KR20190136935A - Substrate holding apparatus, exposure apparatus, and method of manufacturing article - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 보유 지지 장치, 노광 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate holding apparatus, an exposure apparatus, and a method of manufacturing an article.
포토리소그래피 기술을 이용하여 반도체 소자나 액정 표시 소자 등의 디바이스를 제조할 때에, 마스크의 패턴을 투영 광학계에 의해 기판에 투영하여 패턴을 전사하는 노광 장치가 사용되고 있다.When manufacturing devices, such as a semiconductor element and a liquid crystal display element using photolithography technique, the exposure apparatus which projects the pattern of a mask to a board | substrate with a projection optical system, and transfers a pattern is used.
디바이스의 제조 공정은, 기판에 대해 레지스트를 도포하는 공정이나 기판에 대해 노광에 의해 패턴을 전사하는 공정, 패턴이 전사된 기판을 현상하는 공정 등을 포함한다. 일반적으로, 기판에 대해 레지스트를 도포하는 공정이나 패턴이 전사된 기판을 현상하는 공정은, 기판에 대해 노광에 의해 패턴을 전사하는 노광 장치와는 다른 코터·디벨로퍼 등으로 행하여진다.The manufacturing process of a device includes the process of apply | coating a resist to a board | substrate, the process of transferring a pattern by exposure to a board | substrate, the process of developing the board | substrate with which the pattern was transferred, etc. Generally, the process of apply | coating a resist to a board | substrate and the process of developing the board | substrate with which the pattern was transferred are performed with a coater developer etc. different from the exposure apparatus which transfers a pattern by exposure with respect to a board | substrate.
이와 같이 디바이스의 제조 공정에 있어서, 다른 장치 사이에서 기판의 전달을 행하면서 디바이스가 제조된다. 각 장치에는, 기판을 흡착 등에 의해 보유 지지하고, 기판의 전달을 행하기 위한 기판 보유 지지 기구가 마련되어 있고, 기판 보유 지지 기구는, 기판을 보유 지지하는 기대와 기판을 승강시키는 리프트 핀 등의 기판 승강 기구를 포함하는 것이 일반적이다.Thus, in the manufacturing process of a device, a device is manufactured, conveying a board | substrate between different apparatuses. Each apparatus is provided with a board | substrate holding mechanism for holding a board | substrate by adsorption | suction etc., and for delivering a board | substrate, and a board | substrate holding mechanism is a board | substrate, such as the base holding a board | substrate, and the lift pin which raises and lowers a board | substrate. It is common to include a lifting mechanism.
여기서, 기판의 하부에 마련된 기대와 기판 승강 기구 사이에는 간극이 생긴다. 그 때문에, 기판에는, 그 하부에 기대나 기판 승강 기구가 배치된 영역과, 그것들이 배치되지 않은 영역이 생긴다.Here, a gap arises between the base provided in the lower part of a board | substrate, and a board | substrate lifting mechanism. Therefore, the board | substrate has the area | region in which the base | base and the board | substrate elevating mechanism are arrange | positioned under it, and the area | region in which they are not arrange | positioned.
요즘은, 노광 광이 투과하는 투명 기판을 이용하여 디바이스를 제조하는 것도 일반화되어 있으며, 투명 기판에 대해 노광을 행하는 경우에는, 기판을 투과한 노광 광이 기대나 기판 승강 기구에 있어서 반사되어, 그 반사광이 기판 위에 도포된 레지스트를 감광한다. 이 반사광에 의해 레지스트가 감광됨으로써, 기판 위에 노광 불균일이 생긴다.Nowadays, it is also common to manufacture a device using a transparent substrate through which exposure light passes, and when exposing to a transparent substrate, the exposure light transmitted through the substrate is reflected by the base and the substrate lifting mechanism, and the reflected light The resist apply | coated on this board | substrate is photosensitive. The resist is exposed by the reflected light, so that an exposure unevenness occurs on the substrate.
상술한 노광 불균일을 저감시키기 위한 방법으로서, 중국 특허 출원 공개 제105045048호 명세서는, 기판 하부의 간극에 반사 방지 부재를 마련함으로써, 노광 광의 반사를 제한하는 구성을 개시하고 있다. 중국 특허 출원 공개 제105045048호 명세서에서는, 기판 하부의 간극에 입사한 노광 광이 반사광으로서 기판 위의 레지스트를 감광하고, 당해 간극의 위에 위치하는 기판 위의 영역에 있어서 노광량이 과잉이 되는 것을 과제로 하고 있다. 당해 간극의 위에 위치하는 기판 위의 영역에서의 노광량을 저감시키기 위하여, 중국 특허 출원 공개 제105045048호 명세서에 있어서의 기판 보유 지지 장치에서는, 당해 간극에 반사 방지 부재를 배치하고 있다.As a method for reducing the above-mentioned exposure nonuniformity, Chinese Patent Application Laid-Open No. 105045048 discloses a configuration for limiting reflection of exposure light by providing an antireflection member in a gap under the substrate. In the specification of Chinese Patent Application Publication No. 105045048, the problem is that the exposure light incident on the gap between the lower part of the substrate reduces the resist on the substrate as reflected light, and the exposure amount becomes excessive in the area on the substrate located above the gap. Doing. In order to reduce the exposure amount in the area | region on the board | substrate located above the said gap, in the board | substrate holding apparatus in the specification of Unexamined-Japanese-Patent No.105045048, the antireflection member is arrange | positioned at the said gap.
