TWI738908B - 曝光裝置、曝光方法及記憶媒體 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供如下述之技術：在對基板之表面整體進行曝光的曝光裝置中，可高精度地控制基板之面內的各部之曝光量。 　　[解決手段]構成具備有複數個光照射部(4)、旋轉機構(34)及載置部用移動機構(36)之曝光裝置(3)，該複數個光照射部(4)，係對基板(W)之表面的左右之互不相同的位置分別獨立地照射光，形成自基板(W)之表面的一端起至另一端之帶狀的照射區域(30)，該旋轉機構(34)，係使被載置於載置部(33)的基板(W)相對於照射區域(30)進行相對旋轉，該載置部用移動機構(36)，係使載置部(33)相對於照射區域(30)，前後地進行相對移動。而且，以使基板(W)之表面整體曝光的方式，使該基板(W)相對於形成了第1照度分布的照射區域(30)進行相對旋轉。又，以使基板(W)之表面整體曝光的方式，在基板(W)之旋轉停止的狀態下，使該基板相對於形成了第2照度分布的照射區域(30)，沿前後方向進行相對移動。

Description

曝光裝置、曝光方法及記憶媒體
[0001] 本發明，係關於對基板之表面整體進行曝光的技術。
[0002] 在半導體裝置的製造工程之一即光微影工程中，係有時對基板即半導體晶圓(以下，記載為晶圓)之表面整體進行曝光的處理。例如，在專利文獻1，係記載有如下述之內容：藉由被稱為光敏化學增幅型光阻的光阻，在晶圓之表面形成光阻膜，其次，藉由使用了圖案遮罩的曝光，對該光阻膜進行曝光，其後，對該晶圓之表面整體進行曝光。藉由上述之晶圓之表面整體的曝光(一次性曝光)，酸在光阻膜中之藉由圖案遮罩所曝光的區域增生，並藉由該一次性曝光後所進行的加熱處理與顯像處理，使該區域溶解而形成光阻圖案。上述之晶圓之表面整體的曝光，係以下述之方式而進行：將分別朝向下方照射光的複數個LED(發光二極體)配列於橫方向，並使晶圓在該LED之列的下方沿前後方向進行移動。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0003] 　　[專利文獻1]日本特開2015-156472號公報
[0004] 有研究探討出：由於顯像後所形成之光阻圖案的尺寸即CD(Critical Dimension)會因應上述之一次性曝光的曝光量而產生變化，因此，以使該CD在晶圓之面內一致的方式，控制晶圓之各部的曝光量。但是，如發明之實施形態中所詳細敍述，在光微影工程中，係存在有CD在晶圓的面內之各部不同而起作用的複數個要因。而且，針對每個要因，由於對晶圓之面內的CD分布造成之影響的圖案不同，因此，在晶圓的面內所需之曝光量的分布變得複雜。 　　[0005] 本發明，係為了解決像這樣的問題而進行研究者，其目的，係提供如下述之技術：在對基板之表面整體進行曝光的曝光裝置中，可高精度地控制基板之面內的各部之曝光量。
[0006] 本發明之曝光裝置，係具備有： 載置部，用以載置基板； 　　複數個光照射部，對前述基板之表面的左右之互不相同的位置分別獨立地照射光，形成自前述基板之表面的一端起至另一端之帶狀的照射區域；旋轉機構，使被載置於前述載置部的基板相對於前述照射區域進行相對旋轉；載置部用移動機構，使前述載置部相對於前述照射區域，前後地進行相對移動；及控制部，以執行如下述步驟的方式輸出控制信號：第1步驟，以使前述基板之表面整體曝光的方式，使前述基板相對於形成了第1照度分布的前述照射區域進行相對旋轉；及第2步驟，以使前述基板之表面整體曝光的方式，在前述基板之旋轉停止的狀態下，使該基板相對於形成了第2照度分布的前述照射區域，沿前後方向進行相對移動，前述第1步驟，係一面使前述基板相對於前述照射區域，沿前後方向進行相對移動，一面使前述基板相對於該照射區域進行相對旋轉。
本發明之曝光方法，係具備有：將基板載置於載置部之工程；藉由複數個光照射部，對前述基板之表面的左右之互不相同的位置分別獨立地照射光，形成自前述基板之表面的一端起至另一端之帶狀的照射區域之工程；以使前述基板之表面整體曝光的方式，使被載置於前述載置部之基板相對於形成了第1照度分布的前述照射區域進行相對旋轉之第1曝光工程；及以使前述基板之表面整體曝光的方式，在該基板之旋轉停止的狀態下，使被載置於前述載置部之基板相對於形成了第2照度分布的前述照射區域，沿前後方向進行相對移動之第2曝光工程， 前述第1曝光工程，係包含有「一面使前述基板相對於前述照射區域，沿前後方向進行相對移動，一面使前述基板相對於該照射區域進行相對旋轉」的工程。
