeder 2A and the work stage feed mechanism 2B of the present embodiment expose the pattern of each layer at a plurality of predetermined positions on the substrate, the retracting operation and the raising operation of the work stage 2 are performed. It is comprised so that control is possible in synchronization with this step movement.

또, 워크 스테이지 (2) 의 X 축, Y 축 위치를 검출하는 이동 거리 측정부로서의 레이저 측장 장치 (60) 는, 장치 베이스 (4) 에 설치되어 있다. 상기와 같이 구성된 워크 스테이지 (2) 에서는, 볼 나사나 선형 가이드 자체의 형상 등의 오차나, 이들의 장착 오차 등에 기인하고, 워크 스테이지 (2) 의 이동시에, 위치 결정 오차, 요잉 (yawing) , 직진도(眞直度) 등의 발생은 불가피하다. 그래서, 이들의 오차의 측정을 목적으로 하는 것이 이 레이저 측장 장치 (60) 이다. 이 레이저 측장 장치 (60) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 워크 스테이지 (2) 의 Y 축 방향 단부에 대향하여 설치하고, 레이저를 구비한 한 쌍의 Y 축 간섭계 (62, 63) 와, 워크 스테이지 (2) 의 X 축 방향 단부에 설치하고, 레이저를 구비한 하나의 X 축 간섭계 (64) 와, 워크 스테이지 (2) 의 Y 축 간섭계 (62, 63) 와 대향하는 위치에 배치된 Y 축용 미러 (66) 와, 워크 스테이지 (2) 의 X 축 간섭계 (64) 와 대향하는 위치에 배치된 X 축용 미러 (68) 로 구성되어 있다.Moreover, the laser measuring device 60 as a movement distance measuring part which detects the X-axis and Y-axis position of the work stage 2 is provided in the apparatus base 4. In the work stage 2 configured as described above, due to errors such as the shape of the ball screw and the linear guide itself, mounting errors thereof, and the like, when the work stage 2 moves, positioning errors, yawing, Generation of straightness or the like is inevitable. Therefore, this laser measuring device 60 aims at measuring these errors. As shown in FIG. 1, the laser length measuring device 60 is provided to face the Y axis direction end portion of the work stage 2, and has a pair of Y axis interferometers 62 and 63 provided with a laser, and a workpiece. For the Y axis, which is provided at the X axis direction end of the stage 2 and disposed at a position opposite to the one X axis interferometer 64 with a laser and the Y axis interferometers 62 and 63 of the work stage 2. It consists of the mirror 66 and the X-axis mirror 68 arrange | positioned in the position which opposes the X-axis interferometer 64 of the work stage 2. As shown in FIG.

이와 같이, Y 축 방향에 대하여 Y 축 간섭계 (62, 63) 를 2 대 설치하고 있음으로써, 워크 스테이지 (2) 의 Y 축 방향 위치의 정보뿐만 아니라, Y 축 간섭계 (62 와 63) 의 위치 데이터의 차이에 의해 요잉 오차를 알 수도 있다. Y 축 방향 위치에 대해서는, 양자의 평균값에, 워크 스테이지 (2) 의 X 축 방향 위치, 요잉 오차를 가미하여 적절하게 보정을 부가함으로써 산출할 수 있다. Thus, by providing two Y-axis interferometers 62 and 63 with respect to the Y-axis direction, not only the information of the Y-axis direction position of the work stage 2, but also the position data of the Y-axis interferometers 62 and 63 are shown. Yaw error can also be known by the difference of. About the Y-axis direction position, it can calculate by adding correction to an average value of both, adding the X-axis direction position and yaw error of the work stage 2 suitably.

그리고, 분할 패턴의 노광에 이어 다음의 분할 패턴을 연결 노광할 때에, 기판 (W) 을 다음의 영역으로 보내는 단계에서, 각 간섭계 (62 ∼ 64) 로부터 출력하는 검출 신호를, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (80) 에 입력하도록 하고 있다. 여기서, 검출신호란, XY 방향위치, 즉, Y 축 이송대 (52) 의 위치를 검출한 신호이다. 이 제어 장치 (80) 는, 이 검출 신호에 기초하여 분할 노광을 위한 XY 방향의 이동량을 조정하기 위하여 X 축 이송 구동 기구 (43) 및 Y 축 이송 구동 기구 (53) 를 제어함과 함께, X 축 간섭계 (64) 에 의한 검출 결과 및 Y 축 간섭계 (62, 63) 에 의한 검출 결과에 기초하여, 연결 노광을 위한 위치 결정 보정량을 산출하여, 그 산출 결과를 마스크 위치 조정 기구 (13; 및 필요에 따라 상하 미동 기구 (23)) 에 출력한다. 이로써, 이 보정량에 따라 마스크 위치 조정 기구 (13) 등이 구동되고, X 축 이송 구동 기구 (43) 또는 Y 축 이송 구동 기구 (53) 에 의한 위치 결정 오차, 직진도 오차 및 요잉 등의 영향이 해소된다. And the detection signal output from each interferometer 62-64 is shown in FIG. 8 at the time of sending the board | substrate W to the next area, when connecting and exposing the next division pattern after exposure of the division pattern. Similarly, it inputs to the control apparatus 80. FIG. Here, a detection signal is a signal which detected the XY direction position, ie, the position of the Y-axis feed stand 52. The control device 80 controls the X-axis feed drive mechanism 43 and the Y-axis feed drive mechanism 53 to adjust the amount of movement in the XY direction for the divided exposure based on this detection signal, while X Based on the detection result by the axis interferometer 64 and the detection result by the Y axis interferometers 62 and 63, the positioning correction amount for the connection exposure is calculated, and the calculation result is converted into the mask position adjustment mechanism 13 and required. In response to the up-and-down fine movement mechanism 23). Thereby, the mask position adjustment mechanism 13 etc. are driven according to this correction amount, and the influence of positioning error, straightness error, yaw, etc. by the X-axis feed drive mechanism 43 or the Y-axis feed drive mechanism 53 is influenced. Resolved.

또, 워크 스테이지 (2) 의 이송에 있어서 오차가 전혀 없을 때에도, 최초 상태에서 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 의 방향이 워크 스테이지 (2) 의 이송 방향과 어긋나 있으면, 분할 축차 노광에 의해 기판 (W) 상에 형성되는 각 패턴이 기울어진 상태에서 형성되어 버리거나, 연결 노광에 의해 기판 (W) 상에 분할 형성된 패턴끼리의 이음매가 어긋나 정합되지 않는다. Moreover, even when there is no error in the conveyance of the work stage 2, if the direction of the mask pattern P of the mask M is shift | deviated from the conveyance direction of the work stage 2 in an initial state, it will be divided | segmented by exposure. Each pattern formed on the board | substrate W is formed in the inclined state, or the joint of the patterns divided on the board | substrate W by the connection exposure shift | deviates, and it does not match.

또, 상기 서술한 바와 같이 마스크 (M) 는 진공식 흡인 장치를 통하여 척부 (16) 에 흡착 유지시키는 것이지만, 이 흡착 유지시킬 때에 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 의 방향과 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 에 의한 워크 스테이지 (2) 의 이동 방향을 양호한 정밀도로 맞추는 것은 곤란하다.In addition, as mentioned above, although the mask M is made to adsorb | suck and hold | maintain the chuck | zipper part 16 via a vacuum suction apparatus, when carrying out this suction holding, the direction of the mask pattern P of the mask M, and the work stage conveyance mechanism It is difficult to match the moving direction of the work stage 2 by (2B) with good precision.

예를 들어, 도 11(a) 와 같이, 최초의 위치에 있어서 기울어진 상태에서 노광되면, 이송 오차가 전혀 없는 경우에도, 다음 위치에서의 노광 패턴은 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 동일하게 기울어진 상태에서 형성된다. For example, as shown in Fig. 11A, when exposed in the inclined state at the first position, even when there is no conveyance error, the exposure pattern at the next position is inclined equally as indicated by the dashed-dotted line. Formed in the state.

그래서, 이 실시형태에서는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 워크 스테이지 (2; 실제로는 워크 스테이지 (2) 상에 설치되어 있는 워크 척 (8)) 의 상면의 적어도 2 지점에, 예를 들어, 십자 형상 (레티클) 을 갖는 워크측 얼라인먼트 마크 (100) 를 X 축 방향으로 서로 이간하여 형성한다. 한편, 마스크 (M) 쪽에는, 워크측 얼라인먼트 마크 (100) 에 대응시킨 마스크측 얼라인먼트 마크 (101) 를 형성한다. 기준측인 2 지점의 얼라인먼트 마크 (100) 의 중심끼리를 연결하는 선은, 최초 상태 (기준 위치) 에 있어서 X 축 방향과 일치하고, Y 축 방향과 직교하도록 미리 조정되어 있다. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11, a cross, for example, is provided at at least two points of the upper surface of the work stage 2 (actually, the work chuck 8 provided on the work stage 2). The work side alignment marks 100 having a shape (reticle) are formed to be spaced apart from each other in the X axis direction. On the other hand, the mask side alignment mark 101 corresponding to the workpiece | work side alignment mark 100 is formed in the mask M side. The line which connects the centers of the alignment marks 100 of two points which are the reference | standard sides is previously adjusted so that it may correspond to the X-axis direction and orthogonal to the Y-axis direction in an initial state (reference position).

그리고, 최초 상태 (기준 위치) 에 있어서, 얼라인먼트 카메라 (15) 에 의해, 얼라인먼트 마크 (100 와 101) 와의 위치 어긋남량을 검출하고, X 축 방향 구동 장치 (13x) 및 Y 축 방향 구동 장치 (13y) 에 의해 마스크 유지틀 (12) 의 위치를 조정함으로써, 워크측 얼라인먼트 마크 (100) 와 마스크측 얼라인먼트 마크 (101) 의 중심끼리가 실질적으로 XY 평면 내에서 일치하여 정합하도록 하고 있다. And in the initial state (reference position), by the alignment camera 15, the position shift amount with the alignment marks 100 and 101 is detected, and the X-axis direction drive apparatus 13x and Y-axis direction drive apparatus 13y are detected. By adjusting the position of the mask holding frame 12), the centers of the work side alignment mark 100 and the mask side alignment mark 101 are substantially matched in the XY plane to match.

또, 워크측 얼라인먼트 마크 (100) 와 마스크측 얼라인먼트 마크 (101) 의 정합에 대해서는, 얼라인먼트 마크 검출 수단인 얼라인먼트 카메라 (15) 에 의해 고정밀도로, 또한 용이하게 실시할 수 있도록 구성하고 있다. In addition, the alignment of the work side alignment mark 100 and the mask side alignment mark 101 is comprised by the alignment camera 15 which is an alignment mark detection means, and it is comprised so that it can be performed with high precision easily.

또한, 본 실시형태의 제어 장치 (80) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 노광 제어 셔터 (34) 의 개방 제어, 워크 스테이지 (2; Z 축 이송대 (2A) 및 워크 스테이지 이송 기구 (2B)) 의 구동 제어, 레이저 간섭계 (62 ∼ 64) 의 검출값에 기초하는 보정량의 연산, 마스크 위치 조정 기구 (13) 의 구동 제어 외에 얼라인먼트 조정시의 보정량의 연산, 워크 자동 공급 장치 (도시 생략) 의 구동 제어 등, 분할 축차 근접 노광 장치에 장착된 대부분의 액추에이터의 구동 및 소정의 연산 처리를, 마이크로 컴퓨터나 시퀀서 등을 사용한 순서 제어를 기본으로 하여 실행한다.In addition, as shown in FIG. 8, the control device 80 of the present embodiment controls the opening of the exposure control shutter 34, the work stage 2 (2A Z-axis feeder 2A, and the work stage feed mechanism 2B). ), Calculation of the correction amount based on the detection values of the laser interferometers 62 to 64, calculation of the correction amount at the time of alignment adjustment, in addition to the drive control of the mask position adjustment mechanism 13, of the automatic work supply device (not shown) The driving and predetermined arithmetic processing of most actuators mounted on the divided sequential exposure apparatus, such as drive control, are executed based on the order control using a microcomputer, a sequencer, or the like.

특히, 제어 장치 (80) 는, 본 발명의 특징인 각 층의 패턴을 기판 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때, 다음의 노광할 소정 위치에 이동하는 단계 동작을 워크 스테이지 (2) 의 Z 축 방향의 퇴피 동작이나 다음의 노광 갭에 대한 상승 동작과 동시에 실시하도록, Z 축 이송대 (2A) 와 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 를 동기하여 제어 가능하도록 구성되어 있다. 그 때문에, 제어 장치 (80) 는, 내부에 마이크로 컴퓨터나 시퀀서 등을 구비하고 있고, RAM 또는 ROM 등의 메모리에 기억된 제어 방법에 의해, Z 축 이송대 (2A) 와 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 를 동기시켜 구동한다.In particular, when the control device 80 exposes the pattern of each layer, which is a feature of the present invention, at a plurality of predetermined positions on the substrate, the Z-axis of the work stage 2 performs the step operation of moving to the next predetermined position to be exposed. It is comprised so that control of the Z-axis feed stand 2A and the work stage feed mechanism 2B may be carried out synchronously so that it may carry out simultaneously with the retraction operation of a direction, and the raising operation with respect to the next exposure gap. Therefore, the control apparatus 80 is equipped with the microcomputer, the sequencer, etc. inside, and by the control method memorize | stored in memory, such as RAM or ROM, the Z-axis feeder 2A and the work stage feed mechanism 2B. Drive in synchronization.

다음으로, 본 실시형태의 분할 축차 근접 노광 장치 (PE) 를 사용한 노광 처리에 대하여 상세하게 설명한다. 본 실시형태에서는, 기판 (W) 으로서 도 9 에 나타내는 한 변 1m 를 초과하는 대형 기판 (W) 에서 디스플레이용재 DP 를 12 면취득 (X 방향 4 × Y 방향 3) 하는 것을 사용한다. Next, the exposure process using the divided sequential proximity exposure apparatus PE of this embodiment is demonstrated in detail. In this embodiment, as the board | substrate W, the thing which does 12 surface acquisitions (X direction 4 * Y direction 3) of the display material DP is used for the large sized substrate W exceeding 1m per side shown in FIG.

또, 본 실시형태의 분할 축차 노광 처리에서는, 예를 들어, 대형 액정 디스플레이용의 RGB 컬러 필터를 제조하는 공정에는, 재료가 되는 기판 (W) 상에 소정의 패턴을 노광하는 공정이 포함된다. 패턴의 형성은, 먼저 각 화소간을 구획하는 블랙 매트릭스를 형성하고, 그 후, R (적색), G (녹색), B (청색) 의 3 원색의 개개의 패턴을 각 색마다 블랙 매트릭스의 패턴 형성과 동일한 공정을 반복하면서 형성해간다. 이 때문에, 1 층째, 즉, 블랙 매트릭스의 패턴의 노광 처리에 관하여 특히 상세하게 설명하는 것으로 한다. In addition, in the division sequential exposure process of this embodiment, the process of manufacturing the RGB color filter for large liquid crystal displays, for example includes the process of exposing a predetermined pattern on the board | substrate W used as a material. The pattern is formed by first forming a black matrix that divides the pixels, and then, each of the three primary colors of R (red), G (green), and B (blue) is divided into black matrix patterns for each color. It forms by repeating the same process as formation. For this reason, it is assumed that the first layer, that is, the exposure treatment of the pattern of the black matrix is described in detail.

또한, 블랙 매트릭스의 패턴의 단계 노광시에는, 도 10 의 마스크 (M) 를 사용하고, 상기 디스플레이용재 DP 를 12 면취득하는 유리 기판 (W) 에서 X 방향 단계 횟수 Nx = 2, Y 방향 단계 횟수 Ny = 3 으로 하고, 대형 액정 디스플레이용의 컬러 필터의 유리 기판 (W) 상에 1 층째의 블랙 매트릭스의 패턴을 분할 축차 근접 노광에 의해 형성한다. 또, 이 예에서는, 초기 위치 결정 위치(원점 위치) 에 있어서 최초의 노광을 행하고, 이후 단계 이송, 노광을 반복하는 것으로 한다. In addition, at the time of step exposure of the pattern of a black matrix, the number of times of X direction steps Nx = 2, the number of Y direction steps in the glass substrate W which acquires 12 said display materials DP using the mask M of FIG. It is set as Ny = 3, and the pattern of the 1st black matrix on the glass substrate W of the color filter for large liquid crystal displays is formed by divisional successive exposure. In this example, the first exposure is performed at the initial positioning position (the origin position), and then the step transfer and the exposure are repeated.

(1) 세팅(1) setting

본 실시형태에서는, 먼저, 마스크 (M) 를 마스크 스테이지 (2) 의 척부 (16) 에 유지한다. 이 마스크 (M) 는, 마스크 패턴 (P) 이 그려진 면이 하면이 된다. 또한, 워크 스테이지 (2) 는, X 축 방향 및 Y 축 방향의 전진한계 근방에 위치하고, 또한 Z 축 방향의 최하한까지 하강하고 있다. In this embodiment, first, the mask M is held by the chuck | zipper part 16 of the mask stage 2. As shown in FIG. This mask M may have a lower surface where the mask pattern P is drawn. In addition, the work stage 2 is located in the vicinity of the advance limit in the X axis direction and the Y axis direction, and is lowered to the lowest limit in the Z axis direction.

이 상태에서, 제어 장치 (80) 에 전원을 공급하면, 레이저 측장 장치 (60) 로부터 워크 스테이지 (2) 의 현재 위치를 판독 입력하고, 판독 입력한 현재 위치에 기초하여 워크 스테이지 (2) 를 미리 설정한 제어 원점 위치가 되도록 X 축 이송 구동 기구 (43) 및 Y 축 이송 구동 기구 (53) 를 구동 제어하여 워크 스테이지 (2) 의 초기 위치 결정을 행한다. In this state, when power is supplied to the control device 80, the current position of the work stage 2 is read in and input from the laser measuring device 60, and the work stage 2 is preliminarily based on the current position read out. The X-axis feed drive mechanism 43 and the Y-axis feed drive mechanism 53 are drive-controlled so as to be the set control home position, and the initial stage positioning of the work stage 2 is performed.

