KR20220130013A - 노광 장치, 노광 방법 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

광원으로부터의 광으로 원판을 조명하고, 기판을 주사 방향으로 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판에 노광하는 주사 노광을 행하는 노광 장치이며, 제1 노광에 의해 노광되는 영역과 제2 노광에 의해 노광되는 영역이 부분적으로 중복되도록 연결 노광을 행하는 노광 장치이며, 상기 원판의 패턴을 상기 기판에 투영하는 투영 광학계와, 상기 제1 노광 및 상기 제2 노광의 적어도 한쪽에 있어서의 노광광의 일부를 차광하는 차광판과, 상기 차광판에 힘을 가하여, 해당 차광판에 의해 차광되는 광량을 조정하는 복수의 조정부를 갖고, 상기 복수의 조정부는, 상기 차광판에 힘을 가하지 않은 상태에 있어서, 상기 투영 광학계의 광축을 통과하고, 상기 주사 방향을 따르는 직선에 대하여 비대칭이 되도록 배치된다.

Description

노광 장치, 노광 방법 및 물품의 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 노광 장치, 노광 방법 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 패널이나 유기 EL 디스플레이, 혹은 반도체 디바이스 등의 제조에서는, 기판과 원판을 동기하여 이동시키면서 투영 광학계를 통하여 레지스트가 도포된 기판에 원판의 패턴을 노광하는 주사형의 노광 장치가 사용된다. 근년에는, 기판의 대형화에 수반하는 노광 영역의 대면적화에 대응하기 위해, 1회의 주사 노광에 의해 원판의 패턴이 전사되는 영역(부분 영역)보다 큰 영역에 패턴을 형성할 것이 요구되고 있다. 그 방법으로서, 일본 특허 공개 평11-317366호 공보에서는, 복수의 부분 영역을 주사 방향과 직교하는 비주사 방향으로 중복시켜서 노광하는, 연결 노광에 의한 노광 방법이 제안되어 있다.

연결 노광을 행할 때에는, 인접하는 부분 영역이 중복되는 연결 영역 내의 적산 노광량의 변동을 작게 하는 것이 중요하다. 일본 특허 공개 제2017-053888호 공보에는, 투영 광학계와 원판 사이에 조명 형상을 조정 가능한 가변 슬릿을 배치하고, 가변 슬릿을 통과하는 광량을 조정함으로써, 연결 영역에 있어서의 적산 노광량을 균일하게 할 수 있는 내용이 개시되어 있다.

그러나, 일본 특허 공개 제2017-053888호 공보에 기재되어 있는 가변 슬릿을 사용해도, 연결 영역의 비주사 방향에 있어서의 중간 위치에, 가변 슬릿을 조정하는 조정부가 대응하도록 배치되어 있지 않으면, 연결 영역 내의 적산 노광량의 변동을 완전히 균일하게 할 수 없다. 또한, 연결 영역은 생산하는 패널의 레이아웃에 의해 정해지므로, 조정부의 위치를 모든 레이아웃에 최적이 되도록 위치 결정할 수 없다. 조정부의 수를 증가시킴으로써 어느 정도 다양한 레이아웃에 대응할 수 있게 되지만, 배치 스페이스 등의 제약이 있다. 따라서, 가변 슬릿을 사용하는 경우에도, 연결 영역 내의 적산 노광량에 변동이 발생하여, 노광의 정밀도가 저하되어 버릴 우려가 있다.

그래서, 본 발명은 연결 노광의 정밀도의 점에서 유리한 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면으로서의 노광 장치는, 광원으로부터의 광으로 원판을 조명하고, 기판을 주사 방향으로 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판에 노광하는 주사 노광을 행하는 노광 장치이며, 제1 노광에 의해 노광되는 영역과 제2 노광에 의해 노광되는 영역이 부분적으로 중복되도록 연결 노광을 행하는 노광 장치이며, 상기 원판의 패턴을 상기 기판에 투영하는 투영 광학계와, 상기 제1 노광 및 상기 제2 노광의 적어도 한쪽에 있어서의 노광광의 일부를 차광하는 차광판과, 상기 차광판에 힘을 가하여, 해당 차광판에 의해 차광되는 광량을 조정하는 복수의 조정부를 갖고, 상기 복수의 조정부는, 상기 차광판에 힘을 가하지 않은 상태에 있어서, 상기 투영 광학계의 광축을 통과하고, 상기 주사 방향을 따르는 직선에 대하여 비대칭이 되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 추가적인 특징은 예시적인 실시예(첨부된 도면 참조)의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 노광 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 연결 노광을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 슬릿의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태에 있어서의 연결 노광을 도시하는 도면이다.
도 5는 제1 실시 형태에 있어서의 연결 노광의 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 있어서의 노광량 조정판의 구성을 도시하는 도면이다.

이하에, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부의 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.

<제1 실시 형태>

본 실시 형태에 있어서의 노광 장치의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 노광 장치는, 반도체 디바이스나 FPD 등의 디바이스의 제조 공정인 포토리소그래피 공정에 사용되는 리소그래피 장치이다. 본 실시 형태에 있어서의 노광 장치는, 패턴이 형성된 면을 갖는 원판을 개재하여 기판을 노광하여, 원판의 패턴을 기판에 전사하는 노광 처리를 행한다.

