JPH0445969B2 - - Google Patents
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- JPH0445969B2 JPH0445969B2 JP57102017A JP10201782A JPH0445969B2 JP H0445969 B2 JPH0445969 B2 JP H0445969B2 JP 57102017 A JP57102017 A JP 57102017A JP 10201782 A JP10201782 A JP 10201782A JP H0445969 B2 JPH0445969 B2 JP H0445969B2
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- thin plate
- exposure
- wafer
- chuck
- mask
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明はウエハ等の薄板の各露光領域をステツ
プアンドリピートにマスク位置まで繰返し移動せ
しめると共に、上記薄板の各露光領域のみを支承
し、露光部とマスクとの位置調整と微少間隙調整
をして露光するステツプアンドリピート方式のプ
ロキシミテイ露光装置に関する。
従来より、シリコンウエハ、バブルウエハ、セ
ラミツク基板およびプリント基板等の薄板を露光
するには、上記薄板とこれに微少間隙を距てて相
対向して設けられたマスクとの相対位置を調整す
ると共に、これ等の平担度を検出し、上記微少間
隙を均一にすべく調整することが必要とされてい
た。しかし、これ等の調整装置は複雑かつ大掛り
のものとなり、装置が大形かつ高価のものとなり
作業効率の面でも問題があり、かつ、高速、高精
度の露光が困難であつた。
すなわち、第1図に示す如く、マスク2とウエ
ハ等の薄板4(以下ウエハと称呼する)とは、相
対向して平行に設けられ、ウエハ4は変形チヤツ
ク7に支承されている。又、変形チヤツク7は
XYテーブル8に支承される。マスク2のパター
ン2aは複数個のアライメント検出器3によつて
位置検出され、この検出信号がXYテーブル8等
に入力され、ウエハ4の位置決めをする。
ウエハ4とマスク2とは微少間隙gを距てて配
置されねばならないため、ウエハ4とマスク2と
は、ウエハ平坦度検出器5およびマスク平坦度検
出器6によつて平坦度を測定し、後に説明する変
形チヤツク7によつて微少間隙gの調整する必要
がある。このためウエハ4とマスク2との平坦度
を測定する大形の上記平坦度検出器56が必要と
なるのみならず、ウエハ4の微少間隙gの調整の
ための大形の変形チヤツク7等が必要とされる。
ウエハ4とマスク2の位置関係が決まり微少間隙
調整が終ると光源のX線1によりウエハ4は露光
される。
第2図に示す如く、点光源であるX線1のX線
ターゲツト22から発射したX線はマスク2のパ
ターン23をウエハ4上に転写するが、X線が傾
斜角度βで入射されるためや、上記の微少間隙g
により、ウエハ4上には図示の如きぼけ24シフ
ト25および倍率誤差30が生ずる。従つて、マ
スク2のパターン23をウエハ4に高精度に露光
するためには、上記の如く微少間隙gを均一にし
て、上記ぼけ24、シフト25および倍率誤差3
0を一定にする必要がある。
この微少間隙gを均一にするためには、変形チ
ヤツク7を上方側を開放した箱形状に形成せし
め、その上方側の開放部にダイヤフラム式チヤツ
ク部材26を設け、この上にウエハ4を乗せる
か、ウエハ4で直接上記開放部を閉止させて設け
るかし、変形チヤツク7の箱内に多数個のピエゾ
素子27を立設せしめ、ピエゾ素子27の先端側
を変形チヤツク7内に真空口A29から導入され
た真空力によりダイヤフラム式チヤツク部材26
又はウエハ4の下面側に当接せしめピエゾ素子2
7を駆動回路28に接続し、電圧を調整してピエ
ゾ素子27を伸縮させ、これによつてダイヤフラ
ム式チヤツク部材26等を変形させて行つてい
た。微少間隙gは1μm線幅のパターン23の場
合は10±1μmであり、上記ピエゾ素子27の伸
縮によつて、任意の形状にウエハ4の表面を変形
せしめ微少間隙gを均一にすることができる。
第3図に示す如く、上記のピエゾ素子27はウ
エハ4に対し均等間隔に、かつ密に配置されてい
る。ピエゾ素子27を密に配置するのは、一箇所
のみの調整では微少間隙を正確に調整し得ないた
めである。一方、仮にウエハ4を4インチのもの
とし、ピエゾ素子27を10m/m間隔で配置して
も約109個のものが必要となり、5インチのウエ
ハ4に対しては153個のものが必要となる。従つ
て、これ等の多量のピエゾ素子27を収納した変
形チヤツク7は重いものとなるのみならず多数の
ピエゾ素子27の保守管理が困難であり、装置の
信頼性が低下する欠点も生ずる。又、ピエゾ素子
27を伸縮させるにはそれぞれのピエゾ素子27
に対応する駆動回路28が必要となり、必要とさ
れる電圧も600vの高電圧であることから駆動回
路28の小形化が望めず、重量、保守管理、コー
ド処理、信頼性の各面において問題が生じてい
た。
又、上記の如く、ウエハ4をマスク2のパター
ン位置に位置決めするには、変形チヤツク7を移
動せねばならず、ステツプアンドリピートでこれ
を行うためには、変形チヤツク7を高速かつ高精
度に移動位置決めしなければならない。従つて大
型かつ強力なXYテーブル8等のステージが必要
となり装置が高価のものとなる。このため従来の
ものでは、高速かつ、高精度の露光が困難とされ
ていた。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決す
べく、薄板上の各露光領域を露光位置にX−Y軸
方向にステツプアンドリピートさせ、露光位置に
おいて薄板の各露光領域とマスクとの間隙を均一
にすると共に薄板の各露光領域の少なくともX−
Y軸方向の位置をマスクに対して高精度に位置決
めし、しかも変形チヤツクおよびこの変形チヤツ
クを支承するテーブルを小形化して軽量化をはか
つてマスク上に形成された回路パターンを薄板上
の各露光領域に順次高精度に、しかも高速度で露
光転写できる小形で安価な露光装置が得られるよ
うにしたステツプアンドリピート方式のプロキシ
ミテイ露光装置を提供することにある。
本発明は上記の目的を達成するために、保持手
段により薄板を保持して該薄板上の各露光領域を
露光位置にX−Y軸方向にステツプアンドリピー
トさせる薄板移動手段と、上記露光位置において
マスクと上記薄板上の各露光領域との間に微少間
隙を形成させた状態で、上記マスク上に形成され
た回路パターンを上記薄板上の各露光領域に順次
露光転写する露光手段とを備えたステツプアンド
リピート方式のプロキシミテイ露光装置におい
て、上記薄板の各露光領域に対応する大きさを有
し、上記薄板移動手段により薄板上の各露光領域
を上記露光位置にX−Y軸方向にステツプアンド
リピートさせる度毎に、上記露光位置において上
記薄板の各露光領域の裏面を吸着して薄板の各露
光領域内に設置された複数の上下変位発生手段を
駆動制御して薄板の各露光領域を部分的に変形さ
せる変形チヤツク手段と、該変形チヤツク手段を
支承した少なくとも傾斜ステージおよびX−Y微
動ステージを有し、上記変形チヤツク手段により
上記薄板の各露光領域の裏面を吸着すると共に上
記薄板移動手段の保持手段による薄板の保持を解
放させた状態で、上記変形チヤツク手段の複数の
上下変位発生手段を駆動制御して薄板の各露光領
域内を部分的に変形させると共に上記傾斜ステー
ジを制御して薄板の各露光領域の傾きを制御して
マスクと薄板の各露光領域内表面との間隙を均一
にし、更に上記マスクと薄板の各露光領域との少
なくともX−Y軸方向の相対的誤差を検出して上
記X−Y微動ステージをX−Y軸方向に微動制御
して薄板の各露光領域のX−Y軸方向の位置を上
記マスクに対して整合する位置整合手段とを備え
たことを特徴とするステツプアンドリピート方式
のプロキシミテイ露光装置である。
以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づき
説明する。
まず、第4図および第5図により実施例の概要
を説明する。露光装置80の保持装置81はリン
グ状部材55および真空ポンプ57等から構成さ
れ、ウエハ4はリング状部材55に真空吸着され
る。この保持装置81はステツプアンドリピート
装置82に載置され示矢X−X′方向およびY−
Y′方向に送られる。ウエハ4は2点鎖線51で
示す如く、12箇所の露光部(露光領域)からな
り、マスク2は定位置に設けられている。このた
め、ウエハ4の各露光部は上記のステツプアンド
リピート装置82により、マスク2の位置にステ
ツプアンドリピートに位置決めされる。
マスク2に相対向して変形チヤツク装置83が
設けられている。この変形チヤツク装置83は、
後詳しく説明するが、変形チヤツク64とピエゾ
素子27等とから構成されこの変形チヤツク装置
83により、マスク2の位置に移動された露光部
1つが吸着保持される。そして、マスク2との微
少間隙gの調整はピエゾ素子27により行われ
る。変形チヤツク装置83はアライメント装置8
4により支承される。アライメント装置84は微
動XYステージ52、傾斜ステージ62、Zステ
ージ63等から構成され、ウエハ4の上記露光部
のX、Y、Z方向の位置調整をする。検知装置8
5はXY方向の反射ミラー61、レーザ測長器7
0および図示していないウエハ4およびマスク2
