JP2007184328A - Exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを近接(プロキシミティ)露光転写するのに好適な露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus suitable for, for example, proximity exposure transfer of a mask pattern of a mask onto a substrate of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display.
従来、液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等のフラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタを製造する露光装置が種々考案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。特許文献1及び特許文献2に記載の露光装置は、マスクをマスクステージで保持すると共に非露光材としての基板をワークステージで保持して両者を対向配置する。そして、この状態でマスク側から照射手段により基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれたマスクパターンを基板上に露光転写して一枚の基板にディスプレイ等を作成している。
Conventionally, various exposure apparatuses for producing color filters for flat panel display devices such as liquid crystal display devices and plasma display devices have been devised (see, for example,
ところで、露光装置では、基板の表面に塗布されたフォトレジストから発生する昇華物を原因とする各部品の汚れが問題となっている。例えば、マスクが昇華物によって汚れると、洗浄のために新たなマスクに交換する必要が生じる。また、照射手段の光学部品などは、昇華物による汚れによって光量が減少すると、拭き取り洗浄や定期的に部品を交換する必要が生じる。このため、生産性が低下して、ディスプレイ等の製造コストを低くする妨げになっている。 By the way, in the exposure apparatus, the contamination of each component caused by sublimation generated from the photoresist applied on the surface of the substrate is a problem. For example, if the mask is soiled by sublimation, it becomes necessary to replace it with a new mask for cleaning. Further, when the amount of light of the optical parts of the irradiating means decreases due to contamination by the sublimated material, it becomes necessary to perform wiping and cleaning and to periodically replace the parts. For this reason, productivity is reduced, which hinders the cost of manufacturing a display or the like.
このような問題に対して、基板表面に塗布されたフォトレジストの昇華物をマスクと基板との間から吸引排出する手法が考えられるが、このように、マスクと基板との間からフォトレジストの昇華物を吸引排出して、この昇華物を除去しようとすると、基板とマスクとの間が相対的に負圧となり、マスクの基板側と光源側との圧力差によりマスクが基板側へ撓み、また、マスクの自重による撓みも加わって、マスクが基板側に湾曲変形することになる。このため、マスクと基板との間のギャップの不均一となり、露光精度の劣化をもたらすという新たな問題が生じてしまう。 To solve such a problem, a method of sucking and discharging the sublimate of the photoresist applied to the substrate surface from between the mask and the substrate can be considered. When the sublimate is sucked and discharged and the sublimate is removed, the pressure between the substrate and the mask becomes relatively negative, and the mask is bent toward the substrate due to the pressure difference between the substrate side of the mask and the light source side. In addition, bending due to the weight of the mask is added, and the mask is curved and deformed to the substrate side. For this reason, the gap between the mask and the substrate becomes non-uniform, resulting in a new problem of deteriorating exposure accuracy.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、基板の表面に塗布されたフォトレジストの昇華物によるマスクや光学部品の汚れを防止して、生産性を向上することができ、ディスプレイ等の製造コストを低減することができると共に、露光時のマスクを平坦な形状で維持して、高精度な露光を実現することができる露光装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to prevent the mask and optical components from being stained by the sublimate of the photoresist applied to the surface of the substrate, thereby improving the productivity. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can reduce the manufacturing cost of a display and the like, and that can maintain a mask at the time of exposure in a flat shape and realize high-precision exposure.
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
(1) 被露光材としての基板を保持するワークステージと、基板に対向配置されてマスクを保持するマスクステージと、基板に対してパターン露光用の光をマスクを介して照射する照射手段と、を備えた露光装置であって、
マスクと基板との間の気体を吸引排出する排気手段を有し、
マスクは、気体の吸引排出時に発生するマスクの表側と裏側との圧力差によってほぼ平坦形状に変形するように、基板から離れる方向に湾曲してマスクステージに保持されることを特徴とする露光装置。
(2) マスクステージに保持されたマスクの湾曲形状は、マスク自体の形状により形成されることを特徴とする(1)に記載の露光装置。
(3) マスクステージに保持されたマスクの湾曲形状は、マスクの強制変形により形成されることを特徴とする(1)に記載の露光装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) A work stage that holds a substrate as an exposure target, a mask stage that is disposed opposite to the substrate and holds a mask, and an irradiation unit that irradiates the substrate with light for pattern exposure through the mask; An exposure apparatus comprising:
An exhaust means for sucking and discharging the gas between the mask and the substrate;
An exposure apparatus characterized in that the mask is held in a mask stage curved in a direction away from the substrate so as to be deformed into a substantially flat shape due to a pressure difference between the front side and the back side of the mask generated when gas is sucked and discharged. .
(2) The exposure apparatus according to (1), wherein the curved shape of the mask held on the mask stage is formed by the shape of the mask itself.
(3) The exposure apparatus according to (1), wherein the curved shape of the mask held on the mask stage is formed by forced deformation of the mask.
