CN103309170B - 辅助曝光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种辅助曝光装置，在光刻法中实现显影处理后的抗蚀剂图案的膜厚或线宽的精度或面内均匀性的大幅度的提高。该辅助曝光装置（AE）（10）具有：水平搬送部（30），将基板（G）以固定的姿势在一水平方向上进行搬送；UV照射单元（32），对基板（G）上的抗蚀剂照射规定波长的紫外线（UV）；发光驱动部（34），对该UV照射单元（32）内的发光元件供给发光用的驱动电流；冷却机构（36），其将UV照射单元（32）内的发光元件冷却至设定温度；照度测定部（38），对由UV照射单元（32）进行的紫外线照射的照度进行测定；和用于控制装置内的各部的控制部（40）以及存储器（42）。

Description

辅助曝光装置
技术领域
本发明涉及光刻技术，特别涉及对涂敷在被处理基板上的抗蚀剂膜不进行转印掩膜的图案的通常的曝光处理而是照射紫外线的辅助曝光装置。
背景技术
光刻技术是在堆积于被处理基板的表面的薄膜（被加工膜）上涂敷抗蚀剂（感光性树脂），对基板上的抗蚀剂转印掩膜的图案（电路图案）并进行显影从而作成抗蚀剂图案的技术。光刻技术是左右半导体器件、FPD（平板显示器）等中的集成电路的微细化、高密度化的关键技术。
至今，利用光刻技术进行的电路图案的微细化以各种各样的方法在发展。近年来，通过曝光所使用的紫外线的短波长化、相移掩膜和化学增幅型抗蚀剂的采用等维持微细化的趋势。具体而言，紫外线的曝光波长能够从248nm（Krf）过渡至193nm（Arf）。另外，例如半色调（halftone）型的相移掩膜法，即使在光掩膜的遮光部中也透过少量的光，利用通过了掩膜开口部的光的振幅和掩膜开口部周边的透过光的振幅的干涉，使析像性能提高。化学增幅型抗蚀剂通过使用酸催化剂的增幅反应能够获得高感度，能够达成高显影对比度和高析像性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-341525
发明内容
发明想要解决的问题
但是，随着如上所述由光刻法进行的电路图案的微细化的进展，在显影处理后的基板上得到的抗蚀剂图案的膜厚、线宽的面内均匀性成为大的问题。即，电路图案越微细化，抗蚀剂图案的膜厚越薄，线宽（line）越细，提高它们的面内均匀性更加困难。而且，光刻法除了包括抗蚀剂涂敷、曝光、显影的基本工序之外，在上述基本工序之间还存在烘焙（baking）等前处理或后处理的工序，因此在这么多的工艺中即使一个工艺的工艺结果的面内均匀性低时，都立即对作为最终的工艺结果的抗蚀剂图案的膜厚、线宽的面内均匀性产生影响。在存在多个工艺结果的面内均匀性低的工艺的情况下，该问题变得更加复杂且显著。
对于该问题，一直以来，提出有很多分别改善各工艺结果的面内均匀性的技术。其一方面是，在基板上的几个代表点测定作为最终的工艺结果的抗蚀剂图案的膜厚或线宽来求出与设定值的偏差（误差），一直以来也进行例如在曝光工序之前的预烘培（pre-baking）工序中根据上述偏差按区域对对于基板的加热温度进行调整的方法。因此，在烘焙装置中，使用区域分割式的面状加热器，或在热板上进行能够分别独立地变更或调整感应销（proximity pin）的高度的工艺。但是，这种现有的方法，硬件上的制约大，另外感应销（proximity pin）的高度调整的调整作业的工时非常多，其另一方面，面内均匀化的达成度不良。
本发明能够解决该现有技术的问题，提供一种辅助曝光装置，该辅助曝光装置能够在光刻法中实现显影处理后的抗蚀剂图案的膜厚或线宽的精度或面内均匀性的大幅度的提高。
用于解决课题的方法
本发明的辅助曝光装置，在光刻法中（在光刻处理中）不进行对涂敷在被处理基板上的抗蚀剂膜转印掩膜的图案的曝光处理，而是对上述基板的表面的上述抗蚀剂膜照射规定波长的紫外线，上述辅助曝光装置具有：紫外线照射单元，其在第一方向上排列配置多个照射区域，该照射区域设置有发出上述紫外线光的一个或多个发光元件，；发光驱动部，其按照各个上述照射区域对上述发光元件供给发光用的驱动电流；扫描机构，其使上述紫外线照射单元相对上述基板在与上述第一方向交叉的第二方向上相对地移动，使得对上述基板表面的抗蚀剂膜进行曝光扫描；照度特性取得部，其对于各个上述照射区域，通过上述发光驱动部而取得指令值-照度特性，该指令值-照度特性表示对该照射区域的光输出的指令值和上述基板上的对应的被照射位置的照度的关系；照度控制部，其在上述曝光扫描中，按照各个上述照射区域基于上述指令值-照度特性控制上述发光驱动部，使得与各个上述照射区域相对的上述基板上的被照射位置的照度与目标值一致或近似；和温度管理机构，其对于各个上述照射区域，在取得上述指令值-照度特性时和之后进行上述曝光扫描时，将各个上述照射区域的温度控制为相同或近似的温度。
