CN103105739A - 曝光装置和曝光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种曝光装置,调整在基板面内被设定为微小的每个区域的曝光量,提高显影处理后抗蚀剂残膜的均匀性并抑制布线图案的线宽与间距的参差不同。该曝光装置(1)使基板台(2)上的基板(G)和原版台(3)上的原版(M)同步移动,并将上述原版的图案曝光在上述基板上,其包括:设置于上述基板台的上方对上述基板的局部照射光的局部曝光部(20);和控制上述局部曝光部的发光驱动的控制部(40),该局部曝光部包括:多个发光元件(L),其在基板宽度方向上以线状排列,能够对由上述基板台移动的上述基板照射光;和发光驱动部(25),其将上述多个发光元件当中的一个或多个发光元件作为发光控制单位能够有选择性地进行发光驱动。
Description
技术领域
本发明涉及对形成有感光膜的被处理基板施行曝光处理的曝光装置和曝光方法,特别涉及能够调整局部的曝光量的曝光装置和曝光方法。
背景技术
例如,在FPD(Flat Panel Display,平板显示器)的制造中,进行通过所谓的光刻法形成电路图案。
在该光刻法工序中,如专利文献1中所记载,在玻璃基板等的被处理基板上形成规定的膜之后,涂敷光刻胶(photoresist,光致抗蚀剂,以下称为抗蚀剂),并通过使抗蚀剂中的溶剂蒸发的预干燥处理(减压干燥和预烘焙处理)形成抗蚀剂膜(感光膜)。并且,与电路图案相对应地对上述抗蚀剂膜进行曝光,进行显影处理,从而形成图案(pattern)。
但是,这种光刻法工序,如图15(a)所示,使抗蚀剂图案R承载不同的膜厚(厚膜部R1和薄膜部R2),通过利用这一点进行多次的刻蚀处理,能够减少光掩膜数和工序数。另外,这种抗蚀剂图案R能够通过利用一片具有光的透射率不同的部分的半色调掩膜(HalftoneMask)的半(半色调)曝光处理得到。
利用图15(a)~(e)具体说明利用应用该半曝光的抗蚀剂图案R时的电路图案形成工序。
例如,图15(a)中,玻璃基板G上依次层叠有门电极200、绝缘层201、包括a-Si层(non doped amorphous:非掺杂非晶硅层)202a和n+a-Si层202b(磷掺杂非晶硅层)的硅层202、用于形成电机的金属层203。
另外,在金属层203上,同样地形成抗蚀剂膜之后,通过减压干燥和预烘焙处理,抗蚀剂中的溶剂被蒸发,其后,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)之后,如图15(b)所示,将该抗蚀剂图案R作为掩膜,进行金属层203的刻蚀(第一次的刻蚀)。
接着,在等离子体中,对抗蚀剂图案R整体施行灰化(ashing)处理。由此,如图15(c)所示,得到膜厚减少为一半左右的抗蚀剂图案R3。
并且,如图15(d)所示,将该抗蚀剂图案R3作为掩膜利用,对露出的金属层203或硅层202进行刻蚀(第二次的刻蚀),最后,如图15(e)所示,通过去除抗蚀剂R3得到电路图案。
但是,如上所述,在使用形成有厚膜R1和薄膜R2的抗蚀剂图案R的半曝光处理中,存在的问题有,当形成抗蚀剂图案R时,如果其膜厚在基板面内不均匀,则形成的图案的线宽或图案之间的间距(pitch)会参差不同。
也就是说,若利用图16(a)~(e)具体说明,图16(a)表示抗蚀剂图案R当中,厚膜部R2的厚度t2比图15(a)所示的厚度t1形成得更厚的情况。
此时,与图15所示的工序一样,施行金属膜203的刻蚀(图16(b))、对抗蚀剂图案R整体的灰化处理(图16(c))。
在此,如图16(C)所示,可以得到膜厚减少为一半左右的抗蚀剂图案R3,但是,被去除的抗蚀剂膜的厚度与图15(c)的情况相同,因此,如图所示的一对的抗蚀剂图案R3之间的间距p2比图15(c)所示的间距p1更狭窄。
从而,从这种状态,经过对金属膜203和硅层202的刻蚀(图16(d))和抗蚀剂图案R3的去除(图16(e))而得到的电路图案中,该间距p2比图15(e)所示的间距p1更狭窄(电路图案的线宽变宽)。
