露光装置

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【発明の名称】	露光装置
【発明者】	【氏名】小村浩幸
【要約】	【課題】基板にプロキシミティギャップ計測用マークを設けること無くプロキシミティギャップを計測可能な露光装置を提供する。【解決手段】基板ステージ６の載置面６Ｓ上に配置された基板４の周囲であって載置面６Ｓ上の各コーナー（４カ所）付近に、平板部材５Ｂが配置・固定されている。平板部材５Ｂは基板４と同一の材質及び厚さを有しており、平板部材５Ｂと載置面６Ｓ上に配置された基板４との各々のマスク１側の表面は、平行且つ同一の高さレベルを成す。平板部材５Ｂの上記表面が基板ステージ側プロキシミティギャップ計測用マーク５を成す。当該マーク５とマスク側プロキシミティギャップ計測用マーク２とで以てプロキシミティギャップを計測する。これにより、基板４の全面をパターン転写領域として利用でき、また、基板４の種類毎にレーザ発光部７等の配置を変更する必要を無くすることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】周縁部に第１マークを有するマスクに形成された所定の露光パターンを、前記マスクと対面するように基板ステージ上に配置された基板の表面に露光転写する露光装置であって、前記基板ステージ上に配置された前記基板の周囲であって前記第１マークの配置位置に対面する位置に前記基板表面と同じ高さに配置されて、前記第１マークと共に、前記マスクと前記基板との間の距離を光学的に計測するための第２マークを備えることを特徴とする、露光装置。
【請求項２】請求項１に記載の露光装置であって、前記基板と同一の厚さ及び材質から成り、前記基板表面と平行を成して前記第１マークに対面する表面を有する平板部材を更に備え、前記平板部材の前記表面が前記第２マークを成すことを特徴とする、露光装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の露光装置であって、前記第２マークは、前記基板表面と平行な方向には固定されていることを特徴とする、露光装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置であって、前記第２マークは、前記基板表面に垂直を成す方向に沿って可動であることを特徴とする、露光装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置であって、前記第２マークを複数備えることを特徴とする、露光装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置であって、前記第１及び第２マークを用いて前記マスクと前記基板との間の前記距離を計測し、前記計測の結果に基づいて前記マスク又は前記基板の前記基板表面に垂直な方向に沿った配置位置が制御されることを特徴とする、露光装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶パネル，半導体装置等の製造に適用される露光装置に関し、特に、いわゆるプロキシミティ露光装置ないしは近接露光装置におけるマスクと基板との間の距離ないしは間隔の計測及び制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９に、従来の露光装置５０Ｐの構成の模式的な縦断面図を示す。また、図１０に露光装置５０Ｐに用いられる基板４Ｐの模式的な上面図を示し、図１１に露光装置５０Ｐに用いられるマスク１Ｐの模式的な上面図を示すと共に、図１２に露光装置５０Ｐにおける、基板ステージ６Ｐ（太線で示す），基板４Ｐ（破線で示す）及びマスク１Ｐの配置関係を説明するための上面図を示す。なお、基板ステージ６Ｐ，基板４Ｐ及びマスク１Ｐの各表面ないしは主面は、互いに垂直を成す第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２のそれぞれに略平行な辺を有する正方形であるものとする。
