TW202244629A - 曝光裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可進行微細的圖案成形的曝光裝置。本發明的曝光裝置包括射出曝光用光的光源、包括多個曝光用元件且配置於曝光用光的至少一部分的光路上的曝光圖案形成裝置以及與曝光圖案形成裝置電性連接的控制單元,控制單元藉由將各曝光用元件切換為第一狀態或第二狀態,從而控制經由各曝光用元件的曝光用光是否照射至工件,使經由多個曝光用元件中的第一狀態的第一曝光用元件的曝光用光的一部分光與經由多個曝光用元件中的第一狀態的第二曝光用元件的曝光用光的一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動而依序照射至預定曝光區域的規定區域,藉此來使規定區域內的曝光量累積,第二曝光用元件與第一曝光用元件不同。
Description
本發明是有關於一種曝光裝置的技術領域。
光罩例如被用於製造顯示裝置(例如液晶顯示器或有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示器等)的顯示器面板或半導體器件的積體電路。作為一例,為了製造光罩,已知有在工件形成所需的曝光圖案的曝光裝置。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:美國專利第10522329號
專利文獻2:美國專利第7170584號
專利文獻3:美國專利第6778257號
本發明的曝光裝置包括:光源,射出曝光用光;曝光圖案形成裝置,配置於曝光用光的至少一部分的光路上;以及控制單元,與曝光圖案形成裝置電性連接,曝光圖案形成裝置包括多個曝光用元件,多個曝光用元件的至少一個曝光用元件被用於使曝光用光的至少一部分光照射至工件的預定曝光區域,控制單元藉由將各曝光用元件切換為第一狀態或第二狀態,從而控制經由各曝光用元件的曝光用光是否照射至工件,使經由多個曝光用元件中的第一狀態的第一曝光用元件的曝光用光的一部分光與經由多個曝光用元件中的第一狀態的第二曝光用元件的曝光用光的一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動而依序照射至預定曝光區域的規定區域,藉此來使規定區域內的曝光量累積,第二曝光用元件與第一曝光用元件不同。
本發明的實施形態中,所述多個曝光用元件呈二次元排列,第一曝光用元件與第二曝光用元件是多個曝光用元件中的相同行的互不相同的曝光用元件。
本發明的實施形態中,所述控制單元基於伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動而依序對預定曝光區域的規定區域照射曝光用光的一部分光的第一狀態的曝光用元件的數量,來控制規定區域內的累積曝光量。
本發明的實施形態中,所述控制單元基於第一狀態的曝光用元件的數量來控制規定區域內的累積曝光時間。
本發明的實施形態中,所述控制單元藉由控制規定區域內的累積曝光量,從而對經過借助曝光用光對規定區域進行的曝光步驟而形成於規定區域的圖案的寬度進行控制。
本發明的實施形態中,經由所述曝光用元件的曝光用光的一部分光照射至預定曝光區域的區域內的中心部分的光量大於所照射的區域內的周邊部分的光量。
本發明的實施形態中,所述曝光圖案形成裝置為數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device),曝光用元件是具有對曝光用光的一部分光進行反射的反射面的鏡元件。
本發明的實施形態中,所述控制單元使工件與曝光圖案形成裝置相對移動,且使經由第一狀態的第一曝光用元件的曝光用光的一部分光與經由第一狀態的第二曝光用元件的曝光用光的一部分光依序照射至預定曝光區域的規定區域,藉此來使規定區域內的曝光量累積。
本發明的實施形態中,更包括:準直光學系統,對來自所述曝光圖案形成裝置的曝光用光的至少一部分光進行準直;物端光學系統,使自準直光學系統射出的曝光用光的至少一部分光朝向工件聚光;以及驅動裝置,使準直光學系統的一部分光學構件沿著與物端光學系統的光軸交叉的軸位移。
本發明的實施形態中,所述控制單元使經由第一狀態的第一曝光用元件的曝光用光的一部分光與經由第一狀態的第二曝光用元件的曝光用光的一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的沿著主掃描軸的相對移動而依序照射至規定區域,藉此來使規定區域內的曝光量累積,進而,以經由多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的曝光用光的至少一部分光相對於規定區域照射沿著與主掃描軸交叉的副掃描軸的預定曝光區域的一部分區域而使所述一部分光學構件沿著與所述光軸交叉的軸位移的方式,來控制所述驅動裝置。
本發明的實施形態中,所述曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件呈二次元排列,驅動裝置以使曝光用光的至少一部分光的照射位置以較與呈二次元排列的彼此相鄰的曝光用元件的間隔對應的預定曝光區域內的曝光用光的至少一部分光的照射間隔小的照射間隔而位移的方式,使一部分光學構件沿著與光軸交叉的軸位移。
本發明的實施形態中,所述副掃描軸是與主掃描軸正交的軸,控制單元分別重覆沿著與光軸交叉的軸的一部分光學構件的位移、以及沿著主掃描軸的工件與曝光圖案形成裝置的相對移動,並且使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光的至少一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動而依序分別照射至預定曝光區域內的多個區域,藉此,在多個區域,分別藉由經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的光的照射來使曝光量累積,從而沿著與主掃描軸和副掃描軸交叉的軸形成曝光區域。
本發明的實施形態中,所述控制單元使工件與曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動,
進而,使工件與曝光圖案形成裝置沿著與主掃描軸交叉的副掃描軸相對移動,使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光的至少一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的沿著副掃描軸的相對移動,而依序針對規定區域照射至沿著副掃描軸的預定曝光區域的一部分區域,藉此來使曝光量累積。
本發明的實施形態中,所述副掃描軸是與主掃描軸正交的軸,控制單元分別重覆沿著主掃描軸的工件與曝光圖案形成裝置的相對移動、以及沿著副掃描軸的工件與曝光圖案形成裝置的相對移動,並且使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光的至少一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動而依序分別照射至預定曝光區域內的多個區域,藉此,在多個區域,分別藉由經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的光的照射來使曝光量累積,從而沿著與主掃描軸和副掃描軸交叉的軸形成曝光區域。
本發明的實施形態中,所述控制單元使工件與曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動,使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光的至少一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動,依序照射至預定曝光區域內沿著主掃描軸而與規定區域相鄰的區域,藉此,使沿著主掃描軸而與規定區域相鄰的區域內的曝光量累積。
本發明的實施形態中,所述控制單元對規定區域和沿著主掃描軸而與規定區域相鄰的區域的累積曝光量進行控制,藉此,對經過借助曝光用光對沿著主掃描軸而與規定區域相鄰的區域進行的曝光步驟而形成於規定區域的圖案與形成於沿著主掃描軸而與規定區域相鄰的區域中的圖案在主掃描軸上的間隔進行控制。
本發明的實施形態中,所述控制單元使工件與曝光圖案形成裝置進行相對移動,且使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光的至少一部分光依序照射至沿著主掃描軸而與規定區域相鄰的區域,藉此,使沿著主掃描軸而與規定區域相鄰的區域內的曝光量累積。
本發明的實施形態中,所述控制單元使工件與曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動,分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光的至少一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動而依序照射至預定曝光區域中的與沿著主掃描軸的規定區域不同的多個區域,藉此,在多個區域中,分別藉由經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的光的照射來使曝光量累積,從而沿著主掃描軸形成曝光區域。
本發明的實施形態中,所述控制單元使工件與曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動,且使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光的至少一部分光依序照射至預定曝光區域內的沿著主掃描軸的多個區域,藉此,在多個區域中,分別藉由經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的光的照射來使曝光量累積,從而沿著主掃描軸形成曝光區域。
本發明的實施形態中,所述控制單元使工件與曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動,使經由多個曝光用元件中的第一狀態的第三曝光用元件的曝光用光的一部分光與經由多個曝光用元件中的第一狀態的第四曝光用元件的曝光用光的一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的沿著主掃描軸的相對移動而依序在預定曝光區域內沿著與主掃描軸正交的副掃描軸進行照射,藉此,使與規定區域相鄰的區域內的曝光量累積,第三曝光用元件和第四曝光用元件分別是與第一曝光用元件和第二曝光用元件不同的曝光用元件。
本發明的實施形態中,所述控制單元對規定區域和沿著副掃描軸而與規定區域相鄰的區域的累積曝光量進行控制,藉此,對經過借助曝光用光對規定區域和沿著副掃描軸而與規定區域相鄰的區域進行的曝光步驟而形成於規定區域的圖案與形成於沿著副掃描軸而與規定區域相鄰的區域的圖案在副掃描軸上的間隔進行控制。
本發明的實施形態中,所述控制單元基於曝光圖案資訊,伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動,將多個曝光用元件中的至少一部分曝光用元件切換為第一狀態或第二狀態,所述曝光圖案資訊包含與工件上的預定曝光區域的位置相關的資訊、以及與預定曝光區域的各區域內的累積曝光量相關的資訊。
本發明的實施形態中,所述控制單元基於多個曝光用元件中的缺陷曝光用元件的資訊,以使預定曝光區域的規定區域的累積曝光量成為規定的曝光量的方式,使經由多個曝光用元件中的缺陷曝光用元件以外的第一狀態的曝光用元件的曝光用光的一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動而照射至規定區域。
本發明的實施形態中,在所述曝光圖案形成裝置中所含的多個曝光用元件中的第一部分曝光用元件的至少一個曝光用元件為缺陷曝光用元件的情況下,多個曝光用元件中的與第一部分不同的第二部分的曝光用元件取代缺陷曝光用元件而被用於曝光,以使規定區域的累積曝光量成為規定的曝光量。
本發明的實施形態中,多個曝光用元件呈二次元排列,多個曝光用元件中的相同行中包含第一部分的一部分與第二部分的一部分,所述控制單元在所述行中的第一部分的一部分曝光用元件中的至少一個曝光用元件為缺陷曝光用元件的情況下,使取代缺陷曝光用元件而經由所述行中的第二部分的一部分曝光用元件中的至少一個曝光用元件的曝光用光的一部分光伴隨著工件與曝光圖案形成裝置的相對移動而照射至規定區域。