对于上述课题,以往,采取的方法为,对曝光处理时使光透过的每个掩膜图案,通过膜厚测量确定(特定)抗蚀剂图案R中的膜厚比期望值形成得更厚的规定部位,提高该部位的曝光灵敏度。
也就是,在曝光处理前对抗蚀剂膜加热使溶剂蒸发的预烘焙处理中,通过使基板面内的加热量存在差异并且改变上述规定部位中的曝光灵敏度,调整显影处理后的残膜厚度(面内均匀化)。
具体而言,通过将用于预烘焙处理的加热器划分为多个区域并且独立控制驱动被划分的加热器,进行每个区域的温度调整。
进一步,通过支承基板的接近销(proximity pin)的高度变更(加热器与基板间的距离变更)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
发明要解决的课题
但是,如上所述,当通过基于预烘焙的加热处理进行残膜厚度的调整时,存在的问题有,由于硬件上的制约,被划分的加热器面积需要确保某种程度的大小,因此无法进行微小的区域的加热调整。
另外,在基于接近销的高度的加热调整中,存在的问题有,由于需要对销(pin)高度进行变更的操作工时,从而生产效率降低。
本发明是鉴于如上所述的以往技术的问题而提出的,提供一种曝光装置和曝光方法,该曝光装置和曝光方法能够容易地调整在基板面内被设定为微小的每个区域的曝光量,提高显影处理后的抗蚀剂残膜的均匀性,并能够抑制布线图案的线宽和间距的参差不同。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,构成本发明的一种曝光装置,其用于将电路图案曝光于形成有感光膜的被处理基板,该曝光装置的特征在于,包括:照明光学系统,其对形成有规定的电路图案的原版照射光;和局部曝光部,其为不同于所述照明光学系统的部件,对所述基板的局部照射光,所述照明光学系统和所述局部曝光部一体地设置于曝光装置的内部。
另外,为了解决上述的课题,构成本发明的曝光方法,其特征在于:在曝光装置中将原版的图案曝光于被处理基板上,其中,所述曝光装置用于将电路图案曝光于形成有感光膜的所述被处理基板,该曝光装置在内部一体地具有照明光学系统和局部曝光部,其中,该照明光学系统对形成有规定的电路图案的所述原版照射光,该局部曝光部是不同于所述照明光学系统的部件,对所述基板的局部照射光,所述曝光方法,一边使所述基板和所述原版同步移动,一边将所述原版的图案曝光于所述基板上,并且通过所述局部曝光部,对所述基板的局部照射光。
发明效果
根据本发明,能够得到一种能够容易地调整在基板面内被设定为微小的每个区域的曝光量,提高显影处理后的抗蚀剂残膜的均匀性,并能够抑制布线图案的线宽和间距的参差不同的曝光装置和曝光方法。
附图说明
图1是表示构成本发明的曝光装置的一种实施方式的整体概略结构的截面图。
图2是图1的曝光装置具有的基板台的平面图。
图3是图1的曝光装置具有的局部曝光部的截面图。
图4是从基板宽度方向观察图3的局部曝光部的主要部分的正面图。
图5是表示构成光源的发光元件的排列的平面图。
图6是表示求出构成本发明的曝光装置具有的发光控制程序的设定参数的工序的流程。
图7是在构成本发明的曝光装置中用于说明发光元件的发光控制的图,其为以坐标表示被处理基板上的局部曝光位置的被处理基板的平面图。
图8是表示构成本发明的曝光装置具有的发光控制程序的设定参数的例子的表(table)。
图9是表示构成本发明的曝光装置具有的发光控制程序中利用的发光元件的驱动电流值和照度的相关表的例子的表。
图10是表示基于构成本发明的曝光位置的一连的动作的流程。
图11是用于说明构成本发明的曝光装置中的局部曝光的动作的平面图。
图12是用于说明构成本发明的曝光装置中的局部曝光的动作的曲线。
图13是表示构成本发明的曝光装置的另一种方式的截面图。
图14是表示在构成本发明的曝光装置具有的发光控制程序中能够利用的发光元件的驱动电流值和膜厚的相关表的应用例的表。
