KR20140117280A - Exposure apparatus, and method of manufacturing article - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노광 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure apparatus and a method of manufacturing an article.
액정 패널이나 반도체 디바이스 등의 제조에서는 슬릿광을 레지스트가 도포된 유리판이나 웨이퍼 등의 기판 상에서 주사시키면서, 마스크 등의 원판의 패턴을 당해 기판 상에 전사하는 노광 장치가 사용된다. 이러한 노광 장치에 있어서는, 최근의 액정 패널 등의 대형화에 수반하여, 1회의 주사 노광에 의해 원판의 패턴이 전사되는 영역(부분 영역)보다 큰 영역에 패턴을 형성하는 것이 요구되고 있다. 그리고, 이러한 큰 영역에 패턴을 형성하는 방법으로서, 복수의 부분 영역을 주사 방향과 직교하는 제1 방향을 따라 일부 영역(겹침 영역)을 중복하여 배열하는 겹침 노광이 일본 특허 공개 평08-330220호 공보에 제안되어 있다.In the manufacture of a liquid crystal panel or a semiconductor device, an exposure apparatus for transferring a pattern of an original plate such as a mask onto the substrate is used while scanning the slit light on a substrate such as a glass plate or wafer coated with a resist. In such an exposure apparatus, it is required to form a pattern in a region larger than a region (partial region) where the pattern of the original plate is transferred by one scan exposure, with the recent enlargement of liquid crystal panels and the like. As a method for forming a pattern in such a large area, an overlapping exposure in which a plurality of partial areas are arranged in a partially overlapped manner in a first direction orthogonal to the scanning direction (overlapping areas) is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-320220 It is proposed in the publication.
이러한 겹침 노광을 행할 때에는, 인접하는 2개의 부분 영역에 있어서 중복하여 노광된 겹침 영역에서의 노광량의 변동을 작게 하는 것이 중요하다. 일본 특허 공개 평08-330220호 공보에 기재된 방법에서는, 슬릿광이 조사되는 기판 상의 조사 영역은 직사각형 형상을 하고 있으며, 노광 장치 내에 구비된 차광판에 의해 조사 영역의 주사 방향과 직교하는 방향에서의 단부를 차광하고 있다. 차광판은, 당해 단부의 형상을 규정하는 에지부가 직선 형상을 하고 있으며, 기판면과 평행한 면 내에 있어서 회전시킴으로써 조사 영역을 사다리꼴 또는 평행사변형으로 성형하고 있다. 이러한 형상의 조사 영역을 이용하여 각 부분 영역을 노광함으로써, 각 부분 영역의 겹침 영역에서의 노광량을 조사 영역의 내측으로부터 외측을 향하여 선형적으로 감소시킬 수 있다. 그 결과, 인접하는 부분 영역에서의 겹침 영역을 서로 중첩하였을 때, 중첩된 겹침 영역에 있어서 노광량의 변동을 작게 할 수 있다.When such overlap exposure is performed, it is important to reduce fluctuations in the exposure amount in the overlapping regions which are overlapped and exposed in the two adjacent partial regions. In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H03-330220, the irradiation area on the substrate to which the slit light is irradiated has a rectangular shape, and the end portion in the direction orthogonal to the scanning direction of the irradiation area by the light- . The shading plate has an edge portion defining a shape of the end portion and has a straight line shape. The irradiation region is formed into a trapezoidal shape or a parallelogram shape by rotating in a plane parallel to the substrate surface. By exposing each partial region using the irradiation region of this shape, the exposure amount in the overlapping region of each partial region can be linearly reduced from the inside to the outside of the irradiation region. As a result, when the overlapping regions in the adjacent partial regions are overlapped with each other, the fluctuation of the exposure amount in the overlapped overlapping region can be reduced.
