JPH11249317A

JPH11249317A - 露光装置

Info

Publication number: JPH11249317A
Application number: JP10049796A
Authority: JP
Inventors: Tomohide Hamada; 智秀浜田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】露光装置の小型化および軽量化。【解決手段】パターンを有したマスク２と基板１７と
を所定の走査方向に同期移動して、マスク２のパターン
を基板１７に露光する露光装置において、ベース１８
と、ベース１８上に移動可能に設けられ、マスク２を保
持するマスク保持手段１９と、ベース１８上にマスク保
持手段１９とは独立して移動可能に設けられ、基板１７
を保持する基板保持手段２０と、ベース１８上に設けら
れ、パターンの像を基板１７に投影する投影光学系１５
と、ベース１８上に独立して設けられたマスク保持手段
１９と基板保持手段２０とを走査方向に同期移動させる
走査手段２４，２６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光光で照明され
たマスクのパターンを基板上に投影転写する露光装置に
関し、特に、マスクと基板とを露光光に対して所定方向
に走査することによってマスクのパターンの像を感光基
板上に投影転写する走査型の露光装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、パソコンやテレビ等の表示素子
として使用される液晶表示基板の製造には、ガラス基板
上に透明薄膜電極をフォト・リソグラフィ技術により所
望の形状にパターニングする露光装置が用いられてい
る。従来、この種の露光装置としては、いわゆる走査型
露光装置なるものが知られている。走査型露光装置は、
原版であるマスクと被露光体である感光基板とを位置的
に整合させた後、これらのマスクおよび感光基板を投影
光学系に対して一体的に走査してマスクのパターンの像
を感光基板に投影転写するものである。

【０００３】ところで、近年、パソコンやテレビ等の画
面の大型化やパネルの多面取り化が進み、これに伴って
露光領域を大きく、且つ走査長を伸ばす必要性が生じて
いる。そのため、投影光学系やこの投影光学系を有する
露光装置が、大型化してくるという問題も生じていた。

【０００４】また、大画面に対応する大型マスクを水平
に支持した場合には、マスクの自重による撓みが発生す
る。そのため、感光基板に投影転写するパターンの像に
誤差が発生するという問題が生じていた。この問題を解
決するために、マスクを鉛直方向に支持すると共に、感
光基板の露光領域を分割して露光する露光装置が知られ
ている。

【０００５】図５に、従来技術による走査型露光装置の
一例を示す。この図において、符号１は露光装置、符号
２はマスク、符号３は感光基板である。露光装置１は、
照明光学系４と投影光学系５とマスクテーブル６とプレ
ートテーブル７とを備えた構成とされている。照明光学
系４は、露光光をマスク２に照明するものである。投影
光学系５は、照明光学系４により照明されたマスク２の
パターンの像を感光基板３の露光領域に投影するもので
あって、定盤８上に設置されたコラム９に垂設されてい
る。定盤８は、防振パッド１０，１０を介して床上に設
置されている。

【０００６】マスクテーブル６は、マスク２を照明光学
系４に対向させて鉛直方向に支持するものである。プレ
ートテーブル７は、感光基板３を投影光学系５に対向さ
せて鉛直方向に支持するものである。そして、マスクテ
ーブル６およびプレートテーブル７は、投影光学系５を
挟み込むように、下方からキャリッジ１１により一体的
に支持されている。また、定盤８上には、走査方向に延
在する一対のガイド１２，１２が設けられている。キャ
リッジ１１は、ガイド１２，１２を案内にして移動自在
とされている。

【０００７】上記の構成の露光装置１では、キャリッジ
１１がガイド１２，１２を案内にして移動することによ
り、マスクテーブル６およびプレートテーブル７とが一
体的に走査方向に移動する。これにより、照明光学系４
によって露光光を照明された領域のマスク２のパターン
は、投影光学系５を介して逐次、感光基板３上に投影転
写される。そして、このような動作を繰り返すことによ
って、感光基板３上の全ての領域が投影転写される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の露光装置には、以下のような問題が存在
する。キャリッジ１１は、マスクテーブル６およびプレ
ートテーブル７を一体的に支持する必要がある。そのた
め、このキャリッジ１１の剛性を確保するために、キャ
リッジ１１の重量は大きく設定されている。キャリッジ
１１の重量が大きくなると、該キャリッジ１１を支持す
る定盤７の撓みも大きくなり、転写精度にも悪影響を及
ぼす可能性があった。したがって、定盤７は、その撓み
を小さくするために厚さが大きく設定され、重量も大き
くなっていた。