の平坦度測定器等から構成され、これ等の検知信
号によつてアライメント装置84および変形チヤ
ツク装置83が動作される。制御装置86は第1
のコントローラ65と第2のコントローラ66と
全体のコントローラ67等から構成され上記の各
装置を制御する。上記の如く、ウエハ4がその露
光部ごとに保持され、保持された露光部とマスク
2間において、位置調整や微少間隙調整がなされ
るため、高精度、かつ高速の露光ができるのみな
らず、変形チヤツク装置83、アライメント装置
84等がすべて小形、軽量となり、取扱い易く安
価となると共に装置の信頼性が向上する。
以下、実施例を更に詳しく説明する。
第4図および第5図に示す如く、保持装置81
のリング状部材55はマスク2を囲繞する環状体
から形成され、その周縁部でウエハ4の有効面積
外の外周縁部を把持し、ウエハ4をマスク2と相
対向して平行に保持する。リング状部材55の周
縁部の一部には切欠部55aが形成され、ウエハ
4の取付を容易にしている。又、リング状部材5
5のウエハ4と保持する周縁部側には、リングチ
ヤツク部56が刻設されている。又、リング状部
材55の外周部には、その法線方向に延出する部
材54が設けられ、部材54にはホース71を介
して真空ポンプ57が連結されている。そして、
部材54内に到設された通路を介し、リングチヤ
ツク部56と真空ポンプ57は連通する。
ステツプアンドリピート装置82又はステツプ
アンドリピート用Yステージ82a(以下Yステ
ージと称呼する)とステツプアンドリピート用X
ステージ82b(以下Xステージと称呼する)と
から構成される。Yステージ82aは保持装置8
1の部材54を示矢Y−Y′方向に摺動自在に載
置するガイド部A53aと、部材54に螺合する
送りネジA87aと、この送りネジA87aを駆
動するステツプモータA58a等から構成されて
いる。又、Xステージ82bは、Yステージ82
aを示矢X−X′方向に摺動自在に載置するガイ
ド部B87bと、Yステージ82aに螺合する送
りネジB87bと、この送りネジB87bを駆動
するステツプモータB58b等とから構成されて
いる。そして、Xステージ82bは基台68に支
承されている。保持装置81に把持されたウエハ
4は、ステツプアンドリピート装置82により、
マスク2の露光位置まで運ばれると共に、その位
置でステツプアンドリピートし、露光部の位置決
めをする。そのステツプアンドリピートの精度は
例へばストローク20m/mで±0.05m/m以下で
ある。なお、ステツプモータA58aとステツプ
モータB58bは共に第2のコントローラ66に
係合している。
次に、変形チヤツク装置83はマスク2に相対
向して設けられ、その中心位置をマスク2の中心
露光位置Pと一致せしめている。第6図に示す如
く、変形チヤツク装置83はマスク2側を開放し
た箱体64と、箱体64内に等間隔に多数個立設
されたピエゾ素子27と、ピエゾ素子27に支持
されると共に、箱体64の開放口を閉止して支持
されるダイヤフラム式チヤツク部材26と、ピエ
ゾ素子27のそれぞれに隣接する駆動回路28等
とから構成される。箱体64には、真空口A2
9、真空口B112が形成され、それぞれ図示し
ない真空源と連通している。真空口A29により
箱体64内は真空とされ、ダイヤフラム式チヤツ
ク部材26をピエゾ素子27に密接せしめる。真
空口B112はダイヤフラム式チヤツク部材26
のウエハ4と係合する側に形成された溝部26a
とホース88を介して連通している。従つて、ウ
エハ4はダイヤフラム式チヤツク部材26に吸着
される。なお明示していないが、変形チヤツク装
置83は第1のコントローラ65と係合してい
る。
次にアライメント装置84は第6図に詳細に示
す如く、基台68上に支承される微動XYステー
ジ52と、この微動XYステージ52に支承され
る傾斜ステージ62兼Zステージ63等とから構
成される。微動Xステージ52bは、部材間に跨
設された平行板バネ110と、上記部材を上記X
−X′方向に移動せしめるピエゾ素子111とか
ら構成される。微動Yステージ52aは、微動X
ステージ52bの上記部材に支承され、同様に部
材間に跨設された平行板バネ110と、上記部材
を上記Y−Y′方向に移動せしめるピエゾ素子1
11等とから構成されている。又、傾斜ステージ
62兼Zステージ63は、微動Yステージ52a
に支承され、部材間に跨設された複数個のピエゾ
素子111から構成され、ピエゾ素子111の示
矢Z−Z′方向の伸縮により、上記部材をZ−Z′方
向に移動させると共に部材をX−X′軸又はY−
Y′軸まわりに回動せしめるようにしている。そ
して、上記部材には上記の変形チヤツク装置83
が載置されている。従つて、変形チヤツク装置8
3のダイヤフラム式チヤツク部材26に吸着保持
されたウエハ4は、X−X′、Y−Y′およびZ−
Z′方向等に粗動および微動しうることになる。な
お、明示していないが、アライメント装置84の
ピエゾ素子11も駆動回路28に接続していると
共に第1のコントロール65に係合している。
検知装置85のレーザ反射ミラー61は、微動
XYステージ52に取付けられ、レーザ測長機7
0によつてX−X′方向、Y−Y′方向の調整量を
検知する。又、明示していないが、ウエハ4およ
びマスク2の平坦度はそれぞれの平坦度測定器に
よつて、Z−Z′方向、および回転方向の調整量が
検知される。又、検知装置85も第1のコントロ
ーラ65に係合している。
制御装置86は上記したそれぞれの装置を制御
する第1および第2のコントローラ65,66
と、これ等を全体的に制御する全体のコントロー
ラ67とから構成される。
次に、本実施例の作用について説明する。
まず、第7図aないし第7図lによりステツプ
アンドリピート装置82によるウエハ4の動きを
説明する。上記の如く、ウエハ4の露光部は2点
鎖線51で示す如く、12個所に区分される。ま
づ、第7図aに示すように、マスク2はその中心
の露光位置Pに設けられ、ウエハ4はその中心を
ロードアンドロード位置Mに保持装置81に担持
されて位置づけられる。次に第7図bに示す如
く、第1番目のウエハ4の露光部4aの位置がマ
スク2の露光位置Pの位置にステツプアンドリピ
ート装置82により移動位置決めされる。ここで
第1番目の露光部4aの露光が終了した後、第7
図cに示す如く、第2番目の露光部4bが上記露
光位置Pの様に同じくステツプアンドリピート装
置82により位置決めされ露光される。引続き、
第7図dに示す如く、第3番目の露光部4cが露
光され、同様のことを繰返し、第7図lに示す如
く、第12番目の露光部4lが露光を終了する。そ
して、再び、第7図aのロードアンドロード位置
Mに戻り、ウエハ4の全露光を終了する。
次に第8図に示すごとく、ウエハ4は変形チヤ
ツク装置33のダイヤフラム式チヤツク部材26
により吸着されるが、ウエハ4の外周側に近い露
光部を露光する際には、ダイヤフラム式チヤツク
部材26の一部がウエハ4の外周側からはみ出す
場合がある。このため、ダイヤフラム式チヤツク
部材26に形成された溝部26aはパターン12
0の如く、いくつかに区割りされそれぞれ真空源
に連通されるようにされている。従つて、真空作
用をするパターン120を選定することにより、
効果的にウエハ4の吸着ができる。
次に第9図に本実施例の露光作用のシーケンス
を示す。以下のシーケンスは制御装置86により
制御される。シーケンス第号(以下番号と称呼す
る)90はウエハ4のローデングを示す。ウエハ
4は保持装置81のリング状部材55にその外周
縁部を係合させ、真空ポンプ57によりリングチ
ヤツク56に吸着把持され、ステツプアンドリピ
ート装置82により、ウエハ4の第1番目の露光
部4aを上記のロードアンドロード位置Mに位置
決めする。番号91は変形チヤツク装置83の下降
位置決め確認を示す。変形チヤツク装置83はア
ライメント装置84のZステージ63によるZ方
向向の移動により100μm下降した位置に位置決
めされているので、これを確認する。番号92はウ
エハ4の第1番目の露光部4aの位置決めを示
す。第1番目の露光部4aがステツプアンドリピ
ート装置82により、マスク2の上記露光位置P
の最下に位置決めされる。この状態では、ウエハ
4と変形チヤツク装置83とは接触していない。
番号93は変形チヤツク装置83の上昇位置決め
を示す。変形チヤツク装置83はZステージ63
によりその下降位置より100μm上昇する。番号
94はウエハ4の吸着を示す。変形チヤツク装置8
3のダイヤフラム式チヤツク部材26がウエハ4
の露光部4aを吸着する。番号95はウエハ4のア
ンローデングを示す。露光部4aが吸着された状
態で、保持装置81のリングチヤツク部56によ
る吸着を開放する。番号96はウエハの間隙調整を
示す。ウエハ4の露光部4aおよびマスクの平坦
度が平坦度検出器によつて検出され、その結果に
基づき、露光部4aが変形チヤツク装置83内の
ピエゾ素子27の伸縮により変形される。番号97
はウエハのアライメント調整を示す。アライメン
ト調整は、番号99のアライメント検出番号99の判
定からなり、アライメントがYesならば番号101
の露光に進み、N0ならば番号100の微動調整に進
む。アライメントの調整は、露光部4aの位置を
検出装置85のレザー反射ミラー61により検出
し、アライメント装置84のピエゾ素子111の
電圧制御による伸縮により平行板バネ110を動
かして行う。番号99の判定は、検出値が許容値
(0.1μm)以内にあればYesとし、以上のときは
