KR20210031823A - 셔터 장치, 광량 제어방법, 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

셔터 폐쇄 구동 타이밍을 빠르게 하면서, 조도 변동에 의한 적산 광량 제어 정밀도의 저하를 억제하기 위해, 셔터장치에 있어서, 광원으로부터의 빛을 차폐 또는 통과시키는 셔터와, 상기 셔터를 통과한 빛의 조도를 계측하는 계측 수단과, 상기 셔터가 완전 개방 상태에 있을 때에 상기 계측 수단에 의해 계측된 조도값과, 미리 설정한 설정 적산 광량에 근거하여, 소정의 계측 시간을 산출하고, 상기 소정의 계측 시간에 있어서의 적산 광량에 근거하여, 상기 셔터의 폐쇄 구동을 개시할 때의 적산 광량을 산출하는 제어 수단을 갖는다.

Description

셔터 장치, 광량 제어방법, 노광장치 및 물품의 제조방법{SHUTTER APPARATUS, METHOD OF CONTROLLING AMOUNT OF LIGHT, EXPOSURE APPARATUS AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 노광장치 등에 사용되는 셔터장치와 광량 제어방법 등에 관한 것이다.

스텝·앤드·리피트 방식의 노광장치에 있어서는, 노광 광 및 그것의 양을 제어하는 기능으로서 노광 셔터가 사용된다. 노광 셔터는, 예를 들면 광속을 차단하는 차광부와, 광속을 통과시키는 개구부를 갖는 회전체 등으로 구성되어 있다.

스텝·앤드·리피트 방식의 노광장치에 있어서의 노광 처리의 한개의 예로서는 다음과 같은 처리가 있다. 우선, 노광 대상이 되는 기판 위의 노광 영역이 노광하기 위한 위치에 위치 결정된 상태에서, 셔터 날개를 폐쇄 상태(차광 상태)로부터 개방 상태(비차광 상태)로 하기 위한 개방 구동하고, 정지시킨다. 그리고 노광 광이 노광 영역에 소정 시간 조사되어, 원하는 노광량에 도달하면, 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 하기 위한 폐쇄 구동을 행하고, 노광을 완료한다. 다음에 기판을 유지한 스테이지가 다음의 노광 영역을 노광하기 위한 위치로 이동시킨다. 스테이지의 이동이 완료하면 노광 셔터는 다시 개방 구동을 행하고, 노광을 개시한다. 이것을 미리 설정된 노광 영역의 수만큼 반복해 감으로써 노광 처리를 행한다.

다음에 노광량 제어방식에 대해 설명한다. 전술한 것과 같은 노광량 제어에서는, 셔터의 폐쇄 구동시에는 실시간으로 노광량 제어를 행할 수 없다. 셔터 날개의 형상이나 그것의 구동 동작으로, 폐쇄 구동중의 노광량이 결정되어 버리기 때문에, 노광량을 피드백하면서 제어를 행할 수 없기 때문이다. 따라서, 셔터 날개의 폐쇄 구동 개시로부터 폐쇄 구동 완료까지의 노광량을, 셔터 날개의 개방 구동 개시로부터 일정 시간 경과할 때까지의 노광량과 등가로 생각해서 제어를 행한다. 즉, 셔터 폐쇄 구동중의 노광량을 셔터 개방 구동시의 노광량 계측값에 근거해서 산출하고, 산출한 폐쇄 구동중 노광량에 근거해서 셔터 폐쇄 구동 개시 타이밍에 있어서의 노광량을 결정하고, 구동한다. 폐쇄 구동 개시 타이밍의 노광량은, 설정 노광량으로부터 상기 일정 시간분의 노광량을 감산한 결과로 얻어진다. 이 구성은 일본국 특공소 61-34252호 공보에 개시되어 있다.

한편, 최근의 노광장치에의 요구로서, 장치 생산성 향상을 위해, 노광 처리 시간의 단축이 요구되고 있다. 이것을 달성하는 수단의 한가지로서, 셔터 날개 개방 동작 완료로부터 폐쇄 동작 개시까지의 시간 단축이 있다.