图15(a)~图15(e)是用于说明利用半曝光处理的布线图案的形成工序的截面图。
图16(a)~图16(e)是表示利用半曝光处理的布线图案的形成工序的图,其为表示比图15的情况抗蚀剂膜厚更厚的情况的截面图。
附图符号
1 曝光装置
2 基板台
3 掩膜台(原版台)
5 照明部(照明光学系统)
10 投影光学系统
11 梯形镜
12 凹面镜
13 凸面镜
20 局部曝光部
30 照度传感器(照度检测单元)
40 控制部
G 玻璃基板(被处理基板)
LUV-LED元件(发光元件)
LT1衍射光
LT2光
M 掩膜(原版)
GR 发光控制组
T1 处理方案表(recipe table)
T2 相关表
T3 相关表
具体实施方式
下面基于附图说明构成本发明的曝光装置和曝光方法的一种实施方式。图1是表示构成本发明的曝光装置1的内部的简要概略结构的截面图。
该曝光装置1例如为步进扫描(step-and-scan)方式的投影曝光装置,其将矩形状的掩膜M(原版)和玻璃基板G(被处理基板)各自同步扫描,将掩膜M具有的电路图案的图像投影到基板G上的抗蚀剂膜(感光膜)进行曝光。
如图所示,曝光装置1具有载置有涂敷有抗蚀剂液的玻璃基板G的基板台2和配置于该基板台2的上方的投影光学系统10。另外,在投影光学系统10的上方,具有保持掩膜M的掩膜台3。
其次,曝光装置1具有配置于掩膜M的上方的照明部5(照明光学系统)和在基板宽度方向上形成得较长且用于向基板G进行局部光照射的局部曝光部20。
上述基板台2支承上述基板G并使其在XYZ的各轴方向上移动。基板台2具有使台在上述各方向上移动的驱动机构(无图示)。
另一方面,掩膜台3是一种框体,其支承掩膜M并且具有开口部(无图示)以使掩膜M朝向下方的投影光学系统10。另外,掩膜台3具有使掩膜M在作为扫描方向的Y方向上移动的驱动机构(无图示)。
基板台2和掩膜台3以基于投影光学系统10的成像倍率的速度比,互相在Y方向被同步扫描,由此,能够进行更加广阔区域的曝光。
另外,扫面曝光结束后,使基板台2向X方向仅移动规定量,并通过在Y方向上重复进行扫描曝光,能够将玻璃基板G曝光在多个曝光区域(shot)。另外,在本实施方式中,如图2(基板台2的平面图)所示,作为一个例子,在玻璃基板G上设置有四个曝光区域SA1~SA4。
另外,上述投影光学系统10将掩膜M和玻璃基板G维持在光学上共轭的关系,并将掩膜M的图案的图像投影在玻璃基板G。在本实施方式中,投影光学系统10构成为使用轴外良像域的反射折射型光学系统,具有梯形镜11、凹面镜12和凸面镜13。另外,在构成本发明的曝光装置中,投影光学系统10的结构并不限于上述结构,作为投影光学系统10可以以折射系统或反射系统代替而使用。
另外,照明部5将作为从包括高压水银灯或准分子激光(ExcimerLaser)的光源(无图示)照射的曝光光的光束,由照明光学系统(无图示)设为圆弧状的光束,对掩膜M均匀地进行照明。
如图2所示,透过掩膜M的圆弧状的衍射光LT1依次通过梯形镜11、凹面镜12、凸面镜13、凹面镜12、梯形镜11,到达基板台2(玻璃基板G)。
另外,局部曝光部20,对涂敷形成于玻璃基板G的抗蚀剂膜的规定区域直接照射光LT2,进行局部的曝光,当作为抗蚀剂例如使用正性抗蚀剂(positive resist)时,则如下地被驱动。即,连续处理多片的基板G时,在全部的基板G的规定区域中布线图案宽度比其它的区域变得更宽且图案间的间距变得更狭窄时,施行对上述规定区域的(用于减少膜厚的)局部曝光。
另外,在以下的实施方式中,以正性抗蚀剂的情况为例进行说明,但是,构成本发明的曝光装置,也能够适用于负性抗蚀剂(negetiveresist)的情况,此时,对想要留有更加厚的抗蚀剂残膜的规定区域施行局部曝光。
接着更加详细地说明局部曝光部20的结构。图3是该局部曝光部20的截面图。图4是从基板宽度方向观察局部曝光部20的主要部分的正面图。
