JP4318926B2 - Exposure method and exposure apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光方法及び露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラーフィルタ等の基板とフォトマスクとをプロキシミティギャップを介して対向させて露光を行う露光方法が知られている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−347020号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年、カラーフィルタの大型化に伴い、フォトマスクのサイズも大型化している。このため、プロキシミティ方式の露光において、カラーフィルタやフォトマスクの大型化の影響を考慮する必要がある。例えば、フォトマスクが大型化すると、フォトマスクの自重による撓み変形により、フォトマスクの露光面に亘ってプロキシミティギャップの均一性を確保することが困難となる。多面取りの基板を大型化した場合には、1枚の基板に対する露光回数も増加し、露光工程のタクトが低下する。基板とフォトマスクとの間隙を変化させる場合、当該間隙へ大気が流入、流出することにより、当該間隙の圧力の増減が緩和されるが、基板やフォトマスクが大型化すると、大気の流入、流出が圧力の増減の速さに追い着かず、間隙の圧力が著しく増減することがある。この場合、例えばフォトマスクがマスクホルダーから離脱したり、破損することもある。
【0005】
そこで、本発明は、大型のフォトマスクに適した露光方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0007】
本発明の露光方法は、複数の露光領域が設けられた基板(100)とフォトマスク(4)とを所定のプロキシミティギャップ(P)を介して対向させて前記複数の露光領域に対して順次露光を行う露光方法において、前記フォトマスクを囲むスリット状の第1ノズル(13)を介して給排気することにより前記基板と前記フォトマスクとの間隙の加減圧を行い、前記基板と前記フォトマスクとの間隙を調整し、開口が前記基板の表面と交差する方向に向けられた第2ノズル(16)を前記第1ノズルの外側であって前記第2ノズルの外周側の下端が前記第1ノズルの内周側の下端よりも高くなる位置に設け、前記第2ノズルから不活性ガスの噴出を行うことにより、上述した課題を解決する。
【0008】
本発明の露光方法によれば、基板とフォトマスクとの間隙の加減圧によって、間隙の圧力によりフォトマスクが下面から受ける力を調整可能である。従って、例えば、間隙の圧力を高めて大型のフォトマスクの自重による撓みを矯正することができる。また、基板とフォトマスクとの離間や接近に伴う間隙の圧力変化を緩和し、フォトマスクの脱落等を防止することもできる。しかも、本発明の露光方法では、フォトマスクの全周から間隙の加減圧を行うから、迅速に間隙の圧力を調整可能である。従って、間隙の圧力の変化に対して間隙の気体の流入、流出が追い着かない大型のフォトマスクに対して特に有効である。
【0009】
本発明の露光方法において、前記基板への露光開始前に前記フォトマスクの撓みが矯正されるように、前記基板と前記フォトマスクとの間隙における圧力を調整してもよい。この場合、フォトマスクの撓みが矯正されてから露光が開始されるため、フォトマスクが変形したままで露光されるという不都合を回避できる。なお、撓みが完全に矯正された後に露光が開始されてもよいし、適宜に設定したレベルまで矯正された後に露光が開始されてもよい。撓みが矯正されたことを確認後、露光を開始するようにしてもよいし、設定された露光開始時期に間に合うように撓み矯正を行ってもよい。
【0010】
本発明の露光方法において、大気圧にフォトマスクの単位面積あたりの重さを加算した圧力となるように、前記基板と前記フォトマスクとの間隙における圧力を調整してもよい。この場合、基板とフォトマスクとの間隙の気体がフォトマスクを押し上げる力は、大気圧とフォトマスクの重さによりフォトマスクに対して下方へ働く力と同じになる。従って、フォトマスクに働く力がキャンセルされて、自重による撓み変形が適正に矯正される。なお、間隙の圧力を上述した適正な圧力に保つためには、例えば、上述した適正な圧力で間隙に気体を噴出すればよい。また、フォトマスクの単位面積あたりの重さは、例えば、フォトマスクの材質の比重(比重量)にフォトマスクの厚さを乗算して求めればよい。
【0011】
本発明の露光方法において、前記基板と前記フォトマスクとの間隙を狭くするときには、前記フォトマスクの周囲から前記間隙の排気を行い、前記基板と前記フォトマスクとの間隙を広くするときには、前記フォトマスクの周囲から前記間隙へ給気を行うことで前記基板と前記フォトマスクとのギャップ調整を行ってもよい。
