KR20220034028A - 노광 장치 및 노광 방법 - Google Patents

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장상돈
쇼헤이 야마자키
히데토 오오츠카
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브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
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Abstract

복잡한 기구를 이용하는 일이 없이 두께가 다른 여러 가지 종류의 기판이나 조립 오차 등에 의한 높이 방향의 격차에 대응할 수가 있다. 마스크가 재치되는 스테이지의 상면에는, 높이가 변화하는 리브로서, 수평면을 대략 따른 제1 방향을 따라 설치된 리브가 설치되어 있다. 리브의 저면과 반대측의 상면에는 복수의 인식 마크가 제1 방향을 따라 설치되어 있다.

Description

노광 장치 및 노광 방법
본 발명은, 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 스테이지 상에 배치된 기판에 노광 헤드에 의해 화상을 노광하는 노광 장치에 있어서, 얼라인먼트(alignment) 마크와 기준 스케일에 기초하여 얼라인먼트 센서의 교정을 행하는 노광 장치가 개시되어 있다. 이 노광 장치에서는, 기판이 배치되는 제1 스테이지와 기준 스케일이 고정되는 제2 스테이지가 각각 독립하여 승강 자유롭다.
일본국 특허공개 2006-337873호 공보
특허 문헌 1에 기재의 발명에서는, 기준 스케일의 두께와 기판의 두께가 다른 경우, 제2 스테이지를 승강시켜 기준 스케일의 높이를 노광 기준면의 높이에 일치시키지 않으면 안 되어 장치의 구조가 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 복잡한 기구를 이용하는 일이 없이 두께가 다른 여러 가지 종류의 기판이나 조립 오차 등에 의한 높이 방향의 격차에 대응할 수가 있는 노광 장치 및 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 노광 장치는, 예를 들면, 기판에 대해 노광을 행하는 노광 장치로서, 대략 수평인 재치면에 상기 기판이 재치되는 대략 판상의 스테이지와, 상기 스테이지를 수평면을 대략 따른 제1 방향으로 이동시키는 제1 구동부와, 상기 스테이지의 상방에 설치된 광조사부와, 상기 광조사부에 인접하거나 또는 상기 광조사부에 설치된 독취부(讀取部)와, 상기 광조사부 및 상기 독취부를 연직 방향으로 이동시키는 제2 구동부와, 상기 재치면의 상기 제1 방향과 대략 직교하는 제2 방향을 따른 2개의 변(邊) 중에서 적어도 일방의 근방에 설치된 피독취부로서, 복수의 인식 마크를 포함하는 피독취부를 구비하고, 상기 피독취부는, 높이가 변화하는 리브(rib)로서, 상기 제1 방향을 따라 설치된 리브를 가지고, 상기 리브의 저면(底面)은 상기 재치면에 설치되어 있고, 상기 리브의 상기 저면과 반대측의 상면에는 복수의 상기 인식 마크가 상기 제1 방향을 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련되는 노광 장치에 의하면, 마스크가 재치되는 스테이지의 상면에는, 높이가 변화하는 리브로서, 제1 방향을 따른 리브가 설치되어 있고, 리브의 저면과 반대측의 상면에는 복수의 인식 마크가 제1 방향을 따라 설치되어 있다. 이에 의해, 마스크의 두께가 다른 경우에 있어서도, 1개의 인식 마크의 높이를 얼라인먼트 마크의 높이와 대략 일치시킬 수가 있다. 따라서, 복잡한 기구를 이용하는 일이 없이 여러 가지 두께의 기판에 대응할 수가 있다. 또, 조립 오차에 의한 독취부의 높이 방향의 격차에 대응할 수가 있다. 또한, 리브의 높이는 서서히 변화해도 좋고, 리브가 계단 형상이어도 좋다.
여기서, 상기 리브는, 상기 제2 방향을 따라 인접하여 설치된 제1 리브 및 제2 리브를 가지고, 상기 제1 리브의 상면 및 상기 제2 리브의 상면은, 기울기가 대략 같고, 상기 제1 리브의 가장 높은 위치에 있어서의 높이와 상기 제2 리브의 가장 낮은 위치에 있어서의 높이가 대략 같아도 좋다. 이에 의해, 스테이지의 제1 방향의 길이를 짧게 할 수가 있다. 또한, 3개 이상의 리브는 2개의 리브(제1 리브 및 제2 리브)의 조합으로 생각할 수가 있다.
여기서, 상기 제1 구동부는, 상기 스테이지를 상기 제2 방향으로 이동시키고, 상기 광조사부는, 상기 제2 방향을 따라 인접하여 설치된 제1 광조사부와 제2 광조사부를 가지고, 상기 독취부는, 상기 제1 광조사부에 인접하거나 또는 상기 제1 광조사부에 설치된 제1 독취부와, 상기 제2 광조사부에 인접하거나 또는 상기 제2 광조사부에 설치된 제2 독취부를 가지고, 상기 피독취부는, 상기 제2 방향의 위치가 상기 제1 독취부와 상기 제2 독취부와의 사이에 위치해도 좋다. 이에 의해, 인접하는 2개 독취부에서 같은 피독취부를 독취할 수 있다. 그 결과, 독취부간의 상대 위치를 측정하고, 광조사부가 다수 있는 멀티 헤드 노광기를 이용하여 묘화를 행할 수가 있다. 또한, 3개 이상의 광조사부는 2개의 광조사부(제1 광조사부 및 제2 광조사부)의 조합으로 생각할 수가 있고, 3개 이상의 독취부는 2개의 독취부(제1 독취부 및 제2 독취부)의 조합으로 생각할 수가 있다.
여기서, 상기 피독취부는, 상기 스테이지의 상기 제2 방향을 따른 2개의 변의 근방에 설치되어 있어도 좋다. 이에 의해, 스테이지가 제1 방향을 따라 똑바로 이동하고 있는지, 스테이지가 제2 방향으로 만곡하면서 제1 방향으로 이동하고 있는지 등을 검지할 수가 있다.
여기서, 상기 인식 마크는, 상기 독취부의 개구 수에 기초한 크기로 상기 리브에 설치되어 있어도 좋다. 이에 의해, 인식 마크(mark)의 크기를, 1개의 인식 마크에게만 초점이 맞고, 복수의 인식 마크에 초점이 맞지 않는 것 같은 크기로 할 수 있다.
여기서, 상기 기판에는, 얼라인먼트 마크가 설치되어 있고, 상기 제1 구동부에 의해 상기 스테이지를 상기 제1 방향으로 이동시켜 상기 독취부의 시야 내에 상기 얼라인먼트 마크를 배치하고, 상기 제2 구동부에 의해 상기 기판의 높이에 맞추어 상기 광조사부 및 상기 독취부를 연직 방향으로 이동하여, 상기 독취부에서 상기 얼라인먼트 마크를 독취하고, 또한, 상기 제1 구동부에 의해 상기 스테이지를 상기 제1 방향으로 이동시켜 상기 독취부의 시야 내에 상기 인식 마크를 배치하고, 상기 독취부에서 상기 인식 마크를 독취하는 처리와, 상기 얼라인먼트 마크 및 상기 인식 마크를 독취한 결과에 기초하여 상기 광조사부로부터 상기 기판에 광을 조사하는 묘화 처리를 행하는 제어부를 구비해도 좋다. 이에 의해, 시간의 경과에 수반하여 온도 변화 등에 의해 스테이지나 기판의 높이가 변화했다고 해도, 독취부의 높이를 얼라인먼트 마크에 맞춘 상태로 얼라인먼트 마크와 인식 마크를 독취할 수가 있다.
여기서, 상기 인식 마크는, 대략 5㎛ 이상의 두께이며, 대략 직교하는 4방향으로 돌출하는 돌기부를 가지는 평면시 대략 십자 형상이며, 상기 돌기부의 단면 형상은, 상기 리브측이 넓고, 상기 리브의 반대측이 좁은 대략 사다리꼴 형상이며, 상기 돌기부의 양측의 측면인 제1 측면 및 제2 측면은, 상기 상면에 대해 경사진 경사면이며, 상기 제1 측면의 상기 상면에 대한 경사 각도의 절대치와 상기 제2 측면의 상기 상면에 대한 경사 각도의 절대치와의 차가 대략 1도 이내이며, 상기 제어부는, 상기 독취부를 연직 방향으로 이동시키면서 상기 인식 마크를 독취해도 좋다. 이에 의해, 독취부의 높이에 구속되지 않고, 독취부가 사다리꼴형 인식 마크의 중심을 정확하게 독취할 수 있다. 그 결과, 독취부의 광축의 기울기를 검지하여, 높은 정밀도의 묘화가 가능하게 된다.
여기서, 상기 스테이지에 착탈 가능하게 설치되는 대략 판상의 교환식 피독취부를 구비하고, 상기 인식 마크는, 대략 수10㎚로부터 대략 1㎛의 두께이며, 상기 교환식 피독취부에는, 대략 5㎛ 이상의 두께이며, 대략 직교하는 4방향으로 돌출하는 돌기부를 가지는 평면시 대략 십자 형상의 사다리꼴형 인식 마크가 설치되어 있고, 상기 돌기부의 단면 형상은, 상기 교환식 피독취부를 상기 재치면에 재치했을 때에, 상기 스테이지측이 넓고, 상기 스테이지의 반대측이 좁은 대략 사다리꼴 형상이며, 상기 돌기부의 양측의 측면인 제1 측면 및 제2 측면은, 상기 교환식 피독취부를 상기 재치면에 재치했을 때에 상기 재치면에 대해 경사진 경사면이며, 상기 제1 측면의 상기 재치면에 대한 경사 각도의 절대치와 상기 제2 측면의 상기 재치면에 대한 경사 각도의 절대치와의 차가 대략 1도 이내이며, 상기 제어부는, 상기 독취부를 연직 방향으로 이동시키면서 상기 사다리꼴형 인식 마크를 독취해도 좋다. 이에 의해, 독취부의 광축의 기울기를 검지하여, 높은 정밀도의 묘화가 가능하게 된다. 또, 사다리꼴형 인식 마크를 인식 마크로 따로 하고 인식 마크를 얇게 함으로써, 독취부가 인식 마크를 정확하게 독취할 수가 있어 높은 정밀도의 묘화가 가능하게 된다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 노광 방법은, 예를 들면, 제1 방향을 따라 이동 가능하게 설치된 스테이지(stage)의 상방에 설치된 광조사부를 이용하여 기판에 노광을 행하는 노광 방법으로서, 상기 스테이지의 대략 수평인 면에 상기 기판을 재치하는 스텝과, 상기 광조사부와, 상기 광조사부에 인접하거나 또는 상기 광조사부에 설치된 독취부를 상기 기판의 높이에 맞추어 연직 방향으로 이동하여, 상기 기판을 상기 독취부에서 독취하는 스텝과, 상기 스테이지의 상기 제1 방향과 대략 직교하는 제2 방향을 따른 2개의 변 중에서 적어도 일방의 근방에 설치된 피독취부로서, 상기 스테이지에 설치된 높이가 변화하는 리브의 상면에 상기 제1 방향을 따라 복수 설치되어 있는 인식 마크를 상기 독취부에서 독취하는 스텝과, 상기 기판의 독해 결과와 상기 인식 마크의 독해 결과에 기초하여, 상기 스테이지를 상기 제1 방향으로 이동시키면서 상기 광조사부로부터 상기 기판에 광을 조사하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 복잡한 기구를 이용하는 일이 없이 위치 결정용의 인식 마크를 여러 가지 두께의 기판에 대응시킬 수가 있다.