在上述的装置构成中，从紫外线照射单元的第二方向上线状地排列配置的多个照射区域分别独立的光强度的紫外线照射到基板表面的抗蚀剂。利用扫描机构在基板上使紫外线照射单元在第一方向上相对移动，由此对基板表面的抗蚀剂整体进行紫外线照射的扫描即曝光扫描。
在该曝光扫描中，照度控制部在各个照射区域基于指令值-照度特性控制发光驱动部，使得与各个照射区域相对的基板上的被照射位置的照度与目标值一致或近似。在此，指令值-照度特性是表示对该照射区域的光输出的指令值和基板上的对应的被照射位置的照度的关系的特性（函数），通过照度特性取得部预先取得。
温度管理机构对各个照射区域，在照度特性取得部取得指令值-照度特性时，和在之后的曝光扫描中照度控制部使用该指令值-照度特性时，将各个照射区域的温度控制在相同或近似的温度。由此，在基板上的各位置对基板表面的抗蚀剂以设定的曝光量照射紫外线，能够进行所期望的辅助曝光处理。
发明效果
根据本发明的辅助曝光装置，利用上述的构成和作用，能够在光刻法中实现显影处理后的抗蚀剂图案的膜厚或线宽的精度或面内均匀性的大幅度的提高。
附图说明
图1是表示适用本发明的辅助曝光装置的光刻法用的成簇数据处理系统的工艺流程上的构成的块图。
图2A是表示在实施方式中将基板上的产品区域划分为矩阵状的格式的图。
图2B是表示按基板上的矩阵分区的各单位区域的每一个计算抗蚀剂图案的膜厚（或线宽）的测定值来进行测绘的结构的图。
图2C是表示按基板上的矩阵分区的各单位区域的每一个计算补正曝光量进行测绘的结构的图。
图2D是表示按基板上的矩阵分区的各单位区域的每一个计算照度的目标值进行测绘的结构的图。
图3是表示实施方式的辅助曝光装置的构成的块图。
图4是表示上述辅助曝光装置中的水平搬送部和UV照射单元的构成的立体图。
图5是表示上述辅助曝光装置中的水平搬送部和UV照射单元的构成的侧视图。
图6是表示上述辅助曝光装置中的UV照射单元的整体的构成和冷却机构的主要部分的构成的正视图。
图7是表示上述UV照射单元的线状照射部中的照射区域和发光元件的配置构成的仰视图。
图8是表示上述辅助曝光装置中的冷却机构整体构成的块图。
图9是表示上述冷却机构中的照射区域温度控制部的构成的图。
图10是表示上述辅助曝光装置中的发光驱动部和照度测定部的构成的块图。
图11是表示上述辅助曝光装置中的照度计移动机构的构成的一部分分解正视图。
图12是表示指令值-照度特性的一个例子（一次函数）的表图。
图13是表示在存储器的列表上保管指令值-照度特性的属性数据的结构的图。
图14是表示按基板上的矩阵分区的各单位区域的每一个计算指令值进行测绘的结构的图。
图15是表示实施方式的辅助曝光处理中的基板和UV照射单元之间的扫描的简略平面图。
图16是表示实施方式的辅助曝光处理的作用的大致平面图。
图17是表示冷却机构的一个变形例的截面图。
图18是表示图17的变形例中的照射区域和各冷却板的配置构成的图。
图19是表示冷却机构的其他的变形例的正视图。
图20是表示图19的变形例中的一组内的构成的放大正视图。
符号说明
10辅助曝光装置（AE）
12抗蚀剂图案检查部
14输入部
16计算处理部
30水平搬送部
32UV照射单元
SE（1）～SE（9），SE（n）照射区域
34发光驱动部
36冷却机构
38照度测定部
40控制部
42存储器
50扫描驱动部
52支承板
54线状照射部
56扩散板
58（1）～58（9）、58（n）测温阻抗体（温度传感器）
PM（1）～PM（9）、PM（n）珀尔帖模块
60散热器
64（1）～64（9）、64（n）照射区域温度控制部
74（1）～74（9）、74（n）LED驱动器
80照度计
82照度计移动机构
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的适合的实施方式进行说明。
[基板处理系统的构成]
图1表示在光刻法中（利用光刻法）能够适用本发明的辅助曝光装置的基板处理装置的工艺流程上的构成。该基板处理装置例如是FPD制造用的成簇数据处理系统，作为基板构成，具有抗蚀剂涂敷单元（CT）、掩膜曝光装置（EXP）和显影单元（DEP）。掩膜曝光装置（EXP）是例如用于对玻璃制的被处理基板G上的抗蚀剂转印掩膜的图案的通常（正规）的曝光装置。
