專利名稱：曝光裝置及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使掩模的掩模圖案在基板表面上曝光的曝光裝置及曝光方法。特別是 涉及能夠矯正掩模的彎曲并在基板上正確曝光掩模圖案的曝光裝置及曝光方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體元件、液晶畫面或在一片基板上搭載了各種電子元件而做成一個電子元件 模塊的多芯片模塊等需要微米尺寸加工的各種電子元件的制造中，存在使布線圖曝光在基 板表面上的曝光工序。在曝光工序中，經(jīng)常使用在掩模和基板之間設(shè)置間隙的狀態(tài)下照射 平行光的方法。由于掩模與基板為非接觸狀態(tài)，因此具有掩模不易污染，壽命長的優(yōu)點。但是，由于掩模與基板之間設(shè)置了間隙，因此將掩模安裝到掩模支撐部時，由于自 重作用掩模會向下彎曲。特別是近來，降低成本的要求強(qiáng)烈，在晶片尺寸大型化的趨勢下， 由于自重作用而產(chǎn)生的彎曲度也變大，難以提高掩模圖案在基板上的曝光精度。為解決上述問題，專利文獻(xiàn)1中公開了向支撐掩模的掩模支撐部和裝載基板的基 板工作臺之間供給氣體，并能夠以氣體的供給壓力矯正掩模的彎曲的曝光裝置。另外，也公 開了通過在掩模支撐部和基板工作臺之間設(shè)置用以形成密閉空間的密封裝置，從而更容易 地矯正掩模的彎曲的曝光裝置。而且，專利文獻(xiàn)2公開了具備在透明玻璃與玻璃掩模之間形成氣密空間的掩模 架，并通過真空泵調(diào)整氣密空間的內(nèi)壓或調(diào)整來自氣罐的高壓空氣的供給量，能夠適當(dāng)?shù)?矯正玻璃掩模的彎曲的一種間隙測定方法。玻璃掩模彎曲凸向基板時，降低氣密空間的內(nèi) 壓；玻璃掩模彎曲凸向透明玻璃時，通過向氣密空間的內(nèi)部供給高壓空氣，就能夠矯正玻璃 掩模的彎曲，并能夠如設(shè)定值那樣使掩模圖案在基板上曝光。專利文獻(xiàn)1特開2007-033953號公報專利文獻(xiàn)2特開2004-069414號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題但是，專利文獻(xiàn)1中，在支撐掩模的掩模支撐部的周邊配置了供給氣體的噴嘴，掩 模支撐部在構(gòu)造上需要能夠更換掩模，受此限制，因此難以維持密閉空間，而為了維持密閉 空間，會存在整體構(gòu)造變復(fù)雜、制造成本變高的問題。在專利文獻(xiàn)2中，存在由玻璃掩模和透明玻璃構(gòu)成的玻璃掩模的彎曲矯正機(jī)構(gòu)的 構(gòu)造復(fù)雜，難以降低制造成本，由于曝光用的光透過透明玻璃的透射率降低而造成曝光效 率低、由于折射作用而難以適應(yīng)狹窄間距的曝光等問題。此外，由于曝光時掩模溫度上升，某些掩模的材質(zhì)會引起掩模自身膨脹。由于掩模 膨脹，僅通過供給氣體來矯正彎曲并不能矯正掩模至正確狀態(tài)，掩模的基準(zhǔn)標(biāo)記間距延伸， 且在層疊形成掩模圖案時，發(fā)生溫度隨時間變化引起的曝光圖案的層疊錯位等。鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供構(gòu)造簡單的，且能夠高精度地使掩模圖案4在基板表面上曝光的曝光裝置及曝光方法。解決問題的方案為達(dá)成上述目的，第1發(fā)明的曝光裝置具有支撐形成了掩模圖案的掩模的掩模支 撐部、支撐成為曝光對象的基板的基板支撐部、使所述掩模的下表面和所述基板的上表面 之間形成密閉空間的密封構(gòu)件、以及向所述密閉空間供給氣體或從所述密閉空間排出氣體 的給排部，通過從光源照射的光使所述掩模圖案在所述基板表面上曝光，其中，該曝光裝置 具備調(diào)整所述掩模支撐部和/或所述基板支撐部的溫度的溫度調(diào)整部。第2發(fā)明的曝光裝置為，在第1發(fā)明中，在所述掩模支撐部的內(nèi)部和/或所述基板 支撐部的內(nèi)部設(shè)置氣體的流道，所述溫度調(diào)整部調(diào)整向所述掩模支撐部的流道和/或所述 基板支撐部的流道供給的氣體流量。第3發(fā)明的曝光裝置為，在第2發(fā)明中，具備檢測所述掩模支撐部及所述基板支撐 部的溫度的溫度檢測部，所述溫度調(diào)整部根據(jù)所述溫度檢測部檢測出的所述掩模支撐部及 所述基板支撐部的溫度，調(diào)整向所述掩模支撐部的流道和/或所述基板支撐部的流道供給 的氣體流量。