JP2007164085A

JP2007164085A - Proximity exposure method

Info

Publication number: JP2007164085A
Application number: JP2005363585A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Yanagisawa; 伸良柳澤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2007-06-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a proximity exposure method that prevents chipping in a pattern on a substrate to be exposed for a transfer process even when a small scratch or impurities such as dust deposits on a region of the mask where an exposure pattern is drawn. <P>SOLUTION: The exposure method includes steps of: opening an exposure control shutter (step 2); irradiating the mask with exposure light to a half time zone of an exposure period (first exposure process: steps S4, S6); closing the exposure control shutter (step S8); minutely moving the mask in a horizontal direction (shifting process: step S12); then opening the exposure control shutter (step S14); and irradiating the mask with exposure light in the latter half time zone of the exposure time (second exposure process: steps S16, S18). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被露光材上にマスクのパターンを近接（プロキシミティ）露光で転写する近接露光方法に関する。 The present invention relates to a proximity exposure method for transferring a mask pattern onto a material to be exposed by proximity exposure.

近接露光は、表面に感光剤を塗布した透光性の基板（被露光材）を基板ステージ上に保持すると共に、基板をマスクステージのマスク保持枠に保持されたマスクに接近させ、両者のすき間を例えば数１０μｍ〜数１００μｍにした状態で両者を静止させ、次いで、マスクの基板から離間する側から照射手段によって露光用の光をマスクに向けて照射することにより基板上に該マスクに描かれた露光パターンを転写するようにしたものである（例えば、特許文献１）。
特開平１２−０３５６７６号公報 In proximity exposure, a transparent substrate (material to be exposed) coated with a photosensitive agent on the surface is held on the substrate stage, and the substrate is brought close to the mask held on the mask holding frame of the mask stage so that the gap between the two For example, the mask is drawn on the substrate by irradiating the exposure light toward the mask by the irradiation means from the side away from the substrate of the mask. The exposure pattern is transferred (for example, Patent Document 1).
JP-A-12-035676

しかし、従来の近接露光は、マスクの露光パターンが描かれている領域に、小さな疵や小さなゴミ等の不純物が付いている場合には、その不純物が露光用の光を遮ることによって基板にパターン欠けが発生するおそれがある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、マスクの露光パターンが描かれている領域に小さな疵や小さなゴミ等の不純物が付いていても、露光転写される基板のパターン欠けを防止し、歩留りを向上させることができる近接露光方法を提供することを目的とする。 However, in the case of conventional proximity exposure, if impurities such as small wrinkles or small dust are attached to the area where the exposure pattern of the mask is drawn, the pattern is formed on the substrate by blocking the exposure light. Chipping may occur.
The present invention has been made to eliminate such inconveniences, and even if impurities such as small wrinkles and small dust are attached to the region where the exposure pattern of the mask is drawn, the pattern of the substrate to be transferred by exposure. An object of the present invention is to provide a proximity exposure method capable of preventing chipping and improving yield.

前記課題を解決するため、本発明に係る近接露光方法は、被露光材としての基板を基板保持手段で保持し、露光パターンを有するマスクをマスク保持手段で保持するとともに、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の動作により前記基板及び前記マスクを近接して配置し、所定の露光時間の間、照射手段から露光用の光をマスクに向けて照射することにより、前記マスクの露光パターンを前記基板に露光転写するようにした近接露光方法において、前記露光時間の半分の時間帯まで前記露光用の光を前記マスクに向けて照射する第１の露光工程と、この第１の露光工程の後に、前記露光用の光を前記マスクに向けて照射しない状態で、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の動作によって前記マスク及び前記基板の一方を水平方向に微小に移動させるずらし工程と、このずらし工程の後に、前記露光時間の残りの半分の時間帯まで前記露光用の光を前記マスクに向けて照射する第２の露光工程とを備えている。 In order to solve the above problems, a proximity exposure method according to the present invention holds a substrate as an exposed material by a substrate holding means, holds a mask having an exposure pattern by a mask holding means, and the substrate holding means and the The substrate and the mask are arranged close to each other by the operation of the mask holding unit, and the exposure pattern of the mask is irradiated from the irradiation unit toward the mask for a predetermined exposure time. In the proximity exposure method in which the exposure is transferred to the first exposure step of irradiating the exposure light toward the mask until half the time of the exposure time, and after the first exposure step, In a state where the exposure light is not directed toward the mask, the mask and the substrate are moved by at least one of the substrate holding means and the mask holding means. And a second exposure step of irradiating the exposure light toward the mask until the remaining half of the exposure time after the shifting step. I have.

