JP2019517020A - フォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群、大視野フォトリソグラフィ装置、および露光方法 - Google Patents

Abstract

フォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群、大視野フォトリソグラフィ装置、および露光方法であって、測定時に、走査方向ナイフエッジは、１回移動して光照射測定を行い、測定完了後にアライメントマーク上方まで移動し、露光時に、走査方向ナイフエッジ群は、マスクステージに追随して同一速度および同一方向で移動し、走査方向ナイフエッジ群がマスク（４）のアライメントマークと相対的に静止を保つようにする。全視野露光の場合、非走査方向ナイフエッジ群は移動する必要がなく、局部露光の場合、非走査方向ナイフエッジ群を局部露光の視野箇所まで移動させ、非走査方向ナイフエッジ群により形成されたウィンドウに照明光の光スポットを制御する形状が形成され、その後、非走査方向ナイフエッジ群は、静止を保つことができ、マスクステージ、およびワークステージを移動させるだけで、露光領域から該露光視野を移動させ、他の露光領域が該露光視野に移動し、継続して露光を行うことができ、これによりすべての露光領域の露光を完了させるものである。複数セットのナイフエッジ群を設ける必要がなく、構造が簡単であり、制御精度に対する要求を低減することができる。

Description

本発明は、半導体製造分野に関し、特に、フォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群、大視野フォトリソグラフィ装置、および露光方法に関する。

ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）フォトリソグラフィ装置は、タブレット製造分野の主要設備であり、マスク上のパターンを、対物レンズを介して基板に投影するためのものである。タブレットディスプレイ業界の急速な発展に伴い、基板サイズは大きくなり続けている。生産性を向上させるために、対物レンズも１つの視野から複数の視野の構造へ拡大され、例えば、Ｇ６対物レンズは、６つの視野を採用し、６つの対物レンズを備える。可動ナイフエッジは、照明により静止露光し、およびマスクマークを遮るなどの作用のための機構であり、当初の可動ナイフエッジは、照明装置の下方に配置され、Ｇ４．５世代可動ナイフエッジを例とすると、Ｇ４．５世代可動ナイフエッジの構造は、図１に示すとおりである。これは、４つのブレードからなり、それぞれＹ方向ブレードＩ１０１、Ｘ方向ブレードＩ１０２、Ｙ方向ブレードＩＩ１０３、Ｘ方向ブレードＩＩ１０４であり、正常露光時に、マスクステージは、ワークステージと同一方向、同一速度に基づいて移動するので、該可動ナイフエッジの構造は、マスクステージと同期することで、ブレードがマスク上のマークを遮るようにできることが必要である。同時に、Ｘ方向ブレードＩ１０２、およびＸ方向ブレードＩＩ１０４は、Ｘ方向の視野サイズを制御し、Ｙ方向ブレードＩ１０１、およびＹ方向ブレードＩＩ１０３は、Ｙ方向の視野サイズを制御する。静止露光時に、Ｙ方向ブレードＩ１０１、およびＹ方向ブレードＩＩ１０３は、スリットを構成してＹ方向に沿って走査を行う。対物レンズの視野の数が増えるに伴い、当初の可動ナイフエッジの構造に基づいて、各視野に１つの可動ナイフエッジを配備するとなると、複数の可動ナイフエッジが必要となり、構造が非常に大きく複雑になってしまう。対物レンズの視野の数が増えるにつれて、ナイフエッジの外形サイズ、およびストロークの要求も高くなり、例えばＧ６対物レンズでは６つの対物レンズを採用するので、当初のＧ４．５世代ナイフエッジの外形サイズから、４０ｍｍを７５０ｍｍへ変更し、運動ストロークは、当初の４４ｍｍから１１００ｍｍまで拡張されることが求められる。当初の可動ナイフエッジの構造は、使用ニーズを満たすことができなくなっている。