도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 노광 장치(100)의 개략도이다. 본 실시 형태에서는, 투영 광학계(4)의 광축에 평행한 방향을 Z 방향, 이 Z축 방향에 수직인 임의의 평면을 XY 평면으로서 좌표계를 정의한다. 또한, 노광 장치(100)에서 주사 노광을 행할 때에 기판(16)을 이동시키는 주사 방향을 Y 방향, 주사 방향에 대하여 직교하는 비주사 방향을 X 방향이라고 정의한다.

노광 장치(100)는, 조명 광학계(1), 원판(3)과 기판(16)의 얼라인먼트 마크를 검출하는 얼라인먼트 스코프(2), 원판 스테이지(27), 투영 광학계(4), 노광량 조정판(19), 기판 스테이지(17), 제어부(20), 취득부(26)를 갖는다. 조명 광학계(1)는, 예를 들어, 광원(5), 콘덴서 렌즈(6 및 8), 플라이아이 렌즈(7), 슬릿(9)(차광판), 결상 광학계(10), 평면경(11)을 포함할 수 있다. 광원(5)은 예를 들어 수은 램프와, 타원 미러를 포함할 수 있다. 슬릿(9)은 광원(5)과 원판(3) 사이에 마련되어 있고, 광원(5)으로부터 출사된 광 중 슬릿의 개구부에 입사된 광만을 투과시켜, 조명 범위를 규정한다. 결상 광학계(10)는, 복수의 미러를 포함하고, 슬릿(9)을 통과한 광을 원판(3)에 결상시키도록 배치되어 있다. 평면경(11)은, 조명 광학계(1)에 있어서 광로를 절곡시킨다.

투영 광학계(4)는 조명 광학계(1)에 의해, 원판 스테이지(27)에 보유 지지된 원판(3)의 패턴을 기판 스테이지(17)에 보유 지지된 기판(16) 상에 투영한다. 원판(3)은 투영 광학계(4)의 물체면의 위치에 배치되고, 기판(16)은 투영 광학계(4)의 상면 위치에 배치된다. 본 실시 형태에 있어서의 투영 광학계(4)는 원판(3)의 패턴을 기판(16)에 등배로 투영하는 등배 결상 광학계이어도 되고, 확대 결상 광학계나 축소 결상 광학계이어도 된다.

조명 광학계(1)에 의해 조명되는 원판(3)의 패턴은, 투영 광학계(4)의 제1 평행 평판(13a), 평면경(14), 오목 거울(12), 볼록 거울(15), 오목 거울(12), 평면경(14), 그리고 제2 평행 평판(13b)을 거쳐, 기판(16)에 결상된다. 기판(16)을 구동하기 위한 기판 스테이지(17)에는 노광량을 계측하는 광량 센서(18)(검출부)가 배치되어 있다.

노광량 조정판(19)은 투영 광학계(4)와 기판(16) 사이에 마련되어, 투영 광학계(4)로부터 출사된 광의 일부를 차광하도록 마련된다. 노광량 조정판(19)은, 예를 들어 금속으로 구성될 수 있다. 노광량 조정판(19)은 비주사 방향(X 방향)으로 가동인 기구를 갖고 있고, 노광량을 제어할 수 있는 구성으로 되어 있다. 제어부(20)는 CPU와 메모리를 포함하고, 노광 장치(100) 전체의 제어를 행한다.

본 실시 형태에 있어서의 노광 장치(100)에서는, 연결 노광이라고 불리는 노광 모드에 의해 기판(16)을 노광하는 것을 상정하고 있다. 도 2는, 연결 노광의 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2의 (a)는 기판(16)에 있어서의 제1 노광 영역(22a)이 노광되는 공정(제1 노광)을 도시하는 도면이다. 도 2의 (a)에서는, 원판(3)과 기판(16)을 동기시켜서 주사 방향(Y 방향)으로 이동시키면서, 노광광(23)에 의해 제1 노광 영역(22a)을 노광하고 있다.

도 2의 (b)는 제1 노광 영역(22a)이 노광된 후의 공정(제2 노광)을 도시하는 도면이다. 도 2의 (b)에서는, 원판(3)과 기판(16)을 동기시켜서 비주사 방향(X 방향)으로 이동시키고 있다. 이때, 노광은 실행되지 않는다. 원판(3)과 기판(16)을 비주사 방향으로 이동하는 이동량은, 제1 노광 영역(22a)과 다음 노광에 의해 노광될 제2 노광 영역 사이에 노광되지 않는 영역이 발생하지 않도록, 일부가 겹치도록 결정된다.

도 2의 (c)는, 기판(16)에 있어서의 제2 노광 영역(22b)이 노광되는 공정을 도시하는 도면이다. 도 2의 (c)에서는, 원판(3)과 기판(16)을 동기시켜서 주사 방향(Y 방향)으로 이동시키면서, 노광광(23)에 의해 제2 노광 영역(22b)을 노광하고 있다. 여기서, 제2 노광 영역(22b)은 제1 노광 영역(22a)과 일부가 겹치도록 노광되어 있으므로, 제1 노광 영역(22a)과 제2 노광 영역(22b)이 부분적으로 중복되는 연결 영역(24)(연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 복수회의 주사 노광이면 되므로, 2회의 주사 노광에 한정되지 않고 3회 이상의 주사 노광에 의해 노광이 행해져도 된다.

