(57)【要約】【課題】マスクの取り付け時におけるマスクの取付精度及びマスクの平坦度の再現性を大幅に向上することができる露光装置のマスク搬送、取付方法を提供する。【解決手段】露光装置のマスク搬送、取付方法は、マスクＭをマスクステージ１のチャック部１６と平行に載置する保持治具７０を備え、マスクＭを載置した保持治具７０を、チャック部１６の下方位置に搬送する工程と、マスクＭを載置した保持治具７０を、チャック部１６の下面に接近させる工程と、マスクＭを保持治具７０から離間させてチャック部１６に取り付ける工程と、を有する。保持治具７０は、マスクＭがチャック部１６に取り付けられたときチャック部１６と接触する部分に相当する裏面部分でのみマスクＭを保持する。【選択図】図１０
2007140187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記基板に対向配置されてマスクを保持するマスクステージと、前記基板に対してパターン露光用の光を前記マスクを介して照射する照射手段と、前記ワークステージと前記マスクステージとを相対的にステップ移動させる送り機構と、を備える露光装置のマスク搬送、取付方法であって、
前記マスクを前記マスクステージのチャック部と平行に載置する保持治具を備え、
前記マスクを載置した前記保持治具を、前記チャック部の下方位置に搬送する工程と、
前記マスクを載置した前記保持治具を、前記チャック部の下面に接近させる工程と、
前記マスクを前記保持治具から離間させて前記チャック部に取り付ける工程と、を有することを特徴とする露光装置のマスク搬送、取付方法。
【請求項２】
前記マスクが前記チャック部の下方位置に搬送された後、前記マスクと前記チャック部の相対位置が所定の位置となるように前記保持治具と前記チャック部とを相対的に移動させて位置調整する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
【請求項３】
前記保持治具は、前記マスクが前記チャック部に取り付けられたとき前記チャック部と接触する部分に相当する裏面部分で前記マスクを保持するように、その他の部分が肉抜きされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
【請求項４】
前記マスクは、前記マスクを前記チャック部に取り付けたときの撓み量に応じて略椀型形状に加工されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
【請求項５】
前記マスクの搬送工程は、前記マスクを載置した前記保持治具が前記ワークステージに搭載され、前記ワークステージによって前記チャック部の下方位置に搬送される工程であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを分割逐次露光方式で近接（プロキシミティ）露光転写する露光装置において、マスクを精度よくマスクステージに取り付けることができる露光装置のマスク搬送、取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等のフラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタを製造する露光装置においては、マスクを保持するマスクステージに対して、基板を保持するワークステージを高精度で位置決めしながらステップ移動させて露光転写する。このような高精度の露光転写を行うためには、高精度でのステップ移動だけでなく、マスクがマスクステージに精度よく保持されることが必須となる。
【０００３】
従来の露光装置のマスク搬送、取付方法としては、複数のマスクが収納されたマスクストッカから、ロボットアームにより所定のマスクを取り出し、ワークステージ（露光ステージ）の上方に位置するマスクステージ（マスクホルダ）に搬送する。そして、ワークステージに配設される４本の支持ピンを上昇させて、マスクを支持ピン上に載置してロボットアームから受け取った後、ワークステージをマスクと共に水平面内で変位させて位置ズレを修正して、支持ピンを下降させてマスクをマスクステージに吸着させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２６７８１６号公報（第６−７頁、第１５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ装置などのフラットパネル型ディスプレイ装置は、大型化の一途を辿っており、これに伴って、マスクが大型化されて自重により撓み易くなっている。そこで、最近では、マスクの大型化に伴う自重撓みによる影響を排除するため、マスクの撓みに応じてマスクを予め略椀型形状に加工しておき、マスクステージに取り付けた際にマスクパターン面がフラットとなるようにした略椀型形状のマスクが提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の露光装置のマスク搬送、取付方法では、マスクが支持ピン上に載置された状態でマスクステージに吸着されるため、支持ピンで支えられていない部分が撓み易く、取り付け位置及び取り付け時のマスク形状が作業毎に異なるので、マスクに上記した略椀型形状のマスクを使用する場合、マスクの取付精度及びマスクの平坦度の再現性が低く、高精度な露光転写を行う観点から問題があった。
