JPH0273618A - Aligner - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、原版上のパターンを露光ビームにより対向す
る基板に焼きつける露光装置に関し、詳しくは、露光ビ
ームを制限する手段を効率的に構成し、さらには冷却手
段を設けることにより、装置の小型化および信頼性の向
上を図った露光装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an exposure apparatus that prints a pattern on an original onto an opposing substrate using an exposure beam. Furthermore, the present invention relates to an exposure apparatus that is designed to be smaller and have improved reliability by providing a cooling means.
[従来の技術]
半導体製造等に使用される露光装置では、マスクあるい
はレチクルとよばれる原版上に描かれたパターンを、露
光ビームによりウェハやガラス等の基板上に投影し、こ
れらの基板上に塗布されたレジストを前記パターンに応
じて感光させ転写するという工程が行われる。この場合
、マスクやレチクルに照射される露光ビームのうち不要
な部分がマスクやレチクルに到達しないように露光ビー
ムを制限する手段が設けられることがある。[Prior Art] In exposure equipment used in semiconductor manufacturing, etc., a pattern drawn on an original called a mask or reticle is projected onto a substrate such as a wafer or glass using an exposure beam, and then the pattern is printed onto the substrate. A process is performed in which the applied resist is exposed and transferred according to the pattern. In this case, means may be provided to limit the exposure beam so that an unnecessary portion of the exposure beam irradiated onto the mask or reticle does not reach the mask or reticle.
たとえば、集積回路パターンの露光では、正方形または
長方形の形をした回路パターンの回りのスクライブライ
ンと呼ばれる幅50〜100μmのライン上にマスクと
ウェハのアライメントを行うためのアライメントマーク
が配置されているが、このようなマスクの全面に露光ビ
ームを照射すると、回路パターンだけでなく、スクライ
ブライン上のアライメントマークも回路パターンと同様
にウェハに焼き付けられることになる。これを避けるた
めに、一般に、直線状のエツジを有するブレードで、ス
クライブラインを覆い、露光ビームがスクライブライン
に当たらないようにする方法がとられている。For example, in the exposure of integrated circuit patterns, alignment marks for aligning the mask and wafer are placed on lines with a width of 50 to 100 μm called scribe lines around square or rectangular circuit patterns. If the entire surface of such a mask is irradiated with an exposure beam, not only the circuit pattern but also the alignment mark on the scribe line will be burned onto the wafer in the same way as the circuit pattern. To avoid this, a method is generally used in which the scribe line is covered with a blade having a straight edge to prevent the exposure beam from hitting the scribe line.
また特に、X線露光装置においては、マスクに照射され
る光は、他の露光装置と異なり、反射せずマスクに吸収
され熱に交換されて歪を発生するので、マスクにできる
だけ不要な光が照射されないように、露光ビームを制限
する手段を設けるのが一般的である。In particular, in X-ray exposure equipment, unlike other exposure equipment, the light that is irradiated onto the mask is not reflected but is absorbed by the mask and exchanged with heat, causing distortion, so that unnecessary light is removed from the mask as much as possible. It is common to provide means for limiting the exposure beam so that it is not irradiated.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上記従来例では、回路パターンのサイズ
に応じて露光ビームを制限すべき領域が変化するため、
回路パターンのサイズに応じてブレードの位置を移動し
位置決めする必要がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above conventional example, since the area where the exposure beam should be restricted changes depending on the size of the circuit pattern,
It is necessary to move and position the blade according to the size of the circuit pattern.
すなわち、ブレードを一定方向に8勤するための案内機
構およびこれを駆動するためのアクチュエータが必要と
なり、装置全体の構成が複雑となる。That is, a guide mechanism for moving the blade eight times in a certain direction and an actuator for driving the guide mechanism are required, and the configuration of the entire device becomes complicated.
また、上記の位置決めには高い精度が要求されるため、
剛性が高く真直度の高い案内機構および分解能の高い位
置検出手段が必要となり、装置重量およびコストの増加
を招く。In addition, since the above positioning requires high precision,
A guide mechanism with high rigidity and high straightness and a position detection means with high resolution are required, which increases the weight and cost of the device.
また、X線露光装置においては、従来のように露光ビー
ムを制限するブレードを設けることにより、マスク自体
の露光ビームエネルギ吸収による温度上昇は抑えられる
が、反面、露光ビームを制限しているブレードの温度が
上昇することになる。特に、高精度なアライメントを要
求される露光装置では、マスクの熱歪のみならず、装置
構成部材のわずかな熱歪も問題となるため、このブレー
ドの温度上昇も抑えなければならない。In addition, in X-ray exposure equipment, by providing a blade that limits the exposure beam as in the past, it is possible to suppress the temperature rise due to the absorption of exposure beam energy by the mask itself, but on the other hand, the blade that limits the exposure beam The temperature will rise. In particular, in exposure apparatuses that require highly accurate alignment, not only thermal distortion of the mask but also slight thermal distortion of the apparatus components poses a problem, so it is also necessary to suppress the temperature rise of this blade.