并且，该基板处理装置作为标准装备具有减压干燥单元（DP）、预烘焙单元（PRB）和冷却单元（COL）。减压干燥单元（DP）将在抗蚀剂涂敷单元（CT）中刚被涂敷了抗蚀剂的基板G在减压气氛中晒一定时间，使抗蚀剂中所包含的溶剂蒸发至一定程度。预烘焙单元（PRB）在掩膜曝光处理之前以一定温度对基板G进行加热，使抗蚀剂中的残留溶剂蒸发并且使抗蚀剂与基底膜的粘合性提高。冷却单元（COL）在预烘焙处理之后立即将基板G冷却至基准温度。
本发明辅助曝光装置（AE）10在工艺流程中例如配置于减压干燥单元（DP）和预烘焙单元（PRB）之间。在该情况下，在辅助曝光装置（AE）10中，基板G上的溶剂对仍残留的抗蚀剂进行后述的特殊的辅助曝光处理，该特殊的辅助曝光处理用于使显影处理后所获得的抗蚀剂图案的膜厚（或线宽）的精度或面内均匀性提高。
该基板处理装置，为了将辅助曝光处理所需要的信息或数据传给辅助曝光装置（AE），具有抗蚀剂图案检查部12、输入部14和计算处理部16。抗蚀剂图案检查部12，例如在基板G上的几个（例如数十处）代表点测定在显影单元（DEP）中完成了显影处理后（通常，进一步在后段的未图示的后烘焙单元完成了加热处理后）的样品用的基板G上所获得的抗蚀剂图案的膜厚（或线宽）。
计算处理部16由包括存储器和各种接口的微型计算机构成，具有插补部18、修正曝光量计算部20和照射图制作部22的诸多功能（部）。输入部14例如具有键盘、鼠标或触摸面板等，对系统内的各部分特别是计算处理部16和辅助曝光装置（AE）10传递由管理者或操作员等输入的各种条件、初始值等设定值数据。
插补部18，针对抗蚀剂图案的膜厚（或线宽），基于抗蚀剂图案检查部12所取得的基板G上的代表点的测定值，通过规定的插补处理来计算玻璃基板G上的其它位置或区域中的测定值（正确来讲是推测值）。在该实施方式中，如图2A所示，将基板G上的产品区域PA矩阵状地进行划分，对每个矩阵分区的各单位区域（i，j）计算抗蚀剂图案的膜厚（或线宽）的测定值（或通过插补处理获得的估计值）Ai，j，例如在构建于存储器内的表上如图2B所示进行映射（mapping）。其中，在附图中，为了容易理解和解释图，用9列（j＝1～9）表示矩阵分区。实际上，矩阵分区的行数和列数均至少为数十以上，在FPD用的大型基板中为百以上。
补正曝光量计算部20，对基板G上的矩阵分区的各单位域（i，j）计算曝光量Bi，j，例如在构建于存储器内的表上如图2C所示进行映射。在此，补正曝光量Bi,j是用于针对各单位区域（i，j）内的抗蚀剂图案的膜厚（或者线宽）使测定值和设定值的差量（误差）接近零的曝光量。
在该基板处理装置中所使用的抗蚀剂为阳性型（正片型）的情况下，在基板G上的各位置曝光量越多，则抗蚀剂图案的膜厚和线宽（line）的变化越大，曝光量越少，则抗蚀剂图案的膜厚和线宽（line）的变化越小。在该基板处理装置中，多重地进行利用掩膜曝光装置（EXP）进行的通常的掩膜曝光处理和利用辅助曝光装置（AE）10进行的辅助性的曝光处理。因而，优选在掩膜曝光装置（EXP）的通常的掩膜曝光处理中，预先设定进行利用辅助曝光装置（AE）10进行的辅助曝光处理，将曝光量设定为与不进行辅助曝光处理的情况相比少。
照射图制作部22，对基板G上的矩阵分区的各单位域（i，j）计算照度的目标值Ci，j，例如在构建于存储器内的表上如图2D所示进行映射。在此，在辅助曝光装置（AE）10中，设对矩阵分区的各单位区域（i，j）的紫外线照射时间为ts时，Ci,j＝Bi,j/ts。
[辅助曝光装置的构成和作用]
图3表示本发明的一实施方式中的辅助曝光装置（AE）10的构成。该辅助曝光装置（AE）10，其硬件上的构成具有：水平搬送部30，其将基板G以一定的姿势（例如面朝上的姿势）在一个水平方向（X方向）上进行搬送；UV照射单元32，其对由该水平搬送部30搬送的基板G上的抗蚀剂照射规定波长的紫外线（UV）；发光驱动部34，其对该UV照射单元32内的发光元件供给发光用的驱动电流；冷却机构36，其将UV照射单元32内的发光元件冷却至设定温度；照度测定部38，其测定由UV照射单元32进行的紫外线照射的照度；控制部40，其用于对装置内的各部分（特别是水平搬送部30、发光驱动部34、冷却机构36和照度测定部38）进行控制；和存储器42，其存储或保存在该控制部40中使用的各种程序和数据。控制部40由微型计算机构成，按规定的程序执行后述的各种所需要的计算处理和控制。
