JPH02230714A - マスク原板と被露光基板の平行調整方式 - Google Patents

マスク原板と被露光基板の平行調整方式

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JPH02230714A
JPH02230714A JP1051468A JP5146889A JPH02230714A JP H02230714 A JPH02230714 A JP H02230714A JP 1051468 A JP1051468 A JP 1051468A JP 5146889 A JP5146889 A JP 5146889A JP H02230714 A JPH02230714 A JP H02230714A
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Hiroshi Yoshitake
吉竹 弘
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    • 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
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    • GPHYSICS
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】 [産業上の利用分升コ この発明は、半導体製造用の露光装置において、配線パ
ターンが設定されたマスク原板と被露光基板とが平行と
なるように調整する方式に関するものである。
[従来の技術] 半導体ICの製作においては、透明板に回路パターンを
描いたマスクを原板として、これを光学式によりウェハ
などの被露光基板に投影して複写される。
第3図(a).(b)は露光装置の要郎を示し図(a)
は垂直断面である。マスク原板1は適当な支持機構2に
より光学ユニット3に対して固定される。
光学ユニット3にはマスク原板1の適当な3箇所に対応
して光学測定器A3a一里+ 83a−2+ C3a−
3が配設される。〜方、マスク原板1の下側に基板チャ
ック台4aを設け、この上に被露光基板4がチャックさ
れる。基板チャンク台4aに対してチルト機構ユニット
5を設け、これに基板チャック台4aを押圧する3個の
チルト機構D5a−1, E5a−2+[i’ 5a−
3を配設する。投影露光においては、マスク原板1と被
露光基板4とが微小距離Δg接近した投影位置において
両者が平行することが必嬰であり、上記の各光学測定W
A.B.Cにより基板の高さ位置を測定し、ril+定
データにより各チルト機横D,E,Fを動作させて基板
チヤ,ク台4aを上下力向に移動し、投影位置において
両者を平行させるものである。
[解決しようとする課題コ 以Lにおいて、3箇所の光学測定nA,B,Cと、チル
ト機構D,E,Fがそれぞれ同−箇所に配設されている
ときは、光学測定器の測定データをそのまま使用して、
各チルト機構を移動させることにより両者が平行とされ
る。しかしながら、実際1二は、3個の光学測定器のう
ちには、上記の高さ測定のほかの目的、すなわちマスク
原板1と被露光基板4の甲而」一の位置合わせに兼用す
るものがあり、例えば図(b)に不すように、41リ定
7AAとCはマスク板1の両端近くの中央部に配設され
る。またチルト機構D,E,Fは基板チャソク台4aに
対してバランスの良好な抑圧をするために、例えば図(
b)に示すように配置される。これらの理由により、光
学測定器とチルト機構とは、異なった位置に配設される
ので、測定器の測定データをそのまま、チルト機構に適
用することはできない。従来においては、仁の差異を無
視して平行調整がなされているが、最近ではマスク原板
、被露光基板がともに大きくなり、かつ回路パターンが
微小化されるに従って、投影精度が劣化して良好な複写
がなされない欠点があった。そこで、測定データに対し
てなんらかの補正または変換を行って正確に平行調整を
行うことが必要となった。
この発明は以21二に鑑みてなされたもので、光学測定
器による測定データよりチルト機構の移動距離のデータ
を算出して正確に平行調整を行う方式を提供することを
目的とするものである。
[課題を解決するための千段コ この発明は、透明板に回路パターンが設定されたマスク
原板に対面して、その下側に置かれた被露光基板に対し
て、3箇所に配設されたチルト機横により基板を上下方
向に移動してマスク原板の表面に平行させて回路パター
ンを投影露光する露光装置における、マスク原板と被露
光基板の平行調整方式であって、基板に対してXYZ座
標を設定する。チルト機構の3箇所とそれぞれ異なる3
箇所に設けられた光学測定器により481定された基板
の高さデータを、平面方程式: z=αx+βy+γ (α,β,γは定数)・・・・・
・(1) により、チルト機構の位置における基板の高さデータに
変換し、変換された高さデータによりチルト機構を移動
して、マスク原板に対して基板を平行とするものである
上記において、被露光基板の表面に任意の位置を原点と
するXY座標と、マスク原板に対して定のギャップをな
す投影位置を原点とするZ座標を設定する。3箇所に設
けられた光学測定器のXyPJA標値( x r + 
Y r)と、測定した基板の高さ座標の測定データzr
とより、マイクロプロセッサにより、基板を表す牢而方
程式: zr=α)(r +βyr +γ (rは3箇所の光学測定器に対するパラメータ)・・・
・・・(2) についての演算を行って定数α,βおよびγを算出シ、
α,β,γのデータと各チルト機構のXY座標値( x
 s + V s )を次式:zs=αXS+βys+
γ (Sは3箇所のチルト機構に対するパラメータ)・・・
・・・(3) に5えて各チルト機構に対する基板の高さ座標値ZSを
算出する。各チルト機構により、算出され高さ座標値Z
Sに相当する距離づつ基板を1一下方向に移動するもの
である。
[作用] 第1図によりこの発明による平行調整方式の原理を説明
する。図において、被露光基板4は来而であるので、甲
而−Lの任意の点PのXY座標(Xp.yp )に対す
る高さZ座15zpは平面方程式:zp=αxp+βy
p+γ    ・・・・・・(1′)により表される。
ここで、α,βはそれぞれ平面のX1Y方向に対する傾
斜角を表す定数、γは常数である。マイクロプロセッサ
の演算処理によりこの方程式に、光学測定器の座標値(
x,V)と、測定された高さデータZを入れて定数α,
βおよびγが求められる。さらにα,βおよびγのデー
タと、チルト機構の座標値を代入れて、チルト機構の位
置における基板の高さデータかえられる。
マイクロプロセッサの制御により、チルト機構を移動し
て、マスク原板に対して被露光基板が平行とされる。
さて、式(l′)を適用する場合、XY座標の原点は任
意でよいが、Z座標の原点としてマスク原板に対して一
定のギャップをなす投影位置1aをとる。これにより、
以下に説明する高さ座標値が没影位置に対する値となり
制御に好都合となる。
前記の平面方程式(2)に3箇所の光学測定器のXY座
標(xr,Yr)と高さの測定データzrとを5えて定
数α,β,γを求め、えられたα,β,γの値と、3箇
所のチルト機構のXY座標( X S +ys)を前記
の式(3)に与えて基板に対する各チルト機構の高さの
座標値ZSが求められる。チルト機構により基板をこの
ZSに相当する距離づつーl−下方向に移動すると、基
板は投影位置(z=0)に停止してマスク原板に平行と
される。
[実施例コ 第2図(a ) , (b ) , (c )は、この
発明によるマスク原板と被露光基板の平行調整力式の実
施例を示すもので、図(a)において、被露光基板4の
任意の点POを原点とするXY座標を設定し、また図(
b)のように、マスク原板1に対して一定のギャップを
なす投影位置1aを原点とするZ座標を設定する。3個
の各光学測定3A,B,Cの中心位置をそれぞれpa 
+ pb + p cとし、各中心位置の座標pa(x
a+ya)などは予め計a1する。計測された座標値と
、各光学測定器により測定された基板の高さデータZa
などを前記の式(2)に代入して定数α,βおよびγを
算出する。α,β,γと、各チルト機横D.E.Fの中
心位置pdll)elpfに対する座標pd(xd,Y
d )などを前記の式(3)に代入することにより、図
(C)に示す各チルト機構の投影位置に対する高さ座標
値zdなどが算出される。各チルト機構により,基板チ
ャック台4aを算出されたZdなどの距離づつ1ユド方
向に移動して被露光基板4を投影位置1aに停1[ユシ
、マスク板1に対して平行とされる。
以−1−における各式(2),(3)に対する演算と、
各チルト機構の駆動制御はすべてマイクロプロセッサに
より行われるもので、ここでは詳細説明を省略する。
[発明の効果コ 以上の説明により明らかなように、この発明によるマス
ク原板と被露光基板の平行調整方式においては、被露光
基板に対する平面方程式を利用して、マイクロプロセッ
サの演算処理により、光学測定器により測定した基板の
高さデータをチルト機構の位置における高さデータに変
換し、チルト機構により被露光基板を移動して投影位置
においてマスク原板に対して平行とするもので、それぞ
れ任意の位置に配設された光学測定器とチルト機構に適
用するこができ、半導体ICなどの高精度の露光装置に
大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明によるマスク原板と被露光基板の平
行調整方式に対する作用説明図、第2図(a),(b)
および(C)は、この発明によるマスク原板と被露光基
板の平行114整方式の実施例に対する説明図、第3図
(a)および(b)は、露光装置における光学測定器と
チルト機構の配列と動作の説明図である。 1・・・マスク原板、    1a・・・投影位置、2
・・・支持機構、     3・・・光学ユニソト、3
a− 1・・・光学測定器A13a−2・・・光学測定
器B13a−3・・・光学測定器C,  4・・・被露
光基板、4a・・・基板チャソク台、5・・・チルトユ
ニット、5a−1・・・チルトa構1),  5a−2
・・・チルト機構E15a−3・・・チルト機横F0

