TW201628060A

TW201628060A - 圖案形成裝置及圖案形成方法

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Publication number: TW201628060A
Application number: TW104130672A
Authority: TW
Inventors: 中井一博
Original assignee: 思可林集團股份有限公司
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2016-08-01
Also published as: JP2016072434A; KR102218136B1; KR20160038790A; JP6357064B2; TWI647739B

Abstract

本發明提供一種能夠提高對準處理中之處理量之技術。於對準處理中，首先對第1群之對準標記Ma0、Ma1進行利用對準相機60之拍攝，而取得第1位置資訊。控制部70根據該第1位置資訊，藉由運算而預測第2位置資訊。其後，對準相機60參照第2位置資訊之預測值拍攝第2群之對準標記Ma11~Ma14而取得第2位置資訊之實際測量值。由於對易於包含於拍攝視野65之第1群之對準標記首先進行拍攝，故而以更短時間取得第1位置資訊之實際測量值。又，對不易包含於拍攝視野65之第2群之對準標記，參照第2位置資訊之預測值進行拍攝，因此以更短時間取得第2位置資訊之實際測量值。

Description

圖案形成裝置及圖案形成方法

本發明係關於一種基於形成於基板之一側之主面之複數個對準標記之位置資訊而於上述主面形成圖案之圖案形成裝置及圖案形成方法。

作為圖案形成技術，已知有相對於作為處理對象之基板之主面藉由曝光而形成圖案之技術、或藉由對作為處理對象之基板之主面照射電子束等帶電粒子束而形成圖案之技術。

例如，已知有一種直接描繪技術，其係藉由對作為描繪對象之基板之主面，一面掃描，一面照射曝光用光，而於上述主面描繪所需之曝光圖案(專利文獻1、2)。又，作為另一例，已知有一種遮罩曝光技術，其係藉由介隔遮罩對基板之主面選擇性地照射面狀光之遮罩曝光而形成圖案。

例如，於直接描繪裝置中，通常根據自包含特定之圖案之設計資料轉換而成之描繪資料控制裝置各部，從而執行圖案形成處理。設計資料係以未產生變形之基板保持於基板保持部之理想位置之情形為前提而製成。然而，成為處理對象之基板未必配置於基板保持部之理想位置。又，存在於成為處理對象之基板中產生翹曲、歪斜、或形變等變形之情況。因此，存在如下情形：即便直接使用自設計資料轉換而成之描繪資料執行描繪處理，亦無法獲得充分之描繪品質。

因此，於此種裝置中，一般於圖案形成處理之前執行對準處理。於對準處理中，取得關於保持於基板保持部之基板之位置偏移或基板之變形之資訊，並對該位置偏移或變形進行修正。

於對準處理中，首先，拍攝部拍攝基板之主面，藉此，取得形成於該主面之複數個對準標記之位置資訊。藉此，取得基板之位置資訊或形狀資訊。

其次，考慮上述位置資訊或形狀資訊，對基板之位置偏移或基板之變形進行修正。作為該態樣，已知有如下等態樣：考慮上述位置資訊或形狀資訊而進行資料處理，藉此進行上述修正之態樣；考慮上述位置資訊或形狀資訊而進行基板之移動或遮罩之選擇等機構性處理，藉此進行上述修正之態樣；或考慮上述位置資訊或形狀資訊而將資料處理與機構性處理組合，藉此進行上述修正之態樣。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第5496041號公報

[專利文獻2]日本專利特開2008-249958號公報

然而，於保持於基板保持部之基板之位置偏移較大之情形或基板之變形較大之情形時，基板主面上之對準標記之位移量亦變大，而產生如下事態：即便欲對特定之對準標記進行拍攝，拍攝部之拍攝視野中亦不包含該對準標記。

於此情形時，若毫無頭緒地反覆試驗使基板與拍攝部相對移動直至上述對準標記包含於拍攝視野，則裝置之處理量降低。

本發明係為了解決上述問題而完成者，其目的在於提供一種能夠提高對準處理中之處理量之圖案形成裝置及圖案形成方法。

為了解決上述課題，本發明之第1態樣之圖案形成裝置之特徵在於：其係基於形成於基板之一側之主面之複數個對準標記之位置資訊而於上述主面形成圖案者，且具備：保持部，其保持上述基板；拍攝部，其拍攝在保持於上述保持部之上述基板之上述主面所形成之上述複數個對準標記之至少一部分；運算部，其根據上述複數個對準標記中之由上述拍攝部拍攝之第1群之對準標記之第1位置資訊，而運算並預測較上述第1群之對準標記位於更靠上述主面之周緣側之第2群之對準標記之第2位置資訊；及圖案形成部，其於上述主面形成圖案；且於上述拍攝部參照藉由上述運算部預測之上述第2位置資訊之預測值而取得第2位置資訊之實際測量值之後，上述圖案形成部根據上述第2位置資訊之實際測量值於上述主面形成圖案。

本發明之第2態樣之圖案形成裝置係如本發明之第1態樣之圖案形成裝置，其特徵在於：上述第1群之對準標記包含位於上述主面之中央的中央對準標記、及與該中央對準標記鄰接之對準標記。

本發明之第3態樣之圖案形成裝置係如本發明之第1態樣之圖案形成裝置，其特徵在於：上述基板係將形成於轉印用基板上之功能層之積層體反轉轉印至製品用基板之基層之上述一側之主面上而形成。

本發明之第4態樣之圖案形成裝置係如本發明之第1態樣之圖案形成裝置，其特徵在於：上述第2群之對準標記之數量多於上述第1群之對準標記之數量。

本發明之第5態樣之圖案形成裝置係如本發明之第1態樣至第4態樣中任一態樣之圖案形成裝置，其特徵在於：上述圖案之形成係向上述基板之上述主面形成曝光圖案，上述曝光圖案之形成係一面自光學頭將基於描繪資料而經空間調變之光由上方照射至上述主面，一面使上述光學頭與上述基板之上述主面相對移動而進行。

