JPH0590123A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】この露光装置は、逐次露光を行う露光装置であ
って、一つの駆動モ−タ３８で、露光倍率に等しい直径
比を有する上側摩擦車３６ａと下側摩擦車３６ｂを有す
る段車３６および上記上側摩擦車３６ａおよび下側摩擦
車３６ｂとそれぞれ転接する第２、第３の摩擦車３３、
３６を介して、ウエハ用スキャニングステ−ジ２２と、
マスク用スキャニングステ−ジ２３とを露光倍率と等し
い比で同時に送り駆動するようにした。 【効果】 マスクとワ−クとの位置決めおよび送り速度
を、時間的遅れがなくかつ精度の高いものとすることが
できるので、より良好な露光を行うことができるという
効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、ウエハの逐
次露光を行う露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体露光装置は、超高圧Ｈｇ
ランプから所定波長のスペクトルを取り出し、これをコ
ンデンサレンズを通して露光用パタ−ン（以下「パタ−
ン」と称する）が形成されたマスクの一部に照射する。
そして、上記露光装置は、上記マスクを通過したパタ−
ンを、縮小投影レンズあるいは拡大投影レンズにより縮
小あるいは拡大し、ウエハに投影する。このことで、上
記ウエハには上記パタ−ンの一部が露光される。

【０００３】さらに、上記露光装置は、上記ウエハに上
記パタ−ン全体を露光するために、ランプからの照射光
に対して上記マスクおよびウエハを縮小率あるいは拡大
率に合わせて相対的に駆動する。このことで上記ウエハ
にはマスクのパタ−ン全体が逐次的に露光される。

【０００４】このような露光装置として、一般に図２に
示すようなものがある。この露光装置１は、基台２上に
一対のガイドレ−ル３、３が平行に離間して配置され、
このガイドレ−ル３、３上に第１、第２のスライダ４、
５がそれぞれスライド自在に設けられている。

【０００５】そして、第１のスライダ４の上面にはウエ
ハ６あるいは基板を保持するウエハ保持テ−ブル７が取
り付けられ、第２のスライダ４の上面にはマスク８を保
持するマスク保持テ−ブル１０が取り付けられている。

【０００６】上記一対のガイドレ−ル３、３の間の上記
基台２の上面には、縮小あるいは拡大用の投影レンズ１
１が設けられている。この投影レンズ１１は光軸を水平
にした状態で、上記基台２の上面に固定された支持部材
１３の上面に保持されている。

【０００７】上記、第１、第２のスライダ４、５は、そ
れぞれ、上記一対のガイドレ−ル３、３に設けられた第
１、第２のボ−ルねじ機構１４、１５によって、各ガイ
ドレ−ル３、３にそって別々に駆動されるようになって
いる。

【０００８】また、上記第１のボ−ルねじ機構１４の第
１の駆動モ−タ１４ａと、上記第２のボ−ルねじ機構１
５の第２の駆動モ−タ１５ａは制御装置１６を介して接
続されている。この制御装置１６によって上記第１のボ
−ルねじ機構１４は、上記第２のボ−ルねじ機構１５の
送りに追従して上記投影レンズ１１の倍率と等しい比の
送り量だけ作動するように制御される。

【０００９】この露光装置１によれば、まず、図示しな
いランプをＯＮ状態にして、露光用の光を上記マスク８
の一部（図にＡで示す）に照射する。上記マスク８を通
過したパタ−ンは、投影レンズ１１に入射し、所定の倍
率に拡大あるいは縮小されて上記ウエハ６上に結像する
（図にＢで示す）。このことにより上記ウエハ６の一部
Ｂには上記マスク８のパタ−ンの一部が露光される。

