JP2012054302A - Exposure method and exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被露光体上にフォトマスクのマスクパターンを通して光源光を照射し、互いに隣接する露光パターンの端部領域を重ね合わせてつなぎ露光する露光方法に関し、特に隣接する露光パターンのつなぎ部のオーバー露光を簡単な方法で抑制しようとする露光方法及び露光装置に係るものである。 The present invention relates to an exposure method in which exposure light is irradiated onto a body to be exposed through a mask pattern of a photomask, and end regions of exposure patterns adjacent to each other are overlapped and exposed, and in particular, a connection portion between adjacent exposure patterns. The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus that attempt to suppress overexposure by a simple method.
従来のこの種の露光方法は、露光装置の１回の露光で可能なフィールドサイズ以上の領域の所望パターンを複数に分割し、この分割されたパターンを一部がオーバーラップするようにつなぎ合わせて露光するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。 This type of conventional exposure method divides a desired pattern in an area larger than the field size possible in one exposure of an exposure apparatus into a plurality of pieces, and connects the divided patterns so that a part of them overlaps. The exposure was performed (see, for example, Patent Document 1).
このようなパターンの一部をオーバーラップさせてつなぎ露光する方法では、オーバーラップ部が重複露光されるため、このオーバーラップ部の線幅が他の部分よりも細くなる問題がある。そこで、この問題に対処するために、上記従来技術においては、オーバー露光により線幅が細くなる分を補正するように、予めフォトマスクの上記オーバーラップ部の線幅を他の部分の線幅よりも幅広に形成していた。 In the method of connecting and exposing by overlapping a part of such a pattern, since the overlap part is overlapped and exposed, there is a problem that the line width of the overlap part becomes narrower than other parts. Therefore, in order to cope with this problem, in the above prior art, the line width of the overlap portion of the photomask is previously set to be smaller than the line width of the other portion so as to correct the thinning of the line width due to overexposure. Was also formed wide.
しかし、このような従来の露光方法においては、フォトマスクの上記オーバーラップ部の線幅を他の部分の線幅よりも幅広となるように予め形成しておく必要があり、マスクパターンの形状が複雑となり、フォトマスクの製造コストが高くなるという問題がある。 However, in such a conventional exposure method, the line width of the overlap portion of the photomask needs to be formed in advance so as to be wider than the line width of other portions, and the shape of the mask pattern is There is a problem that it becomes complicated and the manufacturing cost of the photomask increases.
また、オーバーラップ部の重ね合わせ精度が悪いと線状パターンの一部に突起が生じる等の問題がある。したがって、オーバーラップ部のパターンの重ね合わせを正確に行う必要があり、露光が困難であるという問題がある。特に、緻密なパターンを露光する際には、上記オーバーラップ部の重ね合わせには、より高精度な位置決めが要求され、露光装置の製造コストが高価になるという問題がある。 In addition, when the overlapping accuracy of the overlap portion is poor, there is a problem that a protrusion is generated in a part of the linear pattern. Therefore, there is a problem that it is necessary to accurately superimpose the overlap portion pattern, and that exposure is difficult. In particular, when a dense pattern is exposed, there is a problem that the overlapping of the overlap part requires higher-precision positioning, and the manufacturing cost of the exposure apparatus becomes expensive.
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、隣接する露光パターンのつなぎ部のオーバー露光を簡単な方法で抑制しようとする露光方法及び露光装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an exposure method and an exposure apparatus that address such a problem and attempt to suppress overexposure at a joint portion between adjacent exposure patterns by a simple method.
上記目的を達成するために、本発明による露光方法は、被露光体上にフォトマスクのマスクパターンを通して光源光を照射し、互いに隣接する露光パターンの端部領域を重ね合わせてつなぎ露光する露光方法であって、前記露光パターンの前記端部領域の露光量を前記露光パターンの中央寄りから隣接端部に向かって漸減させて露光するものである。 In order to achieve the above object, an exposure method according to the present invention irradiates a light source light on an object to be exposed through a mask pattern of a photomask and overlays end regions of adjacent exposure patterns so as to perform joint exposure. Then, exposure is performed by gradually decreasing the exposure amount of the end area of the exposure pattern from the center of the exposure pattern toward the adjacent end.
このような構成により、被露光体上にフォトマスクのマスクパターンを通して光源光を照射し、互いに隣接する端部領域の露光量をパターンの中央寄りから隣接端部に向かって漸減させて形成した露光パターンの互いに隣接する端部領域を重ね合わせて露光パターンをつなぎ露光する。 With such a configuration, exposure is formed by irradiating the object to be exposed with light source light through the mask pattern of the photomask and gradually decreasing the exposure amount of the adjacent end regions from the center of the pattern toward the adjacent end. The exposure pattern is connected and exposed by superimposing adjacent end regions of the pattern.
また、前記露光パターンの前記端部領域の露光量を漸減させる露光は、前記被露光体と前記フォトマスクとを前記互いに隣接する露光パターンの中央部から隣接端部に向かう軸に沿って相対移動させるものである。これにより、被露光体とフォトマスクとを互いに隣接する露光パターンの中央部から隣接端部に向かう軸に沿って相対移動させ、露光パターンの端部領域の露光量を漸減させる。 In the exposure for gradually decreasing the exposure amount in the end region of the exposure pattern, the object to be exposed and the photomask are relatively moved along the axis from the center portion of the adjacent exposure pattern to the adjacent end portion. It is something to be made. As a result, the object to be exposed and the photomask are relatively moved along the axis from the center portion of the exposure pattern adjacent to each other to the adjacent end portion, thereby gradually decreasing the exposure amount in the end region of the exposure pattern.