また、図２と図３を参照されたい。各視野内で露光時に、Ｙ方向において、Ｙ方向ブレードＩ１０１、およびＹ方向ブレードＩＩ１０３は、マスクステージの運動に基づいて、厳格な速度計算が必要になる。正常露光時に、可動ナイフエッジの構造の最も主要な機能は、正常露光時にアライメントマークを遮ることで、アライメントマークをシリコンウエハへマークしてしまうことを防止することである。従って、図２に示すように、Ｇ４．５可動ナイフエッジの構造は、マークを遮るために、マスク４０４と同期する必要があり、４つのステップが必要となる。マスク４０４の前部マーク４０４ａが照明装置４０１の下方まで運動するとき（図２ａに示す）、Ｙ方向ブレードＩＩ１０３は、マスク４０４と同期運動することでマークの遮蔽を保証し、所定視野幅サイズまで運動して停止する（図２ｂに示す）。マスク４０４の後部マーク４０４ｂが照明装置４０１の下方まで運動するとき（図２ｃに示す）、Ｙ方向ブレードＩ１０１は、マスク４０４と同期運動することでマークの遮蔽を保証し、視野エッジまで運動して停止する（図２ｄに示す）。静止露光時において、可動ナイフエッジの構造の重要な作用の１つは、静止露光が照明装置とマッチングして露光剤の量を制御することであり、露光剤の量は主に、照度、減衰率と走査速度、およびスリットの幅に関連する。Ｇ４．５世代可動ナイフエッジの構造を使用して静止露光を行う場合は、図３に示すとおりであり、マスク４０４が、走査が必要な領域まで運動し、Ｙ方向ブレードＩ１０１、およびＹ方向ブレードＩＩ１０３は、必要な幅のスリットを形成し、照明装置４０１が起動し、２つのブレード１０１、１０３は、同一速度で走査し、マスク４０４の下方に位置するセンサ６０５により、スリット、マスクステージを透過する照明光を受光し、これによりデータを読み取るものである。

以上により、正常露光であっても、静止露光であっても、当初の可動ナイフエッジの構造では、露光時にいずれもその移動速度を制御しなければならず、かつ正常露光モードから静止露光モードへ変換するときには、ブレードの移動速度を変更しなければならず、この過程において誤差が生じやすいことがわかる。

上述の課題を解決するため、本発明は、フォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群、大視野フォトリソグラフィ装置、および露光方法を提供するものである。

上述の目的に達するため、本発明は、フォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群を提供するものであり、フォトリソグラフィ装置内に設けられ、前記フォトリソグラフィ装置が露光時に、マスクステージ、およびワークステージは、同一方向に基づいて運動し、該方向は、走査方向と定義され、水平面において走査方向と直交する方向は、非走査方向と定義され、
前記マスクステージ上のマスクのアライメントマークを遮るための前記走査方向において運動可能な走査方向ナイフエッジ群と、
非走査方向において運動可能な非走査方向ナイフエッジ群と、を有し、
フォトリソグラフィ装置の照明装置により提供される照明光の光スポットは、前記非走査方向ナイフエッジ群により形成されるウィンドウによりカットされた後に露光に用いられ、
露光時に、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクのアライメントマークに対して静止を保ち、前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記照明装置に対して静止を保つ。

本発明はさらに、大視野フォトリソグラフィ装置を提供するものであり、複数の露光領域を有し、上から下へ順次、
照明光を提供するための照明装置と、
マスクを載置するためのマスクステージと、
走査露光が必要な基板を載置するためのものであり、露光時に、マスクステージとともに同一方向、同一速度に基づいて運動し、該方向は、走査方向と定義され、水平面において走査方向と直交する方向は、非走査方向と定義されるワークステージと、
を有し、
さらに、
マスクのアライメントマークを遮るための前記走査方向において運動可能な走査方向ナイフエッジ群と、
非走査方向において運動可能な非走査方向ナイフエッジ群と、が設けられ、
前記照明装置により提供される照明光の光スポットは、前記非走査方向ナイフエッジ群により形成されるウィンドウによりカットされた後に露光に用いられ、
前記複数の露光領域のおける１つの露光時に、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクのアライメントマークに対して相対的に静止を保ち、前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記照明装置に対して静止を保ち、前記マスクステージ、および前記ワークステージを移動させることで、前記複数の露光領域を逐次、前記照明装置の照明視野内まで移動させることで、前記複数の露光領域の露光が完了する。

好ましくは、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクステージの粗動ステージに位置し、かつ高さは、前記マスクよりも高く、露光時に、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクステージの粗動ステージに追随して運動する。

好ましくは、前記走査方向ナイフエッジ群は、長手方向が互いに平行な前部ブレード、および後部ブレードを有する。

好ましくは、前記前部ブレード、および前記後部ブレードはいずれも、長手方向が非走査方向に平行な金属ブレードであり、前記後部ブレードには長手方向が非走査方向に平行なスリットが開設される。

好ましくは、マスクステージの下方にはセンサがさらに設けられ、前記スリットを貫通する照明光を感知するためのものである。

好ましくは、前記走査方向ナイフエッジ群は、第１運動ガイドレール、および第１駆動装置をさらに有し、前記第１運動ガイドレールの長手方向は、走査方向であり、前記第１駆動装置は、前記前部ブレード、および後部ブレードが前記第１運動ガイドレールに沿って運動するよう駆動する。