여기서, 상기 기판을 상기 독취부에서 독취하는 스텝에서는, 상기 기판에 설치된 얼라인먼트 마크를 상기 독취부에서 독취하고, 상기 광조사부로부터 상기 기판에 광을 조사하는 스텝에서는, 상기 얼라인먼트 마크의 독해 결과와 상기 인식 마크의 독해 결과에 기초하여 상기 기판에 광을 조사해도 좋다. 이에 의해, 독취부의 높이를 얼라인먼트 마크에 맞춘 상태로 얼라인먼트 마크와 인식 마크를 독취할 수가 있다.
여기서, 상기 스테이지에 상기 기판을 재치하기 전에 행하는 교정 스텝을 가지고, 상기 교정 스텝은, 상기 독취부를 상기 스테이지에 가까이하는 방향 및 상기 스테이지로부터 멀리하는 방향으로 이동시키면서, 두께가 대략 5㎛ 이상으로 평면시 대략 십자 형상의 사다리꼴형 인식 마크이며, 상기 스테이지측이 넓고 상면측이 좁은 대략 사다리꼴 형상의 단면 형상을 가지는 사다리꼴형 인식 마크를 상기 독취부에서 독취하는 스텝과, 상기 사다리꼴형 인식 마크의 독해 결과에 기초하여 상기 독취부의 광축의 기울기를 검지하는 스텝을 포함하고, 상기 광조사부로부터 상기 기판에 광을 조사하는 스텝에서는, 상기 독취부의 광축의 기울기에 기초하여 묘화 위치를 조정해도 좋다. 이에 의해, 독취부의 광축의 기울기를 검지하여, 높은 정밀도의 묘화를 행할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 복잡한 기구를 이용하는 일이 없이 두께가 다른 여러 가지 종류의 기판이나 조립 오차 등에 의한 높이 방향의 격차에 대응할 수가 있다.
도 1은 제1의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치(1)의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 2는 노광 장치(1)의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 3은 피독취부(25)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 프레임(15)의 지지부(15a)의 개략을 나타내는 사시도이며 배면측(+x측)에서 본 도이다.
도 5는 광조사부(30a)의 개략을 나타내는 주요부 투시도이다.
도 6은 독취부(60a)의 개략을 나타내는 사시도이며 주요부를 투시한 도이다.
도 7은 광조사부(30a)의 부착 구조를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 8은 노광 장치(1)의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 사다리꼴형 인식 마크(41)를 나타내는 도이며, (A)는 평면도이며, (B)는 (A)의 C-C 단면도이다.
도 10은 독취부(60)를 상하 동작시켰을 때의 모습을 나타내는 도이며, (A)는 독취부(60)의 광축이 기울지 않은 경우이며, (B)는 독취부(60)의 광축이 기울어져 있는 경우이다.
도 11은 독취부(60)에서 피독취부(25)를 독취할 때의 독취부(60)의 시야를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 12는 피독취부(25-1)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명을, 대략 수평 방향으로 보유한 감광성 기판(예를 들면, 유리 기판)을 주사 방향으로 이동시키면서 레이저 등의 광을 조사하여 포토마스크(photo-mask)를 생성하는 노광 장치에 적용한 실시의 형태를 예로 하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 중복된 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
감광성 기판으로서는, 예를 들면, 열팽창율이 매우 작은(예를 들면, 약 5.5x10-7/K 정도) 석영 유리가 이용된다. 감광성 기판은, 여러 가지 크기의 것이 있고, 400㎜x400㎜ 정도의 것으로부터, 한 변이 예를 들면 1m를 넘는(예를 들면, 1400㎜x1220㎜) 대형의 것까지 있다. 또, 감광성 기판은, 크기에 따라 두께가 다르고, 예를 들면 7.5㎜~16㎜이다.
노광 장치에 의해 생성되는 포토마스크는, 예를 들면 액정표시장치용의 기판을 제조하기 위해서 이용되는 노광용 마스크이다. 포토마스크는, 대략 직사각형 형상의 기판 상에, 1개 또는 복수개의 이미지 디바이스용 전사 패턴이 형성된 것이다. 이하, 가공전, 가공중 및 가공후의 감광성 기판을 포괄해 마스크(100)라고 하는 용어를 사용한다.
다만, 본 발명의 노광 장치는, 마스크 제조 장치에 한정되지 않는다. 본 발명의 노광 장치는, 대략 수평 방향으로 보유한 기판을 주사 방향으로 이동시키면서 광(레이저, UV(Ultraviolet), 편광 광 등을 포함한다.)을 조사하는 여러 가지 장치를 포함하는 개념이다.
＜제1의 실시의 형태＞
도 1은 제1의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치(1)의 개략을 나타내는 사시도이다. 노광 장치(1)는, 주로 정반(定盤)(11)과, 판상부(12)와, 레일(13, 14)과, 프레임(15)과, 스테이지(20)와, 광조사부(30)와, 레이저 간섭계(50)와, 독취부(60)를 가진다. 또한, 도 1에 있어서는, 일부의 구성에 대해 도시를 생략하고 있다. 또, 노광 장치(1)는, 장치 전체를 덮는 도시하지 않는 온도 조정부에 의해 일정 온도로 유지되어 있다.
이하, 수평면을 대략 따른 방향을 x방향 및 y방향으로 하고, x방향 및 y방향과 대략 직교하는 방향(연직 방향)을 z방향으로 한다. 또, x방향과 y방향은 대략 직교한다.
정반(11)은, 대략 직방체(直方體) 형상(후판상(厚板狀))의 부재이며, 예를 들면, 돌(예를 들면, 화강암)이나 낮은 팽창율의 주물(예를 들면, 니켈계의 합금)로 형성된다. 정반(11)은, 상측(+z측)에 대략 수평(xy평면과 대략 평행)인 상면(11a)을 가진다.
정반(11)은, 설치면(예를 들면, 마루바닥) 상에 재치된 복수의 제진대(除振臺)(도시하지 않음) 상에 재치된다. 이에 의해, 정반(11)이 제진대를 통해 설치면 상에 재치된다. 제진대는, 이미 공지이기 때문에 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제진대는 필수는 아니다. 정반(11)의 +x측에는, 마스크(100)를 스테이지(20)에 설치하는 로더(loader)(도시하지 않음)가 설치된다.
레일(13)은, 세라믹제의 가늘고 긴 판상의 부재이며, 정반(11)의 상면(11a)에, 긴 방향이 x방향을 따르도록 고정된다. 레일(13)의 로더측(+x측)은 단(端)이 상면(11a)의 단부에 배치되고, 레일(13)의 반(反)로더측(-x측)은 단(端)이 상면(11a)의 단부보다 내측에 배치된다. 3개의 레일(13)은, 높이(z방향의 위치)가 대략 동일하고, 상면이 높은 정밀도 및 높은 평탄도로 형성된다.
판상부(12)는, 레일(13) 상에 재치된다. 판상부(12)는, 세라믹제의 대략 판상의 부재이며, 전체적으로 대략 직사각형 형상이다. 판상부(12)의 하면(-z측의 면)에는, 긴 방향이 x방향을 따르도록 가이드(guide)부(도시하지 않음)가 설치된다. 이에 의해, 판상부(12)가 x방향 이외로 이동하지 않게 판상부(12)의 이동 방향이 규제된다.
판상부(12)의 상면(12a)에는, 레일(14)이 설치된다. 레일(14)은, 긴 방향이 y방향을 따르도록 고정된다. 레일(14)은, 높이가 대략 동일하고, 상면이 높은 정밀도 및 높은 평탄도로 형성된다.
레일(14) 상에는, 스테이지(20)가 재치된다. 바꾸어 말하면, 스테이지(20)는, 판상부(12) 및 레일(13, 14)을 통해 상면(11a)에 설치된다.
스테이지(20)는, 평면시 대략 직사각형 형상의 대략 판상이며, 열팽창 계수가 대략 0.5~1x10-7/K인 저팽창성 세라믹이나 열팽창 계수가 대략 5x10-8/K인 초저팽창성 유리(glass) 세라믹을 이용하여 형성된다. 이에 의해, 스테이지(20)의 변형을 방지할 수가 있다. 또한, 스테이지(20)를 마스크(100)와 마찬가지로 신축하는 재료로 형성해도 좋다.
스테이지(20)의 하면에는, 긴 방향이 y방향을 따르도록 가이드부(도시하지 않음)가 설치된다. 이에 의해, 스테이지(20), 즉 판상부(12)가 y방향 이외로 이동하지 않게 스테이지(20)의 이동 방향이 규제된다. 이와 같이, 스테이지(20)(판상부(12))는, 레일(13)을 따라 x방향으로 이동 가능하게 설치되고, 스테이지(20)는, 레일(14)을 따라 y방향으로 이동 가능하게 설치된다.
스테이지(20)는, 상면(11a)과 대향하는 면과 반대측의 면인 대략 수평인 상면(20a)을 가진다. 상면(20a)은, 복수의 얼라인먼트 마크(101)가 설치된 마스크(100)(도 2 참조)가 재치되는 재치면이다. 또, 상면(20a)에는, 피독취부(25)(도 2 참조, 후에 상술)가 설치되어 있다. 얼라인먼트 마크(101) 및 피독취부(25)는, 독취부(60)에 의해 독취되고, 스테이지(20) 즉 마스크(100)의 위치 결정이 행해진다(후에 상술).
또한, 스테이지(20)는, x방향 및 y방향뿐만 아니라, z방향으로도 이동 가능하게 구성되어 있어도 좋다.
