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JP2000012422A - Exposure equipment - Google Patents

Exposure equipment

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Publication number
JP2000012422A
JP2000012422AJP10170833AJP17083398AJP2000012422AJP 2000012422 AJP2000012422 AJP 2000012422AJP 10170833 AJP10170833 AJP 10170833AJP 17083398 AJP17083398 AJP 17083398AJP 2000012422 AJP2000012422 AJP 2000012422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
mask
projection optical
substrate
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10170833A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Shirasu
廣 白数
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon CorpfiledCriticalNikon Corp
Priority to JP10170833ApriorityCriticalpatent/JP2000012422A/en
Publication of JP2000012422ApublicationCriticalpatent/JP2000012422A/en
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Abstract

Translated fromJapanese

(57)【要約】【課題】 投影光学系1を移動する際に投影光学系1の
姿勢が変化してもマスク9に形成されたパターンを正し
く基板8上に露光することができる露光装置を提供する
こと。【解決手段】 マスク9に形成されたパターンを投影光
学系1を介して基板8上に露光する露光装置において、
投影光学系1をX方向に走査する際に、投影光学系1の
姿勢を検出して20a〜d、マスクステージ3の位置を
制御する14a〜cことにより、投影光学系1の姿勢誤
差による投影位置のずれを補正する。
[PROBLEMS] To provide an exposure apparatus capable of correctly exposing a pattern formed on a mask 9 onto a substrate 8 even when the attitude of the projection optical system 1 changes when the projection optical system 1 is moved. To provide. An exposure apparatus for exposing a pattern formed on a mask (9) to a substrate (8) via a projection optical system (1) is provided.
When scanning the projection optical system 1 in the X direction, the attitude of the projection optical system 1 is detected and the position of the mask stage 3 is controlled by detecting the attitude of the projection optical system 20a to 20d. Correct the displacement.

Description

Translated fromJapanese
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶パネ
ル、または半導体素子等の電子デバイスを製造するため
のフォトリソグラフィ工程でマスクに形成されたパター
ンを基板上に露光するための露光装置に関し、特に大面
積の基板に露光する場合に使用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus for exposing a pattern formed on a mask on a substrate in a photolithography process for manufacturing an electronic device such as a liquid crystal panel or a semiconductor element, and more particularly, to an exposure apparatus. It is suitable for use when exposing a large area substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶パネルを製造する際には、ガ
ラス基板上に順次複数層の薄膜が形成され、これらの薄
膜がそれぞれ所望の形状にパターニングされている。液
晶パネル中でも特にTFT方式の液晶パネルにおいて
は、最小パターン寸法が3〜5μm程度の微細なパター
ンをガラス基板上に形成する必要がある。従来より、半
導体素子のみならず、液晶パネルを製造する際にもフォ
トリソグラフィの手法が採用されており、その中の露光
工程において投影露光装置が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing a liquid crystal panel, a plurality of thin films are sequentially formed on a glass substrate, and each of these thin films is patterned into a desired shape. Among liquid crystal panels, particularly in a TFT type liquid crystal panel, it is necessary to form a fine pattern having a minimum pattern size of about 3 to 5 μm on a glass substrate. 2. Description of the Related Art Conventionally, a photolithography method has been employed not only for manufacturing a semiconductor element but also for manufacturing a liquid crystal panel, and a projection exposure apparatus has been used in an exposure step in the method.