好ましくは、互いに平行な２つの前記第１運動ガイドレールが設けられ、前記前部ブレード、および前記後部ブレードの２つの端部はいずれも２つの第１運動ガイドレールにおいて移動する。

好ましくは、前記第１駆動装置は、前記前部ブレード、前記後部ブレードの２つの端部にそれぞれ設けられたリニアモータである。

好ましくは、前記前部ブレード、および前記後部ブレードの両端と前記第１運動ガイドレールとの接続箇所において、いずれも非干渉化装置が設けられる。

好ましくは、前記非干渉化装置は、クロスローラリングである。

好ましくは、前記前部ブレード、および前記後部ブレードの両端と前記第１運動ガイドレールとの接続箇所において、いずれもブレード位置決め装置が設けられる。

好ましくは、前記ブレード位置決め装置は、ガイドレール締付器であり、前記前部ブレード、および前記後部ブレードを前記第１運動ガイドレールに静止させるためのものである。

好ましくは、前記第１運動ガイドレールには方位測定装置がそれぞれ設けられる。

好ましくは、前記方位測定装置は、回折格子スケールである。

好ましくは、対物レンズアレイ群をさらに有し、前記マスクステージと前記基板との間に位置し、前記対物レンズアレイ群は、アレイを呈して配列された複数の対物レンズを有する。

好ましくは、前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記対物レンズアレイ群と前記基板との間に位置する。

好ましくは、前記非走査方向ナイフエッジ群は、４つのブレードを有し、かつ４つの前記ブレードは、二行二列に配列される。

好ましくは、前記ブレードは、四角形である。

好ましくは、前記非走査方向ナイフエッジ群は、長手方向が非走査方向である第２運動ガイドレール、および第２駆動装置をさらに有し、前記第２駆動装置は、４つのブレードが前記第２運動ガイドレールに沿って運動して視野調節を行うよう駆動する。

好ましくは、２つの対向する前記第２運動ガイドレールが設けられ、各前記第２運動ガイドレールには２つの前記ブレードがそれぞれ設けられ、２つの前記ブレードは、前記第２運動ガイドレールにおいてそれぞれ移動する。

好ましくは、前記第２駆動装置は、前記第２運動ガイドレールに平行に設けられたスクリュロッド、および前記スクリュロッドに接続された回転モータを有し、前記非走査方向ナイフエッジ群における各ブレードは、それぞれ前記回転モータ、およびスクリュロッドの組み合わせを使用して駆動される。

本発明はさらに、上述の大視野フォトリソグラフィ装置を使用した露光方法を提供するものであり、以下のステップ、
ステップ１：露光前に、前記走査方向ナイフエッジ群は、露光領域内において走査方向に移動して前記露光領域内の光照射測定を行うステップと、
ステップ２：前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記露光領域内まで移動して照明光の光スポットをカットするためのウィンドウを形成するステップと、
ステップ３：前記マスクステージ、および前記ワークステージは、同一方向に基づいて移動し、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクステージに追随して運動し、かつ前記マスクのアライメントマークに対して静止を保ち、前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記照明装置に対して静止を保ち、前記露光領域に対する露光を完了させるステップと、
ステップ４：前記マスクステージ、および前記ワークステージを移動させることで、次の露光領域を照明装置の照明視野内まで移動させ、ステップ１から３を繰り返して前記次の露光領域に対する露光を行うステップと、を含む。

好ましくは、前記マスクは、対称を呈して分布する２つのアライメント領域、およびアレイを呈して配列された複数のパターン領域を有し、２つの前記アライメント領域は、前記マスクの両側に位置し、各前記パターン領域は、１つの露光領域に対応する。

好ましくは、前記走査方向ナイフエッジ群は、前部ブレード、および後部ブレードを有し、露光時に、前記前部ブレード、および後部ブレードは、前記アライメント領域の上方に載置され、前記アライメント領域へ照射される照明光を遮る。

好ましくは、ステップ２において、走査方向ナイフエッジ群が該露光領域内において走査方向に移動して該露光領域内の光照射測定を行うことは、具体的に以下のとおりである。前記後部ブレードにはスリットが設けられ、前記マスクの下方にはセンサが設けられ、測定時に、前記前部ブレードは、前記アライメント領域の上方に固定され、前記後部ブレードは、前記走査方向に沿って移動し、前記センサは、前記スリット、および前記マスクステージを順次、透過する照明光を受光することにより、該露光領域内の照明光の光照射パラメータを取得する。

