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JP2008015314A - Exposure equipment - Google Patents

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JP2008015314A
JP2008015314A JP2006187704A JP2006187704A JP2008015314A JP 2008015314 A JP2008015314 A JP 2008015314A JP 2006187704 A JP2006187704 A JP 2006187704A JP 2006187704 A JP2006187704 A JP 2006187704A JP 2008015314 A JP2008015314 A JP 2008015314A
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Japan
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mask
substrate
stage
work stage
laser beam
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JP2006187704A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsunori Atsumi
辰則 厚見
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Priority to KR1020070057802A priority patent/KR20080005067A/en
Priority to CNA2007101113473A priority patent/CN101101452A/en
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】基板との干渉によるマスクの破損を確実に防止することができる露光装置を提供する。
【解決手段】分割逐次近接露光装置PEは、マスクステージ1に保持されたマスクMとワークステージ2に保持された基板Wとの間の所定の位置を略水平方向に通過するレーザビームLBを発光する発光部71,72と、レーザビームLBを受光する受光部73,74と、を有するレーザ監視装置70と、受光部73,74におけるレーザビームLBの受光量が所定値以下となったとき、ワークステージの上昇移動を停止する制御装置80と、を備える。
【選択図】図1
An exposure apparatus capable of reliably preventing damage to a mask due to interference with a substrate.
A division sequential proximity exposure apparatus PE emits a laser beam LB that passes in a substantially horizontal direction at a predetermined position between a mask M held on a mask stage 1 and a substrate W held on a work stage 2. When the amount of received light of the laser beam LB in the laser monitoring device 70 having the light emitting units 71 and 72 and the light receiving units 73 and 74 that receive the laser beam LB and the light receiving units 73 and 74 becomes a predetermined value or less, And a control device 80 for stopping the upward movement of the work stage.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、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分割逐次露光方式で近接(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 performing 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 by a divided sequential exposure method.

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2参照。)。特許文献1に記載の露光装置は、被露光材としての基板より小さいマスクを用い、該マスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置する。そして、この状態でワークステージをマスクに対してステップ移動させてステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のマスクパターンを基板上に露光転写して一枚の基板に複数のディスプレイ等を作成している。また、基板とマスクを対向配置する場合には、基板の位置決め動作完了後、ギャップセンサを用いて基板とマスクのギャップを検出しながら、目標ギャップに対する調整動作を行っている。   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, Patent Documents 1 and 2). The exposure apparatus described in Patent Document 1 uses a mask smaller than a substrate as an exposed material, holds the mask on a mask stage, holds the substrate on a work stage, and closes them to face each other. In this state, the work stage is moved stepwise with respect to the mask, and the substrate is irradiated with light for pattern exposure from the mask side at each step, whereby a plurality of mask patterns drawn on the mask are exposed and transferred onto the substrate. A plurality of displays and the like are created on a single substrate. When the substrate and the mask are arranged to face each other, after the substrate positioning operation is completed, the adjustment operation for the target gap is performed while detecting the gap between the substrate and the mask using a gap sensor.

また、特許文献2に記載の露光装置は、基板の移動経路の途中に非接触型測定装置とゲートを設け、基板が測定装置で検出されない位置でマスクと接触しようとする場合には、基板が金属製のゲートと接触し、マスクが保護される。
特開2000−35676号公報 特開2004−272139号公報
The exposure apparatus described in Patent Document 2 is provided with a non-contact type measurement device and a gate in the middle of the movement path of the substrate, and when the substrate is to be contacted with the mask at a position that is not detected by the measurement device, the substrate is In contact with the metal gate, the mask is protected.
JP 2000-35676 A JP 2004-272139 A

ところで、近年のフラットパネルディスプレイ装置の大型化に伴い、カラーフィルタを製造するためのマスクも大きくなっており(例えば、1400mm×1200mm)、マスク1枚あたりの価格も増加している。このため、基板がマスクと接触してマスクが破損するのを確実に防止することが望まれている。   By the way, with the recent increase in size of flat panel display devices, masks for producing color filters are also increasing (for example, 1400 mm × 1200 mm), and the price per mask is also increasing. For this reason, it is desired to reliably prevent the substrate from coming into contact with the mask and damaging the mask.

特許文献1に記載の露光装置は、基板とマスクのギャップを検出しながらギャップ調整を行っており、非接触型のギャップセンサのため読取誤差が生じたり、オペレーションミス等によって、基板がマスクと接触する可能性があった。   The exposure apparatus described in Patent Document 1 performs gap adjustment while detecting the gap between the substrate and the mask. Due to a non-contact type gap sensor, the substrate comes into contact with the mask due to an operation error or the like. There was a possibility.

また、特許文献2に記載の露光装置は、非接触型のギャップセンサを使用しているため、上記課題が存在すると共に、基板がゲートで接触した場合にはワークステージの移動をオペレータが確認して制御する必要があった。   In addition, since the exposure apparatus described in Patent Document 2 uses a non-contact type gap sensor, the above-described problems exist and the operator confirms the movement of the work stage when the substrate comes into contact with the gate. Needed to be controlled.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、マスクの破損を確実に防止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 an object thereof is to provide an exposure apparatus that can reliably prevent damage to a mask.

