JPS5825637A - 投影焼付装置 - Google Patents

投影焼付装置

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JPS5825637A
JPS5825637A JP56124212A JP12421281A JPS5825637A JP S5825637 A JPS5825637 A JP S5825637A JP 56124212 A JP56124212 A JP 56124212A JP 12421281 A JP12421281 A JP 12421281A JP S5825637 A JPS5825637 A JP S5825637A
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JP
Japan
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mask
wafer
guide
pats
optical system
Prior art date
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JP56124212A
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English (en)
Inventor
Junji Isohata
磯端 純二
Sekinori Yamamoto
山本 碩徳
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to DE19823202887 priority patent/DE3202887A1/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
  • Projection-Type Copiers In General (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】 本発明は、IC,LSI,超LSI等の半導体回路素子
製造用の投影焼付装置、特にマスクの一部の偉又は全体
の像をウニ・・一部に形成する結像光学系を使用し、マ
スク,ウェハーを一体として又はこれ等の一方だけを該
結像光学系に対して相対的に移動させ、ウェハー上にマ
スクの像を投影する焼付装置に関するものである。
マスクの一部の像をウェハー上に形成し、結像光学系に
対して相対移動させる焼付装置は昭和52年10月6日
に本件出願人によって出願され、昭和54年4月27日
に特開昭54 − 53867号として公開されている
。又、マスクの全体縮小像をウェハーの一部に形成し、
結像光学系とマスクを一体にして、これ等に対して相対
的にマスクを段階的に移動させ、多数のマスク像をウェ
ハーに焼付けるいわゆるステッパー投影焼付装置が知ら
れている。
この様な走査型投影焼付装置において被移動部材をガイ
ド手段で規制する必要がある。
このため、例えば前記特開昭54 − 55867号の
投を移動自在に支持しこれをガイドレールに沿って移動
させるものである。従って、このガイドレールの精度が
悪い場合マスク,ウェハーは光学系に対して場所的に2
次元方向に傾き場所的にマスク像にずれが生じる。この
ため2本のガイドレールの直線性は厳しく精度管理が必
要である。
又、カイトレールが精度良く製造されていても長年の使
用による経年変化等によってガイドの精度が低下する場
合も生じる。
本発明はこの点に鑑みなされたもので、その目的バカイ
ドレールの精度に問題があってもマスク。
ウェハー、結像光学系等を正確に移動可能な投影焼付装
置を提供するものである。そして、この目的はガイドレ
ールに沿って移動する摺動子に複数の浮上子を設け、こ
の複数個の浮上子の浮動力を制御し摺動子の姿勢を変え
てガイドレールの非直線性を補償するものである。従っ
て、本発明の投影焼付装置は、マスク、ウェハー、結像
系等の移動ニピッチング、ヨーインクが生ぜず良好なマ
スク像がウェハー上に形成される。
以下本発明の一実施例を添付した図面を使用して説明す
る。
第1図は本発明の装置の光学配置を示す図で、1はマス
ク照明用光源光学系であり、この光源光学系1は水平な
軸2に沿って、球面ミ2−′5、円弧状水銀ランプ4、
レンズ5.45度ミラー6、レンズ7が配置されている
。尚、図面に示していないがこの光源光学系はウェハー
に対して感光性を有する光を除法するフィルターを有し
、このフィルターはマスク、ウェハーのアライメント時
にこの照明光路中に挿入される。8は上部水平面上に配
置されたマスクでちる。このマスク8は公知のマスク保
持具(不図示)によって保持されている。9はマスク8
の像をウェハー10上に形成するミラー結像光学系であ
