JP2000035676A

JP2000035676A - 分割逐次近接露光装置

Info

Publication number: JP2000035676A
Application number: JP10307426A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Saida; 雅裕斉田; Shinichiro Nagai; 新一郎永井; Tatsuo Yamanaka; 立夫山中
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2000-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】従来にない高精度の分割逐次近接露光装置を提
供する。【解決手段】被露光材を照射するパターン露光手段３
と、被露光材を載置するワークステージ２と、マスクを
載置するマスクステージ１と、該ワークステージ１を位
置決めするワークステージ送り機構７と、マスクと被露
光材のギャップ調整手段６とを備えた近接露光装置にお
いて、ワークステージ送り機構７による送り方向を基準
としてマスクの向きをパターン面内で調整するマスク位
置調整手段１４を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶基板、
液晶ディスプレイ用カラーフィルタなどのような基板に
マスクのパターンを焼き付けるのに用いる近接露光装置
に係り、特に、大型基板上にマスクパターンを分割逐次
露光方式でプロキシミティ露光するに好適な分割逐次近
接露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロキシミティ露光は、表面に感光剤を
塗布した透光性の基板をワークとし、これをプロキシミ
ティ露光装置（以下、近接露光装置という）のワークス
テージ上に保持して、所定のパターンを描いてあるマス
クステージに取り付けてあるマスクとの間の間隔（ギャ
ップ）を数１０μｍ〜数１００μｍまで近接させ、マス
クの上から平行光を照射することにより露光してワーク
面に当該マスクのパターンを焼き付けるものであり、例
えば液晶ディスプレイ用のカラーフィルタなどの露光工
程では、従来、一括露光が一般的であった。しかしなが
ら、最近は液晶ディスプレイの大画面化が進められてお
り、一括露光では対応しきれなくなって複数に分割した
マスクパターンを順次露光してつないでいく分割逐次露
光が必要になってきている。しかして、分割逐次露光の
場合は、分割の境目の整合の精度が厳しく要求されると
いう技術上の難点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
近接露光装置は基本的に一括露光方式で構成されてお
り、パターンを分割して露光しつなぎ合わせる分割逐次
露光機能は基本的に備えていない。一方、従来の分割逐
次露光装置は、ワークステージとマスクとの精度の良い
整合機能すなわちアライメント機能は備えておらず、何
も位置合わせの基準のない１層目の露光時において分割
パターンの高度の整合精度を満たすことはできないとい
う未解決の課題がある。図１２は、アライメント機能な
しで例えば１層目であるブラックマトリックスのパター
ン形成を２分割逐次露光で行った場合における、第１シ
ョット目の露光パターンと第２ショット目の露光パター
ンとのずれを模式的に示したものである。いま、同図
（ａ）のように、ワークステージの走り方向（送り方
向）に対してパターンＰを有するマスクＭが水平角度θ
だけ傾斜した状態で第１ショット目露光を行い、次いで
同図（ｂ）に示すようにワークＷ，マスクＭを相対移動
させて位置をずらした後に第２ショット目露光を行った
とすると、同図（ｃ）に示すように、ワークＷ上に露光
形成された第１，第２両ショットによる分割パターンＰ
₁，Ｐ₂はともに、ワークステージの走り方向（送り方
向）に対し角度θのずれが生じてしまうことになる。

【０００４】本発明はこのような従来技術の未解決の課
題を解決するためになされたもので、従来にない高精度
で分割逐次近接露光が実現でき、もってパターンの大型
化とこれに伴うマスクコストの増大化傾向に対応できる
分割逐次近接露光装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る本発明は、被露光材に対し平行光
を照射するパターン露光用の照明光学系を備えた露光手
段と、被露光材を載置するワークステージと、マスクパ
ターンを有するマスクを載置するマスクステージと、前
記マスクパターンを被露光材上の所定位置に対向させる
ようにワークステージとマスクステージとを相対的に位
置決めするステージ送り機構と、前記マスクと被露光材
との対向面間のすき間を調整するギャップ調整手段とを
備えた近接露光装置において、前記ステージ送り機構に
よる送り方向を基準としてマスクの向きをパターン面内
で調整するマスク位置調整手段を備えたことを特徴とす
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係る分割逐
次近接露光装置のステージ構成を示した分解斜視図、図
２はそのマスクステージ部分の拡大図である。先ず構成
を説明すると、図中の符号１はマスクパターン（Ｐ）を
有するマスク（Ｍ）を保持するマスクステージ、２は前
記マスクパターン（Ｐ）を焼き付けるべく感光剤を被着
したガラス基板（被露光材，ワーク）Ｗを保持するワー
クステージ、３はパターン露光用の露光手段としての照
明光学系である。該照明光学系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、その照射光を集
光する凹面鏡３２と、凹面鏡の焦点近傍に配置されたイ
ンテグレータ３３と、平面ミラー３５，３６及び球面ミ
ラー３７とで構成される照明光学系とその照射光を遮断
する露光制御用シャッター３４とを備えており、露光時
にシャッター３４を開くと、高圧水銀ランプ３１から照
射された光Ｌが、図示のような光路を経て、マスクステ
ージ１に保持される図外のマスク（Ｍ）の表面に対し垂
直に照射される。

【０００７】前記マスクステージ１は、マスクステージ
ベース１１を備えて装置ベース４上にマスクステージ支
持台１２を介して固定支持されている。そのマスクステ
ージベース１１は中央部に開口１１１を有しており、そ
の開口１１１を取り囲んでマスク保持枠１３がＸ，Ｙ方
向に摺動可能に装着されている。図３はそのマスク保持
枠１３の摺動駆動構造である。図２のIII − III線断面
図である図３（ａ）に示すように、マスク保持枠１３は
マスクステージベース１１の開口１１１に沿わせて差し
込んであり、その保持枠１３の上端外周に上縁部１３１
が張設されるとともに保持枠１３の下端面には下縁部１
３２が外周に張出して固着されており、それらの上縁部
１３１及び下縁部１３２でマスクステージベース１１を
挟むようにして摺動自在に係合している。