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透明板に回路パターンが設定されたマスク原板に
    対面して下側に置かれた被露光基板に対して、3箇所に
    配設されたチルト機構により、該基板を上下方向に移動
    して上記マスク原板の表面に平行させて上記回路パター
    ンを投影露光する露光装置において、該基板に対してX
    YZ座標を設定し、上記チルト機構の3箇所とそれぞれ
    異なる3箇所に設けられた光学測定器により測定された
    該基板の高さデータを、平面方程式: z=αx+βy+γ(α、β、γは定数) により、上記チルト機構の位置における該基板の高さデ
    ータに変換し、該変換された高さデータにより上記チル
    ト機構を移動して、上記マスク原板に対して該基板を平
    行とすることを特徴とする、マスク原板と被露光基板の
    平行調整方式。
  2. (2)上記において、上記被露光基板の表面に任意の位
    置を原点とするXY座標と、上記マスク原板と一定のギ
    ャップをなす投影位置を原点とするZ座標を設定し、上
    記3箇所に設けられた光学測定器のXY座標値(xr、
    yr)と、該光学測定器により測定した該基板の高さ座
    標の測定データzrとより、マイクロプロセッサにより
    、該基板を表す平面方程式: zr=αxr+βyr+γ (rは3箇所の光学測定器に対するパラメータ)につい
    ての演算を行って該定数α、βおよびγを算出し、該α
    、β、γのデータと上記各チルト機構のXY座標値(x
    s、ys)を次式: zs=αxs+βys+γ (sは3箇所のチルト機構に対するパラメータ)に与え
    て上記各チルト機構における該基板の高さ座標値zsを
    算出し、上記各チルト機構により、該算出された高さ座
    標値zsに相当する距離づつ該基板を上下方向に移動す
    る、請求項1記載のマスク原板と被露光基板の平行調整
    方式。
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