TW202318107A - 曝光裝置 - Google Patents

Abstract

為了以高產量實現精度較高之曝光，曝光裝置（EX）具備：基板保持具（4B），保持基板（P）並移動；模組（MU（A）、MU（B）、MU（C）），包括：空間光調變器，具有經二維排列之光調變元件；照明單元，對上述空間光調變器照射照明光；及投影單元，將來自上述光調變元件之上述照明光導向於上述基板上沿著第一方向及與上述第一方向垂直之第二方向二維排列之光照射區域群之各群；及控制部（304），沿著掃描方向驅動上述基板保持具，上述光調變元件相對於上述掃描方向及與該掃描方向正交之非掃描方向傾斜既定角度θ（0°＜θ＜90°）而二維排列，上述控制部於對上述基板之既定範圍進行曝光時，以表示對上述既定範圍內照射之自上述光調變元件分別射出之上述照明光之中心的點位置成為交錯配置之速度，對上述基板保持具進行掃描。

Description

曝光裝置

本發明係關於曝光裝置。

以往，於製造利用液晶或有機EL之顯示面板、半導體元件（積體電路等）等電子元件（微型元件）之微影步驟中，使用步進重複方式之投影曝光裝置（所謂步進機）、或步進掃描方式之投影曝光裝置（所謂掃描步進機（亦稱為掃描儀））等。此種曝光裝置於在玻璃基板、半導體晶圓、印刷配線基板、樹脂膜等被曝光基板（以下亦簡稱為基板）之表面塗佈之感光層投影曝光電子元件用之光罩圖案。

將該光罩圖案固定形成之光罩基板之製作需要花費時間與經費，因此代替光罩基板，而已知有一種曝光裝置，該曝光裝置使用將複數個微少位移之微鏡規則地排列而成之數位鏡元件（DMD）等空間光調變元件（可變光罩圖案生成器）（例如參照專利文獻1）。於專利文獻1所揭示之曝光裝置中，例如將利用多模式光纖束將波長375 nm之來自雷射二極體（LD）之光與波長405 nm之來自LD之光混合而成之照明光照射至數位鏡元件（DMD），將來自被傾斜控制之複數個微鏡各者之反射光經由成像光學系統、微透鏡陣列投影至基板進行曝光。

於曝光裝置中，期待以高產量實現精度較高之曝光。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2019-23748號公報

根據揭示之態樣，曝光裝置具備：基板保持具，保持基板並移動；模組，包括：空間光調變器，具有經二維排列之光調變元件；照明單元，對上述空間光調變器照射照明光；及投影單元，將來自上述光調變元件之上述照明光導向於上述基板上沿著第一方向及與上述第一方向垂直之第二方向二維排列之光照射區域群之各群；及控制部，沿著掃描方向驅動上述基板保持具，上述光調變元件相對於上述掃描方向及與該掃描方向正交之非掃描方向傾斜既定角度θ（0°＜θ＜90°）而二維排列，上述控制部於對上述基板之既定範圍進行曝光時，以表示對上述既定範圍內照射之自上述光調變元件分別射出之上述照明光之中心的點位置成為交錯配置之速度，對上述基板保持具進行掃描。

再者，可適當改良下文所述之實施形態之構成，又，可將至少一部分代替為其他構成物。進而，其配置並無特別限定之構成要件不限於實施形態所揭示之配置，可配置於能夠達成其功能之位置。

參照圖式對一實施形態之圖案曝光裝置（以下簡記為曝光裝置）進行說明。

〔曝光裝置之整體構成〕 圖1係表示一實施形態之曝光裝置EX之外觀構成之概要的立體圖。曝光裝置EX係將藉由空間光調變元件（SLM：Spatial Light Modulator）將空間內之強度分布動態調變之曝光之光於被曝光基板成像投影之裝置。作為空間光調變器之例，可列舉：液晶元件、數位微鏡元件（DMD：Digital Micromirror Device）、磁光學空間光調變器（MOSLM：Magneto Optic Spatial Light Modulator）等。本實施形態之曝光裝置EX具備DMD 10作為空間光調變器，但亦可具備其他空間光調變器。

於特定之實施形態中，曝光裝置EX係以顯示裝置（平面顯示器）等所使用之矩形（方型）之玻璃基板作為曝光對象物之步進掃描方式之投影曝光裝置（掃描儀）。該玻璃基板設為至少一邊之長度、或對角長度為500 mm以上且厚度為1 mm以下之平面顯示器用之基板P。曝光裝置EX對以一定厚度於基板P之表面所形成之感光層（光阻）將由DMD製作之圖案之投影像曝光。曝光後自曝光裝置EX搬出之基板P於顯影步驟後送至既定之製程步驟（成膜步驟、蝕刻步驟、鍍敷步驟等）。

曝光裝置EX具備載台裝置，該載台裝置係由載置於主動防振單元1a、1b、1c、1d（1d未圖示）上之底座2、載置於底座2上之壓盤3、能夠於壓盤3上二維移動之XY載台4A、於XY載台4A上將基板P吸附保持於平面上之基板保持具4B、及計測基板保持具4B（基板P）之二維之移動位置的雷射測長干涉計（以下亦簡稱為干涉計）IFX、IFY1～IFY4所構成。此種載台裝置例如於美國專利公開第2010/0018950號說明書、美國專利公開第2012/0057140號說明書中有所揭示。

於圖1中，正交座標系XYZ之XY面設定為與載台裝置之壓盤3之平坦之表面平行，XY載台4A設定為能夠於XY面內平移。又，於本實施形態中，與座標系XYZ之X軸平行之方向設定為掃描曝光時之基板P（XY載台4A）之掃描移動方向。基板P之X軸方向之移動位置係利用干涉計IFX依次計測，Y軸方向之移動位置係利用4個干涉計IFY1～IFY4內之至少一個（較佳為2個）以上依次計測。基板保持具4B係以相對於XY載台4A而能夠沿著與XY面垂直之Z軸之方向微少移動且相對於XY面而能夠沿著任意方向微少傾斜之方式構成，主動進行基板P之表面與所投影之圖案之成像面之聚焦調整及調平（平行度）調整。進而，為了主動調整XY面內之基板P之斜率，基板保持具4B以能夠繞著與Z軸平行之軸線微少旋轉（θz旋轉）之方式構成。