【0003】液晶パネル製造用の投影露光装置として、
図3に示すように、基板8及びマスク9を静止させて、
基板8及びマスク9に対して、照明光学系(不図示)及
び投影光学系1を同期して走査して、基板8にマスク9
のパターンを露光する方式が、特開平6−177009
号公報に開示されている。この場合、投影光学系1は等
倍の正立正像を投影するものであり、投影光学系1の走
査速度にゆらぎが生じて投影光学系1の位置に誤差が生
じても、マスク9のパターンの投影光学系1による像と
基板8の間に位置の誤差は生じない。
As a projection exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal panel,
As shown in FIG. 3, the substrate 8 and the mask 9 are stopped,
The illumination optical system (not shown) and the projection optical system 1 are scanned synchronously with respect to the substrate 8 and the mask 9 so that the mask 9
The method of exposing the pattern described in JP-A-6-177909
No. 6,086,045. In this case, the projection optical system 1 projects an erect erect image of the same size, and even if the scanning speed of the projection optical system 1 fluctuates and an error occurs in the position of the projection optical system 1, the pattern of the mask 9 can be obtained. No positional error occurs between the image formed by the projection optical system 1 and the substrate 8.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示すよ
うに、投影光学系1が移動する際に姿勢誤差があると、
すなわち、投影光学系1の姿勢が変化すると、マスク9
のパターンの投影光学系1による像と基板8の間に位置
の誤差が生じて、正しく投影されなくなってしまう。本
発明は、上記問題点に鑑み、投影光学系1を移動する際
に投影光学系1の姿勢が変化してもマスク9に形成され
たパターンを正しく基板8上に露光することができる露
光装置を提供することを目的とする。
However, as shown in FIG. 4, if there is a posture error when the projection optical system 1 moves,
That is, when the attitude of the projection optical system 1 changes, the mask 9
An error occurs in the position between the image of the pattern by the projection optical system 1 and the substrate 8, and the pattern cannot be correctly projected. In view of the above problems, the present invention provides an exposure apparatus that can correctly expose a pattern formed on a mask 9 onto a substrate 8 even when the attitude of the projection optical system 1 changes when the projection optical system 1 is moved. The purpose is to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の一実施の形態を表す図1に対応付けて説明
すると、請求項1記載の露光装置は、マスク(9)に形
成されたパターンを投影光学系(1)を介して基板
(8)上に露光するものであって、前記マスク(9)を
保持して移動するマスクステージ(3)と、前記基板
(8)を保持して移動する基板ステージ(2)と、前記
投影光学系(1)の光軸とほぼ直交する所定の方向(X
方向)に前記投影光学系(1)を移動する投影光学系移
動ステージ(17a,17b)と、前記投影光学系
(1)の姿勢を検出する姿勢検出手段(34,35)
と、前記姿勢検出手段(34,35)の検出結果に基づ
いて前記マスクステージ(3)と前記基板ステージ
(2)との少なくとも一方を制御するステージ制御手段
(50)とを備えるものである。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, a description will be given with reference to FIG. 1 showing an embodiment of the present invention. Exposing the formed pattern onto a substrate (8) via a projection optical system (1), the mask stage (3) moving while holding the mask (9), and the substrate (8) A substrate stage (2) that is held and moved; and a predetermined direction (X) substantially orthogonal to the optical axis of the projection optical system (1).
Projection optical system moving stage (17a, 17b) for moving the projection optical system (1) in the same direction) and posture detecting means (34, 35) for detecting the posture of the projection optical system (1).
And a stage control means (50) for controlling at least one of the mask stage (3) and the substrate stage (2) based on the detection result of the attitude detection means (34, 35).

【0006】また、請求項2記載の露光装置は、前記マ
スクステージ(3)が鉛直方向(Z方向)に沿って前記
マスク(9)を保持し、前記基板ステージ(2)が前記
鉛直方向(Z方向)に沿って前記基板(8)を保持する
ことにより、投影光学系(1)を移動する構成を簡単に
することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the exposure apparatus, the mask stage (3) holds the mask (9) along a vertical direction (Z direction), and the substrate stage (2) holds the mask (9) in the vertical direction (Z). By holding the substrate (8) along the (Z direction), the configuration for moving the projection optical system (1) can be simplified.