【０００３】図９に示すように、露光装置５０Ｐは、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２の双方に垂直を成す第３方向Ｄ３に略垂直を成す表面ないしは載置面６ＳＰ（１辺が長さＬ６Ｐ）を有して、当該載置面６ＳＰ上に配置された基板４Ｐを真空吸着しうる基板ステージ６Ｐを備える。なお、基板ステージ６Ｐは、駆動部４３Ｐ及び当該駆動部４３Ｐの制御部４０Ｐによって高さや水平度等の姿勢が制御される。ここで、図１０に示すように、露光装置５０Ｐに適用される基板４Ｐは、正方形（１辺が長さＬ４Ｐ）の表面の各コーナー付近に、１辺が長さＬ５Ｐの正方形の基板側プロキシミティギャップ計測用マーク（以下、「基板側マーク」とも呼ぶ）５Ｐが設けられている。また、図９に示すように、基板４Ｐは、載置面６ＳＰ上に配置された際に載置面６ＳＰとは反対側の表面の内で基板側マーク５Ｐを除く領域にレジストが塗布されている。
【０００４】更に、露光装置５０Ｐでは、マスク１Ｐが例えば枠形状のマスクステージ３Ｐ上に配置されて基板４Ｐの上方に配置される。このとき、マスク１Ｐは、表面（１辺が長さＬ１Ｐの正方形）の内で所定の露光パターン（詳細の図示化は省略する）が形成されている表面を基板ステージ６Ｐ（上の基板４Ｐ）に対面するように配置される。図９及び図１１に示すように、マスク１Ｐは正方形の表面の各コーナー付近に、１辺が長さＬ２Ｐの正方形のマスク側プロキシミティギャップ計測用マーク（以下、「マスク側マーク」とも呼ぶ）２Ｐが設けられている。このとき、図１２に示すように、露光装置５０Ｐにマスク１Ｐ及び基板４Ｐをセッティングした際に、両マーク２Ｐ，５Ｐの中心が略一致するように、各マーク２Ｐ，５Ｐの配置位置が定められる。
【０００５】更に、図９に示すように、露光装置５０Ｐは、マスク１Ｐの上方に、レーザ発光部７Ｐとレーザ受光部８Ｐとを備える。詳細には、レーザ発光部７Ｐは、同部７Ｐからの照射レーザ光ないしは出射レーザ光９Ｐがマスク側マーク２Ｐ及び基板側マーク５Ｐに対して約４５度の角度で入射するように、マスク１Ｐの上方に配置されている。レーザ受光部８Ｐは、上記照射光９Ｐがマスク側マーク２Ｐにおいて反射された反射レーザ光１０Ｐ及びマスク側マーク２Ｐを透過して基板側マーク５Ｐにおいて反射された反射レーザ光１１Ｐを受光しうる位置に配置されている。
【０００６】露光装置５０Ｐでは、以下のようにして、マスク１Ｐと基板４Ｐとの互いに対面する表面間の距離であるプロキシミティギャップを計測する。レーザ発光部７Ｐからの出射光９Ｐは、約４５度の角度で以てマスク側マーク２Ｐに入射され、当該マスク側マーク２Ｐで反射される（反射光１０Ｐ参照）と共に、当該マスク側マーク２Ｐを透過して基板側マーク５Ｐで反射される（反射光１１Ｐ参照）。レーザ受光部８Ｐは、反射光１０Ｐ，１１Ｐを受光してその受光位置に関するデータを制御部４０Ｐへ出力する。そして、制御部４０Ｐは当該位置データに基づいてプロキシミティギャップを算出して、駆動部４３Ｐを介して基板ステージ６Ｐの姿勢を制御・調整する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】さて、図１０に示すように、従来の露光装置５０Ｐに用いられる基板４Ｐには基板側マーク５Ｐを設ける必要があるので、常に、基板４Ｐの一部に基板側マーク５Ｐの配置領域を確保しなければならない。即ち、基板４Ｐの全面をパターン転写領域として利用することができないという問題点がある。このため、所定の寸法の基板４Ｐを用いるときには転写すべきパターンの設計が制限されてしまい、逆に、所定の寸法のパターンを転写するときには当該パターンよりも基板側マーク５Ｐの分だけ大きい基板４Ｐを用いなければならない。
【０００８】更に、基板側マーク５Ｐ及びマスク側マーク２Ｐの配置位置は基板５Ｐの外形寸法やマスクのパターン（即ち、露光転写するパターン）の寸法等によって違える必要が生じるので、基板４Ｐ又はマスク１Ｐの種類ないしは適応製品種毎に基板側マーク５Ｐ及びマスク側マーク２Ｐの配置位置を設計しなければならないという問題点がある。更に、かかる問題点は、基板側マーク５Ｐ及びマスク側マーク２Ｐの配置位置が変わると、それに対応してレーザ発光部７Ｐ及びレーザ受光部８Ｐ等の配置位置をも変更・調整しなければならないという問題点をも内包している。
【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板にプロキシミティギャップ計測用マークを設けること無くプロキシミティギャップを計測し、当該ギャップの制御を実施しうる露光装置を提供することを第１の目的とする。
【００１０】更に、本発明の第２の目的は、上記第１の目的の実現と共に、基板の周辺温度等に変化が生じた場合であっても精確に露光転写を実施しうる露光装置を提供することにある。