本発明の近接露光方法によると、所定の露光時間の間に、マスク、或いは基板のずらし露光を行なうことで、少なくとも全露光時間の半分はマスクに付着した不純物が照射手段からの光を遮らないようにしているので、基板のパターン欠けを防止することができる。また、基板のパターン欠けを防止することにより、近接露光の歩留りを向上させることができる。 According to the proximity exposure method of the present invention, the mask or the substrate is shifted and exposed during a predetermined exposure time, so that the impurities attached to the mask do not block the light from the irradiation means at least half of the total exposure time. As a result, it is possible to prevent the substrate from being chipped. Further, the yield of the proximity exposure can be improved by preventing the pattern chipping of the substrate.

以下、本発明に係る近接露光方法の１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、大型の基板上にマスクの露光パターンを分割して近接露光するステップ式近接露光装置を示すものであり、板状の基板Ｗを保持するワークステージ１０と、この基板Ｗにマスクパターンを転写するためのマスクＭを保持するマスクステージ２０と、そのマスクＭに描かれたマスクパターンをその基板Ｗ上に露光転写する照射部３０と、制御装置６０とから主に構成されている。 Hereinafter, an embodiment of a proximity exposure method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a stepwise proximity exposure apparatus that divides a mask exposure pattern on a large substrate and performs proximity exposure, and includes a work stage 10 that holds a plate-like substrate W, and a mask pattern on the substrate W. Is mainly composed of a mask stage 20 for holding a mask M for transferring the light, an irradiation unit 30 for exposing and transferring a mask pattern drawn on the mask M onto the substrate W, and a control device 60.

照射部３０は、例えば高圧水銀ランプ等の紫外線照射用の光源３１と、この光源３１から照射された光を集光する凹面鏡３２と、その凹面鏡３２の焦点近傍に配置されたオプチカルインテグレータ３３と、平面ミラー３４，３５及びこれらを経由して入射する光束を平行な光束として露光面に導く曲面ミラー３６と、平面ミラー３４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３７とから構成されている。 The irradiation unit 30 includes, for example, a light source 31 for ultraviolet irradiation such as a high-pressure mercury lamp, a concave mirror 32 that collects light irradiated from the light source 31, an optical integrator 33 disposed in the vicinity of the focal point of the concave mirror 32, Planar mirrors 34 and 35 and a curved mirror 36 that guides a light beam incident through these to the exposure surface as a parallel light beam, and an exposure control that is disposed between the plane mirror 34 and the optical integrator 33 to control opening and closing of the irradiation light path. And a shutter 37 for use.

そして、露光時にその露光制御用シャッター３７が開制御されると、光源３１から照射された光が、図示する光路Ｌを経てマスクステージ１０に保持されるマスクＭ、ひいてはワークステージ２０に保持される基板Ｗの表面に照射され、これによりマスクＭのマスクパターンが基板上に露光転写されるようになっている。
マスクステージ２０は、ワークステージ１０側の装置ベース４０から伸びるステージ支持台４１，４１，４１，４１に支持されたマスクベース２１の中央に矩形状の開口２２を備えると共に、その開口４２内に、所定のマスクＭを保持するためのマスク保持枠２３を可動自在に備えた構成となっている。 When the exposure control shutter 37 is controlled to be opened during exposure, the light emitted from the light source 31 is held on the mask M held on the mask stage 10 via the optical path L shown in the figure, and thus on the work stage 20. By irradiating the surface of the substrate W, the mask pattern of the mask M is exposed and transferred onto the substrate.
The mask stage 20 includes a rectangular opening 22 at the center of the mask base 21 supported by stage support bases 41, 41, 41, 41 extending from the apparatus base 40 on the work stage 10 side, and in the opening 42, A mask holding frame 23 for holding a predetermined mask M is movably provided.

そして、図示しない真空式吸着機構によってこのマスク保持枠２３に所定のマスクＭを真空吸着して保持すると共に、各種シリンダ２４等のアクチュエータ等からなるマスク位置調整機構２５によって保持したマスクＭを図中Ｘ方向及びＹ方向の水平方向にスライド移動させることでその位置を正確に調整できるようになっている。尚、このマスク保持枠２３には、その他、マスクＭと基板Ｗとの隙間を測定するためのギャップセンサ２６や、平面ズレ量を検出するためのアライメントカメラ２７、及びマスキングアパーチャー（遮蔽板）２８等が移動可能に備えられている。 A predetermined mask M is vacuum-sucked and held on the mask holding frame 23 by a vacuum suction mechanism (not shown), and the mask M held by a mask position adjustment mechanism 25 including actuators such as various cylinders 24 is shown in the drawing. The position can be accurately adjusted by sliding in the horizontal direction of the X direction and the Y direction. The mask holding frame 23 includes a gap sensor 26 for measuring a gap between the mask M and the substrate W, an alignment camera 27 for detecting a plane shift amount, and a masking aperture (shielding plate) 28. Etc. are movably provided.

