JP6984228B2 - 露光装置、露光装置の調整方法及び記憶媒体 - Google Patents

露光装置、露光装置の調整方法及び記憶媒体 Download PDF

Info

Publication number
JP6984228B2
JP6984228B2 JP2017158737A JP2017158737A JP6984228B2 JP 6984228 B2 JP6984228 B2 JP 6984228B2 JP 2017158737 A JP2017158737 A JP 2017158737A JP 2017158737 A JP2017158737 A JP 2017158737A JP 6984228 B2 JP6984228 B2 JP 6984228B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
illuminance
substrate
unit
irradiation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2017158737A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018084804A (ja
Inventor
光彦 守屋
勝 友野
諒 嶋田
誠 早川
誠司 永原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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 Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to TW106138019A priority Critical patent/TWI751218B/zh
Priority to KR1020170151368A priority patent/KR102440845B1/ko
Priority to US15/813,464 priority patent/US10558125B2/en
Priority to CN201711142462.7A priority patent/CN108073049A/zh
Priority to EP17202294.9A priority patent/EP3324240B1/en
Publication of JP2018084804A publication Critical patent/JP2018084804A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6984228B2 publication Critical patent/JP6984228B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70208Multiple illumination paths, e.g. radiation distribution devices, microlens illumination systems, multiplexers or demultiplexers for single or multiple projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; 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
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70133Measurement of illumination distribution, in pupil plane or field plane
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70141Illumination system adjustment, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of illumination system
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70191Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G03F7/70391Addressable array sources specially adapted to produce patterns, e.g. addressable LED arrays
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558Dose control, i.e. achievement of a desired dose
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716Stages
    • G03F7/70725Stages control
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Description

本発明は基板の表面全体を露光する技術に関する。
半導体装置の製造工程では、基板である半導体ウエハ(以下、ウエハと記載する)の表面全体を露光する処理が行われる場合が有る。例えば、特許文献1にはウエハの表面に光増感化学増幅型レジストによって構成されるレジスト膜を形成し、次いでパターンマスクを用いた露光により当該レジスト膜を露光し、その後に当該ウエハの表面全体を露光することが記載されている。上記のウエハの表面全体の露光(一括露光)により、レジスト膜のうちパターンマスクによって露光された領域において酸が増殖し、この一括露光後に行われる加熱処理と現像処理とによって当該領域が溶解して、レジストパターンが形成される。
上記のウエハの表面全体の露光は、各々下方に向けて光を照射する複数のLED(発光ダイオード)を横方向に配列し、当該LEDの列の下方を前後方向にウエハを移動させることで行われる。特許文献1にはこのような構成の露光装置について示されている。ところで、この表面全体の露光を行う装置の使用を続けるにあたり、LEDに供給する電流値が一定であると、LEDの劣化によりウエハの各部の露光量が次第に低下する。その結果、所望の処理が行えなくなってしまうおそれが有る。例えば上記のようにレジスト膜に酸を発生させるためにウエハ表面全体を露光する場合は、形成されるレジストパターンの寸法であるCD(Critical Dimension)がウエハの面内でばらついてしまうことが考えられる。特許文献1においては、このような問題の解決手法は記載されていない。
特開2015−156472号公報
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、基板の表面全体を露光する露光装置において、基板面内の各部を適切な露光量で露光することができる技術を提供することである。
本発明の露光装置は、基板を載置するための載置部と、
前記基板の表面の左右の互いに異なる位置に各々独立して光を照射して、前記基板の表面の一端から他端に亘る帯状の照射領域を形成する複数の光照射部と、
前記基板の表面全体が露光されるように、前記照射領域に対して前記載置部を前後に相対的に移動させる載置部用移動機構と、
前記照射領域の長さ方向における照度分布を検出するために、当該照射領域を一端部と他端部との間で移動して光を受光する受光部と、
を備え
前記受光部は、前記基板が移動する移動路を移動する導光部材を備え、
前記導光部材によって導光される光の照度を検出するための照度検出部が設けられ、
前記導光部材は、前記照度検出部に導光される光の強度を減衰させるための減衰部を備えていることを特徴とする露光装置。
本発明の他の露光装置は、基板を載置するための載置部と、
前記基板の表面の左右の互いに異なる位置に各々独立して光を照射して、前記基板の表面の一端から他端に亘る帯状の照射領域を形成する複数の光照射部と、
前記基板の表面全体が露光されるように、前記照射領域に対して前記載置部を前後に相対的に移動させる載置部用移動機構と、
前記照射領域の長さ方向における照度分布を検出するために、当該照射領域を一端部と他端部との間で移動して光を受光する受光部と、
を備え、
前記複数の光照射部とは別個に、前記基板への光照射を行わない監視用光照射部が設けられ、
前記照度検出部は、前記複数の光照射部及び前記監視用光照射部のうちの一方から照射される光を選択的に受光し、
前記調整部は、前記監視用光照射部から前記照度検出部に照射された光の照度に基づいて、前記基板を露光するときの各光照射部から出力される光量を一括で調整することを特徴とする。
本発明の露光装置の調整方法は、基板を載置部に載置する工程と、
複数の光照射部により、前記基板の表面の左右の互いに異なる位置に各々独立して光を照射して、前記基板の表面の一端から他端に亘る帯状の照射領域を形成する工程と、
載置部用移動機構により、前記基板の表面全体が露光されるように、前記照射領域に対して前記載置部を前後に相対的に移動させる工程と、
前記照射領域の長さ方向における照度分布を検出するために、受光部を当該照射領域の一端部と他端部との間で移動させて、光を受光させる工程と、
前記照度分布に基づいて、前記光照射部の光の照射量を調整する工程と、
を備え、
前記受光部は、前記基板が移動する移動路を移動する導光部材を備え、
前記導光部材は、前記照度検出部に導光される光の強度を減衰させるための減衰部を備え、
前記導光部材によって導光される光の照度を照度検出部により検出する工程を備えることを特徴とする。
本発明の他の露光装置の調整方法は、基板を載置部に載置する工程と、
複数の光照射部により、前記基板の表面の左右の互いに異なる位置に各々独立して光を照射して、前記基板の表面の一端から他端に亘る帯状の照射領域を形成する工程と、
載置部用移動機構により、前記基板の表面全体が露光されるように、前記照射領域に対して前記載置部を前後に相対的に移動させる工程と、
前記照射領域の長さ方向における照度分布を検出するために、受光部を当該照射領域の一端部と他端部との間で移動させて、光を受光させる工程と、
前記照度分布に基づいて、前記光照射部の光の照射量を調整する工程と、
を備え、
