JPS6147633A - 投影露光装置及びこの装置における位置合わせ方法 - Google Patents
投影露光装置及びこの装置における位置合わせ方法Info
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- JPS6147633A JPS6147633A JP59167780A JP16778084A JPS6147633A JP S6147633 A JPS6147633 A JP S6147633A JP 59167780 A JP59167780 A JP 59167780A JP 16778084 A JP16778084 A JP 16778084A JP S6147633 A JPS6147633 A JP S6147633A
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- Japan
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- optical system
- optical
- selection means
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- 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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の分野]
本発明は、レチクルパターンまたはマスクパターンをウ
ェハに転写するための投影露光装置に関し、特に投影光
学系を用いたスルーザレンズ(TTL)方式の位置合わ
せを行なう投影露光装置に関する。
ェハに転写するための投影露光装置に関し、特に投影光
学系を用いたスルーザレンズ(TTL)方式の位置合わ
せを行なう投影露光装置に関する。
[発明の背景]
一般に、LSl、又はVLSI製造用の投影露光装置に
おいては、レチクルパターン(又はマスクパターン)は
115あるいは1/10程度の縮小倍率の投影レンズを
通してウェハに投影され、この時1枚のウェハ上には同
一パターンが繰り返し露光される。そのため、−回毎の
露光の前にレチクルとウェハの相対位置を投影レンズを
通して測。
おいては、レチクルパターン(又はマスクパターン)は
115あるいは1/10程度の縮小倍率の投影レンズを
通してウェハに投影され、この時1枚のウェハ上には同
一パターンが繰り返し露光される。そのため、−回毎の
露光の前にレチクルとウェハの相対位置を投影レンズを
通して測。
定し、位置合わせする必要が生じる。この作業を自動的
に行なうためにレチクル及びウェハには位置合わせのた
めのマークすなわちレチクルマーク及びウェハマークが
必要となる。しかも、通常、LSI、VLSIの製造工
程においては上記位置合わせ及び露光工程は複数目金ま
れているため、上記アライメントマークも前工程で使用
したマークとは異なる位置に順次複数個作り込まれるこ
とが多い。
に行なうためにレチクル及びウェハには位置合わせのた
めのマークすなわちレチクルマーク及びウェハマークが
必要となる。しかも、通常、LSI、VLSIの製造工
程においては上記位置合わせ及び露光工程は複数目金ま
れているため、上記アライメントマークも前工程で使用
したマークとは異なる位置に順次複数個作り込まれるこ
とが多い。
一般に投影露光装置の投影レンズには両テレセンタイプ
と片テレセンタイプの二種類があり、レチクル投影像の
ウェハ側主光線は、両テレセンタイプも片テレセンタイ
プもウェハ面に垂直に入射するが、レチクル側の主光線
は両テレセンタイプの場合はレチクル面に垂直であるの
に対し、片テレセンタイプの場合、光軸以外の像高では
レチクル面に対して垂直からはずれた傾きをもっており
、この傾きは像高によって変化する。
と片テレセンタイプの二種類があり、レチクル投影像の
ウェハ側主光線は、両テレセンタイプも片テレセンタイ
プもウェハ面に垂直に入射するが、レチクル側の主光線
は両テレセンタイプの場合はレチクル面に垂直であるの
に対し、片テレセンタイプの場合、光軸以外の像高では
レチクル面に対して垂直からはずれた傾きをもっており
、この傾きは像高によって変化する。
従って、従来投影レンズに片テレセンレンズを用い、レ
チクルとウェハの相対位置を検出するためレンズを通し
てウェハマークの光信号を検出する場合、ウェハマーク
の像高が変わると、レチクル側主光線は光軸以外の像高
ではレチクル面に対し垂直からはずれた傾きをもってお
り、この傾きが像高により変化するためウェハマークの
光信号選択手段に入射する光信号の光軸位置が変化し正
しい光信号検出ができなくなるという欠点があった。
チクルとウェハの相対位置を検出するためレンズを通し
てウェハマークの光信号を検出する場合、ウェハマーク
の像高が変わると、レチクル側主光線は光軸以外の像高
ではレチクル面に対し垂直からはずれた傾きをもってお
り、この傾きが像高により変化するためウェハマークの
光信号選択手段に入射する光信号の光軸位置が変化し正
しい光信号検出ができなくなるという欠点があった。
また投影レンズに両テレセンレンズを用い、レンズを通
してウェハマークの光信号を検出する場合であっても、
レンズにテレセン度誤差がある場合にはウェハマークの
像高が変わると光信号選択手段に入射する光信号の光軸