【０００７】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、マスクの取り付け時におけるマスクの取付精度及びマスクの平坦度の再現性を大幅に向上することができる露光装置のマスク搬送、取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１）  被露光材としての基板を保持するワークステージと、基板に対向配置されてマスクを保持するマスクステージと、基板に対してパターン露光用の光をマスクを介して照射する照射手段と、ワークステージとマスクステージとを相対的にステップ移動させる送り機構と、を備える露光装置のマスク搬送、取付方法であって、マスクをマスクステージのチャック部と平行に載置する保持治具を備え、マスクを載置した保持治具を、チャック部の下方位置に搬送する工程と、マスクを載置した保持治具を、チャック部の下面に接近させる工程と、マスクを保持治具から離間させてチャック部に取り付ける工程と、を有することを特徴とする露光装置のマスク搬送、取付方法。
（２）  マスクがチャック部の下方位置に搬送された後、マスクとチャック部の相対位置が所定の位置となるように保持治具とチャック部とを相対的に移動させて位置調整する工程を更に有することを特徴とする（１）に記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
（３）  保持治具は、マスクがチャック部に取り付けられたときチャック部と接触する部分に相当する裏面部分でマスクを保持するように、その他の部分が肉抜きされていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
（４）  マスクは、マスクをチャック部に取り付けたときの撓み量に応じて略椀型形状に加工されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
（５）  マスクの搬送工程は、マスクを載置した保持治具がワークステージに搭載され、ワークステージによってチャック部の下方位置に搬送される工程であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の露光装置のマスク搬送、取付方法。
【０００９】
（１）の構成によれば、保持治具に載置されてチャック部と平行に保持されたマスクを、保持治具と共に搬送し、チャック部に接近させて取り付けるため、薄く撓み易いマスクであっても、常に一定の撓み状態、及び位置精度で搬送することができる。これにより、マスクをチャック部に精度良く、且つ平坦度に再現性を持たせて取り付けることができる。従って、マスクのマスクパターンを高精度で基板に露光転写することが可能となる。
（２）の構成によれば、保持治具に載置されたマスクをチャック部の下方位置に搬送した後、保持治具とチャック部とを相対的に移動させて、マスクとチャック部との位置関係を所定の位置となるように位置調整して、マスクをチャック部に取り付けるため、マスクをチャック部に位置精度良く取り付けることができる。
（３）の構成によれば、マスクは、チャック部に取り付けられたときチャック部と接触する部分に相当する裏面部分でのみ保持治具で保持されるため、チャック部に取り付けられたときと全く同じ状態でマスクを保持治具に保持することができ、その状態のままチャック部に取り付けることができる。これにより、常に一定の精度でマスクを取り付けることができ、マスクの平坦度の再現性をさらに向上することができる。
（４）の構成によれば、マスクは、チャック部に取り付けたときの撓み量に応じて略椀型形状に予め加工されるため、自重で撓んだ状態でほぼ平面になるので、高精度な露光転写をすることが可能となる。
