KR20140085355A - 노광 장치 및 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

노광 장치 및 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 노광하는 노광 장치로서, 투영 광학계와 기판 사이의 공간의 산소 농도를 조정하도록 구성된 조정 유닛, 상기 기판에 조사되는 광의 조도를 계측하도록 구성된 계측 유닛, 및 상기 투영 광학계로부터의 광이 상기 기판에 조사되는 동안에 상기 기판에 조사되는 광의 조도를 복수 회 계측하도록 상기 계측 유닛을 제어하도록 구성되고, 상기 복수 회 계측된 조도 각각에 기초하여, 계측할 때마다 상기 계측된 조도에 대응하는 산소 농도값을 산출하도록 구성되고, 상기 공간의 산소 농도를 상기 산출된 산소 농도값으로 설정하도록 상기 조정 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 노광 장치를 제공한다.

Description

노광 장치 및 디바이스의 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS AND METHOD OF DEVICE FABRICATION}
본 발명은 노광 장치 및 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
컬러 필터의 제조 방법으로서는 염색법, 인쇄법, 전착/전해법, 및 안료 분산법 등의 다양한 방법이 있다. 이들 방법 중, 그 제조상의 안정성 및 간이성으로 인해 안료 분산법이 주류가 되어 있다. 대표적인 안료 분산법인 감광 아크릴법은 아크릴로이드계 감광성 수지를 포함하고 착색 기능과 감광 기능의 양쪽을 갖는 컬러 레지스트에 대한 포토리소그래피에 의해 패턴을 형성한다.
컬러 레지스트는 네가티브 레지스트이다. 이 때문에, 노광 광을 레지스트에 조사하면, 반응에 기여하는 라디칼을 발생하고 중합체를 광중합시켜, 현상액에 불용으로 된다. 그러나, 컬러 레지스트에 포함되는 안료 성분은 노광 광을 쉽게 흡수하고, 발생한 라디칼은 공기 중의 산소에 트랩된다는 점에 유의한다. 이에 의해 광중합 반응을 방해하는 경향이 있다. 따라서, 소정의 패턴 치수(또는 형상)를 얻기 위해서, 노광량(dose)(노광 에너지)을 증대할 필요가 있고, 스루풋(throughput)의 저하를 초래한다.
이런 상황 하에서, 폴리비닐 알코올로 이루어진 막(산소를 차단하는 산소 차단 막)을 레지스트 상에 형성(도포)하는 기술이 제안되어 있다. 이러한 기술은 산소 차단 막의 레지스트 상으로의 습윤성이 나쁨으로 인해 패턴 결함을 발생시킬 수 있다. 또한, 산소 차단 막을 형성하는 공정이 추가되는 것에 의해 비용이 증가할 것이다. 또한, 산소 차단 막을 형성한다 해도 산소 농도를 제어하는 것이 가능하지 않다. 따라서, 미세한 패턴을 형성하는 경우에 패턴 치수에 대한 정밀도 제어에 대한 유연성이 감소한다.
한편, 일본 특허 공개 평1-195445호 공보는 폴리비닐 알코올로 이루어진 산소 차단 막을 레지스트 상에 형성하지 않고 레지스트에 질소(가스)를 분사해서 저 산소 상태에서 레지스터에 노광을 행하는 기술을 제안하고 있다. 일본 특허 공개 소61-51150호 공보는 또한 고해상도의 레지스트 화상을 얻기 위해서 불활성 가스 분위기에서 기판을 노광하는 1차 노광 단계와 활성 가스 분위기에서 기판을 노광하는 2차 노광 단계로 나누어서 기판을 노광하는 기술을 제안하고 있다.
종래 기술에 따르면, 1차 노광 단계와 2차 노광 단계에서 기판(레지스트) 상의 산소 농도를 상이하게 설정함으로써 산소에 의한 광중합 반응의 저해를 억제하여, 소정의 패턴 치수를 얻고 있다. 이 경우, 광학계의 투과율의 열화 또는 광원의 발광 강도의 열화로 인해 기판 상의 노광 광의 조도가 저하하면, 레지스트 상의 광중합 반응이 변화할 수 있다. 레지스트 상의 광중합 반응이 변화하는 경우, 복수의 단계에서 기판을 노광하는 종래 기술에서는 소정의 패턴 치수를 얻지 못한다. 따라서, 노광량을 증가시킴으로써 패턴 치수를 최적화하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 스루풋이 저하한다.
본 발명은 스루풋의 저하를 억제하면서 패턴을 기판에 전사하는데 유리한 노광 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판을 노광하는 노광 장치로서, 광원으로부터의 광을 사용하여 마스크를 조명하도록 구성된 조명 광학계, 상기 마스크 상의 패턴으로부터의 광을 상기 기판에 조사하도록 구성된 투영 광학계, 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 공간의 산소 농도를 조정하도록 구성된 조정 유닛, 상기 기판에 조사되는 광의 조도를 계측하도록 구성된 계측 유닛, 및 상기 투영 광학계로부터의 광이 상기 기판에 조사되는 동안에 상기 기판에 조사되는 광의 조도를 복수 회 계측하도록 상기 계측 유닛을 제어하도록 구성되고, 상기 복수 회 계측된 조도 각각에 기초하여, 계측할 때마다 상기 계측된 조도에 대응하는 산소 농도값을 산출하도록 구성되고, 상기 공간의 산소 농도를 상기 산출된 산소 농도값으로 설정하도록 상기 조정 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양태는 첨부된 도면을 참조하여 이하의 예시적인 실시형태들의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 한 측면에 따른 노광 장치의 구성을 도시하는 개략도.
도 2는 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서 기판을 노광하는 노광 처리를 설명하기 위한 그래프.
도 3은 기판에 조사되는 광의 조도와 기판에 전사되는 패턴의 선 폭 간의 관계를 도시하는 그래프.