本発明によれば、マスクと基板との間の気体を吸引排出する排気手段を有し、マスクは、気体の吸引排出時に発生するマスクの表側と裏側との圧力差によってほぼ平坦形状に変形するように、基板から離れる方向に湾曲してマスクステージに保持されるため、基板の表面に塗布されたフォトレジストの昇華物によるマスクや光学部品の汚れを防止して、生産性を向上することができ、ディスプレイ等の製造コストを低減することができると共に、露光時のマスクを平坦な形状で維持して、高精度な露光を実現することができる。 According to the present invention, the exhaust means for sucking and discharging the gas between the mask and the substrate is provided, and the mask is deformed into a substantially flat shape by the pressure difference between the front side and the back side of the mask that is generated when the gas is sucked and discharged. In this way, the substrate is curved in the direction away from the substrate and held on the mask stage, so that the mask and optical components can be prevented from being soiled by the sublimate of the photoresist applied to the surface of the substrate, thereby improving productivity. In addition, the manufacturing cost of the display or the like can be reduced, and the mask at the time of exposure can be maintained in a flat shape to realize high-precision exposure.
以下、本発明に係る露光装置の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1〜図11を参照して、本発明に係る露光装置である分割逐次露光装置の第1実施形態について説明する。
図1は本発明に係る分割逐次露光装置の第1実施形態を説明するための一部分解斜視図、図2は図1に示すマスクステージの拡大斜視図、図3の(a)は図2のA−A線断面図、(b)は(a)のマスク位置調整手段の上面図、図4はマスクをチャック部に保持させた状態を説明するための断面図、図5はマスクと基板との間の気体を吸引排出したときのマスクの平坦形状を示す断面図、図6はアライメントカメラと該アライメントカメラのピント調整機構の基本構造を示す側面図、図7はワーク側アライメントマークの照射光学系を説明するための説明図、図8はアライメント画像のフォーカス調整機構を示す構成図、図9は図1に示す分割逐次近接露光装置の正面図、図10は図1に示す分割逐次近接露光装置の電気的構成を示すブロック図、図11はワーク側アライメントマークとマスク側アライメントマークの整合を説明するための説明図である。
(First embodiment)
First, a first embodiment of a divided sequential exposure apparatus that is an exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a partially exploded perspective view for explaining a first embodiment of the division sequential exposure apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view of the mask stage shown in FIG. 1, and FIG. A sectional view taken along line AA, (b) is a top view of the mask position adjusting means of (a), FIG. 4 is a sectional view for explaining a state in which the mask is held by the chuck portion, and FIG. FIG. 6 is a side view showing the basic structure of the alignment camera and the focus adjustment mechanism of the alignment camera, and FIG. 7 is the irradiation optics of the workpiece side alignment mark. FIG. 8 is a block diagram showing a focus adjustment mechanism for an alignment image, FIG. 9 is a front view of the divided sequential proximity exposure apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 10 is a divided sequential proximity exposure shown in FIG. Block showing the electrical configuration of the device FIG, 11 is an explanatory diagram for explaining the matching of the work-side alignment marks and mask side alignment marks.
図1に示すように、本実施形態の分割逐次露光装置PEは、マスクMを保持するマスクステージ1と、ガラス基板(被露光材)Wを保持するワークステージ2と、パターン露光用の照射手段としての照明光学系3と、マスクステージ1及びワークステージ2を支持する装置ベース4と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the division sequential exposure apparatus PE of this embodiment includes a
なお、ガラス基板W(以下、単に「基板W」という。)は、マスクMに対向配置されており、このマスクMに描かれたマスクパターンPを露光転写すべく表面(マスクMの対向面)にフォトレジスト(感光剤)が塗布されて透光性とされている。 A glass substrate W (hereinafter simply referred to as “substrate W”) is disposed to face the mask M, and a surface (opposite surface of the mask M) for exposing and transferring the mask pattern P drawn on the mask M. A photoresist (photosensitive agent) is applied on the surface to make it translucent.