한편, 본원의 발명자는, 기판 하부의 간극에 입사한 노광 광은 기판 보유 지지 장치의 하부로 진행하여 감쇠되고, 이들의 대부분은 기판 위의 레지스트에 도달하지 않음을 알아내었다.On the other hand, the inventors of the present application have found that the exposure light incident on the gap under the substrate proceeds to the bottom of the substrate holding apparatus and is attenuated, and most of them do not reach the resist on the substrate.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 기판 보유 지지 장치는, 기판을 보유 지지하여 간극을 갖는 기대와, 상기 간극에 마련되어, 상기 기판을 투과한 광을 상기 기판측으로 반사하는 반사 부재를 포함하는 기판 보유 지지 장치이며, 상기 반사 부재는, 상기 기대에 대해 기울여서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.The board | substrate holding apparatus of this invention which solves the said subject is a board | substrate holding | maintenance containing the base which hold | maintains a board | substrate, and has a clearance gap, and the reflection member provided in the said gap, and reflecting the light which permeate | transmitted the said board | substrate side to the said board | substrate side. It is an apparatus, The said reflection member is arrange | positioned inclined with respect to the said base, It is characterized by the above-mentioned.
본 발명의 다른 특징들은 (첨부 도면을 참고로 하는) 이하의 구체적인 실시예들로부터 명백해질 것이다.Other features of the present invention will become apparent from the following specific embodiments (referenced to the accompanying drawings).
도 1은 노광 장치의 개략도이다.
도 2는 기판 보유 지지 기구의 개략도이다.
도 3은 기판 보유 지지 기구를 구성하는 기대의 제1 실시예를 도시하는 도면이다.
도 4는 기판 보유 지지 기구를 구성하는 기대의 제2 실시예를 도시하는 도면이다.
도 5는 기판 보유 지지 기구를 구성하는 기대의 제3 실시예를 도시하는 도면이다.
도 6은 노광 불균일의 발생 메커니즘을 도시하는 개략도이다.
도 7은 감광재에 있어서의 광의 파장과 투과율의 관계를 도시하는 도면이다.
도 8은 노광 불균일을 저감시키기 위한 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 노광 불균일을 저감시키는 메커니즘을 도시하는 개략도이다.
도 10은 기대에 대한 반사 부재의 기울기각의 결정 방법을 도시하는 도면이다.
도 11은 기판 보유 지지 기구의 상세를 도시하는 도면이다.
도 12는 변형예에 있어서의 반사 부재의 구성을 도시하는 도면이다.1 is a schematic view of an exposure apparatus.
2 is a schematic view of a substrate holding mechanism.
3 is a diagram illustrating a first embodiment of the base constituting the substrate holding mechanism.
4 is a view showing a second embodiment of the base constituting the substrate holding mechanism.
5 is a view showing a third embodiment of the base constituting the substrate holding mechanism.
6 is a schematic diagram showing a mechanism for generating exposure unevenness.
It is a figure which shows the relationship between the wavelength of light and a transmittance | permeability in the photosensitive material.
It is a figure which shows the structure for reducing exposure nonuniformity.
9 is a schematic diagram showing a mechanism for reducing exposure unevenness.
10 is a diagram illustrating a method of determining the inclination angle of the reflection member with respect to the base.
It is a figure which shows the detail of a board | substrate holding mechanism.
It is a figure which shows the structure of the reflection member in a modification.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명한다. 본 발명의 기판 보유 지지 장치는, 사파이어 기판이나 유리 기판 등의 투명 기판을 보유 지지하기 위해서 바람직한 것이다. 사파이어 기판은 LED(Light Emitting Diode) 소자 등의 기판으로서 사용된다. 유리 기판은 액정 패널 등의 기판으로서 사용된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described with reference to an accompanying drawing. The substrate holding apparatus of the present invention is preferable for holding a transparent substrate such as a sapphire substrate or a glass substrate. The sapphire substrate is used as a substrate such as an LED (Light Emitting Diode) element. Glass substrates are used as substrates, such as a liquid crystal panel.
도 1은, 본 실시 형태의 일측면으로서의 노광 장치(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 노광 장치(1)는, 기판 위에 패턴을 형성하기 위해서 사용된다. 노광 장치(1)는, 광원(110)을 포함하는 광원 장치(100), 원판(310)을 조명하는 조명 광학계(200), 원판(310)을 보유 지지하는 원판 스테이지(300)를 포함한다. 또한, 노광 장치(1)는, 원판(310)의 패턴의 상(像)을 기판 스테이지(500)(기판 보유 지지 장치) 위에 보유 지지된 기판(510)에 투영하는 투영 광학계(400)를 포함한다.1 is a schematic diagram showing the configuration of an
