JP2019144367A - Exposure method - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

To improve a production yield of products by suppressing deviation in an exposure light quantity on a substrate depending on a shape of an exposure pattern and by forming a resist pattern having a desired processed shape.SOLUTION: An exposure method includes steps of: (a) preparing an original image data; (b) subjecting the original image data to an image processing filter to obtain a filtered image data; (c) dividing the original image data by the filtered image data to obtain a corrected image data; (d) subjecting the corrected image data to the image processing filter to obtain a new filtered image data; and (e) determining whether the light quantity in a region irradiated with light in the new filtered image data is constant or not. When the light quantity in the region irradiated with light does not show a desired value in the step (e), the corrected image data is replaced by the original data, the new filtered image data is replaced by the filtered image data, and then the steps (c), (d) and (e) are repeated.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は露光方法に関し、例えばDMD(Digital Micromirror Device)を用いた露光方法に好適に利用できるものである。   The present invention relates to an exposure method, and can be suitably used for an exposure method using, for example, a DMD (Digital Micromirror Device).

例えば特開2006−186364号公報(特許文献1)には、擬似逆行列形式の点広がり関数行列を、要求されたパターンを表す列ベクトルに加えることによって変換を実行するようにアレンジされたデータ操作デバイスを備えるリソグラフィ装置が記載されている。点広がり関数行列は所与の時間に放射線のサブビームの1つによって基板上に露光される各光点の点広がり関数の形状および相対位置に関する情報を含む。   For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-186364 (Patent Document 1) discloses a data operation arranged to perform transformation by adding a point spread function matrix in a pseudo inverse matrix format to a column vector representing a requested pattern. A lithographic apparatus comprising a device is described. The point spread function matrix contains information about the shape and relative position of the point spread function of each light spot exposed on the substrate by one of the radiation sub-beams at a given time.

特開2006−186364号公報JP 2006-186364 A

DMDを用いた露光方法では、マス目状に並んだマイクロミラーをONまたはOFFする(マイクロミラーの傾斜を切り替える)ことによって露光パターンを基板上(基板の表面、基板の上面)に投影している。光源から照明光学系を通ってDMDに照射された光は、ONのマイクロミラーで反射し、さらに縮小投影光学系を通って露光対象である基板上に投影される。しかし、基板上の露光量が露光パターンの形状に依存し、基板上に所望する加工形状のレジストパターンが形成できず、その結果、製品の製造歩留まりが低下するという問題があった。   In the exposure method using DMD, the exposure pattern is projected onto the substrate (the surface of the substrate, the upper surface of the substrate) by turning on or off the micromirrors arranged in a grid (switching the inclination of the micromirror). . The light irradiated from the light source to the DMD through the illumination optical system is reflected by the ON micromirror, and further projected through the reduction projection optical system onto the substrate to be exposed. However, the amount of exposure on the substrate depends on the shape of the exposure pattern, and a resist pattern having a desired processing shape cannot be formed on the substrate. As a result, there is a problem in that the production yield of the product decreases.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態による露光方法は、(a)元画像データを準備する工程、(b)元画像データに画像処理フィルタをかけて、基板の表面に投影される露光パターンに近似するフィルタ画像データを取得する工程、(c)元画像データをフィルタ画像データで割って、補正画像データを取得する工程、(d)補正画像データに画像処理フィルタをかけて、基板の表面に投影される露光パターンに近似する新たなフィルタ画像データを取得する工程を含む。さらに、(e)新たなフィルタ画像データにおいて光が当たる領域の光量が一定か否かを判断する工程を含む。(e)工程で光が当たる領域の光量が所望する値を示すときは、補正画像データを諧調グレースケールの描画データに変換する。また、(e)工程で光が当たる領域の光量が所望する値を示さないときは、補正画像データを元画像データに置き換え、新たなフィルタ画像データをフィルタ画像データに置き換えて、さらに、(e)工程で光が当たる領域の光量が所望の値を示すまで、(c)工程、(d)工程及び(e)工程を繰り返す。   In an exposure method according to an embodiment, (a) a step of preparing original image data, (b) an image processing filter is applied to the original image data, and filter image data that approximates an exposure pattern projected on the surface of the substrate is obtained. (C) a process of acquiring corrected image data by dividing the original image data by the filter image data, and (d) applying an image processing filter to the corrected image data to form an exposure pattern projected on the surface of the substrate. A step of acquiring new filter image data to be approximated. Further, (e) includes a step of determining whether or not the amount of light in the region that is irradiated with light in the new filter image data is constant. In step (e), when the amount of light in the region that is exposed to light indicates a desired value, the corrected image data is converted into gradation grayscale drawing data. Further, when the amount of light in the region where the light hits does not indicate a desired value in the step (e), the corrected image data is replaced with the original image data, the new filter image data is replaced with the filter image data, and (e Step (c), Step (d) and Step (e) are repeated until the amount of light in the region where the light hits shows a desired value.

一実施の形態によれば、露光パターンの形状に依存した基板上の露光量の偏りを抑制して、基板上に所望する加工形状のレジストパターンを形成することができる。その結果、製品の製造歩留まりを向上させることができる。   According to one embodiment, it is possible to form a resist pattern having a desired processed shape on a substrate while suppressing the bias of the exposure amount on the substrate depending on the shape of the exposure pattern. As a result, the production yield of products can be improved.