Noとして行う。アライメント調整時には、ウエ
ハ4が保持装置81等の拘束をうけないようにZ
ステージ63を約20μmほど下降せしめることも
行われる。番号102保持装置81のリングチヤツ
ク部56によるウエハ4の再把持を示す。ウエハ
4の外周縁部が真空ポンプ57の作用によりリン
グチヤツク56により把持される。番号103は変
形チヤツク装置83のウエハ吸着解除を示す。変
形チヤツク装置83の真空口B112からの真空
力を解除し、ウエハ4の露光部4aの吸着を解除
する。番号104は変形チヤツク装置83の下降を
示す。変形チヤツク装置83は100μm下降し、
上記の番号91に対応する。番号105は変形チヤツ
ク装置83およびアライメント装置84等の厚点
復帰を示す。アライメント装置84等のピエゾ素
子111等はすべて原点に復帰し、次の露光部に
備える。番号106は全露光確認を示す。ウエハ4
の露光部のすべての露光が完了したかどうかを確
認し、Yesのときは番号107のウエハのアンロー
デングに進み、Noのときは番号92に戻り、上記
と同様のシーケンスを繰返し行う。番号107にて、
ウエハ4は保持装置81から開放される。以上に
より全シーケンスが終了する。
上記において、第1番目の露光部4aと第2番
目以降の露光部4bないし4lとの相違は次の点
となる。すなわち、第1番目の露光部4aは、ウ
エハ4のローデングの位置Mからマスク2の露光
位置Pまで運ばれるため、ウエハ4を保持装置8
1に把持する場合の誤差や、上記移動による位置
誤差等が加算されるため、アライメントすべき量
が大きく100μmないし500μmとなるのに対し、
第2番目以降のものは、1度番号97でアライメン
トされているため、変形チヤツク装置83と保持
装置81間のウエハ4の受渡しによる位置誤差
と、露光部間の移動誤差によるもののみとなるの
で、アライメントすべき量は10μmないし100μm
と小さくてすむ点である。
第10図および第11図は別の実施例を表示す
る。図において、第4図および第5図と同一符号
のものは同一物又は同一機能のものを示す。
本実施例では保持装置81が主として上記実施
例と異なるもので、ウエハ4を直接保持しないよ
うに形成され、ウエハ4の汚れを防止する効果を
有するものである。
すなわち、上記実施例と同様にリング状部材1
31はマスク2を囲繞する環状体から形成されそ
の内周はウエハ4の外周より大きく形成されてい
る。このリング状部材131の周縁部でウエハ4
よりも大きな外周を有するダイヤフラム部材13
0の外周縁部を把持するようにしている。リング
状部材131には真空ポンプ57と連通するリン
グチヤツク56が形成されこれによりダイヤフラ
ム部材130は吸着把持される。
ウエハ4はダイヤフラム部材130上に載置さ
れる。従つて、この状態ではウエハ4は可動し得
る状態におかれる。ウエハ4はダイヤフラム部材
130に載置されたまま、上記の如くマスク2の
露光位置Pまでステツプアンドリピート装置82
により運ばれ、ここで、第1番目の露光部49が
変形チヤツク装置83によりダイヤフラム部材1
30を介在させて吸着保持される。ダイヤフラム
部材130は可撓体のためウエハ4の露光部4a
はチヤツク装置83に確実に保持される。
以下、上記と同様のシーケンスによりウエハ4
の露光が行われる。この場合、上記実施例と異な
り、変形チヤツク装置83および保持装置81に
よりウエハ4は直接把持されないため、ウエハ4
とこれ等の装置間に摩擦や接触がなくなり、ウエ
ハ4を清浄に保つことができる。
次に、上記2つの実施例の効果について説明す
る。
従来技術では第1図に示した如く、ウエハ4を
変形チヤツク7に載せ、これをマスク2の露光位
置に移動するため、その移動および調整手段が大
掛りになるのに反し、本実施例では露光部のみを
把持し、調整するようにしているためウエハ4の
チヤツク部は1/10以下の大きさとなり、軽量、か
つ剛性の高いものとなる。又、アライメント装置
も、従来に比べて1/5以下のものとなり、軽量と
なるのみならず、高精度の調整が可能となる。
又、ステツプアンドリピート装置も、ウエハ4の
みを把持し、これをマスクの露光位置まで移動さ
せればよく、従来に比べ1/100以下の重量となり、
極めて軽量、かつ安価のものとなり、かつ、ウエ
ハ4を高速度で露光位置に移動できる。
又、従来、ウエハ4の位置決め検出には、ステ
ツプアンドリピートの全ストロークをカバーする
ため100m/m以上の長さをもつレザー反射ミラ
ーを用い、レザー測長器により行つていた。この
ため、レザー反射ミラーは露光部から離れた所に
設けられ、高精度の検出が困難であつた。本実施
例では、レーザ反射ミラー61は微動XYステー
ジ52に直接取付けられ、微動XYステージ52
による調整ストロークも1m/m以内と極めて小
さいため、小形のレーザ反射ミラー61又はコー
ナキユーブ式反射ミラーで充分であり、かつ、露
光部の近くに設けられるため、高精度の位置決め
が可能となる。
上記のことから、小形、軽量で、高精度、高速
度の効果が上げられる。
次にウエハの変形チヤツクに用いられるピエゾ
素子の数量についての従来技術との比較を説明す
る。
今、従来方式によるピエゾ素子の数をNとし本
実施例によるものをN′とするとこれ等は下式で
表示される。
N=(H/P)2×S+α
N′=(H/W+3)2
ここで、Pはピエゾ素子のピツチ、Hはマスタ
の大きさ、Sはステツプアンドリピート回数αは
マスクの周辺部のピエゾ素子の数を示す。
今、ウエハを4インチとし、H/P=2とすると
ピエゾ素子NおよびN′はSに対応し第1表の如
くなる。
The present invention moves each exposure area of a thin plate such as a wafer repeatedly to the mask position in a step-and-repeat manner, supports only each exposure area of the thin plate, and adjusts the position and minute gap between the exposure part and the mask. The present invention relates to a step-and-repeat type proximity exposure apparatus for exposure. Conventionally, in order to expose thin plates such as silicon wafers, bubble wafers, ceramic substrates, and printed circuit boards, the relative position of the thin plate and a mask placed opposite to the thin plate with a small gap therebetween is adjusted, and It has been necessary to detect the degree of flatness of these and adjust the minute gaps to make them uniform. However, these adjustment devices are complicated and large-scale, making the devices large and expensive, causing problems in terms of work efficiency, and making it difficult to perform high-speed, high-precision exposure. That is, as shown in FIG. 1, a mask 2 and a thin plate 4 such as a wafer (hereinafter referred to as a wafer) are provided facing each other in parallel, and the wafer 4 is supported on a deformable chuck 7. Also, the deformed chuck 7 is
Supported by XY table 8. The position of the pattern 2a of the mask 2 is detected by a plurality of alignment detectors 3, and this detection signal is input to an XY table 8 or the like to position the wafer 4. Since the wafer 4 and the mask 2 must be placed apart from each other with a small gap g, the flatness of the wafer 4 and the mask 2 is measured by a wafer flatness detector 5 and a mask flatness detector 6. It is necessary to adjust the minute gap g using a deformation chuck 7, which will be explained later. For this reason, not only the large flatness detector 56 for measuring the flatness between the wafer 4 and the mask 2 is required, but also a large deformable chuck 7 for adjusting the minute gap g between the wafer 4 and the like. Needed.
