JPS5978533A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、露光装置特には、高精度の転写精度を要する
半導体焼付用の露光装置に関する０半導体分野において
、近年ＩＣ−ＬＳＩ　−）超ＬＳ　Ｉと、パターンの微
細化と高集積化を図るべく高精度、筋品質の露光装置が
要求されてきている。

これら装置に要求される重要な要素を以下に述べる。

（１）１〜２μ「ｎの微細パターンの焼付けを可能にす
る焼付性能。

（２）　　前工程のフォトマスクで焼付けられたウェハ
ー上のパターンに、次の工程のフォトマスクのパターン
を正確に位置決めするに必要な位置決め精度。

（８）　　フォトマスクの像をウエノ１−上に１倍率な
いし歪曲誤差なく投影するために必要な転写精度。

ところで、生導体焼付装置として第１図に示されるよう
に、ミラー結像光学系を用いてフォトマスク１のパター
ンをウェハー３上にスリット露光し、フォトマスクとウ
ェハーを一体的にスリット長手方向と直交する方向（矢
印方向）に移動させて、全体の露光を光子する装置１′
ｌが知られでいる。該装置では露光前のアライメント段
階でスリット長手方向（Ｘ方向）、スリット長手方向と
前記移動方向を含む面内での回転力向（θ方向）、スリ
ット長手方向に直交する面内で前記移動力向に傾く方向
（Ｙ方向）で各々フォトマスクとウェハーを一体的にそ
の方向へ偏位させると、アライメント光学系でＨ祭され
るフォトマスクとウェハー上のアライメントマークが移
動量の２倍だけ偏位する。

換言すれば、アライメント光学系でフォトマスクとウェ
ハーの各アライメントマークの一致を図るため、すなわ
ち位置整合を図るためフォトマスクとウェハーを一体的
にＸ、　Ｙ、　　θ方向従来、フォトマスクとウェハを
偏位させるの△ に、ボールの転動ないし清シを使用した移動台トモ−タ
ー、シリンダー等の駆動部材の組み合せによるものが知
られているが、以下のように利点と不利な点があった。

Ａ、不利な点 移動台にステイクスリップがあシ、動きが円？’ｌでな
い。また、駆動系にバックラッシュがあり、微少送りに
応答性がわるい。

Ｂ、利点 移動量が大きく取れる。

すなわち、位置決め時間は長くかかシ、％位置決め精１
丁〔、操作性はわるいが移動ｔは大きく取れるというこ
とであった。又、異なるタイプのものとじで流体軸受を
用いて浮上子の供給圧の圧力を制御することにより位置
合せを行なう場合、前ｆｔｅ不利な点は大きく改善する
が、ガイドと浮上子の間の隙間（ギャップ）が剛性の関
係で大きく取れない為、給体的な移動量が制限される。

本発明はこの２つの方式の併用によシ互いの利点のみを
活用することによシ前述の焼料装置に殉求される重要な
要素のうち（２）の位置整合の改善を図ることをｌ時機
とする。

以下、本発明の詳細な説明する。第２図で１はフォトマ
スク、　　２ｆまそのフォトマスクを移ｌ山するだめの
フォトマスク移ハ山ステージである。

３　ＩＪ、ウェハーであり４はそのウェハーを移動する
だめのウェハ１移ｌｊＩステージである。フォトマスク
移！ｉＩυ台２とウェハー移動台４は連結板５によシ連
結されている。６は連結板５によシ連結されたフォトマ
スク移ハ・υステージ２とウェハ１移Ｑｌｊステージ４
を搭載しでいて姿勢の制御可能な全拘束型のエアーベア
リングである。露光時にｔまとのエアーベアリングによ
り第２図の紙面に７Ｊ＜　１へ方向にフォトマスク１と
ウェハー３が一体的に移動され１１１次スリット霧光に
供される。７はフォトマスク、ウェハーの姿勢には影響
を与えず、負荷容量機能のみをもつ上下拘束型エアーベ
アリングである。

まずフォトマスクイＩ＝　ｊｉｉＪＪステージ２とウェ
ハー移ｉｉ＋＋Ｊステージ４によシフオドマスク、ウェ
ハーの粗の位置合わせを行なう、ここで徂′ｎＷＡ整の
場合番」、エアーベアリング系は静市しでいる。第３図
で粗の化１１７合わせ方法を述べる。

ＫＧ　３１ｙｊ＋はボールにより転動するウェハー＃　
７［ｉ！＋台４の平面図である。、８にＬＸ、Ｙ移ｉ１
＋！＋　Ａルで９リ−θ回転板である。１ｏはＸ、Ｙ＄
β＋１１板８をＸ方向に移動させるだめのティパーであ
Ｆ）　Ｖ　ＩＮとボールにより（１ｙ成されているｖガ
イド１１により拘束されでいる。１２はティパー１０　
”、（移動させる〕ζめのＸ　Ｉ’＋ＩＩモークである
。１３ケよＸ、Ｙ移動板８をＹ方向に移動させるための
バーである。