一実施の形態による露光装置の概略構成図である。1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus according to an embodiment. 一実施の形態による補正画像データの作成方法を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the production method of the correction image data by one embodiment. 一実施の形態による1画素の点広がり関数の光量分布図である。It is a light quantity distribution figure of the point spread function of 1 pixel by one embodiment. 一実施の形態による1画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量をグラフで示す光量分布図である。FIG. 6 is a light amount distribution diagram in which a light spreading region of one pixel according to an embodiment is divided into a plurality of portions, and the light amounts of the respective divided portions are shown in a graph. 一実施の形態による1画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量を数値で示す光量分布図である。FIG. 4 is a light amount distribution diagram in which a light spreading area of one pixel according to an embodiment is divided into a plurality of portions, and the amount of light at each of the divided portions is indicated by a numerical value. (a)は一実施の形態による元画像データを示す平面図であり、(b)は同図(a)のA−A´線における光量を示す光量分布図である。(A) is a top view which shows the original image data by one Embodiment, (b) is a light quantity distribution figure which shows the light quantity in the AA 'line of the same figure (a). (a)は一実施の形態による元画像データに画像処理フィルタをかけたフィルタ画像データを示す平面図であり、(b)は同図(a)のA−A´線における光量を示す光量分布図である。(A) is a top view which shows the filter image data which applied the image processing filter to the original image data by one Embodiment, (b) is light quantity distribution which shows the light quantity in the AA 'line of the same figure (a). FIG. 一実施の形態による画像データの補正計算方法を説明する図である。It is a figure explaining the correction calculation method of image data by one embodiment. (a)は一実施の形態による補正画像データを示す平面図であり、(b)は同図(a)のA−A´線における光量を示す光量分布図である。(A) is a top view which shows the correction image data by one Embodiment, (b) is a light quantity distribution figure which shows the light quantity in the AA 'line of the same figure (a). (a)は一実施の形態による補正画像データに画像処理フィルタをかけた新たなフィルタ画像データを示す平面図であり、(b)は同図(a)のA−A´線における光量を示す光量分布図である。(A) is a top view which shows the new filter image data which applied the image processing filter to the correction image data by one Embodiment, (b) shows the light quantity in the AA 'line of the same figure (a). It is a light quantity distribution diagram. (a)は一実施の形態による元画像データの補正計算を4回繰り返した後の補正画像データを示す平面図であり、(b)は同図(a)のA−A´線における光量を示す光量分布図である。(A) is a top view which shows the correction image data after repeating correction | amendment calculation of the original image data by one Embodiment 4 times, (b) is the light quantity in the AA 'line of the same figure (a). FIG. (a)は一実施の形態による元画像データの補正計算を4回繰り返した後の補正画像データに画像処理フィルタをかけた新たなフィルタ画像データを示す平面図であり、(b)は同図(a)のA−A´線における光量を示す光量分布図である。(A) is a top view which shows the new filter image data which applied the image processing filter to the correction image data after repeating the correction calculation of the original image data by one Embodiment 4 times, (b) is the figure It is a light quantity distribution diagram which shows the light quantity in the AA 'line of (a). (a)は元画像データを用いた露光により基板上に形成されたレジストパターンの平面図であり、(b)は元画像データの補正計算を4回繰り返した後の補正画像データを用いた露光により基板上に形成されたレジストパターンの平面図である。(A) is a plan view of a resist pattern formed on a substrate by exposure using original image data, and (b) is an exposure using corrected image data after repeating correction calculation of the original image data four times. It is a top view of the resist pattern formed on the board | substrate by FIG.

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、複数の類似の部材(部位)が存在する場合には、総称の符号に記号を追加し個別または特定の部位を示す場合がある。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same or related reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted. In addition, when there are a plurality of similar members (parts), a symbol may be added to the generic symbol to indicate an individual or specific part. In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。   In the drawings used in the embodiments, hatching may be omitted even in a cross-sectional view so as to make the drawings easy to see. Further, even a plan view may be hatched to make the drawing easy to see.

また、断面図および平面図において、各部位の大きさは実デバイスと対応するものではなく、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。また、断面図と平面図が対応する場合においても、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。   In the cross-sectional view and the plan view, the size of each part does not correspond to the actual device, and a specific part may be displayed relatively large for easy understanding of the drawing. Even when the cross-sectional view and the plan view correspond to each other, a specific part may be displayed relatively large in order to make the drawing easy to understand.

(解決すべき課題)
DMDを用いた露光方法では、マス目状に並んだマイクロミラーをONまたはOFFすることによって露光パターンを基板上に投影している。光源から照明光学系を通ってDVDに照射された光は、ONのマイクロミラーで反射し、さらに縮小投影光学系を通って露光対象である基板上に投影される。縮小投影光学系では、DMDを構成する、例えば一辺が10.8μmの四角形のマイクロミラーで反射された光を、基板上において一辺が0.5μmの四角形の光点に縮小している。
(task to solve)
In an exposure method using DMD, an exposure pattern is projected onto a substrate by turning on or off micromirrors arranged in a grid. The light emitted from the light source through the illumination optical system to the DVD is reflected by the ON micromirror, and further projected through the reduction projection optical system onto the substrate to be exposed. In the reduction projection optical system, light reflected by, for example, a square micromirror having a side of 10.8 μm constituting the DMD is reduced to a square light spot having a side of 0.5 μm on the substrate.

しかし、縮小投影光学系を通って、基板上に一辺が0.5μmの四角形の光点を縮小投影した場合、点広がり関数(点像分布関数)と呼ばれる分布によって、一辺が0.5μmの四角形の周囲まで光が広がる。このため、1枚のマイクロミラーがONの時、その周囲のマイクロミラーがOFFの場合とONの場合とで、その1枚のマイクロミラーで反射して基板上に入射する光の量が変化する。   However, when a rectangular light spot having a side of 0.5 μm is projected on the substrate through the reduction projection optical system, a square having a side of 0.5 μm due to a distribution called a point spread function (point spread function). The light spreads around. For this reason, when one micromirror is ON, the amount of light reflected by the one micromirror and incident on the substrate changes depending on whether the surrounding micromirror is OFF or ON. .

例えば1枚のマイクロミラーがONで、その周囲のマイクロミラーの全部がOFFの場合は、上記1枚のマイクロミラーで反射した光が投影される基板上の投影面には周囲から光は入ってこない。しかし、1枚のマイクロミラーがONで、その周囲のマイクロミラーの一部または全部がONの場合は、上記1枚のマイクロミラーで反射した光が投影される基板上の投影面には周囲から光が入ってきて光の量が増加する。   For example, when one micromirror is ON and all the surrounding micromirrors are OFF, light enters from the surroundings on the projection surface on which the light reflected by the one micromirror is projected. Not come. However, when one micromirror is ON and some or all of the surrounding micromirrors are ON, the projection surface on the substrate on which the light reflected by the one micromirror is projected is from the periphery. Light enters and the amount of light increases.

すなわち、基板上の露光量が露光パターンの形状に依存して偏り、基板上に所望する加工形状のレジストパターンが形成できない。具体的には、周囲にマイクロミラーがONの画素が少ない露光パターン、例えば細い露光パターンまたは露光パターンの角部では露光量が不足し、周囲にマイクロミラーがONの画素が多い露光パターン、例えば太いパターンでは露光量が過度になる。その結果、製品の製造歩留まりが低下するという問題があった。   That is, the exposure amount on the substrate is biased depending on the shape of the exposure pattern, and a resist pattern having a desired processed shape cannot be formed on the substrate. Specifically, an exposure pattern with a small number of pixels with micromirrors ON, for example, a thin exposure pattern, or an exposure pattern with a large number of pixels with micromirrors ON, for example, a thin exposure pattern or a corner portion of the exposure pattern. In the pattern, the exposure amount becomes excessive. As a result, there is a problem that the production yield of the product is lowered.

(実施の形態)
《露光装置》
本実施の形態による露光装置について図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態による露光装置の概略構成図を示す。
(Embodiment)
《Exposure device》
An exposure apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a schematic block diagram of an exposure apparatus according to the present embodiment.

