(57)【要約】【課題】同一の露光装置でサイズの異なる基板を処理できる露光装置を提案する。【解決手段】基板をステージ上へ吸着固定するための少なくとも２枚に分割されたチャックと、チャックに吸着固定された基板の端面でプリアライメントを実施するプリアライメントセンサとを有し、ジョブで用いる基板のサイズとチャック上への搭載位置をジョブ情報として露光装置が取得することと、プリアライメントセンサのうち少なくとも１つが前記複数のチャックの配置により形成される溝領域内で任意の位置を計測位置として停止することが可能であることと、チャックよりも小さいサイズの基板を搭載した際、プリアライメントセンサが計測位置にて基板端面を計測できることと、チャックの吸着領域が複数に分割されておりジョブ情報に応じて吸着領域と吸着処理順序を変更できることを特徴とする。【選択図】  図１
2015082560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版上のパターンを基板上へ転写露光する露光装置において、
基板をステージ上へ吸着固定するための少なくとも２枚に分割されたチャックと
そのチャックに吸着固定された基板の端面でプリアライメントを実施するプリアライメントセンサと
を有し、
ジョブで用いる基板のサイズとチャック上への搭載位置をジョブ情報として露光装置が取得することと
前記プリアライメントセンサのうち少なくとも１つが前記複数のチャックの配置により形成される溝領域内で任意の位置を計測位置としてその位置で停止することが可能であることと
前記チャックよりも小さいサイズの基板を搭載した際、前記プリアライメントセンサが前記計測位置にて基板端面を計測できることと
前記チャックの吸着領域が複数に分割されており吸着領域と吸着処理順序を変更できること
を特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記チャックが基板を吸着固定する際、前記ジョブ情報にある基板のサイズとチャック上への搭載位置に応じて、吸着領域と吸着処理順序を任意に選択できることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記プリアライメントセンサの位置決めを前記プリアライメントセンサと基準ピンの接触により実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイズが異なる基板に対して原版に付されたパターンを転写露光する露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー(焼き付け)技術を用いて液晶パネルなどの表示素子や半導体素子を製造する際に、従来から露光装置が使用されている。露光装置は、装置内に搬入された基板（ 例えば、プレート、ウエハなど）をステージ上に搭載、吸着固定して、原版（ 例えば、マスク、レチクルなど）に描画されたパターンを投影光学系によって基板に投影してパターンを転写する。その際、ステージ上への基板搭載時の搭載誤差を計測するためにプリアライメントが実施され、搭載誤差をステージの駆動で補正する。
【０００３】
従来の露光装置におけるプリアライメントの実施例として、基板搬送装置より搬入された基板を搭載して吸着固定するチャックの外側に少なくとも３つ以上のプリアライメントセンサが取り付けられている。露光装置では少なくとも３つのプリアライメントセンサがチャック上に搭載された基板の端面に接するように配置され、接触式センサを基板端面に押し付け、接触した時の基板位置を取得する。これにより得られた基板端面の位置情報とセンサ取り付け位置情報から基板の搭載誤差をＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸中心の回転（θ）方向で算出する。基板の搭載誤差に対して、ステージで補正駆動を実施し、基板上の所望の位置へ原版に付されたパターンを転写露光する。
【０００４】