本發明的實施形態中,所述多個曝光用元件呈二次元排列,所述曝光裝置更包括光檢測單元,光檢測單元對經由多個曝光用元件的至少一部分的曝光用光的至少一部分光的強度分布進行檢測,控制單元基於由光檢測單元所檢測出的光的強度分布,來生成缺陷曝光用元件的資訊,所述缺陷曝光用元件的資訊包含與二次元排列中的缺陷曝光用元件的位置相關的資訊。
本發明的實施形態中,更包括:第一曝光頭,包含曝光圖案形成裝置與至少一個光學元件;以及第二曝光頭,包含曝光圖案形成裝置與至少一個光學元件,所述第一曝光頭中的所述曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件中的至少一個曝光用元件,被用於使所述曝光用光的至少一部分光照射至工件的第一預定曝光區域,所述第二曝光頭中的曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件中的至少一個曝光用元件,被用於使所述曝光用光的至少一部分光照射至工件的第二預定曝光區域,控制單元分別重覆沿著主掃描軸的工件與第一曝光頭及第二曝光頭的相對移動、以及沿著與主掃描軸正交的軸即副掃描軸的工件與第一曝光頭及第二曝光頭的相對移動,伴隨著工件與第一曝光頭及第二曝光頭的相對移動,依序使經由第一曝光頭中的曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件中的至少一個曝光用元件的曝光用光的至少一部分光照射至第一預定曝光區域,使經由第二曝光頭中的曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件中的至少一個曝光用元件的曝光用光的至少一部分光照射至第二預定曝光區域,藉此,沿著副掃描軸而交替地排列形成第一曝光區域與第二曝光區域。
本發明的實施形態中,所述第一曝光區域與第二曝光區域分別為多個,且任一個第二預定曝光區域位於兩個第一預定曝光區域之間。
本發明的實施形態中,所述第一曝光區域與第二曝光區域分別為多個,一個第一預定曝光區域與另一個第一預定曝光區域相鄰而形成第一預定曝光區域群,且任一個第一預定曝光區域群位於兩個第二預定曝光區域之間。
為了進一步明確本發明的所述特徵與優點,以下列舉實施例來與圖式一同說明詳細的內容。
以下,一邊參照圖式,一邊對曝光裝置進行說明。但是,本發明並不限定於以下說明的實施形態。
以下的說明中,使用由彼此正交的X軸、Y軸及Z軸所定義的XYZ正交座標系,來說明構成曝光裝置的構成元件與工件之間的位置關係。而且,以下的說明中,為了便於說明,將X軸方向與Y軸方向分別設為水平面方向(即水平面內的既定方向),將Z軸方向設為垂直方向(即,與水平面正交的方向,實質上為上下方向)。而且,將+Z軸方向設為上方(上側),將-Z軸方向設為下方(下側)。而且,將X軸設為主掃描軸,將Y軸設為副掃描軸。再者,主掃描軸與副掃描軸只要彼此交叉即可,亦可不正交。
(1)本實施形態的曝光裝置1
一邊參照圖1至圖7,一邊說明本實施形態的曝光裝置1。本實施形態的曝光裝置1於曝光步驟中,使用由搭載於曝光頭HU的曝光光學系統10所照射的光(曝光用光),對塗佈有抗蝕劑(即,感光劑)的基板即工件W進行曝光。藉由曝光裝置1來曝光的工件W例如是被用於光罩的製造的玻璃基板。再者,工件W亦可為被用於顯示裝置(例如液晶顯示器或有機EL顯示器等)的顯示器面板的製造的玻璃基板或者被用於半導體器件的積體電路的製造的半導體晶圓。
進而,本實施形態的抗蝕劑可根據進行曝光的工件W的種類而為正型抗蝕劑(positive photoresist)或負型抗蝕劑(negative photoresist)。藉由曝光步驟後的顯影步驟,於工件W上形成圖案(抗蝕劑圖案)。此處,正型抗蝕劑的曝光部分引起光化學反應而溶解於顯影液,未曝光部分不溶於顯影液,因此未曝光部分殘留於基板上。如此,於基板上形成與曝光頭HU掃描曝光的區域對應的圖案。另一方面,負型抗蝕劑的曝光部分藉由交聯與固化而不溶於顯影液,未曝光部分溶於顯影液,因此曝光部分殘留於基板上。如此,於基板上形成與曝光頭HU掃描曝光的區域相反的圖案。例如,被用於顯示器器件(液晶顯示器或有機EL顯示器等)的顯示器面板曝光用遮罩的製造的抗蝕劑的種類為正型抗蝕劑,被用於半導體器件的積體電路的曝光用遮罩的製造的抗蝕劑可根據實際的需要來採用正型抗蝕劑或負型抗蝕劑。
(1-1)本實施形態的曝光裝置1的結構
首先,一邊參照圖1及圖2,一邊對本實施形態的曝光裝置1的結構進行說明。圖1是表示本實施形態的曝光裝置1的整體結構的一例的立體圖。圖2是表示本實施形態的經由曝光圖案形成裝置12後的光路的說明圖。圖3是一例的準直透鏡移動時的光路變化的說明圖。
如圖1及圖2所示,於曝光裝置1中,包括至少一個曝光頭HU、基板載台20及控制單元30,於曝光頭HU中,搭載有曝光光學系統10與自動聚焦光學系統40,曝光光學系統10包含曝光光源11、曝光圖案形成裝置12、準直光學系統13及物端光學系統14。進而,曝光光源11射出曝光用光EL。曝光用光EL例如是405 nm等的紫外波段的光。再者,曝光用光EL的波段亦可為其他波段。曝光圖案形成裝置12、準直光學系統13及物端光學系統14被配置於曝光用光EL的光路上(換言之,為傳遞路徑上)。曝光圖案形成裝置12被用於經由準直光學系統13及物端光學系統14來對基板載台20上的工件W照射曝光用光EL。而且,應注意的是,本實施形態中,在各曝光頭HU均包括曝光光源11的狀況下,曝光圖案形成裝置12位於曝光用光EL的整體的光路上。但是,其他實施形態中,亦可將各曝光頭HU的曝光光源11設於曝光頭的外部,使用現有的光學構件來使其入射至各曝光頭HU的各曝光圖案形成裝置12。而且,亦可將一個曝光光源11設於各曝光頭HU的外部,利用基於現有的光學構件的光路設計,將自一個曝光光源11射出的曝光用光EL分為多個部分,將各曝光頭的曝光圖案形成裝置分別設於至少一部分曝光用光EL的光路上。
而且,準直光學系統13對來自曝光圖案形成裝置12的曝光用光EL的至少一部分光進行準直。物端光學系統14使自準直光學系統13射出的曝光用光EL的至少一部分光朝向工件W聚光。再者,於曝光裝置1中,更包括驅動裝置15,所述驅動裝置15使準直光學系統的一部分光學構件沿著與物端光學系統14的光軸O交叉的軸位移。例如,驅動裝置15是壓電元件等現有的裝置。
更具體而言,如圖2所示,準直光學系統13自工件W側起包含位移光學系統131與變倍光學系統132。位移光學系統131沿著與工件W的表面平行的方向(相對於光軸O垂直的方向)移動,藉此,使工件W上的、經由多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光的照射位置移動。換言之,此處,位移光學系統131是所述準直光學系統的一部分光學構件,藉由驅動裝置15而沿著與物端光學系統14的光軸O正交的軸移動。此處,例如,驅動裝置15構成為,可在沿著副掃描軸(Y軸)的方向上驅動位移光學系統131。當位移光學系統131藉由驅動裝置15而在沿著副掃描軸(Y軸)的方向上位移時,照射至工件W上的曝光用光EL的至少一部分光的照射位置亦在沿著副掃描軸(Y軸)的方向上移動。而且,照射至工件W上的曝光用光EL的至少一部分光的照射位置的移動量可基於位移光學系統131借助驅動裝置15所實現的朝向沿著副掃描軸(Y軸)的方向的位移量而變化。再者,使位移光學系統131位移的方向亦可並非沿著副掃描軸(Y軸)的方向,亦可為沿著主掃描軸(X軸)的方向,還可為沿著與副掃描軸(Y軸)和主掃描軸(X軸)交叉的軸的方向。再者,位移光學系統131亦可不沿著與光軸O正交的軸位移,驅動裝置15亦可驅動位移光學系統131以使其沿著與光軸O交叉的軸位移。
更具體而言,當位移光學系統131在與光軸O交叉的軸上移動時,經位移光學系統131準直的曝光用光EL產生位移,其位移量的大小可視為包含自另一側傾斜地入射至位移光學系統131的平行光的像高,且該像高及位移光學系統131的焦距具有固定的數式關係。
例如,如圖3所示,當調整準直透鏡而使其在與入射光的光軸垂直的軸上移動時,對於經準直的入射光,可將其位移量的大小視為由自另一側沿傾斜方向入射至準直透鏡的平行光所生成的像高,且該像高與準直透鏡的焦點的數學關係為y=f‧tanθ。
即,當位移光學系統131在與光軸O正交的軸上移動時,位移光學系統131使曝光用光EL所生成的位移量與位移光學系統131的焦距具備y=fc‧tanθ的數學關係,此處,fc為位移光學系統131的焦距。類似地,經準直的曝光用光EL位移後,通過物端光學系統14,工件W上的照射位置亦藉由所述位移量y而對應地產生位移量y',且y'與物端光學系統14的焦距亦類似地具有y'=fo‧tanθ的數學系關係,此處,fo為物端光學系統14的焦距。
而且,基於所述兩個數式,可獲得y'=(fo/fc)‧y。如此,藉由控制位移光學系統131的位移量的大小,從而可控制工件W上的曝光用光EL的至少一部分光的照射位置的位移量。
再者,準直光學系統13的位移光學系統131的透鏡結構於本實施形態中是正、負兩片接合透鏡,具體而言,是兩凸透鏡與兩凹透鏡的接合透鏡。但是,另一實施形態中,位移光學系統131亦可為凹彎月形透鏡與平凸透鏡的接合透鏡。或者,亦可為兩凸透鏡以及兩凸透鏡與兩凹透鏡的接合透鏡的組合、或兩凸透鏡與兩凹透鏡的接合透鏡以及凸彎月形透鏡的組合,本發明並不限定於該些。
而且,準直光學系統13的變倍光學系統132包含第一透鏡群132a、第二透鏡群132b、第三透鏡群132c以及第四透鏡群132d。第一透鏡群132a與第四透鏡群132d是其位置被固定的透鏡群。第二透鏡群132b與第三透鏡群132c是可彼此獨立地沿光軸O移動的透鏡群。例如,第二透鏡群132b與第三透鏡群132c可藉由馬達等現有的致動器而移動。更具體而言,藉由使第二透鏡群132b與第三透鏡群132c沿光軸O的方向移動,從而可使經由物端光學系統14而在工件上成像的像(例如在曝光圖案形成裝置12為數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device,DMD)的情況下,為DMD的曝光用元件的反射面的像)的倍率發生變化。
而且,如圖2所示,自第一透鏡群132a直至第四透鏡群132d為止的折射能力分別為正、負、正、正,且於本實施形態中,變倍光學系統132的第一透鏡群132a的透鏡結構為兩凸透鏡以及兩凸透鏡與兩凹透鏡的接合透鏡的組合,第二透鏡群132b的透鏡結構為兩凹透鏡與凹彎月形透鏡的接合透鏡,第三透鏡群132c的透鏡結構為平凹透鏡及平凸透鏡的組合,第四透鏡群132d的透鏡結構為兩凸透鏡。而且,為了效率良好地導入來自曝光圖案形成裝置12的入射光(曝光用光EL),準直光學系統13於曝光圖案形成裝置12側成為遠心(telecentric)。再者,所述第一透鏡群132a至第四透鏡群132d的各透鏡結構為一例,第一透鏡群132a至第四透鏡群132d的各透鏡結構亦可為包含與上述不同的現有的形狀或特性的至少一個透鏡的結構。
再者,位移光學系統131經像差修正,以排除XY位移引起的像差變動。
本實施形態中,當曝光裝置1執行曝光步驟時,來自曝光光源11的曝光用光EL經由曝光圖案形成裝置12、準直光學系統13與物端光學系統14而照射至工件W上。曝光用光EL藉由曝光圖案形成裝置12而轉換為所需的圖案(換言之,為所需的強度分布),從而可於工件W上(工件W上的預定曝光區域)形成所需的曝光圖案。再者,曝光圖案是使抗蝕劑感光而形成於工件W的抗蝕劑上的所需圖案的曝光區域。更具體而言,當曝光用光EL的掃描路徑沿著主掃描軸,使曝光用光EL進行連續曝光時,於預定曝光區域內生成的曝光圖案呈直線狀。
再者,如圖1所示,自動聚焦光學系統40包括自動聚焦光源41與曝光光學系統10共用的物端光學系統14、自動聚焦用準直透鏡群42、規定焦深的第一自動聚焦用檢測光學系統43、及焦深較第一自動聚焦用檢測光學系統43的焦深為淺的第二自動聚焦用檢測光學系統44。自動聚焦光源41可提供抗蝕劑層的感光波段外的所述自動聚焦圖案圖像射束AL,而且,自動聚焦圖案圖像射束AL經由自動聚焦用準直透鏡群42以及與曝光光學系統10共用的物端光學系統14而照射至工件W,而且,自動聚焦光學系統40利用被工件W反射的自動聚焦圖案圖像射束AL來形成自動聚焦圖案的像。例如,本實施形態中,自動聚焦圖案為明暗相間的圖案。