第4發(fā)明的曝光裝置為，在第1發(fā)明中，所述溫度調(diào)整部調(diào)整向所述密閉空間供給 的氣體流量。第5發(fā)明的曝光裝置為，在第4發(fā)明中，具備檢測所述掩模支撐部及所述基板支撐 部的溫度的溫度檢測部，所述溫度調(diào)整部根據(jù)所述溫度檢測部檢測出的所述掩模支撐部及 所述基板支撐部的溫度，調(diào)整從所述給排部向所述密閉空間供給的氣體流量。第6發(fā)明的曝光裝置為，在第1至第5發(fā)明的任一項中，所述密封構(gòu)件是通過向其 內(nèi)部供給氣體而膨脹的膨脹密封，配置在俯視所述曝光裝置時包圍住所述掩模的位置上。第7發(fā)明的曝光裝置為，在第1至第6發(fā)明的任一項中，所述給排部配置在所述基 板支撐部的周邊部的、比所述密封構(gòu)件更靠近所述基板側(cè)處。第8發(fā)明的曝光裝置為，在第1至第7發(fā)明的任一項中，具備預(yù)先記憶位于所述掩 模的大概中央部位的所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離、與從所述給排部 向所述密閉空間供給的氣體壓力的關(guān)系，并測定位于所述掩模的大概中央部位的所述掩模 的下表面和所述基板的上表面之間的距離的測定裝置；所述給排部向所述密閉空間供給氣 體或從所述密閉空間排出氣體，以使該測定裝置測定的位于所述掩模的大概中央部位的所 述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離控制在規(guī)定范圍內(nèi)。而第9發(fā)明的曝光方法使用具有支撐形成有掩模圖案的掩模的掩模支撐部、支撐 成為曝光對象的基板的基板支撐部、使所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間形成密 閉空間的密封構(gòu)件、以及向所述密閉空間供給氣體或從所述密閉空間排出氣體的給排部的 曝光裝置，通過從光源照射的光使所述掩模圖案在所述基板的表面上曝光，其中，調(diào)整向所 述密閉空間供給的氣體流量，調(diào)整所述掩模支撐部和/或所述基板支撐部的溫度。第10發(fā)明的曝光方法為，在第9發(fā)明中，檢測所述掩模支撐部及所述基板支撐部 的溫度，根據(jù)檢測出的所述掩模支撐部及所述基板支撐部的溫度，調(diào)整從所述給排部向所 述密閉空間供給的氣體流量。第11發(fā)明的曝光方法為，在第9或第10發(fā)明中，記憶位于所述掩模的大概中央部 位的所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離、與從所述給排部向所述密閉空間5供給的氣體壓力的關(guān)系，并測定位于所述掩模的大概中央部的所述掩模的下表面和所述基 板的上表面之間的距離；向所述密閉空間供給氣體或從所述密閉空間排出氣體，以使位于 所述掩模的大概中央部位的所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離控制在規(guī) 定范圍內(nèi)。第12發(fā)明的曝光方法使用具有支撐形成有掩模圖案的掩模的掩模支撐部、支撐 成為曝光對象的基板的基板支撐部、使所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間形成密 閉空間的密封構(gòu)件、以及向所述密閉空間供給氣體或從所述密閉空間排出氣體的給排部的 曝光裝置，通過從光源照射的光使所述掩模圖案在所述基板的表面上曝光，其中，開放所述 密閉空間，調(diào)整向所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的空間供給的氣體流量，調(diào) 整所述掩模支撐部和/或所述基板支撐部的溫度。在第1發(fā)明中，通過密封構(gòu)件在掩模的下表面與基板的上表面之間形成密閉空 間，通過向密閉空間供給氣體或從密閉空間排出氣體矯正掩模的彎曲。另外，通過調(diào)整掩模 支撐部和/或基板支撐部的溫度，能夠抑制從光源照射的光引起的掩模的熱膨脹。因此，不 僅能避免掩模的自重引起的彎曲，還能避免熱膨脹引起的掩模的基準(zhǔn)標(biāo)記間距的延伸，及 層疊形成掩模圖案時溫度隨時間變化而引起掩模圖案的層疊錯位等，從而能夠高精度地使 掩模圖案在基板表面上曝光。