KR20200038174A - 노광장치, 노광방법, 및 물품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

간이한 구성이고 기판 위에 형성되는 패턴의 선폭의 격차의 저감에 유리한 노광장치를 제공한다. 빛을 출사하는 광원을 사용해서 기판에 패턴을 전사하는 노광장치로서, 광원으로부터의 빛에 포함되는 제1 파장 대역의 빛과, 제1 파장 대역에 포함되는 제2 파장 대역의 빛의 각각의 광량을 검출하는 검출부와, 검출부의 검출 결과에 근거하여, 제1 파장 대역에 포함되고, 제2 파장 대역과는 다른 제3 파장 대역의 빛의 광량을 취득하는 처리부를 구비한다.

Description

노광장치, 노광방법, 및 물품의 제조방법{EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}

본 발명은, 노광장치, 노광방법, 및 물품의 제조방법에 관한 것이다.

노광장치는, 반도체 디바이스나 액정 또는 유기 EL 표시장치 등의 제조공정인 리소그래피 공정에 사용된다. 노광장치는, 리소그래피 공정에 있어서, 원판(레티클, 또는 마스크)의 패턴을, 투영 광학계를 거쳐 감광성의 기판(표면에 레지스트층이 형성된 웨이퍼나 글래스 플레이트 등)에 전사하는 장치이다.

액정 표시 패턴을 전사하는 투영 노광장치에서는, 최근, 마스크 위의 보다 큰 면적 패턴을 기판 위에 일괄 노광하는 노광장치가 요구되고 있다. 또한, 생산성을 더욱 향상시키기 위해, 처리 효율을 향상시켜서 노광을 가능하게 하는 노광장치에의 요망이 강해지고 있다. 보다 대형화해지는 대화면 패널의 처리 효율을 상승시키기 위해서는, 예를 들면, 레이저와 같은 단일 휘선만으로의 노광에서는 광량이 부족하게 되어 버리기 때문에, 광원으로서 초고압 수은램프 등의 복수 휘선 대역을 갖는 광원을 사용하는 것이 알려져 있다.

액정 또는 유기 EL 표시장치 등의 제조에 있어서, 고해상력을 만족시키기 위해서는 웨이퍼나 글래스 플레이트에 도포되는 감광제(레지스트)의 감도 특성에 따라 적절한 노광량을 유지할 필요가 있다. 감도 특성에 따른 적절한 노광량을 유지하지 않으면, 노광 과다(오버 도즈) 또는 노광 부족(언더 도즈)가 되어, 패턴의 선폭에 격차가 생길 수 있다. 이러한 문제에 대응하기 위한 기술로서, 파장마다의 광강도를 계측하는 계측수단의 계측 결과에 근거하여, 조명광을 제어하는 노광장치가 제안되어 있다(특허문헌 1). 또한, 사용할 레지스트의 특성에 맞춰서 복수 파장대로부터 원하는 휘선 대역을 선택할 수 있도록, 조명 광학계 내에 파장 선택 기구를 설치하는 노광장치도 제안되어 있다(특허문헌 2, 3).

일본국 특개평 11-160887호 공보 일본국 특개 2008-263092호 공보 일본국 특개 2003-203853호 공보

그렇지만, 특허문헌 1의 노광장치에서는, 파장마다 계측수단을 설치하지 않으면 안되어, 장치가 대형화할 수 있다. 또한, 특허문헌 2의 노광장치에서는, 조명계 내에 복수의 필터를 구성할 필요가 있고, 특허문헌 3의 노광장치에서는, 파장 선택 필터의 전환에 따라, 조명 광학계의 광학 특성 및 투영 광학계의 광학 특성을 조정하기 때문에, 기구가 복잡하고 또한 장치가 대형화할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 예를 들면, 간이한 구성이며 기판 위에 형성되는 패턴의 선폭의 격차의 저감에 유리한 노광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 빛을 출사하는 광원을 사용해서 기판에 패턴을 전사하는 노광장치로서, 광원으로부터의 빛에 포함되는 제1 파장 대역의 빛과, 제1 파장 대역에 포함되는 제2 파장 대역의 빛의 각각의 광량을 검출하는 검출부와, 검출부의 검출 결과에 근거하여, 제1 파장 대역에 포함되고, 제2 파장 대역과는 다른 제3 파장 대역의 빛의 광량을 취득하는 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은 (첨부도면을 참조하는) 이하의 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 예를 들면, 간이한 구성이며 기판 위에 형성되는 패턴의 선폭의 격차의 저감에 유리한 노광장치를 제공할 수 있다.