１．１１バー１３を移ＳｈさせるだめのＹ申出モータで
ある。１５はθ回転モータでイ・）る。ノオトマスクイ
リ！・０台もウェハー、ｔ４　ＩＩＩＪＪ台と回イｊ）
さのＡ〆ｉ　：ｌ’ｌ！ｉを１．７ている。

上記移動台で粗の位置合わぜを１−２だ後、全１？す爪
型エアーベアリング６の浮止ルパットの給気圧を個別制
御することによシ微の位１ｉ’）合わせを行なう。

次に詳＃ｌＩにエアーベアリングの制御方法を述べる。

第４図に全拘束エアーベアリングガイドの構成を示す。

２２はガイドレールであり２３は摺動部材であり矢印方
向に移動する。左右方向（Ｘ方向）しよ１６．’＋　７
．１８．１９の浮−Ｆパットに、ｌ：り拘束し、上下方
向は２０．２１の浮上バットにより拘束する。

ここでＹ方向のフォトマスク、ウニノー−の位置合わせ
方法を第５図乃至第７図を用いて説明する。第５図乃至
第７図は全拘束エアーベアリングガイドを側面から見た
図である。２１１５図は通常の場合の摺動部イＡ２３の
挙動である。前バット２０．後バツ）２１の給気圧は同
じである為、ガイドレールとバットの間隙ｄは同じであ
る。位置合わせを行なう場合片１１０のバット２１の給
気圧を変化させる。第６図はバット２１の給気圧を低く
した場合の摺動部材２３の挙動を示す。刑す気圧ケ低く
しだことによりバット２１の間隙は減少する、その為摺
動部材２３　ｉｒ：ｔパット２０を中心としてθの回転
を起−ノー。

出７図はバット２１の給気ｊ■二を商くした場合の摺動
部材２３の挙動を示す。給気圧を高くした場合、バット
２１の間隙に拡がる、そのだめ摺動部材はバット２０を
回転中心として第６図とは反対方向にθ回転をする。ナ
ｆ１ｉηｂ部材が回転すると搭載されているフォトマス
ク、ウェハーも光学系に対して同量回転する。反射型焼
付装置ｄに於ては、フォトマスク、ウェハーを光学系に
対して一体で回転した場合、回転角度をｒと〔７て、フ
ォトマスク、ウェハー間距献をｔとしだ場合ｔｔａｎθ
の量だけフォトマスク、ウェハーは相対的に位置ズレを
起す。このことによりＹ方向のフォトマスク、ウェハー
の位１６合わせは可能である。

次に入方向のフォトマスク、ウニノ・−の位ｆｉｒｆ合
わせ方法を第８図乃至第１０図を用いて説明する。第８
図乃至第１０図は全拘束エアーベアリングガイドを」二
から見た図である。

２１５８図は通常の場合におけるＪ’ｉＶ動１１動行１
β材２３を示す。左右のバットの＋ｉ＋；気圧は同一で
ある／こめバットとガイドレールの間隙は一定である。

第８図の状態からＸ方向の位置合わせを行なう場合は、
片１ｌｉｌＩ（又は両側）のノ（ット１６゜１７の給気
圧を変化させればよい。

第９図はパラ１−１６．１７の給気圧を低くし／こ場合
の摺動（ｒ７（ｔ、材２３の挙動である。給気圧を低く
することによって、バットとガイドレールの間隙Ｕ：　
Ｘ、の量減少する。それにより摺動部材はＸ方向にＸｌ
の量ずれる。

第１０図はバラ）１６．１７の給気圧を高くした場合の
慴動部イ」の挙動である。給気圧全高くすることによっ
て、バットとガイドレールの間１！ｌ＋ｉはＸ、の１ま
拡がる。それによシＪん１動部拐はＸ方向に第８図の反
対方向に光学軸に対しＸ、の！律ずれる。摺動部材２３
が光学軸に対しすらしノこ場合、搭載されている之オ・
トマスク、ウニノｈ−も同（１１，ずれる。反射型焼付
装置に於てｔ、ｌ：、７オトマスク、ウニＩ・−を光学
軸に対しＸｌずらした場合、２Ｘ、の６−七７オトマス
ク、ウニノ・−は相対的に位置ずれを起す。このことに
よりＸ方向のフォトマスク、ウニノ１−の位置合わせ＆
Ｊ、　Ｈｌ能である。

次にθ方間のフォトマスク、ウコニノー−の位１ｒ／。

合わせ方法を第１’１図乃至第１２し１を用い゛〔１況
明する。ｖｊ１１図乃至第１２図は全拘束エアーペアア
リングガーｆドを上から見だ図である。

第１１図に通常の場合におりる摺動部材２３の挙ｊｔｌ
ｌＪを示ず。左右のバットの給気圧ｅ、Ｌ同一であるだ
めバットとガイドレールの間隔ｔよ一定である。第１１
図の状態からθ方向の位１？！４台わぜを行なう場合は
バット１６，１．７，１８，１９゜の給気圧を変化させ
ればよい。