(2) 얼라인먼트 조정(2) alignment adjustment

그 후, 갭 조정 수단을 구성하는 Z 축 이송대 (2A) 의 상하 조동 기구 (21) 및 상하 미동 기구 (23) 를 구동하여 워크 스테이지 (2) 와 마스크 (M) 를 소정의 갭을 통하여 대향시키고, 마스크 위치 조정 기구 (13) 에 의해 마스크 (M) 의 방향을 Y 축 방향에 대하여 기울기가 없도록 조정한다. Thereafter, the vertical coarse mechanism 21 and the vertical microscopic mechanism 23 of the Z axis feeder 2A constituting the gap adjusting means are driven to face the work stage 2 and the mask M through a predetermined gap. The mask position adjusting mechanism 13 adjusts the direction of the mask M so that there is no inclination with respect to the Y axis direction.

즉, 얼라인먼트 카메라 (15) 에 의해 워크측 얼라인먼트 마크 (100) 와 마스크측 얼라인먼트 마크 (101) 사이에 어긋남이 검출되면 (예를 들어, 도 11(a)), 그 검출 신호를 마스크 위치 조정 기구 (13) 의 제어 장치 (80) 에 출력한다. 그리고, 이 제어 장치 (80) 에 의해 X 방향 구동 장치 (13x) 및 두 개의 Y 방향 구동 장치 (13y) 의 구동을 제어함으로써, 마스크 유지틀 (12) 의 자세를 수정하여 양 마크 (100, 101) 를 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이 정합시킨다. 이로써, 마스크 (M) 와 Y 축 방향과의 기울기 (θ; 동일한 도면은, 기판 (W) 의 장변 방향과 Y 축 방향과 마스크 (M) 의 단변 방향과 마스크 패턴 (P) 의 단변 방향이, 각각 평행한 경우를 나타내고 있다) 가 해소된다. That is, when a misalignment is detected between the work side alignment mark 100 and the mask side alignment mark 101 by the alignment camera 15 (for example, FIG. 11 (a)), the detection signal is converted into a mask position adjusting mechanism. It outputs to the control apparatus 80 of (13). Then, by controlling the driving of the X-direction driving device 13x and the two Y-direction driving devices 13y by the control device 80, the attitude of the mask holding frame 12 is corrected, so that both marks 100, 101 ) Is matched as shown in Fig. 11 (b). Thereby, the inclination (theta) of the mask M and the Y-axis direction (the same figure) shows that the long side direction of the board | substrate W, the Y-axis direction, the short side direction of the mask M, and the short side direction of the mask pattern P, The case where each is parallel is shown) is eliminated.

(3) 기판 (W) 의 투입 및 1 단계의 노광(3) Loading of the substrate W and exposure in one step

얼라인먼트 종료 후, 갭 조정 수단의 Z 축 이송대 (2A) 에 의해, 일단 워크 스테이지 (2) 를 반송 기구로부터 기판 (W) 의 수취가 가능한 위치까지 하강시킨다. 이 상태에서, 도시하지 않은 프리얼라인먼트 유닛으로부터 반송 기구에 의해 프리얼라인먼트된 기판 (W) 을 워크 스테이지 상에 탑재하고, 워크 척으로 기판 (W) 을 진공 흡착한다. 그 후, 재차 갭 조정 수단에 의해, 마스크 (M) 의 하면과 기판 (W) 상면과의 간극을, 노광할 때에 필요한 소정의 값이 되도록 조정한다.After completion of the alignment, the work stage 2 is first lowered to a position where the substrate W can be received from the transfer mechanism by the Z axis feeder 2A of the gap adjusting means. In this state, the board | substrate W prealigned with the conveyance mechanism from the prealignment unit which is not shown in figure is mounted on a work stage, and the board | substrate W is vacuum-suctioned by a workpiece chuck. Thereafter, the gap adjusting means adjusts the gap between the lower surface of the mask M and the upper surface of the substrate W so as to be a predetermined value required for exposure.

또한, 갭 조정 수단의 Z 축 이송대 (2A) 에 의해 워크 스테이지 (2) 를 상하 이동시킬 때에, 약간이지만 워크 스테이지 (2) 가 XY 평면 내에서 다소 움직여 버 리는 경우도 있다. 이러한 경우 때문에, 상기 (2) 의 얼라인먼트 종료 후에서의 각 레이저 간섭계 (62, 63, 64) 에 의한 위치 데이터를, 상기 제어 장치 (80) 의 메모리에 의해 기억해 두고, 갭 조정 후의 위치 데이터가 기억되어 있는 데이터와 다른 경우에는, 마스크 위치 조정 기구 (13) 에 의해 변화분만큼 보정함으로써, 마스크 (M) 의 방향과 Y 축 방향의 기울기가 없는 상태로 되돌릴 수 있다. In addition, when moving the work stage 2 up and down by the Z-axis feeder 2A of a gap adjusting means, the work stage 2 may move a little in the XY plane although it is slightly. In this case, the position data by each laser interferometer 62, 63, 64 after the completion of the alignment in (2) is stored by the memory of the control device 80, and the position data after gap adjustment is stored. In the case where the data differs from the data, the mask position adjusting mechanism 13 corrects the change by the amount of change, so that the mask M can be returned to the state where there is no inclination between the direction of the mask M and the Y axis direction.

다음으로, 조명 광학계 (3) 의 노광 제어용 셔터 (34) 를 개방 제어하여 1 단계의 노광을 행하고, 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 을 기판 (W) 의 소정 위치에 전사하여, 기판 (W) 상에 제 1 분할 패턴 (P1) 을 얻는다. Next, opening control of the exposure control shutter 34 of the illumination optical system 3 is performed to perform exposure in one step, the mask pattern P of the mask M is transferred to a predetermined position of the substrate W, and the substrate ( The first division pattern P1 is obtained on W).

(4) 2 단계째의 노광 위치로의 워크 스테이지 (2) 의 이동(4) Movement of the work stage 2 to the exposure position of the second stage

이어서, 제 2 분할 패턴 (P2) 의 연결 노광을 행하기 위하여, 제어 장치 (80) 는 Z 축 이송대 (2A) 및 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 를 작동 제어한다. 도 12 에 나타내는 바와 같이, 1 단계째의 노광 전사 처리가 완료되면 (단계 S11), 제어 장치 (80) 는 상하 조동 기구 (23) 의 모터 (21a) 와 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 의 Y 축 이송 구동 기구 (53) 의 모터 (531) 를 동기하여 구동시키고, 노광 장치 (PE) 는 1 단계의 노광된 소정 위치 X1 로부터 워크 스테이지 (2) 의 Z 축 방향의 퇴피 동작과 워크 스테이지 (2) 의 단계 동작을 거의 동시에 개시한다 (단계 S12). 그 후, 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 접촉이 확실하게 회피되는 소정 간극 떨어진 시점에서, 단계 동작만의 수평 방향 이동이 행해지고(단계 S13), 또한, 워크 스테이지 (2) 가 2 단계째의 노광할 소정 위치 X2 에 가까워진 시점에서, 워크 스테이지 (2) 의 상승 동작과 워크 스테이지 (2) 의 단계 동작이 동시에 개시되고, 또한 이들의 동작은 소정 위치 X2 에서 거의 동시에 종료된다 (단계 S14). 또한, 워크 스테이지 (2) 의 상승 동작은, 후술하는 제 2 실시형태와 마찬가지로, 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 의 모터 (531) 의 회전 속도를 검출함으로써 개시되어도 된다. Next, in order to perform the connection exposure of the 2nd dividing pattern P2, the control apparatus 80 operationally controls the Z-axis feed stand 2A and the work stage feed mechanism 2B. As shown in FIG. 12, when the exposure transcription | transfer process of 1st stage is completed (step S11), the control apparatus 80 will follow the Y-axis of the motor 21a of the up-and-down coarse motion mechanism 23, and the work stage feed mechanism 2B. The motor 531 of the feed drive mechanism 53 is driven in synchronism, and the exposure apparatus PE performs the retraction operation in the Z axis direction of the work stage 2 and the work stage 2 from the exposed predetermined position X1 in one step. The step operation of starts at about the same time (step S12). Subsequently, at a time point away from the predetermined gap where the contact between the mask M and the substrate W is reliably avoided, horizontal movement of only the step operation is performed (step S13), and the work stage 2 is performed in the second stage. At the point of time of approaching the predetermined position X2 to be exposed, the ascending operation of the work stage 2 and the step operation of the work stage 2 are started at the same time, and these operations are terminated almost simultaneously at the predetermined position X2 (step S14). . In addition, the raising operation of the work stage 2 may be started by detecting the rotation speed of the motor 531 of the work stage feed mechanism 2B similarly to 2nd Embodiment mentioned later.

이와 같이하여, 워크 스테이지 (2) 는, 마스크 스테이지 (1) 에 대하여 도 13 에 나타내는 바와 같은 궤적 (T) 을 지나 1 단계째의 노광 위치 X1 로부터 2 단계째의 노광 위치 X2 로 이동한다. 그 후, (5) 에 나타내는 얼라인먼트 조정이 행해진다 (단계 S15).In this manner, the work stage 2 moves from the first exposure position X1 to the second exposure position X2 through the trajectory T as shown in FIG. 13 with respect to the mask stage 1. After that, the alignment adjustment shown in (5) is performed (step S15).

또한, 본 실시형태에서는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 단계 동작 중인 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 접촉을 보다 확실하게 회피하기 위하여, Z 축 방향의 퇴피 동작을 단계 동작보다 약간 빨리 작동시키는 것이 바람직하고, 또, 단계 동작을 상승 동작보다 약간 빨리 종료시키는 것이 바람직하다. In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 13, in order to more reliably avoid the contact of the mask M and the board | substrate W which are in step operation, the evacuation operation of a Z-axis direction is operated slightly earlier than step operation. It is preferable to terminate the step operation slightly earlier than the rising operation.

또, 본 실시형태에서는, Z 축 방향의 퇴피 동작과 단계 동작의 동기 제어와, 상승 동작과 단계 동작의 동기 제어 사이에, 단계 동작만을 행하는 공정을 포함하고 있지만, Z 축 방향의 퇴피 동작과 단계 동작의 동기 제어의 종료와, 상승 동작과 단계 동작의 동기 제어의 개시를 거의 동일 시점으로 하고, 궤적 (T) 을 더욱 짧게하여 동작 시간의 단축을 도모해도 된다. In addition, although the present embodiment includes a step of performing only the step operation between the synchronous control of the retraction operation and the step operation in the Z-axis direction and the synchronous control of the rising operation and the step operation, the retraction operation and the step in the Z-axis direction The end of the synchronous control of the operation and the start of the synchronous control of the ascending operation and the step operation may be almost the same time point, and the trajectory T may be further shortened to shorten the operation time.

또한, Z 축 방향의 퇴피 동작과 단계 동작의 동기 제어는, 개시 시점에서 종료 시점을 향하여 서서히 증속시키고, 상승 동작과 단계 동작의 동기 제어도 개시 시점에서 종료 시점을 향하여 서서히 감속시키도록 해도 되고, 이로써, 단계 동작 에 있어서의 동작 시간을 단축시킬 수 있다. 또, 이들의 동기 제어는 도 13 에 나타내는 바와 같은 직선적인 궤적을 그리는 것이어도 되고, 곡선적인 궤적을 그리는 것이어도 된다. In addition, the synchronous control of the evacuation operation and the step operation in the Z-axis direction may be gradually increased from the start time toward the end point, and the synchronous control of the ascending operation and the step operation may be gradually decelerated from the start point to the end time point. Thereby, the operation time in step operation can be shortened. In addition, these synchronization controls may draw a linear trajectory as shown in FIG. 13, or may draw a curved trajectory.

(5) 워크 스테이지 (2) 의 이송 오차에 의한 얼라인먼트 조정(5) Alignment Adjustment by Feeding Error of Work Stage (2)

상기와 같이 워크 스테이지 (2) 를 마스크 (M) 에 대하여 도 11(b) 의 화살표 Y 방향으로 1 단계 양만큼 이송할 때에는, 상기 서술한 요인에 의한 이송 오차가 발생하기 때문에, 그대로 2 단계째의 노광을 하면, 제 2 의 분할 패턴 (P2) 이 약간이지만 위치 어긋남을 일으킬 우려가 있다. 예를 들어, 워크 스테이지 (2) 의 단계 이송 중에 워크 스테이지 (2) 의 요잉과 X 축 방향 직진도의 에러에 의해, 도 11(c) 와 같이 직진도 (△x), 경사 각도 (θ') 만큼 정규 위치로부터 어긋나 버린다. As described above, when the work stage 2 is conveyed by the amount of one step with respect to the mask M in the direction of the arrow Y in FIG. When the exposure is performed, the second divided pattern P2 is slightly formed, but there is a fear of causing a position shift. For example, due to the yawing of the work stage 2 and the error of the straightness in the X-axis direction during the step feeding of the work stage 2, the straightness Δx and the inclination angle θ 'as shown in Fig. 11C. We shift from normal position by).

그래서, 유리 기판 (W) 상에 제 2 분할 패턴 (P2) 을 노광 전사하기 전에, 간섭계 (62, 63 및 64) 에 의해 얻어지고 있는 단계 이송 완료 후의 워크 스테이지 (2) 의 위치의 검출 결과를, 연결 노광 위치를 보정하는 보정 제어 수단에 출력한다. 그리고, 그 보정 제어 수단에서는, 그 검출 결과에 기초하여 연결 노광을 위한 위치 결정 보정량을 산출하고, 그 산출 결과에 기초하여 마스크 위치 조정 기구 (13; 및 이송시의 피칭 보정 등, 필요에 따라 갭 조정을 행하기 위하여 상하 미동 기구 (23)) 의 X 축 방향 구동 장치 (13x) 및 Y 축 방향 구동 장치 (13y) 를 제어하여 마스크 유지틀 (12) 의 위치를 조정하고, 마스크 (M) 의 위치 어긋남을 보정하는 얼라인먼트 조정을 행한다. 요잉, 즉 경사 각도 (θ') 는, 2 대의 Y 축 간섭계 (62, 63) 에 의한 검출 결과의 차이에 기초하여, 제어 장치 (80) 에 포함되는 연산 장치에 의해 산출된다. 또, △x 는 X 축 간섭계 (64) 에 의한 검출 결과에 기초하여 얻어진다. Y 축 방향 위치에 대해서도, 요잉 및 X 축 방향 현재 위치를 가미하여 필요에 따라 보정할 양이 구해진다. Therefore, before exposure-transferring the 2nd division pattern P2 on the glass substrate W, the detection result of the position of the work stage 2 after completion of the step conveyance acquired by the interferometers 62, 63, and 64 is carried out. Output to correction control means for correcting the connection exposure position. And the correction control means calculates the positioning correction amount for the connection exposure based on the detection result, and gaps as needed, such as the mask position adjustment mechanism 13 and pitching correction at the time of transfer, based on the calculation result. In order to perform adjustment, the position of the mask holding frame 12 is adjusted by controlling the X-axis direction driving device 13x and the Y-axis direction driving device 13y of the vertical motion mechanism 23. The alignment adjustment which corrects a position shift is performed. Yawing, that is, the inclination angle θ 'is calculated by the computing device included in the control device 80 based on the difference in the detection results by the two Y-axis interferometers 62 and 63. Δx is obtained based on the detection result by the X-axis interferometer 64. Also for the Y-axis position, the amount to be corrected as needed is obtained by taking into account the yawing and the X-axis present position.

(6) 2 단계째의 노광(6) second stage exposure

그 후, 조명 광학계 (3) 의 노광 제어용 셔터 (34) 를 개방 제어하여 2 단계째의 노광을 행하고, 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 을 기판 (W) 의 소정 위치에 전사하여, 기판 (W) 상에 위치 어긋남이 수정된 제 2 분할 패턴 (P2) 을 얻는다 (도 11(d) 참조).Thereafter, the exposure control shutter 34 of the illumination optical system 3 is opened to perform exposure in the second stage, the mask pattern P of the mask M is transferred to a predetermined position of the substrate W, and the substrate The second division pattern P2 in which the position shift is corrected on (W) is obtained (see Fig. 11 (d)).

(7) 3 단계째 이후의 노광(7) Exposure after the third step

이하, 상기 (4) ∼ (6) 과 동일하게 하여, 각 단계째에서의 노광 위치에 워크 스테이지 (2) 를 이동시키고, 워크 스테이지 (2) 의 이송 오차에 의한 얼라인먼트 조정 및 각 단계의 노광을 행하여, 기판 (W) 상에 위치 어긋남이 수정된 각 분할 패턴 (P3 ∼ P6) 이 얻어진다. 6 단계째의 노광이 완료되면, 워크 스테이지 (2) 가 제어 원점 위치에 복귀되고, 워크 척 (8) 에 의해 진공 흡착 상태가 해제되고 난 후, 도시하지 않은 반송 장치에 의해 유리 기판 (W) 이 외부로 반출되고, 새로운 유리 기판 (W) 의 노광을 위해 상기 (2) ∼ (7) 의 처리가 행해진다. Hereinafter, the work stage 2 is moved to the exposure position in each step similarly to said (4)-(6), alignment adjustment by the feed error of the work stage 2, and exposure of each step are performed. In this manner, each of the divided patterns P3 to P6 in which the positional deviation is corrected on the substrate W is obtained. When the exposure of the sixth step is completed, the work stage 2 is returned to the control home position, and after the vacuum suction state is released by the work chuck 8, the glass substrate W is carried out by a conveyer not shown. It carries out to this outside and the process of said (2)-(7) is performed for exposure of the new glass substrate W. FIG.