도 4는 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서 기판을 노광하는 노광 처리를 설명하기 위한 그래프.
도 5는 기판에 조사되는 광의 조도와 투영 광학계와 기판 사이의 국소 공간의 산소 농도 간의 관계를 도시하는 그래프.
도 6은 1차 노광 단계, 2차 노광 단계, …, n차 노광 단계로 나누어서 기판을 노광하는 노광 처리에서의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 도시하는 그래프.
도 7은 도 1에 도시하는 노광 장치에서의 노광 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 노광 처리에서의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 도시하는 그래프.
도 9a 내지 도 9d는 기판에 조사되는 광의 조도의 변경에 의한 스루풋의 저하의 회피를 설명하기 위한 그래프.
도 10은 도 1에 도시하는 노광 장치에서의 노광 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 바람직한 실시형태들이 첨부 도면을 참조하여 이하에 설명될 것이다. 동일한 참조 번호가 모든 도면에 걸쳐서 동일한 부재를 표시하고, 그 반복 설명은 이루어지지 않는다는 점에 유의한다.
도 1은 본 발명의 한 측면에 따른 노광 장치(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 노광 장치(1)는 스텝 앤드 스캔 방식에 의해 레티클(마스크) 패턴을 기판에 전사하는 전사 처리를 행하는 리소그래피 장치이다. 그러나, 노광 장치(1)는 스텝 앤드 리피트 방식 등의 다른 노광 방식을 적용하는 것도 가능하다는 점에 유의한다.
노광 장치(1)는 광원(102), 감광 유닛(104), 조명 광학계(106), 레티클(108)을 유지하면서 이동하는 레티클 스테이지(110), 투영 광학계(112), 및 기판(114)을 유지하면서 이동하는 기판 스테이지(116)를 포함한다. 노광 장치(1)는 또한 가스 공급 유닛(118), 산소 농도계(120), 빔 스플리터(122), 적산 센서(124), 계측기(126), 제어 유닛(128), 및 기억 유닛(130)을 포함한다. 노광 장치(1)의 각 유닛은 노광 챔버를 규정하는 챔버(CH)의 내부에 배치된다. 챔버(CH) 내의 분위기는 분위기 유지 유닛(EM)에 의해 온도 및 습도가 제어된 공기 분위기로 유지되어 있다.
수은 램프, ArF 엑시머 레이저, 또는 KrF 엑시머 레이저 등의 광원(102)으로부터 사출된 광은 감광 유닛(104) 및 조명 광학계(106)를 통과해서 레티클(108)을 조명한다. 레티클(108)의 패턴을 통과한 광은 투영 광학계(112)를 통해 기판(114)에 도포된 레지스트(RS)에 투영된다. 감광 유닛(104)은 광원(102)으로부터 사출된 광, 즉 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 조정하는 조정 유닛으로서 기능하고, 본 실시형태에서는 ND 필터로 구성되어 있다. 그러나, 광원(102)을 구성하는 수은 램프에 인가되는 전압을 변경하거나 또는 광원(102)과 조명 광학계(106) 사이의 거리를 변경함으로써 광의 조도를 조정하는 것이 가능하다는 점에 유의한다.
레티클 스테이지(110)는 레티클(108)을 이동 가능하게 유지한다. 기판 스테이지(116)는 기판(114)을 이동 가능하게 유지한다. 기판 스테이지(116)의 단부에는 캘리브레이션을 위한 기준 마크(RM)가 형성되어 있다.
가스 공급 유닛(118)은 투영 광학계(112)와 기판(114)(기판 스테이지(116)) 사이의 공간(국소 공간)에 불활성 가스를 공급한다. 본 실시형태에서는, 가스 공급 유닛(118)은 가스 공급 노즐을 개재하여 국소 공간에 공기와 불활성 가스의 혼합 가스 또는 공기를 공급한다. 불활성 가스는, 예를 들어 질소 가스를 포함한다. 가스 공급 유닛(118)은 또한 불활성 가스와 공기 간의 조성비가 다르고 산소 농도가 서로 다른 복수 종류의 혼합 가스를 개별로 수용하고 혼합 가스로 치환되는 국소 공간의 산소 농도를 변경하도록 구성될 수 있다. 가스 공급 유닛(118)으로부터 공급되는 가스로 치환되는 국소 공간은 기판(114)을 노광할 때에 혼합 가스의 확산을 방지함으로써 산소 농도를 효율적으로 저하시키기 위해서 국소 공간을 둘러싸는 격벽 등에 대략 가깝게 배치하는 것이 바람직하다.
산소 농도계(농도 계측 유닛)(120)는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 근방에 배치되어 국소 공간의 산소 농도를 계측한다. 산소 농도계(120)는 또한 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 산소 농도의 대체 계측을 행할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 가스 공급 유닛(118)과 투영 광학계(112)(그 최종면의 근방) 사이에 산소 농도계(120)를 배치함으로써, 국소 공간의 산소 농도의 대체 계측을 행할 수 있다.
빔 스플리터(122)는 조명 광학계(106)를 통과한 후 레티클(108)을 조명하기 위한 광(노광 광)을 기판(114)을 향하는 광과 적산 센서(124)를 향하는 광으로, 예를 들어 1: 몇백만 분의 1의 광 강도 비율로 분할한다. 적산 센서(124)는 적산 센서(124)에 입사하는 광의 양(광량)을 적산함으로써 기판(114)에 조사되는 노광 광의 적산량(노광량)을 간접적으로 계측하는데 사용된다.