本發明之記憶媒體，係記憶有使用於曝光裝置之電腦程式，該曝光裝置，係用以對基板進行曝光，該記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟群，以便執行本發明之曝光方法。
根據本發明，在藉由複數個光照射部所形成之帶狀的照射區域形成第1照度分布，以使前述基板之表面整體曝光的方式，使前述基板相對於前述照射區域進行相對旋轉。又，在前述照射區域形成第2照度分布，以使前述基板之表面整體曝光的方式，在前述基板之旋轉停止的狀態下，使該基板相對於前述照射區域，沿前後方向進行移動。藉此，可高精度地控制關於基板之各部的曝光量，以便成為所期望之曝光量。
[0011] 參閱平面圖、概略縱剖側視圖即圖1､圖2，說明關於應用了本發明之塗佈、顯像裝置1。塗佈、顯像裝置1，係以下述之方式來構成：水平地將載體區塊D1、處理區塊D2及介面區塊D3連接成直線狀。為了方便起見，將該些區塊D1～D3之配列方向設成為Y方向，且將與Y方向正交的水平方向設成為X方向。在介面區塊D3，係連接有曝光裝置D4。在載體區塊D1，係具備有載置部11，該載置部11，係載置有儲存圓形之基板即晶圓W的載體C。圖中12，係開關部，圖中13，係用以在載體C與處理區塊D2之間搬送晶圓W的移載機構。 　　[0012] 處理區塊D2，係從下方依序地層疊著對晶圓W進行液處理的單位區塊E1～E6而構成，在該些單位區塊E1～E6中，係彼此並行地進行晶圓W之搬送及處理。單位區塊E1、E2被構成為彼此相同，單位區塊E3、E4被構成為彼此相同，單位區塊E5、E6被構成為彼此相同。 　　[0013] 在此，係參閱圖1說明單位區塊中作為代表的E5。在自載體區塊D1朝向介面區塊D3之搬送區域14之左右的一方側，係沿前後方向配置有複數個棚架單元U，在另一方側，係於Y方向上排列設置有2個顯像模組21。顯像模組21，係將顯像液供給至被形成於晶圓W之表面的光阻膜。棚架單元U，係具備有對晶圓W進行加熱的加熱模組22與一次性曝光模組3。一次性曝光模組3，係形成本發明之曝光裝置，對晶圓W的表面整體進行曝光。將該表面整體之曝光設成為一次性曝光。該一次性曝光模組3之詳細的構成，係如後所述。又，在上述之搬送區域14，係設置有晶圓W之搬送機構即搬送臂F5，在被設置於該單位區塊E5之各模組及後述之塔柱T1、T2中，使晶圓W在被設置為與單位區塊E5相同高度的模組間搬送。 　　[0014] 單位區塊E1～E4，係除了供給至晶圓W的藥液不同以外，與單元區塊E5、E6相同地構成。單位區塊E1、E2，係具備有將反射防止膜形成用之藥液供給至晶圓W的反射防止膜形成模組，以代替顯像模組21。單位區塊E3、E4，係具備有將作為藥液之被稱為光敏化學增幅型光阻的光阻供給至晶圓W而形成光阻膜的光阻膜形成模組，以代替顯像模組21。在圖2中，係將各單位區塊E1～E6之搬送臂表示為F1～F6。 　　[0015] 在處理區塊D2中之載體區塊D1側，係設置有塔柱T1與收授臂15，該塔柱T1，係橫跨各單位區塊E1～E6而上下延伸，該收授臂15，係用於對塔柱T1進行晶圓W之收授之升降自如的搬送機構。塔柱T1，係藉由相互層疊的複數個模組所構成，具備有載置晶圓W的收授模組TRS。 　　[0016] 介面區塊D3，係具備有橫跨單位區塊E1～E6而上下延伸的塔柱T2、T3、T4，且設置有：介面臂16，用以對塔柱T2與塔柱T3進行晶圓W之收授之升降自如的搬送機構；介面臂17，用以對塔柱T2與塔柱T4進行晶圓W之收授之升降自如的搬送機構；及介面臂18，用以在塔柱T2與曝光裝置D4之間進行晶圓W之收授。曝光裝置D4，係使用圖案遮罩，藉由例如極紫外線(EUV)對晶圓W之表面進行曝光。亦即，不同於一次性曝光模組3，對晶圓W之一部分進行限定地曝光。有時將曝光裝置D4所致之曝光與一次性曝光模組3所致之一次性曝光作區別而記載為圖案曝光。 　　[0017] 塔柱T2，雖係被構成為相互層疊著收授模組TRS、儲存曝光處理前之複數片晶圓W而使其滯留的緩衝模組、儲存曝光處理後之複數片晶圓W的緩衝模組及進行晶圓W之溫度調整的溫度調整模組SCPL等，但在此省略緩衝模組及溫度調整模組的圖示。另外，在塔柱T3、T4雖亦分別設置有模組，但在此省略說明。 　　