CN102566307A - 局部曝光方法和局部曝光装置 - Google Patents

局部曝光方法和局部曝光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102566307A
CN102566307A CN201110435757XA CN201110435757A CN102566307A CN 102566307 A CN102566307 A CN 102566307A CN 201110435757X A CN201110435757X A CN 201110435757XA CN 201110435757 A CN201110435757 A CN 201110435757A CN 102566307 A CN102566307 A CN 102566307A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
block
illumination
substrate
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110435757XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102566307B (zh
Inventor
池田文彦
久保田光
尾上幸太朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN102566307A publication Critical patent/CN102566307A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102566307B publication Critical patent/CN102566307B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H01L21/0275—Photolithographic processes using lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本发明提供一种能提高显影处理后的抗蚀残膜的均匀性并抑制配线图案的线宽和间距的参差不齐的局部曝光方法，其包括：将在被处理基板形成的感光膜分割为多个大区块，并将上述大区块分割为多个小区块的步骤；对上述大区块内的每个小区块，分等级地设定不同的照射照度的步骤；对相对于多个发光元件相对地移动的上述基板的感光膜，根据对每个上述小区块设定的照射照度，进行上述发光元件的发光控制的步骤；对上述感光膜进行显影处理的步骤；对每个上述小区块，测量上述感光膜的剩余膜厚，并取得在上述小区块设定的照度和剩余膜厚的相关数据的步骤；和根据上述相关数据从对每个上述大区块设定的感光膜的目标剩余膜厚求得对各大区块照射的必要照度的步骤。

Description

局部曝光方法和局部曝光装置
技术领域
本发明涉及对形成有感光膜的被处理基板局部地进行曝光处理的局部曝光方法和局部曝光装置。
背景技术
例如，在FPD(平板显示器)的制造中，能进行通过所谓光刻工序来形成线路图案的工序。
在该光刻工序中，如专利文献1所记载的那样，在玻璃基板等被处理基板上使规定的膜成膜后，涂敷光致抗蚀剂(以下称为抗蚀剂)，通过使抗蚀剂中的溶剂蒸发的预备干燥处理(减压干燥和预焙处理)来形成抗蚀剂膜(感光膜)。而且，与线路图案对应地曝光上述抗蚀剂膜，对其进行显影处理，形成图案。
然而，在这样的光刻工序中，如图10(a)所示使抗蚀剂图案R具有不同的膜厚(厚膜部R1和薄膜部R2)，并利用其进行多次蚀刻处理，由此能降低光掩模数和工序数。另外，这样的抗蚀剂图案R，能通过使用在1张中具有光的透射率不同的部分的半色调掩模(halftonemask)的半(半色调)曝光处理而得到。
使用图10(a)～(e)，对使用了应用该半曝光的抗蚀剂图案R时的线路图案形成工序进行具体说明。
例如，在图10(a)中，在玻璃基板G上按以下顺序进行层叠：栅极电极200；绝缘层201；包括a-Si层(非掺杂非结晶Si层)202a和n+a-Si层202b(磷掺杂非结晶Si层)的Si层202；和用于形成电极的金属层203。
此外，在金属层203上，一样地形成抗蚀剂膜后，通过减压干燥和预焙处理将抗蚀剂中的溶剂蒸发，之后，通过上述半曝光处理和显影处理形成抗蚀剂图案R。
形成该抗蚀剂图案R(厚膜部R1和薄膜部R2)后，如图10(b)所示，将该抗蚀剂图案R作为掩模，进行金属层203的蚀刻(第1次蚀刻)。
然后，对抗蚀剂图案R整体，在等离子体中实施灰化(用灰磨光：ashing)处理。由此，如图10(c)所示，能得到膜厚减为一半左右的抗蚀剂图案R3。
而且，如图10(d)所示，将该抗蚀剂图案R3作为掩模来利用，并对露出的金属层203和Si层202进行蚀刻(第2次的蚀刻)，最后如图10(e)所示通过除去抗蚀剂R3来得到线路图案。
然而，在使用以上述方式形成了厚膜部R1和薄膜部R2的抗蚀剂图案R的半曝光处理中，存在以下课题：当形成抗蚀剂图案R时，在其膜厚在基板面内不均匀的情况下，形成的图案的线宽和图案间的间距参差不齐。
即，当用图11(a)～(e)进行具体说明时，图11(a)表示抗蚀剂图案R之中的薄膜部R2的厚度t2，形成得比如图10(a)所示的厚度t1厚的情况。
在该情况下，与如图10所示的工序同样地，实施金属膜203的蚀刻(图11(b))和对抗蚀剂图案R整体的灰化处理(图11(c))。
此处，如图11(c)所示，能得到膜厚减为一半左右的膜抗蚀剂图案R3，但被除去的抗蚀剂膜的厚度，由于与图10(c)的情况相同，因此图示的一对抗蚀剂图案R3间的间距p2，变得比图10(c)所示的间距p1窄。
因此，从该状态，经过对金属膜203和Si层202的蚀刻(图11(d)，和抗蚀剂图案R3的去除(图11(e))而得到的线路图案，其间距p2变得比图10(e)所示的间距p1窄(线路图案的线宽变宽)。
