JP2001313241A - 露光装置および露光方法 - Google Patents
露光装置および露光方法Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70791—Large workpieces, e.g. glass substrates for flat panel displays or solar panels
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大型の液晶基板等を露光するときのチャック
のたわみ等によるフォーカスずれを防ぐ。 【解決手段】 大面積のチャック４上に液晶基板である
プレートＷを載置して、マスクＭとともにＹ軸方向へ走
査しながらスキャン露光を行なう。予め、チャック４の
保持面の高さ位置（Ｚ位置）を少なくとも４点において
Ｚセンサ６によって計測し、得られた３次元座標からチ
ャック４の保持面を近似する楕円放物面等を求めてお
く。この近似面に従って、スキャン露光中のチャック４
の高さ位置を制御することで、チャック４のたわみによ
る焦点ぼけを防ぐ。
のたわみ等によるフォーカスずれを防ぐ。 【解決手段】 大面積のチャック４上に液晶基板である
プレートＷを載置して、マスクＭとともにＹ軸方向へ走
査しながらスキャン露光を行なう。予め、チャック４の
保持面の高さ位置（Ｚ位置）を少なくとも４点において
Ｚセンサ６によって計測し、得られた３次元座標からチ
ャック４の保持面を近似する楕円放物面等を求めてお
く。この近似面に従って、スキャン露光中のチャック４
の高さ位置を制御することで、チャック４のたわみによ
る焦点ぼけを防ぐ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
パネル等の液晶デバイスの基板（プレート）を露光する
ための液晶用の露光装置および露光方法に関するもので
ある。
パネル等の液晶デバイスの基板（プレート）を露光する
ための液晶用の露光装置および露光方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶露光装置では、被露光基板で
あるプレートを載置するステージ上のチャックを、光学
投影系の焦点位置の高さに調整するに際して、まず、チ
ャック上にプレートを置いて、チャックの高さ位置を変
化させながら露光するテスト露光を行ない、このテスト
の結果から、像の解像度が一番高いときのチャック高さ
位置を求めて、これを装置固有のチャック高さ基準位置
とする。
あるプレートを載置するステージ上のチャックを、光学
投影系の焦点位置の高さに調整するに際して、まず、チ
ャック上にプレートを置いて、チャックの高さ位置を変
化させながら露光するテスト露光を行ない、このテスト
の結果から、像の解像度が一番高いときのチャック高さ
位置を求めて、これを装置固有のチャック高さ基準位置
とする。
【０００３】そして、実際の露光時には、チャック上に
プレートを乗せて、前記チャック高さ基準位置および、
露光領域内の任意のポイント位置にＸＹステージを３次
元的に移動させ、そこでオートフォーカスを行ない、チ
ャック高さ基準位置からの差分量を計算し、該差分量だ
けチャック高さを移動して光学投影系の焦点位置に合わ
せている。
プレートを乗せて、前記チャック高さ基準位置および、
露光領域内の任意のポイント位置にＸＹステージを３次
元的に移動させ、そこでオートフォーカスを行ない、チ
ャック高さ基準位置からの差分量を計算し、該差分量だ
けチャック高さを移動して光学投影系の焦点位置に合わ
せている。
【０００４】露光領域の露光中は、オートフォーカスを
実施して算出したチャック高さ位置にチャック高さを固
定して、アライメント処理および、露光を行なってい
る。
実施して算出したチャック高さ位置にチャック高さを固
定して、アライメント処理および、露光を行なってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、以下のような未解決の課題があっ
た。近年では、液晶画面の大型化に伴ない、液晶パネル
等の製造工程で使用されるプレートサイズの大型化が進
んでいる。液晶露光装置においても、これに対応するた
めにプレートを乗せるチャックの大型化が進められてい
るが、チャックを大型にするとチャック自身の自重によ
るチャック面（保持面）のたわみや、チャック製造時の
工作精度の限界等により、チャック面の平面度を維持す
ることが難しい。その結果、たわんでいるチャックにプ
レートを乗せて露光処理を実行すると、露光領域内で焦
点が合っている部分と合わない部分が発生してしまい、
アライメントマークの読み取り不良や、露光不良を発生
してしまう（第１の問題点）。
来の技術によれば、以下のような未解決の課題があっ
た。近年では、液晶画面の大型化に伴ない、液晶パネル
等の製造工程で使用されるプレートサイズの大型化が進
んでいる。液晶露光装置においても、これに対応するた
