KR20240006639A - 노광 장치, 노광 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법 - Google Patents
노광 장치, 노광 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240006639A KR20240006639A KR1020237042476A KR20237042476A KR20240006639A KR 20240006639 A KR20240006639 A KR 20240006639A KR 1020237042476 A KR1020237042476 A KR 1020237042476A KR 20237042476 A KR20237042476 A KR 20237042476A KR 20240006639 A KR20240006639 A KR 20240006639A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- exposure
- light modulator
- spatial light
- optical system
- mirrors
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 120
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 16
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 29
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
- G03F7/70116—Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
- G03F7/70291—Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
- G03F7/70516—Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
노광 장치는, 조명 광학계와, 상기 조명 광학계로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계와, 상기 노광 대상이 재치되는 스테이지를 구비하고, 상기 스테이지가 상기 노광 대상을 소정의 주사 방향으로 이동시킴으로써, 상기 투영 광학계에 의해서 상기 노광 대상에 조사되는 광이 상기 노광 대상 위를 주사하고, 상기 공간 광변조기는, 복수의 미러를 구비하고, 상기 복수의 미러는 각각, 상기 투영 광학계의 광축 방향 및 상기 주사 방향의 양 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 틸트축 둘레로 회전하고, 상기 복수의 미러는 각각의 상기 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 상기 투영 광학계에 광을 출사시키고, 상기 공간 광변조기의 상기 주사 방향에 대한 경사각을 조정하는 각도 조정 기구를 구비하고 있다.
Description
본 발명은 노광 장치, 노광 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법에 관한 것이다.
본원은 2021년 7월 5일에 출원된 일본 특허출원 2021-111806호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 광학계를 개재하여 기판에 조명광을 조사하는 노광 장치로서, 공간 광변조기를 이용하여 변조된 광을 투영 광학계에 통과시키고, 이 광에 의한 이미지를 기판에 도포되어 있는 레지스트 상에 결상시켜 노광하는 노광 장치가 알려져 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 조명 광학계와, 상기 조명 광학계로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계와, 상기 노광 대상이 재치 (載置) 되는 스테이지를 구비하고, 상기 스테이지가 상기 노광 대상을 소정의 주사 방향으로 이동시킴으로써, 상기 투영 광학계에 의해서 상기 노광 대상에 조사되는 광이 상기 노광 대상 위를 주사하고, 상기 공간 광변조기는, 복수의 미러를 구비하고, 상기 복수의 미러는 각각, 상기 투영 광학계의 광축 방향 및 상기 주사 방향의 양 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 틸트축 둘레로 회전하고, 상기 복수의 미러는 각각의 상기 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 상기 투영 광학계에 광을 출사시키고, 상기 공간 광변조기의 상기 주사 방향에 대한 경사각을 조정하는 각도 조정 기구를 구비하고 있는 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 조명 광학계와, 상기 조명 광학계로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계와, 상기 노광 대상이 재치되는 스테이지를 구비하고, 상기 스테이지가 상기 노광 대상을 소정의 주사 방향으로 이동시킴으로써, 상기 투영 광학계에 의해서 상기 노광 대상에 조사되는 광이 상기 노광 대상 위를 주사하고, 상기 공간 광변조기는, 복수의 미러를 구비하고, 상기 복수의 미러는 각각, 상기 투영 광학계의 광축 방향 및 상기 주사 방향의 양 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 틸트축 둘레로 회전하고, 상기 복수의 미러는 각각의 상기 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 상기 투영 광학계에 광을 출사시키고, 상기 공간 광변조기는, 상기 주사 방향에 대해서 경사져 있는 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에 의하면, 상기 서술한 노광 장치를 사용하여 상기 노광 대상을 노광하는 방법으로서, 상기 복수의 미러 중의 적어도 일부의 미러를 온 상태로 하기 위해서 상기 적어도 일부의 미러를 상기 틸트축 둘레로 회전시켰을 때에 있어서의, 상기 적어도 일부의 미러의 목표로 하는 경사각과, 상기 적어도 일부의 미러의 실제의 경사각의 차분에 기초하여, 상기 공간 광변조기를 상기 주사 방향에 대해서 경사지게 하는 제 1 공정과, 상기 제 1 공정의 후, 상기 노광 장치를 사용하여 상기 노광 대상에 노광하는 제 2 공정을 포함하는 노광 방법이 제공된다.
본 발명의 제 4 양태에 의하면, 상기 서술한 노광 방법에 의해서 상기 노광 대상을 노광하는 것과, 상기 노광된 상기 노광 대상을 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제 5 양태에 의하면, 조명 광학계와, 상기 조명 광학계로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계와, 상기 노광 대상이 재치되는 스테이지를 구비하고, 상기 조명 광학계와 상기 공간 광변조기는, 상기 주사 방향으로 나열되어 배치되는, 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 6 양태에 의하면, 노광 대상을 주사 방향으로 이동시키는 스테이지와, 공간 광변조기와, 상기 주사 방향으로부터 상기 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와, 상기 공간 광변조기의 미러에서 반사되는 광을 상기 노광 대상에 조사하는 투영 광학계를 구비하고, 상기 공간 광변조기의 상기 미러는, 상기 주사 방향에 대해서 경사지는, 노광 장치가 제공된다.
도 1 은, 본 실시형태의 노광 장치의 외관 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 실시형태의 조명 모듈 및 투영 모듈의 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 본 실시형태의 조명 모듈의 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 실시형태의 제 1 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 실시형태의 제 1 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면으로서, 지면 중앙의 미러의 온 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 실시형태의 제 1 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면으로서, 지면 중앙의 미러의 오프 상태를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 본 실시형태의 공간 광변조기에 있어서의 복수의 미러 중 1 열이 온 상태로 되었을 경우에 있어서의 광 강도의 분포를 설명하는 도면이다.
도 8 은, 본 실시형태의 공간 광변조기에 있어서의 복수의 미러의 전체 열이 온 상태로 되었을 경우에 있어서의 광 강도의 분포를 설명하는 도면이다.
도 9 는, 본 실시형태의 공간 광변조기에 있어서의 복수의 미러가 주사 방향으로 1 열 간격으로 온 상태로 되었을 경우에 있어서의 광 강도의 분포를 설명하는 도면이다.
도 10 은, 본 실시형태의 제 2 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면으로서, 지면 중앙의 미러의 온 상태를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 본 실시형태의 제 2 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면으로서, 지면 중앙의 미러의 오프 상태를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 본 실시형태의 제 2 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 측면도로서, 지면 중앙의 미러의 온 상태, 또한, 지면 양단측의 미러의 오프 상태를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 본 실시형태의 공간 광변조기의 경사와 투영 모듈의 이미지면의 경사의 관계를 나타내는 도면이다.
도 14 는, 본 실시형태의 교정 장치의 개략을 나타내는 기능 블록도이다.
도 15 는, 시뮬레이션의 개략을 설명하는 도면이다.
도 16 은, 공간 광변조기를 경사지게 하지 않는 경우에 있어서의 시뮬레이션의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 17 은, 공간 광변조기를 DOF 상당분, 경사지게 한 경우에 있어서의 시뮬레이션의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 18 은, 공간 광변조기를 1.5 배의 DOF 상당분, 경사지게 한 경우에 있어서의 시뮬레이션의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 19 는, 노광 장치의 기판 홀더의 단부에 부설된 교정용 기준부 (CU) 에 형성되는 광학 계측부의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 실시형태의 조명 모듈 및 투영 모듈의 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 본 실시형태의 조명 모듈의 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 실시형태의 제 1 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 실시형태의 제 1 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면으로서, 지면 중앙의 미러의 온 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 실시형태의 제 1 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면으로서, 지면 중앙의 미러의 오프 상태를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 본 실시형태의 공간 광변조기에 있어서의 복수의 미러 중 1 열이 온 상태로 되었을 경우에 있어서의 광 강도의 분포를 설명하는 도면이다.
도 8 은, 본 실시형태의 공간 광변조기에 있어서의 복수의 미러의 전체 열이 온 상태로 되었을 경우에 있어서의 광 강도의 분포를 설명하는 도면이다.
도 9 는, 본 실시형태의 공간 광변조기에 있어서의 복수의 미러가 주사 방향으로 1 열 간격으로 온 상태로 되었을 경우에 있어서의 광 강도의 분포를 설명하는 도면이다.
도 10 은, 본 실시형태의 제 2 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면으로서, 지면 중앙의 미러의 온 상태를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 본 실시형태의 제 2 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 도면으로서, 지면 중앙의 미러의 오프 상태를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 본 실시형태의 제 2 예의 광변조부의 구성의 개요를 나타내는 측면도로서, 지면 중앙의 미러의 온 상태, 또한, 지면 양단측의 미러의 오프 상태를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 본 실시형태의 공간 광변조기의 경사와 투영 모듈의 이미지면의 경사의 관계를 나타내는 도면이다.
도 14 는, 본 실시형태의 교정 장치의 개략을 나타내는 기능 블록도이다.
도 15 는, 시뮬레이션의 개략을 설명하는 도면이다.
도 16 은, 공간 광변조기를 경사지게 하지 않는 경우에 있어서의 시뮬레이션의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 17 은, 공간 광변조기를 DOF 상당분, 경사지게 한 경우에 있어서의 시뮬레이션의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 18 은, 공간 광변조기를 1.5 배의 DOF 상당분, 경사지게 한 경우에 있어서의 시뮬레이션의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 19 는, 노광 장치의 기판 홀더의 단부에 부설된 교정용 기준부 (CU) 에 형성되는 광학 계측부의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 이하의 상세한 설명은, 예시적인 것에 지나지 않고, 한정하는 것은 아니다. 도면 및 이하의 상세한 설명의 전체에 걸쳐서, 동일하거나 또는 동일한 참조 부호가 사용된다.