曝光裝置EX進而具備保持複數個曝光（描繪）模組MU（A）、MU（B）、MU（C）之光學壓盤5、及自底座2支持光學壓盤5之主柱6a、6b、6c、6d（6d未圖示）。複數個曝光模組MU（A）、MU（B）、MU（C）分別安裝於光學壓盤5之+Z方向側。再者，複數個曝光模組MU（A）、MU（B）、MU（C）可分別個別地安裝於光學壓盤5，亦可以藉由2個以上曝光模組彼此之連結提高剛性之狀態安裝於光學壓盤5。複數個曝光模組MU（A）、MU（B）、MU（C）分別具有安裝於光學壓盤5之+Z方向側並入射來自光纖單元FBU之照明光之照明單元ILU、及安裝於光學壓盤5之-Z方向側且具有與Z軸平行之光軸之投影單元PLU。進而，曝光模組MU（A）、MU（B）、MU（C）分別具備作為使來自照明單元ILU之照明光朝向-Z方向反射並入射至投影單元PLU之光調變部之DMD 10。下文對由照明單元ILU、DMD 10、投影單元PLU所構成之曝光模組之詳細構成進行說明。

於曝光裝置EX之光學壓盤5之-Z方向側安裝有對於基板P上之既定之複數個位置形成之對準標記進行檢測之複數個對準系統（顯微鏡）ALG。又，於基板保持具4B上之-X方向之端部設置有校準用之校正用基準部CU。校準包括各對準系統ALG之檢測視野之XY面內的相對之位置關係之確認（校正）、自曝光模組MU（A）、MU（B）、MU（C）各自之投影單元PLU投射之圖案像之各投影位置與各對準系統ALG之檢測視野之位置之基線誤差之確認（校正）、及自投影單元PLU投射之圖案像之位置或像質之確認的至少一者。再者，於圖1中有一部分未圖示，但曝光模組MU（A）、MU（B）、MU（C）分別於本實施形態中作為一例而沿著Y方向以一定間隔排列9個模組，但其模組數可少於9個，亦可多於9個。又，於圖1中，沿著X軸方向配置有3行曝光模組，但沿著X軸方向配置之曝光模組之行之數可為2行以下，亦可為4行以上。

圖2係表示藉由曝光模組MU（A）、MU（B）、MU（C）各自之投影單元PLU投射至基板P上之DMD 10之投影區域IAn之配置例的圖，正交座標系XYZ設定為與圖1相同。投影區域IAn可謂是由DMD 10所具有之複數個微鏡10a所反射、被投影單元PLU導至基板P上之照明光之照射範圍（光照射區域群）。於本實施形態中，沿著X方向分開配置之第1行曝光模組MU（A）、第2行曝光模組MU（B）、第3行曝光模組MU（C）分別由沿著Y方向排列之9個模組所構成。曝光模組MU（A）係由沿著+Y方向配置之9個模組MU1～MU9所構成，曝光模組MU（B）係由沿著-Y方向配置之9個模組MU10～MU18所構成，曝光模組MU（C）係由沿著+Y方向配置之9個模組MU19～MU27所構成。模組MU1～MU27全部為相同之構成，於將曝光模組MU（A）與曝光模組MU（B）設為X方向上相向之關係時，曝光模組MU（B）與曝光模組MU（C）於X方向上成為背對背之關係。

於圖2中，關於模組MU1～MU27各自之投影區域IA1、IA2、IA3、…、IA27（亦存在將n設為1～27而表示為IAn之情況）之形狀，作為一例，是大致具有1：2之縱橫比並沿著Y方向延伸之長方形。於本實施形態中，伴隨基板P之+X方向之掃描移動，由第1行投影區域IA1～IA9各自之-Y方向之端部與第2行投影區域IA10～IA18各自之+Y方向之端部進行拼接曝光。並且，第1行與第2行投影區域IA1～IA18各自中未曝光之基板P上之區域係藉由第3行投影區域IA19～IA27各區域進行拼接曝光。第1行投影區域IA1～IA9之各自之中心點位於與Y軸平行之線k1上，第2行投影區域IA10～IA18之各自之中心點位於與Y軸平行之線k2上，第3行投影區域IA19～IA27之各自之中心點位於與Y軸平行之線k3上。線k1與線k2之X方向之間隔設定為距離XL1，線k2與線k3之X方向之間隔設定為距離XL2。

此處，於將投影區域IA9之-Y方向之端部與投影區域IA10之+Y方向之端部之拼接部設為OLa，將投影區域IA10之-Y方向之端部與投影區域IA27之+Y方向之端部之拼接部設為OLb，並且將投影區域IA8之+Y方向之端部與投影區域IA27之-Y方向之端部之拼接部設為OLc時，藉由圖3對其拼接曝光之狀態進行說明。於圖3中，正交座標系XYZ設定為與圖1、圖2相同，投影區域IA8、IA9、IA10、IA27（及其他全部投影區域IAn）內之座標系X'Y'係以相對於正交座標系XYZ之X軸、Y軸（線k1～k3）傾斜角度θk（0°＜θk＜90°）之方式設定。即，將由DMD 10之複數個微鏡反射之照明光投影之基板P上之區域（光照射區域）係沿著X'軸及Y'軸二維排列。

圖3中包含各投影區域IA8、IA9、IA10、IA27（及其他全部投影區域IAn亦相同）之圓形之區域表示投影單元PLU之圓形像場PLf'。於拼接部OLa中，以沿著投影區域IA9之-Y'方向之端部之斜向（角度θk）排列之微鏡之投影像（光照射區域）與沿著投影區域IA10之+Y'方向之端部之斜向（角度θk）排列之微鏡之投影像（光照射區域）重疊之方式設定。又，於拼接部OLb中，以沿著投影區域IA10之-Y'方向之端部之斜向（角度θk）排列之微鏡之投影像（光照射區域）與沿著投影區域IA27之+Y'方向之端部之斜向（角度θk）排列之微鏡之投影像（光照射區域）重疊之方式設定。同樣地，於拼接部OLc中，以沿著投影區域IA8之+Y'方向之端部之斜向（角度θk）排列之微鏡之投影像（光照射區域）與沿著投影區域IA27之-Y'方向之端部之斜向（角度θk）排列之微鏡之投影像（光照射區域）重疊之方式設定。

