JPS61247026A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JPS61247026A
JPS61247026A JP60087552A JP8755285A JPS61247026A JP S61247026 A JPS61247026 A JP S61247026A JP 60087552 A JP60087552 A JP 60087552A JP 8755285 A JP8755285 A JP 8755285A JP S61247026 A JPS61247026 A JP S61247026A
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JP
Japan
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exposed
original plate
stage
exposure
theta
Prior art date
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Pending
Application number
JP60087552A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Matsushita
松下 光一
Junji Isohata
磯端 純二
Sekinori Yamamoto
山本 碩徳
Makoto Miyazaki
真 宮崎
Kunitaka Ozawa
小沢 邦貴
Hideki Yoshinari
吉成 秀樹
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP60087552A priority Critical patent/JPS61247026A/ja
Priority to US06/854,541 priority patent/US4676630A/en
Publication of JPS61247026A publication Critical patent/JPS61247026A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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】 [発明の分野] 本発明は、被露光体に原板上のパターン像、例えば半導
体回路を焼付ける露光装置に関し、特に大画面を分割焼
きす・る分割露光形として好適な露光装置に関する。
[従来の技術の説明] ミラープロジェクション方式の半導体焼付装置において
は、マスクと基板(またはウェハ)をキャリッジ上に乗
せこれを露光面上にスキャン移動させることにより画面
全体を露光している。
しかし、最近の傾向として、チップコストの低減を目的
としたウェハの大口径化や液晶TV用等の大型の液晶表
示板の製造のため、画面が大型化してくると、露光範囲
を大きくし、かつスキャン長を伸ばさなければならない
ことにより装置が大型化してくるという問題があった。
この対策として、画面を分割してスキャン焼きを複数回
に分けて行なうステップアンドスキャン焼方式が考えら
れている。
第3図は、このようなステップアンドスキャン形の露光
装置として本発明者等が先に提案したものの構成を示す
。同図において、1は焼付パターンが形成されているフ
ォトマスク、2はマスク1を搭載してx、y、θ方向に
移動可能なマスクステージである。3は液晶表示板を製
造するためにその表面に多数の画素とこれらの画素のオ
ン・オフを制御するためのスイッチングトランジスタが
通常のフォトリソグラフィの手順で形成されるガラス基
板で、対角線の良さが14インチ程度の方形である。4
は基板3を保持してX、Y、θ方向に移動可能な基板ス
テージである。基板ステージ4のステップ移動は不図示
のレーザ干渉計を用いた精密測長システムによって制御
される。5は凹面鏡と凸面鏡の組み合せからなる周知の
ミラー投影系で、マスクステージ2によって所定位置に
アライメントされたマスク1のパターン像を基板3上へ
等倍投影する。6は不図示の光源からの特定の波長の光
で露光位置にあるマスク1を照明する照明光学系で、マ
スク上のパターンを介して基板3上の感光層を露光する
ことにより、マスク上のパターンを基板3に転写可能と
するためのものである。なお、投影系5の光軸は照明系
6の光軸と一致させである。
7はY方向(紙9面に垂直な方向)に設けられた2つの
ガイドレール8に沿って移動可能なLAB(リニアエア
ベアリング)で、一方はX方向(紙面の左右方向)、Z
方向(紙面の上下方向)拘束タイプ、他方はZ方向拘束