[노광 장치의 구성]
도 1 은, 본 실시형태의 노광 장치 (1) 의 외관 구성의 개요를 나타내는 도면이다. 노광 장치 (1) 는, 노광 대상물에 변조광을 조사하는 장치이다. 특정한 실시형태에 있어서, 노광 장치 (1) 는, 액정 표시 장치 (플랫 패널 디스플레이) 등에 사용되는 직사각형 (각형) 의 유리 기판을 노광 대상물로 하는 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광 장치, 이른바 스캐너이다. 노광 대상물인 유리 기판은, 적어도 1 변의 길이, 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상이고, 플랫 패널 디스플레이용의 기판이어도 된다. 노광 장치 (1) 에 의해서 노광된 노광 대상물 (예를 들어, 플랫 패널 디스플레이용의 기판) 은, 현상됨으로써 제품에 제공된다.
노광 장치 (1) 의 장치 본체는, 예를 들어, 미국 특허출원공개 제2008/0030702호 명세서에 개시되는 장치 본체와 동일하게 구성되어 있다. 노광 장치 (1) 는, 투입된 레시피에 기초하여 결정되는 노광 패턴을 노광 대상물에 노광한다.
노광 장치 (1) 는, 베이스 (11), 방진대 (12), 메인 칼럼 (13), 스테이지 (14), 광학 정반 (15), 조명 모듈 (16), 투영 모듈 (17) (투영 광학계), 광원 유닛 (18), 광 파이버 (19), 및 광변조부 (20) (도 1 에는 도시 생략) 를 구비한다.
이하에 있어서, 광변조부 (20) 에서 변조된 광을 노광 대상물에 조사하는 투영 모듈 (17) 의 광축 방향으로 평행한 방향을 Z 축 방향으로 하고, Z 축에 직교하는 소정 평면의 방향을 X 축 방향, Y 축 방향으로 하는 3 차원 직교 좌표계를 필요에 따라서 사용하여 설명한다. X 축 방향과 Y 축 방향은 서로 직교 (교차) 하는 방향이다.
베이스 (11) 는, 노광 장치 (1) 의 기대로서, 방진대 (12) 상에 설치된다. 베이스 (11) 는, 노광 대상물이 재치되는 스테이지 (14) 를, X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동 가능하게 지지한다.
스테이지 (14) 는, 노광 대상물을 지지하는 것이고, 주사 노광에 있어서, 투영 모듈 (17) 을 개재하여 투영되는 회로 패턴의 복수의 부분 이미지에 대해서 노광 대상물을 고정밀도로 위치 결정하기 위한 것으로서, 노광 대상물을 6 자유도 방향 (상기 서술한 X 축, Y 축 및 Z 축 방향 및 각각의 축에 대한 회전 방향인 θx, θy 및 θz 방향) 으로 구동시킨다. 또한, 스테이지 (14) 는, 주사 노광시에 X 축 방향으로 이동되고, 노광 대상물 상의 노광 대상 영역을 변경할 때에 Y 축 방향으로 이동된다. 또한, 노광 대상물은, 복수의 노광 대상 영역이 형성된다. 노광 장치 (1) 는, 1 장의 노광 대상물 상에서, 복수의 노광 대상 영역을 각각 노광하는 것이 가능하다. 스테이지 (14) 의 구성은, 특별히 한정되지 않지만, 미국 특허출원공개 제2012/0057140호 명세서 등에 개시되는, 갠트리 타입의 2 차원 조동 (粗動) 스테이지와, 그 2 차원 조동 스테이지에 대해서 미소 구동되는 미동 (微動) 스테이지를 포함하는, 이른바 조미동 구성의 스테이지 장치를 사용할 수 있다. 이 경우, 조동 스테이지에 의해서 노광 대상물이 수평면 내의 3 자유도 방향으로 이동 가능하며, 또한 미동 스테이지에 의해서 노광 대상물이 6 자유도 방향으로 미동 가능하게 되어 있다.
메인 칼럼 (13) 은, 스테이지 (14) 의 상부 (Z 축의 정방향) 에 광학 정반 (15) 을 지지한다. 광학 정반 (15) 은, 조명 모듈 (16) 과 투영 모듈 (17) 과 광변조부 (20) 를 지지한다.
도 2 는, 본 실시형태의 조명 모듈 (16) 과 투영 모듈 (17) 과 광변조부 (20) 의 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
조명 모듈 (16) 은, 광학 정반 (15) 의 상부에 배치되고, 광 파이버 (19) 를 개재하여 광원 유닛 (18) 에 접속된다. 본 실시형태의 일례에 있어서, 조명 모듈 (16) 에는, 제 1 조명 모듈 (16A), 제 2 조명 모듈 (16B), 제 3 조명 모듈 (16C) 및 제 4 조명 모듈 (16D) 이 포함된다. 이하의 설명에 있어서, 제 1 조명 모듈 (16A) ∼ 제 4 조명 모듈 (16D) 을 구별하지 않는 경우에는, 이것들을 총칭하여 조명 모듈 (16) 로 기재한다.
제 1 조명 모듈 (16A) ∼ 제 4 조명 모듈 (16D) 의 각각은, 파이버 (19) 를 개재한 광원 유닛 (18) 으로부터 출사되는 광을, 제 1 광변조부 (20A), 제 2 광변조부 (20B), 제 3 광변조부 (20C) 및 제 4 광변조부 (20D) 의 각각에 도광한다. 조명 모듈 (16) 은, 광변조부 (20) 를 조명한다. 제 1 조명 모듈 (16A) 과, 제 1 광변조부 (20A) 는, 주사 방향으로 나열되어 배치된다. 제 2 조명 모듈 (16B) 과, 제 2 광변조부 (20B) 는, 주사 방향으로 나열되어 배치된다. 제 3 조명 모듈 (16C) 과, 제 3 광변조부 (20C) 는, 주사 방향으로 나열되어 배치된다. 제 4 조명 모듈 (16D) 과, 제 4 광변조부 (20D) 는, 주사 방향으로 나열되어 배치된다.
광변조부 (20) 는, 후단에서 더욱 상세하게 서술하지만, 노광 대상물에 전사해야 할 회로 패턴에 기초하여 제어되고, 조명 모듈 (16) 로부터의 조명광을 변조한다. 광변조부 (20) 에 의해서 변조된 변조광은, 투영 모듈 (17) 에 유도 된다. 제 1 광변조부 (20A) ∼ 제 4 광변조부 (20D) 는, XY 평면 상 내에서 서로 상이한 위치에 배치된다. 이하의 설명에 있어서, 제 1 광변조부 (20A) ∼ 제 4 광변조부 (20D) 를 구별하지 않는 경우에는, 이것들을 총칭하여 광변조부 (20) 로 기재한다.
투영 모듈 (17) 은, 광학 정반 (15) 의 하부에 배치되고, 공간 광변조기 (201) 에 의해서 변조된 변조광을 스테이지 (14) 상에 재치된 노광 대상물에 조사한다. 투영 모듈 (17) 은, 광변조부 (20) 에서 변조된 광을, 노광 대상물 상에서 결상시키고, 노광 대상물을 노광한다. 바꾸어 말하면, 투영 모듈 (17) 은, 광변조부 (20) 상의 패턴을 노광 대상물에 투영한다. 광변조부 (20) 를 조명하는 조명광의 광축과 투영 모듈 (17) 의 광축을 포함하는 평면이 주사 방향 (X 축 방향) 으로 평행하게 형성된다. 본 실시형태의 일례에 있어서, 투영 모듈 (17) 에는, 상기 서술한 제 1 조명 모듈 (16A) ∼ 제 4 조명 모듈 (16D) 및 제 1 광변조부 (20A) ∼ 제 4 광변조부 (20D) 에 대응하는, 제 1 투영 모듈 (17A) ∼ 제 4 투영 모듈 (17D) 이 포함된다. 이하의 설명에 있어서, 제 1 투영 모듈 (17A) ∼ 제 4 투영 모듈 (17D) 을 구별하지 않는 경우에는, 이것들을 총칭하여 투영 모듈 (17) 로 기재한다.
제 1 조명 모듈 (16A) 과, 제 1 광변조부 (20A) 와, 제 1 투영 모듈 (17A) 에 의해서 구성되는 유닛을, 제 1 노광 모듈이라고 부른다. 동일하게, 제 2 조명 모듈 (16B) 과, 제 2 광변조부 (20B) 와, 제 2 투영 모듈 (17B) 에 의해서 구성되는 유닛을, 제 2 노광 모듈이라고 부른다. 각 노광 모듈은, XY 평면 상에서 서로 상이한 위치에 형성되고, 스테이지 (14) 에 재치된 노광 대상물의 상이한 위치에, 패턴을 노광할 수 있다. 스테이지 (14) 는, 노광 모듈에 대해서 주사 방향인 X 축 방향으로, 상대적으로 이동함으로써, 노광 대상물의 전체 면 혹은 노광 대상 영역의 전체 면을 주사 노광할 수 있다.
또한, 조명 모듈 (16) 을 조명계라고도 한다. 조명 모듈 (16) (조명계) 은, 광변조부 (20) 의 후술하는 공간 광변조기 (201) (공간 광변조 소자) 를 조명한다.
또, 투영 모듈 (17) 은, 투영부라고도 한다. 투영 모듈 (17) (투영부) 은, 광변조부 (20) 상의 패턴의 이미지를 등배로 투영하는 등배계여도 되고, 확대계 또는 축소계여도 된다. 또, 투영 모듈 (17) 은, 단일 혹은 2 종의 초재 (특히 석영 혹은 형석) 에 의해서 구성되는 것이 바람직하다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 광원 유닛 (18) 은, 1 쌍 (광원 유닛 (18R), 광원 유닛 (18L)) 으로 형성되어 있다. 광원 유닛 (18) 으로는, 간섭성이 높은 레이저를 광원으로 하는 광원 유닛, 반도체 레이저 타입의 UV-LD 와 같은 광원을 사용한 광원 유닛, 및 렌즈 릴레이식의 리타더에 의한 광원 유닛을 채용할 수 있다. 광원 유닛 (18) 이 구비하는 광원 (18a) 으로는, 405 ㎚ 나 365 ㎚ 와 같은 파장을 출사하는 램프나 레이저 다이오드 등을 들 수 있다.