局部曝光部20是为了对基板G进行局部的曝光(UV光发射)而设置的,如图1所示,配置于基板台2的上方且对投影光学系统10不产生影响的位置。
另外,如图3、图4所示,局部曝光部20具有在基板宽度方向(Y方向)上延伸的线状的光源21,基板台2上的基板G在该光源21的下方在扫描方向(X方向)上移动。
上述线状的光源21构成为,发出规定波长(例如,接近于g线(436nm)、h线(405nm)、i线(364nm)当中的任一个的波长)的UV光的多个UV-LED元件L排列在电路基板22上。
例如,图5(a)是从下方观察光源21的电路基板22的平面图。如图5(a)所示,电路基板22上多个UV-LED元件L排列有三列。
在此,如图5(a)所示,多个(图中为九个)UV-LED元件L被设为一个发光控制单位(设为发光控制组GR1~GRn)。这样,通过将多个LED元件L作为发光控制单位,能够抑制发光元件之间的发光照度的参差不同。
另外,对基于一个发光控制组GR的基板G的照射范围设得比从投影光学系统10照射到基板G的圆弧状的衍射光LT1的照射范围小得多。因此,在上述圆弧状的衍射光LT1的照射范围内,通过多个发光控制组GR的发光控制,能够调整局部的曝光量。
另外,优选当以更少的UV-LED元件L构成光源21时,如图5(b)所示,以在扫描方向(X方向)和基板宽度方向(Y方向)上元件L重叠的方式交错配置。
另外,如图3、图4所示,在光源21的下方,设置有由光漫射板形成的光发射窗23。也就是说,光源21与作为被照射体的基板G之间配置有光发射窗23。
由于这样设置有由光漫射板形成的光发射窗23,从光源21发射的光就会被光发射窗23适度地扩散,因此,相邻的UV-LED元件L的光呈线状连接并照射到下方。
另外,如图3所示,在UV-LED元件L的前后,设置有在基板宽度方向(Y方向)上延伸的光反射壁24,并以基于UV-LED元件L的发光高效地从光发射窗23发射到下方的方式构成。
另外,构成光源21的各发光控制组GR,各自由发光驱动部25(参照图3),独立地控制该发光驱动。进而,能够分别控制对各发光控制组GR(的UV-LED元件L)进行供给的正向电流值。也就是说,各发光控制组GR的UV-LED元件L设为,通过发光驱动部25,基于该供给电流的发光的发射照度可变。
另外,上述发光部驱动部25通过包括计算机的控制部40控制其驱动。
另外,如图1所示,在基板台2上的边缘部设置有用于检测从光源21发射并通过光发射窗23的光的照度(发射通量、发射束)的照度传感器30。
该照度传感器30,在信号的检测部朝向上方的状态下被配置,该检测部的高度位置被调整为与基板G(抗蚀剂膜)的上表面的高度一致。
在此,基板台2设置为能够在XY的各轴方向上移动,因此,通过基板台2的移动,照度传感器30能够移动到各发光控制组GR的UV-LED元件L的正下方。因此,照度传感器30能够接受从各发光控制组GR的UV-LED元件L发射的光LT2。这样构成的照度传感器30用于测量各发光控制组GR的发光照度并得到供给于该发光控制组GR(的LED元件L)的电流值与发光照度的关系。
另外,控制部40在规定的记录区域具有发光控制程序P,该发光控制程序P用于在规定的定时控制构成光源21的各发光控制组GR的辉度,即供给于各发光控制组GR(构成各发光控制组GR的UV-LED元件L)的电流值。
该发光控制程序P作为在其执行时使用的处理方案(recipe)的参数,预先设定有对基板G的规定位置应该发射的所需照度(供给于发光控制组GR的电流值)、用于确定对上述基板G的规定位置进行发光控制的发光控制组GR的信息等。
在此,利用图6~图9说明使用局部曝光部20的准备工序。该准备工序是为了对在曝光处理时使光透过的每个掩膜图案,决定与曝光处理有关的参数(称为处理方案)而执行的。具体而言,是为了填入如图8所示的处理方案表T1中的各参数而执行的。另外,该处理方案表T1存储并保持在控制部40。
另外,在此准备工序中使用两种抽样基板(称为抽样对象1、2)当中的某一个。首先,抽样对象1是在抗蚀剂涂敷之后施行半曝光和显影处理的被处理基板。另一方面,抽样对象2是通过通常的光刻法工序形成布线图案的被处理基板。