本發明之第6態樣之圖案形成裝置係如本發明之第5態樣之圖案形成裝置，其特徵在於：上述描繪資料係對設計資料實施與上述第2位置資訊之實際測量值對應之資料處理而產生。

本發明之第7態樣之圖案形成裝置係如本發明之第1態樣至第4態樣中任一態樣之圖案形成裝置，其特徵在於：上述圖案之形成係向上述基板之上述主面形成曝光圖案，上述曝光圖案之形成係藉由介隔遮罩對上述主面選擇性地照射面狀光之遮罩曝光而執行。

本發明之第8態樣之圖案形成裝置係如本發明之第7態樣之圖案形成裝置，其特徵在於：根據上述第2位置資訊之實際測量值來選擇基於共通之基準圖案所預先準備之複數個遮罩中之一遮罩，而執行上述圖案之形成。

本發明之第9態樣之圖案形成方法之特徵在於：其係基於形成於基板之一側之主面之複數個對準標記之位置資訊而於上述主面形成圖案者，且包括：保持步驟，其係保持上述基板；第1拍攝步驟，其係利用拍攝部拍攝形成於所保持之上述基板之上述主面之第1群之對準標記，而取得第1位置資訊之實際測量值；預測步驟，其係基於在上述第1拍攝步驟中取得之上述第1位置資訊之上述實際測量值，而產生較上述第1群之對準標記更位於上述主面之周緣側之第2群之對準標記之第2位置資訊之預測值；第2拍攝步驟，其係參照上述第2位置資訊之上述預測值，拍攝形成於所保持之上述基板之上述主面之上述第2群之對準標記，而取得上述第2位置資訊之實際測量值；及圖案形成步驟，其係基於上述第2位置資訊之實際測量值而於上述主面形成圖案。

本發明之第10態樣之圖案形成方法係如本發明之第9態樣之圖案形成方法，其特徵在於：作為於上述第1拍攝步驟之前進行之步驟，具備確認步驟，該確認步驟係使上述拍攝部與上述基板向對上述第2群之對準標記之至少1個預先設定之拍攝預想位置相對移動，確認上述第2群之對準標記之上述至少1個是否包含於上述拍攝部之拍攝視野；且於在上述確認步驟中判定上述第2群之對準標記之上述至少1個不包含於上述拍攝視野之情形時，經由上述第1拍攝步驟、上述預測步驟、及上述第2拍攝步驟後執行上述圖案形成步驟；於在上述確認步驟中判定上述第2群之對準標記包含於上述拍攝視野之情形時，省略上述第1拍攝步驟、上述預測步驟、及上述第2拍攝步驟，基於包含有於上述確認步驟中獲得之上述第2群之對準標記之上述至少1個之實際測量值的上述第2位置資訊之實際測量值而執行上述圖案形成步驟。

本發明之第11態樣之圖案形成方法係如本發明之第9態樣之圖案形成方法，其特徵在於：上述第1群之對準標記包含位於上述主面之中央的中央對準標記、及與該中央對準標記鄰接之對準標記。

本發明之第12態樣之圖案形成方法係如本發明之第9態樣之圖案形成方法，其特徵在於：上述基板係將形成於轉印用基板上之功能層之積層體反轉轉印至製品用基板之基層之上述一側之主面上而形成。

本發明之第13態樣之圖案形成方法係如本發明之第9態樣之圖案形成方法，其特徵在於：上述第2群之對準標記之數量多於上述第1群之對準標記之數量。

本發明之第14態樣之圖案形成方法係如本發明之第9態樣至第13態樣中任一態樣之圖案形成方法，其特徵在於：上述圖案之形成係向上述基板之上述主面形成曝光圖案，上述圖案形成步驟係一面自光學頭將基於描繪資料而經空間調變之光由上方照射至上述主面，一面使上述光學頭與上述基板之上述主面相對移動而進行。

本發明之第15態樣之圖案形成方法係如本發明之第14態樣之圖案形成方法，其特徵在於：上述描繪資料係對設計資料實施與上述第2位置資訊之實際測量值對應之資料處理而產生。

本發明之第16態樣之圖案形成方法係如本發明之第9態樣至第13態樣中任一態樣之圖案形成方法，其特徵在於：上述圖案之形成係向上述基板之上述主面形成曝光圖案，且上述圖案形成步驟係藉由介隔遮罩對上述主面選擇性地照射面狀光之遮罩曝光而執行。

本發明之第17態樣之圖案形成方法係如本發明之第16態樣之圖案形成方法，其特徵在於：根據上述第2位置資訊之實際測量值來選擇基於共通之基準圖案所預先準備之複數個遮罩中之一遮罩，而執行上述圖案形成步驟。

於本發明之各態樣中，首先，對形成於基板之主面之複數個對準標記中之第1群之對準標記進行拍攝。因基板之位置偏移或基板之變形導致之對準標記之自理想狀態之位移量一般係於位於基板之周緣側之對準標記(第2群之對準標記)相對較大，於位於基板之中央側之對準標記(第1群之對準標記)相對較小。其原因在於：於基板自理想之旋轉位置旋轉某一角度而保持於基板保持部時，隨著距基板之中心之徑變大，而旋轉位移量變大，或於基板扭曲時，隨著距基板之中心之距離變大，而扭曲量變大。於本發明中，如上所述，首先對位於基板之中央側之第1群之對準標記進行拍攝，因此，拍攝對象之對準標記容易包含於拍攝視野，從而以更短時間取得第1位置資訊之實際測量值。

其次，基於第1位置資訊之實際測量值而產生第2群之對準標記之第2位置資訊之預測值。然後，拍攝部參照第2位置資訊之預測值而拍攝第2群之對準標記，取得第2位置資訊之實際測量值。因此，於本發明之各態樣中，與不使用上述預測值之其他態樣相比，能以更短時間取得第2位置資訊之實際測量值。

然後，根據第2位置資訊之實際測量值，於基板之主面進行圖案形成處理。因此，於本發明之各態樣中，與根據第1位置資訊之實際測量值進行圖案形成處理之其他態樣相比，可執行考慮了基板之主面整體中之位置資訊或形狀資訊之圖案形成處理。