그러나, 노광량의 실시간에서의 계측 시간은, 셔터 날개의 동작 지령에 대한 액추에이터 응답이나 동작 지령 통신의 지연, 피드백에 의한 연산 처리의 지연 등에 의해, 셔터 개방 동작 개시로부터 개방 동작 완료까지의 시간보다도 길게 걸린다. 즉, 셔터 날개는 이미 개방 동작을 완료하고 있지만, 셔터 폐쇄 동작의 개시 타이밍은, 상기 계측 시간 완료를 기다릴 필요가 있어, 그것까지는 셔터 폐쇄 동작을 개시할 수 없다. 이것이 셔터 날개 개방 동작 완료로부터 폐쇄 동작 개시까지의 시간 단축에의 저해 요인이 될 수 있다.

따라서, 일본국 특개평 6-120103호 공보에서는, 셔터 개방 구동에 있어서, 개방 상태가 되고, 조도가 최대에 도달한 후의 일정 시간 분의 노광량을 계측하고, 규정의 시간분의 노광량은, 상기 일정 시간분의 노광량으로부터 비례 산출하는 방법이 제안되어 있다. 이에 따라, 상기 노광량 계측 시간의 경과를 기다리지 않고 셔터 폐쇄 구동 개시시의 노광량을 결정할 수 있기 때문에, 셔터 날개 개방 동작 완료로부터 폐쇄 동작 개시까지의 시간 단축에 이어진다.

그러나, 일본국 특개평 6-120103호 공보의 기술에서는, 노광중에 조도 변동이 발생했을 경우, 셔터 폐쇄 구동 타이밍을 결정하기 위한 노광량을 일정 시간만큼 계측했을 때의 조도와, 실제로 셔터 폐쇄 구동을 행할 때의 조도에 차이가 발생한다. 그 결과, 셔터 폐쇄 동작시의 예측한 노광량과, 셔터 폐쇄 동작시의 실제의 노광량의 차이가 발생하여, 노광량 제어 정밀도가 저하해 버린다.

본 발명은, 상기한 문제에 착안해서 이루어진 것으로서, 노광장치 등에 있어서, 셔터 폐쇄 구동 타이밍을 빠르게 하면서, 조도 변동에 의한 적산 광량 제어 정밀도의 저하를 억제한 셔터장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일면의 셔터장치는,

광원으로부터의 빛을 차폐 또는 통과시키는 셔터와,

상기 셔터를 통과한 빛의 조도를 계측하는 계측 수단과,

상기 셔터가 완전 개방 상태에 있을 때에 상기 계측 수단에 의해 계측된 조도값과, 미리 설정한 설정 적산 광량에 근거하여, 소정의 계측 시간을 산출하고, 상기 소정의 계측 시간에 있어서의 적산 광량에 근거하여, 상기 셔터의 폐쇄 구동을 개시할 때의 적산 광량을 산출하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명의 실시예의 노광 제어장치를 포함하는 노광장치의 블록 구성도다.
도 2는 실시예의 노광시의 셔터 구동상태와 조도의 이미지를 도시한 도면이다.
도 3은 기본적인 노광량 제어방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 동작 타이밍을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2의 동작 타이밍을 도시한 도면이다.
도6은 도 3에 대응한 노광 방법의 시퀀스를 나타내는 흐름도다.
도7은 본 발명의 실시예 1의 동작 시퀀스를 나타내는 흐름도다.
도8은 본 발명의 실시예 2의 동작 시퀀스를 나타내는 흐름도다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 실시예를 사용하여 설명한다. 이때, 각 도면에 있어서, 동일한 부재 또는 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고, 중복하는 설명은 생략 또는 간략화한다.

[실시예1]

도 1에 실시예 1의 셔터장치를 포함하는 노광장치(리소그래피 장치)의 블록 구성도를 나타낸다. 노광장치에는, 광원인 노광용 자외선을 발광하는 램프(1), 램프(1)의 빛을 레티클(18) 위로 이끌기 위한 타원 미러(2), 타원 미러(2)로부터의 빛을 레티클(18) 위에 조사하는 시간을 제어하는 회전형의 노광 셔터(3)가 있다. 노광 셔터(3)는, 상기 광원으로부터의 빛을 차단시키는 셔터 날개(301)와 통과시키는 개구부(302)로 이루어진다. 타원 미러(2)와 노광 셔터(3) 사이에는, 노광 광을 차단하기 위한 제2셔터(50)가 설치된다.