[0018] 說明關於由該塗佈、顯像裝置1及曝光裝置D4所構成之系統中之晶圓W的搬送路徑。晶圓W，係藉由移載機構13從載體11被搬送至處理區塊D2中之塔柱T1的收授模組TRS0。晶圓W，係從該收授模組TRS0被分配而搬送至單位區塊E1、E2。例如在將晶圓W收授至單位區塊E1的情況下，係從上述之收授模組TRS0，將晶圓W收授至塔柱T1的收授模組TRS中之與單位區塊E1相對應的收授模組TRS1(可藉由搬送臂F1收授晶圓W的收授模組)。又，在將晶圓W收授至單位區塊E2的情況下，係從前述TRS0，將晶圓W收授至塔柱T1的收授模組TRS中之與單位區塊E2相對應的收授模組TRS2。該些晶圓W之收授，係藉由收授臂15而進行。 　　[0019] 像這樣分配的晶圓W，係依收授模組TRS1(TRS2)→反射防止膜形成模組→加熱模組→收授模組TRS1(TRS2)的順序搬送，接著藉由收授臂15被分配至與單位區塊E3相對應的收授模組TRS3、與單位區塊E4相對應的收授模組TRS4。 　　[0020] 像這樣分配至收授模組TRS3、TRS4的晶圓W，係從收授模組TRS3(TRS4)被搬送至光阻膜形成模組，且將上述之光敏化學增幅型光阻塗佈於表面整體而形成光阻膜。然後，晶圓W，係依加熱模組→塔柱T2之收授模組TRS的順序搬送。其後，該晶圓W，係藉由介面臂16、18，經由塔柱T3被搬入至曝光裝置D4，對光阻膜進行圖案曝光，在經圖案曝光後的區域產生酸與光敏劑。 　　[0021] 圖案曝光後的晶圓W，係藉由介面臂16、17在塔柱T2、T4間搬送，且分別被搬送至與單位區塊E5、E6相對應之塔柱T2的收授模組TRS51、TRS61。然後，以一次性曝光模組3對晶圓W之表面整體進行曝光，上述之光敏劑便吸收光，在經圖案曝光後的區域進一步產生酸與光敏劑。亦即，以進行一次性曝光的方式，酸在進行了圖案曝光的區域有限地增生。然後，晶圓W，係被搬送至加熱模組22而加熱。進行所謂的曝光後烘烤(PEB)。 　　[0022] 藉由該PEB而圖案曝光後的區域會因上述之酸而變質成可溶於顯像液。接著，晶圓W，係被搬送至顯像模組21而供給顯像液，變質後的區域溶解於顯像液，藉此，形成光阻圖案。其後，晶圓W，係在被搬送至塔柱T1的收授模組TRS5、TRS6後，經由移載機構13返回載體11。 　　[0023] 接著，參閱圖3之縱剖側視圖及圖4之橫剖平面圖，說明關於被設置於上述之單位區塊E5的一次性曝光模組3。圖中31為框體，晶圓W之搬送口32開口於該框體31的側壁。在框體31內，係設置有水平地載置晶圓W之圓形的載置台(載置部)33。上述之搬送臂F5，係以使彼此之中心軸一致的方式，將晶圓W收授至載置台33。載置台33，係吸附保持所載置的晶圓W。 　　[0024] 圖中34，係被設置於載置台33之下方的旋轉機構。該旋轉機構34，係具備有馬達，藉由該馬達，以使被載置於載置台33之晶圓W繞中心軸旋轉的方式，使該載置台33旋轉。圖中35，係支撐台，從下方支撐旋轉機構34。圖中36，係包含有馬達與滾珠螺桿的載置部用移動機構。滾珠螺桿藉由馬達旋轉，被連接於該滾珠螺桿之上述的支撐台35與載置台33一起前後地水平移動。在對晶圓W進行後述之一次性曝光間，載置台33，係以例如等速進行水平移動。 　　[0025] 藉由上述之支撐台35的移動，載置台33，係在收授位置與朝向調整位置之間進行移動，該收授位置，係在殼框31內，相對靠近於上述之搬送口32，且藉由搬送臂F5進行晶圓W之收授，該方向調整位置，係在框體31內，遠離上述之搬送口32相對大的距離，如後述般地進行晶圓W之朝向的調整。在圖3中，係表示位於收授位置的載置台33，在圖4中，係表示位於方向調整位置的載置台33。在以下的說明中，係在該載置台33之移動方向，將收授位置側設成為前方側，將方向調整位置設成為後方側。 　　[0026] 在框體31內之後方側，係設置有構成檢測部的投光部38與受光部39，該檢測部，係檢測被形成於晶圓W之周緣的缺口即切口N。投光部38及受光部39，係被設置為將被載置於位在上述之朝向調整位置的載置台33之晶圓W的周緣部上下夾住，並於載置台33所致之晶圓W的旋轉中，從投光部38將光照射至受光部39。在該旋轉中，後述之控制部10基於受光部39接收之光量的變化而檢測切口N。旋轉機構34基於從構成朝向調整機構之該控制部10所輸出的控制信號而旋轉，以使檢測到之切口N朝向預定方向的方式，調整晶圓W之朝向。 　　