10‧‧‧平台

10a‧‧‧第1部位

10b‧‧‧第2部位

20‧‧‧平台移動機構

21‧‧‧旋轉機構

22‧‧‧支持板

23‧‧‧副掃描機構

23a‧‧‧線性馬達

23b‧‧‧導軌

24‧‧‧基底板

25‧‧‧主掃描機構

25a‧‧‧線性馬達

25b‧‧‧導軌

30‧‧‧位置參數測量機構

31‧‧‧雷射光出射部

32‧‧‧分光鏡

33‧‧‧彎束器

34‧‧‧第1干涉計

35‧‧‧第2干涉計

50‧‧‧光學頭部

53‧‧‧照明光學系統

54‧‧‧雷射振盪器

55‧‧‧雷射驅動部

60‧‧‧對準相機

65‧‧‧拍攝視野

70‧‧‧控制部

100‧‧‧描繪裝置

101‧‧‧本體框架

102‧‧‧外罩

105‧‧‧本體部

106‧‧‧處理部

110‧‧‧基板收納匣

120‧‧‧搬送機器人

130‧‧‧基台

140‧‧‧頭支持部

141‧‧‧腳構件

142‧‧‧腳構件

143‧‧‧樑構件

144‧‧‧樑構件

150‧‧‧光學頭部

172‧‧‧盒

Ma‧‧‧對準標記

Ma0‧‧‧對準標記

Ma1‧‧‧對準標記

Ma11~Ma14‧‧‧對準標記

ML1‧‧‧第1分支光

ML2‧‧‧第2分支光

ST1‧‧‧步驟

ST2‧‧‧步驟

ST21‧‧‧步驟

ST22‧‧‧步驟

ST23‧‧‧步驟

ST24‧‧‧步驟

ST25‧‧‧步驟

ST26‧‧‧步驟

W‧‧‧基板

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

Z‧‧‧方向

θ‧‧‧方向

圖1係描繪裝置100之側視圖。

圖2係描繪裝置100之俯視圖。

圖3係表示描繪裝置100中之整體處理之流程之流程圖。

圖4係表示描繪裝置100中之對準處理之流程之流程圖。

圖5係表示基板W之上表面與對準相機60之拍攝視野65之俯視圖。

圖6係表示基板W之上表面與對準相機60之拍攝視野65之俯視圖。

圖7係表示基板W之上表面與對準相機60之拍攝視野65之俯視圖。

圖8係表示基板W之上表面與對準相機60之拍攝視野65之俯視圖。

圖9係表示基板W之上表面與對準相機60之拍攝視野65之俯視圖。

以下，基於圖式對本發明之實施形態進行說明。對於具有同樣之構成及功能之部分，於圖式中附註相同符號並省略重複說明。又，於圖式中，存在為了便於理解而將各部之尺寸或數量誇張或簡化而圖示之情形。又，於圖1及圖2中，為了使各部之方向關係明確，而附註將Z方向設為鉛垂方向且將XY平面設為水平面之XYZ正交座標系統。

<1 實施形態>

<1.1 描繪裝置100之整體構成>

圖1係表示描繪裝置100之構成例作為實施形態之描繪裝置之一例之側視圖。圖2係表示圖1之描繪裝置100之構成例之俯視圖。

描繪裝置100係對表面賦予有感光材料之半導體基板或玻璃基板等基板W之一側主面照射經空間調變之光而描繪圖案之直接描繪裝置。此處，所謂基板W係包含僅由基層所構成之單層基板、及於基層之至少一側主面積層有功能層之積層基板之兩者之概念。以下，作為一例，對描繪裝置100於圓形之積層基板W之主面描繪圖案之態樣進行說明。

描繪裝置100具備：本體部105，其於對於本體框架101安裝外罩102而形成之空間之內部具有該裝置之主要構成；基板收納匣110，其配置於本體部105之外側(如圖1所示般為本體部105之右手側)；及控制部70。

又，作為描繪裝置100之外部裝置之圖案設計裝置150構成為藉由通訊線路而與描繪裝置100之控制部70連接，且能夠於與控制部70之間進行各種資料(例如，利用CAD(computer-aided design，電腦輔助設計)用格式表現曝光圖案之設計資料)之授受。

<1.2 各部之構成>

<1.2.1 本體部105>

本體部105中，作為曝光處理之處理部106具備：平台10(保持部)，其以水平姿勢保持基板W；平台移動機構20，其使平台10移動；位置參數測量機構30，其測量與平台10之位置對應之位置參數；光學頭部50(圖案形成部)，其對基板W之上表面照射脈衝光；及對準相機60(拍攝部)。

又，本體部105具備搬送機器人120。搬送機器人120係配置於較處理部106更靠+Y側且於處理部106與基板收納匣110之間進行基板W之交接之機器人。搬送機器人120自基板收納匣110接收收納於基板收納匣110之未處理之基板W，並交付給本體部105。又，搬送機器人120自處理部106接收實施了處理部106中之曝光處理之已處理基板W並交付給基板收納匣110。

於處理部106中之下方部分，配置支持處理部106之各部之基台130。於基台130上之+Y側之位置，設定有於處理部106與搬送機器人120之間進行基板W之交接之基板交接區域。又，於基台130上之Y方向中央側之位置，設定有進行向基板W之圖案描繪之圖案描繪區域。又，於基台130上之-Y側之位置，設定有拍攝基板W之上表面之拍攝區域。

頭支持部140具備：2根腳構件141，其等自基台130朝上方立設；及2根腳構件142，其等較2根腳構件141更靠-Y側且自基台130朝上方立設。又，頭支持部140具備：樑構件143，其以於2根腳構件141之頂部之間架橋之方式設置；及樑構件144，其以於2根腳構件142之頂部之間架橋之方式設置。而且，於樑構件143之+Y側安裝有光學頭部50，於樑構件143之-Y側安裝有對準相機60。