本発明により提供されるフォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群、大視野フォトリソグラフィ装置、および露光方向は、測定時に、走査方向ナイフエッジ群は、１回移動して光照射測定を行い、測定完了後に、アライメントマークの上方まで移動する。露光時に、走査方向ナイフエッジ群は、マスクステージに追随し、同一速度、および同一方向で移動し、走査方向ナイフエッジ群がマスクステージのアライメントマークと相対的に静止を保つようにする。全視野露光の場合、非走査方向ナイフエッジ群は移動する必要がなく、局部露光の場合、非走査方向ナイフエッジ群は、局部露光の視野箇所まで移動し、非走査方向ナイフエッジ群により形成されたウィンドウに照明光の光スポットを制御する形状が形成され、その後、非走査方向ナイフエッジ群は、静止を保つことができ、マスクステージおよびワークステージを移動させるだけで、露光領域から該露光視野を移動させ、他の露光領域が該露光視野に移動し、継続して露光を行うことができ、これによりすべての露光領域の露光を完了させるものである。

既存の技術と比較して、本発明は、以下の有益な効果を有する。

１．構造が簡単であり、すべての露光視野はいずれも１セットの走査方向ナイフエッジ群、および非走査方向ナイフエッジ群を使用し、露光時に、マスクステージ、およびワークステージを移動させることで異なる視野の露光を実現でき、これにより構造を簡略化できる。

２．露光時に、走査方向ナイフエッジ群、および非走査方向ナイフエッジ群をマスクステージ、およびワークステージに常にマッチングして特定の速度で移動させる必要がなく、制御精度に対する要求を低減し、ミスの確率を低減することができる。

既存の技術における可動ナイフエッジの構造概略図である。 既存の技術における正常露光時のＹ方向ブレードの移動プロセス図である。 既存の技術における静止露光時のＹ方向ブレードの移動概略図である。 本発明により提供される正常露光時の走査方向ナイフエッジ群の構造概略図である。 後部ブレードの構造概略図である。 本発明により提供される正常露光時の走査方向ナイフエッジ群のブレードの位置概略図である。 本発明により提供される非走査方向ナイフエッジ群の構造概略図である。 非走査方向ナイフエッジ群の全視野露光時の位置概略図である。 非走査方向ナイフエッジ群の局部視野露光時の位置概略図である。

図１から図３中：４０１−照明装置、４０４−マスク、４０４ａ−前部マーク、４０４ｂ−後部マーク、１０１−Ｙ方向ブレードＩ、１０２−Ｘ方向ブレードＩ、１０３−Ｙ方向ブレードＩＩ、１０４−Ｘ方向ブレードＩＩ、６０５−センサ；

図４から図９中：２０１−回折格子スケール、２０２−クロスローラリング、２０３−前部ブレード、２０４−後部ブレード、２０４１−スリット、２０５−第１運動ガイドレール、２０６−リニアモータ、２０７−粗動ステージ、２０８−ガイドレール締付器、３０１−ブレードＩ、３０２−ブレードＩＩ、３０３−ブレードＩＩＩ、３０４−ブレードＩ∨、３０５−回転モータ、３０６−対物レンズ、３０７−第２運動ガイドレール、３０８−スクリュロッド、４−マスク、４０１−アライメント領域、４０２−パターン領域；
ａ−露光領域。

本発明の上述の目的、特徴、および優れた点をさらに明確に分かりやすくするために、以下に図面を踏まえて本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。

図４から図７を参照されたい。本発明により提供されるフォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群は、フォトリソグラフィ装置内に設けられ、前記フォトリソグラフィ装置が露光時に、マスクステージ、およびワークステージは、同一方向に基づいて運動し、該方向は走査方向と定義され、水平面において走査方向と直交する方向は、非走査方向と定義され、
前記フォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群は、
前記マスクステージ上のマスクのアライメントマークを遮るためであり、露光時に、アライメントマークが基板にプリントされることを防ぎ、図４を参照すると、従って、露光時に、マスクステージに追随して同一速度、同一方向で運動することで、アライメントマークに対して静止を保つ、走査方向において運動する走査方向ナイフエッジ群と、
主に局部露光時に、該局部露光視野の露光領域まで移動し、ウィンドウを形成するためのものであり、照明装置により提供される照明光が該ウィンドウによりカットされた後に、必要な光スポットを形成して該露光領域へ照射して該露光領域の露光を行う、非走査方向において運動する非走査方向ナイフエッジ群と、有し、
１つの露光領域の露光完了後、非走査方向ナイフエッジ群は、静止を保ち、マスクステージ、およびワークステージを移動させるだけで、同時に走査方向ナイフエッジ群がマスクステージに追随して移動し、マスクス４の他の露光領域を該局部露光視野まで移動させ、この露光領域の露光を行い、このように繰り返し、マスクステージ、およびワークステージを移動させるだけですべての露光領域の露光を完了させることができる。