再者,如圖1所示,於自動聚焦圖案圖像射束AL及曝光用光EL的光路上,設置有二向分光鏡(dichroic mirror)DN。進而,自動聚焦圖案圖像射束AL及曝光用光EL分別自二向分光鏡DN的兩面入射,且二向分光鏡DN可對曝光用光EL及自動聚焦圖案圖像射束AL的其中一者進行反射,而使曝光用光EL及自動聚焦圖案圖像射束AL的另一者透過,如此,自動聚焦圖案圖像射束AL及曝光用光EL經由二向分光鏡DN後沿著同一方向傳遞,並經由物端光學系統14而照射至工件W。
基板載台20被配置於曝光頭HU的下方。基板載台20可保持工件W。基板載台20能以工件W的上表面與XY平面平行的方式來保持基板。基板載台20可釋放所保持的工件W。工件W例如為數米(m)見方的玻璃基板。
基板載台20在保持有工件W的狀態下,可沿著基板載台20的平面(例如XY平面)移動。基板載台20可沿著X軸方向移動。例如,基板載台20可藉由任意的包含馬達的基板載台驅動系統的動作而沿著X軸方向移動。基板載台20除了可沿X軸方向移動以外,還可沿Y軸方向移動。例如,基板載台20可藉由任意的包含馬達的基板載台驅動系統的動作而沿著Y軸方向移動。再者,基板載台20亦可構成為可沿著Z軸方向移動。
控制單元30可控制曝光裝置1的動作。控制單元30例如包括中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)、唯讀記憶體(Read Only Memory,ROM)或隨機存取記憶體(Random Access Memory,RAM)等。
控制單元30控制基板載台驅動系統,以進行步進重覆掃描(Step and repeat)或連續掃描(scan)方式的曝光。即,控制單元30可對基板載台驅動系統進行控制,以使保持曝光圖案形成裝置12的曝光頭HU與保持工件W的基板載台20沿著既定的主掃描軸或副掃描軸持續相對移動。作為結果,使曝光用光EL對應地照射至工件W的多個預定曝光區域。以下的說明中,將曝光頭HU與基板載台20相對移動的主掃描軸設為X軸方向,將與X軸方向正交的Y軸方向適當稱作「副掃描軸」。
而且,本實施形態中,於主掃描軸或副掃描軸的相對移動中,使工件和曝光圖案形成裝置(DMD)沿著主掃描軸或副掃描軸相對移動與使工件和曝光頭沿著主掃描軸或副掃描軸相對移動為同義。
(1-2)預定曝光區域的配置及形成於規定區域RX的圖案EP的生成
接下來,一邊參照圖4至圖6,一邊對設定於工件W上的預定曝光區域的配置及形成於規定區域RX的圖案EP的生成進行說明。圖4是曝光圖案形成裝置的正面圖,圖5是表示本實施形態的工件W與曝光頭HU沿主掃描軸持續相對移動的說明圖。圖6是表示本實施形態的經由曝光圖案形成裝置的曝光用光的光量分布的說明圖。圖7是本實施形態的曝光用光EL在預定曝光區域內的累積曝光量與經過曝光步驟及顯影步驟而形成的圖案EP的範圍的關係說明圖。
如圖4所示,本實施形態的曝光圖案形成裝置12例如為數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device,DMD),曝光圖案形成裝置12具有多個曝光用元件,各曝光用元件為DMD的各微鏡,且多個曝光用元件呈二次元排列。再者,微鏡是具有對光進行反射的反射面的元件。例如,本實施形態中,DMD包含1920×1080個微鏡,即,DMD具有1920×1080個畫素。具體而言,同一行的多個曝光用元件沿著第一方向D1排列配置,多個曝光用元件沿第二方向排列配置,第一方向與第二方向D2彼此正交。而且,同一行的多個曝光用元件在工件W上進行掃描的對應區域是相同的預定曝光區域。即,本實施形態中,不同的多個曝光用元件可分別用於將曝光用光EL對應地照射至工件W的多個預定曝光區域。此處,所謂行,是表示沿著第一方向D1的相同的排列。而且,亦可將沿著第一方向D1的排列換言之為列。例如,當曝光圖案形成裝置的曝光頭HU及保持工件W的基板載台20沿著主掃描軸相對移動時,該些多個預定曝光區域沿著主掃描軸延伸,且沿著與主掃描軸正交的副掃描軸而排列配置。而且,設於曝光圖案形成裝置12的各曝光用元件構成為,可分別獨立地變更光的反射面的角度。在曝光用元件的反射面被設定為第一角度的情況下,該反射面所反射的光經由準直光學系統13及物端光學系統14而入射至工件W。另一方面,在曝光用元件的反射面被設定為第二角度的情況下,該反射面所反射的光入射至未圖示的光吸收構件而被吸收,因此不會入射至工件W。例如,藉由將設於曝光圖案形成裝置12的多個曝光用元件的至少一部分曝光用元件設定為第一角度,將另一部分曝光用元件設定為第二角度,從而被設定為第一角度的至少一部分曝光用元件的反射面所反射的來自曝光光源11的曝光用光EL的至少一部分光入射至工件W。即,曝光圖案形成裝置12藉由使來自曝光光源11的曝光用光EL的至少一部分光選擇性地入射至工件W,藉此,可形成所需圖案的曝光區域。此處,將第一角度稱作第一狀態(換言之,為開啟狀態),將第二角度稱作第二狀態(換言之,為關閉狀態)。
而且,如圖5所示,伴隨著保持曝光圖案形成裝置12的曝光頭HU與保持工件W的基板載台20沿著主掃描軸的相對移動,控制單元30藉由多個曝光用元件的第一狀態及第二狀態的切換,來控制經由各曝光用元件的曝光用光EL是否照射工件W。圖5中,表示伴隨著曝光圖案形成裝置12(曝光頭HU)與工件W(基板載台20)的相對移動的、第一曝光用元件DM1及第二曝光用元件DM2各自的反射面的斜率的變化(第一狀態與第二狀態之間的變化)。作為一例,如圖5所示,第一曝光用元件DM1及第二曝光用元件DM2是多個曝光用元件中的同一行中的不同的曝光用元件,且控制單元30使經由多個曝光用元件中的第一狀態的第一曝光用元件DM1的曝光用光EL的一部分光與經由多個曝光用元件中的與第一曝光用元件DM1不同的第一狀態的第二曝光用元件DM2的曝光用光EL的一部分光伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而依序照射至預定曝光區域的規定區域RX,藉此來使規定區域RX內的曝光量累積。
進而,如圖5所示,伴隨著保持曝光圖案形成裝置12的曝光頭HU與保持工件W的基板載台20持續相對移動,控制單元對各曝光用單元的多個曝光用元件的第一狀態或第二狀態進行控制,以控制預定曝光區域的規定區域RX依序由不同的第一狀態的不同的曝光用元件進行照射。如此,對預定曝光區域的規定區域RX的累積的被照射次數進行控制,藉此,可對曝光用光在預定曝光區域的各部位的累積曝光時間進行控制。即,預定曝光區域的規定區域RX的累積曝光時間是規定區域RX的、由多個曝光用光EL的至少一部分光進行照射的時間(曝光時間)的總和。
如此,如圖4所示,控制單元30伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而照射曝光用光EL時,在第一狀態與第二狀態之間切換曝光圖案形成裝置12的各曝光用元件的狀態,藉此,可對曝光用光EL向預定曝光區域的各規定區域RX的累積曝光時間進行控制。如此,曝光裝置1可使多個曝光用光EL的至少一部分光的曝光量在對應的預定曝光區域的規定區域RX內累積。進而,對工件W的預定曝光區域的各規定區域RX的曝光量均可基於所述方法來控制。
而且,控制單元30基於伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而依序對預定曝光區域的規定區域RX照射曝光用光EL的一部分光的第一狀態的曝光用元件的數量,對規定區域RX內的累積曝光時間進行控制,進而對規定區域RX內的累積曝光量進行控制。
具體而言,預定曝光區域的規定區域RX內的曝光量是由照射至規定區域RX的曝光用光EL的曝光強度及曝光時間所決定。本實施形態中,作為一例,當將曝光用光EL的曝光強度及曝光用元件處於第一狀態的時間(開啟時間)設為固定時,當使曝光用光EL的一部分光照射至預定曝光區域的規定區域RX的第一狀態的曝光用元件的數量發生變化時,照射至規定區域RX的累積曝光量亦隨之發生變化。但是,本發明並不限定於此。其他實施例中,控制單元30亦可藉由對經由各曝光用元件的曝光用光EL的曝光強度及各曝光用元件處於第一狀態的時間(開啟時間)的至少一者進行變更,來對照射至規定區域RX的曝光量進行控制。而且,控制單元30亦可使將曝光用光EL的一部分光照射至預定曝光區域的規定區域RX的第一狀態的曝光用元件的數量發生變化,並且,對經由各曝光用元件的曝光用光EL的曝光強度及各曝光用元件處於第一狀態的時間(開啟時間)的至少一者進行變更,藉此來對照射至規定區域RX的曝光量進行控制。
如此,本實施形態的控制單元30藉由使經由多個曝光用元件中的第一狀態的第一曝光用元件DM1的曝光用光EL的一部分光與經由多個曝光用元件中的第一狀態的第二曝光用元件DM2的曝光用光EL的一部分光伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而依序照射至預定曝光區域的規定區域RX,從而可使規定區域RX內的曝光量累積。
而且,本實施形態中,如圖7所示,在工件W的預定曝光區域的規定區域RX的曝光量(累積曝光量)為規定的臨限值Td以上的情況下(規定的臨限值Td例如是準確地對抗蝕劑進行曝光的曝光量的標準值),其上的抗蝕劑受到曝光。例如,可預先設定對同一行的工件W上的規定區域RX的最大照射次數(例如,可伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而依序將曝光用光EL的一部分光照射至規定區域RX的曝光用元件的最大數),並基於曝光強度、最大照射次數、每次的曝光時間及規定的臨限值Td的大小,來精細地調整各曝光用光EL的至少一部分光的每次的必要曝光量。例如,預定曝光區域的規定區域RX可藉由增加照射次數而使曝光量累積,從而於工件W的預定曝光區域的規定區域RX形成圖案EP(抗蝕劑圖案)。例如,本實施形態中,所述的最大照射次數例如為256次(換言之,將最大256個曝光用元件用於對規定區域RX的曝光),但本發明並不限定於此。
以往技術中,在照射至曝光區域的光量於曝光區域內一樣的情況下,於顯影步驟後,於工件W上形成與曝光區域為同等尺寸(形狀)的圖案。另一方面,本實施形態中,如圖6所示,經由第一狀態的一個曝光用元件的曝光用光EL的一部分光照射至預定曝光區域的區域內的中心部分的光量大於所照射的區域內的周邊部分的光量。具體而言,本實施形態中,因被數位微鏡裝置的微鏡反射的光(曝光用光EL的一部分光)的繞射,該光照射至預定曝光區域的區域的中心部分的光量變得大於周邊部分的光量。因此,如圖7所示,伴隨著累積曝光量的增加,在工件W上的曝光區域(經曝光的抗蝕劑層),被賦予臨限值Td以上的曝光量的區域擴大,藉此,經過顯影步驟而形成於工件W的曝光區域的圖案EP的尺寸亦擴大為Px1、Px2、Px3。即,經過工件W的曝光步驟及顯影步驟而形成於曝光區域的圖案EP的尺寸Px1、Px2、Px3與曝光用光EL在預定曝光區域內的累積曝光量之間的關係具有正的相關特性。再者,本實施例中,藉由控制照射次數來控制累積曝光量的增加,但本發明並不限定於此,其他實施例中,亦可藉由控制曝光用光EL的光量或每次的曝光時間(曝光用光EL的照射時間)來控制累積曝光量,藉此來達成圖案EP的尺寸控制。
如此,藉由控制累積曝光量,從而可於工件W的規定區域RX內進行精密的圖案EP的形成。
(1-3)曝光圖案的形成與寬度的控制過程
接下來,一邊參照圖8及圖9,一邊對經過曝光步驟及顯影步驟而於工件W的預定曝光區域內的規定區域RX所形成的圖案EP的形成與寬度的控制進行說明。圖8是表示本實施形態的工件W的預定曝光區域內的規定區域RX內所形成的圖案EP的一例的輪廓說明圖。圖9是表示本實施形態的工件W的預定曝光區域內的規定區域RX內所形成的圖案EP的另一例的輪廓說明圖。
進而,本實施形態中,預定曝光區域可包含多個規定區域RX,一個規定區域RX例如對應於曝光用光EL的一部分光經由一個第一狀態的曝光用元件而照射至工件W上的區域。而且,如上所述,控制單元30伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12(曝光頭HU)的相對移動,將同一行的多個曝光用元件(例如第一曝光用元件DM1及第二曝光用元件DM2)依序設為第一狀態(開啟),使對應的預定曝光區域中的規定區域RX內的曝光量累積,藉此,於顯影步驟後形成圖案EP。