（５）の構成によれば、マスクは、保持治具に載置されたままワークステージによってチャック部の下方位置に搬送されるため、別途にマスク搬送装置を設ける必要がないので、露光装置を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、マスクをマスクステージのチャック部と平行に載置する保持治具を備え、マスクを載置した保持治具を、チャック部の下方位置に搬送する工程と、マスクを載置した保持治具を、チャック部の下面に接近させる工程と、マスクを保持治具から離間させてチャック部に取り付ける工程と、を有するため、マスクの取り付け時におけるマスクの取付精度及びマスクの平坦度の再現性を大幅に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る露光装置のマスク搬送、取付方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、分割逐次露光装置を例に説明する。
図１は本発明に係る露光装置のマスク搬送、取付方法に使用される分割逐次露光装置を説明するための一部分解斜視図、図２は図１に示すマスクステージの拡大斜視図、図３の（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のマスク位置調整手段の上面図、図４はアライメントカメラと該アライメントカメラのピント調整機構の基本構造を示す側面図、図５はワーク側アライメントマークの照射光学系を説明するための説明図、図６はアライメント画像のフォーカス調整機構を示す構成図、図７は図１に示す分割逐次露光装置の正面図、図８は図１に示す分割逐次露光装置の電気的構成を示すブロック図、図９はワーク側アライメントマークとマスク側アライメントマークの整合を説明するための説明図、図１０はマスク及び保持治具の斜視図、図１１は保持治具に保持されたマスクが、ワークステージに搭載されてマスクステージに搬送され、チャック部に取り付けられる状態を説明するための説明図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の分割逐次露光装置ＰＥは、マスクＭを保持するマスクステージ１と、ガラス基板（被露光材）Ｗを保持するワークステージ２と、パターン露光用の照射手段としての照明光学系３と、マスクステージ１及びワークステージ２を支持する装置ベース４と、を備えている。
【００１３】
なお、ガラス基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」という。）は、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたマスクパターンＰを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面）に感光剤が塗布されて透光性とされている。
【００１４】
説明の便宜上、照明光学系３から説明すると、照明光学系３は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ３１と、この高圧水銀ランプ３１から照射された光を集光する凹面鏡３２と、この凹面鏡３２の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ３３と、平面ミラー３５，３６及び球面ミラー３７と、この平面ミラー３６とオプチカルインテグレータ３３との間に配置されて照射光路を開閉制御する露光制御用シャッター３４と、を備えている。
【００１５】
露光時に露光制御用シャッター３４が開制御されると、高圧水銀ランプ３１から照射された光が、図１に示す光路Ｌを経て、マスクステージ１に保持されるマスクＭ、ひいてはワークステージ２に保持される基板Ｗの表面に対して垂直にパターン露光用の平行光として照射される。これにより、マスクＭのマスクパクーンＰが基板Ｗ上に露光転写されるようになっている。
【００１６】
次に、マスクステージ１及びワークステージ２の順に説明する。初めに、マスクステージ１はマスクステージベース１０を備えており、このマスクステージベース１０は装置ベース４から突設されたマスクステージ支柱１１に支持されてワークステージ２の上方に配置されている。
【００１７】
マスクステージベース１０は、図２に示すように、略矩形形状とされて中央部に開口１０ａを有しており、この開口１０ａにはマスク保持枠１２がＸ，Ｙ方向に移動可能に装着されている。
【００１８】
マスク保持枠１２は、図３（ａ）に示すように、その上端外周部に設けられたフランジ１２ａをマスクステージベース１０の開口１０ａ近傍の上面に載置し、マスクステージベース１０の開口１０ａの内周との間に所定のすき間を介して挿入されている。これにより、マスク保持枠１２は、このすき間分だけＸ，Ｙ方向に移動可能となる。
【００１９】