本発明は、上述のフォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群を使用して露光を行う大視野フォトリソグラフィ装置を提供するものであり、上から下へ順次、
照明光を提供するための照明装置（図示せず）と、
表面にマスク４が載置され、外周にはそれを移動させる粗動ステージ２０７が設けられ、該粗動ステージ２０７により大ストロークの移動が行われるマスクステージ（図示せず）と、
本実施例において、６つの対物レンズ３０６を有し、走査方向に沿って二列の平行を呈して配列され、各列には３つの対物レンズ３０６があり、３つの対物レンズ３０６は、非走査方向に沿って配列される対物レンズアレイ群と、
表面に走査露光が必要な基板（図示せず）が載置され、マスクステージとともに同一方向、同一速度に基づいて運動し、該方向は、走査方向と定義され、水平面において走査方向に直交する方向は、非走査方向と定義されるワークステージ（図示せず）と、を有し、
さらに、
マスクステージの粗動ステージ２０７に位置し、高さは、前記マスク４よりも高いことでマスク４のアライメントマークを遮り、アライメントマークが照明光により照射されて基板にプリントされることを回避する、走査方向において運動する走査方向ナイフエッジ群と、
対物レンズアレイ群と基板との間に位置し、非走査方向において移動する非走査方向ナイフエッジ群と、が設けられる。

図４を参照されたい。走査方向ナイフエッジ群の具体的な構造は以下のとおりである。走査方向に平行なマスクステージの粗動ステージ２０７の二本の辺には、長手方向が該辺に平行な第１運動ガイドレール２０５がそれぞれ設けられ、該第１運動ガイドレール２０５の長さは、即ち、走査方向ナイフエッジ群が運動するストローク範囲である。二本のブレードホルダは、二本の第１運動ガイドレール２０５に設けられ、二本のブレードはそれぞれ、前部ブレード２０３、後部ブレード２０４であり、二本のブレードは、長方形金属ブレードであり、その長手方向は、非走査方向に平行であり、二本のブレードの両端はそれぞれ、異なる第１運動ガイドレール２０５に位置し、両端の第１運動ガイドレール２０５に沿って走査方向において移動可能であり、各ブレードの両端にはいずれも駆動装置が接続され、本実施例における駆動装置は、リニアモータ２０６であり、好適には、第１運動ガイドレール２０５は、リニアモータ２０６に位置し、リニアモータ２０６の運動路線は、第１運動ガイドレール２０５であり、また、各リニアモータ２０６は、それぞれ対応するブレードの移動を駆動する。

好適には、図４を参照すると、二本のブレードの両端には非干渉化装置がさらに設けられ、該非干渉化装置は、本実施例においてクロスローラリング２０２であり、該クロスローラリング２０２は、ブレードの非走査方向、および垂直方向における非干渉化を実現する。対応して、二本のブレードには位置決め装置も設けられることが必要であり、本実施例において、該位置決め装置は、ガイドレール締付器２０８であり、ブレード両端と第１運動ガイドレール２０５との接続箇所に位置し、ブレードが指定位置まで運動した後、ガイドレール締付器２０８は、ブレードを位置決めし、かつ該箇所にロックする。

好適には、図５を参照すると、後部ブレード２０４の中央にはスリット２０４１が設けられ、該スリット２０４１の長手方向は、走査方向 に平行であり、露光前の光照射測定において、後部ブレード２０４は、走査方向において移動し、マスクステージの下方にはセンサ（図示せず）が設けられ、該スリット２０４１、およびマスクステージを順次、透過する照明光を受光し、かつ光照射測定を行うためのものである。

好適には、引き続き図４を参照すると、第１運動ガイドレール２０５には二本のブレードの移動位置を測定できる方位測定装置が設けられ、本実施例において、方位測定装置は、回折格子スケール２０１である。