노광 장치 (1) 는, 상기 서술한 각 부에 더하여, 간섭계나 인코더 등으로 구성되는 위치 계측부 (도시 생략) 를 구비하고 있고, 광학 정반 (15) 에 대한 스테이지 (14) 의 상대 위치를 계측한다.
노광 장치 (1) 는, 상기 서술한 각 부에 더하여, 스테이지 (14) 혹은 스테이지 (14) 상의 노광 대상물의 Z 축 방향의 위치를 계측하는 AF (Auto Focus) 부 (도시 생략) 를 구비하고 있다. 또한 노광 장치 (1) 는, 노광 대상물 상에 이미 노광된 패턴에 대해서 다른 패턴을 중첩하여 노광할 때에, 각각의 패턴의 상대 위치를 계측하는 얼라인먼트부 (도시 생략) 를 구비한다. AF 부 및/또는 얼라인먼트부는, 투영 모듈 (17) 을 개재하여 계측하는 TTL (Through the lens) 의 구성이어도 된다.
도 3 은, 본 실시형태의 노광 모듈의 구성의 개요를 나타내는 도면이다. 제 1 노광 모듈을 일례로 하여, 조명 모듈 (16) 과 광변조부 (20) 와 투영 모듈 (17) 의 구체적인 구성의 일례에 대해서 설명한다.
조명 모듈 (16) 은, 모듈 셔터 (161) 와, 조명 광학계 (162) 를 구비한다.
모듈 셔터 (161) 는, 광 파이버 (19) 로부터 공급되는 펄스광을, 조명 광학계 (162) 에 도광할지의 여부를 전환하다.
조명 광학계 (162) 는, 광 파이버 (19) 로부터 공급되는 펄스광을, 콜리메이터 렌즈, 플라이아이 렌즈, 콘덴서 렌즈 등을 개재하여, 광변조부 (20) 에 출사함으로써, 광변조부 (20) 를 거의 균일하게 조명한다. 플라이아이 렌즈는, 플라이아이 렌즈에 입사되는 펄스광을 파면 분할하고, 콘덴서 렌즈는, 파면 분할된 광을 광변조부 상에 중첩시킨다. 또한, 조명 광학계 (162) 는, 플라이아이 렌즈 대신에, 로드 인터그레이터를 구비하고 있어도 된다. 조명 광학계 (162) 와, 광변조부 (20) 는, 주사 방향으로 나열되어 배치된다.
광변조부 (20) 는, 마스크를 구비한다. 마스크는 공간 광변조기 (SLM : Spatial Light Modulator) 이다.
광변조부 (20) 는, 공간 광변조기 (201) 와 오프광 흡수판 (202) 을 구비한다. 공간 광변조기 (201) 는, 디지털 미러 디바이스 (디지털 마이크로 미러 디바이스, DMD) 이다. 공간 광변조기 (201) 는, 조명광을 공간적으로, 또한, 시간적으로 변조할 수 있다.
도 4 는, 본 실시형태의 공간 광변조기 (201) 의 구성의 개요를 나타내는 도면이다. 동 도면에 있어서 Xm 축·Ym 축·Zm 축의 3 차원 직교 좌표계를 사용하여 설명한다. 공간 광변조기 (201) 는, XmYm 평면에 배열된 복수의 마이크로 미러 (203) (미러) 를 구비한다. 마이크로 미러 (203) 는, 공간 광변조기 (201) 의 소자 (화소) 를 구성한다. 공간 광변조기 (201) 는, Xm 축 둘레 및 Ym 축 둘레로 경사각을 각각 변경 가능하다. 공간 광변조기 (201) 는, 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이, Ym 축 둘레로 경사짐으로써 온 상태로 되고, 도 6 에 나타내는 바와 같이 Xm 축 둘레로 경사짐으로써 오프 상태로 된다.
공간 광변조기 (201) 는, 마이크로 미러 (203) 의 경사 방향을 마이크로 미러 (203) 마다 전환함으로써, 입사광이 반사되는 방향을 소자마다 제어한다. 일례로서, 공간 광변조기 (201) 의 디지털 마이크로 미러 디바이스는, 4 Mpixel 정도의 화소수를 갖고 있고, 10 ㎑ 정도의 주기로 마이크로 미러 (203) 의 온 상태와 오프 상태를 전환 가능하다.
공간 광변조기 (201) 는, 복수의 소자가 소정 시간 간격으로 개별적으로 제어된다. 공간 광변조기 (201) 가 DMD 인 경우, 소자는, 마이크로 미러 (203) 이고, 소정 시간 간격은, 마이크로 미러 (203) 의 온 상태와 오프 상태를 전환하는 주기 (예를 들어, 주기 10 ㎑) 이다.
도 3 으로 되돌아와, 오프광 흡수판 (202) 은, 공간 광변조기 (201) 의 오프 상태로 된 소자로부터 출사 (반사) 되는 광 (오프 광) 을 흡수한다. 공간 광변조기 (201) 의 온 상태로 된 소자로부터 출사되는 광은, 투영 모듈 (17) 에 도광된다.
투영 모듈 (17) 은, 공간 광변조기 (201) 의 온 상태로 된 소자로부터 사출된 광을, 노광 대상물 상에 투영한다. 투영 모듈 (17) 은, 배율 조정부 (171) 와 포커스 조정부 (172) 를 구비한다. 배율 조정부 (171) 에는, 공간 광변조기 (201) 에 의해서 변조된 광 (변조광) 이 입사된다.
배율 조정부 (171) 는, 일부의 렌즈를 광축 방향으로 구동시킴으로써, 공간 광변조기 (201) 로부터 출사된 변조광의 초점면 (163), 요컨대 노광 대상물의 표면에 있어서의 이미지의 배율을 조정한다.
포커스 조정부 (172) 는, 렌즈군 전체를 광축 방향으로 구동시킴으로써, 공간 광변조기 (201) 로부터 출사된 변조광이, 앞서 서술한 AF 부에 의해서 계측된 노광 대상물의 표면에 결상되도록, 결상 위치, 요컨대 포커스를 조정한다.
투영 모듈 (17) 은, 공간 광변조기 (201) 의 온 상태로 된 소자로부터 사출되는 광의 이미지만을, 노광 대상물의 표면에 투영한다. 그 때문에, 투영 모듈 (17) 은, 공간 광변조기 (201) 의 온 소자에 의해서 형성된 패턴의 이미지를, 노광 대상물의 표면에 투영 노광할 수 있다. 요컨대, 투영 모듈 (17) 은, 공간적으로 변조된 변조광을, 노광 대상물의 표면에 형성할 수 있다. 또 공간 광변조기 (201) 는, 앞서 서술한 바와 같이 소정의 주기 (주파수) 로 마이크로 미러 (203) 의 온 상태와 오프 상태를 전환할 수 있기 때문에, 투영 모듈 (17) 은, 시간적으로 변조된 변조광을, 노광 대상물의 표면에 형성할 수 있다.
즉, 노광 장치 (1) 는, 임의의 노광 위치에서 실질적인 동공의 상태를 변화시켜 노광을 행한다.
[공간 광변조기의 마이크로 미러의 경사]
도 7 내지 도 9 는, 공간 광변조기 (201) 의 상태와 광 강도의 분포 관계를 설명하는 도면이다. 이들 각 도면은 모두, 상단, 중단, 하단과 3 개의 도면을 포함한다. 각 도면에 있어서의 상단은, 공간 광변조기 (201) 중, 온 상태로 되어 있는 마이크로 미러 (203) 의 위치를 나타내는 도면이다. 각 도면에 있어서의 중단 및 하단은, 이미지면에 있어서의 광 강도의 분포를 나타내는 도면이다. 이들 상단, 중단 및 하단의 도면은, 투영 모듈 (17) 의 광축을 기준으로 하여 지면의 좌우 방향의 위치가 조절되어 있다.
본 실시형태와 같이, DMD 와 같은 각 마이크로 미러 (203) 가 경사지는 공간 광변조기 (201) 는, 브레이즈드 회절 격자로서 취급된다. 도 7 의 상단에 나타내는 바와 같이, DMD 의 1 열의 마이크로 미러 (203) 만 온으로 하는 경우, 공간 광변조기 (201) 는, 전체가 1 개의 미러인 경우와 마찬가지로 광을 반사한다. 이 경우, 광 강도는, 도 7 의 중단 및 하단에 나타내는 바와 같이, sinc2 함수로 결정된다. 이 sinc2 함수는, 마이크로 미러 (203) 의 경사각으로 결정되는 정반사광이 피크 위치로 되어 있다.
한편, 도 8 의 상단에 나타내는 바와 같이, DMD 의 모든 마이크로 미러 (203) 를 온으로 하는 경우나, 도 9 의 상단에 나타내는 바와 같이, DMD 의 1 열마다 마이크로 미러 (203) 를 온으로 하는 경우 (즉, L/S (라인 앤드 스페이스) 와 같은 패턴) 에는, 도 8 의 중단 및 하단이나, 도 9 의 중단 및 하단에 각각 나타내는 바와 같이, 광 강도가 이산적으로 된다. 이 때 발생되는 회절광의 광 강도는, 마이크로 미러 (203) 의 피치 p 로 결정되는 회절각의 위치에 있어서 국소적으로 높아진다. 도 8 및 도 9 에 나타내는 바와 같은 이산적인 회절광의 광 강도의 분포는, 정반사되는 제로차 광과, 마이크로 미러 (203) 의 피치 p 에 기초하여 결정된다.