如图6所示,如果是抽样对象1,则对抗蚀剂涂敷之后施行半曝光和显影处理的多个被处理基板进行抽样(图6的步骤St1)。
接着测量抽样的基板G的面内的抗蚀剂残膜厚(图6的步骤St2),并且,如图7示意性地所示,由多个二维坐标值(x,y)确定应该要减少膜厚的规定区域AR(图6的步骤St5)。
另一方面,如图6所示,如果是抽样对象2,则对通过通常的光刻法工序形成布线图案的多个被处理基板进行抽样(图6的步骤St3)。
接着,测量抽样的基板G的面内的布线图案的线宽、图案间间距(图6的步骤St4),并且,如图7示意性地所示,由多个二维坐标值(x,y)确定应该要减少膜厚的规定区域AR(图6的步骤St5)。
当规定区域AR被确定时,如图8的处理方案表T1所示,控制部40对规定区域AR中的各坐标值计算出所需的减膜厚度(膜减少厚度)(例如,坐标为(x1,y1)时为)(图6的步骤St6)。其次,基于该减膜厚度的值和抗蚀剂种类等的诸条件,计算出为了减少膜厚所必需照射的照度(坐标为(x1,y1)时为0.2mJ/cm2)(图6的步骤St7)。
另外,如图8的处理方案表T1所示,控制部40对规定区域AR的各坐标值,分别确定能够照射的发光控制组GR(图6的步骤St8),并从图9所示的相关表T2求出在所希望的照度下使该发光控制组GR发光所期望的正向电流值(图6的步骤St9)。
该相关表T2表示对每个发光控制组GR进行测量的照度值与电流值的相关关系,并存储于控制部40的存储区域。
上述相关表T2,例如进行如下定期更新。
首先,在光源21(光发射窗23)设定为规定高度的状态下,根据来自控制部40的控制信号驱动基板台2,照度传感器30移动到光发射窗23的下方。在此,光发射窗23与照度传感器30的距离等于光发射窗23与基板G上表面的距离,因此,由照度传感器30检测出的照度为照射于基板G上的照度。
并且,对每个发光控制组GR,在额定电流范围内,对供给于光源21的发光控制组GR的正向电流值进行增减,由照度传感器30检测该发光照度,并将照度与电流值的关系存储于图9的相关表T2。
这样,沿着图6的流程,求出全部的参数,设定在图8的处理方案表T1,完成准备工序(图6的步骤St10)。
接着,顺着图10(流程)说明基于曝光装置1的曝光处理的一连的动作。另外,本实施方式中,在X方向的扫描(称为往路扫描)中进行图2所示的曝光区域SA1、SA2的曝光处理,之后,使基板台2向Y方向移动一步,并在X方向的返回的扫描(称为复路扫描)中进行曝光区域SA3、SA4的曝光处理。
首先,当形成有抗蚀剂膜的基板G载置于曝光装置1的基板台2上时(图10的步骤S1),照明部5开始均匀地对掩膜M照射作为曝光光的圆弧状的光束。透过掩膜M的圆弧状的衍射光LT1依次通过梯形镜11、凹面镜12、凸面镜13、凹面镜12、梯形镜11,如图2所示,投影到基板台2上(基板G的侧方)(图10的步骤S2)。
另外,基板台2与掩膜台3同步地在X方向(图2的纸面左方向)上开始移动(即开始往路扫描),由此,基板G上的抗蚀剂膜(曝光区域SA1、SA2)开始被曝光为掩膜M上形成的电路图案的形状(图10的步骤S3)。
另外,控制部40在该往路扫描中,在应进行局部曝光的基板G上的规定区域通过局部曝光部20的下方的定时(图10的步骤S4),如图11示意性地所示,进行构成光源21的发光控制组GR1~GRn的发光控制(图10的步骤S5)。
在此,例如,当发光照射于基板G的规定区域AR时,进行配置于其上方的发光控制组GRn-1、GRn-2的发光控制,光LT2对规定区域AR直接进行照射。更加具体地说,如图12的曲线(对每个发光控制组GRn-1、GRn-2的经过时间的发射通量(瓦特)的大小)所示,在基板G的规定区域AR通过光源下方的期间,以改变发射通量W的大小的方式,进行被供给的正向电流的控制。
这样,不仅仅照射于基板G的规定区域AR,而且还在区域AR内的局部,进行任意的照度下的照射。