また、プリアライメントの実施例を図７に示す。図７に示す露光装置では、回転する機構に支えられた高さの異なるプリアライメントセンサを有し、高さが異なるチャック上にそれぞれ搭載される基板に対してプリアライメントを実施する。プリアライメントでチャックと基板の搭載誤差を計測し、基板の所望の位置へ原版に付されたパターンを転写露光する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１８２８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
露光装置を用いて生産する製品ごとに製品に適した基板サイズを用いて生産するために、同一の露光装置でサイズの異なる基板を処理するというニーズがある。それに対して、従来の露光装置では予め搭載されることになる特定サイズの基板を前提として、チャックの形状、サイズやプリアライメントセンサの配置が決められているため、サイズが異なる基板の搭載、搭載誤差計測を実施することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
サイズが異なる基板を露光処理するために、本発明の一側面としての露光装置は、基板をステージ上へ吸着固定するための少なくとも２枚に分割されたチャックと、そのチャックに吸着固定された基板の端面でプリアライメントを実施するセンサを含むプリアライメントセンサと、を有し、ジョブで用いる基板のサイズとチャック上への搭載位置をジョブ情報として露光装置が取得することと、前記チャックよりも小さいサイズの基板を搭載した際、前記プリアライメントセンサが前記計測位置にて基板端面を計測できることと、前記チャックの吸着領域が複数に分割されており前記ジョブ情報に応じて吸着領域と吸着処理順序を変更できることと、前記プリアライメントセンサのうち少なくとも１つが前記複数のチャックの配置により形成される溝領域内の任意の位置を計測位置としてその位置で停止することが可能であることと、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
基板サイズがチャックサイズや形状とは異なることで基板端面がチャック外縁近傍に位置しない場合においてもプリアライメントを実施できる。また、基板サイズが小さく、チャック上の任意の位置に基板が搭載された場合においても基板の吸着固定を実施できる露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】基板を吸着固定する際の空圧制御ユニットに関する説明図である。
【図３】基板を吸着固定する領域の変化に関する説明図である。
【図４】図３とは異なる位置に基板を搭載する場合に関する説明図である。
【図５】プリアライメントセンサの配置と位置決めに関する説明図である。
【図６】プリアライメントセンサによる計測結果を用いた基板搭載位置算出に関する説明図である。
【図７】先行特許１における位置決め装置に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
〔第1実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態の露光装置の図である。本実施形態の露光装置１００は不図示の搬送装置から搬送された基板Ｐを基板ステージＰＳ上のチャックＣＨで吸着固定する。また、原版ステージＭＳ上には基板Ｐの所望の位置に転写露光するパターンが付された原版Ｍが吸着固定されている。プリアライメントセンサＭＰはチャックＣＨ上にある基板Ｐの端面位置を計測する。プリアライメントセンサＭＰが取得した基板Ｐの端面位置を元に、基板ステージＰＳをＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸中心の回転（θ）方向へ補正駆動させる。更に必要に応じて基板Ｐ上に予め転写露光済みのパターンと原版Ｍ上のパターンにそれぞれ付されたマークを不図示の撮像センサで同時に計測し、基板Ｐと原版Ｍの位置合わせを行う。
【００１２】
その後、投影光学系ＵＭを通して、不図示の照明系から照射される露光光を用いて、重ね合わせ露光を実施する。あるいは基板Ｐ上にパターンが無い場合は、基板Ｐと原版Ｍとの位置合わせは行わずに、プリアライメントセンサＭＰによる計測結果に基づき基板ステージＰＳの補正駆動のみを行い、原版Ｍ上のパターンを基板Ｐへ転写露光する。
【００１３】
チャックＣＨは大型の基板を搭載した際、吸着固定後の基板面の高さにバラつきが生じないように平坦度調整されており、かつ複数の部材に分割されているものとする。