对于上述课题，在现有技术中采用的方法是：按照在曝光处理时使光透射的每个掩模图案，通过膜厚测量来特别指定在抗蚀剂图案R中的膜厚形成得比期望值厚的规定部位，并提高该部位的曝光灵敏度。
即，在曝光处理前加热抗蚀剂膜使溶剂蒸发的预焙处理中，使基板面内的加热量具有差异，来使上述规定部位的曝光灵敏度变化，由此调整显影处理后的剩余膜厚度(面内均匀化)。
具体地说，将预焙处理中使用的加热器分割为多个区域，通过独立地驱动控制分割后的加热器，来进行每个区域的温度调整。
进而，通过变更支撑基板的接近式栓(proximity peen)的高度(变更加热器与基板间的距离)来进行加热温度的调整。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-158253号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上述在通过因预焙而进行的加热处理来进行剩余膜厚的调整的情况下，分割的加热器面积由于在硬件的制约上需要确保某种程度的大小，因此存在不能进行细小区域的加热调整的问题。
此外，在因接近式栓的高度而进行的加热调整中，由于需要变更栓高度的作业工时，因此存在生产效率降低的问题。
本发明是鉴于上述那样的现有技术中的问题点而完成的，提供能容易地调整在基板的被处理面内细小地设定的每个区域的曝光量，并能提高显影处理后的抗蚀剂残膜的均匀性，并能抑制配线图案的线宽和间距的参差不齐的局部曝光方法。此外，本发明还提供在形成感光膜的基板局部地实施曝光处理的局部曝光装置。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明的局部曝光方法，是将在基板上形成的感光膜分割为多个大区块，在排列为线状的多个发光元件的下方，使上述基板在与该排列方向交叉的方向上相对地移动，根据对每个上述大区块预先设定的照度，对上述多个发光元件选择性地进行发光控制，由此局部地实施曝光处理的局部曝光方法，其特征在于，包括：将上述大区块分割为多个小区块的步骤；对上述大区块内的每个小区块，分等级地设定不同的照射照度的步骤；对相对于上述多个发光元件相对地移动的上述基板的感光膜，根据对每个上述小区块设定的照射照度，进行上述发光元件的发光控制的步骤；对由上述发光元件的照射而被曝光处理的感光膜进行显影处理的步骤；对每个进行过上述显影处理的小区块，测量上述感光膜的剩余膜厚，并取得在上述小区块设定的照度和剩余膜厚的相关数据的步骤；和根据上述相关数据，从对每个上述大区块设定的感光膜的目标剩余膜厚，求得对各大区块进行照射的必要照度的步骤。
此外，为了解决上述课题，本发明的局部曝光方法，是将在基板上形成的感光膜分割为多个大区块，在排列为线状的多个发光元件的下方，使上述基板在与该排列方向交叉的方向上相对地移动，根据对每个上述大区块预先设定的照度，对上述多个发光元件选择性地进行发光控制，由此局部地实施曝光处理的局部曝光方法，其特征在于，包括：将上述大区块分割为多个小区块的步骤；对上述大区块内的每个小区块，分等级地设定不同的照射照度的步骤；对相对于上述多个发光元件相对地移动的上述基板的感光膜，根据对每个上述小区块设定的照射照度，进行上述发光元件的发光控制的步骤；对由上述发光元件的照射而被曝光处理的感光膜进行显影处理的步骤；对每个进行过上述显影处理的小区块，测量上述感光膜的显影后的线宽，并取得在上述小区块设定的照度与线宽的相关数据的步骤；和根据上述相关数据，从对每个上述大区块设定的感光膜的目标线宽，求得对各大区块进行照射的必要照度的步骤。
另外，在根据上述相关数据求得对各大区块进行照射的必要照度的步骤之后，优选执行：使基板相对于上述多个发光元件相对地移动的步骤；和当在上述基板上形成的上述多个大区块在上述多个发光元件的下方相对地移动时，对各大区块，根据上述求得的必要照度对上述多个发光元件选择性地进行发光控制的步骤。
按照这样的方法，作为对被处理基板的曝光处理进行补正的方法，对要进一步调整膜厚(或线宽)的任意部位局部地进行曝光处理。
在该局部性的曝光处理中，在预先设定方案内容的测定模式中，能够得到多个阶段的照度和剩余膜厚(或线宽)的相关数据，因此对每个成为膜厚(或线宽)控制单位的区块，从目标膜厚(或目标线宽)能容易地设定最适当的必要照度。
因此，即使是例如在半曝光处理中在抗蚀剂膜具有不同膜厚(厚膜部和薄膜部)的情况(即，即使是如薄膜部那样薄的膜厚)，也能对显影处理后的抗蚀剂膜厚进行调整而使其均匀。其结果，能抑制配线图案的线宽和间距的参差不齐。
此外，通过将上述相关数据作为数据库进行保持，即使通过掩模图案的变更而目标膜厚(或者目标线宽)进行变化，也能根据上述相关数据容易地得到必要照度。
此外，在对相对于上述多个发光元件相对地移动的上述基板的感光膜，根据对每个上述小区块设定的照射照度，进行上述发光元件的发光控制的步骤中，优选对每个上述小区块，对一个或多个发光元件进行发光控制，并以上述设定的照度进行照射。
在这样地通过一个发光元件的发光控制而对一个小区块进行照射的情况下，能够在基板面设定最多的小区块，能提高膜厚(或线宽)均匀性的精度。
此外，在通过多个发光元件的发光控制而对一个小区块进行照射的情况下，需要设定与多个发光元件的照射面积对应的小区块，因此与通过一个发光元件来对应的情况相比在基板面设定的小区块的数量减少，能以更加短的时间得到在各大区块的必要照度。
此外，在对相对于上述多个发光元件相对地移动的上述基板的感光膜，根据对每个上述小区块设定的照射照度，进行上述发光元件的发光控制的步骤中，优选将从上述发光元件发出的光，通过光扩散板对上述基板上的感光膜进行放射。
这样通过将从发光元件发出的光通过光扩散板进行放射，能够使光利用放射板而适度地扩散，并使邻接的发光元件的光连接为线状地进行照射。
发明效果
根据本发明，能得到如下述的局部曝光方法：能容易地调整在基板的被处理面内细小地设定的每个区域的曝光量，并提高显影处理后的抗蚀残膜的均匀性，能抑制配线图案的线宽和间距的参差不齐。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的整体概略结构的截面图。
图2是表示本发明的一实施方式的整体概略结构的平面图。