【0007】さらに、請求項3記載の露光装置は、照明
源(7)からのビーム(18)を用いて前記マスク
(9)を照明する照明光学系(4)を前記所定の方向
(X方向)に移動させる照明光学系移動ステージ(2
2)と、前記照明光学系(4)の移動に際し、前記照明
源(7)と前記マスク(9)面との光路長をほぼ一定に
調整する光路長調整手段(5,6)とを備えることによ
り、前記マスク(9)を照明する照明光の照度を一定に
保つことができる。
Further, in the exposure apparatus according to the third aspect, the illumination optical system (4) for illuminating the mask (9) using the beam (18) from the illumination source (7) is moved in the predetermined direction (X direction). ) The illumination optical system moving stage (2)
2) and optical path length adjusting means (5, 6) for adjusting the optical path length between the illumination source (7) and the mask (9) surface to be substantially constant when the illumination optical system (4) is moved. Thereby, the illuminance of the illumination light for illuminating the mask (9) can be kept constant.

【0008】また、請求項4記載の露光装置は、前記姿
勢検出手段(34,35)が、前記投影光学系(1)の
複数の部位の位置情報から姿勢を検出するものであるこ
とにより、前記投影光学系(1)の姿勢を簡単な構成で
精密に検出することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the exposure apparatus, the posture detecting means (34, 35) detects a posture from position information of a plurality of parts of the projection optical system (1). The attitude of the projection optical system (1) can be accurately detected with a simple configuration.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照しながら本発
明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図1は
液晶表示素子の露光装置であって、投影光学系1を移動
する構成を簡単にするため、基板8及びマスク9の面を
鉛直にした例を示している。基板ステージ2は、角形の
ガラスプレートである基板8をチャックして、ガイド1
0と駆動機構12とによりX方向に移動可能であり、ガ
イド11と駆動機構13とによりZ方向に移動可能であ
る。マスクステージ3は3ヶ所に配置されたエアガイド
15により液晶表示素子パターンが形成されているマス
ク9をXZ面内に移動可能にチャックして、駆動アクチ
ュエータ14a,14b,14cによりX,Z,θY方
向に微小量移動可能にしている。投影光学系1はマスク
9上のパターンの一部を基板8上に投影結像する。この
とき投影される像は等倍で正立正像である。投影光学系
1はエアガイド16によりガイドされリニアモータ17
a,17bによりX方向に走査され、マスク9を照明す
る照明光学系4はエアガイド21によりガイドされリニ
アモータ22によりX方向に走査される。投影光学系1
と照明光学系4とは同期してX方向に等速度vで走査さ
れることにより、マスクパターン全体を基板8上に露光
転写する。照明源である光源7からのビームである照明
光光束18は対になった直角ミラー5,6で反射されて
から照明光学系4を経由してマスク3を照明する。直角
ミラー6を照明光学系4の走査速度vと同期してY方向
に等速度v/2で走査することにより、光源7と照明光
学系4までの光学距離Lを該走査中一定に保ち、照明光
の照度を一定に保つ。露光装置全体の制御系統を示す図
2を更に参照して、投影光学系1の姿勢誤差を計測し、
基板ステージ2及びマスクステージ3の位置を計測する
構成を説明する。基板ステージ2とマスクステージ3と
のX方向の相対位置を基板ステージ2の側面にある反射
鏡で反射されるレーザ光19a及びマスクステージ3の
側面にある反射鏡で反射されるレーザ光19bによりレ
ーザ干渉計30が計測し、基板ステージ2とマスクステ
ージ3とのZ方向の相対位置を基板ステージ2の上面に
ある反射鏡で反射されるレーザ光19e及びマスクステ
ージ3の上面にある反射鏡で反射されるレーザ光19f
によりレーザ干渉計33が計測し、基板ステージ2のθ
Y方向の位置をレーザ光19a及び基板ステージ2の側
面にある反射鏡で反射されるレーザ光19cによりレー
ザ干渉計31が計測し、マスクステージ3のθY方向の
位置をレーザ光19b及びマスクステージ3の側面にあ
る反射鏡で反射されるレーザ光19dによりレーザ干渉
計32が計測する。投影光学系1の走査中の姿勢誤差
は、θZ方向について、投影光学系1の側面にあってY
方向に離れて固設される反射反射鏡で反射されるレーザ
光20a及び20bによりレーザ干渉計34が計測し、
θX方向について、投影光学系1の上面にあってX方向
に長尺でY方向に離れて固設される反射鏡で反射される
レーザ光20c及び20dによりレーザ干渉計35が計
測する。各レーザ干渉計30〜35の出力はCPUやメ
モリなどから構成される主制御装置50に入力され、主
制御装置50は、駆動機構12,13を制御して基板ス
テージ2にチャックされている基板8をX,Z方向に位
置決めし、基板ステージ2の位置決め誤差はマスクステ
ージ3を駆動アクチュエータ14a,14b,14cに
よりX,Z,θY方向に微小量移動して補正し、リニア
モータ17a,17b,22を制御して投影光学系1及
び照明光学系4を同期してX方向に走査する。そして、
主制御装置50は、投影光学系1のθZ,θX方向の姿
勢誤差によるマスクパターンの投影像の位置誤差を計算
してマスクステージ3の前記位置決め誤差補正に重畳し
て、投影光学系1の姿勢誤差によるマスクパターン投影
像の位置誤差を補正する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an exposure apparatus for a liquid crystal display element, in which the surfaces of a substrate 8 and a mask 9 are vertical in order to simplify the structure for moving the projection optical system 1. The substrate stage 2 chucks the substrate 8 which is a rectangular glass plate, and
It is movable in the X direction by the 0 and the drive mechanism 12, and is movable in the Z direction by the guide 11 and the drive mechanism 13. The mask stage 3 movably chucks the mask 9 on which the liquid crystal display element pattern is formed in the XZ plane by the air guides 15 arranged at three places, and X, Z, θY by the drive actuators 14a, 14b, 14c. It can be moved by a small amount in the direction. The projection optical system 1 projects and forms a part of the pattern on the mask 9 onto the substrate 8. The image projected at this time is an erect erect image at the same magnification. The projection optical system 1 is guided by an air guide 16 and a linear motor 17.