그러나, 조사 영역이 직사각형 형상이 아닐 때, 예를 들어 조사 영역이 원호 형상일 때 등에 있어서는, 에지부의 형상이 직선 형상인 차광판을 사용하면, 각 부분 영역의 노광에서의 겹침 영역의 노광량 분포(제1 방향)의 형상이 직선으로부터 벗어난다. 그 결과, 중복하여 노광된 겹침 영역에 있어서 노광량의 변동을 작게 하는 것이 곤란해져 버릴 수 있다.However, when the irradiation area is not rectangular, for example, when the irradiation area is circular arc, etc., the use of a light shielding plate having a linear shape of the edge part allows the exposure amount distribution of the
본 발명은 복수의 부분 영역을 일부의 영역을 중복하여 배열하는 겹침 노광을 행하는 측면에서 유리한 노광 장치를 제공한다.The present invention provides an exposure apparatus advantageous in terms of performing overlapping exposure in which a plurality of partial regions are arranged in a partial overlapping manner.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면으로서의 노광 장치는, 슬릿광에 의해 기판을 주사 노광하는 노광 장치이며, 상기 노광 장치는, 각각의 주사 노광으로 노광되는 복수의 부분 영역이 주사 방향과 직교하는 제1 방향을 따라 일부의 영역이 서로 중복하여 배열되는 겹침 노광을 행하고, 상기 슬릿광이 조사되는 상기 기판 상의 조사 영역의 상기 주사 방향측에서의 경계 형상이 곡선 형상이 되도록, 또한 상기 조사 영역의 상기 주사 방향에서의 폭이 일정해지도록 상기 조사 영역의 형상을 규정하는 제1 차광부와, 각 부분 영역의 노광에 있어서 상기 제1 방향에 인접하는 부분 영역의 일부와 중복되는 영역인 겹침 영역에서의 상기 제1 방향을 따른 노광량 분포가 경사진 분포가 되도록, 상기 조사 영역의 상기 제1 방향측의 단부의 형상을 규정하는 에지부를 포함하는 제2 차광부를 포함하고, 상기 제2 차광부는, 각 부분 영역의 노광에서의 상기 겹침 영역의 노광량 분포의 형상이 직선에 근접하도록 상기 에지부의 형상이 곡선 형상으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an exposure apparatus as one aspect of the present invention is an exposure apparatus for scanning and exposing a substrate with slit light, wherein the exposure apparatus includes: a plurality of partial regions, Overlapping exposure is performed in which a part of the regions overlap with each other in a first direction orthogonal to each other so that the border shape at the scanning direction side of the irradiation region on the substrate irradiated with the slit light is curved, A first light-shielding portion for defining a shape of the irradiation region such that the width in the scanning direction is constant, and a second light-shielding portion for overlapping a portion of the partial region adjacent to the first direction in the exposure of each partial region The shape of the end portion on the first direction side of the irradiation region is determined so that the distribution of the exposure amount along the first direction becomes a tilted distribution And the second light-shielding portion is configured such that the shape of the edge portion is curved so that the shape of the distribution of the exposure amount of the overlapping region in the exposure of each partial region is close to a straight line .
본 발명의 추가적인 특징은 (첨부된 도면을 참조하여) 이하의 예시적인 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Additional features of the present invention will become apparent from the following detailed description of exemplary embodiments (with reference to the accompanying drawings).
도 1은 제1 실시 형태의 노광 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 복수의 부분 영역을 이어붙여 전체 영역을 기판 상에 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제2 차광부의 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 조사 영역에서의 겹침 영역의 위치를 도시하는 도면이다.
도 5는 제2 차광부와 조사 영역의 위치 관계를 도시하는 도면이다.
도 6은 복수의 부분 영역을 이어붙여 전체 영역을 기판 상에 형성하는 공정을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 제2 차광부의 위치나 각도의 조정에 대하여 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing an exposure apparatus according to the first embodiment.
2 is a view for explaining a step of forming a plurality of partial regions by joining together to form an entire region on a substrate.