水平搬送部30具有：滚子搬送通路46，其是例如将多个滚子44铺设在搬送方向（X方向）上而形成的；和扫描驱动部50，其为了将基板G以仰置（面朝上）的姿势在该滚子搬送通路46上进行搬送，经由例如具有传送带、齿轮等的传动机构48对各滚子44进行旋转驱动。滚子搬送通路46在工艺流程（图1）中，与前面相邻的减压干燥单元（DP）的搬送系统和后面相邻的预烘焙单元（PRB）的搬送系统连接。水平搬送部30构成为将在减压干燥单元（DP）中结束了减压干燥处理的基板G水平地搬入到该辅助曝光装置（AE）10内，为了在辅助曝光装置（AE）10内进行辅助曝光处理的扫描，将基板G水平地搬送，将结束了辅助曝光处理的基板G水平地向预烘焙单元（PRB）搬送。此外，控制部40能够通过配置于滚子搬送通路46的各处的位置传感器（未图示）来检测和把握基板G的当前的位置。
如图4和图5所示，UV照射单元32设置在滚子搬送通路46的中途。UV照射单元32构成为在与基板搬送方向（X方向）正交的水平方向（Y方向）上笔直地延伸的长条状的单元，如后述将其线状照射部（54）朝下地配置于滚子搬送通路46的上方。虽然省略图示，但也能够具有用于调整UV照射单元32的高度位置的升降机构。
图6是表示UV照射单元32整体的构成和冷却机构36的主要部分的构成。UV照射单元32具有线状的照射部54，该照射部54在单元长度方向（Y方向）上笔直延伸的单片支承板52的下表面52a以规定的布局安装有多个表面安装型的紫外线发光元件例如LED元件。支承板52由热传导率高的金属例如铝构成。
如图7所示，UV照射单元32的线状照射部54沿支承板52的长度方向（Y方向）分割为多个（9个）照射区域SE1，SE2，SE3，…SE9。该区域分割数（9个）与在基板G的产品区域PA设定的矩阵分区的列的数量（9个）对应，第n照射区域SEn（n＝1～9）形成为与基板G上的矩阵分区的第n列相对。
在各个照射区域SEn中，一个或多个（图示的例中为6个）LED元件J1，J2，…J6配置为1列或多列（图示的例中为2列）。在各个照射区域SEn设置的一组LED元件J1，J2，…J6，如图10中后述的方式电串联连接，通过来自发光驱动部34的相同或共用的驱动电流In一齐发光，对通过各照射区域SEn的正下方的基板G的表面（矩阵分区的第n列和其周围）的抗蚀剂照射规定波长的紫外线。
如图6所示，在线状照射部54之下，平行地配置有用于扩展各照射区域SEn的照射角的长条状的扩散板56。LED元件的光的指向性强，在该状态下朝下的光强，斜向下的光弱。为了对此进行补正，使用扩散板56。通过了扩散板56的光在规定的区域内成为均匀的照度。线状照射部54的背面侧即支承板52的上表面横向排成一列地安装有多个（9个）板片状珀尔帖模块PM1～PM9。各个珀尔帖模块PMn位于各自对应的照射区域SEn的后面（正上方），将其冷却面（吸热面）以夹着例如白金的测温阻抗体58（n）的方式粘贴在支承板52的上表面。翅片构造的散热器60结合在珀尔帖模块PM1～PM9的上表面即散热面上，在散热器60的上方冷设置有冷却用的风扇62。
如图8所示，冷却机构36按照各个照射区域SEn设置有一组珀尔帖模块PMn、测温阻抗体58（n）和照射区域温度控制部64（n）。如图9所示，照射区域温度控制部64（n）具有电桥电路66、差分放大电路68、比较电路70和珀尔帖驱动电路72。
电桥电路66和差分放大电路68将与当前的温度T对应的测温阻抗体58（n）的阻抗变化作为电压信号取出。比较电路70将来自差分放大电路68的电压信号（温度检测信号）MT和指示来自控制部40的设定温度Tn的基准信号STn进行比较，生成比较误差δTn。珀尔帖驱动电路72例如以PWM驱动方式对珀尔帖模块PMn供给驱动电流，使得比较误差δTn为零。珀尔帖模块PMn将p型半导体和n型半导体经由电极交替地电串联接合排列，当电流流动时，根据珀尔帖效应热从冷却面（吸热面）移动到相反一侧的面（散热面）。由此，隔着支承板52与珀尔帖模块PMn的冷却面热结合的照射区域SEn（特别是LED元件J1，J2，…J6）被冷却。
设定温度Tn是用于将各照射区域SEn的温度（特别是LED元件J1，J2，…J6的温度）保持为设定值的基准值。通常，对于全部的照射区域SE1～SE9，将设定温度T1～T9选择为共通（相同）的值，选择为与周围温度即室温相比低几度（优选仅数℃）的温度例如20℃～22℃。可是，在照射区域SE1～SE9之间各自的设定温度T1～T9也可以不同。