도 1은 노광장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 제1실시형태의 노광장치의 개략도다.
도 3은 제1실시형태에 관한 광원의 출력값의 제어처리의 일례를 나타낸 흐름도다.
도 4는 제2실시 형태에 따른 노광장치의 개략도다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 이때, 각 도면에 있어서, 동일한 부재 또는 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고, 중복하는 설명은 생략한다.

<노광장치의 구성>

도 1은, 제1∼제2실시형태에 공통인 노광장치(100)의 구성을 도시한 도면이다. 노광장치(100)는, 기판(16)(글래스 플레이트나 웨이퍼 등)을 노광해서 마스크(13)(레티클)의 패턴을 기판(16)에 전사한다. 노광장치(100)는, 조명 광학계(20), 투영 광학계(15), 마스크(13)를 유지해서 이동가능한 마스크 스테이지 MS, 기판(16)을 유지해서 이동가능한 기판 스테이지 WS, 기판(16)을 노광하는 처리(노광 처리)를 제어하는 처리부(21), 및, 기억부(22)를 가진다. 이하의 도면에 있어서, 상하 방향(연직 방향)으로 Z축을 취하고, Z축에 수직한 평면 내에 서로 직교하는 X축 및 Y축을 취하고 있다.

마스크(13) 및 기판(16)의 각각은, 마스크 스테이지 MS 및 기판 스테이지 WS에 유지되고, 투영 광학계(15)를 거쳐, 광학적으로 거의 공역의 위치(투영 광학계(15)의 물체면 및 상면의 위치)에 배치되어 있다. 투영 광학계(15)는, 소정의 투영 배율(예를 들면, 1/2배)을 갖고, 마스크(13)에 형성된 패턴 상을 기판(16)에 투영한다. 그리고, 마스크 스테이지 MS 및 기판 스테이지 WS를, 투영 광학계(15)의 물체면에 평행한 방향(예를 들면, X축 방향)으로, 투영 광학계(15)의 투영 배율에 W따른 속도비에서 주사한다. 이에 따라, 마스크(13)에 형성된 패턴을 기판(16)에 전사할 수 있다.

투영 광학계(15)는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 것과 같이, 평면 미러(52)와, 오목면 미러(53)와, 볼록면 미러(54) 등의 반사 광학계 또는 반사 굴절 광학계를 포함한다. 조명 광학계(20)로부터 출사되어, 마스크(13)를 통과한 빛은, 평면 미러(52)의 제1면(52a)에서 반사되어, 오목면 미러(53)의 제1면(53a)에 입사한다. 오목면 미러(53)의 제1면(53a)에서 반사한 빛은, 볼록면 미러(54)에서 반사되어, 오목면 미러(53)의 제2면(53b)에 입사한다. 오목면 미러(53)의 제2면(53b)에서 반사한 빛은, 평면 미러(52)의 제2면(52b)에서 반사되어, 기판 위에 결상한다. 투영 광학계(15)에서는, 볼록면 미러(54)가 광학적인 동공이 된다.

<제1실시형태>

도 2는, 제1실시형태에 관한 노광장치(100)의 개략도다. 이때, 본 도면에 있어서, 투영 광학계(15)는 간략화해서 도시하고 있다. 조명 광학계(20)는, 광원(1), 집광 미러(2), 콘덴서 렌즈 5, 플라이 아이 렌즈(6), 개구 조리개(7), 제1 선택부(8), 콘덴서 렌즈 9, 슬릿(10), 마스킹 블레이드(11), 및, 콘덴서 렌즈 12를 포함한다.

