JP2010204545A - Mask for exposure evaluation and exposure evaluation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光評価用マスクおよび露光評価方法に関し、より詳細には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にパターンを製造する際の性能向上を図るための露光評価用マスクおよび露光評価方法に関する。 The present invention relates to a mask for exposure evaluation and an exposure evaluation method, and more particularly, for exposure evaluation for improving performance when manufacturing a pattern on a substrate of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display. The present invention relates to a mask and an exposure evaluation method.
近年、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等、大型のフラットパネルディスプレイのカラーフィルタの製造方法として、フォトリソグラフィ法が採用されている。通常、フォトリソグラフィ法では、洗浄されたガラス基板にレジストを塗布し、プリベークを行った後、マスクを用いて露光を行い、その後、現像、洗浄、ベークなどが行われてパターンが形成される。 In recent years, a photolithography method has been adopted as a method for manufacturing a color filter of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display. Usually, in the photolithography method, a resist is applied to a cleaned glass substrate, pre-baked, then exposed using a mask, and then developed, washed, baked, and the like to form a pattern.
露光方法としては、例えば、基板上にマスクのパターンを分割逐次露光方式で近接露光転写するものがある。この種の分割逐次露光方法としては、例えば、パネルと同寸のマスクを用い、該マスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置する。そして、ワークステージをマスクに対してステップ移動させる毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射して、複数のマスクパターンを基板上に露光転写する。 As an exposure method, for example, there is a method in which a mask pattern is transferred onto a substrate by proximity exposure transfer using a divided sequential exposure method. As this type of divided sequential exposure method, for example, a mask having the same size as the panel is used, the mask is held by a mask stage, the substrate is held by a work stage, and both are placed close to each other. Each time the work stage is moved stepwise relative to the mask, the substrate is irradiated with light for pattern exposure from the mask side, and a plurality of mask patterns are exposed and transferred onto the substrate.
また、他の露光方法として、マスクを細分化して、これらマスクを保持する複数のマスク保持部を千鳥状に配置し、基板を一方向に移動させながら露光を行う近接スキャン露光方式が知られている。この露光方式では、基板に形成されるパターンに、ある程度繰り返される部位があることを前提として、これをつなぎ合わせることで大きなパターンを形成できることを利用したものである。この場合、マスクは、パネルに合わせて大きくする必要がなく、比較的安価なマスクを用いることができる。 As another exposure method, a proximity scan exposure method is known in which a mask is subdivided, a plurality of mask holding portions for holding these masks are arranged in a staggered manner, and exposure is performed while moving the substrate in one direction. Yes. This exposure method utilizes the fact that a large pattern can be formed by joining together on the premise that there is a portion that is repeated to some extent in the pattern formed on the substrate. In this case, the mask does not need to be large in accordance with the panel, and a relatively inexpensive mask can be used.
ところで、マスク保持部や照射部を複数有するマルチヘッドの露光装置を用いて露光する場合、ヘッド間での露光ムラが懸念される。露光ムラの原因としては、装置に起因するものでは、露光量差、位置ずれ差、ギャップ差があり、その他、レジストや現像液の材料、レジスト膜厚、レジストの乾燥温度や乾燥時間、現像時間などのプロセス条件が起因する。露光ムラの程度は、一般に人間の目視確認によるものなので、装置起因項目を数値変更しても、改善された度合いを明確にすることは困難であった。 By the way, when exposure is performed using a multi-head exposure apparatus having a plurality of mask holding units and irradiation units, there is a concern about uneven exposure between the heads. The cause of uneven exposure is due to the difference in exposure amount, misalignment, and gap due to the apparatus. In addition, resist and developer materials, resist film thickness, resist drying temperature and drying time, development time Due to process conditions such as. Since the degree of unevenness of exposure is generally based on human visual confirmation, it has been difficult to clarify the degree of improvement even if the numerical values of the apparatus-derived items are changed.
露光ムラを評価する方法としては、重複露光領域に線幅や抵抗を評価する評価素子(TEG)を用いて、ヘッド描画境界内の測定値と、単一露光領域内の測定値とを比較してヘッドの位置調整ずれを検知するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。 As a method for evaluating exposure unevenness, an evaluation element (TEG) that evaluates line width and resistance in an overlapped exposure region is used to compare a measured value in a head drawing boundary with a measured value in a single exposure region. In some cases, the positional adjustment deviation of the head is detected (see, for example, Patent Document 1).
