KR20100106949A

KR20100106949A - 노광 방법 및 노광 장치

Info

Publication number: KR20100106949A
Application number: KR1020107008413A
Authority: KR
Inventors: 아키노리 시라토
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2009-01-07
Publication date: 2010-10-04
Also published as: JP2009163133A; WO2009088004A1; CN101836166A

Abstract

물체 (M) 에 대해 병설된 복수의 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 을 사용하여 상기 물체의 투영 이미지를 감광 기판 (P) 에 전사하는 노광 장치 (EX) 에 있어서, 상기 감광 기판에 대한 상기 투영 이미지의 전사 특성을 변화시키는 조정 기구와, 상기 투영 광학 모듈마다의 상기 전사 특성을 나타내는 전사 특성 정보를 기억한 기억 수단 (80) 과, 상기 물체의 투영 이미지 중 상기 감광 기판 상에서 이어붙여지는 제 1 투영 이미지와 제 2 투영 이미지의 이음 위치에 대응하는 이음 위치 정보를 취득하는 이음 정보 취득 수단과, 상기 전사 특성 정보 및 상기 이음 위치 정보를 기초로, 상기 이음 위치에 있어서의 상기 제 1 투영 이미지와 상기 제 2 투영 이미지의 상기 전사 특성의 특성 차에 대응하는 상기 조정 기구의 조정값을 산출하고, 그 조정값에 기초하여 상기 조정 기구를 동작시키고, 상기 제 1 투영 이미지 및 상기 제 2 투영 이미지 중 적어도 일방에 대한 상기 전사 특성을 변화시키는 제어 수단 (CONT) 을 구비한다.

Description

노광 방법 및 노광 장치{EXPOSURE METHOD AND EXPOSURE DEVICE}

본 발명은, 감광 기판에 패턴을 전사하는 노광 방법 및 노광 장치에 관한 것이다.

종래, 병설된 복수의 투영 광학 모듈을 사용하여 감광 기판에 패턴을 전사하는 멀티 렌즈식의 노광 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2003-151880호). 이 공보에 기재된 노광 장치에서는, 마스크에 형성된 패턴의 이미지를, 마스크와 감광 기판을 동기 주사시키면서 복수의 투영 광학 모듈을 사용하여 감광 기판에 투영하고, 이 투영된 패턴의 이미지에 대응하는 잠상으로서의 전사 패턴을 감광 기판 상에 형성한다. 그리고, 감광 기판 상에서 복수의 전사 패턴을 감광 기판의 주사 방향과 직교하는 방향 (이하, 비주사 방향이라고 부른다.) 으로 순차적으로 이어붙임으로써, 일련의 큰 전사 패턴을 얻을 수 있다.

그 때, 이 노광 장치에서는, 이어붙이는 각 전사 패턴의 비주사 방향의 패턴 폭의 설정을 적절히 변경할 수 있고, 이 패턴 폭의 변경에 따라, 서로 이웃하는 전사 패턴의 이음부에 대응하는 투영 광학 모듈도 적절히 변경된다. 또한, 감광 기판 상에서 전사 패턴을 이어붙인다는 것은, 서로 이웃하는 전사 패턴의 경계부 (단부 (端部)) 를 감광 기판 상에서 서로 인접 혹은 중첩시켜 형성하는 것을 의미한다.

그런데, 상기 서술한 노광 장치에서는, 이어붙이는 각 전사 패턴의 이음부(경계부) 가 상이한 투영 광학 모듈을 사용하여 형성되기 때문에, 이음부에 있어서의 각 전사 패턴의 패턴 선폭에 큰 선폭 차가 생길 우려가 있어, 일련으로 형성되는 전사 패턴 내에서 그 선폭 차에서 기인하는 패턴의 불균일 (전사 불균일) 이 발생할 우려가 있었다. 이러한 전사 불균일은, 예를 들어, 이 노광 장치를 액정 표시 디바이스의 제조에 사용하는 경우, 액정 표시 디바이스 상에 밝기의 불균일을 일으키게 하는 원인으로서 문제가 된다.

본 발명의 목적은, 감광 기판 상에서 이어붙이는 각 전사 패턴의 이음부에 발생하는 선폭 차를 억제할 수 있는 노광 방법 및 노광 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 노광 방법은, 병설된 복수의 투영 광학 모듈을 사용하여 감광 기판 상에 형성되는 전사 패턴의 전사 특성 정보를 취득하는 특성 정보 취득 공정과, 복수의 상기 전사 패턴 중 상기 감광 기판 상에서 이어붙여지는 제 1 전사 패턴 및 제 2 전사 패턴의 이음부에 대응하는 상기 투영 광학 모듈을 나타내는 이음부 정보를 취득하는 이음 정보 취득 공정과, 상기 전사 패턴의 전사 특성을 변화시키는 특성 조정 기구의 동작량으로서 상기 이음부에 있어서의 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴의 상기 전사 특성의 특성 차를 보정하는 보정 동작량을, 상기 전사 특성 정보 및 상기 이음부 정보를 기초로 도출하는 도출 공정과, 상기 보정 동작량에 기초하여 상기 특성 조정 기구를 동작시키고, 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴을 상기 감광 기판 상에 순차적으로 형성하는 전사 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 노광 장치는, 병설된 복수의 투영 광학 모듈과, 상기 복수의 투영 광학 모듈을 사용하여 감광 기판 상에 형성되는 전사 패턴의 전사 특성을 변화시키는 특성 조정 기구와, 상기 전사 패턴의 전사 특성 정보를 기억한 기억 수단과, 복수의 상기 전사 패턴 중 상기 감광 기판 상에서 이어붙여지는 제 1 전사 패턴 및 제 2 전사 패턴의 이음부에 대응하는 상기 투영 광학 모듈을 나타내는 이음부 정보를 취득하는 이음 정보 취득 수단과, 상기 특성 조정 기구의 동작량으로서 상기 이음부에 있어서의 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴의 상기 전사 특성의 특성 차를 보정하는 보정 동작량을, 상기 전사 특성 정보 및 상기 이음부 정보를 기초로 도출하고, 그 보정 동작량에 기초하여 상기 특성 조정 기구를 동작시키고, 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴을 상기 감광 기판 상에 순차적으로 형성하는 제어를 실시하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 노광 방법 및 노광 장치에 의하면, 감광 기판 상에서 이어붙이는 각 전사 패턴의 이음부에 발생하는 선폭 차를 억제할 수 있다.

도 1 은, 본 발명에 관련된 노광 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 본 발명에 관련된 노광 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 본 발명에 관련된 노광 장치의 시야 조리개와 블라인드를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 발명에 관련된 노광 장치의 투영 영역을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 발명에 관련된 노광 장치가 형성하는 전사 패턴을 설명하는 도면이다
도 6 은, 제 1 실시형태에 관련된 노광 방법의 노광 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 7 은, 제 1 실시형태에 관련된 노광 방법으로 취득되는 노광량 특성 정보를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 제 2 실시형태에 관련된 노광 방법의 노광 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 9 는, 제 2 실시형태에 관련된 노광 방법으로 취득되는 노광량 특성 정보를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 제 3 실시형태에 관련된 노광 방법으로 취득되는 노광량 특성 정보를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 제 4 실시형태에 관련된 노광 방법의 노광 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 12 는, 제 4 실시형태에 관련된 노광 방법으로 취득되는 포커스 정보를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 제 5 실시형태에 관련된 노광 방법의 노광 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 14 는, 제 5 실시형태에 관련된 노광 방법으로 취득되는 포커스 정보를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 제 6 실시형태에 관련된 노광 방법으로 취득되는 포커스 정보를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 제 7 실시형태에 관련된 노광 방법의 노광 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 17 은, 제 7 실시형태에 관련된 노광 방법으로 취득되는 전사 특성을 설명하는 도면이다.
도 18 은, 제 7 실시형태에 관련된 노광 방법으로 형성되는 전사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 19 는, 본 발명에 관련된 디바이스 제조 방법의 제조 공정을 나타내는 플로우 차트이다.
도 20 은, 본 발명에 관련된 디바이스 제조 방법의 제조 공정을 나타내는 플로우 차트이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

먼저, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치 및 노광 방법에 대해 설명한다. 도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 를 지지하는 마스크 스테이지 (MST) 와, 감광 기판 (P) 을 지지하는 기판 스테이지 (PST) 와, 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 조명 광학계 (IL) 와, 마스크 (M) 에 형성된 패턴의 투영 이미지 (이하, 패턴 이미지라고 부른다) 를 감광 기판 (P) 에 전사하고, 이 패턴 이미지에 대응하는 잠상으로서의 전사 패턴을 감광 기판 (P) 상에 형성하는 투영 광학계 (PL) 와, 노광 장치 (EX) 의 동작을 통괄 제어하는 제어 장치 (CONT) (도 2 참조) 를 구비하고 있다. 감광 기판 (P) 은, 예를 들어 유리 기판에 감광제 (포토 레지스트) 를 도포한 것으로서, 전사 패턴은, 이 감광제 중에 형성된다. 투영 광학계 (PL) 는 병설된 복수 (7 개) 의 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 에 의해 구성되고, 본 실시형태에 있어서의 노광 장치 (EX) 는, 이 투영 광학계 (PL) 에 대해 마스크 (M) 와 감광 기판 (P) 을 동기 이동 (동기 주사) 시키면서 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하여, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 감광 기판 (P) 에 전사한다.

여기에서, 이하의 설명에 있어서, 마스크 (M) 와 감광 기판 (P) 의 동기 이동 방향 (주사 방향) 을 X 축 방향, 수평면 내에 있어서 주사 방향과 직교하는 방향을 Y 축 방향 (비주사 방향), X 축 방향 및 Y 축 방향으로 직교하는 방향을 Z 축 방향으로 한다. 또, X 축, Y 축, 및 Z 축의 축선 둘레 방향을, 각각 θX, θY, 및 θZ 방향으로 한다.

마스크 스테이지 (MST) 는, X 축 방향, Y 축 방향, Z 축 방향 및 θZ 방향으로 이동할 수 있고, 제어 장치 (CONT) 의 제어하에서, 리니어 모터 등에 의해 구성되는 마스크 스테이지 구동부 (MSTD) 에 의해 구동된다.

마스크 (M) 를 투과한 노광광 (EL) 은, 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 에 각각 입사된다. 이 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 은 정반 (定盤) (150) 에 지지되고, 노광광 (EL) 에 의한 마스크 (M) 상의 조사 영역에 대응하는 패턴 이미지를 감광 기판 (P) 에 결상시킨다. 투영 광학 모듈 (PLa, PLc, PLe, PLg) 과 투영 광학 모듈 (PLb, PLd, PLf) 은, 각각 Y 축 방향으로 배치되어 있다. 또, 투영 광학 모듈 (PLa, PLc, PLe, PLg) 의 열과 투영 광학 모듈 (PLb, PLd, PLf) 의 열은 X 축 방향으로 떨어져 배치되어 있고, 전체적으로 Y 축 방향을 따라 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 각각은, 복수의 광학 소자 (렌즈 등) 를 갖고 있다. 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 을 투과한 노광광 (EL) 은, 감광 기판 (P) 상의 상이한 투영 영역 (50a ∼ 50g) 마다 마스크 (M) 상의 조사 영역에 대응한 패턴 이미지를 결상한다.

기판 스테이지 (PST) 는 기판 홀더 (PH) 를 갖고 있고, 이 기판 홀더 (PH) 를 통하여 감광 기판 (P) 을 유지한다. 기판 스테이지 (PST) 는, 마스크 스테이지 (MST) 와 마찬가지로, X 축 방향, Y 축 방향 및 Z 축 방향으로 이동할 수 있고, 추가로, θX, θY, 및 θZ 방향으로도 이동할 수 있다. 기판 스테이지 (PST) 는, 제어 장치 (CONT) 의 제어하에서, 리니어 모터 등에 의해 구성되는 기판 스테이지 구동부 (PSTD) 에 의해 구동된다.

또, -X 측의 투영 광학 모듈 (PLa, PLc, PLe, PLg) 의 열과, +X 측의 투영 광학 모듈 (PLb, PLd, PLf) 의 열 사이에는, 마스크 (M) 의 패턴면 및 감광 기판 (P) 의 노광면의 Z 축 방향에 있어서의 위치를 검출하는 포커스 검출계 (110) 가 형성되어 있다. 포커스 검출계 (110) 는, 예를 들어, 경사 입사 방식의 초점 검출계를 복수 배치하여 구성된다. 포커스 검출계 (110) 의 검출 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력되고, 제어 장치 (CONT) 는, 포커스 검출계 (110) 의 검출 결과에 기초하여, 마스크 (M) 의 패턴면과 감광 기판 (P) 의 노광면이 소정의 간격 및 평행도를 이루도록 제어한다.

제어 장치 (CONT) 는, 기억부 (80) 와 접속되어 있고, 기억부 (80) 에 기억되어 있는 레시피 정보 등에 기초하여, 마스크 스테이지 (MST) 및 기판 스테이지 (PST) 의 위치를 모니터하면서, 기판 스테이지 구동부 (PSTD) 및 마스크 스테이지 구동부 (MSTD) 를 제어함으로써, 마스크 (M) 와 감광 기판 (P) 을 X 축 방향으로 동기 이동시킨다.

도 2 는, 조명 광학계 (IL) 및 투영 광학계 (PL) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 조명 광학계 (IL) 는, 초고압 수은 램프 등으로 이루어지는 광원 (1) 과, 광원 (1) 으로부터 사출된 광을 집광하는 타원경 (1a) 과, 이 타원경 (1a) 에 의해 집광된 광 중 노광에 필요한 파장의 광을 반사하고, 그 밖의 파장의 광을 투과시키는 다이크로익 미러 (2) 와, 다이크로익 미러 (2) 에서 반사된 광 중 추가로 노광에 필요한 파장 (통상적으로는, g, h, i 선 중 적어도 1 개의 대역) 만 포함한 광을 노광광으로서 통과시키는 파장 선택 필터 (3) 와, 파장 선택 필터 (3) 로부터의 노광광을 복수 개 (본 실시형태에서는 7 개) 로 분기하여, 반사 미러 (5) 를 통하여 각 조명계 모듈 (IMa ∼ IMg) 에 입사시키는 라이트 가이드 (4) 를 구비하고 있다. 여기에서, 조명 광학계 (IL) 를 구성하는 조명계 모듈 (IM) 로서 본 실시형태에서는, 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 에 대응하여 7 개의 조명계 모듈 (IMa ∼ IMg) 이 형성되어 있다. 단, 도 2 에는, 편의상, 조명계 모듈 (IMf) 에 대응하는 것만이 도시되어 있다. 조명계 모듈 (IMa ∼ IMg) 의 각각은, X 축 방향과 Y 축 방향으로 소정의 간격을 갖고, 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 각각에 대응하여 배치되어 있다. 그리고, 조명계 모듈 (IMa ∼ IMg) 의 각각으로부터 사출된 노광광 (EL) 은, 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 에 대응시켜 마스크 (M) 상의 상이한 조사 영역을 각각 조명한다.

조명계 모듈 (IMa ∼ IMg) 의 각각은, 조명 셔터 (6) 와, 릴레이 렌즈 (7) 와, 옵티컬 인터그레이터로서의 플라이아이 렌즈 (8) 와, 콘덴서 렌즈 (9) 를 구비하고 있다. 조명 셔터 (6) 는, 라이트 가이드 (4) 의 광로 하류측에, 광로에 대해 삽탈 자유롭게 배치되어 있다. 조명 셔터 (6) 는, 광로 내에 배치되었을 때에 노광광을 차광하고, 광로로부터 퇴피했을 때에 그 차광을 해제한다. 조명 셔터 (6) 에는, 이 조명 셔터 (6) 를 구동하는 셔터 구동부 (6a) 가 접속되어 있다. 셔터 구동부 (6a) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다.

또, 조명계 모듈 (IMa ∼ IMg) 의 각각에는 광량 조정 기구 (10) 가 형성되어 있다. 이 광량 조정 기구 (10) 는, 광로마다 노광광의 조도를 설정함으로써 노광량을 조정하는 것으로서, 하프 미러 (11) 와, 디텍터 (12) 와, 필터 (13) 와, 필터 구동부 (14) 를 구비하고 있다. 하프 미러 (11) 는, 필터 (13) 와 릴레이 렌즈 (7) 사이의 광로 중에 배치되어, 필터 (13) 를 투과한 노광광의 일부를 디텍터 (12) 에 입사시킨다. 디텍터 (12) 는, 입사된 노광광의 조도를 독립적으로 검출하고, 검출된 조도 신호를 제어 장치 (CONT) 에 출력한다. 필터 (13) 는, 예를 들어 투과율이 X 축 방향을 따라 소정 범위에서 선형으로 점차 변화되도록 형성되어 있고, 각 광로 중의 조명 셔터 (6) 와 하프 미러 (11) 사이에 배치되어 있다. 필터 구동부 (14) 는, 제어 장치 (CONT) 의 지시에 기초하여 필터 (13) 를 X 축 방향을 따라 이동시킴으로써, 광로마다 노광량을 조정한다.

광량 조정 기구 (10) 를 투과한 광속 (光束) 은 릴레이 렌즈 (7) 를 통하여 플라이아이 렌즈 (8) 에 도달한다. 플라이아이 렌즈 (8) 는 사출면측에 2 차 광원을 형성하고, 이 2 차 광원으로부터의 노광광 (EL) 은, 콘덴서 렌즈 (9) 를 통과하고, 직각 프리즘 (16) 과, 렌즈계 (17) 와, 오목면경 (18) 을 구비한 반사 굴절형 광학계 (15) 를 통과한 후, 마스크 (M) 상의 조사 영역을 균일하게 조명한다.

투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 각각은, 이미지 시프트 기구 (19) 와, 포커스 위치 조정 기구 (31) 와, 2 조 (組) 의 반사 굴절형 광학계 (21, 22) 와, 시야 조리개 (20) 와, 블라인드 (30) 와, 배율 조정 기구 (23) 를 구비하고 있다. 이미지 시프트 기구 (19) 는, 예를 들어, 2 장의 평행 평면 판유리를 각각 θY 방향 혹은 θX 방향으로 회전시킴으로써, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 X 축 방향 혹은 Y 축 방향으로 시프트시킨다. 또, 포커스 위치 조정 기구 (31) 는, 예를 들어, 1 쌍의 쐐기 프리즘을 구비하고, 광로 중의 쐐기 프리즘의 두께의 총합을 변화시킴으로써 패턴 이미지의 이미지면 위치를 변화시켜, 적어도 일방의 쐐기 프리즘을 광축 둘레로 회전시킴으로써 패턴 이미지의 이미지면의 경사 각도를 변화시킨다. 마스크 (M) 를 투과한 노광광 (EL) 은 이미지 시프트 기구 (19), 포커스 위치 조정 기구 (31) 를 투과한 후, 1 조째의 반사 굴절형 광학계 (21) 에 입사된다. 반사 굴절형 광학계 (21) 는, 마스크 (M) 의 패턴의 중간 이미지를 형성하는 것으로서, 직각 프리즘 (24) 과 렌즈계 (25) 와 오목면경 (26) 을 구비하고 있다. 직각 프리즘 (24) 은 θZ 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 되어 있어, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

시야 조리개 (20) 및 블라인드 (30) 는, 반사 굴절형 광학계 (21) 가 형성하는 중간 이미지의 이미지면 혹은 그 근방에 배치되어 있다. 시야 조리개 (20) 는, 후술한 바와 같이 감광 기판 (P) 상에서의 투영 영역을 설정한다. 시야 조리개 (20) 를 투과한 노광광 (EL) 은, 2 조째의 반사 굴절형 광학계 (22) 에 입사된다. 반사 굴절형 광학계 (22) 는, 반사 굴절형 광학계 (21) 와 마찬가지로, 직각 프리즘 (27) 과 렌즈계 (28) 와 오목면경 (29) 을 구비하고 있다. 직각 프리즘 (27) 도 θZ 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 되어 있어, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

반사 굴절형 광학계 (22) 로부터 사출된 노광광 (EL) 은, 배율 조정 기구 (23) 를 통과하여, 감광 기판 (P) 상에 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 정립 등배로 결상한다. 배율 조정 기구 (23) 는, 예를 들어, 제 1 평 (平) 볼록 렌즈, 양 볼록 렌즈 및 제 2 평 볼록 렌즈를 Z 축을 따라 이 순서로 배치하여 구성되고, 양 볼록 렌즈를 Z 축 방향으로 이동시킴으로써, 마스크 (M) 의 패턴 이미지의 배율을 변화시킨다.

기판 스테이지 (PST) 상에는, 디텍터 (광 검출 장치) (41) 가 배치 형성되어 있다. 디텍터 (41) 는, 감광 기판 (P) 에 조사되는 노광광 (EL) 의 노광량에 관한 정보로서, 예를 들어 조도를 검출하고, 검출 결과를 제어 장치 (CONT) 에 출력한다. 디텍터 (41) 는, 도시하지 않은 기구에 의해, 감광 기판 (P) 과 동일 평면의 높이에 설치할 수 있음과 함께, X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동할 수 있도록 형성되어 있다.

또, 기판 스테이지 (PST) 의 주사 방향의 -X 측의 단부에는, 소정의 기준 마크를 갖는 기준 부재 (70a) 를 구비한 패턴 이미지 검출 센서 (70) 가 형성되어 있다. 기준 부재 (70a) 는, 그 기준 마크의 Z 축 방향에 있어서의 높이가 감광 기판 (P) 의 표면 (노광면) 과 대략 일치하도록 설정되어 있다. 패턴 이미지 검출 센서 (70) 는, 도시하지 않은 기구에 의해, X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동할 수 있도록 형성되어 있다. 패턴 이미지 검출 센서 (70) 는, 마스크 (M) 에 형성된 소정 패턴 (계측용 마크) 의 패턴 이미지로서의 공간 이미지를 기준 부재 (70a) 상의 기준 마크를 통하여 검출하고, 검출 결과를 제어 장치 (CONT) 에 출력한다.

도 3 은, 투영 광학계 (PL) 가 구비하는 시야 조리개 (20) 와 블라인드 (30) 를 나타내는 도면이다. 시야 조리개 (20) 및 블라인드 (30) 는, 마스크 (M) 및 감광 기판 (P) 에 대해 대략 공액 (共役) 인 위치에 배치되어 있고, 정반 (150) 에 장착된 블라인드 유닛 (120) 내에 형성되어 있다. 여기에서, 블라인드 유닛 (120) 은, -X 측의 투영 광학 모듈 (PLa, PLc, PLe, PLg) 의 열과, +X 측의 투영 광학 모듈 (PLb, PLd, PLf) 의 열에 1 개씩 형성되어 있다. 시야 조리개 (20) 는, 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 각각에 대해 형성되어 있고, 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 감광 기판 (P) 상에 있어서의 투영 영역 (50a ∼ 50g) 은, 각각 대응하는 시야 조리개 (20) 에 형성된 개구 (K) 에 의해 설정된다. 본 실시형태에 있어서, 각 개구 (K) 는, Y 축 방향으로 평행한 2 변을 갖는 등변 사다리꼴 형상, 혹은 Y 축 방향으로 평행한 2 변과 X 축 방향으로 평행한 1 변을 갖는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있고, 투영 영역 (50a ∼ 50g) 은, 각각 대응하는 개구 (K) 와 공액 관계가 되는 사다리꼴 형상으로 설정된다.

블라인드 (30) 는, X 축 및 Y 축 방향으로 평행한 2 변을 갖는 평행사변 형상의 판 부재로서, 블라인드 (30) 의 각 사변 (斜邊) 은, 개구 (K) 의 어느 사변과 평행하게 형성되어 있다. 블라인드 (30) 는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 블라인드 유닛 (120) 내에서 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있고, 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 중 1 이상의 투영 광학 모듈의 각 광로 중 적어도 일부를 적절히 차폐할 수 있다. 이로써, 블라인드 (30) 는, 대응되는 투영 광학 모듈에 있어서의 노광광 (EL) 중 적어도 일부를 차광하여, 그 투영 영역의 실효적인 크기를 설정 변경할 수 있다. 구체적으로는, 블라인드 (30) 는, 대응되는 투영 영역의 Y 축 방향의 폭을 설정 변경할 수 있다.

도 4 는, 감광 기판 (P) 상의 투영 영역 (50a ∼ 50g) 을 나타내는 평면도이다. 투영 영역 (50a ∼ 50g) 은, Y 축 방향으로 서로 이웃하는 투영 영역의 단부끼리, 즉 단부 51a 와 51b, 단부 51c 와 51d, 단부 51e 와 51f, 단부 51g 와 51h, 단부 51i 와 51j, 단부 51k 와 51l 이, Y 축 방향과 서로 중첩되도록 설정되어 있다. 이 때문에, 투영 영역 (50a ∼ 50g) 에 대해 감광 기판 (P) 을 X 축 방향으로 주사하면서 노광 (주사 노광) 을 실시함으로써, 중복되어 노광 (이중 노광) 되는 중복 영역 (52a ∼ 52f) (도 4 에 있어서 2 점 쇄선으로 협지된 영역) 이 형성된다.

또, 도 4 에 있어서 파선으로 나타내는 바와 같이, 2 개의 블라인드 (30) 중, -X 측의 블라인드 (30) 는 Y 방향으로 이동하여 -X 측의 투영 영역 (50a, 50c, 50e, 50g) 중 적어도 1 개의 실효적인 크기를 적절히 설정한다. 또, +X 측 블라인드 (30) 도 Y 방향으로 이동하여 +X 측의 투영 영역 (50b, 50d, 50f) 중 적어도 1 개의 실효적인 크기를 적절히 설정한다. 이로써, 블라인드 (30) 는, 투영 영역 (50a ∼ 50g) 에 대해 감광 기판 (P) 을 X 축 방향으로 주사하여 주사 노광을 실시하는 경우, 투영 영역 (50a ∼ 50g) 을 통하여 전사되는 마스크 (M) 패턴 이미지의 Y 축 방향의 폭을 적절히 설정할 수 있고, 그 패턴 이미지에 대응하는 잠상으로서 감광 기판 (P) 상에 형성되는 전사 패턴의 Y 축 방향의 패턴 폭을 적절히 설정할 수 있다. 또한, 블라인드 (30) 가 설정하는 전사 패턴의 패턴 폭보다 외측에 위치하는 투영 영역은, 도시하지 않은 블라인드 기구에 의해 차폐되거나, 조명 광학계 (IL) 로부터의 노광광 (EL) 의 공급이 정지된다.

다음으로, 상기 서술한 구성을 갖는 노광 장치 (EX) 를 사용하여 복수 회의 주사 노광을 실시하고, 마스크 (M) 의 패턴 이미지에 대응하는 복수의 전사 패턴을 감광 기판 상에서 이어붙이는 노광 방법에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 마스크 (M) 상에 형성되어 있는 패턴 (PPA) 중, Y 축 방향으로 길이 LA 를 갖는 부분 패턴 (PA) 과, Y 축 방향으로 길이 LB 를 갖는 부분 패턴 (PB) 의 2 개 영역의 패턴 이미지를 2 회의 주사 노광 (제 1 및 제 2 주사 노광) 으로 나누어 감광 기판 (P) 상에 순차적으로 전사하고, 이 패턴 이미지에 대응하는 전사 패턴을 감광 기판 (P) 상에서 이어붙여 패턴 합성을 실시하는 것으로 한다. 그 때, 부분 패턴 (PA, PB) 의 각각의 경계부 (45, 46) 에 대응하는 전사 패턴 (MA, MB) 의 경계부를 중복하여 노광함으로써 이음부 (47) 를 형성한다. 이로써, 감광 기판 (P) 상의 전체의 전사 패턴 (MPA) 은, 부분 패턴 (PA) 의 전사 패턴 (MA) 과 부분 패턴 (PB) 의 전사 패턴 (MB) 이 이어붙여진 것이 된다.

또, 제 1 주사 노광에서는, 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 중 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLf) 을 사용하여 전사 패턴 (MA) 을 형성하고, 제 2 주사 노광에서는, 투영 광학 모듈 (PLb ∼ PLg) 을 사용하여 전사 패턴 (MB) 을 형성하는 것으로 한다. 이 경우, 전사 패턴 (MA) 에 있어서의 이음부 (47A) 는, 투영 광학 모듈 (PLf) 을 사용하여 형성되고, 전사 패턴 (MB) 에 있어서의 이음부 (47B) 는, 투영 광학 모듈 (PLb) 을 사용하여 형성된다. 또한, 제 1 및 제 2 주사 노광마다 사용하는 투영 광학 모듈의 범위와, 전사 패턴 (MA, MB) 의 Y 축 방향의 패턴 폭은, 블라인드 (30) 및 도시하지 않은 블라인드 기구를 사용하여 각 주사 노광 전에 설정된다.

이하, 도 6 을 참조하면서, 노광 순서에 대해 설명한다. 먼저, 제어 장치 (CONT) 는, 각 투영 영역 (50a ∼ 50g) 에 있어서의 조도 정보를 취득하고, 기억부 (80) 에 기억시킨다 (스텝 S10). 이 스텝 S10 에서는, 제어 장치 (CONT) 는, 디텍터 (41) 를 각 투영 영역 (50a ∼ 50g) 내에 순차적으로 이동시켜, 투영 영역 (50a ∼ 50g) 에 있어서의 노광광 (EL) 의 조도를 검출하고, 이 검출 결과를 조도 정보로서 취득한다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어 투영 영역 (50a ∼ 50g) 의 각 단부 (51a ∼ 51l) 의 조도를 나타내는 조도 정보를 취득한다. 이로써, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어 도 7(a) 에 나타내는 조도 정보를 취득한다.

또한, 제어 장치 (CONT) 는, 각 투영 영역 (50a ∼ 50g) 의 조도가 소정의 허용 범위로서의 조도 범위 (ILR) (도 7(a) 참조) 내에 없는 경우에는, 각 조명계 모듈 (IMa ∼ IMg) 의 광량 조정 기구 (10) 를 조정하여 조도 범위 (ILR) 내로 보정하고, 이 보정 결과를 나타내는 조도 정보를 취득한다.

또, 제어 장치 (CONT) 는, 스텝 S10 에 있어서, 디텍터 (41) 에 의해 검출한 조도 정보를 취득하는 대신에, 도시하지 않은 입력 장치 (예를 들어, 키보드 또는 데이터 통신 장치 등) 로부터 입력되는 조도 정보를 취득하여 기억부 (80) 에 기억시킬 수도 있다. 혹은, 조도 정보를 기초로 산출되는 노광 에너지 정보를 취득하여 기억부 (80) 에 기억시킬 수도 있다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 기억부 (80) 에 미리 기억되어 있는 레시피 정보 등으로부터 전사 패턴 (MA, MB) 의 이음부 (47) 에 관한 정보인 이음부 정보를 취득한다 (스텝 S11). 구체적으로는, 제어 장치 (CONT) 는, 전사 패턴 (MA) 의 이음부 (47A) 에 대응하는 투영 광학 모듈 (PLf) 과, 전사 패턴 (MB) 의 이음부 (47B) 에 대응하는 투영 광학 모듈 (PLb) 을 나타내는 정보를 이음부 정보로서 취득한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 스텝 S10 에서 기억시킨 조도 정보 혹은 노광 에너지 정보 등의 노광량 특성 정보와, S11 에서 취득한 이음부 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광에 있어서의 마스크 스테이지 (MST) 및 기판 스테이지 (PST) 의 주사 속도를 도출한다 (스텝 S12). 그 때, 제어 장치 (CONT) 는, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 노광 에너지 차를 소정의 에너지 차 범위 내로 하는 주사 속도로서, 제 1 주사 노광에 대응하는 투영 영역 (50a ∼ 50f) 및 제 2 주사 노광에 대응하는 투영 영역 (50b ∼ 50g) 의 각 투영 영역에 의해 노광되는 노광 에너지값을 소정의 에너지값 범위 (IER) (도 7(b) 참조) 내로 하는 주사 속도를 도출한다. 여기에서, 제어 장치 (CONT) 는, 노광량 특성 정보 및 이음부 정보를 기초로, 소정의 연산식 혹은 룩업 테이블 등을 이용하여 주사 속도의 도출을 실시한다. 또한, 노광 에너지란, 1 회의 주사 노광에 의한 감광 기판 (P) 상의 단위 면적당의 적산 노광량에 상당한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 주사 노광을 실시할 때의 블라인드 (30) 의 위치를 설정하고, 전사 패턴 (MA) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝 S13). 즉, -X 측의 블라인드 (30) 가 투영 영역 (50g) 을 차광하도록 배치되고, +X 측의 블라인드 (30) 가 투영 영역 (50b, 50d, 50f) 으로부터 퇴피된다. 그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (PST) 에 탑재되어 있는 감광 기판 (P) 과 마스크 스테이지 (MST) 에 탑재되어 있는 마스크 (M) 의 위치를 맞추고, 스텝 S12 에 의해 도출된 주사 속도로 기판 스테이지 (PST) 및 마스크 스테이지 (MST) 를 X 축 방향으로 동기 이동시켜 제 1 주사 노광을 실시한다 (스텝 S14). 이로써, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 감광 기판 (P) 상에는 전사 패턴 (MA) 이 형성된다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 2 주사 노광을 실시할 때의 블라인드 (30) 의 위치를 설정하고, 전사 패턴 (MB) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝S15). 즉, -X 측의 블라인드 (30) 가 투영 영역 (50a) 을 차광하도록 배치되고, +X 측의 블라인드 (30) 가 투영 영역 (50b) 의 +Y 측 일부를 차광하도록 배치된다. 계속하여, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (PST) 를 비주사 방향으로 스텝 이동시켜, 마스크 (M) 와 감광 기판 (P) 의 위치를 맞춘다. 즉, 제 1 주사 노광에서 형성된 전사 패턴 (MA) 의 이음부 (47A) 에, 제 2 주사 노광에서 형성되는 전사 패턴 (MB) 의 이음부 (47B) 가 중첩되도록 위치를 맞춘다. 그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 마스크 (M) 와 감광 기판 (P) 을, 스텝 S12 에 의해 도출된 주사 속도로, X 축 방향으로 동기 이동시켜 제 2 주사 노광을 실시한다 (스텝 S16). 이로써, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 감광 기판 (P) 상에는 전사 패턴 (MB) 이 형성된다.

이와 같이 하여, 전사 패턴 (MA, MB) 을 감광 기판 (P) 상에서 이어붙여 형성함으로써, 1 장의 마스크 (M) 를 사용하여, 이 마스크 (M) 에 형성된 패턴 (PPA) 에 대응하는 전사 패턴보다 큰 전사 패턴 (MPA) 을 감광 기판 (P) 상에 형성할 수 있다.

이상 설명한 제 1 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 예를 들어 도 7(b) 에 나타내는 노광 에너지 분포를, 도 7(c) 에 나타내는 노광 에너지 분포로 보정할 수 있다. 여기에서, 도 7(b) 는, 도 7(a) 에 나타낸 조도 정보를 기초로, 동등한 주사 속도로 제 1 및 제 2 주사 노광을 실시하는 경우의 노광 에너지 분포를 나타내고, 도 7(c) 는, 스텝 S12 에 의해 도출된 주사 속도에 기초하여 제 1 및 제 2 주사 노광을 실시하는 경우의 노광 에너지 분포를 나타내고 있다.

그리고, 제 1 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 제 1 및 제 2 주사 노광에 있어서의 노광 에너지 분포, 즉 전사 패턴 (MA, MB) 전체의 노광 에너지 분포를 소정의 노광 에너지값 범위 (IER) 내로 함과 함께, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 의 노광 에너지 차를 소정의 에너지 차 범위 내로 함으로써, 전사 패턴 (MPA) 전체에 있어서의 패턴 선폭을 원하는 선폭 범위 내로 할 수 있음과 함께, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 의 패턴 선폭의 선폭 차의 발생을 억제할 수 있다. 이 때문에, 제 1 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치를 사용하여 액정 표시 디바이스 등의 디바이스 제조를 실시하는 경우, 전사 패턴 (MPA) 에 대응하는 대형 디바이스를 양호하게 제조할 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 1 실시형태의 노광 방법에서는, 노광량 특성 정보 및 이음부 정보를 기초로 제 1 및 제 2 주사 노광의 주사 속도를 도출하는 것으로서 설명했지만, 제 1 및 제 2 주사 노광 중 어느 일방의 주사 속도만 도출하고, 타방의 주사 속도는, 미리 설정된 주사 속도로 할 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 노광 방법에 대해 설명한다. 이 실시형태에 관련된 노광 방법은, 상기 서술한 노광 장치 (EX) 를 사용하여 실시하는 것이기 때문에, 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

먼저, 제어 장치 (CONT) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S10, S11 과 동일하게 스텝 S20, S21 을 실시한다. 또한, 이 제 2 실시형태에서는, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어 도 9(a) 에 나타내는 노광량 특성 정보를 기억부 (80) 에 기억시키는 것으로 한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 스텝 S20 에서 기억시킨 노광량 특성 정보와 스텝 S21 에서 취득한 이음부 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광에 있어서의 노광 에너지 분포를 설정하기 위한 각 투영 광학 모듈의 광량 조정 기구 (10) 및 콘덴서 렌즈 (9) 중 적어도 일방의 조정량 (동작량) 을 도출한다 (스텝 S22). 그 때, 제어 장치 (CONT) 는, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 노광 에너지 차를 소정의 에너지 차 범위 내로 하는 조정량으로서, 제 1 주사 노광에 대응하는 투영 영역 (50a ∼ 50f) 및 제 2 주사 노광에 대응하는 투영 영역 (50b ∼ 50g) 의 각 투영 영역에 의해 노광되는 노광 에너지값을 소정의 에너지값 범위 (IER) (도 9(b) 참조) 내로 하는 조정량을 도출한다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 이음부 (47) 에 가까운 투영 광학 모듈의 조도의 조정값이 이음부 (47) 로부터 떨어진 투영 광학 모듈의 조도의 조정값보다 커지거나, 혹은 동등 이상이 되도록 조정량을 도출한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S13 과 마찬가지로, 전사 패턴 (MA) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝 S23). 그리고, 감광 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 위치를 맞추어, 스텝 S22 에서 도출한 조정량에 기초하여 각 광량 조정 기구 (10) 및 콘덴서 렌즈 (9) 중 적어도 일방을 동작시켜, 각 투영 영역 (50a ∼ 50f) 의 조도 및 조도 분포 중 적어도 일방을 조정한다 (스텝 S24). 여기에서 각 투영 영역 (50a ∼ 50f) 의 조도 조정은, 각 조명계 모듈 (IMa ∼ IMf) 의 광량 조정 기구 (10) 에 의해 실시하고, 각 투영 영역 (50a ∼ 50f) 내에 있어서의 조도 분포로서의 조도 경사 성분의 보정은, 각 조명계 모듈 (IMa ∼ IMf) 의 콘덴서 렌즈 (9) 의 틸트에 의해 실시한다. 그 후, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 주사 노광을 실시하여 (스텝 S25), 도 5 에 나타내는 바와 같이, 감광 기판 (P) 상에 전사 패턴 (MA) 을 형성한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S15 와 마찬가지로, 전사 패턴 (MB) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝 S26). 그리고, 기판 스테이지 (PST) 를 비주사 방향으로 스텝 이동시켜, 마스크 (M) 와 감광 기판 (P) 의 위치를 맞춘다. 계속하여, 제어 장치 (CONT) 는, 스텝 S24 와 마찬가지로, 스텝 S22 에서 도출한 조정량에 기초하여 각 광량 조정 기구 (10) 및 콘덴서 렌즈 (9) 중 적어도 일방을 동작시켜, 각 투영 영역 (50b ∼ 50g) 의 조도 및 조도 분포 중 적어도 일방을 조정한다 (스텝 S27). 그 후, 제 2 주사 노광을 실시하여 (스텝 S28), 도 5 에 나타내는 바와 같이, 감광 기판 (P) 상에 전사 패턴 (MB) 을 형성한다. 이와 같이 하여, 전사 패턴 (MPA) 을 감광 기판 (P) 상에 형성할 수 있다.

이상 설명한 제 2 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 예를 들어 도 9(b) 에 나타내는 노광 에너지 분포를, 도 9(c) 에 나타내는 노광 에너지 분포로 보정할 수 있다. 여기에서, 도 9(b) 는, 도 9(a) 에 나타낸 노광량 특성 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광 사이에서 조도 혹은 조도 분포의 조정을 실시하지 않고 각 주사 노광을 실시하는 경우의 노광 에너지 분포를 나타내고, 도 9(c) 는, 스텝 S22 에 의해 도출된 조정량을 기초로 보정한 조도 분포에 기초하여 제 1 및 제 2 주사 노광을 실시하는 경우의 노광 에너지 분포를 나타내고 있다. 그리고, 제 2 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 전사 패턴 (MPA) 전체에 있어서의 패턴 선폭을 원하는 선폭 범위 내로 할 수 있음과 함께, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 의 패턴 선폭의 선폭 차의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 2 실시형태의 노광 방법에서는, 제 1 및 제 2 주사 노광의 각각에 대응하는 각 투영 영역의 조도 및 조도 분포 중 적어도 일방을 조정하는 것으로서 설명했지만, 이음부 (47) 에 대응하는 투영 영역만, 혹은 그 근방에 위치하는 투영 영역을 포함한 일부의 투영 영역에 대해서만 조정할 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 노광 방법에 대해 설명한다. 이 실시형태에 관련된 노광 방법은, 상기 서술한 노광 장치 (EX) 를 사용하여 실시하는 것이기 때문에, 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

제 3 실시형태에 관련된 노광 방법은, 도 8 에 나타낸 노광 순서와 동일한 순서에 의해 실시된다. 단, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어 도 10(a) 에 나타내는 노광량 특성 정보를 기억부 (80) 에 기억시키는 것으로 한다.

또, 스텝 S22 에서는, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 주사 노광에 있어서의 각 투영 영역 (50a ∼ 50f) 의 조도의 조정값에 대응하는 각 광량 조정 기구 (10) 의 조정량으로서 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 조도 차의 1/2 값을 각 투영 영역 (50a ∼ 50f) 의 조도에 대략 균등하게 할당하는 조정량을 도출한다. 또, 제 2 주사 노광에 있어서의 각 투영 영역 (50b ∼ 50g) 의 조도의 조정값에 대응하는 각 광량 조정 기구 (10) 의 조정량으로는, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 조도 차의 1/2 값을 각 투영 영역 (50b ∼ 50g) 의 조도에 대략 균등하게 할당하는 조정량을 도출한다.

이로써, 제 3 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 예를 들어 도 10(b) 에 나타내는 노광 에너지 분포를, 도 10(c) 에 나타내는 노광 에너지 분포로 보정할 수 있다. 여기에서, 도 10(b) 는, 도 10(a) 에 나타낸 노광량 특성 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광 사이에서 조도 혹은 조도 분포의 조정을 실시하지 않고 각 주사 노광을 실시하는 경우의 노광 에너지 분포를 나타내고, 도 10(c) 는, 스텝 S22 에 의해 도출된 조정량에 기초하여 보정한 조도 분포를 기초로 제 1 및 제 2 주사 노광을 실시하는 경우의 노광 에너지 분포를 나타내고 있다. 그리고, 제 3 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지로, 전사 패턴 (MPA) 전체에 있어서의 패턴 선폭을 원하는 선폭 범위 내로 할 수 있음과 함께, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 의 패턴 선폭의 선폭 차의 발생을 억제할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 노광 방법에 대해 설명한다. 이 실시형태에 관련된 노광 방법은, 상기 서술한 노광 장치 (EX) 를 사용하여 실시하기 때문에, 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

먼저, 제어 장치 (CONT) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 포커스 위치 (합초 (合焦) 위치) 의 분포를 나타내는 포커스 위치 정보, 혹은 이미지면 위치의 분포를 나타내는 이미지면 위치 정보 등의 포커스 정보를 취득하여, 기억부 (80) 에 기억시킨다 (스텝 S30). 즉, 패턴 이미지 검출 센서 (70) 를 각 투영 영역 (50a ∼ 50g) 내로 순차적으로 이동시키고, 마스크 (M) 에 형성된 계측용 마크의 공간 이미지를 기준 부재 (70a) 상의 기준 마크를 통하여 검출함으로써, 그 공간 이미지의 콘트라스트 정보 등으로부터 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 포커스 정보를 취득한다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어 각 투영 영역 (50a ∼ 50g) 의 각 단부 (51a ∼ 51l) 에 있어서의 계측용 마크의 공간 이미지를 검출하고, 이 검출 결과에 대응하는 포커스 정보를 취득한다. 이로써, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어 도 12(a) 에 나타내는 포커스 정보를 취득한다.

또한, 제어 장치 (CONT) 는, 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 포커스 위치가 소정의 허용 범위로서의 포커스 위치 범위 (FOR) (도 12(a) 참조) 내에 없는 경우에는, 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 에 형성되어 있는 포커스 위치 조정 기구 (31) 를 조정하여 포커스 위치 범위 (FOR) 내로 보정하고, 이 보정 결과를 나타내는 포커스 정보를 취득한다.

또, 제어 장치 (CONT) 는, 스텝 S30 에 있어서, 패턴 이미지 검출 센서 (70) 를 사용하여 검출한 포커스 정보를 취득하는 대신에, 도시하지 않은 입력 장치로부터 입력되는 포커스 정보를 취득하여 기억부 (80) 에 기억시킬 수도 있다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S11 과 동일하게, 기억부 (80) 에 미리 기억되어 있는 레시피 정보 등으로부터 전사 패턴 (MA, MB) 의 이음부 (47) 에 관한 정보인 이음부 정보를 취득한다 (스텝 S31).

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 스텝 S30 에서 기억시킨 포커스 정보와 S31에서 취득한 이음부 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광에 있어서의 기판 스테이지 (PST) 의 동작량으로서의 경사 각도의 조정값을 도출한다 (스텝 S32). 그 때, 제어 장치 (CONT) 는, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 포커스 위치의 차 (포커스 차) 를 소정의 포커스 차 범위 내로 하는 조정값으로서, 제 1 주사 노광에 대응하는 투영 영역 (50a ∼ 50f) 및 제 2 주사 노광에 대응하는 투영 영역 (50b ∼ 50g) 의 각 투영 영역에 있어서의 포커스 위치를 소정의 포커스 위치 범위 (FOR) 내로 하는 조정값을 도출한다. 여기에서, 제어 장치 (CONT) 는, 포커스 정보 및 이음부 정보를 기초로, 소정의 연산식 혹은 룩업 테이블 등을 이용하여 조정값을 도출한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S13 과 동일하게, 전사 패턴 (MA) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝 S33). 그리고, 감광 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 위치를 맞추어, 스텝 S32 에 의해 도출된 조정값에 기초하여 기판 스테이지 (PST) 를 동작시키고, 그 경사 각도를 조정하여 (스텝 S34), 제 1 주사 노광을 실시한다 (스텝 S35). 이로써, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 감광 기판 (P) 상에 전사 패턴 (MA) 이 형성된다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S15 와 마찬가지로, 전사 패턴 (MB) 의 패턴 폭을 설정한다 (스텝 S36). 그리고, 기판 스테이지 (PST) 를 비주사 방향으로 스텝 이동시켜, 감광 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 위치를 맞춘다. 계속하여, 제어 장치 (CONT) 는, 스텝 S34 와 마찬가지로, 스텝 S32 에서 도출한 조정값에 기초하여 기판 스테이지 (PST) 를 동작시키고, 그 경사 각도를 조정하여 (스텝 S37), 제 2 주사 노광을 실시한다 (스텝 S38). 이와 같이 하여, 전사 패턴 (MPA) 을 감광 기판 (P) 상에 형성할 수 있다.

이상 설명한 제 4 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 예를 들어 도 12(b) 에 나타내는 포커스 위치 분포를, 도 12(c) 에 나타내는 포커스 위치 분포로 보정할 수 있다. 여기에서, 도 12(b) 는, 도 12(a) 에 나타낸 포커스 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광 사이에서 기판 스테이지 (PST) 의 경사 각도를 조정하지 않고 각 주사 노광을 실시하는 경우의 포커스 위치 분포를 나타내고, 도 12(c) 는, 스텝 S32 에 의해 도출된 조정값을 기초로 보정한 기판 스테이지 (PST) 의 경사 각도에 기초하여 제 1 및 제 2 주사 노광을 실시하는 경우의 포커스 위치 분포를 나타내고 있다. 또한, 도 12(b), 도 12(c) 에 나타내는 포커스 위치 분포는, 기판 스테이지 (PST) 에 탑재된 감광 기판 (P) 의 노광면 (패턴 전사면) 을 기준으로 한 포커스 위치의 분포를 나타내고 있다.

그리고, 제 4 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 제 1 및 제 2 주사 노광에 있어서의 포커스 위치 분포, 즉 전사 패턴 (MA, MB) 전체의 포커스 위치 분포를, 소정의 포커스 위치 범위 (FOR) 내로 함과 함께, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 포커스 차를 소정의 포커스 차 범위 내로 함으로써, 전사 패턴 (MPA) 전체에 있어서의 패턴 선폭을 원하는 선폭 범위 내로 할 수 있고, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 의 패턴 선폭의 선폭 차의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 4 실시형태에서는, 도 12(a) 에 나타낸 바와 같이, 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 Y 축 방향을 따른 포커스 위치 분포를 나타내는 포커스 정보를 기초로 기판 스테이지 (PST) 의 경사 각도의 조정값을 도출하는 것으로 했지만, X 축 방향의 복수의 위치에 있어서의 포커스 위치 분포, 요컨대 XY 평면을 따른 2 차원적인 포커스 위치 분포를 나타내는 포커스 정보를 기초로, 기판 스테이지 (PST) 의 경사 각도의 동적 (다이나믹) 인 조정값을 도출하여, 제 1 및 제 2 주사 노광 중에 기판 스테이지 (PST) 의 경사 각도를 축차적으로 조정하도록 할 수도 있다. 이 경우, 2 차원적인 포커스 정보는, 패턴 이미지 검출 센서 (70) 와 포커스 검출계 (110) 를 협동시켜, 기판 스테이지 (PST) 의 X 축 방향의 주사 범위에 걸쳐서 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 포커스 정보를 검출함으로써 취득할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 노광 방법에 대해 설명한다. 이 실시형태에 관련된 노광 방법은, 상기 서술한 노광 장치 (EX) 를 사용하여 실시하는 것이기 때문에, 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

먼저, 제어 장치 (CONT) 는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태에 있어서의 스텝 S30, S31 과 동일하게, 스텝 S40, S41 을 실시한다. 또한, 이 제 5 실시형태에서는, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어 도 14(a) 에 나타내는 포커스 정보를 기억부 (80) 에 기억시키는 것으로 한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 스텝 S40 에서 기억시킨 포커스 정보와 스텝 S41 에서 취득한 이음부 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광에 있어서의 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 포커스 위치의 조정값으로서 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 이미지면 위치 및 이미지면 경사 각도를 조정하는 포커스 위치 조정 기구 (31) 의 조정량 (동작량) 을 도출한다 (스텝 S42). 그 때, 제어 장치 (CONT) 는, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 포커스 차를 소정의 포커스 차 범위 내로 하는 조정량으로서, 제 1 주사 노광에 대응하는 투영 영역 (50a ∼ 50f) 및 제 2 주사 노광에 대응하는 투영 영역 (50b ∼ 50g) 의 각 투영 영역에 있어서의 포커스 위치를 소정의 포커스 위치 범위 (FOR) 내로 하는 조정량을 도출한다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 이음부 (47) 에 가까운 투영 광학 모듈의 이미지면 위치의 조정값이 이음부 (47) 로부터 떨어진 투영 광학 모듈의 이미지면 위치의 조정값보다 커지거나, 혹은 동등 이상이 되도록 조정량을 도출한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S13 과 마찬가지로, 전사 패턴 (MA) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝 S43). 그리고, 감광 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 위치를 맞추어, 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLf) 의 포커스 위치를, 스텝 S42 에서 도출한 조정량에 기초하여 각 포커스 위치 조정 기구 (31) 를 동작시킴으로써 조정한다 (스텝 S44). 그 후, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 주사 노광을 실시하고 (스텝 S45), 도 5 에 나타내는 바와 같이 감광 기판 (P) 상에 전사 패턴 (MA) 을 형성한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S15 와 마찬가지로, 전사 패턴 (MB) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝 S46). 그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (PST) 를 비주사 방향으로 스텝 이동시켜, 감광 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 위치를 맞추고, 각 투영 광학 모듈 (PLb ∼ PLg) 의 포커스 위치를, 스텝 S44 와 마찬가지로, 스텝 S42 에서 도출한 조정량에 기초하여 각 포커스 위치 조정 기구 (31) 를 동작시킴으로써 조정한다 (스텝 S47). 그 후, 제어 장치 (CONT) 는, 제 2 주사 노광을 실시하고 (스텝 S48), 도 5 에 나타내는 바와 같이 감광 기판 (P) 상에 전사 패턴 (MB) 을 형성한다. 이와 같이 하여, 전사 패턴 (MPA) 을 감광 기판 (P) 상에 형성할 수 있다.

이상 설명한 제 5 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 예를 들어 도 14(b) 에 나타내는 포커스 위치 분포를, 도 14(c) 에 나타내는 포커스 위치 분포로 보정할 수 있다. 여기에서, 도 14(b) 는, 도 14(a) 에 나타낸 포커스 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광 사이에서 각 투영 광학 모듈의 포커스 위치 조정 기구 (31) 의 조정을 실시하지 않고 각 주사 노광을 실시하는 경우의 포커스 위치 분포를 나타내고, 도 14(c) 는, 스텝 S42 에 의해 도출된 조정량을 기초로 보정한 각 투영 광학 모듈의 이미지면 위치 및 이미지면 경사 각도에 기초하여 제 1 및 제 2 주사 노광을 실시하는 경우의 포커스 위치 분포를 나타내고 있다. 그리고, 제 5 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 제 4 실시형태와 마찬가지로, 전사 패턴 (MPA) 전체에 있어서의 패턴 선폭을 원하는 선폭 범위 내로 할 수 있음과 함께, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 의 패턴 선폭의 선폭 차의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 제 5 실시형태에 있어서도, XY 평면을 따른 2 차원적인 포커스 정보를 기초로, 주사 노광 중의 각 포커스 위치 조정 기구 (31) 의 동적 (다이나믹) 인 조정량을 도출하고, 제 1 및 제 2 주사 노광 중에 각각 대응하는 투영 광학 모듈의 이미지면 위치 및 이미지면 경사 각도 중 적어도 일방을 축차적으로 조정할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 노광 방법에 대해 설명한다. 이 실시형태에 관련된 노광 방법은, 상기 서술한 노광 장치 (EX) 를 사용하여 실시하는 것이기 때문에, 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

제 6 실시형태에 관련된 노광 방법은, 도 13 에 나타낸 노광 순서와 동일한 순서에 의해 실시된다. 단, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어 도 15(a) 에 나타내는 포커스 정보를 기억부 (80) 에 기억시키는 것으로 한다.

또, 스텝 S42 에서는, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 주사 노광에 있어서의 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLf) 의 포커스 위치의 조정값에 대응하는 각 포커스 위치 조정 기구 (31) 의 조정량으로서, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 포커스 위치 차의 1/2 값을 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLf) 의 포커스 위치에 대략 균등하게 할당하는 조정량을 도출한다. 또, 제 2 주사 노광에 있어서의 각 투영 광학 모듈 (PLb ∼ PLg) 의 포커스 위치의 조정값에 대응하는 각 포커스 위치 조정 기구 (31) 의 조정량으로서, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 간의 포커스 위치 차의 1/2 값을 각 투영 광학 모듈 (PLb ∼ PLg) 의 포커스 위치에 대략 균등하게 할당하는 조정량을 도출한다.

이로써, 제 6 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 예를 들어 도 15(b) 에 나타내는 포커스 위치 분포를, 도 15(c) 에 나타내는 포커스 위치 분포로 보정할 수 있다. 여기에서, 도 15(b) 는, 도 15(a) 에 나타낸 포커스 정보를 기초로, 제 1 및 제 2 주사 노광 사이에서 각 투영 광학 모듈의 포커스 위치 조정 기구 (31) 의 조정을 실시하지 않고 각 주사 노광을 실시하는 경우의 포커스 위치 분포를 나타내고, 도 15(c) 는, 스텝 S42 에 의해 도출된 조정량을 기초로 보정한 각 투영 광학 모듈의 이미지면 위치 및 이미지면 경사 각도에 기초하여 제 1 및 제 2 주사 노광을 실시하는 경우의 포커스 위치 분포를 나타내고 있다. 그리고, 제 6 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 제 4 및 제 5 실시형태와 마찬가지로, 전사 패턴 (MPA) 전체에 있어서의 패턴 선폭을 원하는 선폭 범위 내로 할 수 있음과 함께, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 의 패턴 선폭의 선폭 차의 발생을 억제할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 노광 방법에 대해 설명한다. 이 실시형태에 관련된 노광 방법은, 상기 서술한 노광 장치 (EX) 를 사용하여 실시하는 것이기 때문에, 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

먼저, 제어 장치 (CONT) 는, 도 16 에 나타내는 바와 같이 초기 전사 위치의 정보 (전사 특성 정보) 를 취득하여, 기억부 (80) 에 기억한다 (스텝 S50). 여기에서 초기 전사 위치의 계측은, 시험 노광 후에 현상 또는 에칭된 감광 기판 (P) 을 사용하여, 절대 치수 관리된 길이 치수 측정기로, 패턴 (PPA) 에 대응하는 전사 패턴의 외주부 (및 필요에 따라 중앙부) 의 계측용 마크를 계측하는 것에 의한 전사 패턴의 위치 어긋남의 계측에 의해 실시한다. 이와 같이 하여 계측된 전사 패턴의 위치 어긋남량은, 도시하지 않은 입력부로부터 입력되어, 기억부 (80) 에 기억된다. 그 후 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S21 과 동일하게 이음부 정보를 취득한다 (스텝 S51).

도 17(a) 는, 스텝 S51 에서 기억부 (80) 에 기억시킨 전사 패턴의 초기의 전사 특성을 나타내는 도면이다. 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 주사 노광에 있어서의 전사 패턴 (MA) 과 제 2 주사 노광에 있어서의 전사 패턴 (MB) 의 이음부 (47) 에서의 위치 어긋남량이 소정의 위치 어긋남 범위 내가 되도록, 제 1 및 제 2 주사 노광에 있어서의 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLg) 의 결상 특성을 조정하기 위한 이미지 시프트 기구 (19), 배율 조정 기구 (23) 및 직각 프리즘 (24, 27) 등의 조정량 (동작량) 을, 최소 제곱법 등을 이용하여 도출한다 (스텝 S52). 여기에서 제어 장치 (CONT) 는, 주사 노광의 주사 범위에 걸친 이음부 (47) 에 있어서의 위치 어긋남량이 소정의 위치 어긋남 범위 내가 되도록, 제 1 주사 노광에 있어서의 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLf) 의 결상 특성의 조정값, 및 제 2 주사 노광에 있어서의 각 투영 광학 모듈 (PLb ∼ PLg) 의 결상 특성의 조정값을 산출하여, 이 조정값에 대응하는 이미지 시프트 기구 (19), 배율 조정 기구 (23) 및 직각 프리즘 (24, 27) 등의 조정량을 도출한다. 이 때, 전사 패턴 (MA) 및 전사 패턴 (MB) 의 전체의 주연부 (周緣部) 가, 도 17(b) 에서 나타내는 허용 범위로서의 소정의 위치 어긋남 범위 (FDR) 내가 되도록 조정량을 도출한다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S13 과 동일하게, 전사 패턴 (MA) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝 S53). 그리고, 감광 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 위치를 맞추어, 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLf) 의 결상 특성을, 스텝 S52 에서 도출한 조정량에 기초하여 조정한다 (스텝 S54). 이 때, 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLf) 의 이미지 시프트 기구 (19), 배율 조정 기구 (23), 직각 프리즘 (24, 27) 중 적어도 1 개를 동작시켜 조정한다. 추가로 제 1 주사 노광에 있어서, 스텝 S52 에서 도출한 조정량에 기초하여 각 투영 광학 모듈 (PLa ∼ PLf) 의 각 조정 기구를 축차적으로 동작시킴으로써, 도 18(a) 에 나타내는 바와 같이 감광 기판 (P) 상에 전사 패턴 (MA) 을 형성한다 (스텝 S55).

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S15 와 마찬가지로, 전사 패턴 (MB) 의 패턴 폭의 설정을 실시한다 (스텝 S56). 그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 마스크 (M) 와 감광 기판 (P) 의 위치를 맞추어, 각 투영 광학 모듈 (PLb ∼ PLg) 의 결상 특성을, 스텝 S54 와 마찬가지로, 스텝 S52 에서 도출한 조정량에 기초하여 각 조정 기구를 동작시킴으로써 조정한다 (스텝 S57). 추가로 제 2 주사 노광에 있어서, 스텝 S52 에서 도출한 조정량에 기초하여 각 투영 광학 모듈 (PLb ∼ PLg) 의 각 조정 기구를 축차적으로 동작시킴으로써, 도 18(a) 에 나타내는 바와 같이 감광 기판 (P) 상에 전사 패턴 (MB) 을 형성한다 (스텝 S58). 이와 같이 하여, 전사 패턴 (MPA) 을 감광 기판 (P) 상에 형성할 수 있다.

또한, 스텝 S52 에 있어서, 전사 패턴의 위치 어긋남량의 보정을 선형으로 보정하도록 각 조정 기구의 조정량을 도출했을 경우, 도 18(a) 에 나타내는 보정 결과가 얻어지는데, 비선형으로 보정을 하도록 조정량을 도출한 경우에는, 도 18(b) 에서 나타내는 보정 결과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 제 7 실시형태의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 제 1 ∼ 제 6 실시형태와 마찬가지로, 전사 패턴 (MPA) 전체에 있어서의 패턴 선폭을 원하는 선폭 범위 내로 할 수 있음과 함께, 이음부 (47) 에 있어서의 전사 패턴 (MA, MB) 의 패턴 선폭의 선폭 차의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 7 실시형태에 있어서는, 전사 패턴의 위치 어긋남이 주사 방향 (X 축 방향) 으로 발생하는 경우에 대해 설명했지만, 전사 패턴의 위치 어긋남이 비주사 방향 (Y 축 방향) 으로 발생하는 경우, 즉 시험 노광에 의해 감광 기판 상에 전사된 전사 패턴 (MA, MB) 간의 비주사 방향으로 간극이 생기는 경우에 있어서도, 전사 패턴의 위치 어긋남이 주사 방향 (X 축 방향) 으로 발생하는 경우와 마찬가지로, 전사 패턴의 위치 어긋남을 보정할 수 있다. 또한, 전사 패턴에 대해 선형 보정 및 비선형 보정을 실시함으로써, 전사 패턴 (MA, MB) 의 전체가 직사각형상이 되도록 보정할 수도 있다.

또, 상기 서술한 제 7 실시형태에 있어서는, 시험 노광을 실시하고 전사 패턴의 위치 어긋남량을 계측하고, 이 계측 결과를 초기 전사 위치의 정보로서 입력 부로부터 입력함으로써 기억부 (80) 에 기억시키고 있지만, 패턴 이미지 검출 센서 (70) 를 사용하여 패턴 (PPA) 에 대응하는 공간 이미지를 검출하고, 이 검출 결과에 대응하는 초기 전사 위치의 정보를 기억부 (80) 에 기억시키도록 해도 된다.

또한, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 7 실시형태에서는, 전사 패턴의 이어붙임을 실시하는 경우에, 전사 패턴의 전사 특성을 조정하는 것으로서 설명했지만, 전사 패턴의 이어붙임을 실시하지 않는 경우에도, 마찬가지로 주사 노광마다 전사 특성을 조정할 수 있다. 또, 플레이트 (P) 상의 복수의 위치에서 전사 패턴의 이어붙임을 실시하는 경우에는, 그 위치에 따라 전사 특성의 조정량을 변화시킬 (최적화할) 수 있다.

다음으로, 본 발명에 관련된 노광 장치를 사용한 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 19 는, 반도체 디바이스의 제조 공정을 나타내는 플로우 차트이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 반도체 디바이스의 기판이 되는 웨이퍼에 금속막을 증착하고 (스텝 S400), 이 증착된 금속막 상에 감광성 재료인 포토 레지스트를 도포한다 (스텝 S420). 계속하여, 본 발명에 관련된 노광 장치를 사용하여 마스크에 형성된 패턴의 투영 이미지를 웨이퍼 상의 각 쇼트 영역에 전사하고 (스텝 S440 : 노광 공정 (조명 공정 및 투영 공정)), 이 전사가 종료된 웨이퍼의 현상, 요컨대 패턴의 투영 이미지가 전사된 포토 레지스트의 현상을 실시한다 (스텝 S460 : 현상 공정). 그 후, 스텝 S460 에 의해 웨이퍼 상에 형성된 레지스트 패턴을 마스크로 하고, 웨이퍼에 대해 에칭 등의 가공을 실시한다 (스텝 S480 : 가공 공정). 여기에서, 레지스트 패턴이란, 본 발명에 관련된 노광 장치에 의해 전사된 패턴의 투영 이미지에 대응하는 형상의 요철이 형성된 포토 레지스트층으로서, 그 오목부가 포토 레지스트 층을 관통하고 있는 것이다. 스텝 S480 에서는, 이 레지스트 패턴을 통하여 웨이퍼 표면의 가공을 실시한다. 스텝 S480 에서 실시되는 가공에는, 예를 들어 웨이퍼 표면의 에칭 또는 금속막 등의 성막 중 적어도 일방이 포함된다. 또한, 스텝 S440 에서는, 본 발명에 관련된 노광 장치는, 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼를 감광 기판으로 하여 패턴의 전사를 실시한다.

도 20 은, 액정 표시 소자 등의 액정 디바이스의 제조 공정을 나타내는 플로우 차트이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 액정 디바이스의 제조 공정에서는, 패턴 형성 공정 (스텝 S500), 컬러 필터 형성 공정 (스텝 S520), 셀 조립 공정 (스텝 S540) 및 모듈 조립 공정 (스텝 S560) 을 순차적으로 실시한다. 스텝 S500 의 패턴 형성 공정에서는, 감광 기판으로 하여 포토 레지스트가 도포된 유리 기판 상에, 본 발명에 관련되는 노광 장치를 사용하여 회로 패턴 및 전극 패턴 등의 소정의 패턴을 형성한다. 이 패턴 형성 공정에는, 본 발명에 관련된 노광 장치를 사용하여 포토 레지스트층에, 마스크에 형성된 패턴의 투영 이미지를 전사하는 노광 공정과, 패턴의 투영 이미지가 전사된 감광 기판의 현상, 요컨대 유리 기판 상의 포토 레지스트층의 현상을 실시하고, 패턴의 투영 이미지에 대응하는 형상의 포토 레지스트 층을 형성하는 현상 공정과, 이 현상된 포토 레지스트 층을 통하여 유리 기판을 가공하는 가공 공정이 포함되어 있다. 스텝 S520 의 컬러 필터 형성 공정에서는, R (Red), G (Green), B (Blue) 에 대응하는 3 개의 도트 조(組)를 매트릭스상으로 다수 배열하거나, 또는 R, G, B 의 3 개의 스트라이프 필터 조를 수평 주사 방향으로 복수 배열한 컬러 필터를 형성한다. 스텝 S540 의 셀 조립 공정에서는, 스텝 S500 에 의해 소정 패턴이 형성된 유리 기판과, 스텝 S520 에 의해 형성된 컬러 필터를 사용하여 액정 패널 (액정 셀) 을 조립한다. 구체적으로는, 예를 들어 유리 기판과 컬러 필터 사이에 액정을 주입함으로써 액정 패널을 형성한다. 스텝 S560 의 모듈 조립 공정에서는, 스텝 S540 에 의해 조립된 액정 패널에 대해, 이 액정 패널의 표시 동작을 실시시키는 전기 회로 및 백라이트 등의 각종 부품을 장착한다.

또한, 본 개시는, 2008년 1월 9일에 제출된 일본국 특허 출원 2008-2492호에 포함된 주제에 관한 것으로, 그 개시 전체는, 여기에 참조 사항으로서 명백하게 도입된다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 감광 기판에 패턴을 전사하는 노광 방법 및 노광 장치에 이용할 수 있다.

Claims

병설된 복수의 투영 광학 모듈을 사용하여 감광 기판 상에 형성되는 전사 패턴의 전사 특성 정보를 취득하는 특성 정보 취득 공정과,
복수의 상기 전사 패턴 중 상기 감광 기판 상에서 이어붙여지는 제 1 전사 패턴 및 제 2 전사 패턴의 이음부에 대응하는 상기 투영 광학 모듈을 나타내는 이음부 정보를 취득하는 이음 정보 취득 공정과,
상기 전사 패턴의 전사 특성을 변화시키는 특성 조정 기구의 동작량으로서 상기 이음부에 있어서의 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴의 상기 전사 특성의 특성 차를 보정하는 보정 동작량을, 상기 전사 특성 정보 및 상기 이음부 정보를 기초로 도출하는 도출 공정과,
상기 보정 동작량에 기초하여 상기 특성 조정 기구를 동작시키고, 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴을 상기 감광 기판 상에 순차적으로 형성하는 전사 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이음부 정보에 대응하는 상기 투영 광학 모듈에 의해 투영되는 패턴 이미지의 적어도 일부를 차폐하여 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴 중 적어도 일방의 패턴 폭을 설정하는 패턴 폭 설정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도출 공정은, 상기 보정 동작량으로서, 상기 제 1 전사 패턴의 상기 전사 특성을 변화시키는 제 1 보정 동작량과, 상기 제 2 전사 패턴의 상기 전사 특성을 변화시키는 제 2 보정 동작량 중 적어도 일방을 도출하고,
상기 전사 공정은, 상기 제 1 보정 동작량과 상기 제 2 보정 동작량 중 적어도 일방에 기초하여 상기 특성 조정 기구를 동작시키고, 상기 제 1 전사 패턴과 상기 제 2 전사 패턴 중 적어도 일방에 대응하는 상기 전사 특성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도출 공정은, 상기 특성 차를 나타내는 차분값을 소정 특성 차 범위 내로 하는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 도출 공정은, 상기 전사 특성을 나타내는 특성값을 소정 특성값 범위 내로 하는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 특성 조정 기구는, 상기 투영 광학 모듈마다 상기 전사 특성을 변화시키고,
상기 도출 공정은, 상기 투영 광학 모듈마다의 상기 특성 조정 기구의 동작량을 상기 보정 동작량으로서 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 도출 공정은, 복수의 상기 투영 광학 모듈 중 제 1 투영 광학 모듈보다 상기 이음부에 가까운 제 2 투영 광학 모듈에 있어서의 상기 전사 특성을, 상기 제 1 투영 광학 모듈에 있어서의 상기 전사 특성과 비교하여 동등 이상으로 변화시키는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 도출 공정은, 2 이상의 상기 투영 광학 모듈에 있어서의 상기 전사 특성을 대략 균등하게 변화시키는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도출 공정은, 서로 이웃하는 상기 투영 광학 모듈 간에 있어서의 상기 전사 특성의 모듈 간 특성 차를 나타내는 차분값을 소정 특성 차 범위 내로 하는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사 특성은, 상기 투영 광학 모듈을 통하여 상기 전사 패턴을 형성하는 노광광의 노광량을 나타내는 노광량 특성과, 상기 투영 광학 모듈의 이미지면과 상기 감광 기판의 포커스 위치를 나타내는 포커스 특성 중 적어도 일방을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사 공정은, 상기 감광 기판을 소정 방향으로 이동시키면서 상기 제 1 전사 패턴과 상기 제 2 전사 패턴을 상기 감광 기판 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
병설된 복수의 투영 광학 모듈과,
상기 복수의 투영 광학 모듈을 사용하여 감광 기판 상에 형성되는 전사 패턴의 전사 특성을 변화시키는 특성 조정 기구와,
상기 전사 패턴의 전사 특성 정보를 기억한 기억 수단과,
복수의 상기 전사 패턴 중 상기 감광 기판 상에서 이어붙여지는 제 1 전사 패턴 및 제 2 전사 패턴의 이음부에 대응하는 상기 투영 광학 모듈을 나타내는 이음부 정보를 취득하는 이음 정보 취득 수단과,
상기 특성 조정 기구의 동작량으로서 상기 이음부에 있어서의 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴의 상기 전사 특성의 특성 차를 보정하는 보정 동작량을, 상기 전사 특성 정보 및 상기 이음부 정보를 기초로 도출하고, 그 보정 동작량에 기초하여 상기 특성 조정 기구를 동작시키고, 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴을 상기 감광 기판 상에 순차적으로 형성하는 제어를 실시하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 이음부 정보에 대응하는 상기 투영 광학 모듈에 의해 투영되는 패턴 이미지의 적어도 일부를 차폐하여 상기 제 1 전사 패턴 및 상기 제 2 전사 패턴의 패턴 폭을 설정하는 패턴 폭 설정 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 12 항 또는 13 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 보정 동작량으로서, 상기 제 1 전사 패턴의 상기 전사 특성을 변화시키는 제 1 보정 동작량과, 상기 제 2 전사 패턴의 상기 전사 특성을 변화시키는 제 2 보정 동작량 중 적어도 일방을 도출하고, 그 제 1 보정 동작량과 그 제 2 보정 동작량 중 적어도 일방에 기초하여 상기 특성 조정 기구를 동작시키고, 상기 제 1 전사 패턴과 상기 제 2 전사 패턴 중 적어도 일방에 대응하는 상기 전사 특성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 특성 차를 나타내는 차분값을 소정 특성 차 범위 내로 하는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 전사 특성을 나타내는 특성값을 소정 특성값 범위 내로 하는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 특성 조정 기구는, 상기 투영 광학 모듈마다 상기 전사 특성을 변화시키고,
상기 제어 수단은, 상기 투영 광학 모듈마다의 상기 특성 조정 기구의 동작량을 상기 보정 동작량으로서 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 복수의 상기 투영 광학 모듈 중 제 1 투영 광학 모듈보다 상기 이음부에 가까운 제 2 투영 광학 모듈에 있어서의 상기 전사 특성을, 상기 제 1 투영 광학 모듈에 있어서의 상기 전사 특성과 비교하여 동등 이상으로 변화시키는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 2 이상의 상기 투영 광학 모듈에 있어서의 상기 전사 특성을 대략 균등하게 변화시키는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 서로 이웃하는 상기 투영 광학 모듈 간에 있어서의 상기 전사 특성의 모듈 간 특성 차를 나타내는 차분값을 소정 특성 차 범위 내로 하는 상기 보정 동작량을 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 12 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감광 기판을 소정 방향으로 이동시키는 주사 기구를 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 감광 기판을 상기 소정 방향으로 이동시키면서 상기 제 1 전사 패턴과 상기 제 2 전사 패턴을 상기 감광 기판 상에 형성하는 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 12 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사 특성은, 상기 투영 광학 모듈을 통하여 상기 전사 패턴을 형성하는 노광광의 노광량을 나타내는 노광량 특성을 포함하고,
상기 특성 조정 기구는, 상기 노광량 특성을 변화시키는 노광량 조정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 22 항에 있어서,
상기 노광량 조정 기구는, 조도와 조도 분포 중 적어도 일방을 변화시키는 조도 조정 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 22 항에 있어서,
상기 감광 기판을 소정 방향으로 이동시키는 주사 기구를 구비하고,
상기 노광량 조정 기구는, 상기 주사 기구의 상기 소정 방향에 대한 주사 속도를 변화시키는 속도 조정 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 12 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사 특성은, 상기 투영 광학 모듈의 이미지면과 상기 감광 기판의 포커스 위치를 나타내는 포커스 특성을 포함하고,
상기 특성 조정 기구는, 상기 포커스 위치를 변화시키는 포커스 조정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 25 항에 있어서,
상기 특성 조정 기구는, 상기 투영 광학 모듈의 이미지면 위치 및 이미지면 경사 각도 중 적어도 일방을 변화시키는 이미지면 조정 기구와, 상기 투영 광학 모듈의 이미지면에 대한 상기 감광 기판의 상대 거리 및 그 이미지면에 대한 상기 감광 기판의 상대 경사 각도 중 적어도 일방을 변화시키는 기판 조정 기구 중, 적어도 일방을 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 12 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 특성 조정 기구는, 상기 투영 광학 모듈의 결상 특성을 변화시키는 결상 특성 조정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.