TWI649642B - 曝光裝置、基板處理裝置、基板曝光方法以及基板處理方法 - Google Patents

曝光裝置、基板處理裝置、基板曝光方法以及基板處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI649642B
TWI649642B TW106135708A TW106135708A TWI649642B TW I649642 B TWI649642 B TW I649642B TW 106135708 A TW106135708 A TW 106135708A TW 106135708 A TW106135708 A TW 106135708A TW I649642 B TWI649642 B TW I649642B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
light
vacuum ultraviolet
illuminometer
exposure
Prior art date
Application number
TW106135708A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201833670A (zh
Inventor
福本靖博
大木孝文
松尾友宏
淺井正也
春本將彥
田中裕二
中山知佐世
Original Assignee
日商斯庫林集團股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商斯庫林集團股份有限公司 filed Critical 日商斯庫林集團股份有限公司
Publication of TW201833670A publication Critical patent/TW201833670A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI649642B publication Critical patent/TWI649642B/zh

Links

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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • 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
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
    • 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
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • 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
    • G03F7/70208—Multiple illumination paths, e.g. radiation distribution devices, microlens illumination systems, multiplexers or demultiplexers for single or multiple projection systems
    • 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
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

一種曝光裝置，係具備投光部、照度計、遮光部及投光控制部。藉由投光部來對基板之被處理面照射真空紫外線。在真空紫外線從投光部往基板的照射期間，藉由照度計來接收真空紫外線之一部分，且計測所接收到的真空紫外線之照明度。在照射期間藉由遮光部來斷續地遮蔽真空紫外線往照度計之受光面的射入。基於藉由照、度計所計測到的照明度來停止藉由投光部所為的真空紫外線往基板之照射。

Description

曝光裝置、基板處理裝置、基板曝光方法以及基板處理方法
本發明係關於一種對基板進行曝光處理的曝光裝置、基板處理裝置、基板曝光方法以及基板處理方法。
近年來，為了使形成於基板的圖案(pattern)微細化，已持續開發有一種利用嵌段共聚物(block copolymer)之定向自組裝(DSA：Directed Self Assembly)的光微影(photolithography)技術。在此種的光微影技術中，係在對塗布有嵌段共聚物的基板施予加熱處理之後，使基板之一表面予以曝光，藉此使嵌段共聚物改質。在該處理中，要求正確地調整基板之曝光量。
在專利文獻1中係已記載有一種對基板上之包含定向自組裝材料的膜(DSA膜)進行曝光處理的曝光裝置。曝光裝置係具有能射出剖面帶狀之真空紫外線的光射出部，且以基板橫越來自光射出部的真空紫外線之路徑的方式來構成能從光射出部之前方位置朝向後方位置移動。在曝光處 理前，藉由照明度感測器來預先檢測真空紫外線之照明度，且基於所檢測出的照明度來算出基板之移動速度，以便能照射所期望之曝光量的真空紫外線。在曝光處理時，藉由基板以所算出的移動速度來移動，而得以使所期望之曝光量的真空紫外線照射於基板上的DSA膜。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2016-183990號公報。
當長期使用曝光裝置時，會使照明度感測器劣化，並且使其特性變化。因此，會使照明度感測器之交換及維護的頻率增加。當頻繁地進行照明度感測器之交換或維護時，就會使曝光裝置之運用成本增加，並且由於曝光裝置之運轉停止時間長期化而致使運轉效率降低。
本發明之目的係在於提供一種能改善運轉效率的曝光裝置、基板處理裝置、曝光方法及基板處理方法。
(1)本發明之一態樣的曝光裝置係具備：投光部，係設置成能夠對基板之被處理面照射真空紫外線；照度計，係具有在真空紫外線自投光部往基板的照射期間接收真空紫外線之一部分的受光面，且計測所接收到的真空紫外線之照明度；遮光部，係在照射期間斷續地遮蔽真空紫外線往照度計之受光面的射入；以及投光控制部，係控制投光部 以使真空紫外線照射於基板，並且基於藉由照度計所計測到的照明度來控制投光部以停止真空紫外線往基板的照射。
在該曝光裝置中係藉由投光部對基板之被處理面照射真空紫外線。於真空紫外線自投光部往基板的照射期間，藉由照度計來接收真空紫外線之一部分，且計測所接收到的真空紫外線之照明度。而得以在照射期間藉由遮光部來斷續地遮蔽真空紫外線往照度計之受光面的射入。基於藉由照度計所計測到的照明度來停止藉由投光部所為的真空紫外線往基板的照射。
依據該構成，由於真空紫外線得以斷續地照射於照度計，所以會使照度計之劣化的速度降低。由於此緣故而使照度計長壽命化。因此，無需頻繁地進行照度計之交換及維護。藉此，能減低曝光裝置之運用成本，並且使曝光裝置之運轉停止時間最小化。結果，能改善曝光裝置之運轉效率。
(2)照度計亦可設置於能夠在照射期間接收來自投光部的真空紫外線之一部分的位置；遮光部，亦可包含：遮光構件，係能夠以在照射期間斷續地遮蔽真空紫外線往照度計之受光面的射入的方式來移動；以及第一驅動部，係使遮光構件移動。在此情況下，能以簡單的構成來斷續地遮蔽真空紫外線往照度計之受光面的射入。
(3)遮光部亦可包含：第二驅動部，係使照度計交互地移動於第一位置和第二位置，該第一位置係在照射期間能 接收來自投光部的真空紫外線之一部分，該第二位置係在照射期間無法接收來自投光部的真空紫外線。在此情況下，能以簡單的構成來斷續地遮蔽真空紫外線往照度計之受光面的射入。
(4)投光部亦可以對基板的一表面之整體區域及基板外部之區域照射真空紫外線的方式所構成；照度計，亦可在照射期間真空紫外線至少射入於受光面時位於基板外部之區域。在此情況下，照度計能以不與基板干涉地計測真空紫外線之照明度。
(5)基板亦可具有圓形狀；投光部中的真空紫外線之射出部亦可具有內含與基板之整體區域相當之圓形區域的矩形狀；照度計之受光面，亦可能夠移動地或固定地配置於能夠射入真空紫外線的位置，該真空紫外線係在照射期間從投光部之射出部中之除了圓形區域以外的角部區域所射出。在此情況下，能不用使曝光裝置大型化地配置照度計。