図1に示すように、露光装置10は、露光時に基板20の表面に露光パターンを投影する露光用光学系30と、基板20の表面の合焦点位置(焦点が合う位置)を検出するオートフォーカス用光学系40と、を備えている。オートフォーカス用光学系40のうち、基板20の表面にフォーカス用パターンを投影する光学系は、露光用光学系30と共通の構成となっている。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 10 includes an exposure optical system 30 that projects an exposure pattern on the surface of the substrate 20 during exposure, and an autofocus that detects a focused position (a focused position) on the surface of the substrate 20. Optical system 40. Of the autofocus optical system 40, an optical system that projects a focus pattern onto the surface of the substrate 20 has a configuration common to the exposure optical system 30.

露光用光学系30は、ステージ50上に載置された基板20の表面に露光パターンを投影するものである。露光用光学系30は、露光用光源31、コリメータレンズ32、ミラー33a,33b,33c、空間光変調手段であるDMD34、リレーレンズ35および対物レンズ36などから構成される。   The exposure optical system 30 projects an exposure pattern onto the surface of the substrate 20 placed on the stage 50. The exposure optical system 30 includes an exposure light source 31, a collimator lens 32, mirrors 33a, 33b, and 33c, a DMD 34 that is a spatial light modulator, a relay lens 35, an objective lens 36, and the like.

露光用光源31から出力した感光用の光(青色光または紫外光などの短波長光)は、コリメータレンズ32およびミラー33a,33bを介してDMD34に入射し、DMD34で反射した光がミラー33c、リレーレンズ35および対物レンズ36を介して基板20の表面に入射する。このように、本実施の形態による露光装置10は、マスクレス露光装置である。   Photosensitive light (short wavelength light such as blue light or ultraviolet light) output from the exposure light source 31 is incident on the DMD 34 via the collimator lens 32 and the mirrors 33a and 33b, and the light reflected by the DMD 34 is mirror 33c. The light enters the surface of the substrate 20 through the relay lens 35 and the objective lens 36. Thus, the exposure apparatus 10 according to the present embodiment is a maskless exposure apparatus.

露光用光源31は、例えば405nmを主波長とするLED(Light Emitting Diode)などから構成される。   The exposure light source 31 is composed of, for example, an LED (Light Emitting Diode) having a main wavelength of 405 nm.

コリメータレンズ32は、露光用光源31から出力した光を平行光に整形し、ミラー33a,33bは、コリメータレンズ32を透過した光をDMD34に入射させる。   The collimator lens 32 shapes the light output from the exposure light source 31 into parallel light, and the mirrors 33 a and 33 b cause the light transmitted through the collimator lens 32 to enter the DMD 34.

DMD34は、半導体素子上に微細なマイクロミラー(「ミラーエレメント」とも言う)をマス目状(格子状)に敷き詰めて、1枚のパネルとして構成したものであり、それぞれのマイクロミラーが独立して傾斜角度を変えることにより、露光用光源31から出力した光の投射をONまたはOFFすることができる。また、DMD34にはコントローラー(図示は省略)が電気的に接続されており、DMD34における所定位置のマイクロミラーが光を反射する。これにより、DMD34は、基板20の表面に投影される所望の形状の露光パターンを形成する。   The DMD 34 is configured as a single panel in which fine micromirrors (also referred to as “mirror elements”) are spread on a semiconductor element in a grid pattern (lattice pattern), and each micromirror is independent of each other. By changing the tilt angle, the projection of the light output from the exposure light source 31 can be turned on or off. A controller (not shown) is electrically connected to the DMD 34, and a micromirror at a predetermined position in the DMD 34 reflects light. Thereby, the DMD 34 forms an exposure pattern having a desired shape projected onto the surface of the substrate 20.

ミラー33cは、DMD34で反射した光をリレーレンズ35に入射させ、リレーレンズ35は、DMD34で形成された露光パターンを倍率補正する。例えばDMD34で形成された露光パターンを投影する場合、DMD34のマイクロミラーは、一辺が10.8μmの四角形であり、対物レンズ36によって、例えば1/20の大きさに縮小投影されると、基板20の表面では一辺が0.54μmの四角形の露光パターンとなる。しかし、これをリレーレンズ35で倍率補正することにより、一辺が0.5μmの四角形の露光パターンを基板20の表面に縮小投影することができる。   The mirror 33 c causes the light reflected by the DMD 34 to enter the relay lens 35, and the relay lens 35 corrects the magnification of the exposure pattern formed by the DMD 34. For example, when projecting an exposure pattern formed by the DMD 34, the micromirror of the DMD 34 is a quadrangle having a side of 10.8 μm, and when the projection is reduced to a size of 1/20, for example, by the objective lens 36, the substrate 20. On the surface, a square exposure pattern with a side of 0.54 μm is formed. However, by correcting the magnification with the relay lens 35, a square exposure pattern with a side of 0.5 μm can be reduced and projected onto the surface of the substrate 20.

本実施の形態では、1つのマイクロミラーに対応し、基板20の表面に投影される一辺が0.5μmの四角形の露光パターンを1画素とするが、これに限定されないことは言うまでもない。   In the present embodiment, a square exposure pattern corresponding to one micromirror and projected on the surface of the substrate 20 and having a side of 0.5 μm is defined as one pixel, but it is needless to say that the present invention is not limited to this.

対物レンズ36は、リレーレンズ35を透過した光を基板20の表面に集光する。   The objective lens 36 condenses the light transmitted through the relay lens 35 on the surface of the substrate 20.

オートフォーカス用光学系40は、ステージ50上に載置された基板20の表面にフォーカス用パターンを投影し、また、基板20の表面で反射した光を受光するものである。オートフォーカス用光学系40は、フォーカス用光源41、コリメータレンズ42、ハーフミラー43、ミラー33a,33b,33c、DMD34、リレーレンズ35、対物レンズ36、ハーフミラー44、結像レンズ45およびCCD(Charge Coupled Device)46などから構成される。このうち、ミラー33a,33b,33c、DMD34、リレーレンズ35および対物レンズ36は、露光用光学系30とオートフォーカス用光学系40において共通に用いられる構成となっている。   The autofocus optical system 40 projects a focus pattern onto the surface of the substrate 20 placed on the stage 50 and receives light reflected from the surface of the substrate 20. The autofocus optical system 40 includes a focus light source 41, a collimator lens 42, a half mirror 43, mirrors 33a, 33b, and 33c, a DMD 34, a relay lens 35, an objective lens 36, a half mirror 44, an imaging lens 45, and a CCD (Charge). Coupled Device) 46 and the like. Among these, the mirrors 33 a, 33 b, 33 c, DMD 34, relay lens 35, and objective lens 36 are configured to be used in common in the exposure optical system 30 and the autofocus optical system 40.