노광 장치(1)는, 구동부(81, 82)(도 1에서는 도시하지 않음, 도 8 참조)를 가진다. 구동부(81, 82)는, 예를 들면 리니어(linear) 모터이다. 구동부(81)는 스테이지(20)(판상부(12))를 레일(13)을 따라 x방향으로 이동시키고, 구동부(82)는 스테이지(20)를 레일(14)을 따라 y방향으로 이동시킨다. 구동부(81, 82)가 판상부(12)나 스테이지(20)를 이동시키는 방법은, 이미 공지의 여러 가지 방법을 이용할 수가 있다.
또, 노광 장치(1)는, 스테이지(20)의 위치를 측정하는 레이저 간섭계(50)를 가진다. 레이저 간섭계(50)는, 프레임(15)의 -y측에 설치된 기둥에 설치된 레이저 간섭계(51)와, 정반(11)의 +x측의 측면에 설치된 레이저 간섭계(도시 생략)를 가진다. 레이저 간섭계(50)를 이용하여 스테이지(20)의 위치를 측정하는 방법은, 이미 공지의 여러 가지 방법을 이용할 수가 있다.
정반(11)에는, 프레임(15)이 설치된다. 프레임(15)에는, 예를 들면 낮은 팽창율의 주물(예를 들면, 니켈계의 합금)이 이용된다. 프레임(15)은, 지지부(15a)와, 지지부(15a)를 양단에서 지지하는 2개의 기둥(15c)을 가진다. 프레임(15)은, 스테이지(20)의 상방(+z방향)에 광조사부(30)를 보유한다. 지지부(15a)에는, 광조사부(30)가 부착된다. 프레임(15)에 대해서는 후에 상술한다.
광조사부(30)는, 마스크(100)에 광(본 실시의 형태에서는, 레이저 광)을 조사한다. 광조사부(30)는, y방향을 따라 일정 간격(예를 들면, 대략 200㎜ 띄워서)으로 설치된다. 본 실시의 형태에서는, 7개의 광조사부(30a), 광조사부(30b), 광조사부(30c), 광조사부(30d), 광조사부(30e), 광조사부(30f), 광조사부(30g)를 가진다. 이동 기구(161)(도 4 참조)는, 광조사부(30a~30g)의 초점 위치가 마스크(100)의 상면에 맞도록 광조사부(30a~30g) 전체를 10㎜ 정도의 범위에서 z방향으로 이동시킨다. 또, 구동부(39)(39a~39g, 후에 상술)는, 광조사부(30a~30g)의 초점 위치의 미세 조정을 위해, 광조사부(30a~30g)를 30㎛ 정도의 범위에서 z방향으로 미동시킨다. 광조사부(30)에 대해서는 후에 상술한다.
독취부(60)는, 마스크(100)에 형성된 얼라인먼트 마크(101)(도 2 참조)나 인식 마크(25e)(도 3 참조)를 독취한다. 얼라인먼트 마크(101) 및 인식 마크(25e)는, 마스크(100)의 위치 결정(캘리브레이션(calibration), 얼라인먼트 등)에 이용되는 마크이다. 독취부(60)는, 7개의 독취부(60a), 독취부(60b), 독취부(60c), 독취부(60d), 독취부(60e), 독취부(60f), 독취부(60g)를 가진다. 독취부(60a~60g)는, 각각, 광조사부(30a~30g)에 인접하도록 광조사부(30a~30g)에 설치된다. 또한, 독취부(60a~60g)는, 각각, 광조사부(30a~30g)에 설치되어 있어도 좋다. 본 실시의 형태에서는, 독취부(60)로서 배율이 대략 50배, 초점 심도가 1㎛ 이하인 현미경을 이용한다. 독취부(60)에 대해서는 후에 상술한다.
다음에, 피독취부(25)에 대해 설명한다. 도 2는 노광 장치(1)의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 2에서는 주요 구성만 도시하고 그 외의 구성에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
피독취부(25)는, 스테이지(20)의 평면시에 있어서 대략 평행한 2개의 변(20b, 20c)의 근방에 설치되어 있다. 변(20b, 20c)은, y방향을 따르고 있다. 피독취부(25)는, 변(20b, 20c)을 따라 복수 설치되어 있다.
피독취부(25)는, y방향으로 인접하는 2개의 독취부(60a~60g)의 사이에 배치되어 있다. 또한, 2개의 독취부(60a~60g)의 사이에 설치되는 피독취부(25)의 수는 한정되지 않고, 2개의 독취부(60a~60g)의 사이에 피독취부(25)가 적어도 1개 설치되어 있으면 좋다. 도 2에 나타내는 예에서는, 독취부(60a)와 독취부(60b)의 사이, 독취부(60b)와 독취부(60c)의 사이, 및 독취부(60d)와 독취부(60e)의 사이에는 1개의 피독취부(25)가 설치되어 있고, 독취부(60c)와 독취부(60d)의 사이, 및 독취부(60e)와 독취부(60f)의 사이에는 2개의 피독취부(25)가 설치되어 있다.
피독취부(25)를 y방향으로 인접하는 2개의 독취부(60)의 사이에 배치함으로써, 인접하는 2개 독취부(60)(예를 들면, 독취부(60a)와 독취부(60b))에서 같은 피독취부(25)를 독취할 수 있다. 광조사부(30)가 다수 있는 멀티 헤드 노광기를 이용하여 묘화를 행할 때는 독취부(60)간의 상대 위치를 측정할 필요가 있어, 피독취부(25)를 y방향으로 인접하는 2개의 독취부(60)의 사이에 배치하는 것은 묘화를 위한 필수의 구성이다.
또, 피독취부(25)는, 독취부(60a~60g)와 x방향의 위치가 같아도 좋다. 도 2에 나타내는 예에서는, 독취부(60b)의 x방향의 위치와 피독취부(25)의 x방향의 위치가 대략 같다.
도 3은 피독취부(被害讀取部)(25)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 피독취부(25)는 판상 부재(21)를 통해 스테이지(20)에 설치되어 있지만, 판상 부재(21)는 필수는 아니다. 스테이지(20)의 상면(20a)은, 판상 부재(21)의 상면을 포함하는 것으로 한다.
피독취부(25)는, 주로 리브(25A, 25B)를 가진다. 리브(25A, 25B)는, 각각, 높이가 서서히 변화하는 리브로서, x방향을 따라 설치되어 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 리브(25A, 25B)는, -x측의 단(端)이 높고, +x측의 단(端)이 낮아지도록 높이가 서서히 변화하고 있지만, -x측의 단(端)이 낮고, +x측의 단(端)이 높아져도 좋다.
리브(25A, 25B)는, y방향을 따라 인접하여 설치되어 있다. 리브(25A, 25B)의 저면은, 상면(20a)에 설치되어 있다.
리브(25A, 25B)는, 각각, 유리 등의 투명 부재로 형성된 토대부(25a, 25b)와, 복수의 인식 마크(25e)가 형성된 판상부(25d)를 가진다. 판상부(25d)에서는, 리브(25A, 25B)의 상면(저면과 반대측의 면)이다. 판상부(25d)는, 토대부(25a, 25b)의 상측(+z측)에 접착부(25c)에 의해 첩착 또는 접착되어 있다.
판상부(25d)는, 유리 등의 투명 부재로 형성되어 있어 상면(+z측의 면)에는 복수의 인식 마크(25e)가 x방향을 따라 설치되어 있다. 인식 마크(25e)는, 금속제의 박막이며, 평면시 대략 십자 형상이다. 인식 마크(25e)의 높이(두께)는, 일반적으로는 대략 수10㎚~대략 100㎚이지만, 대략 10㎚~대략 1㎛이면 좋다. 또, 인식 마크(25e)의 높이는, 대략 10㎚~대략 300㎚인 것이 바람직하고, 대략 100㎚~대략 200㎚인 것이 보다 바람직하다.
인식 마크(25e)는, 리브(rib)(25A, 25B)에 각각 1열씩 설치되어 있어도 좋고, 복수열씩 설치되어 있어도 좋다. 리브(25A, 25B)의 각각에 인식 마크(25e)가 복수열 설치되어 있는 경우에는, 인식 마크(25e)가 물떼새 배치되어 있는 것이 바람직하다.
리브(25A)에 설치된 판상부(25d)의 기울기와 리브(25B)에 설치된 판상부(25d)의 기울기는 대략 동일하다. 리브(25A)의 가장 높은 위치(-x측의 단(端))에 있어서의 높이와 리브(25B)의 가장 낮은 위치(+x측의 단(端))에 있어서의 높이가 대략 같다. 이에 의해, 인식 마크(25e)를 다른 높이에 배치하면서, 인식 마크(25e)의 높이의 차를 연속시킬 수가 있다.
리브(25A, 25B)의 판상부(25d)의 기울기(경사 각도)는, 스테이지(20)에 재치되는 마스크(100)의 두께나 독취부(60)의 특성에 기초한 크기에 기초하여 결정된다. 여기서, 독취부(60)의 특성이란, 개구 수(NA : Numerical Aperture), 시야(FOV), 초점 심도(DOF(Depth Of Focus) 등을 포함한다. 본 실시의 형태에서는, 스테이지(20)에 여러 가지 두께(7.5㎜~16㎜ 정도)의 마스크(100)가 재치되기 때문에, 리브(25A)의 가장 낮은 위치(+x측의 단(端))에 있어서의 높이와 리브(25B)의 가장 높은 위치(-x측의 단(端))에 있어서의 높이의 차를 스테이지(20)에 재치될 수 있는 마스크(100)의 두께의 최대치와 최소치의 차 이상으로 한다. 예를 들면, 스테이지(20)에 대략 8㎜(최소치)~대략 16㎜(최대치)의 마스크(100)가 재치되는 경우에는, 스테이지(20)에 재치되는 마스크(100)의 두께의 최대치와 최소치의 차가 대략 8㎜이며, 리브(25A, 25B)의 길이가 200㎜이라고 하면, 리브(25A, 25B)의 판상부(25d)의 기울기는 4/100㎜이다.
또, 인식 마크(25e)는, 리브(25A, 25B)의 판상부(25d)의 기울기나 독취부(60)의 특성에 기초한 크기로 설치된다. 본 실시의 형태에서는, 인식 마크(25e)의 크기는, 독취부(60)의 시야에 복수의 인식 마크(25e)가 포함되고, 그 중의 하나의 인식 마크(25e)에 초점이 맞는 것 같은(2개 이상의 인식 마크(25e)에 초점이 맞지 않는 것 같은) 크기이다.
다음에, 프레임(15)에 대해 설명한다. 도 4는 프레임(15)의 지지부(15a)의 개략을 나타내는 사시도이며 배면측(+x측)에서 본 도이다. 도 4는 설명을 위해 지지부(15a)와 기둥(15c)을 조금 떼어 놓아 도시하고 있지만, 실제는 지지부(15a)와 기둥(15c)은 인접하고 있다.