めにプレートを乗せるチャックの大型化が進められてい
るが、チャックを大型にするとチャック自身の自重によ
るチャック面（保持面）のたわみや、チャック製造時の
工作精度の限界等により、チャック面の平面度を維持す
ることが難しい。その結果、たわんでいるチャックにプ
レートを乗せて露光処理を実行すると、露光領域内で焦
点が合っている部分と合わない部分が発生してしまい、
アライメントマークの読み取り不良や、露光不良を発生
してしまう（第１の問題点）。
【０００６】また、１プレートから複数枚分の液晶画面
を製造する多数個取りの場合、例えば１プレートから４
枚分の液晶画面を製造している場合は、１プレート上に
露光領域が４箇所あるため、各露光領域内においてアラ
イメントマークの読み取り不良や、露光不良を発生させ
ないように、チャックのたわみ分による焦点ずれを補正
するためには、オートフォーカスを各プレート当たり４
回行なう必要があり、スループットが悪化する（第２の
問題点）。
を製造する多数個取りの場合、例えば１プレートから４
枚分の液晶画面を製造している場合は、１プレート上に
露光領域が４箇所あるため、各露光領域内においてアラ
イメントマークの読み取り不良や、露光不良を発生させ
ないように、チャックのたわみ分による焦点ずれを補正
するためには、オートフォーカスを各プレート当たり４
回行なう必要があり、スループットが悪化する（第２の
問題点）。
【０００７】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、チャックの大型化
が進みチャックがたわんでしまう場合でも、スループッ
トを悪化させることなくフォーカスずれを補正し、アラ
イメントマークの読み取り不良や露光不良を回避して、
高い転写精度と高生産性を確保できる露光装置および露
光方法を提供することを目的とするものである。
の課題に鑑みてなされたものであり、チャックの大型化
が進みチャックがたわんでしまう場合でも、スループッ
トを悪化させることなくフォーカスずれを補正し、アラ
イメントマークの読み取り不良や露光不良を回避して、
高い転写精度と高生産性を確保できる露光装置および露
光方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の露光装置は、原版のパターンを基板に投影
する光学投影手段と、前記基板を保持する保持面と該保
持面を少なくとも２次元的に移動させるステージ駆動手
段を有する基板保持手段と、前記保持面の少なくとも４
点においてそれぞれ高さ位置を計測する計測手段と、該
計測手段の出力に基づいて得られた少なくとも４点の３
次元座標から前記保持面を近似する立体幾何学面を算出
する演算手段を有することを特徴とする。
め、本発明の露光装置は、原版のパターンを基板に投影
する光学投影手段と、前記基板を保持する保持面と該保
持面を少なくとも２次元的に移動させるステージ駆動手
段を有する基板保持手段と、前記保持面の少なくとも４
点においてそれぞれ高さ位置を計測する計測手段と、該
計測手段の出力に基づいて得られた少なくとも４点の３
次元座標から前記保持面を近似する立体幾何学面を算出
する演算手段を有することを特徴とする。
【０００９】ステージ駆動手段が、保持面を近似する立
体幾何学面を基準として前記保持面の高さ位置を制御す
るように構成されているとよい。
体幾何学面を基準として前記保持面の高さ位置を制御す
るように構成されているとよい。
【００１０】ステージ駆動手段が、保持面を原版と同期
して所定の方向に走査するように構成されていてもよ
い。
して所定の方向に走査するように構成されていてもよ
い。
【００１１】ステージ駆動手段が、保持面をステップ移
動させるように構成されていてもよい。
動させるように構成されていてもよい。
【００１２】立体幾何学面が、球面、円筒面、楕円面、
一葉双曲面、二葉双曲面、楕円放物面、双曲放物面また
はトーリック面であるとよい。
一葉双曲面、二葉双曲面、楕円放物面、双曲放物面また
はトーリック面であるとよい。
【００１３】本発明の露光方法は、光学投影手段を介し
て露光される基板を保持するための保持面の少なくとも
４点における高さ位置をそれぞれ計測して各点の３次元
座標を得る工程と、得られた少なくとも４点の３次元座
標から前記保持面を近似する立体幾何学面を得る工程
と、得られた立体幾何学面に基づいて前記保持面の高さ
位置を変化させる工程を有することを特徴とする。
て露光される基板を保持するための保持面の少なくとも
４点における高さ位置をそれぞれ計測して各点の３次元
座標を得る工程と、得られた少なくとも４点の３次元座
標から前記保持面を近似する立体幾何学面を得る工程
と、得られた立体幾何学面に基づいて前記保持面の高さ
位置を変化させる工程を有することを特徴とする。
【００１４】基板の露光中に、保持面を所定の方向に走
査させながら立体幾何学面に基づいて前記保持面の高さ
位置を制御するとよい。
査させながら立体幾何学面に基づいて前記保持面の高さ
位置を制御するとよい。
【００１５】