説明の便宜上、照明光学系3から説明すると、照明光学系3は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ31と、この高圧水銀ランプ31から照射された光を集光する凹面鏡32と、この凹面鏡32の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ33と、平面ミラー35,36及び球面ミラー37と、この平面ミラー36とオプチカルインテグレータ33との間に配置されて照射光路を開閉制御する露光制御用シャッター34と、を備えている。
For convenience of explanation, the illumination optical system 3 will be described. The illumination optical system 3 is, for example, a high-
露光時に露光制御用シャッター34が開制御されると、高圧水銀ランプ31から照射された光が、図1に示す光路Lを経て、マスクステージ1に保持されるマスクMひいてはワークステージ2に保持される基板Wの表面に対して垂直にパターン露光用の平行光として照射される。これにより、マスクMのマスクパクーンPが基板W上に露光転写されるようになっている。
When the
次に、マスクステージ1及びワークステージ2の順に説明する。初めに、マスクステージ1はマスクステージベース10を備えており、このマスクステージベース10は装置ベース4から突設されたマスクステージ支柱11に支持されてワークステージ2の上方に配置されている。
Next, the
マスクステージベース10は、図2に示すように、略矩形形状とされて中央部に開口10aを有しており、この開口10aにはマスク保持枠12がX,Y方向に移動可能に装着されている。
As shown in FIG. 2, the
マスク保持枠12は、図3(a)に示すように、その上端外周部に設けられたフランジ12aをマスクステージベース10の開口10a近傍の上面に載置し、マスクステージベース10の開口10aの内周との間に所定のすき間を介して挿入されている。これにより、マスク保持枠12は、このすき間分だけX,Y方向に移動可能となる。
As shown in FIG. 3A, the
このマスク保持枠12の下面には、チャック部16が間座20を介して固定されており、マスク保持枠12とともにマスクステージベース10に対してX,Y方向に移動可能である。チャック部16には、マスクパターンPが描かれているマスクMの周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル16aが開設されている。これにより、マスクMは吸引ノズル16aを介して真空式吸着装置(図示せず。)によりチャック部16に着脱自在に保持される。
A
また、チャック部16には、図3(a)及び図4に示すように、このチャック部16に保持されたマスクMの外側位置に、マスクMと基板Wとの間の気体を吸引排出するための吸引口(排気手段)16bが開設されている。この吸引口16bは、露光時に図示しない吸引ポンプ等の作動によりマスクMと基板Wとの間の気体を吸引するようになっている。そして、吸引口16bから吸引された気体はチューブ等の配管を介して外部に排出される。
Further, as shown in FIGS. 3A and 4, the gas between the mask M and the substrate W is sucked and discharged to the
マスクMは、吸引口16bからの気体の吸引が行われていない状態では、図3(a)及び図4に示すように、基板Wから離れる方向に湾曲してチャック部16に保持されており、このマスクMの湾曲形状はマスクM自体の形状により形成されている。そして、図5に示すように、吸引口16bからマスクMと基板Wとの間の気体を吸引すると、基板WとマスクMとの間が相対的に負圧となり、マスクMの基板W側と光源側との圧力差によりマスクMが基板W側へ撓んでほぼ平坦形状に変形する。
When the gas is not sucked from the
これにより、基板Wの表面に塗布されたフォトレジストの昇華物を吸引口16bから吸引して除去することができるとともに、露光時のマスクMを平坦な形状で維持して、マスクMと基板Wとの間のギャップを略均一にすることができる。なお、マスクMの湾曲形状は、マスクMをチャック部16で保持したときのマスクMの自重による撓み量と、上述したマスクMの基板W側と光源側との圧力差によるマスクMの基板W側への撓み量とを考慮して決定される。
Thereby, the sublimate of the photoresist applied to the surface of the substrate W can be removed by sucking from the
また、マスクステージベース10の上面には、図2において、後述のアライメントカメラ15による検出結果、又は後述するレーザ測長装置60による測定結果に基づき、マスク保持枠12をXY平面内で移動させて、このマスク保持枠12に保持されたマスクMの位置及び姿勢を調整するマスク位置調整手段13が設けられている。
Further, in FIG. 2, the
マスク位置調整手段13は、マスク保持枠12のY軸方向に沿う一辺に取り付けられたX軸方向駆動装置13xと、マスク保持枠12のX軸方向に沿う一辺に取り付けられた二台のY軸方向駆動装置13yと、を備えている。
The mask position adjusting means 13 includes an X-axis
X軸方向駆動装置13xは、X軸方向に伸縮するロッド131rを有する駆動用アクチュエータ(例えば電動アクチュエータ)131と、マスク保持枠12のY軸方向に沿う辺部に取り付けられたリニアガイド(直動軸受案内)133と、を備えている。リニアガイド133の案内レール133rは、Y軸方向に延びてマスク保持枠12に固定される。また、案内レール133rに移動可能に取り付けられたスライダ133sは、マスクステージベース10に固設されたロッド131rの先端に、ピン支持機構132を介して連結されている。
The X-axis
一方、Y軸方向駆動装置13yも、X軸方向駆動装置13xと同様の構成であって、Y軸方向に伸縮するロッド131rを有する駆動用アクチュエータ(例えば電動アクチュエータ)131と、マスク保持枠12のX軸方向に沿う辺部に取り付けられたリニアガイド(直動軸受案内)133と、を備えている。リニアガイド133の案内レール133rはX軸方向に延びてマスク保持枠12に固定されている。また、案内レール133rに移動可能に取り付けられたスライダ133sは、ロッド131rの先端にピン支持機構132を介して連結されている。そして、X軸方向駆動装置13xによりマスク保持枠12のX軸方向の調整を、二台のY軸方向駆動装置13yによりマスク保持枠12のY軸方向及びθ軸方向(Z軸まわりの揺動)の調整を行う。