광원(1)은 광대역의 빛(복수 파장의 빛이 혼재하는 빛)을 출사하는 예를 들면 초고압 수은 램프 등의 광원이다. 본 실시형태에 있어서, 광원(1)은, 복수의 휘선이 혼재하는 빛을 출사한다. 예를 들면, 휘선으로서 j선(315nm 근방), i선(365nm 근방), h선(405nm 근방), g선(436nm 근방)등의 자외광을 포함한다. 집광 미러(2)는, 본 실시형태에서는 일례로서 타원 형상을 하고 있다. 광원(1)은, 집광 미러(2)의 제1초점(3) 부근에 발광부를 가진다. 집광 미러(2)에 의해 광원(1)으로부터 발광된 빛은, 타원의 제2초점(4)에 결상 집광된다. 그후, 광원(1)으로부터의 빛은 콘덴서 렌즈 5에 의해 플라이 아이 렌즈(6)의 입사면 위에 입사한다. 플라이 아이 렌즈(6)는, 옵티컬 인테그레이터의 일종이며, 복수의 미소한 렌즈(복수의 광학소자)를 구비한다. 플라이 아이 렌즈(6)의 바로 아래에는, 개구 조리개(7)가 설치되어 있다.

플라이 아이 렌즈(6)를 통과한 빛은, 균일한 광강도 분포가 되고, 개구 조리개(7)를 통과해서 제1 선택부(8)에 입사한다. 제1 선택부(8)는, 원하는 파장 대역을 갖는 빛만 선택해서 투과시키기 때문에, 제1 선택부(8)로부터는 원하는 파장 대역을 갖는 빛만 출사된다. 이때, 제1 선택부(8)의 구성의 상세에 대해서는 후술한다. 제1 선택부(8)를 통과한 빛은, 콘덴서 렌즈 9를 거쳐, 투영 광학계(15)에 입사하는 빛의 형상을 규정하는 슬릿(10)과 노광 영역을 규정하는 마스킹 블레이드(11)를 쾰러조명한다. 슬릿(10)과 마스킹 블레이드(11)는, 후술하는 피조명면(마스크(13), 기판(16))의 공역면 근방에 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 슬릿(10)과 마스킹 블레이드(11)는, 일례로서 도 2에 나타낸 것과 같이 콘덴서 렌즈 9와 콘덴서 렌즈 12 사이의 위치에 배치되어 있지만, 마스크(13)와 광학적으로 공역인 면 근방이면 이것에 한정되지 않는다. 슬릿(10), 및 마스킹 블레이드(11)를 통과한 빛은, 콘덴서 렌즈 12에 의해 피조명면에 배치된 마스크(13)를 조명한다.

투영 광학계(15)는, 반사 광학계 또는 반사 굴절 광학계를 포함한다. 복수의 휘선을 포함하는 광대역의 빛을 출사하는 초고압 수은 램프를 광원으로 할 경우, 투영 광학계(15)는 색수차의 발생이 억제되는 예를 들면 오프너 광학계로 대표되는 것 같은 반사 광학계를 포함하는 것이 바람직하다. 마스크(13)와 기판(16)은 투영 광학계(15)에 관해서 광학적으로 공역의 관계에 있다. 마스크(13)와 기판(16)은 각각 마스크 스테이지 MS와 기판 스테이지 WS에 의해 스캔 방향으로 이동된다. 마스크 스테이지 MS와 기판 스테이지 WS는, 각각 구동부 14와 구동부 17에 의해 구동된다. 구동부 14와 구동부 17에 의해 마스크 스테이지 MS와 기판 스테이지 WS를 각각 구동함으로써, 슬릿 형상의 빛으로 주사 노광한다.