[0027] 在上述的載置部用移動機構36所致之晶圓W之移動路徑的上方，係設置有光源單元40。光源單元40，係具備有殼體41、擋板44、支撐基板46及LED群48。殼體41之下部，係被構成為水平板42，該水平板42，係覆蓋載置部用移動機構36所致之晶圓W之前後方向的移動路徑。在該水平板41之前後方向的中央部，係設置有沿左右方向延伸的曝光用開口部43，在水平板41上，係設置有擋板44。擋板44，係藉由被設置於殼體41內的擋板用移動機構45，在堵塞曝光用開口部43的閉合位置與於該閉合位置之後方側且開放曝光用開口部43的開放位置之間進行移動。 　　[0028] 於殼體41內，在曝光用開口部43之上方，係水平地設置有支撐基板46，在支撐基板46之下面，係以可將例如波長為365nm之紫外光照射至下方的方式，支撐有多數個LED(發光二極體)47。該LED47，係設置有例如總合356個，被配置成4×89之行列狀。前後方向之配置數為4，左右方向之配置數為89。但是，在圖4中，為了便於圖示，在左右方向，係以僅配置約20個LED47的方式來表示。以後，將該被配置成行列狀之LED47一併記載為LED群48。藉由來自該LED群48之紫外光的照射，在被載置於載置台33之晶圓W之表面的高度位置，形成帶狀之紫外光的照射區域30。 　　[0029] 將LED群48中之於前後方向被配置成一列的4個LED47設成為單元4。為了相互區別各單元，有時在單元4標註連字符與1～89之編號而表示為單元4-1、4-2、4-3･･･4-89。編號，係自左右之一方朝向另一方依序標註。亦使用圖5之方塊圖，進一步說明關於光照射部即單元4，各單元4，係經由電流調整部49，被連接於例如設置在框體31之外部的電源23，電流調整部49，係針對每個單元4調整從電源23供給至LED47的電流。該所供給之電流越大，則從單元4所輸出的光量越大。另外，一次性曝光模組3的動作中，係例如持續從LED群48輸出光。 　　[0030] 圖6，係表示沿前後方向所見的照射區域30及單元4。圖中之一點鏈線，係表示針對各單元4所照射之紫外光的光路，構成單元4之LED47的照射角，係例如100°以下。如該圖6所示，從各單元4所照射之紫外光，係隨著朝向下方而擴散於左右方向，在晶圓W之任意位置，係從複數個單元4照射有紫外光而進行曝光。 　　[0031] 如上述，由於控制個別被供給至各單元4的電流，且控制來自各單元4的光量，因此，可調整照射區域30的左右方向中之照度分布。一次性曝光處理，係藉由如下述之方式而進行：使晶圓W相對於該照度分布被適切設定之照射區域30，沿前後方向進行移動。亦即，以調整上述之照射區域30之照度分布的方式，可調整晶圓W的各部之曝光量。該曝光量越大，則酸產生越多，藉此，圖案之CD變大。 　　[0032] 又，在一次性曝光模組3中，係如圖3所示，設置有由電腦所構成的控制部10。控制部10，係具備有未圖示的程式。各程式，係編入有步驟群，以便可將控制信號發送至一次性曝光模組3之各部，並進行後述之晶圓W的曝光。具體而言，係藉由該程式，進行旋轉機構34所致之載置台33的旋轉、載置部用移動機構36所致之載置台33之前後方向的移動、投光部38及受光部39所致之切口N的檢測、擋板用移動機構45所致之擋板44之開關、電流調整部49所致之照射區域30之照度分布的調整等。該程式，係被儲存於例如光碟、硬碟、MO(光磁碟)、記憶卡等的記憶媒體而安裝於控制部10。 　　[0033] 然而，亦如本發明所欲解決之課題項目所述，因在晶圓W中涉及到各種要因，晶圓W之面內的CD，係偏離設定值。作為其要因之一，係有在自一端朝向另一端沿直線方向觀察晶圓時，針對CD之大小形成比較大之偏差，且在沿著與該直線垂直的方向觀察時，針對CD之大小成為沒有偏差或比較小而起作用的要因。將該要因設成為要因1。作為該要因1之具體例，係可列舉出：光阻塗佈後，在直至進行顯像為止而以各加熱模組加熱晶圓之際，沿著晶圓之直徑方向觀察時，加熱溫度會產生偏差。 　　[0034] 又，作為其他要因，係有在沿晶圓W之周方向觀看時，針對CD之大小成為沒有偏差或比較小，且在沿晶圓W之直徑觀看時，針對CD之大小成為比較大而起作用的要因。亦即，根據此要因，具有相同或大致相同大小之CD的區域被配置成同心圓狀。將該要因設成為要因2。作為該要因2之具體例，係可列舉出：藉由旋轉塗佈所形成之光阻膜的膜厚沿晶圓W之徑方向產生偏差，並成為如具有相同或大致相同大小之膜厚的區域被配置成同心圓狀般的膜厚分布。