フォーカス用光源41から出力した光(赤外線などの長波長光)は、コリメータレンズ42、ハーフミラー43およびミラー33a,33bを介してDMD34に入射し、DMD34で反射した光がミラー33c、リレーレンズ35および対物レンズ36を介して基板20の表面に入射する。さらに、基板20の表面で反射した光は、対物レンズ36、ハーフミラー44および結像レンズ45を介してCCD46に結像する。   Light (long wavelength light such as infrared rays) output from the focus light source 41 is incident on the DMD 34 via the collimator lens 42, the half mirror 43 and the mirrors 33a and 33b, and the light reflected by the DMD 34 is the mirror 33c and the relay lens 35. Then, the light enters the surface of the substrate 20 through the objective lens 36. Further, the light reflected by the surface of the substrate 20 forms an image on the CCD 46 via the objective lens 36, the half mirror 44 and the imaging lens 45.

フォーカス用光源41は、例えば赤色発光ダイオードなどから構成される。   The focus light source 41 is composed of, for example, a red light emitting diode.

コリメータレンズ42は、フォーカス用光源41から出力した光を平行光に整形し、ハーフミラー43は、コリメータレンズ42を透過した光の光軸を露光用光源31の光軸と同軸としてミラー33a,33bに入射させる。   The collimator lens 42 shapes the light output from the focus light source 41 into parallel light, and the half mirror 43 has mirrors 33a and 33b with the optical axis of the light transmitted through the collimator lens 42 being coaxial with the optical axis of the exposure light source 31. To enter.

フォーカス用光学系40を構成するDMD34は、基板20の表面に投影される所望の形状のフォーカス用パターン、例えばストライプパターンを形成する。   The DMD 34 constituting the focusing optical system 40 forms a focusing pattern, for example, a stripe pattern, of a desired shape projected onto the surface of the substrate 20.

対物レンズ36は、基板20の表面で反射した光をフォーカス用の光としてCCD46の結像面に結像させる結像光学系を兼ねており、基板20の表面で反射した光は、再び対物レンズ36を透過してハーフミラー44に入射する。   The objective lens 36 also serves as an imaging optical system that focuses light reflected from the surface of the substrate 20 on the imaging surface of the CCD 46 as focusing light. The light reflected from the surface of the substrate 20 is again the objective lens. 36 passes through and enters the half mirror 44.

対物レンズ36から入射した光はハーフミラー44で反射し、結像レンズ45に入射する。CCD46は、結像レンズ45を透過した光を受光して電気信号に変換する光電変換素子であり、撮像手段としても機能する。   The light incident from the objective lens 36 is reflected by the half mirror 44 and enters the imaging lens 45. The CCD 46 is a photoelectric conversion element that receives the light transmitted through the imaging lens 45 and converts it into an electrical signal, and also functions as an imaging unit.

《露光方法》
本実施の形態による露光方法について図1を用いて説明する。
<Exposure method>
An exposure method according to this embodiment will be described with reference to FIG.

図1に示すように、まず、基板20をステージ50上に載置する。   As shown in FIG. 1, first, the substrate 20 is placed on the stage 50.

次に、DMD34から基板20の表面の所定の位置に露光パターンが投射されるように基板20を移動させる。   Next, the substrate 20 is moved so that the exposure pattern is projected from the DMD 34 to a predetermined position on the surface of the substrate 20.

次に、フォーカス用光学系40を用いてオートフォーカス処理を行う。まず、フォーカス用光源41からフォーカス用の光(長波長光)が出力すると、この出力光はコリメータレンズ42により平行光に整形され、ハーフミラー43で露光用光源31の出力光の光軸と同軸とされて、ミラー33a,33bで反射してDMD34に入射する。   Next, autofocus processing is performed using the focusing optical system 40. First, when focus light (long wavelength light) is output from the focus light source 41, the output light is shaped into parallel light by the collimator lens 42, and is coaxial with the optical axis of the output light of the exposure light source 31 by the half mirror 43. Then, the light is reflected by the mirrors 33a and 33b and enters the DMD 34.

続いて、DMD34のマイクロミラーでフォーカス用パターンが反射されると、フォーカス用パターンはミラー33cで反射され、リレーレンズ35により倍率補正されて、対物レンズ36から基板20の表面に投影される。   Subsequently, when the focus pattern is reflected by the micromirror of the DMD 34, the focus pattern is reflected by the mirror 33 c, corrected for magnification by the relay lens 35, and projected from the objective lens 36 onto the surface of the substrate 20.

続いて、基板20の表面にフォーカス用パターンが投影されると、基板20の反射光は再び対物レンズ36を透過してハーフミラー44に入射する。続いて、この反射光はハーフミラー44によって結像レンズ45に入射する。   Subsequently, when the focus pattern is projected onto the surface of the substrate 20, the reflected light of the substrate 20 is again transmitted through the objective lens 36 and enters the half mirror 44. Subsequently, the reflected light is incident on the imaging lens 45 by the half mirror 44.

続いて、結像レンズ45を透過した光はCCD46で受光され、CCD46で受光した
フォーカス用パターンについて解析を行うことにより、基板20の合焦位置を決定する。その後、制御部(図示は省略)からの指示信号により、基板20を合焦位置に移動させる。
Subsequently, the light transmitted through the imaging lens 45 is received by the CCD 46, and the focusing position of the substrate 20 is determined by analyzing the focusing pattern received by the CCD 46. Thereafter, the substrate 20 is moved to the in-focus position by an instruction signal from a control unit (not shown).

次に、露光用光学系30を用いて露光処理を行う。まず、露光用光源31から露光用の光(短波長光)が出力すると、この出力光はコリメータレンズ32により平行光に整形され、ハーフミラー43を透過した後、ミラー33a,33bで反射してDMD34に入射する。   Next, an exposure process is performed using the exposure optical system 30. First, when exposure light (short wavelength light) is output from the exposure light source 31, the output light is shaped into parallel light by the collimator lens 32, passes through the half mirror 43, and then is reflected by the mirrors 33a and 33b. Incident on DMD 34.

続いて、DMD34のマイクロミラーで露光パターンが反射されると、露光パターンはミラー33cで反射され、リレーレンズ35により倍率補正されて、対物レンズ36から基板20の表面に投影される。これにより、基板20の表面に所望の形状の露光パターンが投影される。このように、本実施の形態では、上記オートフォーカス処理および上記露光処理を繰り返すことによって、基板20の表面に塗布されたレジストに所望の露光パターンを感光させることができる。   Subsequently, when the exposure pattern is reflected by the micromirror of the DMD 34, the exposure pattern is reflected by the mirror 33c, corrected for magnification by the relay lens 35, and projected from the objective lens 36 onto the surface of the substrate 20. Thereby, an exposure pattern having a desired shape is projected onto the surface of the substrate 20. Thus, in the present embodiment, a desired exposure pattern can be exposed to the resist applied on the surface of the substrate 20 by repeating the autofocus process and the exposure process.