【００１１】更に、本発明の第３の目的は、上記第１又は第２の目的の実現と共に、基板又はマスクの種類ないしは適応製品種毎に、プロキシミティギャップ計測用マークの配置位置及び計測のための部品の配置位置を変更・調整する必要性を有さない露光装置を提供することにある。
【００１２】更に、本発明の第４の目的は、上記第１乃至第３の目的の実現と共に、種々の基板厚さに柔軟に対応可能な露光装置を提供することにある。
【００１３】加えて、本発明は、高い精度で以てギャップ計測及び制御を実施して、上記第１乃至第４の目的を実現しうる露光装置を提供することを第５の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】（１）請求項１に記載の発明に係る露光装置は、周縁部に第１マークを有するマスクに形成された所定の露光パターンを、前記マスクと対面するように基板ステージ上に配置された基板の表面に露光転写する露光装置であって、前記基板ステージ上に配置された前記基板の周囲であって前記第１マークの配置位置に対面する位置に前記基板表面と同じ高さに配置されて、前記第１マークと共に、前記マスクと前記基板との間の距離を光学的に計測するための第２マークを備えることを特徴とする。
【００１５】（２）請求項２に記載の発明に係る露光装置は、請求項１に記載の露光装置であって、前記基板と同一の厚さ及び材質から成り、前記基板表面と平行を成して前記第１マークに対面する表面を有する平板部材を更に備え、前記平板部材の前記表面が前記第２マークを成すことを特徴とする。
【００１６】（３）請求項３に記載の発明に係る露光装置は、請求項１又は２に記載の露光装置であって、前記第２マークは、前記基板表面と平行な方向には固定されていることを特徴とする。
【００１７】（４）請求項４に記載の発明に係る露光装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置であって、前記第２マークは、前記基板表面に垂直を成す方向に沿って可動であることを特徴とする。
【００１８】（５）請求項５に記載の発明に係る露光装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置であって、前記第２マークを複数備えることを特徴とする。
【００１９】（６）請求項６に記載の発明に係る露光装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置であって、前記第１及び第２マークを用いて前記マスクと前記基板との間の前記距離を計測し、前記計測の結果に基づいて前記マスク又は前記基板の前記基板表面に垂直な方向に沿った配置位置が制御されることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に実施の形態１～３に係る各露光装置を説明するが、各露光装置はマスクと基板との間の距離を計測するための構成要素に特徴があるため、かかる部分を中心に説明する。このとき、各露光装置における露光転写処理・動作等のための構成要素としては種々の周知の構成要素を適用可能であるため、以下の説明では、そのような構成要素についての言及をあえて省略する。
【００２１】＜実施の形態１＞図１に露光装置５０の構成の模式的な縦断面図を示し、図２に当該露光装置５０の要部拡大図を示す。なお、図１及び図２には、露光装置５０にマスク１及びレジスト３０が塗布された基板（例えばプラズマディスプレイパネル用や液晶パネル用のガラス基板，半導体ウエハ等）４が配置された状態を図示している。また、図３は、露光装置５０にセッティングされた、後述のマスク１，基板４（破線で示す）及び基板ステージ６（太線で示す）の配置関係を説明するための上面図である。以下の説明では、マスク１，基板４及び基板ステージ６の各表面ないしは各主面１Ｓ，４Ｓ，６Ｓは互いに垂直を成す第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２のそれぞれに略平行な辺を有する正方形であるものとして説明をするが、正方形以外の形状であっても構わないことは以下の説明から明らかである。