【０００９】また、キャリッジ１１がマスクテーブル６
およびプレートテーブル７を下方から支持しながら移動
しているため、投影光学系５を上方に垂設する必要があ
る。そのため、この投影光学系５を支持する手段とし
て、コラム９が設けられている。したがって、コラム９
が載置される定盤８は、剛性を確保する必要から上記と
同様の理由からその重量が例えば、１トン程度と大きく
設定されていた。

【００１０】この結果、上記構成部品の重量が増すこと
に伴って、装置全体も大きくなってしまうという問題が
生じていた。装置が大型化、重量化した場合、工場等の
設置場所を補強する必要が生じたり、搬送する際にも搬
送経路を補強する必要が生じたりするため、装置の搬
送、設置に係る手間とコストが多大になってしまう。し
たがって、装置に対する小型化および軽量化が、強く望
まれていた。

【００１１】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、小型化および軽量化を実現することのでき
る露光装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図４に対応
付けした以下の構成を採用している。請求項１記載の露
光装置は、パターンを有したマスク（２）と基板（１
７）とを所定の走査方向に同期移動して、マスク（２）
のパターンを基板（１７）に露光する露光装置におい
て、ベース（１８）と、ベース（１８）上に移動可能に
設けられ、マスク（２）を保持するマスク保持手段（１
９）と、ベース（１８）上にマスク保持手段（１９）と
は独立して移動可能に設けられ、基板（１７）を保持す
る基板保持手段（２０）と、ベース（１８）上に設けら
れ、パターンの像を基板（１７）に投影する投影光学系
（１５）と、ベース（１８）上に独立して設けられたマ
スク保持手段（１９）と基板保持手段（２０）とを走査
方向（Ｘ軸方向）に同期移動させる走査手段（２４，２
６）とを備えたことを特徴とするものである。

【００１３】従って、本発明の露光装置では、走査手段
（２４）によりマスク保持手段（１９）を介してマスク
（２）をベース（１８）上の走査方向（Ｘ軸方向）に移
動させることができる。また、この露光装置では、走査
手段（２６）により基板保持手段（２０）を介して基板
（１７）を、マスク（２）の移動とは独立した状態でベ
ース（１８）上の走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるこ
とができる。

【００１４】そのため、本露光装置では、走査手段（２
４）および走査手段（２６）をそれぞれ操作することに
より、マスク（２）および基板（１７）を走査方向（Ｘ
軸方向）に同速度で、即ち同期させた状態で移動させる
ことができる。そして、これらマスク（２）および基板
（１７）が、露光光の領域を通過したときにマスク
（２）のパターンを投影光学系（１５）を介して基板
（１７）上に転写することができる。

【００１５】請求項２記載の露光装置は、請求項１記載
の露光装置において、マスク保持手段（１９）と基板保
持手段（２０）とは、マスク（２）および基板（１７）
のそれぞれを鉛直方向に沿って保持することを特徴とす
るものである。

【００１６】従って、本発明の露光装置では、走査手段
（２４）および走査手段（２６）をそれぞれ操作するこ
とにより、略鉛直に保持されたマスク（２）および基板
（１７）を走査方向（Ｘ軸方向）に同速度で、即ち同期
させた状態で移動させることができる。

【００１７】請求項３記載の露光装置は、請求項１また
は２記載の露光装置において、投影光学系（１５）は等
倍正立系であり、走査手段（２４，２６）は、マスク保
持手段（１９）と基板保持手段（２０）とを同じ向きに
移動させることを特徴とするものである。

【００１８】従って、本発明の露光装置では、走査手段
（２４）および走査手段（２６）をそれぞれ操作するこ
とにより、マスク（２）および基板（１７）を投影光学
系（１５）に対して同じ向き（Ｘ軸方向）に同速度で、
即ち同期させた状態で移動させることができる。そし
て、これらマスク（２）および基板（１７）が、露光光
の領域を通過したときにマスク（２）のパターンの像を
投影光学系（１５）を介して基板（１７）上に等倍正立
で投影することができる。