도 2의 (d)는, 연결 노광에 의해 노광되는 적산 노광량을 도시하는 도면이다. 적산 노광량이란, 기판에 노광된 노광량의 적산값이다. 도 2의 (d)에서는, 제1 노광 영역(22a) 및 제2 노광 영역(22b)의 Y 방향의 어느 지점에 있어서의 비주사 방향(X 방향)의 적산 노광량을 나타내고 있다. 그래프의 종축은 적산 노광량이며, 횡축은 X 방향에 있어서의 위치를 나타낸다. 제1 노광과 제2 노광에서는, 연결 영역(24)에서 중복되어 노광이 행해지므로, 노광되는 영역의 적산 노광량을 균일하게 하기 위해서는, 연결 영역(24)에 있어서의 노광량을 저하시킬 필요가 있다. 예를 들어, 투영 광학계(4)와 기판(16) 사이의 광로에 노광량 조정판(19)을 비주사 방향(X 방향)으로 삽입시킴으로써, 연결 영역(24)에 있어서의 노광량을 저하시킬 수 있다. 제어부(20)는 노광량 조정판(19)의 구동을 제어한다. 연결 영역(24)에 있어서의 노광량은, 노광량 조정판(19)의 구동 크기에 의해 조정할 수 있다. 노광량 조정판(19)은 주사 방향(Y 방향)에 대하여 교차하는 방향으로 연장된 에지에 의해, 제1 노광과 제2 노광에 의해 노광되는 연결 영역(24)의 적산 노광량을, 연결 영역(24) 이외의 영역과 동일 정도로 할 수 있다.

그러나, 노광량 조정판(19)에 의한 조정에서는, 연결 영역(24)의 적산 노광량에 2차의 성분이 포함되는 경우, 연결 영역(24)의 전역에서 균일한 값으로 보정할 수 없다. 예를 들어, 도 2의 (d)에 도시하는 바와 같은 적산 노광량의 분포를 균일하게 보정할 수 없다. 본 실시 형태에서는, 적산 노광량의 분포를 균일하게 조정하기 위해, 슬릿(9)의 형상을 변형 가능한 구성으로 함으로써, 연결 영역(24)에 있어서의 적산 노광량을 균일하게 조정하는 방법에 대해서 설명한다.

연결 노광에서는, 1회의 주사 노광에 의해 노광할 수 있는 범위보다 넓은 범위의 영역을 노광할 수 있다. 그 때문에, 예를 들어, 대화면의 액정 패널이나 유기 EL 패널을 생산할 때에 유리한 기술이 될 수 있다. 그러나, 연결 영역(24)이 형성되어 버리므로, 연결 영역(24)과 그 이외의 영역에서 적산 노광량의 변동, 혹은 연결 영역(24) 내에 있어서의 적산 노광량의 변동을 억제할 것이 요구된다.

도 3은, 노광량을 국소적으로 조정할 수 있는 가변 슬릿(21)을 도시하는 도면이다. 도 3의 (a)는 본 실시 형태의 비교예를 도시하는 도면이며, 가변 슬릿(21)의 복수의 조정부(21c)가 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 도 3의 (b)는 본 실시 형태의 가변 슬릿(21)의 구성을 도시하는 도면이며, 복수의 조정부(21c)가 좌우 비대칭으로 배치되어 있다.

가변 슬릿(21)은 슬릿(9)(차광판)에 적용된다. 가변 슬릿(21)은 가변 블레이드(21a)와, 고정 블레이드(21b)로 구성된다. 가변 블레이드(21a)는 X 방향으로 배열된 복수의 조정부(21c)(L1 내지 5, X0, R1 내지 5)를 갖고, 각각의 조정부(21c)가 가변 블레이드(21a)를 밀고 당김으로써 각 위치에서의 슬릿 폭(가변 블레이드(21a)와 고정 블레이드(21b) 사이의 폭)을 조정한다. 즉, 가변 슬릿(21)에 힘을 가함으로써, 가변 슬릿(21)을 변형시킴으로써, 개구(21d)의 형상을 조정한다. 개구(21d)는 가변 블레이드(21a)와 고정 블레이드(21b) 사이의 공간이며, 개구(21d)를 광이 통과함으로써, 원판(3)에 조명되는 조명 영역을 개구(21d)의 형상으로 규정할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서의 조정부(21c)(L1 내지 5 및 R1 내지 5)는 가변 슬릿(21)에 힘을 가하지 않은 상태에 있어서, 슬릿 중심을 지나 주사 방향(Y 방향)을 따르는 직선에 대하여 비대칭으로 배치된다. 여기서, 슬릿 중심이란, 예를 들어, 투영 광학계(4)의 광축이다.

도 3의 (a)에 있어서, 인접하는 2개의 조정부(21c)(L1 내지 L5, 혹은, R1 내지 R5)의 간격을 A라 하자. 연결 영역의 중심 위치와의 차는, 조정부(21c)(L1 내지 L5)를 선택한 경우와, 조정부(21c)(R1 내지 R5)를 선택한 경우에 어느 쪽도 같은 양이다. 예를 들어, 연결 영역의 중심 위치가 도 3의 (a)의 사각으로 나타내는 위치인 경우, 조정부(21c)(L4)를 선택해도, 조정부(21c)(R4)를 선택해도, 차는 A/2가 된다. 따라서, 도 3의 (a)의 경우에는, 비주사 방향(X 방향)에 있어서, 연결 영역(24)의 중심 위치와 조정부의 거리가 최대로 A/2 어긋나 버린다.