更詳細而言，可列舉出：起因於像這樣的晶圓W之各部之膜厚的差，在晶圓W的各部中，光阻中之酸的產生量為不同。 　　[0035] 圖7的上段，係概略地表示將一次性曝光所致之晶圓W面內各部中的曝光量設成為均勻之預定量，假設僅以上述之要因1、僅以要因2分別起作用的情況下之晶圓W的面內之光阻圖案的CD分布者。將僅藉由該要因1所形成之CD分布作為直線CD分布，將僅藉由要因2所形成之CD分布作為同心圓CD分布來加以說明。另外，在該圖7的上段及後述之圖7的下段中，係於晶圓W之面內，以使CD比設定值小的方式，在相對較大偏移之區域標註灰度而表示，針對各區域，因應灰度之深淺，標註符號51～53而表示。灰度依區域53、52、51的順序變淺，成為自設定值之CD的偏移較小者。又，未標註灰度之區域50，係該CD的偏移比較小之區域。 　　[0036] 如上述，實際上，由於在晶圓W，係要因1、要因2兩者起作用，因此，在晶圓W之面內，係該要因1所致之CD的偏移與要因2所致之CD的偏移會重疊。因此，在設成為一次性曝光所致之晶圓W面內各部的曝光量為均勻者之情況下，係形成為例如圖7的下段所示之比較複雜的CD分布。但是，即便為像那樣複雜的CD分布，由於亦如上述般為重疊了直線CD分布、同心圓CD分布之CD分布，因此，可藉由下述來進行應付：以形成如消除直線CD分布中之CD的偏差般之曝光量的分布之方式，進行一次性曝光，並進一步在該一次性曝光之前或之後，以形成如消除同心圓CD分布中之CD的偏差般之曝光量的分布之方式，進行一次性曝光。亦即，以進行2次之一次性曝光的方式，可謀求晶圓W的面內整體中之CD的均勻化。而且，使晶圓W之面內的各部中由2次之一次性曝光所致之曝光量的總合成為所期望的量，且將該各部之CD設成為所期望的大小。 　　[0037] 說明關於相對於上述之直線CD分布、同心圓分布的各一次性曝光。如前述，照射區域30，係可調整長度方向(左右方向)之照度分布。因此，作為相對於直線CD分布的一次性曝光，係在適切地設定該照度分布後，在將晶W之朝向固定於預定方向的狀態下，使晶圓W相對於照射區域30，沿前後方向進行移動。當將像這樣事先固定朝向之一次性曝光設成為非旋轉一次性曝光時，則在該非旋轉一次性曝光中，由於晶圓W之左右方向之曝光量的分布，係成為與照射區域30之左右方向的照度分布相對應，因此，可在晶圓W之面內消除直線CD分布中之CD的偏差。 　　[0038] 又，作為相對於同心圓CD分布的一次性曝光，係在適切地設定上述之照度分布後，一面使晶圓W旋轉，一面使晶圓W相對於照射區域30，沿前後方向進行移動而進行一次性曝光。當將像這樣使晶圓W旋轉而進行之一次性曝光設成為旋轉一次性曝光時，則在該旋轉一次性曝光中，係以使晶圓W旋轉的方式，可一面謀求晶圓W的周方向中之曝光量的均勻化，一面以使晶圓W之徑方向的各部中之曝光量互不相同的方式進行曝光。因此，可在晶圓W之面內消除上述之同心圓CD分布中之CD的偏差。 　　[0039] 在圖8、圖9之晶圓W的平面圖中，係如圖7所示，在形成直線CD分布、同心圓CD分布的情況下，為了消除各CD分布中之CD的偏差，分別表示形成於晶圓W的面內之曝光量之分布的一例。圖8、圖9中標註了灰度之區域55、56，係表示曝光量比未標註灰度之區域57大，且深灰度之區域55其曝光量比淺灰度之區域56大。又，在圖8、圖9中，係如上述，在標註灰度所表示之晶圓W的下方，以使左右之位置與該晶圓W之左右之位置相對應的方式，表示照射區域30。而且，在圖8、圖9中，係亦顯示關於表示用以在晶圓W之面內形成像這樣的曝光量之分布之照射區域30之照度分布的一例之曲線圖。曲線圖之縱軸，係照度(單位：W/cm)。更詳細敍述，該照度，係詳細而言為照射區域30之長度方向的任意位置中之自該照射區域30之短邊方向的一端起至另一端之照度(單位：W)/該照射區域30之短邊方向的長度(單位：cm)。曲線圖之橫軸的各位置，係與曲線圖上所示之照射區域30之長度方向的各位置相對應。 　　[0040] 另外，在非旋轉一次性曝光及旋轉一次性曝光中，由於載置台33之前後方向的移動速度，係對晶圓W之曝光量造成影響，因此，以可得到適切之曝光量的方式，設定該移動速度。具體而言，(照度(W/cm))/(移動速度(cm/秒))=曝光量(J/cm2 )，該式中之照度，係作為圖8、圖9之曲線圖的縱軸而說明之照度。