광원(110)으로서 고압 수은 램프나 엑시머 레이저 등이 사용된다. 또한, 일반적인 노광 광으로서, g선(파장 약436㎚)이나, 파장 영역이 100㎚ 내지 400㎚인 근자외광이 사용된다. 예를 들어, 초고압 수은 램프의 g선이나 i선(파장 약365㎚), KrF 엑시머 레이저 광(파장 약248㎚), ArF 엑시머 레이저 광(파장 약193㎚), F2 레이저광(파장 약157㎚) 등이 사용된다.As the
광원(110)으로부터 조사된 광은, 조명 광학계(200)에 포함되는 광학계(210)를 통하여 원판(310)으로 유도된다. 투영 광학계(400)는 광학계(410)와 개구 조리개(420)를 포함하고, 원판(310)의 패턴을 소정의 투영 배율로 기판(510)에 투영한다. 기판(510)에는 특정한 파장의 광에 대해 감도를 갖는 감광재(레지스트)가 도포되어 있고, 원판(310)의 패턴의 상이 레지스트에 투영되면, 레지스트에 잠상 패턴이 형성된다.The light irradiated from the
기판(510)은, 기판 보유 지지 장치로서의 기판 보유 지지 기구(500)에 의해 보유 지지된다. 기판 보유 지지 기구(500)는, 도시되지 않은 흡착 패드를 사용한 진공 흡착이나 정전 흡착 등에 의해 기판(510)을 보유 지지한다. 기판 보유 지지 기구(500)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.The board |
노광 장치(1)는, 본 실시 형태에서는, 원판(310)과 기판(510)을 주사 방향으로 서로 동기 주사하면서, 원판(310)의 패턴을 기판(510)에 전사하는 주사형 노광 장치(스캐너)이다. 이하에서는, 연직 방향을 Z축 방향, Z축 방향에 수직인 평면 내에 있어서의 기판(510)의 주사 방향을 Y축 방향, Z축 방향 및 Y축 방향에 수직 방향인 비주사 방향을 X축 방향으로 한다.The
투영 광학계(400)에 의해 기판(510) 위에 투영되는 광량(노광량)은, 패턴의 선 폭을 결정하는 중요한 요소이며, 적절한 노광량으로 기판(510) 위의 레지스트를 노광함으로써, 정밀도가 높은 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.The amount of light (exposure amount) projected onto the
예를 들어, 기판(510) 위의 패턴 형성 영역에 동일한 패턴을 반복하여 형성하는 경우에는, 패턴 형성 영역의 전역에 있어서 노광 불균일이 발생되지 않도록 노광을 행하는 것이 바람직하다. 조명 광학계(200)나 투영 광학계(400)의 구성을 연구함으로써, 기판(510)에 투영되는 노광량의 불균일을 저감시키는 것은 가능하지만, 소위 플레어 광이 기판(510) 위의 레지스트에 조사됨으로써, 레지스트에 입사하는 광량에 불균일이 생길 수 있다.For example, when repeatedly forming the same pattern in the pattern formation area on the board |
여기서, 원판(310)을 투과한 광 중, 투영 광학계(400)에 포함되는 광학계(410) 및 개구 조리개(420)의 개구부를 투과하여, 기판(510) 위의 레지스트에 조사되는 광을 정규 광이라 하면, 이 정규 광 이외의 광이 플레어 광이다.Here, among the light transmitted through the
(노광 불균일의 발생에 대해서)(About outbreak of exposure unevenness)
계속하여 도 2 내지 6을 사용하여 노광 장치에 있어서의 노광 불균일의 발생 원인에 대해 설명한다. 도 2의 (A)는, 기판 보유 지지 기구(500)에 의해 기판(510)이 보유 지지된 상태를 나타내고 있다. 도 2의 (B)는, 기판 승강 기구(522)에 의해 기판(510)이 Z축 방향으로 들어 올려진 모습을 나타내고 있다. 기판(510)은, 기판 승강 기구(522)에 의해 기판 보유 지지 기구(500)로부터 분리된 상태에서, 도시되지 않은 반송 로봇 등의 기판 반송 장치에 의해 반송된다.Subsequently, the cause of exposure unevenness in the exposure apparatus will be described with reference to FIGS. 2 to 6. 2A shows a state where the
도 2의 (A)에 있어서, 기판 보유 지지 기구(500)는, 기대(521)와 기판(510) 사이에 위치하는 도시되지 않은 흡착 패드를 사용하여 기판(510)을 진공 흡착한다. 흡착 패드는 기대(521)의 상면에 마련된다. 또한, 기판(510)의 보유 지지 방법은 진공 흡착에 한정되지 않고, 예를 들어 정전 흡착에 의해 기판(510)을 보유 지지하는 구성으로 해도 된다. 기판(510)에 대해 노광을 행할 때에는, 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 기판(510)은 기대(521)에 의해 보유 지지된다.In FIG. 2A, the
기판 승강 기구(522)는 Z축 방향으로 이동 가능하고, 기판(510)이 기대(521)로부터 분리될 때에는, 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 기판 승강 기구(522)가 Z축 방향으로 이동하고, 기판(510)을 Z축 방향의 상측으로 들어 올린다.The
기판 승강 기구(522)는, Z축 방향으로 상하 운동을 하는 승강부(522B), 기판(510)과 접촉하는 접촉부(522C)를 포함하고, 접촉부(522C)의 상면을 상면(522A)으로 한다. 접촉부(522C)는 기판(510)과 접촉하기 때문에, 기판(510)에 흠집을 발생시키기 어려운 점과 기판(510)의 접촉에 의해 마모하기 어려운 점을 고려하여 접촉부(522C)의 재질이 결정된다. 접촉부(522C)는, 일반적으로 수지 재료 등으로 구성된다.The board |
여기서, 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 기판(510)이 기대(521)에 의해 보유 지지되어 있는 상태에서는, 기판(510)과 기판 승강 기구(522) 사이에는 미세한 간극이 마련되어 있다. 이에 의해, 기판(510)이 기판 승강 기구(522)와 간섭하고, 기판(510)의 위치가 Z축 방향으로 변화될 리스크를 저감할 수 있다.Here, as shown in FIG. 2A, in a state where the
다음에, 기대(521)와 기판 승강 기구(522)의 배치 관계에 대해, 도 3 내지 5를 사용하여 설명한다. 도 3은, XY 평면에 있어서 기판 보유 지지 기구(500)를 구성하는 기대(521)가 복수(8개)의 기판 보유 지지부로 분할되어, 각 기판 보유 지지부 사이에 간극이 마련된 예를 나타내고 있다. Y축 방향의 플러스측으로 기판 보유 지지부(521a, 521b, 521c, 521d)가 배치되고, 그것들의 간극에 기판 승강부(522a, 522b, 522c)가 마련되어 있다. 또한, Y축 방향의 마이너스측으로 기판 보유 지지부(521e, 521f, 521g, 521h)가 배치되고, 그것들의 간극에 기판 승강부(522d, 522e, 522f)가 마련되어 있다. 도 3은, 기판 승강부로서 리프트 바를 배치한 예를 나타내고 있다.Next, the arrangement relationship between the base 521 and the