〔照明單元之構成〕 圖4係於XZ面內觀察圖1、圖2所示之曝光模組MU（B）中之模組MU18與曝光模組MU（C）中之模組MU19之具體構成的光學配置圖。圖4之正交座標系XYZ設定為與圖1～圖3之正交座標系XYZ相同。又，根據圖2所示之各模組之XY面內之配置可知，模組MU18相對於模組MU19而於+Y方向上錯開一定間隔，並且以互相背對背之關係設置。模組MU18內之各光學構件與模組MU19內之各光學構件分別由相同材料以相同方式構成，因此，此處主要對模組MU18之光學構成進行詳細說明。再者，圖1所示之光纖單元FBU對應於圖2所示之27個模組MU1～MU27之各者，由27根光纖束FB1～FB27所構成。

模組MU18之照明單元ILU係由將自光纖束FB18之射出端向-Z方向前進之照明光ILm反射之鏡面100、將來自鏡面100之照明光ILm向-Z方向反射之鏡面102、作為準直透鏡發揮作用之輸入透鏡系統104、照度調整濾光片106、包含微複眼（MFE）透鏡或場透鏡等之光學積分器108、聚光透鏡系統110、及將來自聚光透鏡系統110之照明光ILm朝向DMD 10反射之傾斜鏡面112所構成。鏡面102、輸入透鏡系統104、光學積分器108、聚光透鏡系統110、及傾斜鏡面112係沿著與Z軸平行之光軸AXc配置。

光纖束FB18係將1根光纖線、或多根光纖線束集所構成。自光纖束FB18（各光纖線）之射出端照射之照明光ILm被設定為不會被後段之輸入透鏡系統104排斥而入射之開口數（亦稱為NA、張角）。輸入透鏡系統104之前側焦點之位置於設計上被設定為與光纖束FB18之射出端之位置相同。進而，輸入透鏡系統104之後側焦點之位置係以使來自於光纖束FB18之射出端形成之單一或複數個點光源之照明光ILm於光學積分器108之MFE透鏡108A之入射面側重疊之方式設定。因此，MFE透鏡108A之入射面係藉由來自光纖束FB18之射出端之照明光ILm進行柯勒照明。再者，於初始狀態下，光纖束FB18之射出端之XY面內的幾何學上之中心點位於光軸AXc上，來自光纖線之射出端之點光源的照明光ILm之主光線（中心線）設為與光軸AXc平行（或同軸）。

來自輸入透鏡系統104之照明光ILm利用照度調整濾光片106以0%～90%之範圍之任意值衰減照度後，通過光學積分器108（MFE透鏡108A、場透鏡等）入射至聚光透鏡系統110。MFE透鏡108A係將數十μm見方之矩形之微透鏡二維排列複數個而成者，以其整體之形狀於XY面內與DMD 10之鏡面整體之形狀（縱橫比約為1：2）大致相似之方式設定。又，聚光透鏡系統110之前側焦點之位置係以與MFE透鏡108A之射出面之位置大致相同之方式設定。因此，來自於MFE透鏡108A之複數個微透鏡之各射出側形成之點光源的照明光分別藉由聚光透鏡系統110而轉換為大致平行之光束，被傾斜鏡面112反射後，於DMD 10上重疊而成為均勻之照度分布。於MFE透鏡108A之射出面生成複數個點光源（聚光點）二維緊密排列而成之面光源，因此作為面光源化構件發揮功能。

於圖4所示之模組MU18內，通過聚光透鏡系統110之與Z軸平行之光軸AXc被傾斜鏡面112彎折而到達DMD 10，將傾斜鏡面112與DMD 10之間之光軸設為光軸AXb。於本實施形態中，包含DMD 10之複數個微鏡各自之中心點之中立面設定為與XY面平行。因此，該中立面之法線（與Z軸平行）與光軸AXb所形成之角度成為照明光ILm相對於DMD 10之入射角θα。DMD 10安裝於固設於照明單元ILU之支持柱之裝配部10M之下側。為了對DMD 10之位置或姿勢進行微調，而於裝配部10M設置例如國際公開專利2006/120927號所揭示之將平行連桿機構與能夠伸縮之壓電元件組合而成之微動載台。

[DMD之構成] 圖5之（a）係概略性地表示DMD 10之圖，圖5之（b）係表示電源為關閉之情形時之DMD 10的圖，圖5之（c）係用以對開啟狀態之鏡面進行說明之圖，圖5之（d）係用以對關閉狀態之鏡面進行說明之圖。再者，於圖5之（a）～圖5之（d）中，以影線表示處於開啟狀態之鏡面。

DMD 10具有複數個能夠控制反射角變更之微鏡10a。於本實施形態中，DMD 10設為藉由微鏡10a之橫搖方向傾斜與縱搖方向傾斜切換開啟狀態與關閉狀態之橫搖&縱搖驅動方式。

如圖5之（a）所示，於電源關閉之狀態時，各微鏡10a之反射面設定為與X'Y'面平行。將各微鏡10a之X'方向之排列間距設為Pdx（μm），將Y'方向之排列間距設為Pdy（μm），實用上設定為Pdx＝Pdy。

各微鏡10a藉由繞著Y'軸傾斜而成為開啟狀態。於圖5之（c）中，示出僅將中央之微鏡10a設為開啟狀態且將其他微鏡10a設為中性狀態（不為開啟亦不為關閉之狀態）之情形。又，各微鏡10a藉由繞著X'軸傾斜而成為關閉狀態。於圖5之（d）中，示出僅將中央之微鏡10a設為關閉狀態且將其他微鏡10a設為中性狀態之情形。再者，為了簡化而未圖示，但開啟狀態之微鏡10a係以自X'Y'平面傾斜既定之角度之方式被驅動，以使照射至開啟狀態之微鏡10a之照明光被反射向XZ平面之X方向。又，關閉狀態之微鏡10a係以自X'Y'平面傾斜既定之角度之方式被驅動，以使照射至開啟狀態之微鏡10a之照明光被反射向YZ面內之Y方向。DMD 10藉由切換各微鏡10a之開啟狀態及關閉狀態來生成曝光圖案。