前記複数の光照射部、及び前記複数の光照射部とは別個に設けられて前記基板への光照射を行わない監視用光照射部のうちの一方から照射される光を選択的に前記照度検出部により受光する工程と、
前記監視用光照射部から前記照度検出部に照射された光の照度に基づいて、前記基板を露光するときの各光照射部から出力される光量を一括で調整する工程と、
を備えることを特徴とする。
基板を露光するための露光装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上記の露光装置の調整方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。
本発明によれば、複数の光照射部によって前後に移動する基板の表面の左右の一端から他端に亘る帯状の照射領域が形成され、この照射領域の一端部から他端部へ移動して光を受光する受光部が設けられる。それによって、照射領域の長さ方向における照度分布を検出することができる。従って、基板の各部における露光量が所定の量からずれることを抑制し、当該基板に不具合が発生することを防ぐことができる。
本発明の露光装置が適用された塗布、現像装置の平面図である。 前記塗布、現像装置の縦断側面図である。 第1の実施形態に係る一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの横断平面図である。 一括露光モジュールにより形成される照射領域の模式図である。 前記一括露光モジュールに設けられるセルの構成を示すブロック図である。 前記一括露光モジュールに設けられる導光部の斜視図である。 前記導光部の縦断側面図である。 前記導光部の縦断正面図である。 前記一括露光モジュールに設けられるメモリに記憶されるデータの概略を示すグラフ図である。 前記メモリに記憶されるデータの概略を示すグラフ図である。 前記一括露光モジュールによる露光処理を示す説明図である。 前記セルへの供給電流を調整する照度調整のフロー図である。 前記供給電流の調整時における前記導光部の動作を示す説明図である。 取得される照度分布の一例を示すグラフ図である。 第2の実施形態に係る一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの縦断背面図である。 第3の実施形態に係る一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの横断平面図である。 第4の実施形態に係る一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの縦断背面図である。 第5の実施形態に係る一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの縦断背面図である。 第6の実施形態に係る一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの縦断背面図である。 第7の実施形態に係る一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの縦断側面図である。 第8の実施形態に係る一括露光モジュールの縦断側面図である。 前記一括露光モジュールの縦断背面図である。 前記一括露光モジュールに設けられる石英ロッドの側面図である。 前記石英ロッドの上面図である。 前記一括露光モジュールに用いられる冶具の斜視図である。 前記冶具の縦断側面図である。 前記冶具の平面図である。
(第1の実施形態)
本発明が適用された塗布、現像装置1について、平面図、概略縦断側面図である図1、図2を参照しながら説明する。塗布、現像装置1は、キャリアブロックD1と、処理ブロックD2と、インターフェイスブロックD3と、を水平に直線状に接続することで構成されている。便宜上、これらのブロックD1〜D3の配列方向をY方向、Y方向に直交する水平方向をX方向とする。インターフェイスブロックD3には露光装置D4が接続されている。キャリアブロックD1は、例えば直径が300mmの円形の基板であるウエハWを格納するキャリアCが載置される載置部11を備えている。図中12は開閉部、図中13は介してキャリアCと処理ブロックD2との間でウエハWを搬送するための移載機構である。
処理ブロックD2は、ウエハWに液処理を行う単位ブロックE1〜E6が下方から順番に積層されて構成されており、これらの単位ブロックE1〜E6では互いに並行してウエハWの搬送及び処理が行われる。単位ブロックE1、E2が互いに同様に構成され、単位ブロックE3、E4が互いに同様に構成され、単位ブロックE5、E6が互いに同様に構成されている。
ここでは単位ブロックのうち代表してE5を、図1を参照しながら説明する。キャリアブロックD1からインターフェイスブロックD3へ向かう搬送領域14のX方向の一方側には棚ユニットUが前後方向に複数配置され、他方側には2つの現像モジュール21がY方向に並べて設けられている。現像モジュール21は、ウエハWの表面に形成されたレジスト膜に現像液を供給する。棚ユニットUは、ウエハWを加熱する加熱モジュール22と、一括露光モジュール3と、を備えている。一括露光モジュール3は、本発明に係る露光装置をなし、ウエハWの表面全体を露光する。これ以降、この表面全体の露光を一括露光とする。一括露光モジュール3の詳細な構成は後述する。また、上記の搬送領域14には、ウエハWの搬送機構である搬送アームF5が設けられており、この単位ブロックE5に設けられる各モジュール及び後述のタワーT1、T2において単位ブロックE5と同じ高さに設けられるモジュール間でウエハWが搬送される。
単位ブロックE1〜E4は、ウエハWに供給する薬液が異なることを除き、単位ブロックE5、E6と同様に構成される。単位ブロックE1、E2は、現像モジュール21の代わりにウエハWに反射防止膜形成用の薬液を供給する反射防止膜形成モジュールを備えている、単位ブロックE3、E4は、現像モジュール21の代わりにウエハWに薬液として光増感化学増幅型レジストと呼ばれるレジストを供給してレジスト膜を形成するレジスト膜形成モジュールを備える。図2では各単位ブロックE1〜E6の搬送アームをF1〜F6として示している。
処理ブロックD2におけるキャリアブロックD1側には、各単位ブロックE1〜E6に跨って上下に伸びるタワーT1と、タワーT1に対してウエハWの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構である受け渡しアーム15とが設けられている。タワーT1は互いに積層された複数のモジュールにより構成されており、ウエハWが載置される受け渡しモジュールTRSを備えている。
インターフェイスブロックD3は、単位ブロックE1〜E6に跨って上下に伸びるタワーT2、T3、T4を備えており、タワーT2とタワーT3に対してウエハWの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構であるインターフェイスアーム16と、タワーT2とタワーT4に対してウエハWの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構であるインターフェイスアーム17と、タワーT2と露光装置D4の間でウエハWの受け渡しを行うためのインターフェイスアーム18が設けられている。露光装置D4はパターンマスクを用いてウエハWの表面を例えば極端紫外線(EUV)により露光する。つまり、一括露光モジュール3と異なり、ウエハWの一部を限定的に露光する。露光装置D4による露光を、一括露光モジュール3による一括露光と区別するために、パターン露光として記載する場合が有る。
タワーT2は、受け渡しモジュールTRS、露光処理前の複数枚のウエハWを格納して滞留させるバッファモジュール、露光処理後の複数枚のウエハWを格納するバッファモジュール、及びウエハWの温度調整を行う温度調整モジュールSCPLなどが互いに積層されて構成されているが、ここでは、バッファモジュール及び温度調整モジュールの図示は省略する。なお、タワーT3、T4にも夫々モジュールが設けられているが、ここでは説明を省略する。
この塗布、現像装置1及び露光装置D4からなるシステムにおけるウエハWの搬送経路について説明する。ウエハWは、キャリア11から移載機構13により、処理ブロックD2におけるタワーT1の受け渡しモジュールTRS0に搬送される。この受け渡しモジュールTRS0からウエハWは、単位ブロックE1、E2に振り分けられて搬送される。例えばウエハWを単位ブロックE1に受け渡す場合には、タワーT1の受け渡しモジュールTRSのうち、単位ブロックE1に対応する受け渡しモジュールTRS1(搬送アームF1によりウエハWの受け渡しが可能な受け渡しモジュール)に対して、上記の受け渡しモジュールTRS0からウエハWが受け渡される。またウエハWを単位ブロックE2に受け渡す場合には、タワーT1の受け渡しモジュールTRSのうち、単位ブロックE2に対応する受け渡しモジュールTRS2に対して、前記TRS0からウエハWが受け渡される。これらのウエハWの受け渡しは、受け渡しアーム15により行われる。
このように振り分けられたウエハWは、受け渡しモジュールTRS1(TRS2)→反射防止膜形成モジュール→加熱モジュール→受け渡しモジュールTRS1(TRS2)の順に搬送され、続いて受け渡しアーム15により単位ブロックE3に対応する受け渡しモジュールTRS3と、単位ブロックE4に対応する受け渡しモジュールTRS4とに振り分けられる。
このように受け渡しモジュールTRS3、TRS4に振り分けられたウエハWは、受け渡しモジュールTRS3(TRS4)からレジスト膜形成モジュールに搬送されて、表面全体に上記の光増感化学増幅型レジストが塗布され、レジスト膜が形成される。然る後、ウエハWは、加熱モジュール→タワーT2の受け渡しモジュールTRSの順で搬送される。その後、このウエハWは、インターフェイスアーム16、18により、タワーT3を介して露光装置D4へ搬入され、レジスト膜がパターン露光され、パターン露光された領域に酸と光増感剤とが発生する。
パターン露光後のウエハWは、インターフェイスアーム16、17によりタワーT2、T4間を搬送されて、単位ブロックE5、E6に対応するタワーT2の受け渡しモジュールTRS51、TRS61に夫々搬送される。然る後、一括露光モジュール3にてウエハWの表面全体が露光され、上記の光増感剤が光を吸収し、パターン露光された領域においてさらに酸と光増感剤とが発生する。つまり、一括露光が行われることで、パターン露光が行われた領域において限定的に酸が増殖する。然る後、ウエハWは加熱モジュール22に搬送されて加熱される。いわゆるポストエクスポージャベーク(PEB)が行われる。