【００１０】ついで、上記露光装置１は、上記第２の駆
動モ−タ１５ａを作動させ上記第２のスライダ５を所定
量送り駆動し上記マスク８の上記露光用の光が照射され
る位置を逐次ずらす。一方、上記第１の駆動モ−タ１４
ａは上記制御装置１６を介して上記第２の駆動モ−タ１
５ａに追従して作動し、上記投影レンズ１１の倍率に対
応する量だけ上記第１のスライダ４を逐次送り駆動す
る。この露光装置１は、上述のような動作をマスク８全
体に亘って行い、上記マスク８のパタ−ン全体を上記ウ
エハ６に逐次露光する。また、その他の露光装置とし
て、図３に１´で示すようなものがある。図２に示す露
光装置１と同一構成要素には同一記号を付して説明を省
略する。

【００１１】上記支持部材１３は、上記基台１の上面に
回転軸１３ａ回りに回転自在に設けられている。そし
て、この支持部材１３には、後述するように、上記第
１、第２のスライダ４、５を連結する連結棒１８が上記
投影レンズ１１の光軸と軸線を一致させてスライド自在
に挿通されている。

【００１２】また、上記連結棒１８の一端は上記第２の
スライダ５の一側面に回転自在に取り付けられ、他端は
上記第１のスライダ４の一側面から他側面へ貫通して取
り付けられている。

【００１３】したがって、上記連結棒１８の他端を図に
矢印（イ）で示す方向に押圧すれば、この連結棒１８を
上記支持部材１３の回転軸線回りに回動させることがで
きると共に、このことによって上記第１、第２のスライ
ダ３、４は「てこ」の原理によって、互いに反対方向
に、上記マスク８から投影レンズ１１までの距離と上記
ウエハ６から上記投影レンズ１１までの距離との比と等
しい量だけ移動する。

【００１４】この装置によれば、上記マスク８のパタ−
ンは、上記マスク８から投影レンズ１１までの距離と上
記ウエハ６から上記投影レンズ１１までの距離との比と
等しい倍率で拡大あるいは縮小され上記ウエハ６に露光
される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２に示す
露光装置１においては、上記第１のボ−ルねじ機構１４
の送り速度を基準として、上記第２のボ−ルねじ機構１
５へその送り誤差をフィ−ドバックしている。このよう
な追従制御は遅れ系であり、μｍ以下の精度で位置ずれ
を制御することは難しく精度上問題があるということが
ある。

【００１６】一方、図３に示す露光装置１´において
は、上記第１のスライダ４の送りと第２のスライダ５の
送りの間に時間的な遅れは生じないが、この露光装置１
´は「てこ」の原理を利用して上記第１、第２のスライ
ダ４、５を直線的に駆動しているために、機構上むりが
ある。

【００１７】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、マスクとウエハの位置決め精度が良く、か
つ制御が容易な露光装置を提供することを目的とするも
のである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明は、マスクに形
成されたパタ−ンを投影光学系を介してワ−クに所定の
倍率で露光する露光装置において、上記マスクを保持し
直線方向に移動自在に設けられたマスク用スキャニング
ステ−ジと、上記ワ−クを上記マスクに対向させた状態
で保持し、かつ上記第１のステ−ジと平行方向に移動自
在に設けられたワ−ク用スキャニングステ−ジと、上記
マスク用スキャニングステ−ジと一体的に設けられた第
１の接触部に接触して配置され回転駆動されることで上
記マスク用スキャニングステ−ジを直線方向に駆動する
マスク側摩擦車と、上記ワ−ク用スキャニングステ−ジ
と一体的に設けられた第２の接触部に接触して配置され
回転駆動されることで上記ワ−ク用スキャニングステ−
ジを直線方向に駆動するワ−ク側摩擦車と、上記マスク
側摩擦車とワ−ク側摩擦車が上記露光の倍率と等しい回
転数比で回転駆動されるようにこのマスク側摩擦車とワ
−ク側摩擦車とに接続された駆動力伝達手段と、上記駆
動力伝達手段を駆動し、上記マスク用スキャニングステ
−ジとワ−ク用スキャニングステ−ジを上記マスク側摩
擦車とワ−ク側摩擦車を介して定速で所定量送り駆動す
る駆動モ−タとを有することを特徴とする。