(6)照度計亦可以受光面位於將照射期間中的基板之被處理面作為基準的一定之高度的方式所配置。在此情況下，自投光部到達基板之被處理面為止的真空紫外線之衰減率、和自投光部到達照度計之受光面為止的真空紫外線之衰減率為相互關聯。因此，能基於藉由照度計所計測的照明度來正確地取得照射於基板之被處理面的真空紫外線之照明度。藉此，能基於藉由照度計所計測的照明度來正確地算出基板之曝光量。
(7)照度計亦可以受光面位於與照射期間中的基板之被處理面同一高度的方式所配置。在此情況下，自投光部到達基板之被處理面為止的真空紫外線之衰減率、和自投光部到達照度計之受光面為止的真空紫外線之衰減率為相等。因此，照射於基板之被處理面的真空紫外線之照明度和藉由照度計所計測的照明度為相等。其結果，能基於藉由照度計所計測的照明度而更輕易地算出基板之曝光量。
(8)曝光裝置亦可更具備：處理室，係收容處理對象的基板；載置部，係在處理室內部設置於投光部之下方，且得以供基板載置；以及載置控制部，係以在處理室內部與外部之間進行基板之遞送時使載置部移動至第三位置，且在投光部射出真空紫外線時使載置部以移動至第三位置之上方的第四位置的方式來控制載置部。在此情況下，基板不會與投光部相干涉而能在處理室內部與外部之間輕易地遞送基板。另外，當自投光部往基板照射真空紫外線時，由於光源部和基板鄰近，所以能效率佳地曝光基板。
(9)照度計亦可追隨載置部之移動而朝向上下方向移動。在此情況下，即便是在載置部之移動中，照度計之受光面係位於將真空紫外線之照射期間中的基板之被處理面作為基準的一定之高度。因此，即便是在載置部之移動中已對基板照射真空紫外線的情況下，仍得以算出基板之正確的曝光量。因此，在基板已搬入於處理室內部之後，藉由載置部在第三位置與第四位置移動的過程中也能對基板照射真空紫外線，而能在更短時間內結束基板之曝光。
(10)載置部亦可包含：第一部分，係得以供基板載置；以及第二部分，係在接收真空紫外線時得以供照度計配置。在此情況下，能追隨載置部之移動而使照度計輕易地朝向上下方向移動。
(11)本發明之另一態樣的基板處理裝置係具備：塗布處理部，係藉由對基板塗布處理液而在基板形成膜；熱處理部，係對經由塗布處理部形成有膜的基板施以熱處理；本發明之一態樣的曝光裝置，係對經由熱處理部熱處理後的基板施以曝光；以及顯影處理部，係藉由對經由曝光裝置曝光後的基板供給溶劑而使基板的膜顯影。
在此基板處理裝置中，得以藉由塗布處理部對基板塗布處理液而在基板形成膜。得以藉由熱處理部來對經由塗布處理部形成有膜的基板施以熱處理。得以藉由上述的曝光裝置來對經由熱處理部熱處理後的基板施以曝光。得以藉由顯影處理部對經由曝光裝置曝光後的基板供給溶劑而使基板的膜顯影。
在曝光裝置中，由於真空紫外線得以斷續地照射於照度計，所以照度計之劣化的速度會降低，而使照度計長壽命化。藉此，能減低曝光裝置之運用成本，並且使曝光裝置之運轉停止時間最小化。其結果，能改善曝光裝置之運轉效率。
(12)處理液係亦可包含定向自組裝材料。在此情況下，藉由熱處理已塗布有包含定向自組裝材料的處理液的基板，而得以在基板之一表面上產生微相分離(microphase separation)。另外，得以對藉由微相分離而形成有二種類的聚合物之圖案的基板予以曝光及顯影。藉此，能去除二種類的聚合物中之一方，並形成微細化的圖案。
(13)本發明之更另一態樣的曝光方法係包含：藉由投光部對基板之被處理面照射真空紫外線的步驟；在真空紫外線自投光部往基板的照射期間，藉由照度計來接收真空紫外線之一部分，且計測所接收到的真空紫外線之照明度的步驟；在照射期間藉由遮光部來斷續地遮蔽真空紫外線往照度計之受光面的射入的步驟；以及基於藉由照度計所計測到的照明度來停止藉由投光部所為的真空紫外線往基板之照射的步驟。
依據曝光方法，由於真空紫外線能斷續地照射於照度計，所以照度計之劣化的速度會降低，照度計能長壽命化。藉此，能減低曝光裝置之運用成本，並且使曝光裝置之運轉停止時間最小化。結果，能改善曝光裝置之運轉效率。
(14)本發明之更另一態樣的基板處理方法係包含：藉由塗布處理部對基板之被處理面塗布處理液，而在基板形成膜的步驟；藉由熱處理部來對經由塗布處理部形成有膜的基板進行熱處理的步驟；本發明之更另一態樣的曝光方法，係藉由曝光裝置來對經由熱處理部熱處理後的基板進行曝光；以及藉由顯影處理部來對經由曝光裝置曝光後的基板之被處理面供給溶劑，而使基板的膜顯影的步驟。
依據此基板處理方法，能藉由真空紫外線來曝光膜之 形成後且顯影前的基板。在曝光方法中，由於真空紫外線能斷續地照射於照度計，所以使照度計之劣化的速度降低，而使照度計長壽命化。藉此，能減低曝光裝置之運用成本，並且使曝光裝置之運轉停止時間最小化。結果，能改善曝光裝置之運轉效率。
依據本發明，能夠改善曝光裝置之運轉效率。
1‧‧‧閉塞控制部
2‧‧‧升降控制部
3‧‧‧排氣控制部
4‧‧‧供氣控制部
5‧‧‧濃度取得部
6‧‧‧濃度比較部
7‧‧‧遮光控制部
8‧‧‧照明度取得部
9‧‧‧照明度內插部
10‧‧‧曝光量算出部
11‧‧‧曝光量比較部
12‧‧‧投光控制部
100‧‧‧曝光裝置
110‧‧‧控制部
120‧‧‧處理室
121‧‧‧框體
121a‧‧‧搬運開口
121b、141a‧‧‧開口部
122‧‧‧環狀構件
123‧‧‧被覆構件
124‧‧‧固定構件
130‧‧‧閉塞部
131‧‧‧擋門
131a、s1、s2、s3‧‧‧密封構件
132、152、195‧‧‧連結構件
133、153、192‧‧‧驅動裝置
133a、133b、153a、153b‧‧‧位置感測器
140‧‧‧遞送部
141‧‧‧支撐板
142‧‧‧支撐銷
150‧‧‧升降部
151‧‧‧載置板
151a‧‧‧貫通孔
151b‧‧‧圓形部
151c‧‧‧角部
160‧‧‧投光部
161‧‧‧外殼
162‧‧‧透光板
163‧‧‧光源部
164‧‧‧電源裝置
170‧‧‧置換部
171p、172p、173p‧‧‧配管
171v、172v、173v‧‧‧閥
173‧‧‧抽吸裝置
173a、173b‧‧‧歧管
180‧‧‧計測部
181‧‧‧氧濃度計
182‧‧‧臭氧濃度計
183‧‧‧照度計
190、190A、190B‧‧‧遮光部
191‧‧‧遮光構件
191a‧‧‧水平板
191b‧‧‧垂直板
192a‧‧‧驅動軸
193‧‧‧導引部
194‧‧‧支撐構件
200‧‧‧基板處理裝置
210‧‧‧控制裝置
220‧‧‧搬運裝置
230‧‧‧熱處理裝置
240‧‧‧塗布裝置
250‧‧‧顯影裝置
L1‧‧‧基底層
L2‧‧‧導引圖案
L3‧‧‧DSA膜
LV‧‧‧一定值
p1、p2、p3‧‧‧連接埠
Q1、Q2‧‧‧圖案
W‧‧‧基板
圖1係顯示本發明之第一實施形態的曝光裝置之構成的示意剖視圖。
圖2係用以說明照度計之配置的示意圖。
圖3係曝光裝置之剖面立體圖。
圖4係曝光裝置之縱剖視圖。
圖5係顯示框體內部之氧濃度與排氣時間之關係的曲線圖。
圖6係顯示藉由光源部照射於基板的真空紫外線之照明度與光源部之點亮時間之關係的曲線圖。
圖7係顯示圖1的控制部之構成的功能方塊圖。
圖8係用以說明曝光裝置之動作的示意圖。
圖9係用以說明曝光裝置之動作的示意圖。
圖10係用以說明曝光裝置之動作的示意圖。
圖11係用以說明曝光裝置之動作的示意圖。
圖12係顯示藉由圖7之控制部所進行的曝光處理之一例的流程圖。
圖13係顯示藉由圖7之控制部所進行的曝光處理之一例的流程圖。
圖14係顯示藉由圖7之控制部所進行的曝光處理之一例的流程圖。
圖15係顯示具備有圖1之曝光裝置的基板處理裝置之整體構成的示意方塊圖。
圖16中的(a)至(d)係顯示藉由圖15之基板處理裝置所為的基板之處理之一例的示意圖。
圖17係本發明之第二實施形態中的曝光裝置之剖面立體圖。
圖18係圖17之曝光裝置的縱剖視圖。
圖19係本發明之第三實施形態中的曝光裝置之剖面立體圖。
圖20係圖19之曝光裝置的縱剖視圖。
[1]第一實施形態
(1)曝光裝置之構成
以下，使用圖式就本發明之第一實施形態的曝光裝置、基板處理裝置、曝光方法及基板處理方法加以說明。再者，在以下之說明中，所謂基板係指半導體基板、液晶顯示裝置或是有機EL(Electro Luminescence；電致發光)顯示裝置等的FPD(Flat Panel Display；平板顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩(photomask)用基板或太陽能電池用基板等。