このマスク保持枠１２の下面には、図３に示すように、マスクＭを保持するチャック部１６が間座２０を介して固定されており、マスク保持枠１２とともにマスクステージベース１０に対してＸ，Ｙ方向に移動可能である。チャック部１６には、マスクパターンＰが描かれているマスクＭの端部である周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル１６ａが開設されており、チャック部１６はチャック装置を構成している。これにより、マスクＭは吸引ノズル１６ａを介して真空式吸着装置（図示せず。）によりチャック部１６に着脱自在に保持される。
【００２０】
マスクＭは、重力が作用していない無重力状態（或いは縦置き状態）において下側が凹状に形成される略椀型形状を有しており（図３（ａ）の一点鎖線）、チャック部１６にチャックされた状態では、重力の作用により平面全域に亘ってフラットな形状で保持されている（図３（ａ）の実線）。
【００２１】
また、マスクステージベース１０の上面には、図２において、後述のアライメントカメラ１５による検出結果、又は後述するレーザ測長装置６０による測定結果に基づき、マスク保持枠１２をＸＹ平面内で移動させて、このマスク保持枠１２に保持されたマスクＭの位置及び姿勢を調整するマスク位置調整手段１３が設けられている。
【００２２】
マスク位置調整手段１３は、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う一辺に取り付けられたＸ軸方向駆動装置１３ｘと、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられた二台のＹ軸方向駆動装置１３ｙと、を備えている。
【００２３】
Ｘ軸方向駆動装置１３ｘは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に伸縮するロッド１３１ｒを有する駆動用アクチュエータ（例えば電動アクチュエータ）１３１と、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う辺部に取り付けられたリニアガイド（直動軸受案内）１３３と、を備えている。リニアガイド１３３の案内レール１３３ｒは、Ｙ軸方向に延びてマスク保持枠１２に固定される。また、案内レール１３３ｒに移動可能に取り付けられたスライダ１３３ｓは、マスクステージベース１０に固設されたロッド１３１ｒの先端に、ピン支持機構１３２を介して連結されている。
【００２４】
一方、Ｙ軸方向駆動装置１３ｙも、Ｘ軸方向駆動装置１３ｘと同様の構成であって、Ｙ軸方向に伸縮するロッド１３１ｒを有する駆動用アクチュエータ（例えば、電動アクチュエータ等）１３１と、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う辺部に取り付けられたリニアガイド（直動軸受案内）１３３と、を備えている。リニアガイド１３３の案内レール１３３ｒはＸ軸方向に延びてマスク保持枠１２に固定されている。また、案内レール１３３ｒに移動可能に取り付けられたスライダ１３３ｓは、ロッド１３１ｒの先端にピン支持機構１３２を介して連結されている。そして、Ｘ軸方向駆動装置１３ｘによりマスク保持枠１２のＸ軸方向の調整を、二台のＹ軸方向駆動装置１３ｙによりマスク保持枠１２のＹ軸方向及びθ軸方向（Ｚ軸まわりの揺動）の調整を行う。
【００２５】
さらに、マスク保持枠１２のＸ軸方向に互いに対向する二辺の内側には、図２に示すように、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定する手段としてのギャップセンサ１４と、マスクＭと位置合わせ基準との平面ずれ量を検出する手段としてのアライメントカメラ１５と、が配設されている。このギャップセンサ１４及びアライメントカメラ１５は、共に移動機構１９を介してＸ軸方向に移動可能とされている。
【００２６】
移動機構１９は、マスク保持枠１２のＸ軸方向に互いに対向する二辺の上面側にはそれぞれギャップセンサ１４及びアライメントカメラ１５を保持する保持架台１９１がＹ軸方向に延びて配置されており、該保持架台１９１のＹ軸方向駆動装置１３ｙから離間する側の端部はリニアガイド１９２によって支持されている。リニアガイド１９２は、マスクステージベース１０上に設置されてＸ軸方向に沿って延びる案内レール１９２ｒと、案内レール１９２ｒ上を移動するスライダ（図示せず）とを備えており、このスライダに保持架台１９１の前記端部が固定されている。
【００２７】
そして、スライダをモータ及びボールねじからなる駆動用アクチュエータ１９３によって駆動することにより、保持架台１９１を介してギャップセンサ１４及びアライメントカメラ１５がＸ軸方向に移動するようになっている。
【００２８】
アライメントカメラ１５は、図４に示すように、マスクステージ１の下面に保持されているマスクＭの表面のマスク側アライメントマーク１０１をマスク裏面側から光学的に検出するものであり、ピント調整機構１５１によりマスクＭに対して接近離間移動してピント調整がなされるようになっている。