【００１９】

【作用】このような構成によれば、駆動モ−タを作動さ
せることで、マスク用スキャニングステ−ジと、ワ−ク
用スキャニングステ−ジとを露光倍率と等しい比で同期
をとりながら同時に送り駆動することができる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１を参照して
説明する。なお、従来例と同一の構成要素には同一符号
を付してその説明は省略する。

【００２１】図中２１はこの露光装置２０の基台であ
る。この基台２１の上面は平坦に形成されている。そし
て、この基台２１の長手方向一端部には、この基台２１
の長手方向に沿って往復移動可能なウエハ用スキャニン
グステ−ジ２２（ワ−ク用スキャニングステ−ジ）およ
びマスク用スキャニングステ−ジ２３とが対向配置され
ている。

【００２２】上記ウエハ用スキャニングステ−ジ２２は
上記基台２１の幅方向一端部に設けられた第１のガイド
レ−ル２５にスライド自在に保持されている。また、上
記マスク用スキャニングステ−ジ２３は上記基台２１の
幅方向他端部に上記第１のガイドレ−ル２５と平行に設
けられた第２のガイドレ−ル２６にスライド自在に保持
されている。

【００２３】上記ウエハ用スキャニングステ−ジ２２の
上記マスク用スキャニングステ−ジ２３と対向する面に
は、ワ−クとしてのウエハ６を上記マスク用スキャニン
グステ−ジ２３に対向するように垂直に保持しかつこの
ウエハ６をＸＹＺおよびθ方向に微小量位置決め駆動す
る微少量調整テ−ブル２７が設けられている。

【００２４】また上記マスク用スキャニングステ−ジ２
３の上記ウエハ用スキャニングステ−ジ２２に対向する
面と反対側の面には、上記マスク８を垂直に保持するマ
スク保持テ−ブル２８が設けられている。

【００２５】そして、上記マスク用スキャニングステ−
ジ２３とウエハ用スキャニングステ−ジ２２との対向面
間には上記マスク８のパタ−ンを等倍あるいは縮小また
は拡大する投影光学系としての投影レンズ１１が設けら
れている。

【００２６】また、上記ウエハ用スキャニングステ−ジ
２２およびマスク用スキャニングステ−ジ２３には上記
基台２１の長手方向他端側に水平に突設された第１、第
２の接触部としての杆状の第１、第２の駆動ア−ム３
０、３１が設けられている。

【００２７】上記第１の駆動ア−ム３０の自由端部は上
記基台２１の長手方向他端部に設けられた第１の摩擦車
３２およびワ−ク側摩擦車としての第２の摩擦車３３と
に挟まれ摩擦状態で保持されている。上記第１の摩擦車
３２は図示しない付勢手段によって上記第１の駆動ア−
ム３０の方に付勢され、上記第２の摩擦車３３と上記第
１の駆動ア−ム３０の摩擦力を高めている。

【００２８】上記第２の駆動ア−ム３１の自由端部は上
記基台２１の長手方向他端部に設けられたマスク側摩擦
車としての第３の摩擦車３４と第４の摩擦車３５とに挟
まれ摩擦状態で保持されている。上記第４の摩擦車３５
は図示しない付勢手段によって上記第２の駆動ア−ム３
１の方に付勢され、上記第３の摩擦車３４と上記第２の
駆動ア−ム３１との摩擦力を高めている。

【００２９】上記第２の摩擦車３３と第３の摩擦車３４
の間には、上側に上記第２の摩擦車３３と接触する上側
摩擦車３６ａと下側に上記第３の摩擦車３４と接触する
下側摩擦車３６ｂとを有する駆動力伝達手段としての段
車３０（２段式の摩擦車）が、上記上側、下側摩擦車３
６ａ、３６ｂをそれぞれ上記第２、第３の摩擦車３３、
３４と転接させた状態で設けられている。この段車３６
の下側摩擦車３６ｂの直径と上側摩擦車３６ａの直径の
比は、上記パタ−ンの拡大（縮小）倍率と同じになるよ
うに形成されている。