位置がテレセン度誤差分だけ変化するため、片テレセン
タイプのレンズを用いた場合と同様に光信号選択手段に
対重゛る光信号の結像位置がずれてしまい正しい光信号
の検出ができなくなるという欠点があった。
してウェハマークの光信号を検出する場合であっても、
レンズにテレセン度誤差がある場合にはウェハマークの
像高が変わると光信号選択手段に入射する光信号の光軸
位置がテレセン度誤差分だけ変化するため、片テレセン
タイプのレンズを用いた場合と同様に光信号選択手段に
対重゛る光信号の結像位置がずれてしまい正しい光信号
の検出ができなくなるという欠点があった。
[発明の目的]
本発明は、上述の従来例の欠点を除去し、投影レンズの
テレセン度特性による光信号結像位置の変動に応じて光
信号選択手段の位置を自動的に補正する機能を持ち、こ
の光信号選択手段がレチクルとウェハの相対位置合わせ
信号を常に最適位置で検出することのできる投影露光装
置を提供することを目的とする。
テレセン度特性による光信号結像位置の変動に応じて光
信号選択手段の位置を自動的に補正する機能を持ち、こ
の光信号選択手段がレチクルとウェハの相対位置合わせ
信号を常に最適位置で検出することのできる投影露光装
置を提供することを目的とする。
[実施例の説明コ
以下、本発明を実施例についてより具体的に説明する。
第1図は、レチクルとウェハの相対位置検出のために投
影レンズを通してウェハマークの光信号を検出する装置
において、ウェハマークの光信号光軸とアライメント光
学系光軸が一致している状態を示す。
影レンズを通してウェハマークの光信号を検出する装置
において、ウェハマークの光信号光軸とアライメント光
学系光軸が一致している状態を示す。
レーザ1から発射されたアライメント光はレンズ2を通
過した後、ポリゴンミラー3、ミラー4、対物レンズ5
を介してレチクル6に照射される。
過した後、ポリゴンミラー3、ミラー4、対物レンズ5
を介してレチクル6に照射される。
レチクル6にはウェハ8との位置合わせ用マークが設け
てあり、レチクル6を通過したアライメント光は投影レ
ンズ7を介してウェハ8のスクライブエリアに設けられ
たウェハマークに照射される。
てあり、レチクル6を通過したアライメント光は投影レ
ンズ7を介してウェハ8のスクライブエリアに設けられ
たウェハマークに照射される。
なおウェハ8は試料台9に載せられている。ウェハマー
クでの反射光、すなわちウェハマークからの光信号は投
影レンズ7を通り入射光と同じ道を通ってミラー4に達
し、ミラー4により入射時とは別光路に導かれ、レンズ
10を通ってレチクル6とウェハ8の相対位置を検出す
るための光信号選択手段11及び選択された光を電気信
号に変換する光電変換手段12に入射する。この光電変
換手段の出力を電気的に処理することにより、レチクル
6とウェハ8の相対位置が検出される。
クでの反射光、すなわちウェハマークからの光信号は投
影レンズ7を通り入射光と同じ道を通ってミラー4に達
し、ミラー4により入射時とは別光路に導かれ、レンズ
10を通ってレチクル6とウェハ8の相対位置を検出す
るための光信号選択手段11及び選択された光を電気信
号に変換する光電変換手段12に入射する。この光電変
換手段の出力を電気的に処理することにより、レチクル
6とウェハ8の相対位置が検出される。
第2図は、本発明の一実施例に係る投影露光装置の概略
のブロック構成を示づ。同図の装置は、投影光学系光軸
に対してアライメント光学系光軸を変化させる場合に前
記光信号選択手段11の位置を投影レンズ7のテレセン
度特性に応じたI& iH粒位置自動補正する機能を有
している。なお、符号1〜12は第1図と同一である。
のブロック構成を示づ。同図の装置は、投影光学系光軸
に対してアライメント光学系光軸を変化させる場合に前
記光信号選択手段11の位置を投影レンズ7のテレセン
度特性に応じたI& iH粒位置自動補正する機能を有
している。なお、符号1〜12は第1図と同一である。
前記第1図で説明したウェハマークの光信号光軸とアラ
イメント光学系光軸が一致している像高aから、第2図
に示すような像高すにウェハマークの像高が変化した場
合、投影レンズ7のテレセン度特性により、光信号選択
手段11に入射するウェハマークの光信号光軸位置が変
化する。そのため、光信号選択手段11に対する光信号
結像位置がΔXだけずれてしまい正しい光信号検出がで
きなくなってしまう。本実施例において、ウェハマーク
からの光信号に対する光信号選択手段11の位置の自動
補正は次のような方法で与えられる。
イメント光学系光軸が一致している像高aから、第2図
に示すような像高すにウェハマークの像高が変化した場
合、投影レンズ7のテレセン度特性により、光信号選択
手段11に入射するウェハマークの光信号光軸位置が変
化する。そのため、光信号選択手段11に対する光信号
結像位置がΔXだけずれてしまい正しい光信号検出がで
きなくなってしまう。本実施例において、ウェハマーク
からの光信号に対する光信号選択手段11の位置の自動
補正は次のような方法で与えられる。
即ち、投影光学系光軸に対してアライメント光学系光軸
が変化した場合、まず投影光学系光軸とアライメント光
学系光軸の相対位置を知る手段13により両光学系光軸
の相対位置データを知り、得られた両光学系光軸の相対
位置データをコントローラ14に送る。コントローラ1
4では両光学系光軸の相対位置データと投影レンズ7の