한편, 도 3의 (b)에 있어서는, 조정부(21c)(L1 내지 L5)를 선택한 경우와, 조정부(21c)(R1 내지 R5)를 선택한 경우에, 연결 영역의 중심 위치와의 차가 다르다. 도 3의 (b)에 있어서도, 인접하는 2개의 조정부(21c)(L1 내지 L5, 혹은, R1 내지 R5)의 간격을 A로 하고, 개구(21d)의 중심(X0의 위치)을 기준으로, 조정부(21c)(L1 내지 L5)와 대칭인 위치를 흑색 동그라미로 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 한쪽의 조정부(21c)(R1 내지 R5)의 배치가, 다른 쪽의 조정부(21c)(L1 내지 5)의 위치의 중간 위치(흑색 동그라미와 흑색 동그라미의 중간 위치)가 되도록 배치된다. 도 3의 (b)에서는, 예를 들어, 연결 영역의 중심 위치가 도 3의 (b)의 사각으로 나타내는 위치인 경우, 조정부(21c)(L5)를 선택할지, 조정부(21c)(R5)를 선택할지에 의해, 차가 다르다. 조정부(21c)(L5)를 선택한 경우에는, 연결 영역의 중심 위치와의 차가 3A/4가 되어 버리지만, 조정부(21c)(R5)를 선택한 경우에는, 연결 영역의 중심 위치와의 차가 A/4가 된다. 즉, 도 3의 (b)에서는, 가까운 조정부를 선택함으로써, 연결 영역의 중심 위치와의 차를 최대라도 A/4의 어긋남으로 억제할 수 있다. 또한, 조정부(21c)(L4)를 선택한 경우에도 연결 영역의 중심 위치와의 차가 A/4가 되므로, 조정부(21c)(L4)를 선택해도 된다. 즉, 연결 영역의 중심 위치와 가장 가까운 조정부가 선택되면 된다.

여기서, 비주사 방향(X 방향)에 있어서, 연결 영역(24)의 중심 위치와 조정부(21c)의 거리를 최소로 함으로써, 연결 영역(24)에 있어서의 노광 정밀도가 향상되는 이유에 대해서 설명한다. 도 2의 (d)로 나타낸 바와 같이, 연결 영역(24)의 적산 노광량의 분포가 2차의 형상을 갖는 경우, 조정부(21c)를 조정함으로써, 적산 노광량의 2차 성분을 제거할 수 있다.

이때, 적산 노광량의 2차 성분은 연결 영역(24)의 중심 위치에서 피크를 갖는다. 2차의 형상 피크 위치에 대응하는 위치, 또는 그것에 가까운 위치의 조정부(21c)를 조정함으로써, 보다 효과적으로 적산 노광량의 2차 성분을 제거할 수 있다.

예를 들어, 복수의 조정부 중 제1 노광에 의해 연결 영역(24)에 노광하는 노광량을 조정하는 조정부와 연결 영역(24)의 형성 예정 위치의 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 중심 위치의 위치 좌표의 거리인 제1 거리로 한다. 또한, 복수의 조정부 중 제2 노광에 의해 연결 영역(24)에 노광하는 노광량을 조정하는 조정부와 연결 영역(24)의 형성 예정 위치의 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 중심 위치의 위치 좌표의 거리인 제2 거리로 한다. 그리고, 제1 거리와 제2 거리를 비교한다. 제1 거리가 제2 거리보다도 작은 경우에는, 제1 노광에 의해 연결 영역(24)에 노광하는 노광량을 조정하고, 제2 거리가 제1 거리보다도 작은 경우에는, 제2 노광에 의해 연결 영역(24)에 노광하는 노광량을 조정함으로써, 효과적으로 적산 노광량의 2차 성분을 제거할 수 있다.

여기서, 2차의 성분이란, 연결 영역(24)에 있어서의 비주사 방향(X 방향)의 노광량 분포의 형상이 곡선을 포함하는 것을 나타내고 있고, 2차의 성분을 제거함으로써, 연결 영역(24)에 있어서의 비주사 방향(X 방향)의 노광량 분포의 형상이 곡선으로부터 직선이 된다. 본 실시 형태에 있어서, 복수의 조정부는 연결 영역(24)의 노광량 분포의 형상이 곡선으로부터 직선이 되도록 제어된다.

연결 영역(24)에 있어서의 적산 노광량이 2차의 성분을 갖는 이유로서, 예를 들어, 광학 부재의 제조 시의 오차가 요인이 될 수 있다. 예를 들어, 결상 광학계(10)에 사용되는 미러의 제조 오차가 요인이 된다. 본 실시 형태에 있어서 원판(3)에 조명되는 조명 형상이 원호인 경우, 결상 광학계(10)에 사용되는 미러는, 원호 형상을 따른 방향으로 연마된다. 원호 형상을 따른 방향으로 연마된 미러를 사용함으로써, 조명 형상의 주사 방향(Y 방향)을 따라서 조도 불균일이 발생해 버릴 우려가 있다. 주사 방향(Y 방향)으로 조도 불균일이 있는 경우, 적산 노광량은 노광량이 커지는 개소와 작아지는 개소의 적산값이 되므로, 적산 노광량은 균일해져, 원호 형상의 조명 영역 중 대부분에서는 문제가 되지 않는다.