또한, 노광 셔터(3)를 통과한 노광 광은, 렌즈(4)를 거친 후, 하프미러(5)에서 빛의 일부가 조도 계측용의 포토디텍터(8)로 이끌어진다. 한편, 하프미러(5)를 통과한 빛은 미러 MR에 의해 반사되어 레티클(원판)(18)로 이끌어져, 투영 광학계 LS를 거쳐 대상물로서의 기판 ST으로 이끌어져 결상하고, 기판 ST 위의 미도시의 감광재를 노광한다. 이때, 상기 노광 셔터(3), 렌즈(4), 하프미러(5), 미러 MR 등에 의해 조명 광학계가 구성되어 있다.

더구나, 노광 셔터 구동용 모터(6), 노광 셔터의 회전을 검출하기 위한 인코더(7)가 있다. 전류 드라이버(10)는, 노광 셔터 구동용 모터(6)를 구동한다. FVC(Frequency Voltage Converter)(11)은, 인코더(7)로부터의 셔터 스피드에 비례한 펄스 열을 전압으로 교환한다. AD 컨버터(12)는, 적산 노광 계측용의 포토디텍터(8)로부터의 광량에 비례하는 아날로그 전압을 디지털 데이터로 변환한다.

스피드 서보 앰프(13)는, 노광 셔터(3)의 실제의 스피드가 2차 스피드 지령값(24)과 일치하도록, 실제의 스피드에 대응한 FVC(11)로부터의 값과 2차 스피드 지령값(24)의 차분에 비례하는 출력을 발생한다.

승산기(14)는, 1차 스피드 지령값(21)과, 게인 콘트롤 데이터(20)로부터 2차 스피드 지령값(24)을 작성한다. 포지션 카운터(15)는, 셔터의 회전 위치를 모니터한다. 적산 노광량(적산 광량) 카운터(16)는, AD 컨버터(12)로부터의 출력을 계수함으로써 셔터 개방 동작후에 포토디텍터(8)에 입사하는 빛의 양의 시간적 적분량(적산 노광량/적산 광량)을 모니터한다.

적산 노광량 카운터(16)는, 포토디텍터(8), AD 컨버터(12)와 함께, 상기 셔터를 통과한 빛의 조도를 계측하는 계측 수단을 구성하고 있다.

이때, 여기에서 적산 노광량(적산 광량)은 순간적인 광량(조도)이 아니고 조사 기간중에 적산(적분)된 광량을 의미하고, 실시예에 있어서, 적산 노광량(적산 광량)과 노광량은 같은 의미로 사용한다.

콘트롤러(17)는, 전체의 동작을 제어하기 위한 것으로, 메모리(19)를 내장한다. 메모리(19)에는 적산 노광량 Et에 대한 셔터 구동속도의 관계식과 파라미터가 격납되어 있다. 또한, 콘트롤러(17)에는 컴퓨터로서의 CPU가 내장되어 있고, 상기 메모리(19)에 기억된 관계식과 파라미터와 컴퓨터 프로그램에 근거하여 장치 전체의 각종 동작을 실행하는 제어 수단으로서 기능한다.

도 2는 노광시의 셔터 구동상태와 조도의 이미지를 도시한 도면이다. 우선, 노광 셔터가 광속을 차단하는 폐쇄 위치로부터 구동이 개시된다. 노광 셔터(3)가 회전을 개시해도 즉시 광속을 통과시키는 상태(개방 상태)로는 되지 않고, 폐쇄 상태가 계속된다. 광속의 단부가 노광 셔터(3)의 단부까지 도달하면, 서서히 광속이 통과하기 시작하고, 광속의 반대측의 단부까지 도달하면, 개방 상태가 된다.