【０００８】そして、マスクステージベース１１の上面
に、当該マスク保持枠１３をＸ，Ｙ平面内で移動させて
マスク位置をワーク面に対して調整するマスク位置調整
手段１４としてのマスク保持枠Ｘ軸方向駆動装置１４ｘ
と二台のＹ軸方向駆動装置１４ｙとが設置されている。
前者１４ｘによりＸ軸方向の調整を、後者の二つの１４
ｙによりＹ軸方向及びθ軸方向（Ｚ軸まわりの揺動）の
調整を行う。各マスク保持枠駆動装置１４ｘ，１４ｙ
は、いずれも駆動用アクチュエータ（この実施形態では
電動アクチュエータ）１４１と、その軸方向に伸縮する
ロッド１４１ｒの先端にピン支持機構１４２を介して係
合された直動案内軸受（リニアガイド）１４３とを備え
て構成されている。当該リニアガイドのスライダ１４３
ｓが前記ピン支持機構１４２に係合し、その案内レール
１４３ｒの方は平面図である図３（ｂ）に示すようにマ
スク保持枠１３の側面に固定して取り付けられている。
この可動のマスク保持枠１３の下面に、マスクパターン
が描かれているマスクＭが図外の真空式吸着装置を介し
て着脱自在に保持される。その保持状態で、マスクＭの
下面はマスクステージベース１１の下面より下に位置さ
せている。このようにマスクＭの下面を下方に突出させ
ているので、ワークステージ２をＹ軸方向に移動させる
場合、Ｚ軸方向の退避は必要最小限とすることができ
る。

【０００９】上記マスク保持枠１３の相対する左右二辺
の内側には、マスクとワークとの間のギャップを測定す
るためのギャップセンサ１５と、ワークＷとマスクＭと
のずれ量を求めるアライメントマーク検出手段としての
アライメントカメラ１６とが、いずれも移動機構１７を
介してＸ方向に移動可能に配置されている。具体的に
は、当該ギャップセンサ・アライメントカメラ移動機構
１７は、マスク保持枠１３の左右一対の枠上面に沿って
Ｘ方向に移動可能に配設した二台の保持架台１７１，１
７１と、その一端側を支持するリニアガイド１７２と、
マスクステージベース１１上に設置したその案内レール
１７２ｒ上を移動する図示されないスライダを駆動する
前記同様の駆動用アクチュエータ１７３とで構成され、
そのスライダに保持架台１７１が固定され、該保持架台
１７１に各ギャップセンサ１５及びアライメントカメラ
１６が取り付けてある。そして、駆動用アクチュエータ
（この場合、モータ，ボールねじ及びリニアガイドから
なるもの）１７３を駆動することにより、保持架台１７
１を介して各ギャップセンサ１５及びアライメントカメ
ラ１６をＸ方向に移動させる。

【００１０】なお、マスクステージベース１１には、マ
スクＭの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）１８がマスク保持枠１３の開口部内のマ
スクＭより上方に設置されており、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１８１によりＹ方向に移動可能とされている。このマ
スキングアパーチャ（遮蔽板）１８は、本出願人が先に
出願した（特願平１０−４２４５１号）大型基板のパタ
ーン転写方法に記載されているように、多数のパターン
が規則的に配列された長方形の露光パターンを、その長
辺方向両端部の端部パターンと、その内側のパターンと
に分けて、その内側パターンを長辺方向で等分に分割し
て分割逐次露光するにあたり、この分割された一つの分
割パターン及びその両側部に設けた前記端部パターンを
一個のマスクに形成すると共に、当該マスクを用いて内
側パターンを分割逐次露光する際にマスク両側部の前記
端部パターンを遮蔽するのに用いる。

【００１１】前記ワークステージ２は、マスクＭとワー
クＷとの対向面間のすき間を所定量に調整するギャップ
調整手段としてのＺ軸送り台６と、その上に重ねて配設
されワークステージ２をＹ軸方向に移動させるワークス
テージ送り機構７とを備えて装置ベース４上に可動に支
持されている。前記Ｚ軸送り台６は、装置ベース４上に
立設された上下粗動装置６１で支持したＺ軸粗動ステー
ジ６２と、その上に上下微動装置６３を介して支持した
Ｚ軸微動ステージ６４とで構成されている。前記上下粗
動装置６１には例えば空圧シリンダを用い、単純な上下
動作を行うことにより予め設定した位置までＺ軸粗動ス
テージ６２をギャップの計測無しに上昇／下降させる。

【００１２】一方、前記上下微動装置６３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
構になっている。すなわち、本実施形態では、例えばモ
ータ６３１をＺ軸粗動ステージ６２の上面に設置してボ
ールねじのねじ軸６３２を回転駆動させるようにすると
共にボールねじナット６３３をくさび状に形成し、その
くさび状ナット６３３の斜面をＺ軸微動ステージ６４の
下面に突設したくさび６４１の斜面と係合させて構成し
た可動くさび機構６３をもって上下微動装置としてい
る。そのねじ軸６３２を回転駆動させると、くさび状ナ
ット６３３が図示されない案内により案内されてＹ軸方
向に移動し、この水平微動運動が両くさび６３３，６４
１の斜面作用により高精度の上下微動運動に変換され
る。この可動くさび機構６３からなる上下微動装置を３
台使用して、Ｚ軸微動ステージ６４のＹ軸方向の一端側
に２台を配置すると共に他端側に１台を配置し、それぞ
れを独立に駆動制御する構成にしている。これにより、
本上下微動装置６３は、ギャップを計測しつつ目標値ま
でＺ軸微動ステージ６４の高さを微調整する機能に加え
て、その水平面に対する傾斜の微調整を行うチルト機能
をも有するものになっている。

【００１３】分割逐次露光を行う場合には、仮に上記ワ
ークステージ２の送り誤差が全くない場合でも、マスク
Ｍのマスクパターンの向きがワークステージ２の送り方
向（Ｙ軸方向）とずれていると、つなぎ露光で分割形成
されたパターン同士の継ぎ目がずれて整合しない。しか
し、前記のように、マスクＭは真空式吸引装置を介して
マスク保持枠１３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パターンの向きと前記ワ
ークステージ送り機構７によるワークステージ２の移動
方向（Ｙ軸方向）とを精度よく合わせることは困難であ
る。そこで本実施の形態では、ワークステージ２（詳し
くはステージ上に設置されているワークチャック）の上
面の少なくとも２か所に、例えば十字形状を有するテー
ブル基準マーク７５（以下、テーブルマークともいう）
をアライメントマークとして形成し、一方、マスクＭの
方には、前記テーブル基準マーク７５に対応させたマス
ク基準マーク７６（以下、マスクマークともいう）をア
ライメントマークとして形成している。そして、前記の
マスク位置調整手段１４によりテーブルマーク７５とマ
スクマ−ク７６が整合するように（すなわち対応するテ
ーブルマーク７５とマスクマーク７６との中心同士が実
質的にＸＹ平面内で一致するように）、マスク保持枠１
３の位置調整をできるようにしている。