如后文所述，为了提高辅助曝光处理的生产量，当提高扫描速度时，曝光时间变短，在与各照射区域SEn相对的基板G上的各位置为了获得所期望的补正曝光量而所需要的照度变高。因此，不仅对各照射区域SEn设定的发光强度进而驱动电流In增大。但是，LED元件在驱动电流大时发热量显著增大，而且是热敏感的半导体元件，不迅速且高效地进行散热时，其光输出（放射照度）容易变得不稳定。
在该实施方式中，如后文所述，全部的照射区域SE1～SE9由发光驱动部34独立地发光驱动，各自的放射照度被独立控制。冷却机构36通过如上所述构成为按照各个照射区域SEn具有一组珀尔帖模块PMn、测温阻抗体58（n）和照射区域温度控制部64（n），以对放射照度高的照射区域增强冷却、对放射照度低的照射区域减弱冷却的方式对各照射区域SEn分别进行被动（passive）的冷却动作。由此，此处不优选不安装温度传感器（测温阻抗体）的主动（active）（开环：open loop）冷却控制（强制冷却）。原因在于，在将全部的照射区域SE1～SE9冷却为相同的情况自不用说，即使对各个照射区域SEn单独进行冷却的情况下，例如如果进行15℃的主动冷却（强制冷却），则照度低的照射区域的LED变得过低，达到照度稳定的时间产生时间延迟。
在该实施方式中，为了提高辅助曝光处理的生产量，即使将扫描速度设定得较高，或即使在照射区域之间放射速度差别较大，也能够将从线状照射部54的一端至另一端即全部的照射区域SE1～SE9的温度稳定且正确地保持为各自的设定温度T1～T9。这如后面说明那样，在按照各个照射区域SEn使用单独的指令值-照度特性实施曝光量补正处理方面是非常重要的。
图10表示发光驱动部34和照度测定部38的构成。发光驱动部34按照各个照射区域SEn具有LED驱动器74（n）。在各个照射区域SEn设置的一组LED元件J1，J2，…J6通过电串联连接构成LED驱动器74（n）的负载电路。控制部40输出电压值显示的数字信号DVn作为对各个照射区域SEn的发光输出的指令值Vn。该数字信号DVn由数字-模拟转换器（DAC）76（n）转换为模拟的电压信号AVn，该模拟电压信号AVn被给予至LED驱动器74（n）。LED驱动器74（n）具有恒流源电路，将与来自控制部40的指令值（电压信号）Vn对应的驱动电流In以恒流供给至对应照射区域SEn内的LED元件J1，J2，…J6。这样，LED元件J1，J2，…J6被相同或共用的驱动电流In发光驱动，发出规定波长的紫外线光。
一般而言，LED元件是带有个体差和时效的构件。因此，即使供给相同驱动电流，在各照射区域SEn内各个LED元件J1，J2，…J6的光输出也不同，它们的合成输出也随着时间的经过而变化，在照射区域SE1～SE9之间各自的放射照度或照射强度成为各种各样，肯定不是稀有的，是普通的。
在该实施方式中，鉴于这样的LED元件的特质，具有照度测定部38，并且在控制部40中通过发光驱动部34和照度测定部38定期地实施后述那样的照度特性取得动作。
照度测定部38具有用于测定紫外线的照度的照度计80和用于使该照度计38在UV照射单元32的正下方在照射线方向（Y方向）上移动的照度计移动机构82。照度计80在其顶部80a附近具有光电转换元件例如光电二极管，生成与入射到该照度计的受光面的紫外线的光强度对应的电信号（照度测定信号）ML。由照度计80输出的照度测定信号ML经由模拟-数字转换器（ADC）84被发送至控制部40。
照度计移动机构82如图11所示，以使照度计80的受光部80a与在滚子搬送通路46上移动时的基板G的表面相同高度的方式将照度计80装载于滑架（carriage）86上，能够在与UV照射单元32平行（Y方向）延伸的导轨88上例如利用直线电动机（linear motor）（未图示）使滑架86和照度计80在两个方向上任意移动，并且使照度计80停止或静止在导轨88上的任意的位置。照度计80的外部配线（电缆）收纳于电缆轴承90中。其中，UV照射单元32和导轨88设置于相邻的滚子44中间，当不实施照度特性取得动作时滑架86和照度计80退避到滚子搬送通路46外（旁边）。
在此，对该实施方式的照度特性取得动作进行说明。该照度特性取得动作例如以一定的装置运行时间或一定的月日（日期）定期地进行。控制部40使水平搬送部30停止（成为在滚子搬送通路46上无基板G的状态），控制发光驱动部34、冷却机构36、照度测定部38的各部和整体的时序。
