JP2014066954A - 描画装置、および、描画方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】描画装置1では、光学ユニット40が備える複数の変調単位442の配列方向における位置と出射率との関係を規定する出射率関数の形状タイプを、複数の形状タイプ候補の中から選択する選択操作を受け付ける。そして、受け付けた形状タイプに応じて、複数の変調単位442のそれぞれの出射率を調整する。そして、光学ユニット40から、断面が帯状の描画光を出射させながら、光学ユニット40を、描画光の長幅方向と直交する方向に沿って基板Wに対して相対的に移動させて、基板Wに対する描画処理を実行する。
【選択図】図12
Description
第1の実施の形態に係る描画装置1の構成について、図1、図2を参照しながら説明する。図1は、描画装置1の構成を模式的に示す側面図である。図2は、描画装置1の構成を模式的に示す平面図である。
ステージ10は、平板状の外形を有し、その上面に円形の基板Wを水平姿勢に載置して保持する保持部である。ステージ10の上面には、複数の吸引孔(図示省略)が形成されており、この吸引孔に負圧(吸引圧)を形成することによって、ステージ10上に載置された基板Wをステージ10の上面に固定保持することができるようになっている。
ステージ駆動機構20は、ステージ10を基台105に対して移動させる機構であり、ステージ10を主走査方向(Y軸方向)、副走査方向(X軸方向)、および回転方向(Z軸周りの回転方向(θ軸方向))に移動させる。ステージ駆動機構20は、具体的には、ステージ10を回転させる回転機構21と、回転機構21を介してステージ10を支持する支持プレート22と、支持プレート22を副走査方向に移動させる副走査機構23とを備える。ステージ駆動機構20は、さらに、副走査機構23を介して支持プレート22を支持するベースプレート24と、ベースプレート24を主走査方向に移動させる主走査機構25とを備える。
ステージ位置計測部30は、ステージ10の位置を計測する機構である。ステージ位置計測部30は、具体的には、例えば、ステージ10外からステージ10に向けてレーザ光を出射するとともにその反射光を受光し、当該反射光と出射光との干渉からステージ10の位置(具体的には、主走査方向に沿うY位置、および、回転方向に沿うθ位置)を計測する、干渉式のレーザ測長器により構成される。
光学ユニット40は、ステージ10上に保持された基板Wの上面に描画光を照射して基板Wにパターンを描画するための機構である。上述したとおり、描画装置1は2個の光学ユニット40,40を備える。例えば、一方の光学ユニット40が基板Wの+X側半分の露光を担当し、他方の光学ユニット40が基板Wの−X側半分の露光を担当する。これら2個の光学ユニット40,40は、ステージ10およびステージ駆動機構20を跨ぐようにして基台105上に架設された支持フレーム107に、副走査方向(X軸方向)に沿って、間隔をあけて固設される。なお、2個の光学ユニット40,40の間隔は必ずしも一定に固定されている必要はなく、光学ユニット40,40の一方あるいは両方の位置を変更可能とする機構を設けて、両者の間隔を調整可能としてもよい。もっとも、光学ユニット40の搭載個数は、必ずしも2個である必要はなく、1個であってもよいし、3個以上であってもよい。
撮像部50は、支持フレーム107に固設され、ステージ10に保持された基板Wの上面に形成されたアライメントマークを撮像する。撮像部50は、例えば、鏡筒、対物レンズ、および、例えばエリアイメージセンサ(二次元イメージセンサ)により構成されるCCDイメージセンサを備える。また、撮像部50は、撮像に用いられる照明光を供給する照明ユニット501とファイバ等を介して接続される。ただし、この照明光としては、基板W上のレジスト等を感光させない波長の光源が採用される。照明ユニット501から出射される光はファイバを介して鏡筒に導かれ、鏡筒を介して基板Wの上面に導かれる。そして、その反射光が、対物レンズを介してCCDイメージセンサで受光される。これによって、基板Wの上面の撮像データが取得されることになる。CCDイメージセンサは、制御部80からの指示に応じて撮像データを取得するとともに、取得した撮像データを制御部80に送信する。なお、撮像部50はオートフォーカス可能なオートフォーカスユニットをさらに備えていてもよい。