更具體而言,經過工件W的曝光步驟及顯影步驟而形成於曝光區域的圖案的尺寸與曝光用光EL對預定曝光區域內的累積曝光量之間的關係具有正的相關特性,因此由多個曝光用光EL的至少一部分光所形成的規定區域RX內的圖案EP沿著副掃描軸的方向的寬度與曝光用光EL對規定區域RX內的累積曝光量之間的關係亦具有正的相關特性。其結果,控制單元30藉由對相同的規定區域RX的累積曝光量(即,被照射至相同的規定區域RX內的曝光用光EL的至少一部分光的曝光量的總和)進行控制,從而可對規定區域RX內的圖案EP在主掃描軸上的寬度、以及在與主掃描軸正交的副掃描軸上的寬度進行控制。
例如,在工件W的預定曝光區域的規定部位的曝光量大於規定的臨限值Td的情況下,由於其上的抗蝕劑的曝光完成,因此在相鄰的規定區域RX的累積曝光量為規定的臨限值Td以上的情況下,該些規定區域RX的抗蝕劑被完全曝光,進而,形成於相鄰的規定區域RX的圖案EP的輪廓彼此相接。如此,不同的規定區域RX的圖案EP相接,藉此,可形成寬度相對較寬的圖案EP。再者,當相鄰的規定區域RX的累積曝光量均小於規定的臨限值Td時,該些規定區域RX的抗蝕劑僅規定區域RX的中心部分完全曝光,而周邊部分未完全曝光,在形成於相鄰的規定區域RX的圖案EP之間存在間隙。如此,可在不同的規定區域RX形成寬度相對較小的圖案EP。
如此,曝光裝置1的控制單元30藉由對規定區域RX內的累積曝光量進行控制,從而可對經過借助曝光用光EL對規定區域RX進行的曝光步驟而形成於規定區域RX的圖案EP的寬度進行控制。而且,曝光裝置1藉由對各規定區域RX的累積曝光量進行控制,從而可形成不同的規定區域RX的圖案EP的連接或分離,藉此,可於工件W上形成精密的圖案EP。
例如,如圖8所示,控制單元30使工件W與曝光圖案形成裝置12沿著主掃描軸相對移動,使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光伴隨著工件W與所述曝光圖案形成裝置12的相對移動而依序照射至在預定曝光區域中沿著主掃描軸而與規定區域RX(此處稱作RX1)相鄰的區域RX2,藉此,使沿著主掃描軸而與規定區域RX1相鄰的區域RX2內的曝光量累積。再者,既可藉由工件W與曝光圖案形成裝置12沿著主掃描軸的一次相對移動來對規定區域RX1與規定區域RX2進行曝光(使所需的曝光量累積),亦可藉由工件W與曝光圖案形成裝置12沿著主掃描軸的各次相對移動來對規定區域RX1與規定區域RX2進行曝光(使所需的曝光量累積)。
控制單元30使工件W與曝光圖案形成裝置12相對移動,且使分別經由曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光依序照射至沿著主掃描軸而與規定區域RX1相鄰的區域RX2,藉此,使沿著主掃描軸而與規定區域RX1相鄰的區域RX2內的曝光量累積。此處,用於對預定曝光區域的規定區域RX1照射的多個曝光用元件是同一行的多個曝光用元件。此時,用於規定區域RX2的曝光的曝光圖案形成裝置12的多個曝光用元件既可為與用於規定區域RX1的多個曝光用元件(第一曝光用元件DM1及第二曝光用元件DM2)相同的曝光用元件,亦可為與第一曝光用元件DM1及第二曝光用元件DM2為相同行的其他的多個曝光用元件。
控制單元30藉由對規定區域RX1與沿著主掃描軸而與規定區域RX1相鄰的區域RX2的累積曝光量進行控制,從而對經過借助曝光用光EL對沿著主掃描軸而與規定區域RX1相鄰的區域RX2進行的曝光步驟而形成於規定區域RX1的圖案EP與形成於沿著主掃描軸而與規定區域RX1相鄰的區域RX2的圖案EP在主掃描軸上的間隔G進行控制。更具體而言,分別形成於規定區域RX1與規定區域RX2的圖案EP的尺寸可根據對規定區域RX1與規定區域RX2分別給予的累積曝光量而變化(參照圖7)。因此,控制單元30藉由控制對規定區域RX1與規定區域RX2分別給予的累積曝光量,從而可對分別形成於規定區域RX1與規定區域RX2的圖案EP在主掃描軸上的間隔G進行控制。
如此,藉由沿著主掃描軸的各區域RX1、RX2的累積曝光量的控制,從而可對沿著主掃描軸的不同的區域RX1、區域RX2內的圖案EP彼此的連接或分離進行控制,藉此,可在工件W上進行精密的圖案形成。
另一方面,如圖4及圖9所示,所述控制單元30使工件W與曝光圖案形成裝置12沿著主掃描軸相對移動,使經由多個曝光用元件中的第一狀態的第三曝光用元件DM3的曝光用光EL的一部分光與經由多個曝光用元件中的第一狀態的第四曝光用元件DM4的曝光用光EL的一部分光伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12沿著主掃描軸的相對移動而依序在預定曝光區域中沿著與主掃描軸正交的副掃描軸進行照射,藉此,使與規定區域RX(此處稱作RY1)相鄰的區域RY2內的曝光量累積。再者,既可藉由工件W與曝光圖案形成裝置12沿著主掃描軸的一次相對移動而對規定區域RY1與規定區域RY2進行曝光(使所需的曝光量累積),亦可藉由工件W與曝光圖案形成裝置12沿著主掃描軸的各次相對移動來對規定區域RY1與規定區域RY2進行曝光(使所需的曝光量累積)。
具體而言,第三曝光用元件DM3與第四曝光用元件DM4是同一行的多個曝光用元件,且第三曝光用元件DM3及第四曝光用元件DM4所處的行與第一曝光用元件DM1及第二曝光用元件DM2所處的行不同。而且,第一曝光用元件和第二曝光用元件在DMD上的位置與第三曝光用元件DM3和第四曝光用元件DM4在DMD上的位置不需要相鄰,只要第一曝光用元件DM1和第二曝光用元件DM2所處的行與第三曝光用元件DM3和第四曝光用元件DM4所處的行相鄰即可。即,用於對與沿著跟主掃描軸正交的副掃描軸的預定曝光區域內的規定區域RY1相鄰的區域RY2進行照射的多個曝光用元件是位於同一行的多個曝光用元件(例如第三曝光用元件DM3及第四曝光用元件DM4),該行與用於對預定曝光區域內的規定區域RY1進行照射的多個曝光用元件(例如第一曝光用元件DM1及第二曝光用元件DM2)所處的行不同且彼此相鄰。
如此,控制單元30藉由對規定區域RY1和沿著副掃描軸而與規定區域RY1相鄰的區域RY2的累積曝光量進行控制,從而可對經過借助曝光用光EL對規定區域RY1和沿著副掃描軸而與規定區域RY1相鄰的區域RY2進行的曝光步驟而形成於規定區域RY1的圖案EP與形成於沿著副掃描軸而與規定區域RY1相鄰的區域RY2的圖案EP在副掃描軸上的間隔G進行控制。更具體而言,分別形成於規定區域RX1與規定區域RX2的圖案EP的尺寸可根據對規定區域RY1與規定區域RY2分別給予的累積曝光量發生變化(參照圖7)。因此,控制單元30藉由控制對規定區域RY1與規定區域RY2分別給予的累積曝光量,從而可對分別形成於規定區域RY1與規定區域RY2的圖案EP在副掃描軸上的間隔G進行控制。
如此,曝光裝置藉由對沿著副掃描軸的各區域RY1、RY2的累積曝光量的控制,從而可對沿著主掃描軸的不同的區域RY1、區域RY2內的圖案EP彼此的連接或分離進行控制,藉此,可於工件W上形成精密的布局的圖案。
(1-4)斜線狀的圖案EPS的形成過程
接下來,一邊參照圖10至圖12,一邊對斜線狀的圖案EPS的形成過程進行說明。圖10是表示連續曝光的圖案的說明圖。圖11是表示以往技術中的對傾斜方向的預定曝光區域的圖案EP的形成過程的說明圖。圖12是表示本實施形態的對傾斜方向的預定曝光區域的曝光圖案形成的一例的過程說明圖。
如圖10所示,在曝光用光EL的掃描路徑沿著主掃描軸而使曝光用光EL進行連續曝光的情況下,在預定曝光區域內生成的圖案EP呈直線狀。此處,連續曝光的含義是指:控制單元30使工件與曝光圖案形成裝置相對移動,且使經由第一狀態的第一曝光用元件DM1的曝光用光EL的一部分光與經由第一狀態的第二曝光用元件DM2的曝光用光EL的一部分光依序照射至預定曝光區域的規定區域RX,藉此來使規定區域RX內的曝光量累積,即,使包含曝光圖案形成裝置的曝光頭及工件持續相對移動,從而在多個規定區域RX中使曝光量累積。而且,如圖10所示,本實施例中,多個規定區域RX中的圖案EP可在主掃描軸上彼此連續地連接,從而可形成線狀的圖案EP。此處,圖案EP是指經過工件W的曝光步驟及顯影步驟而在多個規定區域中所形成的局部的圖案,斜線狀的圖案EPS是包含多個圖案EP的整體圖案。即,斜線狀的圖案EPS是在工件上經過曝光步驟及顯影步驟而形成的圖案的整體輪廓。
而且,一般而言,如圖11所示,在利用以往的曝光方法來形成斜線狀的圖案EPS的情況下,藉由不同的行的不同的曝光用元件來形成對應的不同的圖案EP,藉由對該些不同的圖案EP的相對位置進行控制,從而組合形成斜線狀的圖案EPS。然而,如圖11所示,以往的曝光方法中的預定曝光區域的不同的規定區域RX的圖案EP彼此在副掃描軸方向上的寬度對應於曝光用元件彼此的寬度(間距)而受到限制(被固定)。因而,難以形成平滑的輪廓的斜線狀的圖案EPS。
本實施形態中,控制單元30可對驅動裝置15進行控制,以藉由準直光學系統13的位移光學系統131來使經由多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光所照射的區域發生位移,以使得經由多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光針對規定區域RX而照射至沿著副掃描軸的預定曝光區域的一部分區域。
更具體而言,對驅動裝置15進行控制,以使位移光學系統131沿著與光軸正交的軸發生位移,以使得經由多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的曝光用光的至少一部分光針對規定區域RX而照射至沿著與主掃描軸交叉的副掃描軸的預定曝光區域的一部分區域。例如,本實施形態中,使位移光學系統131位移的方向為副掃描軸的方向。
而且,本實施例中,例如,驅動裝置15使一部分位移光學系統131沿著與光軸交叉的軸位移,以使曝光用光的至少一部分光的照射位置以較與曝光圖案形成裝置12中呈二次元排列的彼此相鄰的曝光用元件的間隔對應的預定曝光區域內的曝光用光的至少一部分光的照射間隔為小的照射間隔來位移。
(1-4-1)斜線狀的圖案的形成方式
本實施形態中,如圖12所示,控制單元30伴隨著工件W與曝光頭HU朝向沿著主掃描軸的方向的相對移動,使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光EL的一部分光依序照射至預定曝光區域的一部分區域,藉此,在所述區域中分別藉由經由互不相同的多個第一狀態的曝光用光元件的光的照射來使曝光量累積。此處,控制單元30利用所述的方法來控制經由互不相同的行的多個曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光對預定曝光區域的各區域(RXY1、RXY2、RXY3、RXY4)的累積曝光量,藉此,對經過顯影步驟而形成的圖案EP1、圖案EP2、圖案EP3、圖案EP4的尺寸進行控制,藉此可形成斜線狀的圖案EPS。此處,斜線狀的圖案EPS表示使多個區域內的圖案EP1、圖案EP2、圖案EP3、圖案EP4連接而構成的整體的圖案。再者,預定曝光區域的各區域(RXY1、RXY2、RXY3、RXY4)對應於經由一個第一狀態的曝光用元件而將曝光用光EL的一部分光照射至工件W上的區域。而且,亦可將各區域(RXY1、RXY2、RXY3、RXY4)換言之為規定區域RX。
例如,控制單元30伴隨著工件W與曝光頭HU朝向沿著主掃描軸的第一方向的相對移動,依序利用經由曝光圖案形成裝置12的互不相同的行的多個第一狀態的曝光用元件(例如圖4所示的曝光用元件DM1、曝光用元件DM2與曝光用元件DM3、曝光用元件DM4)的各個曝光用光EL的至少一部分光,分別對預定曝光區域的區域RXY1(規定區域RX)與相對於區域RXY1而沿著與主掃描軸和副掃描軸交叉的軸的區域RXY3的累積曝光量進行控制,藉此,可分別對經過顯影步驟而形成於規定區域RXY1的圖案EP1的尺寸與經過顯影步驟而形成於區域RXY3的圖案EP3的尺寸進行控制。
伴隨著工件W與曝光頭HU朝向沿著主掃描軸的第一方向的相對移動,依序進行曝光,而完成區域RXY1及區域RXY2的曝光後,控制單元30控制驅動裝置15,以使位移光學系統131在沿著副掃描軸的方向上位移。藉由該控制單元30的控制,工件W上的曝光用光EL的照射位置在沿著副掃描軸的方向上移動(例如,如圖12所示,在副掃描軸方向上移動OT)。進而,控制單元30使位移光學系統131朝向與沿著主掃描軸的第一方向為相反方向的第二方向相對移動,同樣,利用經由互不相同的行的多個第一狀態的曝光用元件的各個曝光用光EL的至少一部分光,分別對預定曝光區域的區域RXY2與相對於區域RXY2而沿著與主掃描軸和副掃描軸交叉的軸的區域RXY4的累積曝光量進行控制,藉此,可分別對經過顯影步驟而形成於規定區域RXY2的圖案EP2的尺寸與經過顯影步驟而形成於區域RXY4的圖案EP4的尺寸進行控制。