このPEBによってパターン露光された領域が、上記の酸によって現像液に可溶となるように変質する。続いてウエハWは、現像モジュール21に搬送されて現像液が供給され、変質した領域が現像液に溶解することによってレジストパターンが形成される。その後、ウエハWはタワーT1の受け渡しモジュールTRS5、TRS6に搬送された後、移載機構13を介してキャリアCに戻される。
続いて、上記の単位ブロックE5に設けられる一括露光モジュール3について、図3の縦断側面図及び図4の横断平面図を参照しながら説明する。図中31は筐体であり、当該筐体31の側壁にはウエハWの搬送口32が開口している。筐体31内には、ウエハWが水平に載置される円形の載置台(載置部)33が設けられている。上記の搬送アームF5は、載置台33に対してウエハWを互いの中心軸が揃うように受け渡す。載置台33は、載置されたウエハWを吸着保持する。図中34は載置台33の下方に設けられる回転機構であり、載置台33に載置されたウエハWが中心軸回りに回転するように、当該載置台33を回転させる。図中35は支持台であり、回転機構34を下方から支持する。図中36は、モータとボールねじとを含む載置部用移動機構である。モータによりボールねじが回転し、当該ボールねじに接続される上記の支持台35が、載置台33と共に前後に水平移動する。
上記の支持台35の移動により、載置台33は筐体31内において上記の搬送口32に比較的近く、搬送アームF5によりウエハWの受け渡しが行われる受け渡し位置と、筐体31内において上記の搬送口32から比較的大きく離れ、後述するようにウエハWの向きの調整が行われる向き調整位置との間で移動する。図3、図4では、受け渡し位置に位置する載置台33を示している。これ以降の説明では、この載置台33の移動方向において、受け渡し位置側を前方側、向き調整位置側を後方側とする。
筐体31内の後方側には、ウエハWの周縁に形成された切り欠きであるノッチNを検出する検出機構をなす投光部38と受光部39とが設けられている。投光部38及び受光部39は、上記の向き調整位置に位置する載置台33上のウエハWの周縁部を上下に挟むように設けられ、載置台33によるウエハWの回転中、投光部38から受光部39へ光が照射される。この回転中に受光部39が受光する光量の変化に基づいて、後述の制御部10がノッチNを検出する。載置台33及び回転機構34によって、検出されたノッチNが所定の向きを向くようにウエハWの向きが調整される。
上記の載置部用移動機構36によるウエハWの移動路の上方には、光源ユニット40が設けられている。光源ユニット40は、ケース体41、シャッタ44、LED群47、支持基板45、制御基板49及び照度分布検出部5を備えている。ケース体41の下部は、載置部用移動機構36によるウエハWの前後方向の移動路を覆う水平板42として構成されている。この水平板42の前後方向の中央部には、左右方向に伸びる露光用開口部43が設けられており、水平板42上にはシャッタ44が設けられている。シャッタ44はケース体41内に設けられる図示しない移動機構により、露光用開口部43を塞ぐ閉鎖位置と、当該閉鎖位置の後方側で露光用開口部43を開放する開放位置との間で移動する。
ケース体41内において露光用開口部43の上方には支持基板45が水平に設けられており、支持基板45の下面には、多数のLED(発光ダイオード)46が下方に例えば波長が365nmの紫外光を照射することができるように支持されている。このLED46は例えば合計356個設けられており、4×89の行列状に配置されている。前後方向の配置数が4、左右方向の配置数が89である。ただし図4では図示の便宜上、左右方向にはおよそ20個のみのLED46が配置されているように示している。この行列状に配置されたLED46を一括してLED群47とすると、LED群47からの紫外光の照射により、載置台33に載置されたウエハWの表面の高さ位置に帯状の紫外光の照射領域30が形成される。また、照射領域30の左右方向の各位置には、複数のセル4から紫外光が照射される。図5は照射領域30と載置台33によって移動するウエハWとの位置関係を示しており、この照射領域30の長さ方向の大きさはウエハWの直径よりも大きく、ウエハWが前後方向に移動することでウエハWの表面全体が照射領域30を通過し、当該表面全体が露光される。
LED群47のうち、前後方向に一列に配置された4つのLED46を、セル4とする。各セルについて互いに区別するために、セル4−1、4−2、4−3・・・4−89として、セル4にハイフンと1〜89の番号とを付して示す場合が有る。番号は左右の一方から他方へ向けて順番に付されているものとする。図6のブロック図も用いて説明すると、電流調整部48を介して、例えば筐体31の外部に設けられる電源23に接続されており、電流調整部48は電源23からLED46へ供給する電流をセル4毎に調整する。各セル4に供給される電流によって、照射領域30における左右の各部における照度が調整される。なお、一括露光モジュール3の動作中は、例えば常時LED群47から光が出力される。電流調整部48は、ケース体41内において例えば支持基板45の上方に設けられる制御基板49に設けられる。
ところで、図5で説明したようにウエハWの一括露光が行われるが、この一括露光モジュール3による露光量が多くなるほど、ウエハW表面のレジスト膜において上記のパターン露光が行われた領域には多くの酸が発生し、後に現像処理を受けたときにパターンの寸法であるCDが大きくなる。つまり、ウエハWの面内でCDを均一化するには、ウエハWの面内各部の露光量を制御することが必要になる。
しかし、背景技術の項目で述べたようにLED群47に供給される電流が一定である場合、LED46の劣化によって、当該LED群47から出力される光量は低下する。つまり、各セル4に供給する電流が一定である場合、ウエハWの面内の各部の露光量はセル4を構成するLED46の劣化によってばらつくことになる。また、LED46が劣化した場合には供給する電流を上昇させて対処するため、交換当初あるいは製造当初に用いられるLED46としては定格よりも低い、例えば定格の75%程度の電流が供給されることで所望の照度が得られるものが使用されることになる。しかし、このように定格電流よりも低い電流を各LED46に供給することで、LED46間での光量のばらつきが比較的大きくなる。また、各セルは互いに密接して配置されているため、左右の配列方向の中心部におけるセル4については他のセル4に比べて、LED46のジャンクション温度が上がる。結果としてLED46の順電圧が下がり、光量の低下が起きる。
このように複数の要因によって、LED46間での光量のばらつきが起きる。そのようなLED46の光量のばらつきによって、ウエハWの面内各部の露光量が設定からずれることを防ぐために、一括露光モジュール3ではウエハWの露光が行われていない待機時において、照射領域30の長さ方向における照度分布の検出と、この検出結果に基づいた各セル4に供給する電流の設定値の補正と、が行われる。
この照度分布の検出を行うために、一括露光モジュール3には照度分布検出部5が設けられている。照度分布検出部5は、導光部51と、照度センサ52と、アーム56と、移動機構58とを含み、受光部である導光部51はセル4から照射される紫外光を受光し、照度が低下しないように照度センサ52へと導光する。照度検出部である照度センサ52は上記の制御基板49に接続されており、導光された光の照度に応じた電流(検出電流)を当該制御基板49に出力する。この照度センサ52としては、例えば応答速度が比較的速いフォトダイオードが用いられるが、サーモパイルにより構成してもよい。
導光部51について図7の斜視図、図8の縦断側面図、図9の縦断正面図を用いて説明する。導光部51は、外装部53及び蛍光ガラス54を備えている。外装部53は水平板42の下方に設けられ、前後方向に細長の箱状に構成されている。蛍光ガラス54は細長の角棒として形成されており、外装部53内において当該外装部53に沿って設けられている。外装部53の上部には前後方向に伸びるスリット55が開口しており、セル4から照射された紫外光は、当該スリット55を介して水平な蛍光ガラス54の上面に照射される。つまり、外装部53は、セル4から照射される光の一部を遮光する遮光部である。スリット55の短手方向の幅は例えば1mmである。
外装部53はアーム56の一端に接続されており、アーム56の他端はケース体41内へ伸び、上記の照度センサ52に接続されている(図3参照)。また、蛍光ガラス54の長さ方向における一端と照度センサ52とが、光ファイバ57により接続されている。照度センサ52はケース体41内に設けられる移動機構58に接続されている。当該移動機構58によって、照度センサ52、アーム56及び導光部51は左右方向に移動することができ、導光部51については、上記の照射領域30の外側の待機位置と照射領域30における左右の各位置とに位置することができる。つまり、導光部51は、ウエハWの移動路を移動することができるように構成されている。なお、図4は待機位置に位置した状態の導光部51を示している。
上記の照射領域30の照度を測定することを目的とするため、蛍光ガラス54の上面は、当該照射領域30と同じ高さ、即ちウエハWの表面と同じ高さになるように水平に形成されている。そして、蛍光ガラス54に照射された紫外光は可視光に変換されて、光ファイバ57を介して照度センサ52に導光される。つまり、蛍光ガラス54は、光が有するスペクトル分布を変換する波長変換部である。このように照度センサ52に可視光を導光することで、照度センサ52に紫外光を導光するよりも照度センサ52が受けるエネルギーを小さくし、照度センサ52の温度上昇を抑制し、当該温度上昇によって、照度センサ52の検出精度が低下することを抑制する、即ち温度ドリフトを抑制する役割も有する。
なお図8、図9の鎖線は、各セル4により形成される光路を示している。照射領域30の短手方向の一端から他端に亘って照射される光を受光することができるように、蛍光ガラス54の一端、他端は、当該照射領域30の短手方向の一端、他端の外側に夫々位置するように設けられている。ところで上記の導光部51のスリット55は、セル4から照射される光の一部のみを蛍光ガラス54に導光することによって照度センサ52へ供給される光量を抑え、当該照度センサ52の温度が上昇することに起因する当該照度センサ52の検出精度の低下を抑制する、即ち温度ドリフトを抑制する役割も有する。また、短手方向が左右方向となるようにスリット55が形成されているため、照射領域30の長さ方向において、より多くの互いに異なる位置の照度を検出することができる。つまり、導光部51は、長さ照射領域30の長さ方向について照度分布を詳細に取得することができるように構成されている。