ワークステージ１０は、装置ベース４０上に設置されており、そのマスクＭと基板Ｗとの対向面間の隙間を調整するＺ軸送り台１１と、そのＺ軸送り台１１上に配設されて基板ＷをＹ軸方向に移動させる基板送り機構１２とを主に備えた構成となっている。Ｚ軸送り台１１は、装置ベース４０上に立設された上下粗動機構１３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１４と、そのＺ軸粗動ステージ１４の上に上下微動機構１５を介して支持されたＺ軸微動ステージ１６とから構成されている。 The work stage 10 is installed on the apparatus base 40, and is disposed on the Z-axis feed base 11 that adjusts the gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W, and the Z-axis feed base 11. The substrate mainly includes a substrate feeding mechanism 12 that moves the substrate W in the Y-axis direction. The Z-axis feed base 11 includes a Z-axis coarse movement stage 14 supported by a vertical coarse movement mechanism 13 erected on the apparatus base 40 so as to be capable of coarse movement in the Z-axis direction, and the Z-axis coarse movement stage 14. And a Z-axis fine movement stage 16 supported by a vertical fine movement mechanism 15.

上下粗動機構１３には、後述するように適宜のアクチュエータが用いられ、単純な上下動作を行うことにより、Ｚ軸粗動ステージ１４を大まかに昇降させるようになっている。
また、上下微動機構１５は、モータ１５ａと、ボールねじ１５ｂと、くさび状ナット１５ｃとを組み合わせてなる可動くさび機構を備えており、Ｚ軸粗動ステージ１４上に設置したモータ１５ａによってボールねじ１５ｂを回転駆動させ、そのボールねじ１５ｂに螺合したくさび状ナット１５ｃの斜面をＺ軸微動ステージ１６の下面に突設したくさび１５ｄの斜面と係合させることでＺ軸微動ステージ１６をＺ軸方向に細かく昇降調整させるようになっている。尚、この上下微動機構１５は、Ｚ軸微動ステージ１６のＹ軸方向の一端側（図の手前側）に２台、他単側に１台合計３台設置され、それぞれが独立に駆動制御されるようになっており、これにより、この上下微動機構１５は、チルト機構をも備えているので、マスクＭと基板Ｗとの平行度が狂っている状態であっても隙間を３カ所で微調整することにより、マスクＭと基板Ｗとを平行かつ所定の隙間を介して対向するように調整できるようになっている。 As will be described later, an appropriate actuator is used for the vertical coarse movement mechanism 13, and the Z axis coarse movement stage 14 is roughly raised and lowered by performing a simple vertical movement.
The vertical fine movement mechanism 15 includes a movable wedge mechanism that is a combination of a motor 15a, a ball screw 15b, and a wedge-shaped nut 15c. The motor 15a installed on the Z-axis coarse movement stage 14 uses the ball screw 15b. Is rotated, and the slope of the wedge-shaped nut 15c screwed to the ball screw 15b is engaged with the slope of the wedge 15d projecting from the lower surface of the Z-axis fine movement stage 16, so that the Z-axis fine movement stage 16 is moved in the Z-axis direction. It is designed to be adjusted up and down finely. Note that two vertical fine movement mechanisms 15 are installed on one end side (front side in the figure) of the Z-axis fine movement stage 16 and one on the other single side. As a result, the vertical fine movement mechanism 15 is also provided with a tilt mechanism, so that even if the parallelism between the mask M and the substrate W is out of order, the gaps are fine at three locations. By adjusting, the mask M and the substrate W can be adjusted to face each other in parallel with a predetermined gap.

基板送り機構１２は、このＺ軸微動ステージ１６の上面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一対のリニアガイド１７と、そのリニアガイド１７のスライダ（図示せず）に取り付けられたＹ軸送り台１８と、このＹ軸送り台１８をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り駆動機構１９とを備えており、Ｙ軸送り駆動機構１９のモータ１９ａによって回転駆動されるボールねじ１９ｂに螺合されたボールねじナット（図示せず）にＹ軸送り台１８が連結されている。さらに、Ｙ軸送り台１８には、基板Ｗを吸着して保持するワークチャック２ａが取り付けられると共に、レーザ干渉計５３，５４，５４のミラー５１，５２，５２が設置されており、ワークチャック２ａのＹ軸送り誤差を検出するようになっている。 The substrate feed mechanism 12 is provided on a pair of linear guides 17 that are spaced apart from each other on the upper surface of the Z-axis fine movement stage 16 and extend along the Y-axis direction, and a slider (not shown) of the linear guide 17. A ball that is provided with a mounted Y-axis feed base 18 and a Y-axis feed drive mechanism 19 that moves the Y-axis feed base 18 in the Y-axis direction, and is rotationally driven by a motor 19 a of the Y-axis feed drive mechanism 19. The Y-axis feed base 18 is connected to a ball screw nut (not shown) screwed to the screw 19b. Further, a work chuck 2a for attracting and holding the substrate W is attached to the Y-axis feed base 18, and mirrors 51, 52, 52 of laser interferometers 53, 54, 54 are installed, and the work chuck 2a. The Y-axis feed error is detected.