ところで、特許文献1に記載の評価方法は、直描露光において位置や抵抗の評価に限った技術であり、マスクを使って露光する際の露光ムラの要素を網羅したものではない。
Incidentally, the evaluation method described in
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、マスクを使って露光する露光装置において、露光ムラの発生原因のうち、装置に起因する項目がどの程度影響しているかを精度良く把握することができる露光評価用マスクおよび露光評価方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to what extent the items attributable to the apparatus are affected among the causes of exposure unevenness in an exposure apparatus that uses a mask for exposure. It is an object of the present invention to provide an exposure evaluation mask and an exposure evaluation method that can accurately grasp the above.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 設計値に基づくパターンを有する第1の領域と、
該第1の領域に隣接して、前記設計値に対して露光量、位置、ギャップ量の少なくとも1つのずれを与えるパターンを有する第2の領域と、
を有することを特徴とする露光評価用マスク。
(2) 前記第1の領域と前記第2の領域は交互に並べられるようにそれぞれ複数設けられ、
前記複数の第2の領域では、前記設計値に対して露光量、位置、ギャップ量の少なくとも1つのずれ量がそれぞれ異なることを特徴とする(1)に記載の露光評価用マスク。
(3) 前記第1の領域と前記第2の領域は交互に並べられるようにそれぞれ複数設けられ、
前記第1の領域と前記第2の領域との複数の境界部分は、それぞれ異なる角度で傾斜していることを特徴とする(1)または(2)に記載の露光評価用マスク。
(4) 前記第1及び第2の領域のパターンは、直線状のパターンあるいは連続的なパターンであることを特徴とする(1)から(3)のいずれかに記載の露光評価用マスク。
(5) 所定の方向に沿って往復自在に基板を搬送可能な基板搬送機構と、複数のマスクを前記搬送される基板から離れた状態でそれぞれ保持可能な複数のマスク保持部と、前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、を備える近接スキャン露光装置を用いた露光評価方法であって、
前記複数のマスク保持部のいずれかに(1)から(4)のいずれかに記載の露光評価用マスクを保持させる工程と、
前記搬送される基板に対して前記露光評価用マスクを介して前記露光用光を照射して、前記基板に前記露光評価用マスクのパターンを露光する工程と、
前記基板に露光転写されたパターンを評価する工程と、
を有することを特徴とする露光評価方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a first region having a pattern based on a design value;
A second region having a pattern adjacent to the first region to give at least one shift of an exposure amount, a position, and a gap amount with respect to the design value;
A mask for exposure evaluation, comprising:
(2) A plurality of the first regions and the second regions are provided so as to be alternately arranged,
The exposure evaluation mask according to (1), wherein in the plurality of second regions, at least one shift amount of an exposure amount, a position, and a gap amount is different from the design value.
(3) A plurality of the first regions and the second regions are provided so as to be alternately arranged,
The mask for exposure evaluation according to (1) or (2), wherein a plurality of boundary portions between the first region and the second region are inclined at different angles.
(4) The exposure evaluation mask according to any one of (1) to (3), wherein the pattern of the first and second regions is a linear pattern or a continuous pattern.
(5) a substrate transport mechanism capable of transporting the substrate reciprocally along a predetermined direction, a plurality of mask holding portions capable of respectively holding a plurality of masks in a state of being separated from the transported substrate, and the plurality of masks An exposure evaluation method using a proximity scan exposure apparatus, each of which is disposed above a mask holding unit and includes a plurality of irradiation units that irradiate exposure light,
A step of holding the mask for exposure evaluation according to any one of (1) to (4) in any one of the plurality of mask holding portions;
Irradiating the exposure light to the transported substrate through the exposure evaluation mask, and exposing the pattern of the exposure evaluation mask to the substrate;
Evaluating the pattern transferred and exposed to the substrate;
An exposure evaluation method comprising:
本発明の露光評価用マスクによれば、設計値に基づくパターンを有する第1の領域と、第1の領域に隣接して、設計値に対して露光量、位置、ギャップ量の少なくとも1つのずれを与えるパターンを有する第2の領域と、を有するので、評価マスクを使って露光された基板を評価することで、露光装置に起因する露光量差、位置ずれ差、ギャップ差の少なくとも1つが露光ムラにどの程度影響しているかを精度良く把握することができる。 According to the mask for exposure evaluation of the present invention, the first region having a pattern based on the design value and at least one shift of the exposure amount, the position, and the gap amount with respect to the design value adjacent to the first region. And a second region having a pattern for providing at least one of an exposure amount difference, a positional deviation difference, and a gap difference caused by the exposure apparatus by evaluating the exposed substrate using an evaluation mask. It is possible to accurately grasp how much the unevenness is affected.