After the positional relationship between the wafer 4 and the mask 2 is determined and the minute gap adjustment is completed, the wafer 4 is exposed to X-rays 1 from the light source. As shown in FIG. 2, the X-rays emitted from the X-ray target 22 of the X-ray 1, which is a point light source, transfer the pattern 23 of the mask 2 onto the wafer 4, but since the X-rays are incident at an inclined angle β. or the minute gap g mentioned above.
As a result, on the wafer 4, a blur 24, a shift 25, and a magnification error 30 as shown are generated. Therefore, in order to expose the pattern 23 of the mask 2 onto the wafer 4 with high precision, the minute gaps g are made uniform as described above, and the blur 24, shift 25 and magnification error 3 are reduced.
It is necessary to keep 0 constant. In order to make this minute gap g uniform, the deformed chuck 7 is formed into a box shape with an open upper side, a diaphragm type chuck member 26 is provided in the upper open part, and the wafer 4 is placed on top of the diaphragm chuck member 26. , by directly closing the opening with the wafer 4, or by standing up a large number of piezo elements 27 in the box of the deformed chuck 7, and inserting the tip side of the piezo elements 27 into the deformed chuck 7 through the vacuum port A29. Due to the introduced vacuum force, the diaphragm chuck member 26
Or the piezo element 2 is brought into contact with the lower surface side of the wafer 4.
7 is connected to a drive circuit 28, and the voltage is adjusted to expand and contract the piezo element 27, thereby deforming the diaphragm chuck member 26 and the like. The minute gap g is 10±1 μm in the case of the pattern 23 with a line width of 1 μm, and by expanding and contracting the piezo element 27, the surface of the wafer 4 can be deformed into an arbitrary shape and the minute gap g can be made uniform. . As shown in FIG. 3, the piezo elements 27 described above are arranged at equal intervals and densely on the wafer 4. The reason why the piezo elements 27 are arranged closely is that it is not possible to accurately adjust the minute gap by adjusting only one location. On the other hand, even if the wafer 4 is 4 inches and the piezo elements 27 are arranged at 10 m/m intervals, approximately 109 pieces will be required, and for a 5 inch wafer 4, 153 pieces will be required. Become. Therefore, the deformable chuck 7 housing a large number of piezo elements 27 is not only heavy, but also has the disadvantage that maintenance and management of the large number of piezo elements 27 is difficult, and the reliability of the apparatus is reduced. In addition, in order to expand and contract the piezo elements 27, each piezo element 27
A drive circuit 28 corresponding to the above is required, and since the required voltage is a high voltage of 600V, it is impossible to downsize the drive circuit 28, and there are problems in terms of weight, maintenance management, cord processing, and reliability. It was happening. Furthermore, as described above, in order to position the wafer 4 at the pattern position of the mask 2, the deformable chuck 7 must be moved, and in order to perform this step-and-repeat, the deformable chuck 7 must be moved at high speed and with high precision. Must be moved and positioned. Therefore, a large and powerful stage such as the XY table 8 is required, making the apparatus expensive. For this reason, it has been difficult to achieve high-speed and high-precision exposure with conventional devices. An object of the present invention is to step-and-repeat each exposure area on a thin plate to an exposure position in the X-Y axis direction in order to solve the problems of the prior art described above, and to create a gap between each exposure area on the thin plate and a mask at the exposure position. at least X- of each exposed area of the thin plate.