여기에서, 상기 회절광의 광 강도를 나타내는 sinc2 함수의 피크 위치는, 마이크로 미러 (203) 의 경사각에 의존한다. 그리고, 개개의 마이크로 미러 (203) 의 경사가, 목표각에 대해서 만약 δ 어긋났을 경우, 반사광은, 목표각에 대해서 2δ 어긋나 투영 모듈 (17) 에 입사한다. 이와 같이, 공간 광변조기 (201) 의 개개의 마이크로 미러 (203) 자체가 경사 오차를 갖고 있는 경우, 그 오차를 상쇄하는 방법으로서, 조명 모듈 (16) (입사광) 을 경사지게 하는 방책을 생각할 수 있다. 그러나, 마이크로 미러 (203) 의 경사 오차가 큰 경우, 조명계를 조정할 수 있는 범위가 유한해진다. 그 때문에, 경우에 따라서는, 예를 들어 복수 배치된 조명 모듈 (16) 의 각 구성 부품이 간섭하여 나열되지 않게 되는 등의 문제가 발생된다.
이와 같은 문제를 해소하기 위해서, 본 실시형태에서는, 마이크로 미러 (203) 자체가 주사 방향인 X 축 방향으로 경사지고, 공간 광변조기 (201) 자체도 주사 방향으로 경사진다. 또한, 마이크로 미러 (203) 의 경사 오차의 계측은, 예를 들어, 노광 장치 (1) 에 탑재하기 전에, 1 개의 미러에 광을 쏘아 반사광의 각도를 관측함으로써 행할 수 있다.
[광변조부의 구성]
상기와 같은 본 실시형태에 관련된 구성을 실현하기 위해서, 도 4 내지 도 6 에 나타내는 제 1 예의 공간 광변조기 (201A) 에서는, Xm 축이 X 축과 거의 평행해지고, Ym 축이 Y 축과 거의 평행하게 된다. 이로써, 온 상태의 마이크로 미러 (203) (Ym 축 둘레로 경사진 마이크로 미러 (203)) 가, 주사 방향인 X 축 방향에 대해서 경사진다. 또한, Xm 축이 X 축과 거의 평행하는 것에는, Xm 축이 X 축에 대해서, Zm 축 둘레로 ±5 도 정도 회전하고 있는 경우가 포함된다. Ym 축이 Y 축과 거의 평행하는 것에도, 마찬가지로, Ym 축이 Y 축에 대해서, Zm 축 둘레로 ±5 도 정도 회전하고 있는 경우가 포함된다. 이와 같은 배치에 의하면, 공간 광변조기 (201A) 의 분해능을 확보할 수 있다. 단, Xm 축이 X 축과 완전히 평행하며, 또한, Ym 축이 Y 축과 완전히 평행해도 된다.
여기서 이하, Ym 축을 제 1 틸트축 (T1) 이라고도 한다. 제 1 예의 공간 광변조기 (201A) 에서는, 복수의 마이크로 미러 (203) 가 각각 제 1 틸트축 (T1) (Ym 축) 둘레로 회전하고, 복수의 마이크로 미러 (203) 가 각각의 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 투영 모듈 (17) 에 광을 출사시킨다.
또한, 이 제 1 예의 공간 광변조기 (201A) 에서는, 복수의 마이크로 미러 (203) 가 주사 방향으로 직선상으로 나열되며, 또한, 복수의 마이크로 미러 (203) 가 제 1 틸트축 (T1) 방향으로도 나열된다.
한편, 공간 광변조기 (201) 로는, 도 4 내지 도 6 에 나타내는 제 1 예의 공간 광변조기 (201A) 대신에, 도 10 내지 도 12 에 나타내는 제 2 예의 공간 광변조기 (201B) 를 채용할 수도 있다.
제 2 예의 공간 광변조기 (201B) 에서는, 마이크로 미러 (203) 가, 마이크로 미러 (203) 의 대각선 방향으로 연장되는 제 1 틸트축 (T1) 둘레로 회전 가능하다. 그리고, 마이크로 미러 (203) 가 제 1 틸트축 (T1) 둘레의 제 1 측 (예를 들어 ＋ 측) 으로 회전함으로써, 마이크로 미러 (203) 가 온 상태로 된다. 마이크로 미러 (203) 가 제 1 틸트축 (T1) 둘레의 제 2 측 (예를 들어 - 측) 으로 회전함으로써, 마이크로 미러 (203) 가 오프 상태로 된다.
이 경우, 제 1 틸트축 (T1) 이 Y 축과 거의 평행함으로써, 온 상태의 마이크로 미러 (203) (제 1 틸트축 (T1) 둘레로 경사진 마이크로 미러 (203)) 가, 주사 방향인 X 축 방향에 대해서 경사진다. 또한, 제 1 틸트축 (T1) 이 Y 축과 거의 평행하는 것에는, 제 1 틸트축 (T1) 이 Y 축에 대해서, Z 축 둘레로 ±5 도 정도 회전하고 있는 경우가 포함된다. 이와 같은 배치에 의하면, 공간 광변조기 (201B) 의 분해능을 확보할 수 있다. 단, 제 1 틸트축 (T1) 이 Y 축과 완전히 평행해도 된다.
이상과 같은 제 2 예의 공간 광변조기 (201B) 에 있어서도, 복수의 마이크로 미러 (203) 가 각각 제 1 틸트축 (T1) 둘레로 회전하고, 복수의 마이크로 미러 (203) 는 각각의 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 투영 모듈 (17) 에 광을 출사시킨다. 또한, 이 경우, 복수의 마이크로 미러 (203) 가 각각 제 1 틸트축 (T1) 둘레로 회전함으로써, 온 상태와 오프 상태가 전환된다.
또한, 이 제 2 예의 공간 광변조기 (201B) 에서는, 복수의 마이크로 미러가 주사 방향 및 제 1 틸트축 (T1) 방향의 양 방향에 대해서 45°경사지는 2 개의 방향 각각으로 직선상으로 나열된다. 바꾸어 말하면, 제 2 예의 공간 광변조기 (201B) 의 마이크로 미러 (203) 는, 제 1 예의 공간 광변조기 (201A) 의 마이크로 미러 (203) 에 대해서, Z 축 둘레로 거의 45°회전하여 배치되어 있다. 또한, 제 2 예의 공간 광변조기 (201B) 에 있어서도, 마이크로 미러 (203) 는 주사 방향으로 복수 나열되어 있다고 말할 수 있다.
이하에서는, 제 1 예의 공간 광변조기 (201A) 와 제 2 예의 공간 광변조기 (201B) 를 구별하지 않는 경우에는, 이것들을 총칭하여 공간 광변조기 (201) 로 기재한다.
그리고 본 실시형태에서는 도 3 에 나타내는 바와 같이, 광변조부 (20) 는, 각도 조정 기구 (204) 를 추가로 구비하고 있다. 각도 조정 기구 (204) 는, 공간 광변조기 (201) 의 주사 방향에 대한 경사각 Δ 를 조정한다. 각도 조정 기구 (204) 로는, 예를 들어, 이하의 구성을 들 수 있다. 즉, 각도 조정 기구 (204) 가, 도시되지 않은 공간 광변조기 (201) 용의 스테이지 (14) 를 구비하고, 공간 광변조기 (201) 용의 스테이지 (14) 가, 공간 광변조기 (201) 를 제 2 틸트축 (T2) 둘레에 회전 가능하게 지지하는 구성을 들 수 있다. 제 2 틸트축 (T2) 는, Y 축 방향 (제 1 틸트축 (T1) 방향) 으로 연장된다. 또한, 공간 광변조기 (201) 용의 스테이지 (14) 는, 예를 들어, 공간 광변조기 (201) 를 X 축 방향, Y 축 방향 및 Z 축 둘레 (θZ 방향) 으로 이동 가능하게 지지해도 된다.
도 13 에 나타내는 바와 같이, 공간 광변조기 (201) 는, 주사 방향에 대해서 경사져 있다. 공간 광변조기 (201) 는, XY 평면에 대해서 경사져 있다. 공간 광변조기 (201) 는, Y 축 방향 (제 1 틸트축 (T1) 방향) 으로부터 노광 장치 (1) 를 보는 노광 장치 (1) 의 측면에서 볼 때에 있어서, 주사 방향에 대해서 경사져 있다.
[공간 광변조기의 교정 (캘리브레이션)]
여기서 도 14 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 광변조부 (20) 가, 교정 장치 (50) 를 추가로 구비하고 있다. 교정 장치 (50) 는, 공간 광변조기 (201) 의 경사각 Δ 를 교정한다.
교정 장치 (50) 는, 장치 본체 (60) 와, 센서 (70) 를 구비하고 있다.
장치 본체 (60) 는, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, 서버, 또는 산업용 컴퓨터 등의 장치에 의해서 실현된다. 장치 본체 (60) 는, 노광 장치 (1) 전체를 제어하는 노광 장치 (1) 의 제어 장치에 의해서 겸용되어 있어도 된다.
장치 본체 (60) 는, 배스에서 접속된 CPU (Central Processing Unit) 등의 프로세서와 메모리를 구비하고, 프로그램을 실행한다. 장치 본체 (60) 는, 프로그램의 실행에 의해서 제어부 (61), 통신부 (62), 입력부 (63), 기억부 (64) 를 구비하는 장치로서 기능한다.
보다 구체적으로는, 장치 본체 (60) 는, 프로세서가 기억부 (64) 에 기억되어 있는 프로그램을 판독 출력하여, 판독 출력 프로그램을 메모리에 기억시킨다. 프로세서가, 메모리에 기억시킨 프로그램을 실행함으로써, 장치 본체 (60) 는, 제어부 (61), 통신부 (62), 입력부 (63), 기억부 (64) 를 구비하는 장치로서 기능한다.