기판 스테이지 WS의 기판(16)이 재치되는 면의 근방에는, 투영 광학계(15) 등을 투과한 노광 광량을 계측할 수 있는 계측부(18)가 구성되어 있다. 계측부(18)는, 기판(16)의 패턴이 전사되는 면과 광학적으로 공역의 위치에 배치된다. 기판 스테이지 WS가 구동함으로써, 계측부(18)가 이동하여, 노광 광량을 계측한다. 계측부(18)는, 예를 들면, 광량 센서다. 본 실시형태에서는 일례로서 기판 스테이지 WS의 기판(16)이 재치되는 면에 계측부(18)을 배치하고 있지만, 광원(1)으로부터의 빛이 투영 광학계를 투과한 후이면, 광량은 등가이다. 따라서, 계측부(18)는, 투영 광학계를 투과한 빛을 계측가능한 위치에 배치하면 되고, 기판 스테이지 WS에 배치되지 않고 있어도 된다. 이때, 본 실시형태에 있어서, 제1 선택부(8)와 계측부(18)를 합쳐서 검출부로 한다.

처리부(21)는, 노광장치(100)의 각 부의 제어를 행한다. 또한, 처리부(21)는, 검출부에 있어서의 검출 결과, 즉, 제1 선택부(8)에 있어서 투과된 파장의 빛과 그 광량의 계측 결과에 근거하여, 계측부(18)에서는 직접 계측할 수 없는 좁은 특정 파장대의 빛의 광량을 구한다. 이때, 노광장치(100)의 각 부의 제어와, 계측부(18)에서는 직접 계측할 수 없는 특정 파장대의 빛의 광량의 취득은, 별체의 처리부에 의해 행해져도 된다. 기억부(22)는, 계측부(18)의 계측 결과를 기억한다.

여기에서, 제1 선택부(8)의 구성에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서, 제1 선택부(8)는, 2개의 파장 필터 8a 및 파장 필터 8b를 구비한다. 파장 필터 8a의 근방에는 파장 필터 8b가 위치하고 있다. 복수의 파장 필터 8a 및 8b는, 서로 다른 파장의 빛을 투과하는 복수의 필터(광학소자)이며, 사용할 파장 필터를 전환 가능하게 구성되어 있다. 이에 따라, 광원(1)으로부터 출사되는 빛으로부터 노광 파장의 빛을 선택해서 투과시킬 수 있다. 제1 선택부(8)는, 복수의 파장 필터 8a와 파장 필터 8b 중에서 선택된 파장 필터를 광원(1)과 기판(16) 사이의 광로에 배치한다. 이때, 본 실시형태에 있어서, 제1 선택부(8)는, 조명 광학계(20)에 배치되어 있지만, 광원(1)과 기판(16) 사이의 광로에 파장 필터를 배치할 수 있으면 되고, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 투영 광학계(15)에 배치해도 되고, 투영 광학계(15)와 기판(16) 사이에 배치해도 된다. 조명 광학계(20)에 제1 선택부(8)를 배치할 경우, 구성이 간단해진다. 투영 광학계(15)와 기판(16) 사이에 제1 선택부(8)를 배치할 경우, 조명 광학계(20)에 배치할 경우와 비교해서 노광 광량의 저하를 억제할 수 있다.

파장 필터 8a, 파장 필터 8b가 광로에 배치됨으로써 각각 λ8a, λ8b의 파장 대역의 빛이 투과하고, 계측부(18)에서 각각의 파장 대역의 광량을 계측할 수 있다. 본 실시형태에서는 일례로서, 제1 선택부(8)에 구성되는 파장 필터 8a에는 i선, h선, g선의 빛을 투과하는 필터, 파장 필터 8b에는 광원(1)으로부터의 빛의 전체 파장 대역인 j선, i선, h선, g선의 빛을 투과하는 필터가 구성되는 경우를 나타낸다.

[표 1]

다음에, 도 3을 참조하여, 본 실시형태에 따른 광원(1)의 출력값의 제어처리에 대해 설명한다. 도 3은, 제1실시형태에 관한 광원(1)의 출력값의 제어처리의 일례를 나타낸 흐름도다. 이때, 각 스텝은, 처리부(21)에 의한 각 부의 제어에 의해 실행될 수 있다. 우선, S401에 있어서, 제1 선택부(8)는, 파장 필터 8a를 광로 위에 배치한다. 계측부(18)는, 파장 필터 8a를 투과한 빛의 광량(i선, h선, g선의 광량, 이하 ihg 광량이라고 한다)을 계측한다. 계측부(18)에서 계측된 ihg 광량(제1 계측값)은 기억부(22)에 기억된다. 다음에, S402에 있어서, 제1 선택부(8)는, 파장 필터 8b를 광로 위에 배치한다. 계측부(18)는, 파장 필터 8b를 투과한 빛의 광량(j선, i선, h선, g선의 광량, 이하 jihg 광량이라고 한다)을 계측한다. 계측부(18)d서 계측된 jihg 광량(제2 계측값)은 기억부(22)에 기억된다.