本発明の目的は、このような従来技術の欠点に鑑み、簡
単な構成により、露光ビームを効果的に制限し、かつ温
度上昇の問題を解決した露光装置を提供することにある
。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the drawbacks of the prior art, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that has a simple configuration, effectively limits the exposure beam, and solves the problem of temperature rise.
[課題を解決するための手段および作用]上記目的を達
成するため本発明の露光装置は、原版のパターンを基板
上に転写する露光手段と、原版および基板のアライメン
トマーク間のずれを検出するずれ検出手段と、該ずれ検
出手段を位置決めする位置決め手段と、該露光手段が発
する露光ビームを制限する露光ビーム制限手段とを備え
、該露光ビーム制限手段は該ずれ検出手段に対し一体的
に取り付けるようにしている。[Means and effects for solving the problem] To achieve the above object, the exposure apparatus of the present invention includes an exposure device that transfers a pattern of an original onto a substrate, and a deviation that detects a deviation between alignment marks on the original and the substrate. The apparatus comprises a detection means, a positioning means for positioning the deviation detection means, and an exposure beam limiting means for limiting the exposure beam emitted by the exposure means, and the exposure beam limiting means is attached integrally to the deviation detection means. I have to.
また、前記ずれ検出手段は互いに向きが90゜異なるよ
うに4つ配置され、前記露光ビーム制限手段は露光ビー
ムを制限する直線状のエツジ部を有する板状部材を備え
、前記露光手段が発する露光ビームの発散角の起点およ
び該板状部材のエツジから原版までの該露光ビームの光
軸に沿った距離をそれぞれLMおよびLA%該露光露光
ビーム制限手段って制限される最少画角の1辺の長さを
It minとすれば、露光画角の内側への該エツジの
突出量がLAxILmin/(2・LM)以下になるよ
うに該板状部材を該ずれ検出手段に固定している。Further, four of the displacement detecting means are arranged so that their directions are different from each other by 90 degrees, and the exposure beam limiting means includes a plate-like member having a linear edge portion that limits the exposure beam, and the exposure beam emitted by the exposure means The distance along the optical axis of the exposure beam from the origin of the divergence angle of the beam and the edge of the plate member to the original is LM and LA%, respectively, one side of the minimum angle of view limited by the exposure beam limiting means. If the length of is It min, the plate member is fixed to the shift detecting means so that the amount of protrusion of the edge inward of the exposure angle of view is equal to or less than LAxILmin/(2·LM).
また、前記露光ビーム制限手段は該板状部材を該エツジ
部に直角な方向に微少量移動する微少移動手段を備え、
さらには冷却手段をも備える。Further, the exposure beam limiting means includes a minute movement means for moving the plate member by a minute amount in a direction perpendicular to the edge portion,
It also includes cooling means.
これによれば、対向する原版および基板の横方向のずれ
量を検出するずれ検出手段と露光ビーム制限手段とは、
露光に際して位置決め手段により一体的に移動される。According to this, the deviation detecting means for detecting the amount of lateral deviation of the opposing original and substrate and the exposure beam limiting means are:
During exposure, they are moved integrally by the positioning means.
したがフて、露光ビーム制限手段専用の移動位置決め手
段を設ける必要が無い。さらに露光ビーム制限手段の位
置決めは、法化されているずれ量検出手段のアライメン
トマークに対する位置決めにより行なわれるため、画角
に応じて露光ビーム制限手段の位置も適切な位置に高精
度に位置決めされる。また、さらに本発明では、露光ビ
ーム制限手段に冷却手段を設けたので、露光ビームがX
線の場合においても露光ビーム制限手段の温度上昇が無
く、高精度なアライメント環境が得られる。Therefore, there is no need to provide a moving positioning means exclusively for the exposure beam limiting means. Furthermore, since the exposure beam limiting means is positioned with respect to the alignment mark of the deviation detection means, which is regulated by law, the exposure beam limiting means can be positioned at an appropriate position with high precision according to the angle of view. . Furthermore, in the present invention, since the exposure beam limiting means is provided with a cooling means, the exposure beam
Even in the case of a line, there is no temperature rise in the exposure beam limiting means, and a highly accurate alignment environment can be obtained.
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.
