JPH09306827A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マスクの位置決め精度を確保しながら当該マス
クのセツトアツプ時間を短縮化する。 【解決手段】マスク（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）に形成
されたパターンに基づいてマスク（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４）の位置決めの実行又は他のマスクの位置決めデー
タによる位置決めを選択するようにしたことにより、高
い位置決め精度が要求されるパターンＰＴ１に対しての
み高精度な位置決めを行うことができ、これにより必要
上十分なマスクの位置決め精度と処理時間の両立を実現
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は露光装置に関し、例
えば液晶パネルの製造工程に用いられる露光装置に適用
して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば液晶パネルを製造する露光
装置においては、液晶パネルの画素部が形成されたマス
ク（以下これをレチクルと呼ぶ）と当該画素部の周辺部
に設けられる端子部が形成されたレチクルを用意し、こ
れら複数のレチクルをレチクルチエンジヤに載せて順次
位置決めしながら所定の感光基板上に画素部及び端子部
を分割露光するようになされている。

【０００３】この種の露光装置においては、露光処理の
準備としてレチクルチエンジヤに複数のレチクルを搭載
し、感光基板を搭載するステージ上に設けられた光源を
用いて各レチクルに形成されたマークを計測することに
より、当該各レチクルのパターンが照明光の光軸上に配
置されるような位置決めを予め行うようになされてい
る。

【０００４】この位置決め方法としては、図５に示すよ
うにレチクルチエンジヤに搭載される複数のレチクルの
なかから代表的なレチクルについてのみ予め位置決めを
行う通常位置決めモードがある。

【０００５】すなわち図５において露光装置の制御部は
ステツプＳＰ１から当該通常位置決めモードに入り、ス
テツプＳＰ２においてレチクルチエンジヤに複数（Ｎ
枚）のレチクルを搭載する。この状態において続くステ
ツプＳＰ３に移つて１枚目のレチクル（第１のレチク
ル）が照明光の光軸上に位置するようにステージ上の光
源を用いて第１のレチクルを位置決めする。この位置を
第１のレチクルチエンジヤポジシヨンとする。

【０００６】このような位置決めが終了すると、制御部
はステツプＳＰ４に移つて第１のレチクルチエンジヤポ
ジシヨンでの位置決め時におけるレチクル顕微鏡のレチ
クルマークに対する計測値を格納し、当該処理手順を終
了する。かくして露光時において上述の通常位置決めモ
ードで得られた計測値を用いてレチクルチエンジヤ上に
搭載された第１のレチクル及び他のレチクルに対する位
置決めを行いながら露光を行う。

【０００７】これに対してすべてのレチクルについて位
置決めを行う精密位置決めモードとして図６に示すよう
な方法がある。すなわち図６において露光装置の制御部
はステツプＳＰ１１から当該精密位置決めモードに入
り、ステツプＳＰ１２においてレチクルチエンジヤに複
数（Ｎ枚）のレチクルを搭載する。この状態において続
くステツプＳＰ１３に移つて１枚目のレチクル（第１の
レチクル）が照明光の光軸上に位置するようにステージ
上の光源を用いて第１のレチクルを位置決めする。この
位置を第１のレチクルチエンジヤポジシヨンとする。

【０００８】このような位置決めが終了すると、制御部
はステツプＳＰ１４に移つて第１のレチクルチエンジヤ
ポジシヨンでの位置決め時におけるレチクル顕微鏡のレ
チクルマークに対する計測値を格納する。さらに制御部
はステツプＳＰ１５に移つて第１のレチクルに続く第２
番目のレチクルについての位置決めをステージ上の光源
を用いて行い、続くステツプＳＰ１６に移つて当該位置
決め時におけるレチクル顕微鏡のレチクルマールの計測
値を格納する。

【０００９】このようにしてレチクルチエンジヤに搭載
されたすべてのレチクル（Ｎ枚）についてそれぞれの位
置決め及び位置決め時のレチクルマークの計測値を格納
して当該処理手順を終了する。かくして露光時において
上述の精密位置決めモードで得られた計測値を用いてレ
チクルチエンジヤ上に搭載されたそれぞれのレチクルに
対する位置決めを行いながら露光を行ことにより、各レ
チクル毎に実際の計測値に基づいて位置決めを行うこと
ができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】