또한, 4 단계째의 노광 위치로의 워크 스테이지 (2) 의 이동의 경우에는, 워크 스테이지 (2) 는 마스크 스테이지 (1) 에 대하여 X 방향으로 이동하기 때문에, 제어 장치 (80) 는 상하 조동 기구 (23) 의 모터 (21a) 와 워크 스테이지 이송 기 구 (2B) 의 X 축 이송 구동 기구 (43) 의 모터 (431) 를 동기하여 구동시키고, 워크 스테이지 (2) 의 단계 동작을 워크 스테이지 (2) 의 Z 축 방향의 퇴피 동작 및 워크 스테이지 (2) 의 상승 동작과 동시에 행한다. In addition, in the case of the movement of the work stage 2 to the exposure position of the 4th stage, since the work stage 2 moves to X direction with respect to the mask stage 1, the control apparatus 80 is an up-down coordination mechanism The motor 21a of the 23 and the motor 431 of the X-axis feed drive mechanism 43 of the work stage feed mechanism 2B are driven in synchronization, and the step operation of the work stage 2 is driven by the work stage 2. Is performed simultaneously with the evacuation operation in the Z-axis direction and the raising operation of the work stage 2.

따라서, 본 실시형태의 분할 축차 근접 노광 장치 (PE) 에 의하면, 제어 장치 (80) 는, Z 축 이송대 (2A) 의 수직 방향의 상대 이동과 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 의 수평 방향의 상대 이동을 동기시키도록 Z 축 이송대 (2A) 및 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 를 제어하기 때문에, 안전성을 확보하면서, 단시간동안 단계 동작을 행하여, 노광 동작의 택트 타임 (tact time) 을 단축시킬 수 있으며, 이로써, 스루풋을 향상시킬 수 있다. Therefore, according to the divided-sequential proximity exposure apparatus PE of this embodiment, the control apparatus 80 is a relative of the vertical direction of the Z-axis feeder 2A, and the relative of the horizontal direction of the work stage feed mechanism 2B. Since the Z-axis feed table 2A and the work stage feed mechanism 2B are controlled to synchronize the movement, the step operation is performed for a short time while ensuring safety, thereby reducing the tact time of the exposure operation. This can improve throughput.

또한, 본 실시형태에서는, 이송 기구에 의한 상대 이동을 행하기 때문에, 기판을 탑재하는 워크 스테이지 (2) 측을 이동시켰지만, 이것과는 반대로 마스크측을 이동시키도록 구성하고, 마스크의 수직 방향의 동작과 수평 방향의 단계 동작을 거의 동기시켜 행하도록 제어해도 된다. 또한, 워크 스테이지측에 수평 방향과 수직 방향의 일방의 방향으로의 이송 기구를 설치하고, 마스크측에 타방의 방향으로의 이송 기구를 설치하여, 이들의 이송 기구를 동시에 제어하도록 해도 된다.In addition, in this embodiment, since the relative movement by a transfer mechanism is performed, the work stage 2 side which mounts a board | substrate was moved, but in contrast, it is comprised so that a mask side may be moved, You may control so that an operation | movement and a step operation | movement of a horizontal direction may be performed substantially in synchronization. Moreover, you may provide the transfer mechanism in one direction of the horizontal direction and the vertical direction on the work stage side, and provide the transfer mechanism in the other direction on the mask side, and control these transfer mechanisms simultaneously.

(제 2 실시형태)(2nd embodiment)

다음으로, 도 14 ∼ 도 21 을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 분할 축차 근접 노광 장치 (PE') 에 대하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태와 동일 부호를 붙인 부분에 대해서는, 동일 구성이기 때문에 설명을 생략 또는 간략화한다. Next, with reference to FIGS. 14-21, the split sequential proximity exposure apparatus PE 'which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, about the part which attached | subjected the same code | symbol as 1st Embodiment, since it is the same structure, description is abbreviate | omitted or simplified.

도 14 는 본 발명의 제 2 실시형태의 노광 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 15 는 노광 장치의 주요부 정면도이며, 도 16 은 워크 스테이지의 측면도이다. 도 14 ∼ 도 16 에 나타나는 바와 같이, 노광 장치 (PE') 는 마스크 스테이지 (210), 제 1 워크 스테이지 (211), 제 2 워크 스테이지 (212), 조사 광학계 (213), 프리얼라인먼트 유닛 (214), 제 1 워크 로더 (215), 제 2 워크 로더 (216), 마스크 로더 (217) 및 마스크 얼라이너 (218) 를 구비하고, 각각 기판대 (221) 상에 탑재되어 있다. FIG. 14 is a plan view schematically showing the overall configuration of the exposure apparatus of the second embodiment of the present invention, FIG. 15 is a front view of a main part of the exposure apparatus, and FIG. 16 is a side view of the work stage. As shown in FIGS. 14-16, the exposure apparatus PE 'is the mask stage 210, the 1st work stage 211, the 2nd work stage 212, the irradiation optical system 213, and the prealignment unit 214. ), A first work loader 215, a second work loader 216, a mask loader 217, and a mask aligner 218, and are mounted on the substrate stage 221, respectively.

마스크 스테이지 (210) 는, 기판대 (221) 상에 배치된 직사각형의 스테이지 베이스 (223) 에 설치된 복수의 지주 (222) 에 지지되어 있고, 스테이지 베이스 (223) 와 지주 (222) 사이에 설치된 Z 축 조동 기구 (224) 에 의해 승강 가능하게 배치되어 있다. 복수의 지주 (222) 는, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 가 Y 방향 (도 14 중 좌우 방향) 으로 이동하여 마스크 스테이지 (210) 의 하방에 진출 가능하도록 스테이지 베이스 (223) 의 상방에 스페이스를 형성하고 있다. The mask stage 210 is supported by a plurality of support posts 222 provided on a rectangular stage base 223 disposed on the substrate stage 221, and is provided between the stage base 223 and the support posts 222. It is arrange | positioned up and down by the axial coarse motion mechanism 224. The plurality of posts 222 of the stage base 223 allow the first and second work stages 211 and 212 to move in the Y direction (left and right directions in FIG. 14) to advance below the mask stage 210. A space is formed above.

마스크 스테이지 (210) 는, 중앙에 직사각형의 개구 (225a) 를 가지고, 제 1 실시형태와 동일한 마스크 위치 조정 기구 (13) 에 의해 마스크 스테이지 (210) 에 대하여 X, Y, θ 방향으로 위치 조정 가능하게 지지된 마스크 유지부 (225) 를 구비한다. 마스크 유지부 (225) 에는, 하면에 복수의 흡인 구멍 (225b) 이 형성되어 있고, 노광할 패턴을 갖는 마스크 (M) 는 개구 (225a) 에 임하도록 하여, 진공 흡착에 의해 흡인 구멍 (225b) 을 통하여 마스크 유지부 (225) 에 유지된다. 또, 마스크 스테이지 (210) 에는, 마스크 유지부 (225) 에 대한 마스크 (M) 의 위치를 검출하는 마스크용 얼라인먼트 카메라 (226; 도 18 참조) 와, 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭을 검출하는 갭 센서 (227; 도 18 참조) 가 설치되어 있다. The mask stage 210 has a rectangular opening 225a at the center, and can be positioned in the X, Y, and θ directions with respect to the mask stage 210 by the same mask position adjusting mechanism 13 as in the first embodiment. And a mask holding portion 225 supported. In the mask holding part 225, a plurality of suction holes 225b are formed in the lower surface, and the mask M having the pattern to be exposed faces the opening 225a, and the suction holes 225b are formed by vacuum suction. It is held by the mask holding part 225 through. In addition, the mask stage 210 includes a mask alignment camera 226 (see FIG. 18) for detecting the position of the mask M with respect to the mask holding part 225, and between the mask M and the substrate W. FIG. The gap sensor 227 (refer FIG. 18) which detects a gap is provided.

도 15 및 도 16 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 는, 피노광재로서의 기판 (W) 을 유지하는 기판 유지부 (231a, 231b) 를 상부에 각각 갖는다. 또, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 의 하방에는, Y 축 테이블 (233), Y 축 이송 기구 (234), X 축 테이블 (235), X 축 이송 기구 (236) 및 Z-틸트 조정 기구 (237) 를 구비하는 워크 스테이지 이송 기구 (232, 232) 가 각각 설치된다. 각 워크 스테이지 이송 기구 (232, 232) 는, 스테이지 베이스 (223) 에 대하여 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 를 X 방향 및 Y 방향으로 이송 구동함과 함께, 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭을 미조정하도록, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 를 Z 축 방향으로 미동, 그리고 틸트시킨다. As shown to FIG. 15 and FIG. 16, the 1st and 2nd work stages 211 and 212 have the board | substrate holding parts 231a and 231b which hold | maintain the board | substrate W as an to-be-exposed material, respectively. Moreover, below the 1st and 2nd work stages 211 and 212, the Y-axis table 233, the Y-axis feed mechanism 234, the X-axis table 235, the X-axis feed mechanism 236, and Z- The work stage feed mechanisms 232 and 232 provided with the tilt adjustment mechanism 237 are respectively provided. Each work stage feed mechanism 232, 232 transfers and drives the first and second work stages 211, 212 in the X direction and the Y direction with respect to the stage base 223, and the mask M and the substrate. The first and second work stages 211 and 212 are finely moved and tilted in the Z-axis direction so as to fine-tune the gap between (W).

구체적으로, Y 축 이송 기구 (234) 는, 스테이지 베이스 (223) 와 Y 축 테이블 (233) 사이에, 선형 가이드 (238) 와 Y 축 이송 구동 기구 (239) 를 구비한다. 스테이지 베이스 (223) 상에는 2 개의 안내 레일 (240) 이 Y 축 방향을 따라 평행하게 배치되어 있고, Y 축 테이블 (233) 의 이면에 장착된 슬라이더 (241) 가 전동체 (도시 생략) 를 개재하여 걸쳐 얹혀져 놓여있다. 이로써, 2 대의 Y 축 스테이지 (233, 233) 가 2 개의 안내 레일 (240) 을 따라 Y 축 방향을 따라 이동 가능하게 지지된다. Specifically, the Y axis feed mechanism 234 includes a linear guide 238 and a Y axis feed drive mechanism 239 between the stage base 223 and the Y axis table 233. On the stage base 223, two guide rails 240 are arranged in parallel along the Y-axis direction, and the slider 241 mounted on the rear surface of the Y-axis table 233 is interposed between the rolling elements (not shown). Laid on top Thereby, two Y-axis stages 233, 233 are supported so that movement along the Y-axis direction along two guide rails 240 is possible.

또, 스테이지 베이스 (223) 상에는, 모터 (242) 에 의해 회전 구동되는 볼 나사축 (243) 이 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 에 대응하여 각각 형성되어 있고, 볼 나사축 (243) 에는 Y 축 테이블 (233) 의 이면에 장착된 볼 나사 너트 (244) 가 나사 결합되어 있다. Moreover, on the stage base 223, the ball screw shaft 243 rotationally driven by the motor 242 is formed corresponding to the 1st and 2nd work stages 211 and 212, respectively, and the ball screw shaft 243 The ball screw nut 244 attached to the back surface of the Y-axis table 233 is screwed together).

또, X 축 이송 기구 (236) 도, 도 16 에 나타내는 바와 같이, Y 축 테이블 (233) 과 X 축 테이블 (235) 사이에, 선형 가이드 (245) 와 X 축 이송 구동 기구 (246) 가 설치되어 있다. Y 축 테이블 (233) 상에는 2 개의 안내 레일 (247) 이 X 축 방향을 따라 평행하게 배치되어 있고, X 축 테이블 (235) 의 이면에 장착된 슬라이더 (248) 가 전동체 (도시 생략) 를 개재하여 걸쳐 얹혀져 놓인다. 또한, Y 축 테이블 (233) 상에는, 모터 (249) 에 의해 회전 구동되는 볼 나사축 (250) 이 형성되어 있고, 볼 나사축 (250) 에는 Y 축 테이블 (235) 의 이면에 장착된 볼 나사 너트 (251) 가 나사 결합되어 있다. In addition, as shown in FIG. 16, the X-axis feed mechanism 236 also includes a linear guide 245 and an X-axis feed drive mechanism 246 between the Y-axis table 233 and the X-axis table 235. It is. On the Y-axis table 233, two guide rails 247 are arranged in parallel along the X-axis direction, and the slider 248 mounted on the rear surface of the X-axis table 235 is interposed through a rolling element (not shown). Put it on. Moreover, on the Y-axis table 233, the ball screw shaft 250 which is rotationally driven by the motor 249 is formed, and the ball screw shaft 250 is provided with the ball screw attached to the back surface of the Y-axis table 235. The nut 251 is screwed in.

한편, Z-틸트 조정 기구 (237) 는, 모터와 볼 나사와 쐐기를 조합하여 이루어지는 가동 쐐기 기구를 구비하고 있고, X 축 테이블 (235) 의 상면에 설치한 모터 (252) 에 의해 볼 나사축 (253) 을 회전 구동함과 함께, 볼 나사 너트 (254) 를 쐐기 형상의 이동체에 장착하고, 이 쐐기의 경사면을 워크 스테이지 (211, 212) 의 하면에 돌출 형성된 쐐기 (255) 의 경사면과 걸어 맞추고 있다. On the other hand, the Z-tilt adjustment mechanism 237 includes a movable wedge mechanism formed by combining a motor, a ball screw and a wedge, and is provided with a ball screw shaft by a motor 252 provided on the upper surface of the X-axis table 235. While driving 253 rotationally, the ball screw nut 254 is mounted on the wedge-shaped moving body, and the inclined surfaces of the wedges are engaged with the inclined surfaces of the wedges 255 protruding from the lower surfaces of the work stages 211 and 212. I'm guessing.

그리고, 이 볼 나사축 (253) 을 회전 구동시키면, 볼 나사 너트 (254) 가 X 축 방향으로 수평 미동하고, 이 수평 미동 운동을 장착된 쐐기 형상의 이동체의 경사면에 의해 고정밀도의 상하 미동 운동으로 변환된다. 이 가동 쐐기 기구는, X 축 방향의 일단측에 2 대, 타단측에 1 대 (도시 생략) 합계 3 대가 설치되어, 각각이 독립적으로 구동 제어된다. Then, when the ball screw shaft 253 is driven to rotate, the ball screw nut 254 moves finely in the X-axis direction, and the vertical fine movement is performed with high precision by the inclined surface of the wedge-shaped movable body to which the horizontal fine movement is mounted. Is converted to. Two movable wedge mechanisms are provided on one end side in the X-axis direction and one on the other end side in total (not shown), and each of them is driven and controlled independently.

이로써, Y 축 이송 기구 (234) 는, 각 워크 스테이지 (211, 212) 의 기판 유지부 (231a, 231b) 에 유지된 기판 (W) 을 개별적으로 마스크 스테이지 (210) 의 하방 위치에 배치된 노광 위치 (EP) 에 배치하기 위하여, 제 1 워크 스테이지 (211) 를 제 1 대기 위치 (로딩 위치; WP1) 와 노광 위치 (EP) 사이에서 안내 레일 (240) 을 따라 Y 축 방향으로 이동시키고, 제 2 워크 스테이지 (212) 를 제 2 대기 위치 (WP2) 와 노광 위치 (EP) 사이에서 안내 레일 (240) 을 따라 Y 축 방향으로 이동시킨다. 또, X 축 이송 기구 (236) 및 Y 축 이송 기구 (234) 는, 노광 위치 (EP) 에 있는 기판 유지부 (231a, 231b) 를 마스크 (M) 에 대하여 X, Y 방향으로 단계 이동시키도록 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 를 이동시킨다. Thereby, the Y-axis feed mechanism 234 exposes the board | substrate W hold | maintained at the board | substrate holding part 231a, 231b of each work stage 211, 212 in the position below the mask stage 210 individually. In order to arrange the position EP, the first work stage 211 is moved in the Y axis direction along the guide rail 240 between the first standby position (loading position) WP1 and the exposure position EP, The second work stage 212 is moved in the Y axis direction along the guide rail 240 between the second waiting position WP2 and the exposure position EP. Moreover, the X-axis feed mechanism 236 and the Y-axis feed mechanism 234 move the board | substrate holding parts 231a and 231b in the exposure position EP so that it may stepwise with respect to the mask M in X and Y directions. The first and second work stages 211 and 212 are moved.

또한, Y 축 이송 구동 기구 (239), X 축 이송 구동 기구 (246) 및 가동 쐐기 기구는, 모터와 볼 나사 장치를 조합하고 있지만, 고정자와 가동자를 갖는 리니어 모터에 의해 구성되어도 된다. In addition, although the Y-axis feed drive mechanism 239, the X-axis feed drive mechanism 246, and the movable wedge mechanism combine the motor and the ball screw device, they may be comprised by the linear motor which has a stator and a movable body.

또, 도 14 ∼ 도 16 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 에는, 각 기판 유지부 (231a, 231b) 의 X 방향측부와 Y 방향측부에 각각 바 미러 (261, 262) 가 장착되어 있고, 또, 스테이지 베이스 (223) 의 Y 축 방향의 양측과 스테이지 베이스 (223) 의 X 축 방향의 일측에는, 3 대의 레이저 간섭계 (263, 264, 265) 가 설치되어 있다. 이로써, 레이저 간섭계 (263, 264, 265) 로부터 레이저광을 바 미러 (261, 262) 에 조사하고, 바 미러 (261, 262) 에 의해 반사된 레이저광을 수광하여, 레이저광과 바 미러 (261, 262) 에 의해 반사된 레이저광의 간섭을 측정하여, 제 1 및 제 2 스테이지 (211, 212) 의 위치를 검출한다. In addition, as shown to FIGS. 14-16, in the 1st and 2nd work stages 211, 212, the bar mirror 261, each in the X direction side part and the Y direction side part of each board | substrate holding part 231a, 231b, respectively. 262 is mounted, and three laser interferometers 263, 264, 265 are provided on both sides of the Y-axis direction of the stage base 223 and one side of the X-axis direction of the stage base 223. Thereby, the laser beam is irradiated to the bar mirrors 261 and 262 from the laser interferometers 263, 264, and 265, the laser beam reflected by the bar mirrors 261 and 262 is received, and the laser beam and the bar mirror 261 are received. 262 measures the interference of the laser light reflected by the laser beam, and detects the positions of the first and second stages 211 and 212.