圖1係顯示本發明之第一實施形態的曝光裝置之構成的示意剖視圖。如圖1所示，曝光裝置100係包含控制部110、處理室120、閉塞部130、遞送部140、升降部150、投光部160、置換部170、計測部180及遮光部190。控制部110係自計測部180取得計測值，並且控制閉塞部130、升降部150、投光部160、置換部170及遮光部190之動作。關於控制部110的功能係容後述。
處理室120係包含：具有上部開口及內部空間的框體121、環狀構件122及被覆構件123。在框體121之側面係形成有用以在框體121的內部與外部之間搬運處理對象之基板W的搬運開口121a。再者，在本實施形態中，在處理對象之基板W係形成有包含定向自組裝材料的膜(以下，稱為DSA膜)。另外，在框體121之底面係形成有可供後面所述的升降部150之連結構件152通過的開口部121b。
藉由後面所述的投光部160之外殼(housing)161透過環狀構件122配置於框體121之上部，而得以使框體121之上部開口閉塞。在框體121與環狀構件122之間、以及環狀構件122與外殼161之間係分別安裝有密封構件s1、s2。另外，以覆蓋環狀構件122之外周面的方式在框體121與外殼161之間安裝有被覆構件123。
閉塞部130係包含擋門(shutter)131、棒形狀之連結構件132及驅動裝置133。連結構件132係連結擋門131和驅動裝置133。驅動裝置133，例如是步進馬達(stepping motor)。驅動裝置133係在擋門131開放搬運開口121a的 開放位置、與擋門131閉塞搬運開口121a的閉塞位置之間使擋門131移動。
在擋門131係安裝有密封構件131a。在擋門131位於閉塞位置的狀態中，係藉由密封構件131a密接於包圍框體121中之搬運開口121a的部分來密閉框體121之內部。再者，為了防止密封構件131a與框體121之摩擦，驅動裝置133係在使擋門131在開放位置與閉塞位置之間移動時，以離開框體121的狀態下使擋門131朝向上下方向移動。
在驅動裝置133係安裝有分別檢測擋門131之上限位置及下限位置的位置感測器133a、133b。位置感測器133a、133b係將檢測結果提供給控制部110。在本實施形態中，驅動裝置133及後面所述的驅動裝置153、192係設置於處理室120之外部。因此，即便是在因驅動裝置133、153、192之驅動而發生塵埃的情況下，仍得以防止塵埃直接侵入框體121內部。
遞送部140係包含例如圓板形狀之支撐板141及複數個(本例中為三個)支撐銷142。支撐板141係以水平姿勢配置於框體121內部。在支撐板141之中央部係形成有可供後面所述的升降部150之連結構件152通過的開口部141a。複數個支撐銷142係以包圍開口部141a的方式自支撐板141之上表面朝向上方延伸。在複數個支撐銷142之上端部，能載置處理對象之基板W。
升降部150係包含平板形狀之載置板151、棒形狀之連結構件152及驅動裝置153。載置板151係在框體121 內部以水平姿勢配置於遞送部140的支撐板141之上方。在載置板151係形成有分別與支撐板141之複數個支撐銷142對應的複數個貫通孔151a。
連結構件152係以通過框體121之開口部121b及支撐板141之開口部141a並上下延伸的方式所配置，驅動裝置153係配置於框體121之下方。連結構件152係連結載置板151和驅動裝置153。在連結構件152的外周面與開口部121b的內周面之間係配置有連結構件152能夠朝向上下方向滑動的密封構件s3。
驅動裝置153，例如是步進馬達，用以使載置板151在比複數個支撐銷142之上端部更上方的處理位置、與比複數個支撐銷142之上端部更下方的待機位置之間朝向上下方向移動。在載置板151處於待機位置的狀態下，複數個支撐銷142係分別插通於複數個貫通孔151a。於驅動裝置153中係安裝有分別檢測載置板151之上限位置及下限位置的位置感測器153a、153b。位置感測器153a、153b係將檢測結果提供給控制部110。
投光部160係包含具有下部開口及內部空間的外殼161、透光板162、面狀之光源部163及電源裝置164。在本實施形態中，透光板162為石英玻璃板。作為透光板162之材料，亦可使用穿透後面所述之真空紫外線的其他材料。如上所述，外殼161係以閉塞框體121之上部開口的方式配置於框體121之上部。透光板162係以閉塞外殼161之下部開口的方式安裝於外殼161。框體121的內部空間 和外殼161的內部空間係被隔成為可藉由透光板162進行光學存取。
光源部163及電源裝置164係收容於外殼161內部。在本實施形態中，藉由以預定之間隔水平地排列複數個棒形狀之光源而構成光源部163，該複數個棒形狀之光源係射出波長約120nm以上約230nm以下之真空紫外線。各個光源，既可為例如氙準分子燈(xenon excimer lamp)，亦可為其他的準分子燈或重氫燈(deuterium lamp)。光源部163係通過透光板162對框體121內部射出具有大致均一之光量分布的真空紫外線。光源部163中的真空紫外線之射出面的面積係比基板W之被處理面的面積更大。電源裝置164係對光源部163供給電力。
置換部170係包含配管171p、172p、173p、閥171v、172v及抽吸裝置173。配管171p、172p係連接於框體121的供氣口與惰性氣體的供給源之間。在本實施形態中，惰性氣體例如是氮氣。在配管171p、172p係夾插有閥171v、172v。
通過配管171p並自支撐板141之側方朝向框體121內部供給惰性氣體。通過配管172p並自支撐板141之下方對框體121內部供給惰性氣體。惰性氣體之流量係藉由閥171v、172v所調整。在本實施形態中係使用氮氣作為惰性氣體。
配管173p係分歧為歧管173a和歧管173b。歧管173a係連接於框體121之排氣口，歧管173b之端部係配置於框 體121與擋門131之間。在配管173p係夾插有抽吸裝置173。在歧管173b係夾插有閥173v。抽吸裝置173，例如是噴射器(ejector)。配管173p係連接於排氣設備。抽吸裝置173係通過歧管173a及配管173p來排出框體121內部的氛圍。另外，抽吸裝置173係將框體121與擋門131之間的氛圍與藉由擋門131之移動所產生的塵埃等一起通過歧管173b及配管173p來排出。藉由抽吸裝置173所排出的氣體係能藉由排氣設備而無害化。
計測部180係包含氧濃度計181、臭氧濃度計182及照度計183。氧濃度計181、臭氧濃度計182及照度計183係分別通過已設置於框體121的連接埠p1、p2、p3來連接於控制部110。氧濃度計181，例如是賈法尼(Galvanic)電池式氧氣感測器或氧化鋯(zirconia)式氧氣感測器，用以計測框體121內部的氧濃度。臭氧濃度計182係計測框體121內部的臭氧濃度。
照度計183係包含光電二極體(photo diode)等的受光元件，且計測來自光源部163照射於受光元件之受光面的真空紫外線之照明度。在此，所謂照明度係指照射於受光面之每一單位面積的真空紫外線之功率(power)。照明度之單位，例如是以「W/m2」來表示。在本實施形態中，照度計183係以受光元件之受光面位於與基板W之被處理面大致同一高度的方式安裝於載置板151。圖2係用以說明照度計183之配置的示意圖。
如圖2所示，透光板162係具有矩形狀，基板W係具 有圓形狀。因此，透光板162之角部近旁係在俯視觀察下不與處理位置之基板W重疊。於是，載置板151係包含：在俯視觀察下與透光板162之中央部重疊的圓形部151b；以及在俯視觀察下與透光板162之一個角部近旁重疊的角部151c。在曝光處理時，基板W係載置於圓形部151b。照度計183係安裝於角部151c。依據該配置，照度計183能以不與基板W干涉地計測真空紫外線之照明度。
圖3係曝光裝置100之剖面立體圖。圖4係圖3的曝光裝置100之縱剖視圖。在圖3及圖4中，為了容易理解曝光裝置100之內部構成，係省略一部分的構成要素的圖示。如圖3及圖4所示，遮光部190係包含遮光構件191、驅動裝置192、導引部193、棒形狀之支撐構件194及平板形狀之連結構件195。