さらに、前記露光パターンの前記端部領域の露光量を漸減させる露光は、前記フォトマスクと前記露光パターンの前記端部領域に対応した前記マスクパターンの部分を遮光するシャッタとを前記互いに隣接する露光パターンの中央部から隣接端部に向かう軸に沿って相対移動させるものである。これにより、フォトマスクと露光パターンの端部領域に対応したマスクパターンの部分を遮光するシャッタとを互いに隣接する露光パターンの中央部から隣接端部に向かう軸に沿って相対移動させ、露光パターンの端部領域の露光量を漸減させる。 Further, in the exposure for gradually decreasing the exposure amount of the end area of the exposure pattern, the photomask and the shutter that shields the portion of the mask pattern corresponding to the end area of the exposure pattern are adjacent to each other. Relative movement is performed along an axis from the center of the pattern toward the adjacent end. As a result, the photomask and the shutter that shields the portion of the mask pattern corresponding to the end region of the exposure pattern are relatively moved along the axis from the center portion of the adjacent exposure pattern to the adjacent end portion, so that the exposure pattern The exposure amount in the end area is gradually decreased.
そして、前記露光パターンを複数ショットの前記光源光により形成するものである。これにより、複数ショットの光源光により露光パターンを形成する。 The exposure pattern is formed by a plurality of shots of the light source light. Thereby, an exposure pattern is formed by a plurality of shots of light source light.
また、本発明による露光装置は、被露光体上にフォトマスクのマスクパターンを通して光源光を照射し、互いに隣接する露光パターンの端部領域を重ね合わせてつなぎ露光する露光装置であって、前記被露光体と前記フォトマスク、又は前記フォトマスクと前記露光パターンの前記端部領域に対応した前記マスクパターンの部分を遮光するシャッタとを前記互いに隣接する露光パターンの中央部から隣接端部に向かう軸に沿って相対移動させることにより、前記露光パターンの前記端部領域の露光量を前記露光パターンの中央寄りから隣接端部に向かって漸減させる構成としたものである。 An exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus that irradiates a light source light through a mask pattern of a photomask onto an object to be exposed, and performs edge exposure by overlapping end regions of adjacent exposure patterns. An axis extending from the center portion of the adjacent exposure pattern to the adjacent end portion of the exposure body and the photomask, or the shutter that shields the photomask and the portion of the mask pattern corresponding to the end region of the exposure pattern. The exposure amount of the end region of the exposure pattern is gradually decreased from the center of the exposure pattern toward the adjacent end portion by moving the exposure pattern relatively.
このような構成により、被露光体上にフォトマスクのマスクパターンを通して光源光を照射し、被露光体とフォトマスク、又はフォトマスクと露光パターンの端部領域に対応したマスクパターンの部分を遮光するシャッタとを互いに隣接する露光パターンの中央部から隣接端部に向かう軸に沿って相対移動させることにより、互いに隣接する端部領域の露光量をパターンの中央寄りから隣接端部に向かって漸減させて形成した露光パターンの互いに隣接する端部領域を重ね合わせて露光パターンをつなぎ露光する。 With such a configuration, the object to be exposed is irradiated with light source light through the mask pattern of the photomask, and the object to be exposed and the photomask, or the portion of the mask pattern corresponding to the end region of the photomask and the exposure pattern are shielded. By relatively moving the shutter along the axis from the central part of the exposure pattern adjacent to the adjacent end part to the adjacent end part, the exposure amount of the end region adjacent to each other is gradually decreased from the center of the pattern toward the adjacent end part. The exposure patterns are connected and exposed by overlapping the adjacent end regions of the exposure patterns formed in this manner.
さらに、前記露光パターンを複数ショットの前記光源光により形成するものである。これにより、複数ショットの光源光により露光パターンを形成する。 Further, the exposure pattern is formed by a plurality of shots of the light source light. Thereby, an exposure pattern is formed by a plurality of shots of light source light.
そして、前記複数ショットの光源光の繰り返し周期に同期させて前記被露光体と前記フォトマスク、又は前記フォトマスクと前記シャッタとを相対移動させるものである。これにより、複数ショットの光源光の繰り返し周期に同期させて被露光体とフォトマスク、又はフォトマスクとシャッタとを相対移動させながら露光し、複数ショットの光源光により露光パターンを形成する。 Then, the object to be exposed and the photomask, or the photomask and the shutter are relatively moved in synchronization with the repetition cycle of the light sources of the plurality of shots. Thus, exposure is performed while relatively moving the object to be exposed and the photomask or the photomask and the shutter in synchronization with the repetition cycle of the light sources of the plurality of shots, and an exposure pattern is formed by the light sources of the plurality of shots.
請求項１に係る発明によれば、隣接する露光パターンのつなぎ部のオーバー露光を容易に抑制することができる。したがって、フォトマスクは通常のものがそのまま使用でき、フォトマスクの製造コストの上昇を抑制することができる。また、つなぎ部の位置合わせ精度も通常のままでよく、露光装置の製造コストの上昇を抑えることができる。 According to the invention which concerns on Claim 1, the overexposure of the connection part of an adjacent exposure pattern can be suppressed easily. Accordingly, a normal photomask can be used as it is, and an increase in manufacturing cost of the photomask can be suppressed. Further, the alignment accuracy of the connecting portion may be kept as usual, and an increase in the manufacturing cost of the exposure apparatus can be suppressed.
また、請求項２又は３に係る発明によれば、被露光体とフォトマスク、又はフォトマスクとシャッタとを相対移動させるだけで露光パターンの端部領域の露光量を漸減させることができる。 According to the second or third aspect of the present invention, the exposure amount in the end region of the exposure pattern can be gradually decreased only by relatively moving the object to be exposed and the photomask or the photomask and the shutter.
そして、請求項４に係る発明によれば、被露光体とフォトマスク、又はフォトマスクとシャッタとの相対移動速度を複数ショットの光源光の繰り返し周期により調整することができ、速度制御を容易に行なうことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the relative movement speed between the object to be exposed and the photomask, or the photomask and the shutter can be adjusted by the repetition period of the light source light of a plurality of shots, and the speed control is facilitated. Can be done.