以下、本発明に係る露光評価用マスクおよび露光評価方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of an exposure evaluation mask and an exposure evaluation method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
本実施形態では、図1〜図3に示す3種類の露光評価用マスクMa〜Mcを用いて、マルチヘッドの露光装置において、露光ムラ(筋ムラ)の原因のうち、装置に起因するものとして挙げられる露光量差、位置ずれ差、ギャップ差をそれぞれ評価する。
(First embodiment)
In the present embodiment, using the three types of exposure evaluation masks Ma to Mc shown in FIGS. 1 to 3, in the multi-head exposure apparatus, among the causes of exposure unevenness (streaks unevenness), it is attributed to the apparatus. Each of the exposure amount difference, misregistration difference, and gap difference is evaluated.
図1に示す露光評価用マスクMaには、複数のパターン(矩形状の窓部)が直線状に形成されており、設計値に基づくパターンpを有する複数の第1の領域a1,a3,a5,・・・と、設計値に対して露光量にずれを与えるパターンpaを有する複数の第2の領域a2,a4,・・・と、が交互に並べられており、第2の領域a2,a4,・・・の露光量は、段階的にずれが大きくなるようにそれぞれ異ならせている。 In the exposure evaluation mask Ma shown in FIG. 1, a plurality of patterns (rectangular windows) are formed in a straight line, and a plurality of first regions a1, a3, a5 having a pattern p based on a design value. ,... And a plurality of second areas a 2, a 4,... Having a pattern pa that shifts the exposure amount with respect to the design value are alternately arranged. The exposure amounts of a4,... are made different so that the deviation becomes larger in stages.
具体的に、マスクMaでは、図1(b),(c)に示すように、第1の領域a1,a3,a5のパターンpの線幅wを100μmとし、第2の領域a2のパターンpaの線幅w1を102μmとし、第2の領域a4のパターンpaの線幅w2を104μmとして、線幅の違いを露光量のずれとして与えている。また、第1の領域a1,a3,a5と、第2の領域a2,a4との境界での位置ずれはなく、各領域a1,a2,a3,a4,a5,・・・のパターン間距離dを0.3mmとしている。なお、第2の領域a2,a4,・・・は、露光量のずれが段階的に少なくなっていくように、線幅を小さくしていってもよい。 Specifically, in the mask Ma, as shown in FIGS. 1B and 1C, the line width w of the pattern p in the first regions a1, a3, a5 is set to 100 μm, and the pattern pa in the second region a2. The line width w1 is 102 μm, the line width w2 of the pattern pa in the second region a4 is 104 μm, and the difference in line width is given as a deviation in exposure amount. Further, there is no positional shift at the boundary between the first regions a1, a3, a5 and the second regions a2, a4, and the inter-pattern distance d between the regions a1, a2, a3, a4, a5,. Is 0.3 mm. In the second regions a2, a4,..., The line widths may be reduced so that the exposure amount deviation is gradually reduced.
図2に示す露光評価用マスクMbでは、複数のパターン(矩形状の窓部)が直線状に形成されており、設計値に基づくパターンpを有する複数の第1の領域b1,b3,b5,・・・と、設計値に対して位置ずれを与えたパターンpbを有する複数の第2の領域a2,a4,・・・と、が交互に並べられており、第2の領域a2,a4,・・・の位置ずれ量は、段階的に広がるようにそれぞれ異ならせている。 In the exposure evaluation mask Mb shown in FIG. 2, a plurality of patterns (rectangular windows) are formed in a straight line, and a plurality of first regions b1, b3, b5 having a pattern p based on the design value. , And a plurality of second regions a2, a4,... Having a pattern pb that is displaced from the design value, are arranged alternately, and the second regions a2, a4, The amount of misalignment is different so as to spread in stages.
具体的に、マスクMbでは、図2(b)〜(d)に示すように、各領域b1、b2,b3,b4,b5,・・・のパターンp,pbの線幅wを100μm、パターン間距離dを0.3mmとする。一方、第1の領域b1,b3の位置に対して第2の領域b2の位置をずれ量β1(=2μm)だけずらして、第1の領域b1と第2の領域b2との間隔を0.302mm、第2の領域b2と第3の領域b3との間隔を0.298mmとしている。また、第1の領域b3,b5の位置に対して第2の領域b4の位置をずれ量β2(=4μm)だけずらして、第1の領域b3と第2の領域b4との間隔を0.304mm、第2の領域b4と第3の領域b5との間隔を0.296mmとしている。 Specifically, in the mask Mb, as shown in FIGS. 2B to 2D, the line width w of the patterns p and pb of each region b1, b2, b3, b4, b5,. The distance d is set to 0.3 mm. On the other hand, the position of the second region b2 is shifted by the shift amount β1 (= 2 μm) with respect to the positions of the first regions b1 and b3, and the distance between the first region b1 and the second region b2 is set to 0. 302 mm, and the distance between the second region b2 and the third region b3 is 0.298 mm. Further, the position of the second region b4 is shifted by the shift amount β2 (= 4 μm) with respect to the positions of the first regions b3, b5, and the interval between the first region b3 and the second region b4 is set to 0. The distance between the second region b4 and the third region b5 is set to be 0.296 mm.