在2發(fā)明中，在所述掩模支撐部的內(nèi)部和/或所述基板支撐部的內(nèi)部設(shè)置氣體的 流道，調(diào)整向所述掩模支撐部的流道和/或所述基板支撐部的流道供給的氣體流量。通過 向密閉空間供給氣體或從密閉空間排出氣體能夠矯正掩模的彎曲，同時，通過向掩模支撐 部的流道和/或基板支撐部的流道供給的氣體流量能夠調(diào)整掩模支撐部和/或基板支撐部 的溫度，能夠抑制從光源照射的光引起的掩模的熱膨脹。因此，不僅能避免掩模的自重引 起的彎曲，還能避免熱膨脹引起掩模的基準(zhǔn)標(biāo)記間距延伸，及層疊形成掩模圖案時溫度隨 時間變化而引起的掩模圖案的層疊錯位等，從而能夠高精度地使掩模圖案在基板表面上曝 光。在第3發(fā)明中，檢測掩模支撐部及基板支撐部的溫度，根據(jù)檢測出的掩模支撐部 及基板支撐部的溫度，通過調(diào)整向掩模支撐部的流道和/或基板支撐部的流道供給的氣體 流量，能夠使容易吸收從光源照射的光產(chǎn)生的熱的掩模的溫度與曝光對象物即基板的溫度 大概一致，從而能夠抑制掩模的熱膨脹。因此，能夠高精度地使掩模圖案在基板表面上曝光。在第4發(fā)明及第9發(fā)明中，通過密封構(gòu)件在掩模的下表面和基板的上表面之間形 成密閉空間，調(diào)整向密閉空間供給的氣體流量，從而調(diào)整掩模支撐部和/或基板支撐部的 溫度。通過向密閉空間供給氣體或從密閉空間排出氣體能夠矯正掩模的形狀，同時，通過直 接向密閉空間供給氣體，能夠調(diào)整掩模支撐部和/或基板支撐部的溫度，能夠抑制從光源 照射的光引起的掩模的熱膨脹。因此，不僅能避免掩模的自重引起的彎曲，還能避免熱膨脹 引起掩模的基準(zhǔn)標(biāo)記間距延伸，以及層疊形成掩模圖案時溫度隨時間的變化而引起掩模圖 案的層疊錯位等，從而能夠高精度地使掩模圖案在基板表面上曝光。在第5發(fā)明及第10發(fā)明中，檢測掩模支撐部及基板支撐部的溫度，根據(jù)檢測出的 掩模支撐部及基板支撐部的溫度，通過調(diào)整從給排部向密閉空間供給的氣體流量，能夠使 容易吸收從光源照射的光產(chǎn)生的熱的掩模的溫度與曝光對象物即基板的溫度大概一致，能夠抑制掩模的熱膨脹。因此，能夠高精度地使掩模圖案在基板表面上曝光。在第6發(fā)明中，密封構(gòu)件是通過向其內(nèi)部供給氣體而膨脹的膨脹密封，由于配置 在俯視所述曝光裝置時包圍住所述掩模的位置上，因此不必因密封構(gòu)件而設(shè)置特別的配管 等，能夠廉價地形成密閉空間。在第7發(fā)明中，配置在基板支撐部的周邊部的、比所述密封構(gòu)件更靠近所述基板 側(cè)處，向密閉空間供給氣體或從密閉空間排出氣體。這樣，能夠更有效地向密閉空間供給氣 體或從密閉空間排出氣體，能夠更有效地矯正掩模的彎曲。第8發(fā)明和第11發(fā)明中，預(yù)先記憶位于所述掩模的大概中央部位的掩模的下表面 和基板的上表面之間的距離、與供給密閉空間的氣體壓力的關(guān)系。測定位于掩模的大概中 央部位的掩模的下表面和基板的上表面之間的距離，向密閉空間供給氣體或從密閉空間排 出氣體，以使位于掩模的大概中央部位的掩模的下表面和基板的上表面之間的距離控制在 規(guī)定范圍內(nèi)。這樣，能夠使位于掩模的大概中央部位的掩模的下表面和基板的上表面之間 的距離維持在大致恒定的范圍內(nèi)，能夠維持曝光的高精度。另外，即使在基板表面上有以基 板的大概中央部位為中心的凹凸形狀時，通過以與凹凸形狀對應(yīng)的壓力供給或排出氣體， 也能夠使掩模的形狀變形為與基板的表面形狀對應(yīng)的形狀，從而能夠使掩模圖案在基板表 面上高精度地曝光。在第12發(fā)明中，開放由密封構(gòu)件形成的、在掩模的下表面和基板的上表面之間的 空間，調(diào)整向掩模的下表面和基板的上表面之間的空間供給的氣體流量，調(diào)整掩模支撐部 和/或基板支撐部的溫度。通過向掩模的下表面和基板的上表面之間的空間供給氣體或排 出氣體能夠矯正掩模的彎曲，同時，通過直接向掩模的下表面和基板的上表面之間的空間 供給氣體，能夠調(diào)整掩模支撐部和/或基板支撐部的溫度，能夠抑制從光源照射的光引起 的掩模的熱膨脹。另外，能夠利用取出完成曝光的基板，配置成為下一次曝光對象的基板的 時間，向被開放的掩模的下表面和基板的上表面之間的空間供給氣體從而冷卻掩模，能夠 提高曝光裝置的運轉(zhuǎn)率。根據(jù)上述構(gòu)成，通過向密閉空間供給氣體或從密閉空間排出氣體能夠矯正掩模的 形狀，通過調(diào)整掩模支撐部和/或基板支撐部的溫度，能夠抑制從光源照射的光引起的掩 模的熱膨脹。因此，不僅能避免掩模的自重引起的彎曲，還能避免熱膨脹引起掩模的基準(zhǔn)標(biāo) 記間距延伸，以及層疊形成掩模圖案時溫度隨時間變化而引起掩模圖案的層疊錯位等，從 而能夠高精度地使掩模圖案在基板表面上曝光。