도 15 에 나타내는 바와 같이, 조명 광학계 (213) 는 마스크 유지부 (225) 의 개구 (225a) 상방에 배치되고, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 자외선 조사용의 광원인, 예를 들어, 고압 수은 램프 (31), 오목 거울 (32), 옵티컬 인티그레이터 (33), 평면 미러 (35, 36), 구면 미러 (37) 및 노광 제어용의 셔터 (34) 등을 구비하여 구성된다. 조명 광학계 (213) 는, 노광 위치로 이동한 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 의 기판 유지부 (231a, 231b) 에 유지된 기판 (W) 에, 패턴 노광용의 광을 마스크 (M) 를 개재하여 조사한다. 이로써, 기판 (W) 에는 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 이 노광 전사된다. As shown in FIG. 15, the illumination optical system 213 is arrange | positioned above the opening 225a of the mask holding part 225, and is a light source for ultraviolet irradiation, for example, a high pressure mercury lamp similarly to 1st Embodiment. 31, the concave mirror 32, the optical integrator 33, the planar mirrors 35 and 36, the spherical mirror 37, the shutter 34 for exposure control, etc. are comprised. The illumination optical system 213 masks light for pattern exposure to the substrate W held by the substrate holding portions 231a and 231b of the first and second work stages 211 and 212 moved to the exposure position. Investigate through). Thereby, the mask pattern P of the mask M is exposed and transferred to the board | substrate W. As shown in FIG.

프리얼라인먼트 유닛 (214) 은, 기판대 (221) 의 외측에 설치된 기판 카세트 (270A, 270B) 로부터 반송된 기판 (W) 이, 제 1 워크 스테이지 (211) 또는 제 2 워크 스테이지 (212) 에 공급되기에 앞서, 마스크 (M) 에 대한 기판 (W) 의 위치가 소정의 위치가 되도록 프리얼라인먼트를 행하는 것으로, 도면 중, 마스크 스테이지 (210) 의 앞측에 배치되어 있다. 프리얼라인먼트 유닛 (214) 은, 도시하지 않은 X 축 이송 기구, Y 축 이송 기구 및 회전 기구를 구비하고, 프리얼라인먼트 유닛 (214) 상에 탑재된 기판 (W) 의 위치를 소정의 위치로 조정한다. In the prealignment unit 214, the substrate W conveyed from the substrate cassettes 270A and 270B provided on the outside of the substrate stand 221 is supplied to the first work stage 211 or the second work stage 212. Prior to this, prealignment is performed such that the position of the substrate W with respect to the mask M becomes a predetermined position, and is arranged in front of the mask stage 210 in the figure. The prealignment unit 214 is provided with an X-axis feed mechanism, a Y-axis feed mechanism, and a rotation mechanism not shown, and adjusts the position of the substrate W mounted on the prealignment unit 214 to a predetermined position. .

제 1 워크 로더 (215) 는, 도 14 중 프리얼라인먼트 유닛 (214) 의 우측방에 배치되고, 제 2 워크 스테이지 (212) 에 공급되는 기판 (W) 을 유지하여 프리얼라 인먼트 유닛 (214) 에 반송하고, 또 프리얼라인먼트된 기판 (W) 을 프리얼라인먼트 유닛 (214) 으로부터 제 1 워크 스테이지 (211) 에 반송하고, 또한 제 1 대기 위치 (WP1) 에 위치하는 제 1 워크 스테이지 (211) 상의 노광 전사 후의 기판 (W) 을 기판 카세트 (270A) 로 반송한다. The first work loader 215 is disposed on the right side of the prealignment unit 214 in FIG. 14, and holds the substrate W supplied to the second work stage 212 to hold the prealignment unit 214. To the first work stage 211 from the prealignment unit 214 and further positioned at the first waiting position WP1. The substrate W after the exposure transfer is conveyed to the substrate cassette 270A.

제 2 워크 로더 (216) 는, 프리얼라인먼트 유닛 (214) 에 대하여 제 1 워크 로더 (215) 와 대향 배치, 즉, 도면 중 프리얼라인먼트 유닛 (214) 의 좌측에 배치되고, 제 1 워크 스테이지 (211) 에 공급되는 기판 (W) 을 유지하여 프리얼라인먼트 유닛 (214) 으로 반송하고, 또 프리얼라인먼트된 기판 (W) 을 프리얼라인먼트 유닛 (214) 으로부터 제 2 워크 스테이지 (212) 에 반송하고, 또한 제 2 대기 위치 (WP2) 에 위치하는 제 2 워크 스테이지 (212) 상의 노광 전사 후의 기판 (W) 을 기판 카세트 (270B) 에 반송한다. The second work loader 216 is disposed opposite to the prealignment unit 214 with the first work loader 215, that is, to the left of the prealignment unit 214 in the drawing, and the first work stage 211. ), The substrate W is supplied to the pre-alignment unit 214, and the pre-aligned substrate W is transferred from the pre-alignment unit 214 to the second work stage 212. The board | substrate W after exposure transcription | transfer on the 2nd work stage 212 located in 2 standby position WP2 is conveyed to the board | substrate cassette 270B.

또, 마스크 로더 (217) 및 마스크 얼라이너 (218) 는, 제 1 워크 스테이지 (211) 에 대하여 제 1 워크 로더 (215) 와 대향 배치되어 있다. 마스크 로더 (217) 는, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 기판대 (221) 에 고정된 컬럼 (281) 에 복수의 반송부 (282, 283) 가 자유롭게 요동하도록 배치되는 로더 로보트이다. 복수의 반송부 (282, 283) 는, 승강 기구 (도시 생략) 에 의해 컬럼 (281) 을 따라 상하 이동함과 함께, 각각 서보 모터가 배치되어 서로 독립적으로 구동된다. 각 반송부 (282, 283) 는, 제 1 및 제 2 아암 (284, 285) 과, 제 1 아암 (284) 의 선단에 복수의 봉 형상 부재 (286) 가 평행하게 심어져서 설치된 마스크 탑재대 (287) 를 갖는다. 그리고, 각각의 서보 모터를 제어하여 작동시킴으로써, 마스 크 탑재대 (287) 를 승강, 회전 및 이동시켜, 마스크 탑재대 (287) 상의 마스크 (M) 를 반송한다. 이로써, 마스크 로더 (217) 는, 기판대 (221) 의 외측에 설치된 마스크 카세트 (291) 로부터 마스크 (M) 를 반입하고, 마스크 얼라이너 (218) 에 의해 프리얼라인먼트된 마스크 (M) 를 제 1 워크 스테이지 (211) 에 반송하고 있고, 반송된 마스크 (M) 는 제 1 워크 스테이지 (211) 에 의해 마스크 스테이지 (210) 로 공급된다. In addition, the mask loader 217 and the mask aligner 218 are arranged facing the first work loader 215 with respect to the first work stage 211. As shown in FIG. 17, the mask loader 217 is a loader robot arrange | positioned so that the some conveyance part 282, 283 may freely swing in the column 281 fixed to the board | substrate stand 221. As shown in FIG. The plurality of conveying units 282 and 283 move up and down along the column 281 by a lifting mechanism (not shown), and servo motors are arranged and driven independently of each other. Each conveying unit 282, 283 has a mask mounting table provided with a plurality of rod-shaped members 286 installed in parallel with the first and second arms 284, 285 and the tip of the first arm 284 ( 287). Then, by operating each servo motor under control, the mask mounting table 287 is lifted, rotated, and moved to convey the mask M on the mask mounting table 287. Thereby, the mask loader 217 carries in the mask M from the mask cassette 291 provided in the outer side of the board stand 221, and pre-aligns the mask M prealigned with the mask aligner 218. It conveys to the work stage 211, and the conveyed mask M is supplied to the mask stage 210 by the 1st work stage 211. FIG.

또한, 마스크 로더 (217) 는, 반송부가 하나여도 되지만, 복수의 반송부 (282, 283) 를 갖는 경우에는, 노광 전사 전의 마스크 (M) 를 복수의 반송부 (282, 283) 의 일방의 마스크 탑재대 (287) 에 유지한 상태에서, 노광 전사 후의 마스크 (M) 를 타방의 마스크 탑재대 (287) 에서 떼어내고, 떼어낸 직후에 일방의 마스크 탑재대 (287) 에 유지한 노광 전사 전의 마스크를 탑재하는 것이 가능해진다.In addition, although one conveyance part may be sufficient as the mask loader 217, when it has several conveyance parts 282 and 283, one mask of the some conveyance parts 282 and 283 is used as the mask M before exposure transcription | transfer. In the state held by the mounting table 287, the mask M after the exposure transfer is removed from the other mask mounting table 287, and immediately after the removal, the mask before the exposure transferring held by the mask mounting table 287 is removed. It becomes possible to mount it.

제어 장치 (270) 는, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트 카메라 (226), 갭 센서 (227), 레이저 간섭계 (263, 264, 265) 로부터의 검출 신호를 검출값으로서 판독 입력하기 위한 A/D 변환 기능을 갖는 입력 인터페이스 회로 (270a) 와, 연산 처리 장치 (270b) 와, ROM, RAM 등의 기억 장치 (270c) 와, 연산 처리 장치 (270b) 에서 얻어진 제어 신호를 마스크 위치 조정 기구 (13), Y 축 이송 구동 기구 (239), X 축 이송 구동 기구 (246), Z-틸트 조정 기구 (237), Z 축 조동 기구 (224), 노광 제어용 셔터 (34) 의 각 구동 회로에 출력하는 출력 인터페이스 회로 (270d) 와, 타이머 (272) 를 구비하고 있다. As shown in FIG. 18, the control device 270 reads and inputs detection signals from the alignment camera 226, the gap sensor 227, and the laser interferometers 263, 264, and 265 as detection values. The mask position adjustment mechanism 13 receives control signals obtained from the input interface circuit 270a having a conversion function, the arithmetic processing unit 270b, a storage device 270c such as a ROM, a RAM, and the arithmetic processing unit 270b. Output to the respective drive circuits of the Y-axis feed drive mechanism 239, the X-axis feed drive mechanism 246, the Z-tilt adjustment mechanism 237, the Z-axis coordination mechanism 224, and the exposure control shutter 34. The interface circuit 270d and the timer 272 are provided.

그리고, 제어 장치 (270) 는, 조사 광학계 (213) 의 셔터 개방 제어, X 축 및 Y 축 이송 구동 기구 (239, 246) 의 이송 제어, 단계 이송 오차량의 연산, 얼라인먼트 조정시의 보정량의 연산, 갭 조정시의 Z-틸트 조정 기구 (237) 의 구동 제어, 본 장치에 장착된 대부분의 액추에이터의 구동 및 소정의 연산 처리를 마이크로 컴퓨터나 시퀀서 등을 사용한 시퀀스 제어를 기본으로 하여 실행한다. And the control apparatus 270 calculates shutter opening control of the irradiation optical system 213, the feed control of the X-axis and Y-axis feed drive mechanisms 239 and 246, the calculation of the step feed error amount, and the correction amount at the time of alignment adjustment. , The drive control of the Z-tilt adjustment mechanism 237 at the time of gap adjustment, the drive of most actuators mounted on the apparatus, and the predetermined arithmetic processing are performed based on sequence control using a microcomputer, a sequencer, or the like.

다음으로, 본 실시형태의 분할 축차 근접 노광 장치 (PE') 를 사용한 노광 처리에 대하여, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 대형 액정 디스플레이용의 RGB 컬러 필터를 작성할 때의 블랙 매트릭스의 패턴 형성의 공정에 대하여 상세하게 설명한다. Next, about the exposure process using the divided sequential proximity exposure apparatus PE 'of this embodiment, in the process of pattern formation of the black matrix at the time of creating the RGB color filter for large liquid crystal displays similarly to 1st Embodiment. It demonstrates in detail.

(1) 세팅(1) setting

본 실시형태에서는, 먼저, 마스크 (M) 를 마스크 스테이지 (210) 의 마스크 유지부 (225) 에 장착한다. 마스크 로더 (217) 는, 마스크 카세트 (291) 로부터 공급되어 마스크 얼라이너 (218) 에 의해 소정의 위치로 조정된 마스크 (M) 를, 마스크 탑재대 (287) 상에 탑재한다. 마스크 로더 (217) 는, 마스크 (M) 를 탑재한 상태에서, 마스크 유지부 (225) 의 하방으로 이동한다. 그리고, 마스크 유지부 (225) 의 흡인 구멍 (225b) 으로부터 진공 흡착에 의해 마스크 (M) 의 주연부를 흡인함으로써, 마스크 (M) 는 마스크 유지부 (225) 에 흡착된다. 또한, 마스크 로더 (217) 에 탑재된 마스크 (M) 는, 마스크 유지틀 (225) 에 직접 반송되어도 되고, 또는, 제 1 워크 로더 (211) 에 이동시켜, 제 1 워크 로더 (211) 에 의해 마스크 (M) 에 반송되어도 된다.In this embodiment, first, the mask M is attached to the mask holding part 225 of the mask stage 210. The mask loader 217 mounts the mask M, which is supplied from the mask cassette 291 and adjusted to a predetermined position by the mask aligner 218, on the mask mounting table 287. The mask loader 217 moves below the mask holding part 225 in a state where the mask M is mounted. And the mask M is attracted to the mask holding | maintenance part 225 by sucking the peripheral part of the mask M by the vacuum suction from the suction hole 225b of the mask holding | maintenance part 225. In addition, the mask M mounted in the mask loader 217 may be directly conveyed to the mask holding | maintenance frame 225, or it moves to the 1st work loader 211, and is made by the 1st work loader 211. You may convey to the mask M. FIG.

(2) 얼라인먼트 조정(2) alignment adjustment

그 후, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 를 각각 제 1 및 제 2 대기 위치 (WP1, WP2) 로부터 노광 위치 (EP) 에 순서대로 이동시킨다. 그리고, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 의 초기 위치 결정을 행한 후, 마스크 (M) 의 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 에 대한 얼라인먼트 조정이 행해진다. Thereafter, similarly to the first embodiment, the first and second work stages 211 and 212 are moved in order from the first and second waiting positions WP1 and WP2 to the exposure position EP, respectively. After the initial positioning of the first and second work stages 211 and 212 is performed, alignment adjustment of the mask M to the first and second work stages 211 and 212 is performed.

(3) 기판 (W) 의 투입 및 1 단계째의 노광(3) Inserting the substrate W and exposing the first stage

마스크 (M) 의 얼라인먼트 종료 후, 프리얼라인먼트 유닛 (214) 에 의해 프리얼라인먼트된 기판 (W) 은, 제 1 및 제 2 워크 로더 (215, 216) 에 의해 제 1 및 제 2 대기 위치 (WP1, WP2) 에 위치하는 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 에 교대로 공급된다. 예를 들어, 제 1 워크 스테이지 (211) 에 유지된 기판 (W) 을 최초로 노광하는 경우, 기판 (W) 이 기판 유지부 (231a) 에서 흡착된 상태에서, 제 1 워크 스테이지 (211) 는, Y 축 이송 기구 (234) 에 의해 노광 위치 (EP) 로 이동한다. After completion of the alignment of the mask M, the substrate W pre-aligned by the pre-alignment unit 214 is moved by the first and second work loaders 215 and 216 to the first and second standby positions WP1,. It is alternately supplied to the first and second work stages 211 and 212 located at WP2. For example, when exposing the board | substrate W hold | maintained by the 1st work stage 211 for the first time, in the state in which the board | substrate W was adsorbed by the board | substrate holding part 231a, the 1st work stage 211 is a The Y-axis feed mechanism 234 moves to the exposure position EP.

여기서, 노광 위치 (EP) 에 위치하는 제 1 워크 스테이지 (211) 는, Y 축 이송 구동 기구 (239) 및 X 축 이송 구동 기구 (246) 에 의해 노광 위치 (EP) 에 있어서의 1 단계의 목표 평면 위치에 기판 (W) 을 이동시키지만, 이 수평 방향의 이동과 동기하여 Z-틸트 조정 기구 (237) 를 구동하여 마스크 (M) 와 기판 (W) 을 서로 근접시키는 수직 방향의 이동 (상승 동작) 을 행한다. Here, the 1st work stage 211 located in the exposure position EP is the target of one step in the exposure position EP by the Y-axis feed drive mechanism 239 and the X-axis feed drive mechanism 246. Although the substrate W is moved to a planar position, the vertical movement of the mask M and the substrate W to approach each other by driving the Z-tilt adjustment mechanism 237 in synchronism with this horizontal movement (raising operation). ).

구체적으로, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (270) 는 기판 (W) 이 1 단계의 목표 평면 위치에 이동하도록 Y 축 이송 구동 기구 (239) 및 X 축 이송 구동 기구 (246) 를 제어한다 (단계 S20). Y 축 이송 구동 기구 (239) 와 X 축 이송 구동 기구 (246) 에 의한 기판 (W) 의 수평 이동은, Y 축 이송 구동 기구 (239) 와 X 축 이송 구동 기구 (246) 의 모터 (242, 249) 의 상태 신호 (회전 속도나 위치 편차) 에 의해 감시된다. 도 20 은, 모터 (242) 또는 모터 (249) 의 회전 속도 상태를 나타낸 것이다. Specifically, as shown in FIG. 19, the control device 270 controls the Y-axis feed drive mechanism 239 and the X-axis feed drive mechanism 246 so that the substrate W moves to the target plane position in the first stage. (Step S20). The horizontal movement of the substrate W by the Y-axis feed drive mechanism 239 and the X-axis feed drive mechanism 246 is performed by the motor 242 of the Y-axis feed drive mechanism 239 and the X-axis feed drive mechanism 246. 249) is monitored by the status signal (rotational speed or position deviation). 20 shows the rotation speed state of the motor 242 or the motor 249.

그리고, 기판 (W) 이 목표 평면 위치 부근으로 이동하면, 기판 (W) 이 목표 평면 위치에서 정지하도록, Y 축 이송 구동 기구 (239) 와 X 축 이송 구동 기구 (246) 는 감속 동작을 행한다. And when the board | substrate W moves to the target plane position vicinity, the Y-axis feed drive mechanism 239 and the X-axis feed drive mechanism 246 perform deceleration operation so that the board | substrate W may stop at a target plane position.