【作用】基板のアライメントや露光処理において、自重
等によってたわんだチャック等の保持面を近似した立体
幾何学面を求めて、これを基準として、保持面の高さ位
置を制御する。これによって、常に光学投影手段の合焦
位置に基板を位置させて露光することができる。
等によってたわんだチャック等の保持面を近似した立体
幾何学面を求めて、これを基準として、保持面の高さ位
置を制御する。これによって、常に光学投影手段の合焦
位置に基板を位置させて露光することができる。
【００１６】複数枚分の液晶画面を露光する場合のよう
に、被露光基板であるプレートの大型化に伴なってチャ
ック等の保持面が大型化しても、保持面のたわみによっ
てフォーカスずれを起すことなく、アライメントマーク
の読み取り不良や露光不良を回避できるため、高い転写
精度を確保することができる。
に、被露光基板であるプレートの大型化に伴なってチャ
ック等の保持面が大型化しても、保持面のたわみによっ
てフォーカスずれを起すことなく、アライメントマーク
の読み取り不良や露光不良を回避できるため、高い転写
精度を確保することができる。
【００１７】また、予め算出してある立体幾何学面を用
いて保持面のたわみ分を補正するものであり、多数個取
りの場合でもオートフォーカスは１回ですむため、各プ
レートに対して複数回のオートフォーカスを行なう場合
に比べて、スループットを悪化させることなくフォーカ
スずれを防ぐことができるという利点がある。
いて保持面のたわみ分を補正するものであり、多数個取
りの場合でもオートフォーカスは１回ですむため、各プ
レートに対して複数回のオートフォーカスを行なう場合
に比べて、スループットを悪化させることなくフォーカ
スずれを防ぐことができるという利点がある。
【００１８】その結果、液晶露光装置の転写性能と生産
性を大幅に向上させ、液晶デバイス等の高性能化と低価
格化に貢献できる。
性を大幅に向上させ、液晶デバイス等の高性能化と低価
格化に貢献できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００２０】図１は第１の実施の形態による液晶用の露
光装置を示すもので、これは、露光光を発生する照明光
学系１と、液晶画素パターンが形成されている原版であ
るマスクＭを保持するマスクステージ２と、ＸＹＺステ
ージ３に基板であるプレート（液晶基板）Ｗを保持する
チャック４と、ＸＹＺステージ３とマスクステージ２の
間に配設された光学投影手段である光学投影系５を有
し、チャック４の保持面の高さ位置すなわちＺ軸方向の
位置（チャック高さ位置）は、計測手段であるＺセンサ
６によって計測される。
光装置を示すもので、これは、露光光を発生する照明光
学系１と、液晶画素パターンが形成されている原版であ
るマスクＭを保持するマスクステージ２と、ＸＹＺステ
ージ３に基板であるプレート（液晶基板）Ｗを保持する
チャック４と、ＸＹＺステージ３とマスクステージ２の
間に配設された光学投影手段である光学投影系５を有
し、チャック４の保持面の高さ位置すなわちＺ軸方向の
位置（チャック高さ位置）は、計測手段であるＺセンサ
６によって計測される。
【００２１】照明光学系１、マスクステージ２、ＸＹＺ
ステージ３、および図示しないアライメント光学系やオ
ートフォーカス光学系、各種計測系等は、装置全体を制
御するコントローラ７によって制御される。
ステージ３、および図示しないアライメント光学系やオ
ートフォーカス光学系、各種計測系等は、装置全体を制
御するコントローラ７によって制御される。
【００２２】ＸＹＺステージ３は、プレートＷを保持す
るチャック４を光軸すなわちＺ軸に垂直なＸ軸方向とＹ
軸方向に２次元的に移動させるＸＹ駆動系と、チャック
４の高さ方向すなわちＺ軸方向に移動させるＺ駆動系か
らなるステージ駆動手段を有する。また、コントローラ
７内には、ＸＹＺステージ３をＸＹ方向に移動させたと
きのチャック４のＸＹ位置と、Ｚセンサ６によって計測
されたチャック高さ位置（Ｚ位置）に基づく３次元座標
データを演算処理して、例えば自重によってたわんだチ
ャック４の保持面を近似する立体幾何学面を得るための
演算手段が設けられる。
るチャック４を光軸すなわちＺ軸に垂直なＸ軸方向とＹ
軸方向に２次元的に移動させるＸＹ駆動系と、チャック
４の高さ方向すなわちＺ軸方向に移動させるＺ駆動系か
らなるステージ駆動手段を有する。また、コントローラ
７内には、ＸＹＺステージ３をＸＹ方向に移動させたと
きのチャック４のＸＹ位置と、Ｚセンサ６によって計測
されたチャック高さ位置（Ｚ位置）に基づく３次元座標
データを演算処理して、例えば自重によってたわんだチ
ャック４の保持面を近似する立体幾何学面を得るための
演算手段が設けられる。
【００２３】実際のプレートを露光する露光サイクルの
開始前に、プレートを乗せる前のＸＹＺステージ３上の
チャック４を、光学投影系５の焦点位置の高さに調整す
る工程で、ＸＹＺステージ３をコントローラ７で任意に
決められたＸＹ位置に移動し、Ｚセンサ６を用いて少な