圖1模式化表示本發(fā)明的實施方式1的曝光裝置的構(gòu)成的一部分，是與成為曝光 對象的基板正交的面上的剖面圖。圖2模式化表示本發(fā)明的實施方式1的曝光裝置的其它構(gòu)成的一部分，是與成為 曝光對象的基板正交的面上的剖面圖。圖3模式化表示具備本發(fā)明的實施方式1的曝光裝置的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)時的構(gòu)成， 是與成為曝光對象的基板正交的面上的剖面圖。圖4模式化表示具備本發(fā)明的實施方式2的曝光裝置的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)時的構(gòu)成， 是與成為曝光對象的基板正交的面上的剖面圖。7
圖5為本發(fā)明的實施方式1及2的曝光裝置的激光位移計的測定原理說明圖。圖6為在本發(fā)明的實施方式1及2的曝光裝置的激光位移計上的實際受光強(qiáng)度的 示例圖。圖7為表示激光位移計測定的，氣體的供給引起的掩模每個測定位置的彎曲量的 變化的示例圖。圖8表示基板的表面形狀為凸形狀時的一例，是與成為曝光對象的基板正交的面 上的剖面圖。圖9表示掩模的形狀調(diào)整的一例，是與成為曝光對象的基板正交的面上的剖面 圖。附圖標(biāo)記說明1…曝光裝置2…基板3…工作臺(基板支撐部)4…掩模5…掩模架(掩模支撐部)6…密封構(gòu)件7…密閉空間8、8a…氣體供給/排出口(給排部)9…光源10…激光位移計11、12…熱電偶(溫度檢測部)14、15…溫度調(diào)整器(溫度調(diào)整部)16、17 …流道
具體實施例方式以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。實施方式1圖1模式化表示本發(fā)明的實施方式1的曝光裝置的構(gòu)成的一部分，是與成為曝光 對象的基板正交的面上的剖面圖。如圖1所示，本發(fā)明的實施方式1的曝光裝置1載置要曝 光的基板2，具備能夠沿X軸方向、Y軸方向、Z軸方向直線移動的工作臺(基板支撐部)3。在工作臺3的上方，使支撐形成有待曝光的掩模圖案的保持掩模4的掩模架(掩 模支撐部)5，從基板2的上表面隔開一定距離，并配置得與基板2大致平行。通過使工作臺 3向X軸方向、Y軸方向移動，能夠調(diào)整基板2的位置，通過使其向Z軸方向移動，能夠調(diào)整 掩模4的下表面和基板2的上表面之間的距離。在掩模架5的上方，設(shè)置了照射曝光用紫外光等的光源9，在掩模架5的大概中央 部位，設(shè)置與基板2的面積大概相同或比基板2的面積大的，從光源9照射的紫外光能夠透 過的開口部51。透過開口部51的紫外光根據(jù)掩模4形成的掩模圖案而穿過，在基板2的表 面上使掩模圖案曝光。將掩模4安裝在掩模架5上時，掩模架5的開口部51越大，由于掩模4的自重作用，掩模4越容易向下彎曲，掩模4的下表面和基板2的上表面之間的距離比通過工作臺3 的移動調(diào)整得的距離更短。因此，為了高精度地將掩模圖案曝光在基板2的表面上，必須適 當(dāng)?shù)爻C正掩模4的彎曲。因此，本發(fā)明的實施方式1的曝光裝置1具備密封構(gòu)件6，形成包含住掩模4及基 板2的密閉空間7，通過從氣體供給/排出口(給排部)8向密閉空間7供給氣體等，矯正掩 模4的彎曲。由于工作臺3上設(shè)置氣體供給/排出口 8，因此支撐掩模4的掩模架5的構(gòu)造 不復(fù)雜，能夠容易地更換掩模4。氣體供給/排出口 8不限于從工作臺3下表面供給氣體或排出氣體的構(gòu)成，也可 以是從工作臺3的側(cè)面供給氣體或排出氣體。圖2模式化表示本發(fā)明的實施方式1的曝光 裝置的其它構(gòu)成的一部分，是與成為曝光對象的基板正交的面上的剖面圖。如圖2所示，氣 體供給/排出口 8a不是從工作臺3的下表面，而是從工作臺3的側(cè)面供給氣體或排出氣體。