為了分別得到如圖8、圖9中所示般之以非旋轉一次性曝光所需的曝光量、以旋轉一次性曝光所需的曝光量，關於載置台33的移動速度及照射區域30之左右的照度分布，係例如藉由預先進行實驗的方式來事先取得。 　　[0041] 接著，參閱圖10～圖12，依序說明關於一次性曝光模組3中之晶圓W的一次性曝光。在該說明中，係在假設以使晶圓W之面內的各部之曝光量成為彼此均勻之曝光量的方式進行了一次性曝光之情況下，對成為如圖7的下段所說明般之CD分布的晶圓W進行一次性曝光。 　　[0042] 首先，在擋板44位於閉合位置的狀態下，以形成圖9之曲線圖所示之照度分布的方式，調整從各單元4所輸出的光量。而且，當藉由搬送臂F5將晶圓W收授至位於收授位置的載置台33時，則擋板44移動至開放位置，並形成具有圖9之曲線圖之照度分布的照射區域30。而且，晶圓W一面旋轉一面朝後方移動，該晶圓W之表面通過照射區域30，以在晶圓W的面內形成圖9所示之曝光量之分布的方式，進行旋轉一次性曝光(圖10)。 　　[0043] 當對晶圓W之表面整體進行曝光，載置台33移動至朝向調整位置時，則擋板44移動至閉合位置。而且，以形成圖8之曲線圖所說明之照度分布的方式，調整從各單元4所輸出的光量。另一方面，在旋轉之晶圓W，將光從投光部38照射至受光部39。自投光部38之光照射開始起，晶圓W經過1旋轉，在該1旋轉中，基於受光部39所接收之受光量，檢測晶圓W之切口N的朝向(圖11)。 　　[0044] 而且，當晶圓W旋轉而切口N朝向預定方向時，則該晶圓W之旋轉停止。而且，擋板44移動至開放位置，形成具有圖8之曲線圖之照度分布的照射區域30，並且晶圓W朝前方移動而通過照射區域30，以在晶圓W的面內形成圖8所示之曝光量之分布的方式，進行非旋轉一次性曝光(圖12)。其後，當擋板44移動至閉合位置而載置台33位於收授位置時，則晶圓W，係藉由搬送臂F5從一次性曝光模組3被搬出。 　　[0045] 根據該一次性曝光模組3，進行一面旋轉晶圓W一面往後方移動而通過被配列於左右方向之單元4的下方之照射區域30的旋轉一次性曝光，然後，在停止了晶圓W之旋轉的狀態下，進行往前方移動而通過照射區域30的非旋轉一次性曝光。藉此，能以消除CD因互不相同之圖案偏離設定值而起作用的前述要因1、要因2之各影響的方式，控制晶圓W之面內各部中的曝光量。亦即，以使晶圓W之面內的各部中之曝光量成為所期望的量之方式，可微細而高精度地進行控制。作為結果，可提高顯像後之晶圓W的面內各部中之光阻圖案之CD的均勻性。 　　[0046] 然而，上述之非旋轉一次性曝光、旋轉一次性曝光，係不限於各進行1次。例如，受到複數次上述之要因1的作用，各要因1，係有針對CD，在晶圓W之不同方向形成大小之偏差而起作用的情形。在圖13中，係與圖7相同地，使用灰度例示像那樣因複數個要因1所形成的直線CD分布，在該例中，係在分別沿2個互不相同的方向A1、A2觀察晶圓W時，以使CD之大小產生變化的方式，要因1起作用。A1、A2，係繞晶圓W之中心彼此相差90°的方向。 　　[0047] 如該圖13所示，說明要因1作用於晶圓W之情況下的一次性曝光。首先，在圖13中，係為了去除省略顯示之要因2的影響，而如圖10所說明，以使旋轉之晶圓W朝後方移動而通過照射區域30的方式，進行旋轉一次性曝光。接著，以使方向A2之朝向與前後方向一致的方式，如圖11所說明，調整晶圓W之朝向。而且，形成具有如消除方向A1的要因1所致之影響之照度分布的照射區域30，並在晶圓W之旋轉停止後的狀態下，使該晶圓W朝前方移動，如圖12所說明，進行第1次之非旋轉一次性曝光。圖14之上側，係表示該第1次之非旋轉一次性曝光的態樣。 　　[0048] 而且，其後使晶圓W旋轉90°。而且，形成具有如消除方向A2的要因1所致之影響之照度分布的照射區域30，並在晶圓W之旋轉停止後的狀態下，使晶圓W朝後方移動。亦即，第1次之非旋轉一次性曝光，係在相對於照射區域30之晶圓W之朝向不同的狀態下，使該晶圓W往後方移動，進行第2次之非旋轉一次性曝光。圖14之下側，係表示該第2次之非旋轉一次性曝光的態樣。如此一來，以進行複數次非旋轉一次性曝光的方式，可更微細地進行晶圓W之面內的各部中之曝光量的控制。另外，針對旋轉一次性曝光，亦可與非旋轉一次性曝光相同地進行複數次。 　　[0049] 在上述的各例中，雖係設成為在旋轉一次性曝光後進行非旋轉一次性曝光，但亦可設成為在非旋轉一次性曝光後進行旋轉一次性曝光。然而，旋轉一次性曝光，係不限於以一面使晶圓W沿前後方向進行移動，一面使晶圓W旋轉的方式而進行。