る。このミラー結像光学系は2枚の45度ミラー11.
12及び凸面鏡13、凹面鏡14から構成されている。
15はこれら凸。
四面mis、i4の共通光軸である。この光軸15は上
、下水平面に平行である。尚、ミラー結像光学系の詳細
は特電11ffi8−120!19に詳細されているの
で説明を省略する。ウェハー10は公知のウェハー保持
具によって保持されている。そして、このウェハー保持
具は通常の保持具と同様にX、Y、θ方向に微調整可能
である。16はマスク、ウェハー8.10が所定の位置
関係であるが否かを判断するため、アライメント時にレ
ンズ7とマスク8の間の光路中に挿入される顕微鏡光学
系である。
マスク、ウェハー8,10が所定の関係にない場合、先
に述べたウェハー保持具のX、Y、θ調選部材により、
マスクに対してウェハーを調整移動させて所定のl;l
係にする様にする。
次に本発+71’lの装置の外観が示された第2図を説
明する。第2図中、2oは2ンブハウスでこの中に第1
図の照明光学系が配置されている。21はアライメント
用顕微鏡が配置されているユニットである。このユニッ
トは紀1図の光軸15に沿って前後に移動可能に支持さ
れている。22はマスク支持具、25はウェハー支持具
である。これ等支持具22.25は結合部材24によっ
て一体的に移動する如く連結されている。ここで支持具
22.23は一体的に移動するが、ウェハーは支持具2
6に対して微少移動可能であることに注意すべきである
。25は結合部材24に固定されたアームである。この
アーム25は流体ベアリングを介してガイド手段26に
よって支持されている。
従って、ガイド手段26に沿ってマスク、ウェハー支持
具22.2!lは一体的に水平に、直線的に移動される
。27はミラー結像光学系を収納する筒である。28は
基台、29はターンテーブル、60はオートフィーダー
である。このオートフィーダーによってウェハーはター
ンテープA/29を介してウェハー支持具上に自動的に
供給される。
第5図には第2図の断面略図が示されている。
7−125はガイド部材26に空気ベアリングを介して
浮上している。31は空気ベアリングのバットである。
このバットは不図示の高圧空気源に接続し高圧空気を流
出する。
第4図、第5図に浮上したマスク、ウェハー支持具22
.23をガイド部材26に沿って移動させる機構が示さ
れている。マスク、ウェハー支持具22.23は錘52
によって図面の左方向に引張られている。65はマスク
、ウェハー支持具22.23を右方向に移動させるため
の駆動棒である。この駆動棒66は駆動ロー254によ
って右方向に移動される。35.、!;6は案内ローラ
でローラ66はスプリング57によって駆動ロー2方向
に引張られている。
駆動ロー254は第5図のモーター68によって駆動さ
れる。モーター38の回転力はプーリー39、ウオーム
40.ギヤ41を介して駆動ローラに伝達される。そし
て、このモーター38はマスク、ウニ・・−支持体22
.25に取り付けられた位置検出用のマグネスケールと
ロータリーエンコーダ45によってそのスピードが制御
される。
次に第6図以下を使用してガイド部材、摺動部材につい
て更に詳しく説明する。
アーム25の摺動部材50には、第6図に示す如く、バ
ット61が前後に2個づつ配置されている。説明を簡単
にするために、前後のバット61の給気圧制御によりピ
ッチング方向の姿勢を制御することを例にとり説明しよ
う。
バット61とガイド26との間隙はバットの給気圧と移
動部の重量により決定される。移動部の重量が変わらな
い場合、給気圧が増せば間隙は広がり給気圧が下れば間
隙は狭くなる。この原理を利用したのが本発明である。
第7図は本発明の制御をしない場合の摺動部材50の挙
動である。給気圧の変動がなければバットとガイドの間
隙dは移動位置によらず常に一定である。そのため軸受
の移動精度はガイドの精度により決定される。従って、
この第7図の場合、摺動部#31は凸状に湾曲したガイ
ドレール26に沿った凸湾曲状の移動を行う。
第8図は本発明の制御をした場合の摺動部材50の挙動
である。ガイド26の形状が凸湾曲状の場合、移動開始
位置では後バットの給気圧を高く、前バットの給気圧を
低くシ、移動にともなって後バットの給気圧を低く、前
バットの給気圧を高くしていく、すると制御のない場合
は、第7図に示すθという角度のピッチング精度が、こ
の制御によりOに修正可能である。
次にガイドの形状が第9図のように凹湾曲状の場合、移
動開始位置では後バットの給気圧を低く、前バットの給
気圧を高くシ、移動にともなって後バットの給気圧を高
く、前バットの給気圧を低くすればよい。また、ガイド
の形状が凹凸の繰り返しの形状の場合には、第7.第8
図における制御を交互に行えばよい。