제어부 (61) 는, 공간 광변조기 (201) 의 동작 및 각도 조정 기구 (204) 의 동작을 제어한다. 제어부 (61) 는, 예를 들어, 프로세서 및 메모리에 의해서 구성된다. 제어부 (61) 는, 제 1 제어부 (65), 산출부 (66) 및 제 2 제어부 (67) 로서 기능한다.
제 1 제어부 (65) 는, 공간 광변조기 (201) 의 동작을 제어한다. 제 1 제어부 (65) 는, 마이크로 미러 (203) 를 목표각으로 하기 위한 조작량을 마이크로 미러 (203) 에 송신하여 마이크로 미러 (203) 를 경사지게 한다. 상기 목표각은, 마이크로 미러 (203) 를 온 상태로 할 때에 있어서의 마이크로 미러 (203) 의 경사각의 목표이다. 또한, 제 1 제어부 (65) 가 제어하는 마이크로 미러 (203) 의 수는, 복수의 마이크로 미러 (203) 의 일부여도 되고, 복수의 마이크로 미러 (203) 의 전부여도 된다.
산출부 (66) 는, 마이크로 미러 (203) 의 목표각과, 마이크로 미러 (203) 의 실제의 경사각의 차분을 산출한다. 마이크로 미러 (203) 의 실제의 경사각은, 온 상태의 마이크로 미러 (203) 의 실제의 경사각이다. 마이크로 미러 (203) 의 실제의 경사각은, 센서 (70) 에 의해서 검출된다.
제 2 제어부 (67) 는, 각도 조정 기구 (204) 의 동작을 제어한다. 제 2 제어부 (67) 는, 산출부 (66) 가 산출한 차분에 기초하여, 각도 조정 기구 (204) 의 동작을 제어한다. 제 2 제어부 (67) 는, 마이크로 미러 (203) 의 목표각에 대한 실제의 경사각의 어긋남 (오차) 을 보정하도록, 각도 조정 기구 (204) 를 제어하여 공간 광변조기 (201) 를 경사지게 한다.
또한 제 1 제어부 (65) 가, 복수의 마이크로 미러 (203) 를 제어하는 경우, 산출부 (66) 는, 상기 차분을 마이크로 미러 (203) 마다 산출할 수 있다. 한편, 각도 조정 기구 (204) 는, 공간 광변조기 (201) 의 전체를 경사지게 하기 때문에, 제 2 제어부 (67) 가 각도 조정 기구 (204) 에 송신하는 조작량은 1 개이면 된다.
그 때문에, 제 1 제어부 (65) 가, 복수의 마이크로 미러 (203) 를 제어하는 경우, 제 2 제어부 (67) 는, 산출부 (66) 가 산출한 복수의 상기 차분의 대표치를 사용하여 각도 조정 기구 (204) 를 제어할 수 있다. 상기 대표치로는, 예를 들어, 복수의 상기 차분의 평균치여도 되고, 복수의 상기 차분의 중앙치여도 된다.
통신부 (62) 는, 장치 본체 (60) 를 외부 장치에 접속하기 위한 통신 인터페이스를 포함하여 구성된다. 통신부 (62) 는, 유선 또는 무선을 개재하여 외부 장치와 통신한다. 외부 장치는, 예를 들어, 공간 광변조기 (201) 이고, 각도 조정 기구 (204) 이며, 센서 (70) 이다.
입력부 (63) 는, 마우스나 키보드, 터치 패널 등의 입력 장치를 포함하여 구성된다.
입력부 (63) 는, 이들 입력 장치를 장치 본체 (60) 에 접속하는 인터페이스로서 구성되어도 된다. 입력부 (63) 는, 장치 본체 (60) 에 대한 각종 정보의 입력을 접수한다. 입력부 (63) 에는, 예를 들어, 오퍼레이터로부터 교정의 개시 지시가 입력된다.
기억부 (64) 는, 자기 하드 디스크 장치나 반도체 기억 장치 등의 컴퓨터 판독 출력 가능한 기억 매체 장치를 사용하여 구성된다. 기억부 (64) 는, 교정 장치 (50) 에 관한 각종 정보를 기억한다. 기억부 (64) 는, 예를 들어 통신부 (62) 또는 입력부 (63) 를 개재하여 입력된 정보를 기억한다. 기억부 (64) 는, 예를 들어 제어부 (61) 에 의한 처리의 실행에 의해서 발생된 각종 정보를 기억한다. 기억부 (64) 는, 예를 들어 센서 (70) 가 검출한 검출 결과를 기억한다. 기억부 (64) 는, 예를 들어, 마이크로 미러 (203) 를 온 상태로 할 때에 있어서의 마이크로 미러 (203) 의 목표각을 기억한다.
센서 (70) 는, 마이크로 미러 (203) 의 경사각을 검출한다. 센서 (70) 는, 제 1 제어부 (65) 가 제어하는 마이크로 미러 (203) 의 경사각을 검출한다. 센서 (70) 로는, 공지된 구성을 채용할 수 있다.
이상과 같은 교정 장치 (50) 는, 노광 대상물의 노광 전의 교정을 실시한다.
교정할 때에 있어서는, 예를 들어, 먼저, 입력부 (63) 가, 오퍼레이터로부터 교정을 개시하는 입력을 접수한다. 그 후, 제 1 제어부 (65) 가, 마이크로 미러 (203) 를 목표각으로 하기 위한 조작량을 마이크로 미러 (203) 에 송신하여 마이크로 미러 (203) 를 경사지게 한다. 이 때, 센서 (70) 가, 마이크로 미러 (203) 의 실제의 경사각을 검출한다. 그리고, 산출부 (66) 가, 기억부 (64) 가 기억하는 목표각과, 센서 (70) 의 검출 결과에 기초하여, 마이크로 미러 (203) 의 목표각과, 마이크로 미러 (203) 의 실제의 경사각의 차분을 산출한다. 제 2 제어부 (67) 는, 산출부 (66) 가 산출한 상기 차분에 기초하여, 각도 조정 기구 (204) 를 제어한다.
또한, 교정 장치 (50) 의 각 기능의 전부 또는 일부는, ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 나 PLD (Programmable Logic Device) 나 FPGA (Field Programmable Gate Array) 등의 하드웨어를 사용하여 실현되어도 된다. 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되어도 된다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체란, 예를 들어 플렉시블 디스크, 광 자기 디스크, ROM, CD-ROM 등의 가반 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치이다. 프로그램은, 전기 통신 회선을 개재하여 송신되어도 된다.
단, 상기 교정 장치 (50) 의 일부 또는 전부가 없어도 된다. 예를 들어, 노광 장치 (1) 의 오퍼레이터가 공간 광변조기 (201) 의 경사각 Δ 를 교정할 수도 있다.
상기 노광 장치 (1) 를 사용한 노광 방법에서는, 교정 (제 1 공정) 을 실시한 후, 노광 장치 (1) 를 사용하여 노광 대상물에 노광한다 (제 2 공정).
또한 교정은, 노광을 복수 회 실시한 후, 다시 실시하는 것이 바람직하다. 교정은, 일정 횟수의 노광마다 정기적으로 실시해도 된다. 교정은, 일정 시간의 경과마다 정기적으로 실시해도 된다. 이로써, 마이크로 미러 (203) 의 경년 변화가 발생되어, 마이크로 미러 (203) 의 목표각에 대한 실제의 경사각의 차분 (오차) 이 변화한 경우여도, 그 차분이 적절히 보정된다.
여기서 도 13 에 나타내는 바와 같이, 주사 방향으로 경사진 공간 광변조기 (201) 에서는, 이른바 샤임플러그의 관계로부터, 하기 (1) 식을 만족하도록 결상한다.
tanΔ'=β·tanΔ … (1)
Δ : 공간 광변조기 (201) 의 경사각
β : 투영 모듈 (17) 의 배율
Δ' : 이미지면의 경사각
요컨대 이미지면은, 주사 방향으로 경사진 상태로 된다. 이 경우, 투영 모듈 (17) 의 이미지면은, 주사 방향으로 평행한 노광 대상물의 표면에 대한 베스트 포커스를 포함하도록 주사 방향에 대해서 경사진다. 이와 같이 이미지면이 경사지면, 이미지면의 일부가 노광 대상물의 표면에 대해서 디포커스한 것이 된다. 그러나, 이 이미지면의 경사가, 예를 들어 Y 축 방향에 대한 경사 등은 아니고, 주사 방향 (X 축 방향) 에 대한 경사이다. 그 때문에, 주사 노광에 의해서 이미지가 노광 폭으로 평균화되어, 디포커스의 영향이 완화된다.
여기서 본 실시형태에서는, 노광 장치 (1) 는, 노광 모듈을 복수 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 이 복수의 노광 모듈 각각이, 전술한 각도 조정 기구 (204) 나 교정 장치 (50) 를 구비하고 있다.
이 경우에 있어서, 복수의 투영 모듈 (17) 의 주사 방향의 이미지면의 평균 위치가 거의 일치하도록, 각 노광 모듈에 있어서의 공간 광변조기 (201) 의 경사각 Δ 이 조정되어 있는 것이 바람직하다. 또, 하나의 투영 모듈 (17) (예를 들어, 제 1 투영 모듈 (17A)) 과 다른 투영 모듈 (17) (예를 들어, 제 2 투영 모듈 (17B)) 이 연속 노광을 행해도 된다. 또한, 하나의 투영 모듈 (17) 자체이고, Y 축 방향의 위치를 상이하게 하여 주사 노광함으로써, 연속 노광을 행해도 된다. 이와 같이 주사 방향으로 평균 이미지면을 취함으로써, 급준한 콘트라스트 변화를 억제할 수 있고, 연속 노광부의 콘트라스트 변화도 완만하게 할 수 있다.