계측기(계측 유닛)(126)는 기판 스테이지(116)에 배치되어 기판(114)이 배치되는 면, 즉 투영 광학계(112)의 화상면에 입사하는 광의 조도 및 조도 분포를 계측한다. 바꾸어 말하면, 계측기(126)는 기판(114)에 조사되는 광의 조도 데이터 및 조도 분포 데이터를 취득하는 기능을 갖는다. 계측기(126)는, 예를 들어 핀 홀을 갖는 차광판 및 이러한 핀 홀을 통과한 광을 검출하는 광전 변환 소자를 포함한다. 계측기(126)에 포함되는 광전 변환 소자는 1개의 광전 변환 소자로 한정되지 않고, 복수의 광전 변환 소자를 포함하는 라인 센서 또는 이미지 센서일 수 있다. 차광판의 핀 홀의 면적에 관한 정보는 기억 유닛(130)에 기억되고, 계측기(126)의 출력에 기초하여 조도를 구하기 위해서 사용된다.
기판(114)에 조사되는 광의 조도를 계측할 때, 장치는 계측기(126)가 목표 계측 위치의 근방에 배치되도록 기판 스테이지(116)를 이동시킨다. 기판(114)에 조사되는 광의 조도 분포를 계측하는 때에는, 장치는 기판 스테이지(116)를, 예를 들어 소정의 스텝 폭으로 스텝 이동시키면서 계측기(126)로 하여금 조도를 계측하게 한다. 장치는 다음에 기판 스테이지(116)의 복수의 위치(즉, 계측기(126)의 복수의 위치) 및 각각의 위치에서 계측기(126)에 의해 계측된 복수의 조도에 기초하여 기판(114)에 조사되는 광의 조도 분포를 구한다.
제어 유닛(128)은 CPU 등을 포함하고 노광 장치(1)의 전체(동작)를 제어한다. 본 실시형태에서는, 제어 유닛(128)은 광원(102), 감광 유닛(104), 레티클 스테이지(110), 기판 스테이지(116), 가스 공급 유닛(118) 등을 통하여 레티클(108)의 패턴을 기판(114)에 전사하는 전사 처리를 제어한다. 예를 들어, 제어 유닛(128)은 산소 농도계(120)에 의해 계측된 산소 농도에 기초하여, 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 목표 산소 농도로 설정하도록, 가스 공급 유닛(118)에 의한 혼합 가스(불활성 가스)의 공급을 제어한다. 제어 유닛(128)은 적산 센서(124)에 의해 계측된 노광량에 기초하여 광원(102)으로부터 사출된 광의 광 강도 및 감광 유닛(104)에서의 투과율을 제어한다. 또한, 제어 유닛(128)은 계측기(126)의 출력으로부터 기판(114)에 입사하는 광의 조도를 산출하고, 산출된 조도에 기초하여 광원(102)으로부터 사출된 광의 광 강도 및 감광 유닛(104)에서의 투과율을 제어한다. 이 경우에, 제어 유닛(128)은 계측기(126)의 출력을 적산 센서(124)를 교정하기 위한 기준으로 사용한다. 또한, 계측기(126)에 의해 계측되는 조도와 적산 센서(124)에 의해 계측되는 노광량 간의 상관 관계를 미리 구함으로써, 제어 유닛(128)은 적산 센서(124)에 의해 계측된 노광량에 기초하여 기판(114)에 입사하는 광의 조도를 산출할 수 있다. 제어 유닛(128)은 산출된 조도에 기초하여 광원(102)으로부터 사출된 광의 광 강도 및 감광 유닛(104)에서의 투과율을 제어함으로써 노광 처리 중에 조도를 조정할 수 있다.
노광 장치(1)에서의 노광 처리에 대해서 설명한다. 우선, 도 2를 참조하여, 일본 특허 공개 소61-51150호 공보에 개시된 노광 처리, 즉 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서 기판(114)을 노광하는 노광 처리를 설명한다. 도 2는 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서 기판(114)을 노광하는 노광 처리에서의 노광 시간과 산소 농도(투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도) 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 2는 노광 시간을 횡축으로 채용하고 산소 농도를 종축으로 채용하고 있다.
도 2를 참조하면, TD1은 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 소정의 조도인 경우의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 나타내고 있다. 1차 노광 단계에서, 장치는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도가 산소 농도 OD1이 되는 분위기에서 시간 0부터 시간 T1까지 기판(114)을 노광한다. 2차 노광 단계에서, 장치는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도가 산소 농도 OD2가 되는 분위기에서 시간 T1부터 시간 T2까지 기판(114)을 노광한다.
그러나, 노광을 계속하고 있으면, 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 저하할 (즉, 소정의 조도가 얻어지지 않을) 수 있다. 예를 들어, 광원(102)이 열화되면, 특히, 광원(102)으로 수은 램프를 사용하고 있는 경우에는, 2달 내에 조도가 30% 정도 저하한다는 것이 알려져 있다. 또한, 중장기적으로는 조명 광학계(106) 또는 투영 광학계(112)의 투과율이 열화된다. 이 경우에, 광원(102)을 교환한다고 해도, 레지스트의 종류에 따른 최적의 조도를 실현하는 것이 불가능하다. 이 때문에, 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위에 들게 할 수 없다.
일반적으로, 기판(114)(기판에 도포된 레지스트(RS))을 노광할 때에는, 장치는 노광량(노광 에너지)을 일정하게 유지하면서 레티클(108)의 패턴을 기판(114)에 전사한다. 노광량은 조도와 노광 시간의 곱으로 표현되기 때문에, 조도가 낮은 동안에는 노광 시간을 길게 할 필요가 있다.
도 2를 참조하면, TD2는 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 소정의 조도로부터 저하한 경우의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 나타내고 있다. 조도의 저하에 의한 노광량의 저감을 피하기 위해서, 2차 노광 단계에서, 장치는 시간 T1부터 시간 T3까지 기판(114)을 노광한다. 이와 같이 노광 시간을 증가시키면, 스루풋이 저하하게 된다. 이 경우에, 2차 노광 단계에서의 노광 시간이 증가한다. 그러나, 1차 노광 단계에서의 노광 시간을 증가시키거나 또는 1차 노광 단계와 2차 노광 단계 양쪽에서의 노광 시간을 증가시키는 경우에, 스루풋이 저하하게 된다.