図７を参照されたい。非走査方向ナイフエッジ群は、対物レンズ３０６の下方に設けられ、４つのブレード、第２運動ガイドレール３０７、および第２駆動装置を有し、前記４つのブレードはそれぞれ、ブレードＩ３０１、ブレードＩＩ３０２、ブレードＩＩＩ３０３、ブレードＩＶ３０４であり、各ブレードはいずれも四角形である。４つのブレードは、長手方向が非走査方向に平行な２つの第２運動ガイドレール３０７に均一に分布し、前記第２駆動装置は、長手方向が第２運動ガイドレール３０７に平行なスクリュロッド３０８、およびスクリュロッド３０８に接続された回転モータ３０５を有し、１つのスクリュロッド３０８には１つのブレードが覆うように設けられ、各回転モータ３０５、およびスクリュロッド３０８はマッチングして、ブレードがそれぞれ第２運動ガイドレール３０７において移動するようにし、該４つのブレードのストロークは、各回転モータ３０５に付属するエンコーダにより測定される。本実施例において、２つの第２運動ガイドレール３０７は、対物レンズアレイ群における二列の対物レンズ３０６の下方にそれぞれ対応して設けられ、各第２運動ガイドレール３０７には２つのブレードが設けられ、各ブレードは、１組のスクリュロッド３０８、および回転モータ３０５の駆動により第２運動ガイドレール３０７に沿って運動し、各列の対物レンズ３０６の光の通過を制御し、４つのブレードのマッチングした運動により、露光領域内の照明光の光スポットに対するカットを実現する。

本発明はさらに、上述の大視野フォトリソグラフィ装置を使用した露光方法を提供するものであり、以下のステップ、
ステップ１：
マスク４にはアライメント領域４０１、および周期的にアレイ配列された複数のパターン領域４０２が設けられ、図６に示すように、アライメント領域４０１は、マスク４両側に位置して対称を呈して分布し、アライメント領域４０１にはアライメントマークが設けられ、露光時にマスク４を基板とアライメントするためのものであり、
各パターン領域４０２は、基板上のプリント領域に対応し、マスク４上の１つのパターン領域４０２は、基板上の対応するプリント領域と１つの露光領域を形成し、いずれかの露光領域に対して、露光前に、基板上の異なる部位がフォトリソグラフィを行うことができる光照射強度を受けるよう保証するため、該露光領域を露光視野内まで移動させ、いずれもそれに光照射測定を行うことが必要であり、該光照射測定は、走査方向ナイフエッジ群が露光領域内において走査方向に移動することで行われ、具体的には、図４と図５を参照されたく、露光前に、前部ブレード２０３は、片側のアライメント領域４０１の上方で相対的に静止を保ち、照明装置を起動後、後部ブレード２０４は、走査方向において移動し、照明光は、後部ブレード２０４上のスリット２０４１を透過し、マスクステージの下方のセンサは、スリット２０４１、およびマスクステージを順次、透過する照明光を受光することにより、該照明光に光照射パラメータの測定を行うステップと、
ステップ２：
図８と図９に示すように、全視野露光時に、非走査方向ナイフエッジ群は、移動する必要がなく、局部露光時に、光照射測定完了後、後部ブレード２０４がマスク４の他側のアライメント領域４０１の上方まで移動し、かつそれを該アライメント領域４０１に対して静止を保つようにし、このとき、前記非走査方向ナイフエッジ群は、該露光領域内まで移動し、ブレードＩ３０１、ブレードＩＩ３０２、ブレードＩＩＩ３０３、およびブレードＩＶ３０４は、照明光の光スポットをカットするためのウィンドウを形成し、その後、ワークステージをマスクステージと同一方向、同一速度に基づいて移動させ、走査方向ナイフエッジ群は、マスクステージに追随して同一方向、同一速度に基づいて移動することで、該露光領域を露光するステップと、
ステップ３：
マスクステージ、およびワークステージは、同一方向に基づいて移動し、次の露光領域を該露光視野内まで移動させ、ステップ１からステップ２を繰り返して、この露光領域を露光し、すべての露光領域の露光を完了するまで行うステップと、を含む。

本発明により提供されるフォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群、大視野フォトリソグラフィ装置、および露光方法は、測定時に、走査方向ナイフエッジ群は、１回移動して光照射測定を行い、測定完了後にアライメントマーク上方まで移動し、露光時に、走査方向ナイフエッジ群は、マスクステージに追随して同一速度および同一方向で移動し、走査方向ナイフエッジ群がマスク（４）のアライメントマークと相対的に静止を保つようにする。全視野露光の場合、非走査方向ナイフエッジ群は移動する必要がなく、局部露光の場合、非走査方向ナイフエッジ群は、局部露光の視野箇所まで移動し、非走査方向ナイフエッジ群により形成されたウィンドウに照明光の光スポットを制御する形状が形成され、その後、非走査方向ナイフエッジ群は、静止を保つことができ、マスクステージおよびワークステージを移動させるだけで、露光領域から該露光視野を移動させ、他の露光領域が該露光視野に移動し、継続して露光を行うことができ、これによりすべての露光領域の露光を完了させるものである。