【0012】
基板とフォトマスクとを急激に接近又は離間させると、基板とフォトマスクとの間隙の気体がフォトマスクの周囲から流出、流入する時間的余裕が無く、間隙の圧力が上昇又は低下する。そして、間隙の圧力の上昇や低下がフォトマスクの脱落等を招くこともある。しかし、基板とフォトマスクとの接近、離間に合わせて間隙の排気、給気を行うことにより、圧力の上昇、低下が緩和され、フォトマスクの脱落等も防止される。換言すれば、基板とフォトマスクとを迅速に接近又は離間させることができる。しかも、本発明の露光方法では、フォトマスクの全周から間隙の給排気を行うから、迅速に間隙の圧力を調整可能である。従って、間隙の圧力の変化に対して間隙の気体の流入、流出が追い着かない大型のフォトマスクに対して特に有効である。
【0013】
本発明の露光装置は、複数の露光領域が設けられた基板(100)とフォトマスク(4)とを所定のプロキシミティギャップ(P)を介して対向させて前記複数の露光領域に対して順次露光を行う露光装置(1)において、開口が前記基板と前記フォトマスクとの間隙に臨み、前記フォトマスクを囲むスリット状の第1ノズル(13)と、前記第1ノズルを介して前記基板と前記フォトマスクとの間隙の給排気手段(6)と、前記第1ノズルの外側にスリット状に設けられ、開口が前記基板の表面と交差する方向に向けられた第2ノズルと、前記第2ノズルを介して前記基板の表面に不活性ガスを供給する気体供給手段と、を備え、前記第2ノズルは、外周側の下端が前記第1ノズルの内周側の下端よりも高い位置に設けられていることにより、上述した課題を解決する。
【0014】
本発明の露光装置によれば、上述した本発明の露光方法を実現可能である。
【0015】
本発明の露光装置において、前記フォトマスクは前記フォトマスクを囲むマスクホルダー(5)に保持され、前記第1ノズルは、前記フォトマスクの側壁(4b)と、前記マスクホルダーの内壁(11c)との間に間隙が設けられて形成されていてもよい。この場合、第1ノズルの内周側はフォトマスクの側壁によって形成されるから、マスクホルダーの構成を簡素にすることができる。しかも、第1ノズルはフォトマスクに隣接することになるから、フォトマスクと基板との間隙の給排気が確実に行われる。
【0016】
本発明の露光装置において、前記マスクホルダーの下端部(15)と前記基板とのギャップは、前記フォトマスクと前記基板とのギャップの5倍以下であってもよい。フォトマスクと基板との間隙の圧力は、第1ノズルからの給排気量、ギャップ、スリットの長さ等によって決定される。ここで、マスクホルダーの下端部が下方に突出するほど、フォトマスクと基板との間隙を正圧に保つ観点では望ましいが、その一方で、マスクホルダーの下端部が基板に接触するおそれも生じる。しかし、マスクホルダーの下端部と基板とのギャップがフォトマスクと基板とのギャップの5倍以下であれば、フォトマスクと基板との間隙の圧力を正圧に保つことが可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を適用した露光装置1の構成を示す側面図である。露光装置1は、カラーフィルタ用の基板100に対して露光を行う装置として構成されている。
【0018】
基板100は、例えばガラス基板で構成され、ガラス基板の表面には顔料やレジストが薄膜状に成膜されている。基板100は、例えば厚さ1mm、面積4m2に形成されている。1枚の基板100からは、6枚のカラーフィルターが取り出される。このため、図5にも示すように、基板100上の6つの露光領域100a…100aに対して露光装置1により露光が行われる。
【0019】
図1の露光装置1は、基板100を載置するステージ2と、ステージ2をX軸方向、Y軸方向(図5参照)及び上下方向に駆動する駆動装置3と、ステージ2の上方に配置されたフォトマスク4と、フォトマスク4を保持するマスクホルダー5と、マスクホルダー5に給気を行うとともに、マスクホルダー5から排気を行う給排気装置6と、マスクホルダー5に窒素を供給する窒素供給装置7と、フォトマスク4の上方に配置された光源8と、制御装置9とを備えている。
【0020】
駆動装置3は例えば電動モータとして構成されている。給排気装置6は加圧、減圧ラインと圧力調整弁などで構成され、不図示の窒素タンクから所望の圧力で窒素を送り出すことが可能である。窒素供給装置7は例えば圧力調整弁を含んで構成され、不図示の加圧窒素タンクから所望の圧力で窒素を送り出すことが可能である。制御装置9は、自己の記憶領域に保持しているプログラム等に従って、駆動装置3、給排気装置6、窒素供給装置7及び光源8の動作を制御する。
【0021】
フォトマスク4は、図5に示すように、一つの露光領域100aを覆う大きさを有しており、露光領域100aと同じ面積の露光面4aにマスクパターンが形成されている。