다음에 도 3을 참조하여 기판(114)에 조사되는 광의 조도와 기판(114)에 전사되는 패턴의 선 폭 간의 관계를 설명한다. 도 3은 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 횡축으로 채용하고 기판(114)에 전사되는 패턴의 선 폭을 종축으로 채용하고 있다.
도 3을 참조하면, WI11, WI12, WI13, 및 WI14는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도가 산소 농도 OD11이 되는 분위기에서 기판(114)을 노광하여 얻은 결과를 나타내고 있다. WI1은 WI12 내지 WI14로 나타내지는 결과를 근사시킨 함수를 나타내고 있다. 또한, WI21, WI22, WI23, 및 WI24는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도가 산소 농도 OD12이 되는 분위기에서 기판(114)을 노광하여 얻은 결과를 나타내고 있다. WI2는 WI22 내지 WI24로 나타내지는 결과를 근사시킨 함수를 나타내고 있다. WI11 및 WI21은 노광 처리 시의 조도가 부족해서 레지스트에서의 광중합 발생 물질에 충분한 에너지가 공급되지 않고, 패턴이 해상되지 않은 것을 나타내고 있다는 점에 유의한다.
도 3으로부터, 기판(114)에 전사해야 할 패턴(목표 패턴)의 선 폭 TWL을 얻기 위해서, 국소 공간의 산소 농도를 산소 농도 OD1로 하여 노광을 행하면, 장치는 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 조도 IR1로 설정한다는 것이 분명하다. 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 저하하면, 광중합 반응이 저하하여, 기판(114)에 전사되는 패턴의 선 폭에 변동이 발생한다. 일반적으로, 광중합 반응을 증가시키기 위해서, 노광량을 증가시키는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 노광 시간을 길게 할 필요가 있어, 스루풋이 저하하게 된다.
한편, 장치가 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 낮게 하여 노광하면, 산소에 의한 광중합 반응의 저해가 저감되기 때문에, 레지스트의 광중합 반응이 진행하여, 기판(114)에 전사되는 패턴의 선 폭이 변동한다. 따라서, 조도가 조도 IR1로부터 조도 IR2로 저하하는 동안에, 국소 공간의 산소 농도를 산소 농도 OD12로부터 산소 농도 OD11로 저하시켜서 노광함으로써 목표 패턴의 선 폭 TLW를 얻는 것이 가능하다. 또한, 산소에 의한 광중합 반응의 저해를 저감함으로써 목표 패턴의 선 폭 TLW를 얻을 수 있기 때문에, 노광량을 증가시킬 필요가 없다. 따라서, 스루풋의 저하를 방지할 수 있다.
도 4를 참조하여 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도에 기초하는 스루풋의 저하의 방지에 대해서 설명한다. 도 4는 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서 기판(114)을 노광하는 노광 처리에서의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 4는 노광 시간을 횡축으로 채용하고 산소 농도를 종축으로 채용하고 있다.
도 4를 참조하면, TD3은 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 소정의 조도로부터 저하한 경우의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 나타내고 있다. 상술한 바와 같이, 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 저하하면, 광중합 반응도 또한 저하한다. 그 때문에, 기판(114)에 전사되는 패턴의 선 폭을 허용 범위 내에 들어가게 할 수 없다. 그러나, 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 저하시킴으로써 산소 농도에 의한 광중합 반응의 저해를 저감하여, 광중합 반응을 촉진시킬 수 있다. 따라서, 노광 시간을 증가시킬 필요가 없어지므로, 스루풋을 저하시키지 않고, 기판(114)에 전사되는 패턴을 허용 범위 내에 들어가게 할 수 있다.
다음에 도 5를 참조하여 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 저하한 경우에 1차 노광 단계에서의 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도의 결정 방법에 대해서 설명한다. 도 5는 기판(114)에 조사되는 광의 조도와 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 5는 조도를 횡축으로 채용하고 산소 농도를 종축으로 채용하고 있다.
도 5를 참조하면, DI2, DI3, 및 DI4는 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 하는데 요구되는 조도와 산소 농도 간의 대응 관계를 나타내고, DI는 DI2 내지 DI4로 나타내는 대응 관계를 근사시킨 함수(근사 함수)를 나타내고 있다. DI1은 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 할 수 없는 경우에서의 경우(조도와 산소 농도 간의 대응 관계)를 나타내고 있다.
도 5를 참조하면, 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 조도 IR11로 하면, 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 하기 위해서는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 산소 농도 OD31로 설정하면 되는 것이 분명하다. 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 조도 IR12로 저하한 경우, 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 하기 위해서는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 산소 농도 OD32로 설정하면 된다. 또한, 근사 함수 DI을 참조함으로써 임의의 조도 IR3에 대응하는 최적의 산소 농도 OD33을 산출하는 것이 가능하다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시형태는 장치가 1차 노광 단계에서 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 저하시키는 경우를 예로 든 것이다. 그러나, 장치는 2차 노광 단계에서 또는 1차 노광 단계 및 2차 노광 단계의 양쪽에서 국소 공간의 산소 농도를 저하시킬 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 장치는 기판(114)에 조사되는 광의 각 조도에 대하여 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 하도록 1차 노광 단계 및 2차 노광 단계에서의 노광 시간 및 산소 농도를 미리 산출할 수 있다.