The illumination optical system 4, which is scanned in the X direction by a and 17 b and illuminates the mask 9, is guided by the air guide 21 and scanned in the X direction by the linear motor 22. Projection optical system 1
And the illumination optical system 4 are synchronously scanned at a constant speed v in the X direction, thereby exposing and transferring the entire mask pattern onto the substrate 8. The illumination light beam 18, which is a beam from the light source 7 as an illumination source, is reflected by the paired right-angle mirrors 5 and 6 and then illuminates the mask 3 via the illumination optical system 4. By scanning the right-angle mirror 6 at a constant speed v / 2 in the Y direction in synchronization with the scanning speed v of the illumination optical system 4, the optical distance L between the light source 7 and the illumination optical system 4 is kept constant during the scanning. Keep the illuminance of the illumination light constant. With further reference to FIG. 2 showing a control system of the entire exposure apparatus, an attitude error of the projection optical system 1 is measured,
A configuration for measuring the positions of the substrate stage 2 and the mask stage 3 will be described. The relative position of the substrate stage 2 and the mask stage 3 in the X direction is determined by the laser beam 19a reflected by the reflecting mirror on the side surface of the substrate stage 2 and the laser beam 19b reflected by the reflecting mirror on the side surface of the mask stage 3. The interferometer 30 measures, and the relative position in the Z direction between the substrate stage 2 and the mask stage 3 is reflected by the laser beam 19e reflected by the reflector on the upper surface of the substrate stage 2 and by the reflector on the upper surface of the mask stage 3. Laser light 19f
Is measured by the laser interferometer 33, and θ
The laser interferometer 31 measures the position in the Y direction with the laser light 19a and the laser light 19c reflected by the reflecting mirror on the side surface of the substrate stage 2, and determines the position of the mask stage 3 in the θY direction with the laser light 19b and the mask stage 3. Is measured by the laser interferometer 32 with the laser light 19d reflected by the reflecting mirror on the side surface of. The posture error during scanning of the projection optical system 1 is Y in the side of the projection optical system 1 in the θZ direction.
The laser interferometer 34 measures the laser beams 20a and 20b reflected by the reflecting mirrors fixed in the direction away from each other,
In the θX direction, the laser interferometer 35 measures the laser light 20c and 20d reflected on a reflecting mirror that is fixed in the upper surface of the projection optical system 1 in the X direction and long and separated in the Y direction. The output of each of the laser interferometers 30 to 35 is input to a main controller 50 including a CPU, a memory, and the like. The main controller 50 controls the driving mechanisms 12 and 13 so that the substrate held on the substrate stage 2 is chucked. 8 is adjusted in the X and Z directions, and the positioning error of the substrate stage 2 is corrected by moving the mask stage 3 by a small amount in the X, Z and θY directions by the drive actuators 14a, 14b and 14c, and the linear motors 17a, 17b and The control unit 22 controls the projection optical system 1 and the illumination optical system 4 to scan in the X direction in synchronization with each other. And
The main controller 50 calculates the position error of the projected image of the mask pattern due to the position error of the projection optical system 1 in the θZ and θX directions, and superimposes the position error on the correction of the positioning error of the mask stage 3, and The position error of the mask pattern projection image due to the error is corrected.