【００１９】請求項４記載の露光装置は、請求項１から
３のいずれかに記載の露光装置において、基板保持手段
（２０Ａ）は、基板（１７Ａ，１７Ｂ）を走査方向（Ｘ
軸方向）に複数枚保持することを特徴とするものであ
る。

【００２０】従って、本発明の露光装置では、走査手段
（２４）および走査手段（２６）をそれぞれ操作するこ
とにより、マスク（２）および一枚目の基板（１７Ａ）
を走査方向（Ｘ軸方向）に同速度で、即ち同期させた状
態で移動させることができる。そして、これらマスク
（２）および一枚目の基板（１７Ａ）が、露光光の領域
を通過したときにマスク（２）のパターンの像を投影光
学系（１５）を介して基板（１７Ａ）上に投影すること
ができる。

【００２１】次に、走査手段（２６）を操作して、二枚
目の基板（１７Ｂ）がマスク（２）と対向するように基
板保持手段（２０）を走査方向に移動させる。この状態
で、上記一枚目の基板（１７Ａ）と同様に、走査手段
（２４）および走査手段（２６）を操作することによ
り、マスク（２）および二枚目の基板（１７Ｂ）を走査
方向（Ｘ軸方向）に同期移動させることができる。そし
て、この露光装置では、この手順を順次繰り返すことに
より、複数の基板（１７Ａ，１７Ｂ）上にマスク（２）
のパターンの像を投影することができる。

【００２２】請求項５記載の露光装置は、請求項１から
４のいずれかに記載の露光装置において、マスク（２）
の鉛直方向の位置と基板（１７）の鉛直方向の位置とを
計測する計測手段を有し、計測手段は、走査方向（Ｘ軸
方向）に沿ってマスク（２）と基板（１７）とに対向す
るように、投影光学系（１５）のベース（１８）側に配
設された一対の長尺鏡（２１）を備えていることを特徴
とするものである。

【００２３】従って、本発明の露光装置では、マスク保
持手段（１９）および基板保持手段（２０）が走査方向
（Ｘ軸方向）に同期移動したときに、計測手段（２９）
が一対の長尺鏡（２１）との距離を計測することによっ
てマスク（２）とガラスプレート（１７）の鉛直方向の
位置をそれぞれ計測することができる。この際、長尺鏡
（２１）が投影光学系（１５）のベース（１８）側に配
設されているので、ベース（１８）に対して共振する可
能性が低くなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の露光装置の第１の
実施の形態を、図１ないし図３を参照して説明する。こ
こでは、基板として、感光基板である角形のガラスプレ
ートを用いる。そして、ガラスプレート上に透明薄膜電
極を所望の形状にパターニングする走査型露光装置に本
発明を適用した場合の例を用いて説明する。これらの図
において、従来例として示した図５と同一の構成要素に
は同一符号を付し、その説明を簡略化する。

【００２５】図１において、符号１４は露光装置であ
る。この露光装置１４は、照明光学系１６により照明さ
れたマスク２のパターンの像を、投影光学系１５を介し
てガラスプレート（基板）１７上に等倍正立で投影露光
するものであって、定盤（ベース）１８上に照明光学系
１６、マスクテーブル（マスク保持手段）１９、投影光
学系１５およびプレートテーブル（基板保持手段）２０
とを順次配置した構成とされている。また、定盤１８上
のマスクテーブル１９およびプレートテーブル２０の側
方には、これらマスクテーブル１９およびプレートテー
ブル２０に臨ませて干渉計ブロック２７が突設されてい
る。

【００２６】なお、この図において、マスク２とガラス
プレート１７とが水平方向に走査される方向をＸ軸方向
（走査方向）とし、マスク２の平面内でＸ軸と直交する
鉛直方向をＹ軸方向とし、マスク２の法線方向（投影光
学系１５の光軸方向）をＺ軸とする。

【００２７】投影光学系１５は、定盤１８のほぼ中央
に、Ｘ軸方向に延在するように、かつ鉛直方向に突出す
るように固設されている。この投影光学系１５には、い
ずれも等倍正立系の投影レンズ（不図示）が複数内蔵さ
れると共に、一対の長尺鏡２１が配設されている。複数
の投影レンズは、図２で示すガラスプレート１７上の投
影領域Ｐ１〜Ｐ５に対応して配設されている。投影領域
Ｐ１〜Ｐ５は、隣接された領域同士（例えば、Ｐ１とＰ
２、Ｐ２とＰ３）がＸ軸方向に所定量変位するように、
且つ隣接された領域の端部同士がＹ軸方向に重複するよ
うに配置されている。