また、請求項５に係る発明によれば、隣接する露光パターンのつなぎ部のオーバー露光を簡単な方法で容易に抑制することができる。したがって、フォトマスクは通常のものがそのまま使用でき、フォトマスクの製造コストの上昇を抑制することができる。また、つなぎ部の位置合わせ精度も通常のままでよく、露光装置の製造コストの上昇を抑えることができる。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 5, the overexposure of the connection part of an adjacent exposure pattern can be easily suppressed with a simple method. Accordingly, a normal photomask can be used as it is, and an increase in manufacturing cost of the photomask can be suppressed. Further, the alignment accuracy of the connecting portion may be kept as usual, and an increase in the manufacturing cost of the exposure apparatus can be suppressed.
さらに、請求項６に係る発明によれば、被露光体とフォトマスク、又はフォトマスクとシャッタとの相対移動速度を複数ショットの光源光の繰り返し周期により調整することができ、速度制御を容易に行なうことができる。 Furthermore, according to the invention of claim 6, the relative movement speed between the object to be exposed and the photomask or between the photomask and the shutter can be adjusted by the repetition cycle of the light source light of a plurality of shots, and the speed control is facilitated. Can be done.
そして、請求項７に係る発明によれば、一方の露光パターンの端部領域における露光量の不足分を他方の露光パターンの端部領域の露光量で完全に補完して露光することができ、露光領域全体に亘ってより均一に露光することができる。 According to the invention of claim 7, exposure can be performed by completely complementing the shortage of the exposure amount in the end region of one exposure pattern with the exposure amount of the end region of the other exposure pattern, More uniform exposure can be performed over the entire exposure region.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による露光装置の第１の実施形態の構成を示す概要図である。この露光装置は、被露光体上にフォトマスクのマスクパターンを通して光源光を照射し、互いに隣接する露光パターンの端部領域（以下「オーバーラップ部」という）を重ね合わせてつなぎ露光するもので、ステージ１と、光源２と、フォトマスク３と、シャッタ４と、制御手段５と、を備えて構成されている。なお、以下の説明において、上記露光パターンは、「露光パターン形成領域」を含む概念である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view showing the arrangement of a first embodiment of an exposure apparatus according to the present invention. This exposure apparatus irradiates light source light through a mask pattern of a photomask on an object to be exposed, and overlaps and exposes end regions (hereinafter referred to as “overlap portions”) of adjacent exposure patterns. A stage 1, a light source 2, a photomask 3, a shutter 4, and a control means 5 are provided. In the following description, the exposure pattern is a concept including an “exposure pattern forming region”.
上記ステージ１は、上面１ａに被露光体６を載置して後述の制御手段５により制御されてＸＹ平面内を任意の方向に移動可能に構成されたＸＹステージである。 The stage 1 is an XY stage configured such that an object to be exposed 6 is placed on the upper surface 1a, and is controlled by a control means 5 described later so as to be movable in an arbitrary direction on the XY plane.
上記ステージ１の上方には、光源２が配設されている。この光源２は、紫外線の光源光７を被露光体６に照射して露光するためのものであり、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、紫外線放射のレーザ光源等である。なお、以下の説明においては、上記光源２は、後述の制御手段５によって制御されて一定の繰返し周期で点灯及び消灯するフラッシュランプであり、Ｎショット（Ｎは正の整数）の光源光７で予定の露光量が得られるように光量調整ができるようになっている。 A light source 2 is disposed above the stage 1. The light source 2 is for irradiating the object to be exposed 6 with ultraviolet light source light 7 and is an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon lamp, a laser light source of ultraviolet radiation, or the like. In the following description, the light source 2 is a flash lamp that is controlled by the control means 5 described later to be turned on and off at a constant repetition period, and is an N-shot (N is a positive integer) light source light 7. The amount of light can be adjusted so that a predetermined exposure amount can be obtained.
上記光源２からステージ１に向かう光軸上には、フォトマスク３が配設されている。このフォトマスク３は、例えば、図２に示すように１枚の透明な基材上に外形寸法がＷ1×Ｗ2の第１及び第２のマスクパターン８Ａ，８Ｂを各マスクパターンの中心線間隔が寸法Ｌ1となるように離して平行に並べて形成したものであり、上記ステージ１の上面１ａに近接対向して配設されている。そして、図示省略の移動機構により、上記ステージ１の上面１ａに平行な面内を図１おいてＸ軸方向に移動できるように構成され、上記二つのマスクパターンのうち、いずれか一方のマスクパターンの中心を光源光７の光軸に合致させることによってマスクパターンの選択が可能になっている。 A photomask 3 is disposed on the optical axis from the light source 2 toward the stage 1. For example, as shown in FIG. 2, the photomask 3 includes first and second mask patterns 8A and 8B having an outer dimension of W 1 × W 2 on a single transparent base material. They are formed so as to be spaced apart and arranged in parallel so that the distance is the dimension L 1, and are disposed in close proximity to the upper surface 1 a of the stage 1. The moving mechanism (not shown) is configured to be movable in the X-axis direction in FIG. 1 within a plane parallel to the upper surface 1a of the stage 1, and one of the two mask patterns. The mask pattern can be selected by matching the center of the light source with the optical axis of the light source light 7.
ここで、上記第１のマスクパターン８Ａと第２のマスクパターン８Ｂとは、図３に示すように被露光体６上に形成される露光パターン９の全領域を例えば左右に２分割した第１及び第２の領域１０Ａ，１０Ｂの第１及び第２の露光パターン９Ａ，９Ｂに対応したパターン形状を有し、且つ夫々図２において斜線を付して示す端部領域１１に、被露光体６上に形成される露光パターン９の図３に示すオーバーラップ部１２に対応した共通のパターンを設けている。 Here, the first mask pattern 8A and the second mask pattern 8B are a first mask obtained by dividing the entire area of the exposure pattern 9 formed on the exposed body 6 into, for example, left and right as shown in FIG. And the end region 11 having a pattern shape corresponding to the first and second exposure patterns 9A and 9B in the second regions 10A and 10B and hatched in FIG. A common pattern corresponding to the overlap portion 12 shown in FIG. 3 of the exposure pattern 9 formed above is provided.