In order to position the Y-axis direction with high precision with respect to the mask, and to make the deformable chuck and the table that supports this deformable chuck smaller and lighter, the circuit pattern that was previously formed on the mask can be exposed to each exposure on the thin plate. To provide a step-and-repeat type proximity exposure device capable of sequentially exposing and transferring areas with high precision and at high speed. In order to achieve the above object, the present invention includes a thin plate moving means for holding a thin plate by a holding means and step-and-repeat each exposure area on the thin plate to an exposure position in the X-Y axis direction; and exposure means for sequentially exposing and transferring the circuit pattern formed on the mask to each exposure area on the thin plate while forming a minute gap between the mask and each exposure area on the thin plate. The step-and-repeat type proximity exposure apparatus has a size corresponding to each exposure area of the thin plate, and uses the thin plate moving means to step and repeat each exposure area on the thin plate to the exposure position in the X-Y axis direction. Each time the exposure is repeated, the back side of each exposed area of the thin plate is sucked at the exposure position, and a plurality of vertical displacement generating means installed in each exposed area of the thin plate are driven and controlled, and each exposed area of the thin plate is partially moved. a deformation chuck means for deforming the thin plate, and at least a tilting stage and an X-Y fine movement stage supporting the deformation chuck means, the deformation chuck means adsorbing the back surface of each exposure area of the thin plate, and the thin plate moving means With the holding means releasing the holding of the thin plate, driving and controlling the plurality of vertical displacement generating means of the deformation chuck means to partially deform each exposure area of the thin plate and controlling the tilting stage. Controlling the inclination of each exposed area of the thin plate to make the gap between the mask and the inner surface of each exposed area of the thin plate uniform, and further detecting the relative error between the mask and each exposed area of the thin plate at least in the X-Y axis direction and position adjusting means for finely controlling the X-Y fine movement stage in the X-Y axis direction to align the position of each exposure area of the thin plate in the X-Y axis direction with respect to the mask. This is a step-and-repeat type proximity exposure device. Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an overview of the embodiment will be explained with reference to FIGS. 4 and 5. A holding device 81 of the exposure apparatus 80 is composed of a ring-shaped member 55, a vacuum pump 57, etc., and the wafer 4 is vacuum-adsorbed to the ring-shaped member 55. This holding device 81 is placed on a step-and-repeat device 82 in the direction of arrow X-X' and in the direction of Y-
Sent in the Y′ direction. The wafer 4 has 12 exposure parts (exposure areas), as shown by two-dot chain lines 51, and the mask 2 is provided at a fixed position. Therefore, each exposed portion of the wafer 4 is positioned at the position of the mask 2 in a step-and-repeat manner by the step-and-repeat device 82 described above. A deformable chuck device 83 is provided opposite the mask 2. This deformed chuck device 83 is
As will be described in detail later, one exposure section moved to the position of the mask 2 is held by suction by the deformable chuck device 83, which is composed of a deformable chuck 64, a piezo element 27, and the like. The minute gap g between the mask 2 and the mask 2 is adjusted by the piezo element 27. The deformed chuck device 83 is the alignment device 8
Supported by 4. The alignment device 84 is composed of a fine movement XY stage 52, a tilting stage 62, a Z stage 63, etc., and adjusts the position of the exposure section of the wafer 4 in the X, Y, and Z directions. Detection device 8
5 is a reflecting mirror 61 in the XY direction, and a laser length measuring device 7
0 and wafer 4 and mask 2 (not shown)
The alignment device 84 and the deformable chuck device 83 are operated by detection signals from these flatness measuring devices. The control device 86 is the first
It is composed of a second controller 65, a second controller 66, an overall controller 67, etc., and controls each of the above devices. As described above, the wafer 4 is held for each exposure section, and position adjustment and minute gap adjustment are performed between the held exposure section and the mask 2, so that not only high-precision and high-speed exposure is possible, but also The deformable chuck device 83, alignment device 84, etc. are all smaller and lighter, making them easier to handle and cheaper, and the reliability of the device is improved. Examples will be described in more detail below. As shown in FIGS. 4 and 5, the holding device 81
The ring-shaped member 55 is formed from an annular body that surrounds the mask 2, and its peripheral edge grips the outer peripheral edge of the wafer 4 outside the effective area, thereby holding the wafer 4 parallel to and facing the mask 2. A notch 55a is formed in a portion of the peripheral edge of the ring-shaped member 55 to facilitate attachment of the wafer 4. Moreover, the ring-shaped member 5
A ring chuck portion 56 is carved on the peripheral edge side of the wafer 5 which is held with the wafer 4. Further, a member 54 is provided on the outer periphery of the ring-shaped member 55 and extends in the normal direction thereof, and a vacuum pump 57 is connected to the member 54 via a hose 71. and,
The ring chuck portion 56 and the vacuum pump 57 communicate through a passage provided in the member 54. Step-and-repeat device 82 or step-and-repeat Y stage 82a (hereinafter referred to as Y-stage) and step-and-repeat X
It consists of a stage 82b (hereinafter referred to as the X stage). The Y stage 82a is the holding device 8
1, a guide portion A53a on which the member 54 of No. 1 is placed slidably in the direction of the arrow Y-Y', a feed screw A87a screwed into the member 54, a step motor A58a that drives the feed screw A87a, etc. ing. Further, the X stage 82b is the Y stage 82.
It is composed of a guide part B87b on which a is slidably placed in the direction of the arrow X-X', a feed screw B87b that is screwed into the Y stage 82a, a step motor B58b that drives the feed screw B87b, etc. There is. The X stage 82b is supported by the base 68. The wafer 4 held by the holding device 81 is moved by the step-and-repeat device 82.
It is carried to the exposure position of the mask 2, and step-and-repeat is performed at that position to position the exposure area. The accuracy of the step-and-repeat is, for example, less than ±0.05 m/m at a stroke of 20 m/m. Note that both the step motor A 58a and the step motor B 58b are engaged with the second controller 66. Next, the deformable chuck device 83 is provided opposite to the mask 2, and its center position is made to coincide with the center exposure position P of the mask 2. As shown in FIG. 6, the deformable chuck device 83 includes a box 64 with the side of the mask 2 open, a large number of piezo elements 27 arranged vertically at equal intervals inside the box 64, and supported by the piezo elements 27. , a diaphragm chuck member 26 supported by closing the opening of the box body 64, and drive circuits 28 adjacent to each of the piezo elements 27, etc. The box body 64 has a vacuum port A2.