對準相機60係拍攝其下方位置之拍攝部，拍攝被平台10保持搬送而來到對準相機60之下方位置之基板W之上表面。於基板W之上表面形成有用於檢測基板W之位置資訊(基板W之旋轉或偏移等之資訊)及基板W之形狀資訊(基板W之扭曲等之資訊)之複數個對準標記Ma(圖5)。對準相機60拍攝複數個對準標記Ma之至少一部分，且產生其拍攝資料。所產生之拍攝資料被傳送至控制部70。控制部70基於所接收之拍攝資料而檢測基板W之位置資訊及形狀資訊，且一面參照所檢測出之位置資訊及形狀資訊，一面控制裝置各部。

再者，基板W中之對準標記Ma之形成態樣可於能夠準確地特定出其位置之範圍內採用各種態樣。例如，可為利用貫通孔等藉由機械加工而形成之對準標記Ma之態樣，亦可為利用藉由印刷製程或光微影製程等而圖案化之對準標記Ma之態樣。於本實施形態中，將於俯視下以十字型所示之定位標記設為對準標記Ma(圖5)。又，於本實施形態中將形成於基板W之上表面之對準標記Ma之個數設為21個，但該個數亦可適當設定。

平台10係具有圓筒狀之外形且用以於其上表面以水平姿勢載置並保持基板W之保持部。於平台10之上表面形成有複數個抽吸孔(省略圖示)。因此，若於平台10上載置基板W，則基板W藉由複數個抽吸孔之抽吸壓而被吸附固定於平台10之上表面。

平台移動機構20具有：旋轉機構21，其使平台10旋轉；支持板22，其將平台10可旋轉地支持；副掃描機構23，其使支持板22向副掃描方向移動；基底板24，其經由副掃描機構23而對支持板22進行支持；及主掃描機構25，其使基底板24沿主掃描方向移動。

旋轉機構21具有安裝於平台10之內部之由轉子構成之馬達。又，於平台10之中央部下表面側與支持板22之間設置有旋轉軸承機構。因此，若使馬達動作，則轉子沿θ方向(圍繞Z軸之旋轉方向)移動，而平台10以旋轉軸承機構之旋轉軸為中心旋轉。

副掃描機構23具有藉由安裝於支持板22之下表面之移動片與鋪設於基底板24之上表面之定子而產生副掃描方向之推進力之線性馬達23a。又，副掃描機構23具有相對於基底板24沿副掃描方向引導支持板22之一對導軌23b。因此，若使線性馬達23a動作，則支持板22及平台10沿著基底板24上之導軌23b向副掃描方向(X方向)移動。

主掃描機構25具有藉由安裝於基底板24之下表面之移動片與鋪設於頭支持部140之上表面之定子而產生主掃描方向之推進力之線性馬達25a。又，主掃描機構25具有相對於頭支持部140沿著主掃描方向引導基底板24之一對導軌25b。因此，若使線性馬達25a動作，則基底板24、支持板22、及平台10沿著基台130上之導軌25b向主掃描方向(Y方向)移動。再者，作為此種平台移動機構20，可使用各種X-Y-θ軸移動機構。

位置參數測量機構30係利用雷射光之干涉而測量平台10之位置參數之機構。位置參數測量機構30主要具有雷射光出射部31、分光鏡32、彎束器33、第1干涉計34、及第2干涉計35。

雷射光出射部31係用以出射測量用之雷射光ML之光源裝置。雷射光出射部31相對於基台130或光學頭部50設置於固定之位置。自雷射光出射部31出射之雷射光ML首先入射至分光鏡32，且分支為自分光鏡32朝向彎束器33之第1分支光ML1、及自分光鏡32朝向第2干涉計35之第2分支光ML2。

第1分支光ML1由彎束器33反射而入射至第1干涉計34，並且自第1干涉計34照射至平台10之-Y側之端邊之第1部位10a。然後，於第1部位10a反射之第1分支光ML1再次向第1干涉計34入射。第1干涉計34基於朝向平台10之第1分支光ML1與自平台10反射之第1分支光ML1之干涉而測量與平台10之第1部位10a之位置對應之位置參數。

另一方面，第2分支光ML2入射至第2干涉計35並且自第2干涉計35照射至平台10之-Y側之端邊之第2部位(與第1部位10a不同之部位)10b。然後，於第2部位10b反射之第2分支光ML2再次向第2干涉計35入射。第2干涉計35基於朝向平台10之第2分支光ML2與自平台10反射之第2分支光ML2之干涉而測量與平台10之第2部位10b之位置對應之位置參數。

第1干涉計34及第2干涉計35將藉由各自之測量而取得之位置參數向控制部70傳送。控制部70使用該位置參數進行平台10之位置或平台10之移動速度之控制等。

光學頭部50係朝向其下方位置照射曝光處理用之脈衝光之光照射部，且係對被平台10保持並搬送而來到光學頭部50之下方位置之基板W之上表面照射脈衝光之部分。再者，於本實施形態中，對在基板W之上表面預先形成有藉由紫外線之照射而感光之光阻劑層，且光學頭部50出射波長355nm之脈衝光(紫外線)之情形進行說明。

光學頭部50經由照明光學系統53而連接於1個雷射振盪器54。又，於雷射振盪器54連接有進行雷射振盪器54之驅動之雷射驅動部55。雷射驅動部55、雷射振盪器54、及照明光學系統53設置於盒172之內部。若使雷射驅動部55動作，則自雷射振盪器54出射脈衝光，該脈衝光經由照明光學系統53而被導入至光學頭部50之內部。

於光學頭部50之內部，主要設置有對所照射之光進行空間調變之空間光調變器、控制空間光調變器之描繪控制部、及將導入至光學頭部50之內部之脈衝光經由空間光調變器而照射至基板W之上表面之光學系統等(分別省略圖示)。作為空間光調變器，例如採用作為繞射光柵型之空間光調變器之GLV(註冊商標：Grating Light Valve)等。導入至光學頭部50之內部之脈衝光作為藉由空間光調變器等而成形為特定之圖案形狀之光束被直接照射至基板W之上表面，而對基板W上之光阻劑等感光層進行曝光。藉此，於基板W之上表面描繪圖案。