上記フォトマスク３のマスク面３ａに近接対向してシャッタ４が設けられている。このシャッタ４は、フォトマスク３の第１及び第２のマスクパターン８Ａ，８Ｂの端部領域１１であって、被露光体６に形成される第１及び第２の露光パターン９Ａ，９Ｂのオーバーラップ部１２に対応した部分を遮光するものであり、図４に示すようにフォトマスク３の第１及び第２のマスクパターン８Ａ，８Ｂの外形寸法と略同じ寸法（Ｗ1×Ｗ3でＷ2≦Ｗ3）の開口部１３を形成している。そして、後述の制御手段５によって制御されて図示省略の移動機構が駆動され、図３に示すオーバーラップ部１２のＸ軸方向の幅ｗと等しい距離ｗだけ同方向に移動可能に形成されている。 A shutter 4 is provided in close proximity to the mask surface 3 a of the photomask 3. The shutter 4 is an end region 11 of the first and second mask patterns 8A and 8B of the photomask 3 and is over the first and second exposure patterns 9A and 9B formed on the object to be exposed 6. The portion corresponding to the wrap portion 12 is shielded from light, and as shown in FIG. 4, the outer dimensions of the first and second mask patterns 8A and 8B of the photomask 3 are substantially the same (W 1 × W 3 W 2 ≦ W 3 ) is formed. Then, a moving mechanism (not shown) is driven under the control of the control means 5 described later, and is formed to be movable in the same direction by a distance w equal to the width w in the X-axis direction of the overlap portion 12 shown in FIG. .
なお、図１において、符号１４は、光源２から放射された光源光７の輝度分布を均一化すると共に、平行光にしてフォトマスク３に照射させるカップリング光学系である。 In FIG. 1, reference numeral 14 denotes a coupling optical system that equalizes the luminance distribution of the light source light 7 emitted from the light source 2 and irradiates the photomask 3 with parallel light.
上記ステージ１、光源２、フォトマスク３、シャッタ４に電気的に結線して制御手段５が設けられている。この制御手段５は、シャッタ４を互いに隣接する第１及び第２の露光パターン９Ａ，９Ｂの中央部から隣接端部９Ａａ，９Ｂａに向かう軸（Ｘ軸）に沿って移動させることにより、第１及び第２の露光パターン９Ａ，９Ｂのオーバーラップ部１２の露光量を第１及び第２の露光パターン９Ａ，９Ｂの中央寄りから隣接端部９Ａａ，９Ｂａに向かって漸減させるものであり、図５に示すようにステージ駆動コントローラ１５と、光源駆動コントローラ１６と、フォトマスク駆動コントローラ１７と、シャッタ駆動コントローラ１８と、メモリ１９と、演算部２０と、制御部２１と、を備えて構成されている。 A control means 5 is provided electrically connected to the stage 1, the light source 2, the photomask 3, and the shutter 4. The control means 5 moves the shutter 4 along the axis (X axis) from the central portion of the first and second exposure patterns 9A and 9B adjacent to each other toward the adjacent end portions 9Aa and 9Ba. And the exposure amount of the overlap portion 12 of the second exposure patterns 9A and 9B is gradually decreased from the center of the first and second exposure patterns 9A and 9B toward the adjacent end portions 9Aa and 9Ba. As shown in FIG. 2, the stage drive controller 15, the light source drive controller 16, the photomask drive controller 17, the shutter drive controller 18, the memory 19, the calculation unit 20, and the control unit 21 are configured. .
ここで、ステージ駆動コントローラ１５は、ステージ１をＸＹ方向に移動させるものである。また、光源駆動コントローラ１６は、光源２を一定周期で点灯及び消灯させるものである。さらに、フォトマスク駆動コントローラ１７は、フォトマスク３をＸ軸方向に移動させて第１のマスクパターン８Ａと第２のマスクパターン８Ｂとを切り替えるものである。また、シャッタ駆動コントローラ１８は、上記光源２の点灯及び消灯の繰り返し周期に同期してシャッタ４をＸ軸方向にステップ移動させるものである。さらに、メモリ１９は、例えばステージ１のＸ軸方向への移動距離の目標値ＷT、光源２の点灯及び消灯の繰り返し周期Ｔ及び予定の露光量を得るのに必要な光源光７のショット数の目標値Ｎ、フォトマスク３のＸ軸方向への移動距離の目標値ＬT、上記光源２の点灯及び消灯の繰り返し周期Ｔに同期したシャッタ４のＸ軸方向へのステップ移動距離の目標値ｗT（＝ｗ／Ｎ）等を予め記憶するものである。さらにまた、演算部２０は、ステージ１、フォトマスク３及びシャッタ４の移動距離とメモリ１９から読み出した各移動距離の目標値とを比較して、ステージ１、フォトマスク３及びシャッタ４が予め定められた距離だけ適切に移動するようにステージ駆動コントローラ１５、フォトマスク駆動コントローラ１７、及びシャッタ駆動コントローラ１８を制御するものである。そして、制御部２１は、上記各構成要素が適切に駆動するように統合して制御するものである。 Here, the stage drive controller 15 moves the stage 1 in the XY directions. The light source drive controller 16 turns on and off the light source 2 at a constant cycle. Further, the photomask drive controller 17 switches the first mask pattern 8A and the second mask pattern 8B by moving the photomask 3 in the X-axis direction. Further, the shutter drive controller 18 moves the shutter 4 stepwise in the X-axis direction in synchronization with the repetition cycle of turning on and off the light source 2. Further, the memory 19 is, for example, the target value W T of the moving distance of the stage 1 in the X-axis direction, the repetition period T of turning on and off the light source 2, and the number of shots of the light source light 7 necessary for obtaining a predetermined exposure amount. , Target value L T of the movement distance of the photomask 3 in the X-axis direction, and target value of the step movement distance of the shutter 4 in the X-axis direction synchronized with the repetition cycle T of turning on and off the light source 2. w T (= w / N) and the like are stored in advance. Furthermore, the calculation unit 20 compares the movement distances of the stage 1, the photomask 3 and the shutter 4 with the target values of the movement distances read from the memory 19, and the stage 1, the photomask 3 and the shutter 4 are determined in advance. The stage drive controller 15, the photomask drive controller 17, and the shutter drive controller 18 are controlled so as to appropriately move by the specified distance. And the control part 21 is integrated and controlled so that each said component may drive appropriately.