被關閉狀態之鏡面所反射之照明光被未圖示之光吸收體所吸收。

再者，由於以DMD 10作為空間光調變器之一例進行說明，故而以反射雷射光之反射型之形式進行說明，但空間光調變器可為使雷射光透過之透過型，亦可為使雷射光繞射之繞射型。空間光調變器能夠以空間方式、且以時間方式調變雷射光。

返回圖4，對DMD 10之微鏡10a中為開啟狀態之微鏡10a照射之照明光ILm以朝向投影單元PLU之方式被反射向XZ面內之X方向。另一方面，對DMD 10之微鏡10a中為關閉狀態之微鏡10a照射之照明光ILm以不朝向投影單元PLU之方式被反射向YZ面內之Y方向。

於DMD 10至投影單元PLU之間之光路中，以能夠拔插之方式設置有用以於非曝光期間中遮蔽來自DMD 10之反射光之可動擋板114。可動擋板114如模組MU19側所圖示，於曝光期間中轉動至自光路退避之角度位置，於非曝光期間中如模組MU18側所圖示，轉動至傾斜插入光路中之角度位置。於可動擋板114之DMD 10側形成反射面，因此，所反射之來自DMD 10之光被照射至光吸收體117。光吸收體117將紫外波長區域（400 nm以下之波長）之光能吸收並將其轉換為熱能，而不使其再反射。因此，於光吸收體117亦設置放熱機構（放熱片或冷卻機構）。再者，圖4中雖然未圖示，但來自曝光期間中成為關閉狀態之DMD 10之微鏡10a的反射光如上所述，被相對於DMD 10與投影單元PLU之間之光路而沿著Y方向（圖4之與紙面正交之方向）設置之同樣之光吸收體（圖4中未圖示）所吸收。

〔投影單元之構成〕 安裝於光學壓盤5之下側之投影單元PLU係作為由沿著與Z軸平行之光軸AXa配置之第一透鏡群116與第二透鏡群118所構成之兩側遠心之成像投影透鏡系統所構成。第一透鏡群116與第二透鏡群118係以分別相對於固設於光學壓盤5之下側之支持柱而於沿著Z軸（光軸AXa）之方向上藉由微動致動器並進移動之方式構成。第一透鏡群116與第二透鏡群118構成之成像投影透鏡系統之投影倍率Mp係根據DMD 10上之微鏡之排列間距Pd與投影至基板P上之投影區域IAn（n＝1～27）內之圖案的最小線寬（最小像素尺寸）Pg之關係所確定。

作為一例，於所需之最小線寬（最小像素尺寸）Pg為1 μm且微鏡之排列間距Pd為5.4 μm之情形時，亦考慮上文之以圖3說明之投影區域IAn（DMD 10）之XY面內之傾斜角度θk，而將投影倍率Mp設定為約1/6。透鏡群116、118構成之成像投影透鏡系統使DMD 10之鏡面整體之縮小圖像倒立/翻轉而於基板P上之投影區域IA18（IAn）成像。

投影單元PLU之第一透鏡群116為了對投影倍率Mp進行微調（±數十ppm左右）而可藉由致動器沿著光軸AXa方向微動，第二透鏡群118為了進行聚焦之高速調整而可藉由致動器沿著光軸AXa方向微動。進而，為了以次微米以下之精度計測基板P之表面之Z軸方向之位置變化，於光學壓盤5之下側設置有複數個斜入射光式之聚焦感測器120。複數個聚焦感測器120對基板P之整體之Z軸方向之位置變化、對應於各投影區域IAn（n＝1～27）之基板P上之部分區域的Z軸方向之位置變化、或基板P之部分傾斜變化等進行計測。

如以上之照明單元ILU與投影單元PLU如先前之以圖3所說明般，於XY面內投影區域IAn需要傾斜角度θk，因此圖4中之DMD 10與照明單元ILU（至少沿著光軸AXc之鏡面102～鏡面112之光路部分）以整體於XY面內傾斜角度θk之方式配置。

僅由來自DMD 10之各微鏡10a中處於開啟狀態之微鏡10a之反射光所形成之光束（即經空間調變之光束）經由投影單元PLU向相對於微鏡10a以光學方式共軛之基板P上之區域照射。再者，以下將與各微鏡10a共軛之基板P上之區域稱為光照射區域，將光照射區域之集合稱為光照射區域群。再者，投影區域IAn與光照射區域群一致。即，基板P上之光照射區域群具有沿著二維方向（X'方向及Y'方向）排列之複數個光照射區域。

[曝光控制裝置之構成] 於具有上述構成之曝光裝置EX中所進行之包括掃描曝光處理在內之各種處理係由曝光控制裝置300進行控制。圖6係表示本實施形態之曝光裝置EX所具備之曝光控制裝置300之功能構成的功能方塊圖。

曝光控制裝置300具備描繪資料記憶部310、控制資料製作部301、驅動控制部304、及曝光控制部306。

於描繪資料記憶部310中記憶有藉由複數個模組MUn（n＝1～27）所分別曝光之顯示面板用之圖案之描繪資料。描繪資料記憶部310將圖案曝光用之描繪資料MD1～MD27送出至圖2所示之27個模組MU1～MU27各自之DMD 10。模組MUn（n＝1～27）基於描繪資料MDn選擇性地驅動DMD 10之微鏡10a，生成對應於描繪資料MDn之圖案，投影至基板P曝光。即，描繪資料係切換DMD 10之各微鏡10a之開啟狀態與關閉狀態之資料。

驅動控制部304基於干涉計IFX之計測結果製作控制資料CD1～CD27，並送出至模組MU1～MU27。又，驅動控制部304基於干涉計IFX之計測結果，沿著掃描方向（X軸方向）以既定速度掃描XY載台4A。

模組MU1～MU27於掃描曝光中，基於描繪資料MD1～MD27及自驅動控制部304送出之控制資料CD1～CD27，控制DMD 10之微鏡10a之驅動。此處，控制資料CD1～CD27為重設脈衝。各微鏡10a接收重設脈衝後，依據描繪資料MD1～MD27成為既定之姿勢。此時，各微鏡10a每接收一次重設脈衝，便變化為與接收重設脈衝之次數相對應之姿勢。

曝光控制部（定序器）306與基板P之掃描曝光（移動位置）同步，對描繪資料MD1～MD27自描繪資料記憶部310向模組MU1～MU27之送出與控制資料CD1～CD27（重設脈衝）自驅動控制部304之送出進行控制。