3 is a view showing an example of the second light-shielding portion.
4 is a diagram showing the positions of the overlapping regions in the irradiation region.
5 is a diagram showing the positional relationship between the second light-shielding portion and the irradiation region.
6 is a flow chart showing a step of forming a total area on a substrate by connecting a plurality of partial areas.
7 is a view for explaining the adjustment of the position and angle of the second light-shielding portion.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재 내지 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are assigned to the same members or elements, and redundant description is omitted.
<제1 실시 형태>≪ First Embodiment >
본 발명의 제1 실시 형태의 노광 장치(100)에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 노광 장치(100)를 도시하는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(100)는 슬릿광에 의해 기판을 주사 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 주사형 노광 장치이며, 조명 광학계(1), 얼라인먼트 스코프(2), 투영 광학계(4), 기판 스테이지(11) 및 제어부(12)를 포함한다. 또한, 원판(3)은 얼라인먼트 스코프(2)와 투영 광학계(4)의 사이에 배치되어 있고, 기판(10)은 기판 스테이지(11)에 보유 지지되어 있다. 제어부(12)는 CPU나 메모리를 포함하며, 노광 장치(100)의 전체(노광 장치(100)의 각 부)를 제어한다. 즉, 제어부(12)는 원판(3)의 패턴을 기판(10)에 전사하는 처리(기판(10)을 주사 노광하는 처리(본 실시 형태에서는 겹침 노광))를 제어한다.An
조명 광학계(1)는, 예를 들어 광원(13), 제1 콘덴서 렌즈(14), 플라이아이 렌즈(15), 평면 거울(16), 제2 콘덴서 렌즈(17), 슬릿 규정 부재(18)(제1 차광부) 및 결상 광학계(19)를 포함한다. 광원(13)은, 예를 들어 고압 수은 램프와 타원 미러를 포함할 수 있다. 광원(13)에 의해 사출된 광은, 제1 콘덴서 렌즈(14) 및 플라이아이 렌즈(15)를 통과한 후, 평면 거울(16)에 의해 광로가 절곡되어, 제2 콘덴서 렌즈(17)를 통하여 슬릿 규정 부재(18)에 입사한다. 슬릿 규정 부재(18)는 원판(3)의 조명 범위(즉, 원판(3)을 조명하는 슬릿광의 단면 형상)를, 예를 들어 X 방향으로 긴 원호 형상이 되도록 규정한다. 구체적으로는, 슬릿 규정 부재(18)는 조명 범위의 주사 방향(±Y 방향)측의 경계 형상이 곡선 형상이 되도록, 또한 조명 범위의 주사 방향에서의 폭이 일정해지도록 원판(3)의 조명 범위를 규정한다. 결상 광학계(19)는 슬릿 규정 부재(18)에 의해 규정된 슬릿광을 투영 광학계(4)의 물체면(원판(3))에 조명시키도록 구성되어 있다. 또한, 얼라인먼트 스코프(2)는, 원판(3)의 얼라인먼트 마크와 기판(10)의 얼라인먼트 마크를 투영 광학계(4)를 통하여 동시에 검출한다.The illumination
투영 광학계(4)는 제1 평행 평판(5a), 제2 평행 평판(5b), 제1 평면 거울(6), 제2 평면 거울(7), 볼록면 거울(8) 및 오목면 거울(9)을 포함하도록 구성되어 있으며, 조명 광학계(1)에 의해 조명되는 원판(3)의 패턴의 상을 기판(10)에 투영한다. 원판(3)은 투영 광학계(4)의 물체면에, 기판(10)은 투영 광학계(4)의 상면에 각각 배치되어 있다. 투영 광학계(4)는 등배 결상 광학계, 확대 결상 광학계 및 축소 결상 광학계 중 어느 것으로서도 구성될 수 있지만, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)에서는 등배의 광학계로서 구성되어 있다. 원판(3)을 통과한 슬릿광은 제1 평행 평판(5a), 제1 평면 거울(6), 오목면 거울(9)의 제1 면(9a), 볼록면 거울(8), 오목면 거울(9)의 제2 면(9b), 제2 평면 거울(7) 및 제2 평행 평판(5b)을 거쳐 기판(10)을 조사한다. 그리고, 원판(3)과 기판(10)을 기판면과 평행한 방향(주사 방향(제1 실시 형태에서는 Y 방향))으로 투영 광학계(4)의 투영 배율에 따른 속도비로 주사시킴으로써, 원판(3)의 패턴을 기판(10)에 전사할 수 있다. 여기서, 슬릿광이 조사되는 기판 상의 영역(조사 영역)의 형상은, 원판(3)의 조명 범위와 동일한 형상의 원호 형상이 된다. 따라서, 조명 광학계(1)의 슬릿 규정 부재(18)(제1 차광부)는 기판 상의 조사 영역의 형상을 규정하고 있는 것과 등가이다. 또한, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)에서는, 조사 영역의 형상(조사 영역의 주사 방향측에서의 경계 형상)을 원호 형상으로서 설명하지만, 그것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 2차 이상의 함수에 의해 표시되는 곡선 형상이면 된다. 또한, 오목면 거울(9)의 제1 면(9a)과 오목면 거울(9)의 제2 면(9b)은 오목면 거울(9)의 상이한 오목면의 영역을 나타내고 있는데, 제1 면(9a)과 제2 면(9b)이 상이한 오목면 거울로 구성되어도 된다.The projection optical system 4 includes a first