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、マスクのマスクパターンが基板上の複数の所定位置に対向するようにワークステージとマスクステージとを相対的にステップ移動させる送り機構と、を備えた露光装置であって、
マスクステージに保持されたマスクとワークステージに保持された基板との間の所定の位置を略水平方向に通過するレーザビームを発光する発光部と、レーザビームを受光する受光部と、を有するレーザ監視装置と、
受光部におけるレーザビームの受光量が所定値以下となったとき、マスクステージとワークステージの少なくとも一方の上下方向の移動を停止する制御装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
(2) 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、マスクのマスクパターンが基板上の複数の所定位置に対向するようにワークステージとマスクステージとを相対的にステップ移動させる送り機構と、を備えた露光装置であって、
マスクステージ上のマスクの縁部近傍に配置され、レーザビームを基板に向けて発光する発光部と基板で反射されたレーザビームを受光する受光部とを有し、マスクステージに保持されたマスクとワークステージに保持された基板との間の隙間を測定することで隙間を監視するレーザ監視装置と、
隙間が所定値以下となったとき、マスクステージとワークステージの少なくとも一方の上下方向の移動を停止する制御装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
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: a feed mechanism for relatively step-moving the work stage and the mask stage so that the mask pattern of the mask faces a plurality of predetermined positions on the substrate;
A laser having a light emitting unit that emits a laser beam that passes through a predetermined position between a mask held on a mask stage and a substrate held on a work stage in a substantially horizontal direction, and a light receiving unit that receives the laser beam. A monitoring device;
A control device that stops the vertical movement of at least one of the mask stage and the work stage when the amount of laser beam received by the light receiving unit is equal to or less than a predetermined value;
An exposure apparatus comprising:
(2) a work stage that holds a substrate as an exposed material, a mask stage that is arranged opposite to the substrate and holds a mask, and irradiation means that irradiates the substrate with light for pattern exposure through the mask; An exposure apparatus comprising: a feed mechanism for relatively step-moving the work stage and the mask stage so that the mask pattern of the mask faces a plurality of predetermined positions on the substrate;
A mask disposed in the vicinity of the edge of the mask on the mask stage, having a light emitting portion for emitting a laser beam toward the substrate and a light receiving portion for receiving the laser beam reflected by the substrate, and a mask held on the mask stage; A laser monitoring device that monitors the gap by measuring the gap between the substrate and the substrate held on the work stage;
A control device that stops the vertical movement of at least one of the mask stage and the work stage when the gap is equal to or less than a predetermined value;
An exposure apparatus comprising:

本発明によれば、レーザ監視装置によってマスクと基板との間の隙間が所定値以下であることが検出されたとき、制御装置がマスクステージとワークステージの少なくとも一方の上下方向の移動を停止するので、露光時に近接するマスクと基板との接触を回避し、マスクの破損を確実に防止することができる。   According to the present invention, when the laser monitoring device detects that the gap between the mask and the substrate is equal to or less than the predetermined value, the control device stops the vertical movement of at least one of the mask stage and the work stage. Therefore, it is possible to avoid contact between the mask and the substrate adjacent to each other at the time of exposure, and reliably prevent damage to the mask.

以下、本発明の露光装置の各実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the exposure apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1実施形態)
先ず、本発明の分割逐次露光装置PEについて説明する。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、パターン露光用の光を照射する照射手段としての露光用照明光学系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。
(First embodiment)
First, the divided sequential exposure apparatus PE of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the division sequential exposure apparatus PE of this embodiment includes a mask stage 1 that holds a mask M, a work stage 2 that holds a glass substrate (exposed material) W, and light for pattern exposure. An exposure illumination optical system 3 as irradiation means for irradiating, and an apparatus base 4 for supporting the mask stage 1 and the work stage 2 are provided.

なお、ガラス基板W(以下、単に「基板W」という。)は、マスクMに対向配置されて該マスク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 placed on the mask M so as to be exposed to the surface (opposite surface of the mask M) so that the mask pattern P drawn on the mask M is exposed and transferred. An agent is applied 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-pressure mercury lamp 31 that is a light source for ultraviolet irradiation, and a concave mirror 32 that collects light emitted from the high-pressure mercury lamp 31. Two types of optical integrators 33 that are switchably arranged in the vicinity of the focal point of the concave mirror 32, plane mirrors 35 and 36, and a spherical mirror 37, and are arranged between the plane mirror 36 and the optical integrator 33 to change the irradiation optical path. An exposure control shutter 34 that controls opening and closing is provided.

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のマスクパターンPが基板W上に露光転写される。   When the exposure control shutter 34 is controlled to be opened during exposure, the light irradiated from the high-pressure mercury lamp 31 passes through the optical path L shown in FIG. 1 and is held on the mask M held on the mask stage 1 and thus on the work stage 2. Irradiated as parallel light for pattern exposure perpendicularly to the surface of the substrate W. Thereby, the mask pattern P of the mask M is exposed and transferred onto the substrate W.