特性データから光信号の光軸位置と光信号選択手段11
の位置のずれ量ΔXを算出する。コントローラ14で算
出された光信号の光軸位置と光信号選択手段11の位置
のずれ量ΔXから位置補正機構15の駆動量を制御する
ことで光信号選択手段11を投影レンズ7のテレセン度
特性に応じた最適位置に自動位置補正可能ならしめる。
が変化した場合、まず投影光学系光軸とアライメント光
学系光軸の相対位置を知る手段13により両光学系光軸
の相対位置データを知り、得られた両光学系光軸の相対
位置データをコントローラ14に送る。コントローラ1
4では両光学系光軸の相対位置データと投影レンズ7の
特性データから光信号の光軸位置と光信号選択手段11
の位置のずれ量ΔXを算出する。コントローラ14で算
出された光信号の光軸位置と光信号選択手段11の位置
のずれ量ΔXから位置補正機構15の駆動量を制御する
ことで光信号選択手段11を投影レンズ7のテレセン度
特性に応じた最適位置に自動位置補正可能ならしめる。
第3図に本発明の光信号選択手段(以下ストッパと呼ぶ
)11の自動位置補正の動作フローを示す。
)11の自動位置補正の動作フローを示す。
この動作の制御は第2図のコントローラ14にて行なわ
れるが、コントローラ14は図示しないマイクロプロセ
ッサ及びメモリ回路等から成っている。
れるが、コントローラ14は図示しないマイクロプロセ
ッサ及びメモリ回路等から成っている。
メモリ回路には、現在位置メモリ、前回位置メモリ及び
ストッパ位置メモリ等が含まれている。
ストッパ位置メモリ等が含まれている。
第3図のステップ301にてA−ドアライメン1〜が開
始されると、まずステップ302にてアライメント光学
系の現在位置を検知する。これは第2図の13で示した
投影光学系光軸とアライメント光学系光軸の相対位置を
知る手段により位置検知が行なわれる。具体的には第2
図のミラー4、対物レンズ5を駆動するステッピングモ
ータ(不図示)の駆動パルス数を現在位置メモリに記憶
することにより(不図示のフォトスイッチ等を原点とし
て)アライメント光学系の位置がわかる。従つ゛C実際
にはステップ302にて、マイクロプロセッサは現在位
置メモリを読み出す。次にこの読み出した現在位置は前
回ストッパを駆動したときのアライメント光学系の位置
(以下前回位置という)と同じか否かステップ303で
判別する。この前回位置は、後述するステップ307で
前回位置メモリに書き込まれたデータを読み出すことに
よって行なわれる。
始されると、まずステップ302にてアライメント光学
系の現在位置を検知する。これは第2図の13で示した
投影光学系光軸とアライメント光学系光軸の相対位置を
知る手段により位置検知が行なわれる。具体的には第2
図のミラー4、対物レンズ5を駆動するステッピングモ
ータ(不図示)の駆動パルス数を現在位置メモリに記憶
することにより(不図示のフォトスイッチ等を原点とし
て)アライメント光学系の位置がわかる。従つ゛C実際
にはステップ302にて、マイクロプロセッサは現在位
置メモリを読み出す。次にこの読み出した現在位置は前
回ストッパを駆動したときのアライメント光学系の位置
(以下前回位置という)と同じか否かステップ303で
判別する。この前回位置は、後述するステップ307で
前回位置メモリに書き込まれたデータを読み出すことに
よって行なわれる。
もし、ステップ303にて前回位置と現在位置が異なっ
ていればステップ304へ進み現在のアライメント光学
系の位置に対応するストッパ位置をテーブルを読み出し
て算出する。このテーブルは予めメモリ内に形成されて
いるもので、アライメント光学系の位置をメモリのアド
レスに、そしてストッパ位置をメモリのデータに対応し
て書き込んだものである。
ていればステップ304へ進み現在のアライメント光学
系の位置に対応するストッパ位置をテーブルを読み出し
て算出する。このテーブルは予めメモリ内に形成されて
いるもので、アライメント光学系の位置をメモリのアド
レスに、そしてストッパ位置をメモリのデータに対応し
て書き込んだものである。
次にステップ305にて後述のステップ307にて書き
込まれているストッパ位置メモリから前回のストッパ位
置を読み出し、ステップ305にてこの前回ストッパ位
置とステップ304でテーブルから読み出したストッパ
位置との差を計算しストッパ駆動量を計算する。この計
算値をもとにステップ306にてストッパ11を駆動す
る。このストッパ11の駆動もステッピングモータによ
り行なう。次にステップ307にて駆動した後のストッ
パの位置をストッパ位置メモリに、またこの時の7ライ
メント光学系の位置を前回位置メモリに書き込む。ここ
で、アライメント光学系の位置を前回位置メモリに書き
込むのはオートアライメント時以外例えば観察時にもア
ライメント光学系が移動し、現在位置メモリの内容が書
き換えられる可能性があるからである。このようにして
ステップ301〜307で本発明の光信号選択手段11
の自動位置補正が行なわれた後、あるいはステップ30
3で現在位置が前回位置に等しいものと判別したときは
ステップ308へ進んでオートアライメントを実行し、
ステップ309にてオートアライメントを終了する。
込まれているストッパ位置メモリから前回のストッパ位
置を読み出し、ステップ305にてこの前回ストッパ位
置とステップ304でテーブルから読み出したストッパ
位置との差を計算しストッパ駆動量を計算する。この計