图3是示意性地表示在光刻工序中的局部曝光装置的配置的图。
图4是表示在本发明的局部曝光方法中设定方案内容的工序和通常的局部曝光处理的工序的流程图。
图5是表示在本发明的局部曝光方法中，将被处理基板面虚拟地分割为多个大区块和小区块的形象的基板平面图。
图6是表示分配到图5的小区块的照度的设定例的平面图。
图7是表示对分配到图6的小区块的照度进行显影处理后的膜厚的图表。
图8是表示在本发明的局部曝光方法中使用的方案的例子的表。
图9是表示在根据本发明的局部曝光方法而实施的局部曝光中在图5的大区块设定的必要照度的例子的平面图。
图10(a)～图10(e)是用于说明使用半曝光处理的配线图案的形成工序的截面图。
图11(a)～图11(e)是表示使用半曝光处理的配线图案的形成工序的图，是表示与图10的情况相比抗蚀剂膜厚更厚的情况的截面图。
图12是表示分配到大区块的照度的图。
图13是表示分配到大区块的照度的图。
图14是第二实施方式的插补作业的说明图。
符号说明
1：局部曝光装置
2：基板搬送路
3：光照射器
4：光源
9：发光驱动部
20：搬送滚轴(基板搬送机构)
40：控制部
G：玻璃基板(被处理基板)
L：UV-LED元件(发光元件)
GR：发光控制组
T：方案表格
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的局部曝光方法的一实施方式进行说明。图1是表示本发明的实施局部曝光方法的局部曝光装置1的概略结构的截面图，图2是其平面图。此外，图3是示意性地表示在光刻工序中的局部曝光装置1(AE)的配置的附图。
图1、图2所示的局部曝光装置1(AE)，例如如图3所示，配置在一边以水平的状态在X方向水平地搬送(此后，记载为平流搬送)被处理基板一边进行一连串的光刻工序的机构内。即，在光刻工序中配置：在被处理基板涂敷成为感光膜的抗蚀剂液的抗蚀剂涂敷装置51(CT)；和在减压后的处理室内对基板上的抗蚀剂膜(感光膜)进行干燥的减压干燥装置52(DP)。而且，按顺序配置：为了使抗蚀剂膜固定在基板G而进行加热处理的预焙装置53(PRB)；将其冷却到规定温度的冷却装置54(COL)；对抗蚀剂膜在规定线路图案进行曝光的曝光装置55(EXP)；和对曝光后的抗蚀剂膜进行显影处理的显影装置56(DEV)。
此处，本发明的局部曝光装置1(AE)，例如如图3所示，配置在对基板整体进行曝光处理的曝光装置55(EXP)的后段。
在这样配置的局部曝光装置1中，例如，在使用正性型抗蚀剂的情况下，当对多张基板G连续地进行处理时，在全部基板G的规定区域与其他区域相比配线图案宽度宽且图案间间距窄的情况下，实施对上述规定区域的(用于减少膜厚)局部曝光。
另外，在以下的实施方式中，以正性型抗蚀剂的情况为例进行说明，但在本发明的局部曝光方法中，也能适用于负性抗蚀剂的情况，在该情况下，对要将抗蚀残膜留得更厚的规定区域实施局部曝光。
对局部曝光装置1(AE)的结构进行详细说明。如图1、图2所示，局部曝光装置1(AE)具备通过能旋转地铺设的多个滚轴20将基板G向X方向搬送的基板搬送路2。
基板搬送路2，如图2所示具有多个在Y方向延伸的圆柱状的滚轴20，这些多个滚轴20，在X方向空开规定的间隔，分别被能旋转地配置。此外，多个滚轴20，被设置为其旋转轴21的旋转通过传送带22能连动，1个旋转轴21与发动机等的滚轴驱动装置10连接。
此外，局部曝光装置1(AE)具备用于覆盖基板搬送路2的周围并且形成对基板G的曝光处理空间的箱状的处理室8。
如图所示，在处理室8的前部一侧壁上设置在Y方向延伸的细长状的搬入口8a。基板搬送路2上的基板G通过该搬入口8a，搬入到处理室8内。
此外，在处理室8的后部一侧壁上，设置基板搬送路2上的基板G能通过的在Y方向延伸的细长状的搬出口8b。即，以基板搬送路2上的基板G通过该搬出口8b并能从处理室8搬出的方式构成。
此外，如图所示，在处理室8内的基板搬送路2的上方，配置用于对基板G进行局部性的曝光(UV光放射)的光照射器3。
该光照射器3，具备将光源4收容于遮蔽空间的箱体5，在该箱体5的底部设置由光扩散板构成的光放射窗6。即，在光源4和作为被照射体的基板G之间配置光放射窗6。
收容于箱体5的光源4，是在基板宽度方向(Y方向)上延伸设置的线状光源4，该线状光源4按以下方式构成：在线路基板7上将分别发出规定波长(例如与g线(436nm)、h线(405nm)、i线(364nm)的任意一个相近的)UV光的多个UV-LED元件L1～Ln(n为正整数)配置为直线状。
从光源4放射出的光，通过光放射窗6而适度地扩散，因此邻接的UV-LED元件L的光连接为线状地向下方照射。
此外，构成光源4的各UV-LED元件L，分别由发光驱动部9独立地控制其发光驱动。进而，能分别控制对各UV-LED元件L供给的正向电流值。即，各UV-LED元件L，通过发光驱动部9，能够改变与该供给电流对应的发光的放射照度。
此外，在通常的曝光处理时，邻接的多个(例如5个)UV-LED元件L为一组(称作发光控制组GR)，以该组为单元通过发光驱动部9进行发光控制。
另外，上述发光驱动部9，通过由计算机构成的控制部40，控制其驱动。
此外，如图1所示，光照射器3由升降轴11从下方支撑，升降轴11，通过由发动机等构成的升降驱动部12，例如通过滚珠丝杠式构造设置为能上下移动。即，光照射器3，相对于在基板搬送路2被搬送的基板G，能够改变其照射位置的高度。升降驱动部12由控制部40来控制。
此外，在处理室8内，在光照射器3的侧面(图中的上流侧)，设置用于检测从光源4放射并通过光放射窗6的光的照度(放射束)的照度传感器13。该照度传感器13设置于相对光放射窗6的下方位置从侧面能进退的进退轴14的前端，而且，进退轴14，其进退驱动部15由支持轴16吊着。此外，支持轴16设置为通过水平移动驱动部17能向基板宽度方向(Y方向)移动，由此照度传感器13能检测出在光放射窗6的下方中任意位置的照度。
另外，通过照度传感器13检测的信号，供给到由计算机构成的控制部40。此外，上述进退驱动部15和水平移动驱动部17由控制部40控制。