제어 장치 (270) 는, Y 축 이송 구동 기구 (239) 와 X 축 이송 구동 기구 (246) 의 감속 동작이 행해지면, Y 축 이송 구동 기구 (239) 와 X 축 이송 구동 기구 (246) 의 모터 (242, 249) 상태 신호에 기초하여, Z-틸트 조정 기구 (237) 의 상승 동작을 개시한다. 특히, 본 실시형태에서는, 모터 (242, 249) 의 회전 속도를 인코더에 의해 판독하고 (단계 S22), 양쪽의 회전 속도가 소정의 회전 속도 (예를 들어, 200㎜/s) 이하가 되었을 때에, Z-틸트 조정 기구 (237) 에 의한 상승 동작을 개시한다 (단계 S24).When the deceleration operation of the Y-axis feed drive mechanism 239 and the X-axis feed drive mechanism 246 is performed, the control apparatus 270 is a motor of the Y-axis feed drive mechanism 239 and the X-axis feed drive mechanism 246. Based on the (242, 249) state signal, the ascending operation of the Z-tilt adjustment mechanism 237 is started. In particular, in the present embodiment, when the rotational speeds of the motors 242 and 249 are read by the encoder (step S22), when both rotational speeds are equal to or less than a predetermined rotational speed (for example, 200 mm / s). , The raising operation by the Z-tilt adjusting mechanism 237 is started (step S24).

또한, 모터 (242, 249) 의 회전 속도를 검출함으로써 이동량을 산출할 수 있기 때문에, 어플리케이션 소프트웨어를 사용하여 현상값과 목표값을 비교하여, 빠른 산출이 가능한 위치 (목표값 +α) 가 되었을 때, Z-틸트 조정 기구 (237) 를 작동해도 된다. 또, 목표 평면 위치로의 단계 이동이 Y 축 이송 구동 기구 (239) 와 X 축 이송 구동 기구 (246) 의 일방의 구동에 의해 행해지는 경우에는, 어떤 모 터의 회전 속도가 소정의 회전 속도 이하가 되었을 때에, Z-틸트 조정 기구 (237) 의 상승 동작이 개시된다. 제어 장치 (270) 는, Z-틸트 조정 기구 (237) 의 모터 (252) 의 회전수를 제어하고, 노광시에 있어서의 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 노광 갭보다 큰 제 1 갭 (예를 들어, 400㎛) 까지 기판 (W) 을 상승시킨다. In addition, since the amount of movement can be calculated by detecting the rotational speeds of the motors 242 and 249, the application software can be used to compare the developed value with the target value to achieve a position (target value + α) for quick calculation. , Z-tilt adjustment mechanism 237 may be operated. Moreover, when the step movement to the target plane position is performed by one drive of the Y-axis feed drive mechanism 239 and the X-axis feed drive mechanism 246, the rotational speed of a certain motor is below the predetermined rotational speed. When is set, the ascending operation of the Z-tilt adjustment mechanism 237 is started. The control apparatus 270 controls the rotation speed of the motor 252 of the Z-tilt adjustment mechanism 237, and the 1st gap larger than the exposure gap between the mask M and the board | substrate W at the time of exposure. The substrate W is raised to (for example, 400 µm).

이와 같이하여, Y 축 이송 구동 기구 (239) 와 X 축 이송 구동 기구 (246) 와 Z-틸트 조정 기구 (237) 를 동기시켜 구동함으로써, 기판 (W) 의 목표 평면 위치에 대한 단계 동작이 완료됨과 함께, 제 1 갭에 대한 상승 동작이 완료된다 (단계 S26).In this way, the step movement with respect to the target plane position of the board | substrate W is completed by driving in synchronization with the Y-axis feed drive mechanism 239, the X-axis feed drive mechanism 246, and the Z-tilt adjustment mechanism 237. In addition, the raising operation for the first gap is completed (step S26).

그 후, 마스크 (M) 와 기판 (W) 이 서로 더욱 근접하도록, Z-틸트 조정 기구 (237) 를 구동하고, 갭 센서 (227) 에 의해 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭을 감시하면서, 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭이 제 1 갭으로부터 노광 갭 (예를 들어, 100㎛) 이 될 때까지, 기판 (W) 을 상승시켜 Z-틸트 조정 기구 (237) 의 구동을 정지시킨다 (단계 S28).Thereafter, the Z-tilt adjustment mechanism 237 is driven so that the mask M and the substrate W are closer to each other, and the gap between the mask M and the substrate W is closed by the gap sensor 227. While monitoring, the substrate W is raised and the Z-tilt adjustment mechanism 237 until the gap between the mask M and the substrate W becomes an exposure gap (for example, 100 μm) from the first gap. Is stopped (step S28).

그 후, 조명 광학계 (213) 의 노광 제어용 셔터 (34) 를 개방 제어하여 1 단계의 노광을 행하고, 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 을 기판 (W) 의 소정 위치에 전사하여, 기판 (W) 상에 1 단계의 노광 패턴을 얻는다. Thereafter, the exposure control shutter 34 of the illumination optical system 213 is opened to perform exposure in one step, the mask pattern P of the mask M is transferred to a predetermined position of the substrate W, and the substrate ( The exposure pattern of one step is obtained on W).

(4) 2 단계째의 노광 위치에 대한 워크 스테이지의 이동(4) Movement of the work stage with respect to the exposure position of the second stage

이어서, 2 단계째의 노광 처리를 행하기 위하여, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 1 단계의 노광 전사 처리가 완료되면, 제어 장치 (270) 는 Z-틸트 조정 기구 (237) 를 구동 제어하여 기판 (W) 의 퇴피 동작을 행하고, 모터 (252) 의 회전수를 제어하면서, 노광 갭 (기판 위치 A1) 으로부터 노광 갭보다 큰 제 2 갭 (예를 들어, 400㎛) 까지 기판 (W) 을 하강시킨다 (기판 위치 A2). 그리고, 기판 (W) 이 제 2 갭을 초과하는 위치까지 하강하면, 제어 장치 (270) 는 Y 축 이송 기구 (234) 또는 X 축 이송 기구 (236) 를 구동 제어함으로써, 기판 (W) 을 단계 동작시키면서, 마스크와 기판이 서로 더욱 이간되는 퇴피 동작과 동기시킨다. Next, in order to perform the exposure process of the 2nd step, as shown in FIG. 21, when the exposure transfer process of 1st step is completed, the control apparatus 270 will drive-control the Z-tilt adjustment mechanism 237, and a board | substrate ( The substrate W is lowered from the exposure gap (substrate position A1) to the second gap (e.g., 400 µm) larger than the exposure gap while the retraction operation of W) is controlled and the rotation speed of the motor 252 is controlled. (Substrate position A2). And when the board | substrate W descend | falls to the position exceeding a 2nd gap, the control apparatus 270 will drive-control the Y-axis feed mechanism 234 or the X-axis feed mechanism 236, and will step a board | substrate W. In operation, the mask and the substrate are synchronized with the retraction operation, which is further separated from each other.

그 후, 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 접촉이 확실하게 회피되는 갭까지 떨어진 시점에서 퇴피 동작을 정지시키고, 단계 동작만의 수평 방향 이동이 행해진다 (기판 위치 A3).Thereafter, the retraction operation is stopped at a point in time where the contact between the mask M and the substrate W is reliably avoided, and horizontal movement of only the step operation is performed (substrate position A3).

그리고, 제 1 워크 스테이지 (211) 가 2 단계째의 목표 평면 위치 부근으로 이동하면, 1 단계에서의 이동과 마찬가지로, Y 축 이송 기구 (234) 또는 X 축 이송 기구 (236) 는 감속 동작을 행한다. 그 후, 1 단계째에서의 단계 S20 ∼ S28 과 마찬가지로, Y 축 이송 기구 (234) 또는 X 축 이송 기구 (236) 와 Z-틸트 조정 기구 (237) 가 동기 구동되고, 기판 (W) 은 2 단계째의 목표 평면 위치 및 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭이 제 1 갭 (400㎛) 이 되는 위치까지 이동하고 (기판 위치 A4), 그 후, Z-틸트 조정 기구 (237) 를 구동하여 노광 갭되는 위치에 기판 (W) 을 상승시킨다 (기판 위치 A5). 그 후, 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 얼라인먼트 조정이 행해진다. 따라서, 본 실시형태에서는, 기판 (W) 은 종래의 궤적 (T') 에 대하여, 궤적 (T) 에서 이동할 수 있어서, 동작 시간의 단축을 도모할 수 있다. And if the 1st work stage 211 moves to the target plane position of the 2nd stage, similarly to the movement in a 1st stage, the Y-axis feed mechanism 234 or the X-axis feed mechanism 236 will perform deceleration operation. . Thereafter, similarly to the steps S20 to S28 in the first step, the Y-axis feed mechanism 234 or the X-axis feed mechanism 236 and the Z-tilt adjustment mechanism 237 are synchronously driven, and the substrate W is 2 The target plane position in the step and the gap between the mask M and the substrate W move to a position where the first gap is 400 μm (substrate position A4), and then the Z-tilt adjustment mechanism 237 Is driven to raise the substrate W to a position where the exposure gap occurs (substrate position A5). After that, alignment adjustment of the mask M and the substrate W is performed. Therefore, in this embodiment, the board | substrate W can move with the trace T with respect to the conventional trace T ', and can shorten an operation time.

또한, 단계 동작과 상승 또는 퇴피 동작에 의한 동기 제어는, 제 1 실시형태 에서 설명한 바와 같이 적절하게 변경 가능하고, 예를 들어, 마스크 (M) 와 기판 (W) 이 노광 갭의 위치에서 수평 방향으로 상대 이동한 경우에도 간섭하지 않는 것이 미리 확인되어 있는 경우에는, 노광 갭까지 단계 동작과 상승 동작을 동기시켜도 되고, 또는, 노광 갭으로부터 단계 동작과 퇴피 동작을 동기시켜도 된다.In addition, the synchronous control by a step operation | movement and an raising or retraction operation | movement can be suitably changed as demonstrated in 1st Embodiment, For example, the mask M and the board | substrate W are horizontal direction at the position of an exposure gap. When it is confirmed in advance that interference does not occur even in the case of relative movement, the step operation and the rising operation may be synchronized to the exposure gap, or the step operation and the retraction operation may be synchronized from the exposure gap.

(5) 워크 스테이지 (2) 의 이송 오차에 의한 얼라인먼트 조정,(5) alignment adjustment by the feed error of the work stage (2),

(6) 2 단계째의 노광(6) second stage exposure

또, 본 실시형태에 있어서도, 단계 동작 및 상승 또는 퇴피 동작 중에 이송 오차가 발생하였는지의 여부를 레이저 간섭계 (263, 264, 265) 에 의해 검출하고, 이송 오차가 발생한 경우에는, X 축 방향 구동 장치 (213x) 및 Y 축 방향 구동 장치 (213y) 나 Z-틸트 조정 기구 (237) 를 사용하여 마스크 (M) 의 위치 어긋남을 보정한다. 이와 같이하여 보정한 후, 조명 광학계 (213) 의 노광 제어용 셔터 (34) 를 개방 제어하여 2 단계째의 노광이 행해진다. Moreover, also in this embodiment, the laser interferometer 263, 264, 265 detects whether the conveyance error generate | occur | produced during a step operation | movement and an ascending or retraction operation | movement, and when a conveyance error occurs, the X-axis direction drive apparatus Position shift of the mask M is correct | amended using 213x and the Y-axis direction drive device 213y and the Z-tilt adjustment mechanism 237. As shown in FIG. After correcting in this manner, the exposure control shutter 34 of the illumination optical system 213 is controlled to be opened to perform exposure at the second stage.

(7) 3 단계째 이후의 노광(7) Exposure after the third step

이하, 상기 (4) ∼ (6) 과 동일하게 하여, 각 단계쩨에서의 노광 위치로 워크 스테이지 (2) 를 이동시키고, 워크 스테이지 (2) 의 이송 오차에 의한 얼라인먼트 조정 및 각 단계째의 노광이 행해진다. Hereinafter, the work stage 2 is moved to the exposure position in each stage # similarly to said (4)-(6), alignment adjustment by the conveyance error of the work stage 2, and exposure of each step are performed. This is done.

그리고, 제 1 워크 스테이지 (211) 에 탑재된 기판 (W) 의 노광 처리 중, 제 2 워크 스테이지 (212) 에서는, 이미 노광된 기판 (W) 의 반출이나 프리얼라인먼트 된 기판 (W) 의 반입 작업이 행해지고 있고, 노광 후의 기판 (W) 을 유지하는 제 1 워크 스테이지 (211) 를 노광 위치 (EP) 로부터 제 1 대기 위치 (WP1) 로 반출함과 함께, 다음에 노광할 기판 (W) 을 유지하는 제 2 워크 스테이지 (212) 를 노광 위치 (EP) 로 반입한다. 그 후, 새로운 기판 (W) 에 대하여 노광을 위해 상기 (2) ∼ (7) 의 처리가 행해지고, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 에 의한 노광 처리가 교대로 행해진다. And in the exposure process of the board | substrate W mounted in the 1st work stage 211, in the 2nd work stage 212, carrying out of the board | substrate W which was already exposed, and carrying in the pre-aligned board | substrate W are carried out. The first work stage 211 holding the substrate W after exposure is carried out from the exposure position EP to the first waiting position WP1, and the substrate W to be exposed next is held. The second work stage 212 to be carried is carried in to the exposure position EP. Then, the process of said (2)-(7) is performed for exposure to the new board | substrate W, and the exposure process by the 1st and 2nd work stages 211 and 212 is performed alternately.

또한, 갭 조정 후에 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 위치 맞춤을 하는 경우, 바 미러 (261, 262) 와, 레이저 간섭계 (263, 264, 265) 를 사용하는 대신에, R, G, B 의 패턴을 노광하기 위해서는, 마스크의 얼라인먼트 마크와 기판 (W) 의 얼라인먼트 마크를 촬상하는 얼라인먼트 카메라를 사용하여 행해도 된다. 이 경우, 1 쇼트째의 노광 전사시에도, 갭 조정 후, 이 얼라인먼트 카메라를 사용하여 위치 맞춤을 하는 경우가 있다. When the mask M and the substrate W are aligned after the gap adjustment, R, G, and B are used instead of the bar mirrors 261 and 262 and the laser interferometers 263, 264 and 265. In order to expose the pattern of, you may perform using the alignment camera which picks up the alignment mark of a mask and the alignment mark of the board | substrate W. FIG. In this case, even at the time of exposure transfer of the 1st shot, positioning may be performed using this alignment camera after gap adjustment.

또, 상기 노광 처리는, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 에서 각각 반송되는 2 매 이후의 기판 (W) 에 관한 것이다. 노광 장치 (PE') 에서는, 기판 유지부 (231a, 231b) 의 척력이나 워크 스테이지 이송 기구 (232) 의 각 단계 위치에서의 자세 등에 의해, 각 단계 위치에서의 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭에 오차가 발생할 가능성이 있다. 이 때문에, 제 1 및 제 2 워크 스테이지 (211, 212) 로부터 반송되는 1 매의 기판 (W) 을 노광하는 경우에는, 도 21 의 궤적 (T') 으로 나타낸 바와 같이, Y 축 이송 구동 기구 (239) 또는 X 축 이송 구동 기구 (246) 에 의한 단계 동작과, Z-틸트 구동 기구 (237) 의 퇴피 동작 또는 상승 동작은 따로따로 행해진다. 그리고, 이 1 매의 기판 (W) 을 단계 노광하였을 때에 갭 센서 (227) 나 레이저 간섭계 (263, 264, 265) 에서 얻어진 위치 데이터를 기본으로, 2 매 이후의 Y 축 이송 구동 기구 (239) 또는 X 축 이송 구동 기구 (246) 에 의한 단계 동작과 Z-틸트 구동 기구 (237) 의 퇴피 동작 또는 상승 동작이 동기하여 행해진다. Moreover, the said exposure process relates to the board | substrate W after two sheets conveyed by the 1st and 2nd work stages 211 and 212, respectively. In the exposure apparatus PE ', the mask M and the substrate W at each step position are determined by the repulsive force of the substrate holding portions 231a and 231b and the posture at each step position of the work stage transfer mechanism 232. There is a possibility that an error occurs in the gap between them. For this reason, when exposing the one board | substrate W conveyed from the 1st and 2nd work stages 211 and 212, as shown by the trace T 'of FIG. 21, the Y-axis feed drive mechanism ( 239) or the step operation | movement by the X-axis feed drive mechanism 246, and the retraction operation | movement or raising operation of the Z-tilt drive mechanism 237 are performed separately. The Y-axis feed drive mechanism 239 after the sheet is based on the position data obtained by the gap sensor 227 or the laser interferometers 263, 264, and 265 when the substrate W is subjected to the step exposure. Alternatively, the step operation by the X-axis feed drive mechanism 246 and the retraction operation or the raising operation of the Z-tilt drive mechanism 237 are performed in synchronization.

따라서, 본 실시형태의 분할 축차 근접 노광 장치 (PE') 에 의하면, 제어 장치 (270) 는, Z-틸트 조정 기구 (237) 의 수직 방향의 이동과 X 축, Y 축 이송 구동 기구 (239, 246) 의 수평 방향의 이동을 동기시키도록 Z-틸트 조정 기구 (237) 및 X 축, Y 축 이송 구동 기구 (239, 246) 를 제어하기 때문에, 안전성을 확보하면서 단시간동안 단계 동작을 행하여, 노광 동작의 택트 타임을 단축시킬 수 있어서, 이로써, 스루풋을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the divided-sequential proximity exposure apparatus PE 'of this embodiment, the control apparatus 270 is a vertical movement of the Z-tilt adjustment mechanism 237, and an X-axis and a Y-axis feed drive mechanism 239, Since the Z-tilt adjustment mechanism 237 and the X-axis and Y-axis feed drive mechanisms 239 and 246 are controlled to synchronize the horizontal movement of the 246, the step operation is performed for a short time while ensuring the safety and exposure. The tact time of the operation can be shortened, whereby the throughput can be improved.