개방 구동이 개시되면 포토디텍터(8)로부터 입사 광량에 따른 아날로그 전압이 출력된다. 아날로그 전압은 AD 컨버터(12)를 거쳐, 조도 데이터로 변환된다. 이 조도 데이터를 적산해 감으로써 적산 노광량(노광량)을 계측할 수 있다. 그리고 원하는 노광량에 도달한 타이밍에서 노광 셔터의 폐쇄 구동을 개시한다.

폐쇄 구동은, 광속이 통과하는 위치로부터 구동이 개시되고, 노광 셔터(3)가 광속에 대하여, 다시 회전한다. 광속의 단부가 노광 셔터(3)의 단부까지 도달하면, 서서히 광속을 차폐하기 시작하고, 광속의 반대측의 단부까지 도달하면, 차광 상태(폐쇄 상태)가 된다. 폐쇄 상태가 될 때까지 노광량의 적산은 행해지고, 최종적인 적산 노광량이 결정된다. 즉, 미리 설정한 노광량이 되도록, 셔터 날개(301)에 의해 개방 상태가 된 후 폐쇄 구동을 개시할 때까지의 시간의 장단을 콘트롤한다.

도 3에 기본적인 노광량 제어방법을 나타낸다. 101∼109는 각각 타이밍을 나타내는 동시에, 그 타이밍에 있어서의 셔터의 상태를 나타내고 있다. 우선, 노광 광이 셔터 날개(301)에 의해 폐쇄되어 있고 셔터가 정지하고 있는 상태 101로부터, 셔터 날개(301)의 개방 구동이 개시한다. 셔터 날개가 회전하면 상태 102에서 노광 광이 통과 개시되어, 조도가 상승하기 시작한다. 상태 101로부터 상태 102 사이는, 날개는 회전 구동하고 있지만, 아직 빛은 통과하지 않고 있다. 상태 102로부터 서서히 개방해 간다.

그리고, 개방 상태 103이 되고, 셔터 날개는 104의 상태에서 정지하여, 개방 구동이 완료한다. 그후, 소정의 기간 노광을 계속하고나서, 셔터 폐쇄 구동이 개시되는 상태 106이 된다. 그후, 노광 광을 차단하기 시작하는 상태 107, 노광 광을 차광하는 상태 108로 추이하고, 셔터 날개는 109의 상태에서 정지한다.

상기한 도 3의 시퀀스를, 도 6의 흐름도를 사용하여 설명한다.

우선, 콘트롤러(17)는, 적산 노광량 Et를 0으로 리셋하고, 포토디텍터(8)에 의해 적산 노광량 Et의 계측을 개시한다(스텝 S401). 다음에 콘트롤러(17)는, 셔터의 개방 구동을 개시하여(스텝 S402), 노광을 스타트한다. 다음에 콘트롤러(17)는, 미리 설정한 고정의 계측 시간 Tcmd가 경과할 때까지 대기한다(스텝 S403).

그리고, 계측 시간 Tcmd가 경과하면, 콘트롤러(17)는, 그 시점까지의 노광량(도 3의 S1+S2)을 기억한다(스텝 S404). 다음에 콘트롤러(17)는, 셔터 개방 상태인 상태에서, 적산 노광량 Et가 (설정 노광량 A-상기 스텝 S404에서 기억된 노광량 (S1+S2))이 될 때까지 대기한다(스텝 S405). 적산 노광량이 상기 노광량에 도달하면, 콘트롤러(17)는, 셔터의 폐쇄 구동을 개시한다(스텝 S406).

이 예에서는, 도 3의 상태 106으로부터 상태 109에 걸친 셔터 폐쇄 구동시의 노광량 S4+S5와 상태 101로부터 상태 105에 걸친 셔터 개방 구동 개시로부터 규정 시간 경과할 때까지의 노광량 S1+S2가 같아지도록 계측 시간 Tcmd를 결정한다. 이때, 계측 시간 Tcmd는, 셔터 개방 동작 완료의 상태 104보다 시간이 걸리고, 셔터 폐쇄 동작은 계측 시간 Tcmd의 경과를 기다릴 필요가 있다.