第1図は本発明の一実施例に係る露光装置の主要部を示
し、本発明の特徴を最もよく表す斜視図である。同図に
おいて、MSKはマスク、SLNはマスクMSKのスク
ライプライン相当のパターン、AMKはパターンSLN
上のアライメントマーク、ABMはアライメントビーム
、AAU 1はアライメントマークAMKにアライメン
トビームABMを投光し、図示しないウェハ上のアライ
メントマークとマスクMSK上のアライメントマークA
MKとのずれを検出するアライメントユニット、SPT
はアライメントユニットが固定されている支持部材であ
る。、LDはアライメントビームABMの光源であると
ころの半導体レーザーの収納部、SENはアライメント
マークAMKから返ってくる光学的ずれ信号を電気信号
に変換する受光センサの収納部である。アライメントユ
ニットAAUI内には、コリメータレンズ、ビームスプ
リッタ、受光レンズ等の光学部品が収められている。B
LDIは、図中、矢印の方向から照射される露光ビーム
EXBのマスクMSKへの照射領域を制限するブレード
である。ブレードBLDIはアームARMを介して支持
部材SPTに固定されている。またブレードBLDIに
は、冷却用の配管CLI、CLOが設けられ、ブレード
内に冷却管路が形成されている。FIG. 1 is a perspective view showing the main parts of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and best represents the features of the present invention. In the same figure, MSK is a mask, SLN is a pattern corresponding to the scribe line of mask MSK, and AMK is a pattern SLN.
The upper alignment mark ABM is an alignment beam, and AAU 1 projects an alignment beam ABM onto the alignment mark AMK, and aligns the alignment mark on the wafer (not shown) and the alignment mark A on the mask MSK.
Alignment unit, SPT that detects misalignment with MK
is a support member to which the alignment unit is fixed. , LD is a housing part for a semiconductor laser which is a light source of alignment beam ABM, and SEN is a housing part for a light receiving sensor that converts an optical deviation signal returned from alignment mark AMK into an electric signal. Optical components such as a collimator lens, a beam splitter, and a light receiving lens are housed within the alignment unit AAUI. B
The LDI is a blade that limits the irradiation area of the mask MSK of the exposure beam EXB irradiated from the direction of the arrow in the figure. Blade BLDI is fixed to support member SPT via arm ARM. Further, the blade BLDI is provided with cooling pipes CLI and CLO, and a cooling pipe path is formed within the blade.
STGは直交する2軸の案内と駆動手段および位置検出
手段から構成されるステージユニットであり、支持部材
SPTはこのステージユニットSTGに結合されており
、アライメントビームABMがマスク上のアライメント
マークAMKに位置決めできるように構成されている。STG is a stage unit composed of orthogonal two-axis guide and drive means and position detection means. Support member SPT is coupled to this stage unit STG, and alignment beam ABM is positioned at alignment mark AMK on the mask. It is configured so that it can be done.
実際のシステムでは、図示されていないが、以上説明し
た一連の構成と同一のユニットが4箇、4本の各スクラ
イブライン上のアライメントマークAMKに対応して設
けられる。従って1つの露光装置には4枚のブレード(
BLDI〜BLD4)と4つのアライメントユニット(
AAUI〜AAU4)が取り付けられる。以後の説明に
おいては、これら4つのうち特定の1つを指定しない場
合は、ブレードにはBLDを、アライメントユニットに
はAAIJの記号を使用する。In an actual system, although not shown, four units having the same series of configurations as described above are provided corresponding to the alignment marks AMK on each of the four scribe lines. Therefore, one exposure device has four blades (
BLDI to BLD4) and four alignment units (
AAUI to AAU4) are attached. In the following description, unless a specific one of these four is specified, the symbol BLD will be used for the blade and the symbol AAIJ will be used for the alignment unit.
第2図(A)および(B)は、第1図に示した構成と露
光ビームとの関係を横方向より模式的に示す図である。FIGS. 2(A) and 2(B) are diagrams schematically showing the relationship between the configuration shown in FIG. 1 and an exposure beam from a lateral direction.
同図に示すように、露光ビームEXBは点0を起点に発
散角θを有する発散光で、本実施例ではX線を用いてい
る。露光ビームEXBは、初めに固定アパーチャFAP
により制限を受け、図示のごとく露光ビームEXBFと
なる。As shown in the figure, the exposure beam EXB is a diverging beam having a divergence angle θ starting from point 0, and in this embodiment, X-rays are used. The exposure beam EXB is initially exposed to a fixed aperture FAP.
As shown in the figure, the exposure beam becomes EXBF.