【００１１】ところでかかる通常位置決めモードにおい
ては、露光前の位置決め処理として第１のレチクルに対
してのみステージ上の光源を用いてレチクルを計測する
ことから、レチクルのセツトアツプ時間を短時間で行う
ことができる反面、第１のレチクルの計測値を用いて他
のレチクルの位置決めを行うことからこれらのレチクル
についての位置決め精度を高くすることが困難な問題が
ある。

【００１２】これに対して精密位置決めモードにおいて
は、各レチクルについてそれぞれレチクル顕微鏡のレチ
クルマークに対する計測値を格納し、これを露光時に使
用することから各レチクルの位置決め精度が高くなる反
面、すべてのレチクルに対して露光前にステージ上の光
源を用いた位置決め及び計測を行うことからレチクルの
セツトアツプ時間が長くなる問題があつた。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、マスクの位置決め精度を確保しながら当該マスクの
セツトアツプ時間を短縮化し得る露光装置を提案しよう
とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、パターンを有した複数のマスクＲ
１〜Ｒ４を保持し、それぞれのマスクＲ１〜Ｒ４を所定
位置に移動可能なマスク移動手段１０、２１と、所定位
置にあるマスクを透過した光束ＩＬを感光基板６上に投
影する投影光学系４とを備え複数のマスクＲ１〜Ｒ４の
像を感光基板６に順次露光する露光装置１において、露
光対象となるマスクＲ１〜Ｒ４がマスク移動手段１０、
２１により移動されたときに、露光対象のマスクを所定
位置に対して位置決めする第１位置決め手段８、１０、
１１と、複数のマスクの中からマスクを選択し、この選
択されたマスクを所定位置に対して位置決めしたときの
データに基づいて、露光対象となるマスクの位置決めを
行う第２位置決め手段１０と、パターンに基づいて、第
１位置決め手段と第２位置決め手段とのいずれか一方を
選択する選択手段とを有するようにする。

【００１５】本発明によれば、高い位置決め精度を要求
されるマスクのみを位置決めし、その他のマスクについ
ては実際に位置決めを行つたマスクの位置決めデータを
用いて位置決めすることにより、実用上十分な位置決め
精度と露光装置による処理時間の短縮化が両立される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１７】図１において１は全体として露光装置を示
し、照明光学系２において光束の一様化及びスペクトル
の低減化等が施された照明光ＩＬは当該照明光ＩＬの光
軸上に位置決めされたレチクルＲ３（又はＲ１、Ｒ２、
Ｒ４）のパターンを均一な照度で照明する。

【００１８】また当該レチクルＲ３のパターン領域を照
明した照明光ＩＬは、当該レチクルＲ３を透過して投影
光学系４に至り、感光基板６にレチクルＲ３のパターン
を結像する。プレートアライメント光学系９はステージ
５の照明光軸に対する傾き及びステージ５の高さを測定
するもので、当該測定結果に基づいてステージ５の照明
光軸に対する傾き及び高さを調整することにより、ステ
ージ上に載置された感光基板６を投影光学系４の最良結
像面に位置決めすることができる。

【００１９】またステージ５はＸ−Ｙ平面を移動し得る
ようになされており、当該Ｘ−Ｙ平面における位置をレ
ーザ干渉計７によつて測定する。このレーザ干渉計７に
よる測定値はステージ座標系として制御部１０において
管理される。

【００２０】ここでレチクルＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４
を保持する手段としてレチクルチエンジヤ２０が設けら
れており、当該レチクルチエンジヤ２０は基台２１上に
矢印Ａで示す方向又はこれとは逆方向に移動可能なレチ
クルステージＲＳを支持しており、このレチクルステー
ジＲＳ上に設けられた複数のレチクルテーブルＲＴ上に
それぞれレチクルＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が載置され
る。