【0022】
図2(a)はマスクホルダー5を示す断面図、図2(b)はマスクホルダー5を下方からみた平面図である。マスクホルダー5は、下段部11と、上段部12とを備えている。
【0023】
下段部11は断面形状を逆L字型に形成され、フォトマスク4を囲むように設けられている。下段部11は、フォトマスク4を保持するために吸着溝3を備えている。吸着溝3は下段部11の水平部11aの下面内側に設けられている。吸着溝3を介して不図示の真空ポンプによりフォトマスク4と水平部11aの下面との間のエア抜きを行うことにより、フォトマスク4は下段部11に吸着固定される。
【0024】
下段部11は、下方に開口するノズル13と、ノズル13に開口する気体流路14とを備えている。ノズル13は、下段部11の内壁11cとフォトマスク4の側壁4bとの間に間隙が設けられることにより形成され、フォトマスク4を囲むスリット状のノズルとなっている。気体流路14はノズル13の外周に沿って設けられている。気体流路14は全周に亘って連続してノズル13に開口していてもよいし、間欠的にノズル13に開口していてもよい。気体流路14は給排気装置6と接続されている。また、ノズル13の外周側(内壁11c)には下方に突出するエアダム15が設けられている。エアダム15はフォトマスク4の下面4dに比較して数十μm下方まで突出している。
【0025】
上段部12は断面形状を逆L字型に形成され、下段部11を囲むように設けられている。上段部12は、下方に開口するノズル16と、ノズル16に開口する気体流路17とを備えている。ノズル16は、上段部12の内壁12aと下段部11の外壁11dとの間に間隙が設けられることにより形成され、下段部11を囲むスリット状のノズルとなっている。ノズル16の外周側(内壁12a)の下端は、内周側(外壁11d)の下端よりも高くなっている。気体流路17はノズル16の外周に沿って設けられている。気体流路17は全周に亘って連続してノズル16に開口していてもよいし、間欠的にノズル16に開口していてもよい。気体流路17は窒素供給装置7と接続されている。
【0026】
以上の構成を有する露光装置1の動作状態を説明する。図3は、制御装置9が実行する露光処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば基板100がステージ2に載置されたときに開始される。
【0027】
まず、制御装置9は、フォトマスク4の下方に露光領域100a…100aのいずれか一つ(例えば図5の(1)の露光領域100a)が位置するように、駆動装置3の動作を制御してステージ2をXY平面上で移動させる(ステップS1)。このときのフォトマスク4と基板100との間隙は、例えば300μmである。ステップS2では、ステージ2を上昇させて、フォトマスク4と基板100との間隙がプロキシミティギャップP(図1参照)になるように調整する。プロキシミティギャップは例えば100μmであり、フォトマスク4と基板100との間隙は1秒程度で300μmから100μmまで狭められる。ステップS3では、光源8を駆動してフォトマスク4を介した露光を行う。ステップS4では、フォトマスク4と基板100との間隙がステップS1における間隙(300μm)になるまでステージを下降させる。このとき、フォトマスク4と基板100との間隙は1秒程度で100μmから300μmまで広げられる。ステップS5では、全ての露光領域100a…100aに対して露光が終了したか否か判定し、終了していないと判定したときは、ステップS1〜S4までを繰り返し、(2)から(6)までの露光領域100aに対する露光を順次実行する。
【0028】
基板100がフォトマスク4下にある間、制御装置9は給排気装置6を駆動して気体流路14を介した給排気を行うことにより、フォトマスク4と基板100との間隙の圧力を適宜な圧力に調整する。また、窒素供給装置7を駆動して、適宜な圧力で連続して気体流路17に窒素を送り込む。特に、ステージの上昇時(図3のステップS2)及び下降時(図3のステップS4)では、以下のように給排気装置6を駆動する。
【0029】
図4は、制御装置9が実行する圧力調整処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、基板100がステージ2に載置されたときに開始され、図3の露光処理と並行して実行される。また、この処理は、例えば、開始されてから図3の露光処理が終了するまでの間、0.1秒間隔で繰り返し実行される。
【0030】