따라서, 상태 104(셔터 날개 정지 상태)로부터 상태 105의 사이, 셔터 날개는 구동가능한 상태인 것에도 불구하고, 계측에 시간이 걸리기 때문에, 이 시간을 단축하는 것이 불가능하다.

따라서, 셔터 날개가 개방 상태가 된 타이밍으로 되는 상태 103으로부터 상태 104의 사이에서, 일정 시간분의 노광량을 측정하고, 그 노광량을 원래 취득하고 싶은 시간분으로 비례 산출하여, 셔터 폐쇄 구동에 있어서의 노광량을 결정하는 방법이 생각된다.

이 방법을 사용하면, 일정한 계측 시간 Tcmd의 경과를 기다리지 않고, 셔터 폐쇄 구동 개시 타이밍에 있어서의 노광량을 결정할 수 있기 때문에, 노광 처리 시간의 단축에 이어진다. 단, 상기 일정 시간분의 노광량 계측을 행하는 타이밍과, 셔터 폐쇄 구동 개시까지의 사이에서 조도 변동이 발생한 경우에는, 그 조도 변동분의 노광량이 오차로서 발생하여, 노광량 제어 정밀도의 저하를 초래할 가능성이 있다.

도 4에 상기한 점을 개선한 실시예 1의 동작을 나타낸다. 201∼209는 각각 타이밍을 나타내는 동시에, 그 타이밍에 있어서의 셔터의 상태를 나타내고 있다. 우선 셔터가 정지하고 있고, 또한 노광 광이 셔터 날개(301)로 차단되어 있는 상태 201로부터, 셔터 날개(301)의 개방 구동이 개시한다. 셔터 날개(301)가 구동하면 상태 202에서 노광 광이 통과하기 시작하여, 조도가 상승하기 시작한다. 그리고, 셔터 날개가 개방된 상태 203이 되고, 셔터 날개는 204의 상태에서 정지하여, 개방 구동이 완료한다.

상태 206에서 셔터가 폐쇄 구동 개시 지령을 받으면, 셔터 날개의 폐쇄 동작(회전)이 개시된다. 그후, 상태 207로부터 셔터 날개가 노광 광의 폐쇄 동작이 시작되어, 상태 208에서 광속을 차단하고, 상태 209에서 셔터 날개의 회전이 정지하여 폐쇄 구동이 완료한다. 상태 206으로부터 상태 208까지의 시간 Tcls는, 셔터 개방 구동 개시인 상태 201로부터, 조도가 최대 도달하는 상태 203까지의 시간 Topn과 등가이다.

셔터 날개 구동중인 상태 202로부터 상태 203까지의 시간과 상태 207로부터 상태 208까지의 시간이 등가이며, 또한 상태 201로부터 상태 202까지의 시간과 상태 206으로부터 상태 207까지의 시간이 등가이기 때문이다.

또한, 실시예 1에서는, Tcls의 사이에 누적되는 노광량 Acls는, 모식적으로 좌우, 상하 반전하여, Topn의 사이에 축적되는 노광량 Aopn과 맞추면, 바닥이 Topn, 높이가 상태 203 시점에 계측되는 조도값 B로 이루어지는 직사각형의 면적으로 간주하고 있다.

개구부(302)의 형상이 소정의 반경 방향의 선에 대해서 대칭형이면, 상태 202로부터 상태 203까지의 노광량 변화의 커브와 상태 207로부터 상태 208까지의 노광량 변화의 커브는 반전하면 일치하기 때문이다.

그리고, 폐쇄 구동시 이후에는 노광량 Acls가 얻어지는 것을 기대할 수 있다. 따라서, 예측 노광시간(소정의 계측 시간) Texp은, 설정 노광량(설정 적산 광량) A와 상태 203 시점(셔터 완전 개방 상태에 있을 때)에 계측되는 조도값 B와 이하의 식(1)을 사용해서 예측 연산할 수 있다.

Texp=A/B (1)

또한, 이하의 식 (2)과 같이, Texp로부터 Topn을 뺀 시간을, 셔터 날개가 개방 상태(완전 개방 상태)로 된 타이밍으로부터 계측할 가변의 노광 계측 시간 Tmeas로 한다. 이때, 여기에서 완전 개방 상태는, 셔터 날개가, 광원으로부터의 광속이 통과하는 원하는 직경의 통과 영역(예를 들면 도 3∼5의 실선의 백색 원 영역)과 겹치지 않는 상태를 말한다.