이렇게 구성된 노광 장치(100)에 있어서는, 최근의 액정 패널 등의 대형화에 수반하여, 1회의 주사 노광에 의해 원판의 패턴이 전사되는 영역(부분 영역)보다 큰 영역에 패턴을 형성하는 것이 요구되고 있다. 그리고, 이러한 큰 영역에 패턴을 형성하는 방법으로서는, 복수의 부분 영역을 주사 방향과 직교하는 방향(제1 방향(X 방향))을 따라 일부 영역(겹침 영역)을 중복하여 배열시키는 방법(겹침 노광)을 들 수 있다. 그리고, 이러한 겹침 노광을 행할 때에는, 복수의 부분 영역을 포함하는 영역(전체 영역)에 있어서 노광량의 변동을 작게 할 필요가 있으며, 그러려면 중복하여 노광된 겹침 영역에서의 노광량의 변동을 작게 하는 것이 중요하다. 예를 들어, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 3개의 부분 영역(20 내지 22)의 겹침 노광을 행하는 경우를 상정한다. 이 경우, 부분 영역(20)의 겹침 영역(20a)과 부분 영역(21)의 겹침 영역(21a)이 중첩되도록 부분 영역(20)과 부분 영역(21)이 이어붙여진다. 이때, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 부분 영역(20)의 겹침 영역(20a)과 부분 영역(21)의 겹침 영역(21a)이 중첩된 영역(23a)에 있어서 노광량의 변동을 작게 하는 것이 중요하다. 그로 인해, X 위치에 대한 노광량의 도면을 도시하는 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 노광 장치(100)는 부분 영역(20)에서는 겹침 영역(20a)의 노광량이 X 방향을 향함에 따라 선형적으로 감소하도록 주사 노광을 행한다. 또한, 노광 장치(100)는 부분 영역(21)에서는 겹침 영역(21a)의 노광량이 -X 방향을 향함에 따라 선형적으로 감소하도록 주사 노광을 행한다. 마찬가지로, 부분 영역(21)의 겹침 영역(21b)과 부분 영역(22)의 겹침 영역(22a)이 중첩되도록 부분 영역(21)과 부분 영역(22)이 이어붙여진다. 이때, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 부분 영역(21)의 겹침 영역(21b)과 부분 영역(22)의 겹침 영역(22a)이 중첩된 영역(23b)에 있어서 노광량의 변동을 작게 하는 것이 중요하다. 그로 인해, 노광 장치(100)는 부분 영역(21)에서는 겹침 영역(21b)의 노광량이 X 방향을 향함에 따라 선형적으로 감소하도록, 부분 영역(22)에서는 겹침 영역(22a)의 노광량이 -X 방향을 향함에 따라 선형으로 감소하도록 주사 노광을 행한다. 이에 의해, 겹침 영역(20a과 21a)이 중첩된 영역(23a) 및 겹침 영역(21b와 22a)이 중첩된 영역(23b)에 있어서 노광량의 변동을 작게 할 수 있다. 또한, 도 2의 (b)에 있어서, 영역(23a 및 23b) 이외의 영역의 노광량을 100％라고 하였을 때, 영역(23a 및 23b)의 영역을 100％에 근접시킬 수 있다. 중첩된 영역(23a 및 23b)의 노광량을, 부분 영역 중 겹침 영역 이외의 영역의 노광량에 근접시킬 수 있다. 즉, 복수의 부분 영역(20 내지 22)을 포함하는 전체 영역(23)에 있어서 노광량의 변동을 작게 할 수 있다.In the
이와 같이 복수의 부분 영역을 포함하는 전체 영역에 있어서 노광량의 변동을 작게 하기 위해서는, 각 부분 영역의 겹침 영역에서의 노광량 분포를 선형적으로 경사시키는 것이 필요하다. 따라서, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 투영 광학계(4)와 기판(10)의 사이에 조사 영역의 제1 방향(±X 방향)에서의 단부를 차광하는 제2 차광부(24)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)에서는 슬릿광이 조사되는 기판 상의 조사 영역은 X 방향으로 긴 원호 형상이다. 그로 인해, 에지부의 형상이 직선 형상인 차광판을 사용하여 조사 영역의 X 방향에서의 단부를 차광해 버리면, 각 부분 영역의 노광에 있어서 겹침 영역의 노광량 분포(제1 방향)의 형상이 직선으로부터 벗어난다. 그 결과, 중복하여 노광된 겹침 영역에 있어서 노광량의 변동을 작게 하는 것이 곤란해져 버릴 수 있다. 그로 인해, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)에서의 제2 차광부(24)는, 각 부분 영역의 노광에 있어서 겹침 영역의 노광량 분포(제1 방향)가 직선에 근접하도록 에지부의 형상이 곡선 형상으로 구성되어 있으며, 조사 영역의 X 방향에서의 단부를 곡선 형상으로 규정한다.In order to reduce the variation of the exposure amount in the entire region including the plurality of partial regions as described above, it is necessary to linearly tilt the exposure amount distribution in the overlapping region of each partial region. 1, the
여기서, 제2 차광부(24)에 대하여 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 제2 차광부(24)의 예를 도시하는 도면이다. 도 3에 있어서는, 원호 형상의 조사 영역(25)도 함께 도시하고 있다. 제1 실시 형태의 노광 장치(100)에 있어서 제2 차광부(24)는, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 2개 구비되어 있으며, 조사 영역(25)의 X 방향에서의 2개의 단부를 차광하도록 각각 배치되어 있다. 이때, 조사 영역(25)의 X 방향의 단부의 형상을 규정하는 제2 차광부(24)의 에지부(24')의 형상은, 조사 영역(25)에서의 주사 방향측(-Y 방향측)의 경계 형상을 나타내는 함수를 g(x)라 하였을 때, 식 (1)에 의해 표시된다. 그리고, 제2 차광부(24)의 에지부(24')의 형상은, 조사 영역(25)의 외측을 향한 볼록 형상이 된다. 식 (1)은 함수 g(x)와 1차 함수를 더한 식이며, s는 조사 영역(25)의 주사 방향에서의 폭, a는 조사 영역(25)의 무게 중심과 겹침 영역의 사이의 X 방향(제1 방향)에서의 거리, b는 겹침 영역의 X 방향에서의 폭을 나타낸다.Here, the second light-shielding
y=g(x)+s(x-a)/b … (1)y = g (x) + s (x-a) / b ... (One)
또한, 제2 차광부(24)는 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 구성할 수도 있다. 제2 차광부(24)는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 2개 구비되어 있으며, 조사 영역(25)의 X 방향에서의 2개의 단부를 차광하도록 각각 배치되어 있다. 이때, 조사 영역(25)의 X 방향의 단부의 형상을 규정하는 제2 차광부(24)의 에지부(24')의 형상은, 조사 영역(25)에서의 주사 방향측(-Y 방향측)의 경계 형상을 나타내는 함수를 g(x)로 하였을 때, 식 (2)에 의해 표시된다. 그리고, 제2 차광부(24)의 에지부(24')의 형상은 조사 영역(25)의 내측을 향한 볼록 형상이 된다. 식 (2)는 함수 g(x)와 1차 함수를 더한 식이며, s, a 및 b는 식 (1)과 마찬가지로, 조사 영역(25)의 주사 방향에서의 폭, 조사 영역(25)의 무게 중심과 겹침 영역의 사이의 X 방향에서의 거리 및 겹침 영역의 X 방향에서의 폭을 각각 나타낸다.Also, the second light-shielding