驅動裝置192，例如是氣壓缸(air cylinder)，且具有能朝向一方向進退的驅動軸192a。驅動裝置192係安裝於框體121之外側面。導引部193係安裝於框體121之外側面，用以導引支撐構件194能朝向與驅動軸192a之進退方向平行的方向移動。支撐構件194係以通過導引部193並貫通框體121之側壁的方式所設置。
遮光構件191係具有由水平板191a及垂直板191b所構成的剖面倒L字形狀。垂直板191b之下端是在框體121內部安裝於支撐構件194之一端部。連結構件195係在框體121外部連結支撐構件194之另一端部和驅動裝置192的驅動軸192a之前端部。
如圖4之箭頭所示，藉由驅動裝置192的驅動軸192a進退，而使遮光構件191移動於遮光位置與非遮光位置之間。在此，遮光位置係指水平板191a遮住自光源部163照射於照度計183之真空紫外線的遮光構件191之位置。非遮光位置係指水平板191a不遮住自光源部163照射於照度計183之真空紫外線的遮光構件191之位置。在圖4中，遮光位置中的遮光構件191係以實線所圖示，非遮光位置中的遮光構件191係以一點鏈線所圖示。
(2)曝光裝置之概略動作
在圖1之曝光裝置100中藉由自光源部163對基板W照射真空紫外線來進行曝光處理。然而，在框體121內部之氧濃度較高的情況下，藉由氧分子吸收真空紫外線並分離成氧原子，並且所分離出的氧原子與其他的氧分子再鍵結來產生臭氧。在此情況下，到達基板W的真空紫外線會衰減。與波長比約230nm更長之紫外線的衰減相比，真空紫外線之衰減較大。
於是，在曝光處理時，框體121內部的氛圍會藉由置換部170而置換成惰性氣體。藉此，框體121內部的氧濃度會降低。圖5係顯示框體121內部之氧濃度與排氣時間之間關係的曲線圖。圖5之縱軸係顯示氧濃度，橫軸係顯示排氣時間。如圖5所示，排氣時間越長，框體121內部的氧濃度就越降低。在藉由氧濃度計181所計測的氧濃度已降低至預先決定的曝光開始濃度為止的時間點t0，開始真空紫外線自光源部163往基板W的照射。
在此，曝光開始濃度係指以真空紫外線能夠自光源部163到達基板W為止且臭氧不會對已形成於基板W之被處理面的膜帶來損傷的方式所預先決定的氧濃度。具體的曝光開始濃度雖然會因為形成於處理對象之基板W的膜之種類及成分而有所差異，但是比被視為氧幾乎未殘留於框體121內部的氧濃度1%更高且比大氣中的氧濃度更低。氧濃度係在時間點t1降低至1%為止。在本實施形態中係在比氧濃度降低至1%為止的時間點t1僅更早△t的時間點t0開始真空紫外線之照射。藉此，能縮短曝光處理所需的時間。
在藉由光源部163照射於基板W的真空紫外線之曝光量已到達預先決定的設定曝光量的情況下，停止真空紫外線之照射，且結束曝光處理。在此，所謂曝光量係指在曝光處理時照射於基板W之被處理面之每一單位面積的真空紫外線之能量。曝光量之單位，例如是以「J/m2」來表示。因此，真空紫外線之曝光量得以藉由照度計183所計測的真空紫外線之照明度的累計所取得。
圖6係顯示自光源部163所射出的真空紫外線之照明度與光源部163之點亮時間之間關係的曲線圖。圖6之縱軸係顯示照明度，橫軸係顯示點亮時間。射出真空紫外線的光源部163之光源係相對較高價。因此，在未將真空紫外線照射於基板W的期間，較佳是切斷自電源裝置164供給至光源部163的電力，且關掉光源部163。藉此，能使光源部163之壽命長期化。
然而，在光源部163剛點亮之後，如圖6所示，照射於基板W的真空紫外線之照明度會隨著時間而降低，且在預定時間後收斂成一定值LV。由於此緣故，在曝光處理前很難計測具有一定值LV的照明度。在本實施形態的曝光處理中，真空紫外線會同時照射於基板W及照度計183。因此，在照射於基板W的真空紫外線之照明度已變化的情況下，藉由照度計183所計測的真空紫外線之照明度亦同樣會變化。
另外，如上所述，在本實施形態中，照度計183係以受光元件之受光面位於與基板W之被處理面大致同一高度的方式所設置。因此，即便是在真空紫外線會因殘留於基板W與光源部163之間的氧分子而部分被吸收並衰減的情況下，大致同程度的真空紫外線仍會到達基板W之被處理面和照度計183之受光面。照射於基板W之被處理面的真空紫外線之照明度和藉由照度計183所計測的照明度會成為相等。其結果，能以簡單的構成來正確地計測到達基板W的真空紫外線之照明度。
另一方面，當長期間持續照射真空紫外線於照度計183時，照度計183就容易劣化，且照度計183之壽命會降低。另外，使其進行照度計183之校正等維護作業的頻率增加。在本實施形態的曝光處理中，遮光構件191係在遮光位置與非遮光位置之間移動。在此情況下，真空紫外線會斷續地照射於照度計183，比起真空紫外線連續地照射於照度計183的情況，照度計183之劣化的速度會降低。 藉此，照度計183能長壽命化。另外，能減低照度計183之維護作業的頻率。
在此構成中，在遮光構件191位於遮光位置的期間(以下，稱為遮光期間)，照射於基板W的真空紫外線之照明度並未被計測。因此，較佳是在遮光期間內插照射於基板W的真空紫外線之照明度。遮光期間中的照明度之內插係能夠基於在遮光期間之前後藉由照度計183所計測到的照明度來進行。例如，藉由以樣條曲線(spline curve)來連接在遮光期間之前後所計測到的照明度之值，而能樣條內插遮光期間中的照明度。
(3)控制部
圖7係顯示圖1的控制部110之構成的功能方塊圖。如圖7所示，控制部110係包含閉塞控制部1、升降控制部2、排氣控制部3、供氣控制部4、濃度取得部5、濃度比較部6、遮光控制部7、照明度取得部8、照明度內插部9、曝光量算出部10、曝光量比較部11及投光控制部12。
控制部110，例如是藉由CPU(Central Processing Unit；中央處理器(亦即中央運算處理裝置))及記憶體所構成。在控制部110之記憶體中係預先記憶有控制程式。藉由控制部110之CPU執行已記憶於記憶體中的控制程式，而得以實現控制部110之各部的功能。
閉塞控制部1係基於圖1的位置感測器133a、133b之檢測結果，來控制驅動裝置133以使擋門131在閉塞位置與開放位置之間移動。升降控制部2係基於圖1的位置感 測器153a、153b之檢測結果，來控制驅動裝置153以使載置板151在待機位置與處理位置之間移動。
排氣控制部3係控制抽吸裝置173及閥173v以將圖1的框體121內部之氛圍以及框體121與擋門131之間的氛圍進行排氣。供氣控制部4係控制圖1的閥171v、172v以對框體121內部供給惰性氣體。
濃度取得部5係取得藉由圖1之氧濃度計181所計測到的氧濃度之值。濃度比較部6係比較藉由濃度取得部5所計測到的氧濃度和曝光開始濃度。
遮光控制部7係控制驅動裝置192以使圖4之遮光構件191在遮光位置與非遮光位置之間往復移動。照明度取得部8係取得藉由圖1之照度計183所計測到的真空紫外線之照明度的值。照明度內插部9係基於藉由遮光控制部7所為的遮光構件191之控制時序及藉由照明度取得部8所取得的照明度之值，來內插在遮光期間照射於基板W的真空紫外線之照明度。
曝光量算出部10係基於藉由照明度取得部8所取得的真空紫外線之照明度、和藉由照明度內插部9所內插的真空紫外線之照明度、和自圖1之光源部163往基板W的真空紫外線之照射時間，來算出照射於基板W的真空紫外線之曝光量。曝光量比較部11係比較藉由曝光量算出部10所算出的曝光量和預先決定的設定曝光量。
投光控制部12係基於藉由濃度比較部6所為的比較結果來控制自圖1之電源裝置164往光源部163的電力之供 給以使光源部163射出真空紫外線。另外，投光控制部12係將自電源裝置164往光源部163的電力之供給時間，作為自光源部163往基板W的真空紫外線之照射時間來提供給曝光量算出部10。更且，投光控制部12係基於藉由曝光量比較部11所為的比較結果來控制電源裝置164以使光源部163停止真空紫外線之射出。
(4)曝光處理
圖8至圖11係用以說明曝光裝置100之動作的示意圖。在圖8至圖11中，為了容易理解框體121內部及外殼161內部之構成，係省略一部分的構成要素的圖示，並且以一點鏈線來顯示框體121及外殼161的輪廓。圖12、圖13及圖14係顯示藉由圖7之控制部110所進行的曝光處理之一例的流程圖。以下，一邊參照圖8至圖11一邊說明藉由控制部110所為的曝光處理。