くとも４点におけるチャック高さ位置を測定する。
開始前に、プレートを乗せる前のＸＹＺステージ３上の
チャック４を、光学投影系５の焦点位置の高さに調整す
る工程で、ＸＹＺステージ３をコントローラ７で任意に
決められたＸＹ位置に移動し、Ｚセンサ６を用いて少な
くとも４点におけるチャック高さ位置を測定する。
【００２４】例えば、図２に示すように、チャック４上
のポイントＰ1 〜Ｐh においてそれぞれチャック高さ位
置（Ｚ位置）を計測する。これらのポイントのＸＹ位置
とＺ位置から得られた３次元座標データを立体幾何学面
に近似する方程式を導き、この立体幾何学面の方程式を
コントローラ７に予め記憶しておく。
のポイントＰ1 〜Ｐh においてそれぞれチャック高さ位
置（Ｚ位置）を計測する。これらのポイントのＸＹ位置
とＺ位置から得られた３次元座標データを立体幾何学面
に近似する方程式を導き、この立体幾何学面の方程式を
コントローラ７に予め記憶しておく。
【００２５】これによって、ＸＹＺステージ３の任意の
ＸＹ座標におけるチャック高さ位置を求めることが可能
となり、前記方程式による立体幾何学面をチャック高さ
基準面として、スキャン露光時やアライメント時等にお
いてＸＹＺステージ３のＺ駆動系を制御し、チャック４
の高さ位置（Ｚ位置）を制御する。
ＸＹ座標におけるチャック高さ位置を求めることが可能
となり、前記方程式による立体幾何学面をチャック高さ
基準面として、スキャン露光時やアライメント時等にお
いてＸＹＺステージ３のＺ駆動系を制御し、チャック４
の高さ位置（Ｚ位置）を制御する。
【００２６】立体幾何学面の近似方法としては、球面
や、円筒面、楕円面、一葉双曲面、二葉双曲面、楕円放
物面、双曲放物面、トーリック面等を採用することがで
きる。しかし、自重によってたわんだチャックの場合
は、楕円放物面で近似する方法が現実的であるから、ま
ず、楕円放物面で近似する方法を説明する。
や、円筒面、楕円面、一葉双曲面、二葉双曲面、楕円放
物面、双曲放物面、トーリック面等を採用することがで
きる。しかし、自重によってたわんだチャックの場合
は、楕円放物面で近似する方法が現実的であるから、ま
ず、楕円放物面で近似する方法を説明する。
【００２７】ｎ点のチャック上の測定点から得られる座
標データ（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ），……，（ｘn ，ｙn ，
ｚn ）から最小二乗法による楕円放物面の近似方程式を
求める楕円放物面の式を ｆ（ｘ，ｙ）＝ａ0 ｘ2 ＋ａ1 ｙ2 ＋ａ2 ｘ＋ａ3 ｙ＋ａ4 （１） として、各ＸＹ測定座標における近似面の高さｆ
（ｘi ，ｙi ）とＺセンサで測定した高さ位置座標ｚi
との残差を ｒi ＝ｆ（ｘi ，ｙi ）−ｚi （２） とすると、すべてのデータに対する残差平方和は（３）
式となる。
標データ（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ），……，（ｘn ，ｙn ，
ｚn ）から最小二乗法による楕円放物面の近似方程式を
求める楕円放物面の式を ｆ（ｘ，ｙ）＝ａ0 ｘ2 ＋ａ1 ｙ2 ＋ａ2 ｘ＋ａ3 ｙ＋ａ4 （１） として、各ＸＹ測定座標における近似面の高さｆ
（ｘi ，ｙi ）とＺセンサで測定した高さ位置座標ｚi
との残差を ｒi ＝ｆ（ｘi ，ｙi ）−ｚi （２） とすると、すべてのデータに対する残差平方和は（３）
式となる。
【００２８】
【数１】
【００２９】最小二乗法による楕円放物面を求めるに
は、Ｑが最小になるように、パラメータａ0 ，ａ1 ，ａ
2 ，ａ3 ，ａ4 を求める。そのためには、パラメータａ
0 ，ａ 1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 を独立変数と考え、そのす
べての偏微分係数が同時に０となればよい。
は、Ｑが最小になるように、パラメータａ0 ，ａ1 ，ａ
2 ，ａ3 ，ａ4 を求める。そのためには、パラメータａ
0 ，ａ 1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 を独立変数と考え、そのす
べての偏微分係数が同時に０となればよい。
【００３０】
【数２】
【００３１】上記式を各パラメータ（ａ0 ，ａ1 ，ａ
2 ，ａ3 ，ａ4 ）について計算してまとめると（５）式
となる。
2 ，ａ3 ，ａ4 ）について計算してまとめると（５）式
となる。
【００３２】
【数３】
【００３３】さらに計算し（６）式となる。
【００３４】
【数４】
【００３５】この行列式を解くことによって、ａ0 ，ａ
1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 が求まり、楕円放物面の近似方程
式を得ることができる。
1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 が求まり、楕円放物面の近似方程
式を得ることができる。