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、該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 mask stage 1 and the work stage 2 will be described in this order. First, the mask stage 1 is provided with a mask stage base 10, and the mask stage base 10 is disposed above the work stage 2 while being supported by a mask stage column 11 protruding from the apparatus base 4.

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 mask stage base 10 has a substantially rectangular shape and has an opening 10a at the center. A mask holding frame 12 is mounted on the opening 10a so as to be movable in the X and Y directions. ing.

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 mask holding frame 12 has a flange 12 a provided on the outer periphery of the upper end thereof placed on the upper surface in the vicinity of the opening 10 a of the mask stage base 10. It is inserted through a predetermined gap between the inner periphery. Thereby, the mask holding frame 12 can be moved in the X and Y directions by this gap.

このマスク保持枠12の下面には、マスクMを保持するためのチャック部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の下面には、マスクパターンPが描かれているマスクMの端部である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)により着脱自在に保持される。   A chuck portion 16 for holding the mask M is fixed to the lower surface of the mask holding frame 12 via a spacer 20 and moves together with the mask holding frame 12 in the X and Y directions with respect to the mask stage base 10. Is possible. A plurality of suction nozzles 16 a are formed on the lower surface of the chuck portion 16 for sucking the peripheral edge, which is the end of the mask M on which the mask pattern P is drawn. Thereby, the mask M is detachably held by the vacuum suction device (not shown) through the suction nozzle 16a.

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 mask holding frame 12 is moved on the upper surface of the mask stage base 10 in the XY plane based on a detection result by an alignment camera 15 described later or a measurement result by a laser length measuring device 60 described later. A mask position adjusting means 13 for adjusting the position and posture of the mask M held by the mask holding frame 12 is provided.

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 direction driving device 13x attached to one side of the mask holding frame 12 along the Y-axis direction, and two Y-axes attached to one side of the mask holding frame 12 along the X-axis direction. And a direction driving device 13y.

図3(a)及び図3(b)に示すように、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。   3A and 3B, the X-axis direction drive device 13x includes a drive actuator (for example, an electric actuator) 131 having a rod 131r that expands and contracts in the X-axis direction, and a mask holding frame 12. And a linear guide (linear motion bearing guide) 133 attached to a side portion 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. A slider 133 s movably attached to the guide rail 133 r is connected to the tip of a rod 131 r fixed to the mask stage base 10 via a pin support mechanism 132.

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 direction drive device 13y has the same configuration as the X-axis direction drive device 13x, and includes a drive actuator (for example, an electric actuator) 131 having a rod 131r that expands and contracts in the Y-axis direction, and the mask holding frame 12 And a linear guide (linear motion bearing guide) 133 attached to a side portion 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. A slider 133s attached to the guide rail 133r so as to be movable is connected to the tip of the rod 131r via a pin support mechanism 132. The X-axis direction driving device 13x adjusts the mask holding frame 12 in the X-axis direction. The two Y-axis direction driving devices 13y adjust the mask holding frame 12 in the Y-axis direction and the θ-axis direction (oscillation around the Z-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との対向面間のギャップ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 mask holding frame 12, as shown in FIG. 2, a gap sensor 14 as a means for measuring the gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W, An alignment camera 15 is provided as means for detecting a plane deviation amount between the mask M and the alignment reference. Both the gap sensor 14 and the alignment camera 15 are movable in the X-axis direction via a moving mechanism 19.

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、該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 mechanism 19 has a holding frame 191 for holding the gap sensor 14 and the alignment camera 15 extending in the Y-axis direction on the upper surfaces of the two sides facing each other in the X-axis direction of the mask holding frame 12. The end of the holding base 191 that is separated from the Y-axis direction drive device 13 y is supported by a linear guide 192. The linear guide 192 includes a guide rail 192r that is installed on the mask stage base 10 and extends along the X-axis direction, and a slider (not shown) that moves on the guide rail 192r. The end portion of 191 is fixed.

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 gap sensor 14 and the alignment camera 15 are moved in the X-axis direction via the holding frame 191 by driving the slider by a driving actuator 193 including a motor and a ball screw.

アライメントカメラ15は、図4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(マスクパターン面Mm)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. 4, the alignment camera 15 optically detects the mask side alignment mark 101 on the surface of the mask M (mask pattern surface Mm) held on the lower surface of the mask stage 1 from the mask back surface side. Yes, the focus adjustment mechanism 151 moves toward and away from the mask M to perform focus adjustment.

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 focus adjustment mechanism 151 includes a linear guide 152, a ball screw 153, and a motor 154. The linear guide 152 includes a guide rail 152r and a slider 152s. Of these, the guide rail 152r is attached to the holding frame 191 of the moving mechanism 19 of the mask stage 1 so as to extend in the vertical direction. The alignment camera 15 is fixed to the slider 152s via a table 152t. A nut screwed to the screw shaft of the ball screw 153 is connected to the table 152t, and the screw shaft is rotated by a motor 154.

