JPH11295901A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送作業の容易化及びメンテナンス性の向上
を図ることができる露光装置を提供する。 【解決手段】 基板Ｐが載置されるステージ装置１６が
防振部材２４を介して着脱自在に定盤２０上に搭載され
ている。このため、ステージ装置１６を定盤２０上から
取り外すことにより、メンテナンス時の作業性が向上す
る。また、ステージ装置１６を定盤２０上から取り外し
た状態で該露光装置を搬送することができるので、基板
の大型化に伴ってステージ装置が大型化した場合であっ
ても、搬送作業を容易に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置に係り、
さらに詳しくは、液晶表示素子、半導体素子等を製造す
るリソグラフィ工程で用いられる露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶表示素子を製造するリソグ
ラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投
影型露光装置（いわゆる液晶ステッパ）、あるいは複数
の投影光学系を用いた走査型露光装置などが用いられて
いる。

【０００３】図３には、従来の液晶ディスプレイパネル
製造用露光装置１００の構成が一部破断して概略的に示
されている。この露光装置１００は、光源を含み露光用
照明光によってレチクルＲを照明する照明系１０１、レ
チクルＲを保持してレチクルベース１０４上でＸＹ２次
元方向に微動するレチクルステージ１０３、レチクルベ
ース１０４を保持するレチクル系保持部１０５、このレ
チクル系保持部１０５がその上面に植設されるととも
に、投影レンズＰＬを保持するレンズ保持部１０７、該
レンズ保持部１０７を下方から支持する架台１０９及び
この架台１０９上でガラスプレート１１２を保持してＸ
Ｙ２次元移動するプレートホルダ１１３を含むステージ
装置１２０等から成る露光装置本体を備えている。この
露光装置本体を構成する架台１０９は、定盤１１１上に
配置された架台防振パット１１０上に載置されている。

【０００４】前記ステージ装置１２０は、その上面にＹ
ガイド（図示省略）が形成されたベース１１６、Ｙガイ
ドに沿ってＹ方向に移動するＹステージ１１５、このＹ
ステージ１１５上をＸ方向に移動するＸステージ１１
４、このＸステージ１１４上に載置されたプレートホル
ダ１３等を備えている。

【０００５】また、架台１０９の上面には、照明系１０
１を保持する照明保持部１０８が植設されている。ま
た、レチクルステージ１０３の上方には、不図示のレチ
クル顕微鏡が内蔵されたレチクルアライメント部１０２
が設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の露
光装置では、レチクルのパターンを被露光基板上に正確
に転写（投影露光）することが重要である。このため、
装置の構成各部を調整して、調整が完了した状態、すな
わち装置全体を組み立てた状態のまま、該露光装置を搬
送することが一般的に行われている。

【０００７】しかるに、液晶用のガラス基板は、現在で
も厚さ０．７ｍｍで５００ｍｍ×６００ｍｍの大面積の
ものが用いられており、このガラス基板が載置されるス
テージ装置も非常に大型のものが用いられており、かつ
このガラス基板の全面を露光するためには、Ｘステー
ジ、Ｙステージが移動するベース部は更に大面積のもの
を用いる必要がある。

【０００８】さらに、将来的には、ガラス基板は１ｍ×
１ｍになるであろうと言われており、ベースを含むステ
ージ装置の大型化、ひいては露光装置の重量化は必至で
あり、従来のように露光装置を組み立てた状態で搬送す
ることは非常に困難を伴うものと予想される。

【０００９】また、図３からも明らかなように、従来の
露光装置では、ステージ装置１２０が搭載された架台１
０９が、側面視で矩形枠状の形状を有していることか
ら、ステージ装置１２０周囲の空間が少なく、投影レン
ズＰＬその他のメンテナンス時の作業性が良くないとい
う不都合もあった。

【００１０】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その目的は、搬送作業の容易化及びメンテナンス性
の向上を図ることができる露光装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを基板（Ｐ）に
転写する露光装置であって、前記基板が載置されるステ
ージ装置（１６）と；前記ステージ装置が着脱自在に搭
載されるとともに中空構造を有する定盤（２０）と；を
備えたことを特徴とする。

【００１２】ここで、「中空構造を有する」とは、定盤
そのものが中空構造となっている場合のみでなく、定盤
を設置床に設置した状態で設置床と定盤との間に空間が
形成される場合をも含む趣旨である。