另外,基板G中,如果存在其它应该要进行局部曝光的区域(图10的步骤S6),则在该区域中进行发光控制组GR的发光控制,如果没有(图10的步骤S6),则结束对该基板G的局部曝光处理。
另外,当基于通过掩膜M和投影光学系统10的圆弧状的衍射光LT1的往路扫描结束时(图10的步骤S7),控制部40使基板台2在Y方向上步进移动,并使掩膜台3与基板台2在X方向上同步,并且使其开始在X方向(图2的纸面右方向)上移动。由此,开始复路扫描,依次开始进行剩下的曝光区域SA3、SA4的曝光(图10的步骤S8)。
并且,当上述复路扫描结束时,控制部40停止来自照明部5的光束的投影,完成曝光装置1中的包括局部曝光的曝光处理(图10的步骤S9)。
如上所述,根据构成本发明的实施方式,曝光装置1中,当对基板G上形成的抗蚀剂膜进行曝光处理时,除了由经由掩膜M的衍射光LT1对各曝光区域SA1~SA4进行曝光处理之外,由局部曝光部20还对任意的部位进行局部的曝光处理。
也就是说,配置于基板上方的局部曝光部20中,由在基板宽度方向(X方向)上以线状进行配置的多个UV-LED元件L形成多个发光控制组GR,并且,对于在其下方移动的基板G,被选择的发光控制组GR被发光控制。
由此,可以容易地进行对想要使膜厚变薄的任意的部位的局部的曝光处理,并根据预先设定的曝光量(照度)能够将膜厚减少到规定的膜厚。
从而,例如在半曝光处理中使抗蚀剂膜持有不同的膜厚(厚膜部和薄膜部)时(即:如薄膜部那样为薄的膜厚),也能够使显影处理后的抗蚀剂膜厚均匀,从而抑制布线图案的线宽和间距的参差不同。
另外,在曝光量(照度)的设定中,通过预先使用照度传感器30对全部的发光控制组GR进行测量并且将该驱动电流值和照度的关系作为相关表保持,能够高精度地调整曝光量。
另外,在上述实施方式中,如图1所示,表示的是,沿扫描方向(X轴方向)在投影光学系统10的后方(图1的纸面左侧)配置有局部曝光部20的例子,但是,不限于此,只要是不影响投影光学系统10中的衍射光的通过的位置即可。例如,也可以是配置于投影光学系统10的前方(凸面镜13的正下方附近)的结构。
或者,也可以将局部曝光部20分别配置于投影光学系统10的前后,并在往路扫描和复路扫描时,以切换各自驱动的局部曝光部20的方式进行控制。
或者,如上所述,其结构也可以,不是以对投影光学系统10不产生影响的方式配置局部曝光部20,而是将从局部曝光部20发射的光照射到掩膜M并使光重叠在通过投影光学系统10的衍射光LT1上之后进行曝光。
此时,可以考虑采取,如图13所示,例如在照明部5的后方(图1的纸面左侧)配置局部曝光部20的结构。
根据图13所示的结构,从局部曝光部20发射的光通过掩膜M并经由投影光学系统10对基板G进行曝光。因此,能够在掩膜M的图案区域内进行局部曝光,抑制无需曝光的区域的化学反应从而能够进一步提高局部曝光的精度。
另外,曝光装置1中,无论是如图1所示,由局部曝光部20直接对基板G进行光照射的结构,还是如图13所示,对掩膜M进行光照射并经由投影光学系统10对基板G进行照射的结构的任一种的情况,局部曝光部20也不限于一个,可以配置多个。例如,如果是如图1所示,由局部曝光部20直接对基板G进行光照射的结构,则如上所述,也可以在投影光学系统10的前后各自配置局部曝光部20,如果是如图13所示,对掩膜M进行光照射并经由投影光学系统10对基板G进行照射的结构,则也可以在照明部5的前后各自配置局部曝光部20。
另外,在曝光装置1内,配置局部曝光部20的位置和其数目并不是限定的,可以在各位置中配置一个或多个局部曝光部20(例如在各位置中以沿扫描方向并联的方式配置多个局部曝光部20等)。
另外,在上述实施方式中,表示的是将包括多个UV-LED元件L的发光控制组作为发光控制单位的例子,但是,不限于此,也可以将各UV-LED元件L作为发光控制单位,进行更加细微的局部曝光。