【００２１】レチクルステージＲＳは制御部１０によつ
て矢印Ａで示す方向又はこれとは逆方向に移動され、各
レチクルＲ１〜Ｒ４のパターン領域の中心点が投影光学
系４の光軸と一致する位置で位置決めされるようになさ
れている。

【００２２】ここでステージ５上には照明光ＩＬの波長
と同一の波長でなる光束Ｌを照射する光源１１が設けら
れており、ステージ５上に感光基板６を載置する前の位
置決め処理として、当該光源を用いてレチクル上に形成
されたレチクルマークの計測を行うようになされてい
る。

【００２３】すなわち図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は
それぞれレチクルステージＲＳ上に載置されるレチクル
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の一例を示し、各レチクルＲ１、Ｒ
２及びＲ３にはパターンＰＴ１、ＰＴ２及びＰＴ３がそ
れぞれ形成されている。レチクルＲ１のパターンＰＴ１
は液晶パネルの画素部でなり、露光時において高い位置
合わせ精度が要求される。これに対してレチクルＲ２及
びＲ３にそれぞれ形成されたパターンＰＴ２及びＰＴ３
は画素部の周辺に形成される端子部であり、画素部に比
べて低い位置合わせ精度で露光を行うことができる。

【００２４】また各レチクルにはレチクルマークＲＭが
形成されており、各レチクルの位置決めに用いられるよ
うになされている。すなわち各レチクルＲ１〜Ｒ４はレ
チクルチエンジヤ２０に載置される順序（露光順序）が
予め決められており、当該順序及び各レチクルに形成さ
れたパターンが画素部であるか又は端子部であるかの種
別が制御部１０に格納されている。従つて制御部１０は
各レチクルのパターンを露光する前処理としてレチクル
チエンジヤ２０に各レチクルを順次載置しながらこれら
のレチクルに形成されているパターンが画素部であるか
又は端子部であるかに応じてレチクルの位置決めを行う
ようになされている。

【００２５】すなわち図３は制御部１０によるレチクル
Ｒ１〜Ｒ４の準備処理手順を示し、ステツプＳＰ２１か
ら当該処理に入ると、制御部１０は、ステツプＳＰ２２
において第１番目のレチクルＲ１をレチクルチエンジヤ
２０に載置する。制御部１０は当該ステツプＳＰ２２に
おいて載置されたレチクルＲ１に形成されたパターンＰ
Ｔ１が画素部であるか否かを続くステツプＳＰ２３にお
いて判断する。

【００２６】ここで肯定結果が得られると、このことは
載置された第１番目のレチクルＲ１のパターンＰＴ１が
精密な位置決めを必要とする画素部であることを表して
おり、このとき制御部１０は続くステツプＳＰ２４に移
りステージ５上に設けられた光源１１を用いてレチクル
Ｒ１の位置決めを行う。すなわち当該レチクルの準備処
理においてはステージ５上には感光基板６は載置されて
おらず、当該ステージ５上に設けられた光源１１の照明
光Ｌがハーフミラー２２を介してレチクル顕微鏡８に入
射する。従つて制御部１０は当該レチクル顕微鏡８によ
つてレチクルＲ１のレチクルマークＲＭと光源１１の照
明光Ｌを位置合わせすることによつてレチクルＲ１を位
置決めすることができる。

【００２７】このときステージ５はレーザ干渉計７によ
つてその位置がステージ座標系で正確に測定されてお
り、当該ステージ座標系によつてレチクルＲ１が位置決
めされることになる。このようにレチクルＲ１が位置決
めされると、制御部１０は続くステツプＳＰ２５に移つ
てレチクルＲ１が位置決めされた状態におけるレチクル
顕微鏡８の計測値を格納する。

【００２８】かくして第１番目のレチクルＲ１に対して
位置決めが終了すると、制御部１０はステツプＳＰ２６
において予め設定されているレチクルの枚数が終了した
か否かを判断する。ここで肯定結果が得られると、この
ことは予定数のレチクルの準備が終了したことを表して
おり、このとき制御部１０はステツプＳＰ２７に移つて
当該レチクルの準備処理手順を終了し、露光処理に移
る。