도 4에서는, 기대(521)가, 기판 보유 지지부(521a', 521b', 521c', 521d')로 분할되어 있다. 각 기판 보유 지지부의 각각에는 기판 승강부(522a', 522b', 522c', 522d')가 마련되어 있다. 또한, 기판 보유 지지부(521a'와 521b') 사이의 간극에 기판 승강부(522e)'가 마련되고, 기판 보유 지지부(521c'와 521d') 사이의 간극에 기판 승강부(522f')가 마련되어 있다. 도 4에 있어서의 각 기판 승강부는 리프트 바에 의해 구성되어 있다.In FIG. 4, the
또한, 도 5에서는, 기대(521)가, 기판 보유 지지부(521a", 521b", 521c", 521d", 521e", 521f")로 분할되어 있다. 각 기판 보유 지지부에는 관통 구멍이 마련되어 있고, 관통 구멍의 내부를 Z축 방향으로 이동하는 기판 승강 기구로서의 리프트 핀(522)이 마련되어 있다.In FIG. 5, the
이와 같이, 기판 승강 기구(522)는, 도 3이나 도 4에 도시된 리프트바 타입인 것이어도 되고, 도 5에 도시한 리프트핀 타입인 것이어도 된다. 어쨌든, 기판 승강 기구(522)를 구성하는 기판 승강부는, 기대(521)에 마련된 간극에 배치되어 있다. 그리고 도 3 내지 5를 사용하여 설명한 바와 같이, 기판 보유 지지부끼리의 사이나 기판 보유 지지부와 기판 승강부 사이에는 간극이 마련되어 있고, 이 간극을 통하는 노광 광이 노광 불균일의 발생 요인이 된다.Thus, the board |
계속해서, 도 6을 사용하여 노광 불균일이 발생하는 메커니즘에 대해 설명한다. 도 6은, 기판(510) 위에 도포된 레지스트(511)에 노광 광이 조사되는 모습을 나타내고 있다. 기대(521) 상부의 공간으로부터 레지스트(511)에 입사한 광선(10)은, 레지스트(511) 및 기판(510)을 투과하고, 기대(521)의 상면(521A)에 있어서 반사된다. 기판 승강 기구(522) 상부의 공간으로부터 레지스트(511)에 입사한 광선(12)은, 레지스트(511) 및 기판(510)을 투과하고, 기판 승강 기구(522)의 상부에서 반사된다. 한편, 기대(521)와 기판 승강 기구(522) 사이의 간극의 상부로부터 레지스트(511)에 입사한 광선(11)은, 레지스트(511) 및 기판(510)을 투과한다.6, the mechanism by which exposure nonuniformity generate | occur | produces is demonstrated. FIG. 6 shows a state in which exposure light is irradiated onto the resist 511 applied on the
여기서, 레지스트(511)에 입사된 노광 광의 일부는 레지스트(511)에 의해 흡수된다. 노광 광의 파장이나 레지스트(511)의 광학 특성에 따라, 광의 흡수율이나 투과율은 상이하다. 레지스트에 대한 노광 광의 투과율은 이하와 같이 구해진다.Here, part of the exposure light incident on the resist 511 is absorbed by the resist 511. Depending on the wavelength of the exposure light and the optical characteristics of the resist 511, the light absorption and transmittance are different. The transmittance | permeability of exposure light with respect to a resist is calculated | required as follows.
먼저, 광을 Z 방향으로 전반하는 1차원의 평면파라 하면, 시각 t에 있어서의 평면파의 진폭 E(Z, t)는,First, assuming that the light propagates in the Z direction as a one-dimensional plane wave, the amplitude E (Z, t) of the plane wave at time t is
로 표시된다. k는 파수, ω는 진동수이다. 복소 굴절률 N을 사용하면, 진동수ω는,Is displayed. k is the wave number and ω is the frequency. When the complex refractive index N is used, the frequency ω is
로 표시되어, 진폭 E(Z, t)는, 이하와 같이 표현할 수 있다.The amplitude E (Z, t) can be expressed as follows.
또한, ω=2πc/λ로부터Moreover, from ω = 2πc / λ
가 된다.Becomes
또한, 광의 에너지 I(Z, t)는 진폭 E(Z, t)의 2승의 노름 또는 진폭 E(Z, t)의 노름의 2승으로부터 구해지기 때문에,In addition, since the energy I (Z, t) of light is obtained from the power of the norm of the power of amplitude E (Z, t) or the power of the norm of amplitude E (Z, t),
로 표시된다.Is displayed.
여기에서, 광의 투과율 T를 계산하면,Here, when the light transmittance T is calculated,
가 된다.Becomes
이와 같이 하여 산출되는 투과율 T를 따라서 레지스트(511)를 투과한 광선은, 기판(510)을 투과하여 기대(521)나 기판 승강 기구(522)의 상부에 도달한다. 도 7은, 특정한 레지스트에 있어서의 광의 파장과 투과율의 관계를 도시하는 도면이다. 수은 램프를 사용한 노광 장치에서는, 노광 광으로서 i선(파장 약 365㎚)이나 h선(파장 약 405㎚), g선(파장 약 436㎚) 등이 사용된다. 도 7에 있어서, i선에 대한 투과율을 Ti, h선에 대한 투과율을 Th, g선에 대한 투과율을 Tg로 표기하고 있다. 파장마다 투과율의 값이 상이한 것을 알 수 있다.The light transmitted through the resist 511 along the transmittance T calculated in this manner passes through the
기대(521)나 기판 승강 기구(522)의 상부에 도달된 광은, 반사면에 있어서 정반사 및 확산 반사에 의해 반사된다. 정반사는, 반사면에 입사하는 광의 각도에 의해 반사각이 결정되는 반사이며, 일반적으로 광의 입사각과 반사각은 동등해진다. 확산 반사는, 반사면에 입사한 광의 입사각에 의존하지 않는 반사이며, 반사면의 수선으로부터 각도 θ에서 반사하는 광의 강도가 cosθ에 의존한다. 확산 반사는 란바아트 반사라고도 불린다.Light reaching the upper part of the
기대(521)나 기판 승강 기구(522)의 상면에서 정반사 또는 확산 반사된 광은, 기판(510)을 투과한 후에 플레어 광으로서 레지스트(511)에 입사할 수 있다. 한편, 도 6에 광선(11)으로서 나타낸 광은, 기대(521)와 기판 승강 기구(522) 사이의 간극에 입사하고, 그 대부분은 레지스트(511)로 다시 입사하지 않고 감쇠된다.The light reflected or diffusely reflected from the upper surface of the base 521 or the
이상과 같이, 기판(510) 위에는, 플레어 광이 많이 발생되는 영역과 플레어 광이 거의 발생되지 않는 영역이 발생하게 된다. 상술한 바와 같이, 플레어 광은, 기대(521)나 기판 승강 기구(522)의 상면 반사 특성에 따라 발생되는 것이며, 플레어 광을 충분히 저감시키기는 곤란하다. 기판(510) 위의 영역별에 따라서 레지스트(511)에 입사하는 플레어 광의 광량이 상이하기 때문에, 결과적으로 노광 불균일이 발생되어 버린다.As described above, an area on which the flare light is generated and an area on which the flare light is hardly generated are generated on the