また、この実施形態では、図5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。   Further, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the work side alignment mark 100 is projected from below with a light source 781 and a condenser lens 782 below the work chuck 8 provided on the work stage 2. An optical system 78 is disposed integrally with the Z-axis fine movement stage 24 in accordance with the optical axis of the alignment camera 15. A 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 base 52.

さらに、この実施形態では、図6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(マスクパターン面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。   Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the best focus of the alignment image that detects the position of the surface (mask pattern surface Mm) having the mask side alignment mark 101 of the mask M and prevents the alignment camera 15 from being out of focus. An adjustment mechanism 150 is provided. In addition to the alignment camera 15 and the focus adjustment mechanism 151, this best focus adjustment mechanism 150 uses the gap sensor 14 as a focus deviation detection means. That is, the measured value of the mask lower surface position measured by the gap sensor 14 is compared with the focus position preset by the control device 80 to obtain a difference, and the relative focus position change amount from the set focus position is calculated from the difference. The alignment camera 15 is moved by controlling the motor 154 of the focus adjustment mechanism 151 according to the calculated change amount, thereby adjusting the focus of the alignment camera 15.

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151を動かすようにしても良い。   By using the best focus adjustment mechanism 150, it is possible to perform high-precision focus adjustment of the alignment image regardless of the plate thickness change of the mask M and the plate thickness variation. That is, when a plurality of types of masks M are exchanged and used, proper focus can always be obtained even if the thicknesses of the individual masks are different. Note that the focus adjustment mechanism 151, the projection optical system 78, the best focus adjustment mechanism 150, and the like not only correspond to the high accuracy of the alignment of the first layer divided pattern, but also the high accuracy of the alignment after the second layer. If the thickness of the mask M is known, the best focus adjustment mechanism 150 may be omitted and the focus adjustment mechanism 151 may be moved according to the thickness.

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 opening 10a of the mask stage base 10 so as to be positioned above the mask M. The masking aperture 17 can be moved in the Y-axis direction by a masking aperture driving device 18 including a motor, a ball screw, and a linear guide so that the shielding areas at both ends of the mask M can be adjusted.

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、真空式吸引装置(図示せず)等により基板Wを着脱自在に保持するチャック面8aを上面に有するワークチャック8と、マスクMと基板Wとの対向面間の隙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 work stage 2 is installed on the apparatus base 4, and a work chuck 8 having a chuck surface 8 a on the upper surface for detachably holding the substrate W by a vacuum suction device (not shown) or the like, and a mask A Z-axis feed base (gap adjusting means) 2A that adjusts the gap between the opposing surfaces of M and the substrate W to a predetermined amount, and a work stage 2 that is disposed on the Z-axis feed base 2A and moves in the XY-axis direction. And a work stage feed mechanism 2B.

Z軸送り台2Aは、図7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. 7, the Z-axis feed base 2A includes a Z-axis coarse movement stage 22 supported by a vertical coarse movement device 21 erected on the apparatus base 4 so as to be capable of coarse movement in the Z-axis direction. A Z-axis fine movement stage 24 supported by a vertical fine movement device 23 is provided on the coarse axis movement stage 22. For example, an electric actuator composed of a motor and a ball screw or a pneumatic shilling is used for the vertical movement device 21, and the Z-axis coarse movement stage 22 is moved to a preset position by performing a simple vertical movement. Then, it is moved up and down without measuring the gap between the mask M and the substrate W.

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、この実施形態では、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 fine movement device 23 shown in FIG. 1 includes a movable wedge mechanism in which a motor, a ball screw, and a wedge are combined. In this embodiment, for example, the motor 231 installed on the upper surface of the Z-axis coarse movement stage 22. The screw shaft 232 of the ball screw is driven to rotate, the ball screw nut 233 is formed in a wedge shape, and the slope of the wedge nut 233 protrudes from the lower surface of the Z-axis fine movement stage 24. Thus, a movable wedge mechanism is configured.

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 screw shaft 232 of the ball screw is driven to rotate, the wedge-shaped nut 233 is finely moved in the Y-axis direction. 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 fine movement device 23 composed of the movable wedge mechanism includes a total of three units, two on one end side (front side in FIG. 1) in the Y-axis direction and one on the other end side (not shown) of the Z-axis fine movement stage 24. It is installed and each is driven and controlled independently. Accordingly, the vertical fine movement device 23 also has a tilt function. Based on the measurement results of the gaps between the mask M and the substrate W by the three gap sensors 14, the mask M and the substrate W are parallel and predetermined. The height of the Z-axis fine movement stage 24 is finely adjusted so as to face each other through the gap. Note that the vertical coarse motion device 21 and the vertical fine motion device 23 may be provided in the Y-axis feed base 52.