図6に戻って、制御基板49についてさらに説明する。この制御基板49には、演算部59及びメモリ50が含まれている。このメモリ50に記憶されるデータについて概略的に示した図10、図11を参照しながら説明する。図10、図11では、セル4−1〜4−89のうち、代表して任意の3つを選び、セル4−A1〜4−A3としている。図10のグラフの横軸はセル4へ供給される供給電流(単位:mA)を示し、縦軸は照度(単位:W/cm)を示している。ここでの照度は、1個のセル4のみによって光照射が行われたとした場合の照度である。つまり、メモリ50には1つのセル4への供給電流の変化量に対する、照射領域30のうち当該セル4に光照射される領域の照度の変化量が記憶されており、この互いの変化量の対応関係は、グラフに示すように1次関数で表されるものとする。便宜上、このグラフに示す互いの変化量の対応関係を電流−照度対応関係とする。セル4毎に異なる特性を有するため、電流−照度対応関係は、セル4毎に記憶されている。
また、照射領域30を長さ方向にn個(nは整数)に等分割した各領域を分割領域1〜nとする。これらの分割領域は、後述するように照度の検出が各々行われる領域である。図10では一部の連続して配置される分割領域をB1〜B16として示している。図10の上段のグラフについて説明すると、縦軸は(単位:W/cm)を示している。またグラフの横軸における各位置は、横軸の上方に示した分割領域B1〜B16の各位置に対応する。図中のグラフの各波形は、セル4−A1〜4−A3に夫々所定の電流を供給したときにおける、セルの1つ1つが形成する照度分布を示している。さらに詳しく説明すると、各波形は、所定の電流を供給して1つのセル4のみを点灯させたときに、各分割領域の照度が各々どの程度変化するかを示す、つまり、セル4の各分割領域への照度の寄与の度合を示していると言える。この波形についてのデータをセル個別照度分布とすると、このセル個別照度分布がセル4毎に設定されてメモリ50に記憶されている。
なお、図11の上段に示す波形が形成される状態よりも、セル4に供給される電流を一定量増加させたとしても、図11の下段のグラフに示すように、セル個別照度分布の波形の形状は変化せずに、各分割領域の照度が上昇するものとする。つまり、1つのセル4の各分割領域への照度の寄与の度合は一定である。なお、図10で説明したように、セル毎の照度の上昇量は異なる。ところで分割領域の照度は、当該分割領域に光を照射する各セル4による照度の合計値である。具体的に説明すると、図11の下段では分割領域B10において、セル4−A1及び4−A2から光が照射されるものとして示しているが、セル4−A1による照度が(C1)W/cm、セル4−A2による照度が(C2)W/cmとすると、当該分割領域B6の照度は(C1+C2)W/cmとなる。
メモリ50に記憶される他のデータについて説明しておく。メモリ50には、セル4に供給する電流の値(設定供給電流値)がセル4毎に記憶されている。制御基板49に設けられる演算部59は、この設定供給電流が各セル4に供給されるように電流調整部48の制御と、後述するように取得される照射領域30の照度分布に基づいた設定供給電流値の更新と、を行う。さらにメモリ50には、照度の許容値についてのデータと、分割領域毎の基準の照度についてのデータとが記憶されている。検出された各分割領域の照度が、この許容値を下回ったときに、上記の基準の照度となるように設定供給電流値の更新が行われる。
また、一括露光モジュール3には、図3に示すようにコンピュータからなる制御部10が設けられている。制御部10は、図示しないプログラムを備えている。各プログラムは、一括露光モジュール3の各部に制御信号を送り、後述するウエハWの露光と、照度の調整とを行うことができるようにステップ群が組み込まれている。具体的には当該プログラムによって、回転機構34による載置台33の回転、回転機構34による載置台33の前後方向の移動、投光部38からの光の照射及び照射の停止、受光部39による受光量を監視することによるノッチNの検出、シャッタ44の開閉、制御基板49の動作の制御などが行われる。このプログラムは、例えば、コンパクトディスク、ハードディスク、MO(光磁気ディスク)、メモリーカードなどの記憶媒体に格納されて、制御部10にインストールされる。
続いて、一括露光モジュール3によるウエハWの露光について説明する。各セル4に対してメモリ50に記憶された設定供給電流値の電流が供給され且つ、シャッタ44により露光用開口部43が閉鎖された状態で、搬送アームF5によって受け渡し位置に位置する載置台33にウエハWが載置される。然る後、載置台33は向き調整位置に移動し、投光部38から受光部39へ光が照射され、ウエハWが1回転し、ノッチNの向きが検出される。そして、当該ノッチNが所定の方向を向くようにウエハWが回転すると、ウエハWの回転が停止する。然る後、シャッタ44が移動して露光用開口部43が開放され、図12に示すように載置台33が受け渡し位置に向かって移動する。そして、ウエハWが各セル4からの光照射によって形成される照射領域30を通過し、ウエハWの表面全体が露光されると、シャッタ44が移動して露光用開口部43が閉鎖される。載置台33が受け渡し位置に位置すると停止し、ウエハWは搬送アームF5により、一括露光モジュール3から搬出される。
続いて、照度の調整について図13のフローを参照しながら説明する。ウエハWが筐体31内に搬入されておらず、且つ各セル4に対してメモリ50に記憶された設定供給電流が供給された状態でシャッタ44が移動し、露光用開口部43が開放される。そして、待機位置に位置する導光部51が、図14に示すように照射領域30の左右方向の一端へ移動し、当該左右方向の他端へ向けて移動する。この導光部51の移動は一定の速度で行われる。そして、この移動中に導光部51の蛍光ガラス54に紫外光が照射される(ステップS1)。そして、照度センサ52に当該紫外光が変換された可視光が導光されて、照度センサ52からは分割領域の照度に対応する電流が出力され、この電流値(検出電流値)がメモリ50に記憶される。導光部51が移動を続けることにより、照射領域30の長さ方向における各分割領域の検出電流が取得される。導光部51が照射領域30の他端に位置すると、シャッタ44が移動して露光用開口部43が閉鎖されると共に導光部51は待機位置に戻る。その一方で取得された検出電流から、照射領域30の長さ方向における照度分布が取得される(ステップS2)。図15の上段のグラフは、このように取得された照度分布の例を示している。グラフの縦軸は照度(単位:W/cm)、横軸は検出電流を取得した分割領域を示す。グラフ中のC3は照度の許容値を示している。
続いて、各分割領域について検出された照度が許容値を下回っているか否かが判定され、照度が許容値を下回っていると判定された分割領域については、図10、図11で説明した電流−照度対応関係及びセル個別照度分布に基づいて、当該分割領域に対応するセル4についての設定供給電流値が更新され(ステップS3)、照度の調整が終了する。
上記の設定供給電流値の更新について具体的な一例を示しておくと、照度の許容値と検出された照度との乖離が最も大きい分割領域について、検出された照度と、当該分割領域に設定された照度の基準値との差分が演算される(工程1)。例えば、図15の上段のような照度分布が取得された場合、分割領域3において許容値と検出された照度についての乖離が最も大きいので、この分割領域3について検出された照度と、分割領域3について設定された照度の基準値との差分が演算される。この差分の演算後、セル個別照度分布より、当該分割領域について最も照度の寄与が大きいセル4を特定し、電流−照度対応関係を用いて、この差分が解消するように当該セル4に供給する設定供給電流値を上昇させる(工程2)。
このように設定供給電流値を上昇させることで、既述の差分を検出した分割領域以外の分割領域の照度も上昇するが、各分割領域の照度の上昇量は、セル個別照度分布及び電流−照度対応関係より演算によって取得することができる。つまり、設定供給電流を上昇させることによって補正された照度分布を取得することができる。この補正後の照度分布について、照度が許容値を下回っていると判定される分割領域が無ければ、照度の調整が終了する。許容値を下回っていると判定される分割領域が有れば、工程1、2が繰り返し行われる。なお、図15の下段は、上記のように分割領域3に対応するセルの設定供給電流値が補正されることで、図15の上段の照度分布から補正された照度分布を示しており、この補正された照度分布については、各分割領域の照度が許容値C3を越えている。従って、これ以上の設定供給電流の補正は行われず、照度の調整が終了する。
上記のステップS1〜S3のフローである各セル4−1〜4−89への供給設定電流値の補正をキャリブレーションと呼ぶことにすると、このキャリブレーションは、定期的に行われてもよいし、不定期に行われてもよい。例えば一括露光モジュール3において、一のロットに属するウエハWの処理が全て終了した後、次のロットに属するウエハWが当該一括露光モジュールに搬送されるまでにキャリブレーションを行ってもよいし、1枚のウエハWに一括露光処理を終える度にキャリブレーションを行ってもよい。また、一括露光モジュール3に電源を投入して起動させる度に、このキャリブレーションが行われるようにしてもよい。
ところで、説明の便宜上、メモリ50には、照度の許容値及び照度の基準値が格納されており、これらの照度のデータと、検出された照度とに基づいてキャリブレーションが行われると説明した。この検出された照度は、照度センサ52から出力される検出電流に対応するので、メモリ50には、検出電流の許容値、検出電流の基準値が格納されており、これらの電流のデータと検出電流とに基づいてキャリブレーションが行われていると見ることができる。つまり、メモリ50にはこれらの照度についてのデータ、電流についてのデータのうちのいずれが格納されていてもよい。また、図15では、各分割領域の照度の許容値は一律にC3であるものとしたが、この一括露光モジュール3については照射領域30の左右の各位置で照度が同じになるように運用されることには限られないため、この照度の許容値について、分割領域毎に個別の値を設定してよい。