冷却机构36在控制部40的控制下，与进行辅助曝光处理时完全相同地进行动作。即，冷却机构36根据来自控制部40的基准信号ST1～ST9，进行被动的冷却动作，使得将UV照射单元32的照射温度区域SE1～SE9的温度保持为各自的设定温度T1～T9。各自的设定温度T1～T9如上所述的方式，通常选择为相同值。
另一方面，发光驱动部34和照度测定部38在控制部40的控制下，如下所述连续进行动作。即，发光驱动部34初始以规定值的驱动电流仅对第一照射区域SE1进行发光驱动。与此对应，照度测定部38使照度计80移动至第一照射区域SE1的正下方附近。照度计80在各位置输出照度测定信号ML。控制部40一边使照度计80在线方向（Y方向）上前后微动，一边对来自照度计80的照度测定信号ML进行监视，决定在第一照射区域SE1的正下方附近照度的最高的位置（峰值位置）P1，使该峰值位置P1与照度计80的位置一致。
接着，控制部40对发光驱动部34依次发送m阶段（m为2以上的整数）的发光输出指令值V1-1，V1-2，…V1-m，根据这些发光输出指令值V1-1，V1-2，…V1-m，取得由照度计80逐次输出的照度测定信号ML，求出峰值位置P1的照度测定值L1-1，L1-2，…L1-m。然后，在表上描绘（plot）发光输出指令值V1-1，V1-2，…V1-m和照度测定值L1-1，L1-2，…L1-m，取得例如图12所示的一次函数的指令值-照度特性α1（n＝1的情况下）。该指令值-照度特性α1，当设其一次函数的直线的斜率为a1、设截距为b1时，由α＝a1V＋b1的式子表示。
控制部40对第2～第9照射区域SE2～SE9，也通过发光驱动部34和照度测定部38重复与上述相同的动作，取得各自的指令值-照度特性α2～α9。
在该实施方式中，为了提高辅助曝光处理的精度，对与照射区域SEn相对的基板G上的矩阵分区的第n列的区域，也一并取得与该照射区域SEn接近的（例如至1个相邻的）照射区域SEn-1、SEn+1的指令值-照度特性βn-1、γn+1。在该情况下，照度计80在第一照射区域SE1的正下方的第一峰值位置P1接受来自相邻照射区域SEn-1、SEn+1的各自的紫外线光，测定照度。
控制部40如上所述，将在各个照射区域SEn所取得的主指令值-照度特性αn和规定相邻指令值-照度特性βn-1、γn+1的规定的属性数据（斜率、截距）保管到例如在存储器42构建的图13所示的表上。而且，每次定期地进行上述照度特性取得动作时，置换新取得的指令值-照度特性αn、βn-1、γn+1，更新表内容。
接着，对该实施方式中的辅助曝光处理进行说明。在进行辅助曝光处理时，在控制部40的控制下，不仅发光驱动部34和冷却机构36而且水平搬送部30也动作。水平搬送部30将在减压干燥单元（DP）结束了减压干燥处理的基板G水平地搬入到该辅助曝光装置（AE）10内，为了在该辅助曝光装置（AE）10内进行辅助曝光处理的扫描，水平地搬送基板G。在此，水平搬送速度v是辅助曝光处理的扫描速度，也与基板G上的矩阵分区的各单位区域（i，j）处的紫外线照射时间ts有关系。即，当设比例常数为K时，具有v＝K/ts的反比例关系。
控制部40在辅助曝光处理之前，参照由计算处理部16输入的照射图（图2D）和保持于存储器42的表的最新的指令值-照度特性αn、βn-1、γn+1（图13），对基板G上的矩阵分区的各单位区域（i，j）计算指令值Vi,j，例如在存储器42内构建的表上如图14所示进行映射。
在此，各指令值Vi,j是基于主指令值-照度特性αj和相相邻指令值-照度特性βj-1，γj+1的全部以能够获得目标照度Ci,j的方式决定或选定的。例如当关注矩阵分区的第i行单位区域（i，2）～（i，9）时，以在各个单位区域（i，2）～（i，9）能够获得目标照度Ci,1～Ci,9的方式决定或选定第i行部分的各指令值Vi,1～Vi,9。因此，例如设指令值Vi,1～Vi,9为变量，设照度Ci,1～Ci,9为已知量，进行解开指令值-照度特性（一次函数）αn、βn-1、γn+1（n=1，2，…，9）的联立方程的计算。或者，也适合采用对指令值-照度特性αn、βn-1、γn+1（n=1，2，…，9）的变量（各指令值Vi,1～Vi,9）适用适当的数值计算照度Ci,1～Ci,9，并且重复上述适用规定次数直到照度Ci,1～Ci,9的计算值接近各自目标值的方法。
另一方面，控制部40对冷却机构36以与照度特性取得动作时完全相同的方式进行动作。即，如上所述，使冷却机构36进行被动的冷却动作，使得将UV照射单元32的照射区域SE1～SE9的温度分别保持为设定温度T1～T9。