【００２８】一方、長尺鏡２１は、投影光学系１５の定
盤１８側、即ち定盤１８に対する固定部２２近傍に、Ｘ
軸方向に沿って延在するように固設されている。また、
この長尺鏡２１は、投影光学系１５のＺ軸方向の両面
に、マスクテーブル１９およびプレートテーブル２０に
対向するようにそれぞれ配置されている。（図１では、
プレートテーブル２０に対向する長尺鏡２１のみが図示
されている。）

【００２９】照明光学系１６は、露光光をマスク２の所
定形状領域へ向けて水平方向に照射するものであって、
定盤１８の一側部に、該定盤１８の上方へ突出するよう
に設けられている。この照明光学系１６は、水銀ランプ
（不図示）等の光源およびフライアイレンズ（不図示）
等から構成されている。

【００３０】マスクテーブル１９は、マスク２をＸＹ平
面とほぼ平行になるように、即ち鉛直方向に沿って保持
するものであって、照明光学系１６と投影光学系１５と
の間に位置するように設けられている。このマスクテー
ブル１９には、マスク２の位置を微動調整する不図示の
微動テーブルが設けられている。この微動テーブルは、
不図示のアクチュエータによってマスク２のＸ軸方向、
Ｙ軸方向およびＺ軸周りの回転方向の位置を調整するも
のである。また、このマスクテーブル１９と定盤１８と
の間には、ガイド体２３，２３およびリニアモータ（走
査手段）２４が設けられている。そして、マスクテーブ
ル１９は、このガイド体２３，２３に移動自在に嵌合し
ている。

【００３１】ガイド体２３，２３は、静圧式のエアーガ
イドであって、定盤１８の上面にＸ軸方向に延在するよ
うに固定されている。リニアモータ２４は、マスクテー
ブル１９をガイド体２３，２３を案内にして、Ｘ軸方向
に走査させるものである。

【００３２】一方、マスクテーブル１９の投影光学系１
５側の面には、マスクテーブル１９側に配置された長尺
鏡の上面に対向させて、不図示のレーザ干渉計（計測手
段）がマスクテーブル１９の定盤１８側に配設されてい
る。レーザ干渉計は、長尺鏡２１の上面２８に対して計
測用のレーザを射出して、長尺鏡との距離を計測するこ
とにより、マスク２の鉛直方向の位置を計測する構成と
されている。

【００３３】プレートテーブル２０は、ガラスプレート
１７をＸＹ平面とほぼ平行になるように、即ち鉛直方向
に沿って吸着保持するものであって、投影光学系１５を
間にしてマスクテーブル１９に対向する位置に設けられ
ている。このプレートテーブル２０は、走査露光中にお
けるガラスプレート１７の露光領域が投影光学系１５を
介したマスク２のパターン結像面とほぼ一致するよう
に、Ｚ軸方向に適宜移動可能であると共に、Ｘ軸周りお
よびＹ軸周りに傾斜可能に構成されている。即ち、プレ
ートテーブル２０は、該プレートテーブル２０をＺ軸方
向に移動させて結像状態を調整すると共に、ガラスプレ
ート１７のレベリングを行うことにより、ガラスプレー
ト１７の厚みムラや、傾き、うねり等を補正可能な構成
になっている。

【００３４】また、このプレートテーブル２０と定盤１
８との間には、ガイド体２５，２５およびリニアモータ
（走査手段）２６が、ガイド体２３，２３およびリニア
モータ２４の約二倍の長さを有するように設けられてい
る。そして、プレートテーブル２０は、このガイド体２
５，２５に移動自在に嵌合している。

【００３５】ガイド体２５，２５は、ガイド体２３，２
３と同様に静圧式のエアーガイドであって、定盤１８の
上面にＸ軸方向に延在するように固定されている。リニ
アモータ２６は、プレートテーブル２０をガイド体２
５，２５を案内にして、Ｘ軸方向に走査させるものであ
る。