制御装置9は、ステージ上昇中(図3のステップS2参照)であるか否かを判定する(ステップS11)。ステージ上昇中と判定した場合は、給排気装置6を駆動して、気体流路14から気体を排気する(ステップS12)。このときの排気量は、例えば、フォトマスク4と基板100との間隙の圧力がフォトマスク4の撓み変形を矯正可能な正圧になるように設定する。ステージ上昇中でないと判定した場合は、ステージ下降中(図3のステップS4参照)であるか否かを判定する(ステップS13)。ステージ下降中と判定した場合は、給排気装置6を駆動して、気体流路14へ窒素を送り込む(ステップS14)。
【0031】
以上のように、露光装置1では、光源8を駆動して露光する前に、フォトマスク4と基板100との間隙の圧力がフォトマスク4の撓み変形を矯正可能な静圧に調整される。従って、フォトマスク4の露光面4aに亘ってフォトマスク4と基板100とのプロキシミティギャップを均一にした状態で露光を行うことができる。
【0032】
しかも、露光装置1では、フォトマスク4の外周四辺から窒素を送り込むため、大型のフォトマスク4に対しても迅速に給気可能である。さらに、フォトマスク4と基板100との間隙の上部はエアダム15に囲まれているから、間隙に気体が保持されやすい。従って、間隙の圧力を一定に保つことが容易である。
【0033】
フォトマスク4と基板100との間隙の圧力は、フォトマスク4の撓み変形を矯正可能な静圧であればよいが、より好ましくは、以下の式に示す圧力になるように調整してもよい。
【数1】
【0034】
上式では、フォトマスクの材質比重(比重量)ρにフォトマスクの厚さtを乗算してフォトマスクの単位面積あたりの重さを求め、そのフォトマスクの単位面積あたりの重さと大気圧とを足し合わせた圧力を間隙の圧力の適正値としている。適正値において、間隙の気体がフォトマスク4を押し上げる力は、大気圧とフォトマスク4の重さによりフォトマスク4に対して下方へ働く力と同じになる。従って、フォトマスク4に働く力がキャンセルされて、自重による撓み変形が適切に矯正される。なお、間隙の圧力が上式の適正値以下であると、フォトマスク4の変形を十分に矯正することができず、以上となると、間隙の圧力が増大しすぎてマスクが凸状に変形する。また、フォトマスク4の平坦度が重力ベンドを矯正しても凸又は凹である事が判れば間隙の圧力を更に補正して精度を向上できる。
【0035】
基板100とフォトマスク4との間隙の圧力を上式の圧力に保つには、種々の方法を利用してよい。例えば上式の圧力でノズル13から窒素を送り込むように給排気装置6の動作を制御してもよい。間隙の圧力をモニタするとともに、そのモニタ結果に基づいて給排気装置6に対してフィードバック制御を行うことにより、間隙の圧力を上式の圧力に保ってもよい。間隙の圧力が上式の圧力に迅速に収束する給排気装置6の動作のパターンを実験等により予め求めておき、その動作を行うように給排気装置6を制御してもよい。
【0036】
また、露光装置1では、ステージを上昇させている間は駆動装置6を駆動してフォトマスク4と基板100との間隙から気体を排気し(ステップS12)、ステージを下降させている間は駆動装置6を駆動して間隙に窒素を供給している(ステップS14)。従って、ステージの上昇及び下降を短時間で実行することができる。
【0037】
具体的には、例えばフォトマスク4、基板100が大型化された場合(例えば基板サイズ1800×1500mm以上、マスクサイズ1100×1000mm以上)、ステップS2で基板100とフォトマスク4との間隙を1秒間で300μmから100μmまで狭めようとすると、間隙の気体がフォトマスク4の周囲から抜ける時間的余裕が無く、間隙の圧力が上昇してしまう。このとき、間隙の容積は1/3となるため、間隙の圧力は部分的には大気圧の3倍になり得る。このため、フォトマスク4に加わる力がマスクホルダー5のフォトマスク4を吸着固定する能力を超えてしまい、フォトマスク4の固定位置にずれが生じてしまう。ずれが生じると露光領域100a…100aの位置がずれてしまい、基板100をTFT基板と貼り合わせたときに、露光領域100a…100aとTFT基板に配置されたTFT回路との位置がずれてしまう。
【0038】
また、ステップS4で基板100とフォトマスク4との間隙を1秒間で100μmから300μmまで広げようとすると、間隙は負圧となるため、フォトマスク4がマスクホルダー5から脱落してしまい、フォトマスク4が破損してしまう。
【0039】
このような事態を防ぐために、ステップS2及びS4における間隙の変化を時間をかけて(例えば3秒)行ったとすれば、基板の露光作業に長時間を要することになる。特に、基板100では6つの露光領域に対して露光を行うから、ステップS2及びS4は1枚の基板100に対して12回行われ、作業時間の増加が累積される。このことは、1枚の基板100から複数枚のカラーフィルタを取り出すことにより、カラーフィルタ1枚に対する平均作業時間を短縮可能とする多面取りのメリットを減殺することにもなる。
【0040】