制御装置６０は、図２に示すように、アライメントカメラ２７、ギャップセンサ２６、レーザ干渉計５３，５４からの検出信号を検出値として読み込むためのＡ／Ｄ変換機能を有する入力インターフェース回路６０ａと、演算処理装置６０ｂと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置６０ｃと、演算処理装置６０ｂで得られた制御信号を、基板送り機構１２、マスク位置調整機構２５、上下微動装置１５、上下粗動装置１３、露光制御用シャッター３７のそれぞれの駆動回路に出力する出力インターフェース回路６０ｄと、タイマ６２とを備えている。 As shown in FIG. 2, the control device 60 includes an input interface circuit 60a having an A / D conversion function for reading detection signals from the alignment camera 27, the gap sensor 26, and the laser interferometers 53 and 54 as detection values. An arithmetic processing device 60b, a storage device 60c such as a ROM and a RAM, and control signals obtained by the arithmetic processing device 60b are sent to the substrate feed mechanism 12, the mask position adjusting mechanism 25, the vertical fine motion device 15, the vertical coarse motion device 13, An output interface circuit 60d for outputting to each drive circuit of the exposure control shutter 37 and a timer 62 are provided.

そして、制御装置６０は、照射手段３のシャッター開制御、ワークステージ１０の送り制御、ステップ送り誤差量の演算、アライメント調整時の補正量の演算、ギャップ調整時の上下粗動装置１３、上下微動装置１５の駆動制御、本装置に組み込まれた殆どのアクチュエータの駆動及び所定の演算処理をマイクロコンピュータやシーケンサ等を用いたシーケンス制御を基本として実行する。 Then, the control device 60 controls the shutter opening of the irradiation means 3, the feed control of the work stage 10, the calculation of the step feed error amount, the calculation of the correction amount at the time of alignment adjustment, the vertical coarse motion device 13 at the time of gap adjustment, and the vertical fine motion. The drive control of the device 15, the drive of most actuators incorporated in this device, and predetermined arithmetic processing are executed based on sequence control using a microcomputer, a sequencer or the like.

次に、上記構成のステップ式近接露光装置を使用し、マスクＭに描かれたマスクパターンを基板Ｗ上に露光転写する第１実施形態の露光動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
ここで、上記のステップ式近接露光装置は、複数ステップで近接露光を行うが、各ステップ毎に図３で示す露光動作を行なものとする。また、図３の露光動作を行なう前に、制御装置６０が、アライメントカメラ２７、ギャップセンサ２６、レーザ干渉計５３，５４の検出信号に基づき、マスク位置調整機構１２を駆動制御してワークステージ１０に対するマスクＭの初期位置を合わせ、上下粗動装置１３、上下微動装置１５を駆動制御してマスクＭと基板Ｗとの対向面間のすき間を所定量に微調整する。 Next, an exposure operation of the first embodiment in which the mask pattern drawn on the mask M is exposed and transferred onto the substrate W using the stepwise proximity exposure apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. .
Here, the stepwise proximity exposure apparatus performs proximity exposure in a plurality of steps, and the exposure operation shown in FIG. 3 is performed for each step. Further, before performing the exposure operation of FIG. 3, the control device 60 drives and controls the mask position adjustment mechanism 12 based on the detection signals of the alignment camera 27, the gap sensor 26, and the laser interferometers 53 and 54, and the work stage 10. The initial position of the mask M with respect to is adjusted, and the vertical coarse motion device 13 and the vertical fine motion device 15 are driven to finely adjust the gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W to a predetermined amount.