S403에 있어서, 처리부(21)가 기억된 2개의 광량의 차분을 산출함으로써, j선 만의 광량을 얻는다. S404에 있어서, S403에서 얻은 j선의 광량으로부터 노광 처리에 사용하는 레지스트의 감도 특성에 따른 최적의 노광량을 산출한다. S405에 있어서, S404에서 산출된 노광량에 근거하여, 광원(1)의 출력값을 제어한다.

노광 처리에 사용하는 레지스트에는, 노광되지 않은 부분이 현상후에 남는 감광제(포지티브형 레지스트)와, 노광된 부분이 현상후에 남는 감광제(네가티브형 레지스트)가 있다. 포지티브형 레지스트는, 초고압 수은 램프의 일반적인 휘선(i선, h선, g선)에 걸쳐서 브로드 대역에 감도를 갖는 것에 대해서, 네가티브형 레지스트는 i선보다도 단파장측의 감도가 높아지고 있다. 이 때문에, 계측부(18)는, 포지티브형 레지스트와 네가티브형 레지스트의 양쪽의 파장 대역을 계측할 수 있도록 넓은 감도 대역을 가지고 있어, 좁은 특정 파장대의 빛의 광량 만을 계측할 수는 없다. 따라서, 계측부(18)의 계측 결과를 그대로 사용할 경우 좁은 특정 파장대의 빛의 광량만 조정하는 것은 곤란하다.

그러나, 네가티브형 레지스트는, 포지티브형 레지스트에 대하여, 보다 단파장측까지 감도를 가진다. 이 때문에, 예를 들면, 포지티브형 레지스트를 노광하는 경우에는, 초고압 수은 램프의 i선, h선, g선을 포함하는 파장 대역(ihg선대)을 선택하고, 네가티브형 레지스트를 노광하는 경우에는, j선, i선, h선, g선을 포함하는 파장 대역(jihg선대)을 선택하는 것이 행해지고 있다. 한편, 복수 파장 대역을 갖는 빛을 출사하는 초고압 수은 램프는, 노광에서 사용함으로써 경년열화하여, 같은 입력을 가해도 광량의 출력값은 저하할 수 있다. 또한, j선을 포함한, 340nm 이하의 파장의 빛은, 노광 처리 공간 내에 잔존하는 미량의 가스 성분과 반응하여, 광학 소자 표면에 반응 생성물을 퇴적시켜, 이 광학 소자 표면의 퇴적물의 증가에 의해, 노광 파장의 투과 밸런스가 무너지는 경우도 있다.

이 경년열화에 따르는 출력 밸런스의 변화와, 퇴적물의 광흡수는, ihg선대보다도 한층 더 단파장측의 j선에서 큰 것이 알려져 있다. 그 때문에, 출력 밸런스의 변화와 퇴적물의 광흡수가 큰 j선대역의 빛의 광량을 간단한 구성으로 검출하고, 노광 파장의 밸런스의 붕괴에 맞춰서 노광량을 조정할 수 있는 것이 중요하게 된다.

본실시형태에서는, j선 만의 광량을 취득할 수 있으므로, 처리부(21)에 의해 얻어진 j선 만의 광량으로부터, 노광 처리에 사용할 레지스트 감도에 따라 최적의 노광량을 산출하고, 노광량이 일정하게 되도록 광원(1)의 출력값을 제어한다. 이에 따라, 기판 스테이지 WS 위에 조명되는 빛은, j선, i선, h선, g선을 포함하는 광대역의 빛이라도, j선의 광량 만을 조정하는 것이 가능해져, 노광 파장의 밸런스의 붕괴에 맞춰서 노광량을 조정하는 것이 가능해 진다. 광량의 계측은, 예를 들면, 기판(16)의 교환마다, 프로세스 실행시 등에 행한다. 단시간마다 행함으로써 보다 정밀도가 좋게 출력값 저하에 대응하는 것이 가능해 진다.