ワークステージ送り機構2Bは、図7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. 7, the work stage feed mechanism 2B is a kind of two sets of rolling guides that are spaced apart from each other in the Y-axis direction and extended along the X-axis direction on the upper surface of the Z-axis fine movement stage 24. A linear guide 41, an X-axis feed base 42 attached to a slider 41a of the linear guide 41, and an X-axis feed drive device 43 that moves the X-axis feed base 42 in the X-axis direction. An X-axis feed base 42 is connected to a ball screw nut 433 that is screwed to a ball screw shaft 432 that is rotationally driven by a motor 431 of the shaft feed driving device 43.

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、該リニアガイド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 X-axis feed base 42, a linear guide 51 which is a kind of two sets of rolling guides that are spaced apart from each other in the X-axis direction and extend along the Y-axis direction, and the linear guide Y-axis feed base 52 attached to 51 slider 51a, and Y-axis feed drive device 53 that moves Y-axis feed base 52 in the Y-axis direction, and is rotated by motor 531 of Y-axis feed drive device 53. A Y-axis feed base 52 is connected to a ball screw nut (not shown) screwed to the ball screw shaft 532 to be driven. The work stage 2 is attached to the upper surface of the Y-axis feed base 52.

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等に起因し、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、真直度等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。   A laser length measuring device 60 as a moving distance measuring unit that detects the X-axis and Y-axis positions of the work stage 2 is provided on the device base 4. In the work stage 2 configured as described above, due to errors such as the shape of the ball screw or the linear guide itself, mounting errors thereof, etc., when the work stage 2 is moved, positioning errors, yawing, straightness, etc. Occurrence is inevitable. The laser length measuring device 60 is intended to measure these errors.

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軸方向端部に対向して設けレーザを備えた一対のY軸干渉計62,63と、ワークステージ2のX軸方向端部に設けレーザを備えた一つの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。   As shown in FIG. 1, the laser length measuring device 60 is provided with a pair of Y-axis interferometers 62 and 63 each provided with a laser so as to face the Y-axis direction end of the work stage 2, and One X-axis interferometer 64 provided at the end of the direction and provided with a laser, a Y-axis mirror 66 disposed at a position facing the Y-axis interferometers 62 and 63 of the work stage 2, and the X of the work stage 2 The X-axis mirror 68 is disposed at a position facing the axial interferometer 64.

このように、Y軸方向についてY軸干渉計62,63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。   As described above, by providing two Y-axis interferometers 62 and 63 in the Y-axis direction, not only information on the position of the work stage 2 in the Y-axis direction but also a difference in position data between the Y-axis interferometers 62 and 63. You can also know yawing error. The position in the Y-axis direction can be calculated by appropriately correcting both the average value of the two in consideration of the position in the X-axis direction of the work stage 2 and the yawing error.

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8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 work stage 2 in the XY direction and the Y-axis feed base 52 and the previous divided pattern, each interference is performed at the stage of sending the substrate W to the next area. The detection signals output from the total 62 to 64 are input to the control device 80 as shown in FIG. The control device 80 controls the X-axis feed driving device 43 and the Y-axis feed driving device 53 in order to adjust the amount of movement in the XY direction for the divided exposure based on the detection signal, and also the X-axis interferometer 64. And the detection results of the Y-axis interferometers 62 and 63 are used to calculate a positioning correction amount for joint exposure, and the calculated result is used as the mask position adjustment means 13 (and the vertical fine movement device 23 as required). Output to. As a result, the mask position adjusting means 13 and the like are driven in accordance with the correction amount, and the influence of positioning error, straightness error, yawing and the like caused by the X-axis feed driving device 43 or the Y-axis feed driving device 53 is eliminated.

また、図1及び図7に示すように、装置ベース4には、マスクステージ1に保持されたマスクMとワークステージ2に保持された基板Wとの間の隙間を監視するレーザ監視装置70が設けられている。レーザ監視装置70は、このマスクMと基板Wとの間の所定の位置を略水平方向に通過するレーザビームLBを発光する発光部71,72と、レーザビームLBを受光する受光部73,74と、を有する。発光部71,72及び受光部73,74は、ワークステージ2がステップ移動する二次元領域の外側に配置されており、マスクMの対向する2辺をそれぞれ通過するように設定されている(図9参照)。   As shown in FIGS. 1 and 7, the apparatus base 4 includes a laser monitoring apparatus 70 that monitors a gap between the mask M held on the mask stage 1 and the substrate W held on the work stage 2. Is provided. The laser monitoring device 70 includes light emitting units 71 and 72 that emit a laser beam LB that passes through a predetermined position between the mask M and the substrate W in a substantially horizontal direction, and light receiving units 73 and 74 that receive the laser beam LB. And having. The light emitting units 71 and 72 and the light receiving units 73 and 74 are arranged outside the two-dimensional region in which the work stage 2 moves stepwise, and are set so as to pass through two opposing sides of the mask M, respectively (see FIG. 9).