なお、図３の露光動作を行なう前には、照射部３０の光源３１から光が照射されているとともに、露光制御用シャッター３７が閉制御されているものとする。本実施形態の露光時間を１０秒とする。そして、タイマ６２はゼロクリアされている。
図３の処理動作では、先ず、ステップＳ２において露光制御用シャッター３７の開制御を行なう。 Before performing the exposure operation in FIG. 3, it is assumed that light is emitted from the light source 31 of the irradiation unit 30 and that the exposure control shutter 37 is closed. In this embodiment, the exposure time is 10 seconds. The timer 62 is cleared to zero.
In the processing operation of FIG. 3, first, the opening control of the exposure control shutter 37 is performed in step S2.

次にステップＳ４に移行し、タイマ６２のカウントを行う。
次にステップＳ６に移行し、タイマ６２が露光時間１０秒の半分（５秒）に達しているか否かを判定し、タイマ６２が５秒に達している場合にはステップＳ８に移行し、タイマ６２が５秒に達していない場合には、ステップＳ４に移行する。
そして、ステップＳ８では、露光制御用シャッター３７の閉制御を行なう。 Next, the process proceeds to step S4, and the timer 62 is counted.
Next, the process proceeds to step S6, where it is determined whether or not the timer 62 has reached half of the exposure time of 10 seconds (5 seconds). If the timer 62 has reached 5 seconds, the process proceeds to step S8, where the timer If 62 has not reached 5 seconds, the process proceeds to step S4.
In step S8, the exposure control shutter 37 is closed.

次にステップＳ１２に移行し、マスク位置調整機構２５の駆動によりマスクＭを水平方向に微小移動させる。このときの微小移動は、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向に同時に同量だけ動かすのが好ましいが、これに限られない。露光により形成するパターンによっては一方向（例えばＹ軸方向）でよい場合や、むしろその方が好ましい場合もある。また、このときの微小移動量としては、想定されるゴミ等の不純物の大きさ以上が好ましい。しかし、マスクと基板との間の微小な隙間が存在する近接露光の特性である光の回り込み等の影響により、微小移動量をごみや疵等の不純物の大きさより小さくしてもよい場合もある。また、前記微小移動量は、形成されるパターンのエッジ部分のダレ等の問題が発生しない範囲内で設定すればよい。したがって、想定されるゴミや疵等の不純物の大きさや、設定されるマスクと基板との間の隙間の大きさ等を考慮し、適切な微小移動量を設定すればよい。 Next, the process proceeds to step S <b> 12, and the mask M is slightly moved in the horizontal direction by driving the mask position adjusting mechanism 25. The minute movement at this time is preferably moved by the same amount in the X-axis direction and the Y-axis direction simultaneously, but is not limited thereto. Depending on the pattern formed by exposure, one direction (for example, the Y-axis direction) may be sufficient, or it may be preferable. In addition, the amount of minute movement at this time is preferably greater than the size of an assumed impurity such as dust. However, there are cases where the amount of minute movement may be made smaller than the size of impurities such as dust and soot due to the influence of light wraparound, which is a property of proximity exposure in which a minute gap exists between the mask and the substrate. . The minute movement amount may be set within a range in which problems such as sagging of the edge portion of the pattern to be formed do not occur. Therefore, an appropriate minute movement amount may be set in consideration of the assumed size of impurities such as dust and soot and the size of the gap between the mask and the substrate to be set.

次にステップＳ１４に移行し、露光制御用シャッター３７の開制御を行なう。
次にステップＳ１６に移行し、タイマ６２のカウントを行う。
次にステップＳ１８に移行し、タイマ６２が露光時間（１０秒）に達しているか否かを判定し、タイマ６２が１０秒に達している場合にはステップＳ２０に移行し、タイマ６２が１０秒に達していない場合には、ステップＳ１６に移行する。 In step S14, the exposure control shutter 37 is controlled to be opened.
Next, the process proceeds to step S16, and the timer 62 is counted.
Next, the process proceeds to step S18, where it is determined whether or not the timer 62 has reached the exposure time (10 seconds). If the timer 62 has reached 10 seconds, the process proceeds to step S20, and the timer 62 is 10 seconds. If not, the process proceeds to step S16.

そして、ステップＳ２０では、露光制御用シャッター３７の閉制御を行なう。
次にステップＳ２２に移行し、タイマ６２のゼロクリアを行なってから処理を終了する。
なお、本実施形態のステップＳ２からステップＳ６が本発明の第１の露光工程に相当し、ステップＳ１２が本発明のずらし工程、ステップＳ１４からステップＳ１８が本発明の第２の露光工程に相当する。 In step S20, the exposure control shutter 37 is controlled to be closed.
Next, the process proceeds to step S22, and after the timer 62 is cleared to zero, the process is terminated.
Note that steps S2 to S6 of the present embodiment correspond to the first exposure process of the present invention, step S12 corresponds to the shifting process of the present invention, and steps S14 to S18 correspond to the second exposure process of the present invention. .