図3に示す露光評価用マスクMcには、複数のパターン(矩形状の窓部)が直線状に形成されており、設計値に基づくパターンpを有する複数の第1の領域c1、c3、c5、・・・と、設計値に対してギャップ量にずれを与えるパターンpc有する複数の第2の領域c2,c4、・・・と、が交互に並べられており、第2の領域c2,c4、・・・のパターンpcによって与えられるギャップ量は、段階的に広がるようにそれぞれ異ならせている。 In the exposure evaluation mask Mc shown in FIG. 3, a plurality of patterns (rectangular windows) are formed in a straight line, and a plurality of first regions c1, c3, c5 having patterns p based on design values. ,... And a plurality of second regions c2, c4,... Having a pattern pc that shifts the gap amount with respect to the design value are alternately arranged, and the second regions c2, c4 are arranged. ,... Are different from each other so as to increase in steps.
具体的に、マスクMcでは、図3(b)に示すように、各領域c1,c2,c3,c4,c5,・・・のパターン間距離dを0.3mmとし、第1の領域c1,c3,c5,・・・のパターンpの線幅wを100μmとする。一方、第1の領域c1,c3,c5,・・・に対して第2の領域c2のギャップ量にずれを与えるように、第2の領域c2のパターンpcは、線幅wを100μmとする主開口部と、現像処理後に解像されない主開口部の両側に設けられた副開口部とによって構成される。 Specifically, in the mask Mc, as shown in FIG. 3B, the inter-pattern distance d of each of the regions c1, c2, c3, c4, c5,. The line width w of the pattern p of c3, c5,. On the other hand, the pattern pc of the second region c2 has a line width w of 100 μm so as to shift the gap amount of the second region c2 with respect to the first regions c1, c3, c5,. It is constituted by a main opening and sub-openings provided on both sides of the main opening that are not resolved after development processing.
これにより、マスクMcと基板Wとの間のギャップを150μmで露光した場合、第1の領域c1,c3,c5のパターンpでは、図4(a)に示すような光の強度分布が得られる一方、第2の領域c2のパターンpcでは、図4(b)に示すような光の強度分布が得られ、ギャップを200μmで露光した場合の強度分布に近似した結果が得られる。 Thereby, when the gap between the mask Mc and the substrate W is exposed at 150 μm, the light intensity distribution as shown in FIG. 4A is obtained in the pattern p of the first regions c1, c3, and c5. On the other hand, in the pattern pc of the second region c2, a light intensity distribution as shown in FIG. 4B is obtained, and a result approximate to the intensity distribution when the gap is exposed at 200 μm is obtained.