【００２９】
ピント調整機構１５１は、リニアガイド１５２、ボールねじ１５３及びモータ１５４を備えている。リニアガイド１５２には、案内レール１５２ｒとスライダ１５２ｓを備えており、このうち案内レール１５２ｒはマスクステージ１の移動機構１９の保持架台１９１に上下方向に延びて取り付けられている。一方、このリニアガイド１５２のスライダ１５２ｓにはアライメントカメラ１５がテーブル１５２ｔを介して固定されている。そして、ボールねじ１５３のねじ軸に螺合されたナットをテーブル１５２ｔに連結すると共に、そのねじ軸をモータ１５４で回転駆動するようにしている。
【００３０】
また、本実施形態では、図５に示すように、ワークステージ２に設けてあるワークチャック８の下方には、光源７８１及びコンデンサーレンズ７８２を有してワーク側アライメントマーク１００を下から投影する投影光学系７８がアライメントカメラ１５の光軸に合わせてＺ軸微動ステージ２４と一体に配設されている。なお、ワークステージ２、Ｙ軸送り台５２には投影光学系７８の光路に対応する貫通孔が形成されている。
【００３１】
さらに、本実施形態では、図６に示すように、マスクＭのマスク側アライメントマーク１０１を有する面（マスクマーク面Ｍｍ）位置を検出してアライメントカメラ１５のピントずれを防止するアライメント画像のベストフォーカス調整機構１５０を設けている。このベストフォーカス調整機構１５０は、アライメントカメラ１５及びピント調整機構１５１に加えて、ピントずれ検出手段としてギャップセンサ１４を利用している。即ち、このギャップセンサ１４で計測したマスク下面位置の計測値を、制御装置８０で予め設定したピント位置と比較して差を求め、その差から設定ピント位置からの相対ピント位置変化量を計算し、この計算変化量に応じてピント調整機構１５１のモータ１５４を制御してアライメントカメラ１５を移動させ、これによりアライメントカメラ１５のピントを調整するようにしている。
【００３２】
このベストフォーカス調整機構１５０を用いることにより、マスクＭの板厚変化や板厚のばらつきとは無関係に、アライメント画像の高精度のフォーカス調整が可能となる。すなわち、複数種類のマスクＭを交換して使用する場合に、個々のマスクの厚さが異なる場合でも常に適正なピントを得ることができる。なお、ピント調整機構１５１、投影光学系７８、ベストフォーカス調整機構１５０等は、１層目分割パターンのアライメントの高精度化に対応するものであるばかりでなく、２層目以降のアライメントの高精度化にも寄与するものであり、また、マスクＭの厚さがわかっていれば、ベストフォーカス調整機構１５０を省略して厚さに応じてピント調整機構を動かすようにしても良い。
【００３３】
なお、マスクステージベース１０の開口１０ａのＹ軸方向の両端部にはマスクＭの両端部を必要に応じて遮蔽するマスキングアパーチャ（遮蔽板）１７がマスクＭより上方に位置して配置されており、このマスキングアパーチャ１７はモータ，ボールねじ及びリニアガイドよりなるマスキングアパーチャ駆動装置１８によりＹ軸方向に移動可能とされてマスクＭの両端部の遮蔽面積を調整できるようになっている。
【００３４】
次に、ワークステージ２は、装置ベース４上に設置されており、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のすき間を所定量に調整するＺ軸送り台（ギャップ調整手段）２Ａと、このＺ軸送り台２Ａ上に配設されてワークステージ２をＸＹ軸方向に移動させるワークステージ送り機構２Ｂとを備えている。
【００３５】
Ｚ軸送り台２Ａは、図７に示すように、装置ベース４上に立設された上下粗動装置２１によってＺ軸方向に粗動可能に支持されたＺ軸粗動ステージ２２と、このＺ軸粗動ステージ２２の上に上下微動装置２３（図１参照。）を介して支持されたＺ軸微動ステージ２４と、を備えている。上下粗動装置２１には、例えばモータ及びボールねじ等からなる電動アクチュエータ、或いは空圧シリングが用いられており、単純な上下動作を行うことにより、Ｚ軸粗動ステージ２２を予め設定した位置まで、マスクＭと基板Ｗとのすき間の計測を行うことなく昇降させる。
【００３６】
一方、図１に示す上下微動装置２３は、モータとボールねじとくさびとを組み合わせてなる可動くさび機構を備えており、本実施形態では、例えばＺ軸粗動ステージ２２の上面に設置したモータ２３１によってボールねじのねじ軸２３２を回転駆動させるようにすると共に、ボールねじナット２３３をくさび状に形成してそのくさび状ナット２３３の斜面をＺ軸微動ステージ２４の下面に突設したくさび２４１の斜面と係合させ、これにより、可動くさび機構を構成している。
【００３７】
