JP2008015314A - Exposure equipment - Google Patents
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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1An 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,
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。
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
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
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
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-
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
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
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、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
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
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
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
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
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
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、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
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
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
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、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
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-
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
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
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
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
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
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
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-
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
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
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
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
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
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-
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
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
(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
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
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
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.
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
2B Work stage feed mechanism 3 Exposure illumination optical system (irradiation means)
70, 90
Claims (2)
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:
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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