描繪裝置100一面使基板W向副掃描方向偏移相當於光學頭部50之曝光寬度之量，一面將向主掃描方向之圖案之描繪重複特定次數，藉此於基板W之描繪區域整個面形成圖案。

<1.2.2 基板收納匣110>

基板收納匣110具有收納應接受曝光處理之未處理之基板W之第1收納部、及收納實施了曝光處理之已處理之基板W之第2收納部。又，如前文所述般，搬送機器人120能夠於與基板收納匣110之間進行基板W之交接。

因此，收納於第1收納部之未處理之基板W經由搬送機器人120而被搬送至處理部106，執行曝光處理。而且，經實施曝光處理之已處理之基板W經由搬送機器人120而被收納於第2收納部。

<1.2.3 控制部70>

控制部70與描繪裝置100所具備之各部電性連接，且一面執行各種運算處理，一面控制描繪裝置100之各部之動作。

控制部70包含一般之電腦而構成，此種電腦例如將CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、ROM(read only memory，唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、記憶裝置等經由匯流排線相互連接而成。ROM儲存有基本程式等，RAM作為CPU進行特定之處理時之作業區域而被供給。記憶裝置由快閃記憶體或硬碟裝置等非揮發性之記憶裝置構成。於記憶裝置儲存有程式，作為主控制部之CPU根據描述於該程式之順序進行運算處理，藉此實現各種處理(例如，下述對準處理或描繪處理)。程式可預先儲存於記憶裝置等記憶體，亦能以記錄於CD-ROM(compact disc read only memory，唯讀光碟)或DVD-ROM(Digital Versatile Disc-Read Only Memory，唯讀數位多功能光碟)、外部之快閃記憶體等記錄媒體之形態(程式產品)提供至記憶裝置。又，亦可藉由經由網路之自外部伺服器之下載等而提供至記憶裝置。再者，於控制部70實現之一部分或全部之功能亦可利用專用之邏輯電路等硬體地實現。

又，控制部70經由匯流排線亦連接於輸入部、顯示部、通信部等(均未圖示)。輸入部例如係由鍵盤及滑鼠構成之輸入器件，受理來自操作員之各種操作輸入。顯示部係由液晶顯示裝置、燈等構成之顯示裝置，於CPU之控制下顯示各種資訊。通信部具有經由網路而於與外部裝置之間進行指令或資料等之收發之資料通信功能。

<1.3 描繪裝置100之動作>

<1.3.1 整體處理>

一面參照圖3，一面針對描繪裝置100對基板W執行之一系列之處理進行說明。圖3係表示該處理之流程之圖。以下所說明之一系列之動作係於控制部70之控制下進行。

首先，搬送機器人120自基板收納匣110取出1片未處理之基板W，載置於平台10上(步驟ST1)。

此時，於以形成於基板W之周緣之一部分之未圖示之切口部(例如，凹口、參考面等)成為特定之位置之方式考慮基板W之旋轉位置之狀態下將基板W載置於平台10上。藉此，載置於平台10之基板W被大致對位於規定之旋轉位置。若將基板W載置於平台10上，則平台10吸附保持該基板W(保持步驟)。

平台移動機構20使平台10移動至對準相機60之下方位置。然後，平台移動機構20使平台10移動，並且對準相機60拍攝形成於基板W之上表面之對準標記Ma之至少一部分。藉由該拍攝而由對準相機60產生之拍攝資料被傳送至控制部70。控制部70基於所接收之拍攝資料而檢測基板W之位置資訊及形狀資訊。然後，使用該位置資訊及形狀資訊進行修正自理想狀態來看之基板W之位置偏移及形狀變化之對準處理(步驟ST2)。

於本實施形態中，作為對準處理，對考慮基板W之位置偏移及形狀變化而產生描繪資料之態樣進行說明。對於對準處理，於下述<1.3.2對準處理>中詳細地進行說明。

於對準處理之後，平台移動機構20使平台10移動至光學頭部50之下方位置。然後，將基於描繪資料而經空間調變之光自光學頭部50照射至基板W之上表面，並且平台移動機構20使平台10移動而使光學頭部50與基板W相對移動。藉此，執行於基板W之上表面描繪特定之曝光圖案之描繪處理(步驟ST3，圖案形成步驟)。

於描繪處理中，首先，藉由平台移動機構20使基板W沿著主掃描之去路方向(例如，+Y方向)移動。此時，控制部70讀出描繪資料中之描述有應於在該主掃描中成為描繪對象之區域描繪之資料之部分。然後，控制部70根據所讀出之該資料而控制調變單元82，自光學頭部50使根據該資料而經空間調變之描繪光朝向基板W出射。光學頭部50朝向基板W斷續地出射描繪光，並且平台移動機構20使基板W沿著主掃描之去路方向(+Y方向)移動1次，藉此，於基板W之上表面中之1條長條區域(沿著Y方向延伸且沿著X方向之寬度相當於描繪光之寬度之區域)描繪特定之圖案。將以此方式沿著主掃描之去路方向使基板W移動之情況稱為去路主掃描。

當伴有描繪光之照射之去路主掃描結束時，平台移動機構20使平台10向副掃描方向(例如-X方向)移動相當於描繪光之寬度之距離。若自基板W觀察該移動，則光學頭部50向+X方向移動上述長條區域之寬度之量。將以此方式使基板W向副掃描方向(-X方向)移動之步驟稱為副掃描。

當副掃描結束時，執行伴有描繪光之照射之返路主掃描。即，光學頭部50朝向基板W斷續地出射描繪光，並且平台移動機構20使基板W沿著主掃描之返路方向(與去路方向反向之方向，本實施形態中為-Y方向)移動一次。藉由該返路主掃描，於在之前的去路主掃描中所描繪之長條區域之相鄰之長條區域描繪圖案。

若伴有描繪光之照射之返路主掃描結束，則於進行副掃描之後，再次進行伴有描繪光之照射之去路主掃描。藉由該去路主掃描，而於在之前的返路主掃描中所描繪之長條區域之相鄰之長條區域描繪圖案。以後亦同樣地，一面插入副掃描，一面重複進行伴有描繪光之照射之主掃描，若描繪對象區域之整個區域以特定之圖案被曝光，則描繪處理結束。