그러나, 원호 형상의 조명 영역의 단부(노광량 조정판(19)의 에지 부근의 조명 영역)에서는, 노광량이 커지는 개소가 차광되고, 노광량이 작아지는 개소만이 연결 영역(24)에 적산되어 버릴 우려가 있다. 혹은, 노광량이 작아지는 개소가 차광되고, 노광량이 커지는 개소만이 연결 영역(24)에 적산되어 버릴 우려가 있다. 그와 같은 경우에는, 연결 영역(24)에 있어서 적산 노광량이 균일해지지 않고, 연결 영역(24)의 중심에 피크를 갖는 듯한 2차 형상의 적산 노광량의 분포를 나타내는 결과가 된다.

본 실시 형태에서는, 연결 영역(24)의 중심 근방에 조정부(21c)가 대응하도록 선택되므로, 적산 노광량의 분포에 있어서의 2차의 성분을 효과적으로 제거하여, 연결 영역(24)의 적산 노광량의 변동을 효과적으로 저감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 연결 노광의 정밀도를 최대한 향상시키는 데 있어서는, 조정부(21c)를 좌우 비대칭의 배치로 하고, 어느 쪽에서 2차 성분을 보정할지를 선택함으로써, 연결 노광의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 도 3에서는, 한쪽의 조정부에 대하여 반대측의 조정부의 배치를 모두, 각각의 대칭 위치의 중간에 배치했지만, 연결 영역에 사용하지 않는 조정부(21c)(예를 들어, 개구(21d)의 중심 부근의 R1과 L1)는 좌우 대칭이 되는 위치에 배치해도 된다. 또한, 가변 슬릿(21)으로 규정하는 노광광의 형상은, 원호 형상으로 해도 되고, 직사각형 형상으로 해도 된다.

다음에, 연결 노광을 실행할 때, 복수의 조정부(21c) 중 어느 조정부를 구동시킬지의 결정 방법 및 조정부의 구동량의 결정 방법에 대해서 설명한다. 취득부(26)는 유저에 의해 입력 장치(도시하지 않음)에 입력된, 생산할 패널의 레이아웃 등의 정보를 취득한다. 이에 의해, 취득부(26)는 연결 영역(24)이 형성될 예정의 영역 위치 정보를 취득할 수 있다. 연결 영역(24)이 형성될 예정의 영역 위치 정보란, 예를 들어, 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 연결 영역(24)의 중간 위치의 좌표이다. 취득부(26)에 의해 연결 영역(24) 전역의 좌표를 취득하고, 제어부(20)에 의해 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 연결 영역(24)의 중간 위치의 좌표가 산출되어도 된다.

제어부(20)는 연결 영역(24)의 위치 정보에 기초하여, 제1 노광 및 제2 노광에 의해 노광되는 연결 영역(24)에 있어서 차광할 광량을 결정하여, 광로의 일부를 차광하도록 노광량 조정판(19)을 비주사 방향(X 방향)으로 구동시킨다. 또한, 조정부(21c)의 구동량을 결정하므로, 광량 센서(18)로 노광량 분포를 계측한다. 구체적으로는, 기판 스테이지(17)를 비주사 방향(X 방향)으로 축차 스텝 이동시켜, 광량 센서(18)로 광량을 검출한다. 광량 센서(18)에 의한 노광량 분포의 계측은, 연결 노광을 행하기 전에 매회 실행되어도 되고, 생산할 패널의 레이아웃을 변경한 타이밍이나 전회의 계측으로부터 소정 시간 경과한 타이밍에 실행되어도 된다.

도 4를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 연결 노광에 있어서 연결 영역(24)의 적산 노광량을 균일하게 하는 방법에 대해서 설명한다. 도 4에서는, 제1 노광과 제2 노광의 2회의 주사 노광에 의해 연결 노광을 행하는 예에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서의 노광량 조정판(19)에서는, 노광량 조정판(19a)과 노광량 조정판(19b)이 광로를 사이에 두고 별개로 마련되어 있다.

도 4의 (a)는 노광 영역(24)의 위치와, 제1 노광에 있어서의 가변 슬릿(21)의 위치 및 노광량 조정판(19a)의 위치의 대응을 도시하는 도면이다. 제1 노광에서는 노광량 조정판(19a)을 비주사 방향(X 방향)으로 구동시켜, 연결 영역(24)의 노광량이 0% 내지 100%의 연속적인 노광량 분포가 되도록 조정한다. 도 4의 (b)는 노광 영역(24)의 위치와, 제2 노광에 있어서의 가변 슬릿(21)의 위치 및 노광량 조정판(19b)의 위치의 대응을 도시하는 도면이다.

제2 노광에서는 노광량 조정판(19b)을 비주사 방향(X 방향)으로 구동시켜, 연결 영역(24)의 노광량이 0% 내지 100%의 연속적인 노광량 분포가 되도록 조정한다. 또한, 도 4의 (a)와 도 4의 (b)를 참조하면, 노광 영역(24)의 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 중간 위치는, R3의 위치 조정부에 상당한다. 따라서, R3의 위치 조정부를 구동시킴으로써, 적산 노광량 분포의 2차 형상을 제거하도록 보정한다.