지지부(15a)는, 단면 형상이 대략 직사각형 형상의 대략 봉상이며, 내부는 공동이다. 지지부(15a)는, 긴 방향이 y방향을 따르도록 설치된다. 지지부(15a)는, 주로 저판(151)과, 지지판(153)과, 저판(151) 및 지지판(153)의 양측에 설치된 측판(152, 154)과, 칸막이벽(159)을 가진다. 저판(151) 및 지지판(153)은 대략 수평으로 설치되고, 측판(152, 154)은 대략 연직으로 설치된다. 판상의 칸막이벽(159)은, 지지부(15a)의 내부의 보강이며, 칸막이벽(159)이 설치된 위치에 있어서는 지지부(15a)의 진동이나 변형(휨, 뒤틀림 등)이 방지된다.
저판(151) 및 지지판(153)에는, 각각, y방향을 따라 환공(155a~155g, 156a~156g)이 형성된다. 환공(155a~155g, 156a~156g)은, 각각, 저판(151) 및 지지판(153)을 대략 연직 방향으로 관통하는 구멍이며, 평면시 대략 원형이다. 평면시에 있어서, 환공(丸孔)(155a~155g)의 중심의 위치와 환공(156a~156g)의 중심의 위치는 대략 일치한다.
환공(155a~155g, 156a~156g)에는, 각각, 환공(155a~155g, 156a~156g)을 덮도록 설치된 가이드 부재(70, 70A)(후에 상술)를 통해 광조사부(30a~30g)가 부착된다. 가이드 부재(70)와 환공(155a~155g)은 대략 동심원 형상으로 배치되고, 가이드 부재(70A)와 환공(156a~156g)은 대략 동심원 형상으로 배치된다. 또, 가이드 부재(70, 70A)와 광조사부(30a~30g)는 대략 동심원 형상으로 배치된다. 광조사부(30a~30g)를 프레임(15)에 부착하는 부착 구조에 대해서는 후에 상술한다.
또, 저판(151)에는, 환공(155a~155g)에 인접하여 환공(157a~157g)이 형성된다. 환공(157a~157g)에는, 독취부(60)의 경통(601)(후에 상술)이 삽입된다.
측판(152, 154)에는, 각각, 주조시에 주조하고 모래를 배출하여 내부 공간을 형성하기 위한 주조 빼기구멍으로서 이용되는 구멍이 형성된다. 이러한 구멍은, 환공(157a~157g)에 독취부(60)를 부착하는데 이용된다.
프레임(15)은, 지지부(15a)를 기둥(15c)을 따라 z방향으로 이동시키는 이동 기구(161)를 가진다. 이동 기구(161)는, 지지부(15a)를 z방향으로 10㎜ 정도의 범위에서 이동시킨다. 예를 들면, 이동 기구(161)로서 랙(rack)(161a), 피니언(pinion)(161b) 및 피니언(161b)을 회전 구동하는 액츄에이터(161c)(도 8 참조)를 이용할 수가 있다.
또 프레임(15)은, 기둥(15c)에 설치된 2개의 영전자석(永電磁石)(163)을 가진다. 영전자석(163)은, 영구자석과 전자석을 가지는 영전자식이며, 착탈시만 전자석의 코일에 전류를 흘리고, 내장되어 있는 영구자석의 ON-OFF를 행한다. 영전자석(163)은, 전자석의 코일에 전류를 흘림으로써 지지부(15a)를 흡착한다.
지지부(15a)의 단(端)에는, 기둥(15c)을 따라 탄성 부재(160)가 설치되어 있다. 도 4에서는, -y측의 단(端)에 설치된 탄성 부재(160)에 대해서만 표시하고, +y측의 단(端)에 설치된 탄성 부재(160)에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 탄성 부재(160)는, 지지부(15a)의 하측에 설치되어 있고, 지지부(15a)의 상하 동작에 따라 탄성 부재(160)가 신축 가능하게 된다. 이와 같이, 지지부(15a)의 양단에 설치된 탄성 부재(160)가 지지부(15a)의 무게를 지지한다.
다음에, 광조사부(30)에 대해 설명한다. 도 5는 광조사부(30a)의 개략을 나타내는 주요부 투시도이다. 광조사부(30a)는, 주로 DMD(Digital Micromirror Device)(31a)와, 대물렌즈(32a)와, 광원부(33a)와, AF(Auto-Focus)처리부(34a)와, 통상부(35a)와, 플랜지(36a)와, 부착부(37a, 38a)와, 구동부(39a)를 가진다. 광조사부(30b)~광조사부(30g)는, 각각, DMD(31b~31g)와, 대물렌즈(32b~32g)와, 광원부(33b~33g)와, AF처리부(34b~34g)와, 통상부(35b~35g)와, 플랜지(36b~36g)와, 부착부(37b~37g, 38b~38g)와, 구동부(39b~39g)를 가진다. 광조사부(30b)~광조사부(30g)는, 광조사부(30a)와 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
DMD(31a)는, 디지털 미러 디바이스(Digital Mirror Deｖice : DMD)이며, 면 형상의 레이저 광을 조사 가능하다. DMD(31a)는, 다수의 가동식의 마이크로 미러(micro-mirror)(도시 생략)를 가지고, 1매의 마이크로 미러로부터 1화소분의 광이 조사된다. 마이크로 미러는, 크기가 대략 10㎛이며, 2차원 형상으로 배치되어 있다. DMD(31a)에는 광원부(33a)로부터 광이 조사되고, 광은 각 마이크로 미러에서 반사된다. 마이크로 미러는, 그 대각선과 대략 평행한 축을 중심으로 회전 가능하고, ON(마스크(100)를 향해 광을 반사시킨다.)과 OFF(마스크(100)를 향해 광을 반사시키지 않는다.)의 변환이 가능하다. DMD(31a)는, 이미 공지이기 때문에 상세한 설명을 생략한다. 또한, 기판에 결상시키는 상을 형성하는 디바이스는, DMD(31a)에 한정되지 않고, DMD(31a) 이외의 2차원 광공간 변조기나 1차원 광공간 변조기, 예를 들면 GLV(Grating Light Valve)를 이용해도 좋다. 또, DMD(31a)에 대신하여 LCD나 포토마스크를 이용해도 좋다.
대물렌즈(32a)는, DMD(31a)의 각 마이크로 미러에서 반사된 레이저 광을 마스크(100)의 표면에 결상시킨다. 묘화시에는, 광조사부(30a)~광조사부(30g)의 각각으로부터 광이 조사되고, 이 광이 마스크(100) 상에서 결상함으로써, 마스크(100)에 패턴이 묘화된다. 광원부(33a)는, 주로 광원(331)과, 렌즈(332)와, 플라이아이 렌즈(fly eye lens)(333)와, 렌즈(334, 335)와, 미러(mirror)(336)를 가진다. 광원(331)은, 예를 들면 레이저 다이오드(laser diode)이며, 광원(331)으로부터 출사된 광은, 광섬유 등을 통해 렌즈(332)에 이끌린다.
광은, 렌즈(332)로부터 플라이아이 렌즈(333)에 이끌린다. 플라이아이 렌즈(333)는 복수매의 렌즈(도시하지 않음)를 2차원 형상으로 배치한 것이고, 플라이아이 렌즈(333)에 있어서 다수의 점광원이 만들어진다. 플라이아이 렌즈(333)를 통과한 광은, 렌즈(334, 335)(예를 들면, 콘덴서 렌즈)를 지나서 평행광으로 되고, 미러(336)에서 DMD(31a)를 향해 반사된다.
AF처리부(34a)는, 마스크(100)에 조사되는 광의 초점을 마스크(100)에 맞추는 것이고, 주로 AF용 광원(341)과, 콜리메이터(collimator) 렌즈(342)와, AF용 실린더리컬 렌즈(343)와, 5각 프리즘(344, 345)과, 렌즈(346)와, AF센서(347, 348)를 가진다. AF용 광원(341)으로부터 조사된 광은 콜리메이터 렌즈(342)에서 평행광으로 되고, AF(Auto-Focus)용 실린더리컬(cylindrical) 렌즈(343)에서 선상(線狀)의 광으로 되고, 5각 프리즘(344)에서 반사되어 마스크(100)의 표면에 결상한다. 마스크(100)에서 반사한 광은, 5각 프리즘(345)에서 반사되고, 렌즈(346)에서 집광되고, AF센서(347, 348)에 입사한다. 5각 프리즘(344, 345)은, 대략 97도의 휨 각도로 광을 굽힌다. 또한, 5각 프리즘(344, 345)의 대신에 미러를 이용해도 좋지만, 미러의 각도 어긋남에 의해 초점 흐림을 일으키기 때문에, 5각 프리즘을 이용하는 것이 바람직하다. AF처리부(34a)는, AF센서(347, 348)에서 수광된 결과에 기초하여 초점 맞춤 위치를 구하는 오토포커스(autofocus) 처리를 행한다. 또한, 이러한 광 지레식에 의한 오토포커스(autofocus) 처리는, 이미 공지이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
광조사부(30a)는, 내부에 광학계(대물렌즈(32a)를 포함한다.)가 설치된 대략 원통 형상의 통상부(35a)를 가진다. 통상부(35a)의 상측의 단(端)에는, 플랜지(36a)가 설치된다. 플랜지(36a)는, 상측에 렌즈(332), 플라이아이 렌즈(333) 및 렌즈(334, 335)를 보유한다. 또, 통상부(35a)에는, 부착부(37a, 38a)가 설치된다. 부착부(37a, 38a)는, 프레임(15)에의 부착에 이용된다. 부착부(37a)는, 플랜지(36a)의 근방에 설치되고, 부착부(38a)는, 통상부(35a)의 하단 근방에 설치된다. 부착부(37a)에는, 부착부(38a)의 외경보다 큰 직경을 가지는 중공부(372)가 형성된다. 이에 의해, 통상부(35a)가 상측으로 인발(引拔)이 가능하게 된다.
부착부(37a)(즉, 광조사부(30a))는, 구동부(39a)에 의해 연직 방향(z방향)으로 이동된다. 구동부(39a)는, 전압을 인가함으로써 변위가 생기는 고체 액츄에이터인 압전 소자를 가진다. 압전 소자(391)가 늘어나면 광조사부(30a)가 +z방향으로 이동하고, 압전 소자(391)가 줄어들면 광조사부(30a)가 -z방향으로 이동한다. 구동부(39a)에 의한 광조사부(30a)의 이동량은 대략 30㎛이다.
다음에, 독취부(60)에 대해 설명한다. 독취부(60a)~독취부(60g)는 동일한 구성이기 때문에, 이하, 독취부(60a)에 대해 설명한다.