y=g(x)+s-s(x-a)/b … (2)y = g (x) + s-s (x-a) / b ... (2)
여기서, 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에서는 동일한 형상의 2개의 제2 차광부(24)가 조사 영역(25)의 X 방향에서의 2개의 단부에 각각 배치되어 있지만, 그것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 2개의 제2 차광부(24) 중 한쪽을 식 (1)에 의해 표시되는 에지부(24')를 포함하는 형상으로 하고, 다른쪽을 식 (2)에 의해 표시되는 에지부(24')를 포함하는 형상으로 하여도 된다.3 (a) and 3 (b), the two second
이렇게 제2 차광부(24)를 구성함으로써, 각 부분 영역의 노광에 있어서 겹침 영역의 노광량 분포(제1 방향)의 형상을 직선에 근접시킬 수 있다. 이에 의해, 중복하여 노광된 겹침 영역에 있어서 노광량의 변동을 작게 할 수 있다. 또한, 제2 차광부(24)는 주사 방향(±Y 방향)으로 이동시킴으로써, 겹침 영역의 X 방향의 폭 b를 유지한 채, 조사 영역(25)의 무게 중심과 겹침 영역의 사이의 X 방향에서의 거리 a만을 변화시킬 수 있다. 즉, 제2 차광부를 주사 방향(±Y 방향)으로 이동시킴으로써, 각 부분 영역의 노광에서의 겹침 영역의 노광량 분포의 형상 및 X 방향의 폭 b를 유지한 채, 겹침 영역을 제1 방향(±X 방향)으로 시프트시킬 수 있다. 예를 들어, 도 3의 (a)에 도시하는 제2 차광부(24)에 있어서, 당해 제2 차광부(24)를 주사 방향으로 이동시킨 경우에 대하여, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는 제2 차광부(24)를 주사 방향(±Y 방향)으로 이동시켰을 때에 있어서, 조사 영역(25)에 대한 겹침 영역(26)의 위치를 도시하는 도면이다. 도 4의 (a)는, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 조사 영역(25)에 대하여 조사 영역(25)의 무게 중심으로부터 거리 a만큼 X 방향으로 이격된 위치에 겹침 영역(26)이 배치되도록 제2 차광부(24)를 배치하였을 때의 도면이다. 이에 반하여, 제2 차광부(24)를 조사 영역(25)에 대하여 +Y 방향으로 이동시키면, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 겹침 영역(26)의 노광량 분포의 형상 및 X 방향의 폭 b를 유지한 채 겹침 영역(26)을 조사 영역(25)의 무게 중심에 근접시킬 수 있다. 또한, 제2 차광부(24)를 조사 영역(25)에 대하여 -Y 방향으로 이동시키면, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 겹침 영역의 노광량 분포의 형상 및 X 방향의 폭 b를 유지한 채 겹침 영역(26)을 조사 영역(25)의 무게 중심으로부터 멀어지게 할 수 있다. 이렇게 제2 차광부(24)를 주사 방향(±Y 방향)으로 이동시킴으로써, 조사 영역(25)에 대한 겹침 영역(26)의 X 방향의 위치를 조정할 수 있다. 여기서, 제2 차광부(24)를 주사 방향으로 구동하기 위한 액추에이터는, 예를 들어 모터나 실린더 등이 사용된다. 또한, 제2 차광부(24)의 주사 방향에서의 위치를 측정하기 위하여, 예를 들어 레이저 간섭계 등 제2 차광부(24)의 위치를 측정하는 위치 측정부를 노광 장치(100)에 설치하여도 된다.By configuring the second light-shielding
제2 차광부(24)는, 예를 들어 조사 영역(25)의 전체면을 사용하여 기판(10)을 노광하는 경우 등, 조사 영역(25)의 제1 방향에서의 단부를 차광하지 않을 때에는, 조사 영역(25)으로부터 벗어난 위치로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 제2 차광부(24)를 조사 영역(25)의 무게 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킴으로써, 제2 차광부(24)가 조사 영역(25)에 걸리지 않도록 제2 차광부(24)를 조사 영역(25)으로부터 벗어난 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 제2 차광부(24)를 회전시킴으로써, 제2 차광부(24)가 조사 영역(25)에 걸리지 않도록 제2 차광부(24)를 조사 영역(25)으로부터 벗어난 위치로 이동시킬 수 있다.The second light-shielding
복수의 부분 영역을 이어붙여 전체 영역을 기판 상에 형성하는 공정에 대하여, 도 2 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 여기에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 3개의 부분 영역(20 내지 22)을 이어붙이는 경우를 상정한다. 도 2는 복수의 부분 영역을 이어붙여 전체 영역을 기판 상에 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 그 공정을 도시하는 흐름도이다. 여기서, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)에서는 2개의 제2 차광부(24a 및 24b)가 구비되어 있다. 제2 차광부(24a)는 조사 영역(25)의 -X 방향측에서의 단부를 차광하고, 제2 차광부(24b)는 조사 영역(25)의 X 방향측에서의 단부를 차광한다.A process of forming a total area on a substrate by connecting a plurality of partial areas is described with reference to Figs. 2 and 6. Fig. Here, it is assumed that three
우선, 노광 장치(100)는 기판 상의 부분 영역(20)을 노광하는 공정을 행한다. S11에서는, 제어부(12)는 제2 차광부(24b)를 조사 영역의 X 방향측에서의 단부를 차광하도록 배치한다. S12에서는, 제어부(12)는 부분 영역(20)의 X 방향(제1 방향)에서의 폭에 따라 제2 차광부(24b)를 주사 방향(±Y 방향)으로 이동시킨다. S13에서는, 제어부(12)는 부분 영역(20)의 겹침 영역(20a)에서의 노광량 분포(X 방향)의 형상이 직선에 근접하고, 또한 겹침 영역(20a)의 폭(X 방향)과 노광량이 각각 목표값에 근접하도록 제2 차광부(24b)의 위치나 각도를 조정한다. S14에서는, 제어부(12)는 부분 영역(20)의 주사 노광을 행한다.First, the