【００３６】一方、図３に示すように、プレートテーブ
ル２０の投影光学系１５側の面にも、プレートテーブル
２０側に配置された長尺鏡２１の上面２８に対向させ
て、レーザ干渉計２９がプレートテーブル２０の定盤１
８側に配設されている。このレーザ干渉計２９は、上記
マスクテーブル１９に配設されたレーザ干渉計と同様
に、長尺鏡２１の上面２８に対して計測用のレーザを射
出して、長尺鏡２１との距離を計測することにより、ガ
ラスプレート１７の鉛直方向の位置を計測する構成とさ
れている。

【００３７】干渉計ブロック２７は、マスクテーブル１
９およびプレートテーブル２０の−Ｘ方向端部にそれぞ
れ設置された不図示の反射鏡に対してレーザ光を照射す
るものである。反射鏡は、それぞれ干渉計ブロック２７
から照射されたレーザ光を反射するように配置構成され
ている。そして、干渉計ブロック２７は、それぞれの反
射鏡からの反射光に基づいてマスクテーブル１９および
プレートテーブル２０のＸ軸方向の位置をそれぞれ検出
すると共に、検出結果を不図示の制御装置へ送出する構
成とされている。制御装置は、マスクテーブル１９とプ
レートテーブル２０とのＸ軸方向の相対位置ずれ結果に
基づいて、リニアモータ２４、２６の推力を制御するも
のである。

【００３８】上記の構成の露光装置によりガラスプレー
ト１７にマスク２のパターンを投影露光する手順を以下
に説明する。まず、マスクテーブル１９の照明光学系１
６側の面に、マスク２を鉛直方向に保持させる。そし
て、プレートテーブル２０の投影光学系１５側の面に、
ガラスプレート１７を鉛直方向に吸着保持させる。

【００３９】このマスク２をマスクテーブル１９に保持
させる際には、リニアモータ２４を操作してマスクテー
ブル１９のみをガイド体２３，２３に沿って＋Ｘ方向に
移動させる。これにより、マスクテーブル１９は、マス
ク２を装着する際に照明光学系１６が邪魔にならない位
置に達する。そして、この位置でマスク２をマスクテー
ブル１９に容易に装着することができる。

【００４０】一方、ガラスプレート１７をプレートテー
ブル２０に保持させる際には、まず、リニアモータ２４
を操作してマスクテーブル１９のみをガイド体２３，２
３に沿って−Ｘ方向に移動させる。次に、リニアモータ
２６を操作して、プレートテーブル２０のみをガイド体
２５，２５に沿って＋Ｘ方向のガイド体２５，２５先端
近傍まで移動させる。

【００４１】ガイド体２５，２５は、ガイド体２３，２
３の二倍程度の長さを有しているので、図３に示すよう
に、プレートテーブル２０のガラスプレート１７が吸着
保持される面は、照明光学系１６、マスクテーブル１９
および投影光学系１５のいずれもが邪魔にならない位置
に達する。そして、この位置でガラスプレート１７をプ
レートテーブル２０に容易に装着することができる。

【００４２】そして、再度リニアモータ２４，２６を操
作して、マスク２およびガラスプレート１７が投影光学
系１５を間に対向する位置、即ち露光開始位置に位置す
るように、マスクテーブル１９とプレートテーブル２０
とを移動させる。ここで、マスク２とガラスプレート１
７の双方に形成されたマークを図示しない顕微鏡で観察
して、マスク２とガラスプレート１７との初期アライメ
ントを行う。そして、この状態で、レーザ干渉計および
干渉計ブロック２７の計測値を０に設定する、いわゆる
キャリブレーションを行う。

【００４３】次に、リニアモータ２４，２６によってマ
スクテーブル１９およびプレートテーブル２０をＸ軸方
向に移動させて走査露光を開始する。ここで、マスクテ
ーブル１９およびプレートテーブル２０の双方は、ガイ
ド体２３，２３およびガイド体２５，２５に沿って浮遊
移動することにより、Ｘ軸方向の同じ向きに同速度で、
投影光学系１５に対して同期移動して、照明光学系１６
により照射された露光光の所定領域を通過する。