또한 상기 노광 장치 (1) 는, 노광을 행하는 패턴마다 공간 광변조기 (201) 의 경사각이 조정 가능해도 된다. 상기 노광 방법에서는, 노광을 행하는 패턴마다 공간 광변조기 (201) 의 경사각이 조정되어도 된다. 이상과 같은 경사각의 조정은, 예를 들어, 상기 교정 장치 (50) 가 각도 조정 기구 (204) 를 제어하여 실시해도 되고, 노광 장치 (1) 전체를 제어하는 노광 장치 (1) 의 제어 장치가 각도 조정 기구 (204) 를 제어하여 실시해도 된다. 이로써, 이른바 텔레센트릭 어긋남을 보정할 수 있다.
도 7 이나 도 8, 도 9 에는, sinc2 함수의 정점이 이산적으로 발생되어 있는 회절 피치에 의한 콤 함수가 일치하고 있는 경우가 기재되어 있다. 그러나, 실제로 마이크로 미러 (203) 의 각도 어긋남 (오차) 이 발생된 경우에는, 그 각도 어긋남분, sinc2 함수의 정점의 위치와 콤 함수의 위치가 어긋나 버린다. 이 어긋남량에 의해서, 텔레센트릭 어긋남이 발생된다. 각도 조정 기구 (204) 는, 그 편차량을 보정하기 위해서 경사 각도를 조정한다. 또한, 레시피마다 (노광 패턴마다), 공간 광변조기 (201) 로부터 출사하는 회절광의 방향이 상이한 점에서, 노광 패턴마다 그 편차량도 바뀐다. 요컨대, 도 7 과 같은 고립 미러에서 발생되는 각도 어긋남과, 도 9 와 같은 L/S 에서 발생되는 각도 어긋남은, 그 편차량에 차가 발생되게 된다. 이와 같이, 노광 패턴에 의해서 어긋남량이 상이한 점에서, 노광 장치 (1) 는 패턴마다 공간 광변조기 (201) 의 경사각의 조정량을 변경하면 된다. 바꾸어 말하면, 중요한 노광 패턴에 대한 텔레센트릭 어긋남을 보정하도록, 레시피마다 공간 광변조기 (201) 의 경사각을 설정하고, 조정 가능하게 하는 것이 바람직하다.
[시뮬레이션]
도 16 ∼ 도 18 은, 공간 광변조기 (201) 의 경사와 광학적 공간 이미지의 관계에 대한 시뮬레이션을 행한 결과를 나타낸 도면이다.
도 16 ∼ 도 18 은, (1) 공간 광변조기 (201) 를 경사지게 하지 않는 경우, (2) 도 15 에 나타내는 바와 같이, 이미지면이 투영 모듈 (17) 의 초점 심도 DOF (Depth of Focus) 상당분 경사지도록 공간 광변조기 (201) 를 경사지게 한 경우, (3) 이미지면이 1.5 배의 DOF 상당분 경사지도록 공간 광변조기 (201) 를 경사지게 한 경우인 3 개의 경우의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
또한 시뮬레이션은, 상기 (1) ∼ (3) 의 각 경우에 있어서, 디포커스를 ＜1＞ 0, ＜2＞ DOF 상당, ＜3＞ 1.5 배의 DOF 상당으로 한 3 개의 경우에 대해서 실시되었다.
즉, 시뮬레이션은, 전체적으로 9 개의 경우에 대해서 실시되었다.
시뮬레이션의 전제 조건은 이하와 같다.
·투영 모듈 (17) 의 개구수 : NA=0.243
·조명 광학계 (162) 의 개구수/투영 모듈 (17) 의 개구수 : σ=0.7
·광의 파장 : λ=405 ㎚
·라인 앤드 스페이스 패턴 : 1 ㎛ L/S (k=0.6)
·공간 광변조기 (201) 의 각 마이크로 미러 (203) 의 사이즈 (1 변의 길이) : 5 ㎛
·주사 방향에 대한 노광 폭 : 10 ㎜
·투영 모듈 (17) 의 투영 배율 : 1/5
·투영 모듈 (17) 의 초점 심도 : DOF=±3.43 ㎛
상기 (2) 의 경우에 있어서, 마이크로 미러 (203) 의 사이즈, 광학 배율 등을 상기 전제 조건대로 하면, DMD 상에서 약 1 도의 경사각 상당의 시뮬레이션이 된다. 즉 이 경우, 이미지면의 경사각 Δ' 는, 3.43 mrad 가 되고, 공간 광변조기 (201) 의 경사각 Δ 은, 이미지면의 경사각 Δ' 의 5 배의 17.15 mrad 가 된다. 17.15 mrad 는, 약 0.98°이다.
도 16 은 상기 (1) 의 결과를 나타낸다. 도 17 은 상기 (2) 의 결과를 나타낸다. 도 18 은 상기 (3) 의 결과를 나타낸다. 각 그래프에 있어서, 디포커스가 상이할 경우 (상기 ＜1＞ ∼ ＜3＞ 각각의 경우) 를 실선 (＜1＞), 파선 (＜2＞), 일점 쇄선 (＜3＞) 으로서 나타내고 있다.
이들 결과로부터, DOF 상당 이상의 디포커스에 의해서도 콘트라스트가 저하되지 않고 결상되는 것을 알 수 있다. 또, 공간 광변조기 (201) 의 경사각 Δ 가 커질수록, 이미지 변화는, 명확하게 작아져 있는 것을 알 수 있다.
여기에서, 일반적으로 스캔 노광에서 대화면을 형성하는 경우의 연속 노광에 있어서는, 그 연속되어 있는 부분의 이미지의 콘트라스트 변화가 큰 경우에 현저하게 불균일로서 인식되는 경우가 많다. 이에 비해서, 본 실시형태에 관련된 노광 장치 (1) 에 의하면, 통상적인 노광보다, 복수의 노광 모듈에서의 연속 노광을 행하는 경우나, 단일한 노광 모듈에서의 연속 노광을 행하는 경우의 이미지의 콘트라스트 변화를 작게 할 수 있다. 따라서, 상기 불균일에 대해서 큰 장점이 된다.
또한, 상기 실시형태에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 미국 특허출원공개 명세서 및 미국 특허 명세서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 조명 장치, 노광 장치는, 리소그래피 공정에 있어서 물체에 조명광을 조사하여 노광하기에 적합하다. 또, 본 발명의 플랫 패널 디스플레이 제조 방법은, 플랫 패널 디스플레이의 생산에 적합하다.
또한 센서 (70) 는, 예를 들어 조도 센서여도 된다. 이와 같은 구성의 경우, 조도 센서 상에 핀홀이 있어도 된다. 올바른 각도에 마이크로 미러 (203) 가 있을 경우, 조도는 정상치를 취한다. 단, 마이크로 미러 (203) 의 경사각이 어긋나 있으면, 마이크로 미러 (203) 로부터의 반사광의 일부가 핀홀에서 거절되어 (핀홀을 통과하지 않아), 검출되는 조도가 낮아진다. 이 낮아짐 정도로부터, 마이크로 미러 (203) 의 목표각과 실제의 경사각의 차분을 산출할 수 있다. 센서 (70) 로서 이와 같은 조도 센서를 채용할 경우, 센서 (70) 의 설치 장소로는, 예를 들어 스테이지 (14) 를 들 수 있다.
도 19 는, 노광 장치 (1) 의 기판 홀더 상의 단부에 부설된 교정용 기준부 (CU) 에 형성되는 광학 계측부의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 도 19 에서는, 공간 광변조기 (201) 로부터의 반사광 (결상 광속) (Sa) 이 투영 유닛 (PLU) (17) 의 이미지면측의 렌즈군 (G4, G5) 을 통과하여, 베스트 포커스면 (최선 결상면) (IPo) 에 결상되고, 반사광 (Sa) 의 주광선 La 는 광축 (AXa) 과 평행하게 되어 있는 것으로 한다. 제 1 광학 계측부는, 교정용 기준부 (CU) 의 상면에 장착된 석영판 (320) 과, 투영 유닛 (PLU) 으로부터 석영판 (320) 을 개재하여 투영 된 공간 광변조기 (201) 에 의한 패턴 이미지를 확대 결상하는 결상계 (322) (대물 렌즈 (322a) 와 렌즈군 (322b)) 와, 반사 미러 (324) 와, 확대된 패턴 이미지를 촬상하는 CCDD 또는 CMOS 에 의한 촬상 소자 (326) 로 구성된다. 또한, 석영판 (320) 의 표면과 촬상 소자 (326) 의 촬상면은 공액 관계로 되어 있다.
제 2 광학 계측부는, 교정용 기준부 (CU) 의 상면에 장착된 핀홀판 (340) 과, 투영 유닛 (PLU) 으로부터 투영된 공간 광변조기 (201) 로부터의 반사광 (결상 광속) (Sa) 을, 핀홀판 (340) 을 개재하여 입사되어, 투영 유닛 (PLU) 의 동공 (Ep) 의 이미지 (동공 (Ep) 내에서의 결상 광속이나 광원 이미지의 강도 분포) 를 형성하는 대물 렌즈 (342) 와, 동공 (Ep) 의 이미지를 촬상하는 CCDD 또는 CMOS 에 의한 촬상 소자 (344) 로 구성된다. 즉, 제 2 광학 계측부의 촬상 소자 (344) 의 촬상면은, 투영 유닛 (PLU) 의 동공 (Ep) 의 위치와 공액 관계로 되어 있다.