여기서, 제2 차광부(24)의 위치나 각도의 조정에 대하여, 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7은 제2 차광부(24)의 위치나 각도의 조정에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 있어서, 상기 도면은 겹침 영역의 X 위치에 대한 노광량 분포를 나타내며, 하기 도면은 겹침 영역의 X 위치에 대한 노광량의 변화량을 나타낸다. 제2 차광부(24)는 겹침 영역의 무게 중심을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있으며, 제2 차광부를 회전시키면, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 겹침 영역에서의 노광량 분포의 기울기를 바꿀 수 있다. 이때, 예를 들어 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 겹침 영역에서의 노광량 분포의 기울기를 파선과 같이 변화시킨 경우, 노광량의 변화량을 겹침 영역의 무게 중심으로부터 -X 방향측에 있어서는 증가시키고, X 방향측에 있어서는 감소시킬 수 있다. 또한, 제2 차광부(24)를 회전시키면 겹침 영역에서의 노광량 분포의 선형성을 변화시킬 수 있기 때문에, 당해 노광량 분포의 형상이 직선에 근접하도록 조정할 수도 있다. 제2 차광부(24)를 X 방향으로 이동시키면, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 겹침 영역에서의 노광량 분포를 X 방향으로 시프트시킬 수 있다. 이때, 예를 들어 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 겹침 영역에서의 노광량 분포를 파선과 같이 변화시킨 경우, 노광량의 변화량을 겹침 영역에서 거의 일정하게 감소시킬 수 있다. 또한, 제2 차광부(24)를 X 방향으로 이동시키면 겹침 영역에서의 노광량 분포의 선형성을 변화시킬 수 있기 때문에, 당해 노광량 분포의 형상이 직선에 근접하도록 조정할 수도 있다. 제2 차광부(24)를 Y 방향으로 이동시키면, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 겹침 영역이 -X 방향으로 이동하기 때문에, 겹침 영역에서의 노광량 분포를 Y 방향으로 시프트시킬 수 있다. 이때, 예를 들어 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이 겹침 영역에서의 노광량 분포를 파선과 같이 변화시킨 경우, 노광량의 변화량을 겹침 영역에서 거의 일정하게 증가시킬 수 있다.Here, adjustment of the position and angle of the second light-shielding
이어서, 노광 장치(100)는 부분 영역(20)의 노광이 종료된 후, 기판 상의 부분 영역(21)을 노광하는 공정을 행한다. S21에서는, 제어부(12)는 제2 차광부(24a 및 24b)를 조사 영역(25)의 ±X 방향측에서의 단부를 차광하도록 각각 배치한다. S22에서는, 제어부(12)는 부분 영역(20)의 겹침 영역(20a)에 부분 영역(21)의 겹침 영역(21a)이 중첩되도록 제2 차광부(24a)를 주사 방향(±Y 방향)으로 이동시키고, 제2 차광부(24a)의 에지부(24')를 겹침 영역(21a) 상에 배치한다. 또한, 제어부(12)는 부분 영역(21)의 X 방향에서의 폭에 따라 제2 차광부(24b)를 주사 방향(±Y 방향)으로 이동시킨다. S23에서는, 제어부(12)는 부분 영역(21)의 겹침 영역에서의 X 방향의 노광량 분포의 형상이 직선에 근접하고, 또한 부분 영역(21)의 X 방향에서의 폭과 노광량이 각각 목표값에 근접하도록 제2 차광부(24a 및 24b)의 위치나 각도를 조정한다. S24에서는, 제어부(12)는 부분 영역(21)의 주사 노광을 행한다.Subsequently, the
이어서, 노광 장치(100)는 부분 영역(21)의 노광이 종료된 후, 기판 상의 부분 영역(22)을 노광하는 공정을 행한다. S31에서는, 제어부(12)는 제2 차광부(24a)를 조사 영역(25)의 -X 방향측에서의 단부를 차광하도록 배치한다. S32에서는, 제어부(12)는 부분 영역(21)의 겹침 영역(21b)에 부분 영역(22)의 겹침 영역(22a)이 중첩되도록 제2 차광부(24a)를 주사 방향(±Y 방향)으로 이동시키고, 제2 차광부(24a)의 에지부(24')를 겹침 영역(21b) 상에 배치한다. S33에서는, 제어부(12)는 부분 영역(22)의 겹침 영역에서의 X 방향의 노광량 분포의 형상이 직선에 근접하고, 또한 제3 부분 영역의 X 방향에서의 폭과 노광량이 각각 목표값에 근접하도록 제2 차광부(24a)의 위치나 각도를 조정한다. S34에서는, 제어부(12)는 부분 영역(22)의 주사 노광을 행한다.Subsequently, the
여기서, 각 부분 영역(20 내지 22)의 겹침 영역의 폭의 목표값은 미리 설정되어 있거나, 혹은 원판(3)의 패턴과 최종적으로 기판 상에 형성되는 전체 영역과의 치수 정보에 기초하여 제어부(12)에 있어서 결정된다. 또한, 제2 차광부(24)의 이동은, 제2 차광부(24)의 주사 방향에서의 위치와 그 위치에 제2 차광부(24)가 배치되었을 때 제2 차광부(24)의 에지부(24')가 조사 영역(25)에 배치되는 X 방향에서의 위치와의 관계를 미리 취득해 두고, 당해 관계에 기초하여 행해진다. 혹은, 제2 차광부(24)의 이동은, 조사 영역(25)의 주사 방향측에서의 경계 형상을 나타내는 함수와, 제2 차광부(24)의 에지부(24')를 나타내는 함수를 사용하여 제어부(12)에 있어서 이동량을 결정하고, 당해 결정한 이동량에 기초하여 행해진다.Here, the target values of the widths of the overlapping regions of the
상술한 바와 같이, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)는 조사 영역(25)의 X 방향측(제1 방향측)의 단부를 차광하는 제2 차광부(24)를 포함한다. 그리고, 제2 차광부(24)는, 각 부분 영역의 노광에 있어서 겹침 영역의 노광량 분포(X 방향)의 형상이 직선에 근접하도록 에지부(24')의 형상이 곡선 형상으로 구성되어 있다. 이에 의해, 슬릿광이 조사되는 기판 상의 조사 영역(25)이 원호 형상이라도 중복하여 노광된 겹침 영역의 노광량의 변동을 작게 하고, 복수의 부분 영역을 포함하는 전체 영역에 있어서 노광량의 변동을 작게 할 수 있다. 여기서, 제1 실시 형태에서는 제2 차광부(24)를 투영 광학계(4)와 기판(10)의 사이에 배치하였지만, 그것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 슬릿 규정 부재(18)(제1 차광부) 부근이나, 원판(3)의 패턴면 부근, 혹은 원판(3)의 패턴면과 실질적으로 공액의 면에 배치하여도 된다. 또한, 본 발명은 노광광으로서 EUV광(극단 자외광(Extreme Ultraviolet광))을 사용하여 노광하는 노광 장치에도 적용할 수 있다.As described above, the