【００２２】図１～図３に示すように、露光装置５０は、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２の双方に垂直を成す第３方向Ｄ３に略垂直を成す表面ないしは載置面６Ｓ（１辺が長さＬ６の正方形）を有して、当該載置面６Ｓ上に配置された基板４（１辺が長さＬ４の正方形の表面４Ｓを有する）を真空吸着しうる基板ステージ６を備える。なお、真空吸着のための機構として一般的な機構を適用できるため、当該機構の図示化は省略する。基板ステージ６は、例えば第３方向Ｄ３に沿った上下移動機構や第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２で規定される平面に対するチルト機構等で構成される駆動部４３及び当該駆動部４３の制御部（例えばマイクロコンピュータ等）４０によって、第３方向Ｄ３における位置ないしは高さや水平度等の姿勢が制御可能である。なお、制御部４０は、後述のレーザ受光部８から出力されるデータを受信して上記駆動部４３を制御する。
【００２３】特に、図１～図３に加えて基板ステージ６の上面図である図４に示すように、載置面６Ｓ上に配置された基板４の周囲であって載置面６Ｓ上の各コーナー（４カ所）付近に平板部材５Ｂが配置・固定されている。平板部材５Ｂは、■基板４と同一の材質から成り、■基板４の厚さ（なお、各構成要素の「厚さ」とは第３方向Ｄ３に沿った長さを言うものとする）ｔ４と同一寸法の厚さｔ５Ｂを有する（図２参照）。上記■によれば、平板部材５Ｂの基板ステージ６とは反対側の表面（第３方向Ｄ３に略垂直を成す）５ＢＳと、載置面６Ｓ上に配置された基板４の載置面６Ｓとは反対側の表面４Ｓとは、互いに平行且つ同一の高さレベルを成す。そして、■上記表面５ＢＳは、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２のそれぞれに沿った各辺が長さＬ５の正方形である。特に、平板部材５Ｂの表面５ＢＳは、従来の露光装置５０Ｐ（図９参照）における基板側プロキシミティギャップ計測用マーク５Ｐに相当する、基板ステージ側プロキシミティギャップ計測用マーク（第２マーク）（以下、「基板ステージ側マーク」とも呼ぶ）５を成す。なお、表面５ＢＳに対して後述のレーザ光９（図１参照）が入射可能であり、これを反射するために必要な大きさを有する限り、表面５ＢＳの形状は正方形に限られない。
【００２４】そして、図１～図３に示すように、露光装置５０では、マスク１がマスクステージ３上に配置されて基板４の上方に配置される。図１～図３に加えてマスク１の上面図である図５に示すように、マスク１は１辺が長さＬ１の正方形の表面１Ｓを有する例えば石英板を基材とし、当該石英板の基板ステージ６側の表面、即ち、基板４と対面する側の表面１Ｓ上に所定の露光パターンないしはマスクパターン（その詳細の図示化は省略する）１Ａが形成されている（ハードマスク又はメタルマスクと呼ばれる）。
【００２５】特に、マスク１は、マスクステージ３上に配置された際に上記平板部材５に対面する位置にマスク側プロキシミティギャップ計測用マーク（第１マーク）（以下、「マスク側マーク」とも呼ぶ）２が設けられている。詳細には、当該マスク側マーク２は、マスク１が露光装置５０に配置された際に上記表面１Ｓの内で基板ステージ側マーク５に対面する位置に、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２に沿った各辺が長さＬ２の正方形の領域であって露光パターンを有さない状態（いわゆる素ガラスの状態）の領域として成る。ここで、図１～図５では、マスク側マーク２を基板ステージ側マーク５よりも大きい場合、即ち、（長さＬ２）＞（長さＬ５）の場合を図示しているが、後述のレーザ光９を反射し（図１の反射光１０参照）、且つ、基板ステージ側マーク５からの反射光１１（図１参照）を透過しうる限り、（長さＬ２）≦（長さＬ５）でも構わない。同様に、その形状も正方形に限られない。なお、上記メタルマスクの代わりに、板状ガラスの表面上に塗布された感光性の乳剤（エマルジョン）を選択的に黒色化して上記露光パターンが形成されたマスク（ソフトマスク又はエマルジョンマスクと呼ばれる）を用いても良い。かかるエマルジョンマスクの場合には、マスク側マーク２は上記乳剤を黒色化しない領域の表面として成り、当該乳剤の露出表面が上記マスク表面１Ｓ（図２参照）に対応するマスク表面に該当する。
【００２６】なお、マスクステージ３は、例えばマスク１の少なくとも対向する２つのエッジ又は２辺を係止してマスク１を落下させることなくマスク１を基板４の上方に保持しうるものであり、その一例として、マスク１の外形寸法よりも幾分小さい寸法の開口部を有する枠状部材が適応可能である。