従って、既存の技術と比較して、本発明は、以下の有益な効果を有する。

１．構造が簡単であり、すべての露光視野はいずれも１セットの走査方向ナイフエッジ群、および非走査方向ナイフエッジ群を使用し、露光時に、マスクステージ、およびワークステージを移動させることで異なる視野の露光を実現でき、これにより構造を簡略化できる。

２．露光時に、走査方向ナイフエッジ群、および非走査方向ナイフエッジ群をマスクステージ、およびワークステージに常にマッチングして特定の速度で移動させる必要がないので、制御精度に対する要求を低減し、ミスの確率を低減することができる。

当業者は、発明に各種の変更および変形を行うことができるが、本発明の主旨と範囲を逸脱しない。このように、本発明のこれらの変更および変形は、本発明の特許請求の範囲およびその同等の技術の範囲内に属し、本発明もこれらの変更および変形を含むことを意図している。

Claims (26)

1. フォトリソグラフィ装置内に設けられ、前記フォトリソグラフィ装置が露光時に、マスクステージ、およびワークステージは、同一方向に基づいて運動し、該方向は、走査方向と定義され、水平面において走査方向に直交する方向は、非走査方向と定義されるフォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群であって、
   マスクステージ上のマスクのアライメントマークを遮るための前記走査方向において運動可能な走査方向ナイフエッジ群と、
   前記非走査方向において運動可能な非走査方向ナイフエッジ群と、を有し、
   前記フォトリソグラフィ装置の照明装置により提供される照明光の光スポットは、前記非走査方向ナイフエッジ群により形成されるウィンドウによりカットされた後に露光に用いられ、
   露光時に、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクのアライメントマークに対して静止を保ち、前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記照明装置に対して静止を保つ、ことを特徴とするフォトリソグラフィ装置のナイフエッジ群。
2. 複数の露光領域を有し、上から下へ順次、
   照明光を提供するための照明装置と、
   マスクを載置するためのマスクステージと、
   走査露光が必要な基板を載置するためのものであり、露光時に、前記マスクステージとともに同一方向、同一速度に基づいて運動し、該方向は、走査方向と定義され、水平面において走査方向に直交する方向は、非走査方向と定義されるワークステージと、を有する大視野フォトリソグラフィ装置であって、
   さらに、
   前記マスクのアライメントマークを遮るための前記走査方向において運動可能な走査方向ナイフエッジ群と、
   前記非走査方向において運動可能な非走査方向ナイフエッジ群と、が設けられ、
   前記照明装置により提供される照明光の光スポットは、前記非走査方向ナイフエッジ群により形成されるウィンドウによりカットされた後に露光に用いられ、
   前記複数の露光領域における１つの露光時に、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクのアライメントマークに対して相対的に静止を保ち、前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記照明装置に対して静止を保ち、前記マスクステージ、および前記ワークステージを移動させることで、前記複数の露光領域を逐次、前記照明装置の照明視野内まで移動させることで、前記複数の露光領域の露光が完了する、ことを特徴とする大視野フォトリソグラフィ装置。
3. 前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクステージの粗動ステージに位置し、かつ高さは、前記マスクよりも高く、
   露光時に、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクステージの粗動ステージに追随して運動する、ことを特徴とする請求項２に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
4. 前記走査方向ナイフエッジ群は、長手方向が互いに平行な前部ブレード、および後部ブレードを有する、ことを特徴とする請求項３に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
5. 前記前部ブレード、および前記後部ブレードはいずれも、長手方向が非走査方向に平行な金属ブレードであり、
   前記後部ブレードには長手方向が非走査方向に平行なスリットが開設される、ことを特徴とする請求項４に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
6. 前記マスクステージの下方にはセンサがさらに設けられ、前記スリットを貫通する照明光を感知するためのものである、ことを特徴とする請求項５に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
7. 前記走査方向ナイフエッジ群は、第１運動ガイドレール、および第１駆動装置をさらに有し、
   前記第１運動ガイドレールの長手方向は、走査方向であり、
   前記第１駆動装置は、前記前部ブレード、および前記後部ブレードが前記第１運動ガイドレールに沿って運動するよう駆動する、ことを特徴とする請求項５に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
8. 互いに平行な２つの前記第１運動ガイドレールが設けられ、
   前記前部ブレード、および前記後部ブレードの２つの端部はいずれも２つの第１運動ガイドレールにおいて移動する、ことを特徴とする請求項７に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
9. 前記第１駆動装置は、前記前部ブレード、前記後部ブレーの２つの端部にそれぞれ設けられたリニアモータである、ことを特徴とする請求項８に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
10. 前記前部ブレード、および前記後部ブレードの両端と前記第１運動ガイドレールとの接続箇所において、いずれも非干渉化装置が設けられる、ことを特徴とする請求項８に記載大視野フォトリソグラフィ装置。