【００３６】この楕円放物面を装置固有のチャック高さ
基準面とすることで、チャック４のたわみによるフォー
カスずれ（焦点ずれ）を補正する。
基準面とすることで、チャック４のたわみによるフォー
カスずれ（焦点ずれ）を補正する。
【００３７】実際の露光時は、まず、チャック４上にプ
レートＷを乗せて、コントローラ７で任意に設定した露
光領域内の位置にＸＹＺステージ３を移動して、図示し
ないオートフォーカスを実行しプレートＷに焦点を合わ
せる。
レートＷを乗せて、コントローラ７で任意に設定した露
光領域内の位置にＸＹＺステージ３を移動して、図示し
ないオートフォーカスを実行しプレートＷに焦点を合わ
せる。
【００３８】次に、実際の露光サイクルにおけるＸＹＺ
ステージ３の動作を説明する。図３に示すようにＹ軸方
向に走査するスキャン露光の場合は、チャック４上に乗
っているプレートＷとの焦点距離が常に一定になるよう
に、露光中のＸＹＺステージ３のＺ位置（高さ位置）を
前記近似面に従って制御する。
ステージ３の動作を説明する。図３に示すようにＹ軸方
向に走査するスキャン露光の場合は、チャック４上に乗
っているプレートＷとの焦点距離が常に一定になるよう
に、露光中のＸＹＺステージ３のＺ位置（高さ位置）を
前記近似面に従って制御する。
【００３９】すなわち、図３の（ａ）は露光開始位置で
のＸＹＺステージ３を示す図であり、光学投影系５の焦
点位置にプレートＷがくるように、前述のオートフォー
カスによってチャック高さ位置が制御されている。図３
の（ｂ）は露光中のＸＹＺステージ３を示しており、同
図の（ａ）で示した露光開始位置でのＺ位置より、近似
面によって補正された分だけＸＹＺステージ３が下降し
ている。図３の（ｃ）は露光終了時のＸＹＺステージ３
を示しており、同図の（ｂ）で示したＺ位置より、近似
面によって補正された分だけＸＹＺステージ３が上昇し
ている。
のＸＹＺステージ３を示す図であり、光学投影系５の焦
点位置にプレートＷがくるように、前述のオートフォー
カスによってチャック高さ位置が制御されている。図３
の（ｂ）は露光中のＸＹＺステージ３を示しており、同
図の（ａ）で示した露光開始位置でのＺ位置より、近似
面によって補正された分だけＸＹＺステージ３が下降し
ている。図３の（ｃ）は露光終了時のＸＹＺステージ３
を示しており、同図の（ｂ）で示したＺ位置より、近似
面によって補正された分だけＸＹＺステージ３が上昇し
ている。
【００４０】このように、露光しながらＸＹＺステージ
３をＺ軸方向へ駆動し、チャック高さ位置を近似面に従
って変化させることで、常にプレートＷが光学投影系５
の焦点位置に保たれる。
３をＺ軸方向へ駆動し、チャック高さ位置を近似面に従
って変化させることで、常にプレートＷが光学投影系５
の焦点位置に保たれる。
【００４１】１プレートから複数枚の液晶画面を製造し
ている場合は、図４に示すように、ＸＹＺステージ３が
Ｘ軸方向にステップ移動して露光することになる。１プ
レートから３枚分の液晶画面を製造するときに行なうス
テップ処理においては２回のステップ移動を行なう。
ている場合は、図４に示すように、ＸＹＺステージ３が
Ｘ軸方向にステップ移動して露光することになる。１プ
レートから３枚分の液晶画面を製造するときに行なうス
テップ処理においては２回のステップ移動を行なう。
【００４２】図４の（ａ）は１枚目の液晶画面を露光す
るときのＸＹＺステージ３を示す。すなわち、１枚目の
Ｘ位置にＸＹＺステージ３を駆動し、このときＸ軸方向
の移動に伴なうＺ位置の補正量は、Ｙ軸方向と同様に近
似面に従って決定される。図４の（ｂ）は、２枚目の液
晶画面を露光するときのＸＹＺステージ３を示すもので
あり、図４の（ａ）で示した１枚目の液晶画面を露光す
るＸステップ位置でのＺ位置より、近似面によって補正
された分だけＸＹＺステージ３が下降している。図４の
（ｃ）は３枚目の液晶画面の露光位置でのＸＹＺステー
ジ３を示しており、同図の（ｂ）で示した２枚目の液晶
画面を露光するＸステップ位置でのＺ位置より、近似面
によって補正された分だけＸＹＺステージ３が上昇して
いる。
るときのＸＹＺステージ３を示す。すなわち、１枚目の
Ｘ位置にＸＹＺステージ３を駆動し、このときＸ軸方向
の移動に伴なうＺ位置の補正量は、Ｙ軸方向と同様に近
似面に従って決定される。図４の（ｂ）は、２枚目の液
晶画面を露光するときのＸＹＺステージ３を示すもので
あり、図４の（ａ）で示した１枚目の液晶画面を露光す
るＸステップ位置でのＺ位置より、近似面によって補正
された分だけＸＹＺステージ３が下降している。図４の
（ｃ）は３枚目の液晶画面の露光位置でのＸＹＺステー
ジ３を示しており、同図の（ｂ）で示した２枚目の液晶
画面を露光するＸステップ位置でのＺ位置より、近似面
によって補正された分だけＸＹＺステージ３が上昇して
いる。
【００４３】このように、Ｘ軸方向のステップ移動が行
なわれる場合でも、ＸＹＺステージ３を近似面に従って
上下駆動することで、常にプレートＷが光学投影系５の