搬送装置60は、基板Wを搬送する装置であり、具体的には、例えば、基板Wを支持するための2本のハンド61,61と、ハンド61,61を独立に移動(進退移動および昇降移動)させるハンド駆動機構62とを備える。描画装置1の本体外部であって、受渡し領域103に隣接する位置には、カセットCを載置するためのカセット載置部104が配置されており、搬送装置60は、カセット載置部104に載置されたカセットCに収容された未処理の基板Wを取り出して処理領域102に搬入するとともに、処理領域102から処理済みの基板Wを搬出してカセットCに収容する。なお、カセット載置部104に対するカセットCの受渡しは外部搬送装置(図示省略)によって行われる。
プリアライメント部70は、基板Wの回転位置を粗く補正する装置である。プリアライメント部70は、例えば、回転可能に構成された載置台と、載置台に載置された基板Wの外周縁の一部に形成された切り欠き部(例えば、ノッチ、オリエンテーションフラット等)の位置を検出するセンサと、載置台を回転させる回転機構とから構成することができる。この場合、プリアライメント部70におけるプリアライメント処理は、まず、載置台に載置された基板Wの切り欠き部の位置をセンサで検出し、続いて、回転機構が、当該切り欠き部の位置が定められた位置となるように載置台を回転させることによって行われる。
制御部80は、描画装置1が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ描画装置1の各部の動作を制御する。
<2−1.出射率関数の形状タイプ>
上述したとおり、描画装置1においては、空間光変調器441が、一列に配列された一群の変調単位442を備えており、さらに、当該一群の変調単位442それぞれの出射率を個別に調整する出射率調整部400を備えている。いま、変調単位442の配列方向における位置と出射率との関係を規定する関数を「出射率関数」と称すると、描画装置1においては、出射率調整部400を備えることによって、この出射率関数の形状を任意の形に調整することができるようになっている。ただし、ここでは、出射率関数は、横軸を、変調単位442の配列方向における位置とし、縦軸を出射率として、表されるものとする(例えば、図4参照)。
図4は、第1の形状タイプである「矩形型」の出射率関数を示す図である。また、図5は、矩形型の出射率関数と帯状領域との関係を説明するための図である。
図6は、第2の形状タイプである「階段型」の出射率関数を示す図である。また、図7は、階段型の出射率関数と帯状領域との関係を説明するための図である。
図8、図9は、第3の形状タイプである「台形型」の出射率関数を示す図である。また、図10は、台形型の出射率関数と帯状領域との関係を説明するための図である。
描画装置1は、出射率関数の形状の登録を、オペレータから受け付ける機能部(形状登録部)800を備える。形状登録部800について、図11を参照しながら説明する。図11は、当該機能部に関する構成を示すブロック図である。
受付画面9の構成について、図12〜図14を参照しながら説明する。図12〜図14のそれぞれには、受付画面9の構成例が模式的に示されている。特に、図12には、出射率関数の形状タイプとして、階段型が選択されている場合の受付画面9が例示されている。また、図13、図14には、出射率関数の形状タイプとして、台形型が選択されている場合の受付画面9が例示されている。
形状タイプ選択領域91では、出射率関数の形状タイプを複数の形状タイプ候補の中から選択する選択操作が受け付けられる。
階段型の入力項目領域92には、階段型の出射率関数に関する1以上の入力項目が表示され、各入力項目についての入力操作が受け付けられる。ここでは、変化部分B2の幅d2と、変化部分B2の出射率Rsとが、階段型の出射率関数に関する入力項目とされる(図6参照)。
台形型の入力項目領域93には、台形型の出射率関数に関する1以上の入力項目が表示され、各入力項目についての入力操作が受け付けられる。ここでは、変化部分C2内の1以上の代表位置のそれぞれにおける出射率が、台形型の出射率関数に関する入力項目とされる。ただし、代表位置は、変化部分C2を等分割する位置であることが好ましい。また、代表位置の個数は、3個以下であることも好ましい。図示の例では、変化部分C2を4等分割する3個の位置P1,P2,P3が代表位置とされる。
形状表示領域94には、形状タイプ選択領域91、および、各入力項目領域92,93から入力された情報から規定される出射率関数の一部、あるいは、全体が、模式的に表示される。特に、入力項目は、変化部分B2,C2に関連するものであるので、形状表示領域94には、図示されるように、出射率関数における変化部分B2,C2が拡大表示されることが好ましい。