そして、ボールねじのねじ軸２３２を回転駆動させると、くさび状ナット２３３がＹ軸方向に水平微動し、この水平微動運動が両くさび２３３，２４１の斜面作用により高精度の上下微動運動に変換される。
【００３８】
この可動くさび機構からなる上下微動装置２３は、Ｚ軸微動ステージ２４のＹ軸方向の一端側（図１の手前側）に２台、他端側に１台（図示せず）、合計３台設置されており、それぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置２３は、チルト機能も兼ね備えていることになり、３台のギャップセンサ１４によるマスクＭと基板Ｗとのすき間の測定結果に基づき、マスクＭと基板Ｗとが平行かつ所定のすき間を介して対向するように、Ｚ軸微動ステージ２４の高さを微調整するようになっている。なお、上下粗動装置２１及び上下微動装置２３はＹ軸送り台５２の部分に設けるようにしてもよい。
【００３９】
ワークステージ送り機構２Ｂは、図７に示すように、Ｚ軸微動ステージ２４の上面に、Ｙ軸方向に互いに離間配置されてそれぞれＸ軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド４１と、このリニアガイド４１のスライダ４１ａに取り付けられたＸ軸送り台４２と、Ｘ軸送り台４２をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り駆動装置４３と、を備えており、Ｘ軸送り駆動装置４３のモータ４３１によって回転駆動されるボールねじ軸４３２に螺合されたボールねじナット４３３にＸ軸送り台４２が連結されている。
【００４０】
また、このＸ軸送り台４２の上面には、Ｘ軸方向に互いに離間配置されてそれぞれＹ軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド５１と、このリニアガイド５１のスライダ５１ａに取り付けられたＹ軸送り台５２と、Ｙ軸送り台５２をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り駆動装置５３と、を備えており、Ｙ軸送り駆動装置５３のモータ５３１によって回転駆動するボールねじ軸５３２に螺合されたボールねじナット（図示せず）に、Ｙ軸送り台５２が連結されている。このＹ軸送り台５２の上面には、ワークステージ２が取り付けられている。
【００４１】
そして、ワークステージ２のＸ軸，Ｙ軸位置を検出する位置測定装置であるレーザ測長装置６０が、装置ベース４に設けられている。上記のように構成されたワークステージ２では、ボールねじやリニアガイド自体の形状等の誤差や、これらの取り付け誤差などに起因し、ワークステージ２の移動に際し、位置決め誤差、ヨーイング、真直度などの発生は不可避である。そこで、これらの誤差の測定を目的とするのがこのレーザ測長装置６０である。このレーザ測長装置６０は、図１に示すように、ワークステージ２のＹ軸方向端部に対向して設けレーザを備えた一対のＹ軸干渉計（測長器）６２，６３と、ワークステージ２のＸ軸方向端部に設けレーザを備えた一つのＸ軸干渉計（測長器）６４と、ワークステージ２のＹ軸干渉計６２，６３と対向する位置に配設されたＹ軸用ミラー６６と、ワークステージ２のＸ軸干渉計６４と対向する位置に配設されたＸ軸用ミラー６８と、を備えている。
【００４２】
このように、Ｙ軸方向について２台のＹ軸干渉計６２，６３を設けることにより、ワークステージ２のＹ軸方向位置の情報のみでなく、Ｙ軸干渉計６２と６３の位置データの差分によりヨーイング誤差を知ることもできる。Ｙ軸方向位置については、両者の平均値に、ワークステージ２のＸ軸方向位置、ヨーイング誤差を加味して適宜、補正を加えることにより算出することができる。
【００４３】
そして、ワークステージ２のＸＹ方向位置やＹ軸送り台５２、ひいては前の分割パターンの露光に続いて次の分割パターンをつなぎ露光する際に、基板Ｗを次のエリアに送る段階で、各干渉計６２〜６４より出力する検出信号を、図８に示すように、制御装置８０に入力するようにしている。この制御装置８０は、この検出信号に基づいて分割露光のためのＸＹ方向の移動量を調整するためにＸ軸送り駆動装置４３及びＹ軸送り駆動装置５３を制御すると共に、Ｘ軸干渉計６４による検出結果及びＹ軸干渉計６２，６３による検出結果に基づき、つなぎ露光のための位置決め補正量を算出して、その算出結果をマスク位置調整手段１３（及び必要に応じて上下微動装置２３）に出力する。これにより、この補正量に応じてマスク位置調整手段１３等が駆動され、Ｘ軸送り駆動装置４３又はＹ軸送り駆動装置５３による位置決め誤差、真直度誤差、及びヨーイング等の影響が解消される。
【００４４】