密封構(gòu)件6為通過向其內(nèi)部供給氣體而膨脹的膨脹密封，配置在俯視曝光裝置1 時包圍住掩模4的位置上。密封構(gòu)件6的內(nèi)部的氣體壓力設(shè)定為比密閉空間7的氣體壓力 更大。根據(jù)上述構(gòu)成，能夠一定程度解決掩模4的彎曲引起的掩模圖案的曝光錯位。但 是，掩模4受光源9照射的光的熱量的影響，即使這種影響很少，但有時也會由于熱膨脹作 用使掩模圖案伸長變形。雖然掩模4所使用的玻璃材料與基板2之間的熱膨脹率不同，但 通過使掩模4和基板2的溫度差控制在規(guī)定范圍內(nèi)，能夠使掩模的下表面和基板的上表面 之間的距離控制在規(guī)定范圍內(nèi)，能夠最大限度地抑制熱膨脹引起的掩模圖案的曝光錯位。因此，在本發(fā)明的實施方式1中，除了圖1所示的構(gòu)成外，還具備檢測掩模架5及 工作臺3的溫度，調(diào)整氣體流量并調(diào)整溫度以使兩者溫度大概一致的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)。圖3 模式化表示本發(fā)明的實施方式1的曝光裝置具備溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)時的構(gòu)成，是與成為曝光對 象的基板2正交的面上的剖面圖。在本實施方式1中，通過向掩模架5的內(nèi)部及工作臺3 的內(nèi)部流入氣體，冷卻掩模4及基板2。即，設(shè)置能夠向掩模架5內(nèi)流入氣體的流道16和能 夠向工作臺3內(nèi)流入氣體的流道17，通過向流道16、17流入氣體，調(diào)整掩模4和基板2的溫 度。另外，也可向流道16、17內(nèi)流入水等液體代替氣體調(diào)整掩模4和基板2的溫度。為了間接檢測掩模4及基板2的溫度，掩模架5及工作臺3上具備分別作為溫度 檢測部的熱電偶11、12。熱電偶11、12檢測出的溫度以電信號的形式發(fā)送至由CPU、微處理 器等構(gòu)成的控制裝置13?？刂蒲b置13根據(jù)接收的電信號，獲得熱電偶11、12檢測出的溫度?？刂蒲b置13 根據(jù)獲得的溫度，調(diào)整流入流道16、17的氣體流量。例如熱電偶11檢測出的溫度比熱電偶 12檢測出的溫度高時，通過增加流入流道16的氣體流量提高冷卻效果，能夠調(diào)整掩模架5 及工作臺3的溫度即掩模4及基板2的溫度，使其大概一致。控制裝置13根據(jù)熱電偶11、12檢測出的溫度，分別設(shè)定使掩模架5及工作臺3 的溫度達(dá)到大概一致的調(diào)整溫度，并向調(diào)整溫度的溫度調(diào)整器14、15發(fā)送氣體流量調(diào)整信 號。溫度調(diào)整器14、15由調(diào)整流入流道16、17的氣體流量的風(fēng)扇(未圖示)及馬達(dá)(未圖 示)構(gòu)成，控制裝置13將指示風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)數(shù)的指示信號發(fā)送至驅(qū)動風(fēng)扇的馬達(dá)。根據(jù)以上的本實施方式1，能夠控制掩模架5與工作臺3的溫度差即掩模4與基 板2的溫度差在規(guī)定范圍內(nèi)，能夠抑制從光源9照射的光引起的掩模4及基板2的熱膨脹。9因此，即使掩模4使用了便宜的鈉玻璃等熱膨脹率較大的材料，也能抑制掩模4的熱膨脹， 由于能夠使掩模4的下表面和基板2的上表面之間的距離控制在規(guī)定范圍內(nèi)，因此能夠使 掩模圖案在基板2的表面上高精度地曝光。實施方式2掩模4在掩模架5的開口部51附近，易受從光源9照射的光引起的熱的影響，為 了更有效地抑制掩模4的熱膨脹，通過向密閉空間7供給氣體，能夠有效地直接冷卻掩模4 和基板2。另外，為了減少從光源9照射的光的損失，例如掩模4使用石英玻璃等材料時，熱 膨脹的程度會變得比較小。因此，更好的是工作臺3不必設(shè)置冷卻用的流道17，通過從氣體 供給/排出口 8向密閉空間7供給氣體以矯正掩模4的彎曲，同時進(jìn)行掩模4及基板2的 溫度調(diào)整。圖4模式化表示本發(fā)明的實施方式2的曝光裝置1具備溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)時的構(gòu)成， 是與成為曝光對象的基板2正交的面上的剖面圖。