しかし、露光装置1では、ステップS2のステージ上昇時には間隙の気体を排気し、ステップS4のステージ下降時には間隙に気体を送り込むから、間隙の圧力変化の速さが緩和され、基板100とフォトマスク4との間隙を変化させる時間を短くできる。
【0041】
なお、ステージ上昇、ステージ下降における給排気においても、露光装置1はフォトマスク4の外周四辺から窒素を送り込むため、大型のフォトマスク4に対しても迅速に給排気可能である。
【0042】
ステージ上昇、ステージ下降におけるノズル13の給排気の量は、基板100とフォトマスク4との間隙の変化の速さや、フォトマスクの大きさ等の種々の条件を考慮して適宜に設定してよい。また、ステージ上昇中又はステージ下降中に連続して給排気を行わなくともよく、例えば、間隙の圧力が負圧となるときに給気を行い、間隙の圧力が正圧となるときに排気を行ってもよい。
【0043】
露光装置1では、基板100がフォトマスク4下にある間、ノズル13、16から窒素が噴出される。従って、ステージ2をXY軸方向に移動させたときに、フォトマスク4の上流側のノズル16から噴出された窒素が基板100とフォトマスク4との間隙に流入し、間隙は窒素で満たされる。さらに、露光時にはノズル13から間隙へ窒素が送り込まれる。このため、レジストの酸素阻害による感度低下が生じず、露光時間を短縮することができる。
【0044】
ノズル16からの噴出圧力は、フォトマスク4の変形を矯正するための間隙の圧力に影響を及ぼさない圧力にすることが望ましい。
【0045】
ノズル16の外周側(内壁12a)の下端は、内周側(外壁11d)の下端に比較して、基板100との間隔が大きい。従って、ノズル16の噴出圧力が何らかの原因により適正値より高くなっても、ノズル16から噴出された窒素は外周側に逃げるため、基板100とフォトマスク4との間隙の圧力に及ぼす影響は小さい。
【0046】
本発明は以上の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想と実質的に同一である限り、種々の形態で実施してよい。
【0047】
給排気装置6によって気体流路14に送り込まれる気体は窒素でなくともよい。また、ステップS1におけるステージ2の移動の際にもノズル13から窒素を送り込むようにしてもよい。
【0048】
基板100とフォトマスク4との間隙の圧力の調整は、数式1に示した圧力のように予め実験等により求められた適正圧力まで調整するものに限定されない。例えば、図3の露光処理の実行中にフォトマスク4の撓み変形をモニタし、その撓み変形を矯正するようにフィードバック制御等により間隙の圧力を調整してもよい。
【0049】
基板100がフォトマスク4下に入る時から露光時のギャップになるように制御しステップ移動時もこのギャップを維持する様制御すれば露光毎のギャップ調整動作が不要になるだけでなく矯正精度も向上し能率が向上する。
【0050】
マスクホルダーの下端部に突起部(エアダム15)を設けなくともよい。また、マスクホルダーの下端部はフォトマスク4の下面4dよりも下方に突出していなくともよい。マスクホルダーの下端部と基板とのギャップがフォトマスクと基板とのギャップの5倍以下であれば、フォトマスクと基板との間隙の圧力を正圧に保つことが可能である。例えば、プロキシミティギャップが100μmである場合、マスクホルダーの下端部と基板とのギャップは500μm以下であればよい。
【0051】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、基板とフォトマスクとの間隙の加減圧によって、間隙の圧力によりフォトマスクが下面から受ける力を調整可能である。従って、例えば、間隙の圧力を高めて大型のフォトマスクの自重による撓みを矯正することができる。また、基板とフォトマスクとの離間や接近に伴う間隙の圧力変化を緩和し、フォトマスクの脱落等を防止することもできる。しかも、本発明の露光方法では、フォトマスクの全周から間隙の加減圧を行うから、迅速に間隙の圧力を調整可能である。従って、間隙の圧力の変化に対して間隙の気体の流入、流出が追い着かない大型のフォトマスクに対して特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の構成を示す側面図。
【図2】図1の露光装置のマスクホルダーの構成を示す図。
【図3】図1の露光装置の制御装置が実行する露光処理の手順を示すフローチャート。
【図4】図1の露光装置の制御装置が実行する圧力調整処理の手順を示すフローチャート。
【図5】図1の露光装置のステージ上の様子を示す平面図。
【符号の説明】
1 露光装置
2 ステージ
4 フォトマスク
5 マスクホルダー
6 給排気装置
9 制御装置
13 ノズル
4b 側壁
11c 内壁
100 基板
P プロキシミティギャップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus.