焦点位置に保たれる。
なわれる場合でも、ＸＹＺステージ３を近似面に従って
上下駆動することで、常にプレートＷが光学投影系５の
焦点位置に保たれる。
【００４４】チャック４のたわみ量が大きい場合は、露
光領域の中心位置でのＸ軸方向、Ｙ軸方向の傾きを近似
面から算出して、図５に示すようにＸＹＺステージ３を
傾けることにより、光学投影系５に対してプレートＷが
直角になるように制御してもよい。これによって、同一
露光領域内での焦点ずれを軽減することができる。
光領域の中心位置でのＸ軸方向、Ｙ軸方向の傾きを近似
面から算出して、図５に示すようにＸＹＺステージ３を
傾けることにより、光学投影系５に対してプレートＷが
直角になるように制御してもよい。これによって、同一
露光領域内での焦点ずれを軽減することができる。
【００４５】本発明の実施の形態によれば、楕円放物面
で求めた近似面に基づいてチャックのＺ高さ位置を制御
することで、任意のステージ位置におけるチャックのた
わみによる焦点ずれを補正することができる。また、予
め楕円放物面でチャックの基準面を決めておくため、プ
レート１枚に対して複数の液晶画面を製造する場合で
も、１回のオートフォーカスを実施するだけで、焦点ず
れを回避できる。
で求めた近似面に基づいてチャックのＺ高さ位置を制御
することで、任意のステージ位置におけるチャックのた
わみによる焦点ずれを補正することができる。また、予
め楕円放物面でチャックの基準面を決めておくため、プ
レート１枚に対して複数の液晶画面を製造する場合で
も、１回のオートフォーカスを実施するだけで、焦点ず
れを回避できる。
【００４６】図６は、第２の実施の形態を説明するもの
で、これは、チャック４上の４点においてチャック高さ
位置を計測し、チャックのたわみを球面近似する方法を
採用するものである。
で、これは、チャック４上の４点においてチャック高さ
位置を計測し、チャックのたわみを球面近似する方法を
採用するものである。
【００４７】同一直線上にない４点Ｐ１（ｘ1 ，ｙ1 ）
〜Ｐ４（ｘ4 ，ｙ4 ）において、Ｚセンサ６を用いてチ
ャック４の保持面の高さ位置を測定する。次に、４点の
（ｘ，ｙ，ｚ）座標から中心座標Ｐ０（ｘ0 ，ｙ0 ，ｚ
0 ）と半径ｒの球の方程式を導く。これによって、ＸＹ
Ｚステージ３の任意のＸＹ座標におけるチャック高さ位
置を容易に算出することが可能となり、前記方程式によ
り算出した立体幾何学面をチャック高さ基準面として、
露光時やアライメント時に使用する。
〜Ｐ４（ｘ4 ，ｙ4 ）において、Ｚセンサ６を用いてチ
ャック４の保持面の高さ位置を測定する。次に、４点の
（ｘ，ｙ，ｚ）座標から中心座標Ｐ０（ｘ0 ，ｙ0 ，ｚ
0 ）と半径ｒの球の方程式を導く。これによって、ＸＹ
Ｚステージ３の任意のＸＹ座標におけるチャック高さ位
置を容易に算出することが可能となり、前記方程式によ
り算出した立体幾何学面をチャック高さ基準面として、
露光時やアライメント時に使用する。
【００４８】次にチャック面を近似する球面の方程式を
算出する方法を説明する。球の方程式を算出する時、同
一円周上付近の４点を位置座標として抽出すると、各点
は位置座標の高低差が少ないため、近似した球面は実際
のチャック形状と異なる場合がある。そこで、測定する
位置は、図６のように３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はチャック
４の隅が、４点目Ｐ４はチャック４の中心付近が好まし
い。ここで、球面の方程式は、（７）式のようになる。 （ｘ−ｘ0 ）2 ＋（ｙ−ｙ0 ）2 ＋（ｚ−ｚ0 ）2 ＝ｒ2 （７）
算出する方法を説明する。球の方程式を算出する時、同
一円周上付近の４点を位置座標として抽出すると、各点
は位置座標の高低差が少ないため、近似した球面は実際
のチャック形状と異なる場合がある。そこで、測定する
位置は、図６のように３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はチャック
４の隅が、４点目Ｐ４はチャック４の中心付近が好まし
い。ここで、球面の方程式は、（７）式のようになる。 （ｘ−ｘ0 ）2 ＋（ｙ−ｙ0 ）2 ＋（ｚ−ｚ0 ）2 ＝ｒ2 （７）
【００４９】この方程式にＺセンサ６で測定した４点の
位置座標、Ｐ１（ｘ1 ，ｙ1 ）〜Ｐ４（ｘ4 ，ｙ4 ）を
（７）式に代入し、行列式にまとめると以下の（８）式
となる。
位置座標、Ｐ１（ｘ1 ，ｙ1 ）〜Ｐ４（ｘ4 ，ｙ4 ）を
（７）式に代入し、行列式にまとめると以下の（８）式
となる。
【００５０】
【数５】
【００５１】この行列式を解くことによって求めるべき
球面の中心座標Ｐ０（ｘ0 ，ｙ0 ，ｚ0 ）と半径ｒを決
定する。中心座標Ｐ０および半径ｒを（７）式に代入し
て方程式を求め、これをチャック基準面として使用し、
第１の実施の形態と同様の露光処理を行なう。
球面の中心座標Ｐ０（ｘ0 ，ｙ0 ，ｚ0 ）と半径ｒを決
定する。中心座標Ｐ０および半径ｒを（７）式に代入し