9. Vacuum ports B112 are formed, each communicating with a vacuum source (not shown). The inside of the box body 64 is evacuated by the vacuum port A29, and the diaphragm chuck member 26 is brought into close contact with the piezo element 27. The vacuum port B112 is a diaphragm chuck member 26
Groove portion 26a formed on the side that engages with the wafer 4
and is communicated via a hose 88. Therefore, the wafer 4 is attracted to the diaphragm chuck member 26. Although not explicitly shown, the modified chuck device 83 is engaged with the first controller 65. Next, as shown in detail in FIG. 6, the alignment device 84 is composed of a fine movement XY stage 52 supported on a base 68, a tilting stage 62 and a Z stage 63, etc. supported by this fine movement XY stage 52. Ru. The fine movement
It is composed of a piezo element 111 that is moved in the -X' direction. The fine movement Y stage 52a is a fine movement
A parallel plate spring 110 supported by the above-mentioned members of the stage 52b and similarly installed between the members, and a piezo element 1 that moves the above-mentioned members in the Y-Y′ direction.
It is composed of 11 mag. Further, the tilting stage 62 and Z stage 63 is a fine movement Y stage 52a.
It is composed of a plurality of piezo elements 111 that are supported by a X-X' axis or Y-
It is made to rotate around the Y′ axis. The above-mentioned member has the above-mentioned deformable chuck device 83.
is placed. Therefore, the deformable chuck device 8
The wafer 4 held by suction on the diaphragm chuck member 26 of
Coarse and fine movements are possible in the Z′ direction, etc. Although not explicitly shown, the piezo element 11 of the alignment device 84 is also connected to the drive circuit 28 and engaged with the first control 65. The laser reflecting mirror 61 of the detection device 85 detects slight movement.
Attached to the XY stage 52, the laser length measuring machine 7
0 detects the amount of adjustment in the X-X' direction and the Y-Y' direction. Further, although not shown explicitly, the flatness of the wafer 4 and the mask 2 are detected by respective flatness measuring instruments in the Z-Z' direction and the amount of adjustment in the rotational direction. A sensing device 85 is also engaged with the first controller 65 . The control device 86 includes first and second controllers 65 and 66 that control the respective devices described above.
and an overall controller 67 that controls these as a whole. Next, the operation of this embodiment will be explained. First, the movement of the wafer 4 by the step-and-repeat device 82 will be explained with reference to FIGS. 7a to 7l. As described above, the exposure area of the wafer 4 is divided into 12 areas as shown by the two-dot chain line 51. First, as shown in FIG. 7a, the mask 2 is placed at an exposure position P at its center, and the wafer 4 is positioned with its center at a load-and-load position M, supported by a holding device 81. Next, as shown in FIG. 7B, the exposure section 4a of the first wafer 4 is moved to the exposure position P of the mask 2 by the step-and-repeat device 82. After the exposure of the first exposure section 4a is completed, the seventh exposure section 4a is exposed.
As shown in FIG. c, the second exposure section 4b is positioned and exposed like the exposure position P by the step-and-repeat device 82. Continuing,
As shown in FIG. 7D, the third exposure section 4c is exposed, and the same process is repeated until the exposure of the twelfth exposure section 4l is completed, as shown in FIG. 7L. Then, the device returns to the load-and-load position M in FIG. 7a again, and completes the exposure of the entire wafer 4. Next, as shown in FIG.
However, when exposing an exposure area near the outer circumference of the wafer 4, a part of the diaphragm chuck member 26 may protrude from the outer circumference of the wafer 4. For this reason, the groove 26a formed in the diaphragm chuck member 26 is formed in the pattern 12.
It is divided into several sections such as 0, and each section is connected to a vacuum source. Therefore, by selecting the pattern 120 that acts as a vacuum,
The wafer 4 can be effectively attracted. Next, FIG. 9 shows the sequence of the exposure operation in this embodiment. The following sequence is controlled by the controller 86. Sequence number (hereinafter referred to as number) 90 indicates loading of the wafer 4. The outer peripheral edge of the wafer 4 is engaged with the ring-shaped member 55 of the holding device 81, and the vacuum pump 57 holds the wafer 4 by suction on the ring chuck 56. Position at the load and load position M mentioned above. Number 91 indicates confirmation of the lowering position of the modified chuck device 83. Since the deformed chuck device 83 is positioned at a position lowered by 100 μm due to movement in the Z direction by the Z stage 63 of the alignment device 84, this is confirmed. Number 92 indicates the positioning of the first exposure section 4a of the wafer 4. The first exposure section 4a is exposed to the exposure position P of the mask 2 by the step-and-repeat device 82.
is positioned at the bottom of the In this state, the wafer 4 and the deformed chuck device 83 are not in contact with each other.
Number 93 indicates the raised positioning of the modified chuck device 83. The deformable chuck device 83 is a Z stage 63
100μm higher than the lowered position. number
94 indicates suction of the wafer 4; Deformed chuck device 8
The diaphragm chuck member 26 of No. 3 is attached to the wafer 4.
The exposed portion 4a is attracted. Number 95 indicates unloading of wafer 4. With the exposure section 4a being attracted, the ring chuck section 56 of the holding device 81 is released from the attraction. Number 96 indicates wafer gap adjustment. The flatness of the exposed portion 4a of the wafer 4 and the mask are detected by a flatness detector, and based on the results, the exposed portion 4a is deformed by the expansion and contraction of the piezo element 27 in the deformable chuck device 83. number 97
indicates wafer alignment adjustment. Alignment adjustment consists of judgment of alignment detection number 99, and if alignment is Yes, number 101 is detected.
Proceed to exposure, and if N 0 , proceed to fine adjustment of number 100. The alignment is adjusted by detecting the position of the exposure section 4a by the laser reflection mirror 61 of the detection device 85, and moving the parallel plate spring 110 by voltage-controlled expansion and contraction of the piezo element 111 of the alignment device 84. Judgment number 99 is Yes if the detected value is within the allowable value (0.1μm), otherwise
Do it as No. When adjusting the alignment, the wafer 4 is
The stage 63 is also lowered by about 20 μm. No. 102 shows the re-gripping of the wafer 4 by the ring chuck portion 56 of the holding device 81. The outer peripheral edge of the wafer 4 is gripped by a ring chuck 56 under the action of a vacuum pump 57. Number 103 indicates release of wafer adsorption by the deformed chuck device 83. The vacuum force from the vacuum port B112 of the deformable chuck device 83 is released, and the adsorption of the exposed portion 4a of the wafer 4 is released. Number 104 indicates the lowering of the modified chuck device 83. The deformable chuck device 83 is lowered by 100 μm,
Corresponds to number 91 above. Number 105 indicates thick point return of the deformed chuck device 83, alignment device 84, etc. The piezo elements 111, etc. of the alignment device 84, etc. all return to their origin and prepare for the next exposure section. Number 106 indicates full exposure confirmation. wafer 4
It is checked whether all the exposures of the exposure section have been completed. If Yes, proceed to unloading the wafer numbered 107, and if No, return to number 92, and repeat the same sequence as above. At number 107,
The wafer 4 is released from the holding device 81. With the above steps, the entire sequence ends. In the above, the difference between the first exposure section 4a and the second and subsequent exposure sections 4b to 4l is as follows. That is, since the first exposure section 4a is transported from the loading position M of the wafer 4 to the exposure position P of the mask 2, the wafer 4 is held by the holding device 8.