【００１４】しかして、本発明により一層目の分割パタ
ーン同士のアライメントの高精度化が図られる原理は次
の通りである。本発明では、Ｙ軸方向を後述のＸ方向の
レ−ザ干渉計７４３用のミラー７４１の反射面に平行な
方向と決めている。すなわち、Ｙ軸方向の真直度の基準
をミラー７４１によって定めた。そして、前記テーブル
基準マ−ク７５とマスクマーク７６とを整合させた状態
のときに、マスクＭのマスクパターンの向きがＹ軸方向
すなわちミラー７４１の反射面に平行な方向に対し傾き
がない状態となるように設定されている。そのため、マ
スクパターン中の２ヵ所のマスクマーク７６の中心同士
を結ぶ線と、マスクパターンの向き、すなわちＹ軸方向
と一致させるべき方向（図１１や後述の図７の矩形のパ
ターンＰの場合では短辺の方向）とがなす角度が、２ヵ
所のテーブル基準マーク７５の中心同士を結ぶ線と、ミ
ラー７４１の反射面とのなす角と等しくなるようにして
いる。

【００１５】この実施の形態では、Ｘ方向のレーザ干渉
計７４３用のミラー７４１の反射面を、ワークステージ
２上の二箇所に設定されたテーブルマーク７５、７５の
中心同士を結んだ線と厳密に直交するように設定し、マ
スクマーク７６、７６の中心同士を結んだ線とマスクパ
ターンの向きとの関係も同様とした。以上のようにした
上で、ワークステージ２に固定されたワーク側アライメ
ントマークであるテーブルマーク７５を基準にしてマス
クＭとのアライメントを行い、先ず半分のパターンの露
光を行う。このようにすることにより、初期の状態での
Ｙ軸方向とマスクパターンの向きとのずれに起因する前
半のパタ−ンと、ワークステージ２を移動後に形成され
る後半の露光パターンとのずれを防止することができ
る。

【００１６】さらに本実施の形態においては、ワークス
テージ送り機構７によるワークステージ２の移動時に生
じる送り誤差に起因する前半のパターンと後半のパター
ンとのずれも補正できるようにしている。このずれ量
は、前記の初期の状態において生じ得るＹ軸方向とマス
クパターン２の向きとのずれ量に比べれば十分小さなも
のであるが、これをも補正することにより、さらに正確
に前半分と残り半分とを整合させることができる。

【００１７】以下に、ワークステージ送り機構７の詳細
及び前記のＹ軸方向の送り誤差の補正について述べる。
前記ワークステージ送り機構７は、Ｚ軸微動ステージ６
４の上面にＹ軸方向に平行に延設した二組のリニアガイ
ド７１と、そのリニアガイド７１の図示されないスライ
ダに取り付けたＹ軸送り台７２と、Ｙ軸送り駆動装置７
３とを備え、その送り駆動装置７３のモータ７３１で回
転駆動されるボールねじ軸７３２に螺合した図外のボー
ルねじナットに前記Ｙ軸送り台７２を連結して構成され
ている。そして、このＹ軸送り台７２の上には、ワーク
ステージ２が取り付けられると共に、そのワークステー
ジ２のＹ軸送り誤差を検出する送り誤差検出手段７４と
してのレーザ干渉計のミラーが設置されている。すなわ
ち、Ｙ軸方向に延びるレーザ用ミラー７４１がＹ軸送り
台７２の一側面沿いに、また他の２個のミラー７４２が
Ｙ軸送り台７２のＹ軸方向の一端側に、それぞれ配設さ
れている。

【００１８】前記送り誤差検出手段７４は、前記Ｙ軸方
向に延びるレーザ用ミラー７４１に対向して配置され装
置ベース４に支持されている真直度検出用のレーザ干渉
計７４３と、前記２個のミラー７４２にそれぞれ対向し
て配置され装置ベース４支持されている２台の傾斜及び
Ｙ軸方向距離検出用のレーザ干渉計７４４とを備えて構
成されている。これらにより検出したＹ軸送り台７２ひ
いてはワークステージ２の送り誤差を検出してその結果
を図外の補正制御手段に送る。

【００１９】ここで、本実施の形態にいうワークステー
ジ２の送り誤差について説明すると、いまワークステー
ジ２をＹ軸方向に所定の距離だけ送る場合の送り誤差と
しては、送り位置（距離）の誤差以外に、真直度とワー
クステージ面の傾きとがあり得る。前者の真直度とは、
送り始点を通るＹ軸と実際の送り進行方向直線との間の
送り終点におけるずれ量（Ｘ−Ｚ平面内の）であり、Ｘ
軸方向成分ΔＸとＺ軸方向成分ΔＺとからなる。後者の
ワークステージ面の傾きは、ワークステージ２の移動時
のヨーイング（Ｚ軸回りの回動），ピッチング（Ｘ軸回
りの回動），ローリング（Ｙ軸回りの回動）等により発
生するもので、ヨーイングではワークステージ面が水平
のまま左右いずれかに首振りしてＹ軸に対し角度θだけ
ずれる。また、ピッチングではワークステージ面が進行
方向の前後に所定角度傾斜する。さらに、ローリングで
はワークステージ面が水平に対し左右に所定角度傾斜す
る。これらの誤差は、例えば案内装置であるリニアガイ
ドの精度等にかかわり発生するものである。

【００２０】これらの送り誤差のうち、ヨーイングと真
直度のＸ軸方向成分ΔＸとは、送り誤差検出手段７４に
より知ることができる。すなわち、Ｙ軸方向の二台のレ
ーザ干渉計７４４，７４４の計測値の差からヨーイング
を検出でき、その結果とＸ方向のレーザ干渉計７４３に
より真直度を求めることができる。また、Ｙ軸方向位置
の誤差は、Ｙ軸方向の二台のレーザ干渉計７４４，７４
４の平均値で求めることができる。その他、真直度のＺ
軸方向成分ΔＺ，ピッチング，ローリングは三台のギャ
ップセンサ１５により知ることができる。