この一括露光モジュール3によれば、照射領域30の長さ方向における各分割領域の照度を取得することができるように、導光部51が当該長さ方向に移動し、導光部51による受光に基づいて、照射領域30の長さ方向における照度分布が取得される。そして、この照度分布に基づいてセル4から照射される光量が補正され、各分割領域の照度が許容値を下回ることを抑制することができる。従って、ウエハWの面内各部の露光量が設定値よりも低下することを抑制することができるので、一括露光モジュール3による一括露光後に形成されるレジストパターンのCDについて、ウエハWの面内各部でばらつくことを抑制することができる。
上記の例ではウエハWを向き調整位置から受け渡し位置に移動して露光する間、ウエハWを回転させていないが、移動中に回転させて露光を行ってもよい。また、上記の例では、照射領域30の長さ方向における照度分布の調整が自動で行われているが、一括露光モジュール3のユーザーにより手動で行われるようにしてもよい。この手動調整の例を具体的に説明する。先ず、コンピュータである制御部10に対してユーザーが所定の操作を行うことで、照度分布検出部5の導光部51が上記のように照射領域30の長さ方向に沿って移動し、図15に例示した照度分布の取得が行われるようにする。この取得された照度分布が、制御部10に含まれるモニターに表示されるように、当該制御部10が構成される。そして、この照度分布の表示を見たユーザーが、設定供給電流値を補正するセル4を選び、制御部10から所定の操作を行うことで、選んだセル4の設定供給電流値を任意の補正量で補正する。補正後は、再度導光部51を移動させて、照度分布を取得してモニターに表示させ、補正が適切に行われたかを確認する、という運用を行うことができる。
図11で説明したセル個別照度分布について、その取得方法の一例について説明しておく。例えばセル4を全て点灯させた状態で、照射領域30の長さ方向の照度分布を取得する。次に89個のセル4のうちの1つのセル4を消灯させた状態で同様に照度分布を取得する。この2つの照度分布の差分を演算することで、消灯したセル4についてのセル個別照度分布を取得することができる。このような差分を取得する手法の他に、89個のセルのうち、1つのみセル4を点灯させて当該セル4の下方の照度分布を取得し、セル個別照度分布を取得することができる。ただし、既述のようにLED46の光量はLED46の温度によって変動し、1つのみのセル4を点灯させる場合は、当該セル4が所定の温度になり、上記の照度分布を取得できるようになるまで比較的多くの時間を要することになる。従って上記のように差分を取得する手法を用いることが、速やかに全てのセル4についてのセル個別照度分布を取得することができるので好ましい。
(第2の実施形態)
第2の実施形態の一括露光モジュール61について、第1の実施形態の一括露光モジュール3との差異点を中心に、縦断側面図である図16及び縦断背面図である図17を参照して説明する。この一括露光モジュール61においては検出部5が導光部51を備えておらず、ケース体41の下方には当該導光部51の代わりに照度センサ52が、アーム56の一端に支持されて設けられている。アーム56の他端は光源ユニット40のケース体41内へと伸び、移動機構58に接続されている。この移動機構58によって、照度センサ52は、第1の実施形態の導光部51と同様に左右方向に移動することができ、照度の調整が行われるときには照射領域30の各分割位置に位置し、ウエハWの露光が行われるときには照射領域30の外側の待機位置にて待機することができる。このように照度センサ52が照射領域30に位置するので、この一括露光モジュール61においては紫外光が可視光に変換されずに、照度センサ52に照射される。図17は、当該待機位置に位置する状態の照度センサ52を示している。
この第2の実施形態における照度センサ52は、水平な上面で各セル4から照射される紫外光を受光し、例えば図示しない配線を介して照度に対応する検出電流を制御基板49に送信する。ウエハWの表面の照度を検出することができるように、この照度センサ52の上面は、載置台33に載置されたウエハWの表面と同じ高さに位置している。図16中の二点鎖線は、ウエハWの表面の高さ及び照度センサ52の上面の高さを示している。
この一括露光モジュール61において、ウエハWの露光は一括露光モジュール3と同様に行われる。そして、照度の調整として、第1の実施形態で説明したキャリブレーションが行われる。ただし、図13で説明したフローのステップS1においては、導光部51の代わりに照度センサ52が、照射領域30の長さ方向の一端から他端へと移動することによって、各分割領域の照度に応じた検出電流が取得される。このように構成された一括露光モジュール61についても、一括露光モジュール3と同様に、ウエハWの各部の露光量が設定値からずれることを抑えることができる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態の一括露光モジュール62について、縦断側面図である図18及び横断平面図である図19を参照して、第2の実施形態の一括露光モジュール61との差異点を中心に説明する。この一括露光モジュール62における検出部5は、回転機構34から後方へ水平に伸びるアーム63と、アーム63の先端部に設けられるセンサ用移動機構64と、センサ用移動機構64に設けられる照度センサ52とにより構成される。つまり、この一括露光モジュール62では、照度センサ52は載置部用移動機構36によって、ウエハWの載置台33と共に前後方向に移動する。また、照度センサ52は、センサ用移動機構64によって左右に水平に移動する。照度センサ52の上面は、第2の実施形態と同様にウエハWの表面と同じ高さに設けられている。この一括露光モジュール62においても、一括露光モジュール61と同様に、照度センサ52が照射領域30の長さ方向の一端から他端へと移動することによって、上記のキャリブレーションが行われる。
(第4の実施形態)
第4の実施形態の一括露光モジュール66について、縦断側面図である図20及び縦断背面図である図21を参照して、第1の実施形態の一括露光モジュール3との差異点を中心に説明する。この一括露光モジュール66においては、セル4−1〜4−89における設定供給電流値が、キャリブレーションとは異なる手法で補正される。一括露光モジュール66では、一括露光モジュール3よりもLED群47を構成するセル4が1つ多く設けられており、従って、支持基板45には4×90の行列状にLED46が設けられている。この1つ多く設けられたセル4を、セル4−0と記載する場合が有る。セル4−0についても、セル4−1〜セル4―89と同様に固有の設定供給電流値が設定されており、当該設定供給電流値の電流が供給されることで、一括露光モジュール66の稼働中は常時、下方に光を照射する。
LED群47において、セル4−0は左右方向の一端に配置される。セル4−1〜4−89は、上記のように照射領域30を形成してウエハWを露光するために用いられる光照射部であるが、セル4−0はウエハWの露光を目的としない監視用光照射部であり、図21に示すように、露光用開口部43の上方領域から左右方向に外れた位置に設けられており、シャッタ44が開放位置に移動して露光用開口部43が開放されたときであってもセル4−0から照射された紫外光はウエハWに照射されない。なお、図21では一点鎖線でセル4−0により形成される光路を、二点鎖線でセル4−1〜4−89により形成される光路を夫々示している。また、図20では一点鎖線の矢印によって、セル4−0により形成される光路を示している。
セル4−0の下方には例えばプリズムである反射部材67が設けられており、セル4−0から照射された紫外光を前方側へ反射する。セル4−1〜4−89によるこの反射部材67への光照射は行われず、セル4−0のみが反射部材67への光照射を行う。反射部材67の前方側にはレンズ68が設けられ、レンズ68のさらに前方側には照度センサ52が設けられている。なお、レンズ68としては劣化による光量の低下を防ぐために、UV耐性を有するガラス製のものを用いることが好ましい。反射部材67によって反射された光は、レンズ68によって集光されて照度センサ52に照射される。この光を受光できるように、照度センサ52において光を受光する受光面は、後方に向かう垂直面として設けられている。この一括露光モジュール66ではセンサ用の移動機構58が設けられておらず、照度センサ52の位置が固定されており、セル4−0から照射される紫外光を常時、受光する。
また、この一括露光モジュール66における制御基板49のメモリ50には、既述した各データの他に、セル4−0についての図10で説明した電流−照度対応関係と、セル4−0についての供給設定電流値、セル4−0についての基準の照度とが記憶されている。セル4−0についても、他のセル4と同様に供給設定電流値の電流が供給される。
一括露光モジュール66の動作中、制御基板49の演算部59により、照度センサ52により検出される照度と、セル4−0について設定された基準の照度との差分の有無が常時監視される。そして、差分が有ることが検出されると、この差分値に対応する分、各セル4−0〜4−89について、夫々のセルについて設定された電流−照度対応関係に基づいて、この差分が解消されるように設定供給電流値が一括で補正され、セル4−0〜4−89の光量が補正される。
つまり、この一括露光モジュール66ではセル4−0の照度を常時監視し、照度の低下が検出された場合には、セル4−1〜4−89でも同様に照度の低下が起きているものとみなして、この照度の低下分、セル4−0〜4−89への供給電流を補正する。このような補正を、ここではフィードバック補正と呼ぶことにすると、当該フィードバック補正を行うことによってもウエハWの各部における露光量の変動を抑制することができる。ただし、上記のキャリブレーションを行う第1〜第3の実施形態によれば、セル4−1〜4−89の照度を直接検出することで、より確実にウエハWの各部における露光量の変動を抑制することができるため好ましい。
(第5の実施形態)