도 4의 (c)는 연결 노광에 의해 노광되는 영역과, 어떤 Y 좌표 위치에서의 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 위치와 적산 노광량의 그래프를 도시하는 도면이다. 그래프의 종축은 적산 노광량이며, 횡축은 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 위치이다. 그래프 내의 점선은, 광량 센서(18)에 의해 사전에 노광량 분포의 계측을 행한 결과이며, 2차 형상의 적산 노광량 분포를 나타낸다. 제어부(20)는 2차 형상의 적산 노광량의 보정량을 산출하여, R3의 위치 조정부 및 보정에 관련하는 R3의 위치 주변 조정부의 구동량을 결정한다. 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이 연결 영역(24)의 적산 노광량이 다른 영역의 적산 노광량보다도 작은 경우에는, 개구(21d)를 확장하는 방향으로 조정부를 조정함으로써, 적산 노광량이 도 4의 (c)의 그래프의 실선으로 나타낸 바와 같이 연결 영역(24)에서도 균일하게 노광될 수 있다.

노광 장치(100)에서 연결 노광을 실행하는 수순에 대해서 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 있어서의 연결 노광에 의한 처리 방법을 나타내는 흐름도이다. 제어부(20)가 노광 장치(100)의 각 부를 제어함으로써, 이하에서 설명하는 각 스텝이 실행된다.

스텝 S501에서는, 취득부(26)가 기판(16)에 노광되는 노광 영역의 레이아웃에 따라서, 연결 영역(24)이 형성될 예정 위치 정보를 취득한다. 취득하는 위치 정보는, 예를 들어, 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 연결 영역(24)의 형성 예정 위치의 중간 위치의 좌표이다.

스텝 S502에서는, 스텝 S501에서 취득한 연결 영역(24)의 위치 정보에 기초하여, 연결 영역(24)의 적산 노광량을 조정하기 위해, 제어부(20)가 노광량 조정판(19)을 구동시킨다. 또한, 노광량 조정판(19)을 구동시킬 때, 광량 센서(18)에 의해 노광량 분포를 취득한다. 연결 영역(24)의 적산 노광량은, 제1 노광에 의한 적산 노광량과 제2 노광에 의한 적산 노광량의 합에 의해 산출된다. 전회의 연결 영역에서의 계측 정보를 사용하여 금회의 연결 영역을 행하는 경우에는, 스텝 S502는 생략된다.

스텝 S503에서는, 구동시킬 조정부(21c)를 선택하고, 선택된 조정부(21c)의 구동량을 결정한다. 구동시킬 조정부(21c)는 스텝 S501에서 취득한 연결 영역(24)의 위치 정보와, 조정부(21c)가 배치되어 있는 위치에 기초하여 선택된다. 사전에 제어부(20)에 기억되어 있는 조정부(21c)의 각 축의 위치 좌표에 기초하여, 형성될 예정인 연결 영역(24)의 비주사 방향(X 방향)에 있어서의 중간 위치의 위치 좌표와 가장 가까운 조정부가 제어부(20)에 의해 판정된다. 선택된 조정부 및 그 주변의 조정부(예를 들어, 선택된 조정부에 인접하여 배치되어 있는 조정부)의 구동량을 제어부(20)가 결정한다.

상술한 설명에서는, 노광 분포의 2차 성분을 제거하도록(즉, 2차 형상의 노광 분포를 1차 형상의 분포가 되도록 보정한) 조정부(21c)가 제어되는 예에 대해서 설명했지만, 이것만으로는 연결 영역(24)에 있어서의 적산 노광량이 균일하게 보정되었다고는 말할 수 없다. 2차의 성분뿐만 아니라 1차의 성분도 제거되도록 조정부(21c)가 제어할 필요가 있다. 이하에서는, 1차의 성분을 제거하는 예에 대해서 설명한다.

여기서, 1차의 성분이란, 연결 영역(24)에 있어서의 비주사 방향(X 방향)의 노광량 분포의 직선 성분을 포함하는 것을 나타내고 있고, 2차 및 1차의 성분을 제거함으로써, 연결 영역(24)에 있어서의 비주사 방향(X 방향)의 노광량 분포의 형상이 기울기가 없는 직선이 된다. 본 실시 형태에 있어서, 복수의 조정부는 연결 영역(24)의 노광량 분포의 형상이 기울기가 없는 직선이 되도록 제어됨으로써, 연결 영역(24)이 균일하게 노광된다.