【００２１】本実施形態の分割逐次近接露光装置にあっ
ては、前記アライメントマーク７５と７６との整合を、
先に述べた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１６により高精度に且つ容易に行えるように
している。すなわち、アライメントマーク検出手段の基
本構成は、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の表面のマスクマーク７６
を、マスク裏面側から光学的に検出するアライメントカ
メラ１６を、ピント調整機構１６１によりマスクＭに対
し移動させてピントを調整するようにしている。具体的
には、ピント調整機構１６１をリニアガイド１６２，ボ
ールねじ１６３，モータ１６４で構成して、そのリニア
ガイドの案内レール１６２ｒをマスクステージ１（具体
的には、前記移動機構１７の保持架台１７１）に上下に
長く取り付けると共に、スライダ１６２ｓにテーブル１
６２ｔを介してアライメントカメラ１６１を固定してい
る。そして、ボールねじ１６３のねじ軸に螺合されたナ
ットをテーブル１６２ｔに連結させると共に、当該ねじ
軸をモータ１６４で回転駆動させるようにしてある。

【００２２】本実施形態にあっては、また、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、テーブルマーク７５を下から投影する
光学系７８が、光源７８１及びコンデンサーレンズ７８
２を有して上記アライメントカメラ１６の光軸に合わせ
て前記Ｚ軸微動ステージ６４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７２には光学系７
８の光路に対応する貫通孔を備えている。

【００２３】さらに、本実施形態にあっては、図６に示
すように、マスクＭのマスクマーク７６を有する面（マ
スクマーク面Ｍ_m）位置を検出してアライメントカメラ
１６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９を設けている。このベストフォー
カス調整機構９は、図４に示すアライメントマーク検出
手段の基本構成をなすアライメントカメラ１６及びピン
ト調整機構１６１に、ピントずれ検出手段として前記ギ
ャップセンサ１５を利用しており、このギャップセンサ
１５で計測したマスク下面位置計測値を、計算機９２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
ら当該設定ピント位置からの相対ピント位置変化量を計
算し、その分だけアライメントカメラ１６のピントを調
整するようにピント調整機構１６１によりアライメント
カメラ１６を移動させるようにしている。

【００２４】このベストフォーカス調整機構９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。なお、上記図４〜図６に示したようなピ
ント調整機構１６１，テーブルマーク投影光学系７８，
ベストフォーカス調整機構９等の諸構成は、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、また必ずしも分割逐次露光の
みに限らず他の露光においても有効に適用できる。ま
た、マスクＭの厚さがわかっていれば、図６のベストフ
ォーカス調整機構９を省略し、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。

【００２５】上記の分割逐次近接露光装置は、図示され
ないが、つなぎ露光する際にアラインメントを行ってマ
スクパターンの位置決め誤差を補正するつなぎ露光位置
補正制御手段を備えている。当該補正制御手段は、アラ
イメントマーク検出手段７７で検出したテーブル基準マ
ーク７５とマスク基準マーク７６との平面ずれをマスク
位置調整手段１４で補正してワークＷの送り方向（Ｙ軸
方向）とマスクＭの相対姿勢を整合させて第１の分割パ
ターンを露光し焼き付けた後の工程で機能するものであ
る。すなわち、続いて、第２の分割パターンをつなぎ露
光するべく次のエリアにワークを送る送り段階で発生す
るワークステージ２の送り誤差を、送り誤差検出手段７
４で検出し、その結果に基づいてつなぎ露光のための位
置決め補正量を算出して、その算出結果を前記マスク位
置調整手段１４（及び必要に応じて上下微動装置６３）
に発信して位置ずれを補正するものである。

【００２６】次に、本実施形態の作用を説明する。例え
ば、カラーフィルタ形大型液晶ディスプレイ用のＲＧＢ
カラーフィルタに所定のパターンを形成する場合、ガラ
ス基板上に先ず各画素間を仕切るブラックマトリックス
のパターンをレジスト塗布，酸素遮断膜塗布，露光，現
像の各工程を経て形成する。こうしてブラックマトリッ
クスのパターンが形成された基板上に、Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の三原色の個々のパターンを各色毎に
上記ブラックマトリックスのパターン形成と同様の工程
を繰り返しながら形成していく。ここでは、最初に形成
するパターンすなわちブラックマトリックスのパターン
を「一層目」、次にその上に重ねて形成する三原色のい
ずれかのパターンを「二層目」、更にその次に形成する
三原色の他のいずれかのパターンを「三層目」……と称
する。

【００２７】いま、大型液晶ディスプレイ用のカラーフ
ィルタのガラス基板をワークとし、その上に一層目のブ
ラックマトリックスのパターンを二分割逐次近接露光に
より形成する場合を例にとって説明すると、分割逐次近
接露光装置のマスクステージ１の下面には、一層目パタ
ーンが描かれているマスクＭが予め真空吸着により装着
してある。また、ワークステージ２は、Ｙ方向の前進限
近傍に位置し且つ最下限迄下降している。（１）アライメントのためのギャップ調整先ず、ギャップ調整手段であるＺ軸送り台６の上下粗動
装置６１を駆動させてワークステージ２を予め設定して
ある上方の粗動上限目標位置（例えばマスクＭの表面か
ら数ｍｍ程度の位置）まで急速上昇させる。この粗動時
には、ギャップセンサ１５によるワークチャック８の上
面（具体的にはその上に固定されたガラス製の被検部８
ｍ上面）〜マスク間のすき間間隔（ギャップ）計測は行
わない。次に、同Ｚ軸送り台６の３台の可動くさび機構
６３からなる上下微動装置を駆動させる。この微動時
は、図５に示すように、マスク側アライメントマーク７
６を有するマスクＭの表面と、ワーク側アライメントマ
ーク７５を有するワークチャック８の面との間のギャッ
プを、ギャップセンサ１５により計測し、その計測結果
を可動くさび機構６３にフィードバックしつつ予め設定
してあるアライメント時目標ギャップ量まで正確にワー
クステージ２を上昇させる。このように、本実施形態に
よれば、ギャップ調整手段の上下動の速度を二速に分け
て、大部分を上下粗動装置６１で高速移動させるととも
に、最終的には可動くさび機構６３で高精度移動させる
ものとしたため、分割逐次近接露光におけるギャップ調
整作業の高速化と高精度化という相反する機能向上を同
時に達成することができる。なお、本実施形態のギャッ
プ調整手段は、分割逐次露光のみならず、その他の露光
においても適用できるもである。（２）アライメント調整こうして、ワークステージ２とマスクＭとを近接させた
とき、ワークＷの走り方向（Ｙ軸方向）とマスクＭとの
相対位置及び姿勢が正しく整合していない場合、例えば
図７（ａ）に示すように、ワークステージ２に対してパ
ターンＰを有するマスクＭが角度θだけ傾斜している場
合（ワークステージ２の向きとＹ軸方向の向きとは一致
しているとして）、ワークステージ２側に設けたテーブ
ルマーク７５とマスクＭ側のマスクマーク７６とは整合
せず、ずれる。このままマスクパターンの露光，焼き付
けを行うと、その後同一ワークステージ２上に形成され
ていく筈の分割パターンとのずれが生じて、結局精度の
良いブラックマトリックスのパターンは得られない。そ
こで、テーブルマーク７５とマスクマーク７６との整合
作業（アライメント）が必要である。そのテーブルマー
ク７５とマスクマーク７６とのアライメントは、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１６を
用いて行い、そのとき両マーク７５，７６の双方にピン
トを合わせる。