如圖8所示，在曝光處理之初期狀態中，擋門131位於閉塞位置，載置板151位於待機位置，遮光構件191位於非遮光位置。另外，框體121內部的氧濃度藉由氧濃度計181常態或定期地計測，且藉由濃度取得部5所取得。在該時間點，藉由氧濃度計181所計測的框體121內部之氧濃度係等於大氣中的氧濃度。
首先，如圖9所示，閉塞控制部1係使擋門131移動至開放位置(步驟S1)。藉此，能通過搬運開口121a將處理對象之基板W載置於複數個支撐銷142之上端部。在本例中係藉由後面所述的圖15之搬運裝置220使基板W被載 置於複數個支撐銷142之上端部。
其次，升降控制部2係判定基板W是否已載置於複數個支撐銷142之上端部(步驟S2)。在基板W未被載置的情況下，升降控制部2就待機至基板W被載置於複數個支撐銷142之上端部為止。在基板W已被載置的情況下，升降控制部2係使擋門131移動至閉塞位置(步驟S3)。
接著，排氣控制部3藉由圖1之抽吸裝置173來排出框體121內部的氛圍(步驟S4)。另外，供氣控制部4係通過圖1之配管171p、172p使惰性氣體供給至框體121內部(步驟S5)。步驟S4、S5之處理，無論是哪一個先開始皆可，也可同時開始。之後，如圖10所示，升降控制部2藉由使載置板151自待機位置上升，而將基板W載置於載置板151(步驟S6)。基板W的載置面與照度計183的受光面之高度會在該時間點一致。
其次，濃度比較部6係判定框體121內部的氧濃度是否已降低至曝光開始濃度為止(步驟S7)。在氧濃度並未降低至曝光開始濃度為止的情況下，濃度比較部6係待機至氧濃度降低至曝光開始濃度為止。在氧濃度已降低至曝光開始濃度為止的情況下，投光控制部12藉由光源部163使真空紫外線射出(步驟S8)。藉此，真空紫外線會自光源部163通過透光板162而照射於基板W，且使已形成於被處理面的DSA膜L3之曝光開始。另外，升降控制部2係使載置板151之上升開始(步驟S9)。
接著，照明度取得部8係使照度計183開始真空紫外 線之照明度的計測，且自照度計183取得所計測到的照明度(步驟S10)。更且，遮光控制部7係使遮光構件191在遮光位置與非遮光位置之間往復移動複數次(步驟S11)。步驟S8至S11之處理，無論是哪一個先開始皆可，也可同時開始。
照明度內插部9係內插遮光期間的真空紫外線之照明度(步驟S12)。曝光量算出部10藉由累計經由照明度取得部8所取得的真空紫外線之照明度及經由照明度內插部9所內插的真空紫外線之照明度，來算出照射於基板W的真空紫外線之曝光量(步驟S13)。
之後，升降控制部2係判定載置板151是否已到達處理位置(步驟S14)。在載置板151並未到達處理位置的情況下，升降控制部2係前進至步驟S16之處理。另一方面，在載置板151已到達處理位置的情況下，升降控制部2係使載置板151之上升停止(步驟S15)。再者，如圖11所示，在載置板151已到達處理位置的情況下，基板W會鄰近於透光板162。
其次，曝光量比較部11係判定經由曝光量算出部10所算出的曝光量是否已到達設定曝光量(步驟S16)。在曝光量並未到達設定曝光量的情況下，曝光量比較部11係返回到步驟S10之處理。在曝光量到達設定曝光量為止，重複進行步驟S10至S16之處理。
在曝光量已到達設定曝光量的情況下，投光控制部12係使來自光源部163的真空紫外線之射出停止(步驟S17)。 另外，照明度取得部8係使藉由照度計183所為的照明度之計測停止(步驟S18)。更且，遮光控制部7係使遮光構件191之移動停止(步驟S19)。在本例中，遮光構件191係返回至非遮光位置。
其次，如圖10所示，升降控制部2係使載置板151下降至待機位置(步驟S20)。藉此，基板W得以自載置板151遞送至複數個支撐銷142。接著，排氣控制部3係使藉由抽吸裝置173所為的框體121內部之氛圍的排出停止(步驟S21)。另外，供氣控制部4係使自配管171p、172p往框體121內部的惰性氣體之供給停止(步驟S22)。步驟S17至S22之處理，無論是哪一個先開始皆可，也可同時開始。
之後，如圖9所示，閉塞控制部1係使擋門131移動至開放位置(步驟S23)。藉此，能通過搬運開口121a將曝光後的基板W自複數個支撐銷142上往框體121之外部搬出。在本例中，藉由後面所述的圖15之搬運裝置220使基板W自複數個支撐銷142上往框體121之外部搬出。
其次，閉塞控制部1係判定基板W是否已自複數個支撐銷142上搬出(步驟S24)。在基板W未被搬出的情況下，閉塞控制部1係待機至基板W自複數個支撐銷142上搬出為止。在基板W已被搬出的情況下，如圖8所示，閉塞控制部1係使擋門131移動至閉塞位置(步驟S25)，且結束曝光處理。藉由重複進行上述之動作，就能對複數個基板W依順序進行曝光處理。
在上述之曝光處理中係在載置板151移動至處理位置 之前自光源部163對基板W照射真空紫外線。在此情況下，即便是在載置板151自待機位置往處理位置移動的過程中仍能對基板W照射真空紫外線。因此，基板W之曝光能在更短時間內結束。藉此，能更改善基板W之曝光處理的效率。
另一方面，亦可在載置板151移動至處理位置之後自光源部163對基板W照射真空紫外線。亦即，步驟S9、S14、S15之處理亦可在步驟S6至S8之處理之間進行，也可與步驟S7之處理同時執行。在此情況下，能在使框體121內部之氧濃度降低至曝光開始濃度為止的期間使載置板151移動至待機位置。因此，基板W之曝光能在更短時間內結束。藉此，能更改善基板W之曝光處理的效率。
另外，在上述之曝光處理中，雖然載置板151是在基板W之曝光量已到達設定曝光量之後自處理位置移動至待機位置，但本發明並未被限定於此。載置板151亦可在基板W之曝光量到達設定曝光量之前自處理位置移動至待機位置。亦即，步驟S20之處理亦可在步驟S16之處理之前執行。在此情況下，即便是在載置板151自處理位置往待機位置移動的過程中亦得以對基板W照射真空紫外線。因此，基板W能在更早的時間點自處理室120搬出，且結束曝光處理。藉此，能更改善基板W之曝光處理的效率。
(5)基板處理裝置
圖15係顯示具備有圖1之曝光裝置100的基板處理裝 置之整體構成的示意方塊圖。在以下所說明的基板處理裝置200中係進行利用嵌段共聚物之定向自組裝(DSA)的處理。具體而言，在基板W之被處理面上塗布有包含定向自組裝材料的處理液。之後，藉由在定向自組裝材料所產生的微相分離而在基板W之被處理面上形成有二種類之聚合物的圖案。二種類之聚合物中的一方圖案藉由溶劑所去除。
將包含定向自組裝材料的處理液稱為DSA液。另外，將經由微相分離而形成於基板W之被處理面上的二種類之聚合物的圖案中之一方予以去除的處理稱為顯影處理，將使用於顯影處理的溶劑稱為顯影液。
如圖15所示，基板處理裝置200係除了曝光裝置100以外，還具備控制裝置210、搬運裝置220、熱處理裝置230、塗布裝置240及顯影裝置250。控制裝置210，例如是包含CPU及記憶體、或微電腦(microcomputer)，用以控制搬運裝置220、熱處理裝置230、塗布裝置240及顯影裝置250之動作。另外，控制裝置210係將用以控制圖1之曝光裝置100的閉塞部130、升降部150、投光部160、置換部170及遮光部190之動作的指令提供給控制部110。
搬運裝置220係一邊保持處理對象之基板W一邊將該基板W在曝光裝置100、熱處理裝置230、塗布裝置240及顯影裝置250之間進行搬運。熱處理裝置230係在藉由塗布裝置240所為的塗布處理以及藉由顯影裝置250所為的顯影處理之前後進行基板W之熱處理。
塗布裝置240藉由對基板W之被處理面供給DSA液，來進行膜之塗布處理。在本實施形態中，作為DSA液，係採用由二種類之聚合物所構成的嵌段共聚物。作為二種類之聚合物的組合，例如可列舉聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(polystyrene-polymethylmethacrylate：PS-PMMA)、聚苯乙烯-聚二甲基矽氧烷(polystyrene-polydimethylsiloxane：PS-PDMS)、聚苯乙烯-聚二茂鐵二甲基矽烷(polystyrene-poly ferrocenyl dimethylsilane：PS-PFS)、聚苯乙烯-聚環氧乙烷(polyethylene oxide：PS-PEO)、聚苯乙烯-聚乙烯吡咯啶酮(polyvinylpyrrolidone：PS-PVP)、聚苯乙烯-聚羥基苯乙烯(polyhydroxystyrene：PS-PHOST)、以及聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸甲酯多面體聚矽氧烷(polymethyl methacrylate-polymethacrylate polyhedral oligomeric silsesquioxane：PMMA-PMAPOSS)等。