【００２７】更に、露光装置５０は、マスク１の上方であって、マスク側マーク２及び基板ステージ側マーク５の各配置位置に対応してマスク１の各コーナー付近に（従って、４カ所に）、レーザ発光部７とレーザ受光部８とを備える。これにより、露光装置５０では、（マスク１と基板４との間の距離の一例として）マスク１と平板部材５Ｂとの互いに対面する表面１Ｓ，５ＢＳ（図２参照）間の距離として与えられるプロキシミティギャップｇ（図２参照）を上記４カ所において計測している（４点計測）。なお、レーザ受光部８として、例えばＣＣＤラインセンサ等の（複数の微小な）光センサが直線状（平面状であっても良い）に配列された各種受光素子が適用可能である。
【００２８】詳細には、図１に示すように、レーザ発光部７は、同部７からの照射レーザ光ないしは出射レーザ光９がマスク側マーク２及び基板ステージ側マーク５に対して約４５度の角度で入射するように、マスク１の上方に配置されている。これに対応して、レーザ受光部８は、上記照射光９がマスク側マーク２において反射された反射レーザ光１０と、マスク側マーク２を透過して基板ステージ側マーク５において反射された反射レーザ光１１とを受光しうる位置に配置されている。即ち、レーザ受光部８とレーザ発光部７とは、照射光９及び反射光１０，１１がそれぞれがマスク１及び平板部材５Ｂの両表面１Ｓ，５ＢＳに対して約４５度の角度を成すように、且つ、照射光９及び反射光１０，１１が互いに約９０度の角度を成すように配置されている。なお、例えば１台のレーザ発光部からの１つの出射光をビームスプリッタ等で以て分割して、これを照射光９として各基板ステージ側マーク５に入射する構成としても良い。また、上述の４５度という角度の規定はあくまで一例に過ぎず他の角度規定であっても良いことは、以下に説明するプロキシミティギャップの計測方法ないしは計測原理から明らかである。
【００２９】かかる構成によって、露光装置５０は、プロキシミティギャップｇを以下のようにして計測・制御する。レーザ発光部７からの出射光９は、マスク１（の表面１Ｓ）に対して約４５度の角度で以てマスク側マーク２に入射され、（ａ）当該マスク側マーク２で反射される（図１の反射光１０参照）と共に、（ｂ）当該マスク側マーク２を透過して基板ステージ側マーク５において反射される（図１の反射光１１参照）。レーザ受光部８は、反射光１０，１１の双方を受光して両者１０，１１の受光部８上における受光位置に関するデータ、例えば両受光位置の距離のデータを制御部４０へ出力する。制御部４０は当該位置データに基づいてプロキシミティギャップｇを算出する。このとき、プロキシミティギャップｇの算出は、図１から分かるようにレーザ発光部７及びレーザ受光部８の配置位置等から幾何学的に求めることができる。そして、制御部４０は、例えば予めにティーチングされた所定の値（露光パターン１Ａ及びレジスト３０の各厚さが考慮されて規定される）と比較し、プロキシミティギャップｇが上記所定の値と（許容範囲内で）一致するように駆動部４３を制御して基板ステージ６の姿勢を制御・調整する。
【００３０】このとき、図１に示すように、各レーザ受光部８に対してそれぞれ制御部４０及び駆動部４３を設けて各基板ステージ側マーク５の配置高さを個々に制御・調整しても良いし、各１つの制御部４０及び駆動部４３で以て全てのレーザ受光部８からの出力データを受信して所定のデータ処理を実行することにより総合的に（全体的に）基板ステージ６の姿勢制御を実施しても良い。なお、基板ステージ６の代わりに、マスク１（及びマスクステージ３）の姿勢制御を実施しても良い（かかる場合には、レーザ発光部７及びレーザ受光部８等をも一体的に姿勢制御する）。
【００３１】このような構成を有する露光装置５０によれば、以下の効果を得ることができる。まず、マスク側マーク２と基板ステージ側マーク５とで以てプロキシミティギャップｇを計測するので、基板４の上面図である図６（但し、レジスト３０の図示化は省略している）又は図３と既述の図１０とを比較すると分かるように、基板４自体は、従来の露光装置５０Ｐ（図９参照）に用いられる基板４Ｐが有する基板側マーク５Ｐ又はそれに相当する構成要素を全く有していない。即ち、従来の基板４Ｐにおける基板側マーク５Ｐを削除することができる。このため、基板４，４Ｐとして同じ寸法のものを用いる場合、露光装置５０によれば、従来の露光装置５０Ｐを用いる場合よりも広い面積をパターン転写領域として利用することができる。従って、当該基板４が例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶パネル等を成すガラス基板である場合、ＰＤＰ等の画素数を増大させて高精細化を図ることができる。これに対して、基板４，４Ｐにおける各パターン転写領域が同じ大きさである場合には、基板４として従来の基板４Ｐよりも小さい基板を適用可能であるので、ＰＤＰ等の小型化を図ることができる。また、基板４が半導体ウエハである場合には、１枚の半導体ウエハに、より多くの半導体チップを形成することができる。