【００１３】本請求項１に記載の発明によれば、基板が
載置されるステージ装置が着脱自在に定盤上に搭載され
ていることから、ステージ装置を定盤上から取り外すこ
とにより、メンテナンス時の作業性が向上するととも
に、ステージ装置を定盤上から取り外した状態で該露光
装置を搬送することができるので、基板の大型化に伴っ
てステージ装置が大型化した場合であっても、搬送作業
を容易に行うことができる。

【００１４】この場合において、請求項２に記載の発明
の如く、前記マスク（Ｒ）のパターン像を前記基板
（Ｐ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）と；前記投影光
学系を保持するとともに、前記定盤に搭載された架台
（１８）と；を更に備えていても良い。かかる場合に
は、ステージ装置を定盤上から取り外すことにより、架
台に保持された投影光学系あるいはそのまわりの光学部
材、例えばアライメント系等のメンテナンス作業が容易
になる。

【００１５】この場合において、請求項３に記載の発明
の如く、前記ステージ装置（１６）は、前記基板（Ｐ）
を保持して移動する移動部材（１４）を有し、前記ステ
ージ装置と前記架台（１８）とは、それぞれ異なる防振
部材（２２、２４）を介して前記定盤（２０）に搭載さ
れていることが望ましい。かかる場合には、ステージ装
置と前記架台とは、それぞれ異なる防振部材を介して定
盤に搭載されているので、移動部材の加減速時に生ずる
反力に起因する振動が、架台側に伝わらなくなり、その
振動に基づく投影光学系の光軸ずれ等が生じるのを防止
することができる。

【００１６】上記請求項１に記載の露光装置において、
請求項４に記載の発明の如く、前記ステージ装置（１
６）が、ベース部材（４０）と、このベース部材上を移
動する移動部材（１４）とを有する場合に、前記ベース
部材の前記定盤（２０）と対向する面に凹部（４０ａ、
４０ｂ）が形成されていても良い。かかる場合には、ベ
ース部材の凹部に搬送用のフォークリフトのフォークを
係合させることができるので、ステージ装置を定盤上の
所望の位置に確実に搬送することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図
１、図２に基づいて説明する。図１には、一実施形態に
係る露光装置１０の構成が一部破断して概略的に示され
ている。

【００１８】この露光装置１０は、液晶ディスプレイ製
造用のステップ・アンド・リピート方式の投影露光装
置、いわゆる液晶ステッパである。

【００１９】この露光装置１０は、マスクとしてのレチ
クルＲを照明する照明系１２、レチクルＲを保持してＸ
Ｙ２次元面内で微動するレチクルステージＲＳＴ、レチ
クルＲのパターンを基板としてのガラスプレート（以
下、「プレート」という）Ｐ上に投影する投影光学系と
しての投影レンズＰＬ、及びプレートＰを保持してＸＹ
２次元方向に移動する移動部材としての基板テーブル１
４を含むステージ装置１６等を備えている。

【００２０】この露光装置１０では、照明系１２、レチ
クルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ等は、同一の架台
１８に搭載されているが、ステージ装置１６は架台１８
から分離されている。すなわち、架台１８は、定盤２０
上に配置された防振部材としての複数の架台防振パッド
２２によって支持され、ステージ装置１６は、定盤２０
上に配置された別の防振部材としての複数のステージ防
振パッド２４によって定盤２０の上面に平行に、すなわ
ち水平に支持されている。

【００２１】前記照明系１２は、不図示の光源、この光
源で発光した光をその第２焦点位置に集光する楕円鏡１
２ａ、この楕円鏡１２ａで集光された光の特定の波長の
みを選択的に透過させて露光光に変換する波長選択フィ
ルタ、その露光光の照度を均一化するオプティカルイン
テグレータ等を含む照度均一化光学系、視野絞り（レチ
クルブラインド）など（いずれも図示省略）を含み、所
定波長の露光光によりレチクルＲを均一な照度で照明す
る。この照明系１２は、架台１８の上面に照明保持部２
６を介して保持されている。

【００２２】前記架台１８の上壁の中央部には、上下方
向に断面円形の開口１８ａが形成され、この開口１８ａ
内にその上端部にフランジ部２８ａが設けられたレンズ
保持部２８が上方から挿入され、架台１８に保持されて
いる。レンズ保持部２８の中央部の上面側には所定深さ
の円形の凹部２８ｂが形成され、この凹部２８ｂの中央
部に凹部２８ｂより小径で上下方向に貫通する円形の開
口２８ｃが形成されている。この開口２８ｃ内に投影レ
ンズＰＬの下部が挿入され、その軸方向中央やや下端寄
りに設けられたフランジ部３０が凹部２８ｂの内底面に
当接する状態で、投影レンズＰＬがレンズ保持部２８に
よって保持されている。この場合、投影レンズＰＬの光
軸ＡＸと照明系１２の光軸ＩＸとが一致するように両者
の調整がなされている。