此外，在该局部曝光装置1中，例如在处理室8的搬入口8a的上流侧，设置用于检测在基板搬送路2搬送的基板G的规定地方(例如前端)的基板检测传感器30，来将检测信号输出到控制部40。由于在基板搬送路2上以规定的速度(例如50mm/sec)搬送基板G，由此控制部40根据上述检测信号和取得该检测信号后的时间和基板搬送速度，能取得基板G的搬送位置。
此外，控制部40在规定的存储区域中具有发光控制程序P，所述发光控制程序P用于在规定的定时控制构成光源4的各UV-LED元件L的亮度，即向各元件L供给的电流值。
该发光控制程序P，作为在其执行时使用的方案的参数，预先设定应对基板G的规定位置放射的必要照度(向发光控制组GR供给的电流值)和用于特别指定对上述基板G的规定位置进行发光控制的发光控制组GR的信息等。
此处，使用图4说明用于求得在局部曝光装置1实施的存储在控制部40的方案内容(参数)的工序(称作测量模式)和通常的局部曝光工序的一连串的动作。
另外，在上述测量模式中，如图1、图2所示，局部曝光装置1、显影装置56(DEV)和膜厚测量装置57联合地进行作业。此外，在图4的流程图中，用虚线包围的步骤表示在局部曝光装置1以外的处理内容。
首先，形成了抗蚀剂膜的基板G搬入曝光装置55(EXP)，实施在规定的掩模图案的曝光处理(半曝光处理)(图4的步骤St1)。
在步骤St1的曝光处理后，基板G被搬送到局部曝光装置1的基板搬送路2，当被基板检测传感器30检测到时，其基板检测信号供给到控制部40(图4的步骤St2)。
控制部40根据上述基板检测信号和基板搬送速度，开始取得(检测)基板G的搬送位置(图4的步骤St3)。
此处，在方案内容(参数)未设定的情况下，实施用于通过控制部40的控制设定方案内容的测量模式(图4的步骤St4)。
针对该测量模式，使用图5和图7进行具体说明。
在测量模式中，如图5所示基板G的被处理面(感光膜面)被虚拟地分割为多个大区块B1(由粗线分割的区域)，而且各大区块B1内的区域被虚拟地分割为多个(例如25个)小区块B2(由点划线分割的区域)。
在控制部40中，各大区块B1的识别根据坐标值(例如B1(x1，y1)、B1(x2，y1)等)进行，各小区块B2的识别根据在其大区块B1内制定的坐标值(例如B2(x1-1，y1-1))来进行。
上述大区块B1，是膜厚管理的最小的单位区域(目标膜厚相同的区域)，在实施不是测量模式的通常的局部曝光工序时，该区域内以均匀的照度被照射。
此外，上述小区块B2，是测量模式的照射控制的最小的单元区域，在测量模式下照射到各小区块B2的照度设定为分别与照射到其他的小区块B2的照度不同。
具体而言，如图6所示各大区块B1之中的小区块B2，在0～48mJ/cm2范围，按每个规定间隔分配不同的数字。在图6中，在各个25个小区块B2中分配不同的照度。由此，对各小区块B2的曝光量根据照度而不同，在显影处理后的膜厚中产生与上述照度对应的差异。
这样在测量模式中对多个小区块B2以分别不同的照度进行照射，是为了求得用于将关于各大区块B1的显影处理后的膜厚作为期望值(目标膜厚)的最适合的照度(以下，称作必要照度)。即，选择在测量模式中显影处理后成为与目标膜厚一致的剩余膜厚的小区块B2，可以将对该小区块B2照射的照度作为必要照度。
此外，在本实施方式中，各小区块B2的大小，与一个UV-LED元件L的照射面积对应，通过独立地进行在测量模式中各UV-LED元件L的发光控制，对各小区块B2以图6所示的设定照度进行照射。在这样地通过一个UV-LED元件L的发光控制来对一个小区块B2进行照射的情况下，能够在基板面设定最多的小区块B2，能提高必要照度的精度，并能提高膜厚均匀性。
因此，控制部40，在测量模式中，当基板G被搬送到光照射器3的下方时，按照对通过各UV-LED元件L的下方的各小区块B2以图6所示的设定照度由各UV-LED元件L进行照射的方式，控制发光驱动部9(图4的步骤St5)。
此处，结束了在步骤St5的曝光处理后的基板G，被搬入显影装置56(DEV)，实施显影处理(图4的步骤St6)。
然后，进行了显影处理后的基板G，被搬入膜厚测量装置57，针对各大区块B1中的各小区块B2测量抗蚀剂膜的剩余膜厚(图4的步骤St7)。通过该测量，能得到关于各大区块B1的如图7所示的剩余膜厚与照度的相关图表(相关数据)(图4的步骤St8)。
即，图7是以横轴为照度(0～48mJ/cm2)、纵轴为剩余膜厚()，标绘了与各照度(0、2、4、…、48mJ/cm2)对应的小区块B2的剩余膜厚的相关图表图的一个例子。
在控制部40中，反馈在上述图7中作为图表表示的每个大区块B1的相关数据，在其存储机构(未图示)例如作为相关表格进行存储。
此外，在控制部40存储的图8的方案表格T中，预先对全部的大区块B1，分别设定作为目标的膜厚值(例如大区块B1(x1，y1)为
Figure BDA0000123627690000112
，B1(x3，y1)为
Figure BDA0000123627690000113
)，控制部40通过将该目标膜厚适用于相关数据，求得关于全部大区块B1适当的必要照度。
然后，关于全部大区块B1求得必要照度时，控制部40将那些必要照度登录在方案表格T上(图4的步骤St9)。在图8的例子中，大区块B1(x1，y1)登录0mJ/cm2(即，不必进行补正照射)，B1(x3，y1)登录2mJ/cm2。
此外，控制部40，设定与向各大区块B1的照射对应的多个(在附图中为5个)UV-LED元件L作为发光控制组GR，为了使各发光控制组GR以上述必要照度进行发光而求得需要的正向电流值，并登录到方案表格T中。在图8的例子中，大区块B1(x1，y1)与发光控制组GR5对应，设定0mA的电流值，B1(x3，y1)与发光控制组GR5对应，设定4.1mA的电流值。
在该正向电流值的测量中，通过升降驱动部12光照射器3上升移动到规定高度，通过上述进退驱动部15和水平移动驱动部17，照度传感器13移动到光放射窗6的下方。此处，例如光放射窗6与照度传感器13的距离调整为等于光放射窗6与基板G上表面的距离，成为发光控制单元的控制组GR的发光照度分别由照度传感器13进行检测。而且，由照度传感器13检测出的照度的值成为应使其发光控制组GR发光的照度时，测量此时的供给电流，并作为驱动电流值登录到方案表格T中(图4的步骤St10)。