在圖4中，向掩模架5的內(nèi)部流入氣體 的同時，通過從氣體供給/排出口 8向密閉空間7供給氣體直接冷卻基板2及掩模4。再 者，向密閉空間供給的氣體最好是由空調(diào)裝置調(diào)控了溫度的氣體。與圖3 —樣，為了間接檢測掩模4及基板2的溫度，掩模架5及工作臺3分別具備 作為溫度檢測部的熱電偶11、12。熱電偶11、12檢測出的溫度以電信號形式發(fā)送至由CPU、 微處理器等構(gòu)成的控制裝置13。控制裝置13根據(jù)接收的電信號，獲得熱電偶11、12檢測出的溫度。控制裝置13 基于獲得的溫度，調(diào)整流入流道16的氣體流量?？刂蒲b置13根據(jù)熱電偶11、12檢測出的信號，分別設(shè)定使掩模架5及工作臺3 的溫度達(dá)到大概一致的調(diào)整溫度，向調(diào)整溫度的溫度調(diào)整器14、15發(fā)送氣體的流量調(diào)整信 號。溫度調(diào)整器14、15由調(diào)整流向流道16及氣體供給/排出口 8的氣體流量的風(fēng)扇(未 圖示)及馬達(dá)(未圖示)構(gòu)成，控制裝置13將指示風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)數(shù)的指示信號發(fā)送至驅(qū)動風(fēng) 扇的馬達(dá)。根據(jù)以上的本實施方式2，通過向密閉空間7供給氣體能夠矯正自重作用引起的 彎曲的掩模4的形狀的同時，由于能夠調(diào)整掩模4的溫度，因此能夠抑制從光源9照射的光 引起的掩模4的熱膨脹。因此，不僅能矯正掩模4的自重作用引起的彎曲，也能避免熱膨 脹引起的掩模圖案的曝光錯位的發(fā)生，從而能夠高精度地使掩模圖案在基板2的表面上曝 光。再者，也能夠利用未圖示的基板傳送設(shè)備從工作臺3取出完成了曝光的基板2并將成 為下一次曝光對象的基板2放在工作臺3上的時間，直接向被開放的掩模4的下表面和基 板2的上表面之間的空間供給氣體，冷卻掩模4。這樣，能夠提高曝光裝置1的運轉(zhuǎn)率。另外，更好的是具備在曝光前能夠測定掩模4的彎曲量的激光位移計，從而能夠 更高精度地矯正掩模4的彎曲。激光位移計具有發(fā)出激光的發(fā)光部和接收反射過來的反射 光的受光部，根據(jù)反射光的到達(dá)時間、光強(qiáng)度等能夠測定被測物體的位置(與激光位移計 之間的距離)。激光位移計具備攝像機(jī)，通過檢測表示測定位置的基準(zhǔn)標(biāo)記等，能夠正確地 調(diào)整測定位置。在本實施方式1及2中，激光位移計能夠在沿規(guī)定方向配置的軌道上滑動，測定時 使其移動至掩模4上方，測定位于規(guī)定位置的掩模4的下表面和基板2的上表面之間的距 離。曝光時，使其移動到光源9的照射區(qū)域之外。
圖5為本發(fā)明的實施方式1及2的曝光裝置1的激光位移計的測定原理的說明圖。 如圖5所示，激光位移計10具有發(fā)出激光的發(fā)光部IOa和接收反射光的受光部10b，受光 部IOb最先接收在掩模4的上表面反射的反射光R1，然后依次接收在掩模4的下表面反射 的反射光R2，在基板2的上表面反射的反射光R3。反射光R1、R2、R3比在其它位置的反射 光的受光強(qiáng)度更大，根據(jù)反射光Rl、R2、R3分別到達(dá)受光部的時間，能夠測定從激光位移計 10到反射位置的距離。圖6為本發(fā)明的實施方式1及2的曝光裝置1的激光位移計10上的實際受光強(qiáng) 度的示例圖。如圖6所示，由于在掩模4的上表面反射的反射光R1、在掩模4的下表面反射 的反射光R2、在基板2的上表面反射的反射光R3在各自的層的邊界上反射，所以各自反射 光的受光強(qiáng)度比其它位置的更大。因此，能夠以反射光R1、R2、R3的受光強(qiáng)度為最大的位置 分別求出掩模4的上表面的位置、掩模4的下表面的位置、基板2的上表面的位置，能夠測 定掩模4的下表面和基板2的上表面之間的間隙61。圖7為表示用激光位移計10測得的、氣體供給引起的掩模4的每個測定位置的彎 曲量的變化的例示圖。圖7(a)為掩模4的彎曲量的測定裝置的說明圖，圖7(b)為分別表 示每個測定位置的掩模4的彎曲量的變化的示例圖。在圖7(b)中，掩模4的下表面與基板 2的上表面之間的距離為0. 02mm時，改變供給的氣體壓力并測定掩模4的彎曲量。