例如，在藉由擋板44將曝光用開口部43關閉的狀態下，使晶圓W沿前後方向進行移動，並使其位於該曝光用開口部43的下方。在晶圓W之前後方向的移動停止於該位置的狀態下，使晶圓W旋轉，並且開放曝光用開口部43，並在晶圓W的直徑上形成照射區域30。而且，在對旋轉之晶圓W的表面整體進行曝光後，閉合曝光用開口部43。如此一來，亦可進行旋轉一次性曝光。但是，由於在晶圓W之中心部，係相較於周緣部，從更多的單元4照射光，因此，將光照射至晶圓W之中心部之各單元4的光量，係設定為比較小。另外，在圖10等所說明的旋轉一次性曝光中，係為了像那樣防止晶圓W之中心部的曝光量變大，而以一面使晶圓W相對於照射區域30沿前後方向進行移動，一面使晶圓W旋轉的方式，進行一次性曝光。 　　[0050] 又，例如在一次性曝光模組3之前段，設置具備了載置台33、旋轉機構34、投光部38及受光部39的朝向調整模組，以藉由該朝向調整模組進行切口N的檢測與基於該檢測之晶圓W之朝向的調整之方式，使晶圓W每次以相同朝向被搬入至一次性曝光模組3。而且，藉由控制部10，可檢測構成使載置台33旋轉之旋轉機構34的馬達之旋轉軸的朝向，在接收晶圓W之際，載置台33，係設成為呈預定方向。亦即，以使晶圓W之朝向與載置台33之朝向成為每次相同的方式，設成為晶圓W被收授至載置台33的構成。根據像這樣的構成，即便載置台33因一次性曝光模組3之組合精度的誤差等而微小傾斜，被搬送至一次性曝光模組3之各晶圓W亦彼此相同地傾斜。因此，以消除傾斜部分所致之影響的方式，事先設定各單元4之光量，藉此，可更提高各晶圓W之面內之CD的均勻性。 　　[0051] 又，如上述，在藉由朝向調整模組，將晶圓W以預定方向搬送至一次性曝光模組3的情況下，設成為控制部10可檢測晶圓W被搬送至載置台33後之上述旋轉機構34的馬達之旋轉量的構成，藉此，在進行非旋轉一次性曝光之際，即便不進行一次性曝光模組3內的投光部38及受光部39所致之晶圓W的朝向之檢測，亦可使晶圓W朝向預定方向。亦即，檢測晶圓W之朝向的投光部38及受光部39，係不限於被設置在一次性曝光模組3內的情形。另外，晶圓W之朝向的檢測，係不限於使用投光部38及受光部39，例如亦可藉由下述之方式而進行：在一次性曝光模組3內設置對圓W之表面進行拍攝的攝像機，控制部10取得從該攝像機所輸出之圖像資料而檢測切口N。 　　[0052] 然而，針對在晶圓W形成了非化學增幅型之光阻之光阻膜的晶圓W，亦藉由以上述之各實施形態的一次性曝光模組接受處理的方式，可使各部之曝光量成為適切之曝光量，從而在晶圓W之面內的各部謀求光阻圖案之均勻化。亦即，各一次性曝光模組，係亦可應用於塗佈了非化學增幅型之光阻的晶圓W。而且，在光阻膜或光阻膜以外之有機膜因應曝光量而硬化的情況下，對該些膜進行前述之一次性曝光模組3所致之處理，並控制膜的硬化程度，藉此，於蝕刻時，可在晶圓W的面內高均勻性地蝕刻該些膜。又，在藉由曝光所分解之膜被形成於晶圓W之表面的情況下，可調整晶圓W的面內中之膜厚分布。亦即，本發明，係並非僅使用於調整光阻圖案之CD。因此，本發明中所謂的曝光裝置，係不限定於對光阻進行曝光的裝置，另可為對基板照射光而進行處理的光照射處理裝置。 　　[0053] 又，如前述，在調整光阻圖案之CD的情況下，係不限於將一次性曝光模組3設置於前述之位置的情形。例如在處理區塊D2與介面區塊D3之間，設置具備了進行晶圓W之收授的搬送機構、一次性曝光模組3、收授模組之區塊(設成為中間區塊)。而且，在中間區塊之搬送機構將從介面區塊D3被搬送至塔柱T2之收授模組TRS51、TRS61之已圖案曝光的晶圓W搬送至一次性曝光模組後，搬送至該中間區塊之收授模組。可設成為單位區塊E5、E6之搬送臂F5、F6在該收授模組進行存取，已一次性曝光的晶圓W被搬送至單位區塊E5、E6而進行以後之處理的構成。 　　[0054] 然而，晶圓W之表面整體的曝光，係只要對在晶圓W之表面形成半導體元件的區域整體進行曝光即可，因此，在未對該半導體元件之形成區域之外側進行曝光的情況下，亦只要對該形成區域整體進行曝光，則包含於晶圓W之表面整體的曝光。又，在光源單元40中，LED47之前後方向的配列數及左右方向的各配列數，係不限於上述之例子。又，亦可被構成為在各LED47之下方配置藉由透鏡陣列、複眼透鏡或稜鏡所構成的均質機，使照射區域30之前後方向中之光量的分布均勻化。又，取代使晶圓W相對於光源單元40進行移動，亦可藉由使光源單元40相對於晶圓W進行移動的方式，進行上述之各一次性曝光。另外，本發明，係不限於前述之各實施形態，各實施形態，係可彼此組合或適當變更。