<물품의 제조 방법의 실시 형태>≪ Embodiment of production method of article >
본 발명의 실시 형태에 관한 물품의 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 관한 물품의 제조 방법은, 액정 표시 디바이스, 플랫 패널 디스플레이(FPD) 등을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 기판(웨이퍼, 유리 플레이트 등)에 도포된 감광제에 상기 주사 노광 장치를 사용하여 잠상 패턴을 형성하는 공정(기판을 노광하는 공정)과, 이러한 공정에서 잠상 패턴이 형성된 기판을 현상하는 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여 물품의 성능ㆍ품질ㆍ생산성ㆍ생산 비용 중 적어도 하나에 있어서 유리하다.The method of manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a micro device such as a semiconductor device or a device having a fine structure. Further, a method of manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing a liquid crystal display device, a flat panel display (FPD), and the like. The method of manufacturing an article according to the present embodiment includes a step of forming a latent image pattern on the photosensitive agent applied to a substrate (wafer, glass plate, etc.) (the step of exposing the substrate) using the scanning exposure apparatus, And developing the formed substrate. Such a manufacturing method also includes other well-known processes (oxidation, deposition, deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The method of manufacturing the article of the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.
이제까지 본 발명을 예시적인 실시형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예에 한정되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 이하의 특허청구범위의 범주는 모든 이러한 수정과 균등한 구조 및 기능을 포괄하는 최광의로 해석되어야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The scope of the following claims is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and equivalent structures and functions.
Claims (11)
상기 노광 장치는, 각각의 주사 노광으로 노광되는 복수의 부분 영역이 주사 방향과 직교하는 제1 방향을 따라 일부 영역이 서로 중복하여 배열되는 겹침 노광을 행하고,
상기 슬릿광이 조사되는 상기 기판 상의 조사 영역의 상기 주사 방향측에서의 경계 형상이 곡선 형상이 되도록, 또한 상기 조사 영역의 상기 주사 방향에서의 폭이 일정해지도록 상기 조사 영역의 형상을 규정하는 제1 차광부와,
각 부분 영역의 노광에 있어서 상기 제1 방향에 인접하는 부분 영역의 일부와 중복되는 영역인 겹침 영역에서의 상기 제1 방향을 따른 노광량 분포가 경사진 분포가 되도록, 상기 조사 영역의 상기 제1 방향측의 단부의 형상을 규정하는 에지부를 포함하는 제2 차광부를 포함하며,
상기 제2 차광부는, 각 부분 영역의 노광에서의 상기 겹침 영역의 노광량 분포의 형상이 직선에 근접하도록, 상기 에지부의 형상이 곡선 형상으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.An exposure apparatus which scans and exposes a substrate with slit light,
The exposure apparatus performs overlapping exposure in which a plurality of partial regions exposed by respective scan exposures are arranged in overlapping relation to each other in a first direction orthogonal to the scanning direction,
The first shape defining the shape of the irradiation area so that the boundary shape of the irradiation area on the substrate irradiated with the slit light is curved at the scanning direction side and the width of the irradiation area in the scanning direction becomes constant, The miners,
The exposure amount distribution along the first direction in the overlapping area which is an area overlapping with a part of the partial area adjacent to the first direction in the exposure of each partial area becomes a tilted distribution, And a second light-shielding portion including an edge portion defining a shape of an end of the light-
Wherein the edge portion of the second light-shielding portion is curved so that the shape of the distribution of the exposure amount of the overlapping region in the exposure of each partial region is close to a straight line.