第5の実施形態の一括露光モジュール71について、第4の実施形態の一括露光モジュール66との差異点を中心に、縦断側面図である図22と、縦断背面図である図23とを参照して説明する。この一括露光モジュール71は、上記のフィードバック補正及びキャリブレーションの両方を行うことができるように構成されている。この一括露光モジュール71には、上記の反射部材67、レンズ68及び照度センサ52を支持する支持部材72が設けられている。この一括露光モジュール71では、レンズ68は前後方向においてセル4と同じ位置に、上方のセル4から照射された光を下方に向けて集光するように設けられており、反射部材67はそのように集光された光を後方の照度センサ52に向けて反射する。
この支持部材72はセンサ用移動機構58に接続されており、左右方向に移動することができる。従って、反射部材67、レンズ68及び照度センサ52については互いの相対位置が同じまま水平に移動することができる。それによって、セル4−1〜セル4−89の紫外光が照度センサ52に照射される。例えば照度センサ52の受光面の照度が、照射領域30のうち当該照度センサ52の受光面が位置する領域と左右方向の位置が同じ領域の照度と同じになるように、当該照度センサ52が配置されている。従って、照度センサ52がそのように左右に移動することで、上記のキャリブレーションを行うことができる。
キャリブレーションが行われないタイミングにおいては、セル4−0から照射される紫外光が照度センサ52に照射される位置で反射部材67、レンズ68及び照度センサ52が静止し、一括露光モジュール66で説明したフィードバック補正が行われる。この第5の実施形態の一括露光モジュール71によれば、キャリブレーションを行った後、次のキャリブレーションを行うまでの間に、フィードバック補正が行われることによって、セル4−1〜4−89から照射される光量の低下を抑制することができる。従って、ウエハWの各位置における露光量の低下を、より確実に抑制することができる。
(第6の実施形態)
第6の実施形態の一括露光モジュール73について、縦断側面図である図24、図25及び縦断背面図である図26を参照して、第1の実施形態の一括露光モジュール3との差異点を中心に説明する。この一括露光モジュール73では、一括露光モジュール3と同様に、フィードバック補正は行われず、キャリブレーションが行われる。一括露光モジュール73には、検出部5として照度センサ52及びセンサ用移動機構58が設けられている。照度センサ52は、受光面が後方に向かうように設けられ、センサ用移動機構58によって左右に水平に移動する。
各セル4による紫外光の照射方向には、かまぼこ形で左右に細長のレンズ74が設けられており、このレンズ74は1つのセル4を構成するLED46の配列方向に集光することができるように構成されている。LED群47を支持する支持基板45及びレンズ74は、回転機構75に接続されており、回転機構75は、左右方向に伸びる水平軸回りに支持基板45及びLED46を回転させる。この回転が行われても支持基板45及びLED46について、互いの相対位置は一定である。従って、レンズ74を介してLED46により紫外光が照射される向きを、上記の水平軸回りに変更することができる。従って、回転機構75は光の照射方向を変更するためにセル4を移動させる移動機構である。
図24〜図26の一点鎖線は、LED群47から照射される紫外光の光路を示している。ウエハWの露光時には、図24、図26に示すように下方に向けてLED群47は光を照射し、照射領域30を形成してウエハWを露光する。なおレンズ74により集光されているので、第1の実施形態よりも照射領域30の前後の幅は小さい。そしてキャリブレーションを行うときには、LED群47及びレンズ74の向きが90°回転し、図25に示すように前方に向けてLED群47が光を照射する。このように前方に向けて光が照射されるときに、照度センサ52が左右方向に移動する。
照度センサ52の受光面の照度が、照射領域30において当該受光面と左右方向の位置が同じ領域の照度となるように、図24に示すレンズ74の頂部からウエハWの表面までの垂直距離L1と、図25に示すレンズ74の頂部から照度センサ52の受光面までの水平距離L2とが、互いに同じ大きさとなるように設定されている。このように構成された一括露光モジュール73についても、キャリブレーションを行うことで、ウエハWの各部の露光量が異常になることを抑制することができる。
(第7の実施形態)
第7の実施形態の一括露光モジュール81について、縦断側面図である図27、図28を参照して、第6の実施形態の一括露光モジュール71との差異点を中心に説明する。一括露光モジュール81では、ケース体41内において露光用開口部43よりも後方側にLED群47が配置され、LED群47は前方に向けて紫外光を照射する。このLED群47の前方には、上記のレンズ74が設けられている。レンズ74の前方側には光を全反射させる反射部材として、ミラー76が設けられている。このミラー76は、当該ミラー76の位置を変更するための回転機構77に接続されている。回転機構77によりミラー76は、左右方向に伸びる水平軸まわりに回転移動することができ、レンズ74から照射された光の光路上の反射位置と、当該光路から外れた非反射位置との間で移動する。図27はミラー76が反射位置に位置する状態を、図28はミラー76が非反射位置に位置する状態を夫々示している。なお、図27、図28における一点鎖線はLED群47から照射されて形成される光路を示している。
反射位置に位置するミラー76は、LED群47から照射された紫外光が下方の露光用開口部43に向かうように、当該紫外光を反射させる。露光用開口部43には拡散板78が設けられており、ミラー76によって反射された紫外光を前後方向に拡散させてウエハWに照射し、ウエハWに照射領域30を形成する。ミラー76の前方側には、拡散板79が設けられており、ミラー76が非反射位置に位置するときに、LED群47から照射された紫外光を上下方向に拡散させる。拡散板79の前方側には照度センサ52が設けられている。この照度センサ52は、第6の実施形態の一括露光モジュール73の照度センサ52と同様に、センサ用移動機構58によって左右に移動自在であり、受光面が前方を向いている。
ミラー76はキャリブレーションを行うときを除いて反射位置に位置し、キャリブレーションを行うときには非反射位置に位置する。図27に示す、反射位置に位置するミラー76の反射面とウエハWの表面との垂直距離L3と、当該反射面と照度センサ52の受光面との水平距離L4とは同じである。このようにL3、L4が設定されることで、照度センサ52の受光面の照度は、照射領域30のうち当該受光面と左右方向の位置が同じ領域の照度と同じになるように構成されている。つまり、この一括露光モジュール81においても、第1の実施形態と同様に、キャリブレーションを行うことができるので、ウエハWの各部の露光量が設定値からずれることを抑制することができる。また、この一括露光モジュール81では、第6の実施形態の一括露光モジュール73と異なり、LED群47及びレンズ74を回転させる必要が無いので、光源ユニット40の高さが大きくなることを抑えることができるという利点が有る。
ところで、受光によって照度センサ52の温度が上昇すると、上記の温度ドリフトにより照度の検出値が低下する。それを防ぐために、照度センサ52を冷却するための冷却部を設けてもよい。具体的には、例えばチラーによって冷却液が供給される流路を冷却部として照度センサ52に設け、当該照度センサ52が冷却される構成であってもよい。また、上記のように第6の実施形態、第7の実施形態ではLED46から照度センサ52に至るまでの距離が、LED46からウエハWの表面に至るまでの距離と同じになるように照度センサ52が設けられているが、LED46からウエハWの表面に至るまでの距離よりも大きくすることで、照度センサ52の温度上昇を抑えてもよい。その場合は、例えば検出された照度に所定の定数を乗じて補正することで、照射領域30の照度を算出し、上記のキャリブレーションやフィードバック補正を行う。
その他に照度センサ52の温度上昇を防ぐために、キャリブレーションを行うときには各セル4に供給する電流値を、ウエハWに露光を行うときの設定供給電流値よりも所定の量、低下させて照射領域30の照度分布を測定し、得られた照度分布を、図10で説明した電流−照度対応関係を用いて補正することで、設定供給電流値で電流が各セル4に供給されたときの照射領域30の照度分布を算出してもよい。また、そのようにセル4に供給する電流値を低下させる代わりにLED群47をPWM制御し、ウエハWの露光時には例えばデューティ比100%で光が照射され、キャリブレーションを行うときにはウエハWの露光時よりも低い、例えばデューティ比10%でLED群47から光を照射し、照射領域30の各分割領域の照度を取得する。そして、取得された各照度に所定の定数を乗算して補正することによって、デューティ比が100%であるときの照度分布を算出してもよい。
さらに、ND(Neutral Density)フィルタを設けて、LED46から照度センサ52に照射される光を減光させ、検出された照度を補正することでNDフィルタが設けられない場合の照度を算出してもよい。具体的には、第4の実施形態でセル4−0と照度センサ52との間にNDフィルタを設け、検出された照度に対して所定の定数を乗じることでNDフィルタが設けられない場合に照度センサ52によって取得される照度を算出してもよい。また、例えば第1の実施形態で、外装部53内で蛍光ガラス54上にNDフィルタを設け、当該NDフィルタを介して蛍光ガラス54にセル4から紫外光が照射されるようにしてもよい。その場合にも、検出された照度に所定の定数を乗算することでNDフィルタが設けられない場合に、取得される照度を算出してもよい。このようにNDフィルタによる減光を行うことで、照度センサ52の温度上昇を抑制することができる。
(第8の実施形態)
続いて、第8の実施形態である一括露光モジュール9について、第1の実施形態の一括露光モジュール3との差異点を中心に、図29の縦断側面図及び図30の縦断背面図を参照しながら説明する。この一括露光モジュール9は、一括露光モジュール3と同様にキャリブレーションを行うことができるように構成されている。この一括露光モジュール9における照度分布検出部5は、照度センサ52と、アーム56と、移動機構58と、導光部材である石英ロッド91と、を備えている。アーム56は上下方向に伸長しており、当該アーム56の一端は光源ユニット40のケース体41内にて移動機構58に接続されている。アーム56の他端は、ケース体41の下方において照度センサ52を照射領域30よりも前方側に位置するように支持している。この照度センサ52は、照度を検出するために光を受光する受光面が左右方向に向かうように支持されている。そして、この受光面に石英ロッド91の一端部が重なるように設けられており、石英ロッド91の他端部は後方側へ延伸されている。
