KR100472929B1

KR100472929B1 - 노광장치

Info

Publication number: KR100472929B1
Application number: KR1019970013308A
Authority: KR
Inventors: 게이 나라; 도시오 마쯔우라
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 2005-08-29
Also published as: JPH09283407A; KR970072022A; US5985496A

Abstract

본 발명은, 소형이고 경량이며 간단하고 저렴하게 구성할 수 있어, 신속하게 투영 광학계의 조도를 측정하고, 조도 제어를 정확하고 확실히 실시할 수 있는 노광 장치를 제공하려는 것이다.

마스크 2 상에 형성된 노광 패턴을 복수의 투영 광학계 5∼9를 이용하여 감광 기판상에 동시에 노광 주사하는 노광 장치 있어서, 투영 광학계 5∼9의 노광 조도를 각 광학계의 출사측에서 거의 동시에 측정할 수 있도록, 복수의 조도 센서 S1∼S6을 캘리브레이션 유닛 10 상에 배치하여, 캐리지의 이동 주사에 의해 조도 센서 S1∼S6에 인접하는 투영 광학계 5∼9의 오버랩부의 노광 조도를 측정하고, 인접하는 오버랩부의 노광 조도가 일치하도록 투영 광학계 5∼9에 각각 조명광을 입사하는 조명 유닛 3a∼3e의 조도를 제어한다. 그 경우, 투영 광학계 5∼9의 입사측에 설치한 조도 센서 S11∼S15를 이용한 폐루프 제어에 의해 조도 제어를 실시한다.

Description

노광 장치

본 발명은 노광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조도 제어를 실시하는 노광 장치에 관한 것이다.

최근, 워드프로세서, 퍼스널 컴퓨터, TV 등의 표시 소자로서, 액정 표시기가 넓게 이용되고 있다.

액정 표시기는, 유리 기판상에 투명 박막 전극에 포토리소그래피를 이용하여 패터닝(patterning)하여 형성된다. 이를 위한 장치로서, 마스크상에 형성된 원화 패턴을 투영 광학계를 매개로 하여 유리 기판상에 형성된 포토레지스트층에 투영된 노광 장치가 알려져있다.

최근에는, 액정 표시기의 대형화가 진행되고 있으며, 그 유리 기판 사이즈(제조 효율 관점에서 복수의 표시기를 한 번에 노광하는 경우가 많다)의 대면적화가 요구되고 있으며, 이에 따라, 상기 노광 장치의 노광 영역의 확대가 요구되고 있다.

이 노광 영역의 확대를 위해서, 도 1에 도시한 복수의 투영 광학계를 구비한 주사형 노광 장치가 제안되었다.

도 1에 있어서, 부호 2는 노광 패턴이 형성된 마스크, 부호 4는 상면이 포토레지스트면이 된 플레이트(유리 기판)이며, 도시되지 않은 캐리지(carriage)에 장착된다. 마스크 2 및 플레이트 4의 중간부에는, 마스크 2 상의 패턴의 정립상을 각각 분리하여 플레이트 4 상의 결상면에 형성되는 투영 광학계 5∼9가 배치된다.

도시한 바와 같이, 투영 광학계 5, 6, 7 및 8, 9는 일정 간격 떨어져 있으며, 각각의 노광 영역이 서로 약간씩 오버랩되도록 지그 재그형으로 배치되어 있다.

노광을 위한 조명계 3은, 각각 투영 광학계 5∼9에 광축을 정합시킨 조명 유닛 3a∼3e로 구성된다. 조명 유닛 3a∼3e는 조도 조절 기구를 내장하지만 이들은 도1에서는 생략되어 있다.

상기 구성에 있어서, 마스크 2 및 플레이트 4의 어레이먼트를 실시한 후, 마스크 2 및 플레이트 4의 상대적인 위치와 간격을 보존한 채로 캐리지 구동 기구에 의해 조명계 3 및 투영 광학계 5∼9에 대해 주사 방향 A로 이동하고, 마스크 2 상의 연속된 노광 패턴이 투영 광학계 5∼9에 의해 분할되어, 플레이트 4 상에 노광된다.

이와 같이 하여, 마스크 2 전면의 패턴이 플레이트 4 상에 전사되지만, 이때, 각 투영 광학계의 노광 조도가 불균일하면, 재합성한 패턴에 투영 광학계의 배치에 따른 선폭 변화가 발생된다.

노광 조도의 불균일은, 투영 광학계 5∼9의 투과율의 불균일, 조도 유닛 3a∼3e의 조도 불균일등으로부터 발생된다. 이와 같은 불합리를 방지하기 위해, 조도 계측용 센서 S0를 설치하여, 이 조도 계측용 센서 S0의 출력을 이용하여 조명 조도를 제어하는 구성이 제안되었다.

조도 계측용 센서 S0는, 마스크 2 및 플레이트 4를 보존하는 캐리지(도시 않음)에 부착되어 있고, 캐리지상에서 B방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.

캐리지는 A방향에 마스크 2 및 플레이트 4를 노광 주사하도록 동작 가능하지만, 그 경우, 투영 광학계 5∼9가 마스크 2 및 플레이트 4의 도중 우측 단부 이상의 위치까지 상대 이동 가능하게 되어 있으면, 그 위치에서 조도 계측용 센서 S0를 B 방향으로 주사하므로써, 조도 계측용 센서 S0에 의해 각 투영 광학계의 임의 위치의 조명 강도를 측정할 수 있다.

이 조명 강도 측정의 모습을 도2∼도5에 도시한다.

도 2는 투영 광학계 8, 9의 조명 강도를 계측하는 경우의 캐리지 및 광학계의 위치 관계를 도시한 것이므로, 센서 S0를 B방향으로 이동하므로써 투영 광학계 8, 9의 조명 강도를 계측할 수 있다.

도 3은 투영 광학게 5∼9의 결상면의 노광 영역의 형상 및 배치를 도시한 것으므로, 투영 광학계 5∼9는, 내장하는 시야 조리개에 의해 도시한 바와 같이 각각 대형(臺形) 형상의 노광 영역을 가지고, 투영 광학계 5∼7과, 투영 광학계 8, 9의 노광 영역의 대형 짧은 변이 서로 마주 보도록 배치되어 있다. 그리고 주사 방향 A로부터 명백히 알 수 있듯이, 서로 마주 보는 투영 광학계 5∼7과, 투영 광학계 8, 9의 노광 영역의 대형 경사변 부분이 오버랩되도록 고려되어 있다.

종래에는 조명 명도를 제어하기 위해, 투영 광학계 5∼7과, 투영 광학계 8, 9의 노광 영역의 오버랩 부분의 조도를 측정하는 방법이 제안되어 있다.

즉, 도 3에 도시한, 오버랩부 a1∼a4의 조도 I1, I1', I3, I3'를 계측한다.

마찬가지로, 도 4에 도시한 바와 같이 캐리지를 이동하여, 투영 광학계 5, 6, 7의 오버랩부 b1∼b6(도5)의 조도 I0, I0', I2, I2', I4, I4'를 계측한다.

이와 같이 하여 얻어진 조도 계측 결과의 예를 도 6에 도시한다. 인접하는 투영 광학계 사이의 조도차(I0 -I1, I1' -I2, I2' -I3, I3' -I4')가 존재하면, 노광 패턴의 급격한 선폭 변화를 발생시키므로, 이들 조도차를 0 또는 최소로 하도록 조명계 내의 조도 조정 기구 3a∼3e를 조정한다.

도 7은, 조정 일례를 도시한 것이므로, 투영 노광계 5의 조도 I0을 고정한 채로, 투영 광학계 6, 7, 8, 9의 조도를 오버랩부의 차가 0이 되도록 조정한 결과를 도시한다. 즉, 투영 광학계 5의 조도를 기준으로 하여, 이것에 맞추어 투영 광학계 8, 6, 9, 7순으로 오버랩부에서의 조도 I0'와 I1, I1' 와 I2, I2'와 I3, I3'와 I4가 일치하도록 조명계 3의 각 조명계 유닛 3a∼3e를 제어하고, 각 투영 광학계 5의 급격한 조명차를 없애도록 한다. 도7에 있어서, J0∼J5는, 각 투영 광학계 5의 오버랩부에서의 최종적인 조도를 도시하고 있다.

상술한 종래 방식으로는 조도 계측용 센서의 주사 기구가 필요하며, 구성이 복잡하게 되기 쉽고, 비용면에서도 문제가 있으며, 또한, 조도 계측용 센서의 주사를 위한 측정 시간이 길어지는 문제가 있다.

또한, 노광 주사 영역외에서 조도 계측용 센서 주사를 실시하므로, 노광 시퀀스 도중에서 조도차를 체크할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 노광 제어에 관해서도, 단부의 센서 측정치를 표준으로 하는 방법으로는 단부의 투영 광학계가 이상치이면, 이 센서의 측정치에 맞추어 투영 광학계의 조도가 결정되어 버리므로, 경우에 따라서는 정상적인 노광이 불가능하게 되는 사태도 예상된다.

따라서, 본 발명의 과제는, 소형이고, 경량이면서 간단하고 저렴하게 구성할 수 있어, 신속하게 투영 광학계의 조도 측정 및 조도 제어를 정확하고 확실하게 실시하여, 노광 시퀀스 도종에도 조도의 캘리브레이션(ca1ibration)이 가능한 노광 장치를 제공하는 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

실시예 1

도 8은 본 발명을 채용한 노광 장치의 실시 형태를 도시하고 있다. 이하에서는, 종래예와 동일하거나 같은 종류의 부재에는 동일 부호를 이용하고, 그 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.

도 8의 구조에서는 각 투영 광학계의 출사측에서의 조도 및 조도차를 계측하기 위해서, 센서 S1∼S6을 복수개 설치했다. 이들 센서 S1∼S6은, 캘리브레이션 유닛 10에 고정되어 있다. 캘리브레이션 유닛 10은 캐리지와 리짓드에 장착되어 있다. 도 8에서는 캐리지의 주사 방향은 C이다.

센서 S1∼S6은, 도 9에 도시한 바와 같이, 투영 광학계의 노광 필드중, 적어도 서로 오버랩하는 부분의 노도가 계측될 수 있도록 배치된다. 예를 들면 센서 S2는, 투영 광학계 5와 투영 광학계 8의 양방의 조도를 오버랩부 a1, b2에서 측정할 수 있는 위치에 배치되어 있다. 투영 광학계 5와 투영 광학계 8중 어느 것을 측정할지는 캐리지 이동에 의해 선택된다. 센서 S3∼S5도 마찬가지로, 각 오버랩부에서 계측될 수 있는 위치에 배치되어 있다.

도 8에서는, 조명계 3의 구성도 상세히 도시되어 있다. 즉, 조명 유닛 3a∼3e에는 조도 조절을 위해 필터 f1∼f5를 삽입할 수 있도록 되어 있다. 이들 필터 f1∼f5는, 예를 들면 그레이데이션 필터(gradation filter)이며, 모터(또는 솔레노이드 등) M1∼M5에 의해 화살표 방향으로 구동 가능하며, 조명 유닛 3a∼3e내의 광학계의 투과율을 조절하므로써 투영 광학계 5∼8에 입사되는 조명광의 조도를 제어한다.

또한, 노광 시퀀스중에도 조도 조절을 실시하기 위해, 본 실시 형태에서는 조명 유닛 3a∼3e과, 투영 광학계 5∼9의 사이의 광로에 하프 미러 11∼15, 및 센서 S11∼S15가 배치되어 있다. 조명계 3, 투영 광학계 5∼8의 위치 관계는 리짓드이며, 서로 캘리브레이션 유닛 10, 마스크 2, 플레이트 4에 대하여 이동 주사된다.

도 8에 있어 부호 100은 마이크로프로세서, ROM, RAM 등의 메모리를 이용하여 구성된 제어부에서, 이 제어부 100은, 센서 S1∼S6 및 센서 S11∼S15의 출력을 이용하여 필터 f1∼f5를 구동하는 모터(또는 솔레노이드등) M1∼M5를 제어하므로써, 투영 광학계 5∼9의 조도 제어를 실시한다. 제어부 100의 제어프로그램에 대해서는 후술한다.

도 10은, 센서 S1∼S6에 의해 투영 광학계 5, 6, 7이 조도를 도 11은, 투영 광학계 8, 9의 조도를 측정하는 경우의 모습을 도시한다. 도시한 바와 같이 도 10에서는, 투영 광학계 5, 6, 7이 센서 S1∼S6의 위치로, 도 11에서는, 투영 광학계 8, 9가 센서 S1∼S6의 위치로 이동되어 있다.

계측 결과는 예를 들면, 도 12와 같이 얻어진다. 도중의 a1∼a4, b1∼b6는 도 8의 센서 S1∼S6에 의한 측정 위치에 상당한다. 즉, b1은 센서 S1의 a1 및 b2는 센서 S2의, a2 및 b3는 센서 S3의, a3 및 b4는 센서 S4의, a4 및 b5는 센서 S5의, 그리고 b6는 센서 S6의 측정치이다.

이하에서는, 제어부 100에 의한 조도 제어에 대해 설명한다.

우선, 투영 광학계중 일정 부위의 조도를 고정하고, 오버랩부에서 조도차가 0이 되도록 인접하는 투영 광학계의 조도를 조정하는 방법을 설명한다.

여기에서는 도 13을 참조하여, 투영 광학계 5의 조도를 고정한 경우에 대해 구체적인 연산 방법을 설명한다. 도 13은, 조정 후의 각점에서의 조도를 도시했으며, 도중의 J0∼J5는 조정 후의 조도이며, 다음식에 의해 구해진다.

[수학식 1]

J₀ = I₀

J₁ = I₀ + (I'₀-I₀)

J₂ = I₀+ (I'₀-I₀)+ (I'₁-I₁)

J₃ = I₀ + (I'₀-I₀)+ (I'₁-I₁)+(I'₂-I₂)

J₄ = I₀ + (I'₀-I₀)+ (I'₁-I₁)+(I'₂-I₂)+(I'₃-I₃)

J₅ = I₀ + (I'₀-I₀)+ (I'₁-I₁)+(I'₂-I₂)+ (I'₃-I₃)+(I'₄-I₄)

즉, 일반식으로 쓰면 다음과 같이 된다.

[수학식 2]

J ₀ = I _o (i = 0일 경우)

투영 광학계 5, 6, 7, 8, 9의 조도를 제어하기 위해서, 각 투영 광학계의 조명 유닛 3a, 3b, 3c, 3d, 3e에 각각 부여되는 조도 옵셋 F0, F2, F4, F1, F3은, 조도의 실제치와 목표치의 차이며, 다음 식에 의해 구해진다(여기에서 F0은 조명 유닛 3a의 F1은 조명 유닛 3d의, F2는 조명 유닛 3b의,F3은 조명 유닛 3e의, 그리고 F4는 조명 유닛 3c의 조도 옵셋이다)

[수학식 3]

F₀ = 0

F₁ = J₁-I₁

F₂ = J₂-I₂

F₃ = J₃-I₃

F₄ = J₄-I₄

즉, 일반식으로 쓰면 다음과 같다.

[수학식 4]

F_i = J_j - I_t

제어부 100은, 얻어진 조도 옵셋에 근거하여 필터 구동용의 모터(또는 솔레이미드등) M1∼M5를 구동하고, 각 투영 광학계의 조도가 목표치에 도달하도록 제어한다. 그 때, 후술한 바와 같이 센서 S11∼S15의 측정치가 이용된다.

이와 같이 하여, 소정의 투영 광학계(이상의 예에서는 투영 광학계 5)의 조도를 기준으로하여 투영 광학계 5∼9 중 각각 서로 이웃하는 투영 광학계의 오버랩부의 조도차를 0으로 할 수 있다.

도 13 및 상기 수식 1∼4에 도시한 조절 방법은, 제어부 100에 의해 도 14의 플로우챠트에 도시한 제어를 실시하므로써 실현할 수 있다. 도 14에서는, 센서 S11∼S15를 이용한 제어에 대해서도 기술했다.

도 14의 스텝 S11에서는, 투영 광학계 5, 6, 7과 센서 S1∼S6이 정합하는 위치(도 10의 위치)로 이동한다.

그리고, 스텝 S12에서는 센서 S1∼S6에 의해 조도 I0, I0', I2, I2', I4, I4'를 측정한다. 또한, 동시에 후술한 폐루프를 제어하기 위해, 센서 S11, S12, S13에 의해, 광학계의 조명 광입사측에서의 조도 K0, K1, K2를 측정한다.

이어서, 스텝 S13에 있어서, 투영 광학계 8, 9와 센서 S1∼S6(S2∼S5)가 정합되는 위치(도 11의 위치)로 이동된다. 그리고, 스텝 S14에서 센서 S2∼S5에 의해 조도 I1, I1', I3, I3'을 측정한다. 또한, 동시에 후술하는 폐루프 제어를 위해 센서 S14, S15에 의해 광학계의 조명 광입사측에서의 조도 K3, K4를 측정해둔다.

스텝 S15에서는, 상기 수식 1, 2의 연산을 실시하고, 각 투영 광학계의 오버랩부의 목표 조도 J0∼J5를 산출한다. 그리고 스텝 S16에서는 목표 조도 J0∼J5와 실제치의 차를 구하므로써 각 투영 광학계의 조명 유닛 3a∼3d에 부여해야 할 옵셋 F0∼F4를 구한다.(수학식 3, 4와 같은 값)

그 후, 조도 옵셋 F0∼F4와, 센서 S11∼S15의 출력을 이용하여 각 조명 유닛 3a∼3d의 조도를 폐루프 제어한다.

이 폐루프 제어에 대해서, 도 14에서는, 조명 유닛 3a 및 3d의 제어만이 구체적으로 도시되어 있다(스텝 S17∼S19, S21∼S23).

예를 들면, 유닛 3a의 경우, 스텝 S17에 있어 조도 제어계 M1(모터, 솔레노이드등)에 의해 필터 f1의 위치를 제어하지만, 그 경우 스텝 S18에서 센서S11에 의해 광학계 5의 입사측의 실제 조도치 K0'를 측정하고, 스텝 S19에 있어서 실제의 조도치 K0'가 초기의 조도치 K0와 조도 옵셋 F0을 가산한 값에 도달했는지의 여부가 판단되어, 이 판단 결과에 응하여 스텝 S17의 필터 구동 파라미터가 결정된다.

이상의 실시 형태에 따르면, 복수의 투영 광학계 조명광의 입사측에 있어서, 노광 조도를 거의 동시에 측정 하기 위해 복수의 센서 S1∼S5를 배치하였으므로, 매우 신속한 조도 측정 및 조도 제어가 가능하며, 또한, 종래의 단일 센서를 이용한 구성에서와 같은 센서 주사계를 요하지 않으며, 장치를 간단, 저렴하고 소형 경박형으로 구성할 수 있다.

또한, 도 14를 제어하는 도중, 스텝 S11∼S16(처리A)는 노광 시퀀스 이외의 타이밍으로 실행할 필요가 있고, 예를 들면 노광 시퀀스 개시전의 소정 타이밍 등에 있어 실행하면 좋다.

이것에 대해, 복수의 투영 광학계의 조명광의 입사계에 있어, 노광 조도를 거의 동시에 측정하기 위해 복수의 센서 S11∼S15를 배치하므로, 스텝 S17 이 후의 조명 제어(처리 B)는 일단 조도 옵셋 F0∼F4를 산출한 후이면, 노광 시퀀스중이더라도 임의의 티이밍으로 실행할 수 있어, 스텝 S17 이 후의 조명 제어를 자주 행하므로써 정확한 노광 조도 제어가 가능해진다.

즉, 상기 실시 형태에 따르면, 노광 시퀀스 중에도 조도의 캘리브레이션이 가능하며, 정확, 확실한 노광 제어를 수행할 수 있다는 뛰어난 이점이 있다.

실시예 2

전술한 실시 형태에서는 하나의 노광 광학계의 노광 조도를 고정하고, 그 조도에 다른 조도를 복합시키는 예를 설명했지만, 임의의 옵셋을 조도 옵셋 F0∼F4로 균일하게 가산하므로써 오버랩부의 조도차를 0으로 한 채, 임의의 조도를 얻을 수 있다.

예를 들면, 도 15는 조정 후의 평균 조도가 목표 조도 P와 같도록 제어하기 위해, 옵셋 △P'는 조도 옵셋 F0∼F5에 공통으로 가산하는 옵셋이다.

[수학식 5]

F _i=J _i-I _i+△P'

이 경우 처리는, 도 16과 같이 된다. 처리 전체의 흐름은 도 14와 같으며 다른 것은 도 14의 스텝 S16이 스텝 S16a, S16a'로 치환되어 있는 점이다.

스텝 S16a에 있어서는, 조도 옵셋 F0∼F4'에 가산할 옵셋 △P'를 상기의 수식 5에 근거하여 산출하고, S16a'에서는 목표치 Ji, 실제치 Ii, 및 옵셋 △P'로부터 조도 옵셋 F0∼F4를 산출한다.

이와 같이 하여, 옵셋 △P'를 조도 옵셋 F0∼F4에 균일하게 가산하므로써, 오버랩부의 조도차를 0으로 한 채 조정 후의 평균 조도가 목표 조도 P와 동등하지 도록 제어할 수 있다. 또한 도 16에서는, 처리 B에 대해서는 도 14와 같으므로 도시를 생략한다.

실시예 3

조도 옵셋 F0∼F4를 보정하기 위한 옵셋은, 상기 실시 형태 2에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 조정 후의 조도의 최대치와 목표치 P와의 차이량 및 조정 후의 조도의 최대치와 목표치 P와의 차이량이 동시에 최대가 되도록 특정 옵셋을 조도 옵셋F0∼F4에 공통으로 가산하는 것도 고려할 수 있다.

즉, 도 17은, 조정 후의 조도 최대치와 목표치 P와의 차이량, 및 조정 후의 조도의 최대치와 목표치 P와의 차이량이 동시에 최소가 되도록 제어하는 예를 도시하고 있으며, 도 17에서는 다음과 같이 하여 조도 옵셋 F0∼F5을 결정한다.

여기에서 옵셋 △P"는 조도 옵셋 F0∼F5에 공통으로 가산하는 옵셋인 (max (J0...J5)는 J0∼J5중의 최대치, min(J0...J5)는 J0∼J5중의 최소치를 도시한다).

[수학식 6]

F _i= J _i-I _i+ΔP"

이 경우의 처리는 도 18과 같이 된다. 여기에서도 처리 전체의 흐름은 도 14의 경우와 같으며, 다른 것은 도14의 스텝 S16이, 스텝 S16b, S16b'으로 치환되어 있는 점이다.

스텝 S16b에 있어서는, 조도 옵셋 F0∼F4이 가산할 옵셋 △P"를 상기 수식 6에 근거하여 산출하고, S16b'에서는 목표치 Ji, 실제치 Ii, 및 옵셋 △P"로부터 조도 옵셋 F0∼F4를 산출했다.

이와 같이 하여 옵셋 △P"를 조도 옵셋 F0∼F4으로 균일하게 산출하므로써, 오버랩부의 조도차를 0으로 한 채, 조정후의 조도의 최대치와 목표치 P와의 차이량, 및 조정후의 조도 최소치와 목표치 P와의 차이량이 동시에 최소가 (즉, 조정후의 조도 최대치 및 최소치의 중간치가 목표치 P에 합치된다) 되도록 제어할 수 있다. 또한, 도 18에서도, 처리 B에 대해서는 도 14와 같으며, 이 부분의 도시를 생략했다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 도 8과 같이 마스크 2 와 플레이트 4를 수평 방향으로 유지하는 노광 장치를 이용했지만, 본 발명은 이것에 한정되지는 않는다.

예를 들면, 마스크 2와 플레이트 4를 연직 방향으로 유지하여, 마스크 2와 플레이트 4를 싱크로나이징(synchronizing)으로 이동하는 타입의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

이상의 설명에서 알수 있듯이, 본 발명에 따르면, 복수 투영 노광계의 조명광 입사측에 있어, 노광 조도를 거의 동시에 측정하기 위해 복수의 센서를 설치했으므로, 매우 신속한 조도 측정 및 조도 제어가 가능하며, 또한, 종래 단일 센서를 이용한 구성의 센서 주사계를 요하지 않으며, 장치를 간단하고 저렴하게, 또한 소형, 경량으로 구성할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 종래 노광 장치의 구성을 도시한 설명도이다.

도 2는 노광 장치에 의한 조도계측 모습을 도시한 설명도이다.

도 3은 종래 노광 장치에 의한 조도 계측의 모습을 도시한 설명도이다.

도 4는 종래 노광 장치에 의한 조도 계측의 모습을 도시한 설명도이다.

도 5는 종래 노광 장치에 의한 조도 계측의 모습을 도시한 설명도이다.

도 6은 종래 노광 장치에 의한 조도 계측 결과를 도시한 선도이다.

도 7은 종래 장치에 의한 조도 조정예를 도시한 선도이다.

도 8은 본 발명에 의한 노광 장치의 구성을 도시한 설명도이다.

도 9는 본 발명의 노광 장치의 투영 광학계 출사측의 광 센서와 노광 필드의 관계를 도시한 설명도이다.

도 10은 본 발명의 노광 장치에 의한 조도 계측의 모습을 도시한 설명도이다.

도 11은 본 발명의 노광 장치에 의한 조도 계측의 모습을 도시한 설명도이다.

도 12는 본 발명의 노광 장치에 의한 조도 계측 결과를 도시한 선도이다.

도 13은 본 발명의 실시 형태 1 의 조도 조정의 결과로, 하나의 투영 광학계의 조도를 기준으로 하여 모든 인접하는 투영 광학계의 오버랩부의 조도를 합치시키 위해 조도 조정을 실시한 결과를 도시한 선도이다.

도 14는 도 13의 조도 측정을 위한 제어 순서를 도시한 프로 챠트도이다.

도 15는 본 발명의 실시 형태 2의 조도 조정 결과로, 복수의 투영 광학계의 조도 평균치가 목표치 P가 되도록 조도 조정을 실시한 결과를 도시한 선도이다.

도 16은 도 15의 조도 조정을 위한 제어 순서를 도시한 플로 챠트도이다.

도 17은 본 발명의 실시 형태 3의 조도 조정 결과로, 조도의 최대치와 목표치 P, 및 최소치와 목표치 P의 각각의 차이량을 감소 시키기 위해 도시한 선도이다.

도 18은 도 17의 조도 조정을 위해 제어 순서를 도시한 플로 챠트도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

2 ; 마스크 3 ; 조명계

3a∼3e ; 조명 유닛 4 ; 플레이트

5∼9 ; 투영 광학계 10 ; 캘리브레이션

100 ; 제어부 S0∼S6 ; 조도 센서

S11∼S15 ; 조도 센서 M1∼M5 ; 모터

f1∼f5 ; 필터

Claims

마스크 상에 형성된 노광 패턴을 복수의 광학계를 이용하여 감광 기판 상에 동시에 노광 주사하는 노광 장치에 있어서,

상기 복수의 광학계의 노광 조도를 광학계의 출사측에서 거의 동시에 측정하기 위해, 복수의 조도 측정 수단을 노광 주사 기구의 소정 위치에 배치함과 동시에, 상기 조도 측정 수단의 하나를 상기 복수의 광학계 중 적어도 인접하는 두 개의 광학계의 노광 조도를 계측하도록 배치하고, 상기 조도 측정 수단의 출력에 근거하여 서로 인접하는 광학계의 조도차가 감소하도록 상기 복수의 광학계의 조도를 제어하는 제어 수단을 가지는

것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 조도 측정 수단은 측정되는 상기 복수의 광학계에 대향하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 복수의 광학계에서 오버랩하여 노광이 이루어지며 상기 제어 수단은 상기 노광되는 오버랩부에 대응하는 복수의 광학계의 조도차가 감소하도록 상기 복수의 광학계의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 서로 인접하는 광학계의 조도차가 감소하도록 상기 복수의 광학계의 조도를 제어함과 동시에, 목표 조도에 대한 전체 조도의 평균치가 일치하도록 상기 복수의 광학계 조도를 제어하는 것을 특징으로하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 조도차를 감소시키면서 목표 조도에 대한 전체 조도의 최대치 및 최소치의 차가 감소하도록 상기 복수의 광학계의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 복수 광학계의 조명광의 입사측에서 개개의 광학계에 입사되는 조명광의 조도를 측정하는 조명광 조도 측정 수단이 설치되며,

상기 제어 수단은, 상기 조도 측정 수단의 출력에 근거하여 각 광학계에 있어서 목적으로 하는 조도를 얻기 위해 제어량을 구하고, 이 제어량 및 상기 조명광 조도 측정 수단의 출력에 근거하여 상기 복수 광학계의 조명 수단을 각각 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
마스크 상에 형성된 노광 패턴을 복수의 광학계를 이용하여 감광 기판 위에 동시에 노광 주사하는 노광 방법에 있어서,

상기 복수의 광학계의 노광 조도를 광학계의 출사측에서 측정하도록 복수의 조도 측정 수단에 의해 측정하고, 상기 복수의 조도 측정 수단의 출력에 기초하여 상기 복수의 광학계의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 복수의 광학계 중, 적어도 서로 인접하는 광학계의 조도차가 줄어들도록 상기 복수의 광학계의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 복수의 광학계의 조도 불균일이 줄어들도록 상기 복수의 광학계의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 복수의 광학계 중, 적어도 서로 인접하는 광학계의 조도는 동일한 센서를 이용하여 계측하고, 그 계측치에 기초하여 상기 복수의 광학계의 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.