특히, 도 20 의 X 로 나타내는 바와 같이, 단계 동작을 행하는 X 축 및 Y 축 이송 구동 기구 (239, 246) 의 제어에 있어서, 한 번 목표값을 초과한 후 목표값에 도달하는 오버 슛이 발생하는 경우에는, 이 동작 시간 중에도 Z-틸트 조정 기구 (237) 에 의한 상승 또는 퇴피 동작을 동기시킬 수 있어, 단계 동작 및 상승 또는 퇴피 동작에 관련된 시간을 단축시켜, 노광 동작의 택트 타임을 단축시킬 수 있다. In particular, as indicated by X in FIG. 20, in the control of the X-axis and Y-axis feed drive mechanisms 239 and 246 which perform the step operation, an overshoot that reaches the target value after exceeding the target value once occurs. In this case, even during this operation time, the ascending or retracting operation by the Z-tilt adjustment mechanism 237 can be synchronized to shorten the time associated with the step operation and the raising or retracting operation, thereby shortening the tact time of the exposure operation. Can be.

또, 제어 장치 (270) 는, 기판 (W) 의 수평 방향의 이동 중에, 모터 (242, 249) 상태 신호에 기초하여, 특히 본 실시형태에서는, 모터 (242, 249) 의 회전 속도가 소정 속도 이하로 감속되었을 때, 기판 (W) 의 상승 동작을 개시하도록 Z-틸트 조정 기구 (237) 를 제어하도록 하였기 때문에, 상승 동작의 개시 타이밍을 안정적으로 제어할 수 있어 안전성이 확보된 동기 제어를 행할 수 있다. Moreover, the control apparatus 270 is based on the motor 242, 249 state signal during the movement of the board | substrate W in the horizontal direction, In particular, in this embodiment, the rotation speed of the motor 242, 249 is predetermined speed. Since the Z-tilt adjustment mechanism 237 is controlled to start the rising operation of the substrate W when decelerated below, the start timing of the rising operation can be controlled stably and the synchronous control ensuring safety is performed. Can be.

또한, 제어 장치 (270) 는, 제 1 갭까지 기판 (W) 의 수평 방향의 이동과 상 승 동작을 동기시키고, 또한, 제 1 갭으로부터 노광 갭까지 기판 (W) 의 상승 동작만을 행하도록, Z-틸트 조정 기구 (237) 및 X 축, Y 축 이송 구동 기구 (239, 246) 를 제어하기 때문에, 수평 방향으로 이동하면서 노광 갭까지 상승 동작을 행하지 않고, 단계 동작 중인 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 접촉을 보다 확실하게 회피할 수 있다. In addition, the control device 270 synchronizes the horizontal movement of the substrate W and the raising operation up to the first gap, and further performs only the raising operation of the substrate W from the first gap to the exposure gap. Since the Z-tilt adjustment mechanism 237 and the X-axis and Y-axis feed drive mechanisms 239 and 246 are controlled, the mask M and the substrate in step operation are not moved up to the exposure gap while moving in the horizontal direction. Contact of (W) can be more reliably avoided.

또, 제어 장치 (270) 는, 노광 갭으로부터 제 2 갭까지 퇴피 동작만을 행하고, 또한, 제 2 갭을 초과한 후, 기판 (W) 의 수평 방향의 이동과 퇴피 동작을 동기시키도록 Z-틸트 조정 기구 (237) 및 X 축, Y 축 이송 구동 기구 (239, 246) 를 제어하기 때문에, 수평 방향으로 이동하면서 노광 갭으로부터의 퇴피 동작을 행하지 않고, 단계 동작 중인 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 접촉을 보다 확실하게 회피할 수 있다. In addition, the control device 270 performs only the retraction operation from the exposure gap to the second gap, and after exceeding the second gap, the Z-tilt to synchronize the horizontal movement of the substrate W and the retraction operation. Since the adjustment mechanism 237 and the X-axis and Y-axis feed drive mechanisms 239 and 246 are controlled, the mask M and the substrate W in the step operation operation are performed without moving from the exposure gap while moving in the horizontal direction. ) Contact can be more reliably avoided.

또한, 상승 동작 및 퇴피 동작은, Z-틸트 조정 기구 (237) 의 구동에 부가하여, Z 축 조동 기구 (224) 의 구동과 함께 행해져도 된다. In addition, the raising operation and the retraction operation may be performed together with the driving of the Z-axis coarse mechanism 224 in addition to the driving of the Z-tilt adjustment mechanism 237.

또, 본 실시형태의 노광 장치 (PE') 는, 2 개의 워크 스테이지 (211, 212) 를 사용한 트윈 스테이지 구성으로 하고 있지만, 본 실시형태의 제 1 워크 스테이지 (211) 만을 사용하여, 제 1 실시형태와 마찬가지로 싱글 스테이지 구성으로 해도 된다. Moreover, although the exposure apparatus PE 'of this embodiment is set as the twin stage structure using two work stages 211 and 212, 1st implementation is carried out using only the 1st work stage 211 of this embodiment. Similarly, the configuration may be a single stage configuration.

즉, 도 22 및 도 23 에 나타내는 분할 축차 근접 노광 장치 (PE") 에서는, 기판대 (221) 상에, 마스크 스테이지 (210), 제 1 워크 스테이지 (211), 조사 광학계 (213), 프리얼라인먼트 유닛 (214), 제 1 워크 로더 (215), 마스크 로더 (217) 및 마스크 얼라이너 (218) 가 탑재되어 있고, 제 1 워크 로더 (215) 의 근방에 제 1 기판 카세트 (270A) 가, 마스크 얼라이너 (218) 의 근방에 마스크 카세트 (291) 가 배치되어 있다. 제 1 워크 스테이지 (211) 의 기판 유지부 (231a) 의 구성 및 동작은, 도 14 ∼ 도 21 에 나타낸 제 2 실시형태의 것과 동일하다. That is, in the divided sequential proximity exposure apparatus PE ″ shown in FIGS. 22 and 23, the mask stage 210, the first work stage 211, the irradiation optical system 213, and the alignment on the substrate stage 221. The unit 214, the first work loader 215, the mask loader 217, and the mask aligner 218 are mounted, and the first substrate cassette 270A is masked in the vicinity of the first work loader 215. The mask cassette 291 is arrange | positioned in the vicinity of the aligner 218. The structure and operation | movement of the board | substrate holding part 231a of the 1st work stage 211 are of the 2nd Embodiment shown to FIG. Same as

또한, 노광 장치 (PE") 는, 제 1 워크 스테이지 (211) 에서만 노광 작업이 행해지기 때문에, 노광 위치 (EP) 에 위치하는 제 1 워크 스테이지 (211) 에 탑재된 기판 (W) 의 노광 작업 후, 제 1 워크 스테이지 (211) 를 노광 위치 (EP) 로부터 대기 위치 (WP) 로 이동시킨 후, 이미 노광된 기판 (W) 의 반출과 프리얼라인먼트된 다음의 기판 (W) 의 반입 작업이 행해진다. 그리고, 제 1 워크 스테이지 (211) 를 대기 위치 (WP) 로부터 노광 위치 (EP) 로 이동시킨 후, 노광 작업이 반복된다. In addition, since exposure operation PE "is performed only in the 1st work stage 211, exposure operation of the board | substrate W mounted in the 1st work stage 211 located in exposure position EP is performed. Thereafter, the first work stage 211 is moved from the exposure position EP to the standby position WP, and then the carrying-out operation of the next substrate W that is prealigned with the carrying out of the substrate W already exposed is performed. After the first work stage 211 is moved from the standby position WP to the exposure position EP, the exposure operation is repeated.

그 외의 구성 및 작용에 대해서는, 제 1 실시형태의 것과 동일하다. Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.

(제 3 실시형태)(Third embodiment)

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 분할 축차 근접 노광 장치 (PE) 에 대하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태와 동일 부호를 붙인 부분에 대해서는, 동일 구성이기 때문에 설명을 생략 또는 간략화한다. Next, the division sequential proximity exposure apparatus PE which concerns on 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, about the part which attached | subjected the same code | symbol as 1st Embodiment, since it is the same structure, description is abbreviate | omitted or simplified.

최초로 본 실시예에 기재된 발명이 해결하고자 하는 과제 및 그 효과에 대하여 서술한다. 특허 문헌 1 에 기재된 노광 장치에 있어서는, 마스크는 척 장치에 의해 그 주위를 진공 흡인됨으로써 마스크 스테이지에 유지되어 있다. 이 때문에, 소정의 평탄도 및 소정의 평행도를 가지고 플랫 형상으로 가공된 마스크 는, 마스크 자체의 자체 중량에 의해 그 중앙 부분에 있어서 휘어지기 쉽다. 특히, 최근의 플랫 패널 디스플레이 장치의 대형화에 수반하여, 컬러 필터를 제조하기 위한 마스크도 커지고 있고, 그 자체 중량에 의한 마스크의 휨은 고정밀도의 노광을 실현시키기 위해 무시할 수 없게 되었다. First, the problem to be solved by the invention described in this embodiment and its effects will be described. In the exposure apparatus of patent document 1, the mask is hold | maintained in the mask stage by vacuum-aspirating the circumference | surroundings with a chuck apparatus. For this reason, the mask processed in the flat shape with predetermined flatness and predetermined parallelism tends to bend in the center part by the weight of the mask itself. In particular, with the recent increase in size of flat panel display devices, masks for manufacturing color filters are also increasing, and the warping of the mask by its own weight cannot be ignored in order to realize high-precision exposure.

또, 기판 또는 마스크를 상하로 이동시켜 단계 이동을 행하는 종래의 노광 장치에 비하여, 단계 이동을 행할 때의 처리 시간의 단축을 도모하기 위해, 기판과 마스크의 노광시의 갭 (이하, 노광 갭으로 함) 을 유지한 채로 기판과 마스크를 상대 이동시키는, 래피드 모드 (rapid mode) 가 요망되고 있다. Moreover, compared with the conventional exposure apparatus which moves a board | substrate or a mask up and down and performs a step movement, in order to shorten the processing time at the time of performing a step movement, the gap at the time of exposure of a board | substrate and a mask (hereinafter, referred to as an exposure gap) A rapid mode in which the substrate and the mask are moved relative to each other while maintaining the same is desired.

그러나, 마스크가 휜 상태에서 래피드 모드를 실행하는 경우에는, 기판과 마스크 사이의 갭의 편차에 의해 내부 압력이 변화되고, 정지측의 마스크가 진동한다는 현상이 발생한다. However, when the rapid mode is executed while the mask is in the off state, the internal pressure changes due to the deviation of the gap between the substrate and the mask, and the phenomenon that the mask on the stationary side vibrates occurs.

예를 들어, 도 29 는 1.4 × 1.1m 이고 두께가 13㎜ 인 마스크 (M0) 를 사용하여, 기판 (W) 을 지지하는 워크 스테이지 (S) 를 V = 1m/s 로 수평 이동하는 경우의 개략도이다. 이 경우, 마스크 (M0) 에는 44㎏ 정도의 자체 중량이 작용하고, 도 30(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 과 마스크 (M) 사이의 갭은, 주변 부근에서 150㎛ 인데 반하여, 중앙 부근에서 100㎛ 가 된다. 이 상태에서, 워크 스테이지 (S) 를 V = 1m/s 로 수평 이동시키면, 도 17(b) 에 나타내는 바와 같이, 마스크 (M0) 의 전방에서는 압력 저하, 후방에서는 압력 상승이 발생한다. 이것에 수반하여, 마스크 (M0) 의 전방측이 하방으로, 후방측이 상방으로 휘어지기 때문에, 마스크 (M0) 에 진동이 발생되어 버린다. For example, FIG. 29 is a schematic diagram in the case of horizontally moving the work stage S supporting the substrate W to V = 1 m / s using a mask M0 having 1.4 × 1.1 m and a thickness of 13 mm. to be. In this case, its own weight of about 44 kg acts on the mask M0, and as shown in FIG. 30A, the gap between the substrate W and the mask M is 150 μm in the vicinity of the periphery, It becomes 100 micrometers in the vicinity of the center. In this state, when the work stage S is horizontally moved at V = 1 m / s, as shown in Fig. 17B, the pressure decreases in front of the mask M0 and the pressure rises in the rear. With this, since the front side of the mask M0 is bent downward and the rear side is bent upward, vibration is generated in the mask M0.

이러한 진동이 발생하면, 다음의 노광 동작을 위한 동작을 지연시키는 원인이 되는 것 외에, 기판 (W) 과 마스크 (M0) 가 접촉할 가능성이 있다. If such vibration occurs, the substrate W and the mask M0 may come into contact with each other, not only causing a delay in the operation for the next exposure operation.

그래서, 본 실시예에 기재된 발명의 목적은, 마스크의 진동을 억제하면서, 기판과 마스크의 노광시의 갭을 유지한 채로 기판과 마스크를 상대 이동시키는 래피드 모드를 실현하여, 택트 타임을 단축시킬 수 있는 노광 장치를 제공하는 것에 있다. Therefore, the object of the invention described in this embodiment is to realize a rapid mode in which the substrate and the mask are relatively moved while maintaining the gap between the substrate and the mask while suppressing the vibration of the mask, thereby shortening the tact time. It is to provide the exposure apparatus which exists.

본 발명에 의하면, 노광시의 마스크를 평평한 형상으로 유지하는 플랫 상태 형성 수단을 구비하고, 기판 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때, 이송 기구는 기판과 마스크 사이의 노광 갭을 유지한 채로, 워크 스테이지와 마스크 스테이지의 일방을 타방에 대하여 상대 이동시키기 때문에, 마스크의 진동을 억제하면서, 래피드 모드에 의한 기판과 마스크와의 상대 이동을 실현할 수 있어 택트 타임을 단축시킬 수 있다. According to the present invention, there is provided a flat state forming means for holding the mask at the time of exposure in a flat shape, and when exposing at a plurality of predetermined positions on the substrate, the transfer mechanism maintains the exposure gap between the substrate and the mask. Since one of the stage and the mask stage is relatively moved relative to the other, relative movement of the substrate and the mask in the rapid mode can be realized while suppressing the vibration of the mask, thereby reducing the tact time.

다음으로, 본 실시예의 마스크 (M) 에 대하여 설명한다. 마스크 (M) 는, 중력이 작용하지 않는 무중력 상태 (또는, 세로 놓기 상태) 에서 하측이 오목한 형상으로 형성되는 대략 사발형(椀型) 형상을 가지고 있고 (도 3(a) 의 1 점 쇄선), 척부 (16) 에 처킹 (chucking) 된 상태에서는, 중력의 작용에 의해 평면 전역에 걸쳐 평평한 형상으로 유지되어 있다 (도 3(a) 의 실선). 즉, 대략 사발형 형상으로 형성되는 마스크 (M) 는, 노광시의 마스크를 평평한 형상으로 유지하는 플랫 상태 형성 수단을 구성하고 있다. 또한, 본 실시형태의 마스크 (M) 의 치수는 임의이지만, 종래의 마스크 (M0) 에 있어서 래피드 모드에 의한 단계 이동에서 진 동에 영향을 주는 자체 중량 휨을 발생시키는, 예를 들어, 600 × 500 × 5㎜ 이상의 치수가 바람직하고, 그 이상의 치수의 마스크 (M) 이면 동일한 두께여도 더욱 휨을 발생시키기 때문에, 보다 바람직하게 사용된다. 또, 척부 (16) 는 이러한 치수의 마스크 (M) 를 유지 가능하도록 구성된다. Next, the mask M of this embodiment is demonstrated. The mask M has a substantially bowl-like shape in which the lower side is formed in a concave shape in a gravity-free state (or vertical laying state) in which gravity does not act (the dashed-dotted line in Fig. 3 (a)). In the state chucked by the chuck | zipper part 16, it maintains in flat shape over the whole plane by the action of gravity (solid line of FIG. 3 (a)). That is, the mask M formed in the substantially bowl shape comprises the flat state formation means which keeps the mask at the time of exposure in a flat shape. In addition, although the dimension of the mask M of this embodiment is arbitrary, for example, 600 * 500 which produces the self weight deflection which affects vibration in the step movement by a rapid mode in the conventional mask M0, A dimension of 5 mm or more is preferable, and even if the mask M having a larger size is the same thickness, the warpage is generated even more, and therefore it is more preferably used. Moreover, the chuck | zipper part 16 is comprised so that the mask M of such a dimension can be hold | maintained.

또, 본 실시형태에서는, 각 층의 패턴을 기판 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때에는, 1 단계의 노광을 행할 때, 기판 (W) 과 마스크 (M) 사이의 노광 갭을 조정하기 위해서 Z 축 이송대 (2A) 를 작동시키지만, 2 단계 이후의 노광 시에는, Z 축 이송대 (2A) 는 작동하지 않고, 기판 (W) 과 마스크 (M) 사이의 노광 갭을 유지한 채로, 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 가, 워크 스테이지 (2) 를 마스크 스테이지 (1) 에 대하여 상대 이동시키는, 소위, 래피드 모드에서 단계 이동을 행하고 있다. Moreover, in this embodiment, when exposing the pattern of each layer in several predetermined positions on a board | substrate, in order to adjust the exposure gap between the board | substrate W and the mask M at the time of performing exposure of one step, Z-axis Although the feed table 2A is operated, during the exposure after the second step, the Z-axis feed table 2A does not operate and maintains the exposure gap between the substrate W and the mask M, while transferring the work stage. The mechanism 2B performs step movement in the so-called rapid mode in which the work stage 2 is moved relative to the mask stage 1.

다음으로, 1) 세팅, 2) 얼라인먼트 조정, 3) 기판 (W) 의 투입 및 1 단계의 노광의 설명에 대하여, 제 1 실시형태와 상이한 부분에 대해서만 설명한다. Next, only the part different from 1st Embodiment is demonstrated about 1) setting, 2) alignment adjustment, 3) loading of the board | substrate W, and description of exposure of 1st step.

제 1 실시형태에 있어서 이미 설명한 부분에 대해서는 생략한다.  The part already demonstrated in 1st Embodiment is abbreviate | omitted.