스텝 S502에서, 2차의 성분을 제거하기 위해 선택된 조정부와는 반대인 위치에 속하는 조정부를 구동시킴으로써, 적산 노광량을 균일하게 한다. 즉, 도 4의 (a)에 있어서 제1 노광에 의해 R3의 위치 조정부가 2차 형상의 보정에 선택된 경우, 제2 노광에 의해 R3의 위치와는 반대측에 위치하는 조정부를 제어함으로써, 1차의 성분을 제거할 수 있다. 구체적으로는, 노광 영역(24)의 노광량에 영향을 미치는 L2 내지 L5의 조정부를 일정량씩 구동시킴으로써, 1차 성분의 제거를 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 2차의 성분을 제거하기 위해 선택된 조정부(R3의 위치 조정부)와 동일 위치에 속하는 조정부(R2 내지 R5의 위치 조정부)를 구동시킴으로써, 1차 성분을 제거하여 적산 노광량을 균일하게 해도 된다. 즉, 제1 노광에 의해 2차 성분을 제거하고, 제2 노광에 의해 1차 성분을 제거하는 방법이어도 되고, 제1 노광과 제2 노광의 어느 쪽인가 한쪽만으로 보정하는 방법이어도 된다. 혹은, 제1 노광과 제2 노광에 의해 소정의 비율로 나누어서 각각의 노광에 의해 1차 성분과 2차 성분이 제거되어도 된다. 또한, 스텝 S503에서 결정된 보정량을 바탕으로 보정 구동을 한 후에, 다시 스텝 S502와 같이 광량 센서(18)로 적산 노광량을 확인하여, 보다 정확한 조정부(21c)의 보정량이 산출되어도 된다.

스텝 S504에서는, 스텝 S503에서 결정된 구동량으로 조정부(21c)를 구동시키고, 연결 노광을 행한다.

본 실시 형태에서는, 연결 영역(24)이 2차의 성분의 노광 분포를 갖는 경우에도, 개구(21d)의 무게 중심을 지나 주사 방향(Y 방향)을 따르는 직선에 대하여 비대칭으로 배치된 조정부 중, 적절한 조정부를 선택하여 구동시킴으로써, 적산 노광량을 균일하게 보정할 수 있다. 또한, 다채로운 패널 레이아웃에 대응한 연결 노광을 실행시키는 것이 가능하게 된다.

<제2 실시 형태>

제1 실시 형태에서는, 슬릿(9)에 좌우 비대칭으로 배치되는 복수의 조정부(21c)를 구비한 가변 슬릿(21)을 적용시킴으로써, 연결 영역의 적산 노광량을 균일하게 보정할 수 있는 예에 대해서 설명하였다. 본 실시 형태에서는, 좌우 비대칭으로 배치되는 복수의 조정부(27)를 구비한 가변 조정판(25)을 노광량 조정판(19)에 적용시키는 예에 대해서 설명한다. 또한, 노광 장치(100)의 구성에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 또한, 본 실시 형태에서 언급하지 않는 사항에 대해서는, 제1 실시 형태에 따른다.

본 실시 형태에 있어서, 슬릿(9)은 연결 영역의 적산 노광량을 균일하게 하기 위해서는, 원판(3)에 조명되는 광의 조명 형상을, 예를 들어, 원호 형상으로 규정하기 위해 배치되어 있다. 따라서, 조명 형상을 규정할 필요가 없는 경우에는, 노광 장치(100)에 구성되지 않아도 된다. 또한, 슬릿(9)이 배치되는 경우라도, 슬릿(9)은 가변 슬릿이 아니어도 되고, 제1 실시 형태와 마찬가지로 가변 슬릿이어도 된다.

도 6은, 노광량을 국소적으로 조정할 수 있는 가변 조정판(25)(차광판)을 도시하는 도면이다. 가변 조정판(25)은 좌우 2매의 차광판(25a, 25b)을 갖고 있다. 가변 조정판(25)은 복수의 조정부(27)(L1 내지 7, R1 내지 7)를 갖고 있고, 각각의 조정부(27)가 차광판(27a, 27b)을 밀고 당김으로써 차광하는 노광량을 국소적으로 조정한다. 조정부(27)(L1 내지 7)는 조정부(27)(R1 내지 7)에 대하여 비대칭이 되도록 배치된다. 구체적으로는, 차광판(27a) 및 차광판(27b)에 힘을 가하지 않은 상태에 있어서, 차광판(27a)과 차광판(27b)의 중심 위치를 지나 주사 방향(Y 방향)을 따르는 직선에 대하여 비대칭으로 배치된다. 차광판이 비주사 방향(X 방향)으로 구동하고 있지 않은 경우에는, 노광광에 의한 조명 영역의 무게 중심 위치가 차광판(27a)과 차광판(27b)의 중간 위치가 된다. 도 6에서는, L1 내지 L7의 위치와 대칭이 되는 위치를 흑색 동그라미로 나타내고 있다. 조정부(27)(R1 내지 7)는 흑색 동그라미와는 다른 위치에 배치되어 있다. 비대칭으로 조정부(27)가 배치되는 이유는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 연결 노광 영역의 2차 성분을 제거하도록, 보정에 사용할 조정부를 선택할 수 있도록 하기 위함이다.

본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 연결 영역(24)이 2차의 성분의 노광 분포를 갖는 경우에도, 좌우 비대칭으로 배치된 조정부 중, 적절한 조정부를 선택하여 구동시킴으로써, 적산 노광량을 균일하게 보정할 수 있다. 또한, 다채로운 패널 레이아웃에 대응한 연결 노광을 실행시키는 것이 가능하게 된다.

<물품의 제조 방법의 실시 형태>

본 발명의 실시 형태에 따른 물품의 제조 방법은, 예를 들어, 플랫 패널 디스플레이(FPD)를 제조하는 데 적합하다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 기판 상에 도포된 감광제에 상기의 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 비해, 물품의 성능ㆍ품질ㆍ생산성ㆍ생산 비용의 적어도 하나에 있어서 유리하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않는 것은 물론이며, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.