도 6은 독취부(60a)의 개략을 나타내는 사시도이며 주요부를 투시한 도이다. 독취부(60a)는, 고배율 현미경 광학계이며, 주로 대물렌즈가 내부에 설치된 경통(601)과, 대물렌즈에 광(여기에서는, 가시광선)을 조사하는 광원 유닛(602)과, 티타늄, 산화지르코늄 등의 낮은 열전도체로 형성된 경통(603)과, 경통(603)의 내부에 설치된 튜브 렌즈(604)와, 광원 유닛(602)으로부터의 광을 투과시킴과 아울러, 대물렌즈로부터 이끌린 광을 반사하는 반투명경(605)를 가지는 현미경과, 현미경에 의해 취득된 패턴을 결상하는 카메라(606)를 가진다.
광원 유닛(602)은, 가시광선(예를 들면, 파장이 대략 450~600㎚인 광)을 조사하는 부재이며, 면광원 형상의 광을 조사한다. 광원 유닛(602)은, 먼 곳에 설치된 광원(621)과, 광원(621)으로부터의 광을 이끄는 광 번들 파이버(optical bundle fiber)(622)와, 광섬유의 단면 근방에 설치된 확산판(623)과, 확산판(623)에 인접하여 설치되는 콜리메이터 렌즈(624)를 가진다.
광원(621)은, 예를 들면 백색 LED이며, 가시광 영역의 광을 조사한다. 광원(621)은 발열하기 때문에, 광원(621)은 독취부(60a)로부터 떨어진 위치에 설치된다. 광원(621)으로부터 조사된 광은, 광 번들 파이버(622)를 이용하여 도광된다. 확산판(623)은, 광 번들 파이버(622)에 의해 도광되고, 광 번들 파이버(622)의 단면으로부터 방사되는 광을 넓혀 균일하게 변환한 후, 콜리메이터 렌즈(624)는, 그 광을 대물렌즈에 이끈다.
광원 유닛(602)으로부터 조사된 광은, 대물렌즈를 지나, 패턴 P 등에서 반사하여, 다시 대물렌즈에 이끌린다. 대물렌즈는, 배율이 대략 100배의 고배율, 개구 수(NA : Numerical Aperture)가 대략 0.8, 작동 거리가 대략 2㎜인 특성을 가지는 가시광선 렌즈이다. 튜브 렌즈(604)는, 무한원(無限遠) 보정된 대물렌즈로부터의 광을 결상시키는 렌즈이며, 초점 거리가 대략 200㎜이다.
카메라(606)는, 해상도가 UXGA(1600x1200 화소) 정도이며, 크기가 2/3인치 정도이며, 소비 전력이 3W 정도이다. 카메라(606)는, 패턴 P의 상(像)을 취득한다. 카메라(606)는, 수냉용 워터 쟈켓(water jacket)으로 둘러싸여 있다. 카메라(606)는, 제어부(201a)(도 8 참조)에 의해 초저속도 스캔(scan)이 가능하고, 따라서 마스크(100)에 묘화된 세세한 패턴을 정확하게 독취할 수가 있다.
독취부(60a)는, 도시하지 않는 부착부를 통해 통상부(35a)에 고정된다. 이에 의해, 독취부(60a)는, 광조사부(30a)와 함께 z방향으로 이동한다.
다음에, 광조사부(30a~30g)를 프레임(15)에 부착하는 부착 구조에 대해 설명한다. 도 7은 광조사부(30a)의 부착 구조를 모식적으로 나타내는 도이다. 또한, 광조사부(30b)~광조사부(30g)의 부착 구조는, 광조사부(30a)의 부착 구조와 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
가이드(guide) 부재(70, 70A)는, 각각, 가이드부 본체(71, 71A)와, 누름 링(ring)(72, 72A, 73, 73A)을 가진다. 가이드부 본체(71, 71A)는, 대략 박판상이며, 평면시 대략 원판 형상이다. 가이드부 본체(71, 71A)는, 변형하기 쉽게, 두께가 대략 0.1㎜ 정도인 금속으로 형성된다. 금속으로서는, 스테인리스강, 인청동 등을 이용할 수가 있지만, 보다 균질인 인청동을 이용하는 것이 바람직하다.
가이드부 본체(71, 71A)에는, 각각, 대략 중앙에 부착 구멍(74, 74A)이 형성된다. 부착 구멍(74, 74A)에는, 통상부(35a)가 삽입된다. 통상부(35a)가 부착 구멍(74, 74A)에 삽입된 상태에서는, 광축 ax가 부착 구멍(74, 74A)의 중심과 대략 일치한다.
누름 링(ring)(72, 72A, 73, 73A)은, 두께가 대략 3㎜ 정도이며, 가이드부 본체(71)와 같은 재료로 형성된다. 누름 링(72, 72A)은, 대략 환상이며, 가이드부 본체(71, 71A)의 외주를 대략 따라 설치된다. 누름 링(73, 73A)은, 대략 환상이며, 부착 구멍(74, 74A)을 대략 따라 설치된다. 누름 링(72, 72A, 73, 73A)을 통해 가이드 부재(70, 70A)를 프레임(15) 및 통상부(35a)에 고정함으로써, 가이드부 본체(71, 71A)의 변형을 방지할 수가 있다.
가이드부 본체(71)에는, 구멍(75, 76)이 설치되어 있더. 구멍(75, 76)은, AF용 광원(341)으로부터 하향으로 조사된 광 및 마스크(100)에서의 반사광을 통과할 수 있도록, 각각, AF용 광원(341) 및 AF센서(347, 348)와 수평 방향의 위치가 일치한다. 바꾸어 말하면, 구멍(75, 76)의 위치는, 각각, 평면시에 있어서 AF용 광원(341) 및 AF센서(347, 348)의 위치와 겹친다. 이와 같이, 구멍(75, 76)을 형성함으로써, 가이드 부재(70, 70A)를 이용한 경우에 있어서도 광조사부(30a)의 AF처리가 가능하게 된다.
구동부(39a)는, 누름 링(73A)을 통해 부착부(37a)를 밀어 올린다. 구동부(39a)가 중심 G의 근처에서 광조사부(30a)를 밀어 올림으로써, 광조사부(30a)의 상하 동작이 안정된다.
또한, 광조사부(30a)의 상하 동작에 수반하여, 광조사부(30a)에 설치된 독취부(60a)(도 7에서는 도시 생략)도 상하 동요한다. 독취부(60a)의 경통(601)이 환공(157a)(도 4등 참조)에 삽입되어 있고, 경통(601)은 환공(157a)에 고정되어 있지 않기 때문에, 경통(601)의 상하 동작에 의해 불합리한 것은 생기지 않는다.
도 8은 노광 장치(1)의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다. 노광 장치(1)는, CPU(Central Processing Unit)(201)와, RAM(Random Access Memory)(202)과, ROM(Read Only Memory)(203)과, 입출력 인터페이스(I/F)(204)와, 통신 인터페이스(I/F)(205)와, 미디어 인터페이스(I/F)(206)를 가지고, 이들은 광조사부(30), 레이저 간섭계(50), 독취부(60), 구동부(81, 82) 등과 서로 접속되어 있다.
CPU(201)는, RAM(202), ROM(203)에 격납된 프로그램에 기초하여 동작하고, 각 부의 제어를 행한다. CPU(201)에는, 레이저 간섭계(50), 독취부(60) 등으로부터 신호가 입력된다. CPU(201)로부터 출력된 신호는, 구동부(81, 82), 광조사부(30) 등에 출력된다.
RAM(202)은, 휘발성 메모리이다. ROM(203)은, 각종 제어 프로그램 등이 기억되어 있는 비휘발성 메모리이다. CPU(201)는, RAM(202), ROM(203)에 격납된 프로그램에 기초하여 동작하고, 각 부의 제어를 행한다. 또, ROM(203)은, 노광 장치(1)의 기동시에 CPU(201)가 행하는 부트(boot) 프로그램이나, 노광 장치(1)의 하드웨어에 의존하는 프로그램, 마스크(100)에의 묘화 데이터 등을 격납한다. 또, RAM(202)은, CPU(201)가 실행하는 프로그램 및 CPU(201)가 사용하는 데이터 등을 격납한다.
CPU(201)는, 입출력 인터페이스(204)를 통해 키보드나 마우스 등의 입출력 장치(211)를 제어한다. 통신 인터페이스(205)는, 네트워크(212)를 통해 다른 기기로부터 데이터를 수신하여 CPU(201)에 송신함과 아울러, CPU(201)가 생성한 데이터를 네트워크(212)를 통해 다른 기기에 송신한다.
미디어 인터페이스(206)는, 기억 매체(213)에 격납된 프로그램 또는 데이터를 독취하고, RAM(202)에 격납한다. 또한, 기억 매체(213)는, 예를 들면, IC 카드, SD 카드, DVD 등이다.
또한, 각 기능을 실현하는 프로그램은, 예를 들면, 기억 매체(213)로부터 독출되어, RAM(202)를 통해 노광 장치(1)에 인스톨(install) 되고, CPU(201)에 의해 실행된다.
CPU(201)는, 입력 신호에 기초하여 노광 장치(1)의 각 부를 제어하는 제어부(201a)의 기능을 가진다. 제어부(201a)는, CPU(201)가 읽어들인 소정의 프로그램(program)을 실행함으로써 구축된다. 제어부(201a)가 행하는 처리에 대해서는 후에 상술한다.
도 8에 나타내는 노광 장치(1)의 구성은, 본 실시 형태의 특징을 설명하는데 즈음하여 주요 구성을 설명한 것으로서, 예를 들면 일반적인 정보처리 장치가 구비하는 구성을 배제하는 것은 아니다. 노광 장치(1)의 구성 요소는, 처리 내용에 따라 더 많은 구성 요소로 분류되어도 좋고, 1개의 구성 요소가 복수의 구성 요소의 처리를 실행해도 좋다.
이와 같이 구성된 노광 장치(1)의 작용에 대해 설명한다. 이하의 처리는, 주로 제어부(201a)에 의해 행해진다.
제어부(201a)는, 묘화 처리를 행하기 전에, 대략 판상의 교환식 피독취부(도시 생략)에 설치된 사다리꼴형 인식 마크(41)를 독취한다. 도 9는 사다리꼴형 인식 마크(41)를 나타내는 도이며, (A)는 평면도이며, (B)는 (A)의 C-C 단면도이다.