【0010】つぎに、本実施の形態による露光装置の動
作について説明する。まず、主制御装置50は、レーザ
干渉計30〜33によりマスクステージ3に対する基板
ステージ2のX,Z,θY方向の相対位置を計測して、
駆動機構12,14により基板ステージ2をX,Z方向
にステップ移動して基板8の露光領域にマスクパターン
が投影されるように位置決めする。さらに、主制御装置
50はリニアモータ17a,17bにより投影光学系1
を露光時の走査方向と逆方向に移動しながら、マスクパ
ターンの最外周に配置されたアライメントマークと基板
8の前工程のレイヤーに形成されたアライメントマーク
の重なり誤差を、投影光学系1を介してアライメント顕
微鏡(不図示)によって計測し、アクチュエータ14
a,14b,14cによりマスクステージ3を微小駆動
してマスクパターンと基板8との位置誤差を補正する。
露光転写時には、主制御装置50はリニアモータ17
a,17bにより投影光学系1を、そして、リニアモー
タ22により照明光学系4を、等速度vで走査(同期移
動)しつつ、レーザ干渉計34,35で投影光学系1の
θZ,θX方向の姿勢誤差を計測して、該姿勢誤差によ
るマスクパターンの投影像の位置誤差を計算してマスク
ステージ3の前記位置決め誤差補正に重畳して、投影光
学系1の姿勢誤差によるマスクパターン投影像の位置誤
差を補正する。
Next, the operation of the exposure apparatus according to the present embodiment will be described. First, main controller 50 measures the relative positions of substrate stage 2 in the X, Z, and θY directions with respect to mask stage 3 by laser interferometers 30 to 33,
The substrate stages 2 are step-moved in the X and Z directions by the driving mechanisms 12 and 14 so as to be positioned so that the mask pattern is projected onto the exposure area of the substrate 8. Further, main controller 50 controls projection optical system 1 by linear motors 17a and 17b.
Is moved in the direction opposite to the scanning direction at the time of exposure, and the overlapping error between the alignment marks arranged on the outermost periphery of the mask pattern and the alignment marks formed on the previous layer of the substrate 8 is detected via the projection optical system 1. And measured by an alignment microscope (not shown).
The mask stage 3 is minutely driven by a, 14b, and 14c to correct a positional error between the mask pattern and the substrate 8.
At the time of exposure transfer, the main controller 50 controls the linear motor 17.
The laser interferometers 34 and 35 scan the projection optical system 1 by the laser interferometers 34 and 35 in the θZ and θX directions while scanning the projection optical system 1 by the a and 17b and the illumination optical system 4 by the linear motor 22 at a constant speed v (synchronous movement). Is calculated, and the position error of the projected image of the mask pattern due to the posture error is calculated and superimposed on the correction of the positioning error of the mask stage 3, and the projected image of the mask pattern due to the posture error of the projection optical system 1 is calculated. Correct the position error.