On the other hand, the Y-axis
さらに、マスク保持枠12のX軸方向に互いに対向する二辺の内側には、図2に示すように、マスクMと基板Wとの対向面間のすき間を測定する手段としてのギャップセンサ14と、マスクMと位置合わせ基準との平面ずれ量を検出する手段としてのアライメントカメラ15とが配設されている。このギャップセンサ14及びアライメントカメラ15は、共に移動機構19を介してX軸方向に移動可能とされている。
Further, inside the two sides facing each other in the X-axis direction of the
移動機構19は、マスク保持枠12のX軸方向に互いに対向する二辺の上面側にはそれぞれギャップセンサ14及びアライメントカメラ15を保持する保持架台191がY軸方向に延びて配置されており、該保持架台191のY軸方向駆動装置13yから離間する側の端部はリニアガイド192によって支持されている。リニアガイド192は、マスクステージベース10上に設置されてX軸方向に沿って延びる案内レール192rと、案内レール192r上を移動するスライダ(図示せず。)と、を備えており、このスライダに保持架台191の前記端部が固定されている。
The moving
そして、スライダをモータ及びボールねじからなる駆動用アクチュエータ193によって駆動することにより、保持架台191を介してギャップセンサ14及びアライメントカメラ15がX軸方向に移動するようになっている。
Then, the
アライメントカメラ15は、図6に示すように、マスクステージ1の下面に保持されているマスクMの表面のマスク側アライメントマーク101をマスク裏面側から光学的に検出するものであり、ピント調整機構151によりマスクMに対して接近離間移動してピント調整がなされるようになっている。
As shown in FIG. 6, the
ピント調整機構151は、リニアガイド152,ボールねじ153,モータ154を備えている。リニアガイド152には、案内レール152rとスライダ152sを備えており、このうち案内レール152rはマスクステージ1の移動機構19の保持架台191に上下方向に延びて取り付けられている一方、該リニアガイド152のスライダ152sにはアライメントカメラ15がテーブル152tを介して固定されている。そして、ボールねじ153のねじ軸に螺合されたナットをテーブル152tに連結すると共に、そのねじ軸をモータ154で回転駆動するようにしている。
The
また、本実施形態では、図7に示すように、ワークステージ2に設けてあるワークチャック8の下方には、光源781及びコンデンサーレンズ782を有してワーク側アライメントマーク100を下から投影する投影光学系78がアライメントカメラ15の光軸に合わせてZ軸微動ステージ24と一体に配設されている。なお、ワークステージ2、Y軸送り台52には投影光学系78の光路に対応する貫通孔が形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the work
さらに、本実施形態では、図8に示すように、マスクMのマスク側アライメントマーク101を有する面(マスクマーク面Mm)位置を検出してアライメントカメラ15のピントずれを防止するアライメント画像のベストフォーカス調整機構150を設けている。このベストフォーカス調整機構150は、アライメントカメラ15及びピント調整機構151に加えて、ピントずれ検出手段としてギャップセンサ14を利用している。即ち、このギャップセンサ14で計測したマスク下面位置の計測値を、制御装置80で予め設定したピント位置と比較して差を求め、その差から設定ピント位置からの相対ピント位置変化量を計算し、該計算変化量に応じてピント調整機構151のモータ154を制御してアライメントカメラ15を移動させ、これによりアライメントカメラ15のピントを調整するようにしている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the best focus of the alignment image that detects the position of the mask M having the mask side alignment mark 101 (mask mark surface Mm) and prevents the
このベストフォーカス調整機構150を用いることにより、マスクMの板厚変化や板厚のばらつきとは無関係に、アライメント画像の高精度のフォーカス調整が可能となる。すなわち、複数種類のマスクMを交換して使用する場合に、個々のマスクの厚さが異なる場合でも常に適正なピントを得ることができる。なお、ピント調整機構151、投影光学系78、ベストフォーカス調整機構150等は、1層目分割パターンのアライメントの高精度化に対応するものであるばかりでなく、2層目以降のアライメントの高精度化にも寄与するものであり、また、マスクMの厚さがわかっていれば、ベストフォーカス調整機構150を省略して厚さに応じてピント調整機構を動かすようにしても良い。
By using the best
なお、マスクステージベース10の開口10aのY軸方向の両端部にはマスクMの両端部を必要に応じて遮蔽するマスキングアパーチャ(遮蔽板)17がマスクMより上方に位置して配置されており、このマスキングアパーチャ17はモータ,ボールねじ及びリニアガイドよりなるマスキングアパーチャ駆動装置18によりY軸方向に移動可能とされてマスクMの両端部の遮蔽面積を調整できるようになっている。
Note that masking apertures (shielding plates) 17 that shield both ends of the mask M as necessary are disposed at both ends in the Y-axis direction of the
次に、ワークステージ2は、装置ベース4上に設置されており、マスクMと基板Wとの対向面間のすき間を所定量に調整するZ軸送り台(ギャップ調整手段)2Aと、このZ軸送り台2A上に配設されてワークステージ2をXY軸方向に移動させるワークステージ送り機構2Bと、を備えている。
Next, the