사다리꼴형 인식 마크(41)는, 도 9(A)에 나타내듯이, 직교하는 4방향으로 돌출하는 돌기부(41a)를 가지는 평면시(視) 대략 십자 형상이다. 사다리꼴형 인식 마크(41)는, 도 9(B)에 나타내듯이 두꺼운 두께이며, 두께는 대략 5㎛ 이상이다. 또한, 사다리꼴형 인식 마크(41)의 두께는, 대략 5㎛ 이상으로부터 대략 1㎜인 것이 바람직하고, 대략 5㎛로부터 대략 100㎛인 것이 보다 바람직하고, 대략 5㎛ 이상으로부터 대략 30㎛인 것이 보다 더 바람직하다.
돌기부(41a)의 단면 형상은, 저면측이 넓고, 저면의 반대측(상면)이 좁은 대략 사다리꼴 형상이다. 돌기부(41a)의 높이 t는, 독취부(60)의 초점 심도의 수배 이상이며, 본 실시의 형태에서는 대략 5㎛이다. 저면(41b)의 폭 w는, 높이 t보다 크고, 본 실시의 형태에서는 대략 8㎛~10㎛이다.
저면(41b) 및 상면(41e)은, 교환식 피독취부를 스테이지(20)의 상면(20a)에 재치했을 때에, 상면(20a)과 대략 평행이다. 돌기부(41a)의 양측의 측면(41c, 41d)은, 저면(41b) 및 상면(41e)에 대해 경사진 경사면이다. 도 9(B)에 나타내는 단면시(視)에 있어서, 측면(41c, 41d)은, 대략 좌우 대칭이다. 그리고, 측면(41c)의 저면(41b)에 대한 경사 각도의 절대치와 측면(41d)의 저면(41b)에 대한 경사 각도의 절대치의 차는, 대략 1도 이내인 것이 바람직하다.
예를 들면, 저면(41b)에 대한 경사 각도의 절대치가 60도인 경우, 측면(41c)의 기울기와 측면(41d)의 기울기가 1도 다른 경우의 중심 위치의 어긋남은, 대략 44㎚(=5㎛x(sin60°°로 된다. 본 실시의 형태의 노광 장치의 정밀도는 대략 60㎚이며, 측면(41c, 41d)의 경사 각도의 차를 1도 이하로 함으로써 노광 장치의 정밀도를 만족시킬 수가 있다.
또한, 단면시에 있어서 측면(41c, 41d)을 좌우 대칭으로 하기 위해서는, 웨트 에칭(wet etching)에 의해 사다리꼴형 인식 마크(mark)(41)를 형성하는 것이 바람직하다.
사다리꼴형 인식 마크(41)는, 교환식 피독취부에 이차원 배치되어 있다. 교환식 피독취부는, 피독취부(25)와는 따로 설치되는 것이고, 스테이지(20)에 대해서 착탈 가능하다. 여기에서는, 교환식 피독취부는, 스테이지(20)의 상면(20a)에 재치된다. 제어부(201a)는, 스테이지(20)에 교환식 피독취부를 재치한 상태로, 구동부(39)나 이동 기구(161)에 의해 독취부(60)를 스테이지(20)에 가까이하는 방향 및 스테이지(20)으로부터 멀리하는 방향으로 이동시키면서, 사다리꼴형 인식 마크(41)를 독취한다.
독취부(60)의 광축이 기울어져 있는 경우에는, 독취부(60)를 상하 동작시킴으로써 독취부(60)의 시야가 x방향 또는 y방향으로 어긋난다. 도 10은 독취부(60)를 상하 동작시켰을 때의 모습을 나타내는 도이며, (A)는 독취부(60)의 광축이 기울지 않은 경우이며, (B)는 독취부(60)의 광축이 기울어져 있는 경우이다.
도 10(A)에 나타내듯이, 독취부(60)의 광축이 기울지 않은 경우는, 독취부(60)의 z방향의 위치가 변화해도, 광축과 스테이지(20)(또는 마스크(100))가 교차하는 위치는 변화하지 않고, 독취부(60)의 시야도 변화하지 않는다.
이에 반해, 도 10(B)에 나타내듯이, 독취부(60)의 광축이 기울어져 있는 경우는, 독취부(60)의 z방향의 위치가 변화하면, 광축과 스테이지(20)(또는 마스크(100))가 교차하는 위치가 도 10에 있어서의 횡방향으로 변화하고, 독취부(60)의 시야도 변화한다.
따라서, 제어부(201a)는, 묘화 처리전에, 독취부(60)를 스테이지(20)에 가까이하는 방향 및 스테이지(20)으로부터 멀리하는 방향으로 이동시키면서 사다리꼴형 인식 마크(41)를 독취하고, 사다리꼴형 인식 마크(41)의 독해 결과에 기초하여 독취부(60)의 특성, 특히 광축의 기울기를 검지한다.
또, 독취부(60)가 사다리꼴형 인식 마크(41)를 독취하기 때문에, 독취부(60)를 상하 동작시켰다고 해도, 사다리꼴형 인식 마크(41)의 측면(41c, 41d)의 어디엔가 초점을 대면시킬 수가 있다. 측면(41c, 41d)은, 대략 좌우 대칭이기 때문에, 측면(41c, 41d)의 낮은 위치(저면(41b)의 근방)에 초점이 맞은 경우도, 측면(41c, 41d)의 높은 위치(상면(41e)의 근방)에 초점이 맞은 경우도, 독취부(60)가 사다리꼴형 인식 마크(41)의 중심 O를 정확하게 독취할 수 있다.
그 후, 제어부(201a)는 처리를 묘화 처리로 진행한다. 묘화 처리는, 스테이지(20)로부터 교환식 피독취부를 떼어내고, 스테이지(20)의 상면(20a)에 마스크(100)를 재치하고, 그 후 여러 시간 경과하고 나서 행해진다.
우선, 제어부(201a)는, 구동부(81, 82)에 의해 스테이지(20)를 x방향이나 y방향으로 이동시켜 독취부(60)의 시야 내에 얼라인먼트 마크(101)를 배치하고, 구동부(39)나 이동 기구(161)에 의해 독취부(60)를 마스크(100)의 높이에 맞추어 x방향으로 이동시키고, 독취부(60)에서 마스크(100)의 얼라인먼트 마크(101)를 독취한다. 독취부(60)의 초점 심도는 얕기 때문에, 얼라인먼트 마크(101)에 초첨 맞춤하기 위해, 구동부(39)나 이동 기구(161)에 의해 독취부(60)를 마스크(100)의 높이에 맞출 필요가 있다.
그 후, 제어부(201a)는, 구동부(81, 82)에 의해 스테이지(20)를 x방향이나 y방향으로 이동시켜 독취부(60)의 시야 내에 변(20b)의 근방에 설치된 피독취부(25)를 배치하고, 독취부(60)에서 인식 마크(25e)를 독취한다.
높이가 서서히 변화하는 리브(25A, 25B)의 판상부(25d)에 인식 마크(25e)가 설치되어 있기 때문에, 독취부(60)의 위치가 마스크(100)의 높이, 즉 얼라인먼트 마크(101)의 높이에 맞추어 조정되어 있었다고 해도, 1개의 인식 마크(25e)의 높이를 얼라인먼트 마크(101)의 높이와 대략 일치시키고, 1개의 인식 마크(25e)에 초점을 맞출 수가 있다.
그리고, 여러 가지 두께의 마스크(100)를 상면(20a)에 재치했다고 해도, 복수의 인식 마크(25e) 중의 하나의 인식 마크(25e)의 높이를 얼라인먼트 마크(101)의 높이와 대략 일치시킬 수가 있다.
도 11은 독취부(60)에서 피독취부(25)를 독취할 때의 독취부(60)의 시야를 모식적으로 나타내는 도이다. 도 11의 점선 A로 둘러싸는 영역이 독취부(60)의 시야이며, 도 11의 점선 B로 둘러싸는 영역이 독취부(60)의 초점 맞춤 영역이다.
독취부(60)는 초점 심도가 얕아, 스테이지(20)에 재치되는 마스크(100)의 두께의 최대치와 최소치의 차(여기에서는, 대략 8㎜ 정도)를 흡수할 수 없다. 본 실시의 형태에서는, 독취부(60)의 시야에 포함되는 인식 마크(25e)의 높이는 모두 다르기 때문에, 마스크(100)의 높이에 맞추어 독취부(60)의 높이를 조정하고 있었다고 해도, 독취부(60)가 초점 맞춤하는 인식 마크(25e)가 1개 존재한다. 그리고, 독취부(60)가 초점 맞춤 인식 마크(25e)를 독취함으로써, 제어부(201a)가 스테이지(20)의 위치를 검지할 수가 있다.
제어부(201a)는, 얼라인먼트 마크(101) 및 인식 마크(25e)의 독해 결과에 기초하여, 스테이지(20), 즉 마스크(100)의 x방향 및 y방향의 위치를 검지한다.
제어부(201a)는, 검지한 마스크(mask)(100)의 x방향 및 y방향의 위치에 기초하여, 스테이지(20)를 x방향 이동시키면서, 광조사부(30)의 하측을 마스크(100)가 통과할 때에 광조사부(30)로부터 광을 조사하여, 마스크(100)에 대해서 묘화 처리를 행한다.
제어부(201a)는, 사다리꼴형 인식 마크(41)의 독해 결과에 기초하여 구해진 독취부(60)의 광축의 기울기에 기초하여, 묘화 위치를 조정한다. 그리고, 제어부(201a)는, 보정후의 묘화 위치에 기초하여, 광조사부(30a~30g)로부터 마스크(100)에 광을 조사한다. 구체적으로는, 제어부(201a)는, x방향에 대해서는 광조사부(30a~30g)에 광을 조사하는 신호(수평 동기 신호)의 타이밍을 바꾸고, y방향에 대해서는 묘화 데이터를 위치 어긋남분만큼 y방향으로 이동시킴으로써 묘화 위치를 조정한다.
또, 제어부(201a)는, 스테이지(20)를 x방향 이동시킬 때, 변(20b)근방에 설치된 인식 마크(25e) 및 변(20c)근방에 설치된 인식 마크(25e)를 독취부(60)에서 독취한다. 이에 의해, 스테이지(20)가 x방향을 따라 똑바로 이동하고 있는지, 스테이지(20)가 y방향으로 만곡하면서 x방향으로 이동하고 있는지 등을 검지할 수가 있다. 이 경우, 제어부(201a)는, 검지한 스테이지(20)의 y방향에의 만곡에 기초하여 묘화 위치를 조정한다.
제어부(201a)는, 묘화하면서 스테이지(20)를 +x단까지 이동시키면, 스테이지(20)를 -x단까지 되돌린다. 그리고, 제어부(201a)는, 재차 스테이지(20)를 +x단까지 이동시키면서 묘화를 행한다. 시간의 경과에 수반하여 온도 변화 등에 의해 스테이지(20)나 마스크(100)의 높이가 변화하기 때문에, 스테이지(20)를 -x단까지 되돌릴 때에, 제어부(201a)는, 독취부(60)의 높이를 얼라인먼트 마크(101)에 맞춘 상태로 얼라인먼트 마크(101)와 인식 마크(25e)를 독취하고, 그 독해 결과에 기초하여 다음의 묘화를 행한다.