【００３０】さらに、上記基台２１の長手方向他端の中
央部には軸線を垂直にした駆動モ−タ３８が設けられて
いる。この駆動モ−タ３８の駆動軸の上端部には上記段
車３６の上側摩擦車３６ａと転接する第５の摩擦車３９
が固定されている。

【００３１】上記第５の摩擦車３９の上記段車３６を挟
んだ反対側には上記段車３６を上記第５の摩擦車３９側
に付勢する第６の摩擦車４０が回転自在に設けられてい
る。

【００３２】すなわち、上記駆動モ−タ３８が図に矢印
で示す方向に回転することで上記段車３６が駆動され、
これによって上記第２、第３の摩擦車３３、３４が回転
駆動される。このことによって、上記第１、第２の駆動
ア−ム３０、３１は互いに反対方向に駆動される。この
とき上記第１の駆動ア−ム３０は上記段車３６の上側摩
擦車３６ａの周速と同じ速さで駆動され、上記第２の駆
動ア−ム３１は上記段車３６の下側摩擦車３６ｂの周速
と同じ速さで駆動される。

【００３３】したがって、上記マスク用スキャニングス
テ−ジ２３とウエハ用スキャニングステ−ジ２２は上記
投影レンズ１１の拡大倍率に合った速度で相対的に互い
に反対方向に駆動される。

【００３４】また、上記マスク用スキャニングステ−ジ
２３の外側には上記マスク８に露光用の光を照射する図
示しないランプが設けられている。このランプからの光
は従来例と同様に上記マスク８の一部に照射され、この
マスク８からのパタ−ンは上記投影レンズ１１を通って
上記ウエハ用スキャニングステ−ジ２２に保持されたウ
エハ６に露光される。次に、この発明の露光装置２０の
動作を説明する。

【００３５】上記露光装置２０は、まず、上記マスク用
スキャニングステ−ジ２３に保持されたマスク８のパタ
−ンと、上記ウエハ用スキャニングステ−ジ２２に保持
されたウエハ６の露光位置とを位置合わせする。このた
めに、上記露光装置２０は、上記ウエハ用スキャニング
ステ−ジ２２の微小量調整テ−ブル２７をＸＹＺおよび
θ方向に作動させる。

【００３６】ついで、上記露光装置２０は、上記図示し
ないランプを作動させ、上記マスク８の一部Ａに露光用
の光を照射する。このことによって、上記マスク８のパ
タ−ンの一部は、上記投影レンズ１１に入射し、この投
影レンズ１１によって拡大（縮小）され上記ウエハ６の
対応する部位Ｂに照射される。このことで、上記ウエハ
６の一部Ｂが露光される。

【００３７】この露光装置２０は、上記駆動モ−タ３８
を作動させて上記マスク用スキャニングステ−ジ２３お
よびウエハ用スキャニングステ−ジ２０にを同時に駆動
し、上記露光用の光に対して上記マスク８およびウエハ
６を移動させ逐次露光を行う。

【００３８】すなわち、上記段車３６の上側摩擦車３６
ａの外径と上記下側摩擦車３６ｂの外径は上記露光倍率
と同じ比になるように形成されているので、上記マスク
用スキャニングステ−ジ２３とウエハ用スキャニングス
テ−ジ２２は露光倍率に対応する量だけ一定速度で相対
的に反対方向へ駆動される。

【００３９】また、上記マスク８のパタ−ンと、これに
対応するウエハ６の露光部位の精密な位置合わせは上記
微小量調整ステ−ジ２７がリアルタイムで行うようにな
っていて、上記マスク用スキャニングステ−ジ２３と上
記ウエハ用スキャニングステ−ジ２２の位置ずれの補正
が行われる。このことによって、上記マスク８のパタ−
ンは上記ウエハ６の所定の部位に逐次的に露光されるの
である。

【００４０】このような構成によれば、上記露光装置２
０は、一つの駆動モ−タ３８で同時にウエハ側、マスク
用スキャニングステ−ジ２２、２３を駆動するようにし
たので時間的な遅れはなく、より高精度に上記ウエハ６
およびマスク８を位置決めすることができる。