[線圖案之曝光處理] 圖7係示意性地表示投影區域（光照射區域群）IAn與基板P上之曝光對象區域（對線圖案進行曝光之區域）30之圖。於本實施形態中，相對於投影區域（光照射區域群）IAn對曝光對象區域30進行掃描，DMD 10於投影區域（光照射區域群）IAn所包含之光照射區域32之中心（稱為點位置）位於曝光對象區域30內之時機，將與該光照射區域32相對應之微鏡10a設為開啟狀態。

此處，如圖8所示，著眼於線狀之曝光對象區域30之一部分亦即矩形區域34（參照圖7之虛線框（符號34））。該矩形區域34例如為一邊為1 μm之正方形區域。又，與各微鏡10a相對應之光照射區域32亦設為一邊為1 μm之正方形區域。並且，將θk（X'軸相對於X軸之傾斜角度）設為滿足tanθk＝1/5之角度。

以下，對與基板P之掃描速度之差異相應的矩形區域34之曝光方法之差異進行說明。

（第一掃描速度之情形） 如圖8所示，第一掃描速度係如下速度：於矩形區域34位於位置34A之時機，DMD 10自驅動控制部304接收重設脈衝並將與光照射區域210a相對應之微鏡設為開啟狀態，於DMD 10接收下一重設脈衝並將與光照射區域210c相對應之微鏡設為開啟狀態時，矩形區域34位於位置34C。於該情形時，矩形區域34於重設脈衝間移動圖8所示之空轉距離。即，空轉距離係位於位置34A之矩形區域34與位於位置34C之矩形區域34之間之距離。

此處，於位置34C之近側之位置34B（參照虛線矩形框），矩形區域34之中心位置與光照射區域210b之中心位置一致。又，於位置34A，矩形區域34之中心位置與光照射區域210a之中心位置亦一致。因此，若省略空轉距離，則以第一掃描速度掃描基板P之情形時之矩形區域34與光照射區域群之位置關係可如圖9（a）般表示。於圖9（a）中，示出DMD 10每次使微鏡10a之狀態變化之矩形區域34之位置、及與將矩形區域34曝光之微鏡10a相對應之光照射區域32之中心位置（●）。再者，圖9（b）係自圖9（a）省略光照射區域32之圖示之圖。於以上述方式將矩形區域34曝光之情形時，以利用26個脈衝以6×6之正方配置定位點位置之方式（以點位置位於沿著XY方向排列之網格點上之方式）將矩形區域34曝光。此時，鄰接之點位置間之X軸方向及Y軸方向之間隔成為0.2 μm。

（第二掃描速度之情形） 如圖8所示，第二掃描速度係如下速度：於矩形區域34位於位置34D之時機，DMD 10自驅動控制部304接收重設脈衝並將與光照射區域210d相對應之微鏡設為開啟狀態，於DMD 10接收下一重設脈衝並將與光照射區域210f相對應之微鏡設為開啟狀態時，矩形區域34位於位置34F。於該情形時，矩形區域34於重設脈衝間移動圖8所示之空轉距離＋1/5（μm）。

此處，於位置34F之近側之位置34E，矩形區域34之中心位置與光照射區域210e之中心位置一致。又，位置34D中之矩形區域34之中心位置與光照射區域210d之中心位置一致。因此，若省略空轉距離，則以第二掃描速度掃描基板P之情形時之矩形區域34與光照射區域群之位置關係可如圖10（a）般表示。於圖10（a）中，示出DMD 10每次接收重設脈衝並使微鏡10a之狀態變化之矩形區域34之位置、及與將矩形區域34曝光之微鏡10a相對應之光照射區域32之中心位置（●）。再者，圖10（b）係自圖10（a）省略光照射區域32之圖示之圖。於以上述方式將矩形區域34曝光之情形時，利用14個脈衝如圖10（c）所示般以於18處配置（交錯配置）有點位置之狀態將矩形區域34曝光。此時，與鄰接之點位置之X軸方向及Y軸方向之間隔成為0.2 μm。

藉由以上述方式設為交錯配置（參照圖10（c）），脈衝數即便少於正方配置（圖9（c）），亦可與正方配置之情形同等地進行緊密曝光。即，藉由設為交錯配置，可以與正方配置之情形同等之分解能進行曝光。藉此，能夠加快基板P之掃描速度，而能夠實現高產量化。因此，於本實施形態中，以點位置成為如圖10（c）之交錯配置之方式，決定θk與基板P之掃描速度。以下，將如圖10（c）之曝光稱為交錯曝光。

再者，於圖8～圖10之例中，對為tanθk＝1/5之情形進行了說明，但為了進行交錯曝光，只要將tanθk＝1/A之A設為5、7、9、11…即可。再者，藉由減小旋轉角（θk），能夠有效地使用DMD 10之長度，因此於曝光裝置中實質上設為1：B之旋轉角即可（其中，B為整數）。

例如，於設tanθk＝1/11，將點位置交錯配置於矩形區域34（一邊1 μm）內之情形時（鄰接之點位置之X軸、Y軸方向之間隔＝0.1 μm），可如圖11之配置（1）般，設為使點位置位於矩形區域34之四角部之配置。又，亦可如配置（2）般，設為不使點位置位於矩形區域34之四角部之配置。又，亦可如配置（3）般，各點位置存在於矩形區域34之內側。如圖11所示，於配置（1）、（2）中，必要脈衝數為61，相對於此，於配置（3）中，可將必要脈衝數設為50。因此，例如可配合塗佈於基板P上之光阻之感度，選擇配置（1）、（2）或（3）之任一者。

〔使用拼接部之線圖案之曝光〕 圖12係示意性地表示於拼接部（例如拼接部OLa）中對線圖案進行曝光之狀態之圖。如圖12所示，於拼接部OLa中對線圖案進行曝光之情形時，於本實施形態中，亦將矩形區域34內交錯曝光。於該情形時，於能夠利用將拼接部OLa曝光之一DMD（例如與投影區域IA10相對應之DMD）將線圖案整體曝光之情形時，可僅使用一DMD將線圖案曝光。又，於必須使用兩個DMD將線圖案曝光之情形時，亦可利用一DMD將能夠曝光之處曝光，利用另一DMD將其餘處曝光。又，亦可對2個DMD分別大致均等地分擔曝光脈衝數。於該情形時，可隨機設定使用各DMD曝光之處（點位置），亦可如圖13中「黑圓（●）」與「白圓（○）」所示般，使一DMD曝光之處之比例在非掃描方向（Y軸方向）或掃描方向逐漸增減。