第１２図はθ方向の位置合わぜを行なった場合の摺動部
月２３の挙動を示す。バット１６゜転を起す。反対の制
御を行なった場合第１２１ＶＩと反対力向にθの量回転
をする、とのθの量だけフォトマスク、ウェハーは相対
的に回転位置ずれを起す。このようにしてＸ、Ｙ、　　
θ方向の微の位置合わせを行なう。

以上１本発明によればフォトマスクとウェハに −の如き２物体を流体軸受手段よシ一体重に移ｌ＼ 動させて順次露光を行なう装置において、位置整合の粗
調整は移動量の大きい周知の移動ステージで行ない、微
調整を流体軸受手段の供給圧を制御して行なうもので、
いわば流体軸受手段用 を露光用及び位置整合に用い、簡易な構成で高へ 精度の露光装置とすることができる。

なお本発明をミラー結像光学系を実施例としてＸ方向、
θ方向、Ｙ方向が倒立系となることを用いてマスクとウ
ェハーの如き２物体を一体的に移動せしめて位置整合を
図ることを述べたが、本発明はミラー結像光学系に限ら
ず、他の一般のｆｌｌｌ先立光学系にも適用されるもの
であり、１だ一力の物体と他力の物体を一体的に移動さ
せて分割焼付けを行なう一般的な露光装置にも適用され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はミラー結像光学系を用いた焼付装置の概略図。 第２図は本発明の実施例の図。 第３図はウェハー移動台の平面図。 第４図は全拘束エアーベアリングガイドの構成図。 第５図乃至７図は全拘束エアーベアリングガイドの側面
図でＹ方向の位置合わせ８１フ整を説明する図。 第８図乃至第１０図は全拘束エアーベアリングガーｆド
の平面図で、Ｘ方向の位置合わせ調整を説明する図。 第１１図乃至第１２図は全拘束エアーベアリングガイド
の平面図で、θ方向の位置合わせ調整を説明する図。 図中、 ■はフォトマスク。 ２はフォトマスク移動ステージ。 ３はウェハー。 ４はウェハー移動ステージ。 ５は連結板 ６ｄ：全拘束型エアーベアリング ７１１−Ｊ：」−下拘束型エアーベアリングである。 出か１°（人　　キャノン株式会社 手続補正書（自発） 特許庁長官　若杉和　夫　　殿 １　事件の表示 昭和５７年　特ｆｒ願　　第　１８９６８４　　　号２
　発明の名称 露光装置 ３　補正をする者 事例との関係　　　　　　　特許出願人任　所　東京都
人田区下丸子３−３０−２名称　（＋００）キャノン株
式会社 代表者賀来龍三部 ４代理人 居１１７　１ｉＩ４６　東京７ｉ１（大ＦＩｌｌＫ−Ｆ
ｊＬ了３３０　２５、補正の対象 明　　細　　書 ６、補正の内容 （１）明細引”第６頁下より第２行目の「粗の位置合わ
せ」と「をした後」の間に［すなわちフォトマスクとウ
ニノ・−の相対的位置合わせを含んだフォトマスク及び
ウニノ・−の結像光学系に対する粗い位置合わせ］を挿
入する。 （２）明細書第７頁第１行目の「微の位置合わせ」と「
を」の間に「すなわちフォトマスク及びウェハーの結像
光学系に対する微かな位置合わせ」を挿入する。 （３）明細書第８頁第１５行目乃至第１７行目の「この
ことにより・・・・・可能である。−１を「これはＹ方
向９フオトマスク、ウェハーの位置合わせにより補償さ
れる。」と訂正する。 （４）明細鉗第１０頁第６行目乃至第５行「１の１この
ことにより・・・・・可能である。」を「これはＸ方向
のフォトマスク、ウニ・・−の位置合わせにより補償さ
れる。」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　フォトマスクとウェハーの如き２物体を位置整合
   し、流体軸受手段によシ２物体を一体的に移動させて順
   次露光を行なう装置において、 前記流体軸受手段を固定して、２物体を相対的に偏位さ
   せ位置整合の粗調整を行なう手段と、 前記流体軸受手段の供給圧を制御して位置整合の微調整
   を行なう手段を有することを特徴とする露光装ｊｆｆ。 ２、　前記粗調整を行なう手段は、ボールの転動ないし
   滑シを使用し、駆動力に応じて移動する移動ステージで
   ある特許請求の範囲第ｉ　、＋ｎ記載の露光装置。 ３、　前記微調整を行なう手段が、前記移動ステージの
   移動基準面を有する特許請求の範囲第２項記載の露光装
   置。 ４、　前記流体軸受手段が全拘束型のエアーベアリング
   である特許請求の範囲第１項記載の露光共１置。