ここで、図1〜図3の露光評価用マスクを用いた露光評価方法について説明する。まず、該露光評価方法に使用されるマルチヘッドの露光装置の一例として、近接露光装置1について図5及び図6を参照して説明する。本実施形態の近接露光装置1は、基板(例えば、液晶ディスプレイ用基板としてのカラーフィルタ基板)Wを浮上させて支持すると共に、所定方向(図5のX方向)に搬送する基板搬送機構10と、複数のマスクMをそれぞれ保持し、所定方向と直交する方向(図5のY方向)に沿って千鳥状に二列配置された複数(図5に示す実施形態において、左右それぞれ6個)のマスク保持部11と、マスク保持部11を駆動するマスク駆動部12と、複数のマスク保持部11の上部にそれぞれ配置されて露光用光を照射する複数の照射部14(図6参照)と、スキャン露光装置1の各作動部分の動作を制御する制御部15と、を主に備える。なお、マスク保持部11、マスク駆動部12、照射部14は、1つのヘッドを構成する。
Here, an exposure evaluation method using the exposure evaluation mask of FIGS. 1 to 3 will be described. First, a
基板搬送機構10は、基板WをX方向に搬送する領域、即ち、複数のマスク保持部11の下方領域、及びその下方領域からX方向両側に亘る領域に設けられた浮上ユニット16と、基板WのY方向一側(図5において上辺)を保持してX方向に搬送する基板駆動ユニット17とを備える。浮上ユニット16は、複数のフレーム19上にそれぞれ設けられた排気のみ或いは排気と吸気を同時に行なう複数のエアパッド20を備える。
The
基板駆動ユニット17は、図5に示すように、浮上ユニット16によって浮上、支持された基板Wの一端を保持する吸着パッド22を備え、モータ23、ボールねじ24、及びナット(図示せず)からなるX方向搬送機構であるボールねじ機構25によって、ガイドレール26に沿って基板WをX方向に搬送する。なお、図6に示すように、複数のフレーム19は、地面にレベルブロック18を介して設置された装置ベース27上に他のレベルブロック28を介して配置されている。また、基板Wは、ボールねじ機構25の代わりに、リニアサーボアクチュエータによって搬送されてもよい。
As shown in FIG. 5, the
マスク駆動部12は、フレーム(図示せず)に取り付けられ、マスク保持部11をX方向に沿って駆動するX方向駆動部31と、X方向駆動部31の先端に取り付けられ、マスク保持部11をY方向に沿って駆動するY方向駆動部32と、Y方向駆動部32の先端に取り付けられ、マスク保持部11をθ方向(X,Y方向からなる水平面の法線回り)に回転駆動するθ方向駆動部33と、θ方向駆動部33の先端に取り付けられ、マスク保持部11をZ方向(X,Y方向からなる水平面の鉛直方向)に駆動するZ方向駆動部34と、を有する。これにより、Z方向駆動部34の先端に取り付けられたマスク保持部11は、マスク駆動部12によってX,Y,Z,θ方向に駆動可能である。なお、X,Y,θ,Z方向駆動部31,32,33,34の配置の順序は、適宜変更可能である。マスク駆動部12は、後述するラインカメラ35によって撮像された基板WのパターンとマスクMのマークに基づいて、マスクMと基板Wとの相対的なズレを補正する。
The
また、図5に示すように、Y方向に沿ってそれぞれ直線状に配置された上流側及び下流側の各マスク保持部11a,11b間には、各マスク保持部11のマスクMを同時に交換可能なマスクチェンジャ2が配設されている。マスクチェンジャ2により搬送される使用済み或いは未使用のマスクMは、マスクストッカ3,4との間でマスクローダー5により受け渡しが行なわれる。なお、マスクストッカ3とマスクチェンジャ2とで受け渡しが行なわれる間にマスクプリアライメント機構(図示せず)によってマスクMのプリアライメントが行なわれる。
Further, as shown in FIG. 5, the mask M of each
図6に示すように、マスク保持部11の上部に配置される照射部14は、紫外線を含んだ露光用光ELを放射する、超高圧水銀ランプからなる光源41と、光源41から照射された光を集光する凹面鏡42と、この凹面鏡42の焦点近傍に光路方向に移動可能な機構を有するオプチカルインテグレータ43と、光路の向きを変えるための平面ミラー45及び球面ミラー46と、この平面ミラー45とオプチカルインテグレータ43との間に配置された照射光路を開閉制御するシャッター44と、を備える。なお、光源41としては、YAGフラッシュレーザやエキシマレーザであってもよい。フラッシュ光源を使用する場合には、制御部15は、シャッターを開閉制御する必要がない。なお、露光量は、照度と時間の積によって算出されるが、フラッシュ光源の場合には、照度とショット数の積によって算出される。
As shown in FIG. 6, the
また、マスク保持部11の下方に配置されたフレーム19には、基板WとマスクMの相対位置を検知する撮像手段であるラインカメラ35が、マスクMの窓部87を観測可能な位置で、複数のマスク保持部11ごとに配置されている。ラインカメラ35としては、公知の構成のものが適用され、搬送される基板Wに予め形成されたパターン(R,G,Bを露光する場合には、ブラックマトリクスの基準線)と、各マスクMに設けられたラインカメラ用のマークとを、それぞれ同一視野に捕らえて撮像するものであり、光を受光する多数の受光素子を一直線上に並べて備えた受光面としてのラインCCDと、基板Wの基準線やマークをラインCCD上に結増させる集光レンズ等を備える。
The
このような近接露光装置1は、浮上ユニット16のエアパッド20の空気流によって基板Wを浮上させて保持し、基板Wの一端を基板駆動ユニット17で吸着してX方向に搬送する。そして、アライメント処理を施しながら、各マスクMの下方に搬送された基板Wに対して、照射部14からの露光用光ELが基板Wに近接するマスクMを介して照射され、マスクMのパターンを基板Wに塗布されたレジストに転写する。
In such a
上記の近接露光装置1を用いて露光評価を行う場合には、複数のマスク保持部11に露光評価用マスクMa〜Mcの少なくとも一つを配置する。そして、ブラックマトリクスBMが形成された基板Wを搬送して、基板Wに対して露光評価用マスクMa〜Mcを介して露光用光ELを照射して、基板Wに露光評価用マスクMa〜Mcのパターンを露光する。さらに、該基板Wを現像した後に、基板Wに露光転写されたパターンを目視によって評価する。これにより、いずれかの領域の境界部分において筋ムラが発生しているかどうか、即ち、露光量差、位置ずれ差、ギャップ差がどの程度ある場合に筋ムラが発生するかどうかを確認する。
When exposure evaluation is performed using the