また、ワークステージ２の送りに際する誤差が全くないときでも、最初の状態でマスクＭのマスクパターンＰの向きがワークステージ２の送り方向とずれていると、分割逐次露光により基板Ｗ上に形成される各パターンが傾いた状態で形成されてしまったり、つなぎ露光で基板Ｗ上に分割形成されたパターン同士の継ぎ目がずれて整合しない。
【００４５】
また、上述したようにマスクＭは真空式吸引装置を介してチャック部１６の下面に吸着保持させるのであるが、この吸着保持させる際にマスクＭのマスクパターンＰの向きとワークステージ送り機構２Ｂによるワークステージ２の移動方向とを精度よく合わせることは困難である。
【００４６】
例えば、図９（ａ）のように、最初の位置において傾いた状態で露光されると、送り誤差が全くない場合でも、次の位置での露光パターンは２点鎖線で示すように同様に傾いた状態で形成される。
【００４７】
そこで、本実施形態では、図９に示すように、ワークステージ２（実際にはワークステージ２上に設置されているワークチャック８）の上面の少なくとも２か所に、例えば、十字形状(レチクル)を有するワーク側アライメントマーク１００をＸ軸方向に互いに離間して形成する。一方、マスクＭの方には、ワーク側アライメントマーク１００に対応させたマスク側アライメントマーク１０１を形成する。基準側である２ケ所のアライメントマーク１００の中心同士を結ぶ線は、最初の状態（基準位置）においてＸ軸方向と一致し、Ｙ軸方向と直交するように予め調整されている。
【００４８】
そして、図９（ｂ）に示すように、最初の状態（基準位置）において、アライメントカメラ１５により、アライメントマーク１００と１０１との位置ずれ量を検出し、Ｘ軸方向駆動装置１３ｘ及びＹ軸方向駆動装置１３ｙによってマスク保持枠１２の位置を調整することにより、ワーク側アライメントマーク１００とマスク側アライメントマーク１０１との中心同士が実質的にＸＹ平面内で一致して整合するようにしている。
【００４９】
また、ワーク側アライメントマーク１００とマスク側アライメントマーク１０１との整合については、アライメントマーク検出手段であるアライメントカメラ１５によって高精度にかつ容易に行えるように構成している。
【００５０】
なお、本実施形態の制御装置８０は、露光制御シャッター３４の開制御、ワークステージ２の送り制御、レーザ干渉計６２〜６４の検出値に基づく補正量の演算、マスク位置調整手段１３の駆動制御の他に、アライメント調整時の補正量の演算、Ｚ軸送り台（ギャップ調整手段）２Ａの駆動制御、ワーク自動供給装置（図示せず）の駆動制御等、分割逐次露光装置に組み込まれた殆どのアクチュエータの駆動及び所定の演算処理を、マイクロコンピュータやシーケンサ等を用いたシーケンス制御を基本として実行する。
【００５１】
次に、本実施形態の分割逐次露光装置ＰＥによるマスク搬送、取付方法について、図１０及び図１１を参照して詳細に説明する。
【００５２】
図１０に示すように、保持治具７０は、矩形状の枠状部材であり、その表面（上面）にはマスクＭの外形と同じ大きさの矩形凹部７１が形成され、さらに、矩形凹部７１内には、マスクＭに形成されるマスクパターンＰと略同じ大きさの矩形貫通穴(肉抜き)７２が形成されている。これにより、矩形貫通穴７２の周囲には、枠状段部７３が形成される。
【００５３】
枠状段部７３は、マスクＭがチャック部１６にチャックされたとき、チャック部１６に接触する部分と同じ大きさ（面積）に形成される。そして、マスクＭは、矩形凹部７１に嵌合し、枠状段部７３に支持されて保持治具７０に平行に載置される。即ち、保持治具７０に載置されたマスクＭは、マスクＭがチャック部１６にチャックされた時、チャック部１６に接触する部分に相当する裏面側の部分が枠状段部７３に接触して保持される。これにより、マスクＭは、チャック部１６にチャックされたときと全く同一状態で保持治具７０に保持されることになり、フラットな形状を維持して保持治具７０に載置される。
【００５４】
図１１に示すように、マスクＭをチャック部１６によるチャック時と同じ状態で保持した保持治具７０は、図１１の右側に破線で示すローディング位置ＬＰにおいて、不図示のローダによりワークチャック８上に搭載され、Ｘ方向（矢印Ａ方向）に移動されてチャック部１６の下方位置に搬送される。次いで、上下粗動装置２１及び上下微動装置２３を作動させることによって、マスクＭを保持治具７０と共に上方向（矢印Ｂ方向）に移動させ、マスクＭをチャック部１６の下面に近接させる。さらに、アライメントカメラ１５でマスク側アライメントマーク１０１を検出することにより、マスクＭとチャック部１６との位置ずれ量を検出し、これに基づいてワークステージ送り機構２Ｂ、Ｘ軸方向駆動装置１３ｘ及びＹ軸方向駆動装置１３ｙを作動させてマスクＭとチャック部１６の位置を相対的に調整する。これにより、マスクＭは、チャック部１６に対して高い位置精度で所定の位置に対向配置される。そして、チャック部１６の吸引ノズル１６ａから空気を吸引して真空にすることにより、マスクＭは、その周縁部が吸引されて保持治具７０から離間し、チャック部１６に取り付けられる。