대안적으로, 장치는 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서(즉, 2 단계로) 기판(114)을 노광하는 대신, 도 6에 도시한 바와 같이, 1차 노광 단계, 2차 노광 단계, …, n차 노광 단계로 나누어서 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 단계적으로 변경할 수 있다. 이에 의해, 레지스트에서의 광중합 반응을 더 미세하게 제어하는 것이 가능하게 되고 기판(114)에 전사되는 패턴의 선 폭의 개선을 도모할 수 있다. 도 6은 1차 노광 단계, 2차 노광 단계, …, n차 노광 단계로 나누어서 기판(114)을 노광하는 노광 처리에서의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 6은 노광 시간을 횡축으로 채용하고, 산소 농도를 종축으로 채용하고 있다.
도 7을 참조하여 노광 장치(1)에서의 노광 처리의 일례에 대해서 설명한다. 본 노광 처리는 1차 노광 단계, 2차 노광 단계, …, n차 노광 단계로 나누어서 기판(114)을 노광하는, 즉 동일한 샷 영역 내의 기판(114)을 복수 회 노광함으로써 1개의 패턴을 샷 영역에 전사하는 처리이다. 상술한 바와 같이, 제어 유닛(128)은 노광 장치(1)의 각 유닛을 통괄적으로 제어함으로써 도 7에 나타내는 노광 처리를 행한다.
노광 장치(1)에 있어서, 투영 광학계(112)와 기판(114) 간의 국소 공간의 산소 농도의 최적값, 기판(114)에 조사되는 광의 조도의 최적값, 및 기판 상의 노광량의 최적값은 기판(114)에 도포되는 레지스트(RS)의 종류에 따라 상이하다. 이 경우에, "최적값"이란 각각 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 하기 위해 요구되는 국소 공간의 산소 농도, 기판(114)에 조사되는 광의 조도, 및 기판 상의 노광량이다. 따라서, 기판(114)에 전사해야 할 패턴의 치수를 위한 산소 농도, 조도 및 노광량 간의 관계를 실험 등에서 미리 취득하여 기억 유닛(130)에 기억해 둔다. 이러한 경우, 이러한 관계를 단독으로 기억하는 대신, 노광 레시피로서 기억할 수 있다. 기판(114)에 도포될 레지스트(RS)가 복수의 컬러 레지스트로부터 선택되는 레지스트인 경우, 청색 레지스트, 녹색 레지스트, 및 적색 레지스트에서는 기판(114)에 전사해야 할 패턴의 치수를 위한 산소 농도, 조도, 및 노광량이 상이하다. 따라서, 본 실시형태에서는, 레지스트의 종류마다 기판(114)에 전사해야 할 패턴의 치수를 위한 산소 농도, 조도, 및 노광량 간의 대응 관계를 나타내는 정보를 취득하고 이 정보를 노광 레시피로서 기억 유닛(130)에 기억한다.
도 7을 참조하면, 단계 S702에서, 제어 유닛(128)은 적산 센서(124) 또는 계측기(126)를 사용하여 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 계측한다. 조도 정보가 기억 유닛(130) 등에 기억되어 있는 경우에는, 제어 유닛(128)은 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 실제로 계측하는 대신, 조도 정보로부터 기판(114)에 조사되는 광의 조도의 데이터를 취득할 수 있다. 여기서, 조도 정보는 각 시간에서의 기판(114)에 조사되는 광의 조도 및 조도의 시간적인 열화를 나타내는 정보이다.
단계 S704에서, 제어 유닛(128)은 S702에서 계측된 조도 및 기억 유닛(130)에 기억된 조도와 산소 농도 간의 대응 관계에 기초하여, 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 하기 위해서 요구되는 산소 농도 및 노광량을 산출한다. 그러나, 제어 유닛(128)은 기억 유닛(130)에 기억된 노광 레시피로부터 노광 처리에 요구되는(기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 하기 위해서 요구되는) 산소 농도 및 노광량의 데이터를 취득할 수 있다는 점에 유의한다.
단계 S706에서, 제어 유닛(128)은 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 설정한다. 보다 구체적으로는, 제어 유닛(128)은 국소 공간의 산소 농도를 산소 농도계(120)를 사용하여 단계 S704에서 산출된 산소 농도로 설정하도록 가스 공급 유닛(118)을 제어한다.
단계 S708에서, 제어 유닛(128)은 기판(114)(기판에 도포된 레지스트(RS))을 노광한다. 보다 구체적으로는, 제어 유닛(128)은 기판(114)에 대하여 단계 S706에서 설정한 산소 농도 분위기에서 노광을 개시한다(즉, 투영 광학계(112)로부터의 노광 광의 기판(114)에의 조사를 개시한다). 기판 상의 노광량이 단계 S704에서 산출(또는 취득)한 노광량에 도달하면, 제어 유닛(128)은 기판(114)의 노광을 종료한다(즉, 투영 광학계(112)로부터의 노광 광의 기판(114)에의 조사를 종료한다).
단계 S710에서, 제어 유닛(128)은 노광의 횟수가 미리정해진 횟수(n회)에 도달한 지 여부, 즉 장치가 n차 노광 단계를 종료했는 지의 여부를 판정한다. 노광의 횟수가 미리정해진 횟수에 도달하지 않은 경우에는, 다음 노광 단계를 행하기 위해서 처리는 단계 S702로 이행하여 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 계측한다. 기억 유닛(130)에 기억된 노광 레시피로부터 산소 농도 및 노광량의 데이터를 취득하는 경우에는, 처리는 단계 S704로 이행할 수 있다. 노광의 횟수가 미리정해진 횟수에 도달한 경우에는, 제어 유닛(128)은 처리를 종료한다.