而且，控制部40如图15所示，通过发光驱动部34和水平搬送部30进行用于辅助曝光处理的基板G和UV照射单元32之间的扫描。在该扫描中，基板G之上的矩阵分区的第i行单位区域（i，1）～（i，9）通过UV照射单元32的正下方时，对发光驱动部34的LED驱动器74（1）～74（9）给予第i行的各指令值Vi,1～Vi,9。由此，对第i行单位区域（i，1）～（i，9），由UV照射单元32的线状照射部54在线方向（Y方向）上按每个照射区域SEn以设定照度Ci,1～Ci,9照射一定时间具有独立的光输出的带状的紫外线。在此，第i行的一定时间照射可以为连续照射或脉冲照射的任何一种。
这样，如图16所示，基板G通过UV照射单元32的正下方时，在照射线（矩阵分区的各行）上对每个单位区域（i，j）进行独立的照度或曝光量的辅助性的曝光。当完成该辅助曝光处理时，基板G依次被送至预烘焙单元（PRB）、冷却单元（COL）、掩膜曝光装置（EXP）和显影单元（DEP）。其结果是，在由显影单元（DEP）搬出的基板G上能够获得表示所期望的精度和面内均匀性的抗蚀剂图案的膜厚（或线宽）。
[其它的实施方式和变形例]
上述的实施方式的辅助曝光装置（AE）10的冷却机构36构成为，按照UV照射单元32的各个照射区域SEn设置一组珀尔帖模块PMn、照明区域温度控制部64（n）和测温阻抗体（温度传感器）58（n），照明区域温度控制部64（n）通过闭环控制对珀尔帖模块PMn供给驱动电流In，以使测温阻抗体58（n）检测出的温度T与设定温度Tn一致。
作为一个变形例，如图17所示，也可以构成为不使用测温阻抗体（温度传感器）58（n），而能够通过开环控制对珀尔帖模块PMn供给驱动电流In。该情况下，各照明区域温度控制部64（n）可以仅由珀尔帖驱动电路72构成。但是，控制部40对给予各照明区域温度控制部64（n）的基准信号STn实施与指令值Vn对应的补正。即，对基准信号STn进行补正，使得给予发光驱动部34的LED驱动器74（n）的指令值Vn越大，越相对地增强冷却，指令值Vn越小，越相对地降低冷却。
这样，优选在将冷却机构36构成为开环控制方式的情况下，在相邻的照射区域SEn、SEN+1之间极力减少温度干涉。因此，如图17和图18所示，例如能够适合采用对照射区域SEn、SEn+1分别填充单独的支承板52（n）、52（n+1）的构成。在该情况下，各支承板52（n）、52（n+1）安装于热传导率低的例如树脂制的保持架（holder）92。这样，在相相邻的照射区域之间防止温度干涉的隔热部，也能够适用于上述闭环控制方式的实施方式。
另外，作为关于冷却机构36的另外的变形例，例如如图19和图20所示，能够采用使连续的数个例如3个照射区域SEn、SEn+1、SEn+2为一组，对每个组各设置一组珀尔帖模块PMM、照明区域温度控制部64（M）和测温阻抗体（温度传感器）58（M）的构成。
如上所述，在基板G上被划分的矩阵的列的数量、即在UV照射单元32上被分割的照射区域SE的数量一般是数十以上或百以上。其中，在连续的数个左右的照射区域SEn、SEn+1、SEn+2设定的各自的放射照度大体近似，不会非常不同。因而，在冷却机构36中，通过一组珀尔帖模块PMM、照明区域温度控制部64（M）和测温阻抗体（温度传感器）58（M），能够稳定且正确地共通冷却各组内的连续或接近的照射区域SEn、SEn+1、SEn+2。
对于冷却机构36，除此之外能够进行各种变形。例如珀尔帖模块是应答性优良的最适合的冷却单元。但是，替代珀尔帖模块，虽然伴随应答性的降低，但是也能够使用例如水冷式的冷却单元。
另外，作为冷却机构36的另外的变形例，也能够使用将UV照射单元32的各个照射区域SEn的温度控制为比周围温度（室温）高的设定温度。
UV照射单元32也能够进行各种变形。特别是，在各照射区域SEn内配置LED元件的布局是任意的，例如也可以是将多个LED元件配置为锯齿状的构成。
上述的实施方式的辅助曝光装置（AE）10，具有将基板G水平地搬送的水平搬送部30，将固定UV照射单元32在扫描方向上固定于固定位置。但是，也可以为将基板G固定于例如载置台上（stage），在载置台上使UV照射单元32在扫描方向上移动的扫描方式、或者使基板G和UV照射单元32双方移动的扫描方式。
上述实施方式中的基板处理装置（图1）在工艺流程中，将辅助曝光装置（AE）10配置于减压干燥单元（DP）和预烘焙单元（PRB）之间。但是，辅助曝光装置（AE）10在工艺流程中，能够配置于抗蚀剂涂敷单元（CT）和显影单元（DEP）之间的任意位置。因而，也能够将辅助曝光装置（AE）10配置于预烘焙单元（PRB）和冷却单元（COL）之间、冷却单元（COL）和掩膜曝光装置（EXP）之间、或者掩膜曝光装置（EXP）和显影单元（DEP）之间。