기판 홀더 (교정용 기준부 (CU)) 는, 스테이지 (14) 에 의해서 XY 면 내에서 2 차원 이동할 수 있기 때문에, 계측하고자 하는 어느 투영 유닛 (PLU) 의 바로 아래에, 제 1 광학 계측부의 석영판 (320), 혹은 제 2 광학 계측부의 핀홀판 (340) 을 배치하여, 공간 광변조기 (201) 에서 계측용의 각종 테스트 패턴에 대응한 반사광 (Sa) 을 생성한다. 제 1 광학 계측부에 의한 계측에서는, 석영판 (320) 의 표면이, 베스트 포커스면 (IPo) 에 대해서 ＋Z 방향과 -Z 방향의 각각에 일정량만 디포커스하도록, 기판 홀더 (교정용 기준부 (CU)), 혹은 투영 유닛 (PLU) 의 전체 또는 렌즈군 (G4, G5) 을 상하동시킨다.
그리고, ＋Z 방향 디포커스시와 -Z 방향 디포커스시의 각각에서 촬상 소자 (326) 에 의해서 촬상된 테스트 패턴의 이미지의 가로 어긋남량과, 디포커스량 (±Z 의 미동 범위) 에 기초하여, 마이크로 미러 (203) 의 목표각과 실제의 경사각의 차분을 산출할 수 있다. 제 1 광학 계측부의 촬상 소자 (326) 는, 투영 유닛 (PLU) 을 개재하여, 공간 광변조기 (201) 의 미러면을 촬상하고 있는 것이 되기 때문에, 공간 광변조기 (201) 의 다수의 마이크로 미러 (203) 중, 동작 불량이 된 마이크로 미러 (203) 를 확인하기 위해서도 이용할 수 있다.
또, 제 2 광학 계측부에 의한 계측에서는, 테스트 패턴의 투영시에 투영 유닛 (PLU) 의 동공 (Ep) 에 형성되는 결상 광속 (Sa) 의 동공 (Ep) 내에서의 강도 분포의 편심 등이 촬상 소자 (344) 에 의해서 계측된다. 이 경우, 동공 (Ep) 내에서의 강도 분포의 편심량과 투영 유닛 (PLU) 의 이미지면측의 초점 거리 등에 기초하여, 마이크로 미러 (203) 의 목표각과 실제의 경사각의 차분을 산출할 수 있다. 또, 공간 광변조기 (201) 의 다수의 마이크로 미러 (203) 중, 특정하고 단일한 마이크로 미러 (203) 만을 온 상태로 하여, 제 2 광학 계측부의 촬상 소자 (344) 에 의해서 동공 (Ep) 에 형성되는 강도 분포의 무게 중심과 광축 (AXa) 의 위치 관계를 계측한다. 그 위치 관계에 어긋남이 발생되어 있는 경우에는, 특정한 온 상태의 마이크로 미러 (203a) 의 경사 각도 θd 가, 규격상의 값 (예를 들어, 17.5°) 으로부터 오차를 갖는 것을 알 수 있다.
계측 시간은 필요로 하지만, 이와 같이 공간 광변조기 (201) 의 전체 마이크로 미러 (203) 를 1 개씩 온 상태로 하여 촬상 소자 (344) 로 계측함으로써, 각 마이크로 미러 (203) 의 경사 각도 θd 의 오차 (구동 오차) 를 구할 수도 있다.
이상, 도면을 참조하여, 이 발명의 일 실시형태에 대해서 상세하게 설명해 왔지만, 구체적인 구성은 상기 서술한 것에 한정되지 않고, 이 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 설계 변경 등을 하는 것이 가능하다.
일 실시형태에 있어서, 노광 장치 (1) 는, 조명 광학계 (16, 162) 와, 상기 조명 광학계 (16, 162) 로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기 (201) 와, 상기 공간 광변조기 (201) 로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계 (17) 와, 상기 노광 대상이 재치되는 스테이지 (14) 를 구비한다. 상기 스테이지 (14) 가 상기 노광 대상을 소정의 주사 방향으로 이동시킴으로써, 상기 투영 광학계 (17) 에 의해서 상기 노광 대상에 조사되는 광이 상기 노광 대상 위를 주사한다. 상기 공간 광변조기 (201) 는, 복수의 미러 (203) 를 구비한다. 상기 복수의 미러 (203) 는 각각, 상기 투영 광학계 (17) 의 광축 방향 및 상기 주사 방향의 양 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 틸트축 둘레로 회전하고, 상기 복수의 미러 (203) 는 각각의 상기 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 상기 투영 광학계 (17) 에 광을 출사시켜, 상기 공간 광변조기 (201) 의 상기 주사 방향에 대한 경사각을 조정하는 각도 조정 기구 (204) 를 구비하고 있다.
일례에 있어서, 노광 장치 (1) 는, 상기 공간 광변조기 (201) 의 경사각을 교정하는 교정 장치 (50) 를 추가로 구비한다. 상기 교정 장치 (50) 는, 상기 복수의 미러 (203) 중의 적어도 일부의 미러를 온 상태로 할 때에 있어서의 상기 적어도 일부의 미러의 목표각을 기억하는 기억부 (64) 와, 상기 적어도 일부의 미러를 상기 목표각으로 하기 위한 조작량을 상기 적어도 일부의 미러에 송신하여 상기 적어도 일부의 미러를 경사지게 하는 제 1 제어부 (65) 와, 상기 적어도 일부의 미러의 경사각을 검출하는 센서 (70) 와, 상기 기억부 (64) 가 기억하는 상기 목표각과, 상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 적어도 일부의 미러의 상기 목표각과, 상기 적어도 일부의 미러의 실제의 경사각의 차분을 산출하는 산출부 (66) 와, 상기 산출부 (66) 가 산출한 상기 차분에 기초하여 상기 각도 조정 기구 (204) 를 제어하는 제 2 제어부 (67) 를 구비하고 있다.
일 실시형태에 있어서, 노광 장치 (1) 는, 조명 광학계 (16, 162) 와, 상기 조명 광학계 (16, 162) 로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기 (201) 와, 상기 공간 광변조기 (201) 로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계 (17) 와, 상기 노광 대상이 재치되는 스테이지 (14) 를 구비한다. 상기 스테이지 (14) 가 상기 노광 대상을 소정의 주사 방향으로 이동시킴으로써, 상기 투영 광학계 (17) 에 의해서 상기 노광 대상에 조사되는 광이 상기 노광 대상 위를 주사한다. 상기 공간 광변조기 (201) 는, 복수의 미러 (203) 를 구비한다. 상기 복수의 미러 (203) 는 각각, 상기 투영 광학계 (17) 의 광축 방향 및 상기 주사 방향의 양 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 틸트축 둘레로 회전하고, 상기 복수의 미러 (203) 는 각각의 상기 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 상기 투영 광학계 (17) 에 광을 출사시킨다. 상기 공간 광변조기 (201) 는, 상기 주사 방향에 대해서 경사져 있다.
일례에 있어서, 상기 투영 광학계 (17) 의 이미지면은, 상기 노광 대상의 표면에 대한 베스트 포커스를 포함하도록 상기 주사 방향에 대해서 경사진다.
일례에 있어서, 노광을 행하는 레시피마다 상기 공간 광변조기 (201) 의 경사각이 조정 가능하다.
일 실시형태에 있어서, 노광 방법은, 상기한 노광 장치 (1) 를 사용하여 상기 노광 대상을 노광한다. 노광 방법은, 상기 복수의 미러 (203) 중의 적어도 일부의 미러를 온 상태로 하기 위해서 상기 적어도 일부의 미러를 상기 틸트축 둘레로 회전시켰을 때에 있어서의, 상기 적어도 일부의 미러의 목표로 하는 경사각과, 상기 적어도 일부의 미러의 실제의 경사각의 차분에 기초하여, 상기 공간 광변조기 (201) 를 상기 주사 방향에 대해서 경사지게 하는 제 1 공정과, 상기 제 1 공정의 후, 상기 노광 장치 (1) 를 사용하여 상기 노광 대상에 노광하는 제 2 공정을 포함한다.
일례에 있어서, 상기 제 2 공정을 복수 회 실시한 후, 상기 제 1 공정을 다시 실시한다.
일 실시형태에 있어서, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법은, 상기한 노광 방법에 의해서 상기 노광 대상을 노광하는 것과, 상기 노광된 상기 노광 대상을 현상하는 것을 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 노광 장치 (1) 는, 주사 방향으로 노광 대상을 이동시키면서 상기 노광 대상을 노광한다. 노광 장치 (1) 는, 조명 광학계 (16, 162) 와, 상기 조명 광학계 (16, 162) 로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기 (201) 와, 상기 공간 광변조기 (201) 로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계 (17) 와, 상기 노광 대상이 재치되어 상기 주사 방향으로 이동하는 스테이지 (14) 를 구비한다. 상기 조명 광학계 (16, 162) 와 상기 공간 광변조기 (201) 는, 주사 방향으로 나열되어 배치된다.
일 실시형태에 있어서, 노광 장치 (1) 는, 노광 대상을 주사 방향으로 이동시키는 스테이지 (14) 와, 공간 광변조기 (201) 와, 상기 공간 광변조기 (201) 를 조명하는 조명 광학계 (16, 162) 와, 상기 공간 광변조기 (201) 의 미러 (203) 에서 반사되는 광을 상기 노광 대상에 조사하는 투영 광학계 (17) 를 구비하고, 상기 공간 광변조기 (201) 를 조명하는 조명광의 광축과 상기 투영 광학계 (17) 의 광축을 포함하는 평면이 상기 주사 방향으로 평행하게 형성된다.
일례에 있어서, 상기 공간 광변조기 (201) 의 상기 미러 (203) 는, 상기 주사 방향에 대해서 경사진다.