第2図(A)においてfl yraxはこの装置におけ
る露光最大画角を示しており、固定アパーチャFAPの
開口寸法は、露光ビームEXB Fが、2点鎖線で示さ
れるように、露光最大画角の若干外側まで照射するよう
に決定されている。固定アパーチャFAPを通過した露
光ビームEXBFは、さらに、アライメントユニットA
ALI上に固定されたブレードBLDによって制限され
る。In FIG. 2(A), fl yrax indicates the maximum exposure angle of view in this device, and the aperture size of the fixed aperture FAP is such that the exposure beam EXB It has been decided to irradiate slightly outside. The exposure beam EXBF that has passed through the fixed aperture FAP is further transferred to an alignment unit A.
Limited by the blade BLD fixed on the ALI.
第3図は、各アライメントユニットAAU上に設けられ
たブレードの配置を光源側から見て図示したものである
。隣接するブレードは高さが違えてあり、画角サイズに
かかわらず互いに干渉することは無い。FIG. 3 shows the arrangement of the blades provided on each alignment unit AAU when viewed from the light source side. Adjacent blades have different heights and do not interfere with each other regardless of the angle of view size.
このような構成において、画角サイズとブレードの取り
付は位置の関係について述べる。In such a configuration, the relationship between the field angle size and the blade attachment position will be described.
第2図(A)は最大画Qj2maxの場合のスクライブ
ライン上にアライメントビームABMのスポットSPT
がアクセスした状態を示し、同図(B)は最小画角fl
minのスクライブライン上にアライメントビームA
BMのスポットSPTがアクセスした状態を示している
。このとき、それぞれのブレードは、スクライブライン
の外縁のわずか外側まで露光ビームが照射されるように
アライメントユニットAAUに対して固定されている。Figure 2 (A) shows the spot SPT of the alignment beam ABM on the scribe line in the case of the maximum image Qj2max.
(B) shows the state in which the minimum angle of view fl is accessed.
Alignment beam A on the min scribe line
This shows a state where the BM spot SPT is accessed. At this time, each blade is fixed to the alignment unit AAU so that the exposure beam is irradiated to just outside the outer edge of the scribe line.
その位置をスクライブラインの外縁から画角内側方向へ
のブレードの突き出し量で表わすと、同図(A)におい
てはdmax、同図(b)においてはd minとなる
。プレートBLDの突き出し量dは、画角サイズを1、
発散角を有する露光ビームの起点0からマスクMSKま
での距離をり。、ブレードBLDのエツジからマスクM
SKまでの距離をLAとすると、
” (i)
d=LAX2L。When the position is expressed as the amount of protrusion of the blade from the outer edge of the scribe line inward toward the angle of view, it is dmax in FIG. 2A and d min in FIG. The protrusion amount d of the plate BLD is the angle of view size of 1,
The distance from the origin 0 of the exposure beam with the divergence angle to the mask MSK. , Mask M from Edge of Blade BLD
If the distance to SK is LA, then (i) d=LAX2L.
で表わすことができるので、d maxおよびd mi
nはそれぞれ、
λmax (ii)
dmaX=LAx2LM
λmin (iff)
dmtn”t、Ax2L、
となる。例えばLA=150mm、L、=g5000m
m、 Ilmax = 30mm、jZmin =
15mmとすると、d max = 0.45mm、
d min = 0.225 n++nとなる
。ブレードBLDのエツジの位置は、その役割りより考
えて、できるだけスクライブライン外縁近傍を遮光する
ように設定することが好ましいが、最大画角に対してブ
レードの設定を行なうと、第4図に示すように画角の内
側まで遮光領域が及んでしまうため、必要とする画角が
得られなくなる。したがって、アライメントユニットA
AUにブレードBLDを固定する場合には、最小画角λ
minを条件に設定すれば良く、かつ、その突き出し量
dはLAxJZmin / (2・L、 )以下となる
。Therefore, d max and d mi
Each n is λmax (ii) dmaX=LAx2LM λmin (iff) dmtn”t, Ax2L, For example, LA=150mm, L,=g5000m
m, Ilmax = 30mm, jZmin =
If 15 mm, d max = 0.45 mm,
d min = 0.225 n++n. Considering the role of the edge of the blade BLD, it is preferable to set it so as to block light as much as possible near the outer edge of the scribe line. However, when the blade is set for the maximum angle of view, as shown in Fig. 4. As the light-shielding area extends to the inside of the angle of view, the required angle of view cannot be obtained. Therefore, alignment unit A
When fixing the blade BLD to the AU, the minimum angle of view λ
It is sufficient to set min as a condition, and the protrusion amount d is equal to or less than LAxJZmin/(2·L, ).
このようにブレードBLDの位置を設定し、アライメン
トユニットAAU上に固定することによって、特別なブ
レード専用の位置決め手段を設けることなく、画角サイ
ズに応じて、ブレードの位置を適切な位置に移動するこ
とが可能である。By setting the position of the blade BLD in this way and fixing it on the alignment unit AAU, the position of the blade can be moved to an appropriate position according to the angle of view size without providing a special positioning means for the blade. Is possible.