如此,伴隨著朝向沿著主掃描軸的第一方向的相對移動而對各區域(RXY1、RXY3)進行累積曝光後,使位移光學系統131在沿著副掃描軸的方向上位移規定量,伴隨著朝向與沿著主掃描軸的第一方向相反的第二方向的相對移動,對各區域(RXY2、RXY4)進行累積曝光,藉由重覆此步驟,從而可在顯影步驟後,於工件上形成斜線狀的圖案EPS(包含圖案EP1、圖案EP2、圖案EP3、圖案EP4的斜線狀的圖案)。此時,藉由對各區域(RXY1、RXY2、RXY3、RXY4)的累積曝光量進行控制,從而可使各圖案(EP1、EP2、EP3、EP4)的尺寸小於各區域(RXY1、RXY2、RXY3、RXY4),因此可形成平滑的輪廓的斜線狀的圖案EPS。
即,本實施形態中,控制單元30分別重覆位移光學系統131的位移OT與沿著主掃描軸的工件W和曝光頭HU的相對移動,並且使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而依序分別照射至預定曝光區域內的多個區域,藉此,在多個區域中,分別藉由經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的光的照射來使曝光量累積,從而可沿著與主掃描軸和副掃描軸交叉的軸來形成曝光區域。
如此,曝光裝置1藉由對多個區域的累積曝光量進行控制,從而可於工件W上形成精密的圖案。
例如,圖12的實施形態中,使曝光用光EL的至少一部分對工件W的照射位置位移的位移量OT例如是經由一個第一狀態的曝光用元件而將曝光用光EL的一部分光照射至工件W上的區域(換言之,為一個規定區域RX)在副掃描軸方向上的寬度的一半,但本發明並不限定於此,位移量只要小於經由一個第一狀態的曝光用元件而將曝光用光EL的一部分光照射至工件W上的區域(換言之,為一個規定區域RX)的寬度即可。進而,藉由控制位移量的大小,從而可將所成形的斜線狀的圖案EPS適用於多種不同邊界範圍的要件。
再者,本實施形態中,藉由使位移光學系統131位移,從而使工件(抗蝕劑)上的照射位置移動而形成斜線狀的圖案EPS,但使位移光學系統131位移而使工件上的照射位置移動的方法並不限於斜線狀的圖案EPS的形成,例如,亦可利用於沿著副掃描軸方向形成多個沿著主掃描軸方向的直線狀圖案的情況等任何形狀的圖案的形成。而且,並不限於斜線狀的圖案EPS的形成,在其他任何形狀的圖案的形成中,均可將使位移光學系統131位移而使工件上的照射位置移動的方法與藉由經由曝光圖案形成裝置12的多個曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光來控制對預定曝光區域的規定區域的累積曝光量的方法加以組合。
(1-4-2)變形例:多個區域
所述的實施例中,控制單元30沿著主掃描軸或副掃描軸而在規定區域RX及與規定區域RX相鄰的區域形成具有間隔的圖案EP,但本發明並不限定於此。變形例中,他們亦可不與跟規定區域RX不同的多個區域相鄰。
例如,圖13是表示本實施形態的曝光圖案的變形例的輪廓說明圖。如圖13所示,控制單元30使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而依序照射至預定曝光區域內的與沿著主掃描軸的規定區域RX不同的多個區域RX,藉此,在多個區域RX中,分別藉由經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的光的照射來使曝光量累積,從而可沿著主掃描軸來形成曝光區域。而且,使工件W與曝光圖案形成裝置12沿著主掃描軸相對移動,且使經由曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光依序照射至預定曝光區域內的沿著主掃描軸的所述多個區域RX。
(1-4-3)變形例:沿著副掃描軸相對移動的方式的變更
所述的實施例中,控制單元30藉由使位移光學系統131位移,從而使經由多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光針對規定區域RX而照射至沿著與主掃描軸交叉的副掃描軸的預定曝光區域的一部分區域,藉此來進行曝光步驟,但本發明並不限定於此。
一變形例中,控制單元30例如亦可使保持有工件W的基板載台20相對於曝光頭HU而沿著副掃描軸移動。此時,控制單元30亦可使工件W與曝光圖案形成裝置12(曝光頭HU)沿著副掃描軸相對移動,以使經由多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光針對規定區域RX而照射至沿著副掃描軸的預定曝光區域的一部分區域。
更具體而言,本變形例中,控制單元30分別重覆沿著主掃描軸的工件W與曝光頭HU的相對移動、以及沿著副掃描軸的工件W與曝光頭HU的相對移動,並重覆與所述實施例類似的曝光步驟。即,控制單元30使分別經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光伴隨著工件W與曝光頭HU的相對移動而分別依序照射至預定曝光區域內的多個區域,藉此,在多個區域中,分別藉由經由互不相同的多個第一狀態的曝光用元件的光的照射來使曝光量累積,從而沿著與主掃描軸和副掃描軸交叉的軸來形成曝光區域。
如此,控制單元30亦可使工件W與曝光圖案形成裝置12相對移動,以使經由多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光針對規定區域RX而照射至沿著與主掃描軸交叉的副掃描軸的預定曝光區域的一部分區域,而且,曝光裝置1藉由對多個區域的累積曝光量的控制、以及對曝光圖案形成裝置12的曝光用元件所反射的曝光用光EL的一部分光在主掃描軸及副掃描軸上的移動的控制,來形成圖案EP,從而可在工件W上形成精密的布局的圖案。
如上所述,曝光裝置1藉由對多個區域的累積曝光量的控制、以及對曝光圖案形成裝置12的曝光用元件所反射的曝光用光EL的一部分光在主掃描軸及副掃描軸上的移動的控制,從而可在工件W上形成精密的布局的圖案。
(2)本實施形態的曝光圖案計算方法及缺陷曝光用元件的補償方法
接下來,一邊參照圖14至圖17,一邊對計算形成於工件W上的曝光圖案的方法以及缺陷曝光用元件的補償方法進行說明。
(2-1)控制單元30(曝光圖案計算功能塊)的結構
首先,一邊參照圖1,一邊說明形成曝光圖案的過程。
本實施形態中,控制單元30包括中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)31、記憶體32、輸入部33、操作裝置34及顯示裝置35。
CPU31計算曝光圖案而生成曝光圖案資訊,而且,基於曝光圖案形成裝置12的缺陷曝光用元件的資訊來生成修正曝光圖案資訊。此處,缺陷曝光用元件的資訊例如是與曝光圖案形成裝置12中的多個曝光用元件中的缺陷曝光用元件的位置相關的資訊(例如缺陷曝光用元件的ID或曝光圖案形成裝置12中的缺陷曝光用元件的座標)。而且,CPU31算出曝光圖案的布局,對將多個曝光用元件設為第一狀態(開啟狀態)的順序及時機進行控制。具體而言,CPU31解決用於計算滿足所需計算條件的曝光圖案的最佳化問題或數學規劃問題,藉此來計算曝光圖案。作為所需計算條件的具體例,可列舉使曝光量(劑(DOSE)量)及焦深(Depth Of Focus,DOF)最佳化(所謂的製程窗口(process window)最佳化)的條件。
CPU31實質上亦可作為電子設計自動化(Electronic Design Automation,EDA)工具發揮功能。例如,藉由使CPU31執行用於執行曝光圖案的計算動作的電腦程式,從而CPU31亦可作為EDA工具發揮功能。
記憶體32保存用於使CPU31執行曝光圖案的計算動作的電腦程式。但是,用於使CPU31執行曝光圖案的計算動作的電腦程式亦可記錄於外部的記憶體器件(例如硬碟或光碟)等。記憶體32進而暫時記憶在CPU31對曝光圖案的計算動作中所生成的中間資料。
輸入單元33受理用於使CPU31執行曝光圖案的計算動作的各種資料的輸入。例如,亦可受理表示形成於工件W上的曝光圖案的曝光圖案資訊、及曝光圖案形成裝置12的缺陷曝光用元件的資訊等的輸入。
操作裝置34受理用戶對控制單元30的操作。操作裝置34例如包含鍵盤、滑鼠及觸控面板中的至少一個。CPU31亦可根據由操作裝置34所受理的用戶的操作,來執行曝光圖案的計算動作。但是,控制單元30亦有時不包括操作裝置34。
顯示裝置35可顯示必要的資訊。例如,顯示裝置35亦可直接或間接地顯示表示控制單元30的狀態的資訊。例如,顯示裝置35亦可直接或間接地顯示由控制單元30所計算出的曝光圖案。例如,顯示裝置35亦可直接或間接地顯示與曝光圖案的計算動作相關的任意資訊。但是,控制單元30亦有時不包括顯示裝置35。
(2-2)曝光圖案的計算動作與缺陷曝光用元件的補償
接下來,一邊參照圖14、圖15(a)至圖15(c),一邊說明由控制單元30所執行的光圖案的計算動作。圖14是表示本實施形態的曝光圖案形成裝置12中的缺陷曝光用元件的位置的說明圖。圖15(a)至圖15(c)是表示本實施形態的曝光圖案形成裝置12的不同的曝光用元件對於對應的預定曝光區域的曝光過程的說明圖。再者,所謂缺陷曝光用元件,例如是指因故障導致無法進行第一狀態(開啟狀態)與第二狀態(關閉狀態)的切換的曝光用元件、或者發生了損傷或缺漏的曝光用元件等。
本實施形態中,控制單元30所包括的CPU31生成表示曝光圖案的曝光圖案資訊。具體而言,曝光圖案資訊是表示以滿足規定的設計規則(design rule)的方式而算出的曝光圖案的內容(即,圖案布局)的資料,包含與工件上的預定曝光區域的位置相關的資訊和與預定曝光區域的各區域內的累積曝光量相關的資訊。
並且,控制單元30基於曝光圖案資訊,伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而將多個曝光用元件的至少一部分曝光用元件切換為第一狀態或第二狀態。
而且,控制單元30基於多個曝光用元件中的缺陷曝光用元件的資訊,使經由多個曝光用元件中的缺陷曝光用元件以外的第一狀態的曝光用元件的曝光用光EL的一部分光伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而照射至規定區域RX,以使預定曝光區域的規定區域RX的累積曝光量成為規定的曝光量。
在曝光圖案形成裝置12中所含的多個曝光用元件中的第一部分的曝光用元件的至少一個曝光用元件為缺陷曝光用元件的情況下,多個曝光用元件中的與第一部分不同的第二部分的曝光用元件取代缺陷曝光用元件而被用於曝光,以使規定區域RX的累積曝光量成為規定的曝光量。
多個曝光用元件中的相同行中包含第一部分的一部分與第二部分的一部分,在所述行中的第一部分的一部分所述曝光用元件中的至少一個曝光用元件為缺陷曝光用元件的情況下,使取代缺陷曝光用元件而經由所述行中的第二部分的一部分曝光用元件中的至少一個曝光用元件的曝光用光EL的一部分光伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而照射至所述規定區域RX。
例如,本實施形態中,如圖14所示,若曝光圖案形成裝置12的第一區域R1內的一部分曝光用元件a、曝光用元件b、曝光用元件c(換言之,曝光圖案形成裝置12中所含的多個曝光用元件的第一部分的曝光用元件的至少一個曝光用元件)存在缺陷(即,曝光用元件a、曝光用元件b、曝光用元件c為缺陷曝光用元件的情況下),將無法使經由該曝光用元件的曝光用光EL按照預定照射至工件W的規定區域RX,因此工件W的規定區域RX(曝光圖案)的曝光量不足。此時,控制單元30進行控制,以取代缺陷曝光用元件a、缺陷曝光用元件b、缺陷曝光用元件c而使用曝光圖案形成裝置12的第二區域R2的一部分曝光用元件a1、曝光用元件b1、曝光用元件c1(換言之,曝光圖案形成裝置12中所含的多個曝光用元件中的第二部分的曝光用元件)來將曝光用光EL照射至規定區域RX。即,曝光圖案形成裝置12的第二區域R2中的曝光用元件可作為曝光圖案形成裝置12的第一區域R1中的缺陷曝光用元件的替代來使用。再者,曝光圖案形成裝置12的第二區域R2中的曝光用元件亦可作為如下所述的預備的曝光用元件,即,在曝光圖案形成裝置12的第一區域R1中的曝光用元件中無缺陷曝光用元件的情況下,不用於曝光用光EL的照射(曝光),而在曝光圖案形成裝置12的第一區域R1中包含缺陷曝光用元件的情況下,取代該缺陷曝光用元件而用於曝光用光EL的照射(曝光)。
