JPS61251025A - 投影露光装置 - Google Patents

投影露光装置

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JPS61251025A
JPS61251025A JP60090892A JP9089285A JPS61251025A JP S61251025 A JPS61251025 A JP S61251025A JP 60090892 A JP60090892 A JP 60090892A JP 9089285 A JP9089285 A JP 9089285A JP S61251025 A JPS61251025 A JP S61251025A
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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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    • 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
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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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
きする分割走査（ステップアンドスキ・ヤン）形として
好適な投影露光装置に関する。
［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）をキャリフジ上に乗
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２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、対角線の長さが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。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、ＬＡＢ
７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はマスク搬送装置で、複数のマスク１がセットされ
ており、所望のマスクをホルダ９の移送によって基板３
が分割露光されるごとにマスクステージ２に搬送する。
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
。
ところで、同図の装置は、基板３をステップ移動させる
だめの基板ステージ４や、基板３上の各焼付対象部分に
対応してマスク１を交換するためのマスク搬送装置１１
およびマスクステージ２等をキャリッジ９に搭載してい
るが、この場合、基板ステージ４だけでも例えば４０Ｋ
ｌ）程度と比較的重く、キャリッジ９をエアで浮上させ
ているＬＡＢ７への負荷が大きくなり、平滑な走査が困
難になる。さらに、キャリッジは軽量化の要請から柔構
造となり勝ちであり、キャリッジ９が基板ステージ４等
の重量によって変形し、マスク１および基板３とミラー
投影系５との距離が変化してデフォーカスしたり、基板
３をステップ送りするため基板ステージ４を移動すると
マスク１の位置決め基準と基板３の位置決め基準との相
対ずれが発生して分割焼きした各バタニン間に段差や重
なりや逆に隙間が生じるという不都合があった。
［発明の目的］ 本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたもので、構造
のより簡略なステップアンドスキャン形露光装置を提供
することを第１の目的とする。また、走査時の可動部の
重量を減少させてより平滑な走査を可能にすることを第
２の目的とする。さらに、解像度や焼付精度を高レベル
に保つことを第３の目的とする。
［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
ョン露光装置の構成を示す。同図は、第２図が装置のｘ
７平面による断面を示すのに対し、ＹＺ平面による断面
を示したものである。但し、Ｙ方向を焼付は時の走査方
向、Ｚ方向を鉛直方向とする。
第１図の装置は、第２図のものに対し、ホルダ９を基台
１３に固定し、かつマスクステージ２および基板ステー
ジ４のＹ方向のストロークをマスク１および基板３を投
影光学系５に対して走査し得る程度に延長するとともに
、走査時、これらのマスクステージ２および基板ステー
ジ４のＹ・方向への移動量を同期制御する制御回路１５
を付加したものである。第１図において、１６および１
７はそれぞれマスクステージ２および基板ステージ４を
Ｙ方向に移動させるためのパルスモータ、１８および１
９はそれぞれ各ステージ２．４すなわちマスク１および
基板３の位置をモニタするための測長器例えばレーザ干
渉計である。また、５１．５２．５３は、それぞれ、投
影光学系５を構成する台形ミラー、凸面ミラーおよび凹
面ミラーである。
上記構成において、制御回路１５は、走査露光時、レー
ザ干渉計１８および１９からのステージ位置情報を基に