殻に、アライメントマークAMKとアライメントビーム
スポットSPTの位置合せは10μm以下の高精度で行
なわれているので、自ずとブレードの位置決め精度も高
くなり、マスクに照射したくない不要な露光ビームの大
部分をブレードで遮光することが可能である。Since the alignment mark AMK and the alignment beam spot SPT are aligned with a high precision of less than 10 μm on the shell, the blade positioning precision is naturally high, and most of the unnecessary exposure beam that you do not want to irradiate onto the mask can be removed. It is possible to block light with a blade.
第5図および第6図を使用してブレードBLDの冷却に
ついて説明する。第5図においてTNKlおよびTNK
2はそれぞれその温度を23.5 ℃および10℃に
管理された冷却水タンクである。Cooling of the blade BLD will be explained using FIGS. 5 and 6. In Figure 5, TNKl and TNK
2 are cooling water tanks whose temperatures are controlled at 23.5°C and 10°C, respectively.
冷却水タンクTNKIから出た冷却水は、途中、冷却水
タンクTNK2から出た冷却水と熱交換器TEXにおい
て熱交換を行ない、23.5℃より低い温度T5℃に温
度調節され、ブレードBLD内の配管CLPを経て、再
び冷却水タンクTNKIに戻る。冷却水タンクTNKI
、TNK2および熱交換器はアライメントを行なうユニ
ットから熱的に影響の無い充分能れた場所に設置される
。On the way, the cooling water from the cooling water tank TNKI exchanges heat with the cooling water from the cooling water tank TNK2 in the heat exchanger TEX, and the temperature is adjusted to T5°C, which is lower than 23.5°C. After passing through the pipe CLP, the water returns to the cooling water tank TNKI. Cooling water tank TNKI
, TNK2, and the heat exchanger are installed in a sufficiently accessible location that is not thermally affected by the unit performing alignment.
TSNI、TSNOはそれぞれブレードBLD内配管の
人口および出口付近に設けられた温度センサで、白金薄
膜抵抗素子やサーミスタが用いられる。これら温度セン
サの情報はコントローラCNTに送られ、比例制御弁L
NVの開度を制御するデータとして使用される。比例制
御弁LNVは、冷却水タンクTNK2から常時一定量、
送水されてくる冷却水の、バイパス管BP側へ流れる量
と熱交換器TEX側に流れる量との比率をコントロール
して、ブレードBLD内の配管に送り込まれる冷却水の
温度TB℃を、コントローラCNTの設定温度に制御す
るものである。TSNI and TSNO are temperature sensors provided near the port and outlet of the piping inside the blade BLD, respectively, and use platinum thin film resistance elements or thermistors. Information from these temperature sensors is sent to the controller CNT, and the proportional control valve L
This is used as data to control the opening degree of the NV. The proportional control valve LNV always supplies a constant amount of water from the cooling water tank TNK2.
The controller CNT controls the ratio of the amount of cooling water that flows to the bypass pipe BP side and the amount that flows to the heat exchanger TEX side, and controls the temperature TB°C of the cooling water sent to the piping in the blade BLD. The temperature is controlled to the set temperature.
次に、以上のような構成において、露光ビームが照射さ
れた場合について述べる。Next, a case where an exposure beam is irradiated in the above configuration will be described.
露光ビームは一般にシャッタ等により、一定時間マスク
に照射されるので、ブレードBLDも第6図の曲線L1
に示されるような熱エネルギを発生する。例えば、露光
時間が1秒で、ブレードBLDが吸収するエネルギが5
0mJO時、23℃の一定温度の冷却水を一定流量流し
、温度上昇を1/100℃程度に抑えるには約1.2
cc/secの流量を流してやればよい。また、冷却が
必要なのは露光時だけという観点から、第6図の曲線L
3に示すように、冷却水の温度を露光タイミングに同期
させて23℃以下にしてやる方法も有効である。これは
第5図に示すように、メインコントローラからの信号S
INによって、コントローラCNTを露光タイミングに
合わせて制御することによって可能である。ブレードB
LDが吸収するエネルギは、画角サイズの大きさや光源
強度の変化等によって変化するが、例えば、23℃の一
定の冷却水を一定流量流した状態で露光を行なうと、温
度センサTSNOにより、第6図の曲線L2に示すよう
な温度変化が観察できるので、このデータをもとに比例
制御弁LNVの制御テーブルを作成すれば良い。Since the exposure beam is generally irradiated onto the mask for a certain period of time by a shutter etc., the blade BLD also follows the curve L1 in FIG.
generates thermal energy as shown in For example, when the exposure time is 1 second, the energy absorbed by the blade BLD is 5 seconds.