このような評価は、レジストや現像液の材料、レジスト膜厚、レジストの乾燥温度、乾燥時間、現像時間などのプロセス条件が同一であり、また、単一のマスク保持部14によって保持された露光評価マスクによって、また、単一の光源41によって露光されることから、露光評価用マスクに与えたずれによるムラだけが基板Wに現れ、装置に起因する露光ムラを明確に把握することができる。
In such an evaluation, the process conditions such as resist and developer material, resist film thickness, resist drying temperature, drying time, and development time are the same, and exposure held by a single
また、実際の露光は、上記評価結果に基づいて、複数のヘッド(マスク保持部12及び照射部14)間での露光量差、位置ずれ差、ギャップ差を筋ムラが発生しない程度に調整して行われる。
In actual exposure, the exposure amount difference, positional deviation difference, and gap difference between the plurality of heads (the
さらに、実際の露光において、複数のヘッド間での露光量差、位置ずれ差、ギャップ差が評価結果で筋ムラが発生しない程度に既に調整されている場合には、材料やプロセス条件にてムラ低減を解決すべく、材料やプロセス条件の変更を検討する。 Furthermore, in actual exposure, if the exposure amount difference, positional deviation difference, and gap difference between multiple heads are already adjusted to the extent that streak unevenness does not occur in the evaluation results, unevenness will occur depending on the material and process conditions. Consider changing materials and process conditions to address reductions.
従って、本実施形態の露光評価用マスクMa〜Mcによれば、設計値に基づくパターンを有する第1の領域a1,a3,a5,・・・(b1,b3,b5,・・・、c1,c3,c5,・・・)と、第1の領域に隣接して、設計値に対して露光量、位置、ギャップ量のいずれかのずれを与えるパターンを有する第2の領域a2,a4,・・・(b2,b4,・・・、c2,c4,・・・)と、を有するので、該マスクMa〜Mcを用いて露光された基板Wを目視評価することで、露光量差、位置ずれ差、ギャップ差が露光ムラにどの程度影響しているかを精度良く把握することができる。 Therefore, according to the exposure evaluation masks Ma to Mc of the present embodiment, the first regions a1, a3, a5,... (B1, b3, b5,..., C1, having patterns based on the design values. c3, c5,..., and second regions a2, a4,... having a pattern adjacent to the first region that shifts any one of the exposure amount, position, and gap amount with respect to the design value. .. (b2, b4,..., C2, c4,...), And by visually evaluating the substrate W exposed using the masks Ma to Mc, the exposure amount difference, position It is possible to accurately grasp how much the deviation difference and gap difference affect the exposure unevenness.
なお、本実施形態の各露光評価用マスクMa〜Mdは、適宜組み合わせて構成可能であり、露光ムラの要因が位置、線幅、ギャップ量の複合による場合にも有効に確認することができる。 Each of the exposure evaluation masks Ma to Md of this embodiment can be appropriately combined, and can be confirmed effectively even when the cause of exposure unevenness is a combination of position, line width, and gap amount.
また、フラッシュ光源を用いた露光装置においては、連続的に並んだ矩形パターンが配置されるが、その矩形パターン数を変えることで露光量を変えることも可能である。 Further, in an exposure apparatus using a flash light source, continuously arranged rectangular patterns are arranged, but the exposure amount can be changed by changing the number of the rectangular patterns.
また、設計値に基づく第1の領域が装置に起因するずれを与える第2の領域と交互に配置されることが、設計値に対するずれの影響を比較しやすいため好ましいが、ずれの要因が確認できる場合には、ずれを与えた第2の領域が連続的に配置されるようにしてもよい。 In addition, it is preferable that the first area based on the design value is alternately arranged with the second area that gives a deviation caused by the apparatus because it is easy to compare the influence of the deviation on the design value, but the cause of the deviation is confirmed. If possible, the shifted second region may be continuously arranged.