이때, 본 실시형태에 있어서는, 네가티브형 레지스트에 있어서 감도가 있는 j선에서의 광량을 모니터하는 형태를 사례로 했지만, 제1 선택부에 구성하는 파장 필터의 조합에 의해 얻어지는 다른 파장 대역에 대해서도 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다. 또한, 초고압 수은 램프로부터 출사되는 빛에 포함되는 휘선(j선, i선, h선, g선)을 기초로 기재를 하고 있지만, 밴드패스 필터의 설계에 따라서는, 그 휘선에 상관없이 원하는 파장 대역의 광량값을 얻는 것이 가능해 진다.

이때, S404에 있어서 사용되는 레지스트의 감도 특성은, 기억부(22)에 기억되어 있어도 된다. 이 경우, 예를 들면, 유저가 미리 감도 특성을 입력함으로써, 기억부(22)가, 노광 처리에 사용되는 감광제의 감도 특성을 기억해도 된다. 처리부(21)는, 기억부(22)에 기억된 것 감도 특성과, S403에서 얻은 광량에 근거하여, 광원(1)의 출력값을 제어한다.

<제2실시형태>

다음에, 제2실시형태에 대해 설명한다. 도 4는, 제2실시형태에 따른 노광장치(100)의 개략도다. 이때, 본 도면에 있어서도, 투영 광학계(15)는 간략화해서 도시하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 계측부는 제1 계측부(18a)와 제2 계측부(18b)로 2개의 계측부를 구비한다. 계측부는 적어도 2개의 계측부를 포함하고, 각각 제1 선택부(8)에 구성되는 파장 필터 8a 및 파장 필터 8b와는 다른 특성의 파장 필터 19a, 및 파장 필터 19b가 각각 구성되어 있다. 파장 필터 19a와 파장 필터 19b는, 각각 제1 계측부(18a)와 제2 계측부(18b)와 일체로 구성되어 있고, 제2 선택부(19)로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 제1 계측부(18a)와 파장 필터 19a를 합쳐서 제1 검출부로 하고, 제2 계측부(18b)와 파장 필터 19b를 합쳐서 제2 검출부로 한다.

제1 선택부(8)의 파장 필터 8a, 파장 필터 8b에 의해 각각 λ8a, λ8b의 파장 대역의 빛이 투과하고, 제2 선택부(19)에 입사한다. 제2 선택부(19)의 파장 필터 19a, 파장 필터 19b에 의해 각각 λ19b, λ19a의 파장 대역의 빛이 투과한다. 본 실시형태에 있어서는 일례로서, 파장 필터 8a에는 i선, h선, g선의 빛을 투과하는 필터, 파장 필터 8a에는 j선, i선, h선, g선의 빛을 투과하는 필터가 구성된다. 또한, 파장 필터 19a에는 j선, i선, h선, g선의 빛을 투과하는 필터, 파장 필터 19b에는 j선, i선의 빛을 투과하는 필터를 구성하는 경우를 나타낸다.