顯影裝置250藉由對基板W之被處理面供給顯影液，來進行膜之顯影處理。作為顯影液之溶媒，例如可列舉甲苯(toluene)、庚烷(heptane)、丙酮(acetone)、丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate：PGMEA)、丙二醇甲醚(propylene glycol monomethyl ether：PGME)、環己酮(cyclohexanone)、醋酸、四氫呋喃(tetrahydrofuran)、異丙醇(isopropyl alcohol：IPA)或氫氧化四甲銨(tetramethyl ammonium hydroxide：TMAH)等。
圖16係顯示藉由圖15之基板處理裝置200所為的基板W之處理之一例的示意圖。在圖16中係以剖視圖來顯 示每次進行處理時所變化的基板W之狀態。在本例中係作為基板W被搬入於基板處理裝置200之前的初期狀態，如圖16中的(a)所示，以覆蓋基板W之被處理面的方式形成有基底層L1，在基底層L1上形成有例如由光阻(photoresist)所構成的導引圖案(guide pattern)L2。以下，使用圖15及圖16來說明基板處理裝置200之動作。
搬運裝置220係將處理對象之基板W依順序搬運至熱處理裝置230及塗布裝置240。在此情況下，在熱處理裝置230中，基板W之溫度被調整至已適於DSA膜L3之形成的溫度。另外，在塗布裝置240中，對基板W之被處理面供給DSA液，且進行塗布處理。藉此，如圖16中的(b)所示，在並未形成有導引圖案L2的基底層L1上之區域，形成有由二種類之聚合物所構成的DSA膜L3。
其次，搬運裝置220係將形成有DSA膜L3的基板W，依順序搬運至熱處理裝置230及曝光裝置100。在此情況下，在熱處理裝置230中，藉由進行基板W之加熱處理，而在DSA膜L3發生微相分離。藉此，如圖16中的(c)所示，形成有由一方之聚合物所構成的圖案Q1以及由另一方之聚合物所構成的圖案Q2。在本例中，以沿著導引圖案L2的方式，配向地形成有線狀之圖案Q1及線狀之圖案Q2。
之後，在熱處理裝置230中，基板W被冷卻。另外，在曝光裝置100中，對微相分離後的DSA膜L3之整體照射用以使DSA膜L3改質的真空紫外線，且進行曝光處理。藉此，能切斷一方之聚合物與另一方之聚合物之間的鍵 結，且分離出圖案Q1和圖案Q2。
接著，搬運裝置220係將藉由曝光裝置100所為的曝光處理後之基板W，依順序搬運至熱處理裝置230及顯影裝置250。在此情況下，在熱處理裝置230中，基板W被冷卻。另外，在顯影裝置250中，對基板W上的DSA膜L3供給顯影液，且進行顯影處理。藉此，如圖16中的(d)所示，圖案Q1被去除，最終在基板W上殘留圖案Q2。最後，搬運裝置220係自顯影裝置250回收顯影處理後的基板W。
(6)功效
在本發明的曝光裝置100中，由於是對照度計183斷續地照射真空紫外線，所以照度計183之劣化的速度會降低。因此，得以使照度計183長壽命化。因此，無需頻繁地進行照度計183之交換及維護。藉此，能減低曝光裝置100之運用成本，並且使曝光裝置100之運轉停止時間最小化。結果，能改善曝光裝置100之運轉效率。
[2]第二實施形態
針對第二實施形態的曝光裝置及基板處理裝置，說明與第一實施形態的曝光裝置及基板處理裝置不同之處。圖17係本發明之第二實施形態中的曝光裝置之剖面立體圖。圖18係圖17之曝光裝置100的縱剖視圖。在圖17及圖18中，為了容易理解曝光裝置100之內部構成，係省略一部分之構成要素的圖示。
如圖18所示，在本實施形態的曝光裝置100中，照度 計183藉由固定構件124而固定於框體121之內側面。照度計183係在俯視觀察下重疊於透光板162之一個角部近旁，且以受光元件之受光面位於與處理位置中的基板W之被處理面大致同一高度的方式所配置。如此，在本實施形態中，由於照度計183並未安裝於載置板151，所以載置板151並不具有用以安裝照度計183的圖2之角部151c。
另外，如圖17及圖18所示，本實施形態的曝光裝置100係包含遮光部190A以取代圖3之遮光部190。遮光部190A係包含遮光構件191、驅動裝置192及棒形狀之支撐構件194。遮光構件191，例如是擋門，且設置成能夠在遮住自光源部163照射於照度計183之真空紫外線的遮光位置、與不遮住真空紫外線的非遮光位置之間移動。
驅動裝置192，例如是步進馬達，且具有能夠旋轉的驅動軸192a。驅動裝置192係以驅動軸192a轉向上方的方式安裝於框體121之下表面。支撐構件194係以朝向上下方向延伸的方式來連結遮光構件191和驅動裝置192之驅動軸192a。藉由驅動裝置192之驅動軸192a以平行於上下方向的軸作為中心旋轉，來使遮光構件191在遮光位置與非遮光位置之間移動。
在本實施形態中，照度計183係不朝向上下方向移動。因此，在曝光處理中，較佳是在基板W移動至處理位置，且基板W之被處理面與照度計183的受光元件之受光面成為大致同一高度之後，自光源部163射出真空紫外線。因此，在本實施形態中的曝光處理中，圖12至圖14 的步驟S9、S14、S15之處理較佳是在步驟S6至S8之處理之間執行。
[3]第三實施形態
針對第三實施形態的曝光裝置及基板處理裝置，說明與第一實施形態的曝光裝置及基板處理裝置不同之處。圖19係本發明之第三實施形態中的曝光裝置之剖面立體圖。圖20係圖19之曝光裝置100的縱剖視圖。在圖19及圖20中，為了容易理解曝光裝置100之內部構成，係省略一部分之構成要素的圖示。
如圖19及圖20所示，本實施形態的曝光裝置100係包含遮光部190B以取代圖3之遮光部190。遮光部190B係除了不包含遮光構件191以外，其餘具有與圖3之遮光部190同樣的構成。支撐構件194藉由一端部來支撐照度計183以取代遮光構件191。與第二實施形態同樣，在本實施形態中，由於照度計183並未安裝於載置板151，所以載置板151並不具有用以安裝照度計183的圖2之角部151c。
藉由驅動裝置192之驅動軸192a進退，就如圖20之箭頭所示，照度計183會在能夠接收真空紫外線的非遮光位置、與無法接收真空紫外線的遮光位置之間移動。在圖20中，以實線來顯示位於非遮光位置的照度計183，以一點鏈線來顯示位於遮光位置的照度計183。具體而言，非遮光位置係指在俯視觀察下重疊於透光板162之一個角部近旁的位置。遮光位置係指在俯視觀察下比透光板162更 靠外方的位置。
亦即，在本實施形態的曝光處理中，並非是遮光構件191而是照度計183在非遮光位置與遮光位置之間移動。因此，在本實施形態的曝光處理中，在圖13之步驟S11中，並非是遮光構件191而是照度計183在非遮光位置與遮光位置之間移動。另外，在圖13之步驟S19中，並非是停止遮光構件191之移動，而是停止照度計183之移動。
另外，即便是在本實施形態中，較佳仍是在非受光期間內插有照射於基板W的真空紫外線之照明度。本實施形態之非受光期間中的照明度之內插方式係與第一實施形態之遮光期間中的照明度之內插方式同樣。
更且，在本實施形態中，與第二實施形態同樣，照度計183係不朝向上下方向移動。因此，在曝光處理中，較佳是在基板W移動至處理位置，且基板W之被處理面與照度計183的受光元件之受光面成為大致同一高度之後，自光源部163射出真空紫外線。因此，在本實施形態的曝光處理中，圖12至圖14之步驟S9、S14、S15的處理較佳是在步驟S6至S8的處理之間執行。
[4]其他實施形態
(1)在第一實施形態至第三實施形態中，雖然使用DSA液作為處理液，但是本發明並未被限定於此。亦可使用與DSA液不同的其他處理液。
(2)在第一實施形態至第三實施形態中，雖然真空紫外線之射出面係比基板W之被處理面更大，且進行基板W 之全面曝光，但是本發明並未被限定於此。真空紫外線之射出面，既可比基板W之被處理面更小，亦可不射出面狀之真空紫外線。在此情況下，藉由真空紫外線之射出面和基板W之被處理面相對地移動而得以對基板W之被處理面的整體照射真空紫外線。