1 : 노광 장치
14 : 스테이지
17 : 투영 모듈 (투영 광학계)
50 : 교정 장치
61 : 제어부
64 : 기억부
65 : 제 1 제어부
66 : 산출부
67 : 제 2 제어부
70 : 센서
162 : 조명 광학계
201, 201A, 201B : 공간 광변조기
203 : 마이크로 미러 (미러)
204 : 각도 조정 기구
14 : 스테이지
17 : 투영 모듈 (투영 광학계)
50 : 교정 장치
61 : 제어부
64 : 기억부
65 : 제 1 제어부
66 : 산출부
67 : 제 2 제어부
70 : 센서
162 : 조명 광학계
201, 201A, 201B : 공간 광변조기
203 : 마이크로 미러 (미러)
204 : 각도 조정 기구
Claims (11)
- 조명 광학계와,
상기 조명 광학계로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기와,
상기 공간 광변조기로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계와,
상기 노광 대상이 재치되는 스테이지를 구비하고,
상기 스테이지가 상기 노광 대상을 소정의 주사 방향으로 이동시킴으로써, 상기 투영 광학계에 의해서 상기 노광 대상에 조사되는 광이 상기 노광 대상 위를 주사하고,
상기 공간 광변조기는, 복수의 미러를 구비하고,
상기 복수의 미러는 각각, 상기 투영 광학계의 광축 방향 및 상기 주사 방향의 양 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 틸트축 둘레로 회전하고, 상기 복수의 미러는 각각의 상기 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 상기 투영 광학계에 광을 출사시키고,
상기 공간 광변조기의 상기 주사 방향에 대한 경사각을 조정하는 각도 조정 기구를 구비하고 있는, 노광 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 공간 광변조기의 경사각을 교정하는 교정 장치를 추가로 구비하고,
상기 교정 장치는,
상기 복수의 미러 중의 적어도 일부의 미러를 온 상태로 할 때에 있어서의 상기 적어도 일부의 미러의 목표각을 기억하는 기억부와,
상기 적어도 일부의 미러를 상기 목표각으로 하기 위한 조작량을 상기 적어도 일부의 미러에 송신하여 상기 적어도 일부의 미러를 경사지게 하는 제 1 제어부와,
상기 적어도 일부의 미러의 경사각을 검출하는 센서와,
상기 기억부가 기억하는 상기 목표각과, 상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 적어도 일부의 미러의 상기 목표각과, 상기 적어도 일부의 미러의 실제의 경사각의 차분을 산출하는 산출부와,
상기 산출부가 산출한 상기 차분에 기초하여 상기 각도 조정 기구를 제어하는 제 2 제어부를 구비하고 있는, 노광 장치. - 조명 광학계와,
상기 조명 광학계로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기와,
상기 공간 광변조기로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계와,
상기 노광 대상이 재치되는 스테이지를 구비하고,
상기 스테이지가 상기 노광 대상을 소정의 주사 방향으로 이동시킴으로써, 상기 투영 광학계에 의해서 상기 노광 대상에 조사되는 광이 상기 노광 대상 위를 주사하고,
상기 공간 광변조기는, 복수의 미러를 구비하고,
상기 복수의 미러는 각각, 상기 투영 광학계의 광축 방향 및 상기 주사 방향의 양 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 틸트축 둘레로 회전하고, 상기 복수의 미러는 각각의 상기 주사 방향에 대한 경사를 조정하여 온 상태로 됨으로써, 상기 투영 광학계에 광을 출사시키고,
상기 공간 광변조기는, 상기 주사 방향에 대해서 경사져 있는, 노광 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투영 광학계의 이미지면은, 상기 노광 대상의 표면에 대한 베스트 포커스를 포함하도록 상기 주사 방향에 대해서 경사지는, 노광 장치. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
노광을 행하는 레시피마다 상기 공간 광변조기의 경사각이 조정 가능한, 노광 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 노광 대상을 노광하는 방법으로서,
상기 복수의 미러 중의 적어도 일부의 미러를 온 상태로 하기 위해서 상기 적어도 일부의 미러를 상기 틸트축 둘레로 회전시켰을 때에 있어서의, 상기 적어도 일부의 미러의 목표로 하는 경사각과, 상기 적어도 일부의 미러의 실제의 경사각의 차분에 기초하여, 상기 공간 광변조기를 상기 주사 방향에 대해서 경사지게 하는 제 1 공정과,
상기 제 1 공정의 후, 상기 노광 장치를 사용하여 상기 노광 대상에 노광하는 제 2 공정을 포함하는 노광 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 공정을 복수 회 실시한 후, 상기 제 1 공정을 다시 실시하는, 노광 방법. - 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 노광 방법에 의해서 상기 노광 대상을 노광하는 것과,
상기 노광된 상기 노광 대상을 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법. - 주사 방향으로 노광 대상을 이동시키면서 상기 노광 대상을 노광하는 노광 장치로서,
조명 광학계와,
상기 조명 광학계로부터의 광에 의해서 조명되는 공간 광변조기와,
상기 공간 광변조기로부터 출사되는 광을 노광 대상에 조사하는 투영 광학계와,
상기 노광 대상이 재치되어 상기 주사 방향으로 이동하는 스테이지를 구비하고,
상기 조명 광학계와 상기 공간 광변조기는, 주사 방향으로 나열되어 배치되는, 노광 장치. - 노광 대상을 주사 방향으로 이동시키는 스테이지와,
공간 광변조기와,
상기 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와,
상기 공간 광변조기의 미러에서 반사되는 광을 상기 노광 대상에 조사하는 투영 광학계를 구비하고,
상기 공간 광변조기를 조명하는 조명광의 광축과 상기 투영 광학계의 광축을 포함하는 평면이 상기 주사 방향으로 평행하게 형성되는, 노광 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 공간 광변조기의 상기 미러는, 상기 주사 방향에 대해서 경사지는, 노광 장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021111806 | 2021-07-05 | ||
| JPJP-P-2021-111806 | 2021-07-05 | ||
| PCT/JP2022/026488 WO2023282207A1 (ja) | 2021-07-05 | 2022-07-01 | 露光装置、露光方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240006639A true KR20240006639A (ko) | 2024-01-15 |
Family
ID=84800634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237042476A KR20240006639A (ko) | 2021-07-05 | 2022-07-01 | 노광 장치, 노광 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240103379A1 (ko) |
| JP (1) | JPWO2023282207A1 (ko) |
| KR (1) | KR20240006639A (ko) |
| CN (1) | CN117597629A (ko) |
| TW (1) | TW202314335A (ko) |
| WO (1) | WO2023282207A1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005266779A (ja) | 2004-02-18 | 2005-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光装置及び方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3640391B1 (ja) * | 2004-08-27 | 2005-04-20 | 株式会社林創研 | 照明光学装置 |
| JP2006350022A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Fujifilm Holdings Corp | 描画装置及び描画方法 |
| JP5090803B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2012-12-05 | 株式会社オーク製作所 | 描画装置 |
| JP5858085B2 (ja) * | 2014-04-11 | 2016-02-10 | ウシオ電機株式会社 | 露光装置及びその固定方法 |
-
2022
- 2022-07-01 WO PCT/JP2022/026488 patent/WO2023282207A1/ja active Application Filing
- 2022-07-01 KR KR1020237042476A patent/KR20240006639A/ko unknown
- 2022-07-01 CN CN202280044799.7A patent/CN117597629A/zh active Pending
- 2022-07-01 JP JP2023533105A patent/JPWO2023282207A1/ja active Pending
- 2022-07-04 TW TW111124951A patent/TW202314335A/zh unknown
-
2023
- 2023-12-11 US US18/535,470 patent/US20240103379A1/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005266779A (ja) | 2004-02-18 | 2005-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20240103379A1 (en) | 2024-03-28 |
| CN117597629A (zh) | 2024-02-23 |
| JPWO2023282207A1 (ko) | 2023-01-12 |
| TW202314335A (zh) | 2023-04-01 |
| WO2023282207A1 (ja) | 2023-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4386886B2 (ja) | リソグラフィ機器及びデバイスの製作方法 | |
| JP6086267B2 (ja) | 照明光学系、照明方法、露光装置、およびデバイス製造方法 | |
| US8854604B2 (en) | Microlithographic projection exposure apparatus | |
| KR20080068006A (ko) | 노광 장치와, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법 | |
| JPH09180989A (ja) | 露光装置および露光方法 | |
| US20100290020A1 (en) | Optical apparatus, exposure apparatus, exposure method, and method for producing device | |
| KR101733257B1 (ko) | 포커스 테스트 마스크, 포커스 계측 방법, 노광 장치, 및 노광 방법 | |
| JP2008003607A (ja) | 光学ズーム組立体における光学素子の軸外トランスレーションの補正 | |
| KR20240006639A (ko) | 노광 장치, 노광 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법 | |
| WO2023282205A1 (ja) | 露光装置及びデバイス製造方法 | |
| WO2023282209A1 (ja) | 露光装置、露光方法および電子デバイスの製造方法 | |
| WO2023127499A1 (ja) | 露光装置 | |
| WO2023282210A1 (ja) | 露光装置、露光方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法、ならびに露光データ作成方法 | |
| US20240126178A1 (en) | Exposure apparatus, control method, and device manufacturing method | |
| CN117546099A (zh) | 曝光装置、曝光方法及电子组件的制造方法 | |
| JP3255297B2 (ja) | 露光方法及び装置、並びに半導体素子の製造方法 | |
| WO2023282213A1 (ja) | パターン露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 | |
| US20240110844A1 (en) | Exposure apparatus and inspection method | |
| JP2022065197A (ja) | 露光装置及びデバイス製造方法 | |
| JP2012146701A (ja) | 露光方法及び露光装置 | |
| JP2012146702A (ja) | 露光方法及び露光装置 | |
| JPH11121355A (ja) | 投影露光装置および露光方法 | |
| JP2012137669A (ja) | 露光装置及び露光方法 |