광원(1)으로서의 초고압 수은 램프로부터는, 대표적인 j선, i선, h선, g선이 혼재하는 빛이 출사된다. 그 이외의 대역도 출사되고 있지만, 광학부품 재료에 의한 흡수, 콜드 미러에 의한 방열 등에 의해 노광광으로서는 사용하지 않고 있다. 여기에서는 그것의 상세한 것은 생략한다. 제1 선택부(8)의 파장 필터 8a가 조명 광학계의 광로에 배치되어 있을 경우, 파장 필터 8a 투과후의 빛은, i선, h선, g선의 빛이 된다. 이 파장 대역을 갖는 빛이, 투영 광학계를 통과하여, 기판(16)까지 도달한다. 더구나, 제2 선택부(19)의 파장 필터 19a가 광로에 배치되어 있을 경우, 제1 계측부(18a)에서 계측되는 광량도 ihg 광량이 된다. 이 대역은, 노광 처리에 있어서 포지티브형 레지스트를 사용할 경우에 사용되는 대역이다. 다음에, 제1 선택부(8)는 파장 필터 8a인 채로, 제2 선택부(19)를 파장 필터 19b에 전환하여, 제2 계측부(18b)에서 광량을 계측한다. 이 경우, j선, i선 이외는 파장 필터 19b를 투과하지 않기 때문에, 제2 계측부(18b)에서 계측되는 것은, i선 뿐의 광량이 된다. 제1 선택부(8)의 파장 필터 8b가 광로에 배치되어 있을 경우에, 마찬가지로 제1 계측부(18a) 및 제2 계측부(18b)에서 광량을 계측함으로써, 하기의 표 2에 나타낸 것과 같은 전부 4가지의 조합의 계측 결과가 얻어진다.

[표 2]

여기에서, 상기한 조합에서는, j선 만의 광량을 계측하는 것은 가능하지 않다. 따라서, 파장 필터 8b와 파장 필터 19b를 사용해서 얻어지는 빛의 광량(j선, i선의 광량, 이하 ji 광량이라고 한다)과, 파장 필터 8a와 파장 필터 19a를 사용해서 얻어지는 빛의 광량(i선의 광량, 이하 i선 광량이라고 한다)의 차분을 처리부(21)가 산출한다. 이에 따라, j선 만의 광량을 얻을 수 있다.

파장 필터 19a, 파장 필터 19b가 각각이 구성되는 제1 계측부(18a) 및 제2 계측부(18b)에서 얻어지는 광량은, 실제로 기판(16)에 도달하는 광량과는 달라져 버린다. 즉, 제1 계측부(18a) 및 제2 계측부(18b)로서의 예를 들면 광량 센서의 광학부품과, 파장 필터를 합친 투과율이 S(%)이었다고 하면, 계측값은, 기판(16)에 도달하는 광량×S(%)가 되어 버린다. 따라서, 실제의 노광 광량보다도 적은 값이 계측 결과로 되어 버린다. 본 실시형태에 있어서, 파장 필터 19a는, 노광광의 전체 대역을 투과하지만, 파장 필터 19b는 j선, i선의 빛 만을 투과하고, 일부의 파장 대역의 빛을 커트하는 필터(파장 컷오프 필터)가 구성되어 있다. 이 때문에, j선의 광량을 산출하는 처리를 했을 때에, 필터의 투과율분만큼 값이 벗어나 버린다. 따라서, 계측부에 파장 컷오프 필터가 구성되어 있을 경우에는, 그 투과율만큼 계측 결과에 덧붙여 두는 것이, 보다 엄밀한 노광량 산출에 있어서는 바람직하다.

또한, 해상력을 더 향상시키는 것을 목적으로 하여, j선보다도 단파장 대역의 빛을 출사하는 수은 램프를 사용하는 프로세스에 있어서는, 처리부(21)에 의해 특정 파장대의 빛의 광량을 취득하는 것이 보다 유효하게 된다. 수은 램프로부터 출사되는 빛에 포함되는 휘선은, i선, h선, g선은 명확하게 분리하고 있지만, j선보다도 단파장의 대역, 특히 300nm 이하가 되면 휘선끼리가 가깝기 때문에, 밴드패스 필터를 사용한 분리가 대단히 곤란하게 된다. 따라서 복수의 밴드패스 필터에 의해 얻어지는 광량을 사용해서 노광량을 결정하는 것이 유효하게 된다.

<물품의 제조방법의 실시형태>

본 발명의 실시형태에 따른 물품의 제조방법은, 예를 들면, 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하는데 적합하다. 본 실시형태의 물품의 제조방법은, 상기한 노광장치를 사용해서 기판(에 도포된 감광제)에 패턴(잠상)을 형성하는 공정(기판을 노광하는 공정)과, 이러한 공정에서 노광(패턴이 형성된) 기판을 현상하는 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함할 수 있다. 본 실시형태의 물품의 제조방법은, 종래의 방법에 비해, 물품의 성능·품질·생산성·생산 코스트의 적어도 1개에 있어서 유리하다.