(노광 불균일의 저감 방법에 대해서)(About reduction method of exposure nonuniformity)
다음에, 도 8 및 9를 사용하여 노광 불균일을 저감시키는 방법에 대해 설명한다. 도 8에 있어서 기대(521)와 기판 승강 기구(522) 사이의 간극에, 기대(521)의 상면에 대해 기울여서 반사 부재(523)를 마련함으로써, 상술한 노광 불균일을 저감시켰다. 또한, 도 8에 있어서의 반사 부재(523) 이외의 구성은, 도 2에서 나타낸 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 반사 부재(523)는, 아크릴이나 테플론(등록 상표) 등의 수지 재료나 알루미늄 등의 금속 재료로 구성된다. 또한, 금속 재료에 도금 등의 표면 처리를 실시한 부재여도 된다. 반사 부재(523)는, 기판 승강 기구(522)의 접촉부(522C)보다도 아래의 영역에 배치된다.Next, the method to reduce exposure nonuniformity is demonstrated using FIG. 8 and FIG. In FIG. 8, the above-described exposure nonuniformity was reduced by providing the
계속해서, 도 9를 사용하여 노광 불균일이 저감되는 메커니즘에 대해 설명한다. 광선(10) 및 광선(12)의 광로에 관해서는, 도 6에서 나타낸 바와 같기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다. 광선(11)은, 레지스트(511) 및 기판(510)을 투과하고, 반사 부재(523)의 상면(523A)에 도달하고, 상면(523A)에 있어서 기판측으로 반사된다.Next, the mechanism by which exposure nonuniformity is reduced using FIG. 9 is demonstrated. Since the optical paths of the
상술한 바와 같이, 반사 부재(523)의 상면(523A)에 있어서는, 정반사와 확산 반사에 의해 광선이 반사된다. 상면(523A)에 의해 정반사되는 광선(41) 및 상면(523A)에 의해 확산 반사되는 광선(42)의 행동은, 각각 상면(523A)의 정반사율 및 확산 반사율에 의해 정해진다.As described above, the light rays are reflected on the
여기서, 정반사율은, 반사 부재(523)의 제조 오차 등에 기인하여 큰 변동이 생기기 쉽다. 반사 부재(523)의 상면(523A)의 정반사율이 원하는 값으로부터 괴리됨으로써, 후술하는 노광 불균일의 저감 효과를 충분히 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 한편, 확산 반사율은 정반사율과 비교하여 제조 오차 등에 기인하는 변동이 작기 때문에, 상면(523A)에 의해 확산 반사된 광에 의해 노광 불균일을 저감시킴으로써, 노광 불균일의 저감 효과를 얻기 쉬워진다.Here, the specular reflectance tends to cause a large variation due to a manufacturing error of the
그래서, 본 발명에 있어서는, 기대(521)의 상면에 대해 기울여서 반사 부재(523)를 마련함으로써, 반사 부재(523)의 상면(523A)에 있어서 정반사되는 광이 기판(510) 위의 레지스트(511)에 도달하기 어려워지도록 하고 있다. 즉, 본 발명에서는, 주로 반사 부재(523)의 상면(523A)에 있어서 확산 반사된 광에 의해 노광 불균일을 저감하고 있다.Therefore, in the present invention, by providing the reflecting
도 9에 도시된 바와 같이, 반사 부재(523)의 상면(523A)에 있어서 정반사된 광선(41)이, 기대(521)의 측면에 도달하도록, 기대(521)의 상면에 대해 기울여서 반사 부재(523)가 배치된다. 기대(521)의 측면에 도달한 광선(41)은 감쇠되고, 그 대부분은 레지스트(11)에 도달하지 않는다. 한편, 반사 부재(523)의 상면(523A)에 있어서 확산 반사된 광의 일부인 광선(42)은, 기대(521)와 기판 승강 기구(522) 사이의 간극을 통과하고, 기판(510)을 투과한 후에 레지스트(511)에 도달한다.As shown in FIG. 9, the
이상 설명한 바와 같이, 기대(521)의 상면에 대한 반사 부재(523)의 기울기각은, 반사 부재(523)의 상면(523A)에 있어서 정반사된 광선(41)이 기대(521)의 측면에 도달하도록 설정된다.As described above, the inclination angle of the
계속해서, 도 10을 사용하여, 기대(521)의 상면에 대한 반사 부재(523)의 기울기각θ의 결정 방법에 대해 설명한다. 여기서, 반사 부재(523)가 마련된 기대(521)와 기판 승강 기구(522)의 간극의 간격을 W, 반사 부재(523)의 상면(523A)의 중심과 기대(521)의 상면(521A)의 연직 방향의 거리를 d, 기대(521)의 상면(521A)에 대한 반사 부재(523)의 기울기각을 θ라 한다.Next, the method of determining the inclination angle θ of the
상면(523A)의 중심에 수직으로 입사한 광선(21)은, 2θ의 반사각으로 정반사된다. 여기서, 반사 부재(523)의 상면(523A)에 있어서 정반사된 광선(41)이 기대(521)의 측면에 도달하는 조건은, 이하의 조건식으로 나타낸다.The light rays 21 incident perpendicularly to the center of the
W<d×|tan2θ|W <d × | tan2θ |
즉,In other words,
또는or
를 만족시키도록, 기대(521)의 상면(521A)에 대한 반사 부재(523)의 기울기각θ를 설정하면 된다.It is sufficient to set the inclination angle θ of the
이상 설명한 바와 같이, 기대(521)와 기판 승강 기구(522) 사이의 간극에, 기대(521)의 상면에 대해 기울여서 반사 부재(523)를 마련함으로써, 당해 간극의 상부에 위치하는 레지스트(511)에 대해서도 플레어 광이 입사하게 된다. 또한, 기대(521)에 대한 반사 부재(523)의 기울기각θ를 적절하게 설정함으로써, 레지스트(511)에 입사하는 플레어 광의 광량을 고정밀도로 추측하는 것이 가능해진다.As described above, in the gap between the base 521 and the
또한, 기대(521)와 기판 승강 기구(522) 사이의 간극의 상부에 위치하는 레지스트(511)에 입사시켜야 할 플레어 광의 광량에 따라, 반사 부재(523)의 재료나 연직 방향에 있어서의 반사 부재(523)의 위치를 결정하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 기대(521)에 의해 반사되어 기대(521)의 상부의 제1 레지스트 영역에 도달하는 광량과, 반사 부재(523)에 의해 반사되어 반사 부재(523) 상부의 제2 레지스트 영역에 도달하는 광량의 차가 작아진다. 또한, 기판 승강 기구(522)에 의해 반사되어 기판 승강 기구(522)의 상부의 제3 레지스트 영역에 도달하는 광량과, 반사 부재(523)에 의해 반사되어 반사 부재(523)의 상부의 제2 레지스트 영역에 도달하는 광량의 차가 작아진다.In addition, depending on the amount of flare light to be incident on the resist 511 located above the gap between the base 521 and the