[0002]
[Prior art]
An exposure method is known in which exposure is performed with a substrate such as a color filter and a photomask facing each other through a proximity gap (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-347020 A
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, with the increase in size of color filters, the size of photomasks has also increased. For this reason, it is necessary to consider the influence of enlargement of the color filter and the photomask in the proximity type exposure. For example, when the photomask is increased in size, it becomes difficult to ensure the uniformity of the proximity gap across the exposure surface of the photomask due to bending deformation due to the weight of the photomask. When a multi-sided substrate is increased in size, the number of times of exposure for one substrate also increases, and the tact time of the exposure process decreases. When changing the gap between the substrate and the photomask, the increase or decrease in the pressure in the gap is mitigated by the inflow and outflow of air into the gap. However, when the size of the substrate or photomask is increased, the inflow or outflow of air is increased. May not catch up with the rate of pressure increase or decrease, and the pressure in the gap may increase or decrease significantly. In this case, for example, the photomask may be detached from the mask holder or damaged.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an exposure method suitable for a large photomask.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0007]
In the exposure method of the present invention, a substrate (100) provided with a plurality of exposure regions and a photomask (4) are opposed to each other with a predetermined proximity gap (P), and the plurality of exposure regions are sequentially arranged. In the exposure method for performing exposure, the gap between the substrate and the photomask is increased / decreased by supplying and exhausting air through a slit-shaped first nozzle (13) surrounding the photomask, and the substrate and the photomask. The second nozzle (16) whose opening is directed in a direction intersecting the surface of the substrate is outside the first nozzle, and the lower end on the outer peripheral side of the second nozzle is the first nozzle. The above-described problem is solved by providing the nozzle at a position higher than the lower end on the inner peripheral side of the nozzle and ejecting the inert gas from the second nozzle.
[0008]
According to the exposure method of the present invention, the force applied to the photomask from the lower surface by the pressure of the gap can be adjusted by the pressure increase / decrease of the gap between the substrate and the photomask. Therefore, for example, it is possible to correct the deflection due to the weight of the large photomask by increasing the pressure of the gap. In addition, it is possible to reduce a change in the pressure of the gap caused by the separation and approach between the substrate and the photomask, and to prevent the photomask from dropping off. Moreover, in the exposure method of the present invention, the pressure in the gap is increased and decreased from the entire circumference of the photomask, so that the pressure in the gap can be adjusted quickly. Therefore, it is particularly effective for a large photomask in which inflow and outflow of gas in the gap cannot catch up with changes in the pressure in the gap.
[0009]
In the exposure method of the present invention, the pressure in the gap between the substrate and the photomask may be adjusted so that the deflection of the photomask is corrected before the exposure to the substrate is started. In this case, since the exposure is started after the deflection of the photomask is corrected, it is possible to avoid the inconvenience that the photomask is exposed while being deformed. Note that the exposure may be started after the deflection has been completely corrected, or the exposure may be started after being corrected to an appropriately set level. After confirming that the deflection has been corrected, the exposure may be started, or the deflection may be corrected in time for the set exposure start time.
[0010]
In the exposure method of the present invention, the pressure in the gap between the substrate and the photomask may be adjusted so as to be a pressure obtained by adding the weight per unit area of the photomask to the atmospheric pressure. In this case, the force with which the gas in the gap between the substrate and the photomask pushes up the photomask is the same as the force acting downward on the photomask due to the atmospheric pressure and the weight of the photomask. Therefore, the force acting on the photomask is canceled and the bending deformation due to its own weight is corrected appropriately. In order to keep the pressure of the gap at the appropriate pressure described above, for example, gas may be ejected into the gap at the appropriate pressure described above. Further, the weight per unit area of the photomask may be obtained, for example, by multiplying the specific gravity (specific weight) of the photomask material by the thickness of the photomask.