登録アイコン95は、形状タイプ選択領域91、および、各入力項目領域92,93から入力された情報の登録を受け付けるアイコンである。オペレータは、登録アイコン95を操作することによって、形状タイプ選択領域91、および、各入力項目領域92,93から入力した情報を、登録することができる。
描画装置1では、オペレータが、任意の形状の出射率関数を、描画処理の処理条件と対応付けて登録することができる。上述したとおり、描画装置1においては、デフォルト状態では、一群の変調単位442の出射率の分布が矩形型となるように調整されている。すなわち、空間光変調器441から出射される描画光の長幅方向に沿う光量の分布が均一な状態に調整されている。オペレータは、例えば、デフォルト状態で描画処理を行って得られた露光結果を確認し、帯状領域の境界部分に露光ムラが生じている場合は、これを緩和できるような出射率関数の形状を、処理条件と対応付けて登録することができる。出射率関数の形状の登録に係る一連の処理の流れについて、図15を参照しながら説明する。図15は、当該処理の流れを示す図である。
描画装置1において実行される基板Wに対する一連の処理の全体の流れについて、図16を参照しながら説明する。図16は、当該処理の流れを示す図である。以下に説明する一連の動作は、制御部80の制御下で行われる。
上記の実施の形態によると、出射率関数の形状タイプを、複数の形状タイプ候補の中から選択するという簡易な選択操作によって、各変調単位442の出射率が、一群の変調単位442の出射率の分布が当該選択された形状タイプの出射率関数と一致するものとなるように、調整される。これによって、描画光の長幅方向に沿う光量の分布が調整されることになる。したがって、オペレータは、境界部分の露光ムラを緩和するための調整作業を、簡易に行うことができる。
上記の実施の形態において、出射率関数の形状タイプが台形型の場合、上述したとおり、帯状領域が重なり合う部分のうち、下層部分の露光は中央部分C1を挟んで一方側の変化部分C2に配置されている変調単位442が担当し、上層部分の露光は他方側の変化部分C2に配置されている変調単位442が担当する。そこで、図18に例示されるように、受付画面9において、出射率関数の形状タイプとして台形型が選択された場合、形状表示領域94に、一方の変化部分C2(実線)に、他方の変化部分C2(破線)を重ね合わせて表示してもよい。また、この一方の変化部分C2と他方の変化部分C2とを加算した関数をさらに表示してもよい。これらの構成によると、帯状領域が重なり合う部分に与えられる光量が、直観的に把握できるので、オペレータが、各代表位置の出射率の適正値(すなわち、変化部分C2の変化の態様)を適切に決定することができる。
40 光学ユニット
400 出射率調整部
401 光源部
402 ヘッド部
441 空間光変調器
442 変調単位
80 制御部
800 形状登録部
801 受付部
802 登録部
9 受付画面
91 形状タイプ選択領域
92 階段型の入力項目領域
93 台形型の入力項目領域
94 形状表示領域
95 登録アイコン
100 調整部
W 基板
Claims (16)
- 感光材料が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画装置であって、
断面が帯状の描画光を出射しながら、前記描画光の長幅方向と直交する方向に沿って前記基板に対して相対的に移動する、光学ユニットと、
前記描画光の長幅方向に沿う光量の分布を調整する調整部と、
を備え、
前記光学ユニットが、
断面が帯状の光を出射する光源部と、
一列に配列された複数の変調単位を備え、前記光源部から出射された光を、その長幅方向を前記複数の変調単位の配列方向に沿わせるようにして前記複数の変調単位に入射させるとともに、前記複数の変調単位に当該入射した光を変調させて、前記描画光を形成する、空間光変調部と、
備え、
前記調整部が、
前記変調単位への入射光量に対する出射光量の比を出射率として、前記変調単位の配列方向における位置と前記出射率との関係を規定する出射率関数の形状タイプを、複数の形状タイプ候補の中から選択する選択操作を受け付ける、受付部と、
前記受付部が受け付けた形状タイプに応じて、前記複数の変調単位それぞれの前記出射率を調整する出射率調整部と、
を備える、描画装置。 - 請求項1に記載の描画装置であって、
前記複数の形状タイプ候補に、階段型が含まれ、
前記階段型が、
前記出射率が一定の中央部分と、前記中央部分と連なり、前記出射率が階段状に変化する変化部分とを含んで構成される、