Z軸送り台2Aは、図9に示すように、装置ベース4上に立設された上下粗動装置21によってZ軸方向に粗動可能に支持されたZ軸粗動ステージ22と、このZ軸粗動ステージ22の上に上下微動装置23(図1参照。)を介して支持されたZ軸微動ステージ24と、を備えている。上下粗動装置21には、例えばモータ及びボールねじ等からなる電動アクチュエータ、或いは空圧シリングが用いられており、単純な上下動作を行うことにより、Z軸粗動ステージ22を予め設定した位置まで、マスクMと基板Wとのすき間の計測を行うことなく昇降させる。
As shown in FIG. 9, the Z-
一方、図1に示す上下微動装置23は、モータとボールねじとくさびとを組み合わせてなる可動くさび機構を備えており、本実施形態では、例えばZ軸粗動ステージ22の上面に設置したモータ231によってボールねじのねじ軸232を回転駆動させるようにすると共にボールねじナット233をくさび状に形成してそのくさび状ナット233の斜面をZ軸微動ステージ24の下面に突設したくさび241の斜面と係合させ、これにより、可動くさび機構を構成している。
On the other hand, the vertical
そして、ボールねじのねじ軸232を回転駆動させると、くさび状ナット233がY軸方向に水平微動し、この水平微動運動が両くさび233,241の斜面作用により高精度の上下微動運動に変換される。
When the
この可動くさび機構からなる上下微動装置23は、Z軸微動ステージ24のY軸方向の一端側(図1の手前側)に2台、他端側に1台(図示せず)、合計3台設置されており、それぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置23は、チルト機能も兼ね備えていることになり、3台のギャップセンサ14によるマスクMと基板Wとのすき間の測定結果に基づき、マスクMと基板Wとが平行かつ所定のすき間を介して対向するように、Z軸微動ステージ24の高さを微調整するようになっている。なお、上下粗動装置21及び上下微動装置23はY軸送り台52の部分に設けるようにしてもよい。
The vertical
ワークステージ送り機構2Bは、図9に示すように、Z軸微動ステージ24の上面に、Y軸方向に互いに離間配置されてそれぞれX軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド41と、このリニアガイド41のスライダ41aに取り付けられたX軸送り台42と、X軸送り台42をX軸方向に移動させるX軸送り駆動装置43とを備えており、X軸送り駆動装置43のモータ431によって回転駆動されるボールねじ軸432に螺合されたボールねじナット433にX軸送り台42が連結されている。
As shown in FIG. 9, the work
また、このX軸送り台42の上面には、X軸方向に互いに離間配置されてそれぞれY軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド51と、このリニアガイド51のスライダ51aに取り付けられたY軸送り台52と、Y軸送り台52をY軸方向に移動させるY軸送り駆動装置53と、を備えており、Y軸送り駆動装置53のモータ531によって回転駆動するボールねじ軸532に螺合されたボールねじナット(図示せず)に、Y軸送り台52が連結されている。このY軸送り台52の上面には、ワークステージ2が取り付けられている。
Further, on the upper surface of the
そして、ワークステージ2のX軸,Y軸位置を検出する移動距離測定部としてのレーザ測長装置60が、装置ベース4に設けられている。上記のように構成されたワークステージ2では、ボールねじやリニアガイド自体の形状等の誤差や、これらの取り付け誤差などに起因し、ワークステージ2の移動に際し、位置決め誤差、ヨーイング、真直度などの発生は不可避である。そこで、これらの誤差の測定を目的とするのがこのレーザ測長装置60である。このレーザ測長装置60は、図1に示すように、ワークステージ2のY軸方向端部にX軸方向に対向して設けられた一対のY軸干渉計62,63と、ワークステージ2のX軸方向端部に設けられた一つのX軸干渉計64と、ワークステージ2のY軸干渉計62,63と対向する位置に配設されたY軸用ミラー66と、ワークステージ2のX軸干渉計64と対向する位置に配設されたX軸用ミラー68と、で構成されている。
A laser
このように、Y軸方向についてY軸干渉計を2台設けていることにより、ワークステージ2のY軸方向位置の情報のみでなく、Y軸干渉計62と63の位置データの差分によりヨーイング誤差を知ることもできる。Y軸方向位置については、両者の平均値に、ワークステージ2のX軸方向位置、ヨーイング誤差を加味して適宜、補正を加えることにより算出することができる。
Thus, by providing two Y-axis interferometers in the Y-axis direction, not only the information on the Y-axis direction position of the
そして、ワークステージ2のXY方向位置やY軸送り台52、ひいては前の分割パターンの露光に続いて次の分割パターンをつなぎ露光する際に、基板Wを次のエリアに送る段階で、各干渉計62〜64より出力する検出信号を、図10に示すように、制御装置80に入力するようにしている。この制御装置80は、この検出信号に基づいて分割露光のためのXY方向の移動量を調整するためにX軸送り駆動装置43及びY軸送り駆動装置53を制御すると共に、X軸干渉計64による検出結果及びY軸干渉計62,63による検出結果に基づき、つなぎ露光のための位置決め補正量を算出して、その算出結果をマスク位置調整手段13(及び必要に応じて上下微動装置23)に出力する。これにより、この補正量に応じてマスク位置調整手段13等が駆動され、X軸送り駆動装置43又はY軸送り駆動装置53による位置決め誤差、真直度誤差、及びヨーイング等の影響が解消される。
Then, when the next divided pattern is connected and exposed following the exposure of the
また、ワークステージ2の送りに際する誤差が全くないときでも、最初の状態でマスクMのマスクパターンPの向きがワークステージ2の送り方向とずれていると、分割逐次露光により基板W上に形成される各パターンが傾いた状態で形成されてしまったり、つなぎ露光で基板W上に分割形成されたパターン同士の継ぎ目がずれて整合しない。
Even when there is no error in feeding the