本実施の形態による露光方法は、基板20上の露光量の偏りを低減するために露光パターンの形状に合わせて、1画素ごとに基板20上の露光量を調整することに特徴がある。すなわち、元画像データは1画素ごとにONまたはOFFの2値データであるが、この元画像データを、例えば8ビットの輝度諧調を持つ補正画像データに変換する。そして、露光パターンの形状に合わせて1画素ごとの輝度を調整する。例えば細い露光パターンのように周囲にONの画素が少ない画素は明るく、太い露光パターンのように周囲にONの画素が多い画素は暗くする。そして、補正画像データの輝度に従って露光することにより、露光パターンの形状に依存した基板上の露光量の偏りを抑える。   The exposure method according to the present embodiment is characterized in that the exposure amount on the substrate 20 is adjusted for each pixel in accordance with the shape of the exposure pattern in order to reduce the bias of the exposure amount on the substrate 20. That is, the original image data is binary data that is ON or OFF for each pixel, but the original image data is converted into corrected image data having, for example, an 8-bit luminance gradation. And the brightness | luminance for every pixel is adjusted according to the shape of an exposure pattern. For example, a pixel with few ON pixels in the surrounding area such as a thin exposure pattern is bright, and a pixel having many ON pixels in the surrounding area such as a thick exposure pattern is darkened. Then, by performing exposure according to the brightness of the corrected image data, the bias of the exposure amount on the substrate depending on the shape of the exposure pattern is suppressed.

以下に、本実施の形態による補正画像データの作成方法を図2〜図12を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, a method of creating corrected image data according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

図2は、補正画像データの作成方法を説明するフロー図である。図3は、理論式から求めた1画素の点広がり関数の光量分布図である。図4は、1画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量をグラフで示す光量分布図である。図5は、1画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量を数値で示す光量分布図である。   FIG. 2 is a flowchart for explaining a method of creating corrected image data. FIG. 3 is a light amount distribution diagram of a point spread function of one pixel obtained from a theoretical formula. FIG. 4 is a light amount distribution diagram in which the light spreading region of one pixel is divided into a plurality of portions, and the amount of light at each of the divided portions is shown in a graph. FIG. 5 is a light amount distribution diagram in which the light spreading region of one pixel is divided into a plurality of portions, and the amount of light at each of the divided portions is indicated by a numerical value.

図6(a)および(b)はそれぞれ、元画像データを示す平面図および光量分布図である。図7(a)および(b)はそれぞれ、元画像データに画像処理フィルタをかけたフィルタ画像データを示す平面図および光量分布図である。図8は、画像データの補正計算方法を説明する図である。図9(a)および(b)はそれぞれ、補正画像データを示す平面図および光量分布図である。図10(a)および(b)はそれぞれ、補正画像データに画像処理フィルタをかけた新たなフィルタ画像データを示す平面図および光量分布図である。図11(a)および(b)はそれぞれ、元画像データの補正計算を4回繰り返した後の補正画像データを示す平面図および光量分布図である。図12(a)および(b)はそれぞれ、元画像データの補正計算を4回繰り返した後の補正画像データに画像処理フィルタをかけた新たなフィルタ画像データを示す平面図および光量分布図である。   FIGS. 6A and 6B are a plan view and a light amount distribution diagram showing the original image data, respectively. FIGS. 7A and 7B are a plan view and a light amount distribution diagram showing filter image data obtained by applying an image processing filter to original image data, respectively. FIG. 8 is a diagram for explaining a correction calculation method for image data. FIGS. 9A and 9B are a plan view and a light amount distribution diagram showing the corrected image data, respectively. FIGS. 10A and 10B are a plan view and a light amount distribution diagram showing new filter image data obtained by applying an image processing filter to the corrected image data, respectively. FIGS. 11A and 11B are a plan view and a light amount distribution diagram showing corrected image data after the correction calculation of the original image data is repeated four times, respectively. 12A and 12B are a plan view and a light amount distribution diagram, respectively, showing new filter image data obtained by applying an image processing filter to corrected image data after the correction calculation of the original image data is repeated four times. .

<ステップ1(図2に示す工程P1)>
図3に示すように、1画素の光の広がりを理論式から求める。
<Step 1 (Process P1 shown in FIG. 2)>
As shown in FIG. 3, the spread of light of one pixel is obtained from a theoretical formula.

図3には、一辺が0.5μmの四角形からなる1画素の光量を1とした場合の点広がり関数の光量分布を示している。具体的には、X方向が5μm、X方向に直交するY方向が5μmの領域(以下、光の広がり領域という)において、その領域の中心に位置し、一辺が0.5μmの四角形からなる1画素の光量を1として正規化(最大値が1、最小値が0として正規化)した場合の点広がり関数の光量分布を示している。本実施の形態では、1画素は、DMDを構成する1つのマイクロミラーに対応する。   FIG. 3 shows a light amount distribution of a point spread function when the light amount of one pixel composed of a square having a side of 0.5 μm is 1. Specifically, in a region where the X direction is 5 μm and the Y direction orthogonal to the X direction is 5 μm (hereinafter referred to as a light spreading region), the region is located at the center of the region, and is formed of a square having a side of 0.5 μm. A light amount distribution of a point spread function when normalized with the light amount of the pixel as 1 (normalized with a maximum value of 1 and a minimum value of 0) is shown. In the present embodiment, one pixel corresponds to one micromirror constituting the DMD.

<ステップ2(図2に示す工程P2)>
図4および図5に示すように、1画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量を求めて、画像処理フィルタを作成する。
<Step 2 (Process P2 shown in FIG. 2)>
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, an image processing filter is created by dividing the light spreading area of one pixel into a plurality of parts and obtaining the amount of light at each part.

白黒画像データ(後述する元画像データまたは補正画像データに該当)にこの画像処理フィルタをかける(「たたみこみ演算を行う」とも言う)ことにより、ワーク面(基板の表面)に照射される光量をシミュレーションすることができる。   By applying this image processing filter to black-and-white image data (corresponding to original image data or corrected image data described later) (also called “convolution operation”), the amount of light irradiated on the work surface (substrate surface) is simulated. can do.

例えば一辺が5μmの四角形からなる光の広がり領域をX方向に9つに区切りY方向に9つに区切って、一辺が0.5μmの四角形からなり、マス目状に配置する81の区切り部分を設ける。光の広がり領域の中心に、一辺が0.5μmの四角形からなり、光量を1とする1画素が配置されている。そして、それぞれの区切り部分における光量を求めて、この光の広がり領域の光量分布から画像処理フィルタを作成する。   For example, a light spreading area consisting of a square with a side of 5 μm is divided into nine in the X direction and divided into nine in the Y direction, and 81 divided parts are formed in a square of 0.5 μm on a side and arranged in a grid. Provide. In the center of the light spreading region, one pixel having a side of 0.5 μm and a light amount of 1 is arranged. Then, the amount of light at each segment is obtained, and an image processing filter is created from the amount of light distribution in the light spreading region.