【００３２】更に、平板部材５Ｂ、即ち、基板ステージ側マーク５は基板４の表面４Ｓと平行な方向には固定されている（不動である）ので、従来の基板４Ｐのように基板の寸法や適用製品種等毎に、（基板ステージ側マーク５に相当するマークである）基板側マーク５Ｐの配置位置を違えて設計・形成する必要性を無くすることができる。このとき、例えばレーザ発光部７やレーザ受光部８等のプロキシミティギャップｇの計測のための部品の配置位置を固定したままの状態にすることができるので、露光装置５０は、従来の露光装置５０Ｐのようにレーザ発光部７Ｐ等の配置位置を同基板４Ｐの基板側マーク５Ｐの配置位置毎に変更・調整等をする煩雑さを惹起することがない。
【００３３】加えて、平板部材５Ｂは基板４と同一材質及び厚さの部材から成るので、例えば基板４の周辺の温度変化等が生じた場合であっても平板部材５Ｂが基板４と同一の変化（膨張や収縮等）を生じうる。このため、たとえ上述の温度変化等が生じた場合であってもマスク１が有する所定の露光パターン１Ａを精確に基板４へ露光転写することができる。勿論、平板部材５Ｂとして、基板４とは異なる材質の部材を用いることも可能であり、かかる場合にも、上述した従来の基板側マーク５Ｐを削除しうるという効果及び基板の寸法等の変更に伴う煩雑な変更・調整を排除しうるという効果を得ることはできる。
【００３４】このように、露光装置５０によれば、マスク１の露光パターン１Ａを精確に基板４へ露光転写することができる。その結果、露光転写時の不都合が除去されてＰＤＰ等を高い歩留まりで以て製造することができる。
【００３５】なお、上述の説明では、基板ステージ側マーク５を載置面６Ｓ上の各コーナーに１個ずつ設ける場合を述べたが、（例えば基板ステージ６の姿勢を制御する駆動部４３の種類や個数に応じて）合計３個以下とすることも可能であるし、また、載置面６Ｓの辺に沿った部分に基板ステージ側マーク５を設けても良い。このとき、基板ステージ側マーク５の配置位置に対応してマスク側マーク２やレーザ発光部７及びレーザ受光部８等の各配置位置が決められることは言うまでもない。
【００３６】特に、基板４の周囲において基板ステージ側マーク５と載置面６Ｓ上に配置された基板４の表面４Ｓとが平行且つ同一の高さを成す限り、平板部材５Ｂが載置面６Ｓ上に配置されていなくとも良いし、また、基板４の厚さｔ４とは異なる厚さを有する他の平板部材を用いても良い。例えば、長さＬ４と長さＬ６とを同等の長さ寸法とする一方で、基板ステージ６とは別途に準備された部材上に平板部材５Ｂ又は上記他の平板部材を配置し、当該別途に準備された部材を基板ステージ６と共に共通のベース部材上に配置することによって、又は、当該別途に準備された部材を基板ステージ６（の側壁部）に固定することによって、基板ステージ側マーク５を配置しても構わない。
【００３７】＜実施の形態２＞図７に、実施の形態２に係る露光装置５１の構成の模式的な縦断面図を示す。特に、露光装置５１は基板ステージ側マーク５の配置手段に特徴があるため、かかる点を中心に説明するものとし、既述の露光装置５０の構成要素と同等のものには同一の符号を付してその説明を援用するに留める。
【００３８】図７に示すように、露光装置５１は、図１の基板ステージ６に相当する基板ステージ６１を備える。特に、基板ステージ６１は、基板４の表面４Ｓ（図２参照）と略同一の大きさの載置面ないしは表面６１Ｓを有する。そして、基板ステージ６１は、載置面６Ｓとは反対側の表面のエッジであって少なくとも既述の露光装置５０（図１参照）において平板部材５Ｂが配置されている部分に対応する部分に、例えば平板状の張り出し部ないしはひさし部６１Ａを備える。なお、かかる張り出し部６１Ａは、後述の上下移動機構１５を配置しうる程度の形状を有する。