描画装置。 - 請求項2に記載の描画装置であって、
前記受付部が、
前記階段型が選択された場合に、前記変化部分の幅の指定を受け付ける、
描画装置。 - 請求項2または3に記載の描画装置であって、
前記受付部が、
前記階段型が選択された場合に、前記変化部分の前記出射率の指定を受け付ける、
描画装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載の描画装置であって、
前記複数の形状タイプ候補に、台形型が含まれ、
前記台形型が、
前記出射率が一定の中央部分と、前記中央部分と連なり、前記出射率が傾斜状に変化する変化部分とを含んで構成される、
描画装置。 - 請求項5に記載の描画装置であって、
前記受付部が、
前記台形型が選択された場合に、前記変化部分内の1以上の代表位置のそれぞれにおける前記出射率の指定を受け付ける、
描画装置。 - 請求項1から6のいずれかに記載の描画装置であって、
前記受付部が、
前記複数の形状タイプ候補を一覧表示した受付画面を、定められた表示装置に表示させるとともに、前記受付画面を介して前記選択操作を受け付ける、
描画装置。 - 請求項1から7のいずれかに記載の描画装置であって、
前記調整部が、
前記受付部が受け付けた情報を、前記基板にパターンを描画する処理の処理条件と対応付けて登録する登録部、
をさらに備える、描画装置。 - 感光材料が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画方法であって、
a)光学ユニットから断面が帯状の描画光を出射させながら、前記光学ユニットを前記描画光の長幅方向と直交する方向に沿って前記基板に対して相対的に移動させる工程と、
b)前記描画光の長幅方向に沿う光量の分布を調整する工程と、
を備え、
前記a)工程が、
a1)光源部から断面が帯状の光を出射させる工程と、
a2)前記光源部から出射された光を、その長幅方向を、一列に配列された複数の変調単位の配列方向に沿わせるようにして前記複数の変調単位に入射させるとともに、前記複数の変調単位に当該入射した光を変調させて、前記描画光を形成させる工程と、
を備え、
前記b)工程が、
b1)前記変調単位への入射光量に対する出射光量の比を出射率として、前記変調単位の配列方向における位置と前記出射率との関係を規定する出射率関数の形状タイプを、複数の形状タイプ候補の中から選択する選択操作を受け付ける工程と、
b2)前記b1)工程で受け付けられた形状タイプに応じて、前記複数の変調単位それぞれの前記出射率を調整する工程と、
を備える、描画方法。 - 請求項9に記載の描画方法であって、
前記複数の形状タイプ候補に、階段型が含まれ、
前記階段型が、
前記出射率が一定の中央部分と、前記中央部分と連なり、前記出射率が階段状に変化する変化部分とを含んで構成される、
描画方法。 - 請求項10に記載の描画方法であって、
前記b)工程が、
前記b1)工程において前記階段型が選択された場合に、前記変化部分の幅の指定を受け付ける工程、
をさらに備える、描画方法。 - 請求項10または11に記載の描画方法であって、
前記b)工程が、
前記b1)工程において前記階段型が選択された場合に、前記変化部分の前記出射率の指定を受け付ける工程、
をさらに備える、描画方法。 - 請求項9から12のいずれかに記載の描画方法であって、
前記複数の形状タイプ候補に、台形型が含まれ、
前記台形型が、
前記出射率が一定の中央部分と、前記中央部分と連なり、前記出射率が傾斜状に変化する変化部分とを含んで構成される、
描画方法。 - 請求項13に記載の描画方法であって、
前記b)工程が、
前記b1)工程において前記台形型が選択された場合に、前記変化部分内の1以上の代表位置のそれぞれにおける前記出射率の指定を受け付ける工程、
をさらに備える、描画方法。 - 請求項9から14のいずれかに記載の描画方法であって、
前記b1)工程において、
前記複数の形状タイプ候補を一覧表示した受付画面を、定められた表示装置に表示させるとともに、前記受付画面を介して前記選択操作を受け付ける、
描画方法。 - 請求項9から15のいずれかに記載の描画方法であって、
c)前記b1)工程で受け付けられた情報を、前記基板にパターンを描画する処理の処理条件と対応付けて登録する工程、
をさらに備える、描画方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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