【００１４】
プリアライメントセンサＭＰはチャックＣＨの端面に接しないように吸着固定された基板Ｐに対して計測処理を実施できるように、チャックＣＨの配置により生じた溝Ｄ内を走査可能な構成となっていることを特徴とする。
【００１５】
露光装置１００は搬送される基板のサイズおよび搭載位置をジョブ開始までにジョブ情報として取得する。露光装置１００は受け取ったジョブ情報をもとに、基板端面計測を実施するために必要な位置へプリアライメントセンサＭＰを駆動させる。図１に挙げた実施例では、チャックＣＨが６分割されている。チャックＣＨがＸ方向に３列、Ｙ方向に２列で配置されていた場合の、Ｙ方向へ伸びる溝領域に配置されたプリアライメントセンサは基板PのＸ方向端面を計測する。同様に、Ｘ方向へ伸びる溝領域に配置されたプリアライメントセンサは基板ＰのＹ方向端面を計測する。
【００１６】
チャックＣＨは基板Ｐを吸着する際の吸着領域および吸着順序を前記ジョブ情報に基づき決定することを特徴とする。チャックＣＨの構造について図２を用いて述べる。チャックＣＨは搭載された基板Ｐを吸着する際、吸着の進行状況に応じて、空圧制御領域を逐次的に拡大しながら、最終的に基板Ｐの全領域に対して吸着固定制御を実施する。上記を実現するために、チャックＣＨは事前に複数の吸着領域ＣＨＤを個別で有しており、そのそれぞれに対して独立して吸着制御を実施できるものとする。
【００１７】
図２においては、チャックＣＨ上に６行４列に分割された吸着領域ＣＨＤが構成されている。また、各吸着領域ＣＨＤは外部からの空圧供給ラインＬｉｎｅのいずれかと接続されるように電磁弁Ｎｏｄeで制御されており、全ての電磁弁Ｎｏｄｅを制御ユニットＣＴＲＬで一括管理している。制御ユニットＣＴＲＬは吸着領域ＣＨＤに対して、複数存在する空圧供給ラインＬｉｎeのいずれかと接続し、基板吸着制御を実施するかを決定する。図２においては、各吸着領域に対して、空圧供給ラインＡからＦまでのいずれかが割り当てられていることを示している。
【００１８】
次に、図３を用いて吸着制御の推移を説明する。図３では、基板サイズがＹ方向のみチャックよりも小さい基板を搭載することを想定した吸着領域および吸着順序を指定した場合の図となる。図３では図２で示した各吸着領域ＣＨＤに対して、空圧供給ラインＬｉｎeが接続されており、まず、（１）のように領域Ａに対して基板吸着制御を実施している。領域Ａに対する吸着制御が完了した後、続いて（２）のように領域Ｂに対する吸着制御を実施する。
【００１９】
以下、（３）および（４）のように領域Ｃ、Ｄと指定された領域に対して逐次的に吸着制御を実施する。また、ジョブ情報として、基板サイズがチャックに対して小さく、基板が搭載される位置が予め通知されている。このような場合、基板が搭載されないチャック領域に対しては吸着制御を行う必要がなく、制御をおこなうことでリークなどの問題が生じる可能性がある。そのため、制御ユニットＣＴＲＬが予め吸着領域および吸着順序を指定することで、該当する吸着領域ＣＨＤには空圧供給ラインＬｉｎｅとの接続を実施せず、吸着制御を実施しない。
【００２０】
また、図３と同一サイズの基板がＹ−方向に搬入されるジョブにおける、吸着領域と吸着順序に関して図４を用いて説明する。図４においても図３と同様に（１）から（４）までにおける吸着領域ＡからＤまでのように基板搭載領域の中央から吸着領域を拡大するように吸着順序が指定される。これにより図３と同一の吸着領域、吸着順序では基板全面に対して吸着を行えないという状況を回避できる。仮に基板全面に吸着をかけるため、図３における吸着領域ＥおよびＦに対して吸着制御を実施したとしても、基板が搭載されていない吸着領域ではリークが発生し、基板の吸着固定に支障をきたす場合がある。
【００２１】
チャックＣＨにより構成される溝Ｄに配置されたプリアライメントセンサＭＰの位置決めに関して、図５を用いて説明する。図５は図１の基板ステージＰＳの一部領域を拡大表示したものである。チャックＣＨにより構成された溝Ｄは従来技術では基板を透過した露光光による反射を防止する目的で不図示のチャック間ブロックで埋められていた。チャック間ブロックは樹脂製の黒色固形物で露光光を吸収し、反射を防止していた。本発明においては、溝Ｄに対して、反射防止材Ｂを塗布または貼付するなどの代替措置を講ずる。そして、チャック間ブロックで埋めていた領域に対して、プリアライメントセンサＭＰを配置する。