【００２９】これに対してステツプＳＰ２６において否
定結果が得られると、このことは未だ予定された数のレ
チクルが準備されていないことを表しており、このとき
制御部１０は上述のステツプＳＰ２２に戻つて第２番目
のレチクルＲ２をレチクルチエンジヤ２０に載置し、続
くステツプＳＰ２３において当該第２番目のレチクルＲ
２に形成されたパターンＰＴ２が画素部であるか否かを
判断する。

【００３０】ここで否定結果が得られると、このことは
載置された第２番目のレチクルＲ２のパターンＰＴ２が
精密な位置決めを必要としない端子部であることを表し
ており、このとき制御部１０はステツプＳＰ２６に移つ
て予め予定されている数のレチクル準備が終了したか否
かを判断する。

【００３１】このように制御部１０はレチクルチエンジ
ヤ２０に載置（準備）されたレチクルに形成されたパタ
ーンが精密な位置決めを必要とする画素部であるか否か
を判断し、画素部であるレチクルに対してのみステージ
５上の光源１１を用いて位置決めを行うとともに当該位
置決めされた際のレチクル顕微鏡８の計測値を当該準備
処理において格納しておく。

【００３２】従つて当該レチクルの準備処理が終了する
と、制御部１０には画素部のパターンを有するレチクル
の計測値のみが格納され、当該レチクルの準備処理に続
いて実際にレチクルのパターンを感光基板６上に露光す
る処理に入る。この露光処理においてはステージ５上に
感光基板６が載置されることにより、ステージ５上の光
源１１からの照明光Ｌは感光基板６によつて遮蔽される
が、このとき制御部１０はレチクルの準備処理において
予め格納されているレチクル顕微鏡の計測値を用いて各
レチクルＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４を位置決めする。

【００３３】この実施例の場合、第１番目のレチクルＲ
１のみが画素部のパターンを形成したレチクルであると
すると、第１番目のレチクルＲ１はレチクルの準備処理
において当該レチクルＲ１を実際に位置決めした際に得
られたレチクル顕微鏡の計測値によつて露光時の位置決
めが行われる。

【００３４】これに対してレチクルＲ２、Ｒ３及びＲ４
はレチクルの準備処理においてレチクルＲ１を位置決め
した際にレチクル顕微鏡から得られた計測値によつて露
光時の位置決めが行われる。ここでレチクルＲ２、Ｒ３
及びＲ４に形成された端子部のパターンは画素部のパタ
ーンに比べて低い位置合わせ精度で位置決めすることが
できることから、レチクルＲ１の計測値に基づいてこれ
らのレチクルＲ２、Ｒ３及びＲ４を位置決めしても端子
部については実用上十分な位置決め精度を得ることがで
きる。

【００３５】図４は各レチクルＲ１〜Ｒ４のパターンを
感光基板６上に分割露光してなる液晶パネルを示し、中
心部にレチクルＲ１の画素部を形成したパターンＰＴ１
が露光され、この画素部に対して各レチクルＲ２、Ｒ３
及びＲ４に形成された端子部のパターンＰＴ２、ＰＴ３
が継がれて露光される。

【００３６】因みに第１番目のレチクルＲ１に加えて例
えば第３番目のレチクルＲ３に形成されたパターンが画
素部である場合には、制御部１０に格納される計測値は
レチクルの準備処理における第１番目のレチクルＲ１の
計測値と第３番目の計測値であり、露光時において第１
番目のレチクルＲ１と第２番目のレチクルＲ２とが第１
番目のレチクルＲ１の計測値によつて位置決めされ、第
３番目のレチクルＲ３と第４番目のレチクルＲ４とが第
３番目のレチクルＲ３の計測値によつて位置決めされ
る。

【００３７】以上の構成において、露光装置１では、１
つの感光基板に対して分割露光を行うための複数のレチ
クルについて予めそのパターンが高い位置決め精度が要
求されるものであるか否かを区別しておき、露光処理前
においてレチクルをレチクルチエンジヤに載せるレチク
ルの準備処理において高い位置決め精度が要求されるパ
ターンを有するレチクルのみについてステージ５上の光
源１１を用いた位置決めを行い、その他のレチクルにつ
いてはレチクルをレチクルチエンジヤ２０に載置するの
みで光源１１を用いた位置決めを行わない。