【0011】このように、投影光学系1を移動する際
に、投影光学系1の姿勢が傾いても、投影光学系1の姿
勢誤差によるマスクパターン投影像の位置誤差を補正す
るので、マスクパターンは基板8に正しく投影される。
その際に、投影光学系1及び照明光学系4の走査に併せ
て、直角ミラー6を照明光学系4の走査速度vと同期し
てY方向に等速度v/2で走査することにより、光源7
と照明光学系4までの光学距離Lを該走査中一定に保
ち、照明光の照度を一定に保つことは前述のとおりであ
る。
As described above, even when the attitude of the projection optical system 1 is tilted when the projection optical system 1 is moved, the position error of the mask pattern projected image due to the attitude error of the projection optical system 1 is corrected. Is correctly projected on the substrate 8.
At this time, the right-angle mirror 6 is scanned at a constant speed v / 2 in the Y direction in synchronization with the scanning speed v of the illumination optical system 4 in accordance with the scanning of the projection optical system 1 and the illumination optical system 4. 7
As described above, the optical distance L to the illumination optical system 4 is kept constant during the scanning, and the illuminance of the illumination light is kept constant.

【0012】図1からも明らかなように、本実施例にお
いては、基板8がマスク9よりも大きくなっている。従
って、Z方向に沿って基板8にマスク9のパターンを2
個取りする場合には、1回目の走査露光が終了した後
に、基板ステージ2をZ方向に所定量移動させて、再び
投影光学系1と照明光学系4とを等速度Vで走査すれば
いい。
As is clear from FIG. 1, in the present embodiment, the substrate 8 is larger than the mask 9. Therefore, the pattern of the mask 9 is formed on the substrate 8 along the Z direction by two.
In the case of individual picking, after the first scanning exposure is completed, the substrate stage 2 is moved by a predetermined amount in the Z direction, and the projection optical system 1 and the illumination optical system 4 are again scanned at a constant speed V. .

【0013】同様に、X方向に沿って基板8にマスク9
のパターンを2個取りする場合には、1回目の走査露光
が終了した後に、基板ステージ2をX方向に所定量移動
させて、再び投影光学系1と照明光学系4とを等速度V
で走査すればいい。マスク9の大きさを基板8に比べて
小さく(例えば1/2、1/4)することによりマスク
ステージ3が小型化することは勿論のこと、マスク9単
体の製造コストを低減でき、また、マスク9にパターン
を描画する際の誤差を小さくすることもできる。
Similarly, a mask 9 is formed on the substrate 8 along the X direction.
When two patterns are taken, the substrate stage 2 is moved by a predetermined amount in the X direction after the first scanning exposure is completed, and the projection optical system 1 and the illumination optical system 4 are again moved at the constant speed V.
Scan with. By making the size of the mask 9 smaller (for example, 、, 4) than the size of the substrate 8, not only the mask stage 3 can be reduced in size, but also the manufacturing cost of the mask 9 alone can be reduced. An error in drawing a pattern on the mask 9 can be reduced.