接下來,參照圖15(a)至圖15(c),圖15(a)表示與曝光圖案形成裝置12中的無缺陷的第一行曝光用元件EU1對應的規定區域RX的曝光過程,圖15(b)表示曝光圖案形成裝置12中的包含具有缺陷的曝光用元件a的第二行曝光用元件EU2所對應的規定區域RX的曝光過程,圖15(b)表示與曝光圖案形成裝置12中包含具有缺陷的曝光用元件b、曝光用元件c的第三行曝光用元件EU3對應的規定區域RX的曝光過程。再者,圖15(a)至圖15(c)的任一圖均是表示藉由使經由相同行的多個曝光用元件的曝光用光EL伴隨著工件W與曝光圖案形成裝置12的相對移動而依序照射至一個規定區域RX來使對規定區域RX的曝光量累積的概念的圖。
如圖15(a)所示,由於在第一行曝光用元件EU1中並無缺陷曝光用元件,因此經由第一狀態的第一行曝光用元件EU1的第一區域R1的曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分的光依序照射至對應的規定區域RX後,該對應的規定區域RX的累積曝光量成為所需的量。另一方面,如圖15(b)所示,第一行曝光用元件EU1具有缺陷曝光用元件a。由於無法使經由缺陷曝光用元件a的曝光用光EL按照預定照射至工件W的規定區域RX,因此對與缺陷曝光用元件a對應的規定區域RX的累積曝光量未增加。另一方面,可進行控制,以使用曝光圖案形成裝置12的第二區域R2的曝光用元件a1來將曝光用光EL照射至規定區域RX。因此,經由第一狀態的曝光用元件a1的曝光用光EL的至少一部分光可照射至規定區域RX,從而對規定區域RX的累積曝光量增加。藉此,取代缺陷曝光用元件a而由曝光圖案形成裝置12的第二區域R2的曝光用元件a1來進行對於對應的規定區域RX的照射,藉此,該規定區域RX的累積曝光量成為所需的量。
同樣地,第二行曝光用元件EU2中具有缺陷曝光用元件b、缺陷曝光用元件c。由於無法使經由缺陷曝光用元件b、缺陷曝光用元件c的曝光用光EL按照預定照射至工件W的規定區域RX,因此對與缺陷曝光用元件b、缺陷曝光用元件c對應的規定區域RX的累積曝光量未增加。另一方面,可進行控制,以使用曝光圖案形成裝置12的第二區域R2的曝光用元件b1、曝光用元件c1來將曝光用光EL照射至規定區域RX。因此,經由第一狀態的曝光用元件b1、曝光用元件c1的曝光用光EL的至少一部分光可照射至規定區域RX,從而對規定區域RX的累積曝光量增加。藉此,取代缺陷曝光用元件b、缺陷曝光用元件c而由曝光圖案形成裝置12的第二區域R2的曝光用元件b1、曝光用元件c1來依序進行對於對應的規定區域RX的照射,藉此,該規定區域RX的累積曝光量成為所需的量。
如此,在存在曝光圖案形成裝置12的缺陷曝光用元件的情況下,可使用曝光圖案形成裝置12的其他的正常的曝光用元件來進行補償,因此可對工件W上的預定曝光區域賦予所需的累積曝光量,從而可形成所需的圖案。
(2-3)本實施形態的檢測光學系統50
本實施形態中,可於曝光裝置1中設置檢測光學系統50,且可於檢測光學系統50中設置檢測單元DU。檢測單元DU對經由多個曝光用元件的至少一部分的曝光用光EL的至少一部分光的強度分布進行檢測,且控制單元30基於檢測單元DU所檢測出的光強度分布來生成缺陷曝光用元件的資訊,所述缺陷曝光用元件的資訊包含與呈二次元排列的缺陷曝光用元件的位置相關的資訊。例如,控制單元30可進行控制,以藉由曝光圖案形成裝置12的至少一部分曝光用光EL來形成檢測用光DL,且將檢測單元DU配置於檢測用光DL的光路上。如此,檢測單元DU可對檢測用光DL的光強度分布進行檢測,例如獲取與缺陷曝光用元件的位置相關的資訊,以作為曝光圖案形成裝置12的呈二次元排列的缺陷曝光用元件的資訊,檢測單元DU與控制單元30電性連接,可將缺陷曝光用元件的資訊作為反饋而保存至控制單元30。再者,檢測單元DU既可為電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等攝影元件,亦可為其他的現有的光檢測裝置。再者,亦可不於曝光裝置1中設置檢測單元DU。例如,亦可利用與曝光裝置1獨立地設置的檢查裝置,利用現有的方法來對曝光圖案形成裝置12的開啟狀態的各曝光用元件照射光,對來自曝光圖案形成裝置12的開啟狀態的各曝光用元件的光的強度進行檢測,藉此,將所檢測出的光的強度為臨限值以下的曝光用元件作為缺陷曝光用元件而生成缺陷曝光用元件的資訊。並且,亦可將所生成的缺陷曝光用元件的資訊經由輸入部33而輸入至控制裝置30。再者,並不限於該方法,亦可利用其他的現有的方法來生成缺陷曝光用元件的資訊。
接下來,一邊參照圖16及圖17,一邊對本實施形態的檢測光學系統50的不同例進行說明。圖16是表示本實施形態的檢測光學系統50的一例的結構說明圖。圖17是表示本實施形態的檢測光學系統50的另一例的結構說明圖。
如圖16所示,本實施形態的一例的曝光裝置1更包含檢測光學系統50,且檢測光學系統50包含檢測用準直光學系統51、具有與物端光學系統14相同的結構的檢測用物端光學系統52以及檢測單元DU。
在曝光裝置1執行曝光步驟之前,本實施形態的曝光裝置1的控制單元30使曝光頭HU移動至基板載台20的範圍外,使檢測光學系統50的檢測用物端光學系統52對位至搭載於曝光頭HU的物端光學系統14,且控制單元30使檢測用物端光學系統52與物端光學系統14相對於水平面而對稱地配置。如此,檢測用準直光學系統51與檢測用物端光學系統52被配置於來自物端光學系統14的曝光用光EL的光路上。而且,準直光學系統13與物端光學系統14的組合、以及檢測用準直光學系統51與檢測用物端光學系統52的組合的光折射能力的大小相同,但正與負相反。換言之,檢測用準直光學系統51及檢測用物端光學系統52的組合的光學效果與準直光學系統13及物端光學系統14的組合的光學效果實質上相反,可用於對經由曝光圖案形成裝置12的曝光用光EL的成像資訊進行復原。
控制單元30進行控制,以將曝光圖案形成裝置12的所有的曝光用元件設為第一狀態(開啟狀態),使經由該曝光用元件的曝光用光EL依序經由準直光學系統13、物端光學系統14、檢測用物端光學系統52及檢測用準直光學系統51後於檢測單元DU中成像。再者,在來自物端光學系統1414的曝光用光EL入射至檢測光學系統50(檢測用物端光學系統52)的情況下,該入射的曝光用光EL成為由檢測單元DU予以檢測的光,因此亦可將入射至檢測光學系統50的曝光用光EL換言之為檢測用光DL。如此,可獲得曝光圖案形成裝置12的曝光用光EL的光強度分布的資訊,在曝光圖案形成裝置12的多個曝光用元件的至少一個為缺陷曝光用元件的情況下,由檢測單元DU所檢測出的光強度分布的一部分強度為規定的臨限值以下。如此,可獲取曝光圖案形成裝置12的呈二次元排列的缺陷曝光用元件的資訊(例如與缺陷曝光用元件的位置相關的資訊)。
而且,如圖16所示,檢測單元DU可配置於前述的一次成像位置的光路後端,藉由配置於檢測單元DU的前方的成像透鏡,可於檢測單元DU中成像。而且,該成像透鏡用於對應地調整由曝光用光EL所形成的像的尺寸,從而可使由曝光用光EL所形成的像的尺寸對應於檢測單元DU的檢測面的尺寸。例如,在曝光圖案形成裝置12的整體的尺寸大於檢測單元DU的檢測面的尺寸的情況下,成像透鏡可設計成,對由曝光用光EL所形成的像的尺寸進行縮小。在曝光圖案形成裝置12的整體的尺寸小於檢測單元DU的檢測面的尺寸的情況下,成像透鏡可設計成,對由曝光用光EL所形成的像的尺寸進行放大。在曝光圖案形成裝置12的整體的尺寸與檢測單元DU的檢測面的尺寸相等的情況下,成像透鏡可設計成,不對由曝光用光EL所形成的像的尺寸進行調整,或者,亦可將檢測單元DU的檢測面直接配置於使曝光用光EL依序經由準直光學系統13、物端光學系統14、檢測用物端光學系統52、檢測用準直光學系統51後的一次成像位置,從而無需另行設置成像透鏡。
另一方面,所述一例的曝光裝置1是在曝光裝置1進行曝光步驟之前獲取曝光圖案形成裝置12的缺陷曝光用元件的資訊,但在另一例的曝光裝置1中,在曝光裝置1的曝光圖案形成裝置12的旁邊設置檢測單元DU,從而可用於在曝光裝置1執行曝光步驟的同時,獲取與呈二次元排列的缺陷曝光用元件的位置相關的資訊。
如圖17所示,在曝光裝置1執行曝光步驟的同時,經由曝光圖案形成裝置12的成為第二狀態(關閉狀態)的多個曝光用元件的曝光用光EL作為檢測用光DL,經由現有的光學系統而由配置於光路上的檢測單元DU予以檢測。並且,檢測單元DU獲取所檢測的檢測用光DL的光強度分布。檢測單元DU將所獲取的檢測用光DL的光強度分布輸入至控制單元30。此處,控制單元30對檢測用光DL的光強度分布與規定曝光圖案資訊進行比較,若兩者互補,則其表示:由控制單元30所控制的曝光用元件的第一狀態(開啟狀態)與第二狀態(關閉狀態)與形成曝光圖案所需的狀態一致,不存在缺陷曝光用元件。另一方面,若兩者不互補,則表示:控制單元30所控制的曝光用元件的第一狀態(開啟狀態)與第二狀態(關閉狀態)與形成曝光圖案所需的狀態不一致,此時,曝光圖案形成裝置12中存在缺陷曝光用元件。如此,控制單元30可獲取缺陷曝光用元件的資訊。
(3)本實施形態的偏差對策
接下來,一邊參照圖18至圖19,一邊對本實施形態的偏差對策進行說明。圖18是表示以往的曝光方法中的不同的曝光頭在對應的預定曝光區域所形成的曝光圖案的一例的結構說明圖。圖19是表示本實施形態的不同的曝光頭在對應的預定曝光區域所形成的曝光圖案的一例的結構說明圖。圖20是表示本實施形態的不同的曝光頭在對應的預定曝光區域所形成的曝光圖案的另一例的結構說明圖。
例如,在光裝置1具有多個曝光頭HU的情況下,各曝光頭HU對應於工件W上的不同的預定曝光區域,而在其上形成所需的曝光圖案。而且,在曝光裝置1的各個曝光頭HU完成了一個預定曝光區域的所需的曝光圖案後,控制單元30使工件W與配置有曝光圖案形成裝置12的曝光頭HU沿副掃描軸相對移動,開始與該曝光頭HU對應的另一預定曝光區域的曝光。如此,在不斷地重覆與該曝光頭HU對應的不同的預定曝光區域的曝光之後,便可完成工件W上的所有預定曝光區域的所需的曝光圖案。
然而,在使用不同的曝光頭HU對預定曝光區域進行曝光的情況下,由於互不相同的曝光頭HU的曝光圖案形成裝置12彼此的特性差異,所形成的曝光圖案的特性亦會產生差異。例如,使用互不相同的曝光頭HU的曝光圖案形成裝置12對各個預定曝光區域所給予的曝光量的分布不同。並且,在對該預定曝光區域給予的曝光量的分布不同的情況下,經過顯影而形成的圖案的形狀亦有所變化。因此,如圖18所示,在與相同的曝光頭HU對應的多個預定曝光區域沿副掃描軸彼此連接的情況下,在藉由對該些預定曝光區域的曝光及顯影而形成的圖案塊中,所形成的特性一致的曝光圖案的塊亦變大,經過顯影而形成的圖案的形狀變化亦變得容易辨識。如此,在使用互不相同的曝光頭HU的曝光圖案形成裝置12對各個預定曝光區域所給予的預定曝光區域內的曝光量的分布不同的情況下,由於經過顯影而形成的圖案的形狀變化,視覺偏差變得更容易被辨識。再者,如後所述,於圖18中,將利用第一曝光頭進行曝光的預定的曝光區域表示為第一預定曝光區域ER1,將利用第二曝光頭進行曝光的預定的曝光區域表示為第二預定曝光區域ER2。
與此相對,本實施形態中,藉由將與不同的曝光頭HU對應的預定曝光區域交替地配置的設計,從而可降低藉由不同的曝光頭HU而形成的曝光圖案的形狀變化被辨識出的可能性。
例如,如圖19所示,本實施形態的曝光裝置包括搭載有包含曝光圖案形成裝置12的曝光光學系統10的第一曝光頭、及搭載有包含曝光圖案形成裝置12的曝光光學系統10的第二曝光頭,第一曝光頭被用於將曝光用光EL的至少一部分光對應地照射至工件W的第一預定曝光區域ER1,第二曝光頭被用於將曝光用光EL的至少另一部分光對應地照射至工件W的第二預定曝光區域ER2。第一預定曝光區域ER1與第二預定曝光區域ER2沿著主掃描軸延伸,且沿著與主掃描軸正交的副掃描軸排列配置,控制單元30使工件W與配置有曝光圖案形成裝置12的第一曝光頭及第二曝光頭沿主掃描軸持續相對移動,藉此,使曝光用光EL照射至一個第一預定曝光區域ER1與一個第二預定曝光區域ER2,且控制單元30在所述步驟之後,使工件W及配置有曝光圖案形成裝置12的第一曝光頭及第二曝光頭沿副掃描軸相對移動,然後,控制單元30使曝光用光EL的多個部分的光照射至另一個第一預定曝光區域ER1與另一個第二預定曝光區域ER2。