また、上述したようにマスクMは真空式吸引装置を介してチャック部16の下面に吸着保持させるのであるが、この吸着保持させる際にマスクMのマスクパターンPの向きとワークステージ送り機構2Bによるワークステージ2の移動方向とを精度よく合わせることは困難である。
Further, as described above, the mask M is sucked and held on the lower surface of the
例えば、図11(a)に示すように、最初の位置において角度θ分傾いた状態で露光されると、送り誤差が全くない場合でも、次の位置での露光パターンは2点鎖線で示すように同様に傾いた状態で形成される。 For example, as shown in FIG. 11 (a), when exposure is performed at an angle of θ at the first position, the exposure pattern at the next position is indicated by a two-dot chain line even when there is no feed error. Similarly, it is formed in a tilted state.
そこで、本実施形態では、図11に示すように、ワークステージ2(実際にはワークステージ2上に設置されているワークチャック8)の上面の少なくとも2か所に、例えば十字形状(レチクル)を有するワーク側アライメントマーク100をX軸方向に互いに離間して形成する。一方、マスクMの方には、ワーク側アライメントマーク100に対応させたマスク測アライメントマーク101を形成する。基準側である2ケ所のアライメントマーク100の中心同士を結ぶ線は、最初の状態(基準位置)においてX軸方向と一致し、Y軸方向と直交するように予め調整されている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, for example, a cross shape (reticle) is formed in at least two places on the upper surface of the work stage 2 (actually, the
そして、図11(b)に示すように、最初の状態(基準位置)において、アライメントカメラ15により、アライメントマーク100と101との位置ずれ量を検出し、X軸方向駆動装置13x及びY軸方向駆動装置13yによってマスク保持枠12の位置を調整することにより、ワーク側アライメントマーク100とマスク側アライメントマーク101との中心同士が実質的にXY平面内で一致して整合するようにしている。
Then, as shown in FIG. 11B, in the initial state (reference position), the
また、ワーク側アライメントマーク100とマスク側アライメントマーク101との整合については、アライメントマーク検出手段であるアライメントカメラ15によって高精度にかつ容易に行えるように構成している。
Further, the alignment between the workpiece
なお、本実施形態の制御装置80は、露光制御シャッター34の開制御、ワークステージ2の送り制御、レーザ干渉計62〜64の検出値に基づく補正量の演算、マスク位置調整手段13の駆動制御の他に、アライメント調整時の補正量の演算、Z軸送り台(ギャップ調整手段)2Aの駆動制御、ワーク自動供給装置(図示せず。)の駆動制御等、分割逐次近接露光装置に組み込まれた殆どのアクチュエータの駆動及び所定の演算処理を、マイクロコンピュータやシーケンサ等を用いたシーケンス制御を基本として実行する。
The
特に、本実施形態の制御装置80は、マスクMをチャック部16で保持したときのマスクMの自重による撓み量と、気体の吸引排出時のマスクMの基板W側と光源側との圧力差によるマスクMの基板W側への撓み量と、を演算して、露光時にマスクMがほぼ平坦形状に変形するように、吸引口16bから気体を吸引するための吸引ポンプの駆動を制御する。
In particular, the
従って、本実施形態の分割逐次露光装置PEによれば、マスクMと基板Wとの間の気体を吸引排出する吸引口16bを有し、マスクMは、気体の吸引排出時に発生するマスクMの基板W側と光源側との圧力差によってほぼ平坦形状に変形するように、基板Wから離れる方向に湾曲してマスク保持枠12のチャック部16に保持されるため、基板Wの表面に塗布されたフォトレジストの昇華物を吸引口16bから吸引して除去することができるので、基板Wの表面に塗布されたフォトレジストの昇華物によるマスクMや照射手段3の光学部品の汚れを防止することができる。これにより、メンテナンスの頻度が減少して、生産性を向上することができ、ディスプレイ等の製造コストを低減することができる。また、露光時のマスクMを平坦な形状に維持できるので、マスクMと基板Wとの間のギャップを略均一にすることができる。これにより、露光時のマスクMを平坦な形状で維持することができるので、高精度な露光を実現することができる。
Therefore, according to the divided sequential exposure apparatus PE of the present embodiment, the
(第2実施形態)
次に、図12及び図13を参照して、本発明に係る露光装置である分割逐次露光装置の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図12は本発明に係る分割逐次露光装置の第2実施形態のマスクステージの一部切欠断面図、図13は本発明に係る分割逐次露光装置の第2実施形態の変形例を示すチャック部の拡大断面図である。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIGS. 12 and 13, a second embodiment of the divided sequential exposure apparatus which is an exposure apparatus according to the present invention will be described. In addition, about the same or equivalent part as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to drawing, and the description is abbreviate | omitted or simplified.