次に、本実施形態の作用効果について、図４を参照しながら述べる。
マスクＭの露光パターンが描かれている領域に、小さな疵や小さなゴミ等の不純物が付いている場合がある。このように、マスクＭに不純物が付着した状態で露光動作を行なうと、図４（ａ）に示すように、マスクＭに付着した不純物が光源３１の光を遮り、露光のため光量が不足することによって基板Ｗにパターン欠けが発生するおそれがある。 Next, the function and effect of this embodiment will be described with reference to FIG.
There is a case where impurities such as small wrinkles and small dust are attached to the region where the exposure pattern of the mask M is drawn. As described above, when the exposure operation is performed with impurities attached to the mask M, as shown in FIG. 4A, the impurities attached to the mask M block the light from the light source 31, and the amount of light is insufficient for exposure. As a result, there is a risk of pattern chipping in the substrate W.

しかし、本実施形態では、露光時間の半分の時間までマスクＭを初期位置に配置して露光動作を行い、マスクＭを水平方向に微小移動させた後、マスクＭに向かう光源３１の光の照射を再開して露光時間の残りの半分の時間で露光動作を行い、所謂、マスクＭのずらし露光を行なっている。このようなマスクＭのずらし露光を行なうと、少なくとも全露光時間の半分はマスクＭに付着した不純物が光源３１からの光を遮らないようにしており、図４（ｂ）に示すように、基板Ｗの不純物に遮られる部分の光量が他の部分の光量と比較して減少するが許容範囲内の光量となるので、マスクＭに不純物が付着している部分のパターン欠けを防止することができる。そして、基板Ｗのパターン欠けを防止することにより、近接露光の歩留りを向上させることができる。
なお、本実施形態では、ずらし露光を行なった分だけ基板Ｗのパターン領域が広がるが、広がったパターン領域の外縁部は、近接露光の歩留りに影響しないような部分であればよい。 However, in the present embodiment, the mask M is placed at the initial position until half the exposure time, the exposure operation is performed, the mask M is moved slightly in the horizontal direction, and then the light irradiation of the light source 31 toward the mask M is performed. Then, the exposure operation is performed for the remaining half of the exposure time, and so-called mask M shift exposure is performed. When such shift exposure of the mask M is performed, impurities attached to the mask M are prevented from blocking light from the light source 31 for at least half of the total exposure time. As shown in FIG. The amount of light in the portion blocked by the impurity of W is reduced compared to the amount of light in other portions, but the amount of light is within an allowable range, so that pattern loss in the portion where the impurity is attached to the mask M can be prevented. . Then, by preventing the chipping of the substrate W, it is possible to improve the yield of proximity exposure.
In the present embodiment, the pattern area of the substrate W is expanded by the amount of offset exposure, but the outer edge of the expanded pattern area may be a part that does not affect the yield of proximity exposure.

次に、マスクＭに描かれたマスクパターンを基板Ｗ上に露光転写する第２実施形態の露光動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。
なお、図５の露光動作を行なう前も、照射部３０の光源３１から光が照射されているとともに、露光制御用シャッター３７が閉制御されているものとする。また、本実施形態の露光時間も１０秒とする。
第２実施形態の露光動作では、先ず、ステップＳ３０において露光制御用シャッター３７の開制御を行なう。 Next, the exposure operation of the second embodiment for exposing and transferring the mask pattern drawn on the mask M onto the substrate W will be described with reference to the flowchart of FIG.
Before the exposure operation in FIG. 5 is performed, it is assumed that light is emitted from the light source 31 of the irradiation unit 30 and the exposure control shutter 37 is closed. The exposure time in this embodiment is also 10 seconds.
In the exposure operation of the second embodiment, first, the opening control of the exposure control shutter 37 is performed in step S30.

次にステップＳ３２に移行し、タイマ６２のカウントを行う。
次にステップＳ３４に移行し、タイマ６２が４．５秒に達しているか否かを判定し、タイマ６２が４．５秒に達している場合にはステップＳ３８に移行し、タイマ６２が４．５秒に達していない場合には、ステップＳ３２に移行する。
そして、ステップＳ３８では、マスク位置調整機構２５の駆動によりマスクＭを水平方向に微小移動を開始する。なお、このマスクＭの水平方向微小移動開始は、次に移行するステップＳ４０，ステップＳ４２と並行して略１秒間行われる。 Next, the process proceeds to step S32, and the timer 62 is counted.
Next, the process proceeds to step S34, where it is determined whether or not the timer 62 has reached 4.5 seconds. If the timer 62 has reached 4.5 seconds, the process proceeds to step S38, where the timer 62 is 4. If it has not reached 5 seconds, the process proceeds to step S32.
In step S38, the mask M is moved in the horizontal direction by driving the mask position adjusting mechanism 25. The minute movement start of the mask M in the horizontal direction is performed for approximately 1 second in parallel with the next step S40 and step S42.