결과적으로, 레지스트(511)에 조사되는 플레어 광의 광량 분포를 어느 정도 균일하게 할 수 있다. 또한, 제1 레지스트 영역은, 도 8에 있어서 511A로 예시되는 영역이며, 제2 레지스트 영역은, 도 8에 있어서 511B로 예시되는 영역이며, 제3 레지스트 영역은, 도 8에 있어서 511C로 예시되는 영역이다.As a result, the light quantity distribution of the flare light irradiated to the resist 511 can be made uniform to some extent. In addition, a 1st resist region is a region illustrated by 511A in FIG. 8, a 2nd resist region is a region illustrated by 511B in FIG. 8, and a 3rd resist region is illustrated by 511C in FIG. Area.
(반사 부재의 위치 조정에 대해서)(About position adjustment of the reflecting member)
상술한 바와 같이, 노광 불균일을 효과적으로 저감시키기 위해서는, 반사 부재(523)의 Z축 방향의 위치를 조정하는 위치 조정 기구를 마련하는 것이 바람직하다. 기대(521), 기판 승강 기구(522) 및 반사 부재(523)의 반사율은, 주로 재료의 물성값에 의해 결정되지만, 제조 오차 등에 따라 반사율에 변동이 발생할 수 있다. 또한, 레지스트의 특성이나 노광 광의 파장, 노광 시의 프로세스에 따라서도 반사율에 변동이 발생할 수 있다. 반사 부재(523)를 Z축 방향으로 구동시킴으로써, 이들 반사율의 변동에 의해 발생할 수 있는 노광 불균일을 저감시킬 수 있다.As mentioned above, in order to reduce exposure nonuniformity effectively, it is preferable to provide the position adjustment mechanism which adjusts the position of the
도 11을 사용하여 위치 조정 기구를 포함하는 기판 보유 지지 장치의 상세에 대해 설명한다. 도 11은, 도 8의 일부를 추출하여 반사 부재(523)의 위치 조정 기구(524) 등의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 반사 부재(523)는, 기대(521) 및 기판 승강 기구(522)로부터 이격하여 배치되어 있다. 반사 부재(523)는 위치 조정 기구(524)에 의해 구동되어, Z축 방향으로 이동 가능하다.The detail of the board | substrate holding apparatus containing a position adjustment mechanism is demonstrated using FIG. FIG. 11: is a figure for demonstrating the structure of the
기대(521) 및 위치 조정 기구(524)는, X축 방향과 Y축 방향으로 이동 가능한 가동 스테이지(도시되지 않음) 위의 천장판(525)의 상부에 장착되어 있다. 기판 승강 기구(522)를 구성하는 승강부(522B)는 천장판(525)을 뚫고 있으며, 승강부(522B)는, 도시되지 않은 액추에이터에 의해 가이드(526)를 따라 Z축 방향으로 구동된다. 또한, 위치 조정 기구(524)는, 천장판(525)에 마련된 도시되지 않은 액추에이터에 의해 Z축 방향으로 구동된다.The
(변형예)(Variation)
상술한 실시예에 있어서는, 기대(521)와 기판 승강 기구(522) 사이의 간극에, 기대(521)의 상면에 대해 기울여서 반사 부재(523)를 마련하는 예에 대해 설명을 했다. 당해 실시예와 마찬가지의 작용 효과를 얻기 위한 구성으로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 반사 부재(524)의 상면을 경사부(524A)가 연속하여 마련된 톱니 형상으로 하는 구성을 취할 수 있다.In the above-described embodiment, an example in which the
도 12의 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 반사 부재(524)의 상면을 톱니 형상으로 함으로써, 도 8과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 반사 부재(524)의 상면의 구체적인 형상은 이하와 같이 결정된다.As shown in FIGS. 12A and 12B, the same effect as that of FIG. 8 can be obtained by making the upper surface of the
여기서, 반사 부재(524)가 마련된 기대(521)와 기판 승강 기구(522)의 간극의 간격을 W, 경사부(524A)의 중심과 기대(521)의 상면(521A)의 연직 방향의 거리를 d, 기대(521)에 대한 경사부(524A)의 기울기각을 θ라 한다.Here, the gap between the base 521 provided with the
경사부(524A)에 대해 수직으로 입사한 광선(21)은, 2θ의 반사각으로 정반사된다. 여기서, 경사부(524A)에 있어서 정반사된 광선(41)이 기대(521)의 측면에 도달하는 조건은, 이하의 조건식으로 나타낸다.The
W<d×|tan2θ|W <d × | tan2θ |
즉,In other words,
또는or
를 만족시키도록, 기대(521)의 상면(521A)에 대한 경사부(524A)의 기울기각θ를 설정하면 된다.It is sufficient to set the inclination angle θ of the
또한, 상술한 실시예에 있어서는, 기대(521)와 기판 승강 기구(522) 사이의 간극에 반사 부재(523)를 배치하는 실시예에 대해 설명했지만, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 기판 보유 지지부끼리의 사이의 간극에 반사 부재(523)를 배치하는 구성으로 해도 된다. 기판 보유 지지부끼리의 사이에 기판 승강 기구(522)가 배치되지 않은 경우에도, 기판 보유 지지부끼리 사이에 간극이 생겼으면, 지금까지 설명한 과제와 마찬가지의 과제가 생길 수 있기 때문이다.Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the Example which arrange | positioned the
또한, 지금까지는 기판 보유 지지 장치를 노광 장치(1)로서의 스캐너에 적용한 예에 대해 설명을 했지만, 그밖에, 예를 들어 원판(310)을 고정하여 원판(310)의 패턴을 기판(510)에 투영하는 스테퍼에 대해서도 본 발명의 기판 보유 지지 장치를 적용 가능하다.In addition, although the example which applied the board | substrate holding apparatus to the scanner as the
(물품의 제조 방법)(Production method of the article)