1, the error when gripping, the position error due to the above movement, etc. are added, so the amount to be aligned is large, 100 μm to 500 μm.
Since the second and subsequent ones are aligned at 1 degree number 97, the only errors are the positional error caused by the transfer of the wafer 4 between the deformable chuck device 83 and the holding device 81, and the movement error between the exposure units. , the amount to be aligned is 10μm to 100μm
The point is that it is small. Figures 10 and 11 display another embodiment. In the figures, the same reference numerals as in FIGS. 4 and 5 indicate the same parts or the same functions. In this embodiment, the holding device 81 is mainly different from the above embodiments, and is formed so as not to directly hold the wafer 4, and has the effect of preventing the wafer 4 from being contaminated. That is, as in the above embodiment, the ring-shaped member 1
Reference numeral 31 is formed from an annular body surrounding the mask 2, and its inner periphery is larger than the outer periphery of the wafer 4. The wafer 4 is attached to the peripheral edge of this ring-shaped member 131.
diaphragm member 13 having a larger outer circumference than
The outer peripheral edge of 0 is to be gripped. A ring chuck 56 communicating with a vacuum pump 57 is formed on the ring-shaped member 131, and the diaphragm member 130 is held by suction. The wafer 4 is placed on the diaphragm member 130. Therefore, in this state, the wafer 4 is placed in a movable state. While the wafer 4 is placed on the diaphragm member 130, the step-and-repeat device 82 moves the wafer 4 to the exposure position P of the mask 2 as described above.
Here, the first exposure section 49 is exposed to the diaphragm member 1 by the deformable chuck device 83.
30 is interposed and is held by suction. Since the diaphragm member 130 is a flexible member, the exposed portion 4a of the wafer 4
is securely held by the chuck device 83. Thereafter, the wafer 4 is placed in the same sequence as above.
exposure is performed. In this case, unlike the above embodiment, the wafer 4 is not directly held by the deformable chuck device 83 and the holding device 81;
There is no friction or contact between the wafer 4 and these devices, and the wafer 4 can be kept clean. Next, the effects of the above two embodiments will be explained. In the conventional technique, as shown in FIG. 1, the wafer 4 is placed on the deformable chuck 7 and moved to the exposure position of the mask 2, which requires large-scale movement and adjustment means. Since only the exposed portion is gripped and adjusted, the chuck portion of the wafer 4 is less than 1/10 the size, and is lightweight and highly rigid. Furthermore, the alignment device is less than 1/5 the size of the conventional one, making it not only lightweight but also capable of highly accurate adjustment.
In addition, the step-and-repeat device only needs to grip the wafer 4 and move it to the exposure position of the mask, and the weight is less than 1/100 compared to the conventional device.
It is extremely lightweight and inexpensive, and the wafer 4 can be moved to the exposure position at high speed. Conventionally, the positioning of the wafer 4 has been detected using a laser length measuring device using a laser reflecting mirror with a length of 100 m/m or more in order to cover the entire stroke of step-and-repeat. For this reason, the laser reflecting mirror is provided at a location away from the exposure section, making it difficult to perform highly accurate detection. In this embodiment, the laser reflection mirror 61 is directly attached to the fine movement XY stage 52.
Since the adjustment stroke is extremely small, within 1 m/m, a small laser reflecting mirror 61 or a corner cube type reflecting mirror is sufficient, and since it is provided near the exposure section, highly accurate positioning is possible. From the above, it is possible to achieve the effects of small size, light weight, high precision, and high speed. Next, a comparison with the prior art regarding the number of piezo elements used in the deformed chuck of the wafer will be explained. Now, if the number of piezo elements according to the conventional method is N and the number according to this embodiment is N', these can be expressed by the following formula. N=(H/P) 2 ×S+α N'=(H/W+3) 2Here , P is the pitch of the piezo element, H is the size of the master, S is the step-and-repeat number α is the piezo element around the periphery of the mask, Indicates the number of elements. Now, if the wafer is 4 inches and H/P=2, the piezo elements N and N' correspond to S and are as shown in Table 1.
【表】
上記から、露光部を12個所としSを12とする
と、ピエゾ素子は80個も削減され1/4以下のコス
トとなる。なお、第12図a〜eに示す。・は
shot内ドライバ、oは周辺ドライバである。
以上の2つの実施例において、変形チヤツク装
置83にダイヤフラム式チヤツク部材26を用い
たが勿論これに限定するのではなく、ウエハ4面
を区割して変形制御できるものであればよい。
又、変形が不要ならば、通常のチヤツクでもよ
い。又、ステツプアンドリピート装置の精度が良
ければ、アライメント装置の微動XYステージ5
2を除去してもよい。又、ステツプアンドリピー
ト装置のXおよびYステージ82b,82aの移
動はステツプモータB58bステツプモータA5
8aに限定せず、リニアモータでもよく、電気式
でなく油気圧式のものであつてもよい。又、上記
微動XYステージ52も、電磁力を応用したも
の、圧力を応用したもの、テコ式等のものでもよ
い。
以上説明したように、本発明によれば、薄板上
の各露光領域を露光位置にX−Y軸方向にステツ
プアンドリピートさせ、露光位置において薄板の
各露光領域とマスクとの間隙を均一にすると共に
薄板の各露光領域の少なくともX−Y軸方向の位
置をマスクに対して高精度に位置決めし、しかも
変形チヤツクおよびこの変形チヤツクを支承する
テーブルを小形化して軽量化をはかつてマスク上
に形成された回路パターンを薄板上の各露光領域
に順次高精度に、しかも高速度で露光転写できる
小形で安価なステツプアンドリピート方式のプロ
キシミテイ露光装置が得られる効果を奏する。[Table] From the above, if the number of exposure parts is 12 and S is 12, the number of piezo elements will be reduced by 80 and the cost will be less than 1/4. In addition, it is shown in FIGS. 12a to 12e. ·teeth
The intra-shot driver, o, is a peripheral driver. In the above two embodiments, the diaphragm chuck member 26 is used as the deformable chuck device 83, but the present invention is not limited to this, and any device may be used as long as it can control the deformation of the wafer by dividing the four sides of the wafer.
Alternatively, if no deformation is required, a normal chuck may be used. Also, if the precision of the step-and-repeat device is good, the fine movement XY stage 5 of the alignment device
2 may be removed. The X and Y stages 82b and 82a of the step-and-repeat device are moved by step motor B58b and step motor A5.
It is not limited to 8a, but may be a linear motor, or may be a hydraulic type instead of an electric type. Further, the fine movement XY stage 52 may also be of a type that uses electromagnetic force, a type that uses pressure, a lever type, or the like. As explained above, according to the present invention, each exposure area on the thin plate is moved step-and-repeat in the X-Y axis direction to the exposure position, and the gap between each exposure area on the thin plate and the mask is made uniform at the exposure position. At the same time, the position of each exposure area of the thin plate in at least the X-Y axis direction is positioned with high precision with respect to the mask, and the deformation chuck and the table supporting this deformation chuck are made smaller and lighter by forming the deformation chuck on the mask. The present invention has the effect of providing a small, inexpensive, step-and-repeat type proximity exposure apparatus that can sequentially expose and transfer a printed circuit pattern to each exposure area on a thin plate with high precision and at high speed.