タイプである。9はマスクステージ2と基板ステージ4
を一定の関係で保持するホルダ(キャリッジ)で、LA
B7に支持されることによりマスクステージ2上のマス
ク1と基板ステージ4上の基板3とを一体的に移送可能
としている。
11は各マスク1を順次マスクステージ2へ搬送するた
めのマスク搬送装置、12は投影系5のピント面と基板
3の表面との間隔を検出するためのギャップセンサで、
例えばエアマイクロセンサや、基板3からの反射光で間
隔を検出する光電タイプのセンサである。13は投影系
5、照明系6およびガイドレール8を一定の関係で取付
けるための基台である。
同図の装置においては、基板3表面を例えば4つの被露
光領域に分割し、これらの被露光領域を基板ステージ4
のステップ移動によりマスク1および投影光学系5下の
露光領域に順番に送り込んで4回のマスクパターンの露
光を行ない、基板3の全面に液晶表示板のルイヤ分のパ
ターンを焼付ける。そして、このステップアンドスキャ
ン焼きをより高速かつ高精度に行なう目的で、キせリッ
ジ9に基板ステージ4を搭載している。
ところで、この基板ステージ4は例えば40k(J程度
と比較的重く、一方、キャリッジ9はマスク1と基板3
をスキャンさせる際、走行させる必要から軽量化が要求
され柔構造となり勝ちであり、かつLAB7により浮上
されている。また、基板“ステージ4自体もキャリッジ
9に搭載するために軽量化されており、剛性が小さい。
従って、この装置において、基板3をステップ送りする
ために基板3を搭載した基板ステージ4を移動させると
、キャリッジ9の変形、LAB7への負荷の不均一によ
るキャリッジ9の姿勢変動、または基板ステージ4の構
造材の変形等により、基板ステージ4がヨーイングし、
てマスク1と基板3との間にθ誤差が発生し、特に、フ
ァーストマスクにおいては、分割焼きした各パターン同
士で段差や重なりや逆に隙間が生じるという不都合があ
った。また、第2マスク以降であってもマスク1と基板
3との位置合せ時、θ誤差を補正するためθステージ駆
動の時間を要し、スループット低下の原因となる。
なお、従来、このような移動ステージの位置を計測する
ための精密副長系は、縮小投影光学系を用いたステッパ
と呼ばれる露光装置に見られるが、このステッパにおい
ては、レーザ光線反射用のスコヤはXYステージに取り
付けられていた。これは、ステップ送りによる被露光体
のヨーイングは、ステージのガイド等の機械精度により
定まるものであり、ガイド等の剛性や工作精度を上げる
ことにより防止すべきものと考えられていたためである
[発明の目的] 本発明は、前述の問題点に鑑み、ステージのヨーイング
に基因するパターンずれの防止が可能な露光装置を提供
することを目的とする。
[実施例の説明] 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
なお、従来例と共通または対応する部分については同一
の符号で表わす。
第1図は、本発明の一実施例に係るミラープロジェクシ
ョン形露光装置の基板ステージ4部分をY方向へ見た概
略断面図、第2図はこの基板ステージ4およびレーザ干
渉計の配置を示す概略上面図である。図において、41
は基板3を基板ステージ4上に保持するためのチャック
、42は基板3をXY平面内でチャック41ごと回動さ
せるθテーブル、43は本発明の特徴とするスコヤ(L
形ミラー)である。44はXYテーブルで、θテーブル
42はこのXYテーブル45に対しボールベアリングを
介し、て回動自在に取り付けられている。45は基板3
を7方向に移動してフォーカス調整やチルト調整を行な
うためのアクチュエータで、圧電素子等からなる。46
はYスライダで、図示しないモータで駆動されるボール
ネジ47の回転に応じてXスライダ48上に形成された
Y−ガイド49に沿ってY方向に移動する。XYテーブ
ル44は、アクチュエータ45を介してこのYスライダ
46に固定されている。50はYスライダ46をYガイ
ド49に沿わせるための摺動駒である。また、Xスライ
ダ48は、キャリッジ9のベース部91上面にX方向に
形成されているXガイド51に沿って、図示しないモー
タで駆動されるボールネジ52の回転に応じてX方向に
移動する。
なお、第1図ではXスライダ48の下半分からキャリッ
ジベース91へかけての部分は一部X方向から見た断面
を現わしである。
第2図において、61.62はそれぞれ基板ステージ4
のX座標読取り用のレーザ干渉計、63は基板ステージ
4のY座標読取り用のレーザ干渉計である°。
上記構成によれば、レーザ干渉計61.62の読み、す
なわち基準位置からの基板ステージ4のX方向移動量を
Xl 、 X2 、レーザ干渉計81.62間の距離を
Lとすれば、ヨーイング角θは、 θ−tan −’  (Xl −X2 ) /Lにより