(單位 μ m)如圖7(a)所示，在作為測定位置的位于掩模4的大概中央部位的測定位置A、位 于掩模4的X軸方向的一端部的測定位置B、位于掩模4的Y軸方向的一端部的測定位置C 上，測定供給氣體的各個壓力引起的掩模4的彎曲量。圖7(b)用ym單位表示測定的彎曲量。從圖7(b)可知，雖然在測定位置B、C上彎曲量沒有太大差別，但是在測定位置A 上比其它位置的變化更大。因此，通過預(yù)先將測定位置A上的彎曲量與供給的氣體壓力的 關(guān)系存儲在控制裝置13內(nèi)藏的存儲器上，就能夠以對應(yīng)于掩模4的彎曲量的壓力供給氣 體，能夠有效地矯正掩模4的彎曲量。再者，供給的氣體壓力，可使用壓縮機(jī)等進(jìn)行調(diào)整，也 可通過增加氣體供給量進(jìn)行調(diào)整。另外，在上述的實施方式1及2中，雖然以基板2的表面形狀為平板狀為前提作說 明，但因能夠通過供給的氣體壓力的變動調(diào)整掩模的形狀，所以不必特別限定平板狀。例如 基板2的表面形狀為以大概中央為頂點的凸形狀時，也能夠通過氣體的供給等使掩模4的 形狀變形，從而能夠高精度地使掩模圖案在基板2的表面上曝光。圖8表示基板2的表面形狀為凸形狀時的一例，是與成為曝光對象的基板2正交 的面上的剖面圖。即可如圖8(a)所示，僅基板2的上表面為凸形狀，基板2的下表面為平 板狀，也可如圖8(b)所示，不僅基板2的上表面，基板2的下表面也是凸形狀，即整塊基板 2為彎曲形狀。不管是哪種情況，都必須根據(jù)成為曝光對象的基板2的上表面的凸形狀，調(diào) 整掩模4的形狀。圖9表示掩模4的形狀調(diào)整的一例，是與成為曝光對象的基板2正交的面上的剖 面圖。例如如圖9(a)所示，即使掩模4由于自重作用向下彎曲時，也會如圖9(b)所示通過 供給氣體，能夠變形為與圖8(a)或圖8(b)所示的基板2的上表面的凸形狀相配合的形狀。 因此，不必受基板2的表面形狀限制，也能夠高精度地使掩模圖案曝光。
另外，本發(fā)明不限于上述實施例，只要在本發(fā)明的宗旨范圍內(nèi)，也可作出各種變 形、替換。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，通過從光源照射的光使所述掩模圖案在基板表面上曝光，其具有 支撐形成有掩模圖案的掩模的掩模支撐部、支撐成為曝光對象的基板的基板支撐部、使所 述掩模的下表面和所述基板的上表面之間形成密閉空間的密封構(gòu)件、以及向所述密閉空間 供給氣體或從所述密閉空間排出氣體的給排部；其中，還具備調(diào)整所述掩模支撐部和/或所述基板支撐部的溫度的溫度調(diào)整部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，在所述掩模支撐部的內(nèi)部和/或所述 基板支撐部的內(nèi)部設(shè)置氣體的流道，所述溫度調(diào)整部調(diào)整向所述掩模支撐部的流道和/或 所述基板支撐部的流道供給的氣體流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曝光裝置，其特征在于，具備檢測所述掩模支撐部及所述基 板支撐部的溫度的溫度檢測部，所述溫度調(diào)整部根據(jù)所述溫度檢測部檢測出的所述掩模支 撐部及所述基板支撐部的溫度，調(diào)整向所述掩模支撐部的流道和/或所述基板支撐部的流 道供給的氣體流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述溫度調(diào)整部調(diào)整向所述密閉空 間供給的氣體流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曝光裝置，其特征在于，具備檢測所述掩模支撐部及所述基 板支撐部的溫度的溫度檢測部，所述溫度調(diào)整部根據(jù)所述溫度檢測部檢測出的所述掩模支 撐部及所述基板支撐部的溫度，調(diào)整從所述給排部向所述密閉空間供給的氣體流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的曝光裝置，其特征在于，所述密封構(gòu)件是通過向其 內(nèi)部供給氣體而膨脹的膨脹密封，配置在俯視所述曝光裝置時包圍住所述掩模的位置上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的曝光裝置，其特征在于，所述給排部配置在所述基 