(3)在第一實施形態至第三實施形態中，雖然是在曝光處理時對框體121內部供給惰性氣體，但是本發明並未被限定於此。亦可在曝光處理時能夠充分地減低框體121內部之氧濃度的情況下，不對框體121內部供給惰性氣體。
(4)在第一實施形態至第三實施形態中，雖然透光板162係具有矩形狀，但本發明並未被限定於此。透光板162亦可具有矩形狀以外的多角形狀、圓形狀、長圓形狀或橢圓形狀等的其他形狀。在此情況下，照度計183係配置於俯視觀察下重疊於透光板162與基板W之被處理面之非重疊區域的位置。藉此，照度計183係能以不與基板W干涉地計測真空紫外線之照明度。
(5)在第一實施形態中，雖然照度計183安裝於載置板151，但本發明並未被限定於此。只要照度計183能夠追隨載置板151之移動而朝向上下方向移動，照度計183亦可不安裝於載置板151。在此情況下，照度計183，既可構成能夠藉由與載置板151共通的驅動裝置153來移動，亦可構成藉由與驅動裝置153不同的驅動裝置來移動。
(6)在第二實施形態中，雖然在曝光裝置100設置有遮光部190A，但本發明並未被限定於此。亦可不在曝光裝置 100設置有遮光部190A，而是設置有與第一實施形態同樣的遮光部190。
(7)在第二實施形態中，雖然照度計183被固定，而遮光構件191構成能夠藉由驅動裝置192來移動，但本發明並未被限定於此。亦可使遮光構件191被固定，而照度計183構成為能夠藉由驅動裝置192來移動。亦即，照度計183和遮光構件191，只要能夠相對地移動即可。在該構成中，照度計183和遮光構件191在俯視觀察下重疊的位置成為遮光位置，而照度計183和遮光構件191在俯視觀察下不重疊的位置則成為非遮光位置。
再者，即便是在第一實施形態中，仍可為遮光構件191被固定，而照度計183係構成為能夠藉由驅動裝置192來移動。在此情況下，安裝有照度計183的載置板151之角部151c，較佳是構成能夠與圓形部151b獨立地在水平面內移動。
(8)在第一實施形態至第三實施形態中，雖然照度計183係以受光面成為與處理位置中的基板W之被處理面大致同一高度的方式所配置，但本發明並未被限定於此。照度計183亦可以受光面位於將處理位置中的基板W之被處理面作為基準的一定高度的方式所配置。另外，在照度計183能夠以充分之正確度來計測真空紫外線之照明度的情況下，在第二實施形態及第三實施形態中，亦可計測照射於移動至處理位置之過程的基板W的真空紫外線。
(9)在第一實施形態至第三實施形態中，雖然是在氧濃 度已降低至曝光開始濃度為止的時間點開始真空紫外線自光源部163往基板W的照射，但本發明並未被限定於此。亦可在氧濃度已降低至比曝光開始濃度更低的氧濃度(例如不產生臭氧的氧濃度)為止的時間點開始真空紫外線自光源部163往基板W的照射。
(10)在第一實施形態至第三實施形態中，雖然進行遮光期間中的照明度之內插，但本發明並未被限定於此。亦可不進行遮光期間中的照明度之內插。因此，控制部110亦可不包含遮光控制部7及照明度內插部9。
[5]請求項之各個構成要素與實施形態之各部的對應關係
以下，雖然是針對請求項之各個構成要素與實施形態之各個構成要素的對應之例加以說明，但本發明未被限定於下述之例。
在上述實施形態中，基板W為基板之例，投光部160為投光部之例，照度計183為照度計之例，遮光部190、190A、190B為遮光部之例。投光控制部12為投光控制部之例，曝光裝置100為曝光裝置之例，遮光構件191為遮光構件之例，驅動裝置192為第一驅動部或第二驅動部之例，透光板162為射出部之例。
處理室120為處理室之例，載置板151為載置部之例，升降控制部2為載置控制部之例，圓形部151b為第一部分之例，角部151c為第二部分之例。塗布裝置240為塗布處理部之例，熱處理裝置230為熱處理部之例，顯影裝置250 為顯影處理部之例，基板處理裝置200為基板處理裝置之例。
作為請求項之各個構成要素，亦能使用具有請求項所記載之構成或功能的其他各種之構成要素。

Claims (14)

  1. 一種曝光裝置，係具備：投光部，係設置成能夠對基板之被處理面照射真空紫外線；照度計，係具有在真空紫外線自前述投光部往基板的照射期間接收真空紫外線之一部分的受光面，且計測所接收到的真空紫外線之照明度；遮光部，係在前述照射期間斷續地遮蔽真空紫外線往前述照度計之前述受光面的射入；以及投光控制部，係控制前述投光部以使真空紫外線照射於基板，並且基於藉由前述照度計所計測到的照明度來控制前述投光部以停止真空紫外線往基板的照射。
  2. 如請求項1所記載之曝光裝置，其中前述照度計係設置於能夠在前述照射期間接收來自前述投光部的真空紫外線之一部分的位置；前述遮光部係包含：遮光構件，係能夠以在前述照射期間斷續地遮蔽真空紫外線往前述照度計之前述受光面的射入的方式來移動；以及第一驅動部，係使前述遮光構件移動。
  3. 如請求項1所記載之曝光裝置，其中前述遮光部係包含：第二驅動部，係使前述照度計交互地移動於第一位置和第二位置，該第一位置係在前述照射期間能接收來自前述投光部的真空紫外線之一部分，該第二位置係在前述照射期間無法接收來自前述投光部的真空紫外線。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之曝光裝置，其中前述投光部係以對基板的一表面之整體區域及基板外部之區域照射真空紫外線的方式所構成；前述照度計係在前述照射期間真空紫外線至少射入於前述受光面時位於前述基板外部之區域。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之曝光裝置，其中基板係具有圓形狀；前述投光部中的真空紫外線之射出部係具有內含與基板之前述整體區域相當之圓形區域的矩形狀；前述照度計之前述受光面係能夠移動地或固定地配置於能夠射入真空紫外線的位置，該真空紫外線係在前述照射期間從前述投光部之前述射出部中之除了前述圓形區域以外的角部區域所射出。
  6. 如請求項1至3中任一項所記載之曝光裝置，其中前述照度計係以前述受光面位於將前述照射期間中的基板之被處理面作為基準的一定之高度的方式所配置。
  7. 如請求項6所記載之曝光裝置，其中前述照度計係以前述受光面位於與前述照射期間中的基板之被處理面同一高度的方式所配置。
  8. 如請求項1至3中任一項所記載之曝光裝置，其中更具備：處理室，係收容處理對象的基板；載置部，係在前述處理室內部設置於前述投光部之下方，且得以供基板載置；以及載置控制部，係以在前述處理室內部與外部之間進行基板之遞送時使前述載置部移動至第三位置，且在前述投光部射出真空紫外線時使前述載置部移動至前述第三位置之上方的第四位置的方式來控制前述載置部。
  9. 如請求項8所記載之曝光裝置，其中前述照度計係追隨前述載置部之移動而朝向上下方向移動。
  10. 如請求項9所記載之曝光裝置，其中前述載置部係包含：第一部分，係得以供基板載置；以及第二部分，係在接收真空紫外線時得以供前述照度計配置。
  11. 一種基板處理裝置，係具備：塗布處理部，係藉由對基板塗布處理液而在基板形成膜； 熱處理部，係對經由前述塗布處理部形成有膜的基板施以熱處理；請求項1至3中任一項所記載之曝光裝置，係對經由前述熱處理部熱處理後的基板施以曝光；以及顯影處理部，係藉由對經由前述曝光裝置曝光後的基板供給溶劑而使基板的膜顯影。
  12. 如請求項11所記載之基板處理裝置，其中處理液係包含定向自組裝材料。
  13. 一種曝光方法，係包含：藉由投光部對基板之被處理面照射真空紫外線的步驟；在真空紫外線自前述投光部往基板的照射期間，藉由照度計來接收真空紫外線之一部分，且計測所接收到的真空紫外線之照明度的步驟；在前述照射期間藉由遮光部來斷續地遮蔽真空紫外線往前述照度計之受光面的射入的步驟；以及基於藉由前述照度計所計測到的照明度來停止藉由前述投光部所為的真空紫外線往基板之照射的步驟。
  14. 一種基板處理方法，係包含：藉由塗布處理部對基板之被處理面塗布處理液，而在基板形成膜的步驟； 藉由熱處理部來對經由前述塗布處理部形成有膜的基板進行熱處理的步驟；請求項13所記載之曝光方法，係藉由曝光裝置來對經由前述熱處理部熱處理後的基板進行曝光；以及藉由顯影處理部來對經由前述曝光裝置曝光後的基板之被處理面供給溶劑，而使基板的膜顯影的步驟。