另一方面，在图4的步骤St4中，在已经设定有方案内容的情况下，控制部40，作为通常的局部曝光工序，根据方案表格T进行UV-LED元件L的发光控制(图4的步骤St11)。
即，如图9示意性地表示那样，由于各大区块B1的必要照度设定在方案中，因此在基板G上的各大区块B1通过各发光控制组GR的下方的定时，对各发光控制组GR，供给与必要照度对应的正向电流。例如，在图8的方案表格T的例子中，在大区块B1(x2，y1)通过的定时，对发光控制组GR5供给7.5mA的正向电流，在B1(x3，y1)通过的定时，对发光控制组GR5供给4.1mA的电流。
另外，如上所述，在本实施方式中，将五个UV-LED元件L作为发光控制组GR，各组GR与一个大区块B1对应。
这样，当基板G通过光源4的下方时，对全部大区块B1以基于方案的必要照度进行照射，局部曝光处理结束。
另外，如图3所示，通过该局部曝光处理(AE)，对基板G的曝光处理完成，该曝光后的抗蚀剂膜通过显影装置56(DEV)进行显影处理。
如上所述，根据本发明的实施方式，作为补正对基板G的曝光处理的方法，对要使膜厚更薄的任意部位进行局部的曝光处理。
在该局部性的曝光处理中，在预先设定方案内容的测量模式中，由于能得到多个阶段的照度与剩余膜厚的相关数据，因此对作为膜厚控制的单位的每个大区块B1，能根据目标残膜容易地设定最适当的必要照度。
因此，即使是例如在半曝光处理中抗蚀剂膜具有不同膜厚(厚膜部和薄膜部)的情况下(即，即使是如薄膜部那样薄的膜厚)，也能对显影处理后的抗蚀剂膜厚进行调整而使其均匀。其结果是，能抑制配线图案的线宽和间距的参差不齐。
此外，通过将上述相关数据作为数据库进行保持，即使因掩模图案的变更而使需要的减少的膜厚(目标膜厚)变化，也能根据上述相关数据容易地得到必要照度。
在上述步骤中，按每个大区块求得最适当的必要照度。然后，设该值为例如图12所示的值。然后，只要以如图12所示的值的照度对每个大区块B1进行照射即可。
接着，对第二实施方式进行说明。此处，与第一实施方式相同的部分省略说明。在第二实施方式中，求得图12所示的值后，进一步进行后述的作业，根据该作业的结果进行照度的控制。
此处，为了容易理解，使用图12的B1(x1，y1)B1(x2，y1)B1(x3，y1)B1(x4，y1)B1(x5，y1)的区域进行说明。以B1(x1，y1)～B1(x5，y1)的X方向的位置为横轴、以每个各大区块B1的照度为纵轴形成的图表如图13所示。
在第一实施方式中，以图12、13所示的照度设定每个大区块B1的照度，并进行照射。然而，例如，在B1(x2，y1)与B1(x3，y1)的边界部分，照度阶梯状地变化(1→2mJ/cm2)。于是，为了照度在边界部分平滑地变化，例如如图14所示，在B1(x1，y1)～B1(x5，y1)之间进行插补作业。
例如，将每个大区块B1(xn，y1)的最适照度标绘在大区块B1(xn，y1)的X方向的中央，求得对该标绘的点平滑地进行插补后的图表D。然后，与该图表D对应地，分别独立地控制各小区块B2(xn，yn)的照度，并进行照射。此处，在进行B1(x1，y1)～B1(x5，y1)之间的插补时，可以使用常用的插补方法。而且，进行插补的程序预先存储在控制部40中，可以自动地进行插补作业。同样，在Y方向也进行各大区块B1之间的插补作业。这样，能够设定全部的每小区块B2的照度，按每小区块B2进行控制。
如上所述，第二实施方式，虽然与第一实施方式相比作业和控制更加复杂，但能够比第一实施方式精度更加高地调整抗蚀剂膜厚。
另外，在上述实施方式中，以使半曝光处理后的抗蚀剩余膜厚均匀的情况为例进行了说明，但在本发明的局部曝光方法中，能不只适用于半曝光处理。例如，进行不是半曝光处理的通常的曝光处理的情况通过适用发明的局部曝光方法，也能够使抗蚀剩余膜厚面内均匀。
此外，在测量模式中，不限定于如图4的步骤St7、St8那样测量抗蚀剩余膜厚来求得剩余膜厚与照度的相关数据，也可以测量显影处理后的图案线宽来求得图案线宽与照度的相关数据，并根据该相关数据制作方案表格。例如，可以将对图案线宽成为与期望值(目标线宽)一致的线宽的小区块B2进行照射的照度，设为其大区块B1的必要照度。
此外，在上述实施方式中，以一边平流搬送基板G一边进行曝光处理的情况为例进行了说明，但在本发明中，不限定于该方式，也可以是在处理室内以静止的状态保持被处理基板并对保持的基板进行曝光处理的结构。
在该情况下，可以使线状光源相对于被处理基板移动(即，可以是线状光源与被处理基板相对地向逆方向移动的结构)。
此外，在上述实施方式的测量模式中，对一个小区块B2，进行一个UV-LED元件L的发光控制，并以分别设定的照度进行照射，但本发明不限定于此。
即，测量模式的最小的发光控制单元的大小没有限定，例如对一个小区块B2，可以对互相邻接的多个UV-LED元件L进行发光控制，以设定的规定的照度进行照射。此外，也可以组合上述实施方式的一部分来实施。
在这样地通过多个UV-LED元件L的发光控制对一个小区块B2进行照射的情况下，需要设定与多个UV-LED元件L的照射面积对应的小区块B2，因此与通过一个UV-LED元件L进行对应的情况相比能减少在基板面设定的小区块B2的数量，能以更短的时间得到各大区块B1的必要照度。另外，上述的实施方式是适用于液晶、等离子体显示器、有机EL等的FPD基板的例子，但本发明也能适用于基板为FPD基板以外的半导体晶片、光掩模用的掩模原版(mask reticule)、太阳电池制造用的基板等。

Claims (11)

1.一种局部曝光方法，是将在基板上形成的感光膜分割为多个大区块，在排列为线状的多个发光元件的下方，使所述基板在与该排列方向交叉的方向上相对地移动，根据对每个所述大区块预先设定的照度，对所述多个发光元件选择性地进行发光控制，由此局部地实施曝光处理的局部曝光方法，其特征在于，包括：
将所述大区块分割为多个小区块的步骤；
对所述大区块内的每个小区块，分等级地设定不同的照射照度的步骤；