<ステップ3(図2に示す工程P3)>
図6(a)および(b)に示すように、元画像データODを準備する。
<Step 3 (Process P3 shown in FIG. 2)>
As shown in FIGS. 6A and 6B, original image data OD is prepared.

本実施の形態では、一例として0.5μmのライン&スペースの元画像データODを用いる。元画像データODでは、光量の最大値が1と光量の最小値が0の2値データで表されている。   In the present embodiment, as an example, original image data OD having a line and space of 0.5 μm is used. The original image data OD is represented by binary data in which the maximum value of light quantity is 1 and the minimum value of light quantity is 0.

<ステップ4(図2に示す工程P4)>
図7(a)および(b)に示すように、元画像データODに対してフィルタ画像処理を行い、フィルタ画像データFDnを取得する。
<Step 4 (Process P4 shown in FIG. 2)>
As shown in FIGS. 7A and 7B, the filter image processing is performed on the original image data OD to obtain the filter image data FDn.

元画像データODに画像処理フィルタをかけることにより、基板の表面に投影される画像(露光パターン)に近似するフィルタ画像データFDnを取得することができる。   By applying an image processing filter to the original image data OD, filter image data FDn that approximates an image (exposure pattern) projected on the surface of the substrate can be acquired.

しかし、元画像データODに対してフィルタ画像処理を行ったフィルタ画像データFDnでは、光が当たる領域の光量が一定ではない。すなわち、元画像データODを用いた露光では、ライン&スペースの端部では、ライン&スペースの中央部に比べて光量が増加または減少しており、基板の表面の露光量がライン&スペースのパターン形状またはパターン位置に依存して偏ることが分かる。   However, in the filter image data FDn obtained by performing the filter image processing on the original image data OD, the amount of light in the area where the light hits is not constant. That is, in the exposure using the original image data OD, the light amount is increased or decreased at the end of the line & space compared to the center of the line & space, and the exposure amount on the surface of the substrate is the line & space pattern. It can be seen that it is biased depending on the shape or pattern position.

そこで、フィルタ画像データFDnにおいて光が当たる領域の光量が一定となるように、元画像データODを補正する。具体的には、以下の<ステップ5>から<ステップ10>に説明するように、元画像データODを補正し、補正した元画像データODに対してフィルタ画像処理を行い、補正した元画像データODの新たなフィルタ画像データを取得する。そして、新たなフィルタ画像データにおいて光が当たる領域の光量が一定となるまで、元画像データODの補正を繰り返す。   Therefore, the original image data OD is corrected so that the amount of light in the area where the light hits in the filter image data FDn is constant. Specifically, as described in the following <Step 5> to <Step 10>, the original image data OD is corrected, the filter image processing is performed on the corrected original image data OD, and the corrected original image data New filter image data of OD is acquired. Then, the correction of the original image data OD is repeated until the amount of light in the area where the light hits in the new filter image data becomes constant.

<ステップ5(図2に示す工程P5)>
図8並びに図9(a)および(b)に示すように、元画像データODをフィルタ画像データFDnで割って、元画像データODを補正した補正画像データCD(=OD/FDn)を取得する。
<Step 5 (Process P5 shown in FIG. 2)>
As shown in FIGS. 8 and 9A and 9B, the original image data OD is divided by the filter image data FDn to obtain corrected image data CD (= OD / FDn) obtained by correcting the original image data OD. .

すなわち、全ての画素について、元画像データODでの位置とフィルタ画像データFDnでの位置が同じ画素の光量を用いて計算することによって、補正画像データCDを取得する。元画像データODは、2値データで表されていたが、補正画像データCDは、複数ビットの輝度諧調、例えば16ビットの輝度諧調で表される。   That is, for all the pixels, the corrected image data CD is obtained by calculating using the light quantity of the pixels whose positions in the original image data OD and the positions in the filter image data FDn are the same. The original image data OD is represented by binary data, but the corrected image data CD is represented by a multi-bit luminance gradation, for example, a 16-bit luminance gradation.

<ステップ6(図2に示す工程P6)>
図10(a)および(b)に示すように、元画像データODを補正した補正画像データCDに対してフィルタ画像処理を行い、新たなフィルタ画像データFD(n+1)を取得する。
<Step 6 (Process P6 shown in FIG. 2)>
As shown in FIGS. 10A and 10B, the filter image processing is performed on the corrected image data CD obtained by correcting the original image data OD to obtain new filter image data FD (n + 1).

補正画像データCDに画像処理フィルタをかけることにより、基板の表面に投影される画像(露光パターン)に近似する新たなフィルタ画像データFD(n+1)を取得することができる。   By applying an image processing filter to the corrected image data CD, new filter image data FD (n + 1) that approximates an image (exposure pattern) projected on the surface of the substrate can be acquired.

補正画像データCDに対してフィルタ画像処理を行った新たなフィルタ画像データFD(n+1)では、光が当たる領域の光量が、前述の図7(a)および(b)に示したフィルタ画像データFDnよりも一定の値に近づく。   In the new filter image data FD (n + 1) obtained by performing the filter image processing on the corrected image data CD, the amount of light in the area where the light hits is the filter image data FDn shown in FIGS. 7A and 7B. Closer to a certain value.

<ステップ7(図2に示す工程P7)>
補正画像データCDに対してフィルタ画像処理を行った新たなフィルタ画像データFD(n+1)において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たすか満たさないかを判断する。
<Step 7 (Step P7 shown in FIG. 2)>
In the new filter image data FD (n + 1) obtained by performing the filter image processing on the corrected image data CD, it is determined whether or not the amount of light in the area where the light hits satisfies a desired constant value.

新たなフィルタ画像データFD(n+1)において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たさない場合は、<ステップ8>から<ステップ9>へ進み、新たなフィルタ画像データFD(n+1)において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たす場合は、<ステップ10>へ進む。   In the new filter image data FD (n + 1), when the amount of light in the area where the light hits does not satisfy a desired value, the process proceeds from <Step 8> to <Step 9>, and the new filter image data FD (n + 1) When the amount of light in the area where the light hits satisfies a desired constant value, the process proceeds to <Step 10>.

<ステップ8(図2に示す工程8)>
前述の図10(a)および(b)に示した新たなフィルタ画像データFD(n+1)では、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たしていないと判断して、補正画像データCDをさらに補正する。
<Step 8 (Step 8 shown in FIG. 2)>
In the new filter image data FD (n + 1) shown in FIGS. 10A and 10B described above, it is determined that the amount of light in the area where the light hits does not satisfy a desired constant value, and the corrected image data CD Is further corrected.