【００３９】そして、露光装置５１は、上記張り出し部６１Ａ上に基板ステージ側マーク５を第３方向Ｄ３に沿って移動させるための上下移動機構１５を備える。上下移動機構１５は、図７に示すように、例えば、上記張り出し部６１Ａ上に配置された駆動モータ（例えばステッピングモータ等）１２と、駆動モータ１２の回転軸の回転運動が伝達されて第３方向Ｄ３に沿って上下方向に可動な駆動ネジないしは駆動軸１３と、駆動ネジ１３の上記駆動モータ１２とは反対側の端部に取り付けられた平板部材から成るマーク取り付け板１４とから構成される。そして、マーク取り付け板１４の上記駆動ネジ１３とは反対側の表面上に、即ち、マスク１に対面する側の表面上に、既述の平板部材５Ｂがその表面５ＢＳ（図２参照）が第３方向Ｄ３に略垂直を成すように配置されている。このようにして、露光装置５１では、基板ステージ側マーク５が配置されている。
【００４０】かかる上下移動機構１５によって、基板ステージ側マーク５と基板４の表面４Ｓ（図２参照）とが同じ高さレベルになるように、駆動モータ制御部４５が駆動モータ１２の回転量を制御して、基板ステージ側マーク５を所定の高さに移動・配置する。例えば、予めに基板４の厚さｔ４（図２参照）をティーチングしておき、基板ステージ６１の載置面６１Ｓを基準として基板ステージ側マーク５を上下移動させる。そして、かかる上下移動が完了した後に、既述の露光装置５０と同様にプロキシミティギャップｇの計測・制御を実施する。
【００４１】このように、露光装置５１によれば、基板ステージ側マーク５が基板４の表面４Ｓに垂直を成す方向、即ち、第３方向Ｄ３に沿って可動であるので、当該露光装置５１で以て種々の厚さの基板に柔軟に対応することができる。
【００４２】なお、基板ステージとして上記基板ステージ６１の張り出し部を有さない形状、即ち、既述の基板ステージ６（図１参照）と同等の形状のものを用い、そのような基板ステージと上下移動機構１５とを共通のベース部材上に配置しても構わない。更に、上述の上下移動機構１５の代わりに他の上下移動機構を用いて基板ステージ側マーク５を第３方向Ｄ３に沿って移動させる構成を適用しても良い。
【００４３】＜実施の形態３＞次に、実施の形態３に係る露光装置を説明するが、当該露光装置は基板ステージの構成に特徴があるためかかる点を中心に説明し、その他の構成は実施の形態１に係る露光装置５０の構成要素と同等のものを適用するものとして、それらと同一の符号を付してその説明を援用する。
【００４４】図８に、実施の形態３に係る露光装置に適用される基板ステージ６２の模式的な上面図を示す。なお、以下の説明の理解を助けるために、図８中には基板４を破線で図示している。図８に示すように、基板ステージ６２は、既述の載置面６Ｓ（例えば図４参照）に相当する載置面６２Ｓ上に、当該載置面６２Ｓの各コーナー毎に３個ずつ、合計１２個の平板部材５Ｂ、即ち、基板ステージ側マーク５を備える。詳細には、図８と既述の図４とを比較すると分かるように、載置面６２Ｓの各コーナーには、図４に示す既述の基板ステージ６の各コーナーに配置された平板部材５Ｂに加えて、当該平板部材５Ｂに近接して第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２のそれぞれに沿って平板部材５Ｂが各１個ずつ配置されている。
【００４５】このとき、１２個の基板ステージ側マーク５のそれぞれに対応してマスク側マーク２が設けられたマスクを用いることによって、（対を成す）各マーク２，５の箇所において（従って、１２箇所において）プロキシミティギャップｇを計測することが可能である。その結果、多点計測の平均化効果によって、プロキシミティギャップｇの計測の精度を向上することができる。このとき、基板ステージ側マーク５（に相当するマーク）が基板４に設けられることはないので、容易に基板ステージ側マーク５の個数を増加して上述の計測精度の向上効果を得ることができる。
【００４６】なお、実施の形態３に係る露光装置においては、基板ステージ側マーク５と同数のレーザ発光部７及びレーザ受光部８（図１参照）を設けても良いし、また、１個のレーザ発光部７からの出射光９をビームスプリッタ等で以て各基板ステージ側マーク５に分配する構成を適用しても構わない。また、制御部４０及び駆動部４３（共に図１参照）を各レーザ受光部８毎に又は各コーナー毎に設けても良いし、各１つの制御部４０及び駆動部４３で以て全てのレーザ受光部８からの各出力データ総合的に処理して基板ステージ６又はマスク１の全体の姿勢制御を実施しても良い。