对相对于所述多个发光元件相对地移动的所述基板的感光膜，根据对每个所述小区块设定的照射照度，进行所述发光元件的发光控制的步骤；
对通过所述发光元件的照射而被曝光处理的感光膜进行显影处理的步骤；
对进行过所述显影处理的每个小区块，测量所述感光膜的剩余膜厚，并取得在所述小区块设定的照度和剩余膜厚的相关数据的步骤；和
根据所述相关数据，从对每个所述大区块设定的感光膜的目标剩余膜厚，求得对各大区块进行照射的必要照度的步骤。
2.如权利要求1所述的局部曝光方法，其特征在于：
在根据所述相关数据，求得对各大区块进行照射的必要照度的步骤之后，执行：
使基板相对于所述多个发光元件相对地移动的步骤；和
当在所述基板上形成的所述多个大区块在所述多个发光元件的下方相对地移动时，对各大区块，根据所述求得的必要照度，对所述多个发光元件选择性地进行发光控制的步骤。
3.如权利要求1所述的局部曝光方法，其特征在于：
在对相对于所述多个发光元件相对地移动的所述基板的感光膜，根据对每个所述小区块设定的照射照度，进行所述发光元件的发光控制的步骤中，
对每个所述小区块，对一个或多个发光元件进行发光控制，并以所述设定的照度进行照射。
4.如权利要求1所述的局部曝光方法，其特征在于：
在对相对于所述多个发光元件相对地移动的所述基板的感光膜，根据对每个所述小区块设定的照射照度，进行所述发光元件的发光控制的步骤中，
将从所述发光元件发出的光，通过光扩散板对所述基板上的感光膜进行放射。
5.一种局部曝光方法，是将在基板形成的感光膜分割为多个大区块，在排列为线状的多个发光元件的下方，使所述基板在与该排列方向交叉的方向上相对地移动，根据对每个所述大区块预先设定的照度，对所述多个发光元件选择性地进行发光控制，由此局部地实施曝光处理的局部曝光方法，其特征在于，包括：
将所述大区块分割为多个小区块的步骤；
对所述大区块内的每个小区块，分等级地设定不同的照射照度的步骤；
对相对于所述多个发光元件相对地移动的所述基板的感光膜，根据对每个所述小区块设定的照射照度，进行所述发光元件的发光控制的步骤；
对通过所述发光元件的照射而被曝光处理的感光膜进行显影处理的步骤；
对每个进行过所述显影处理的小区块，测量所述感光膜的显影后的线宽，并取得在所述小区块设定的照度和线宽的相关数据的步骤；和
根据所述相关数据，从对每个所述大区块设定的感光膜的目标线宽，求得对各大区块进行照射的必要照度的步骤。
6.如权利要求5所述的局部曝光方法，其特征在于：
在根据所述相关数据，求得对各大区块进行照射的必要照度的步骤之后，执行：
使基板相对于所述多个发光元件相对地移动的步骤；和
当在所述基板上形成的所述多个大区块在所述多个发光元件的下方相对地移动时，对各大区块，根据所述求得的必要照度，对所述多个发光元件选择性地进行发光控制步骤。
7.如权利要求5所述的局部曝光方法，其特征在于：
在对相对于所述多个发光元件相对地移动的所述基板的感光膜，根据对每个所述小区块设定的照射照度，进行所述发光元件的发光控制的步骤中，
对所述每个小区块，对一个或多个发光元件进行发光控制，并以所述设定的照度进行照射。
8.如权利要求5所述的局部曝光方法，其特征在于：
在对相对于所述多个发光元件相对地移动的所述基板的感光膜，根据对每个所述小区块设定的照射照度，进行所述发光元件的发光控制的步骤中，
将从所述发光元件发出的光，通过光扩散板对所述基板上的感光膜进行放射。
9.一种局部曝光装置，是在形成有感光膜的基板上局部地实施曝光处理的局部曝光装置，其特征在于，具有：
排列为线状的多个发光元件；
移动机构，其在所述多个发光元件的下方，使基板在与所述排列方向交叉的方向上相对地移动；和
控制部，对所述多个发光元件选择性地进行发光控制，
所述控制部，将在基板上形成的感光膜分割为多个大区块，根据对每个所述大区块预先设定的照度，对所述多个发光元件选择性地进行发光控制。
10.如权利要求9所述的局部曝光装置，其特征在于：
所述大区块内的区域被分割为多个小区块，照射在被分割的各个所述小区块的照度，对每个所述小区块分配以规定间隔而不同的照度来照射到所述基板，
将在成为与显影处理后的目标膜厚一致的剩余膜厚的所述小区块进行了照射的照度，设定为所述大区块的照度，
所述控制部，根据所述对每个所述大区块设定的照度，进行所述多个发光元件的发光控制。
11.如权利要求9所述的局部曝光装置，其特征在于：
所述大区块内的区域被分割为多个小区块，照射在被分割的各个所述小区块的照度，对每个所述小区块分配以规定间隔而不同的照度来照射到所述基板，
测量显影处理后在感光膜形成的图案线宽，根据图案线宽和照度的相关数据，将对成为目标线宽的所述小区块进行了照射的照度设定为所述大区块的照度，
所述控制部，根据所述对每个所述大区块设定的照度，进行所述多个发光元件的发光控制。
CN201110435757.XA 2010-12-22 2011-12-22 局部曝光方法和局部曝光装置 Active CN102566307B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-285641 2010-12-22
JP2010285641A JP5470236B2 (ja) 2010-12-22 2010-12-22 局所露光方法及び局所露光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102566307A true CN102566307A (zh) 2012-07-11
CN102566307B CN102566307B (zh) 2015-01-21

Family

ID=46317636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110435757.XA Active CN102566307B (zh) 2010-12-22 2011-12-22 局部曝光方法和局部曝光装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8691481B2 (zh)