なお、例えば、マスクMと基板Wとのギャップgを150μmとして露光が行われる場合、本実施形態の発光部71,72は、レーザビームLBをマスクMの下面から80μm程度離れた位置に通過させるように配置する。このため、マスクMと基板Wとの間の隙間が80μm以下になると、発光部71,72からのレーザビームLBが遮られ、受光部73での受光量が変化する。制御装置80には、受光部73で受光された受光量が入力され、受光量が所定値以下となると、基板WとマスクMとの衝突危険状態であると判断し、Z軸送り台2A(上下粗動装置21或いは上下微動装置23)のモータ駆動を停止制御する。   For example, when the exposure is performed with the gap g between the mask M and the substrate W being 150 μm, the light emitting units 71 and 72 of the present embodiment pass the laser beam LB to a position about 80 μm away from the lower surface of the mask M. Arrange as follows. For this reason, when the gap between the mask M and the substrate W becomes 80 μm or less, the laser beam LB from the light emitting units 71 and 72 is blocked, and the amount of light received by the light receiving unit 73 changes. When the amount of light received by the light receiving unit 73 is input to the control device 80 and the amount of received light is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the substrate W and the mask M are in danger of collision, and the Z-axis feed base 2A ( The motor drive of the vertical coarse motion device 21 or the vertical fine motion device 23) is stopped and controlled.

なお、本実施形態の制御装置80は、露光制御用シャッター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、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PE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 control device 80 of the present embodiment controls the opening of the exposure control shutter 34, the feed control of the work stage 2, the calculation of the correction amount based on the detection values of the laser interferometers 62 to 64, and the driving of the mask position adjusting means 13. In addition to control, calculation of the correction amount at the time of alignment adjustment, drive control of a workpiece automatic supply device (not shown), etc., driving of most actuators incorporated in the divided sequential proximity exposure apparatus PE and predetermined calculation processing, It is executed based on sequence control using a microcomputer or sequencer.

次に、本実施形態の分割逐次近接露光装置PEにおいて、基板WとマスクMとの衝突を回避する処理について、図3(a)を参照して説明する。   Next, a process for avoiding a collision between the substrate W and the mask M in the divided successive proximity exposure apparatus PE of the present embodiment will be described with reference to FIG.

マスクMがマスクステージ1に保持され、アライメント調整が行われた状態で、ワークステージ2上に基板Wが搬送機構によって載置され、基板Wはワークチャックで真空吸着される。そして、ギャップ調整手段のZ軸送り台2Aを駆動して、マスクMの下面と基板W上面とのギャップが露光する際に必要な所定の値(例えば、150μm)となるようにギャップセンサ14で監視しながら調整される。同時に、発光部71,72から照射されるレーザビームLBは、マスクMの2辺近傍の下面をそれぞれ通過し、受光部73,74で受光量が検出されている。   In a state where the mask M is held on the mask stage 1 and alignment adjustment is performed, the substrate W is placed on the work stage 2 by the transport mechanism, and the substrate W is vacuum-sucked by the work chuck. Then, the gap sensor 14 drives the Z-axis feed base 2A so that the gap between the lower surface of the mask M and the upper surface of the substrate W becomes a predetermined value (for example, 150 μm) necessary for exposure. It is adjusted while monitoring. At the same time, the laser beam LB emitted from the light emitting units 71 and 72 passes through the lower surface in the vicinity of the two sides of the mask M, and the received light amounts are detected by the light receiving units 73 and 74.

図中一点鎖線で示すように、Z軸送り台2Aが上昇して、基板Wが発光部71,72からのレーザビームLBを遮ると、受光部73,74により受光される受光量が変化する。制御装置80は、この受光量が所定値以下であることを検知すると、基板WとマスクMとが衝突危険状態にあると判断して、Z軸送り台2A(上下粗動装置21或いは上下微動装置23)のモータ駆動を停止させる。これにより、基板WとマスクMとの接触が回避される。   As indicated by the alternate long and short dash line in the figure, when the Z-axis feed base 2A rises and the substrate W blocks the laser beam LB from the light emitting units 71 and 72, the amount of light received by the light receiving units 73 and 74 changes. . When the control device 80 detects that the amount of received light is equal to or less than a predetermined value, the control device 80 determines that the substrate W and the mask M are in a collision risk state, and the Z-axis feed base 2A (the vertical coarse motion device 21 or the vertical fine motion 21). The motor drive of the device 23) is stopped. Thereby, the contact between the substrate W and the mask M is avoided.

尚、レーザビームLBは、マスクMの2辺近傍の下面をそれぞれ通過しているので、基板Wが傾いた状態でマスクMに接近しても、基板WとマスクMとの隙間が最も狭くなる基板Wのいずれかの頂点を検出することができ、これにより、基板WとマスクMとの接触を確実に回避することができる。また、上記説明では、レーザ監視装置70を2組の発光部71,72及び受光部73,74によって構成したが、更に多数の発光部と受光部とを用いて2辺の間の領域も監視するようにすれば、基板Wの部分的な突出部や基板W上の異物等も検出することができ、突出部や異物等によるマスクMの破損をより確実に防止することができる。   Since the laser beam LB passes through the lower surfaces near the two sides of the mask M, the gap between the substrate W and the mask M is the narrowest even when the substrate W approaches the mask M in a tilted state. Any vertex of the substrate W can be detected, so that contact between the substrate W and the mask M can be reliably avoided. In the above description, the laser monitoring device 70 is configured by two sets of light emitting units 71 and 72 and light receiving units 73 and 74. However, an area between two sides is also monitored using a larger number of light emitting units and light receiving units. By doing so, it is possible to detect partial protrusions of the substrate W and foreign matters on the substrate W, and it is possible to more reliably prevent damage to the mask M due to the protrusions and foreign matters.