【００２２】
プリアライメントセンサＭＰは不図示の駆動機構により、溝Ｄに沿って駆動することを特徴とする。その際、溝Ｄには位置決めを目的として、少なくとも２つの位置決めピンＰｉｎが配置されている。位置決めピンＰｉｎは位置決めで用いられない場合はホールＨという状態として溝Ｄの底に埋没しており、プリアライメントセンサの駆動を制限しないものとする。ジョブ情報より得られた基板のサイズおよび搭載位置よりプリアライメントセンサＭＰを配置するべき場所を決定できる近傍の位置決めピンＰｉｎが溝Ｄ内で上昇し、プリアライメントセンサＭＰの駆動を制限する位置に配置される。プリアライメントセンサＭＰは位置決めピンＰｉｎに対して押し付けられた結果、プリアライメント計測位置に対して位置決めされる。
【００２３】
［実施例１］
チャックＣＨ上における基板Ｐの搭載位置は図６および以下の演算により算出される。以下ではジョブ情報としてチャック中心ＣＨＣと基板中心ＰＣが一致するように基板Ｐ搭載位置が指定されているものとして、チャック中心ＣＨＣに対して基板中心ＰＣの位置ズレ量をプリアライメント計測結果に基づき算出する計算手順を示す。
【００２４】
チャック中心ＣＨＣを（０，０）、基板中心ＰＣを（Ｘ０，Ｙ０）とする。更に、プリアライメントセンサＭＰＸの位置を（Ｘ１、Ｙ１）、その計測結果をｘ、プリアライメントセンサＭＰＬ、ＭＰＲの位置を（Ｘ２，Ｙ２）（Ｘ３、Ｙ３）、それぞれの計測結果をｙｌ，ｙｒとする。プリアライメントセンサＭＰＬ、ＭＰＲを用いて計測した基板Ｐの端面を延長した直線Ｌ１、直線Ｌ１と直交し、プリアライメントセンサＭＰＸを用いて計測した基板の端面上を通過する直線を直線Ｌ２とする。直線Ｌ１の傾きＡ１、切片Ｂ１は
【００２５】
【数１】
2015082560.tif 000003
【００２６】
となり、直線Ｌ１と直線Ｌ２の交点を交点ＰＥ（Ｘｐ，Ｙｐ）とすると、
【００２７】
【数２】
2015082560.tif 000004
【００２８】
となる。
【００２９】
ここで、基板中心から交点ＰＥまでの距離を（ＬＸ，ＬＹ）とし、θを直線Ｌ１とＸ軸とのなす角、φを交点ＰＥと基板中心ＰＣを結んだ直線と直線Ｌ１がなす角とすると、
【００３０】
【数３】
2015082560.tif 000005
【００３１】
と表わされ、
【００３２】
【数４】
2015082560.tif 000006
【００３３】
となる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
第２実施形態における本発明の一側面としての露光装置では、図５におけるプリアライメントセンサＭＰの位置決めで用いた位置決めピンＰｉｎおよびホールＨを用いずに、プリアライメントセンサの位置決めを行う。プリアライメントセンサの位置計測が可能な計測器を搭載することを特徴とする。ジョブ情報として得られた基板のサイズおよび搭載位置からプリアライメントセンサの計測位置を求め、プリアライメントセンサＭＰの駆動中に計測器で位置計測を実施し、プリアライメントセンサを計測位置まで誘導する。これにより、プリアライメントセンサＭＰの軌道上に複雑な機構を配置することなく、外部からの位置計測によりプリアライメントセンサＭＰの位置決定を行うことができる。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１００      露光装置
ＣＨ        チャック
ＭＰ        プリアライメントセンサ
Ｐ          基板
ＰＳ        基板ステージ
Ｍ          原版
ＭＳ        原版ステージ
ＵＭ        投影光学系
Ｄ          チャック間溝領域
【図５】
2015082560.tif 000007
【図６】
2015082560.tif 000008
【図１】
2015082560.tif 000009
【図２】
2015082560.tif 000010
【図３】
2015082560.tif 000011
【図４】
2015082560.tif 000012
【図７】
2015082560.tif 000013