再者，於圖12中，已對拼接部為使用2個DMD曝光之處之情形進行了說明，但不限於此。例如，於進行重複如下動作之步進掃描方式之曝光之情形時，DMD之投影區域連續2次通過之處成為拼接部，上述動作係於相對於1個DMD之投影區域沿著掃描方向掃描基板P，沿著非掃描方向步進後，沿著與先前相反之方向進行掃描。於將該拼接部曝光時，亦可以上述方式進行交錯曝光。

〔線圖案之位置修正〕 如圖14（a）所示，對於利用柵格為0.1 μm間隔之交錯曝光照射實現1 μm寬度之線圖案之情形時，以10 nm（＝0.01 μm）單位對線圖案之在非掃描方向之位置進行修正之方法進行說明。

於使圖14（a）之線圖案往左方向（-Y方向）例如偏移100 nm之情形時，如圖14（k）所示，可藉由消除右端之點行（白圓所表示之5個點位置），並於左側（欲移動線圖案之側）之鄰接之位置追加1行新點行（雙重黑圓所表示之5個點位置）來實現。

另一方面，關於使線圖案往左方向偏移100 nm之1/5即20 nm之情形，如圖14（c）所示，可藉由消除右端之點行之中央附近的1個點位置（白圓所表示之點位置），並於左側追加1個新點位置（雙重黑圓所表示之點位置）來實現。

又，於使線圖案往左方向偏移10 nm之情形時，如圖14（b）所示，可藉由消除中央之點位置（白圓所表示之點位置），並於左側追加1個新點位置（雙重黑圓所表示之點位置）來實現。線圖案，可藉由相較於消除/追加線圖案之中央部或其附近之點位置，消除/追加線圖案之邊緣上或靠近邊緣之點位置，來增大偏移量。

如上所述，藉由改變於左側追加新點與刪除（或不刪除）原先存在之點位置之一部分的組合，可如圖14（b）～圖14（k）所示，使線圖案如10 nm、20 nm、…、90 nm、100 nm般以10 nm為間隔向左側偏移。

圖15表示利用圖14（a）～圖14（k）之方法進行線圖案之位置修正時之位置計測結果。於該位置計測中，於圖14（a）中箭頭所表示之X軸方向之11處，計測線圖案之位置以何種程度沿著Y軸方向被修正（偏移）。根據圖15可知，於X軸方向之任一位置，均可將線圖案之位置大致修正為所需之位置。

於本實施形態中，於欲將線圖案之位置修正交錯配置之柵格間隔（點位置之X、Y方向之間隔）以下之距離之情形時，以進行如圖14（b）～圖14（k）所示之交錯曝光之方式，控制DMD 10之微鏡10a之開啟/關閉狀態。藉此，能夠於所需之位置將圖案曝光。再者，於進行使線圖案之位置向右側（+Y方向）偏移之修正之情形時，將圖14（b）～圖14（k）左右翻轉應用即可。

〔線圖案之線寬調整〕 如圖16（a）所示，於以鄰接之點位置之間隔（X軸及Y軸方向之間隔）為0.1 μm之交錯配置實現1 μm寬度之線圖案之情形時，對以10 nm（＝0.01 μm）單位調整線圖案之在非掃描方向（Y軸方向）之寬度（線寬）之方法進行說明。於本實施形態中，藉由圖16（a）所示之於原來之線圖案（稱為基準圖案）之兩外側的鄰接之位置配置相同數量之新點位置與刪除（或不刪除）基準圖案之一部分點位置的組合來調整線寬。

例如，如圖16（b）所示，於圖16（a）之基準圖案之兩外側各配置1個新點位置（雙重黑圓），並且刪除2個基準圖案之點位置（白圓），藉此能夠將線寬增大10 nm。又，於將線寬增大20 nm之情形時，如圖16（c）所示，於基準圖案之兩外側各配置1個新點位置（雙重黑圓），並且刪除2個基準圖案之點位置（與圖16（b）不同之點位置）即可。

又，於將線寬增大30 nm之情形時，如圖16（d）所示，於基準圖案之兩外側各配置1個新點位置（雙重黑圓），並且刪除3個基準圖案之中央行之點位置即可。進而，於將線寬增大40 nm之情形時，如圖16（e）所示，於基準圖案之兩外側各配置1個新點位置（雙重黑圓），另一方面，不刪除基準圖案之點即可。

關於將線寬增大50 nm、60 nm、…220 nm之情形，亦如圖16（f）～圖16（k）、圖17（a）～圖17（l）所示，可藉由圖16（a）之於基準圖案之兩外側配置相同數量之新點位置與刪除（或不刪除）基準圖案之點位置之一部分的組合來調整線寬。

圖18表示利用圖16（a）～圖17（l）之方法進行線圖案之線寬調整時之線寬之計測結果。於該線寬計測中，於圖16（a）中箭頭所表示之X軸方向之11處，計測線圖案之線寬（Y軸方向之寬度）成為何種程度。根據圖18可知，於X軸方向之任一位置，均能夠將線圖案之線寬大致調整為所需之線寬。

於本實施形態中，於欲將線圖案之線寬調整交錯配置之柵格間隔（點位置之X、Y方向之間隔）以下之大小之情形時，以進行如圖16（b）～圖17（l）所示之曝光之方式，控制DMD 10之微鏡10a之開啟/關閉狀態。藉此，能夠精度良好地獲得所需之線圖案。

〔基於失真測定結果之修正〕 圖19（a）表示藉由測試曝光等測定曝光模組所包括之模組之投影像的變形（失真）所得之結果之一例。各點中所示出之箭頭表示失真之方向與大小。失真之測定包括使用測試圖案之基板P之曝光（測試曝光）、於基板P上曝光之圖像（轉印圖像）之檢測、及使用該檢測結果之圖像變形資料（失真資料）之製作。