【００４４】このとき、照明光学系１６で照明されたマ
スク２のパターンの像は、投影光学系１５に内蔵された
投影レンズを介して、図２に示すように、ガラスプレー
ト１７上の所定領域Ｐ１〜Ｐ５に等倍正立で投影露光さ
れる。この走査に従ってマスク２のパターンが徐々にガ
ラスプレート１７上に転写される。そして、一度の走査
により、マスク２に形成されたパターン領域の全体が、
ガラスプレート１７上に投影露光（転写）される。（従
って、隣接された領域で、端部同士がＹ軸方向に重複す
る部分は二重露光される。）

【００４５】上記の走査露光中には、マスクテーブル１
９およびプレートテーブル２０に配設されたレーザ干渉
計２９が長尺鏡２１の上面２８に対してレーザを射出す
ることによって、マスク２およびガラスプレート１７の
鉛直方向の位置を計測している。そして、計測結果にず
れが生じている場合、即ち、マスク２とガラステーブル
１７の鉛直方向の位置がずれている場合には、マスクテ
ーブル１９に設けられた微動テーブルを微動調整するこ
とによりマスク２の位置を調整する。

【００４６】また、マスクテーブル１９およびプレート
テーブル２０のＸ軸方向の位置は、干渉計ブロック２７
がマスクテーブル１９およびプレートテーブル２０に設
置された反射鏡からの反射光に基づいて検出している。
そして、制御装置は、マスクテーブル１９およびプレー
トテーブル２０のＸ軸方向の相対位置がずれているとき
には、このずれを補正するようにリニアモータ２４，２
６の推力を制御する。

【００４７】本実施の形態の露光装置１４では、リニア
モータ２４、ガイド体２３，２３とリニアモータ２６、
ガイド体２５，２５とが別個に独立して設けられている
ので、マスクテーブル１９とプレートテーブル２０とを
個々に独立した状態で走査することができるので、別途
キャリッジのように両テーブル１９，２０を一体的に支
持するための部材を設ける必要がない。

【００４８】加えて、両テーブル１９，２０間のベース
１８上に、投影光学系１５を設けることができるので、
投影光学系１５を垂設するためのコラムも設ける必要が
なくなる。従って、これらの両テーブル１９，２０が配
置される定盤１８にかかる荷重が少なくなるため、該定
盤１８の厚さを薄く設定することができる。

【００４９】さらに、両テーブル１９，２０を個々に移
動させることにより、マスク２およびガラスプレート１
７の脱着等の操作性を向上させることができる。そのた
め、マスク２およびガラスプレート１７の交換作業時間
の短縮になるとともに、これらを搬送する搬送機構の設
計の自由度も増し、該搬送機構の構成が簡素化される。
加えて、ガラスプレート１７を吸着保持する基準面も容
易に清掃でき、メンテナンス性も向上させることができ
る。

【００５０】また、この露光装置１４では、マスク２お
よびガラスプレート１７がマスクテーブル１９およびプ
レートテーブル２０にそれぞれ鉛直方向に沿って保持さ
れているので、面積の大きいマスク２やガラスプレート
１７を保持した際に、これらが自重で撓むことにより転
写精度が低下してしまうことを防止できる。そして、マ
スク２およびガラスプレート１７の鉛直方向の位置計測
に用いられるレーザ干渉計２９および長尺鏡２１は、投
影光学系１５の定盤１８側である固定部２２近傍に設け
られているので、定盤１８に対して共振する可能性が低
く、その剛性を向上させることができる。そのため、マ
スク２およびガラスプレート１７の位置計測能力を、一
層高精度にすることができる。

【００５１】図４は、本発明の露光装置の第２の実施の
形態を示す図である。この図において、図１ないし図３
に示す第１の実施の形態の構成要素と同一の要素につい
ては同一符号を付し、その説明を省略する。第２の実施
の形態と上記の第１の実施の形態とが異なる点は、プレ
ートテーブルの構成である。

【００５２】即ち、プレートテーブル２０Ａは、二枚の
ガラスプレート１７Ａ，１７ＢをＸ軸方向（走査方向）
に列設させて吸着保持する構成とされている。また、プ
レートテーブル２０Ａの投影光学系１５側の面には、レ
ーザ干渉計２９がプレートテーブル２０の定盤１８側の
ガラスプレート１７Ａ，１７Ｂの下方にそれぞれ配設さ
れている。（図４では、ガラスプレート１７Ｂの下方に
配置されたレーザ干渉計２９のみが図示されている。）
他の構成は、上記の第１の実施の形態と同様である。