FIG. 12 is a partially cutaway sectional view of a mask stage of a second embodiment of the division sequential exposure apparatus according to the present invention, and FIG. 13 is a view of a chuck portion showing a modification of the second embodiment of the division sequential exposure apparatus according to the present invention. It is an expanded sectional view.
本実施形態では、マスクとして、従来のものと同様に、重力が作用しない状態(或いは縦置きの状態)で水平に配置したときにフラットな形状を呈するマスクM0が用いられている。また、本実施形態のチャック16は、図12に示すように、下面にテーパ面を有する2つの間座20A、20Bに固定されている。これにより、チャック部16は、外端縁部から内側に向かって上向きに傾斜した取り付け面16cを有している。即ち、本実施形態では、外端縁部から内側に向かって上向きに傾斜した取り付け面16cを有してマスクM0を保持するチャック部16が、露光時のマスクM0をフラットな形状に維持するフラット状態形成手段を構成する。なお、取り付け面16cの水平方向に対する傾斜角度は、マスクM0をチャック部16で保持したときのマスクM0の自重による撓み量と、気体の吸引排出時のマスクM0の基板W側と光源側との圧力差によるマスクM0の基板W側への撓み量と、を考慮して決定される。
In this embodiment, as in the conventional mask, a mask M0 that has a flat shape when it is horizontally arranged in a state where gravity does not act (or in a vertically placed state) is used. Further, as shown in FIG. 12, the
そして、本実施形態のチャック部16にマスクM0を保持させると、マスクM0は、取り付け面16cによって、基板Wから離れる方向に強制的に湾曲変形させられる(図12の一点鎖線)が、自重による撓みと、気体の吸引排出時のマスクM0の基板W側と光源側との圧力差による撓みと、が作用することによって、マスクM0はフラットな形状に維持される(図12の実線)。
その他の構成及び作用効果については、上記した第1実施形態と同様である。
Then, when the mask M0 is held by the
About another structure and an effect, it is the same as that of 1st Embodiment mentioned above.
なお、本実施形態の変形例として、テーパ面を有する2つの間座20A,20Bの代わりに、図13に示すような2つの間座20C,20Dを設けて、上記の上向きに傾斜した取り付け面16cを構成してもよい。この場合、間座20Dは、傾斜面を有する固定部材81と、送りねじ83によって可動する傾斜面を有する可動部材82と、で構成され、可動部材82を固定部材81に対して移動させることによって、チャック部16の取り付け面16cを外端縁部から内側に向かって上向きに傾斜させる。
As a modification of the present embodiment, instead of the two
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
例えば、本実施形態では、マスクステージ1を装置ベース4のマスクステージ支柱11に固定して取り付け、ギャップ調整手段のZ軸送り台2Aでワークステージ2のみを昇降させる構造を例示したが、これに限定されず、マスクステージ支柱11をシリンダで構成して、マスクステージ1の方を昇降させる構造にしてもよい。この場合には、上下粗動装置を有するZ軸粗動ステージ22を省略することができる。
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, in the present embodiment, the
PE 分割逐次露光装置(露光装置)
W ガラス基板(被露光材、基板)
M マスク
P マスクパターン
1 マスクステージ
2 ワークステージ
2A Z軸送り台(ギャップ調整手段)
2B ワークステージ送り機構
3 照明光学系(照射手段)
4 装置ベース
8 ワークチャック
10 マスクステージベース
12 マスク保持枠
13 マスク位置調整手段
13x X軸方向駆動装置
13y Y軸方向駆動装置
14 ギャップセンサ(ピントずれ検出手段)
15 アライメントカメラ
16 チャック部
16a 吸引ノズル
16b 吸引口(排気手段)
19 移動機構
21 上下粗動装置
22 Z軸粗動ステージ
23 上下微動装置
24 Z軸微動ステージ
60 レーザ測長装置
62,63 Y軸干渉計(レーザ干渉計)
64 X軸干渉計(レーザ干渉計)
66 Y軸用ミラー
68 X軸用ミラー
78 投影光学系
80 制御装置
100 ワーク側アライメントマーク
101 マスク側アライメントマーク
150 ベストフォーカス調整機構
151 ピント調整機構
PE division sequential exposure equipment (exposure equipment)
W Glass substrate (material to be exposed, substrate)
M mask
2B Work stage feed mechanism 3 Illumination optical system (irradiation means)
4
15
DESCRIPTION OF
64 X-axis interferometer (laser interferometer)
66 Y-
Claims (3)
前記マスクと前記基板との間の気体を吸引排出する排気手段を有し、
前記マスクは、前記気体の吸引排出時に発生する前記マスクの表側と裏側との圧力差によってほぼ平坦形状に変形するように、前記基板から離れる方向に湾曲して前記マスクステージに保持されることを特徴とする露光装置。 A work stage for holding a substrate as a material to be exposed, a mask stage that is arranged opposite to the substrate and holds a mask, and irradiation means for irradiating the substrate with light for pattern exposure through the mask; An exposure apparatus comprising:
An exhaust means for sucking and discharging the gas between the mask and the substrate;
The mask is held in the mask stage while being curved in a direction away from the substrate so as to be deformed into a substantially flat shape due to a pressure difference between the front side and the back side of the mask generated when the gas is sucked and discharged. A featured exposure apparatus.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009036925A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Hitachi High-Technologies Corp | Exposure device, exposure method, and manufacturing method of display panel substrate |