11. 前記非干渉化装置は、クロスローラリングである、ことを特徴とする請求項１０に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
12. 前記前部ブレード、および前記後部ブレードの両端と前記第１運動ガイドレールとの接続箇所において、いずれもブレード位置決め装置が設けられる、ことを特徴とする請求項８に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
13. 前記ブレード位置決め装置は、ガイドレール締付器であり、
    前記前部ブレード、および前記後部ブレードを前記第１運動ガイドレールに静止させるためのものである、ことを特徴とする請求項１２に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
14. 前記第１運動ガイドレールには方位測定装置がそれぞれ設けられる、ことを特徴とする請求項８に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
15. 前記方位測定装置は、回折格子スケールである、ことを特徴とする請求項１４に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
16. 対物レンズアレイ群をさらに有し、前記マスクステージと前記基板との間に位置し、
    前記対物レンズアレイ群は、アレイを呈して配列された複数の対物レンズを有する、ことを特徴とする請求項２に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
17. 前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記対物レンズアレイ群と前記基板との間に位置する、ことを特徴とする請求項１６に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
18. 前記非走査ナイフエッジ群は、４つのブレードを有し、かつ４つの前記ブレードは、二行二列に配列される、ことを特徴とする請求項１または１７に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
19. 前記ブレードは、四角形である、ことを特徴とする請求項１８に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
20. 前記非走査方向ナイフエッジ群は、長手方向が非走査方向である第２運動ガイドレール、および第２駆動装置をさらに有し、
    前記第２駆動装置は、４つのブレードが第２運動ガイドレールに沿って運動して視野調節を行うよう駆動する、ことを特徴とする請求項１８に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
21. ２つの対向する前記第２運動ガイドレールが設けられ、
    各前記第２運動ガイドレールには２つの前記ブレードがそれぞれ設けられ、
    ２つの前記ブレードは、前記第２運動ガイドレールにおいてそれぞれ移動する、ことを特徴とする請求項２０に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
22. 前記第２駆動装置は、前記第２運動ガイドレールに平行に設けられたスクリュロッド、および前記スクリュロッドに接続された回転モータを有し、
    前記非走査方向ナイフエッジ群における各ブレードは、それぞれ前記回転モータ、およびスクリュロッドの組み合わせを使用して駆動される、ことを特徴とする請求項２０に記載の大視野フォトリソグラフィ装置。
23. ステップ１：露光前に、前記走査方向ナイフエッジ群は、露光領域内において走査方向に移動して前記露光領域内の光照射測定を行うステップと、
    ステップ２：前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記露光領域内まで移動して照明光の光スポットをカットするためのウィンドウを形成するステップと、
    ステップ３：前記マスクステージ、および前記ワークステージは、同一方向に基づいて移動し、前記走査方向ナイフエッジ群は、前記マスクステージに追随して運動し、かつ前記マスクのアライメントマークに対して静止を保ち、前記非走査方向ナイフエッジ群は、前記照明装置に対して静止を保ち、前記露光領域に対する露光を完了させるステップと、
    ステップ４：前記マスクステージ、および前記ワークステージを移動させることで、次の露光領域を照明装置の照明視野内まで移動させ、ステップ１から３を繰り返して前記次の露光領域に対する露光を行うステップと、を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の大視野フォトリソグラフィ装置を使用した露光方法。
24. 前記マスクは、対称を呈して分布する２つのアライメント領域、およびアレイを呈して配列された複数のパターン領域を有し、
    ２つの前記アライメント領域は、前記マスクの両側に位置し、
    各前記パターン領域は、１つの露光領域に対応する、ことを特徴とする請求項２３に記載の露光方法。
25. 前記走査方向ナイフエッジ群は、前部ブレード、および後部ブレードを有し、
    露光時に、前記前部ブレード、および後部ブレードは、前記アライメント領域の上方に載置され、前記アライメント領域へ照射される照明光を遮る、ことを特徴とする請求項２４に記載の露光方法。
26. ステップ２において、走査方向ナイフエッジ群が該露光領域内において走査方向に移動して該露光領域内の光照射測定を行うことは、具体的に、
    前記後部ブレードにはスリットが設けられ、
    前記マスクステージの下方にはセンサが設けられ、
    測定時に、前記前部ブレードは、前記アライメント領域の上方に固定され、
    前記後部ブレードは、前記走査方向に沿って移動し、
    前記センサは、前記スリット、および前記マスクステージを順次、透過する照明光を受光することにより、該露光領域内の照明光の光照射パラメータを取得することである、ことを特徴とする請求項２３に記載の露光方法。
    

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