【００２３】レンズ保持部２８の上面には、円筒状のレ
チクル系保持部３２が立設され、このレチクル系保持部
３２の上面に前記レチクルステージＲＳＴを支持するレ
チクルベース３４が水平に固定されている。

【００２４】レチクルステージＲＳＴは、レチクルベー
ス３４上をモータ３６Ａ，３６ＢによってＸＹ２次元方
向に微少駆動されるようになっている。また、このレチ
クルステージＲＳＴ上方には、不図示のレチクル顕微鏡
が内蔵されたレチクルアライメント部３８が配置されて
いる。

【００２５】図２には、ステージ装置１６の斜視図が示
されている。この図２に示されるように、ステージ装置
１６は、矩形板状のベース部材４０と、このベース部材
４０の上面にＹ方向に延設されたＶフラットガイドに沿
ってＹ方向に移動するＹステージ４２と、このＹステー
ジ４２の上面にＸ方向に延設されたＶフラットガイドに
沿ってＸ方向に移動するＸステージ４４と、このＸステ
ージ４４の上面に搭載された前記基板テーブル１４と、
基板テーブル１４の上面に位置決めローラによって位置
決めされたプレートホルダ４６とを備えている。Ｙステ
ージ４２は、送りねじ４８Ｙを介してモータ５０によっ
て駆動され、Ｘステージ４４は送りねじ４８Ｘを介して
モータ５２によって駆動される。また、基板テーブル１
４は、不図示の駆動系によってＺ軸方向に沿って上下動
及びＺ軸回りに微少駆動されるようになっている。ま
た、基板テーブル１４の上面にはＸ移動鏡５４ＸびＹ移
動鏡５４Ｙがそれぞれ固定され、これらを介して不図示
のレーザ干渉計によって基板テーブル１４の位置が計測
される。

【００２６】さらに、本実施形態では、ベース部材４０
の底面にＹ方向に所定長さで延びる一対の凹部４０ａ、
４０ｂが形成されている。

【００２７】図１に戻り、各ステージ防振パッド２４の
上面には、横断面が矩形の突起部２４ａが形成され、こ
れに対応してベース部材４０の底面には、突起部２４ａ
が嵌合する凹部４０ｃが形成されている。すなわち、本
実施形態では、ステージ装置１６が、ステージ防振パッ
ド２４に対して着脱自在に搭載されるようになっている
とともに、ステージ防振パッド２４とステージ装置１６
との相対位置関係も一義的に定まるようになっている。

【００２８】また、前記定盤２０としては、図１に示さ
れるように、所定間隔で断面矩形でＹ方向に延びる中空
部が設けられたものが使用されている。この定盤２０
は、図１からもわかるように、ステージ防振パッド２４
と、架台防振パッド２２との位置関係を所定の関係に規
定する役目をも備えている。

【００２９】さらに、プレートＰの上方には、該プレー
トＰの４つのコーナーに対向する位置に、プレートアラ
イメントセンサＰＡＳが配置され、レンズ保持部２８に
よって保持されている。

【００３０】以上のようにして構成された本実施形態の
露光装置１０によると、プレートＰが載置されるステー
ジ装置１６がステージ防振パッド２４を介して着脱自在
に定盤２０上に搭載されていることから、ステージ装置
１６を定盤２０上から取り外すことにより、レンズ保持
部２８の下方に大きなスペースを作ることができ、これ
により投影レンズＰＬ、プレートアライメントセンサＰ
ＡＳ及びそれらに付属する光学部品等のメンテナンス時
の作業性が向上する。また、定盤２０として中空構造を
有するものが用いられているので、この定盤２０の中空
部にフォークリフトのフォーク等の搬送部材を挿入する
ことにより、露光装置１０を組み立てたままの状態で簡
単に搬送することができる。また、プレートＰが大型化
し、これに伴ってステージ装置１６が大型化した場合で
あっても、ステージ装置１６を定盤２０上から取り外し
た状態でステージ装置１６以外の部分を組み立てたまま
の状態で容易に搬送することができる。