Meas=Texp-Topn (2)

여기에서 도 3에 있어서의 계측 시간을 Tcmd, 상태 201로부터 상태 203까지 축적한 노광량(소정의 계측 시간에 있어서의 적산 광량)을 Aopn, 상기 노광 계측 시간 Tmeas에서 축적한 노광량을 Ameas로 한다. 그 경우, 노광량 Acls는, 이하의 식 (3)으로 나타낼 수 있다.

Acls=Aopn+Ameas×(Tcmd-Topn)/(Texp-Topn) (3)

조도값 B를 계측하는 타이밍은, 셔터 날개의 개방 구동을 개시하는 타이밍의 상태 201로부터 소정 시간 Topn이 경과한 시점으로 한다. 여기에서 소정 시간 Topn은, 셔터 개방 구동을 개시하고나서 완전 개방 상태에 도달할 때까지의 시간을 미리 측정 또는 시뮬레이션함으로써 결정한 고정의 시간으로 한다.

또는, 셔터 개방 구동으로부터 조도 변화를 측정하여, 조도가 최대에 도달한 시점으로 해도 된다. 혹은 조도가 최대가 된 후에 조도 변화가 소정값 이하가 된 시점으로 해도 된다. 어느쪽의 경우도, 셔터 완전 개방 상태가 된 시점으로 간주할 수 있다. 이때, 예측 노광 시간 Texp이, 계측 시간 Tcmd를 초과하는 경우에는, 예측 노광 시간 Texp=계측 시간 Tcmd으로 하면 된다. 즉, 예측 노광 시간 Texp의 상한을 계측 시간 Tcmd로 하면 된다.

상기한 동작 시퀀스를, 도 7의 흐름도에 나타낸다.

우선, 콘트롤러(17)는, 적산 노광량을 0으로 리셋해서 계측 준비를 행한다(스텝 S501). 다음에 콘트롤러(17)는, 셔터의 개방 구동을 개시하여(스텝 S502), 노광을 스타트한다.

셔터 개방 구동 개시후, 콘트롤러(17)는, Topn이 경과할 때까지 대기하고(스텝 S503), 경과하면 콘트롤러(17)는, 그 시점의 적산 노광량 카운터(16)의 카운트 값인 적산 노광량 A1을 Aopn으로서 기억한다(스텝 S504).

스텝 S505에서는, 콘트롤러(17)는, 스텝 S504까지 계측한 적산 노광량 A1과는 다른 적산 노광량 A2에서 적산을 개시한다. 그리고, 콘트롤러(17)는, 식(1)과 식(2)에 근거하여 산출되는 노광 계측 시간 Tmeas가 경과할 때까지 대기하고(스텝 S506), 콘트롤러(17)은, Tmeas 경과 시점의 적산 노광량 A2를 Ameas로서 기억한다(스텝 S507).

다음에 콘트롤러(17)은, 스텝 S504과 스텝 S507에서 각각 기억한 적산 노광량 A1(Aopn)과 A2(Ameas)로부터, 식(3)을 사용해서 셔터가 폐쇄 상태가 될 때까지의 노광량 Acls를 계산한다(스텝 S508).

다음에 콘트롤러(17)은, 스텝 S509에서, 셔터 폐쇄 구동 개시시의 적산 노광량 Et를, 상기 설정 노광량 A와, 스텝 S508에서 계산한 노광량 Acls에 근거하여 이하의 식(4)에서 산출한다.

Et=A-Acls (4)

그리고 콘트롤러(17)은, 적산 노광량 Et가 상기 식 (4)에 도달할 때까지 대기한다. 스텝 S509에서 Yes가 되면 콘트롤러(17)은, 셔터의 폐쇄 구동을 개시한다(스텝 S510).