若描繪處理結束，則搬送機器人120自平台10接收已處理之基板W並將其收容於基板收納匣110(步驟ST4)。藉此，對該基板W之一系列之處理結束。

將已處理之基板W收容於基板收納匣110之後，搬送機器人120自基板收納匣110取出新的未處理之基板W。此次對該基板W實施上述一系列之處理。

<1.3.2 對準處理>

描繪處理係根據自包含特定之圖案之設計資料(例如載體形式之資料)轉換而成之具有描繪裝置100能夠處理之描述形式之描繪資料(例如，光柵形式之資料)進行。

設計資料係以未產生變形之基板W配置於平台10上之理想之位置之情形為前提而製作。但，成為處理對象之基板W未必以理想之旋轉角度配置於平台10上之理想位置。又，於成為處理對象之基板W中，存在產生翹曲、歪斜、或形變等變形之情況。因此，存在即便直接使用自設計資料轉換而成之描繪資料而執行描繪處理，亦無法獲得充分之描繪品質之情形。

因此，於描繪處理之前，預先取得作為描繪對象之基板W之位置資訊及形狀資訊，以基於該等資訊修正基板W之位置偏移或變形之方式對設計資料進行資料處理，而產生描繪資料(對準處理)。

圖4係表示對準處理(圖3所示之步驟ST2)之流程之圖。圖5~圖9係表示基板W之上表面與基板W之上表面上之對準相機60之拍攝視野65之俯視圖。以下，將形成於基板W之上表面之複數個對準標記Ma中之位於基板W之中央之對準標記稱為對準標記Ma0(中央對準標記)。又，將與對準標記Ma0鄰接之一對準標記稱為對準標記Ma1。又，將位於基板W之周緣側之4點對準標記稱為對準標記Ma11~Ma14。

於下述步驟ST25中，依序拍攝位於基板W之周緣側之4點對準標記Ma11~Ma14。其係為了藉由使用基板W之周緣側之拍攝結果，而取得基板W之整體之位置資訊及形狀資訊。此時，若為無變形之基板W理想地載置於平台10上之狀態，則平台移動機構20基於控制部70具有之標記資料(包含無變形之基板W理想地載置於平台10上之狀態下之對準標記Ma之位置資訊的資料)使基板W移動，藉此，對準標記Ma11包含於對準相機60之拍攝視野65(圖5)。然而，於基板W產生變形時或基板W未配置於平台10上之理想之位置時，存在即便基於標記資料使基板W移動，對準標記Ma11亦不包含於拍攝視野65之情形(圖6)。於此種情形時，若毫無頭緒地反覆試驗使基板W移動直至對準標記Ma11包含於拍攝視野65，則裝置之處理量降低。又，若對於對準標記Ma12~Ma14亦同樣地反覆試驗，則處理量之降低變得更顯著。再者，圖5係表示配置於理想位置之基板W之俯視圖，圖6~圖9係表示自理想位置旋轉某一角度而配置之基板W之俯視圖。

因此，於本實施形態中，為了謀求處理量之提昇，於步驟ST25之前進行步驟ST21~步驟ST24之步驟，而預測4點對準標記Ma11~Ma14之位置。以下，一面參照圖4~圖9，一面對本實施形態之對準處理詳細地進行說明。

首先，若為無變形之基板W理想地配置於平台10上之狀態，則平台移動機構20基於標記資料使基板W移動，以使拍攝視野65中包含對準標記Ma0。然後，藉由對準相機60拍攝對準標記Ma0(步驟ST21)。圖7係表示該狀態下之基板W之上表面及拍攝視野65之俯視圖。

因基板W之位置偏移或基板W之變形導致之對準標記Ma自理想狀態之位移量一般係於基板W之周緣側相對較大，於基板W之中央側相對較小。其原因在於：於基板W自理想之旋轉位置旋轉某一角度而載置於平台10上時，隨著距基板W之中心之徑變大，旋轉位移量變大，或於基板W扭曲時，隨著距基板W之中心之距離變大，扭曲量變大。

因此，於拍攝位於基板W之中央之對準標記Ma0(即，位移量相對較小之對準標記Ma0)之步驟ST21中，對準標記Ma0容易包含於拍攝視野65中。

當然，亦存在如基板W自理想之位置平行移動(偏移)而載置於平台10上之情形般，對準標記Ma之位置於基板W之中心側及周緣側無差異地位移之情形。於此情形時，於拍攝位於基板W之中心之對準標記Ma0之步驟ST21中，亦可能存在拍攝對象之對準標記Ma0不包含於拍攝視野65之情況。其時，例如，反覆試驗使基板W移動直至對準標記Ma0包含於拍攝視野65為止。儘管如此，於綜合考慮基板W之位置偏移及基板W之變形之情形時，如上所述，基板W之中央側與周緣側相比，對準標記Ma之位移量相對較小。因此，於拍攝位於基板W之中央之對準標記Ma0之步驟ST21之態樣中，與拍攝位於基板W之周緣側之對準標記Ma11~Ma14之態樣相比，能以更短時間完成拍攝。

將藉由對準相機60而取得之對準標記Ma0之拍攝資料傳送至控制部70。控制部70基於該拍攝資料算出理想配置且無變形之理想之基板W中之對準標記Ma0之位置與實際之基板W中之對準標記Ma0之位置之位移量。控制部70基於標記資料及上述位移量而預測實際之基板W中之對準標記Ma1之位置(步驟ST22)。

然後，平台移動機構20基於在步驟ST22中獲得之預測結果使基板W移動，以使對準標記Ma1包含於拍攝視野65。於移動後，藉由對準相機60拍攝對準標記Ma1(步驟ST23)。圖8係表示該狀態下之基板W之上表面及拍攝視野65之俯視圖。