【００２８】本実施形態の一層目分割露光では、アライ
メントにあたり、（１）で述べたとおり、図５に示すよ
うにテーブルマークの投影用光学系７８でテーブルマー
ク７５を下から照射すると共に、本来は露光時に用いる
ギャップセンサ１５を利用する。すなわち、テーブルマ
ーク７５を有するワークチャック８の表面（被検部）８
ｍとマスクマーク７６を有するマスクＭの表面（マスク
マーク面Ｍ_m）でギャップを設定することにより、テー
ブルマーク７５及びマスクマーク７６の両マークにアラ
イメントマーク検出手段であるアライメントカメラ１６
のピントをほぼ合わせて両マーク７５，７６のずれを検
出する。

【００２９】通常、マスクＭの板厚は規格化されてお
り、５ｍｍ，８ｍｍ，１０ｍｍなどと決められている。
従来のアライメントカメラには本発明のような連続的ピ
ント調整機構１６１は設けられておらず、一つの固定焦
点を持つだけであるから、マスク厚の変更もしくはばら
つきに対して即応できず、アライメントマーク検出精度
が低下するという問題を有している。しかし、本発明の
場合は、ピント調整機構１６１に予め上記のような種々
のマスク板厚に対応するアライメントカメラ１６のそれ
ぞれのフォーカス位置を予めセットしておくことによ
り、マスクＭの交換によるマスク厚の大幅な変化に即応
して、アライメントカメラ１６のピントをベストフォー
カス位置であるマスクマーク面Ｍ_mに位置決めすること
ができる。

【００３０】また、本実施形態では、ピントずれを検出
するのに前記のとおりギャップセンサ１５を使用してお
り、これで実際のマスク下限位置を計測し、その計測値
を計算機９２に送って予めマスク下面（マスクマーク面
Ｍ_m）に設定しておいたピント位置（目標位置）からの
相対ピント位置変化量を計算してその分だけピント調整
機構１６１を操作してアライメントカメラ１６の位置を
補正することにより、例えばマスク厚のばらつきによる
ピントずれを調整してマスクマーク７６に対するベスト
フォーカスを保証することができる。

【００３１】上記のようにしてピントを適正に調整した
アライメントカメラ１６により、テーブルマーク７５と
マスクマーク７６との間にずれが見出されたら〔図７
（ａ）〕、マスク位置調整手段１４に指令してＸ方向駆
動装置１４ｘ及び二つのＹ方向駆動装置１４ｙを駆動す
ることにより、マスク保持枠１３の姿勢を修正して両マ
ーク７５，７６を図７（ｂ）に示すように正しく整合さ
せる。これにより、マスクＭとＹ軸方向との傾きθ（同
図は、ワークＷの長辺方向とＹ軸方向と、マスクＭの短
辺方向とマスクパターンＰの短辺方向とが、それぞれ平
行である場合を示している）が解消される。（３）ワークの挿入及び最初の露光上記アライメント終了後、ギャップ調整手段６により一
旦ワークステージ２を必要なだけ下降させる。この状態
で、前記マスクステージ１との間の間隔（例えば６０ｍ
ｍ程度）を利用して、図外のワーク自動供給装置により
ワークＷが投入され、ワークステージ２上のワークチャ
ック８に保持される。その後、再度ギャップ調整手段６
により、マスクＭ下面とワークＷ上面とのすきまを、露
光する際に必要な所定の値となるように調整する。その
手順は、ギャップセンサ１５により計測されるのがマス
ク下面とワーク上面とのギャップである点を除けば、前
記（１）と同じ手順である。

【００３２】なお、ギャップ調整手段６によりワークス
テージ２を上下動させる際に、わずかではあるがワーク
ステージ２がＸＹ平面内でも多少動いてしまう場合もあ
る。そこで、そのような場合のために、（２）のアライ
メント終了後での各レーザ干渉計７４３、７４４、７４
４による位置データを、前記補正制御手段により記憶し
ておくようにしている。そして、ギャップ調整後の位置
データが記憶されているデータとは変わっている場合に
は、マスク位置調整手段１４で変化分だけ補正すること
により、マスクＭの向きとＹ軸方向との傾きのない状態
に戻すことができる。ついで、露光手段３の露光制御用
シャッターを操作して露光を行い、マスクパターンＰを
ワークＷの所定位置に焼き付けて、第１の分割パターン
Ｐ₁を得る。（４）次の露光位置へのステージ移動続いて、第２の分割パターンＰ₂のつなぎ露光を行うた
めに、ワークステージ送り機構７の送り駆動装置７３を
操作してワークステージ２を移動させることにより、ワ
ークＷを図７（ｂ）に示す矢符号Ｙ方向に所定距離だけ
送り、マスクＭに対してワークＷを相対移動させる。こ
の際、ワークＷとの干渉を避けるため、必要に応じてワ
ークステージ２を必要な分だけＺ軸方向に下降させるよ
うにしてもよい。（５）ギャップ調整及びアライメント調整上記のＹ方向送り時に、先にのべた要因による送り誤差
が生じるから、そのまま次の露光をすると第２の分割パ
ターンＰ₂がわずかではあるが位置ずれする。例えば、
送り中のワークステージ２のヨーイングと真直度エラー
により、図７（ｃ）のように真直度Δｘ、傾斜角度θ’
だけ正規位置からずれてしまう。そこで、第２の分割パ
ターンＰ₂の露光を行う前に、ワークＷの送り誤差を送
り誤差検出手段７４で検出し、その検出結果をつなぎ露
光位置補正制御手段に送る。つなぎ露光位置補正制御手
段では送られた検出結果に基づいてつなぎ露光のための
位置決め補正量を算出し、その算出結果に基づいてマス
ク位置調整手段１４（及び送り時のピッチング補正な
ど、必要に応じてギャップ調整を行うために上下微動装
置６３）に発信し、マスクＭの位置ずれを補正するアラ
イメント調整を行う。なお、ギャップ調整を行った場合
は、その後の状態でのヨーイング及び真直度のデータに
基づいて前記アライメント調整を行う。（６）第２の露光その後、つなぎ露光を行えば、図７（ｄ）に示すように
位置ずれを修正した第２の分割パターンＰ₂が得られ
る。