算値をもとにステップ306にてストッパ11を駆動す
る。このストッパ11の駆動もステッピングモータによ
り行なう。次にステップ307にて駆動した後のストッ
パの位置をストッパ位置メモリに、またこの時の7ライ
メント光学系の位置を前回位置メモリに書き込む。ここ
で、アライメント光学系の位置を前回位置メモリに書き
込むのはオートアライメント時以外例えば観察時にもア
ライメント光学系が移動し、現在位置メモリの内容が書
き換えられる可能性があるからである。このようにして
ステップ301〜307で本発明の光信号選択手段11
の自動位置補正が行なわれた後、あるいはステップ30
3で現在位置が前回位置に等しいものと判別したときは
ステップ308へ進んでオートアライメントを実行し、
ステップ309にてオートアライメントを終了する。
[実施例の変形例]
なお、前記実施例では光信号選択手段11を投影レンズ
7のテレセン度特性に応じた最適位置に自動位置補正す
る例を示したが、光信号選択手段11と光電変換手段1
2を7体で駆動させても同様な効・果が得られることは
明瞭であり、さらに光信号選択手段11を駆動すること
に代えて光信号選択機能を有する光電変換手段12を駆
動させても全く同様な効果を得ることができる。
7のテレセン度特性に応じた最適位置に自動位置補正す
る例を示したが、光信号選択手段11と光電変換手段1
2を7体で駆動させても同様な効・果が得られることは
明瞭であり、さらに光信号選択手段11を駆動すること
に代えて光信号選択機能を有する光電変換手段12を駆
動させても全く同様な効果を得ることができる。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば投影レンズのテレセ
ン度特性によるウェハマークの光信号の結像位置変化が
あっても常時光信号選択手段を最良位置に位置決め可能
であり、かつ高度なレチクルとウェハのアライメント精
度を維持することが可能な投影露光装置を実現させるこ
とができる。
ン度特性によるウェハマークの光信号の結像位置変化が
あっても常時光信号選択手段を最良位置に位置決め可能
であり、かつ高度なレチクルとウェハのアライメント精
度を維持することが可能な投影露光装置を実現させるこ
とができる。
第1図はウェハマークの光信号光軸と7ライメント光学
系光軸が一致している場合のウェハマークの光信号検出
を説明する図、第2図は本発明の一実施例のブロック図
、第3図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャー
トである。 1・・・レーザ、 2・・・レンズ、3・・
・ポリゴンミラー、 4・・・ミラー、5・・・対物レ
ンズ、 6・・・レチクル、7・・・投影レンズ、
8・・・ウェハ、9・・・試料台、 1
0・・・レンズ、11・・・光信号選択手段、 12・
・・光電変換手段、13・・・投影光学系光軸とアライ
メント光学系光軸の相対位置を知る手段、 14・・・コントローラ、 15・・・位置補正機構
。
系光軸が一致している場合のウェハマークの光信号検出
を説明する図、第2図は本発明の一実施例のブロック図
、第3図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャー
トである。 1・・・レーザ、 2・・・レンズ、3・・
・ポリゴンミラー、 4・・・ミラー、5・・・対物レ
ンズ、 6・・・レチクル、7・・・投影レンズ、
8・・・ウェハ、9・・・試料台、 1
0・・・レンズ、11・・・光信号選択手段、 12・
・・光電変換手段、13・・・投影光学系光軸とアライ
メント光学系光軸の相対位置を知る手段、 14・・・コントローラ、 15・・・位置補正機構
。
Claims (1)
- レチクルパターンまたはマスクパターンをウェハに転写
するための投影光学系と、該投影光学系を介してレチク
ルまたはマスクとウェハの相対位置合わせ信号を検出す
るための、光信号選択手段及び選択された光信号を電気
信号に変換する光電変換手段を有するアライメント光学
系と、上記投影光学系の光軸と上記アライメント光学系
の光軸との相対位置を検知する手段と、アライメント光
学系光軸と投影光学系光軸との相対位置データと投影光
学系の特性データから光信号の光軸位置を上記光信号選
択手段の位置座標に換算する手段を有し、投影光学系光
軸に対してアライメント光学系光軸位置を変化させる場
合に、上記光信号選択手段の位置を自動的に補正するこ
とを特徴とする投影露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167780A JPS6147633A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 投影露光装置及びこの装置における位置合わせ方法 |
| US06/763,710 US4717257A (en) | 1984-08-13 | 1985-08-08 | Alignment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167780A JPS6147633A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 投影露光装置及びこの装置における位置合わせ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147633A true JPS6147633A (ja) | 1986-03-08 |