상술한 바와 같이, 도 7에 나타내는 노광 처리에 의하면, 투영 광학계(112)로부터의 광이 기판(114)에 조사되는 동안에 장치는 광의 조도를 복수 회 계측하고, 계측된 조도에 기초하여 산소 농도를 산출한다. 이에 의해, 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 저하하는 경우에도, 최적의 산소 농도 상태에서 기판(114)을 노광할 수 있다. 따라서, 노광 장치(1)는 스루풋의 저하의 요인이 되는 노광량의 증가를 억제하면서 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 할 수 있다.
본 실시형태는 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수의 일례로서 패턴의 선 폭을 예로 든 것이다. 그러나, 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수는 패턴의 선 폭으로 한정되는 것이 아니라, 패턴의 측면의 수직성을 포함하는 패턴의 형상 또는 패턴의 그 밖의 임의의 평가 지표일 수 있다는 점에 유의한다.
대안적으로, 장치는, 다단계에서(단계적으로) 노광하는 대신, 도 8에 도시한 바와 같이, 1회의 노광 중(투영 광학계(112)로부터의 광이 기판(114)에 조사되고 있는 동안)에투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 연속적으로 변경할 수 있다. 도 8은 노광 처리에서의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 8은 노광 시간을 횡축으로 채용하고 산소 농도를 종축으로 채용하고 있다. 도 8을 참조하면, TD5는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 선형적으로 변경하는 경우의 노광 시간과 산소 농도 간의 관계를 나타내고 있다.
투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 변경할 때에, 장치는 가스 공급 유닛(118)으로부터 불활성 가스와 공기의 혼합 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(118)으로부터 혼합 가스가 공급된 직후에는, 국소 공간에 존재하는 공기와 혼합 가스가 혼재하기 때문에, 국소 공간의 산소 농도를 안정시키기 위한 소정의 대기 시간이 필요해진다. 따라서, 도 2에는 도시되어 있지 않지만, 1차 노광 단계와 2차 노광 단계 사이에는, 국소 공간의 산소 농도의 변경에 의한 (산소 농도를 안정시키기 위한) 소정의 대기 시간이 필요해진다.
도 8을 참조하면, 장치는 기판에의 노광의 경과 시간(노광 시간)에 따라 국소 공간의 산소 농도를 연속적으로 그리고 미소하게 변경하기 때문에, 산소 농도를 안정시키기 위한 대기 시간이 불필요하게 된다. 예를 들어, 가스 공급 유닛(118)은 도 8에 도시한 바와 같이 연속적으로 변화하는 산소 농도를 목표 값으로 설정해서 가스의 공급량을 변경함으로써 국소 공간의 실제의 산소 농도를 연속적으로 변경한다. 이에 의해, 산소 농도를 안정시키기 위한 대기 시간을 대폭 삭감하는 것이 가능하게 되므로, 종래 기술과 비교하여 스루풋을 향상시킬 수 있다.
TD6 및 TD7로 표시된 바와 같이, 장치는, 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 선형적으로 변경(TD5)하는 대신, 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 곡선적으로 변경할 수 있다. 이와 같이, 노광 시간과 산소 농도 간의 관계는 직선, 매끄러운 곡선 등으로 표현되는 연속 함수로 표현된다. 바꾸어 말하면, 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수가 허용 범위 내에 들어가게 할 수 있도록 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 변경할 수 있다.
지금까지는, 장치가 기판(114)에 조사되는 광의 조도의 변화에 따라서 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 변경함으로써 광중합 반응을 제어해서 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 하는 경우에 대해서 설명했다. 그러나, 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 밀폐성이 낮은 경우에는, 국소 공간의 산소 농도가 안정될 때까지 어느 정도 시간이 걸릴 수 있다. 또한, 노광 장치(1)와 각 유닛 간의 간섭을 고려하면, 가스 공급 유닛(118)(그 가스 공급 노즐)을 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 근방에 배치하는 것이 어렵다. 그러므로, 산소 농도를 고 응답성으로 제어하는 것이 곤란한 경우도 있다. 이러한 경우에는, 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 변경시키는 대신, 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 변경함으로써 스루풋의 저하를 피하는 것이 가능하다.
도 9a 내지 도 9d를 참조하여 기판(114)에 조사되는 광의 조도의 변경에 의한 스루풋의 저하의 회피에 대해서 구체적으로 설명한다. 도 9a는 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서 기판(114)을 노광하는 노광 처리에서의 노광 시간과 산소 농도(투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도) 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 9a는 노광 시간을 횡축으로 채용하고 산소 농도를 종축으로 채용하고 있다.
도 9a는, 국소 공간의 산소 농도를 산소 농도 OD1로부터 산소 농도 OD2로 변경할 때(즉, 1차 노광 단계와 2차 노광 단계 사이에), 장치가 국소 공간의 산소 농도를 안정시키기 위한 대기 시간(안정 시간)을 설정하고 있다는 것이 도 2와 다르다. 상술한 바와 같이, 국소 공간의 산소 농도를 변경해서 노광하는 경우에는, 장치는 국소 공간의 산소 농도를 안정시키기 위한 안정 시간으로서 시간 T1부터 시간 T5까지의 시간을 필요로 한다. 따라서, 장치는 시간 T5부터 시간 T6까지의 2차 노광 단계를 행한다. 이 때문에, 도 2의 처리와 비교하여, 노광이 종료될 때까지의 시간이 증가하고 스루풋이 저하하게 된다.