次に、このように構成された第１の実施形態の露光装置の動作及び本発明の露光方法について図６のフローチャートを参照して説明する。
先ず、図示省略の入力手段により入力して各初期設定値がメモリ１９に記憶される。また、フォトマスク３は、第１のマスクパターン８Ａが選択され、その中心が光源光７の光軸に合致されている。さらに、シャッタ４は、開口部１３の中心を光源光７の光軸に合致させた状態（スタート位置）で停止している。そして、ステージ１は、その上面に載置された被露光体６上の予め定められた第１の領域１０Ａに第１の露光パターン９Ａが形成できるように位置決めされて停止している。
Next, the operation of the exposure apparatus of the first embodiment configured as described above and the exposure method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, each initial setting value is stored in the memory 19 by an input means (not shown). For the photomask 3, the first mask pattern 8 </ b> A is selected, and the center thereof coincides with the optical axis of the light source light 7. Further, the shutter 4 is stopped in a state (start position) in which the center of the opening 13 is aligned with the optical axis of the light source light 7. The stage 1 is positioned and stopped so that the first exposure pattern 9A can be formed in a predetermined first area 10A on the exposure target 6 placed on the upper surface thereof.
このような状態において、先ず、ステップＳ１においては、光源駆動コントローラ１６が駆動されて光源２が一定時間点灯され、図７（ａ）に示すようにフォトマスク３を介して被露光体６に１ショットの光源光７が照射され、第１の領域１０Ａが露光される。このとき、第１の領域１０Ａが受ける露光量は、目標の露光量Ｅの１／Ｎである（図８（ａ）参照）。また、光源駆動コントローラ１６は、光源光７のショット数ｎをカウントする。 In such a state, first, in step S1, the light source drive controller 16 is driven to turn on the light source 2 for a certain period of time. As shown in FIG. The shot light source light 7 is irradiated, and the first region 10A is exposed. At this time, the exposure amount received by the first region 10A is 1 / N of the target exposure amount E (see FIG. 8A). Further, the light source drive controller 16 counts the number of shots n of the light source light 7.
次に、ステップＳ２においては、光源駆動コントローラ１６でカウントされた光源光７のショット数ｎとメモリ１９から読み出したショット数の目標値Ｎとが演算部２０で比較され、ショット数ｎが目標値Ｎに達した（ｎ＝Ｎ）か否かが判定される。この段階においては、ショット数ｎは目標値Ｎに未達であるため、”ＮＯ”判定となってステップＳ３に進む。 Next, in step S2, the number of shots n of the light source light 7 counted by the light source drive controller 16 is compared with the target value N of the number of shots read from the memory 19, and the number of shots n is the target value. It is determined whether or not N has been reached (n = N). At this stage, since the number of shots n has not reached the target value N, the determination is “NO” and the process proceeds to step S3.
ステップＳ３においては、光源２が消灯している間にシャッタ４がシャッタ駆動コントローラ１８によって制御されて、図７（ｂ）に示すように矢印Ａ方向にステップ移動距離の目標値ｗTに等しい距離（ｗT＝ｗ／Ｎ）だけ移動される。そして、ステップＳ１に戻って、同図（ｂ）に示すように次の１ショットの光源光７が被露光体６に照射されて第１の領域１０Ａが露光される。このとき、第１の領域１０Ａが受ける積算露光量は２Ｅ／Ｎである（図８（ｂ）参照）。 In step S3, while the light source 2 is turned off, the shutter 4 is controlled by the shutter drive controller 18, and as shown in FIG. 7B, a distance equal to the target value w T of the step movement distance in the direction of arrow A. It is moved by (w T = w / N). Then, returning to step S1, as shown in FIG. 5B, the next one shot of the light source light 7 is irradiated onto the object to be exposed 6, and the first region 10A is exposed. At this time, the integrated exposure amount received by the first region 10A is 2E / N (see FIG. 8B).
以降、ステップＳ２において”ＹＥＳ”判定となるまで、ステップＳ１〜Ｓ３が繰り返され、複数ショットの光源光７の繰り返し周期に同期させてシャッタ４を矢印Ａ方向にステップ移動させながら、図７（ｃ）に示すように露光が実行される。そして、ショット数ｎが目標値Ｎに合致して第１の領域１０Ａが受ける積算露光量が目標の露光量Ｅに達すると（図８（ｃ）参照）第１の領域１０Ａに対する予定の露光が終了し、第１の露光パターン９Ａが形成される。 Thereafter, steps S1 to S3 are repeated until “YES” determination is made in step S2, and the shutter 4 is moved stepwise in the direction of arrow A in synchronization with the repetition cycle of the light source light 7 of a plurality of shots. The exposure is executed as shown in FIG. When the number of shots n matches the target value N and the integrated exposure amount received by the first region 10A reaches the target exposure amount E (see FIG. 8C), the planned exposure for the first region 10A is performed. Then, the first exposure pattern 9A is formed.
このとき、第１の露光パターン９Ａのオーバーラップ部１２における露光量は、図８（ｃ）に示すように第１の露光パターン９Ａの中央寄りから隣接端部９Ａａに向かって漸減している。 At this time, the exposure amount in the overlap portion 12 of the first exposure pattern 9A is gradually decreased from the center of the first exposure pattern 9A toward the adjacent end portion 9Aa as shown in FIG. 8C.