進而,如圖19所示,任意的第二預定曝光區域ER2位於兩個第一預定曝光區域ER1之間。例如,形成所述配置的方法是重覆下述操作,即,在第一曝光頭與第二曝光頭的間隔成為較第一預定曝光區域ER1與第二預定曝光區域ER2的間隔寬的間隔的情況下,第一曝光頭利用朝向主掃描軸的第一方向的移動來對第一預定曝光區域ER1進行曝光,然後朝副掃描軸方向移動,利用朝向與主掃描軸的第一方向相反的第二方向的移動來對另一個第一預定曝光區域ER1進行曝光。
控制單元30將兩個第一預定曝光區域ER1間的間隔控制為相當於一個第二預定曝光區域ER2的寬度(尺寸)。第二曝光頭利用朝向主掃描軸的第一方向的移動來對相當於該第二預定曝光區域的部分進行曝光,從而可完成對與兩個第一預定曝光區域ER1鄰接的第二預定曝光區域ER2的曝光。接下來,第二曝光頭朝副掃描軸方向移動,利用朝向與主掃描軸的第一方向相反的第二方向的移動來對另外的兩個第一預定曝光區域ER1間的間隔對下個第二預定曝光區域ER2進行曝光,重覆此操作。如此,如圖19所示,與不同的曝光頭對應的預定曝光區域在工件W上交替地配置,因此可使經過顯影而形成的整體的曝光圖案的形狀變化在視覺上的不均勻性平均化,藉此,可避免可視覺辨認的缺陷(偏差)的出現。
而且,本實施形態中,亦可使與相同的曝光頭HU對應的預定曝光區域的部分適當地連接,只要由所連接的部分的預定曝光區域所形成的區域小於一定程度的寬度,便可使所形成的整體的曝光圖案在視覺上的不均勻性平均化。例如,如圖20所示,於本實施形態的另一例中,第一預定曝光區域ER1與另一第一預定曝光區域ER1相鄰而形成第一預定曝光區域群,且任意的第一預定曝光區域群位於兩個第二預定曝光區域ER2之間。例如,同樣地,重複下述操作,即,第一曝光頭利用朝向主掃描軸的第一方向的移動來對第一預定曝光區域ER1進行曝光,然後朝副掃描軸方向移動,利用朝向與主掃描軸的第一方向相反的第二方向的移動來對另一第一預定曝光區域ER1進行曝光。且控制單元30使第一預定曝光區域ER1與另一第一預定曝光區域ER1相鄰而形成第一預定曝光區域群,將兩個第一預定曝光區域群間的間隔控制為相當於兩個第二規定曝光區域的寬度。
再者,第二曝光頭利用朝向主掃描軸的第一方向的移動來對這兩個第一預定曝光區域群間的間隔進行曝光,完成對與一個第一預定曝光區域ER1鄰接的一個第二預定曝光區域ER2的曝光。接下來,第二曝光頭朝副掃描軸方向移動,利用朝向與主掃描軸的第一方向相反的第二方向的移動來對該第一預定曝光區域ER1間的間隔的未曝光部分進行曝光,從而對與所述第二預定曝光區域鄰接的另一第二預定曝光區域ER2進行曝光。接下來,第二曝光頭朝副掃描軸方向移動,利用朝向主掃描軸的移動來對另外的兩個第一預定曝光區域群間的間隔對下個第二預定曝光區域ER2進行曝光,重覆此操作。
如此,如圖20所示,亦可在不同的曝光頭HU所對應的預定曝光區域中局部地交替配置,因此可使經過顯影而形成的整體的曝光圖案的形狀變化在視覺上的不均勻性平均化,從而可避免可視覺辨認的缺陷(偏差)的出現。
本實施形態中,曝光裝置1藉由控制對預定曝光區域的各規定區域RX的累積曝光量,從而形成不同的規定區域RX內的曝光圖案的連接或分離,藉此,可在工件W上形成精密的布局的圖案。而且,曝光裝置1藉由位移光學系統131來控制被曝光圖案形成裝置12的曝光用元件反射的曝光用光EL在副掃描軸上的移動,藉此,可在工件W上形成更精密的布局的圖案。進而,曝光裝置藉由控制曝光圖案形成裝置的不同區域的曝光用元件,可完成對規定區域RX內的曝光圖案的缺陷區域的照射,從而可在工件W上的預定曝光區域形成所需的曝光圖案。而且,曝光裝置藉由交替地配置與不同的曝光頭HU(即,不同的曝光圖案形成裝置)對應的預定曝光區域的設計,從而可降低藉由不同的曝光頭HU(即,不同的曝光圖案形成裝置)經過顯影而形成的整體的曝光圖案的形狀變化被辨識的可能性,從而可避免可視覺辨認的缺陷(偏差)的出現。
本文如以上的實施例般進行了例示,但並非用於限定本發明,本領域技術人員在不偏離本發明的精神範圍的範圍內可進行變更或修正,因此本發明的保護範圍是以後續的申請專利範圍所定義者為基準。
例如,本實施形態中,曝光圖案形成裝置12是以數位微鏡裝置的形態而例示,但於其他實施形態中,曝光圖案形成裝置12亦可為不同種類的空間光調變器(Spatial Light Modulator,SLM),例如,曝光圖案形成裝置12可為反光性的矽基液晶面板(liquid crystal on silicon panel,LCOS panel)、透光性液晶面板或其他的光調變器。任一種空間光調變器均具有多個曝光用畫素。各曝光用畫素的狀態可切換為第一狀態(開啟狀態)與第二狀態(關閉狀態),在第一狀態下,經由該第一狀態的曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光入射至工件W,在第二狀態下,經由該第一狀態的曝光用元件的曝光用光EL的至少一部分光不會入射至工件W。
而且,所述的實施例中,使位移光學系統131位移的方向為副掃描軸的方向,但在其他實施例中,使位移光學系統131位移的方向亦有可能並非副掃描軸。
再者,所述的實施例中,基板載台20可沿著X軸方向及Y軸方向而移動,但在其他的實施例中,亦可取代基板載台20的移動或者除了基板載台20的移動的以外,曝光頭HU可在保持有曝光光學系統10及自動聚焦光學系統40的狀態下沿著X軸方向及Y軸方向移動。例如,曝光頭HU可藉由任意的包含馬達的曝光頭驅動系統的動作而沿著X軸方向移動。曝光頭HU除了可沿X軸方向移動以外,還可沿著Y軸方向及Z軸方向的至少一者移動。
[產業上的可利用性]
本發明提供一種可進行微細的圖案成形的曝光裝置。
1:曝光裝置
10:曝光光學系統
11:曝光光源
12:曝光圖案形成裝置
13:準直光學系統
14:物端光學系統
15:驅動裝置
20:基板載台
30:控制單元
31:中央處理單元(CPU)
32:記憶體
33:輸入部
34:操作裝置
35:顯示裝置
40:自動聚焦光學系統
41:自動聚焦光源
42:自動聚焦用準直透鏡群
43:第一自動聚焦用檢測光學系統
44:第二自動聚焦用檢測光學系統
50:檢測光學系統
51:檢測用準直光學系統
52:檢測用物端光學系統
131:位移光學系統
132:變倍光學系統
132a:第一透鏡群
132b:第二透鏡群
132c:第三透鏡群
132d:第四透鏡群
a、b、c:缺陷曝光用元件
a1、b1、c1:曝光用元件
AL:自動聚焦圖案圖像射束
D1:第一方向
D2:第二方向
DL:檢測用光
DM1、DM2、DM3、DM4:曝光用元件
DN:二向分光鏡
DU:檢測單元
EL:曝光用光
EP、EP1、EP2、EP3、EP4:圖案
EPS:斜線狀的圖案
ER1:第一預定曝光區域
ER2:第二預定曝光區域
EU1:第一行曝光用元件
EU2:第二行曝光用元件
EU3:第三列的曝光用元件
G:間隔
HU:曝光頭
O:光軸
OT:位移
Px1、Px2、Px3:尺寸
R1:第一區域
R2:第二區域
RX、RX1、RX2、RY1、RY2:規定區域
RXY1、RXY2、RXY3、RXY4:區域
Td:臨限值
W:工件
圖1是表示本實施形態的曝光裝置的整體結構的一例的結構說明圖。
圖2是本實施形態的經由曝光圖案形成裝置後的光路的說明圖。
圖3是一例的準直透鏡移動時的光路變化的說明圖。
圖4是曝光圖案形成裝置的正面圖。
圖5是表示本實施形態的工件與曝光頭沿主掃描軸持續相對移動的說明圖。
圖6是表示本實施形態的經由曝光圖案形成裝置的曝光用光的光量分布的說明圖。
圖7是本實施形態的曝光用光在預定曝光區域內的累積曝光量與經過曝光步驟及顯影步驟而形成的圖案的範圍的關係說明圖。
圖8是表示本實施形態的工件的預定曝光區域內的規定區域內所形成的圖案的一例的輪廓說明圖。
圖9是表示本實施形態的工件的預定曝光區域內的規定區域內所形成的圖案的另一例的輪廓說明圖。
圖10是表示連續曝光的圖案的說明圖。
圖11是表示以往技術中的對傾斜方向的預定曝光區域的圖案形成過程的說明圖。
圖12是表示本實施形態的對傾斜方向的預定曝光區域的曝光圖案形成的一例的過程說明圖。
圖13是表示本實施形態的曝光圖案的變形例的輪廓說明圖。
圖14是表示本實施形態的曝光圖案形成裝置的缺陷元件的位置分布的說明圖。
圖15(a)至圖15(c)是表示本實施形態的曝光圖案形成裝置的不同的曝光用元件在對應的預定曝光區域內的曝光過程的說明圖。
圖16是表示本實施形態的檢測光學系統的一例的結構說明圖。
圖17是表示本實施形態的檢測光學系統的另一例的結構說明圖。
圖18是表示本實施形態的不同的曝光用元件在對應的預定曝光區域內所形成的曝光圖案的一例的結構說明圖。
圖19是表示本實施形態的不同的曝光用元件在對應的預定曝光區域內所形成的曝光圖案的一例的結構說明圖。
圖20是表示本實施形態的不同的曝光用元件在對應的預定曝光區域內所形成的曝光圖案的一例的結構說明圖。
1:曝光裝置
10:曝光光學系統
11:曝光光源
12:曝光圖案形成裝置
13:準直光學系統
14:物端光學系統
15:驅動裝置
20:基板載台
30:控制單元
31:中央處理單元(CPU)
32:記憶體
33:輸入部
34:操作裝置
35:顯示裝置
40:自動聚焦光學系統
41:自動聚焦光源
42:自動聚焦用準直透鏡群
43:第一自動聚焦用檢測光學系統
44:第二自動聚焦用檢測光學系統
131:位移光學系統
132:變倍光學系統
AL:自動聚焦圖案圖像射束
DN:二向分光鏡
EL:曝光用光
HU:曝光頭
W:工件
Claims (29)
- 一種曝光裝置,包括: 光源,射出曝光用光; 曝光圖案形成裝置,配置於所述曝光用光的至少一部分的光路上;以及 控制單元,與所述曝光圖案形成裝置電性連接, 所述曝光圖案形成裝置包括多個曝光用元件, 所述多個曝光用元件的至少一個曝光用元件被用於使所述曝光用光的至少一部分光照射至工件的預定曝光區域, 所述控制單元藉由將各所述曝光用元件切換為第一狀態或第二狀態,從而控制經由各所述曝光用元件的所述曝光用光是否照射至所述工件, 使經由所述多個曝光用元件中的所述第一狀態的第一曝光用元件的所述曝光用光的一部分光與經由所述多個曝光用元件中的所述第一狀態的第二曝光用元件的所述曝光用光的一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的相對移動而依序照射至所述預定曝光區域的規定區域,藉此來使所述規定區域內的曝光量累積,所述第二曝光用元件與所述第一曝光用元件不同。
- 如請求項1所述的曝光裝置,其中 所述多個曝光用元件呈二次元排列, 所述第一曝光用元件與所述第二曝光用元件是所述多個曝光用元件中的相同行的互不相同的曝光用元件。
- 如請求項1或請求項2所述的曝光裝置,其中 所述控制單元基於伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的相對移動而依序對所述預定曝光區域的所述規定區域照射所述曝光用光的一部分光的所述第一狀態的曝光用元件的數量,來控制所述規定區域內的累積曝光量。
- 如請求項3所述的曝光裝置,其中 所述控制單元基於所述第一狀態的曝光用元件的數量來控制所述規定區域內的累積曝光時間。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述的曝光裝置,其中 所述控制單元藉由控制所述規定區域內的累積曝光量,從而對經過借助所述曝光用光對所述規定區域進行的曝光步驟而形成於所述規定區域的圖案的寬度進行控制。
- 如請求項1至請求項5中任一項所述的曝光裝置,其中 經由所述曝光用元件的所述曝光用光的一部分光照射至所述預定曝光區域的區域內的中心部分的光量大於所照射的區域內的周邊部分的光量。
- 如請求項6所述的曝光裝置,其中 所述曝光圖案形成裝置為數位微鏡裝置, 所述曝光用元件是具有對所述曝光用光的一部分光進行反射的反射面的鏡元件。
- 如請求項1至請求項7中任一項所述的曝光裝置,其中 所述控制單元使所述工件與所述曝光圖案形成裝置相對移動,且使經由所述第一狀態的第一曝光用元件的所述曝光用光的一部分光與經由所述第一狀態的第二曝光用元件的所述曝光用光的一部分光依序照射至所述預定曝光區域的所述規定區域,藉此來使所述規定區域內的曝光量累積。
- 如請求項1至請求項8中任一項所述的曝光裝置,更包括: 準直光學系統,對來自所述曝光圖案形成裝置的所述曝光用光的至少一部分光進行準直; 物端光學系統,使自所述準直光學系統射出的所述曝光用光的至少一部分光朝向所述工件聚光;以及 驅動裝置,使所述準直光學系統的一部分光學構件沿著與所述物端光學系統的光軸交叉的軸位移。