そこで、補正画像データCDを元画像データODに置き換え、新たなフィルタ画像データFD(n+1)をフィルタ画像データFDnに置き換える。   Therefore, the corrected image data CD is replaced with the original image data OD, and the new filter image data FD (n + 1) is replaced with the filter image data FDn.

<ステップ9(図2に示す工程P5,P6,P7>
元画像データODに置き換えた補正画像データCDおよびフィルタ画像データFDnに置き換えた新たなフィルタ画像データFD(n+1)を用いて、前述の<ステップ5>、前述の<ステップ6>および前述の<ステップ7>を繰り返す。
<Step 9 (Steps P5, P6, P7 shown in FIG. 2)
Using the corrected image data CD replaced with the original image data OD and the new filter image data FD (n + 1) replaced with the filter image data FDn, the above-mentioned <Step 5>, the above-mentioned <Step 6>, and the above-mentioned <Step Repeat 7>.

まず、前述の<ステップ5>で説明したと同様にして、元画像データOD(元画像データODに置き換えた補正画像データCD)をフィルタ画像データFDn(フィルタ画像データFDnに置き換えた新たなフィルタ画像データFD(n+1))で割って、再度、補正画像データCD(=OD/FDn)を取得する。   First, in the same manner as described in <Step 5> above, a new filter image obtained by replacing the original image data OD (corrected image data CD replaced with the original image data OD) with the filter image data FDn (filter image data FDn). Divided by the data FD (n + 1)), the corrected image data CD (= OD / FDn) is obtained again.

続いて、前述の<ステップ6>で説明したと同様にして、補正画像データCDに対してフィルタ画像処理を行い、新たなフィルタ画像データFD(n+1)を取得する。   Subsequently, in the same manner as described in <Step 6> above, the filter image processing is performed on the corrected image data CD to obtain new filter image data FD (n + 1).

続いて、前述の<ステップ7>で説明したと同様にして、新たなフィルタ画像データFD(n+1)において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たすか満たさないかを判断する。   Subsequently, in the same manner as described in <Step 7> above, in the new filter image data FD (n + 1), it is determined whether or not the amount of light in the area to which the light hits satisfies a desired constant value.

そして、新たなフィルタ画像データFD(n+1)において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たさない場合は、補正画像データCDをさらに補正する。すなわち、前述の<ステップ8>で説明したと同様にして、補正画像データCDを元画像データODに置き換え、新たなフィルタ画像データFD(n+1)をフィルタ画像データFDnに置き換えて、前述の<ステップ5>、前述の<ステップ6>および前述の<ステップ7>を繰り返す。   Then, in the new filter image data FD (n + 1), the corrected image data CD is further corrected when the amount of light in the area where the light hits does not satisfy a desired constant value. That is, in the same manner as described in <Step 8> above, the corrected image data CD is replaced with the original image data OD, and the new filter image data FD (n + 1) is replaced with the filter image data FDn. 5>, <Step 6> described above, and <Step 7> described above are repeated.

このように、新たなフィルタ画像データFD(n+1)において光が当たる領域の光量が所望する一定の値となるまで、言い換えれば、マイクロミラーがONの画素の輝度が充分揃うまで、元画像データODの補正計算を繰り返す。そして、フィルタ画像処理によって、光が当たる領域の光量が所望する一定の値となる新たなフィルタ画像データFD(n+1)を得ることのできる補正画像データCDを求める。   In this way, the original image data OD until the amount of light in the area that is irradiated with light in the new filter image data FD (n + 1) reaches a desired constant value, in other words, until the luminance of the pixels with the micromirrors ON is sufficiently aligned. Repeat the correction calculation. Then, corrected image data CD that can obtain new filter image data FD (n + 1) in which the amount of light in the region to which the light hits has a desired constant value is obtained by the filter image processing.

新たなフィルタ画像データFD(n+1)において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たした場合は、<ステップ10>へ進む。   In the new filter image data FD (n + 1), if the amount of light in the area where the light hits satisfies a desired constant value, the process proceeds to <Step 10>.

本実施の形態では、元画像データODの補正計算を4回繰り返した補正画像データCD4(図11(a)および(b))に対してフィルタ画像処理を行った新たなフィルタ画像データFD5(図12(a)および(b))において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たすことができた。   In the present embodiment, new filter image data FD5 (FIG. 11) obtained by performing filter image processing on the corrected image data CD4 (FIGS. 11A and 11B) obtained by repeating the correction calculation of the original image data OD four times. 12 (a) and 12 (b)), the amount of light in the region where the light hits could satisfy a desired constant value.

<ステップ10(図2に示す工程P9)>
新たなフィルタ画像データFD(n+1)において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たした場合は、補正画像データCDを所望する諧調グレースケールの描画データに変換する。そして、この描画データを用いて、基板の表面に所望の露光パターンを投影する。
<Step 10 (process P9 shown in FIG. 2)>
In the new filter image data FD (n + 1), when the amount of light in the area that is exposed to light satisfies a desired constant value, the corrected image data CD is converted into desired gradation grayscale drawing data. Then, using this drawing data, a desired exposure pattern is projected onto the surface of the substrate.

本実施の形態では、図12(a)および(b)に示すように、新たなフィルタ画像データFD5において光が当たる領域の光量がほぼ一定の値となる。すなわち、ライン&スペースの端部および中央部において、光量がほぼ一定の値となることから、図11(a)および(b)に示す補正画像データCD4を用いた露光では、基板の表面の露光量がライン&スペースのパターン形状またはパターン配置に依存しないので、基板の表面に所望する加工形状のライン&スペースのレジストパターンを形成することができる。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 12A and 12B, the amount of light in a region that is exposed to light in the new filter image data FD5 has a substantially constant value. That is, since the light amount is substantially constant at the end and center of the line & space, the exposure using the corrected image data CD4 shown in FIGS. 11A and 11B exposes the surface of the substrate. Since the amount does not depend on the pattern shape or pattern arrangement of the line and space, a line and space resist pattern having a desired processing shape can be formed on the surface of the substrate.

なお、本実施の形態では、元画像データODの補正計算を4回繰り返すことにより、基板20の表面の露光量が露光パターンの形状に依存しない補正画像データCD4を取得したが、元画像データODの補正の回数はこれに限定されないことは言うまでもない。   In the present embodiment, the correction calculation of the original image data OD is repeated four times to obtain the corrected image data CD4 in which the exposure amount on the surface of the substrate 20 does not depend on the shape of the exposure pattern. Needless to say, the number of corrections is not limited to this.