て方程式を求め、これをチャック基準面として使用し、
第１の実施の形態と同様の露光処理を行なう。
【００５２】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００５３】予め算出してあるチャック面を近似した立
体幾何学面をチャック高さ位置の基準面として、露光時
やアライメント時にチャック高さ位置を制御する。例え
ばスキャン露光においては、常にパターン像の合焦位置
をチャック上に乗せたプレートが走査するように制御す
ることで、チャックの大型化が進みチャックがたわんで
しまう場合でも、フォーカスずれを起こすのを回避でき
る。
体幾何学面をチャック高さ位置の基準面として、露光時
やアライメント時にチャック高さ位置を制御する。例え
ばスキャン露光においては、常にパターン像の合焦位置
をチャック上に乗せたプレートが走査するように制御す
ることで、チャックの大型化が進みチャックがたわんで
しまう場合でも、フォーカスずれを起こすのを回避でき
る。
【００５４】その結果、アライメントマークの読み取り
不良や、露光不良を発生させることなく、極めて高い転
写精度を得ることができる。
不良や、露光不良を発生させることなく、極めて高い転
写精度を得ることができる。
【００５５】予め算出してある立体幾何学面を用いて、
チャックのたわみ分を補正するものであるため、例えば
ステップ・アンド・リピート露光においては、オートフ
ォーカスは各プレートに対して１回実行すればよく、ス
ループットの悪化を防ぐことができる。
チャックのたわみ分を補正するものであるため、例えば
ステップ・アンド・リピート露光においては、オートフ
ォーカスは各プレートに対して１回実行すればよく、ス
ループットの悪化を防ぐことができる。
【図１】第１の実施の形態による露光装置を示す模式図
である。
である。
【図２】第１の実施の形態による楕円放物面近似方法を
説明する図である。
説明する図である。
【図３】スキャン露光を説明する図である。
【図４】ステップ・アンド・リピート露光を説明する図
である。
である。
【図５】ＸＹＺステージを傾斜させる場合を説明する図
である。
である。
【図６】第２の実施の形態による球面近似方法を説明す
る図である。
る図である。
１ 照明光学系 ２ マスクステージ ３ ＸＹＺステージ ４ チャック ５ 光学投影系 ６ Ｚセンサ ７ コントローラ
Claims (9)
- 【請求項１】 原版のパターンを基板に投影する光学投
影手段と、前記基板を保持する保持面と該保持面を少な
くとも２次元的に移動させるステージ駆動手段を有する
基板保持手段と、前記保持面の少なくとも４点において
それぞれ高さ位置を計測する計測手段と、該計測手段の
出力に基づいて得られた少なくとも４点の３次元座標か
ら前記保持面を近似する立体幾何学面を算出する演算手
段を有する露光装置。 - 【請求項２】 ステージ駆動手段が、保持面を近似する
立体幾何学面を基準として前記保持面の高さ位置を制御
するように構成されていることを特徴とする請求項１記
載の露光装置。 - 【請求項３】 ステージ駆動手段が、保持面を原版と同
期して所定の方向に走査するように構成されていること
を特徴とする請求項１または２記載の露光装置。 - 【請求項４】 ステージ駆動手段が、保持面をステップ
移動させるように構成されていることを特徴とする請求
項１ないし３いずれか１項記載の露光装置。 - 【請求項５】 立体幾何学面が、球面、円筒面、楕円
面、一葉双曲面、二葉双曲面、楕円放物面、双曲放物面
またはトーリック面であることを特徴とする請求項１な
いし４いずれか１項記載の露光装置。 - 【請求項６】 光学投影手段を介して露光される基板を
保持するための保持面の少なくとも４点における高さ位
置をそれぞれ計測して各点の３次元座標を得る工程と、
得られた少なくとも４点の３次元座標から前記保持面を
近似する立体幾何学面を得る工程と、得られた立体幾何
学面に基づいて前記保持面の高さ位置を変化させる工程
を有する露光方法。 - 【請求項７】 基板の露光中に、保持面を所定の方向に
走査させながら立体幾何学面に基づいて前記保持面の高
さ位置を制御することを特徴とする請求項６記載の露光
方法。 - 【請求項８】 保持面をステップ移動させ、立体幾何学
面に基づいて前記保持面の高さ位置を制御することを特
徴とする請求項６または７記載の露光方法。 - 【請求項９】 立体幾何学面が、球面、円筒面、楕円
面、一葉双曲面、二葉双曲面、楕円放物面、双曲放物面
またはトーリック面であることを特徴とする請求項６な
いし８いずれか１項記載の露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000128724A JP2001313241A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 露光装置および露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000128724A JP2001313241A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 露光装置および露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001313241A true JP2001313241A (ja) | 2001-11-09 |