従って、本実施形態の分割逐次近接露光装置PEによれば、マスクステージ1に保持されたマスクMとワークステージ2に保持された基板Wとの間の所定の位置を略水平方向に通過するレーザビームLBを発光する発光部71,72と、レーザビームLBを受光する受光部73,74と、を有するレーザ監視装置70と、受光部73,74におけるレーザビームLBの受光量が所定値以下となったとき、ワークステージの上昇移動を停止する制御装置80と、を備えるので、露光時に近接するマスクMと基板Wとの接触を回避し、マスクMの破損を確実に防止することができる。   Therefore, according to the divided successive proximity exposure apparatus PE of the present embodiment, a laser that passes through a predetermined position between the mask M held on the mask stage 1 and the substrate W held on the work stage 2 in a substantially horizontal direction. A laser monitoring device 70 having light emitting units 71 and 72 for emitting the beam LB and light receiving units 73 and 74 for receiving the laser beam LB; and the amount of light received by the laser beam LB at the light receiving units 73 and 74 is less than a predetermined value. Since the control device 80 that stops the upward movement of the work stage is provided, contact between the mask M and the substrate W that are close to each other during exposure can be avoided, and damage to the mask M can be reliably prevented.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る分割逐次近接露光装置について、図10及び図11を参照して説明する。なお、本実施形態の露光装置は、レーザ監視装置の構成において第1実施形態のものと異なるのみであるため、第1実施形態と同様の構成については同一符号を付して説明を省略または簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a divided successive proximity exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the exposure apparatus of this embodiment is different from that of the first embodiment only in the configuration of the laser monitoring apparatus. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted or simplified. Turn into.

図10及び図11に示すように、本実施形態の露光装置は、マスクステージ1上のマスクMの4つの頂点近傍に、マスクステージ1に保持されたマスクMとワークステージ2に保持された基板Wとの間の隙間を測定して該隙間を監視するレーザ監視装置90が設けられている。レーザ監視装置90は、レーザビームLBを基板Wに向けて斜め下方に発光する発光部91と基板Wの上面で反射されたレーザビームLBを受光する受光部92とを有する。受光部91は、受光したレーザビームLBの位置によって、マスクステージ1に保持されたマスクMとワークステージ2に保持された基板Wとの間の隙間を測定することで、この隙間を監視している。なお、吸引保持されたマスクMの下面の位置は予め把握されており、マスクMと基板Wとの間の隙間は、受光部92によって検出されたレーザビームLBの位置と、マスクMの下面の位置を考慮することで与えられる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the exposure apparatus of the present embodiment has a mask M held on the mask stage 1 and a substrate held on the work stage 2 in the vicinity of the four vertices of the mask M on the mask stage 1. A laser monitoring device 90 is provided for measuring a gap between the laser and W and monitoring the gap. The laser monitoring device 90 includes a light emitting unit 91 that emits a laser beam LB obliquely downward toward the substrate W and a light receiving unit 92 that receives the laser beam LB reflected by the upper surface of the substrate W. The light receiving unit 91 monitors the gap by measuring the gap between the mask M held on the mask stage 1 and the substrate W held on the work stage 2 according to the position of the received laser beam LB. Yes. Note that the position of the lower surface of the mask M held by suction is known in advance, and the gap between the mask M and the substrate W is determined by the position of the laser beam LB detected by the light receiving unit 92 and the lower surface of the mask M. Given by considering the position.

制御装置80は、この受光部92での受光位置によってマスクMと基板Wとの隙間を測定し、隙間が所定値以下となると、基板WとマスクMとの衝突危険状態であると判断し、Z軸送り台2A(上下粗動装置21或いは上下微動装置23)のモータ駆動を停止制御する。これにより、マスクMと基板Wとの接触を回避して、マスクMの破損を確実に防止することができる。   The control device 80 measures the gap between the mask M and the substrate W based on the light receiving position at the light receiving unit 92, and determines that the collision state between the substrate W and the mask M is a dangerous state when the gap is equal to or less than a predetermined value. The motor drive of the Z-axis feed base 2A (vertical coarse motion device 21 or vertical fine motion device 23) is stopped and controlled. Thereby, the contact with the mask M and the board | substrate W can be avoided, and the damage of the mask M can be prevented reliably.