【００３１】また、ステージ装置１６と架台１８とは、
それぞれステージ防振パッド２４、架台防振パッド２２
を介して定盤２０に搭載されていることから、ステージ
装置１６を構成するＸステージ４４又はＹステージ４２
の移動の際、例えば露光時のプレートＰの位置決めの際
のＸステージ４４又はＹステージ４２の加減速時に生ず
る反力に起因する振動が、架台１８側に伝わらなくな
り、その振動に基づく投影レンズＰＬの光軸ずれ等が生
じるのを防止することができ、これにより露光精度の向
上を図ることが可能になる。

【００３２】また、上記のようにステージ加減速時の反
力に起因する振動が、架台１８側に伝わらなくなるの
で、スループット向上のために、Ｘステージ４４、Ｙス
テージ４２の駆動速度を向上させる場合であっても、架
台１８及び照明保持部２６、レンズ保持部２８、レチク
ル系保持部３２の剛性をあまり高くしなくても良いの
で、それらの部材の軽量化が可能になる。

【００３３】また、ステージ装置１６を構成するベース
部材４０の下面（定盤２０と対向する面）に凹部４０
ａ、４０ｂが形成されていているので、図２に示される
ように、ベース部材４０の凹部４０ａ、４０ｂに搬送用
のフォークリフトのフォーク６０Ａ、６０Ｂを係合させ
ることができ、これにより、ステージ装置１６を定盤２
０上に位置決めされたステージ防振パッド２４上に確実
に搬送することができ、しかも、ステージ防振パッド２
４の上面の凸部２４ａに対しベース部材４０下面の凹部
４０ｃを嵌合させることにより、ワンタッチでステージ
装置４０を所定の位置に位置決めすることができる。

【００３４】また、ベース部材４０の凹部４０ａ，４０
ｂの寸法は、ステージ装置の搬送と露光装置１０の搬送
とを同じ搬送装置（フォークリフト）でできるように、
定盤２０の中空部の寸法と関連づけて決めるようにすれ
ば良い。

【００３５】なお、上記実施形態では、ステージ装置１
６が防振パッド２４を介して定盤２０上に着脱自在に搭
載される場合について説明したが、本発明がこれに限定
されることはなく、ステージ装置１６が定盤２０上に直
接に着脱自在に搭載されていても良い。また、防振パッ
ド２４を介してステージ装置１６が定盤２０上に搭載さ
れる場合であっても、防振パッド２４と定盤２０とを着
脱自在の構造にしても良い。

【００３６】また、上記実施形態では、定盤２０そのも
のが中空構造となっている場合について説明したが、こ
れに限らず、定盤を設置床に設置した状態で設置床と定
盤との間に空間が形成されるように、例えば定盤として
少なくとも２本の足を有する底壁の存在しない形状のも
のを用いても良い。

【００３７】また、上記実施形態では、本発明が液晶用
ステッパに適用された場合について説明したが、本発明
の適用範囲がこれに限定されることはなく、半導体用の
露光装置、その他の露光装置にも本発明は好適に適用で
きるものである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
搬送作業の容易化及び据え付け時間の短縮化並びにメン
テナンス性の向上を図ることができるという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の露光装置の全体構成を一部破断し
て概略的に示す図である。

【図２】図１のステージ装置を示す概略斜視図である。

【図３】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…露光装置、１４…基板テーブル（移動部材）、１
６…ステージ装置、１８…架台、２０…定盤、２２…架
台防振パッド（防振部材）、２４…ステージ防振パッド
（防振部材）、４０…ベース部材、４０ａ、４０ｂ…凹
部、Ｒ…レチクル（マスク）、Ｐ…プレート（基板）、
ＰＬ…投影レンズ（投影光学系）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクに形成されたパターンを基板に転
   写する露光装置であって、 前記基板が載置されるステージ装置と；前記ステージ装
   置が着脱自在に搭載されるとともに中空構造を有する定
   盤と；を備えたことを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記マスクのパターン像を前記基板上に
   投影する投影光学系と；前記投影光学系を保持するとと
   もに、前記定盤に搭載された架台と；を更に備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記ステージ装置は、前記基板を保持し
   て移動する移動部材を有し、 前記ステージ装置と前記架台とは、それぞれ異なる防振
   部材を介して前記定盤に搭載されていることを特徴とす
   る請求項２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記ステージ装置は、ベース部材と、こ
   のベース部材上を移動する移動部材とを有し、 前記ベース部材の前記定盤と対向する面には、凹部が形
   成されていることを特徴とする請求項１に記載の露光装
   置。