次に、ステップＳ４においては、図９（ａ）に示すようにシャッタ４が矢印Ａとは反対の矢印Ｂ方向に移動されてスタート位置まで戻される。また、フォトマスク３がフォトマスク駆動コントローラ１７によって制御されて同図に示す矢印Ｃ方向に距離Ｌ1だけ移動され、マスクパターンが第１のマスクパターン８Ａから第２のマスクパターン８Ｂに切り替えられる。さらに、ステージ１がステージ駆動コントローラ１５によって制御されて同図に示す矢印Ｄ方向に距離（Ｗ1−ｗ）だけ移動され、被露光体６の第２の領域１０Ｂが第２のマスクパターン８Ｂの下に位置付けられる。 Next, in step S4, as shown in FIG. 9A, the shutter 4 is moved in the arrow B direction opposite to the arrow A and returned to the start position. Further, the photomask 3 is moved in the direction of arrow C shown in the figure is controlled by the photomask drive controller 17 by a distance L 1, the mask pattern is switched from the first mask pattern 8A to the second mask pattern 8B. Further, the stage 1 is controlled by the stage drive controller 15 and is moved by a distance (W 1 −w) in the direction of arrow D shown in the figure, so that the second region 10B of the object 6 is exposed to the second mask pattern 8B. Positioned below.
続いて、ステップＳ５においては、光源駆動コントローラ１６が駆動されて光源２が一定時間点灯され、図９（ａ）に示すようにフォトマスク３を介して被露光体６に１ショットの光源光７が照射され、第２の領域１０Ｂが露光される。このとき、第２の領域１０Ｂが受ける露光量は、Ｅ／Ｎである（図１０（ａ）参照）。また、光源駆動コントローラ１６は、光源光７のショット数ｎをカウントする。 Subsequently, in step S5, the light source drive controller 16 is driven to turn on the light source 2 for a certain period of time. As shown in FIG. 9A, one shot of the light source light 7 is applied to the object to be exposed 6 through the photomask 3. Is irradiated, and the second region 10B is exposed. At this time, the exposure amount received by the second region 10B is E / N (see FIG. 10A). Further, the light source drive controller 16 counts the number of shots n of the light source light 7.
ステップＳ６においては、光源駆動コントローラ１６でカウントされた光源光７のショット数ｎとメモリ１９から読み出したショット数の目標値Ｎとが演算部２０で比較され、ショット数ｎが目標値Ｎに達した（ｎ＝Ｎ）か否かが判定される。この段階においては、ショット数ｎは目標値Ｎに未達であるため、”ＮＯ”判定となってステップＳ７に進む。 In step S6, the number of shots n of the light source light 7 counted by the light source drive controller 16 is compared with the target value N of the number of shots read from the memory 19, and the number of shots n reaches the target value N. It is determined whether or not (n = N). At this stage, since the number of shots n has not reached the target value N, the determination is “NO” and the process proceeds to step S7.
ステップＳ７においては、光源２が消灯している間にシャッタ４がシャッタ駆動コントローラ１８によって制御されて、図９（ｂ）に示すように矢印Ａとは反対の矢印Ｂ方向にステップ移動距離の目標値ｗTに等しい距離（ｗT＝ｗ／Ｎ）だけ移動される。そして、同図（ｂ）に示すように次の１ショットの光源光７が被露光体６に照射されて第２の領域１０Ｂが露光される。このとき、第２の領域１０Ｂが受ける積算露光量は２Ｅ／Ｎである（図１０（ｂ）参照）。 In step S7, the shutter 4 is controlled by the shutter drive controller 18 while the light source 2 is turned off, and the target of the step movement distance in the direction of the arrow B opposite to the arrow A as shown in FIG. It is moved by a distance equal to the value w T (w T = w / N). Then, as shown in FIG. 6B, the next one shot of the light source light 7 is applied to the object 6 to expose the second region 10B. At this time, the integrated exposure amount received by the second region 10B is 2E / N (see FIG. 10B).
以降、ステップＳ６において”ＹＥＳ”判定となるまで、ステップＳ５〜Ｓ７が繰り返され、複数ショットの光源光７の繰り返し周期に同期させてシャッタ４を矢印Ｂ方向にステップ移動させながら、図９（ｃ）に示すように露光が実行される。そして、ショット数ｎが目標値Ｎに合致して第２の領域１０Ｂが受ける積算露光量が目標の露光量Ｅに達すると（図１０（ｃ）参照）第２の領域１０Ｂに対する予定の露光が終了し、第２の露光パターン９Ｂが形成される。 Thereafter, steps S5 to S7 are repeated until “YES” is determined in step S6, and the shutter 4 is moved stepwise in the direction of arrow B in synchronization with the repetition cycle of the light source light 7 of a plurality of shots. The exposure is executed as shown in FIG. When the number of shots n matches the target value N and the integrated exposure amount received by the second region 10B reaches the target exposure amount E (see FIG. 10C), the planned exposure for the second region 10B is performed. Then, the second exposure pattern 9B is formed.
このとき、第２の露光パターン９Ｂのオーバーラップ部１２における露光量は、図１０（ｃ）に示すように第２の露光パターン９Ｂの中央寄りから隣接端部９Ｂａに向かって漸減している。 At this time, the exposure amount at the overlap portion 12 of the second exposure pattern 9B gradually decreases from the center of the second exposure pattern 9B toward the adjacent end portion 9Ba as shown in FIG.
しかしながら、上記オーバーラップ部１２の露光量は、第１の露光パターン９Ａの当該部分の露光量と第２の露光パターン９Ｂの当該部分の露光量とを加算したものであるので、結果的にその露光量は目標の露光量Ｅとなる。したがって、図１１に示すように第１の露光パターン９Ａと第２の露光パターン９Ｂとを、端部領域をオーバーラップさせてつなぎ露光した場合でも全体に亘って均一に露光することができる。 However, the exposure amount of the overlap portion 12 is the sum of the exposure amount of the portion of the first exposure pattern 9A and the exposure amount of the portion of the second exposure pattern 9B. The exposure amount is the target exposure amount E. Therefore, as shown in FIG. 11, even when the first exposure pattern 9A and the second exposure pattern 9B are connected and exposed with the end regions overlapped, they can be uniformly exposed throughout.