이렇게 구성함으로써 셔터 폐쇄 구동의 개시 타이밍을 상기한 고정의 계측 시간 Tcmd보다도 짧은 시간으로 단축하면서, 노광중의 조도 변동에 의한 노광량(적산 광량) 제어 정밀도의 저하를 억제한 셔터장치를 얻을 수 있다.

[실시예2]

다음에 실시예 2의 동작 타이밍을 도 5에 나타낸다. 301∼309은 각각 타이밍을 나타내는 동시에, 그 타이밍에 있어서의 셔터의 상태를 나타내고 있고, 실시예 1과의 차이는 이하와 같다.

셔터 날개가 개방 상태가 되어 조도가 최대 도달하는 상태 303으로부터 그 후 셔터 날개가 정지한 상태 304에 걸쳐서 조도가 변동하면, 상태 303의 시점에서 결정하는 예측 노광 시간 Texp은, 실제의 노광 시간과 괴리가 생길 가능성이 있다.

예를 들면, 상태 303으로부터 상태 304까지의 사이에 조도가 증가한 상태에서, 상기 규정 시간만큼, 노광량의 계측을 행하면, 셔터 폐쇄 구동을 개시해야 할 타이밍의 노광량을 지나쳐 버릴지도 모른다. 따라서, 셔터 날개가 개방 상태(완전 개방)가 된 상태 303로부터 계측할 노광 계측 시간 Tmeas는, 하기의 식 (5)와 같이 Texp로부터 Topn을 뺀 시간으로부터, 소정의 시간분의 오프셋 Tofs를 더 뺀 시간으로 한다.

오프셋 Tofs는, 예를 들면 조도 변동의 레인지, 또는, 미리 측정한 셔터의 구동 타이밍의 격차로부터 결정한다.

Tmeas=Texp-Topn-Tofs (5)

상기 식 (5)의 연산을 행함으로써, 상태 303으로부터 상태 305 사이에서 조도 변동이 발생해도, 그 변동 분을 고려한 셔터 폐쇄 구동 타이밍의 노광량을 설정할 수 있다.

따라서, 노광량 제어 정밀도의 저하를 억제하면서, 노광량 시간의 단축화와 장치의 생산성 향상을 실현할 수 있다.

도8은 실시예 2의 동작 시퀀스를 나타내는 흐름도다. 도 7과 같은 번호의 스텝은 같은 동작을 나타낸다. 도 7과의 차이는, 스텝 S606의 노광 계측 시간 Tmeas를 얻기 위한 계산을 식(5)에 의해 연산하는 점이며, 오프셋 Tofs를 빼는 처리가 추가로 되어 있다.

(물품의 제조방법)

다음에 전술한 노광장치(리소그래피 장치)에 의한 물품(반도체 IC 소자, 액정 표시 소자, MEMS 등)의 제조방법을 설명한다. 물품은, 전술한 노광장치를 사용하여, 감광제가 도포된 기판(웨이퍼, 글래스 기판 등) ST를, 상기 레티클(원판)(18)을 거쳐 노광함으로써 원판의 패턴을 기판에 형성하는 공정과, 상기 패턴이 형성된 기판(감광제)을 현상하는 공정과, 현상된 기판을 다른 주지의 공정으로 처리함으로써 제조된다. 다른 주지의 공정에는, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등이 포함된다. 본 물품 제조방법에 따르면, 종래보다도 고품위의 물품을 제조할 수 있다.

예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

예를 들면, 실시예에서는 노광장치에 있어서의 셔터장치에 대해 설명했지만, 본 발명의 셔터장치는 노광장치 이외에도 적용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 본 실시예에 있어서의 제어의 일부 또는 전부를 전술한 실시예의 기능을 실현하는 컴퓨터 프로그램을 네트워크 또는 각종 기억매체를 거쳐 셔터장치 등에 공급하도록 하여도 된다. 그리고 그 셔터장치 등에 있어서의 컴퓨터(또는 CPU나 MPU 등)가 프로그램을 판독해서 실행하도록 하여도 된다. 그 경우, 그 프로그램, 및 이 프로그램을 기억한 기억매체는 본 발명을 구성하게 된다.