【0014】本実施例の露光装置は、複数のレンズから
構成される照明光学系4、投影光学系1をベース100
に組み込んだ光学調整をするとともに、多数の機械部品
からなる基板ステージ2やマスクステージ3をベース1
00に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整
(電気調整、動作確認等)をすることにより製造するこ
とができる。また、基板ステージ2やマスクステージ3
の駆動装置としてリニアモータを用いる場合は、エアベ
アリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力または
リアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いても
いい。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等
が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。更
に、基板ステージ2やマスクステージ3の駆動装置をベ
ース100から独立した部材に設ければ基板ステージ2
やマスクステージ3を駆動した時の反力がベース100
に伝わることがなく精度のいい露光をすることができ
る。
The exposure apparatus of this embodiment uses an illumination optical system 4 composed of a plurality of lenses and a projection optical system 1 as a base 100.
In addition to the optical adjustment incorporated in the base 1, the substrate stage 2 and the mask stage 3 composed of a number of
It can be manufactured by attaching wires and pipes by attaching it to 00 and further performing comprehensive adjustment (electrical adjustment, operation confirmation, etc.). Also, the substrate stage 2 and the mask stage 3
When a linear motor is used as the drive device, any of an air levitation type using an air bearing and a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force may be used. It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus be performed in a clean room in which the temperature, cleanliness, and the like are controlled. Furthermore, if the driving device for the substrate stage 2 and the mask stage 3 is provided on a member independent of the base 100, the substrate stage 2
And the reaction force when driving the mask stage 3
The exposure can be performed with high accuracy without being transmitted to the camera.

【0015】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。基板ステージ2及びマスクステージ3
はその面が鉛直方向に沿うものである必要はなく、水平
なものであっても良い。光路長調整手段5,6は光源7
と照明光学系4とを直接接続する湾曲自在な光ファイバ
であっても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment. Substrate stage 2 and mask stage 3
Does not need to have its surface extending along the vertical direction, and may be horizontal. Light path length adjusting means 5 and 6 are light sources 7
It may be a bendable optical fiber that directly connects the illumination optical system 4 and the illumination optical system 4.

【0016】照明光学系4は移動するタイプである必要
はなく、固設されていて一括して照明するものであって
も良い。投影光学系1の姿勢を検出する手段は、投影光
学系1の枠にある反射鏡にレーザ光を照射し、反射光の
受光位置を検出することにより投影光学系1の傾斜角度
を検出するものであっても良い。投影光学系1の姿勢誤
差に基づいて位置誤差を補正するのは、基板ステージ2
を移動させることによって実現しても良い。
The illumination optical system 4 does not need to be of a movable type, but may be fixed and illuminated collectively. The means for detecting the attitude of the projection optical system 1 irradiates a laser beam to a reflecting mirror in the frame of the projection optical system 1 and detects the angle of inclination of the projection optical system 1 by detecting the light receiving position of the reflected light. It may be. Correcting the position error based on the attitude error of the projection optical system 1 is performed by the substrate stage 2
May be realized by moving.

【0017】露光装置としては、液晶表示素子用だけで
なく、半導体素子やCCDを露光する露光装置等にも幅
広く適用することができる。露光光としてKrFエキシ
マレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(19
3nm)、F2レーザ(157nm)のみならず、X線
を用いることができる。投影光学系1としては、エキシ
マレーザを用いる場合は硝材として石英や蛍石を用い、
X線を用いる場合は反射屈折系の光学系にする(マスク
も反射型タイプのものを用いる)。
The exposure apparatus can be widely applied to not only a liquid crystal display element but also an exposure apparatus for exposing a semiconductor element or a CCD. KrF excimer laser (248 nm) and ArF excimer laser (19
3 nm), not only the F2 laser (157 nm) only, it is possible to use an X-ray. When the excimer laser is used as the projection optical system 1, quartz or fluorite is used as a glass material.
When X-rays are used, a catadioptric optical system is used (a mask of a reflection type is used).

【0018】[0018]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、投影光
学系を移動する際に投影光学系の姿勢が変化してもマス
クに形成されたパターンを正しく基板上に露光すること
ができる。
As described above, according to the present invention, the pattern formed on the mask can be correctly exposed on the substrate even when the attitude of the projection optical system changes when the projection optical system is moved. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態の全体斜視図である。FIG. 1 is an overall perspective view of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態の要部のブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram of a main part of one embodiment of the present invention.