3: 원판
4: 투영 광학계
5: 광원
9: 슬릿
16: 기판
19: 노광량 조정판
21c: 조정부
22a: 제1 노광 영역
22b: 제2 노광 영역
100: 노광 장치

Claims (14)

1. 광원으로부터의 광으로 원판을 조명하고, 기판을 주사 방향으로 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판에 노광하는 주사 노광을 행하는 노광 장치로서, 제1 노광에 의해 노광되는 영역과 제2 노광에 의해 노광되는 영역이 부분적으로 중복되도록 연결 노광을 행하는 노광 장치이며,
   상기 원판의 패턴을 상기 기판에 투영하는 투영 광학계와,
   상기 제1 노광 및 상기 제2 노광의 적어도 한쪽에 있어서의 노광광의 일부를 차광하는 차광판과,
   상기 차광판에 힘을 가하여, 해당 차광판에 의해 차광되는 광량을 조정하는 복수의 조정부를 갖고,
   상기 복수의 조정부는, 상기 차광판에 힘을 가하지 않은 상태에 있어서, 상기 투영 광학계의 광축을 통과하고, 상기 주사 방향을 따르는 직선에 대하여 비대칭이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차광판은, 상기 광원과 상기 원판 사이에 배치되고, 상기 원판으로 조명되는 조명 형상을 규정하는 가변 슬릿인 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 광로에 삽입되는 노광량 조정판을 더 갖고,
   상기 노광량 조정판은, 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 노광되는 노광량을 저감하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 차광판은, 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 광로에 삽입되는 노광량 조정판이며, 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 노광되는 노광량을 저감하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 조정부의 구동을 제어하는 제어부를 더 갖고,
   상기 제어부는, 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 노광되는 적산 노광량을 조정하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역의 위치 정보와, 상기 복수의 조정부의 위치에 기초하여, 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 노광되는 적산 노광량을 조정하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역의 위치 정보와, 상기 복수의 조정부의 위치에 기초하여, 상기 제1 노광에 의해 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 노광하는 노광량을 조정할지, 상기 제2 노광에 의해 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 노광하는 노광량을 조정할지를 선택하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 제1 노광을 행하기 전에, 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역의 위치 정보를 취득하는 취득부를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 취득부는, 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역의 상기 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심 위치의 위치 좌표를 취득하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
10. 제5항에 있어서,
    상기 기판이 배치되는 면에 노광되는 광을 검출하는 검출부를 더 갖고,
    상기 제어부는, 상기 검출부에 의해 검출된 결과에 기초하여, 상기 복수의 조정부의 구동량을 조정하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
11. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 조정부 중 상기 제1 노광에 의해 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 노광하는 노광량을 조정하는 조정부와 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역의 상기 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심 위치의 위치 좌표와의 거리인 제1 거리와, 상기 복수의 조정부 중 상기 제2 노광에 의해 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 노광하는 노광량을 조정하는 조정부와 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역의 상기 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심 위치의 위치 좌표와의 거리인 제2 거리를 비교하고, 상기 제1 거리가 상기 제2 거리보다도 작은 경우에는, 상기 제1 노광의 노광량을 조정하고, 상기 제2 거리가 상기 제1 거리보다도 작은 경우에는, 상기 제2 노광의 노광량을 조정하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 거리가 상기 제2 거리보다도 작은 경우에는, 상기 제1 노광에 의해 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 있어서의 상기 주사 방향과 직교하는 방향의 노광량 분포의 2차 성분이 제거되도록 상기 복수의 조정부를 구동시키고, 상기 제2 거리가 상기 제1 거리보다도 작은 경우에는, 상기 제2 노광에 의해 상기 연결 노광으로 중복해서 노광되는 영역에 있어서의 상기 주사 방향과 직교하는 방향의 노광량 분포의 2차 성분이 제거되도록 상기 복수의 조정부를 구동시키는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
13. 광원으로부터의 광으로 원판을 조명하고, 기판을 주사 방향으로 이동시키면서 상기 원판의 패턴을 상기 기판에 노광하는 주사 노광을 행하는 노광 방법으로서, 제1 노광에 의해 노광되는 영역과 제2 노광에 의해 노광되는 영역이 부분적으로 중복되도록 연결 노광을 행하는 노광 장치에 의해 노광을 행하는 노광 방법이며,
    상기 노광 장치는,
    상기 원판의 패턴을 상기 기판에 투영하는 투영 광학계와,
    상기 제1 노광 및 상기 제2 노광의 적어도 한쪽에 있어서의 노광광의 일부를 차광하는 차광판을 갖고,
    상기 차광판에 힘을 가하여, 해당 차광판에 의해 차광되는 광량을 조정하는 복수의 조정부가,
    상기 차광판에 힘을 가하지 않은 상태에 있어서, 상기 투영 광학계의 광축을 통과하고, 상기 주사 방향을 따르는 직선에 대하여 비대칭이 되도록 배치된 상기 복수의 조정부가 상기 차광판에 힘을 가하여 해당 차광판에 의해 형성되는 개구의 형상을 조정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 노광 공정과,
    상기 노광 공정에서 노광된 기판을 현상하는 현상 공정과,
    상기 현상 공정에서 현상된 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는, 물품의 제조 방법.

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