移動機構58によって、照度センサ52は照射領域30の外側を、石英ロッド91は照射領域30を、夫々照射領域30の長さ方向に沿って移動する。従って、石英ロッド91は、ウエハWの移動路を移動するように構成されている。キャリブレーションを行うときには石英ロッド91が照射領域30に位置し、石英ロッド91は、照射領域30において当該石英ロッド91に照射される光を照度センサ52に導光する。
石英ロッド91について側面図である図31、上面図である図32も参照しながら説明する。石英ロッド91は、側面視、水平な辺及び垂直な辺を有すると共に後方へ向かうにつれて細る直角三角形状に構成されている。この直角三角形の辺をなす、後方へ向かって上る傾斜面を92として示している。また、上方から見ると、石英ロッド91は前後に細長の概ね矩形状に形成されており、その前端部において照度センサ52に臨む側とは反対側が切り欠かれて尖頭形状とされている。従って、当該前端部には、前方へ向かうに従って照度センサ52に近づく傾斜面が形成されており、当該傾斜面を93とする。
石英ロッド91の上面は水平であり、この上面のうち後端から前端寄りの領域については、石英ロッド91内に光を入射させる入射面94として構成されている。照射領域30における照度を検出する目的から、当該入射面94は、載置台33に載置されたウエハWの表面と同じ高さに位置している。図29、図30の点線は、ウエハWの表面及び入射面94の各高さを示している。入射面94の前後の長さは、照射領域30の前後の長さより長く、入射面94の前端の位置は照射領域30の前端よりも前方、入射面94の位置は照射領域30の後端よりも後方に夫々位置している。
さらにこの入射面94は、すりガラスとして構成されている。即ち、微小な凹凸を有するように構成されている。図32では、そのようにすりガラスとされた入射面94をグレースケールで表示している。また、石英ロッド91において上記の照度センサ52の受光面に重なる側面は、当該石英ロッド91から光が出射する出射面95をなす。
図31、図32中の矢印は、石英ロッド91における光路を示している。入射面94が照射領域30に位置するとき、入射面94が上記のようにすりガラスとして構成されているため、石英ロッド91に照射された光は、減光されて当該石英ロッド91内に入射する。そして、石英ロッド91内において傾斜面92により前方へ向かって反射され、さらに傾斜面93によって側方へ向けて反射され、照度センサ52の受光面に照射される。このように入射面94から入射後、照度センサ52に導光されるまでの間も光は減衰される。従って、照射領域30にて石英ロッド91が位置する領域おける照度(照度K1(単位:W/cm)とする)よりも当該石英ロッド91により照度センサ52に導光される光の照度、即ち照度センサ52の受光面の照度(照度K2(単位:W/cm)とする)が小さくなる。例えば照度K2は、照度K1の1/2以下である。石英ロッド91によってこのように照度K2を比較的低くするのは、比較的高い照度で光が照射されることによる照度センサ52の劣化及び上記した温度ドリフトによる照度の検出精度の低下を防ぐためである。なお、照射領域30の照度分布を取得するために、照度K1と照度K2との対応関係については予め取得しておき、例えば制御基板49のメモリ50に記憶しておく。
また、図29、図30に示すように、照射領域30の左右の外側で石英ロッド91の移動路の上方には、遮光部材97が各々設けられている。石英ロッド91がこの遮光部材97の真下に位置するとき、遮光部材97により遮蔽されることで各セル4から石英ロッド91の入射面94への光照射は行われない。各遮光部材97の真下は、キャリブレーションが行われないときに石英ロッド91が待機する待機領域であり、図30では当該待機領域に位置する状態の石英ロッド91を示している。
キャリブレーションは、一方の待機領域から他方の待機領域へ石英ロッド91が移動することで行われる。この石英ロッド91の移動中、一括露光モジュール3におけるキャリブレーションと同様に、制御基板49によって照度センサ52から出力される電流値が取得されて、照射領域30の各分割領域の照度が取得される。このように取得された各分割領域の照度は、上記のように実際の各分割領域の照度よりも小さいため、制御基板49によって上記の照度K1と照度K2の対応関係を用いて補正され、実際の各分割領域の照度、即ち照射領域30の照度分布が取得される。そして、このように取得された照度分布に基づいて、一括露光モジュール3と同様に各セル4への供給電流値が更新される。
なお、導光部材としては上記の構成例に限られるものでは無い。例えば上記の石英ロッド91については入射面94をすりガラスとすることで照度センサ52に照射される光の強度を減衰させるための減衰部としているが、入射面94をすりガラスとする代わりに出射面95をすりガラスとして構成してもよい。また、導光部材としては1つの石英ロッド91により構成されていなくてもよく、複数の石英ロッドによって構成してもよい。その場合、各石英ロッドの入射面及び/または出射面をすりガラスとしてもよい。さらに、そのように複数の石英ロッドを設ける場合、石英ロッド間に上記のNDフィルタを減衰部として設け、照度センサ52における照度を小さく抑えてもよい。
ところで、ウエハWに化学増幅型のレジストではないレジスト膜が形成されたウエハWについても、上記した各実施形態の一括露光モジュールで処理を受けることによって各部の露光量を適切なものとして、ウエハWの面内の各部でレジストパターンの均一化を図ることができる。つまり、各一括露光モジュールは化学増幅型ではないレジストが塗布されたウエハWにも適用することができる。さらに、レジスト膜やレジスト膜以外の有機膜が露光量に応じて硬化する場合、これらの膜に対して既述の一括露光モジュールによる処理を行い、膜の硬化度合を制御することで、エッチング時にこれらの膜がウエハWの面内で均一性高くエッチングされるようにすることができる。つまり、本発明はレジストパターンのCDを調整することのみに用いられるものではない。従って、本発明でいう露光装置とは、レジストを露光する装置であることには限定されず、基板に光を照射して処理を行う光照射処理装置である。
また、第1の実施形態で説明したようにレジストパターンのCDを調整する場合には、一括露光モジュール3は既述した位置に設けることには限られない。例えば処理ブロックD2とインターフェイスブロックD3との間においてウエハWの受け渡しを行う搬送機構、一括露光モジュール3、受け渡しモジュールを備えたブロック(中間ブロックとする)を設ける。そして、インターフェイスブロックD3からタワーT2の受け渡しモジュールTRS51、TRS61に搬送されたパターン露光済みのウエハWを中間ブロックの搬送機構が、一括露光モジュールに搬送した後、当該中間ブロックの受け渡しモジュールに搬送する。当該受け渡しモジュールに、単位ブロックE5、E6の搬送アームF5、F6がアクセスして一括露光済みのウエハWが単位ブロックE5、E6に搬送されて、以降の処理が行われる構成とすることができる。
また、一括露光モジュール3では導光部51をLED群47に対して移動させることで照度を検出しているが、LED群47を移動させる移動機構を設け、LED群47を導光部51に対して移動させて照度の検出を行ってもよい。またウエハWを光源ユニット40に対して移動させる代わりに、光源ユニット40をウエハWに対して移動させることで露光が行われるようにしてもよい。ところで、ウエハWの表面全体の露光とは、ウエハWの表面において半導体デバイスが形成される領域全体が露光されていればよく、従ってこの半導体デバイスの形成領域の外側が露光されていない場合も当該形成領域全体が露光されていれば、ウエハWの表面全体の露光に含まれる。なお、本発明は既述した各実施形態に限られるものではなく、各実施形態は互いに組み合わせたり、適宜変更したりことができる。
なお、上記の一括露光モジュール3では図8で説明したように照射領域30の短手方向に照射された光を一括で受光し、当該短手方向の照度の積算値を測定できる構成となっている。つまり、照射領域30内の短手方向における個々の領域の照度については測定していない。そのように、短手方向の照度の積算値を測定する構成としているのは、照射領域30のうち、長さ方向の位置が同じで短手方向における位置が異なる領域間で照度にばらつきが生じていても、ウエハWの一括露光に影響が無いためである。より具体的に述べると、図11に示したように照射領域30を長さ方向に分割したときの分割領域B1〜B16の各々について、照射領域30の短手方向に見てばらつきが生じていてもウエハWの一括露光に影響が無い。それは、既述のようにウエハWは一括露光時にこの短手方向に沿って移動して照射領域30を通過するため、ウエハWを照射領域30の長さ方向に分割したときの各分割領域の露光量は、照射領域30の長さ方向におけるその分割領域に対応する位置の短手方向の照度の積算値に対応するためである。従って、一括露光モジュール3のキャリブレーションとして説明したように、短手方向の照度の積算値を測定し、この積算値が照射領域30の長さ方向の各部で互いに揃うようにすることで、ウエハWの面内各部における露光量を揃えることができる。
ところで既述の各実施形態ではモジュールに設けられた受光部である照度センサ52により照射領域30の照度を測定する例を示したが、以下にモジュールとは別個に設けられた冶具を用いて当該照度を測定する例を説明する。図33、図34、図35はそのように照度の測定を行うための冶具100の斜視図、縦断側面図、平面図を夫々示している。冶具100は、平面で見てウエハWと同じ大きさに形成された円板状の冶具本体101を備えている。冶具本体101の中心部には貫通孔が形成されている。そして、冶具本体101には、この貫通孔を上側から塞ぐ閉塞板102が設けられている。冶具本体101の下側には上記の貫通孔の周縁部に沿うように環状突起103が設けられており、当該環状突起103、貫通孔を形成する側壁及び閉塞板102により、載置用凹部104が形成されている。閉塞板102の裏面は、既述した各一括露光モジュールの載置台33に載置される。そのように載置台33に載置されるとき、載置用凹部104は当該載置台33に嵌合し、冶具本体101は水平に支持される。