【図3】投影光学系が移動する露光装置の動作を説明す
る図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of an exposure apparatus in which a projection optical system moves.

【図4】投影光学系が移動する露光装置の問題点を説明
する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a problem of an exposure apparatus in which a projection optical system moves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 投影光学系 2 基板ステージ 3 マスクステージ 4 照明光学系 5,6 直角ミラー 7 光源 8 基板 9 マスク 10,11 ガイド 12,13 駆動機構 14a〜c 駆動アクチュエータ 15,16,21 エアガイド 17a,17b,22 リニアモータ 18 照明光光束 19a〜f,20a〜d レーザ光 30〜35 レーザ干渉計 50 主制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projection optical system 2 Substrate stage 3 Mask stage 4 Illumination optical system 5, 6 Right angle mirror 7 Light source 8 Substrate 9 Mask 10, 11 Guide 12, 13 Driving mechanism 14a-c Driving actuator 15, 16, 21 Air guide 17a, 17b, Reference Signs List 22 linear motor 18 illumination light flux 19a-f, 20a-d laser light 30-35 laser interferometer 50 main controller

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 516BContinued on the front page (51) Int.Cl.7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 21/30 516B

Claims (4)

Translated fromJapanese
【特許請求の範囲】[Claims]【請求項1】マスクに形成されたパターンを投影光学系
を介して基板上に露光する露光装置において、 前記マスクを保持して移動するマスクステージと、 前記基板を保持して移動する基板ステージと、 前記投影光学系の光軸とほぼ直交する所定の方向に前記
投影光学系を移動する投影光学系移動ステージと、 前記投影光学系の姿勢を検出する姿勢検出手段と、 前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて前記マスクステ
ージと前記基板ステージとの少なくとも一方を制御する
ステージ制御手段とを備えることを特徴とする露光装
置。
1. An exposure apparatus for exposing a pattern formed on a mask onto a substrate via a projection optical system, comprising: a mask stage for holding and moving the mask; and a substrate stage for holding and moving the substrate. A projection optical system moving stage that moves the projection optical system in a predetermined direction substantially orthogonal to an optical axis of the projection optical system; an attitude detection unit that detects an attitude of the projection optical system; An exposure apparatus comprising: stage control means for controlling at least one of the mask stage and the substrate stage based on a result.
【請求項2】請求項1記載の露光装置において、 前記マスクステージは鉛直方向に沿って前記マスクを保
持し、 前記基板ステージは前記鉛直方向に沿って前記基板を保
持することを特徴とする露光装置。
2. An exposure apparatus according to claim 1, wherein said mask stage holds said mask along a vertical direction, and said substrate stage holds said substrate along said vertical direction. apparatus.
【請求項3】請求項1または請求項2記載の露光装置に
おいて、 照明源からのビームを用いて前記マスクを照明する照明
光学系を前記所定の方向に移動させる照明光学系移動ス
テージと、 前記照明光学系の移動に際し、前記照明源と前記マスク
面との光路長をほぼ一定に調整する光路長調整手段とを
備えることを特徴とする露光装置。
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein an illumination optical system moving stage for moving an illumination optical system for illuminating the mask using a beam from an illumination source in the predetermined direction; An exposure apparatus comprising: an optical path length adjusting unit that adjusts an optical path length between the illumination source and the mask surface to be substantially constant when moving an illumination optical system.
【請求項4】請求項1乃至請求項3いずれかに記載の露
光装置において、 前記姿勢検出手段は、前記投影光学系の複数の部位の位
置情報から姿勢を検出するものであることを特徴とする
露光装置。
4. An exposure apparatus according to claim 1, wherein said posture detecting means detects a posture from position information of a plurality of parts of said projection optical system. Exposure equipment.
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