なお、上記第１の実施形態においては、シャッタ４を移動する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フォトマスク３側を移動してもよい。 In the first embodiment, the case of moving the shutter 4 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the photomask 3 may be moved.
図１２は本発明による露光装置の第２の実施形態の概略構成を示す正面図である。ここでは、第１の実施形態と異なる部分について説明する。
この第２の実施形態は、ステージ１によって被露光体６を同図に矢印Ｆで示す一定方向に移動しながら、複数の単位マスク２２を被露光体６の移動方向と交差する方向に互い違いに２列に並べて有するフォトマスク３により露光するものであり、各単位マスク２２は、同図に示すように矢印Ｆ方向に見て左右に隣接するマスクパターン２３の隣接端部２３ａが接するように配置されている。また、矢印Ｆ方向に先後して位置する単位マスク２２の中心線間隔はＬ2に設定されている。そして、各単位マスク２２は、被露光体６が停止状態において、複数ショットの光源光７の繰り返し周期に同期して矢印Ｇ又はＨ方向に連動して移動するようになっている。なお、各単位マスク２２に対応して夫々個別に光源２及びカップリング光学系１４が設けられている。
FIG. 12 is a front view showing a schematic configuration of the second embodiment of the exposure apparatus according to the present invention. Here, a different part from 1st Embodiment is demonstrated.
In this second embodiment, a plurality of unit masks 22 are staggered in a direction intersecting with the moving direction of the object to be exposed 6 while the object to be exposed 6 is moved in the constant direction indicated by the arrow F in FIG. The exposure is performed by the photomasks 3 arranged in two rows, and each unit mask 22 is arranged so that the adjacent end portions 23a of the mask patterns 23 adjacent to the left and right as viewed in the direction of the arrow F are in contact with each other as shown in FIG. Has been. The center line spacing of the unit mask 22 positioned in the front-rear direction of the arrow F is set to L 2. Each unit mask 22 moves in synchronization with the direction of the arrow G or H in synchronization with the repetition cycle of the light source light 7 of a plurality of shots when the object to be exposed 6 is stopped. A light source 2 and a coupling optical system 14 are individually provided for each unit mask 22.
このように構成された第２の実施形態は、次のように動作する。
先ず、ステージ１が矢印Ｆ方向に移動されて被露光体６の最初の露光領域（図１２のＯ−Ｏ線の位置）がフォトマスク３の矢印Ｆ方向後列の複数の単位マスク２２の位置に達するとステージ１が停止し、Ｎショットの光源光７がフォトマスク３に照射される。同時に、フォトマスク３（各単位マスク２２）は、Ｎショットの光源光７の繰り返し周期に同期して図１２に示す矢印Ｇ方向にステップ移動距離の目標値ｗTに等しい距離（ｗT＝ｗ／Ｎ）ずつステップ移動しながらトータル距離ｗだけ移動する。これにより、第１の露光パターン９Ａが予定の露光量で形成される。このとき、第１の露光パターン９Ａの端部領域（オーバーラップ部１２）の露光量は、図１３（ａ）に示すようにパターンの中央寄りから隣接端部９Ａａに向かって漸減する。
The second embodiment configured as described above operates as follows.
First, the stage 1 is moved in the direction of arrow F, and the first exposure region (the position of the OO line in FIG. 12) of the exposure object 6 is positioned at the positions of the plurality of unit masks 22 in the rear row of the photomask 3 in the direction of arrow F. When it reaches, the stage 1 stops and the photomask 3 is irradiated with the N-shot light source light 7. At the same time, the photomask 3 (each unit mask 22) is a distance (w T = w) equal to the target value w T of the step movement distance in the direction of arrow G shown in FIG. / N) Moves the total distance w while stepping by steps. Thereby, the first exposure pattern 9A is formed with a predetermined exposure amount. At this time, the exposure amount of the end region (overlap portion 12) of the first exposure pattern 9A gradually decreases from the center of the pattern toward the adjacent end portion 9Aa as shown in FIG.
次に、ステージ１の矢印Ｆ方向への移動が再開され、被露光体６が距離Ｌ2だけ移動して最初の露光領域（図１２のＯ−Ｏ線の位置）がフォトマスク３の矢印Ｆ方向前列の複数の単位マスク２２の位置（図１２のＰ−Ｐ線の位置）に達するとステージ１が停止し、Ｎショットの光源光７がフォトマスク３に照射される。同時に、フォトマスク３（各単位マスク２２）は、Ｎショットの光源光７の繰り返し周期に同期して図１２に示す矢印Ｈ方向にステップ移動距離の目標値ｗTに等しい距離（ｗT＝ｗ／Ｎ）ずつステップ移動しながらトータル距離ｗだけ移動する。これにより、第２の露光パターン９Ｂが予定の露光量で形成される。このとき、第２の露光パターン９Ｂの端部領域（オーバーラップ部１２）の露光量は、図１３（ｂ）に示すようにパターンの中央寄りから隣接端部９Ｂａに向かって漸減する。 Next, the movement of the stage 1 in the direction of arrow F is resumed, the object 6 is moved by the distance L 2, and the first exposure region (the position of the OO line in FIG. 12) is the arrow F of the photomask 3. When the position of the plurality of unit masks 22 in the front row (the position of the PP line in FIG. 12) is reached, the stage 1 stops and the photomask 3 is irradiated with the N-shot light source light 7. At the same time, the photomask 3 (each unit mask 22) is a distance (w T = w) equal to the target value w T of the step movement distance in the direction of arrow H shown in FIG. / N) Moves the total distance w while stepping by steps. Thereby, the second exposure pattern 9B is formed with a predetermined exposure amount. At this time, the exposure amount of the end region (overlap portion 12) of the second exposure pattern 9B gradually decreases from the center of the pattern toward the adjacent end portion 9Ba as shown in FIG.