對準標記Ma1係與位於基板W之中央之對準標記Ma0鄰接，且與對準標記Ma11~Ma14相比位移量相對較小之對準標記。因此，於拍攝對準標記Ma1之步驟ST23中，因與步驟ST21之情形同樣之理由，對準標記Ma1易於包含於拍攝視野65。又，於步驟ST23中，考慮於步驟ST22中獲得之預測結果而使平台10移動。因此，於步驟ST23中，與不考慮上述預測結果之其他態樣(不考慮基於實際測量之資訊之其他態樣)相比，對準標記Ma1易於包含於拍攝視野65中。步驟ST21~23係拍攝對準標記Ma0、Ma1(下述第1群之對準標記)之步驟，相當於本發明之第1拍攝步驟。

將藉由對準相機60而取得之對準標記Ma1之拍攝資料傳送至控制部70。控制部70基於自對準相機60取得之對準標記Ma0、Ma1之拍攝資料，算出自被理想配置且無變形之理想之基板W中之對準標記Ma之座標值轉換為實際之基板W中之對準標記Ma之座標值時之Helmert(赫爾默特)轉換矩陣。Helmert轉換與下述仿射轉換相比，於必需之測定點數較少且運算亦簡便方面較為理想。控制部70基於標記資料及上述Helmert轉換矩陣而預測實際之基板W中之對準標記Ma11~對準標記Ma14之位置(步驟ST24，預測步驟)。

然後，平台移動機構20參照於步驟ST24中獲得之預測結果使基板W移動，以使對準標記Ma11包含於拍攝視野65。於移動後，藉由對準相機60拍攝對準標記Ma11(步驟ST25，圖9)。同樣地，參照於步驟ST24中獲得之預測結果使基板W移動，且藉由對準相機60依序拍攝對準標記Ma12~Ma14(步驟ST25)。步驟ST25係拍攝對準標記Ma11~Ma14(下述第2群之對準標記)之步驟，相當於本發明之第2拍攝步驟。

於步驟ST25中，參照於步驟ST24中獲得之預測結果使平台10移動。因此，於步驟ST25中，與不參照上述預測結果之其他態樣相比，對準標記Ma11~Ma14易於包含於拍攝視野65。

將藉由對準相機60而取得之對準標記Ma11~Ma14之拍攝資料傳送至控制部70。控制部70基於自對準相機60取得之對準標記Ma11~ Ma14之拍攝資料，而算出自被理想配置且無變形之理想之基板W中之對準標記Ma之座標值轉換為實際之基板W中之對準標記Ma之座標值時之仿射轉換矩陣。仿射轉換於與上述之Helmert轉換相比為高精度之轉換之方面較為理想。控制部70基於標記資料及上述仿射轉換矩陣修正設計資料，且對修正後之設計資料進行RIP(Routing Information Protocol，選路資訊協定)處理，而產生描繪資料(步驟ST26)。於步驟ST26中，基於形成於基板W之周緣之對準標記Ma11~Ma14之拍攝資料產生描繪資料，因此，於該描繪資料中反映基板W之整體之位置資訊及形狀資訊，而較為理想。該位置資訊及形狀資訊能以線性轉換(例如，上述仿射轉換或投影歸一化轉換等)表現，亦能以非線性轉換(例如，薄板樣條內插法等)表現。又，該位置資訊及形狀資訊亦能以複數個轉換之組合(例如，線性轉換與非線性轉換之組合)表現。

<1.3.3 對準處理之效果>

說明本實施形態中之對準處理之效果。以下，將對準標記Ma0、Ma1統一表現為第1群之對準標記，將對準標記Ma11~Ma14統一表現為第2群之對準標記。又，將藉由利用對準相機60之拍攝而取得之資訊中之對準標記Ma0、Ma1之位置資訊表現為第1位置資訊，將對準標記Ma11~Ma14之位置資訊表現為第2位置資訊。

於本實施形態之對準處理中，首先，對第1群之對準標記進行利用對準相機60之拍攝，取得第1位置資訊(步驟ST21~步驟ST23)。控制部70(運算部)根據藉由實際測量而取得之第1位置資訊，藉由運算而預測第2位置資訊(步驟ST24)。其後，對準相機60參照藉由步驟ST24而獲得之第2位置資訊之預測值拍攝第2群之對準標記，而取得第2位置資訊之實際測量值(步驟ST25)。然後，根據第2位置資訊之實際測量值產生規定描繪處理時之各部之動作之描繪資料。

如此，於本實施形態中，對位於基板W之中央側而易於包含於拍攝視野65中之第1群之對準標記，首先進行利用對準相機60之拍攝。因此，能以更短時間取得第1位置資訊之實際測量值。

又，對位於基板W之周緣側而不易包含於拍攝視野65之第2群之對準標記，參照基於第1位置資訊而獲得之第2位置資訊之預測值進行利用對準相機60之拍攝。因此，於本實施形態之態樣中，與不使用上述預測值之其他態樣相比，能以更短時間取得第2位置資訊之實際測量值。於本實施形態中，於在第2位置資訊之預測時使用必需之測定點數較少且運算亦簡便之Helmert轉換之方面較為理想。由於Helmert轉換係不考慮剪切變形之轉換，故而，認為係與考慮剪切變形之仿射轉換相比精度較低之轉換。然而，上述預測之主要目的係使第2群之對準標記易於包含於拍攝視野65中，一般而言，基板W之剪切變形並未大至脫離上述目的之程度。因此，即便為相對較低精度之Helmert轉換，亦可充分地達成上述目的。

又，於本實施形態中，控制部70根據第2位置資訊之實際測量值產生描繪資料。因此，於本實施形態之態樣中，與控制部70根據第1位置資訊之實際測量值產生描繪資料之其他態樣相比，可產生考慮基板W之整體之位置資訊或形狀資訊之描繪資料。於本實施形態中，於該位置資訊或形狀資訊以更高精度之仿射轉換表現之方面較為理想。