본 실시의 형태에 의하면, 높이가 서서히 변화하는 리브(25A, 25B)의 판상부(25d)에 인식 마크(25e)가 설치되어 있기 때문에, 마스크(100)(얼라인먼트 마크(101))의 높이가 다른 경우에 있어서도, 1개의 인식 마크(25e)의 높이를 얼라인먼트 마크(101)의 높이와 대략 일치시키고, 1개의 인식 마크(25e)에 초점을 맞출 수가 있다.
예를 들면, 스테이지(20)에 인식 마크(25e)가 직접 설치되어 있는 경우에는, 여러 가지 두께의 마스크(100)를 상면(20a)에 재치하면, 독취부(60)의 높이를 얼라인먼트 마크(101)의 높이에 맞추면 인식 마크(25e)에 초점 맞춤할 수가 없다. 또, 마스크(100)의 두께에 맞추어 인식 마크(25e)를 상하 동작시킨다고 하면, 장치 구성이 복잡하게 되어 버린다.
이에 반해, 본 실시의 형태와 같이, 높이가 다른 복수의 인식 마크(25e)를 설치해 둠으로써, 복잡한 기구를 이용하는 일이 없이 여러 가지 두께의 기판에 대응할 수가 있다. 또, 높이가 다른 복수의 인식 마크(25e)를 설치해 둠으로써, 조립 오차 등에 의한 독취부(60)의 z방향의 위치의 격차에 대응할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 평행한 2개의 변(20b, 20c)의 근방에 피독취부(25)를 설치함으로써, 스테이지(20)의 이동 특성, 즉 스테이지(20)가 x방향을 따라 똑바로 이동하고 있는지, 스테이지(20)가 y방향으로 만곡하면서 x방향으로 이동하고 있는지 등을 검지할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 묘화 처리전에, 독취부(60)를 상하 방향으로 이동시키면서 사다리꼴형 인식 마크(41)를 독취함으로써, 독취부(60)의 특성, 특히 광축의 기울기를 검지할 수가 있다. 또, 사다리꼴형 인식 마크(41)의 측면(41c, 41d)이 대략 좌우 대칭이기 때문에, 독취부(60)의 높이 방향의 위치에 의하지 않고, 독취부(60)가 사다리꼴형 인식 마크(41)의 중심 O를 정확하게 독취할 수 있다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 묘화 처리에서 이용하는 인식 마크(25e)의 두께를 독취부(60)의 초점 심도보다 얇게 하는 점에 특징이 있다. 높은 정밀도의 묘화(정밀도가 대략 60㎚)를 행하는 경우에는, 독취부(60)의 1화소(pixel)(대략 100㎚)보다 작기 때문에, 높은 정밀도로 인식 마크(25e)를 독취할 필요가 있지만, 인식 마크(25e)를 얇게 하여 인식 마크(25e)에 확실하게 초점 맞춤함으로써, 독취부(60)가 인식 마크(25e)를 정확하게 독취할 수가 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 변(20b, 20c)의 근방에 피독취부(25)가 설치되어 있었지만, 스테이지(20)나 마스크(100)의 x방향 및 y방향의 위치를 검지하기 위해서는, 변(20b, 20c) 중의 적어도 일방의 근방에 피독취부(25)가 설치되어 있으면 좋다. 다만, 스테이지(20)의 이동 특성을 검지하기 위해서는, 변(20b, 20c)의 근방에 피독취부(25)를 설치하는 것이 바람직하다.
또, 본 실시의 형태에서는, 광조사부(30) 및 독취부(60)를 y방향을 따라 복수 설치했기 때문에, 피독취부(25)도 y방향을 따라 복수 설치했지만, 광조사부(30) 및 독취부(60)가 1개씩인 경우에는, 피독취부(25)도 1개로 좋다.
또, 본 실시의 형태에서는, 인접하여 2개의 리브(25A, 25B)를 설치했지만, 리브의 수는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 스테이지(20)나 판상 부재(21)의 x방향의 길이에 제한이 없으면, x방향을 따른 긴 리브(리브(25A, 25B)의 길이의 배의 길이의 리브)를 1개 설치하면 좋다. 또, 예를 들면, 스테이지(20)나 판상 부재(21)의 x방향의 길이에 여유가 없으면, 3개 이상의 리브를 y방향을 따라 늘어놓으면 좋다.
또, 본 실시의 형태에서는, 높이가 서서히 변화하는 리브(25A, 25B)를 이용하여 높이가 다른 복수의 인식 마크(25e)를 설치했지만, 높이가 다른 복수의 인식 마크(25e)를 설치하는 형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 높이가 계단 형상으로 변화하는 리브를 이용하고 밟는 면에 상당하는 부분에 각각 인식 마크(25e)를 설치함으로써, 높이가 다른 복수의 인식 마크(25e)를 설치해도 좋다.
또, 본 실시의 형태에서는, 교환식 피독취부는 착탈 가능(교환식)이며, 스테이지(20)의 상면(20a)에 재치되지만, 교환식 피독취부의 형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 교환식 피독취부가 교환식이 아니고, 교환식 피독취부를 스테이지(20)의 단면부에 설치해 두어도 좋다.
또, 본 실시의 형태에서는, 마스크(100)에 얼라인먼트 마크(101)를 설치했지만, 얼라인먼트 마크(101)는 필수는 아니다. 얼라인먼트 마크(101)가 설치되지 않은 경우에는, 제어부(201a)는, 마스크(100) 상에 존재하는 임의의 패턴 등을 독취해도 좋고, 제어부(201a)는, 마스크(100)의 각 부에 변부(邊部)를 독취해도 좋다. 또, 제어부(201a)는, 마스크(100)의 높이로부터 계산되는 인식 마크(25e)를 독취해도 좋다.
＜제2의 실시의 형태＞
본 발명의 제2의 실시의 형태는, 사다리꼴형 인식 마크를 피독취부에 설치하는 형태이다. 이하, 제2의 실시의 형태의 노광 장치(2)에 대해 설명한다. 제1의 실시의 형태의 노광 장치(1)와 제2의 실시의 형태의 노광 장치(2)와의 차이는 피독취부뿐이기 때문에, 이하, 제2의 실시의 형태의 노광 장치에 있어서의 피독취부에 대해서만 설명한다. 또, 제1의 실시의 형태와 동일한 부분에 있어서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
노광 장치(2)는, 스테이지(20-1)를 가진다. 스테이지(20-1)에는, 판상 부재(21-1)를 통해 피독취부(25-1)가 설치되어 있다. 도 12는 피독취부(25-1)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
피독취부(25-1)는, 주로 리브(25A-1, 25B-1)를 가진다. 리브(25A-1, 25B-1)는, 각각, 유리 등의 투명 부재로 형성된 토대부(25a, 25b)와, 복수의 사다리꼴형 인식 마크(41)가 형성된 판상부(25f)를 가진다. 판상부(25f)는, 리브(25A-1, 25B-1)의 상면이며, 토대부(25a, 25b)의 상측(+z측)에 접착부(25c)에 의해 첩착 또는 접착되어 있다.
사다리꼴형 인식 마크(41)의 저면(41b) 및 상면(41e)은, 판상부(25f)와 대략 평행이다. 사다리꼴형 인식 마크(41)의 측면(41c, 41d)은, 판상부(25f)에 대해 경사진 경사면이다.
이와 같이 구성된 노광 장치(2)의 작용에 대해 설명한다. 이하의 처리는, 주로 제어부(201a)에 의해 행해진다.
제어부(201a)는, 묘화 처리를 행하기 전에, 구동부(39)나 이동 기구(161)에 의해 독취부(60)를 스테이지(20)에 가까이하는 방향 및 스테이지(20)으로부터 멀리하는 방향으로 이동시키면서, 피독취부(25-1)에 설치된 사다리꼴형 인식 마크(41)를 독취한다. 제어부(201a)는, 사다리꼴형 인식 마크(41)의 독해 결과에 기초하여 독취부(60)의 특성, 특히 광축의 기울기를 검지한다.
그 후, 제어부(201a)는 처리를 묘화 처리로 진행한다. 제어부(201a)는, 스테이지(20)의 상면(20a)에 마스크(100)를 재치하고 여러 시간 경과한 다음에, 독취부(60)에서 마스크(100)의 얼라인먼트 마크(101)를 독취한다. 또, 제어부(201a)는, 독취부(60)에서 변(20b)의 근방에 설치된 피독취부(25)의 사다리꼴형 인식 마크(41)를 독취한다. 제어부(201a)는, 얼라인먼트 마크(101) 및 사다리꼴형 인식 마크(41)의 독해 결과에 기초하여, 스테이지(20)나 마스크(100)의 x방향 및 y방향의 위치를 검지한다.
제어부(201a)는, 검지한 마스크(100)의 x방향 및 y방향의 위치에 기초하여, 스테이지(20)를 x방향 이동시키면서, 광조사부(30)의 하측을 마스크(mask)(100)가 통과할 때에 광조사부(30)로부터 광을 조사하여, 마스크(100)에 대해서 묘화 처리를 행한다.
본 실시의 형태에 의하면, 사다리꼴형 인식 마크(41)를 피독취부(25-1)에 설치함으로써, 사다리꼴형 인식 마크(41)가 설치된 교환식 피독취부를 이용하는 일이 없이 독취부(60)의 특성을 검지할 수가 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 피독취부(25-1)에 사다리꼴형 인식 마크(41)만을 설치했지만, 피독취부(25-1)에 1개만 사다리꼴형 인식 마크(41)를 설치하고, 그 외는 인식 마크(25e)를 설치하도록 해도 좋다.
이상, 이 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 상술해 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 이 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다. 당업자라면 실시 형태의 각 요소를 적당하게 변경, 추가, 변환 등을 하는 것이 가능하다.
또, 본 발명에 있어서, 「대략」란, 엄밀하게 동일한 경우뿐만 아니라, 동일성을 잃지 않는 정도의 오차나 변형을 포함하는 개념이다. 예를 들면, 대략 수평이란, 엄밀하게 수평의 경우에 한정되지 않고, 예를 들면 몇도 정도의 오차를 포함하는 개념이다. 또, 예를 들면, 대략 10㎛란, 10㎛에 한정하지 않고, 예를 들면 1~3㎛ 정도의 오차를 포함하는 개념이다. 또, 예를 들면, 단지 평행, 직교 등으로 표현하는 경우에 있어서, 엄밀하게 평행, 직교등의 경우뿐만 아니라, 대략 평행, 대략 직교 등의 경우를 포함하는 것으로 한다. 또, 본 발명에 있어서 「근방」이란, 기준으로 되는 위치의 가까이의 있는 범위(임의로 정할 수가 있다.)의 영역을 포함하는 것을 의미한다. 예를 들면, A의 근방이라고 하는 경우에, A의 가까이의 있는 범위의 영역으로서, A를 포함하고 있어도 포함하고 있지 않아도 좋은 것을 나타내는 개념이다.