Family
ID=18638122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000128724A Pending JP2001313241A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 露光装置および露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001313241A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005099094A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co Ltd | 基板露光方法、基板露光装置、表示パネルの製造方法および表示装置。 |
| WO2005106930A1 (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Nikon Corporation | 露光方法、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2010204588A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Nikon Corp | 露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 |
| JP2012022241A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Ushio Inc | 投影レンズとワーク間の距離調整方法 |
| US9261798B2 (en) | 2012-05-23 | 2016-02-16 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP2020115172A (ja) * | 2019-01-17 | 2020-07-30 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、計測方法、および物品の製造方法 |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000128724A patent/JP2001313241A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005099094A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co Ltd | 基板露光方法、基板露光装置、表示パネルの製造方法および表示装置。 |
| JP4608193B2 (ja) * | 2003-09-22 | 2011-01-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 基板露光方法、基板露光装置および表示パネルの製造方法 |
| WO2005106930A1 (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Nikon Corporation | 露光方法、露光装置及びデバイス製造方法 |
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| US9261798B2 (en) | 2012-05-23 | 2016-02-16 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US9811005B2 (en) | 2012-05-23 | 2017-11-07 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP2020115172A (ja) * | 2019-01-17 | 2020-07-30 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、計測方法、および物品の製造方法 |
| JP7212528B2 (ja) | 2019-01-17 | 2023-01-25 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、計測方法、および物品の製造方法 |
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