[0011]
In the exposure method of the present invention, when the gap between the substrate and the photomask is narrowed, the gap is evacuated from around the photomask, and when the gap between the substrate and the photomask is widened, the photomask is exhausted. may it line gap adjustment between the substrate and the photomask by performing air supply from the ambient of the mask to the gap.
[0012]
When the substrate and the photomask are abruptly approached or separated, there is no time for the gas in the gap between the substrate and the photomask to flow out and inflow from the periphery of the photomask, and the gap pressure increases or decreases. The increase or decrease in the gap pressure may cause the photomask to fall off. However, when the gap is exhausted and supplied in accordance with the approach and separation between the substrate and the photomask, the increase and decrease in pressure are alleviated and the photomask is prevented from falling off. In other words, the substrate and the photomask can be quickly approached or separated. Moreover, in the exposure method of the present invention, the gap pressure is supplied and exhausted from the entire circumference of the photomask, so that the gap pressure can be adjusted quickly. Therefore, it is particularly effective for a large photomask in which inflow and outflow of gas in the gap cannot catch up with changes in the pressure in the gap.
[0013]
In the exposure apparatus of the present invention, a substrate (100) provided with a plurality of exposure regions and a photomask (4) are opposed to each other through a predetermined proximity gap (P), and sequentially with respect to the plurality of exposure regions. In an exposure apparatus (1) that performs exposure, an opening faces a gap between the substrate and the photomask, and a slit-shaped first nozzle (13) that surrounds the photomask, and the substrate through the first nozzle A supply / exhaust means (6) for a gap with the photomask, a second nozzle provided in a slit shape outside the first nozzle, and an opening directed in a direction intersecting the surface of the substrate, and the second Gas supply means for supplying an inert gas to the surface of the substrate through the nozzle, and the second nozzle is provided at a position where the lower end on the outer peripheral side is higher than the lower end on the inner peripheral side of the first nozzle. to Rukoto have been , To solve the problems described above.
[0014]
According to the exposure apparatus of the present invention, the above-described exposure method of the present invention can be realized.
[0015]
In the exposure apparatus of the present invention, the photomask is held by a mask holder (5) surrounding the photomask, and the first nozzle includes a side wall (4b) of the photomask and an inner wall (11c) of the mask holder. A gap may be provided between them. In this case, since the inner peripheral side of the first nozzle is formed by the side wall of the photomask, the configuration of the mask holder can be simplified. In addition, since the first nozzle is adjacent to the photomask, the supply / exhaust of the gap between the photomask and the substrate is reliably performed.
[0016]
In the exposure apparatus of the present invention, the gap between the lower end portion (15) of the mask holder and the substrate may be not more than 5 times the gap between the photomask and the substrate. The pressure in the gap between the photomask and the substrate is determined by the supply / exhaust amount from the first nozzle, the gap, the length of the slit, and the like. Here, as the lower end portion of the mask holder protrudes downward, it is desirable from the viewpoint of keeping the gap between the photomask and the substrate at a positive pressure, but on the other hand, the lower end portion of the mask holder may come into contact with the substrate. However, if the gap between the lower end of the mask holder and the substrate is not more than 5 times the gap between the photomask and the substrate, the pressure in the gap between the photomask and the substrate can be kept positive.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an
[0018]
The
[0019]
An
[0020]
The
[0021]
As shown in FIG. 5, the
[0022]
2A is a cross-sectional view showing the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
An operation state of the
[0027]
First, the
[0028]
While the
[0029]
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of pressure adjustment processing executed by the
[0030]
The
[0031]
As described above, in the
[0032]
In addition, since the
[0033]
The pressure in the gap between the
[Expression 1]
[0034]
In the above equation, the weight per unit area of the photomask is obtained by multiplying the specific gravity (specific weight) ρ of the photomask by the thickness t of the photomask, and the weight per unit area of the photomask and the atmospheric pressure Is the appropriate value for the gap pressure. At an appropriate value, the force with which the gas in the gap pushes up the
[0035]
Various methods may be used to keep the pressure in the gap between the
[0036]
In the
[0037]
Specifically, for example, when the
[0038]
In step S4, if the gap between the
[0039]
In order to prevent such a situation, if the change of the gap in steps S2 and S4 is performed over time (for example, 3 seconds), it takes a long time for the substrate exposure operation. In particular, since exposure is performed on six exposure areas on the
[0040]
However, since the
[0041]
In addition, since the
[0042]
The amount of air supply / exhaust from the
[0043]
In the
[0044]
The ejection pressure from the
[0045]
The lower end of the outer peripheral side (
[0046]
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various forms as long as it is substantially the same as the technical idea of the present invention.