| JPH051610B2 JPH051610B2 (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15855969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59167780A Granted JPS6147633A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 投影露光装置及びこの装置における位置合わせ方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4717257A (ja) |
| JP (1) | JPS6147633A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090097005A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and correction apparatus |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6139021A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Canon Inc | 光学装置 |
| US4937618A (en) * | 1984-10-18 | 1990-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment and exposure apparatus and method for manufacture of integrated circuits |
| JPH0627904B2 (ja) * | 1986-02-06 | 1994-04-13 | 旭光学工業株式会社 | レーザービームの走査光学系 |
| JPS63229816A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Nikon Corp | アライメント装置 |
| JP2514037B2 (ja) * | 1987-07-02 | 1996-07-10 | キヤノン株式会社 | 検知光学系 |
| US5684556A (en) * | 1994-06-02 | 1997-11-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing liquid crystal device |
| JP3352286B2 (ja) * | 1995-07-13 | 2002-12-03 | キヤノン株式会社 | 位置制御方法及び装置並びにそれを使用した半導体製造装置 |
| US5748323A (en) * | 1997-01-23 | 1998-05-05 | Advanced Micro Devices | Method and apparatus for wafer-focusing |
| EP3162347A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-03 | Sage Products LLC | Apparatus and system for lifting, moving, turning, and positioning a patient |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2843282A1 (de) * | 1977-10-05 | 1979-04-12 | Canon Kk | Fotoelektrische erfassungsvorrichtung |
| JPS58108745A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-28 | Canon Inc | 転写装置 |
-
1984
- 1984-08-13 JP JP59167780A patent/JPS6147633A/ja active Granted
-
1985
- 1985-08-08 US US06/763,710 patent/US4717257A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090097005A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and correction apparatus |
| US8149380B2 (en) * | 2007-10-10 | 2012-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and correction apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4717257A (en) | 1988-01-05 |
| JPH051610B2 (ja) | 1993-01-08 |
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