另外，本发明的辅助曝光装置（AE）不仅仅能够适用于使用阳性型的抗蚀剂的情况，也能够适用于使用阴性型的抗蚀剂的应用（application）中。本发明中的被处理基板不限于FPD用的玻璃基板，也能够是其他的平板显示器用基板、半导体晶片、有机EL、太阳能电池用的各种基板、CD基板、光掩膜和印刷基板等。

Claims (9)

1.一种辅助曝光装置，其特征在于：
所述辅助曝光装置在光刻法中对涂敷在被处理基板上的抗蚀剂膜不进行转印掩膜的图案的曝光处理，而是对所述基板的表面的所述抗蚀剂膜照射规定波长的紫外线，
所述辅助曝光装置具有：
紫外线照射单元，其在第一方向上排列配置多个设置有发出所述紫外线光的一个或多个表面安装型的LED元件的照射区域，在各个所述照射区域中在热传导率高的支承部件上安装有所述LED元件；
发光驱动部，其按照各个所述照射区域对所述LED元件供给发光用的驱动电流；
扫描机构，其使所述紫外线照射单元相对所述基板在与所述第一方向交叉的第二方向上相对地移动，使得对所述基板表面的抗蚀剂膜进行曝光扫描；
照度特性取得部，其对于各个所述照射区域，通过所述发光驱动部取得指令值-照度特性，所述指令值-照度特性表示对所述照射区域的光输出的指令值与所述基板上的对应的被照射位置的照度的关系；
照度控制部，其在所述曝光扫描中，按照各个所述照射区域基于所述指令值-照度特性控制所述发光驱动部，使得与各个所述照射区域相对的所述基板上的被照射位置的照度与目标值一致或近似；
冷却机构，其包括按照各个所述照射区域以使冷却面朝向所述支承部件的方式安装的珀尔帖模块和照明区域温度控制部，该照明区域温度控制部按照各个所述照射区域通过恒流控制对所述珀尔帖模块供给与所述指令值对应的驱动电流，以使得各个所述照射区域的温度成为设定温度；和
温度管理机构，其对于各个所述照射区域，对给予所述照明区域温度控制部的基准信号实施与所述指令值对应的补正，以使得所述指令值越大所述冷却机构越增强冷却，且所述指令值越小所述冷却机构越降低冷却，由此对所述冷却机构进行控制，在取得所述指令值-照度特性时和之后进行所述曝光扫描时，将各个所述照射区域的温度控制为相同或近似的温度。
2.如权利要求1所述的辅助曝光装置，其特征在于：
具有用于在相邻的两个所述照射区域之间防止热的相互干涉的隔热部。
3.如权利要求1或者2所述的辅助曝光装置，其特征在于：
全部的所述照射区域沿着其排列配置方向被分为多个组，按照各个组设置有所述珀尔帖模块和所述照明区域温度控制部。
4.如权利要求3所述的辅助曝光装置，其特征在于：
按照各个组，在所述支承部件上分别单独地安装有温度传感器，所述照明区域温度控制部对所述珀尔帖模块供给所述驱动电流，使得所述温度传感器检测出的温度与设定温度一致。
5.如权利要求3所述的辅助曝光装置，其特征在于：
具有用于在相邻的两个组之间防止热的相互干涉的隔热部。
6.如权利要求1或者2所述的辅助曝光装置，其特征在于：
所述照度特性取得部具有：
光电转换元件，其在所述曝光扫描中，在与从各个所述照射区域照射所述紫外线光时的所述基板的表面相同的高度位置，接受根据规定的指令值从各个所述照射区域发出的所述紫外线光，输出表示其光强度的信号；
照度测定部，其基于所述光电转换元件的输出信号求出照度的测定值；和
函数决定部，其描绘多个所述指令值和与它们分别对应的所述照度测定值，决定适用所述指令值-照度特性的函数。
7.如权利要求1或者2所述的辅助曝光装置，其特征在于：
所述扫描机构具有将所述基板以仰置的姿势在所述第二方向上以一定的速度进行搬送的水平输送方式的基板搬送部。
8.如权利要求1或者2中任一项所述的辅助曝光装置，其特征在于：
将所述基板上的产品区域划分为矩阵状，使所述矩阵的行方向和列方向分别与所述第一方向和所述第二方向对应，并且使所述矩阵的各列与所述紫外线照射单元的各个所述照射区域以一对一的对应关系相对，按照所述矩阵的各单位区域设定所述照度目标值。
9.如权利要求8所述的辅助曝光装置，其特征在于：
所述照度目标值基于在所述基板上的各位置进行显影处理后的抗蚀剂图案的膜厚或者线宽的测定值或者基于插补的推测值与设定值的误差而设定。
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