板支撐部的周邊部的、比所述密封構(gòu)件更靠近所述基板側(cè)處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的曝光裝置，其特征在于，具備預(yù)先記憶位于所述掩 模的大概中央部位的所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離、與從所述給排部 向所述密閉空間供給的氣體壓力之間的關(guān)系，并測定位于所述掩模的大概中央部位的所述 掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離的測定裝置；所述給排部向所述密閉空間供給氣體或從所述密閉空間排出氣體，以使該測定裝置測 定的位于所述掩模的大概中央部位的所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離 控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
9.一種曝光方法，使用具有支撐形成有掩模圖案的掩模的掩模支撐部、支撐成為曝光 對象的基板的基板支撐部、使所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間形成密閉空間的 密封構(gòu)件、以及向所述密閉空間供給氣體或從所述密閉空間排出氣體的給排部的曝光裝 置，通過從光源照射的光使所述掩模圖案在所述基板的表面上曝光的曝光方法中，其中，調(diào)整向所述密閉空間供給的氣體流量，調(diào)整所述掩模支撐部和/或所述基板支撐部的 溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的曝光方法，其特征在于，檢測所述掩模支撐部及所述基板支 撐部的溫度，根據(jù)檢測出的所述掩模支撐部及所述基板支撐部的溫度，調(diào)整從所述給排部 向所述密閉空間供給的氣體流量。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的曝光方法，其特征在于，記憶位于所述掩模的大概中央 部位的所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離、與從所述給排部向所述密閉空間供給的氣體壓力的關(guān)系，測定位于所述掩模的大概中央部位的所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離，向所述密閉空間供給氣體或從所述密閉空間排出氣體，以使位于所述掩模的大概中央 部位的所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的距離控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
12. —種曝光方法，使用具有支撐形成有掩模圖案的掩模的掩模支撐部、支撐成為曝 光對象的基板的基板支撐部、使所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間形成密閉空間 的密封構(gòu)件、以及向所述密閉空間供給氣體或從所述密閉空間排出氣體的給排部的曝光裝 置，通過從光源照射的光使所述掩模圖案在所述基板的表面上曝光，其中，開放所述密閉空間，調(diào)整向所述掩模的下表面和所述基板的上表面之間的空間供給的 氣體流量，調(diào)整所述掩模支撐部和/或所述基板支撐部的溫度。
全文摘要
提供一種構(gòu)造簡單的，能夠高精度地使掩模圖案在基板表面上曝光的曝光裝置及曝光方法。具有支撐形成有掩模圖案的掩模(4)的掩模支撐部(5)、支撐成為曝光對象的基板(2)的基板支撐部(3)、使所述掩模(4)的下表面和所述基板(2)的上表面之間形成密閉空間(7)的密封構(gòu)件(6)、以及向所述密閉空間(7)供給氣體或從所述密閉空間(7)排出氣體的給排部(8)。調(diào)整掩模支撐部(5)和/或基板支撐部(3)的溫度的同時，通過從光源(9)照射的光使掩模圖案在基板(2)的表面上曝光。
文檔編號G03F7/20GK102043349SQ201010521849
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者山根茂樹, 松岡尚彌, 渡邊智也, 荒井啟 申請人:株式會社村田制作所