その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。尚、本実施形態のレーザ監視装置90は、マスクMの4つの頂点近傍に設けられているが、これに限定されるものではなく、マスクMの縁部近傍のいずれかの位置に配置されていればよく、マスクMの外郭形状に応じて適宜配置されればよい。   Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. The laser monitoring device 90 of the present embodiment is provided in the vicinity of the four vertices of the mask M, but is not limited to this, and is disposed at any position near the edge of the mask M. What is necessary is just to arrange | position suitably according to the outline shape of the mask M.

なお、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above at all, In the range which does not deviate from the summary, it can implement with a various form.

本発明の第1実施形態の分割逐次近接露光装置を一部分解した斜視図である。1 is a partially exploded perspective view of a divided sequential proximity exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention. マスクステージ部分の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of a mask stage part. (a)は図2のIII-III線断面図、(b)は(a)のマスク位置調整手段の上面図である。(A) is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 2, (b) is a top view of the mask position adjustment means of (a). 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である。It is explanatory drawing for demonstrating the irradiation optical system of the workpiece | work side alignment mark. アライメント画像のフォーカス調整機構を示す構成図である。It is a block diagram which shows the focus adjustment mechanism of an alignment image. 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である。It is a side view which shows the basic structure of an alignment camera and the focus adjustment mechanism of this alignment camera. 図1に示す分割逐次近接露光装置の正面図である。It is a front view of the division | segmentation successive proximity exposure apparatus shown in FIG. 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である。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the divided sequential proximity exposure apparatus shown in FIG. 1. 図1に示すマスクステージの下面図である。It is a bottom view of the mask stage shown in FIG. 第2実施形態の露光装置のマスクと基板のギャップを検出する状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state which detects the gap of the mask and board | substrate of the exposure apparatus of 2nd Embodiment. 図10におけるマスクステージの下面図である。It is a bottom view of the mask stage in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

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 露光用照明光学系(照射手段)
70,90 レーザ監視装置
71,72,91 発光部
73,74,92 受光部
80 制御装置
g 隙間
LB レーザビーム
M マスク
P マスクパターン
PE 露光装置
W 基板(被露光材)
1 Mask stage 2 Work stage 2A Z-axis feed base (gap adjusting means)
2B Work stage feed mechanism 3 Exposure illumination optical system (irradiation means)
70, 90 Laser monitoring devices 71, 72, 91 Light emitting portions 73, 74, 92 Light receiving portion 80 Control device g Gap LB Laser beam M Mask P Mask pattern PE Exposure device W Substrate (material to be exposed)

Claims (2)

被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記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、前記基板に対してパターン露光用の光を前記マスクを介して照射する照射手段と、前記マスクのマスクパターンが前記基板上の複数の所定位置に対向するように前記ワークステージと前記マスクステージとを相対的にステップ移動させる送り機構と、を備えた露光装置であって、
前記マスクステージに保持されたマスクと前記ワークステージに保持された基板との間の所定の位置を略水平方向に通過するレーザビームを発光する発光部と、該レーザビームを受光する受光部と、を有するレーザ監視装置と、
該受光部における前記レーザビームの受光量が所定値以下となったとき、前記マスクステージと前記ワークステージの少なくとも一方の上下方向の移動を停止する制御装置と、
を備え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: a feed mechanism that relatively steps the work stage and the mask stage so that a mask pattern of the mask faces a plurality of predetermined positions on the substrate;
A light emitting unit that emits a laser beam that passes through a predetermined position between the mask held on the mask stage and the substrate held on the work stage in a substantially horizontal direction, and a light receiving unit that receives the laser beam; A laser monitoring device comprising:
A control device that stops the vertical movement of at least one of the mask stage and the work stage when the amount of received light of the laser beam in the light receiving unit is a predetermined value or less;
An exposure apparatus comprising:
被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記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、前記基板に対してパターン露光用の光を前記マスクを介して照射する照射手段と、前記マスクのマスクパターンが前記基板上の複数の所定位置に対向するように前記ワークステージと前記マスクステージとを相対的にステップ移動させる送り機構と、を備えた露光装置であって、
前記マスクステージ上の前記マスクの縁部近傍に配置され、レーザビームを前記基板に向けて発光する発光部と前記基板で反射された該レーザビームを受光する受光部とを有し、前記マスクステージに保持されたマスクと前記ワークステージに保持された基板との間の隙間を測定することで該隙間を監視するレーザ監視装置と、
前記隙間が所定値以下となったとき、前記マスクステージと前記ワークステージの少なくとも一方の上下方向の移動を停止する制御装置と、
を備え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: a feed mechanism that relatively steps the work stage and the mask stage so that a mask pattern of the mask faces a plurality of predetermined positions on the substrate;
The mask stage having a light emitting portion disposed near the edge of the mask on the mask stage and emitting a laser beam toward the substrate; and a light receiving portion receiving the laser beam reflected by the substrate. A laser monitoring device that monitors the gap by measuring the gap between the mask held on the substrate and the substrate held on the work stage;
A control device that stops the vertical movement of at least one of the mask stage and the work stage when the gap is equal to or less than a predetermined value;
An exposure apparatus comprising:
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