次にステップＳ４０に移行し、タイマ６２のカウントを行う。
次にステップＳ４２に移行し、タイマ６２が露光時間（１０秒）に達しているか否かを判定し、タイマ６２が１０秒に達している場合にはステップＳ４４に移行し、タイマ６２が１０秒に達していない場合には、ステップＳ４０に移行する。
そして、ステップＳ４４では、露光制御用シャッター３７の閉制御を行なう。
次にステップＳ４６に移行し、タイマ６２のゼロクリアを行なってから処理を終了する。
なお、本実施形態のステップＳ３８が本発明のずらし工程に相当する。 Next, the process proceeds to step S40, and the timer 62 is counted.
Next, the process proceeds to step S42, where it is determined whether or not the timer 62 has reached the exposure time (10 seconds). If the timer 62 has reached 10 seconds, the process proceeds to step S44, where the timer 62 is 10 seconds. If not, the process proceeds to step S40.
In step S44, the exposure control shutter 37 is controlled to be closed.
Next, the process proceeds to step S46, and after the timer 62 is cleared to zero, the process is terminated.
Note that step S38 of this embodiment corresponds to the shifting step of the present invention.

次に、本実施形態の作用効果について述べる。
本実施形態も、露光時間の中間の時間帯にマスクＭのずらし露光を行なうことで、図６に示すように、基板Ｗの不純物に遮られる部分の光量が他の部分の光量と比較して減少するが許容範囲内の光量となるので、基板Ｗのパターン欠けを防止することができ、それにより、近接露光の歩留りを向上させることができる。 Next, the function and effect of this embodiment will be described.
Also in this embodiment, by performing shifted exposure of the mask M in the middle of the exposure time, as shown in FIG. 6, the light amount of the portion blocked by the impurities of the substrate W is compared with the light amount of other portions. Although the amount of light decreases but falls within an allowable range, pattern loss on the substrate W can be prevented, thereby improving the yield of proximity exposure.

また、本実施形態は、第１実施形態の動作時間と比較して露光制御用シャッター３７を開閉する時間、マスクＭの移動時間が短くなるので、タクトタイムの短縮を図ることができる。
また、基板Ｗ上の、形成されるパターンのエッジの位置に相当する部分をまたぐ方向のずらし露光による積算露光量の分布が連続的になる点でも、特に比較的微小移動量を大きく設定する必要がある場合では、第１実施形態より好ましい。 Further, in this embodiment, the time for opening and closing the exposure control shutter 37 and the movement time of the mask M are shortened compared to the operation time of the first embodiment, so that the tact time can be shortened.
In addition, it is necessary to set a relatively small amount of movement particularly in that the distribution of the integrated exposure amount by the shift exposure in the direction across the portion corresponding to the position of the edge of the pattern to be formed on the substrate W becomes continuous. When there is, it is preferable to the first embodiment.

なお、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、露光時間を１０秒としたが、本発明の要旨がこれに限定されるものではない。
必要な積算露光量が得られるための露光時間は、前記積算露光量を基板Ｗ上の露光面での照度の値で割ることにより求められる。したがって、上記第２実施形態は、全露光時間に対しずらし露光の時間の占める割合が大きくとれる条件では、タクトタイムを短縮するのに、より有利となる。 In the first embodiment and the second embodiment described above, the exposure time is 10 seconds, but the gist of the present invention is not limited to this.
The exposure time for obtaining the necessary integrated exposure amount is obtained by dividing the integrated exposure amount by the value of illuminance on the exposure surface on the substrate W. Therefore, the second embodiment is more advantageous for reducing the tact time under the condition that the ratio of the shift exposure time to the total exposure time is large.

また、第１及び第２本実施形態では、マスク位置調整機構２５の駆動によりマスクＭを水平方向に微小移動させることでマスクＭのずらし露光を行なっているが、ワークステージ１０の基板送り機構１２を駆動させて基板Ｗを水平方向に微小移動させ、基板４のずらし露光を行なっても、同様の効果を奏することができる。
また、第１及び第２実施形態では、一方向のステップ送りを行なうステップ式近接露光装置について述べたが、本発明は、ステップ送りを行なわない近接露光装置や、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の２次元のステップ送りを行なえるステップ式近接露光装置にも適用可能である。 In the first and second embodiments, the mask M is shifted and moved by moving the mask M slightly in the horizontal direction by driving the mask position adjusting mechanism 25, but the substrate feed mechanism 12 of the work stage 10 is used. The same effect can be obtained by driving the substrate W to slightly move the substrate W in the horizontal direction and performing the offset exposure of the substrate 4.
In the first and second embodiments, the step-type proximity exposure apparatus that performs step feed in one direction has been described. However, the present invention can be applied to a proximity exposure apparatus that does not perform step feed, and in the X-axis direction and the Y-axis direction. The present invention is also applicable to a step-type proximity exposure apparatus that can perform two-dimensional step feeding.