다음에, 전술한 노광 장치를 사용한 물품(반도체 집적 회로 소자, 액정 표시 소자 등)의 제조 방법을 설명한다. 물품의 제조 방법으로는, 본 발명에 관한 기판 보유 지지 장치를 사용하여 보유 지지된 기판에 대해 노광 광을 조사하여 패턴을 형성하는 공정과, 패턴이 형성된 기판을 가공(현상, 에칭 등)하는 공정이 행하여진다. 본 발명에 관한 기판 보유 지지 장치를 사용함으로써 노광 불균일을 효과적으로 저감시키기가 가능해지고, 결과적으로 기판 상의 패턴 형성 정밀도를 향상시킬 수 있다.Next, the manufacturing method of the article (semiconductor integrated circuit element, liquid crystal display element, etc.) using the exposure apparatus mentioned above is demonstrated. As a manufacturing method of an article, the process of irradiating exposure light to the board | substrate hold | maintained using the board | substrate holding apparatus which concerns on this invention, and forming a pattern, and the process of processing (developing, etching etc.) the board | substrate with a pattern formed This is done. By using the board | substrate holding apparatus which concerns on this invention, exposure nonuniformity can be reduced effectively, As a result, the pattern formation precision on a board | substrate can be improved.
진품의 제조 방법은, 종래에 비해서, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다. 또는 전술한 노광 장치는, 고품위의 디바이스(반도체 집적 회로 소자, 액정 표시 소자 등) 등의 물품을 제공할 수 있다.The process for producing genuine goods is advantageous over at least one of the performance, quality, productivity and production cost of the article, as compared to the prior art. Or the above-mentioned exposure apparatus can provide articles, such as a high quality device (semiconductor integrated circuit element, a liquid crystal display element, etc.).
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않음은 물론이며, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, Of course, Various deformation | transformation and a change are possible within the range of the summary.
510: 기판
521: 기대
523: 반사 부재510: substrate
521: expectation
523: reflective member
Claims (20)
상기 간극에 마련되어, 상기 기판을 투과한 광을 상기 기판측으로 반사하는 반사 부재를 포함하는 기판 보유 지지 장치이며,
상기 반사 부재는, 상기 기대에 대해 기울여서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.Holding the substrate and having a gap,
A substrate holding apparatus provided in the gap and including a reflection member reflecting light transmitted through the substrate to the substrate side;
The said reflective member is arrange | positioned inclined with respect to the said base, The board | substrate holding apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 반사 부재가 마련된 간극의 간격을 W, 상기 반사 부재의 상면의 중심과 상기 기대의 상면의 연직 방향의 거리를 d, 상기 기대의 상면에 대한 상기 반사 부재의 기울기각을 θ라 했을 때,
W<d×|tan2θ|
라는 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 1,
When the interval between the gaps provided with the reflecting members is W, the distance in the vertical direction between the center of the upper surface of the reflecting member and the upper surface of the base is d, and the inclination angle of the reflecting member with respect to the upper surface of the base is?
W <d × | tan2θ |
A substrate holding apparatus characterized by satisfying a conditional expression.
상기 간극에 마련되어, 상기 기판을 투과한 광을 상기 기판측으로 반사하는 반사 부재를 포함하는 기판 보유 지지 장치이며,
상기 반사 부재의 상면은, 경사부가 연속하여 마련된 톱니 형상인 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.Holding the substrate and having a gap,
A substrate holding apparatus provided in the gap and including a reflection member reflecting light transmitted through the substrate to the substrate side;
The upper surface of the said reflection member is saw-toothed shape in which the inclined part was provided continuously, The substrate holding apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 반사 부재가 마련된 간극의 간격을 W, 상기 경사부의 상면의 중심과 상기 기대의 상면의 연직 방향의 거리를 d, 상기 기대의 상면에 대한 상기 경사부의 기울기각을 θ라 했을 때,
W<d×|tan2θ|
라는 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 3,
When the interval between the gaps provided with the reflecting members is W, the distance in the vertical direction between the center of the upper surface of the inclined portion and the upper surface of the base is d, and the inclination angle of the inclined portion with respect to the upper surface of the base is θ,
W <d × | tan2θ |
A substrate holding apparatus characterized by satisfying a conditional expression.