JP (1) JP5470236B2 (zh)
KR (1) KR101705380B1 (zh)
CN (1) CN102566307B (zh)
SG (1) SG182109A1 (zh)
TW (1) TWI495959B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI758783B (zh) * 2019-07-24 2022-03-21 日商斯庫林集團股份有限公司 追加曝光裝置以及圖案形成方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5165731B2 (ja) * 2010-06-30 2013-03-21 東京エレクトロン株式会社 局所露光装置及び局所露光方法
DE102012008638A1 (de) * 2012-05-02 2013-11-07 Heraeus Noblelight Gmbh Leuchte mit LEDs und Zylinderlinse
JP6206945B2 (ja) * 2013-03-07 2017-10-04 株式会社ブイ・テクノロジー 走査露光装置及び走査露光方法
JP6246673B2 (ja) * 2013-09-09 2017-12-13 東京エレクトロン株式会社 測定装置、基板処理システムおよび測定方法
KR102240655B1 (ko) * 2014-02-13 2021-04-16 삼성디스플레이 주식회사 노광 장치 및 이를 이용한 노광 방법
CN204406005U (zh) * 2015-02-28 2015-06-17 成都京东方光电科技有限公司 光取向设备
JP6405290B2 (ja) * 2015-07-22 2018-10-17 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US10558125B2 (en) * 2016-11-17 2020-02-11 Tokyo Electron Limited Exposure apparatus, exposure apparatus adjustment method and storage medium
CN106597758B (zh) * 2017-01-03 2019-09-24 京东方科技集团股份有限公司 用于处理光阻部件的方法和装置
US10503076B1 (en) * 2018-08-29 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Reserving spatial light modulator sections to address field non-uniformities

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004119570A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Sharp Corp 露光量設定方法、露光方法およびこれを用いた露光装置
CN1766736A (zh) * 2004-04-30 2006-05-03 富士胶片株式会社 曝光方法及装置
JP2007163632A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Hitachi Displays Ltd 表示装置の製造方法および表示装置ならびに露光装置
JP3952262B2 (ja) * 2001-11-19 2007-08-01 株式会社オーク製作所 露光装置用光源システム
CN101078886A (zh) * 2006-05-24 2007-11-28 富士胶片株式会社 图像记录方法和图像记录设备
CN101442617A (zh) * 2008-12-23 2009-05-27 北京中星微电子有限公司 一种分块曝光的方法及其装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6489425A (en) * 1987-09-30 1989-04-03 Toshiba Corp Pattern forming method
JPH01262622A (ja) * 1988-04-13 1989-10-19 Mitsubishi Electric Corp 微細パターンの形成方法
JPH02103054A (ja) * 1988-10-12 1990-04-16 Matsushita Electron Corp パターン形成方法
JPH02118576A (ja) * 1988-10-28 1990-05-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レジストパターン形成方法
JPH05190448A (ja) * 1992-01-16 1993-07-30 Nikon Corp 周辺露光装置
JPH0697024A (ja) * 1992-09-11 1994-04-08 Sharp Corp レジストパターンの形成方法
JP3342828B2 (ja) * 1997-01-30 2002-11-11 東京エレクトロン株式会社 レジスト塗布現像装置とレジスト塗布現像方法
JP3211079B2 (ja) * 1997-11-20 2001-09-25 株式会社オーク製作所 周辺露光装置およびその方法
JP2003149826A (ja) * 2001-11-16 2003-05-21 Pentax Corp 露光装置、及び露光方法
JP2003156853A (ja) * 2001-11-20 2003-05-30 Pentax Corp 露光装置および露光方法
JP4124448B2 (ja) * 2003-03-17 2008-07-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置