At 0 mJO, to flow cooling water at a constant temperature of 23°C at a constant flow rate and suppress the temperature rise to about 1/100°C, approximately 1.2
A flow rate of cc/sec may be applied. Also, from the perspective that cooling is required only during exposure, the curve L in Figure 6
As shown in 3, it is also effective to synchronize the temperature of the cooling water with the exposure timing and keep it below 23°C. As shown in Figure 5, this is the signal S from the main controller.
This is possible by controlling the controller CNT in accordance with the exposure timing using IN. Blade B
The energy absorbed by the LD changes depending on the size of the field of view and the light source intensity. For example, if exposure is performed with a constant flow of cooling water at a constant temperature of 23°C, the Since a temperature change as shown by the curve L2 in FIG. 6 can be observed, a control table for the proportional control valve LNV can be created based on this data.
以上説明したように、本実施例によれば、X線露光ビー
ムのように反射の困難な状態においても、エネルギをブ
レードに吸収させ熱に変換した後、冷却水を利用して、
装置外に搬出するよう構成したので、ブレード近傍への
熱の伝搬を抑え、高精度なアライメントが可能となる。As explained above, according to this embodiment, even in a state where it is difficult to reflect an X-ray exposure beam, the energy is absorbed by the blade and converted into heat, and then the cooling water is used to
Since it is configured to be carried out of the apparatus, it is possible to suppress the propagation of heat to the vicinity of the blade and to achieve highly accurate alignment.
また、本実施例において、2種類の冷却水の温度をそれ
ぞれ23.5℃、10℃としたが、本発明はこれに限定
されるものではない。また、ブレードBLDから他の部
材への熱伝導の抑制という観点から、ブレードBLDの
取り付は部に、熱伝導率の低い材料、例えばセラミック
ス等を使えば、より容易に温度管理を行なうことが可能
である。Further, in this example, the temperatures of the two types of cooling water were set to 23.5° C. and 10° C., respectively, but the present invention is not limited to this. In addition, from the perspective of suppressing heat conduction from the blade BLD to other components, temperature control can be more easily achieved by using a material with low thermal conductivity, such as ceramics, for the blade BLD mounting part. It is possible.
次に、本発明の他の実施例について説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.
第7図は、第1図における冷却管用コネクタを設けたブ
レードBLDに相当する部分を光源側から見た図を示す
。第1図と異なり、ブレードBLDの背後には、平行リ
ンクPLKとインチウオームINCがロッドRODを介
して直列に連結されている。このユニットは4ケのネジ
SCRによってアライメントユニットAAU上に取り付
けられる。FIG. 7 shows a portion corresponding to the blade BLD provided with the cooling pipe connector in FIG. 1, viewed from the light source side. Unlike FIG. 1, behind the blade BLD, a parallel link PLK and an inch worm INC are connected in series via a rod ROD. This unit is mounted on the alignment unit AAU by four screws SCR.
第1図の実施例において、発散角を有する露光ビームで
は、画角が小さくなるにしたがって、アライメントユニ
ットAAU上に固定されたブレードBLDのエツジED
Gによって形成される遮光領域の内縁が、スクライブラ
インの外縁に近づく関係があるため、アライメントユニ
ットAAU上にブレードBLDを安全を考慮して最小画
角に合わせて設定するよう構成したが、画角サイズにか
かわらず、エツジEDGによって形成される遮光領域の
内縁と、スクライブラインの外縁の距離が一定となるよ
うにするためには、式(i)の関係を考慮して、ブレー
ドの突き出し量を補正する必要がある。その量は、上述
の実施例における数値例によれば、突き出し量dに関し
て、dmin=0.225 mm、 d max =
0.451Qmであるから、その差は0.225 mm
となり、この量が、画角サイズを考慮したブレード突き
出し量の補正を行なうために必要なストロークとなる。In the embodiment shown in FIG. 1, in the case of an exposure beam having a divergence angle, as the angle of view becomes smaller, the edge ED of the blade BLD fixed on the alignment unit AAU becomes smaller.
Because the inner edge of the light-shielding area formed by Regardless of the size, in order to keep the distance between the inner edge of the light-shielding area formed by the edge EDG and the outer edge of the scribe line constant, the amount of protrusion of the blade should be determined by considering the relationship in equation (i). Needs to be corrected. According to the numerical example in the above-mentioned embodiment, the amount is as follows regarding the protrusion amount d: dmin=0.225 mm, dmax=
Since it is 0.451Qm, the difference is 0.225 mm
This amount is the stroke required to correct the blade protrusion amount in consideration of the angle of view size.
本実施例においては、アクチュエータをインチウオーム
lNC1案内機構を平行リンクPLKとしたので、補正
に必要なストロークと精度を充分とることができる。ま
た、平行リンクPLKには摺動部が無いのでパーティク
ルの発生も無い。さらにアクチュエータに使用したイン
チウオームINGは、位置決め後はとんど熱を発生しな
いため、他の構成要素に対しても悪影響を及ぼすことが
無い。In this embodiment, since the actuator is an inch worm and the guide mechanism is a parallel link PLK, it is possible to obtain a sufficient stroke and accuracy necessary for correction. Further, since the parallel link PLK has no sliding portion, no particles are generated. Furthermore, since the inch worm ING used in the actuator hardly generates heat after positioning, it does not have any adverse effect on other components.
また、第8図は、ブレードの突き出し量を補正する機構
の他の例を示したもので、ブレードBLDを横方向から
見た状態を示している。同図において、BOはブレード
BLDとウオームホイールWHの共通の回転中心で、減
速器付きの小型モータMTRの回転により、この点を中
心にブレードBLDのエツジEDGが回転するように構
成されている。FIG. 8 shows another example of a mechanism for correcting the amount of protrusion of the blade, and shows the blade BLD viewed from the side. In the figure, BO is a common rotation center of the blade BLD and the worm wheel WH, and the edge EDG of the blade BLD is configured to rotate around this point by the rotation of a small motor MTR equipped with a speed reducer.
このような構成において、ブレードBLDのエツジED
Gから回転中心BOまでの距離を1=200m、補正に
必要なストロークを、上述と同じ0.225 mmとす
れば、傾き角θにして約8,6°ブレードBLDを回転
することによって必要なストロークを得ることができる
。In such a configuration, the edge ED of the blade BLD
Assuming that the distance from G to the center of rotation BO is 1=200 m, and the stroke required for correction is 0.225 mm, which is the same as above, the necessary stroke can be calculated by rotating the blade BLD by approximately 8.6 degrees with the inclination angle θ. You can get a stroke.
この例では、高価な直動案内を用いず、ブレートBLD
を回転支持することによって、露光ビームに対するエツ
ジEDGの突き出し位置を変化させることが可能である
。In this example, we do not use an expensive linear guide and use a blade BLD.
By rotating and supporting the edge EDG, it is possible to change the protruding position of the edge EDG relative to the exposure beam.
一ムの不要照射面積が最も小さく、かついかなる画角サ
イズに対しても、パターン内に遮光がなされない関係を
考慮したので、原版により吸収される不要エネルギを最
小限に抑えることができる。Since the unnecessary irradiation area of one frame is minimized and no light is blocked within the pattern for any angle of view size, unnecessary energy absorbed by the original plate can be minimized.
また、露光ビーム制限手段に冷却手段を設け、露光ビー
ム制限手段によって吸収された不要な露光エネルギを装
置の外部に搬出するように構成したので、熱歪の発生も
なく、アライメント精度の向上や、露光パターンの微細
化に対しても効果がある。In addition, since the exposure beam limiting means is provided with a cooling means and the unnecessary exposure energy absorbed by the exposure beam limiting means is carried out to the outside of the apparatus, thermal distortion does not occur, and alignment accuracy is improved. It is also effective in making exposure patterns finer.
[発明の効果コ
以上説明したように本発明によれば、基板と原版のずれ
量を検出する手段と、露光ビームを制限する手段とを一
体化し、−法的に位置決めするように構成したので、露
光ビーム制限手段専用の位置決め手段が不要となり、装
置の小型化、信頼性向上場に効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the means for detecting the amount of deviation between the substrate and the original and the means for restricting the exposure beam are integrated, and the structure is configured for legal positioning. This eliminates the need for positioning means dedicated to the exposure beam limiting means, which is effective in reducing the size of the apparatus and improving reliability.
また、露光ビーム制限手段を、ずれ量検出手段と一体化
するにあたり、原版に照射される露光ビIn addition, when integrating the exposure beam limiting means with the deviation amount detecting means, it is necessary to
第1図は、本発明の一実施例に係る露光装置の主要部を
示す斜視図、
第2図(A)および(B)は、第1図に示した構成と露
光ビームとの関係を横方向より模式的に示す模式図、
第3図は、第1図の装置の各アライメントユニット上に
設けられたブレードの配置を光源側から見て図示した模
式図、
第4図は、第1図の装置の動作を第2図に関連して説明
するための説明図、
第5図は、第1図の装置に用いられる露光冷却手段の構
成模式図、
第6図は、第5図の露光冷却手段の動作説明図、
第7図は、本発明の他の実施例の要部平面図、そして
第8図は、本発明のさらに他の実施例の要部側面図を示
す。
第7図
BLD、BLDI、BLD2ニブレード、AAU、AA
UI、AAU2 :アライメントユニット、
ABM:アライメントビーム、
MSK:マスク、
STG ニスチーシュニット、
CLI、CLO:冷却用配管。
第8図
T’C
TC1 is a perspective view showing the main parts of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(A) and 2(B) are horizontal views showing the relationship between the configuration shown in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing the arrangement of the blades provided on each alignment unit of the apparatus in FIG. 1, viewed from the light source side; FIG. An explanatory diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 2 in relation to FIG. 2, FIG. FIG. 7 is a plan view of a main part of another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a side view of a main part of still another embodiment of the present invention. Figure 7 BLD, BLDI, BLD2 Niblade, AAU, AA
UI, AAU2: Alignment unit, ABM: Alignment beam, MSK: Mask, STG Nistisch knit, CLI, CLO: Cooling piping. Figure 8 T'C TC
Claims (4)
原版および基板のアライメントマーク間のずれを検出す
るずれ検出手段と、該ずれ検出手段を位置決めする位置
決め手段と、該露光手段が発する露光ビームを制限する
露光ビーム制限手段とを備え、該露光ビーム制限手段は
該ずれ検出手段に対し一体的に取り付けられていること
を特徴とする露光装置。(1) exposure means for transferring the pattern of the original onto the substrate;
comprising: a displacement detection means for detecting a displacement between alignment marks on an original and a substrate; a positioning means for positioning the displacement detection means; and an exposure beam restriction means for restricting an exposure beam emitted by the exposure means; An exposure apparatus characterized in that the means is integrally attached to the deviation detecting means.
うに4つ配置され、前記露光ビーム制限手段は露光ビー
ムを制限する直線状のエッジ部を有する板状部材を備え
、前記露光手段が発する露光ビームの発散角の起点およ
び該板状部材のエッジから原版までの該露光ビームの光
軸に沿った距離をそれぞれL_MおよびL_A、該露光
ビーム制限手段によって制限される最少画角の1辺の長
さをlminとすれば、露光画角の内側への該エッジの
突出量がL_A×lmin/(2・L_M)以下になる
ように該板状部材を該ずれ検出手段に固定してある、請
求1項記載の露光装置。(2) The four displacement detection means are arranged so that their directions differ by 90 degrees from each other, and the exposure beam restriction means includes a plate-like member having a linear edge portion that restricts the exposure beam, and the exposure beam is emitted by the exposure means. The distance along the optical axis of the exposure beam from the starting point of the divergence angle of the exposure beam and the edge of the plate-like member to the original is L_M and L_A, respectively, and one side of the minimum angle of view limited by the exposure beam limiting means is L_M and L_A, respectively. If the length is lmin, the plate member is fixed to the shift detection means so that the amount of protrusion of the edge inward of the exposure angle of view is equal to or less than L_A×lmin/(2·L_M); An exposure apparatus according to claim 1.
うに4つ配置され、前記露光ビーム制限手段は露光ビー
ムを制限する直線状のエッジ部を有する板状部材、およ
び該板状部材を該エッジ部に直角な方向に微少量移動す
る微少移動手段を備えた、請求項1記載の露光装置。(3) The four deviation detection means are arranged so that their directions differ from each other by 90 degrees, and the exposure beam limiting means includes a plate-like member having a linear edge portion that limits the exposure beam, and a plate-like member that controls the plate-like member. 2. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a minute movement means that moves a minute amount in a direction perpendicular to the edge portion.
手段を設けた、請求項1記載の露光装置。(4) The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure/beam limiting means is provided with a cooling means for cooling it.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63224713A JP2743182B2 (en) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Exposure equipment |
DE68922945T DE68922945T2 (en) | 1988-09-09 | 1989-09-08 | Exposure device. |
EP89309117A EP0358521B1 (en) | 1988-09-09 | 1989-09-08 | An exposure apparatus |
US08/062,151 US5390227A (en) | 1988-09-09 | 1993-05-17 | Exposure apparatus |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0273618A true JPH0273618A (en) | 1990-03-13 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2003081648A1 (en) * | 2002-03-22 | 2005-07-28 | 株式会社ニコン | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method |
US8059261B2 (en) | 2003-05-30 | 2011-11-15 | Asml Netherlands B.V. | Masking device, lithographic apparatus, and device manufacturing method |
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1988
- 1988-09-09 JP JP63224713A patent/JP2743182B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2003081648A1 (en) * | 2002-03-22 | 2005-07-28 | 株式会社ニコン | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method |
JP4505668B2 (en) * | 2002-03-22 | 2010-07-21 | 株式会社ニコン | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method |
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