本発明に係る近接露光装置の構成を示す一部分解斜視図である。1 is a partially exploded perspective view showing a configuration of a proximity exposure apparatus according to the present invention. 本発明に係る近接露光装置の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the proximity exposure apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る近接露光方法の第１実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 1st Embodiment of the proximity exposure method which concerns on this invention. 本発明に係る近接露光方法の第１実施形態の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of 1st Embodiment of the proximity | contact exposure method based on this invention. 本発明に係る近接露光方法の第２実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment of the proximity exposure method which concerns on this invention. 本発明に係る近接露光方法の第２実施形態の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of 2nd Embodiment of the proximity exposure method which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１２基板送り機構（基板保持手段）
２５マスク位置調整機構（マスク保持手段）
３１光源（照射手段）
３７露光制御用シャッター
６０制御装置
６２タイマ
Ｍマスク
Ｗ基板 12 Substrate feeding mechanism (substrate holding means)
25 Mask position adjustment mechanism (mask holding means)
31 Light source (irradiation means)
37 Exposure control shutter 60 Control device 62 Timer M Mask W Substrate

Claims

被露光材としての基板を基板保持手段で保持し、露光パターンを有するマスクをマスク保持手段で保持するとともに、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の動作により前記基板及び前記マスクを近接して配置し、所定の露光時間の間、照射手段から露光用の光をマスクに向けて照射することにより、前記マスクの露光パターンを前記基板に露光転写するようにした近接露光方法において、
前記露光時間の半分の時間帯まで前記露光用の光を前記マスクに向けて照射する第１の露光工程と、
この第１の露光工程の後に、前記露光用の光を前記マスクに向けて照射しない状態で、
前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の動作によって前記マスク及び前記基板の一方を水平方向に微小に移動させるずらし工程と、
このずらし工程の後に、前記露光時間の残りの半分の時間帯まで前記露光用の光を前記マスクに向けて照射する第２の露光工程とを備えていることを近接露光方法。 A substrate as an exposure material is held by a substrate holding unit, a mask having an exposure pattern is held by a mask holding unit, and the substrate and the mask are arranged close to each other by the operation of the substrate holding unit and the mask holding unit. In the proximity exposure method in which the exposure pattern of the mask is exposed and transferred to the substrate by irradiating the exposure light from the irradiation unit toward the mask for a predetermined exposure time,
A first exposure step of irradiating the mask with the exposure light up to a half time zone of the exposure time;
After this first exposure step, in a state where the light for exposure is not irradiated toward the mask,
A shifting step of moving one of the mask and the substrate minutely in the horizontal direction by the operation of at least one of the substrate holding means and the mask holding means;
A proximity exposure method comprising: a second exposure step of irradiating the exposure light toward the mask up to a half time zone of the exposure time after the shifting step.

被露光材としての基板を基板保持手段で保持し、露光パターンを有するマスクをマスク保持手段で保持するとともに、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の動作により前記基板及び前記マスクを近接して配置し、所定の露光時間の間、照射手段から露光用の光をマスクに向けて照射することにより、前記マスクの露光パターンを前記基板に露光転写するようにした近接露光方法において、
前記露光時間の全ての時間帯で前記露光用の光を前記マスクに向けて照射するとともに、
前記露光時間の途中において、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の動作によって前記マスク及び前記基板の一方を水平方向に微小に移動させるずらし工程を行なうことを特徴とする近接露光方法。 A substrate as an exposure material is held by a substrate holding unit, a mask having an exposure pattern is held by a mask holding unit, and the substrate and the mask are arranged close to each other by the operation of the substrate holding unit and the mask holding unit. In the proximity exposure method in which the exposure pattern of the mask is exposed and transferred to the substrate by irradiating the exposure light from the irradiation unit toward the mask for a predetermined exposure time,
Irradiating the light for exposure toward the mask in all time zones of the exposure time,
In the middle of the exposure time, a proximity exposure method is characterized in that a shifting step is performed in which one of the mask and the substrate is moved minutely in the horizontal direction by the operation of at least one of the substrate holding means and the mask holding means.