1) 세팅에 있어서, 본 실시형태에서는, 먼저, 대략 사발형 형상으로 형성되는 마스크 (M) 를 상측이 볼록한 형상이 되도록 하여, 마스크 스테이지 (2) 의 척부 (16) 에 유지한다. 이로써, 마스크 (M) 는 자체 중량에 의해 평면 전역에 걸쳐 평평한 형상으로 유지되고, 마스크 패턴 (P) 이 그려진 면이 하면이 된다. 또한, 워크 스테이지 (2) 는, X 축 방향 및 Y 축 방향의 전진퇴 근방에 위치하고, 또한 Z 축 방향의 최하한까지 하강하고 있다. 1) In the setting, first, in the present embodiment, the mask M, which is formed in a substantially bowl-like shape, is formed to have a convex shape on the upper side, and is held in the chuck portion 16 of the mask stage 2. Thereby, the mask M is maintained in a flat shape over the whole plane by its own weight, and the surface on which the mask pattern P was drawn becomes a lower surface. In addition, the work stage 2 is located in the vicinity of the forward and backward directions in the X-axis direction and the Y-axis direction, and is lowered to the minimum in the Z-axis direction.

2) 얼라인먼트 조정의 설명에 대해서는, 제 1 실시형태에 있어서 이미 서술한 설명과 동일하기 때문에 생략한다. 2) The description of alignment adjustment is omitted because it is the same as the description already described in the first embodiment.

다음으로, 3) 기판 (W) 의 투입 및 1 단계의 노광에 있어서, 본 실시형태에서는, 조명 광학계 (3) 의 노광 제어용 셔터 (34) 를 개방 제어하여 1 단계의 노광을 행하고, 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 을 기판 (W) 의 소정 위치에 전사하여, 기판 (W) 상에 제 1 분할 패턴 (P1) 을 얻는다. 이 때, 마스크 (M) 는, 자체 중량에 의해 평면 전역에 걸쳐 평평한 형상으로 유지되어 있기 때문에, 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 노광 갭을 작게 할 수 있어 고정밀도의 노광을 실현할 수 있다. Next, 3) injecting the substrate W and exposure in one step, in the present embodiment, the exposure control shutter 34 of the illumination optical system 3 is controlled to be opened to perform one step of exposure, and the mask M ) Mask pattern P is transferred to a predetermined position of the substrate W to obtain the first divided pattern P1 on the substrate W. FIG. At this time, since the mask M is maintained in a flat shape over the whole plane by its own weight, the exposure gap between the mask M and the substrate W can be made small and high-precision exposure can be realized. .

이후의 설명에 대해서는 제 1 실시형태에서 서술한 설명과 상이하기 때문에, 상세하게 서술한다. The following description will be described in detail because it is different from the description described in the first embodiment.

(4) 2 단계째의 노광 위치로의 워크 스테이지 (2) 의 이동(4) Movement of the work stage 2 to the exposure position of the second stage

이어서, 제 2 분할 패턴 (P2) 의 연결 노광을 행하기 위하여, 제어 장치 (80) 는 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 를 작동 제어한다. 구체적으로, 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 의 Y 축 이송 구동 장치 (53) 를 구동하여, 기판 (W) 과 마스크 (M) 사이의 노광 갭을 유지한 채로 워크 스테이지 (2) 를 Y 방향으로 이동시키는, 소위, 래피드 모드에서 단계 이동을 행함으로써, 워크 스테이지 (2) 를 마스크 (M) 에 대하여 도 11(b) 의 화살표 Y 방향으로 1 단계 양만큼 이송하고, 기판 (W) 을 2 단계의 노광 장치에 배치한다. Next, in order to perform the connection exposure of the 2nd dividing pattern P2, the control apparatus 80 operationally controls the work stage feed mechanism 2B. Specifically, the Y-axis feed drive device 53 of the work stage feed mechanism 2B is driven to move the work stage 2 in the Y direction while maintaining the exposure gap between the substrate W and the mask M. As shown in FIG. By carrying out the step movement in the so-called rapid mode, the work stage 2 is transferred with respect to the mask M in the direction of the arrow Y in FIG. 11 (b) by one step amount, and the substrate W is moved in two steps. It arrange | positions to an exposure apparatus.

이 때, 척부 (16) 에 유지된 마스크 (M) 는, 자체 중량에 의해 평평한 형상으로 유지되어 있어, 워크 스테이지 (2) 를 이동시켜도, 마스크 (M) 의 하면에는 대략 균일한 압력이 작용하여 마스크 (M) 가 휨 변형하지 않기 때문에, 마스크 (M) 의 진동이 억제된다. At this time, the mask M held by the chuck | zipper part 16 is maintained in the flat shape by its own weight, and even if it moves the work stage 2, a substantially uniform pressure will act on the lower surface of the mask M, Since the mask M does not bend and deform, the vibration of the mask M is suppressed.

예를 들어, 도 30(a) 에 나타내는 바와 같은 종래의 마스크 (M0) 에서는, 중앙 부분에서의 휨량이 50㎛ 정도이지만, 본 실시형태의 10㎛ 정도의 평탄도를 가진 마스크 (M) 에서는, 평평한 형상으로 유지되기 때문에, 휨량이 10㎛ 정도로 억제된다. 이로써, 워크 스테이지 (2) 를 동일한 조건에서 이동시키면, 본 실시형태의 마스크 (M) 의 압력 상승은, 종래의 마스크 (M0) 에 비해, 1/10 로 억제할 수 있다. For example, in the conventional mask M0 as shown to FIG. 30 (a), although the curvature amount in a center part is about 50 micrometers, in the mask M which has the flatness of about 10 micrometers of this embodiment, Since it is kept in a flat shape, the amount of warpage is suppressed to about 10 mu m. Thereby, when moving the work stage 2 on the same conditions, the pressure rise of the mask M of this embodiment can be suppressed to 1/10 compared with the conventional mask M0.

따라서, 마스크 (M) 의 진동도 종래의 마스크 (M0) 를 사용한 경우에 비하여 억제할 수 있기 때문에, 기판 (W) 과 마스크 (M) 가 간섭하지 않고, 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 는, 상기 래피드 모드에서 단계 이동을 행할 수 있다. Therefore, since the vibration of the mask M can also be suppressed compared with the case where the conventional mask M0 is used, the board | substrate W and the mask M do not interfere, and the work stage feed mechanism 2B is the said, Step movement can be performed in the rapid mode.

(5) 워크 스테이지 (2) 의 이송 오차에 의한 얼라인먼트 조정(5) Alignment Adjustment by Feeding Error of Work Stage (2)

상기와 같이 워크 스테이지 (2) 를 마스크 (M) 에 대하여 도 11(b) 의 화살표 Y 방향으로 1 단계 양만큼 보낼 때에는, 상기 서술한 요인에 의한 이송 오차가 발생하기 때문에, 그대로 2 단계의 노광을 하면, 제 2 분할 패턴 (P2) 이 약간이지만 위치 어긋남을 일으킨다. 예를 들어, 워크 스테이지 (2) 의 단계 이송 중에 워크 스테이지 (2) 의 요잉과 X 축 방향 직진도의 에러에 의해, 도 11(c) 와 같이 직진도 (△x), 경사 각도 (θ') 만큼 정규 위치로부터 어긋나 버린다. As described above, when sending the work stage 2 to the mask M in the amount of one step in the direction of the arrow Y in FIG. The second division pattern P2 is slightly but causes positional shift. For example, due to the yawing of the work stage 2 and the error of the straightness in the X-axis direction during the step feeding of the work stage 2, the straightness Δx and the inclination angle θ 'as shown in Fig. 11C. We shift from normal position by).

그래서, 유리 기판 (W) 상에 제 2 분할 패턴 (P2) 을 노광 전사하기 전에, 간섭계 (62, 63 및 64) 에 의해 얻어지고 있는 단계 이송 완료 후의 워크 스테이지 (2) 의 위치의 검출 결과를, 연결 노광 위치를 보정하는 보정 제어 수단에 출력한다. 그리고, 그 보정 제어 수단에서는, 그 검출 결과에 기초하여 연결 노광을 위한 위치 결정 보정량을 산출하고, 그 산출 결과에 기초하여 마스크 위치 조정 수단 (13; 및 이송시의 피칭 보정 등, 필요에 따라 갭 조정을 행하기 위하여 상하 미동 장치 (23)) 의 X 축 방향 구동 장치 (13x) 및 Y 축 방향 구동 장치 (13y) 를 제어하여 마스크 유지틀 (12) 의 위치를 조정하고, 마스크 (M) 의 위치 어긋남을 보정하는 얼라인먼트 조정을 행한다. 요잉, 즉 경사 각도 (θ') 는, 2 대의 Y 축 간섭계 (62, 63) 에 의한 검출 결과의 차이에 기초하여, 제어 장치 (80) 에 포함되는 연산 장치에 의해 산출된다. 또, △x 는 X 축 간섭계 (64) 에 의한 검출 결과에 기초하여 얻어진다. Y 축 방향 위치에 대해서도, 요잉 및 X 축 방향 현재 위치를 가미하여 필요에 따라 보정할 양이 구해진다. Therefore, before exposure-transferring the 2nd division pattern P2 on the glass substrate W, the detection result of the position of the work stage 2 after completion of the step conveyance acquired by the interferometers 62, 63, and 64 is carried out. Output to correction control means for correcting the connection exposure position. And the correction control means calculates the positioning correction amount for the connection exposure based on the detection result, and gaps as needed, such as mask position adjustment means 13 and pitching correction at the time of transfer, based on the calculation result. In order to perform the adjustment, the position of the mask holding frame 12 is adjusted by controlling the X-axis direction driving device 13x and the Y-axis direction driving device 13y of the up and down fine motion device 23 to adjust the position of the mask M. The alignment adjustment which corrects a position shift is performed. Yawing, that is, the inclination angle θ 'is calculated by the computing device included in the control device 80 based on the difference in the detection results by the two Y-axis interferometers 62 and 63. Δx is obtained based on the detection result by the X-axis interferometer 64. Also for the Y-axis position, the amount to be corrected as needed is obtained by taking into account the yawing and the X-axis present position.

(6) 2 단계째의 노광(6) second stage exposure

그 후, 조명 광학계 (3) 의 노광 제어용 셔터 (34) 를 개방 제어하여 2 단계째의 노광을 행하고, 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 을 기판 (W) 의 소정 위치에 전사하여, 기판 (W) 상에 위치 어긋남이 수정된 제 2 분할 패턴 (P2) 을 얻는다 (도 11(d) 참조).Thereafter, the exposure control shutter 34 of the illumination optical system 3 is opened to perform exposure in the second stage, the mask pattern P of the mask M is transferred to a predetermined position of the substrate W, and the substrate The second division pattern P2 in which the position shift is corrected on (W) is obtained (see Fig. 11 (d)).

(7) 3 단계째 이후의 노광(7) Exposure after the third step

이하, 상기(4) ∼ (6) 과 동일하게 하여, 각 단계째에서의 노광 위치로 워크 스테이지 (2) 를 래피드 모드에서 이동시키고, 워크 스테이지 (2) 의 이송 오차에 의한 얼라인먼트 조정 및 각 단계의 노광을 행하여, 기판 (W) 상에 위치 어긋남이 수정된 각 분할 패턴 (P3 ∼ P6) 이 얻어진다. 6 단계째의 노광이 완료되면, 워크 스테이지 (2) 가 제어 원점 위치로 복귀되고, 워크 척 (8) 에 의해 진공 흡착 상태가 해제된 후, 도시하지 않은 반송 장치에 의해 유리 기판 (W) 이 외부로 반출되고, 새로운 유리 기판 (W) 의 노광을 위해 상기 (2) ∼ (7) 의 처리가 행해진다.In the same manner as in (4) to (6) below, the work stage 2 is moved in the rapid mode to the exposure position in each step, alignment adjustment by the feed error of the work stage 2, and each step Exposure is performed, and each of the divided patterns P3 to P6 in which the positional deviation is corrected on the substrate W is obtained. When the exposure of the sixth step is completed, the work stage 2 is returned to the control home position, and after the vacuum suction state is released by the work chuck 8, the glass substrate W is moved by a conveyer not shown. It is carried out outside and the process of said (2)-(7) is performed for exposure of the new glass substrate W. FIG.

따라서, 본 실시형태의 분할 축차 노광 장치 (PE) 에 의하면, 노광시의 마스크 (M) 를 평평한 형상으로 유지하는 플랫 상태 형성 수단으로서, 대략 사발형 형상으로 형성되는 마스크 (M) 를 구비하고, 기판 (W) 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때, 워크 스테이지 이송 기구 (2B) 는, 기판 (W) 과 마스크 (M) 사이의 노광 갭을 유지한 채로, 워크 스테이지 (2) 를 마스크 스테이지 (1) 에 대하여 상대 이동시키기 때문에, 마스크 (M) 의 진동을 억제하면서, 래피드 모드에 의한 기판 (W) 과 마스크 (M) 의 상대 이동을 실현시킬 수 있어 노광 동작의 택트 타임을 단축시킬 수 있다. 또, 마스크 (M) 는, 노광시에 평평한 형상으로 유지되기 때문에, 고정밀도의 노광을 행할 수 있고, 고정밀도이고 고속 처리를 가능하게 한 분할 축차 노광 장치 (PE) 를 제공할 수 있다. Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of this embodiment, it is provided with the mask M formed in a substantially bowl shape as flat state formation means which keeps the mask M at the time of exposure in a flat shape, When exposing at a plurality of predetermined positions on the substrate W, the work stage feed mechanism 2B moves the work stage 2 to the mask stage (while maintaining the exposure gap between the substrate W and the mask M). Since the relative movement with respect to 1), the relative movement of the substrate W and the mask M by the rapid mode can be realized while suppressing the vibration of the mask M, thereby reducing the tact time of the exposure operation. . In addition, since the mask M is maintained in a flat shape at the time of exposure, it is possible to provide high-precision exposure, and can provide the divided sequential exposure apparatus PE that enables high-precision and high-speed processing.

(제 4 실시형태)(4th Embodiment)

다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 분할 축차 노광 장치 (PE) 에 대하여 도 25 를 참조하여 설명한다. 또한, 제 1, 제 3 실시형태와 동등 부분에 관해서는 동일 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략화한다. Next, the division sequential exposure apparatus PE which concerns on 4th Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. In addition, about the part equivalent to 1st, 3rd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted or simplified.

본 실시형태에서는, 마스크로서, 종래의 것과 마찬가지로, 중력이 작용하지 않는 상태 (또는, 세로 놓기) 에서 수평으로 배치하였을 때에 평평한 형상을 나타 내는 마스크 (M0) 가 사용되고 있다. 한편, 본 실시형태의 척 장치에서는, 도 25 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 스페이서 (20A, 20B) 가 하면에 테이퍼면을 가지고 있고, 척부 (16) 는, 외단부인 외주연부로부터 내측을 향하여 위쪽으로 경사진 장착면 (16b) 을 갖도록 스페이서 (20A, 20B) 에 고정된다. 즉, 본 실시형태에서는, 외단부로부터 내측을 향하여 위쪽으로 경사진 장착면 (16b) 을 가지고 마스크 (M0) 를 처킹하는 척부 (16) 가, 노광시의 마스크 (M0) 를 평평한 형상으로 유지하는 플랫 상태 형성 수단을 구성한다. In this embodiment, the mask M0 which shows a flat shape when it arrange | positions horizontally in the state in which gravity does not act (or vertical laying) is used as a mask as a conventional thing. On the other hand, in the chuck device of the present embodiment, as shown in FIG. 25, the two spacers 20A and 20B have a tapered surface on the lower surface thereof, and the chuck portion 16 is upwardly inward from the outer circumferential portion, which is the outer end portion. It is fixed to the spacers 20A and 20B to have the inclined mounting surface 16b. That is, in this embodiment, the chuck | zipper part 16 which chucks the mask M0 with the mounting surface 16b inclined upwards toward the inner side from the outer end part maintains the mask M0 at the time of exposure to a flat shape. It constitutes a flat state forming means.

이로써, 흡인 노즐 (16a) 을 통하여 진공식 흡착 장치에 의해 마스크 (M0) 를 척부 (16) 로 유지하면, 마스크 (M0) 는 장착면 (16b) 에 의해 중앙 부분이 볼록한 형상의 휨 경향이 되지만 (도 25 의 1 점 쇄선), 자체 중량 휨이 작용함으로써 마스크 (M0) 는 평평한 형상으로 유지된다 (도 25의 실선). Thus, if the mask M0 is held at the chuck 16 by the vacuum suction device via the suction nozzle 16a, the mask M0 tends to be warped in a shape in which the center portion is convex by the mounting surface 16b. (The dashed-dotted line in FIG. 25), the mask M0 is maintained in a flat shape by the action of its own weight bending (solid line in FIG. 25).

그 외의 구성 및 작용에 대해서는, 제 1, 제 3 실시형태의 것과 동일하다. Other configurations and actions are the same as those in the first and third embodiments.

따라서, 본 실시형태의 분할 축차 노광 장치 (PE) 에 의하면, 노광시의 마스크 (M0) 를 평평한 형상으로 유지하는 플랫 상태 형성 수단으로서, 외단부로부터 내측을 향하여 위쪽으로 경사진 장착면 (16b) 을 가지고 마스크 (M0) 를 처킹하는 척부 (16) 를 구비하고, 기판 (W) 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때, 워크 스테이지 이송 기구 (2) 는, 기판 (W) 과 마스크 (M) 사이의 노광 갭을 유지한 채로, 워크 스테이지 (2) 를 마스크 스테이지 (1) 에 대하여 상대 이동시키기 때문에, 마스크 (M) 의 진동을 억제하면서, 래피드 모드에 의한 기판 (W) 과 마스크 (M) 와의 상대 이동을 실현시킬 수 있어 노광 동작의 택트 타임을 단축시킬 수 있다. 또, 마스크 (M0) 는, 노광시에 평평한 형상으로 유지되기 때문에, 고정밀도의 노광을 행할 수 있고, 고정밀도이고 고속 처리를 가능하게 한 분할 축차 노광 장치 (PE) 를 제공할 수 있다. Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of this embodiment, the mounting surface 16b which inclines upward toward the inner side from the outer end as flat state formation means which keeps the mask M0 at the time of exposure in a flat shape. Having a chuck portion 16 for chucking the mask M0, and when exposing at a plurality of predetermined positions on the substrate W, the work stage feed mechanism 2 is disposed between the substrate W and the mask M. FIG. Since the work stage 2 is relatively moved with respect to the mask stage 1 while maintaining the exposure gap of, while the vibration of the mask M is suppressed, the substrate W and the mask M in the rapid mode are suppressed. The relative movement can be realized and the tact time of the exposure operation can be shortened. In addition, since the mask M0 is maintained in a flat shape at the time of exposure, it is possible to provide a high-precision exposure and can provide a divided sequential exposure apparatus PE that enables high-precision and high-speed processing.