도 9b에 도시한 바와 같이, 장치는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 산소 농도 OD1로부터 변경하지 않고서 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 조도 IR91로부터 조도 IR92로 변경해서 기판(114)을 노광한다. 도 9b는 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서 기판(114)을 노광하는 노광 처리에서의 노광 시간과 조도(기판(114)에 조사되는 광의 조도) 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 9b는 노광 시간을 횡축으로 채용하고 조도를 종축으로 채용하고 있다. 일본 특허 공개 소61-51150호 공보에 개시된 기술은 1차 노광 단계와 2차 노광 단계에서 기판 상의 산소 농도를 상이하게 설정함으로써(산소 농도를 변경함으로써) 산소에 의한 광중합 반응의 저해를 억제(제어)하고 있다. 이와 대조적으로, 본 실시형태에서는, 장치는 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 일정하게 유지하면서 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 변경함으로써 광중합 반응을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로는, 1차 노광 단계에서, 장치는 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 조도 IR91로 설정하여 시간 0부터 시간 T1까지 기판(114)을 노광한다. 시간 T1부터 시간 T7까지의 간격에서, 장치는 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 조도 IR91로부터 조도 IR92로 변경한다. 2차 노광 단계에서, 장치는 기판(114)에 조사되는 광의 조도가 조도 IR92로 설정된 상태에서 시간 T7로부터 시간 T8까지 기판(114)을 노광한다. 이 동작에 의해, 1차 노광 단계와 2차 노광 단계 사이에 조도를 변경하는데 요구되는 시간(조도 변경 시간)이 시간 T1로부터 시간 T7까지의 시간 간격이다. 즉, 안정 시간을 도 9a에 나타내는 안정 시간(시간 T1로부터 시간 T5까지)에 비해 단축할 수 있다.
장치는, 상술한 바와 같이, 광원(102) 또는 감광 유닛(104)에서 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 변경한다. 광원(102) 또는 감광 유닛(104)에서의 조도의 변경은 기계적인 전환 또는 전기적인 수단에 의해 가능하다. 따라서, 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도가 안정될 때까지 요구되는 시간보다 짧은 시간에 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 변경할 수 있다.
장치는, 1차 노광 단계와 2차 노광 단계로 나누어서(즉, 2 단계로) 기판(114)을 노광하는 대신, 도 9c에 도시한 바와 같이, 1차 노광 단계, 2차 노광 단계, …, n차 노광 단계로 나누어서 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 단계적으로 변경할 수 있다. 이에 의해, 레지스트에서의 광중합 반응을 더 미세하게 제어하는 것이 가능하게 되고 기판(114)에 전사되는 패턴의 선 폭을 감소시킬 수 있다.
장치는, 기판을 다단계에서(단계적으로) 노광하는 대신, 도 9d에 도시한 바와 같이, 1회의 노광 단계 중(투영 광학계(112)로부터의 광이 기판(114)에 조사되고 있는 동안)에 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 연속적으로 변경할 수 있다. 이에 의해, 도 9b에 도시한 바와 같이 조도를 변경하기 위해 요구되는 시간(조도 변경 시간)이 필요 없어지므로, 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 장치는 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 IT91로 표시한 바와 같이 선형적으로 변경할 수 있거나 또는 IT92 및 IT93로 표시한 바와 같이 조도를 곡선적으로 변경할 수 있다. 바꾸어 말하면, 장치는 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수가 허용 범위 내에 들어가게 하도록 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 변경할 수 있다. IT91 내지 IT93은 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 연속적으로 변경하는 경우의 노광 시간과 조도 간의 관계를 나타내고 있다는 점에 유의한다.
도 10을 참조하여 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 변경하는 경우의 노광 처리에 대해서 설명한다. 이러한 노광 처리는 1차 노광 단계, 2차 노광 단계, …, n차 노광 단계로 나누어서 기판(114)을 노광하는 노광 처리이다. 상술한 바와 같이, 제어 유닛(128)은 노광 장치(1)의 각 유닛을 통괄적으로 제어함으로써 이 처리를 행한다. 단계 S1002 내지 S1008의 처리는 도 7에 나타내는 단계 S702 내지 S708와 동일하기 때문에, 이 처리의 상세한 설명은 생략한다.
단계 S1010에서, 장치는 노광의 횟수가 미리정해진 횟수(n회)에 도달한 지 여부, 즉 n차 노광 단계가 종료한 지의 여부를 판정한다. 노광의 횟수가 미리정해진 횟수에 도달한 경우에는, 장치는 처리를 종료한다. 노광의 횟수가 미리정해진 횟수에 도달하지 않은 경우에는, 처리는 단계 S1012로 이행한다.
단계 S1012에서, 제어 유닛(128)은 기억 유닛(130)에 기억된 조도 정보로부터 다음 노광 단계에서 기판(114)에 조사되는 광의 조도의 데이터를 취득한다.
단계 S1014에서, 제어 유닛(128)은 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 조정한다. 보다 구체적으로는, 제어 유닛(128)은 기판(114)에 조사되는 광의 조도를 단계 S1012에서 취득된 조도로 설정하도록 광원(102)으로부터 사출된 광의 광 강도 및 감광 유닛(104)에서의 투과율을 제어한다.
상술한 바와 같이, 도 10에 도시하는 노광 처리에서, 노광의 횟수가 미리정해진 횟수에 도달하지 않은 경우, 장치는, 투영 광학계(112)와 기판(114) 사이의 국소 공간의 산소 농도를 설정(변경)하는 대신, 기판(114)에 조사되는 조도를 조정(변경)한다. 이에 의해, 도 7에 나타내는 노광 처리에 비하여 스루풋을 더욱 향상시키면서 기판(114)에 전사되는 패턴의 치수를 허용 범위 내에 들어가게 할 수 있다.
이와 같이, 노광 장치(1)는 스루풋의 저하를 억제하면서 레티클(108)의 패턴을 기판(114)에 전사할 수 있다. 따라서, 노광 장치(1)는 높은 스루풋으로 고품위의 디바이스(반도체 디바이스, 액정 표시 디바이스, 플랫 패널 디스플레이(FPD) 등)를 경제적으로 제공할 수 있다. 이러한 디바이스는 노광 장치(1)를 사용해서 포토레지스트(감광제)가 도포된 기판(웨이퍼, 유리 플레이트 등)을 노광하는 단계, 노광된 기판을 현상하는 단계, 및 기타의 주지의 단계를 통해 제조된다.