【００３８】これにより高い位置決め精度が要求される
レチクルについては比較的時間を要する位置決めを行う
とともにその他のレチクルに対してはレチクルをレチク
ルチエンジヤ２０に載置するだけの短い時間で準備処理
を終了することができる。従つてレチクルの準備処理全
体として必要な位置決め精度を確保しながら処理時間を
一段と短時間化することができる。かくして以上の構成
によれば、実用上十分な位置決め精度と処理時間の短縮
化を両立させることができる。

【００３９】因みに位置決め用として用いられるステー
ジ５上の光源１１として露光時に使用する照明光ＩＬの
波長と同じ波長のものを用いることにより投影光学系４
における色収差の発生を防止することができる。

【００４０】なお上述の実施例においては、高い位置決
め精度が要求されるパターンを画素部とし、これに比較
して低い位置合わせ精度で位置決めし得るパターンを端
子部とした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、他の種々のパターンについてもその位置決め精度に
基づいてレチクルを区別することができる。

【００４１】また上述の実施例においては、液晶パネル
を製造する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、半導体を製造する露光装置等、要は位置合わせ精度
が異なる複数のパターンを感光基板上に分割露光する露
光装置に広く適用することができる。

【００４２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、マスクに
形成されたパターンに基づいてマスクの位置決めの実行
又は他のマスクの位置決めデータによる位置決めを選択
するようにしたことにより、高い位置決め精度が要求さ
れるパターンに対してのみ高精度な位置決めを行うこと
ができ、これにより必要上十分なマスクの位置決め精度
と処理時間の両立を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による露光装置の一実施例を示す略線的
側面図である。

【図２】各レチクルの構成を示す平面図である。

【図３】レチクルの準備処理手順を示すフローチヤート
である。

【図４】分割露光された各パターンを示す平面図であ
る。

【図５】通常位置決めモードを示すフローチヤートであ
る。

【図６】精密位置決めモードを示すフローチヤートであ
る。

【符号の説明】

１……露光装置、２……照明光学系、４……投影光学
系、５……ステージ、６……感光基板、７……レーザ干
渉計、８……レチクル顕微鏡、１０……制御部、２０…
…レチクルチエンジヤ、２１……基台、ＲＳ……レチク
ルステージ、ＲＴ……レチクルテーブル、Ｒ１、Ｒ２、
Ｒ３、Ｒ４……レチクル、ＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３……
パターン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パターンを有した複数のマスクを保持し、
   それぞれのマスクを所定位置に移動可能なマスク移動手
   段と、 前記所定位置にあるマスクを透過した光束を感光基板上
   に投影する投影光学系とを備え前記複数のマスクの像を
   前記感光基板に順次露光する露光装置において、 露光対象となるマスクが前記マスク移動手段により移動
   されたときに、前記露光対象のマスクを前記所定位置に
   対して位置決めする第１位置決め手段と、 前記複数のマスクの中からマスクを選択し、この選択さ
   れたマスクを所定位置に対して位置決めしたときのデー
   タに基づいて、前記露光対象となるマスクの位置決めを
   行う第２位置決め手段と、 前記パターンに基づいて、前記第１位置決め手段と前記
   第２位置決め手段とのいずれか一方を選択する選択手段
   とを有することを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】前記選択手段は、前記パターンが画素部で
   あるときに前記第１位置決め手段を選択し、前記パター
   ンが前記画素部の周辺に形成される端子部であるときに
   前記第２位置決め手段を選択することを特徴とする請求
   項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】前記感光基板は、内部に光束を射出する射
   出手段を備えたステージに載置されており、 前記所定位置に対する位置決めは、前記射出手段から射
   出される光束により行われることを特徴とする請求項１
   に記載の露光装置。
4. 【請求項４】前記選択手段は、前記パターンが高い露光
   精度を必要とするときに前記第１位置決め手段を選択す
   ることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。