例如於將一邊為1 μm之正方形之區域曝光時，為了抵消失真之影響，而進行如以下之曝光。

例如，於獲得如圖19（a）所示之失真之測定結果之情形時，算出非掃描方向一致之點之失真之平均值。將各非掃描方向之失真之平均值的算出結果之一例示於圖19（b）。使用該各非掃描方向之失真之平均值，針對各非掃描方向之位置，研究將正方形之區域曝光時之點位置。例如，如圖19（b）之左端所示，於失真之平均值為X方向：0.05 μm、Y方向：-0.06 μm之情形時，如圖19（c）所示，於成為基準之交錯曝光圖案（基準圖案）之左側與下側各配置3個新點位置（雙重黑圓），並且刪除5個原來之正方形圖案之點位置即可。

又，於其他非掃描方向之位置，亦配合失真之平均值，如圖19（d）～圖19（g）所示般變更點位置即可。藉此，能夠抑制失真對曝光精度之影響。再者，於本例中，由於算出各非掃描方向之失真之平均值並用於處理，因此能夠簡化處理。又，藉由使用各非掃描方向之失真之平均值，例如能夠防止沿著掃描方向延伸之圖案被曝光為鋸齒狀形狀。

〔基於照度分布測定結果之修正〕 圖20（a）表示1個曝光區域中之照度分布之測定結果之一例。

例如於將一邊為1 μm之正方形之區域曝光時，為了抑制照度分布之影響，而進行如以下之曝光。

於獲得如圖20（a）所示之照度分布之測定結果之情形時，算出非掃描方向一致之點之照度之平均值。將各非掃描方向之照度之平均值的算出結果之一例示於圖20（b）。於圖20（b）之例中，自左起，算出為1.0%、0.4%、0.2%、0.0%、0.3%。又，於本例中，以如下方式進行曝光：根據光阻之條件，若照度提高1.0%，則線寬縮窄50 nm，照度越高，線寬越大。再者，擴展線寬之方法與圖16（b）～圖17（l）相同。

例如，如圖20（b）之左端所示，於照度為1.0%之情形時，為了將線寬擴展50 nm，而如圖20（c）所示，於成為基準之交錯曝光圖案（基準圖案）之兩側各配置2個新點位置（雙重黑圓），並且刪除2個基準圖案之點位置。

又，於其他非掃描方向之位置，亦配合照度，如圖20（d）～圖20（g）所示般，自基準圖案變更點位置。藉此，能夠抑制照度分布對曝光精度之影響。再者，於本例中，由於算出各非掃描方向之照度之平均值並用於處理，因此能夠簡化處理。又，藉由使用各非掃描方向之照度之平均值，例如能夠防止沿著掃描方向延伸之圖案被曝光為鋸齒狀形狀。

如以上所詳細說明般，根據本實施形態，具備：基板保持具4B，保持基板P並移動；曝光模組MU（A）、MU（B）、MU（C），具有DMD 10；及驅動控制部304，沿著掃描方向驅動基板保持具4B。並且，曝光模組之光照射區域群中之光照射區域之排列方向（X'軸、Y'軸）相對於掃描方向及非掃描方向傾斜角度θk，驅動控制部304以如於將基板P之既定範圍曝光時成為交錯曝光（點位置成為交錯配置）之速度掃描基板保持具4B。藉此，相較於點位置成為正方配置之情形，雖然脈衝數變少（6成左右），但亦能夠以與正方配置同等之分解能曝光。DMD 10於掃描方向上微鏡10a之數量雖有限，但藉由以較少之脈衝數將圖案曝光，可提高能夠於1次之掃描期間將所需之圖案曝光之可能性。又，由於能夠以較少之脈衝數將圖案曝光，故能夠加快載台之速度，能夠提高曝光裝置之產量。

又，於本實施形態中，於使用2個DMD 10將拼接部曝光之情形時亦進行交錯曝光，因此於拼接部亦能夠將與拼接部以外同樣之圖案曝光。

又，於本實施形態中，於欲將線圖案偏移小於柵格間隔之距離進行曝光之情形時，以將偏移前之線圖案內之點位置之一部分於線圖案之外側（欲偏移之方向之外側）進行曝光之方式驅動DMD 10。藉此，能夠簡單地將線圖案偏移小於柵格間隔之距離進行曝光。

又，於本實施形態中，於欲將線圖案之線寬增大小於柵格間隔之尺寸之情形時，於原來之線圖案（基準圖案）之兩外側配置相同數量之新點位置，並且以減少（或不減少）原來之線圖案之點位置之方式驅動DMD 10。藉此，能夠簡單地將線圖案之線寬增大小於柵格間隔之尺寸進行曝光。

又，於本實施形態中，以基於模組之失真或照度分布抑制失真或照度分布之影響之方式，變更線圖案之點位置。藉此，能夠簡單地抑制失真或照度分布對曝光精度之影響。

再者，於上述實施形態之照明單元ILU中，為了提高解析度，可使NA或σ可變、或者使照明條件可變、或者使用OPC（Optical Proximity Correction）技術（藉由輔助圖案克服光鄰近效應之技術）等。

上述實施形態係本發明之較佳之實施例。但不限定於此，可於不脫離本發明之要旨之範圍內實施各種變形。

1a～1c:主動防振單元 2:底座 3:壓盤 4:AXY載台 4B:基板保持具 5:光學壓盤 6a～6c:主柱 10:DMD 10a:微鏡 10M:裝配部 30:曝光對象區域 32:光照射區域 34:矩形區域 34A～34F:位置 100、102:鏡面 104:輸入透鏡系統 106:照度調整濾光片 108:光學積分器 108A:MFE透鏡 110:聚光透鏡系統 112:傾斜鏡面 114:可動擋板 116:第一透鏡群 117:光吸收體 118:第二透鏡群 120:聚焦感測器 210a～210f:光照射區域 300:曝光控制裝置 304:驅動控制部 306:曝光控制部 310:描繪資料記憶部 ALG:對準系統 AXa、AXb、AXc:光軸 CD1～CD27:控制資料 CU:校正用基準部 EX:曝光裝置 FBU:光纖單元 FB1～FB27:光纖束 IA1～IA27、IAn:投影區域 IFX、IFY1～IFY4:干涉計 ILm:照明光 ILU:照明單元 k1～k3:與Y軸平行之線 MD1～MD27:描繪資料 MU（A）～MU（C）:曝光模組 MU1～MU27:模組 OLa～OLc:拼接部 P:基板 Pdx、Pdy:排列間距 PLf':圓形像場 PLU:投影單元 XL1、XL2:距離 θk:角度