【００４１】また、上記露光装置２０によれば、駆動系
に複数の摩擦車３３〜３６、３９、４０を使用すること
で、駆動系のがたを少なくすることができ、所望の速度
で高精度に上記ウエハ側、マスク側のスキャニングステ
−ジ２２、２３を起動、送り、停止させることができ
る。

【００４２】さらに、上記露光装置２０は、上記複数の
摩擦車３３〜３６、３９、４０による摩擦駆動による位
置決めと、上記ウエハ用スキャニングステ−ジ２２に取
り付けた微小量調整テ−ブル２７による位置決めを併用
することによってサブミクロンオ−ダの同期精度を得る
ことができる。なお、この発明は上記一実施例に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能である。

【００４３】例えば、上記一実施例では、駆動力伝達手
段として段車３６を用いたが、上記第２、第３の摩擦車
３３、３４を上記投影レンズ１１の倍率に対応する回転
比で駆動できる構成であれば、他の複数の摩擦車であっ
ても良いし、ベルト駆動やワイヤ駆動等を用いるように
してもよい。また、上記一実施例では、投影光学系とし
て投影レンズ１１を用いたが、反射ミラ−を用いた投影
光学系であっても良い。

【００４４】

【効果】以上述べたように、この発明の露光装置は、逐
次露光を行う露光装置であって、一つの駆動モ−タで、
摩擦車を介して、マスク用スキャニングステ−ジと、ワ
−ク用スキャニングステ−ジとを露光倍率と等しい比で
同時に送り駆動するようにしたものである。

【００４５】このような構成によれば、マスクとワ−ク
の送りおよび位置決めを、時間的遅れがなくかつ精度の
高いものとすることができるので、より良好な露光を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す、全体斜視図。

【図２】従来例を示す斜視図。

【図３】同じく従来例を示す斜視図。

【符号の説明】

６…ウエハ（ワ−ク）、８…マスク、１１…投影レン
ズ、２０…露光装置、２２…ウエハ用スキャニングステ
−ジ（ワ−ク用スキャニングステ−ジ）、２３…マスク
用スキャニングステ−ジ、２７…微小量調整テ−ブル、
３０…第１の駆動ア−ム（第１の接触部）、３１…第２
の駆動ア−ム（第２の接触部）、３３…第２の摩擦車、
３４…第３の摩擦車、３６…段車、３６ａ…上側摩擦
車、３６ｂ…下側摩擦車、３８…駆動モ−タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクに形成されたパタ−ンを投影光学
   系を介してワ−クに所定の倍率で露光する露光装置にお
   いて、上記マスクを保持し直線方向に移動自在に設けら
   れたマスク用スキャニングステ−ジと、上記ワ−クを上
   記マスクに対向させた状態で保持し、かつ上記第１のス
   テ−ジと平行方向に移動自在に設けられたワ−ク用スキ
   ャニングステ−ジと、上記マスク用スキャニングステ−
   ジと一体的に設けられた第１の接触部に接触して配置さ
   れ回転駆動されることで上記マスク用スキャニングステ
   −ジを直線方向に駆動するマスク側摩擦車と、上記ワ−
   ク用スキャニングステ−ジと一体的に設けられた第２の
   接触部に接触して配置され回転駆動されることで上記ワ
   −ク用スキャニングステ−ジを直線方向に駆動するワ−
   ク側摩擦車と、上記マスク側摩擦車とワ−ク側摩擦車が
   上記露光の倍率と等しい回転数比で回転駆動されるよう
   にこのマスク側摩擦車とワ−ク側摩擦車とに接続された
   駆動力伝達手段と、上記駆動力伝達手段を駆動し、上記
   マスク用スキャニングステ−ジとワ−ク用スキャニング
   ステ−ジを上記マスク側摩擦車とワ−ク側摩擦車を介し
   て定速で所定量送り駆動する駆動モ−タとを有すること
   を特徴とする露光装置。