【００５５】
従って、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、保持治具７０に載置されてチャック部１６と平行に保持されたマスクＭを、保持治具７０と共に搬送し、チャック部１６に接近させて取り付けるため、薄く撓み易いマスクＭであっても、常に一定の撓み状態、及び位置精度で搬送することができる。これにより、マスクＭをチャック部１６に精度良く、且つ平坦度に再現性を持たせて取り付けることができる。従って、マスクＭのマスクパターンＰを高精度で基板に露光転写することが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、保持治具７０に載置されたマスクＭをチャック部１６の下方位置に搬送した後、保持治具７０とチャック部１６とを相対的に移動させて、マスクＭとチャック部１６との位置関係を所定の位置となるように位置調整して、マスクＭをチャック部１６に取り付けるため、マスクＭをチャック部１６に位置精度良く取り付けることができる。
【００５７】
また、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、マスクＭは、チャック部１６に取り付けられたときチャック部１６と接触する部分に相当する裏面部分でのみ保持治具７０で保持されるため、チャック部１６に取り付けられたときと全く同じ状態でマスクＭを保持治具７０に保持することができ、その状態のままチャック部１６に取り付けることができる。これにより、常に一定の精度でマスクＭを取り付けることができ、マスクＭの平坦度の再現性をさらに向上することができる。
【００５８】
また、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、マスクＭは、チャック部１６に取り付けたときの撓み量に応じて略椀型形状に予め加工されるため、自重で撓んだ状態でほぼ平面になるので、高精度な露光転写をすることが可能となる。
【００５９】
さらに、本実施形態の露光装置のマスク搬送、取付方法によれば、マスクＭは、保持治具７０に載置されたままワークステージ２によってチャック部１６の下方位置に搬送されるため、別途にマスク搬送装置を設ける必要がないので、露光装置ＰＥを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る露光装置のマスク搬送、取付方法に使用される分割逐次露光装置を説明するための一部分解斜視図である。
【図２】図１に示すマスクステージの拡大斜視図である。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のマスク位置調整手段の上面図である。
【図４】アライメントカメラと該アライメントカメラのピント調整機構の基本構造を示す側面図である。
【図５】ワーク側アライメントマークの照射光学系を説明するための説明図である。
【図６】アライメント画像のフォーカス調整機構を示す構成図である。
【図７】図１に示す分割逐次露光装置の正面図である。
【図８】図１に示す分割逐次露光装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】ワーク側アライメントマークとマスク側アライメントマークの整合を説明するための説明図である。
【図１０】マスク及び保持治具の斜視図である。
【図１１】保持治具に保持されたマスクが、ワークステージに搭載されてマスクステージに搬送され、チャック部に取り付けられる状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
ＰＥ      分割逐次露光装置（露光装置）
Ｗ      ガラス基板（被露光材）
Ｍ      マスク
Ｐ      マスクパターン
１      マスクステージ
２      ワークステージ
２Ａ    Ｚ軸送り台
２Ｂ    ワークステージ送り機構
３      照明光学系（照射手段）
４      装置ベース
８      ワークチャック
１０      マスクステージベース
１２      マスク保持枠
１３      マスク位置調整手段
１６      チャック部
１６ａ    吸引ノズル
７０      保持治具
７１      矩形凹部
７２      矩形貫通穴（肉抜き）
７３      枠状段部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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