[0047]
The gas fed into the
[0048]
The adjustment of the pressure in the gap between the
[0049]
If the
[0050]
The protrusion (air dam 15) may not be provided at the lower end of the mask holder. Further, the lower end portion of the mask holder may not protrude downward from the
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the force applied to the photomask from the lower surface by the pressure of the gap can be adjusted by the pressure increase / decrease of the gap between the substrate and the photomask. Therefore, for example, it is possible to correct the deflection due to the weight of the large photomask by increasing the pressure of the gap. In addition, it is possible to reduce a change in the pressure of the gap caused by the separation and approach between the substrate and the photomask, and to prevent the photomask from dropping off. Moreover, in the exposure method of the present invention, the pressure in the gap is increased and decreased from the entire circumference of the photomask, so that the pressure in the gap can be adjusted quickly. Therefore, it is particularly effective for a large photomask in which inflow and outflow of gas in the gap cannot catch up with changes in the pressure in the gap.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing the arrangement of an exposure apparatus according to the present invention.
2 is a view showing a configuration of a mask holder of the exposure apparatus in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of exposure processing executed by the control device of the exposure apparatus in FIG. 1;
4 is a flowchart showing a procedure of pressure adjustment processing executed by the control device of the exposure apparatus shown in FIG. 1;
5 is a plan view showing a state on the stage of the exposure apparatus in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記フォトマスクを囲むスリット状の第1ノズルを介して給排気することにより前記基板と前記フォトマスクとの間隙の加減圧を行い、前記基板と前記フォトマスクとの間隙を調整し、
開口が前記基板の表面と交差する方向に向けられた第2ノズルを前記第1ノズルの外側であって前記第2ノズルの外周側の下端が前記第1ノズルの内周側の下端よりも高くなる位置に設け、前記第2ノズルから不活性ガスの噴出を行うことを特徴とする露光方法。In an exposure method in which a substrate provided with a plurality of exposure regions and a photomask are opposed to each other with a predetermined proximity gap to sequentially expose the plurality of exposure regions.
The pressure between the substrate and the photomask is increased / decreased by supplying and exhausting air through a slit-shaped first nozzle surrounding the photomask, and the gap between the substrate and the photomask is adjusted,
The second nozzle whose opening is directed in the direction intersecting the surface of the substrate is outside the first nozzle, and the lower end on the outer peripheral side of the second nozzle is higher than the lower end on the inner peripheral side of the first nozzle. And an inert gas is ejected from the second nozzle.
開口が前記基板と前記フォトマスクとの間隙に臨み、前記フォトマスクを囲むスリット状の第1ノズルと、
前記第1ノズルを介して前記基板と前記フォトマスクとの間隙の給排気を行う給排気手段と、
前記第1ノズルの外側にスリット状に設けられ、開口が前記基板の表面と交差する方向に向けられた第2ノズルと、
前記第2ノズルを介して前記基板の表面に不活性ガスを供給する気体供給手段と、を備え、
前記第2ノズルは、外周側の下端が前記第1ノズルの内周側の下端よりも高い位置に設けられていることを特徴とする露光装置。In an exposure apparatus that sequentially exposes the plurality of exposure regions with a substrate provided with a plurality of exposure regions and a photomask facing each other through a predetermined proximity gap,
A slit-shaped first nozzle having an opening facing a gap between the substrate and the photomask, and surrounding the photomask;
Air supply / exhaust means for supplying / exhausting the gap between the substrate and the photomask through the first nozzle;
A second nozzle provided in a slit shape outside the first nozzle, the opening being directed in a direction intersecting the surface of the substrate;
Gas supply means for supplying an inert gas to the surface of the substrate through the second nozzle,
An exposure apparatus , wherein the second nozzle is provided at a position where the lower end on the outer peripheral side is higher than the lower end on the inner peripheral side of the first nozzle .
前記第1ノズルは、前記フォトマスクの側壁と、前記マスクホルダーの内壁との間に間隙が設けられて形成されていることを特徴とする請求項5に記載の露光装置。The photomask is held in a mask holder surrounding the photomask;
6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the first nozzle is formed with a gap between a side wall of the photomask and an inner wall of the mask holder.
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