パルスモータ１６および１７への駆動パルスのパルス数
および周期を制御することにより、ステージ２および４
を互いに同期して移動させる。この制御の方法としては
、例えばモータ１６を一定周期のパルスで駆動してマス
クステージ２を定速走行させ、レーザ干渉計１８および
１９で計測されるステージ２および４の位置に応じた駆
動パルスをモータ１７に供給して基板ステージ４を移動
すればよい。
この場合、各ステージ２および４の移動速度は、必ずし
も同一である必要はなく、適当な速度比を持たせてもよ
い。例えばレーザ干渉計１８および１９の出力波長を異
ならせるだけでも上記ステージ２゜４を異なる速度（速
度比？１）で走゛査することができる。また、より積極
的に上記制御回路１５に上記速度比の可変手段を設け、
上記ステージ２，４を図示しないコンソールキーボード
等からの指令に基づく速度比で駆動するようにしてもよ
い。このようにマスク１と基板３の走査速度を異ならせ
た場合、基板３の速度をマスク１の速度より遅くすると
基板３上にはマスク像が走行方向（Ｙ方向）に縮小され
て転写される。また、基板３の速度の方を速くすると基
板３上にはマスク像がＹ方向に拡大されて転写される。
すなわち、走査形の露光装置に１軸（Ｙ）方向のみでは
あるが、拡大・縮小機能を持たせることができる。そし
て、この機能、特に拡大機能を活用すれば、例えば現在
、マスクサイズの点から縦（Ｙ）・横（Ｘ）に４分割し
てステップアンドスキャンしていたものが、縦方向を２
倍に拡大（基板速度／マスク速度＝２）することにより
同一サイズのマスクで縦方向の２分割のみで足りること
となり、基板のステップ移動およびマスク交換の回数を
減少して装置のスルーブツトを向上させることができる
他、マスク制作の手間も４枚を２枚分に減らすことがで
きる。
［発明の応用例］ なお、上述の実施例においては、マスクステージ２と基
板ステージ４とを電気的に同期制御しているが、例えば
１つのモータの動力を歯車１．チェーン、ベルト、ロッ
ド、クランク、梃等の機械部品を介して各ステージ２，
４に伝達することにより、これらのステージ２．４を等
速または異なる速度で同期的に走査さ一往ることも可能
である。
［発明の効果］ 以上のように、本発明によると、マスクおよび基板ステ
ージを保持するためのホルダ（キャリッジ）を走行させ
る必要がないため、キャリッジを浮上させるためのＬＡ
Ｂが不要になるとともに、マスクおよび基板を走行させ
るためのステージやモータならびに制御回路、さらにマ
スクおよび基板の位置を検出するための測長器等は、本
来マスクおよび基板の位置合せ等のために必要なものを
そのまま、または多少変形して用いることができるため
、装置の構成を簡略化することができる。
同時に、ＬＡＢのエアパッドの剛性の問題特にこの剛性
の不足による走行の不安定性の問題が解消される。また
、上記ホルダは基台に固定することができるため、より
堅固に構成することができ、ホルダの変形に伴うマスク
と基板の相対位置精度およびデフォ・−カスを軽減ない
し防止することができる。
さらに、マスクと基板との走行速度比を任意に設定する
ことができ、このため、従来の走査形露光装置にはなか
った拡大・縮小機能を実現させることができる。
【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概略
構成図、 第２図は本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、１５：制御回路、１６．１７ニ
バルスモータ、１８、１９：レーザ干渉計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、原板と被露光体とを位置的に整合した状態で投影光
    学系に対して走査させることにより原板の像を被露光体
    上に転写する投影露光装置であつて、上記原板を移送す
    る手段と上記被露光体を移送する手段とを別個に設け、
    かつ上記原板と被露光体とを走査する際にこれらの移送
    手段を同期的に駆動する駆動手段を設けたことを特徴と
    する投影露光装置。 ２、前記２つの移送手段が、それぞれ、前記原板を搭載
    する第１のＸＹステージとこのステージを前記走査方向
    に一致する一方の軸方向に移動させる第１のモータ、お
    よび前記被露光体を搭載する第２のＸＹステージとこの
    ステージを前記走査方向に一致する一方の軸方向に移動
    させる第２のモータであり、前記駆動手段が、上記第１
    および第２のＸＹステージの位置を検出する第１および
    第２の測長手段とこれらの測長手段の出力に基づいて上
    記第１および第２のモータを電気的に同期制御する制御
    回路とを具備するものである特許請求の範囲第１項記載
    の投影露光装置。 ３、前記駆動手段が、前記走査の際、前記２つの移送手
    段を相対的に異なる速度で駆動する特許請求の範囲第１
    または２項記載の投影露光装置。 ４、前記駆動手段が、前記２つの移送手段の前記走査時
    における速度比を調節または切換る手段を具備する特許
    請求の範囲第１または２項記載の投影露光装置。
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