상기 기판 상에는 레지스트가 도포되어 있고,
상기 기대에 의해 반사되어 상기 기대의 상부의 제1 레지스트 영역에 도달하는 광량과, 상기 반사 부재에 의해 반사되어 상기 반사 부재의 상부의 제2 레지스트 영역에 도달하는 광량의 차가 작아지도록, 상기 반사 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 1,
A resist is coated on the substrate,
The reflecting member such that a difference between the amount of light reflected by the base and reaching the first resist region above the base and the amount of light reflected by the reflecting member and reaching the second resist area above the reflecting member becomes small; The substrate holding apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 기판 상에는 레지스트가 도포되어 있고,
상기 기대에 의해 반사되어 상기 기대의 상부의 제1 레지스트 영역에 도달하는 광량과, 상기 반사 부재에 의해 반사되어 상기 반사 부재의 상부의 제2 레지스트 영역에 도달하는 광량의 차가 작아지도록, 상기 반사 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 3,
A resist is coated on the substrate,
The reflecting member such that a difference between the amount of light reflected by the base and reaching the first resist region above the base and the amount of light reflected by the reflecting member and reaching the second resist area above the reflecting member becomes small; The substrate holding apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 반사 부재는 연직 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 1,
And the reflecting member is movable in the vertical direction.
상기 반사 부재는 연직 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 3,
And the reflecting member is movable in the vertical direction.
상기 반사 부재를 연직 방향으로 이동시키는 조정 기구를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 7, wherein
And a adjusting mechanism for moving the reflective member in the vertical direction.
상기 반사 부재를 연직 방향으로 이동시키는 조정 기구를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 8,
And a adjusting mechanism for moving the reflective member in the vertical direction.
상기 기대에는 관통 구멍이 마련되어 있고, 상기 반사 부재는 상기 관통 구멍의 내부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 1,
A through hole is provided in the base, and the reflective member is provided inside the through hole.
상기 기대에는 관통 구멍이 마련되어 있고, 상기 반사 부재는 상기 관통 구멍의 내부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 3,
A through hole is provided in the base, and the reflective member is provided inside the through hole.
상기 기판을 연직 방향으로 승강시키는 승강 기구를 추가로 갖고,
상기 반사 부재는, 상기 기대와 상기 승강 기구 사이의 간극에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 1,
Further having a lifting mechanism for lifting the substrate in the vertical direction,
The said reflective member is provided in the clearance gap between the said base and the said lifting mechanism, The board | substrate holding apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 기판을 연직 방향으로 승강시키는 승강 기구를 추가로 갖고,
상기 반사 부재는, 상기 기대와 상기 승강 기구 사이의 간극에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 3,
Further having a lifting mechanism for lifting the substrate in the vertical direction,
The said reflective member is provided in the clearance gap between the said base and the said lifting mechanism, The board | substrate holding apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 기판 상에는 레지스트가 도포되어 있고,
상기 반사 부재에 의해 반사되어 상기 반사 부재의 상부의 제2 레지스트 영역에 도달하는 광량과, 상기 승강 기구에 의해 반사되어 상기 승강 기구의 상부의 제3 레지스트 영역에 도달하는 광량의 차가 작아지도록, 상기 반사 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 13,
A resist is coated on the substrate,
So that the difference between the amount of light reflected by the reflective member and reaching the second resist area above the reflective member and the amount of light reflected by the lifting mechanism and reaching the third resist area above the lifting mechanism is reduced; A reflection holding member is provided, characterized in that the substrate holding device.
상기 기판 상에는 레지스트가 도포되어 있고,
상기 반사 부재에 의해 반사되어 상기 반사 부재의 상부의 제2 레지스트 영역에 도달하는 광량과, 상기 승강 기구에 의해 반사되어 상기 승강 기구의 상부의 제3 레지스트 영역에 도달하는 광량의 차가 작아지도록, 상기 반사 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 14,
A resist is coated on the substrate,
So that the difference between the amount of light reflected by the reflective member and reaching the second resist area above the reflective member and the amount of light reflected by the lifting mechanism and reaching the third resist area above the lifting mechanism is reduced; A reflection holding member is provided, characterized in that the substrate holding device.
상기 기대는, 상기 기판을 보유 지지하는 복수의 기판 보유 지지부를 포함하고,
상기 복수의 기판 보유 지지부 사이의 간극에 상기 반사 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 1,
The base includes a plurality of substrate holding portions for holding the substrate,
The reflection holding member is provided in a gap between the plurality of substrate holding portions.
상기 기대는, 상기 기판을 보유 지지하는 복수의 기판 보유 지지부를 포함하고,
상기 복수의 기판 보유 지지부 사이의 간극에 상기 반사 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 보유 지지 장치.The method of claim 3,
The base includes a plurality of substrate holding portions for holding the substrate,
The reflection holding member is provided in a gap between the plurality of substrate holding portions.
노광 광을 투과하는 특성을 갖는 투명 기판을 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 기판 보유 지지 장치에 의해 보유 지지한 상태에서, 상기 투명 기판에 대해 상기 원판의 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.It is an exposure apparatus which transfers the pattern of an original board to a board | substrate using exposure light,
Transferring the pattern of the said original board with respect to the said transparent substrate in the state holding the transparent substrate which has the characteristic which permeate | transmits exposure light with the board | substrate holding apparatus as described in any one of Claims 1-18. Exposure apparatus made into.
상기 공정에서 노광된 상기 기판을 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 물품의 제조 방법.Exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 19;
And developing the substrate exposed in the step.
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