[圖1]係表示一實施形態之曝光裝置之外觀構成之概要的立體圖。 [圖2]係表示藉由複數個曝光模組各自之投影單元投射至基板上之DMD之投影區域之配置例的圖。 [圖3]係對圖2中由特定之4個投影區域之各個進行之拼接曝光之狀態進行說明之圖。 [圖4]係於XZ面內觀察沿著X方向（掃描曝光方向）排列之2個曝光模組之具體構成之光學配置圖。 [圖5]之（a）係概略性地表示DMD之圖，圖5之（b）係表示電源關閉之情形時之DMD之圖，圖5之（c）係用以對開啟狀態之鏡面進行說明之圖，圖5之（d）係用以對關閉狀態之鏡面進行說明之圖。 [圖6]係表示於附設於曝光裝置之基板保持具上之端部的校正用基準部設置之對準裝置之概略構成的圖。 [圖7]係示意性地表示投影區域（光照射區域群）與基板上之曝光對象區域（對線圖案進行曝光之區域）之圖。 [圖8]係表示線狀之曝光對象區域之一部分亦即矩形區域與投影區域（光照射區域群）的圖。 [圖9]（a）～（c）係用以對矩形區域中點位置成為正方配置之情形之例進行說明之圖。 [圖10]（a）～（c）係用以對矩形區域中點位置成為交錯配置之情形之例進行說明之圖。 [圖11]係表示交錯曝光中之點位置之配置例的表。 [圖12]係用以對拼接部中之交錯曝光進行說明之圖。 [圖13]係用以對拼接部中由2個DMD分擔曝光之例進行說明之圖。 [圖14]（a）～（k）係用以對線圖案之位置修正進行說明之圖。 [圖15]係表示利用圖14（a）～（k）之方法進行線圖案之位置修正時之位置計測結果之曲線圖。 [圖16]（a）～（k）係用以對線圖案之線寬調整進行說明之圖（其一）。 [圖17]（a）～（l）係用以對線圖案之線寬調整進行說明之圖（其二）。 [圖18]係表示利用圖16（a）～圖17（l）之方法進行線圖案之線寬調整時之線寬計測結果之曲線圖。 [圖19]（a）～（g）係用以對基於失真測定結果之修正進行說明之圖。 [圖20]（a）～（g）係用以對基於照度分布之測定結果之修正進行說明之圖。

32:光照射區域

34:矩形區域

Claims (10)

1. 一種曝光裝置，其具備： 基板保持具，保持基板並移動； 模組，包括：空間光調變器，具有經二維排列之光調變元件；照明單元，對上述空間光調變器照射照明光；及投影單元，將來自上述光調變元件之上述照明光導向於上述基板上沿著第一方向及與上述第一方向垂直之第二方向二維排列之光照射區域群之各群；及 控制部，沿著掃描方向驅動上述基板保持具， 上述光調變元件相對於上述掃描方向及與該掃描方向正交之非掃描方向傾斜既定角度θ（0°＜θ＜90°）而二維排列， 上述控制部於對上述基板之既定範圍曝光時，以表示對上述既定範圍內照射之自上述光調變元件分別射出之上述照明光之中心的點位置成為交錯配置之速度，對上述基板保持具進行掃描。
2. 如請求項1之曝光裝置，其具備複數個上述模組， 上述控制部於將使用上述複數個模組中之第一模組及與上述第一模組鄰接之第二模組能夠曝光之第一範圍曝光時，以如上述第一範圍內之上述點位置之配置成為交錯配置之速度掃描上述基板保持具。
3. 如請求項2之曝光裝置，其中上述模組藉由上述第一模組與上述第二模組之兩個模組對上述第一範圍進行曝光。
4. 如請求項1至3中任一項之曝光裝置，其具備：接收部，接收如下任一選擇：以成為上述交錯配置之方式將上述既定範圍曝光；以成為於沿著上述掃描方向及上述非掃描方向排列之網格點上配置上述點位置之正方配置之方式將上述既定範圍曝光；及以成為於上述既定範圍之內側交錯配置上述點位置之內側交錯配置之方式將上述既定範圍曝光。
5. 如請求項1至4中任一項之曝光裝置，其中以使將上述既定範圍內曝光時之上述點位置之一部分位於與上述既定範圍之外側之上述非掃描方向鄰接之處之方式進行變更，使用變更後之描繪資料驅動上述空間光調變器，藉此將自上述既定範圍向上述非掃描方向偏移之範圍曝光。
6. 如請求項1至4中任一項之曝光裝置，其中以減少或不減少將上述既定範圍內曝光時之上述點位置之一部分，並於上述既定範圍之與上述非掃描方向之兩側鄰接之處追加新點位置之方式進行變更，使用變更後之描繪資料驅動上述空間光調變器，藉此將上述非掃描方向上寬度寬於上述既定範圍之範圍曝光。
7. 如請求項1至4中任一項之曝光裝置，其中，生成一描繪資料，該描繪資料係以基於上述模組導致之投影像之變形之測定結果，減少或不減少上述投影像無變形之狀態下將上述既定範圍內曝光時之上述點位置之一部分，並於上述既定範圍之外側之與上述非掃描方向鄰接之處追加新點位置之方式進行變更，並使用所生成之上述描繪資料驅動上述空間光調變器，藉此將上述既定範圍曝光。
8. 如請求項7之曝光裝置，其中於二維面內之複數個位置測定上述投影像之變形，基於在上述非掃描方向之位置一致之處之平均值，生成與上述非掃描方向之各位置相對應之描繪資料。
9. 如請求項1至4中任一項之曝光裝置，其中，生成一描繪資料，該描繪資料係以基於上述模組之照明分布之測定結果，減少或不減少上述照明分布為理想狀態下將上述既定範圍內曝光時之上述點位置之一部分，並於上述既定範圍之與上述非掃描方向之兩側鄰接之處追加新點位置之方式進行變更，並使用所生成之上述描繪資料驅動上述空間光調變器，藉此將上述既定範圍曝光。
10. 如請求項1至9中任一項之曝光裝置，其中上述既定角度θ係tanθ＝1/A之A之值成為5、7、9、11之角度。

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