본 출원은 2019년 9월 13일자 출원된 일본국 특허출원 2019-167470호의 우선권을 주장하며, 이 출원의 발명내용은 전체가 참조를 위해 본 출원에 포함된다.

Claims (8)

1. 광원으로부터의 빛을 차폐 또는 통과시키는 셔터와,
   상기 셔터를 통과한 빛의 조도를 계측하는 계측 수단과,
   상기 셔터가 완전 개방 상태에 있을 때에 상기 계측 수단에 의해 계측된 조도값과, 미리 설정한 설정 적산 광량에 근거하여, 소정의 계측 시간을 산출하고, 상기 소정의 계측 시간에 있어서의 적산 광량에 근거하여, 상기 셔터의 폐쇄 구동을 개시할 때의 적산 광량을 산출하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 셔터장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 조도값은, 상기 셔터의 개방 구동의 개시로부터 소정 시간이 경과한 시점에서 상기 계측 수단에 의해 계측된 조도값인 것을 특징으로 하는 셔터장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 조도값은, 상기 셔터의 개방 구동의 개시로부터 상기 계측 수단에 의해 계측된 조도가 최대에 도달했을 때의 조도값인 것을 특징으로 하는 셔터장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 소정의 계측 시간은, 상기 조도값과, 상기 설정 적산 광량에 근거하여 산출된 계측 시간에 대해, 소정의 시간만큼 짧게 설정되는 것을 특징으로 하는 셔터장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 소정의 계측 시간은, 상기 조도값과, 상기 설정 적산 광량에 근거하여 산출된 계측 시간에 대해, 소정의 시간만큼 짧게 설정되는 동시에, 상기 소정의 시간은 조도 변동의 레인지, 또는, 미리 측정한 상기 셔터의 구동 타이밍의 격차로부터 결정하는 것을 특징으로 하는 셔터장치.
   
6. 광원의 빛을 차폐 또는 통과시키는 셔터와, 상기 셔터를 통과한 빛의 조도를 계측하는 계측 수단을 사용한 노광 제어방법에 있어서,
   상기 셔터가 완전 개방 상태에 있을 때에 상기 계측 수단에 의해 계측된 조도값과, 미리 설정한 설정 적산 광량에 근거하여, 소정의 계측 시간을 산출하고, 상기 소정의 계측 시간에 있어서의 적산 광량에 근거하여, 상기 셔터의 폐쇄 구동을 개시할 때의 적산 광량을 산출하는 제어 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 광량 제어방법.
   
7. 원판의 패턴을 기판에 형성하는 리소그래피 장치로서,
   상기 원판을 조명하기 위한 광원을 갖는 조명 광학계와,
   상기 광원으로부터의 빛을 차폐 또는 통과시키는 셔터와,
   상기 셔터를 통과한 빛의 조도를 계측하는 계측 수단과,
   상기 셔터가 완전 개방 상태에 있을 때에 상기 계측 수단에 의해 계측된 조도값과, 미리 설정한 설정 적산 광량에 근거하여, 소정의 계측 시간을 산출하고, 상기 소정의 계측 시간에 있어서의 적산 광량에 근거하여, 상기 셔터의 폐쇄 구동을 개시할 때의 적산 광량을 산출하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
   
8. 리소그래피 장치를 사용한 물품의 제조방법으로서,
   상기 리소그래피 장치는,
   광원의 빛을 차폐 또는 통과시키는 셔터와, 상기 셔터를 통과한 빛의 조도를 계측하는 계측 수단을 갖고,
   상기 물품의 제조방법은,
   상기 셔터가 완전 개방 상태에 있을 때에 상기 계측 수단에 의해 계측된 조도값과, 미리 설정한 설정 적산 광량에 근거하여, 소정의 계측 시간을 산출하고, 상기 소정의 계측 시간에 있어서의 적산 광량에 근거하여, 상기 셔터의 폐쇄 구동을 개시할 때의 적산 광량을 산출하는 제어 스텝과,
   상기 제어 스텝을 사용해서 기판에 패턴을 형성하는 공정과,
   상기 패턴이 형성된 상기 기판을 현상하는 공정과,
   현상된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 물품의 제조방법.

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