【００３３】本発明の上記第１の実施形態によれば、従
来にない高精度で、１層目の分割逐次近接露光が実現可
能になるという効果が得られる。また、従来の分割逐次
露光装置のグローバルアライメントを用いた２層目露光
と同精度で、分割逐次露光の１層目露光が可能である。

【００３４】図８は本発明の第２の実施形態を示す図で
ある。なお、このものは、本発明の分割逐次近接露光装
置におけるアライメントマークの投影結像に係わる構
造、特にテーブルマーク７５をワークチャックの下から
マスクアライメントマーク面に投影する光学系の他の実
施形態であり、その他の上記第１の実施形態と同様の構
成部分の重複する説明は省略する。即ち、本実施形態の
テーブルマーク投影光学系７８Ａは、ワークチャック８
の下方に、光源７８１，コンデンサーレンズ７８２，テ
ーブルマーク７５を配設すると共に更にそのテーブルマ
ーク７５の上位に結像レンズ７８３を配してある点が上
記第１の実施形態のテーブルマーク投影光学系７８と異
なっている。結像レンズ７８３を、その一方の焦点上に
テーブルマーク７５が位置し、他方の焦点上にマスクＭ
のマスクマーク面Ｍ_mが位置するように配設することに
より、テーブルマーク７５をマスクマーク７６と同一レ
ベルに投影結像することができる。

【００３５】上記第２の実施形態によれば、このよう
に、アライメント時にテーブル基準マーク７５を外部か
ら光学的にマスク基準マーク７６上に一致させてピント
を合わせることができて、テーブル基準マーク７５とマ
スク基準マーク７６とが検出光学系からデフォーカスさ
れることが全くなく、理想的なパターンを検出できるの
で、より高精度に１層目の分割逐次近接露光が可能にな
るという効果がある。なお、このテーブルマーク投影光
学系７８Ａは、分割逐次露光以外の露光においても適用
することができる。

【００３６】図９は本発明の第３の実施形態を示す図で
ある。このものは、本発明の分割逐次近接露光装置にお
けるアライメントマークの投影結像に係わる構造のう
ち、特にアライメント画像のベストフォーカス調整機構
の他の実施形態であり、その他の上記第１の実施形態と
同様の構成部分の重複する説明は省略する。即ち、本実
施形態のアライメント画像のベストフォーカス調整機構
９Ａは、アライメントカメラ１６及びピント調整機構１
６１と計算機９２Ａからなり、アライメントカメラ１６
で撮像されたマスクＭのマスクマーク面Ｍ_mにあるマス
クマーク７６のパターンの像７６ｚのコントラストを検
出走査線で計測し、その画像コントラストの微分波形７
７の波高Ｄ，Ｄ’が最大となる状態をピント調整機構１
６１でカメラ１６を動かしながら探す。これにより、パ
ターン像７６ｚが最もシャープに写るカメラ位置を得
て、より一層高精度のアライメントが実現できるという
利点がある。また、上記第２の実施形態と同じく、任意
のマスク厚及びマスク厚のばらつきに対しての検出光学
系への影響が全く無く、いずれのマスク厚に対しても高
精度の検出がかのうという効果が得られる。このベスト
フォーカス調整機構９Ａも、分割逐次露光のみならず、
それ以外の露光においても適用可能である。

【００３７】なお、上記各実施形態では、１層目パター
ンを２回に分割して露光する場合について説明したが、
勿論３回以上に分けて行う場合にも適用できる。この場
合、１回目の露光に際して、マスクＭとワークＷとのギ
ャップ調整→ワークＷに対するマスクＭの傾斜角θの補
正→露光の手順を行い、その後は、ステージ送りとその
誤差補正，露光の手順を必要回数繰り返せば良い。さら
に、Ｙ軸方向のみの分割でなく、Ｘ軸方向の分割と組み
合わせてもよく、その場合は、Ｘ軸方向送りステージを
付加すればよい。

【００３８】また、上記実施形態では同じパターンを有
するマスクＭを１枚使用する場合のみを説明したが、本
発明はこのように同パターンの繰り返しの場合に限ら
ず、例えば遮蔽板１８を使用して、特願平１０−４２４
５１に示されるような両端部パターンを有するような場
合に対応することも可能である。

【００３９】以上のようにして一層目（すなわちブラッ
クマトリックス）のパターン露光が終了すると、現像な
どの所定の工程を経て、二層目、三層目…とそれぞれの
パターン露光を含む工程を経て仕上げられる。通常、カ
ラーフィルタ等はライン設備で生産され、露光装置も一
層目、二層目…とそれぞれ専用の装置が用いられる。

【００４０】二層目以降のための露光装置としても勿
論、本発明の装置すなわちテーブルマークを用いたマス
ク位置調整手段を備えて、ワークステージの送り誤差を
検出し、補正してつなぎ露光をする分割逐次近接露光装
置を用いることができる。しかし、一層目の露光パター
ンの中に二層目以降のアライメントのために用いるマー
クのパターンを含ませておけば、二層目以降の露光時に
は、ワークに形成されたこのマークを基準にアライメン
トを行えばよく、この場合には、二層目以降のための露
光装置には、ワーク上のアライメントマークとマスク上
のアライメントマークとのアライメントを行う機能を備
えた従来の露光装置であればよい。

【００４１】しかしながら、このような従来の露光装置
では、前記のとおり一層目の分割パターン同士のつなぎ
目の高精度な整合のための仕組が考慮されていない。一
層目の露光装置として本発明のものを用いたライン設備
で生産することにより、高精度なつなぎ目の整合が実現
できるのである。すなわち、一層目の露光装置にテーブ
ルマークを用いた前記のようなマスク位置調整装置手段
を使用することにより、ワークステージの送り方向とマ
スクパターンの向きとをそろえることができ、つなぎ目
の整合が可能となる。そして、その際にワークスデージ
の送り誤差を検出し、これを補正することで更に高精度
なつなぎ目の整合が可能となる。

【００４２】以下に、第４の実施形態として、二層目露
光専用の機能を付加した本発明の分割逐次近接露光装置
により、二層目露光を行う場合のアライメント調整につ
いて説明する。従来の露光装置を用いて二層目以降のつ
なぎ露光を行う場合、第１ショット目の露光のワークア
ライメント完了後に、ワークテーブルを第２ショット目
の露光位置に向かってＹ方向に送り移動させる際には、
ワークテーブルの送り精度を頼りにしてそのまま送る
か、もしくはワークテーブルの送り誤差（Ｙ軸の進行方
向の傾き）にワークＷの搭載姿勢をできるだけ合わせて
送ってから、第２ショット目のアライメントを行うとい
う方法がとられている。