【００４７】ここで、基板ステージ側マーク５の配置数は上記１２個に限定されるものではなく、また、載置面６Ｓの各コーナーに必ずしも同数の基板ステージ側マーク５を配置する必要性は無い。更に、全ての基板ステージ側マーク５を載置面６２Ｓのコーナーへ集中して配置せずに、載置面６Ｓの辺に沿って基板４の周囲に配置しても良い。また、既述の露光装置５１のように基板ステージ側マーク５を第３方向Ｄ３に沿って可動な構造としても良い。なお、基板ステージ６２を備える露光装置に対しては、４個のマスク側マーク２を有する既述のマスク１をも適用可能であることを付記する。
【００４８】
【発明の効果】（１）請求項１に係る発明によれば、マスクが有する第１マークと基板ステージ側に配置された第２マークとで以て互いに対面するマスクと基板との間の距離を計測するので、従来の露光装置のように基板自体に第２マーク（に相当するマーク）を設ける必要が全く無い。このため、基板として同じ寸法のものを用いる場合、従来の露光装置を用いる場合よりも広い面積をパターン転写領域として利用することができる。従って、当該基板が例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶パネル等を成すガラス基板である場合、ＰＤＰ等の画素数を増大させて高精細化を図ることができる。また、基板として同じ大きさのパターン転写領域を有するものを用いる場合には、従来の露光装置に用いられる基板よりも小さい基板を適用可能であるので、ＰＤＰ等の小型化を図ることができる。また、基板が半導体ウエハである場合には、１枚の半導体ウエハに、より多くの半導体チップを形成することができる。
【００４９】更に、基板自身が第２マークを有さないので、第２マークを複数個設けて多点計測によりマスクと基板との間の上記距離を計測する場合であっても、基板におけるパターン転写領域を狭めることが全く無い。
【００５０】（２）請求項２に係る発明によれば、平板部材は上記基板と同一の材質及び厚さから成るので、例えば基板の周辺の温度変化等に対しても当該平板部材は基板と同一の変化（膨張や収縮等）を生じうる。このため、たとえ上記温度変化等が生じた場合であっても、マスクが有する所定の露光パターンを精確に基板へ露光転写することができる。
【００５１】（３）請求項３に係る発明によれば、第２マークは基板の表面と平行な方向には固定されているので、従来の露光装置のように基板の寸法や適用製品種等毎に、基板に設ける第２マーク（に相当するマーク）の配置位置を違える必要性を無くすることができる。このとき、マスクと基板との間の上記距離の計測のための部品（例えば光源や受光器等）等の配置位置を固定したままの状態にすることができるので、従来の露光装置のように上記部品等の配置位置を同基板が有する第２マーク（に相当するマーク）の配置位置毎に変更・調整等する煩雑さを惹起することがない。
【００５２】（４）請求項４に係る発明によれば、第２マークは基板の表面に垂直を成す方向に沿って可動であるので、当該露光装置で以て種々の厚さの基板に柔軟に対応することができる。
【００５３】（５）請求項５に係る発明によれば、複数の第２マークの各々に対応する第１マークを有するマスクを用いることによって、当該複数の第２マークの各箇所において上記距離を計測することが可能である。その結果、多点計測の平均化効果によって、上記距離の計測の精度を向上することができる。このとき、第２マークは基板に設けられることはないので、容易に第２マークの個数を増加して上述の計測精度の向上効果を得ることができる。
【００５４】（６）請求項６に係る発明によれば、上記（１）乃至（５）の効果によって、マスクが有する所定の露光パターンを精確に基板へ露光転写することができる。その結果、当該露光装置によれば、露光転写時の不都合が除去されて製造物の高い歩留まりを実現することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００６０１３【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【出願日】	平成１１年６月２８日（１９９９．６．２８）
【代理人】	【識別番号】１０００８９２３３【弁理士】【氏名又は名称】吉田茂明（外２名）
【公開番号】	特開２００１－１２９０５（Ｐ２００１－１２９０５Ａ）
【公開日】	平成１３年１月１９日（２００１．１．１９）
【出願番号】	特願平１１－１８１３２９