図13(a)は、元画像データを用いた露光により基板上に形成されたレジストパターンの平面図であり、図13(b)は、本実施の形態による元画像データの補正計算を複数回繰り返した後の補正画像データを用いた露光により基板上に形成されたレジストパターンの平面図である。   FIG. 13A is a plan view of a resist pattern formed on a substrate by exposure using original image data, and FIG. 13B shows correction calculation of the original image data according to the present embodiment a plurality of times. It is a top view of the resist pattern formed on the board | substrate by exposure using the correction image data after repeating.

図13(a)に示す元画像データを用いた露光では、ライン&スペースの繰り返しパターンの外側に位置するラインが細く、かつ、短くなっている。これに対して、図13(b)に示す本実施の形態による補正画像データを用いた露光では、ライン&スペースの繰り返しパターンの外側に位置するラインの太さおよび長さは、他の領域に位置するラインの太さおよび長さとそれぞれほぼ同じとなっており、所望するライン&スペースの繰り返しパターンが形成されている。   In the exposure using the original image data shown in FIG. 13A, the line located outside the repeated pattern of lines and spaces is thin and short. On the other hand, in the exposure using the corrected image data according to the present embodiment shown in FIG. 13B, the thickness and length of the line located outside the repetitive pattern of the line and space are in other areas. The thickness and length of the line positioned are almost the same, and a desired pattern of repeated lines and spaces is formed.

このように、本実施の形態によれば、元画像データにフィルタ画像処理を施す補正を複数回繰り返すことにより、露光量の偏りが低減する補正画像データを作成することができる。これにより、露光パターンの形状に依存した基板上の露光量の偏りを抑制して、基板上に所望する加工形状のレジストパターンを形成することができる。その結果、製品の製造歩留まりを向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to create corrected image data in which the bias of the exposure amount is reduced by repeating the correction for applying the filter image processing to the original image data a plurality of times. Thereby, the bias of the exposure amount on the substrate depending on the shape of the exposure pattern can be suppressed, and a resist pattern having a desired processing shape can be formed on the substrate. As a result, the production yield of products can be improved.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

10 露光装置
20 基板
30 露光用光学系
31 露光用光源
32 コリメータレンズ
33a,33b,33c ミラー
34 DMD
35 リレーレンズ
36 対物レンズ
40 オートフォーカス用光学系
41 フォーカス用光源
42 コリメータレンズ
43 ハーフミラー
44 ハーフミラー
45 結像レンズ
46 CCD
50 ステージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exposure apparatus 20 Substrate 30 Exposure optical system 31 Exposure light source 32 Collimator lens 33a, 33b, 33c Mirror 34 DMD
35 relay lens 36 objective lens 40 autofocus optical system 41 focus light source 42 collimator lens 43 half mirror 44 half mirror 45 imaging lens 46 CCD
50 stages

Claims (4)

DMDを構成するマス目状に並んだ複数のマイクロミラーをそれぞれONまたはOFFすることにより、基板の表面に露光パターンを投影する露光方法であって、
(a)元画像データを準備する工程、
(b)前記元画像データに画像処理フィルタをかけて、前記基板の表面に投影される露光パターンに近似するフィルタ画像データを取得する工程、
(c)前記元画像データを前記フィルタ画像データで割って前記元画像データを補正し、補正画像データを取得する工程、
(d)前記補正画像データに前記画像処理フィルタをかけて、前記基板の表面に投影される露光パターンに近似する新たなフィルタ画像データを取得する工程、
(e)前記新たなフィルタ画像データにおいて光が当たる領域の光量が一定か否かを判断する工程、
を含み、
前記(e)工程において、前記光が当たる領域の光量が所望する値を示すときは、前記補正画像データを諧調グレースケールの描画データに変換し、
前記(e)工程において、前記光が当たる領域の光量が所望する値を示さないときは、前記補正画像データを前記元画像データに置き換え、前記新たなフィルタ画像データを前記フィルタ画像データに置き換えて、さらに、前記(c)工程、前記(d)工程及び前記(e)工程を繰り返す、露光方法。
An exposure method for projecting an exposure pattern on the surface of a substrate by turning on or off each of a plurality of micromirrors arranged in a grid in a DMD,
(A) a step of preparing original image data;
(B) applying an image processing filter to the original image data to obtain filter image data that approximates an exposure pattern projected on the surface of the substrate;
(C) correcting the original image data by dividing the original image data by the filter image data to obtain corrected image data;
(D) applying the image processing filter to the corrected image data to obtain new filter image data that approximates an exposure pattern projected on the surface of the substrate;
(E) a step of determining whether or not the amount of light in a region that is exposed to light in the new filter image data is constant;
Including
In the step (e), when the amount of light in the area where the light hits indicates a desired value, the corrected image data is converted into gradation grayscale drawing data,
In the step (e), when the amount of light in the area where the light hits does not indicate a desired value, the corrected image data is replaced with the original image data, and the new filter image data is replaced with the filter image data. Furthermore, the exposure method which repeats the said (c) process, the said (d) process, and the said (e) process.
請求項1記載の露光方法において、
前記画像処理フィルタは、1画素の光の広がりを理論式から求めた後、前記1画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分から求まる光量である、露光方法。
The exposure method according to claim 1, wherein
An exposure method in which the image processing filter is an amount of light obtained from each divided portion after the light spread area of one pixel is divided into a plurality of areas after the light spread of one pixel is obtained from a theoretical formula.
請求項2記載の露光方法において、
前記1画素は、一辺が0.5μmの四角形からなり、
前記光の広がり領域は、一辺が5μmの四角形からなり、
前記1画素は、前記光の広がり領域の中心に位置し、前記1画素の光量を1として前記光の広がり領域の光量を正規化することにより、前記光の広がり領域の前記画像処理フィルタを求める、露光方法。
The exposure method according to claim 2, wherein
The one pixel is a square having a side of 0.5 μm,
The light spreading region is a quadrilateral with a side of 5 μm,
The one pixel is positioned at the center of the light spreading region, and the light processing amount of the light spreading region is normalized by setting the light amount of the one pixel to 1, thereby obtaining the image processing filter of the light spreading region. , Exposure method.
請求項2記載の露光方法において、
前記1画素は、1つの前記マイクロミラーに対応する、露光方法。
The exposure method according to claim 2, wherein
The exposure method in which the one pixel corresponds to one micromirror.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006186364A (en) * 2004-12-27 2006-07-13 Asml Netherlands Bv Lithography apparatus and device manufacturing method
JP2011066087A (en) * 2009-09-15 2011-03-31 Tohoku Univ Exposure device, and exposure method
JP2013048258A (en) * 2005-03-30 2013-03-07 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing data filtering

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006186364A (en) * 2004-12-27 2006-07-13 Asml Netherlands Bv Lithography apparatus and device manufacturing method
JP2013048258A (en) * 2005-03-30 2013-03-07 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing data filtering
JP2011066087A (en) * 2009-09-15 2011-03-31 Tohoku Univ Exposure device, and exposure method

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