さらに、各領域のパターンの数は、目視が確認しやすい程度で任意に設定される。また、評価はR,G,Bのいずれか1色を露光・現像後に行ってもよいし、3色を露光・現像後に行ってもよい。 Furthermore, the number of patterns in each region is arbitrarily set to such an extent that visual confirmation is easy. Further, the evaluation may be performed for any one of R, G, and B after exposure / development, or for three colors after exposure / development.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る露光評価用マスク及び露光評価方法について説明する。
(Second Embodiment)
Next, an exposure evaluation mask and an exposure evaluation method according to the second embodiment of the present invention will be described.
図7に示すように、本実施形態の露光評価用マスクMdには、複数のパターン(矩形状の窓部)が直線状に形成されており、設計値に基づくパターンpを有する複数の第1の領域d1,d3,・・・と、設計値に対して露光量、位置、ギャップ量の少なくとも一つ(図8では、露光量、即ち線幅)にずれを与えるパターンpdを有する複数の第2の領域d2,d4,・・・と、が交互に並べられている。また、第1の領域d1,d3,・・・と第2の領域d2,d4,・・・との境界部分は、グラデーションがかかるように、それぞれ異なる角度で傾斜している。 As shown in FIG. 7, the exposure evaluation mask Md of this embodiment has a plurality of patterns (rectangular windows) formed in a straight line, and a plurality of first patterns having a pattern p based on the design value. , And a plurality of patterns pd having a pattern pd that shifts at least one of the exposure amount, position, and gap amount (in FIG. 8, exposure amount, ie, line width) with respect to the design value. Two regions d2, d4,... Are alternately arranged. Further, the boundary portions between the first regions d1, d3,... And the second regions d2, d4,... Are inclined at different angles so that gradation is applied.
具体的に、マスクMdでは、図7(b),(c)に示すように、第1の領域d1,d3,d5のパターンpの線幅wを100μmとし、第2の領域d2,d4のパターンpdの線幅w3を102μmとして、線幅の違いを露光量のずれとして与えている。また、各領域d1,d2,d3,d4,・・・のパターン間距離dを0.3mmとしている。さらに、第1の領域d1,d3,・・・と、第2の領域d2,d4,・・・との境界部分では、パターンpとパターンpdの各矩形状の窓部が位置を変えながら接続されている。第1の領域d1と第2の領域d2との境界部分では、接続位置の間隔l1を25mmで変えており、第2の領域と第1の領域d3との境界部分では、接続位置の間隔を10mmで変えており、第1の領域d3と第2の領域d4との境界部分では、接続位置の間隔l2を5mmで変えている。 Specifically, in the mask Md, as shown in FIGS. 7B and 7C, the line width w of the pattern p of the first regions d1, d3, d5 is set to 100 μm, and the second regions d2, d4 The line width w3 of the pattern pd is set to 102 μm, and the difference in line width is given as a deviation in exposure amount. Further, the inter-pattern distance d of each of the regions d1, d2, d3, d4,. Further, at the boundary portion between the first regions d1, d3,... And the second regions d2, d4,. Has been. At the boundary portion between the first region d1 and the second region d2, the connection position interval l1 is changed by 25 mm, and at the boundary portion between the second region and the first region d3, the connection position interval is changed. The distance between the connection positions is changed by 5 mm at the boundary between the first area d3 and the second area d4.
このような露光評価用マスクMdは、例えば、第1実施形態の評価用マスクMa,Mb,Mcを用いて評価した結果、評価用マスクMaの第2の領域a2の線幅w1が102μmの場合に筋ムラが発生したことを確認した場合に、いずれの傾斜角度のグラデーションを掛けることで筋ムラが解消されるかを確認することができる。従って、このような評価結果を、実際に着色層を露光する際のマスクMのパターン形状に反映する。 Such an exposure evaluation mask Md is evaluated using, for example, the evaluation masks Ma, Mb, Mc of the first embodiment, and as a result, the line width w1 of the second region a2 of the evaluation mask Ma is 102 μm. When it is confirmed that streak unevenness has occurred, it can be confirmed whether the streak unevenness is eliminated by applying a gradation at any inclination angle. Therefore, such an evaluation result is reflected in the pattern shape of the mask M when the colored layer is actually exposed.