(기타 실시형태)

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명해 왔지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에 있어서 다양한 변경이 가능하다.

Claims (12)

1. 빛을 출사하는 광원을 사용해서 기판에 패턴을 전사하는 노광장치로서,
   상기 광원으로부터의 빛에 포함되는 제1 파장 대역의 빛과, 상기 제1 파장 대역에 포함되는 제2 파장 대역의 빛의 각각의 광량을 검출하는 검출부와,
   상기 검출부의 검출 결과에 근거하여, 상기 제1 파장 대역에 포함되고, 상기 제2 파장 대역과는 다른 제3 파장 대역의 빛의 광량을 취득하는 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 검출부는,
   상기 광원으로부터의 빛으로부터, 상기 제1 파장 대역의 빛 또는 상기 제2 파장 대역의 빛을 선택해서 투과시키는 선택부와,
   상기 선택부에 의해 투과되는 빛의 광량을 계측하는 계측부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 선택부는, 상기 광원과 상기 기판 사이의 광로에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 광원을 포함하고, 원판을 조명하는 조명 광학계를 구비하고,
   상기 선택부는, 상기 조명 광학계에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 패턴의 상을 기판에 투영하는 투영 광학계를 더 구비하고,
   상기 선택부는, 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 광로에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 계측부는, 상기 기판의 상기 패턴이 전사되는 면과 광학적으로 공역의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 검출부는,
   상기 제1 파장 대역의 빛을 투과시키는 제1 광학소자와, 상기 제2 파장 대역의 빛을 투과시키는 제2 광학소자를 포함하는 선택부와,
   상기 제1 광학소자와 일체로 구성되고, 상기 제1 광학소자를 투과한 빛의 광량을 계측하는 제1 계측부와,
   상기 제2 광학소자와 일체로 구성되고, 상기 제2 광학소자를 투과한 빛의 광량을 계측하는 제2 계측부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 파장 대역의 빛의 광량의 검출 결과 및 상기 제2 파장 대역의 빛의 광량의 검출 결과를 기억하는 기억부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 기억부는, 노광 처리에 사용되는 감광제의 감도 특성을 기억하고,
   상기 처리부는, 상기 기억된 감도 특성과, 상기 제3 파장 대역의 빛의 광량에 근거하여, 상기 광원의 출력값을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 파장 대역은 상기 광원으로부터의 빛의 전체 파장 대역인 것을 특징으로 하는 노광장치.
    
11. 빛을 출사하는 광원을 사용해서 기판에 패턴을 전사하는 노광방법으로서,
    상기 광원으로부터의 빛에 포함되는 제1 파장 대역의 빛과, 상기 제1 파장 대역의 빛에 포함되는 제2 파장 대역의 빛의 각각의 광량을 검출하는 검출 공정과,
    상기 검출 공정의 검출 결과에 근거하여, 상기 제1 파장 대역의 빛에 포함되고, 상기 제2 파장 대역과는 다른 제3 파장 대역의 빛의 광량을 취득하는 처리 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
    
12. 빛을 출사하는 광원을 사용해서 기판에 패턴을 전사하는 노광장치를 사용해서 기판을 노광하는 공정과,
    상기 공정에서 노광된 상기 기판을 현상하는 공정을 포함하고,
    현상된 상기 기판으로부터 물품을 제조하고,
    상기 노광장치는,
    상기 광원으로부터의 빛에 포함되는 제1 파장 대역의 빛과, 상기 제1 파장 대역에 포함되는 제2 파장 대역의 빛의 각각의 광량을 검출하는 검출부와,
    상기 검출부의 검출 결과에 근거하여, 상기 제1 파장 대역에 포함되고, 상기 제2 파장 대역과는 다른 제3 파장 대역의 빛의 광량을 취득하는 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 물품의 제조방법.

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