- 如請求項9所述的曝光裝置,其中 所述控制單元使經由所述第一狀態的所述第一曝光用元件的所述曝光用光的一部分光與經由所述第一狀態的所述第二曝光用元件的所述曝光用光的一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的沿著主掃描軸的相對移動而依序照射至所述規定區域,藉此來使所述規定區域內的曝光量累積, 進而,以經由所述多個曝光用元件的至少一個曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光相對於所述規定區域照射沿著與所述主掃描軸交叉的副掃描軸的所述預定曝光區域的一部分區域而使所述一部分光學構件沿著與所述光軸交叉的軸位移的方式,來控制所述驅動裝置。
- 如請求項9或請求項10所述的曝光裝置,其中 所述曝光圖案形成裝置的所述多個曝光用元件呈二次元排列, 所述驅動裝置以使所述曝光用光的至少一部分光的照射位置以較與呈二次元排列的彼此相鄰的曝光用元件的間隔對應的所述預定曝光區域內的所述曝光用光的至少一部分光的照射間隔小的照射間隔而位移的方式,使所述一部分光學構件沿著與所述光軸交叉的軸位移。
- 如請求項9至請求項11中任一項所述的曝光裝置,其中 所述副掃描軸是與所述主掃描軸正交的軸, 所述控制單元分別重覆沿著與所述光軸交叉的軸的所述一部分光學構件的位移、以及沿著所述主掃描軸的所述工件與所述曝光圖案形成裝置的相對移動,並且 使分別經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的所述相對移動而依序分別照射至所述預定曝光區域內的多個區域,藉此,在所述多個區域,分別藉由經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述光的照射來使曝光量累積,從而沿著與所述主掃描軸和所述副掃描軸交叉的軸形成曝光區域。
- 如請求項1至請求項8中任一項所述的曝光裝置,其中 所述控制單元使所述工件與所述曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動, 進而,使所述工件與所述曝光圖案形成裝置沿著與所述主掃描軸交叉的副掃描軸相對移動, 使分別經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的沿著所述副掃描軸的相對移動,而依序針對所述規定區域照射至沿著所述副掃描軸的所述預定曝光區域的一部分區域,藉此來使曝光量累積。
- 如請求項12所述的曝光裝置,其中 所述副掃描軸是與所述主掃描軸正交的軸, 所述控制單元分別重覆沿著所述主掃描軸的所述工件與所述曝光圖案形成裝置的相對移動、以及沿著所述副掃描軸的所述工件與所述曝光圖案形成裝置的相對移動,並且 使分別經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的所述相對移動而依序分別照射至所述預定曝光區域內的多個區域,藉此,在所述多個區域,分別藉由經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述光的照射來使曝光量累積,從而沿著與所述主掃描軸和所述副掃描軸交叉的軸形成曝光區域。
- 如請求項1至請求項14中任一項所述的曝光裝置,其中 所述控制單元使所述工件與所述曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動, 使分別經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的所述相對移動,依序照射至所述預定曝光區域內沿著所述主掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域,藉此,使沿著所述主掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域內的曝光量累積。
- 如請求項15所述的曝光裝置,其中 所述控制單元對所述規定區域和沿著所述主掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域的累積曝光量進行控制,藉此,對經過借助所述曝光用光對沿著所述主掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域進行的曝光步驟而形成於所述規定區域的圖案與形成於沿著所述主掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域中的圖案在所述主掃描軸上的間隔進行控制。
- 如請求項15或請求項16所述的曝光裝置,其中 所述控制單元使所述工件與所述曝光圖案形成裝置進行所述相對移動,且使分別經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光依序照射至沿著所述主掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域,藉此,使沿著所述主掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域內的曝光量累積。
- 如請求項1至請求項14中任一項所述的曝光裝置,其中 所述控制單元使所述工件與所述曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動, 分別經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的所述相對移動而依序照射至所述預定曝光區域中的與沿著所述主掃描軸的所述規定區域不同的多個區域,藉此,在所述多個區域中,分別藉由經由所述互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述光的照射來使曝光量累積,從而沿著所述主掃描軸形成曝光區域。
- 如請求項18所述的曝光裝置,其中 所述控制單元使所述工件與所述曝光圖案形成裝置沿著所述主掃描軸相對移動,且使分別經由互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光依序照射至所述預定曝光區域內的沿著所述主掃描軸的所述多個區域,藉此,在所述多個區域中,分別藉由經由所述互不相同的多個所述第一狀態的所述曝光用元件的所述光的照射來使曝光量累積,從而沿著所述主掃描軸形成曝光區域。
- 如請求項1至請求項19中任一項所述的曝光裝置,其中 所述控制單元使所述工件與所述曝光圖案形成裝置沿著主掃描軸相對移動, 使經由所述多個曝光用元件中的所述第一狀態的第三曝光用元件的所述曝光用光的一部分光與經由所述多個曝光用元件中的所述第一狀態的所述第四曝光用元件的所述曝光用光的一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的沿著所述主掃描軸的相對移動而依序在所述預定曝光區域內沿著與所述主掃描軸正交的副掃描軸進行照射,藉此,使與所述規定區域相鄰的區域內的曝光量累積, 所述第三曝光用元件和所述第四曝光用元件分別是與所述第一曝光用元件和所述第二曝光用元件不同的曝光用元件。
- 如請求項20所述的曝光裝置,其中 所述控制單元對所述規定區域和沿著所述副掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域的累積曝光量進行控制,藉此,對經過借助所述曝光用光對所述規定區域和沿著所述副掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域進行的曝光步驟而形成於所述規定區域的圖案與形成於沿著所述副掃描軸而與所述規定區域相鄰的區域的圖案在所述副掃描軸上的間隔進行控制。
- 如請求項1至請求項21中任一項所述的曝光裝置,其中 所述控制單元基於曝光圖案資訊,伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的所述相對移動,將所述多個曝光用元件中的至少一部分曝光用元件切換為所述第一狀態或所述第二狀態,所述曝光圖案資訊包含與所述工件上的所述預定曝光區域的位置相關的資訊以及與所述預定曝光區域的各區域內的累積曝光量相關的資訊。
- 如請求項1至請求項22中任一項所述的曝光裝置,其中 所述控制單元基於所述多個曝光用元件中的缺陷曝光用元件的資訊,以使所述預定曝光區域的所述規定區域的累積曝光量成為規定的曝光量的方式,使經由所述多個曝光用元件中的所述缺陷曝光用元件以外的所述第一狀態的曝光用元件的所述曝光用光的一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的相對移動而照射至所述規定區域。
- 如請求項23所述的曝光裝置,其中 在所述曝光圖案形成裝置中所含的所述多個曝光用元件中的第一部分曝光用元件的至少一個曝光用元件為所述缺陷曝光用元件的情況下,所述多個曝光用元件中的與所述第一部分不同的第二部分的曝光用元件取代所述缺陷曝光用元件而被用於曝光,以使所述規定區域的累積曝光量成為所述規定的曝光量。
- 如請求項23或請求項24所述的曝光裝置,其中 所述多個曝光用元件呈二次元排列, 所述多個曝光用元件中的相同行中包含所述第一部分的一部分與所述第二部分的一部分, 所述控制單元在所述行中的所述第一部分的一部分所述曝光用元件中的至少一個所述曝光用元件為所述缺陷曝光用元件的情況下,使取代所述缺陷曝光用元件而經由所述行中的所述第二部分的一部分所述曝光用元件中的至少一個所述曝光用元件的所述曝光用光的一部分光伴隨著所述工件與所述曝光圖案形成裝置的相對移動而照射至所述規定區域。
- 如請求項23至請求項25中任一項所述的曝光裝置,其中 所述多個曝光用元件呈二次元排列, 所述曝光裝置更包括光檢測單元,所述光檢測單元對經由所述多個曝光用元件的至少一部分的所述曝光用光的至少一部分光的強度分布進行檢測, 所述控制單元基於由所述光檢測單元所檢測出的所述光的強度分布,來生成所述缺陷曝光用元件的資訊,所述缺陷曝光用元件的資訊包含與所述二次元排列中的所述缺陷曝光用元件的位置相關的資訊。
- 如請求項1至請求項26中任一項所述的曝光裝置,更包括: 第一曝光頭,包含所述曝光圖案形成裝置與至少一個光學元件;以及 第二曝光頭,包含所述曝光圖案形成裝置與至少一個光學元件, 所述第一曝光頭中的所述曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件中的至少一個曝光用元件,被用於使所述曝光用光的至少一部分光照射至工件的第一預定曝光區域, 所述第二曝光頭中的曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件中的至少一個曝光用元件,被用於使所述曝光用光的至少一部分光照射至工件的第二預定曝光區域, 所述控制單元分別重覆沿著主掃描軸的所述工件與所述第一曝光頭及所述第二曝光頭的相對移動、以及沿著與所述主掃描軸正交的軸即副掃描軸的所述工件與所述第一曝光頭及所述第二曝光頭的相對移動, 伴隨著所述工件與所述第一曝光頭及所述第二曝光頭的所述相對移動,依序使經由所述第一曝光頭中的所述曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件中的至少一個曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光照射至所述第一預定曝光區域,使經由所述第二曝光頭中的所述曝光圖案形成裝置的多個曝光用元件中的至少一個曝光用元件的所述曝光用光的至少一部分光照射至所述第二預定曝光區域,藉此, 沿著所述副掃描軸而交替地排列形成第一曝光區域與第二曝光區域。
- 如請求項27所述的曝光裝置,其中 所述第一曝光區域與所述第二曝光區域分別為多個,且 任一個所述第二預定曝光區域位於兩個所述第一預定曝光區域之間。
- 如請求項27所述的曝光裝置,其中 所述第一曝光區域與所述第二曝光區域分別為多個, 所述一個第一預定曝光區域與所述另一個第一預定曝光區域相鄰而形成第一預定曝光區域群,且任一個第一預定曝光區域群位於兩個所述第二預定曝光區域之間。
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