另外,在上述实施方式中,以使半曝光处理后的抗蚀剂残膜厚均匀的情况为例进行了说明,但是,构成本发明的局部曝光方法能够应用于不限于半曝光处理的曝光处理。例如,当进行的不是半曝光处理而是通常的曝光处理时,也能够通过应用本发明的局部曝光方法,使抗蚀剂残膜厚度面内均匀。
另外,如图6的步骤St6、St7所示,不限于基于所需的残膜厚度求出所需的照度,也可以测量显影处理后的图案线宽从而求出图案线宽与照度的相关数据,基于该相关数据制作处理方案表。
另外,在上述实施方式中,从基板G上形成的抗蚀剂膜的规定区域的膜厚决定应该要照射的照度,并基于相关表从上述照度求出驱动电流值。但是,并不仅限于这种方式,也可以将上述规定区域中的膜厚变动值(膜厚减少值)和照射在该规定区域的发光控制组GR的驱动电流值的关系作为数据库存储于如图14所示的相关表T3,并且利用该关系。也就是说,也可以基于上述相关表T3从上述规定区域的膜厚变动值直接决定驱动电流值,并根据上述驱动电流值使发光控制组GR发光。当这样使用相关表T3时,作为参数可以省略照度(也就是说,可以不利用照度和驱动电流值的相关表T2),因此,可以省略基于使用照度传感器31的照度测量的定期的相关表T2的更新操作。
另外,在上述实施方式中,作为原版使用的是掩膜M,但是不限于此,作为掩膜也能够使用中间掩模(reticle)等。
Claims (19)
1.一种曝光装置,其用于将电路图案曝光于形成有感光膜的被处理基板,该曝光装置的特征在于,包括:
照明光学系统,其对形成有规定的电路图案的原版照射光;和
局部曝光部,其为不同于所述照明光学系统的部件,对所述基板的局部照射光,
所述照明光学系统和所述局部曝光部一体地设置于曝光装置的内部。
2.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于:
所述曝光装置包括:
基板台,其保持所述基板,并且在扫描方向上能够移动;
原版台,其保持所述原版,并且能够与所述基板台同步移动;和
投影光学系统,其将由所述照明光学系统照射的所述原版的图案投影于所述基板上,
其中,所述曝光装置一边使所述基板台上的基板和所述原版台上的原版同步移动,一边将所述原版的图案曝光于所述基板上,
所述局部曝光部包括:
多个发光元件,其在基板宽度方向上呈线状排列,并能够对被所述基板台移动的所述基板进行光照射;和
发光驱动部,其能够将所述多个发光元件中的一个或多个发光元件作为发光控制单位有选择性地进行发光驱动,
所述局部曝光部设置于所述基板台的上方。
3.如权利要求2所述的曝光装置,其特征在于:
具有对所述局部曝光部的发光驱动部进行控制的控制部,
所述控制部,控制所述发光驱动部,使所述多个发光元件中的一个或多个发光元件作为发光控制单位有选择性地发光。
4.如权利要求3所述的曝光装置,其特征在于:
所述控制部以下述方式控制所述发光驱动部:
将照射于所述基板上的照度和所述发光元件的驱动电流值的关系作为相关表进行存储,对形成于所述基板的感光膜的规定区域,基于其膜厚求出应该照射的所需照度,并且对能够向所述规定区域照射的所述发光元件,基于所述相关表,根据所述所需照度决定驱动电流值,并根据所述驱动电流值使所述发光元件发光。
5.如权利要求4所述的曝光装置,其特征在于:
具有照度检测单元,其在与所述被处理基板相同高度的位置以在基板宽度方向上能够进退移动的方式设置,并对被所述局部曝光部照射的光的照度进行检测,
所述控制部将被所述照度检测单元检测出的照度和被驱动发光的所述发光元件的驱动电流值的关系作为所述相关表进行保持。
6.如权利要求4或5所述的曝光装置,其特征在于:
所述控制部,将所述多个发光元件沿着基板宽度方向分为多个发光控制组,并且针对每个所述发光控制组,将规定范围内的多个驱动电流值和基于该驱动电流值的照度存储于所述相关表中。
7.如权利要求3所述的曝光装置,其特征在于:
所述控制部以如下方式控制所述发光驱动部:
将通过对形成于所述被处理基板上的感光膜的规定区域的照射和显影处理而增减的膜厚的变动值,与向所述规定区域进行了照射的发光元件的驱动电流值的关系存储于相关表,基于所述相关表根据所述膜厚变动值决定驱动电流值,并根据所述驱动电流值使所述发光元件发光。
8.如权利要求2、3、4、5和7中的任一项所述的曝光装置,其特征在于:
所述局部曝光部,配置于被所述基板台移动的所述被处理基板的上方,并对形成于所述被处理基板的感光膜直接照射光。
9.如权利要求2、3、4、5和7中的任一项所述的曝光装置,其特征在于:
所述局部曝光部配置于所述原版的上方,并且对所述原版进行照射,透过所述原版的衍射光通过所述投影光学系统照射在形成于所述被处理基板的感光膜。
10.如权利要求2、3、4、5和7中的任一项所述的曝光装置,其特征在于:
在所述局部曝光部所具有的多个发光元件的下方设置有光漫射板,
从所述发光元件发出的光经由所述光漫射板向所述被处理基板发射。
11.一种曝光方法,其特征在于:
在曝光装置中将原版的图案曝光于被处理基板上,其中,
所述曝光装置用于将电路图案曝光于形成有感光膜的所述被处理基板,该曝光装置在内部一体地具有照明光学系统和局部曝光部,其中,该照明光学系统对形成有规定的电路图案的所述原版照射光,该局部曝光部是不同于所述照明光学系统的部件,对所述基板的局部照射光,
所述曝光方法,
一边使所述基板和所述原版同步移动,一边将所述原版的图案曝光于所述基板上,并且
通过所述局部曝光部,对所述基板的局部照射光。
12.如权利要求11所述的曝光方法,其特征在于,
所述曝光装置包括:
保持所述基板并且在扫描方向上能够移动的基板台;
保持所述原版并且能够与所述基板台同步移动的原版台;和
投影光学系统,其将由所述照明光学系统照射的所述原版的图案投影于所述基板上,
所述局部曝光部设置于所述基板台的上方,
在所述局部曝光部中,对在基板宽度方向呈线状排列的多个发光元件,将一个或多个发光元件作为发光控制单位有选择性地进行发光驱动,
对被所述基板台移动的所述基板的局部照射光。
13.如权利要求12所述的曝光方法,其特征在于:
将向所述基板上照射的照度与所述发光元件的驱动电流值的关系作为相关表进行存储,对形成于所述基板的感光膜的规定区域,基于其膜厚求出应该照射的所需照度,并且对能够向所述规定区域照射的所述发光元件,基于所述相关表,由所述所需照度决定驱动电流值,并根据所述驱动电流值使所述发光元件发光。
14.如权利要求13所述的曝光方法,其特征在于:
通过在与所述被处理基板相同高度的位置以在基板宽度方向上能够进退移动的方式设置的照度检测单元,对所述局部曝光部中成为发光控制单位的全部的发光元件进行照度的测量,并将该驱动电流值与照度的关系作为所述相关表进行保持。
15.如权利要求13或14所述的曝光方法,其特征在于:
沿着基板宽度方向将所述多个发光元件分为多个发光控制组,并且,对每个所述发光控制组,将规定范围内的多个驱动电流值和基于该驱动电流值的照度存储于所述相关表中。
16.如权利要求12所述的曝光方法,其特征在于:
将通过对形成于所述被处理基板的感光膜的规定区域的照射和显影处理而增减的膜厚的变动值,和向所述规定区域进行了照射的发光元件的驱动电流值的关系存储于相关表,基于所述相关表,由所述膜厚变动值决定驱动电流值,并根据所述驱动电流值使所述发光元件发光。
17.如权利要求11、13、14和16中的任一项所述的曝光方法,其特征在于:
由所述局部曝光部,对形成于所述被处理基板的感光膜直接照射光。
18.如权利要求12、13、14和16中的任一项所述的曝光方法,其特征在于:
由所述局部曝光部从所述原版的上方照射所述原版,
透过所述原版的衍射光通过所述投影光学系统照射在形成于所述被处理基板的感光膜。
19.如权利要求12、13、14和16中的任一项所述的曝光方法,其特征在于:
在所述局部曝光部中,从所述发光元件发出的光经由设置于所述多个发光元件的下方的光漫射板,对所述被处理基板进行发射。
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