1, 2：노광 장치
11：정반(定盤) 11a：상면
12：판상부(板狀部) 12a：상면
13, 14：레일(rail)
15：프레임(frame)
15a：지지부 15c：기둥
20, 20-1：스테이지
20a：상면 20b, 20c：변(邊)
21, 21-1：판상 부재 25, 25-1：피독취부
25A, 25A-1, 25B, 25B-1：리브(rib)
25a, 25b：토대부(土臺部) 25c：접착부
25d, 25f：판상부 25e：인식 마크
30(30a~30g)：광조사부
32a~32g：대물렌즈 33a~33g：광원부
34a~34g：AF(Auto-Focus)처리부
35a~35g：통상부(筒狀部) 36a~36g：플랜지
37a~37g：부착부 38a~38g：부착부
39(39a~39g)：구동부
41：사다리꼴형 인식 마크
41a：돌기부 41b：저면(底面)
41c, 41d：측면 41e：상면
50, 51：레이저 간섭계 60(60a~60g)：독취부
70, 70A：가이드 부재 71, 71A：가이드부 본체
72, 72A, 73, 73A：누름 링(ring) 74, 74A：부착 구멍
75, 76：구멍 81, 82：구동부
100：마스크(mask)
101：얼라인먼트(alignment) 마크
151：저판(底板) 152：측판(側板)
153：지지판 154：측판
155a~155g, 156a~156g, 157a~157g：환공(丸孔)
159：칸막이벽 160：탄성 부재
161：이동 기구 161a：랙(rack)
161b：피니언(pinion) 161c：액츄에이터
163：영전자석(永電磁石)
201：CPU 201a：제어부
202：RAM 203：ROM
204：입출력 인터페이스 205：통신 인터페이스
206：미디어 인터페이스 211：입출력 장치
212：네트워크 213：기억 매체
331：광원 332：렌즈(lens)
333：플라이아이 렌즈(fly eye lens) 334, 335：렌즈
336：미러(mirror) 341：AF(Auto-Focus)용 광원
342：콜리메이터(collimator) 렌즈
343：AF용 실린더리컬(cylindrical) 렌즈
344, 345：5각 프리즘 346：렌즈
347, 348：센서
372：중공부(中空部) 391：압전 소자
601：경통(鏡筒)
602：광원 유닛 603：경통
604：튜브 렌즈(tube lens) 605：반투명경
606：카메라 621：광원
622：광 번들 파이버(optical bundle fiber)
623：확산판 624：콜리메이터 렌즈

Claims (11)

  1. 기판에 대해 노광을 행하는 노광 장치로서,
    대략 수평인 재치면에 상기 기판이 재치되는 대략 판상의 스테이지와,
    상기 스테이지를 수평면을 대략 따른 제1 방향으로 이동시키는 제1 구동부와,
    상기 스테이지의 상방에 설치된 광조사부와,
    상기 광조사부에 인접하거나 또는 상기 광조사부에 설치된 독취부와,
    상기 광조사부 및 상기 독취부를 연직 방향으로 이동시키는 제2 구동부와,
    상기 재치면의 상기 제1 방향과 대략 직교하는 제2 방향을 따른 2개의 변 중에서 적어도 일방의 근방에 설치된 피독취부로서, 복수의 인식 마크를 포함하는 피독취부를 구비하고,
    상기 피독취부는, 높이가 변화하는 리브로서, 상기 제1 방향을 따라 설치된 리브를 가지고,
    상기 리브의 저면은 상기 재치면에 설치되어 있고,
    상기 리브의 상기 저면과 반대측의 상면에는 복수의 상기 인식 마크가 상기 제1 방향을 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리브는, 상기 제2 방향을 따라 인접하여 설치된 제1 리브 및 제2 리브를 가지고,
    상기 제1 리브의 상면 및 상기 제2 리브의 상면은, 기울기가 대략 같고,
    상기 제1 리브의 가장 높은 위치에 있어서의 높이와 상기 제2 리브의 가장 낮은 위치에 있어서의 높이가 대략 같은 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동부는, 상기 스테이지를 상기 제2 방향으로 이동시키고,
    상기 광조사부는, 상기 제2 방향을 따라 인접하여 설치된 제1 광조사부와 제2 광조사부를 가지고,
    상기 독취부는, 상기 제1 광조사부에 인접하거나 또는 상기 제1 광조사부에 설치된 제1 독취부와,상기 제2 광조사부에 인접하거나 또는 상기 제2 광조사부에 설치된 제2 독취부를 가지고,
    상기 피독취부는, 상기 제2 방향의 위치가 상기 제1 독취부와 상기 제2 독취부와의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피독취부는, 상기 스테이지의 상기 제2 방향을 따른 2개의 변의 근방에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인식 마크는, 상기 독취부의 개구 수에 기초한 크기로 상기 리브에 설치되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판에는, 얼라인먼트 마크가 설치되어 있고,
    상기 제1 구동부에 의해 상기 스테이지를 상기 제1 방향으로 이동시켜 상기 독취부의 시야 내에 상기 얼라인먼트 마크를 배치하고, 상기 제2 구동부에 의해 상기 기판의 높이에 맞추어 상기 광조사부 및 상기 독취부를 연직 방향으로 이동하여, 상기 독취부에서 상기 얼라인먼트 마크를 독취하고, 또한, 상기 제1 구동부에 의해 상기 스테이지를 상기 제1 방향으로 이동시켜 상기 독취부의 시야 내에 상기 인식 마크를 배치하고, 상기 독취부에서 상기 인식 마크를 독취하는 처리와, 상기 얼라인먼트 마크 및 상기 인식 마크를 독취한 결과에 기초하여 상기 광조사부로부터 상기 기판에 광을 조사하는 묘화 처리를 행하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인식 마크는, 대략 5㎛ 이상의 두께이며, 대략 직교하는 4방향으로 돌출하는 돌기부를 가지는 평면시 대략 십자 형상이며,
    상기 돌기부의 단면 형상은, 상기 리브측이 넓고, 상기 리브의 반대측이 좁은 대략 사다리꼴 형상이며,
    상기 돌기부의 양측의 측면인 제1 측면 및 제2 측면은, 상기 상면에 대해 경사진 경사면이며, 상기 제1 측면의 상기 상면에 대한 경사 각도의 절대치와 상기 제2 측면의 상기 상면에 대한 경사 각도의 절대치와의 차가 대략 1도 이내이며,
    상기 제어부는, 상기 독취부를 연직 방향으로 이동시키면서 상기 인식 마크를 독취하는 것을 노광 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스테이지에 착탈 가능하게 설치되는 대략 판상의 교환식 피독취부를 구비하고,
    상기 인식 마크는, 대략 수10㎚로부터 대략 1㎛의 두께이며,
    상기 교환식 피독취부에는, 대략 5㎛ 이상의 두께이며, 대략 직교하는 4방향으로 돌출하는 돌기부를 가지는 평면시 대략 십자 형상의 사다리꼴형 인식 마크가 설치되어 있고,
    상기 돌기부의 단면 형상은, 상기 교환식 피독취부를 상기 재치면에 재치했을 때에, 상기 스테이지측이 넓고, 상기 스테이지의 반대측이 좁은 대략 사다리꼴 형상이며,
    상기 돌기부의 양측의 측면인 제1 측면 및 제2 측면은, 상기 교환식 피독취부를 상기 재치면에 재치했을 때에 상기 재치면에 대해 경사진 경사면이며, 상기 제1 측면의 상기 재치면에 대한 경사 각도의 절대치와 상기 제2 측면의 상기 재치면에 대한 경사 각도의 절대치와의 차가 대략 1도 이내이며,
    상기 제어부는, 상기 독취부를 연직 방향으로 이동시키면서 상기 사다리꼴형 인식 마크를 독취하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  9. 제1 방향을 따라 이동 가능하게 설치된 스테이지의 상방에 설치된 광조사부를 이용하여 기판에 노광을 행하는 노광 방법으로서,
    상기 스테이지의 대략 수평인 면에 상기 기판을 재치하는 스텝과,
    상기 광조사부와, 상기 광조사부에 인접하거나 또는 상기 광조사부에 설치된 독취부를 상기 기판의 높이에 맞추어 연직 방향으로 이동하여, 상기 기판을 상기 독취부에서 독취하는 스텝과,
    상기 스테이지의 상기 제1 방향과 대략 직교하는 제2 방향을 따른 2개의 변 중에서 적어도 일방의 근방에 설치된 피독취부로서, 상기 스테이지에 설치된 높이가 변화하는 리브의 상면에 상기 제1 방향을 따라 복수 설치되어 있는 인식 마크를 상기 독취부에서 독취하는 스텝과,
    상기 기판의 독해 결과와 상기 인식 마크의 독해 결과에 기초하여, 상기 스테이지를 상기 제1 방향으로 이동시키면서 상기 광조사부로부터 상기 기판에 광을 조사하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판을 상기 독취부에서 독취하는 스텝에서는, 상기 기판에 설치된 얼라인먼트 마크를 상기 독취부에서 독취하고,
    상기 광조사부로부터 상기 기판에 광을 조사하는 스텝에서는, 상기 얼라인먼트 마크의 독해 결과와 상기 인식 마크의 독해 결과에 기초하여 상기 기판에 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 스테이지에 상기 기판을 재치하기 전에 행하는 교정 스텝을 가지고,
    상기 교정 스텝은,
    상기 독취부를 상기 스테이지에 가까이하는 방향 및 상기 스테이지로부터 멀리하는 방향으로 이동시키면서, 두께가 대략 5㎛ 이상으로 평면시 대략 십자 형상의 사다리꼴형 인식 마크이며, 상기 스테이지측이 넓고 상면측이 좁은 대략 사다리꼴 형상의 단면 형상을 가지는 사다리꼴형 인식 마크를 상기 독취부에서 독취하는 스텝과,
    상기 사다리꼴형 인식 마크의 독해 결과에 기초하여 상기 독취부의 광축의 기울기를 검지하는 스텝을 포함하고,
    상기 광조사부로부터 상기 기판에 광을 조사하는 스텝에서는, 상기 독취부의 광축의 기울기에 기초하여 묘화 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
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