JP4361887B2 (ja) * 2005-03-03 2009-11-11 東京エレクトロン株式会社 露光時のフォーカス条件の設定方法，露光時のフォーカス条件の設定装置，プログラム及びプログラムを読み取り可能な記録媒体
JP4495019B2 (ja) * 2005-03-28 2010-06-30 東レエンジニアリング株式会社 周辺露光装置
JP4531690B2 (ja) 2005-12-08 2010-08-25 東京エレクトロン株式会社 加熱処理装置
JP2008102241A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd パターン描画装置、パターン描画システムおよびパターン描画方法
JP2009109550A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Adtec Engineeng Co Ltd 直描露光装置
JP2009246069A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd パターン描画装置およびパターン描画方法
KR101020281B1 (ko) * 2008-06-20 2011-03-07 주식회사 하이닉스반도체 극자외선 리소그라피 마스크의 제조 방법
JP5354803B2 (ja) * 2010-06-28 2013-11-27 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置
JP5165731B2 (ja) * 2010-06-30 2013-03-21 東京エレクトロン株式会社 局所露光装置及び局所露光方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3952262B2 (ja) * 2001-11-19 2007-08-01 株式会社オーク製作所 露光装置用光源システム
JP2004119570A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Sharp Corp 露光量設定方法、露光方法およびこれを用いた露光装置
CN1766736A (zh) * 2004-04-30 2006-05-03 富士胶片株式会社 曝光方法及装置
JP2007163632A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Hitachi Displays Ltd 表示装置の製造方法および表示装置ならびに露光装置
CN101078886A (zh) * 2006-05-24 2007-11-28 富士胶片株式会社 图像记录方法和图像记录设备
CN101442617A (zh) * 2008-12-23 2009-05-27 北京中星微电子有限公司 一种分块曝光的方法及其装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI758783B (zh) * 2019-07-24 2022-03-21 日商斯庫林集團股份有限公司 追加曝光裝置以及圖案形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201239544A (en) 2012-10-01
KR20120071347A (ko) 2012-07-02
US8691481B2 (en) 2014-04-08
CN102566307B (zh) 2015-01-21
TWI495959B (zh) 2015-08-11
KR101705380B1 (ko) 2017-02-09
US20120164585A1 (en) 2012-06-28
SG182109A1 (en) 2012-07-30
JP2012133163A (ja) 2012-07-12
JP5470236B2 (ja) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102566307A (zh) 局部曝光方法和局部曝光装置
CN102314093B (zh) 局部曝光装置和局部曝光方法
CN103309170B (zh) 辅助曝光装置
CN102681350B (zh) 局部曝光装置
JP4861893B2 (ja) 基板の処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板の処理システム
CN105765462A (zh) 使用光学投影的基板调整系统和方法
US7938587B2 (en) Substrate processing method, computer storage medium and substrate processing system
JP2010256428A (ja) 露光装置、露光光照射方法、及び表示用パネル基板の製造方法
CN103105739A (zh) 曝光装置和曝光方法
CN101140425B (zh) 曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法
KR101711231B1 (ko) 국소 노광 방법 및 국소 노광 장치
JP5298236B2 (ja) 局所露光装置及び局所露光方法
JP2008286971A (ja) 露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法
US10423072B2 (en) Exposure apparatus and method
JP2007232890A (ja) 露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP2926718B2 (ja) 電子線直接描画方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant