KR20130052520A

KR20130052520A - 노광 장치 및 노광 방법

Info

Publication number: KR20130052520A
Application number: KR1020120126485A
Authority: KR
Inventors: 요시하루 오오타
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2013-05-22
Also published as: JP2013104934A; TW201335719A; CN103105739A

Abstract

본 발명의 과제는, 기판면 내에서 미세하게 설정한 에어리어마다의 노광량을 조정하고, 현상 처리 후의 레지스트 잔막의 균일성을 향상시키고, 배선 패턴의 선 폭 및 피치의 편차를 억제하는 것이다.
기판 스테이지(2) 상의 기판(G)과 원판 스테이지(3) 상의 원판(M)을 동기 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 노광하는 노광 장치(1)이며, 상기 기판 스테이지의 상방에 설치되고, 상기 기판에 대하여 국소적으로 광을 조사하는 국소 노광부(20)와, 상기 국소 노광부의 발광 구동을 제어하는 제어부(40)를 구비하고, 상기 국소 노광부는, 기판 폭 방향으로 라인 형상으로 배열되고, 상기 기판 스테이지에 의해 이동되는 상기 기판에 대하여 광 조사 가능한 복수의 발광 소자(L)와, 상기 복수의 발광 소자 중, 1개 또는 복수의 발광 소자를 발광 제어 단위로 하여 선택적으로 발광 구동 가능한 발광 구동부(25)를 갖는다.

Description

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

본 발명은, 감광막이 형성된 피처리 기판에 대하여 노광 처리를 실시하는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것으로, 특히 국소적으로 노광량을 조정 가능한 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다.

예를 들어, FPD(플랫 패널 디스플레이)의 제조에 있어서는, 소위 포토리소그래피 공정에 의해 회로 패턴을 형성하는 것이 행해지고 있다.

이 포토리소그래피 공정에서는, 특허 문헌 1에도 기재되어 있는 바와 같이, 글래스 기판 등의 피처리 기판에 소정의 막을 성막한 후, 포토레지스트(이하, 레지스트라 함)가 도포되고, 레지스트 중의 용제를 증발시키는 예비 건조 처리(감압 건조 및 프리베이크 처리)에 의해 레지스트막(감광막)이 형성된다. 그리고 회로 패턴에 대응하여 상기 레지스트막이 노광되고, 이것이 현상 처리되어, 패턴 형성된다.

그런데 이러한 포토리소그래피 공정에 있어서는, 도 15의 (a)에 도시하는 바와 같이 레지스트 패턴(R)에 다른 막 두께[후막부(R1)와 박막부(R2)]를 갖게 하고, 이것을 이용하여 복수회의 에칭 처리를 행함으로써 포토마스크수 및 공정수를 저감하는 것이 가능하다. 또한, 그러한 레지스트 패턴(R)은, 1매에서 광의 투과율이 다른 부분을 갖는 하프톤 마스크를 사용하는 하프(하프톤) 노광 처리에 의해 얻을 수 있다.

이 하프 노광이 적용된 레지스트 패턴(R)을 사용한 경우의 회로 패턴 형성 공정에 대해 도 15의 (a) 내지 (e)를 사용하여 구체적으로 설명한다.

예를 들어, 도 15의 (a)에 있어서, 글래스 기판(G) 상에, 게이트 전극(200), 절연층(201), a－Si층(논도프 아몰퍼스 Si층)(202a)과 n＋a－Si층(202b)(인도프 아몰퍼스 Si층)으로 이루어지는 Si층(202), 전극을 형성하기 위한 메탈층(203)이 순서대로 적층되어 있다.

또한, 메탈층(203) 상에는, 균일하게 레지스트막이 형성된 후, 감압 건조 및 프리베이크 처리에 의해 레지스트 중의 용제가 증발되고, 그 후, 상기 하프 노광 처리 및 현상 처리에 의해, 레지스트 패턴(R)이 형성된다.

이 레지스트 패턴(R)[후막부(R1) 및 박막부(R2)]의 형성 후, 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이, 이 레지스트 패턴(R)을 마스크로 하여, 메탈층(203)의 에칭(1회째의 에칭)이 행해진다.

이어서, 레지스트 패턴(R) 전체에 대하여, 플라즈마 중에서 애싱(회화) 처리가 실시된다. 이에 의해, 도 15의 (c)에 도시하는 바와 같이, 막 두께가 절반 정도로 감소된 레지스트 패턴(R3)이 얻어진다.

그리고 도 15의 (d)에 도시하는 바와 같이, 이 레지스트 패턴(R3)을 마스크로서 이용하고, 노출되는 메탈층(203)이나 Si층(202)에 대한 에칭(2회째의 에칭)이 행해지고, 마지막으로 도 15의 (e)에 도시하는 바와 같이 레지스트(R3)를 제거함으로써 회로 패턴이 얻어진다.

그러나 상기한 바와 같이 후막(R1)과 박막(R2)이 형성된 레지스트 패턴(R)을 사용하는 하프 노광 처리에 있어서는, 레지스트 패턴(R)의 형성 시에, 그 막 두께가 기판면 내에서 불균일한 경우, 형성하는 패턴의 선 폭이나 패턴간의 피치가 변동된다고 하는 과제가 있었다.

즉, 도 16의 (a) 내지 (e)를 사용하여 구체적으로 설명하면, 도 16의 (a)는, 레지스트 패턴(R) 중, 박막부(R2)의 두께 t2가, 도 15의 (a)에 도시한 두께 t1보다도 두껍게 형성된 경우를 나타내고 있다.

이 경우에 있어서, 도 15에 도시한 공정과 마찬가지로, 메탈막(203)의 에칭[도 16의 (b)], 레지스트 패턴(R) 전체에 대한 애싱 처리[도 16의 (c)]가 실시된다.

여기서, 도 16의 (c)에 도시하는 바와 같이, 막 두께가 절반 정도로 감소된 레지스트 패턴(R3)이 얻어지지만, 제거되는 레지스트막의 두께는, 도 15의 (c)의 경우와 동일하므로, 도시하는 한 쌍의 레지스트 패턴(R3)간의 피치 p2는, 도 15의 (c)에 도시하는 피치 p1보다도 좁아진다.

따라서, 그 상태로부터, 메탈막(203) 및 Si층(202)에 대한 에칭[도 16의 (d) 및 레지스트 패턴(R3)의 제거(도 16의 (e)]을 거쳐 얻어진 회로 패턴은, 그 피치 p2가 도 15의 (e)에 도시하는 피치 p1보다도 좁은 것으로 되어 있었다(회로 패턴의 선 폭이 넓게 되어 있었음).

상기 과제에 대하여, 종래는, 노광 처리 시에 광을 투과시키는 마스크 패턴마다, 레지스트 패턴(R)에 있어서의 막 두께가 원하는 값보다도 두껍게 형성되는 소정 부위를 막 두께 측정에 의해 특정하고, 그 부위의 노광 감도를 높게 하는 수단이 취해지고 있다.

즉, 노광 처리 전에 레지스트막을 가열하여 용제를 증발시키는 프리베이크 처리에 있어서, 기판면 내의 가열량에 차이를 갖게 하고, 상기 소정 부위에 있어서의 노광 감도를 변화시킴으로써, 현상 처리 후의 잔막 두께가 조정(면 내 균일화)되고 있다.

구체적으로는, 프리베이크 처리에 사용하는 히터를 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 히터를 독립하여 구동 제어함으로써 에어리어마다의 온도 조정이 행해지고 있다.

또한, 기판을 지지하는 프록시미티 핀의 높이 변경(히터와 기판간의 거리 변경)에 의해 가열 온도의 조정이 행해지고 있다.

일본 특허 출원 공개 제2007-158253호 공보

그러나 상기한 바와 같이 프리베이크에 의한 가열 처리에 의해 잔막 두께의 조정을 행하는 경우, 분할된 히터 면적은, 하드웨어의 제약상, 어느 정도의 크기를 확보할 필요가 있으므로, 미세한 에어리어의 가열 조정을 할 수 없다고 하는 과제가 있었다.

또한, 프록시미티 핀의 높이에 의한 가열 조정에 있어서는, 핀 높이를 변경하는 작업 공정수를 필요로 하므로, 생산 효율이 저하된다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 기판면 내에서 미세하게 설정한 에어리어마다의 노광량을 용이하게 조정할 수 있고, 현상 처리 후의 레지스트 잔막의 균일성을 향상시키고, 배선 패턴의 선 폭 및 피치의 편차를 억제할 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 노광 장치는, 감광막이 형성된 피처리 기판을 보유 지지하는 동시에, 주사(走査) 방향으로 이동 가능한 기판 스테이지와, 소정의 회로 패턴이 형성된 원판을 보유 지지하는 동시에, 상기 기판 스테이지와 동기하여 이동 가능한 원판 스테이지와, 상기 원판에 광을 조사하는 조명 광학계와, 상기 조명 광학계에 의해 조사된 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 투영하는 투영 광학계를 구비하고, 상기 기판 스테이지 상의 기판과 상기 원판 스테이지 상의 원판을 동기 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 노광하는 노광 장치이며, 상기 기판 스테이지의 상방에 설치되고, 상기 기판에 대하여 국소적으로 광을 조사하는 국소 노광부를 구비하는 것에 특징을 갖는다.

또한, 상기 국소 노광부는, 기판 폭 방향으로 라인 형상으로 배열되고, 상기 기판 스테이지에 의해 이동되는 상기 기판에 대하여 광 조사 가능한 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자 중, 1개 또는 복수의 발광 소자를 발광 제어 단위로 하여 선택적으로 발광 구동 가능한 발광 구동부를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 국소 노광부의 발광 구동부를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 발광 구동부를 제어하고, 상기 복수의 발광 소자 중, 1개 또는 복수의 발광 소자를 발광 제어 단위로 하여 선택적으로 발광시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 국소 노광부는, 상기 기판 스테이지에 의해 이동되는 상기 피처리 기판의 상방에 배치되고, 상기 피처리 기판에 형성된 감광막에 대하여 직접적으로 광을 조사하는 것이 바람직하다.

혹은, 상기 국소 노광부는, 상기 원판의 상방에 배치되는 동시에 상기 원판을 조사하고, 상기 원판을 투과한 회절광이 상기 투영 광학계를 통과하여 상기 피처리 기판에 형성된 감광막에 조사되는 구성으로 해도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 막 두께를 보다 얇게 하고자 하는(혹은 두껍게 하고자 하는) 임의의 부위에 대한 국소적인 노광 처리를 용이하게 행할 수 있고, 미리 설정된 노광량(조도)에 의해 원하는 막 두께로 감소시킬 수 있다.

따라서, 예를 들어 하프 노광 처리에 있어서 레지스트막에 다른 막 두께(후막부와 박막부)를 갖게 하는 경우라도(즉 박막부와 같이 얇은 막 두께라도), 현상 처리 후의 레지스트막 두께를 균일하게 하여, 배선 패턴의 선 폭 및 피치의 편차를 억제할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 기판 상에 조사되는 조도와 상기 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상관 테이블로서 기억하고, 상기 기판에 형성된 감광막의 소정 영역에 대하여, 그 막 두께에 기초하여 조사해야 하는 필요 조도를 구하는 동시에, 상기 소정 영역에 조사 가능한 상기 발광 소자에 대하여, 상기 상관 테이블에 기초하여 상기 필요 조도로부터 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 상기 발광 소자를 발광시키도록 상기 발광 구동부를 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피처리 기판과 동일한 높이 위치에 있어서 기판 폭 방향으로 진퇴 이동 가능하도록 설치되고, 상기 국소 노광부에 의해 조사된 광의 조도를 검출하는 조도 검출 수단을 구비하고, 상기 제어부는, 상기 조도 검출 수단에 의해 검출된 조도와, 발광 구동된 상기 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상기 상관 테이블로서 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는, 상기 복수의 발광 소자를 기판 폭 방향을 따라 복수의 발광 제어 그룹으로 나누는 동시에, 상기 발광 제어 그룹마다, 소정 범위 내의 복수의 구동 전류값과, 그 구동 전류값에 의한 조도를 상기 상관 테이블에 기억하는 것이 바람직하다.

이와 같이 발광 소자의 구동 전류값과 조도의 관계를 나타내는 상관 테이블을 사용함으로써, 발광 소자의 조도를 최적의 것으로 할 수 있다.

또한, 상관 테이블에 기록된 값은, 미리 조도 검출 수단을 사용하여, 발광 제어 단위로 되는 모든 발광 소자에 대하여 조도 측정을 행하고, 그 구동 전류값을 기록한 것으로 함으로써, 고정밀도로 노광량을 조정할 수 있다.

또한, 복수의 발광 소자를 복수의 발광 제어 그룹으로 나눔으로써, 발광 소자간의 발광 조도의 편차를 억제할 수 있다.

혹은, 상기 제어부는, 상기 피처리 기판에 형성된 감광막의 소정 영역에 대한 조사 및 현상 처리에 의해 증감한 막 두께의 변동값과, 상기 소정 영역에 조사한 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상관 테이블에 축적하고, 상기 상관 테이블에 기초하여 상기 막 두께 변동값으로부터 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 상기 발광 소자를 발광시키도록 상기 발광 구동부를 제어하는 구성으로 해도 된다.

그와 같이 막 두께 변동값과 구동 전류값의 상관 데이터를 사용하는 경우에는, 파라미터로서 조도를 생략할 수 있으므로(즉 조도와 구동 전류값의 상관 데이터를 이용하지 않아도 되므로), 조도와 구동 전류값의 상관 데이터의 갱신 작업을 생략할 수 있다.

또한, 상기 국소 노광부가 갖는 복수의 발광 소자의 하방에는 광 확산판이 설치되고, 상기 발광 소자로부터 발광된 광은, 상기 광 확산판을 통해 상기 피처리 기판에 대하여 방사되는 것이 바람직하다.

이와 같이 광 확산판을 설치함으로써, 복수의 발광 소자로부터 방사된 광은, 광 확산판에 의해 적절하게 확산되므로, 인접하는 발광 소자의 광을 라인 형상으로 연결하여 하방으로 조사할 수 있다.

또한, 상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 노광 방법은, 감광막이 형성된 피처리 기판을 보유 지지하는 동시에, 주사 방향으로 이동 가능한 기판 스테이지와, 소정의 회로 패턴이 형성된 원판을 보유 지지하는 동시에, 상기 기판 스테이지와 동기하여 이동 가능한 원판 스테이지와, 상기 원판에 광을 조사하는 조명 광학계와, 상기 조명 광학계에 의해 조사된 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치에 있어서, 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 노광하는 노광 방법이며, 상기 기판 스테이지 상의 기판과 상기 원판 스테이지 상의 원판을 동기 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 노광하는 동시에, 상기 기판 스테이지의 상방에 설치된 국소 노광부에 의해, 상기 기판에 대하여 국소적으로 광을 조사하는 것에 특징을 갖는다.

또한, 상기 국소 노광부에 있어서, 기판 폭 방향으로 라인 형상으로 배열된 복수의 발광 소자에 대하여, 1개 또는 복수의 발광 소자를 발광 제어 단위로 하여 선택적으로 발광 구동하고, 상기 기판 스테이지에 의해 이동되는 상기 기판에 대하여 국소적으로 광을 조사하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피처리 기판에 형성된 감광막에 대하여, 상기 국소 노광부에 의해 직접적으로 광을 조사하는 것이 바람직하다.

혹은, 상기 국소 노광부에 의해 상기 원판의 상방으로부터 상기 원판을 조사하고, 상기 원판을 투과한 회절광이 상기 투영 광학계를 통과하여 상기 피처리 기판에 형성된 감광막에 조사되도록 해도 된다.

이러한 방법에 따르면, 막 두께를 보다 얇게 하고자 하는(혹은 두껍게 하고자 하는) 임의의 부위에 대한 국소적인 노광 처리를 용이하게 행할 수 있고, 미리 설정된 노광량(조도)에 의해 원하는 막 두께로 감소시킬 수 있다.

따라서, 예를 들어 하프 노광 처리에 있어서 레지스트막에 다른 막 두께(후막부와 박막부)를 갖게 하는 경우라도(즉 박막부와 같이 얇은 막 두께라도), 현상 처리 후의 레지스트막 두께를 균일하게 하고, 배선 패턴의 선 폭 및 피치의 편차를 억제할 수 있다.

또한, 상기 기판 상에 조사되는 조도와 상기 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상관 테이블로서 기억하고, 상기 기판에 형성된 감광막의 소정 영역에 대하여, 그 막 두께에 기초하여 조사해야 하는 필요 조도를 구하는 동시에, 상기 소정 영역에 조사 가능한 상기 발광 소자에 대하여, 상기 상관 테이블에 기초하여 상기 필요 조도로부터 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 상기 발광 소자를 발광시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피처리 기판과 동일한 높이 위치에 있어서 기판 폭 방향으로 진퇴 이동 가능하도록 설치된 조도 검출 수단에 의해, 상기 국소 노광부에 있어서 발광 제어 단위로 되는 모든 발광 소자에 대하여 조도의 측정을 행하고, 그 구동 전류값과 조도의 관계를 상기 상관 테이블로서 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 발광 소자를 기판 폭 방향을 따라 복수의 발광 제어 그룹으로 나누는 동시에, 상기 발광 제어 그룹마다, 소정 범위 내의 복수의 구동 전류값과, 그 구동 전류값에 의한 조도를 상기 상관 테이블에 기억하는 것이 바람직하다.

혹은, 상기 피처리 기판에 형성된 감광막의 소정 영역에 대한 조사 및 현상 처리에 의해 증감한 막 두께의 변동값과, 상기 소정 영역에 조사한 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상관 테이블에 축적하고, 상기 상관 테이블에 기초하여 상기 막 두께 변동값으로부터 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 상기 발광 소자를 발광시키도록 해도 된다.

또한, 상기 국소 노광부에 있어서, 상기 발광 소자로부터 발광된 광을, 상기 복수의 발광 소자의 하방에 설치된 광 확산판을 통해 상기 피처리 기판에 대하여 방사하는 것이 바람직하다.

이와 같이 복수의 발광 소자로부터 방사된 광을, 광 확산판에 의해 확산시킴으로써, 인접하는 발광 소자의 광을 라인 형상으로 연결하여 하방으로 조사할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기판면 내에서 미세하게 설정한 에어리어마다의 노광량을 용이하게 조정할 수 있고, 현상 처리 후의 레지스트 잔막의 균일성을 향상시키고, 배선 패턴의 선 폭 및 피치의 편차를 억제할 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 노광 장치의 일 실시 형태의 전체 개략 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 노광 장치가 구비하는 기판 스테이지의 평면도.
도 3은 도 1의 노광 장치가 구비하는 국소 노광부의 단면도.
도 4는 도 3의 국소 노광부의 주요부를 기판 폭 방향으로부터 본 정면도.
도 5는 광원을 구성하는 발광 소자의 배열을 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명에 관한 노광 장치가 갖는 발광 제어 프로그램의 설정 파라미터를 구하는 공정을 나타내는 흐름도.
도 7은 본 발명에 관한 노광 장치에 있어서, 발광 소자의 발광 제어를 설명하기 위한 도면이며, 피처리 기판 상의 국소 노광 위치를 좌표로 나타내는 피처리 기판의 평면도.
도 8은 본 발명에 관한 노광 장치가 갖는 발광 제어 프로그램의 설정 파라미터의 예를 나타내는 표.
도 9는 본 발명에 관한 노광 장치가 갖는 발광 제어 프로그램에 있어서 이용되는 발광 소자의 구동 전류값과 조도의 상관 테이블의 예를 나타내는 표.
도 10은 본 발명에 관한 노광 위치에 의한 일련의 동작을 나타내는 흐름도.
도 11은 본 발명에 관한 노광 장치에 있어서의 국소 노광의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 12는 본 발명에 관한 노광 장치에 있어서의 국소 노광의 동작을 설명하기 위한 그래프.
도 13은 본 발명에 관한 노광 장치의 다른 형태를 나타내는 단면도.
도 14는 본 발명에 관한 노광 장치가 갖는 발광 제어 프로그램에 있어서 이용 가능한 발광 소자의 구동 전류값과 막 두께의 상관 테이블의 응용예를 나타내는 표.
도 15의 (a) 내지 도 15의 (e)는 하프 노광 처리를 이용한 배선 패턴의 형성 공정을 설명하기 위한 단면도.
도 16의 (a) 내지 도 16의 (e)는 하프 노광 처리를 이용한 배선 패턴의 형성 공정을 나타내는 도면이며, 도 15의 경우보다도 레지스트막 두께가 두꺼운 경우를 나타내는 단면도.

이하, 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 관한 일 실시 형태를, 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 노광 장치(1)의 내부의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.

이 노광 장치(1)는, 예를 들어, 스텝 앤드 스캔 방식의 투영 노광 장치이며, 각각 직사각 형상의 마스크(M)(원판)와 글래스 기판(G)(피처리 기판)을 동기 주사시켜, 마스크(M)가 갖는 회로 패턴의 상을 글래스 기판(G) 상의 레지스트막(감광막)에 투영하고 노광하는 것이다.

도시하는 바와 같이 노광 장치(1)는, 레지스트액이 도포된 글래스 기판(G)이 적재되는 기판 스테이지(2)와, 이 기판 스테이지(2)의 상방에 배치되는 투영 광학계(10)를 구비한다. 또한, 투영 광학계(10)의 상방에는, 마스크(M)를 보유 지지하는 마스크 스테이지(3)를 구비하고 있다.

또한, 노광 장치(1)는, 마스크(M)의 상방에 배치된 조명부(5)(조명 광학계)와, 기판 폭 방향으로 길게 형성되고, 국소적으로 기판(G)을 향해 광을 조사하기 위한 국소 노광부(20)를 구비하고 있다.

상기 기판 스테이지(2)는, 기판(G)을 지지하고, 이것을 XYZ의 각 축 방향으로 이동시키는 것이다. 기판 스테이지(2)는, 상기 각 방향으로 스테이지를 이동시키는 구동 기구(도시하지 않음)를 갖고 있다.

한편, 마스크 스테이지(3)는, 마스크(M)를 지지하는 동시에, 마스크(M)가 하방의 투영 광학계(10)에 면하도록 개구부(도시하지 않음)를 갖는 프레임이다. 또한, 마스크 스테이지(3)는, 마스크(M)를 주사 방향인 Y방향으로 이동시키는 구동 기구(도시하지 않음)를 갖고 있다.

기판 스테이지(2)와 마스크 스테이지(3)는, 투영 광학계(10)의 결상 배율에 따른 속도비로 서로 Y방향으로 동기 주사되고, 그에 의해 넓은 영역에서의 노광이 가능하게 되어 있다.

또한, 주사 노광 종료 후에는, X방향으로 소정량만큼 기판 스테이지(2)를 스텝 이동시키고, Y방향으로 주사 노광을 반복함으로써 글래스 기판(G)을 복수의 쇼트(노광 영역)에 노광하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도 2[기판 스테이지(2)의 평면도]에 도시하는 바와 같이, 일례로서 글래스 기판(G) 상에 4개의 쇼트 영역(SA1 내지 SA4)이 설치되어 있는 것으로 한다.

또한, 상기 투영 광학계(10)는, 마스크(M)와 글래스 기판(G)을 광학적으로 공역의 관계로 유지하고, 마스크(M)의 패턴의 상을 글래스 기판(G)에 투영한다. 본 실시 형태에 있어서는, 투영 광학계(10)는, 축 외 양상 영역을 사용하는 반사 굴절형 광학계로서 구성되고, 사다리꼴 미러(11)와, 오목면 미러(12)와, 볼록면 미러(13)를 갖고 있다. 또한, 본 발명에 관한 노광 장치에 있어서는, 투영 광학계(10)의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니고, 투영 광학계(10)로서 굴절계 또는 반사계를 대신 사용해도 된다.

또한, 조명부(5)는, 고압 수은 램프나 엑시머 레이저로 이루어지는 광원(도시하지 않음)으로부터 방사한 노광광으로서의 광속(光束)을, 조명 광학계(도시하지 않음)에 의해 원호 형상의 광속으로 하고, 마스크(M)에 대하여 균일하게 조명하는 것이다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 마스크(M)를 투과한 원호 형상의 회절광(LT1)은, 사다리꼴 미러(11), 오목면 미러(12), 볼록면 미러(13), 오목면 미러(12), 사다리꼴 미러(11)를 순서대로 통과하여, 기판 스테이지(2)[글래스 기판(G)]에 도달하도록 되어 있다.

또한, 국소 노광부(20)는, 글래스 기판(G)에 도포 형성된 레지스트막의 소정 영역에 대하여 광(LT2)을 직접적으로 조사하여, 국소적인 노광을 행하는 것이며, 레지스트로서 예를 들어 포지티브형 레지스트가 사용되어 있는 경우, 다음과 같이 구동된다. 즉, 복수매의 기판(G)을 연속적으로 처리할 때, 모든 기판(G)의 소정 영역에 있어서 다른 영역보다도 배선 패턴 폭이 넓고 패턴간 피치가 좁아지는 경우에, 상기 소정 영역에 대한(막 두께 감소를 위한) 국소 노광이 실시된다.

또한, 이하의 실시 형태에 있어서는, 포지티브형 레지스트의 경우를 예로 설명하지만, 본 발명에 관한 노광 장치에 있어서는, 네거티브형 레지스트의 경우에도 적용할 수 있고, 그 경우에는, 레지스트 잔막을 보다 두껍게 남기고자 하는 소정 영역에 대하여 국소 노광이 실시된다.

계속해서 국소 노광부(20)의 구성에 대해 보다 자세하게 설명한다. 도 3은 이 국소 노광부(20)의 단면도이다. 도 4는 국소 노광부(20)의 주요부를 기판 폭 방향으로부터 본 정면도이다.

국소 노광부(20)는, 기판(G)에 대하여 국소적인 노광(UV광 방사)을 행하기 위해 설치되고, 도 1에 도시하는 바와 같이 기판 스테이지(2)의 상방, 또한 투영 광학계(10)에 영향을 주지 않는 장소에 배치된다.

또한, 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이 국소 노광부(20)는, 기판 폭 방향(Y방향)으로 연장되는 라인 형상의 광원(21)을 구비하고, 이 광원(21)의 하방을 기판 스테이지(2) 상의 기판(G)이 주사 방향(X방향) 이동되는 것으로 된다.

상기 라인 형상의 광원(21)은, 소정 파장[예를 들어, g선(436㎚), h선(405㎚), i선(364㎚) 중 어느 하나에 가까운 파장]의 UV광을 발광하는 복수의 UV-LED 소자(L)가 회로 기판(22) 상에 배열되어 구성되어 있다.

예를 들어, 도 5의 (a)는, 광원(21)의 회로 기판(22)을 하방으로부터 본 평면도이다. 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 회로 기판(22) 상에는 복수의 UV-LED 소자(L)가 3열로 배열된다.

여기서, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 복수개(도면에서는 9개)의 UV-LED 소자(L)가, 하나의 발광 제어 단위[발광 제어 그룹(GR1 내지 GRn)으로 함]로 된다. 이와 같이 복수개의 LED 소자(L)를 발광 제어 단위로 함으로써, 발광 소자간의 발광 조도의 편차를 억제할 수 있다.

또한, 1개의 발광 제어 그룹(GR)에 의한 기판(G)으로의 조사 범위는, 투영 광학계(10)로부터 기판(G)에 조사되는 원호 형상의 회절광(LT1)의 조사 범위보다도 대폭으로 작은 것으로 되어 있다. 이로 인해, 상기 원호 형상의 회절광(LT1)의 조사 범위 내에 있어서 복수의 발광 제어 그룹(GR)의 발광 제어에 의해 국소적으로 노광량을 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 보다 적은 UV-LED 소자(L)로 광원(21)을 구성하는 경우에는, 도 5의 (b)와 같이 주사 방향(X방향) 및 기판 폭 방향(Y방향)으로 소자(L)가 겹치도록 지그재그 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 광원(21)의 하방에는, 광 확산판으로 이루어지는 광 방사창(23)이 설치되어 있다. 즉, 광원(21)과 피조사체인 기판(G) 사이에 광 방사창(23)이 배치되어 있다.

이와 같이 광 확산판으로 이루어지는 광 방사창(23)이 설치됨으로써, 광원(21)으로부터 방사된 광은, 광 방사창(23)에 의해 적절하게 확산되므로, 인접하는 UV-LED 소자(L)의 광은 라인 형상으로 연결되어 하방으로 조사된다.

또한, 도 3에 도시하는 바와 같이 UV-LED 소자(L)의 전후에는, 기판 폭 방향(Y방향)으로 연장되는 광 반사벽(24)이 설치되고, UV-LED 소자(L)에 의한 발광이 효율적으로 광 방사창(23)으로부터 하방으로 방사되도록 구성되어 있다.

또한, 광원(21)을 구성하는 각 발광 제어 그룹(GR)은, 각각 발광 구동부(25)(도 3 참조)에 의해, 독립하여 그 발광 구동이 제어된다. 또한, 각 발광 제어 그룹(GR)[의 UV-LED 소자(L)]에 대하여 공급되는 순전류값은 각각 제어 가능하도록 되어 있다. 즉, 각 발광 제어 그룹(GR)의 UV-LED 소자(L)는, 발광 구동부(25)에 의해, 그 공급 전류에 따른 발광의 방사 조도가 가변으로 되어 있다.

또한, 상기 발광 구동부(25)는, 컴퓨터로 이루어지는 제어부(40)에 의해, 그 구동이 제어된다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이 기판 스테이지(2) 상의 테두리부에는, 광원(21)으로부터 방사되어, 광 방사창(23)을 통과한 광의 조도(방사속)를 검출하기 위한 조도 센서(30)가 설치되어 있다.

이 조도 센서(30)는, 신호의 검출부가 상방에 면하는 상태로 배치되고, 그 검출부의 높이 위치가, 기판(G)(레지스트막)의 상면의 높이에 일치하도록 조정되어 있다.

여기서, 기판 스테이지(2)는, XY의 각 축 방향으로 이동 가능하도록 설치되어 있으므로, 조도 센서(30)는, 기판 스테이지(2)의 이동에 의해 각 발광 제어 그룹(GR)의 UV-LED 소자(L)의 바로 아래로 이동할 수 있다. 그로 인해, 조도 센서(30)는, 각 발광 제어 그룹(GR)의 UV-LED 소자(L)로부터 방사된 광(LT2)을 수광 가능하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 조도 센서(30)에 있어서는, 각 발광 제어 그룹(GR)의 발광 조도를 측정하고, 그 발광 제어 그룹(GR)[의 LED 소자(L)]에 공급된 전류값과 발광 조도의 관계를 얻기 위해 사용된다.

또한, 제어부(40)는, 광원(21)을 구성하는 각 발광 제어 그룹(GR)의 휘도, 즉, 각 발광 제어 그룹(GR)[을 구성하는 UV-LED 소자(L)]에 공급하는 전류값을 소정의 타이밍에 있어서 제어하기 위한 발광 제어 프로그램(P)을 소정의 기록 영역에 갖는다.

이 발광 제어 프로그램(P)은, 그 실행 시에 사용하는 레시피의 파라미터로서, 기판(G)의 소정 위치에 대하여 방사해야 하는 필요 조도[발광 제어 그룹(GR)에 공급하는 전류값], 상기 기판(G)의 소정 위치에 대하여 발광 제어하는 발광 제어 그룹(GR)을 특정하기 위한 정보 등이 미리 설정되어 있다.

여기서, 국소 노광부(20)를 사용한 준비 공정에 대해 도 6 내지 도 9를 사용하여 설명한다. 이 준비 공정은, 노광 처리 시에 광을 투과시키는 마스크 패턴마다, 노광 처리에 관한 파라미터(레시피라 함)를 결정하기 위해 실시된다. 구체적으로는, 도 8에 나타내는 레시피 테이블(T1)에 있어서의 각 파라미터를 메우기 위해 실시된다. 또한, 이 레시피 테이블(T1)은, 제어부(40)에 기억되어 유지된다.

또한, 이 준비 공정에는, 2종류의 샘플링 기판(샘플링 대상 1, 2라 함) 중, 어느 하나를 사용한다. 우선, 샘플링 대상 1은, 레지스트 도포 후에 하프 노광 및 현상 처리가 실시된 피처리 기판이다. 한편, 샘플링 대상 2는, 통상의 포토리소그래피 공정에 의해 배선 패턴이 형성된 피처리 기판이다.

도 6에 나타내는 바와 같이 샘플링 대상 1의 경우, 레지스트 도포 후에 하프 노광 및 현상 처리가 실시된 복수의 피처리 기판을 샘플링한다(도 6의 스텝 St1).

이어서, 샘플링한 기판(G)의 면 내에 있어서의 레지스트 잔막 두께를 측정하고(도 6의 스텝 St2), 도 7에 모식적으로 나타내는 바와 같이 감막(減膜)해야 하는 소정 에어리어(AR)를 복수의 이차원 좌표값 (x, y)에 의해 특정한다(도 6의 스텝 St5).

한편, 도 6에 나타내는 바와 같이 샘플링 대상 2의 경우, 통상의 포토리소그래피 공정에 의해 배선 패턴 형성된 복수의 피처리 기판을 샘플링한다(도 6의 스텝 St3).

이어서, 샘플링한 기판(G)의 면 내에 있어서의 배선 패턴의 선 폭, 패턴간 피치를 측정하고(도 6의 스텝 St4), 도 7에 모식적으로 나타내는 바와 같이 감막해야 하는 소정 에어리어(AR)를 복수의 이차원 좌표값 (x, y)에 의해 특정한다(도 6의 스텝 St5).

소정 에어리어(AR)가 특정되면, 제어부(40)는, 도 8의 레시피 테이블(T1)에 나타내는 바와 같이, 소정 에어리어(AR)에 있어서의 각 좌표값에 대하여 필요한 감막 두께[예를 들어, 좌표 (x1, y1)의 경우에는 1000Å]를 산출한다(도 6의 스텝 St6). 또한, 그 감막 두께의 값 및 레지스트 종류 등의 여러 조건에 기초하여, 감막을 위해 조사해야 하는 조도[좌표 (x1, y1)의 경우에는 0.2mJ/㎠]를 산출한다(도 6의 스텝 St7).

또한, 제어부(40)는, 도 8의 레시피 테이블(T1)에 나타내는 바와 같이, 소정 에어리어(AR)의 각 좌표값에 대하여 조사 가능한 발광 제어 그룹(GR)을 각각 특정하고(도 6의 스텝 St8), 그 발광 제어 그룹(GR)을 원하는 조도로 발광시키기 위해 필요한 순전류값을 도 9에 나타내는 상관 테이블(T2)로부터 구한다(도 6의 스텝 St9).

이 상관 테이블(T2)은, 발광 제어 그룹(GR)마다 측정된 조도값과 전류값의 상관 관계를 나타내고 있고, 제어부(40)의 기록 에어리어에 기억되어 있다.

상기 상관 테이블(T2)은, 예를 들어, 다음과 같이 하여 정기적으로 갱신된다.

우선, 광원(21)[광 방사창(23)]이 소정 높이로 설정된 상태에서, 제어부(40)로부터의 제어 신호에 의해 기판 스테이지(2)가 구동되고 조도 센서(30)가 광 방사창(23)의 하방으로 이동된다. 여기서, 광 방사창(23)과 조도 센서(30)의 거리는, 광 방사창(23)과 기판(G) 상면의 거리와 동등하므로, 조도 센서(30)에 의해 검출된 조도가, 기판(G)에 조사되는 조도로 된다.

그리고 발광 제어 그룹(GR)마다, 정격 전류 범위 내에서, 광원(21)의 발광 제어 그룹(GR)에 공급하는 순전류값이 증감되고, 그 발광 조도가 조도 센서(30)에 의해 검출되고, 조도와 전류값의 관계가 도 9의 상관 테이블(T2)에 기억된다.

이와 같이 도 6의 흐름도를 따라 모든 파라미터가 구해져 도 8의 레시피 테이블(T1)에 설정되고, 준비 공정이 완료된다(도 6의 스텝 St10).

계속해서, 노광 장치(1)에 의한 노광 처리의 일련의 동작에 대해, 도 10(흐름도)을 따라 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, X방향의 주사(왕로 주사라 함)에 있어서 도 2에 도시하는 쇼트 영역(SA1, SA2)의 노광 처리를 행하고, 그 후, 기판 스테이지(2)를 Y방향으로 1스텝 이동시키고, X방향의 복귀의 주사(복로 주사라 함)에 있어서 쇼트 영역(SA3, SA4)의 노광 처리를 행하는 것으로 한다.

우선, 노광 장치(1)의 기판 스테이지(2) 상에 레지스트막이 형성된 기판(G)이 적재되면(도 10의 스텝 S1), 조명부(5)가 노광광으로서의 원호 형상의 광속을 마스크(M)에 대하여 균일하게 조명 개시한다. 마스크(M)를 투과한 원호 형상의 회절광(LT1)은, 사다리꼴 미러(11), 오목면 미러(12), 볼록면 미러(13), 오목면 미러(12), 사다리꼴 미러(11)를 순서대로 통과하고, 도 2에 도시하는 바와 같이 기판 스테이지(2) 상[기판(G)의 측방]에 투영된다(도 10의 스텝 S2).

또한, 기판 스테이지(2)는, 마스크 스테이지(3)와 동기하면서 X방향(도 2의 지면 좌측 방향)으로 이동 개시되고(즉 왕로 주사가 개시되고), 그에 의해 마스크(M)에 형성된 회로 패턴의 형상으로 기판(G) 상의 레지스트막[쇼트 영역(SA1, SA2)]이 노광 개시된다(도 10의 스텝 S3).

또한, 제어부(40)는, 이 왕로 주사에 있어서, 국소적으로 노광해야 하는 기판(G) 상의 소정 에어리어가 국소 노광부(20)의 하방을 통과하는 타이밍에(도 10의 스텝 S4), 도 11에 모식적으로 도시하는 바와 같이 광원(21)을 구성하는 발광 제어 그룹(GR1 내지 GRn)의 발광 제어를 행한다(도 10의 스텝 S5).

여기서, 예를 들어, 기판(G)의 소정 에어리어(AR)에 발광 조사하는 경우에는, 그 상방에 배치된 발광 제어 그룹(GRn-1, GRn-2)의 발광 제어가 이루어지고, 소정 에어리어(AR)에 대하여 직접적으로 광(LT2)이 조사된다. 보다 구체적으로는, 도 12의 그래프[발광 제어 그룹(GRn-1, GRn-2)마다의 시간 경과에 대한 방사속(와트)의 크기]에 나타내는 바와 같이, 광원 아래를 기판(G)의 소정 에어리어(AR)가 통과하는 동안, 방사속(W)의 크기가 변화되도록 공급되는 순전류의 제어가 행해진다.

이와 같이, 기판(G)의 소정 에어리어(AR)에 단순히 조사될 뿐만 아니라, 에어리어(AR) 내의 국소에 있어서 임의의 조도에 의한 조사가 이루어진다.

또한, 기판(G)에 있어서, 이외에 국소적으로 노광해야 하는 에어리어가 있는 경우(도 10의 스텝 S6), 그 에어리어에 있어서 발광 제어 그룹(GR)의 발광 제어가 이루어지고, 없는 경우에는(도 10의 스텝 S6), 그 기판(G)에 대한 국소 노광 처리가 종료된다.

또한, 마스크(M) 및 투영 광학계(10)를 통과한 원호 형상의 회절광(LT1)에 의한 왕로 주사가 종료되면(도 10의 스텝 S7), 제어부(40)는 기판 스테이지(2)를 Y방향으로 스텝 이동시키고, 마스크 스테이지(3)와 기판 스테이지(2)를 X방향으로 동기하면서 X방향(도 2의 지면 우측 방향)으로 이동 개시시킨다. 이에 의해 복로 주사가 개시되고, 남은 쇼트 영역(SA3, SA4)의 노광이 순서대로 개시된다(도 10의 스텝 S8).

그리고 상기 복로 주사가 종료되면, 제어부(40)는, 조명부(5)로부터의 광속의 투영을 정지하고, 노광 장치(1)에 있어서의 국소 노광을 포함하는 노광 처리가 완료된다(도 10의 스텝 S9).

이상과 같이, 본 발명에 관한 실시 형태에 따르면, 노광 장치(1)에 있어서, 기판(G)에 형성된 레지스트막에 대하여 노광 처리를 행할 때, 마스크(M)를 통한 회절광(LT1)에 의한 각 쇼트 영역(SA1 내지 SA4)으로의 노광 처리에 더하여, 국소 노광부(20)에 의해 임의의 부위에 대하여 국소적인 노광 처리가 행해진다.

즉, 기판 상방에 배치된 국소 노광부(20)에 있어서, 기판 폭 방향(X방향)으로 라인 형상으로 배치된 복수의 UV-LED 소자(L)에 의해 복수의 발광 제어 그룹(GR)이 형성되고, 그 하방을 이동되는 기판(G)에 대하여, 선택된 발광 제어 그룹(GR)이 발광 제어된다.

이에 의해, 막 두께를 보다 얇게 하고자 하는 임의의 부위에 대한 국소적인 노광 처리를 용이하게 행할 수 있고, 미리 설정된 노광량(조도)에 의해 원하는 막 두께로 감소시킬 수 있다.

또한, 노광량(조도)의 설정에 있어서는, 미리 조도 센서(30)를 사용하여 모든 발광 제어 그룹(GR)에 대하여 측정을 행하고, 그 구동 전류값과 조도의 관계를 상관 테이블로서 유지함으로써, 고정밀도로 노광량을 조정할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 국소 노광부(20)를, 주사 방향(X축 방향)을 따라 투영 광학계(10)의 후방(도 1의 지면 좌측)에 배치한 예를 나타냈지만, 그에 한정하지 않고, 투영 광학계(10)에 있어서의 회절광의 통과에 영향을 미치지 않는 위치이면 된다. 예를 들어, 투영 광학계(10)의 전방[볼록면 미러(13)의 바로 아래 부근]에 배치한 구성이어도 가능하다.

혹은, 투영 광학계(10)의 전후에 각각 국소 노광부(20)를 배치하고, 왕로 주사 시와 복로 주사 시에, 각각 구동하는 국소 노광부(20)를 전환하도록 제어해도 된다.

또한 혹은, 상기한 바와 같이, 국소 노광부(20)를, 투영 광학계(10)에 영향을 미치지 않도록 배치하는 것이 아니라, 국소 노광부(20)로부터 방사된 광을 마스크(M)에 조사하고, 투영 광학계(10)를 통과하는 회절광(LT1)에 중첩시킨 뒤에 노광하는 구성으로 해도 된다.

그 경우, 예를 들어, 도 13에 도시하는 바와 같이 조명부(5)의 후방(도 1의 지면 좌측)에 국소 노광부(20)를 배치하는 구성이 생각된다.

도 13에 도시하는 구성에 따르면, 국소 노광부(20)로부터 방사된 광은, 마스크(M)를 통과하여 투영 광학계(10)를 통해 기판(G)을 노광한다. 이로 인해, 마스크(M)의 패턴 영역 내에서 국소 노광을 행할 수 있고, 노광의 필요가 없는 영역의 화학 반응을 억제하여, 국소 노광의 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 노광 장치(1)에 있어서, 도 1과 같이 국소 노광부(20)에 의해 기판(G)에 대하여 직접적으로 광 조사하는 구성과, 도 13과 같이 마스크(M)에 광 조사하여 투영 광학계(10)를 통해 기판(G)을 조사하는 구성 중 어느 경우라도, 국소 노광부(20)는 하나에 한정하지 않고 복수 배치해도 된다. 예를 들어, 도 1과 같이 국소 노광부(20)에 의해 기판(G)에 대하여 직접적으로 광 조사하는 구성의 경우, 상기한 바와 같이 국소 노광부(20)를 투영 광학계(10)의 전후에 각각 배치해도 되고, 도 13과 같이 마스크(M)에 광 조사하여 투영 광학계(10)를 통해 기판(G)을 조사하는 구성의 경우, 국소 노광부(20)를 조명부(5)의 전후에 각각 배치해도 된다.

또한, 노광 장치(1) 내에 있어서 국소 노광부(20)를 배치하는 위치 및 그 수는 한정되는 것이 아니라, 각 위치에 있어서 1개 또는 복수의 국소 노광부(20)를 배치해도 된다[예를 들어, 각 위치에 있어서 복수의 국소 노광부(20)를 주사 방향을 따라 병렬로 연결하도록 배치하는 등].

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 복수개의 UV-LED 소자(L)로 이루어지는 발광 제어 그룹을 발광 제어 단위로 한 예를 나타냈지만, 그에 한정하지 않고, 각 UV-LED 소자(L)를 발광 제어 단위로 하여, 보다 미세하게 국소 노광을 행하도록 해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 하프 노광 처리 후의 레지스트 잔막 두께를 균일하게 하는 경우를 예로 설명하였지만, 본 발명에 관한 국소 노광 방법에 있어서는, 하프 노광 처리에 한정하지 않고 적용할 수 있다. 예를 들어, 하프 노광 처리가 아니라 통상의 노광 처리를 행하는 경우라도, 발명에 관한 국소 노광 방법을 적용함으로써, 레지스트 잔막 두께를 면 내 균일하게 할 수 있다.

또한, 도 6의 스텝 St6, St7과 같이, 필요한 잔막 두께에 기초하여 필요한 조도를 구하는 것에 한정하지 않고, 현상 처리 후의 패턴 선 폭을 측정하여 패턴 선 폭과 조도의 상관 데이터를 구하고, 그 상관 데이터에 기초하여 레시피 테이블을 작성해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 기판(G)에 형성된 레지스트막의 소정 영역의 막 두께로부터 조사해야 하는 조도를 결정하고, 상관 테이블에 기초하여 상기 조도로부터 구동 전류값을 구하는 것으로 하였다. 그러나 그러한 형태에만 한정하는 것이 아니라, 상기 소정 영역에 있어서의 막 두께 변동값(감막 두께값)과, 그 소정 영역에 조사한 발광 제어 그룹(GR)의 구동 전류값의 관계를 도 14에 나타내는 상관 테이블(T3)에 데이터 베이스로서 축적해 두고, 그것을 이용해도 된다. 즉, 상기 상관 테이블(T3)에 기초하여 상기 소정 영역의 막 두께 변동값으로부터 직접, 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 발광 제어 그룹(GR)을 발광시키도록 해도 된다. 그와 같이 상관 테이블(T3)을 이용하는 경우에는, 파라미터로서 조도를 생략할 수 있으므로[즉, 조도와 구동 전류값의 상관 테이블(T2)을 이용하지 않아도 되므로], 조도 센서(31)를 이용한 조도 측정에 의한 정기적인 상관 테이블(T2)의 갱신 작업을 생략할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 원판으로서 마스크(M)를 사용하는 것으로 하였지만, 그에 한정하지 않고 원판으로서 렉틸 등을 사용할 수도 있다.

1 : 노광 장치
2 : 기판 스테이지
3 : 마스크 스테이지(원판 스테이지)
5 : 조명부(조명 광학계)
10 : 투영 광학계
11 : 사다리꼴 미러
12 : 오목면 미러
13 : 볼록면 미러
20 : 국소 노광부
30 : 조도 센서(조도 검출 수단)
40 : 제어부
G : 글래스 기판(피처리 기판)
L : UV-LED 소자(발광 소자)
LT1 : 회절광
LT2 : 광
M : 마스크(원판)
GR : 발광 제어 그룹
T1 : 레시피 테이블
T2 : 상관 테이블
T3 : 상관 테이블

Claims

감광막이 형성된 피처리 기판에 회로 패턴을 노광하기 위한 노광 장치이며,
소정의 회로 패턴이 형성된 원판에 광을 조사하는 조명 광학계와,
상기 조명 광학계와는 상이한 것이며, 상기 기판에 대하여 국소적으로 광을 조사하는 국소 노광부를 구비하고,
상기 조명 광학계와 상기 국소 노광부는 노광 장치의 내부에 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제1항에 있어서,
상기 노광 장치는,
상기 기판을 보유 지지하는 동시에 주사 방향으로 이동 가능한 기판 스테이지와, 상기 원판을 보유 지지하는 동시에 상기 기판 스테이지와 동기하여 이동 가능한 원판 스테이지와, 상기 조명 광학계에 의해 조사된 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 투영하는 투영 광학계를 구비하고,
상기 노광 장치는, 상기 기판 스테이지 상의 기판과 상기 원판 스테이지 상의 원판을 동기 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 노광하고,
상기 국소 노광부는,
기판 폭 방향으로 라인 형상으로 배열되고, 상기 기판 스테이지에 의해 이동되는 상기 기판에 대하여 광 조사 가능한 복수의 발광 소자와,
상기 복수의 발광 소자 중, 1개 또는 복수의 발광 소자를 발광 제어 단위로 하여 선택적으로 발광 구동 가능한 발광 구동부를 갖고,
상기 국소 노광부는 상기 기판 스테이지의 상방에 설치되는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제2항에 있어서, 상기 국소 노광부의 발광 구동부를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 발광 구동부를 제어하고, 상기 복수의 발광 소자 중, 1개 또는 복수의 발광 소자를 발광 제어 단위로 하여 선택적으로 발광시키는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기판 상에 조사되는 조도와 상기 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상관 테이블로서 기억하고, 상기 기판에 형성된 감광막의 소정 영역에 대하여, 그 막 두께에 기초하여 조사해야 하는 필요 조도를 구하는 동시에, 상기 소정 영역에 조사 가능한 상기 발광 소자에 대하여, 상기 상관 테이블에 기초하여 상기 필요 조도로부터 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 상기 발광 소자를 발광시키도록 상기 발광 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제4항에 있어서, 상기 피처리 기판과 동일한 높이 위치에 있어서 기판 폭 방향으로 진퇴 이동 가능하도록 설치되고, 상기 국소 노광부에 의해 조사된 광의 조도를 검출하는 조도 검출 수단을 구비하고,
상기 제어부는, 상기 조도 검출 수단에 의해 검출된 조도와, 발광 구동된 상기 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상기 상관 테이블로서 유지하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 복수의 발광 소자를 기판 폭 방향을 따라 복수의 발광 제어 그룹으로 나누는 동시에, 상기 발광 제어 그룹마다, 소정 범위 내의 복수의 구동 전류값과, 그 구동 전류값에 의한 조도를 상기 상관 테이블에 기억하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 피처리 기판에 형성된 감광막의 소정 영역에 대한 조사 및 현상 처리에 의해 증감한 막 두께의 변동값과, 상기 소정 영역에 조사한 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상관 테이블에 축적하고, 상기 상관 테이블에 기초하여 상기 막 두께 변동값으로부터 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 상기 발광 소자를 발광시키도록 상기 발광 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제2항, 제3항, 제4항, 제5항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 국소 노광부는, 상기 기판 스테이지에 의해 이동되는 상기 피처리 기판의 상방에 배치되고, 상기 피처리 기판에 형성된 감광막에 대하여 직접적으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제2항, 제3항, 제4항, 제5항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 국소 노광부는, 상기 원판의 상방에 배치되는 동시에 상기 원판을 조사하고, 상기 원판을 투과한 회절광이 상기 투영 광학계를 통과하여 상기 피처리 기판에 형성된 감광막에 조사되는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
제2항, 제3항, 제4항, 제5항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 국소 노광부가 갖는 복수의 발광 소자의 하방에는 광 확산판이 설치되고,
상기 발광 소자로부터 발광된 광은, 상기 광 확산판을 통해 상기 피처리 기판에 대하여 방사되는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
감광막이 형성된 피처리 기판에 회로 패턴을 노광하기 위한 노광 장치로서,
소정의 회로 패턴이 형성된 원판에 광을 조사하는 조명 광학계와, 상기 조명 광학계와는 상이한 것이며, 상기 기판에 대하여 국소적으로 광을 조사하는 국소 노광부를 내부에 일체로 구비하는 노광 장치에 있어서, 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 노광하는 노광 방법이며,
상기 기판과 상기 원판을 동기 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 노광하는 동시에,
상기 국소 노광부에 의해, 상기 기판에 대하여 국소적으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
제11항에 있어서, 상기 노광 장치는,
상기 기판을 보유 지지하는 동시에 주사 방향으로 이동 가능한 기판 스테이지와, 상기 원판을 보유 지지하는 동시에 상기 기판 스테이지와 동기하여 이동 가능한 원판 스테이지와, 상기 조명 광학계에 의해 조사된 상기 원판의 패턴을 상기 기판 상에 투영하는 투영 광학계를 구비하고,
상기 국소 노광부는 상기 기판 스테이지의 상방에 설치되고,
상기 국소 노광부에 있어서, 기판 폭 방향으로 라인 형상으로 배열된 복수의 발광 소자에 대하여, 1개 또는 복수의 발광 소자를 발광 제어 단위로 하여 선택적으로 발광 구동하고,
상기 기판 스테이지에 의해 이동되는 상기 기판에 대하여 국소적으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
제12항에 있어서, 상기 기판 상에 조사되는 조도와 상기 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상관 테이블로서 기억하고, 상기 기판에 형성된 감광막의 소정 영역에 대하여, 그 막 두께에 기초하여 조사해야 하는 필요 조도를 구하는 동시에, 상기 소정 영역에 조사 가능한 상기 발광 소자에 대하여, 상기 상관 테이블에 기초하여 상기 필요 조도로부터 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 상기 발광 소자를 발광시키는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
제13항에 있어서, 상기 피처리 기판과 동일한 높이 위치에 있어서 기판 폭 방향으로 진퇴 이동 가능하도록 설치된 조도 검출 수단에 의해, 상기 국소 노광부에 있어서 발광 제어 단위로 되는 모든 발광 소자에 대하여 조도의 측정을 행하고, 그 구동 전류값과 조도의 관계를 상기 상관 테이블로서 유지하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자를 기판 폭 방향을 따라 복수의 발광 제어 그룹으로 나누는 동시에, 상기 발광 제어 그룹마다, 소정 범위 내의 복수의 구동 전류값과, 그 구동 전류값에 의한 조도를 상기 상관 테이블에 기억하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
제12항에 있어서, 상기 피처리 기판에 형성된 감광막의 소정 영역에 대한 조사 및 현상 처리에 의해 증감한 막 두께의 변동값과, 상기 소정 영역에 조사한 발광 소자의 구동 전류값의 관계를 상관 테이블에 축적하고, 상기 상관 테이블에 기초하여 상기 막 두께 변동값으로부터 구동 전류값을 결정하고, 상기 구동 전류값에 의해 상기 발광 소자를 발광시키는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
제11항, 제13항, 제14항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피처리 기판에 형성된 감광막에 대하여, 상기 국소 노광부에 의해 직접적으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
제12항, 제13항, 제14항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 국소 노광부에 의해 상기 원판의 상방으로부터 상기 원판을 조사하고,
상기 원판을 투과한 회절광이 상기 투영 광학계를 통과하여 상기 피처리 기판에 형성된 감광막에 조사되는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
제12항, 제13항, 제14항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 국소 노광부에 있어서, 상기 발광 소자로부터 발광된 광을, 상기 복수의 발광 소자의 하방에 설치된 광 확산판을 통해 상기 피처리 기판에 대하여 방사하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.