[0055]W‧‧‧晶圓10‧‧‧控制部3‧‧‧一次性曝光模組33‧‧‧載置台34‧‧‧旋轉機構36‧‧‧載置部用移動機構4‧‧‧單元40‧‧‧光源單元47‧‧‧LED
[圖1]應用了本發明之曝光裝置之塗佈、顯像裝置的平面圖。
[圖2]前述塗佈、顯像裝置的縱剖側視圖。
[圖3]設置於前述塗佈、顯像裝置之一次性曝光模組的縱剖側視圖。
[圖4]前述一次性曝光模組的橫剖平面圖。
[圖5]表示設置於前述一次性曝光模組之單元之構成的方塊圖。 　　[圖6]前述單元及藉由單元所構成之照射區域的側視圖。 　　[圖7]表示CD之分布之晶圓的平面圖。 　　[圖8]表示與前述CD分布相對應之曝光量之分布之晶圓的平面圖。 　　[圖9]表示與前述CD分布相對應之曝光量之分布之晶圓的平面圖。 　　[圖10]表示前述一次性曝光模組中之晶圓之處理的作用圖。 　　[圖11]表示前述一次性曝光模組中之晶圓之處理的作用圖。 　　[圖12]表示前述一次性曝光模組中之晶圓之處理的作用圖。 　　[圖13]表示CD之分布之晶圓的平面圖。 　　[圖14]表示前述一次性曝光模組中之晶圓之處理的作用圖。
3‧‧‧一次性曝光模組
4‧‧‧單元
31‧‧‧殼體
32‧‧‧搬送口
33‧‧‧載置台
34‧‧‧旋轉機構
35‧‧‧支撐台
36‧‧‧載置部用移動機構
38‧‧‧投光
40‧‧‧光源單元
47‧‧‧LED
N‧‧‧切口
W‧‧‧晶圓

Claims (5)

  1. 一種曝光裝置，係具備有：載置部，用以載置基板；複數個光照射部，對前述基板之表面的左右之互不相同的位置分別獨立地照射光，形成自前述基板之表面的一端起至另一端之帶狀的照射區域；旋轉機構，使被載置於前述載置部的基板相對於前述照射區域進行相對旋轉；載置部用移動機構，使前述載置部相對於前述照射區域，前後地進行相對移動；及控制部，以執行如下述步驟的方式輸出控制信號：第1步驟，以使前述基板之表面整體曝光的方式，使前述基板相對於形成了第1照度分布的前述照射區域進行相對旋轉；及第2步驟，以使前述基板之表面整體曝光的方式，在前述基板之旋轉停止的狀態下，使該基板相對於形成了第2照度分布的前述照射區域，沿前後方向進行相對移動，前述第1步驟，係一面使前述基板相對於前述照射區域，沿前後方向進行相對移動，一面使前述基板相對於該照射區域進行相對旋轉。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，設置有：檢測部，檢測被載置於前述載置部之前述基板的朝 向；及朝向調整機構，在進行前述第2步驟之前，基於前述檢測部所致之檢測結果，藉由前述旋轉機構調整前述基板之朝向。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之曝光裝置，其中，前述控制部，係以成為與前述第2步驟中之相對於前述照射區域之基板的朝向不同之基板的朝向之方式，執行第3步驟，該第3步驟，係在該基板之旋轉停止的狀態下，以使前述基板之表面整體曝光的方式，使該基板相對於形成了第3照度分布的前述照射區域，沿前後方向進行相對移動。
  4. 一種曝光方法，係具備有：將基板載置於載置部之工程；藉由複數個光照射部，對前述基板之表面的左右之互不相同的位置分別獨立地照射光，形成自前述基板之表面的一端起至另一端之帶狀的照射區域之工程；以使前述基板之表面整體曝光的方式，使被載置於前述載置部之基板相對於形成了第1照度分布的前述照射區域進行相對旋轉之第1曝光工程；及以使前述基板之表面整體曝光的方式，在該基板之旋轉停止的狀態下，使被載置於前述載置部之基板相對於形成了第2照度分布的前述照射區域，沿前後方向進行相對 移動之第2曝光工程，前述第1曝光工程，係包含有「一面使前述基板相對於前述照射區域，沿前後方向進行相對移動，一面使前述基板相對於該照射區域進行相對旋轉」的工程。
  5. 一種記憶媒體，係記憶有使用於曝光裝置之電腦程式，該曝光裝置，係用以對基板進行曝光，該記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟群，以便執行如申請專利範圍第4項之曝光方法。
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