WO2009125867A1 (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 株式会社ニコン | Stage device, exposure apparatus, and method for manufacturing device |
WO2012115002A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-30 | 株式会社ニコン | Holding device, exposure device and production method for device |
WO2015029818A1 (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社村田製作所 | Exposure device and exposure method |
JP2019082693A (en) * | 2018-12-13 | 2019-05-30 | Aiメカテック株式会社 | Substrate assembly equipment and table structure thereof |
CN110246779A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-17 | 三星电子株式会社 | The method of the method and manufacture semiconductor package part of dividing semiconductor bare die |
CN116661254A (en) * | 2023-04-27 | 2023-08-29 | 季华实验室 | Mask deformation control device and method |
-
2006
- 2006-01-04 JP JP2006000223A patent/JP2007184328A/en active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009036925A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Hitachi High-Technologies Corp | Exposure device, exposure method, and manufacturing method of display panel substrate |
US8358401B2 (en) | 2008-04-11 | 2013-01-22 | Nikon Corporation | Stage apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method |
WO2009125867A1 (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 株式会社ニコン | Stage device, exposure apparatus, and method for manufacturing device |
JPWO2009125867A1 (en) * | 2008-04-11 | 2011-08-04 | 株式会社ニコン | Stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
JP2018139011A (en) * | 2011-02-22 | 2018-09-06 | 株式会社ニコン | Holding apparatus, exposure apparatus, exposure method, and manufacturing method of device |
US9746787B2 (en) | 2011-02-22 | 2017-08-29 | Nikon Corporation | Holding apparatus, exposure apparatus and manufacturing method of device |
US10416573B2 (en) | 2011-02-22 | 2019-09-17 | Nikon Corporation | Holding apparatus, exposure apparatus and manufacturing method of device |
WO2012115002A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-30 | 株式会社ニコン | Holding device, exposure device and production method for device |
JPWO2012115002A1 (en) * | 2011-02-22 | 2014-07-07 | 株式会社ニコン | Holding apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
JP2017010061A (en) * | 2011-02-22 | 2017-01-12 | 株式会社ニコン | Holding apparatus, exposure apparatus, and method for manufacturing device |
JP6037019B2 (en) * | 2013-08-26 | 2016-11-30 | 株式会社村田製作所 | Exposure apparatus and exposure method |
CN105474102B (en) * | 2013-08-26 | 2017-03-22 | 株式会社村田制作所 | Exposure device and exposure method |
CN105474102A (en) * | 2013-08-26 | 2016-04-06 | 株式会社村田制作所 | Exposure device and exposure method |
WO2015029818A1 (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社村田製作所 | Exposure device and exposure method |
CN110246779A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-17 | 三星电子株式会社 | The method of the method and manufacture semiconductor package part of dividing semiconductor bare die |
JP2019082693A (en) * | 2018-12-13 | 2019-05-30 | Aiメカテック株式会社 | Substrate assembly equipment and table structure thereof |
CN116661254A (en) * | 2023-04-27 | 2023-08-29 | 季华实验室 | Mask deformation control device and method |
CN116661254B (en) * | 2023-04-27 | 2024-02-20 | 季华实验室 | Mask deformation control device and method |
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