【００４３】しかし、そうした方法では、第２ショット
目のワークアライメントマークを検出する際に、ワーク
テーブル上にワークＷを投入して搭載した時のワークＷ
の傾き精度（傾斜角θ_wの大きさ）とテーブル送り量ｙ
の大きさ如何によっては、第２ショット目の位置におけ
るワークアライメントマークがアライメントカメラの視
野内に入らない場合があり、ワークアライメントマーク
を視野内に捕捉するのに時間がかかりワークアライメン
トに相当長時間を要したり、最悪の場合第２ショット目
のワークアライメントが不可能になるという問題があ
る。

【００４４】本実施形態は、二層目以降の露光における
このような問題を解決することができるものであり、図
１０（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ具体的に説明する。装
置は、先に説明した本願発明の分割逐次近接露光装置を
適用する。なお、第２ショット目までを説明している
が、それ以降のショットにおいても同様に適用できるも
のである。

【００４５】第１のステップ〔図１０（ａ）〕：二層目
露光の前準備の段階である。二層目露光用のマスクＭを
マスクステージ１に装着する。装着した二層目露光用の
マスクＭのマスクマーク７６，７６を、それぞれ各アラ
イメントカメラ１６の視野Ａ，Ａの中心に合わせる。そ
して、ワークステージ２を第２ショット目の位置へ送る
前に、ワークステージ２の実際の送り方向（Ｙ’方向）
に対するアライメントカメラ１６の視野Ａの中心軸（す
なわち、左右２台のアライメントカメラ１６の視野Ａ，
Ａの中心同士を結んだ軸線）Ｘ_Aの直交度のずれ角θ_m
（以下マスクずれ角θ_mという）を予め求めておく。

【００４６】このマスクずれ角θ_mは、マスクＭのＹ軸
とその実際の相対的送り方向Ｙ’とのずれ角度であり、
一層目の露光時においてのＹ軸の走り方向とテーブル
（アライメント）マーク７５との傾き角θ（図７参照）
と同様であり、その場合のテーブルマーク７５をカメラ
視野Ａに置き換えたと同じである。マスクずれ角θ_mの
具体的な求め方の例を後述する。

【００４７】第２のステップ〔図１０（ｂ）〕：一層目
露光の終わったワークＷを、ワークステージ２上に投入
して装着する。ワークＷは通常、ワークステージ２の実
際の送り方向Ｙ’に対して時計回り（プラス）又は反時
計回り（マイナス）方向に相対的に傾斜した状態で装着
される。図１０（ｂ）はこのワークＷの装着直後の状態
を示している。送り方向Ｙ’に対するワークＷの傾斜角
θ_Wは、十字形のワークアライメントマーク７７の中心
同士を結んだ軸線（以下、ワークアライメント軸線とい
う）Ｘ_Wとワークステージ２の実際の送り方向Ｙ’に直
交する軸Ｘ_Yとのなす角（以下、ワーク傾斜角θ_Wとい
う）である。この場合、ワークアライメントマーク７７
とマスクマーク７６とは未だずれがあり、そのずれ角度
（マスク傾斜角度）αはワークアライメント軸線Ｘ_Wと
カメラ視野Ａの中心軸線Ｘ_Aとのなす角に相当してい
る。すなわち、この場合のワーク傾斜角θ_Wはθ_W＝θ
_m＋（マイナスα）となり、マスクＭの前記ずれ角θ_m
よりマスクＭとワークＷとのずれ角αだけ反時計方向に
小さくなる。

【００４８】第３のステップ〔図１０（ｃ）〕：二層目
露光の第１ショット目である。装着したワークＷとマス
クＭとのアライメントを行い、両者のずれを無くす。す
なわち、ワークＷに対してマスクＭを移動しずれを解消
する。具体的には、マスク位置調整手段１４の操作によ
りマスクＭをＺ軸回りに反時計方向に旋回させて、十字
のワークアライメントマーク７７に対し方形のマスクマ
ーク７６を合わせる。その時のマスクＭの旋回角度すな
わちマスク傾斜角度αを露光位置補正制御手段の記憶装
置に記憶させる。図１０（ｃ）は、二層目露光における
第１ショット目のワークアライメントマーク７７とマス
クマーク７６とのアライメント完了時の状態を示してい
る。この後、第１ショットの露光が行われる。

【００４９】第４のステップ〔図１０（ｄ）〕：第１シ
ョット目の露光完了後、ワークステージ送り機構７によ
り第２ショット目の露光位置にワークステージ２を送
る。その送り操作において、Ｙ軸方向送りを検出するレ
ーザ干渉計７４４で送り量（距離）ｙが計測される。次
いで、マスクＭを反時計方向にワーク傾斜角θ_Wだけ旋
回させて第２ショット目のアライメントを開始するので
あるが、その前に、マスクステージ１のマスク位置調整
手段１４によりマスクＭの位置補正を行う。具体的に
は、前記ワークステージ２の送り量（距離）ｙ及び第１
のステップで求めたマスクずれ角θ_m，第３のステップ
で求めたマスク傾斜角度αを用いて、次式によりマスク
ステージ１のＸ軸方向の補正量ΔＸを算出する。

【００５０】ΔＸ＝ｙ・ｓｉｎ（θ_m＋α）そして、このΔＸの距離だけマスクステージ１をＸ方向
に移動させてその位置を補正する。このマスク位置補正
により、第２ショット用の十字のワークアライメントマ
ーク７７及び方形のマスクマーク７６がアライメントカ
メラ１６の視野内に必ず入ることになる。したがって、
第２ショット目以降のワークアライメンントマークの検
出において、ワーク搭載時の傾斜角θ_Wの大きさや、Ｙ
方向送り量の如何にかかわらずアライメントエラーが全
く発生しなくなる。かつまた、装置のタクトタイムが大
幅に短縮される。

【００５１】さらに、理論的には、２ショット目以降の
ワークアライメントは、上記計算とその補正を正確に行
うことにより、視野に入った時点でアライメント完了位
置にマスクステージが移動するので、第２ショット目の
アライメントが必要なくなる（即ち、補正制御手段の指
令でマスク位置調整手段１４を作動させて自動的にアラ
イメントが行われ、１回のアライメントで、２ショット
更にはｎショットの露光が可能となる。）かくして、第２ショット目以降のワークアライメントが
必要でないグローバルアライメント露光が可能となり、
装置タクトタイムの一層の短縮と、精度向上との両立が
できる。