第1図は従来のウエハ等を露光するX線アライ
ナの主要構成を示す斜視図、第2図はその変形チ
ヤツクのまわりを示す断面図、第3図は変形チヤ
ツクのピエゾ素子の配列を示す説明図、第4図は
本発明一実施例の構成を示す正面図、第5図はそ
の平面図、第6図は一実施例の変形チヤツク装
置、アライメント装置を説明する部分構成図、第
7図aないし第7図eは一実施例におけるウエハ
の露光部の移動状態を説明する説明図、第8図は
ウエハと変形チヤツク装置との係合状態を説明す
る部分正面図、第9図は一実施例の作用を説明す
るシーケンス図、第10図は本発明の別の実施例
の構成を示す正面図、第11図はその平面図、第
12図a〜dは従来のドライバの配置を示した
図、第12図eは本発明によるドライバの配置を
示した図である。
2……マスク、4……ウエハ、26……ダイヤ
フラム式チヤツク部材、27,111……ピエゾ
素子、28……駆動回路、29……真空口A、5
2……微動XYステージ、55,131……リン
グチヤツク部材、57……真空ポンプ、61……
レザー反射ミラー、62……傾斜ステージ、63
……Zステージ、64……箱体、65……第1の
コントローラ、66……第2のコントローラ、6
8……基台、70……レザー測長器、80……露
光装置、81……保持装置、82……ステツプア
ンドリピート装置、83……変形チヤツク装置、
84……アライメント装置、85……検出装置、
86……制御装置、110……平行板バネ、11
2……真空口B、131……ダイヤフラム部材。
Fig. 1 is a perspective view showing the main components of a conventional X-ray aligner for exposing wafers, etc. Fig. 2 is a sectional view showing the vicinity of the deformed chuck, and Fig. 3 is an explanation showing the arrangement of piezo elements in the deformed chuck. 4 is a front view showing the configuration of one embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view thereof, FIG. 6 is a partial configuration diagram illustrating a modified chuck device and alignment device of one embodiment, and FIG. 7 FIGS. 7a to 7e are explanatory diagrams illustrating the moving state of the exposure section of the wafer in one embodiment, FIG. 8 is a partial front view illustrating the engagement state between the wafer and the deformable chuck device, and FIG. FIG. 10 is a front view showing the configuration of another embodiment of the present invention, FIG. 11 is a plan view thereof, and FIGS. 12 a to d show the arrangement of a conventional driver. FIG. 12e is a diagram showing the arrangement of the driver according to the present invention. 2... Mask, 4... Wafer, 26... Diaphragm chuck member, 27, 111... Piezo element, 28... Drive circuit, 29... Vacuum port A, 5
2... Fine movement XY stage, 55, 131... Ring chuck member, 57... Vacuum pump, 61...
Leather reflective mirror, 62... Inclined stage, 63
... Z stage, 64 ... Box body, 65 ... First controller, 66 ... Second controller, 6
8... Base, 70... Laser length measuring device, 80... Exposure device, 81... Holding device, 82... Step and repeat device, 83... Deformed chuck device,
84... alignment device, 85... detection device,
86...control device, 110...parallel plate spring, 11
2...Vacuum port B, 131...Diaphragm member.
Claims (1)
露光領域を露光位置にX−Y軸方向にステツプア
ンドリピートさせる薄板移動手段と、上記露光位
置においてマスクと上記薄板上の各露光領域との
間に微少間〓を形成させた状態で、上記マスク上
に形成された回路パターンを上記薄板上の各露光
領域に順次露光転写する露光手段とを備えたステ
ツプアンドリピート方式のプロキシミテイ露光装
置において、上記薄板の各露光領域に対応する大
きさを有し、上記薄板移動手段により薄板上の各
露光領域を上記露光位置にX−Y軸方向にステツ
プアンドリピートさせる度毎に、上記露光位置に
おいて上記薄板の各露光領域の裏面を吸着して薄
板の各露光領域内に設置された複数の上下変位発
生手段を駆動制御して薄板の各露光領域内を部分
的に変形させる変形チヤツク手段と、該変形チヤ
ツク手段を支承した少なくとも傾斜ステージおよ
びX−Y微動ステージを有し、上記変形チヤツク
手段により上記薄板の各露光領域の裏面を吸着す
ると共に上記薄板移動手段の保持手段による薄板
の保持を解放させた状態で、上記変形チヤツク手
段の複数の上下変位発生手段を駆動制御して薄板
の各露光領域内を部分的に変形させると共に上記
傾斜ステージを制御して薄板の各露光領域の傾き
を制御してマスクと薄板の各露光領域内表面との
間〓を均一にし、更に上記マスクと薄板の各露光
領域との少なくともX−Y軸方向の相対的誤差を
検出して上記X−Y微動ステージをX−Y軸方向
に微動制御して薄板の各露光領域のX−Y軸方向
の位置を上記マスクに対して整合する位置整合手
段とを備えたことを特徴とするステツプアンドリ
ピート方式のプロキシミテイ露光装置。1 thin plate moving means for holding the thin plate by a holding means and step-and-repeat each exposure area on the thin plate to the exposure position in the X-Y axis direction; In a step-and-repeat type proximity exposure apparatus, the step-and-repeat type proximity exposure apparatus is equipped with an exposure means for sequentially exposing and transferring a circuit pattern formed on the mask to each exposure area on the thin plate while forming a minute interval in between. , has a size corresponding to each exposure area of the thin plate, and each time the thin plate moving means steps and repeats each exposure area on the thin plate to the exposure position in the X-Y axis direction, at the exposure position. a deformation chuck means for partially deforming each exposure area of the thin plate by adsorbing the back surface of each exposure area of the thin plate and driving and controlling a plurality of vertical displacement generating means installed in each exposure area of the thin plate; It has at least a tilting stage and an X-Y fine movement stage that support the deformable chuck means, and the deformable chuck means attracts the back surface of each exposed area of the thin plate, and the thin plate is released from being held by the holding means of the thin plate moving means. In this state, the plurality of vertical displacement generating means of the deformation chuck means are driven and controlled to partially deform each exposure area of the thin plate, and the tilting stage is controlled to control the inclination of each exposure area of the thin plate. The X-Y fine movement stage a step-and-repeat proxy, characterized in that it is equipped with a position alignment means for finely controlling the position of each exposure area of the thin plate in the X-Y axis direction with respect to the mask; Mitei exposure equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102017A JPS58219735A (en) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | Thin plate exposure method and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102017A JPS58219735A (en) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | Thin plate exposure method and device therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219735A JPS58219735A (en) | 1983-12-21 |
| JPH0445969B2 true JPH0445969B2 (en) | 1992-07-28 |
Family
ID=14315980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57102017A Granted JPS58219735A (en) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | Thin plate exposure method and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219735A (en) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0261132A (en) * | 1988-08-26 | 1990-03-01 | Aimu:Kk | Bactericidal fabric |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP57102017A patent/JPS58219735A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58219735A (en) | 1983-12-21 |
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