광원을 노광 장치 외부에 설치하고 광원으로부터의 광을 노광 장치의 조명 광학계에 유도하는 형태도 본 발명의 일 양태를 형성한다.
본 발명이 예시적인 실시형태들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태들로 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 다음의 특허청구범위는 모든 그러한 변형 및 동등한 구조 및 기능을 망라하도록 가장 넓은 해석에 따르게 된다.
1: 노광 장치, 102: 광원, 104: 감광 유닛, 106: 조명 광학계, 108: 레티클, 110: 레티클 스테이지, 112: 투영 광학계, 114: 기판, 116: 기판 스테이지, 118: 가스 공급 유닛, 120: 산소 농도계, 122: 빔 스플리터, 124: 적산 센서, 128: 제어 유닛, CH: 챔버, RS: 레지스트, RM: 기준 마크, EM: 분위기 유지 유닛

Claims (15)

  1. 기판을 노광하는 노광 장치이며,
    광원으로부터의 광을 사용하며 마스크를 조명하도록 구성된 조명 광학계;
    상기 마스크 상의 패턴으로부터의 광으로 상기 기판을 조사하도록 구성된 투영 광학계;
    상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 공간의 산소 농도를 조정하도록 구성된 조정 유닛;
    상기 기판에 조사되는 광의 조도를 계측하도록 구성된 계측 유닛; 및
    상기 투영 광학계로부터의 광으로 상기 기판을 조사하는 동안에 상기 기판에 조사되는 광의 조도를 복수 회 계측하도록 상기 계측 유닛을 제어하고, 복수 회 계측된 상기 조도 각각에 기초하여, 계측시마다 상기 계측된 조도에 대응하는 산소 농도값을 산출하고, 상기 공간의 산소 농도를 산출된 상기 산소 농도값으로 설정하도록 상기 조정 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는, 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 복수 회 계측된 조도 각각에 대응하여 상기 기판 상에 전사되는 패턴의 평가 지표의 값을 허용 범위 내에 들어가게 하기 위해 요구되는 상기 공간의 산소 농도값을 산출하고,
    상기 공간의 산소 농도를 상기 복수 회 계측된 조도 각각에 대응하여 산출된 상기 산소 농도값으로 설정하도록 상기 조정 유닛을 제어하는, 노광 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 투영 광학계로부터의 광으로 상기 기판을 조사하는 동안에 상기 복수 회 계측된 조도 각각에 기초하여 상기 공간의 산소 농도를 연속적으로 변경하도록 상기 조정 유닛을 제어하는, 노광 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 투영 광학계로부터의 광으로 상기 기판을 조사하는 동안에 상기 복수 회 계측된 조도 각각에 기초하여 상기 공간의 산소 농도를 단계적으로 변경하도록 상기 조정 유닛을 제어하는, 노광 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스크의 패턴을 상기 기판에 전사하는 전사 처리는 상기 기판의 동일한 샷 영역을 복수 회 노광하여 1개의 패턴을 상기 샷 영역 상에 전사하는 처리이며,
    상기 제어 유닛은, 노광이 복수 회 행해질 때마다 상기 기판에 조사되는 광의 조도를 계측하도록 상기 계측 유닛을 제어하고, 계측된 상기 조도 각각에 기초하여 노광이 복수 회 행해질 때마다 상기 조정 유닛을 제어하는, 노광 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 투영 광학계로부터의 광으로 상기 기판을 조사하는 동안에 상기 기판에 조사되는 광의 조도를 조정하는, 노광 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기판 상에 전사되는 패턴의 평가 지표의 값을 허용 범위 내에 들어가게 하도록 상기 조정 유닛을 제어하는, 노광 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조정 유닛은 상기 공간에 불활성 가스를 공급하도록 구성된 공급 유닛인, 노광 장치.
  9. 기판을 노광하는 노광 장치이며,
    광원으로부터의 광을 사용하여 마스크를 조명하도록 구성된 조명 광학계;
    상기 마스크 상의 패턴으로부터의 광으로 상기 기판을 조사하도록 구성된 투영 광학계;
    상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 공간의 산소 농도를 조정하도록 구성된 조정 유닛; 및
    1개의 마스크를 사용하여 1개의 샷 영역을 복수 회 노광함으로써 상기 1개의 마스크 상의 패턴의 화상을 상기 기판 상의 상기 1개의 샷 영역 상에 전사하면서 상기 조정 유닛을 제어하고, 상기 기판에 조사되는 광의 조도를 상기 복수 회마다 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는, 노광 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기판에 복수 회 조사되는 광의 조도를 연속적으로 변경하는, 노광 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기판에 복수 회 조사되는 광의 조도를 단계적으로 변경하는, 노광 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기판 상에 전사되는 패턴의 평가 지표의 값을 허용 범위 내에 들어가게 하도록 상기 조정 유닛을 제어하는, 노광 장치.
  13. 기판을 노광하는 노광 장치이며,
    광원으로부터의 광을 사용하여 마스크를 조명하도록 구성된 조명 광학계;
    상기 마스크 상의 패턴으로부터의 광으로 상기 기판을 조사하도록 구성된 투영 광학계;
    상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 공간의 산소 농도를 조정하도록 구성된 조정 유닛; 및
    상기 투영 광학계로부터의 광으로 상기 기판을 조사하는 동안에 상기 공간의 산소 농도를 연속적으로 변경하도록 상기 조정 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는, 노광 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기판 상에 전사되는 패턴의 평가 지표의 값을 허용 범위 내에 들어가게 하도록 상기 조정 유닛을 제어하는, 노광 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 단계; 및
    노광된 상기 기판에 현상 처리를 행하는 단계를 포함하는, 디바이스의 제조 방법.
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