求めることができる。従って、ステップ移動後、このヨ
ーイング角θを補正するように、θテーブル42を回動
し、ざらに必要に応じてXYテーブル44を移動してX
Yh向の位置を補正することにより、基板ステージ4を
より高精度に位置決めすることができる。なお、レーザ
測長用のスコヤをθテーブルに載置した場合、ヨーイン
グが大きく例えば0.15°を超えるとスコヤで反射さ
れたレーザ光線が干渉計に戻ってこないレーザエラーが
発生するが、このレーザエラーは、θテーブルの振れ角
を機械的に制限したり、上記ヨーイング角θの検出結果
に基づいてθテーブルをサーボ制御し電気的に制限する
ことにより防止することができる。
[発明・の適用例] なお、上述においては、本発明をミラープロジェクショ
ン方式の露光装置に適用した例について説明したが、本
発明は一括または分割露光方式の他の装置例えばプロキ
シミティもしくはコンタクト方式の露光装置または前述
のステッパに適用することも可能であるー。例えば本発
明をステッパに適用した場合、ファーストマスク焼付け
や第2マスク以降であっても待にレーザ干渉計の読みを
頼りにステップ送りを行なういわゆるグローバルアライ
メントやゾーンアライメント時のステップ送り精度の向
上を図ることができる。
[発明の効果] 以上のように、本発明によると、被露光体例えば基板の
回転方向の誤差を補正するためのθテーブルにレーザ測
長用のスコヤを載置しているため、基板ステージのヨー
イングによる基板そのもののθ誤差を検出することが可
能となり、基板のステップ送りをより高精度化すること
ができる。また、本発明をマスク等の原板を搭載するス
テージに適用すれば、原板を保管場所から露光位置に搬
送する際のヨーイングを検出し補正することが可能であ
り、マスクの交換や露光位置への設定をより高速かつ高
糧度に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る半導体焼付装置の基板
ステージ部分の概略構成図、 第2図は第1図の基板ステージとレーザ干渉計の配置図
、 第3図は木発明者等の先願に係る半導体焼付装置の概略
構成図である。 1:フォトマスク、2:マスクステージ、3:基板、4
:基板ステージ、5:ミラー投影系、9:ホルダ(キャ
リッジ)、13:基台、42:θテーブル、43:スコ
ヤ、44:XYテーブル、61、62.63:レーザ干
渉計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、露光前、原板または被露光体を露光位置へ移動させ
    るとともに該露光位置で原板と被露光体を位置的に整合
    させるため、原板または被露光体を搭載して所定の平面
    内で回転可能なθステージと、該θステージを搭載して
    上記所定平面と平行に移動可能なXYステージと、該X
    Yステージの移動による上記原板または被露光体の移動
    距離を測長するレーザ干渉計とを具備する露光装置にお
    いて、上記レーザ干渉計による測長用のスコヤを上記θ
    ステージ上に載置したことを特徴とする露光装置。 2、前記被露光体表面を複数の被露光領域に分割し、各
    被露光領域を順番に前記原板の像の投影面領域に位置さ
    せて露光することによりパターン焼付けを行なう特許請
    求の範囲第1項記載の露光装置。 3、等倍投影光学系を有し、前記原板と被露光体とを位
    置的に整合した後、これらの原板と被露光体とを上記投
    影系に対して一体的に走査し露光する特許請求の範囲第
    1または2項記載の露光装置。 4、前記被露光体を所定の間隔でステップ送りしながら
    該被露光体上に縮小投影光学系を介して前記原版の像を
    投影し露光することにより上記被露光体上に上記原板の
    像複数個を転写する特許請求の範囲第1または2項記載
    の露光装置。 5、前記原板と被露光体とを位置的に整合した状態で近
    接もしくは密着して露光する特許請求の範囲第1または
    2項記載の露光装置。
JP60087552A 1985-04-25 1985-04-25 露光装置 Pending JPS61247026A (ja)

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JP60087552A JPS61247026A (ja) 1985-04-25 1985-04-25 露光装置
US06/854,541 US4676630A (en) 1985-04-25 1986-04-22 Exposure apparatus

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