TW106135708A 2017-03-01 2017-10-18 曝光裝置、基板處理裝置、基板曝光方法以及基板處理方法 TWI649642B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017038236A JP6768561B2 (ja) 2017-03-01 2017-03-01 露光装置、基板処理装置、基板の露光方法および基板処理方法
JP2017-038236 2017-03-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201833670A TW201833670A (zh) 2018-09-16
TWI649642B true TWI649642B (zh) 2019-02-01

Family

ID=63370897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106135708A TWI649642B (zh) 2017-03-01 2017-10-18 曝光裝置、基板處理裝置、基板曝光方法以及基板處理方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6768561B2 (zh)
KR (1) KR102307596B1 (zh)
CN (1) CN110100301B (zh)
TW (1) TWI649642B (zh)
WO (1) WO2018159005A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11968772B2 (en) * 2019-05-30 2024-04-23 Kla Corporation Optical etendue matching methods for extreme ultraviolet metrology
TWI747490B (zh) * 2019-09-19 2021-11-21 日商斯庫林集團股份有限公司 曝光裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008166316A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 基板処置装置
TW201703113A (zh) * 2015-03-25 2017-01-16 思可林集團股份有限公司 曝光裝置、基板處理裝置、基板的曝光方法以及基板處理方法
TW201704888A (zh) * 2015-03-25 2017-02-01 思可林集團股份有限公司 曝光裝置及基板處理裝置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3378271B2 (ja) * 1992-06-11 2003-02-17 株式会社ニコン 露光方法及び装置、並びに前記方法を使用するデバイス製造方法
JPH10229038A (ja) * 1997-02-14 1998-08-25 Nikon Corp 露光量制御方法
JPH10284407A (ja) * 1997-04-08 1998-10-23 Nikon Corp 露光装置及び露光装置を用いた半導体デバイスの製造方法
DE69837483T2 (de) * 1997-07-25 2007-12-20 Nikon Corp. Belichtungsverfahren und Belichtungsapparat
JPH11251220A (ja) * 1998-03-02 1999-09-17 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
JP2000100685A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Nikon Corp 露光装置及び該装置を用いた露光方法
JP2001110710A (ja) * 1999-10-08 2001-04-20 Nikon Corp 露光装置、露光方法、および半導体デバイスの製造方法
US6211942B1 (en) * 2000-03-10 2001-04-03 Howa Machinery Ltd. Double-sided exposure system
EP1788694A4 (en) * 2004-07-15 2014-07-02 Nikon Corp EQUIPMENT FOR PLANAR MOTOR, STAGE EQUIPMENT, EXPOSURE EQUIPMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE DEVICE
JP4485282B2 (ja) * 2004-08-06 2010-06-16 シャープ株式会社 露光装置、露光量制御方法、露光量制御プログラムとその記録媒体
JP4491445B2 (ja) * 2005-11-04 2010-06-30 株式会社オーク製作所 周辺露光装置およびその方法
JP2013104934A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Tokyo Electron Ltd 露光装置及び露光方法
JP6535197B2 (ja) * 2014-04-28 2019-06-26 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置及び露光方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008166316A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 基板処置装置
TW201703113A (zh) * 2015-03-25 2017-01-16 思可林集團股份有限公司 曝光裝置、基板處理裝置、基板的曝光方法以及基板處理方法
TW201704888A (zh) * 2015-03-25 2017-02-01 思可林集團股份有限公司 曝光裝置及基板處理裝置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6768561B2 (ja) 2020-10-14
JP2018147918A (ja) 2018-09-20
KR20190102289A (ko) 2019-09-03
WO2018159005A1 (ja) 2018-09-07
CN110100301B (zh) 2023-07-21
TW201833670A (zh) 2018-09-16
CN110100301A (zh) 2019-08-06
KR102307596B1 (ko) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101764534B1 (ko) 노광 장치, 기판 처리 장치, 기판의 노광 방법 및 기판 처리 방법
CN108535966B (zh) 曝光装置、基板处理装置、曝光方法及基板处理方法
CN109541890B (zh) 曝光装置、基板处理装置、曝光方法以及基板处理方法
KR101846652B1 (ko) 노광 장치 및 기판 처리 장치
CN108535965B (zh) 曝光装置、基板处理装置、曝光方法及基板处理方法
TWI649642B (zh) 曝光裝置、基板處理裝置、基板曝光方法以及基板處理方法
TW201901307A (zh) 曝光裝置及基板處理裝置
TW201835686A (zh) 曝光裝置、基板處理裝置、基板的曝光方法以及基板處理方法
TWI682433B (zh) 曝光裝置、基板處理裝置、基板曝光方法以及基板處理方法
JP6924661B2 (ja) 露光装置、基板処理装置、露光方法および基板処理方法
TWI676868B (zh) 曝光裝置、基板處理裝置、基板之曝光方法及基板處理方法
JP2019057641A (ja) 露光装置、基板処理装置、露光方法および基板処理方法