또한, 상기 실시형태와 같이, 테이퍼면을 갖는 2 개의 스페이서 (20A, 20B) 를 형성하여, 상기 위쪽으로 경사진 장착면 (16b) 을 구성하는 대신에, 도 26 에 나타내는 바와 같은 2 개의 스페이서 (20C, 20D) 를 형성하여 구성해도 된다. 이 경우, 스페이서 (20D) 는, 경사면을 갖는 고정 부재 (81) 와 이송 나사 (83) 에 의해 가동하는 경사면을 갖는 가동 부재 (82) 로 구성되고, 가동 부재 (82) 를 고정 부재 (81) 에 대하여 이동시킴으로써, 척부 (16) 의 장착면 (16b) 을 외단부로부터 내측을 향하여 위쪽으로 경사지도록 해도 된다. In addition, instead of forming two spacers 20A and 20B having a tapered surface and forming the upwardly inclined mounting surface 16b as in the above embodiment, two spacers as shown in FIG. 26 ( 20C, 20D) may be formed and configured. In this case, the spacer 20D is comprised from the fixing member 81 which has an inclined surface, and the movable member 82 which has the inclined surface movable by the feed screw 83, The movable member 82 is fixed to the fixing member 81 By moving with respect to, the mounting surface 16b of the chuck | zipper part 16 may be inclined upwards toward an inner side from an outer end part.

(제 5 실시형태)(5th Embodiment)

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 분할 축차 노광 장치 (PE) 에 대하여 도 27 을 참조하여 설명한다. 또한, 제 1, 제 3 실시형태와 동등 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략화한다. Next, the divided sequential exposure apparatus PE which concerns on 3rd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. In addition, about the part equivalent to 1st, 3rd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected, and description is abbreviate | omitted or simplified.

본 실시형태에서는, 마스크로서, 제 4 실시형태와 마찬가지로, 중력이 작용하지 않는 상태 (또는, 세로 놓기) 에서 수평으로 배치하였을 때에 평평한 형상을 나타내는 마스크 (M0) 가 사용되고 있다. 한편, 본 실시형태의 마스크 유지틀 (12A) 의 상부 내주연에는, 유리 부재 (90) 가 고정되어 있다. 또, 마스크 유지틀 (12A) 과 척부 (16) 사이에 배치되는 2 개의 스페이서 (20E) 는, 마스크 유지틀 (12A) 의 내주연을 덮도록 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 이로써, 마스 크 (M0) 의 상면측에는, 마스크 (M0), 척부 (16), 스페이서 (20E), 마스크 유지틀 (12A) 및 유리 부재 (90) 에 의해 밀폐 공간 (91) 이 형성되고, 밀폐 공간 (91) 내에는, 압력 제어 기구 (92) 에 의해 소정의 공기압으로 제어된다. In this embodiment, the mask M0 which shows a flat shape when it arrange | positions horizontally in the state where gravity does not act (or vertical laying) is used as a mask as 4th Embodiment. On the other hand, the glass member 90 is being fixed to the upper inner peripheral edge of 12 A of mask holding frames of this embodiment. In addition, the two spacers 20E disposed between the mask holder 12A and the chuck 16 are formed in a rectangular shape so as to cover the inner circumference of the mask holder 12A. Thereby, the sealing space 91 is formed in the upper surface side of the mask M0 by the mask M0, the chuck | zipper part 16, the spacer 20E, the mask holding frame 12A, and the glass member 90, and is sealed. In the space 91, it is controlled by the pressure control mechanism 92 to a predetermined air pressure.

이로써, 흡인 노즐 (16a) 을 통하여 진공식 흡착 장치에 의해 마스크 (M0) 를 척부 (16) 에 유지한 상태에서, 압력 제어 기구 (92) 를 작동시켜, 밀폐 공간 (91) 내를 부압으로서 마스크 (M0) 의 상면 및 하면에 접하는 공기에 압력 차이를 발생시키면, 중앙 부분이 오목한 마스크 (M0; 도 27 의 1 점 쇄선) 는, 평평한 형상으로 유지된다 (도 27의 실선).Thereby, the pressure control mechanism 92 is operated in the state which hold | maintained the mask M0 in the chuck | zipper part 16 by the vacuum suction device via the suction nozzle 16a, and masks the inside of the sealed space 91 as a negative pressure. When a pressure difference is generated in the air contacting the upper and lower surfaces of M0, the mask M0 (dotted dashed line in FIG. 27) in which the center portion is concave is maintained in a flat shape (solid line in FIG. 27).

그 외의 구성 및 작용에 대해서는, 제 1 실시형태의 것과 동일하다. Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.

따라서, 본 실시형태의 분할 축차 노광 장치 (PE) 에 의하면, 노광시의 마스크 (M0) 를 평평한 형상으로 유지하는 플랫 상태 형성 수단으로서, 마스크 (M0) 의 상면 및 하면에 접하는 공기에 압력 차이를 발생시키는 압력 제어 기구 (92) 를 구비하고, 기판 (W) 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때, 워크 스테이지 이송 기구 (2) 는, 기판 (W) 과 마스크 (M) 사이의 노광 갭을 유지한 채로, 워크 스테이지 (2) 를 마스크 스테이지 (1) 에 대하여 상대 이동시키기 때문에, 마스크 (M) 의 진동을 억제하면서, 래피드 모드에 의한 기판 (W) 과 마스크 (M) 의 상대 이동을 실현시킬 수 있어 노광 동작의 택트 타임을 단축시킬 수 있다. 또, 마스크 (M0) 는, 노광시에 평평한 형상으로 유지되기 때문에, 고정밀도의 노광을 행할 수 있어, 고정밀도이고 고속 처리를 가능하게 한 분할 축차 노광 장치 (PE) 를 제공할 수 있다. Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of this embodiment, as a flat state formation means which keeps the mask M0 at the time of exposure in a flat shape, the pressure difference is applied to the air which contact | connects the upper surface and lower surface of the mask M0. The pressure control mechanism 92 which generate | occur | produces, and when exposing at the some predetermined position on the board | substrate W, the work stage feed mechanism 2 hold | maintains the exposure gap between the board | substrate W and the mask M. FIG. Since the work stage 2 is relatively moved relative to the mask stage 1, the relative movement of the substrate W and the mask M by the rapid mode can be realized while suppressing the vibration of the mask M. This can shorten the tact time of the exposure operation. In addition, since the mask M0 is maintained in a flat shape at the time of exposure, it is possible to provide high-precision exposure, and can provide the divided sequential exposure apparatus PE that enables high-precision and high-speed processing.

(제 6 실시형태)(6th Embodiment)

다음으로, 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 분할 축차 노광 장치 (PE) 에 대하여 설명한다. 또한, 제 1, 제 3 실시형태와 동등 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략화한다. Next, the division sequential exposure apparatus PE which concerns on 6th Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, about the part equivalent to 1st, 3rd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected, and description is abbreviate | omitted or simplified.

본 실시형태에서는, 마스크로서, 제 4 실시형태와 마찬가지로, 중력이 작용하지 않는 상태 (또는, 세로 놓기) 에서 수평으로 배치하였을 때에 평평한 형상을 나타내는 마스크 (M0) 가 사용되고 있다. 한편, 본 실시형태의 척부 (16) 에서는, 흡인 노즐 (16a) 의 외측에 배관 (H) 이 배치되어 있다. 배관 (H) 에는, 복수의 토출구 (Ha) 가, 기판 (W) 의 표면을 향하여 개구하여 형성되어 있고, 또, 외부의 정압(正壓) 펌프 (P) 와 접속되어 있다. In this embodiment, the mask M0 which shows a flat shape when it arrange | positions horizontally in the state where gravity does not act (or vertical laying) is used as a mask as 4th Embodiment. On the other hand, in the chuck | zipper part 16 of this embodiment, the piping H is arrange | positioned outside the suction nozzle 16a. The plurality of discharge ports Ha are formed in the pipe H so as to open toward the surface of the substrate W, and are connected to an external positive pressure pump P. As shown in FIG.

그리고, 본 실시형태에서는, 각 층의 패턴을 기판 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때, 1 단계의 노광을 행할 때, 기판 (W) 과 마스크 (M0) 사이의 노광 갭을 조정하기 위해서 Z 축 이송대 (2A) 를 작동시키지만, 이 때, 노광 갭을 부여하도록 기판 (W) 을 마스크 (M) 에 접근시킴으로써, 마스크 (M0) 와 기판 (W) 사이의 기압을 상승시켜 양압을 발생시키고, 마스크 (M0) 를 평평한 형상이 되도록 변형시킨다. And in this embodiment, when exposing the pattern of each layer in several predetermined positions on a board | substrate, and performing a 1st stage exposure, in order to adjust the exposure gap between the board | substrate W and the mask M0, Z-axis While operating the transfer table 2A, at this time, the substrate W is brought close to the mask M to impart an exposure gap, thereby raising the atmospheric pressure between the mask M0 and the substrate W to generate a positive pressure, The mask M0 is deformed to have a flat shape.

또한, 정압 펌프 (P) 로부터 배관 (H) 을 통하여 기체를 공급함으로써, 토출구 (Ha) 로부터 기체를 토출시키고, 에어 커튼을 형성함과 함께, 마스크 (M0) 와 기판 (W) 의 주위에 있어서 작은 간극을 형성하여 주위 압력을 형성하고, 마스크 (M0) 와 기판 (W) 사이의 압력 분포를 유지하도록 하여, 마스크 (M0) 의 평평한 형 상을 유지하도록 하고 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, Z 축 이송대 (2A), 정압 펌프 (P) 및 배관 (H) 이 마스크 (M0) 와 기판 (W) 사이에 양압을 발생시키는 양압 발생 기구로서 작용하고 있다. In addition, by supplying gas from the constant pressure pump P through the pipe H, the gas is discharged from the discharge port Ha, and an air curtain is formed, while the mask M0 and the substrate W are around. A small gap is formed to form an ambient pressure to maintain the pressure distribution between the mask M0 and the substrate W so as to maintain a flat shape of the mask M0. Therefore, in this embodiment, 2 A of Z-axis feeders, the positive pressure pump P, and the piping H act as a positive pressure generation mechanism which produces a positive pressure between the mask M0 and the board | substrate W. As shown in FIG.

또, 래피드 모드에서 워크 스테이지 (2) 를 마스크 스테이지 (1) 에 대하여 상대 이동시킬 때, 기판 (W) 과 마스크 (M0) 사이의 노광 갭을 유지하기 위해서, 정압 펌프 (P) 로부터 기체를 공급하고 있고, 에어 커튼에 의해 마스크 (M0) 와 기판 (W) 사이의 압력 분포를 유지하면서 단계 이동이 행해진다. Moreover, when moving the work stage 2 relative to the mask stage 1 in the rapid mode, gas is supplied from the constant pressure pump P in order to maintain the exposure gap between the substrate W and the mask M0. The step is performed while maintaining the pressure distribution between the mask M0 and the substrate W by the air curtain.

그 외의 구성 및 작용에 대해서는, 제 1, 제 3 실시형태의 것과 동일하다. Other configurations and actions are the same as those in the first and third embodiments.

따라서, 본 실시형태의 분할 축차 노광 장치 (PE) 에 의하면, 노광시의 마스크 (M0) 를 평평한 형상으로 유지하는 플랫 상태 형성 수단으로서, 마스크와 기판 사이에 양압을 발생시키는 양압 발생 기구를 구비하고, 기판 (W) 상의 복수의 소정 위치에서 노광할 때, 워크 스테이지 이송 기구 (2) 는, 기판 (W) 과 마스크 (M) 사이의 노광 갭을 유지한 채로, 워크 스테이지 (2) 를 마스크 스테이지 (1) 에 대하여 상대 이동시키기 때문에, 마스크 (M) 의 진동을 억제하면서, 래피드 모드에 의한 기판 (W) 과 마스크 (M) 의 상대 이동을 실현시킬 수 있다. 또, 마스크 (M0) 는, 노광시에 평평한 형상으로 유지되기 때문에, 고정밀도의 노광을 행할 수 있어, 고정밀도이고 고속 처리를 가능하게 한 분할 축차 노광 장치 (PE) 을 제공할 수 있다. Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of this embodiment, it is a flat state formation means which keeps the mask M0 at the time of exposure in a flat shape, and is provided with the positive pressure generation mechanism which produces a positive pressure between a mask and a board | substrate. When exposing at a plurality of predetermined positions on the substrate W, the work stage transport mechanism 2 masks the work stage 2 to the mask stage while maintaining the exposure gap between the substrate W and the mask M. FIG. Since relative movement with respect to (1), relative movement of the substrate W and the mask M in the rapid mode can be realized while suppressing the vibration of the mask M. FIG. In addition, since the mask M0 is held in a flat shape at the time of exposure, it is possible to provide a high-precision exposure, and can provide a divided sequential exposure apparatus PE that enables high-precision and high-speed processing.

또한, 본 발명은, 상기 서술한 실시형태에 임의로 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 형태로 실시할 수 있는 것이다. In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above arbitrarily, It can implement in various forms in the range which does not deviate from the summary.

본 발명에 의하면, 제어 장치는, 이송 기구가 수평 방향의 상대 이동과 수직 방향의 상대 이동을 동기시키도록 이송 기구를 제어하기 때문에, 안전성을 확보하면서, 단시간동안 단계 동작을 행하여, 노광 동작의 택트 타임을 단축시킬 수 있고, 이로써, 스루풋을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, since the control device controls the transfer mechanism so that the transfer mechanism synchronizes the relative movement in the horizontal direction and the relative movement in the vertical direction, the control device performs the step operation for a short time while ensuring safety, and thus the tact of the exposure operation. The time can be shortened, whereby the throughput can be improved.

Claims (6)

피노광재로서의 기판을 유지하는 워크 스테이지와, A work stage for holding a substrate as an exposed material, 상기 기판에 대향 배치되어 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와, A mask stage disposed opposite the substrate to hold a mask; 상기 기판에 대하여 패턴 노광용의 광을 상기 마스크를 통하여 조사하는 조사 수단과, Irradiation means for irradiating the substrate with light for pattern exposure through the mask; 상기 마스크의 마스크 패턴이 상기 기판 상의 복수의 소정 위치에 대향하도록 상기 워크 스테이지와 상기 마스크 스테이지의 일방을 타방에 대하여 수평 방향 및 수직 방향으로 상대 이동시키는 이송 기구와, A transfer mechanism for relatively moving the work stage and one of the mask stages in a horizontal direction and a vertical direction with respect to the other so that a mask pattern of the mask faces a plurality of predetermined positions on the substrate; 상기 이송 기구를 제어하는 제어 장치를 구비하는 노광 장치로서, An exposure apparatus comprising a control device for controlling the transfer mechanism, 상기 제어 장치는, 상기 이송 기구가 상기 수평 방향의 상대 이동과 상기 수직 방향의 상대 이동을 동기시키도록 상기 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.And the control device controls the transfer mechanism so that the transfer mechanism synchronizes the relative movement in the horizontal direction and the relative movement in the vertical direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이송 기구는, 상기 워크 스테이지를 수평 방향으로 이동시키기 위한 모터를 구비하고, The transfer mechanism includes a motor for moving the work stage in a horizontal direction, 상기 제어 장치는, 상기 수평 방향의 상대 이동 중에, 상기 모터의 상태 신호에 기초하여 상기 마스크와 상기 기판이 서로 근접하는 상기 수직 방향의 상대 이동을 개시하도록 상기 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The control device controls the transfer mechanism to start relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are close to each other based on a state signal of the motor during the relative movement in the horizontal direction. Exposure apparatus. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어 장치는, 상기 수평 방향의 상대 이동 중에, 상기 모터의 회전 속도가 소정 속도 이하로 감속되었을 때, 상기 마스크와 상기 기판이 서로 근접하는 상기 수직 방향의 상대 이동을 개시하도록 상기 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The control device controls the transfer mechanism to start relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are close to each other when the rotational speed of the motor is reduced to a predetermined speed or less during the relative movement in the horizontal direction. The exposure apparatus characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제어 장치는, 노광시에 있어서의 상기 마스크와 상기 기판 사이의 노광 갭보다 큰 제 1 갭까지, 상기 수평 방향의 상대 이동과 상기 마스크와 상기 기판이 서로 근접하는 상기 수직 방향의 상대 이동을 동기시키고, 또한, 상기 제 1 갭으로부터 상기 노광 갭까지, 상기 마스크와 상기 기판이 서로 더욱 근접하는 상기 수직 방향의 상대 이동만을 행하도록 상기 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The control device synchronizes the relative movement in the horizontal direction and the relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are close to each other, to a first gap that is larger than the exposure gap between the mask and the substrate during exposure. And the transfer mechanism is controlled so as to perform only the relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are closer to each other from the first gap to the exposure gap. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제어 장치는, 노광시에 있어서의 상기 마스크와 상기 기판 사이의 노광 갭으로부터 상기 노광 갭보다 큰 제 2 갭까지, 상기 마스크와 기판이 서로 이간되는 상기 수직 방향의 상대 이동만을 행하고, 또한, 상기 제 2 갭을 초과한 후, 상기 수평 방향의 상대 이동과 상기 마스크와 기판이 서로 더욱 이간되는 상기 수직 방향의 상대 이동을 동기시키도록 상기 이송 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The control device performs only the relative movement in the vertical direction in which the mask and the substrate are separated from each other from an exposure gap between the mask and the substrate at the time of exposure to a second gap that is larger than the exposure gap. And the transfer mechanism is controlled to synchronize the relative movement in the horizontal direction and the relative movement in the vertical direction such that the mask and the substrate are further separated from each other after exceeding the second gap. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용한 노광 방법으로서, As an exposure method using the exposure apparatus as described in any one of Claims 1-3, 상기 이송 기구는 상기 수평 방향의 상대 이동과 상기 수직 방향의 상대 이동을 동기하여 행하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.The transfer mechanism is configured to perform synchronous movement in the horizontal direction and relative movement in the vertical direction.
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