次にバットの給気圧の制御の6つの方法について述べる
第10図はバットとガイドの間隙を電気マイクロ51に
て直接測定して姿勢を制御する第1の方法のブロック図
である。ここで指令値とは、摺動部材50の位置と姿勢
の関係を前もって測定しておき、姿勢を制御するには移
動位置によりどういう電気マイクロの電圧が必要である
かという指令値である。サーボ弁52とは電流値により
一次側の圧力が一定でも二次側の圧力を変動できるノズ
ルフシツバ−タイプの流量弁である。電気マイクロ51
とは空気容量タイプの非接触電気マイクロである出力は
25μm/1ovである。
その制御方法を詳細に説明すると、マグネスケール53
により現在の移動部材50の現在位置を検出し、前もっ
て決めているその位置の制御量を電気マイクロ51の電
圧になおして何V必要であるかという指令を出す、現在
その指令値が電気マイクロから出されていなければその
指令値との差分をアンプ54を通し、サーボ弁52を作
動することによりバット31への給気圧を増減し、移動
部材50の姿勢を目的の値に設定する。
第11図は、バットへの給気圧を直接設定して姿勢を制
御する第2の方法のブロック図である。
この方法は前記の電気マイクロを圧力センサー55に変
えただけである。第6の方法は測定器(レーザー干渉、
オートプリメーター等)により移動体の姿勢を現在情報
で検知し、流量サーボ弁により姿勢を制御する姿勢制御
方法である。
次いで、この装置の作動を説明する。
マス、マスク8とウェハー10の相互位置関係のアライ
メントが行われる。このアライメント時されている。又
この際、顕微鏡光学系16もレンズ7とマスク8の間に
挿入されている。この#rIw!。
鏡16によってマスク、ウェハー8.10のアライメン
トマークを観察し、両ア2イメントマークの調整をウェ
ハー支持具を操作することによって行う。マスク、ウェ
ハーのアライメント終了後、先述のフィルター及び顕微
鏡16は光路から退避する。これと同時に光源4は消灯
若しくは不図示のシャッタ一手段によって遮光される。
次いで、光源4の点灯、若しくはシャッターの開きによ
って、感光性の扇形光源像がマスク上に形成される。
この扇形光源像によって照明された部分のマスク像が反
射結像光学;f、13.14によりウェハー上に形成さ
れる。この状態でモータ−38カ月C71転し、駆動棒
3′5を定速度で移動させる。これによってマスク、ウ
ェハー支持体22.23はガイド部26に沿って移動す
る。この際、左側のガイド26の精度に問題があったと
して前に述べた方法によって、給気圧をそのガイドの湾
曲度に合せて個別に制御しているためピッチング及びロ
ーリング等は生じない。そして、この移動によってマス
クの全体仰がウエノ・−上に投影される。
以上の実施例では空気浮上子を例に取って説明
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の光学配置図、第2図は本発明の
装置の外観図、第6図は第2図の断面図、第4,5図は
それぞれ移動機構を示す図、第6図はガイドレールと摺
動部材を示す図、第7図はガイドレールに湾曲があった
場合の摺動部材の移動状態を示す図、第8図及び第9図
は本発明の摺動部材の移動状態を示す図、第10図及び
第11図は摺動部材の姿勢制御装置のブロック図である
。 図中、1は照明系、8はマスク、9は結像光学系、10
はウェハー、16はアライメントスコープ、22はマス
ク支持体、25はウェハー支持体、26はガイド部、6
1は浮上子である。 手qに どや

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マスク,ウェハーの少なくとも一方を移動手段に
    よって結像光学系の光軸に直角な面内で前記結像光学系
    に対して相対的に移動させウェハー上にマスク像を焼付
    ける投影焼付装置において、前記移動手段はガイド部材
    及び少なくとも1個が浮上力を個別に制御可能である複
    数個の浮上子を存する摺動部材を有していることを特徴
    とする投影焼付装置。
JP56124212A 1981-08-08 1981-08-08 投影焼付装置 Pending JPS5825637A (ja)

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GB08202345A GB2115941B (en) 1981-08-08 1982-01-27 Projection-printing
DE19823202887 DE3202887A1 (de) 1981-08-08 1982-01-29 Projektionsdruckgeraet

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