又，於本實施形態中，為了產生描繪資料而被實際測量之第2群之對準標記之數量(4個)多於為了預測第2位置資訊而被實際測量之第1群之對準標記之數量(2個)。此處，由於描繪資料之產生精度與圖案描繪精度(甚至最終製品之品質)直接相關，故而要求為高精度，但第2位置資訊之預測如上述般只要為第2群之對準標記包含於拍攝視野65之程度便足夠。因此，對於要求更高精度之實際測量之第2群之對準標記，測定點數設定得較多，對於即便為低精度之實際測量亦容許之第1群之對準標記，測定點數設定得較少，藉此，可提高最終製品之品質並且可謀求提高對準處理中之處理量。

其結果，可提高對準處理中之處理量，並且產生考慮基板W之整體資訊之描繪資料。

<2 變化例>

以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明可於不脫離其主旨之範圍內於上述形態以外進行各種變更。

於上述實施形態中，對在積層基板W描繪圖案之態樣進行了說明，但並不限於此。例如，亦可為於僅由基層所構成之單層基板描繪圖案之態樣。再者，可提高對準處理之處理量之本發明之效果對於在基板W上對準標記之位置容易變化之基板W(換言之，於先前之對準處理中對準標記不易包含於拍攝視野65且處理量容易降低之基板W)尤其有效。因此，形成於轉印用基板(例如，藍寶石基板)上之功能層之積層體被反轉轉印至製品用基板(例如，矽晶圓)之基層之一側主面而形成之積層基板W(例如，LED基板)等在積層基板之形成過程中各層相互碰擦而使對準標記之位置容易變化之基板W作為本發明之應用對象而較佳。

又，於上述實施形態中，對一面將基於描繪資料而經空間調變之光自光學頭部50照射至基板W之上表面、一面使光學頭部50與基板W相對移動而於基板W上形成曝光圖案之態樣進行了說明，但並不限於此。本發明可應用於基於第2位置資訊之實際測量值而於基板W之主面形成圖案之各種圖案形成裝置。例如，亦可將本發明應用於藉由介隔遮罩對基板W之上表面選擇性地照射面狀光之遮罩曝光而形成圖案之裝置。於此情形時，基於共通之基準圖案預先準備複數個遮罩，根據第2位置資訊之實際測量值自上述複數個遮罩中選擇一遮罩而實施遮罩曝光，藉此，可修正基板W之位置偏移及變形。如此，基於對準標記之位置資訊修正基板W之位置偏移及變形之對準處理之態樣除採用在資料處理中進行之上述實施形態之態樣以外，還可採用以機構性之處理進行之本變化例之態樣、或將資料處理與機構性之處理組合進行之態樣等各種態樣。又，圖案形成之態樣亦係除採用上述利用曝光之圖案形成以外，還可採用藉由將電子束等帶電粒子束照射至基板W之上表面而進行之圖案形成等各種態樣。

於上述實施形態中，對第1群之對準標記由位於基板W之主面中央之對準標記Ma0及與其鄰接之對準標記Ma1之2點構成之態樣進行了說明，但並不限於此。亦可為第1群之對準標記由3點以上之對準標記構成之態樣。再者，若為如上述實施形態般第1群之對準標記包含對準標記Ma0、Ma1之態樣，則藉由該等對準標記Ma0、Ma1易於包含於拍攝視野65，可高效率地執行對準處理而較為理想。又，對於第2群之對準標記，亦係除如上述實施形態般採用4點之態樣以外，還可採用3點以下或5點以上之態樣。

又，於上述實施形態中，對僅根據第2位置資訊之實際測量值產生描繪資料之態樣進行了說明，但並不限於此。例如，亦可為根據第1位置資訊之實際測量值及第2位置資訊之實際測量值產生描繪資料之態樣。如此，於使用基板主面之中央側之位置資訊(第1位置資訊)及周緣側之位置資訊(第2位置資訊)產生描繪資料之情形時，藉由使用非線性轉換(例如，薄板樣條內插等)能更高精度地表現基板W之位置資訊及形狀資訊。

於上述實施形態中，說明了對基板W之主面整體一體地進行對準處理之態樣(換言之，對基板W之主面整體一體地修正位置偏移及變形之態樣)，但並不限於此。亦可為將基板W之主面虛擬地分割為複數個區塊而針對每個區塊進行對準處理之態樣(例如，針對分割後之每一個區塊產生描繪資料之態樣)。

於上述實施形態中，說明了對在平台10上保持之基板W首先實施第1拍攝步驟(步驟ST21~ST23)之態樣，但並不限於此。例如，亦可為如下態樣：作為於第1拍攝步驟之前進行之步驟，具備確認步驟，該確認步驟使對準相機60與基板W向對第2群之對準標記之至少1個(例如，對準標記Ma11)預先設定之拍攝預想位置相對移動，確認對準標記Ma11是否包含於對準相機60之拍攝視野65。於該態樣中，於在確認步驟中判定對準標記Ma11不包含於拍攝視野65之情形時，與上述實施形態同樣地經由第1拍攝步驟、預測步驟、及第2拍攝步驟後執行圖案形成步驟。另一方面，於在確認步驟中判定對準標記Ma11包含於拍攝視野65之情形時，省略第1拍攝步驟、預測步驟、及第2拍攝步驟，基於包含確認步驟中獲得之對準標記Ma11之實際測量值的第2位置資訊之實際測量值而執行圖案形成步驟。如此，可根據確認步驟之結果適當地省略第1拍攝步驟、預測步驟、及第2拍攝步驟，因此，可提高裝置之處理量。

又，於上述實施形態中，對藉由平台10使基板W於XY面內移動而實現基板W與光學頭部50之相對移動或基板W與對準相機60之相對移動之態樣進行了說明，但並不限於此。例如，亦可設置使光學頭部50於XY面內移動之移動機構或使對準相機60於XY面內移動之移動機構。

以上，對實施形態及其變化例之圖案形成裝置及圖案形成方法進行了說明，但其等為對本發明而言較佳之實施形態之例，並不限定本發明之實施之範圍。本發明可於其發明之範圍內進行各實施形態之自由之組合、或各實施形態之任意之構成要素之變化、或於各實施形態中進行任意之構成要素之省略。