【００５３】上記の構成の露光装置によりガラスプレー
ト１７Ａ，１７Ｂにマスク２のパターンを投影露光する
手順を以下に説明する。まず、上記第１の実施の形態と
同様に、予めマスク２側のアライメントパターンとガラ
スプレート１７Ａ側のアライメントパターンとを合致さ
せておく。次に、リニアモータ２６を操作してプレート
テーブル２０Ａを、ガラスプレート１７Ｂがマスク２に
対向するように移動させる。そして、ガラスプレート１
７Ｂにおいても、マスク２側のアライメントパターンと
ガラスプレート１７Ｂ側のアライメントパターンを合致
させておく。

【００５４】次に、リニアモータ２４，２６によってマ
スクテーブル１９およびプレートテーブル２０ＡをＸ軸
方向に同期駆動して走査露光を開始する。そして、上記
第１の実施の形態と同様に、一度の走査によりマスク２
に形成されたパターン領域の全体がガラスプレート１７
Ａ上に投影露光される。この後、マスク２とガラスプレ
ート１７Ｂとのアライメントパターンを予め合致させた
位置へマスクテーブル１９およびプレートテーブル２０
Ａを移動させる。そして、再度マスクテーブル１９およ
びプレートテーブル２０ＡをＸ軸方向に同期駆動して走
査露光することによって、ガラスプレート１７Ａと同様
に、マスク２に形成されたパターン領域の全体がガラス
プレート１７Ｂ上に投影露光される。

【００５５】本実施の形態の露光装置では、上記第１の
実施の形態と同様の効果が得られることに加えて、プレ
ートテーブル２０Ａが二枚のガラスプレート１７Ａ，１
７Ｂを保持しているので、一度の作業で二枚のガラスプ
レート１７Ａ，１７Ｂを投影露光することができ、装置
のスループットアップに貢献できる。

【００５６】なお、本発明の露光装置は、上記の実施の
形態に限定されるものではなく、以下の変更を加えたも
のも含まれる。（１）ガイド体２３，２３およびガイド体２５，２５を
高精度に仕上げることにより、干渉計ブロックやレーザ
干渉計を設けない構成としたもの。（２）走査露光中にマスクテーブル１９とプレートテー
ブル２０とのＸ軸方向の位置ずれがあった場合に、制御
装置が位置調整としてマスクテーブル１９に設けられた
微動テーブルを調整するもの。（３）（２）の場合において、制御装置が位置調整とし
てリニアモータ２４，２６の推力を制御するだけでな
く、マスクテーブル１９に設けられた微動テーブルも同
時に調整するもの。（４）プレートテーブル２０Ａが、三枚以上のガラスプ
レートを保持する構成のもの。（５）マスクをレチクルとし、ガラスプレートをウエハ
等の他の基板に適用したもの。

【００５７】なお、露光装置としては、マスク２とガラ
スプレート１７とを静止した状態でマスク２のパターン
を露光し、ガラスプレート１７を順次ステップ移動させ
るステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用す
ることができる。露光装置の種類としては、液晶用の露
光装置に限定されることなく、半導体製造用の露光装置
や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く
適用できる。

【００５８】また、照明光学系１６の光源は、水銀ラン
プに限られず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、
ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ₂レーザ（１
５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線
を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合に
は電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライ
ト（ＬａＢ₆）、タンタル（Ｔａ）を用いることができ
る。

【００５９】また、投影光学系１５を等倍正立系とした
が、縮小系のみならず拡大系のいずれでもよい。さら
に、投影光学系１５を用いることなく、マスク２とガラ
スプレート１７とを密接させてマスク２のパターンを露
光するプロキシミティ露光装置にも適用することができ
る。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る露
光装置は、ベース上に設けられた投影光学系と、ベース
上をマスクを保持して移動するマスク保持手段と、基板
を保持して該マスク保持手段とは独立してベース上を移
動可能な基板保持手段と、これらマスク保持手段および
基板保持手段を走査方向に同期移動させる走査手段とを
備える構成となっている。