상기 제2 차광부는, 상기 주사 방향으로 이동함으로써, 각 부분 영역의 노광에서의 상기 겹침 영역의 노광량 분포의 형상과 상기 겹침 영역의 상기 제1 방향의 폭을 유지한 채, 상기 조사 영역의 단부가 상기 제1 방향으로 시프트하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The method according to claim 1,
The second light shielding portion moves in the scanning direction so that the shape of the distribution of the exposure amount of the overlapping area in the exposure of each partial area and the width of the overlapping area in the first direction are maintained, And shifts in the first direction.
상기 제2 차광부의 상기 에지부의 형상은, 상기 조사 영역에서의 상기 주사 방향측의 경계 형상을 나타내는 함수를 g(x), 상기 조사 영역의 상기 주사 방향에서의 폭을 s, 상기 조사 영역의 무게 중심과 상기 겹침 영역의 사이의 상기 제1 방향에서의 거리를 a, 상기 겹침 영역의 상기 제1 방향에서의 폭을 b, 상기 제1 방향을 x 및 상기 주사 방향을 y라고 하였을 때, y=g(x)+s(x-a)/b에 의해 표시되는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the shape of the edge portion of the second light-shielding portion is a function g (x) representing a boundary shape on the scanning direction side in the irradiation region, a width of the irradiation region in the scanning direction is s, A distance between the center of gravity and the overlapping region in the first direction is a, a width of the overlapping region in the first direction is b, a first direction is x, and a scanning direction is y, y = g (x) + s (xa) / b.
상기 제2 차광부의 상기 에지부의 형상은, 상기 조사 영역에서의 상기 주사 방향측의 경계 형상을 나타내는 함수를 g(x), 상기 조사 영역의 상기 주사 방향에서의 폭을 s, 상기 조사 영역의 무게 중심과 상기 겹침 영역의 사이의 상기 제1 방향에서의 거리를 a, 상기 겹침 영역의 상기 제1 방향에서의 폭을 b, 상기 제1 방향을 x 및 상기 주사 방향을 y라고 하였을 때, y=g(x)+s-s(x-a)/b에 의해 표시되는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the shape of the edge portion of the second light-shielding portion is a function g (x) representing a boundary shape on the scanning direction side in the irradiation region, a width of the irradiation region in the scanning direction is s, A distance between the center of gravity and the overlapping region in the first direction is a, a width of the overlapping region in the first direction is b, a first direction is x, and a scanning direction is y, y = g (x) + ss (xa) / b.
상기 제2 차광부의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는, 상기 부분 영역의 상기 제1 방향에서의 폭에 따라, 상기 제2 차광부를 상기 주사 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The method according to claim 1,
And a control unit for controlling the movement of the second light-shielding portion,
Wherein the control section moves the second light blocking section in the scanning direction in accordance with the width of the partial area in the first direction.
상기 제어부는, 각 부분 영역의 노광에서의 상기 겹침 영역의 노광량 분포의 형상이 직선에 근접하도록 상기 제2 차광부를 상기 제1 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the control unit moves the second light-shielding portion in the first direction so that the shape of the exposure amount distribution of the overlapping region in the exposure of each partial region is close to a straight line.
상기 제2 차광부는, 상기 겹침 영역의 무게 중심을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되고,
상기 제어부는, 각 부분 영역의 노광에서의 상기 겹침 영역의 노광량 분포의 형상이 직선에 근접하도록 상기 제2 차광부를 회전시키는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the second light blocking portion is configured to be rotatable about a center of gravity of the overlapping region,
Wherein the control unit rotates the second light-shielding unit so that the shape of the distribution of the exposure amount of the overlapping area in the exposure of each partial area is close to a straight line.
상기 제1 차광부는, 상기 조사 영역에서의 상기 주사 방향측의 경계 형상이 원호 형상이 되도록 상기 조사 영역의 형상을 규정하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first light-shielding section defines the shape of the irradiation region such that a boundary shape of the irradiation region on the scanning direction side is an arc shape.
상기 제1 차광부는, 상기 조사 영역에서의 상기 주사 방향측의 경계 형상이 2차 이상의 함수로 표시되는 형상이 되도록 상기 조사 영역의 형상을 규정하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first light shielding portion defines the shape of the irradiation area such that the boundary shape on the scanning direction side in the irradiation area is a function expressed by a function of a second order or higher.
상기 슬릿광에 의해 원판의 패턴을 상기 기판 상에 투영하는 투영 광학계를 더 포함하고,
상기 제2 차광부는, 상기 투영 광학계와 상기 기판의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a projection optical system for projecting the pattern of the original plate onto the substrate by the slit light,
And the second light shielding portion is disposed between the projection optical system and the substrate.
상기 공정에서 노광된 상기 기판을 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 물품의 제조 방법.A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: exposing a substrate using the exposure apparatus according to claim 1;
And a step of developing the exposed substrate in the process.
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