【００５２】上記第４の実施の形態では、二層目露光に
おける第２ショット目以降のワークアライメントマーク
７７を検出するに当たり、一層目露光時に予め求めてお
いたワークステージ２の実際の送り方向Ｙ’と二層目露
光時の第１ショット目のワークアライメントの結果から
ワークの姿勢を認識して、マスクステージの位置を修正
することにより、二層目露光の第２ショット目以降はワ
ークアライメントマークを必ずアライメントカメラの視
野内に捕捉するように制御する場合を説明したが、この
ような制御方法は必ずしも二層目露光以降にのみ適用す
るとは限らない。ワークステージ２の実際の送り方向
Ｙ’を予め試験的に把握しておくことで、一層目露光の
テーブルアライメントマークの傾斜角θとワークステー
ジの走り方向の傾きθの場合にも適用可能である。

【００５３】ここで、前記マスクずれ角θ_mの求め方の
一例を述べる。図１１（ａ）は、二層目露光における第
１ショット目の状態である。すなわち、前記図１０
（ａ）と同じく、マスクＭのマスクアライメントマーク
（□印）７７_A，７７_Bを、それぞれ各アライメントカ
メラの視野ＣＡ，ＣＢ（○印）の中心に合わせる。この
時の、ワークステージの実際の走り方向Ｙ’と直交する
軸Ｘ _Yに対するカメラの視野中心軸線Ｘ_Aのずれ角θ_m
を、予め次の方法で測定する。

【００５４】ワークステージを送り、マスクＭを第２
ショット目の位置に相対移動させる。その実際の送り方
向はＹ’方向であるから、第１ショット目の位置Ｉにあ
るワークアライメントマーク７７_AI及び７７_BIは、Ｙ’
方向に沿った位置ＩＩに移動してワークアライメントマ
ーク７７_AII及び７７_BIIになる〔図１１（ｂ）〕。

【００５５】測定基準を７７_BI−７７_BIIを結ぶ線Ｌ
ｓとし、この基準線ＬｓがＸ方向になるようにワークＷ
を水平旋回する。そして、基準線Ｌｓに対する直線７７
_BI−７７_AI及び７７_BII−７７_AIIの傾き角θ_m1，θ_m2
を求める〔図１０（ｃ）〕。 θ_m＝（θ_m1＋θ_m2）／２＝（ｔａｎ^-1ｇ₁／Ｇ₁＋ｔａｎ^-1ｇ₂／Ｇ₂）／２である。

【００５６】なお、高精度化のために、ｎショットまで
行ってその平均をとっても良い。 θ_m＝（θ_m1＋θ_m2＋……＋θ_mn）／ｎなお、上記各実施形態では、マスクステージ１をマスク
ステージ支持台１２で装置ベース４に固定して取り付
け、ワークステージ２の方のみギャップ調整手段６で昇
降させる構造を示したが、これに限らず、例えばマスク
ステージ支持台１２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。その場合に
は、上下粗動装置を有するＺ軸粗動ステージ６２を省略
することができる。

【００５７】また、上記各本実施の形態ではワークステ
ージをＹ軸方向に移動可能な構成としたが、代わりにマ
スクステージと露光手段とをＹ軸方向に移動可能な構成
としても良い。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高精度且つ高速度の従来にない分割逐次近接露光が実現
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る分割逐次近接露
光装置のステージ構成を示した分解斜視図である。

【図２】そのマスクステージ部分の拡大図である。

【図３】（ａ）は図２のIII − III線断面図、（ｂ）は
そのｂ矢視で示す平面図である。

【図４】アライメントカメラとそのピント調整機構の基
本構造の側面図である。

【図５】第１の実施形態におけるテーブルマーク照射光
学系の構成図である。

【図６】第１の実施形態の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。

【図７】第１の実施形態におけるテーブルマークとマス
クマークとのずれ調整手順の説明図である。

【図８】本発明の第２の実施形態に係る分割逐次近接露
光装置のテーブルマーク照射光学系の概要図である。

【図９】本発明の第３の実施形態に係る分割逐次近接露
光装置のフォーカス調整機構の概要図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態に係る二層目露光の
第２ショット目以降のワークアライメントマークとマス
クマークとのずれ調整手順の説明図で、（ａ）は露光前
準備とマスクロード後のアライメントを示す模式図、
（ｂ）はワークロード直後を示す模式図、（ｃ）は第１
ショット目のアライメントメント完了状態を示す模式
図、（ｄ）は第２ショット目のアライメントメントに移
動後の状態を示す模式図である。

【図１１】本発明に適用できるマスクずれ角θ_mの求め
方を説明する図で、（ａ）は二層目露光における第１シ
ョット目の状態を示す平面図、（ｂ）はマスクＭを第２
ショット目の位置に相対移動させた状態を示す平面図、
（ｃ）はマスクずれ角θ_m1，θ_m2の測定時の状態を示す
平面図である。

【図１２】アライメント機能なしで１層目のパターン形
成を２分割逐次露光で行った場合における、第１ショッ
ト目の露光パターンと第２ショット目の露光パターンと
のずれを示した模式図で、（ａ）はワークＷに対してマ
スクＭが水平角度θだけ傾斜した状態での第１ショット
目露光、（ｂ）は次にワークとマスクとを相対移動させ
た後に行った第２ショット目露光、（ｃ）はかくしてワ
ークＷ上に露光形成された第１，第２両ショットによる
分割パターンＰ₁，Ｐ₂の位置ずれ誤差を示す。

【符号の説明】

１マスクステージ２ワークステージ３露光手段６ギャップ調整手段７ワークステージ送り機構１４マスク位置調整手段１６アライメントマーク検出手段７４送り誤差検出手段７５テーブル基準マーク７６マスク基準マーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被露光材に対し平行光を照射するパター
ン露光用の照明光学系を備えた露光手段と、被露光材を
載置するワークステージと、マスクパターンを有するマ
スクを載置するマスクステージと、前記マスクパターン
を被露光材上の所定位置に対向させ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位置決めするステー
ジ送り機構と、前記マスクと被露光材との対向面間のす
き間を調整するギャップ調整手段とを備えた近接露光装
置において、前記ステージ送り機構による送り方向を基準としてマス
クの向きをパターン面内で調整するマスク位置調整手段
を備えたことを特徴とする分割逐次近接露光装置。