【００６１】これにより、この露光装置では、投影光学
系をベースに設けることができるようになりコラムが不
要になると共に、別途キャリッジのように両保持手段を
一体的に支持するための部材を設ける必要がないので、
大幅な装置重量の低減および装置の小型化が実現でき
る。また、この露光装置では、マスクおよび基板の脱着
等の操作性を向上させることができるため、これらの交
換作業時間を短縮できると共に、これらを搬送する搬送
機構の設計の自由度も増し、この搬送機構の構成を簡素
化することができる。さらに、この露光装置では、マス
クおよび基板を保持する基準面も容易に清掃できるの
で、メンテナンス性も向上させることができる。

【００６２】請求項２に係る露光装置は、マスクおよび
基板がマスク保持手段および基板保持手段にそれぞれ鉛
直に沿って保持される構成となっている。これにより、
この露光装置では、面積の大きいマスクや基板を保持し
た際に、これらが自重で撓むことにより転写精度が低下
してしまうことを防止できる。

【００６３】請求項３に係る露光装置は、投影光学系が
等倍正立系であり、マスク保持手段および基板保持手段
が同じ向きに移動する構成となっている。これにより、
この露光装置では、マスクのパターンを基板上に等倍正
立で投影露光する走査型の露光装置において、大幅な装
置重量の低減および装置の小型化が実現できると共に、
マスクおよび基板の交換作業時間の短縮、メンテナンス
性の向上を実現することができる。

【００６４】請求項４に係る露光装置は、基板保持手段
が基板を走査方向に複数枚保持する構成となっている。
これにより、この露光装置では、一度の作業で複数枚の
基板を投影露光することができ、装置のスループットア
ップに貢献できるという効果が得られる。

【００６５】請求項５に係る露光装置は、マスクおよび
基板の鉛直方向の位置を計測する計測手段を有してお
り、この計測手段が投影光学系のベース側に走査方向に
沿って、且つマスクおよび基板に対向するように配設さ
れた一対の長尺鏡を備える構成となっている。これによ
り、この露光装置では、長尺鏡がベースに対して共振す
る可能性が低く、その剛性を向上させることができるた
め、マスクおよび基板の位置計測能力を一層高精度にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、定盤上にマスクテーブルおよびプレートテーブルが
移動可能に支持された外観斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、ガラスプレート上の投影領域を示す略線図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、プレートテーブルがガラスプレート交換用の位置に
ある外観斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示す図であっ
て、定盤上にマスクテーブルおよびプレートテーブルが
移動可能に支持された外観斜視図である。

【図５】従来技術による露光装置の一例を示す概略構
成図である。

【符号の説明】

２マスク１４露光装置１５投影光学系１７，１７Ａ，１７Ｂガラスプレート（基板）１８定盤（ベース）１９マスクテーブル（マスク保持手段）２０，２０Ａプレートテーブル（基板保持手段）２１長尺鏡２４、２６リニアモータ（走査手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パターンを有したマスクと基板とを所定
の走査方向に同期移動して、前記マスクのパターンを前
記基板に露光する露光装置において、ベースと、該ベース上に移動可能に設けられ、前記マスクを保持す
るマスク保持手段と、前記ベース上に前記マスク保持手段とは独立して移動可
能に設けられ、前記基板を保持する基板保持手段と、前記ベース上に設けられ、前記パターンの像を前記基板
に投影する投影光学系と、前記ベース上に独立して設けられた前記マスク保持手段
と前記基板保持手段とを前記走査方向に同期移動させる
走査手段と、を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】請求項１記載の露光装置において、前記マスク保持手段と前記基板保持手段とは、前記マス
クおよび前記基板のそれぞれを鉛直方向に沿って保持す
ることを特徴とする露光装置。
【請求項３】請求項１または２記載の露光装置におい
て、前記投影光学系は、等倍正立系であり、前記走査手段は、前記マスク保持手段と前記基板保持手
段とを同じ向きに移動させることを特徴とする露光装
置。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の露光
装置において、前記基板保持手段は、前記基板を前記走査方向に複数枚
保持することを特徴とする露光装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の露光
装置において、前記マスクの前記鉛直方向の位置と前記基板の前記鉛直
方向の位置とを計測する計測手段を有し、該計測手段は、前記走査方向に沿って前記マスクと前記
基板とに対向するように、前記投影光学系の前記ベース
側に配設された一対の長尺鏡を備えていることを特徴と
する露光装置。