なお、本実施形態の露光評価用マスクMdは、単一のずれ量に対して複数のグラデーションの掛け方を設けているが、複数のずれ量のものをパターンに形成し、ずれ量毎にグラデーションの掛け方を変えたものを複数形成してもよい。その場合には、該マスクを利用することで、どのずれ量で、どのグラデーションで筋ムラが発生しているかどうかを一度に確認することができる。 The exposure evaluation mask Md of the present embodiment has a plurality of gradations applied to a single deviation amount. However, a plurality of deviation amounts are formed in a pattern, and gradation is provided for each deviation amount. A plurality of ones with different ways of applying may be formed. In that case, by using the mask, it is possible to confirm at a time whether or not the stripe unevenness is generated at which gradation and at which gradation.
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、現段階では、筋ムラの評価確認は目視で行っているが、検査装置を用いて行われてもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, at the present stage, the evaluation and confirmation of the unevenness of the muscles is performed visually, but may be performed using an inspection apparatus.
また、本発明では、上記露光評価用マスクを用いることで、一定の材料・プロセス条件において露光ムラの程度が把握できる。このため、本発明の露光評価用マスクは、複数のマスク保持部を備えたマルチヘッドの露光装置で露光する場合の評価に限定されるものでなく、1つの光源を有する近接逐次露光装置で露光する場合の評価に用いることで、材料・プロセスの影響を確認することができる。 Further, in the present invention, by using the exposure evaluation mask, the degree of exposure unevenness can be grasped under a certain material / process condition. For this reason, the mask for exposure evaluation of the present invention is not limited to the evaluation in the case of performing exposure with a multi-head exposure apparatus provided with a plurality of mask holders, but is exposed with a proximity sequential exposure apparatus having one light source. By using it for the evaluation when doing, the influence of the material and the process can be confirmed.
1 スキャン露光装置
11 マスク保持部(ヘッド)
12 マスク駆動部(ヘッド)
14 照射部(ヘッド)
a1,a3,a5,b1,b3、b5,c1,c3,c5,d1,d3 第1の領域
a2,a4,b2,b4,c2,c4,d2,d4 第2の領域
M マスク
Ma,Mb,Mc,Md 露光評価用マスク
W 基板
DESCRIPTION OF
12 Mask drive (head)
14 Irradiation part (head)
a1, a3, a5, b1, b3, b5, c1, c3, c5, d1, d3 first region a2, a4, b2, b4, c2, c4, d2, d4 second region M masks Ma, Mb, Mc, Md Exposure evaluation mask W substrate
Claims (5)
該第1の領域に隣接して、前記設計値に対して露光量、位置、ギャップ量の少なくとも1つのずれを与えるパターンを有する第2の領域と、
を有することを特徴とする露光評価用マスク。 A first region having a pattern based on a design value;
A second region having a pattern adjacent to the first region to give at least one shift of an exposure amount, a position, and a gap amount with respect to the design value;
A mask for exposure evaluation, comprising:
前記複数の第2の領域では、前記設計値に対して露光量、位置、ギャップ量の少なくとも1つのずれ量がそれぞれ異なることを特徴とする請求項1に記載の露光評価用マスク。 A plurality of the first regions and the second regions are provided so as to be alternately arranged,
2. The exposure evaluation mask according to claim 1, wherein in the plurality of second regions, at least one shift amount of an exposure amount, a position, and a gap amount is different from the design value.
前記第1の領域と前記第2の領域との複数の境界部分は、それぞれ異なる角度で傾斜していることを特徴とする請求項1または2に記載の露光評価用マスク。 A plurality of the first regions and the second regions are provided so as to be alternately arranged,
3. The exposure evaluation mask according to claim 1, wherein a plurality of boundary portions between the first region and the second region are inclined at different angles. 4.
前記複数のマスク保持部のいずれかに請求項1から4のいずれかに記載の露光評価用マスクを保持させる工程と、
前記搬送される基板に対して前記露光評価用マスクを介して前記露光用光を照射して、前記基板に前記露光評価用マスクのパターンを露光する工程と、
前記基板に露光転写されたパターンを評価する工程と、
を有することを特徴とする露光評価方法。 A substrate transport mechanism capable of transporting a substrate in a reciprocating manner along a predetermined direction; a plurality of mask holders each capable of holding a plurality of masks in a state of being separated from the transported substrate; and the plurality of mask holders And an exposure evaluation method using a proximity scan exposure apparatus that includes a plurality of irradiation units that irradiate exposure light.
The step of holding the mask for exposure evaluation according to any one of claims 1 to 4 in any one of the plurality of mask holding portions;
Irradiating the exposure light to the transported substrate through the exposure evaluation mask, and exposing the pattern of the exposure evaluation mask to the substrate;
Evaluating the pattern transferred and exposed to the substrate;
An exposure evaluation method comprising:
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