以降、上述と同様の動作が繰り返し実行され、被露光体の全面に亘って露光が行われる。この場合、第１の露光パターン９Ａと第２の露光パターン９Ｂとは、それらの端部領域が重ね合わされてつなぎ露光されるため、各露光パターン９Ａ，９Ｂのオーバーラップ部１２は、一方の露光パターンの端部領域における露光量の不足分を他方の露光パターンの端部領域の露光量で補完して予定の露光量とすることができ、図１３（ｃ）に示すように露光領域全体に亘って一定の露光量で露光することができる。 Thereafter, the same operation as described above is repeatedly performed, and exposure is performed over the entire surface of the object to be exposed. In this case, since the first exposure pattern 9A and the second exposure pattern 9B are connected and exposed by overlapping their end regions, the overlap portion 12 of each of the exposure patterns 9A and 9B has one exposure. The shortage of the exposure amount in the end region of the pattern can be supplemented with the exposure amount in the end region of the other exposure pattern to obtain a planned exposure amount, and as shown in FIG. It is possible to expose with a constant exposure amount.
なお、上記第２の実施形態においては、フォトマスク３を矢印Ｇ又はＨ方向に移動する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ステージ１側を矢印Ｇ又はＨ方向に移動してもよい。 In the second embodiment, the case where the photomask 3 is moved in the direction of the arrow G or H has been described. However, the present invention is not limited to this, and the stage 1 side is moved in the direction of the arrow G or H. Also good.
また、図１４に示すように、複数の単位マスク２２に近接対向して複数のシャッタ４を設け、該各シャッタ４を連動させて矢印Ｇ又はＨ方向に移動してもよい。この場合、矢印Ｆ方向に見て左右に隣接する単位マスク２２のマスクパターン８の端部領域１１が寸法ｗだけ重なるように配置すると共に、シャッタ４の開口部１３の矢印Ｇ又はＨ方向の幅をマスクパターンの同方向の幅よりも寸法ｗだけ小さく形成するとよい。これにより、図１３と同様にオーバーラップ部１２の露光量がパターンの中央寄りから隣接端部に向かって漸減した露光パターンを形成することができる。 Further, as shown in FIG. 14, a plurality of shutters 4 may be provided in close proximity to and opposed to the plurality of unit masks 22, and the shutters 4 may be linked to move in the direction of arrow G or H. In this case, the end regions 11 of the mask patterns 8 of the unit masks 22 adjacent to the left and right when viewed in the direction of the arrow F overlap with each other by the dimension w, and the width of the opening 13 of the shutter 4 in the direction of the arrow G or H Is preferably smaller than the width of the mask pattern in the same direction by a dimension w. As a result, an exposure pattern in which the exposure amount of the overlap portion 12 gradually decreases from the center of the pattern toward the adjacent end as in FIG. 13 can be formed.
さらに、以上の説明においては、複数ショットの光源光７の繰り返し周期に同期させてシャッタ４又はフォトマスク３を移動させる場合について述べたが、本発明はこれに限られず、１ショットの光源光７で予定の露光量を得ると共に、この１ショット中に被露光体６とフォトマスク３、又はフォトマスク３とシャッタ４とを相対移動させてもよい。この場合、各要素の移動はステップ移動ではなく、直線的な移動となる。 Furthermore, in the above description, the case where the shutter 4 or the photomask 3 is moved in synchronization with the repetition period of the light sources 7 for a plurality of shots has been described. However, the present invention is not limited to this, and the light source light 7 for one shot is used. In addition to obtaining a predetermined exposure amount, the object 6 and the photomask 3 or the photomask 3 and the shutter 4 may be moved relative to each other during the one shot. In this case, the movement of each element is not a step movement but a linear movement.
３…フォトマスク
４…シャッタ
６…被露光体
７…光源光
８Ａ…第１のマスクパターン
８Ｂ…第２のマスクパターン
９…露光パターン
９Ａ…第１の露光パターン
９Ｂ…第２の露光パターン
９Ａａ，９Ｂａ…隣接端部
１２…オーバーラップ部（端部領域）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Photomask 4 ... Shutter 6 ... Exposed body 7 ... Light source light 8A ... 1st mask pattern 8B ... 2nd mask pattern 9 ... Exposure pattern 9A ... 1st exposure pattern 9B ... 2nd exposure pattern 9Aa, 9Ba ... Adjacent end 12 ... Overlap part (end part region)
Claims (7)
前記露光パターンの前記端部領域の露光量を前記露光パターンの中央寄りから隣接端部に向かって漸減させて露光することを特徴とする露光方法。 An exposure method of irradiating a light source light on an object to be exposed through a mask pattern of a photomask and superimposing edge regions of exposure patterns adjacent to each other to perform joint exposure,
An exposure method, wherein exposure is performed by gradually decreasing the exposure amount of the end area of the exposure pattern from the center of the exposure pattern toward the adjacent end.
前記被露光体と前記フォトマスク、又は前記フォトマスクと前記露光パターンの前記端部領域に対応した前記マスクパターンの部分を遮光するシャッタとを前記互いに隣接する露光パターンの中央部から隣接端部に向かう軸に沿って相対移動させることにより、前記露光パターンの前記端部領域の露光量を前記露光パターンの中央寄りから隣接端部に向かって漸減させる構成としたことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that irradiates light source light through a mask pattern of a photomask on an object to be exposed, and overlays end regions of adjacent exposure patterns to perform joint exposure,
The exposure object and the photomask, or the photomask and a shutter that shields a portion of the mask pattern corresponding to the end region of the exposure pattern, from a central portion of the adjacent exposure pattern to an adjacent end portion. An exposure apparatus characterized in that the exposure amount in the end region of the exposure pattern is gradually reduced from the center of the exposure pattern toward the adjacent end portion by relatively moving along the direction of the axis.
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