冶具本体101には、中心部側から周縁部側へ向けて伸びる細長のスリットが形成されており、このスリットを下面側から塞ぐことで測定器載置用凹部105を形成するように閉塞部材106が設けられている。そして、この測定器載置用凹部105内には細長の測定器107が、当該測定器載置用凹部105に対して着脱自在に設けられている。測定器107は、照度センサ52と、当該照度センサ52により検出された照度を記憶する不図示のメモリと、を含んでいる。照度センサ52の受光面は小径の円形に構成されており、上方に向かうように設けられている。また、例えば当該受光面の中心は例えば冶具本体101の中心から140mm離れている。そして、図34に示すように、冶具100が載置台33に載置されたときに、当該受光面は照射領域30と同じ高さに位置する。そして、図34、図35に矢印で示すように、載置台33の回転と前後移動とによって、照度センサ52の受光面は照射領域30に沿って移動し、照射領域30内の各位置の照度を取得することができる。
照度分布検出部5が設けられていないことを除いては図3などで説明した一括露光モジュール3と同様に構成された一括露光モジュールにおいて、冶具100を用いて照度を検出する手順を述べる。なお、この一括露光モジュールではユーザーが制御部10から操作を行い、手動で当該一括露光モジュールの各部の動作を制御できるものとする。先ずユーザーが、冶具100が所定の向きを向くように当該冶具100を、ウエハWが載置されていない載置台33に載置する。続いてユーザーは、載置台33の上面に設けられるウエハWを吸引するための吸引孔(不図示)からの吸引が行われるように操作し、冶具100を載置台33に固定する。然る後、載置台33の回転と前後移動とを行うことで、照射領域30における任意の位置に照度センサ52を移動させる。この回転と前後移動とを繰り返し行い、所望の各位置の照度を測定する。このように照度が測定されることに並行して、制御部10によって、各時間における回転する載置台33の向き及び前後方向における位置についてのデータが取得される。その後、載置台33の吸引を停止し、冶具100を載置台33から取り外す。そして、冶具本体101から測定器107を取り外し、コンピュータに接続して照度のデータを取得する。この照度のデータと制御部10が取得したデータとを照合し、照射領域30における各位置の照度が取得される。
この冶具100によって、照射領域30のうちの局所的な位置の照度を取得してもよい。また、一括露光モジュール3、61などと同様に、照射領域30の一端部と他端部との間に亘る各位置の照度を取得して照度分布を取得し、その照度分布に基づいて各セル4から出力される光量を調整してもよい。そのように照度分布を取得するにあたり、照射領域30の長さ方向の中央部から一端側へ照度センサ52を移動させ、次いで中央部から他端側へ照度センサ52を移動させるようにしてもよい。つまり、照射領域30の一端部から他端部へ向けて照度センサ52を移動させることで照度分布を取得することには限られない。なお、載置台33にアームを介して照度センサ52が設けられ、載置台33の回転と進退動作とにより冶具100を用いる場合と同様に照度センサ52が照射領域30内の各部へ移動することで照度の検出が行えるようにしてもよい。載置台33の回転及び前後移動を利用して照射領域30の照度を検出する場合も、照度センサ52はモジュールに設けられる構成としてもよい。
W ウエハ
10 制御部
3 一括露光モジュール
30 照射領域
33 載置部
36 載置部用移動機構
4 セル
40 光源ユニット
46 LED
47 LED群
5 照度分布検出部
51 導光部
52 照度センサ

Claims (15)

  1. 基板を載置するための載置部と、
    前記基板の表面の左右の互いに異なる位置に各々独立して光を照射して、前記基板の表面の一端から他端に亘る帯状の照射領域を形成する複数の光照射部と、
    前記基板の表面全体が露光されるように、前記照射領域に対して前記載置部を前後に相対的に移動させる載置部用移動機構と、
    前記照射領域の長さ方向における照度分布を検出するために、当該照射領域を一端部と他端部との間で移動して光を受光する受光部と、
    を備え
    前記受光部は、前記基板が移動する移動路を移動する導光部材を備え、
    前記導光部材によって導光される光の照度を検出するための照度検出部が設けられ、
    前記導光部材は、前記照度検出部に導光される光の強度を減衰させるための減衰部を備えていることを特徴とする露光装置。
  2. 前記導光部材は石英ロッドによって構成され、
    当該石英ロッドにおける光が入射する入射面及び光が出射される出射面のうちの少なくとも一方は、前記減衰部を構成するすりガラスであることを特徴とする請求項記載の露光装置。
  3. 基板を載置するための載置部と、
    前記基板の表面の左右の互いに異なる位置に各々独立して光を照射して、前記基板の表面の一端から他端に亘る帯状の照射領域を形成する複数の光照射部と、
    前記基板の表面全体が露光されるように、前記照射領域に対して前記載置部を前後に相対的に移動させる載置部用移動機構と、
    前記照射領域の長さ方向における照度分布を検出するために、当該照射領域を一端部と他端部との間で移動して光を受光する受光部と、
    を備え
    前記複数の光照射部とは別個に、前記基板への光照射を行わない監視用光照射部が設けられ、
    前記照度検出部は、前記複数の光照射部及び前記監視用光照射部のうちの一方から照射される光を選択的に受光し、
    前記調整部は、前記監視用光照射部から前記照度検出部に照射された光の照度に基づいて、前記基板を露光するときの各光照射部から出力される光量を一括で調整することを特徴とする露光装置。
  4. 前記受光部により検出された照度分布に基づいて、前記基板を露光するときの各光照射部から出力される光量を調整するための調整部が設けられることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の露光装置。
  5. 前記受光部は、前記載置部用移動機構によって前記基板が移動する移動路を移動することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の露光装置。
  6. 前記受光部は、前記基板が移動する移動路を移動し、受光した光の波長のスペクトルを変換する波長変換部を備え、
    前記波長変換部にて波長スペクトルが変換された光が導光され、当該波長変換部における照度を検出するための照度検出部が設けられることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の露光装置。
  7. 前記受光部は、前記光照射部から前記波長変換部へ照射される光の一部を遮光するために、開口部が形成された遮光部を備えることを特徴とする請求項記載の露光装置。
  8. 前記開口部は前記左右が短手方向となるスリット状に形成されていることを特徴とする請求項記載の露光装置。
  9. 前記基板を露光するときと、前記照度検出部に光を照射するときとで、
    前記各光照射部による光の照射方向が変更されるように光照射部を移動させる光照射部用の移動機構が設けられることを特徴とする1ないし8のいずれか一つに記載の露光装置。
  10. 前記各光照射部により照射された光を反射する反射部材と、
    当該反射部材の位置を変更する位置変更機構と、が設けられ、
    前記基板を露光するときと、前記照度検出部に光を照射するときとで、前記反射部材が異なる位置に位置することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一つに記載の露光装置。
  11. 前記基板においては、パターンマスクを用いてパターン露光が行われたレジスト膜が、表面に形成されていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一つに記載の露光装置。
  12. 基板を載置部に載置する工程と、
    複数の光照射部により、前記基板の表面の左右の互いに異なる位置に各々独立して光を照射して、前記基板の表面の一端から他端に亘る帯状の照射領域を形成する工程と、
    載置部用移動機構により、前記基板の表面全体が露光されるように、前記照射領域に対して前記載置部を前後に相対的に移動させる工程と、
    前記照射領域の長さ方向における照度分布を検出するために、受光部を当該照射領域の一端部と他端部との間で移動させて、光を受光させる工程と、
    前記照度分布に基づいて、前記光照射部の光の照射量を調整する工程と、
    を備え、
    前記受光部は、前記基板が移動する移動路を移動する導光部材を備え、
    前記導光部材は、前記照度検出部に導光される光の強度を減衰させるための減衰部を備え、
    前記導光部材によって導光される光の照度を照度検出部により検出する工程を備えることを特徴とする露光装置の調整方法。
  13. 基板を載置部に載置する工程と、
    複数の光照射部により、前記基板の表面の左右の互いに異なる位置に各々独立して光を照射して、前記基板の表面の一端から他端に亘る帯状の照射領域を形成する工程と、
    載置部用移動機構により、前記基板の表面全体が露光されるように、前記照射領域に対して前記載置部を前後に相対的に移動させる工程と、
    前記照射領域の長さ方向における照度分布を検出するために、受光部を当該照射領域の一端部と他端部との間で移動させて、光を受光させる工程と、
    前記照度分布に基づいて、前記光照射部の光の照射量を調整する工程と、
    を備え、
    前記複数の光照射部、及び前記複数の光照射部とは別個に設けられて前記基板への光照射を行わない監視用光照射部のうちの一方から照射される光を選択的に前記照度検出部により受光する工程と、
    前記監視用光照射部から前記照度検出部に照射された光の照度に基づいて、前記基板を露光するときの各光照射部から出力される光量を一括で調整する工程と、
    を備えることを特徴とする露光装置の調整方法。
  14. 前記受光部を備える冶具を、前記基板が載置されていない前記載置部に載置する工程を含み、
    前記受光部に光を受光させる工程は、前記冶具を載置した載置部を回転させる工程及び当該載置部を前記照射領域に対して前後に相対的に移動させる工程を含むことを特徴とする請求項12または13記載の露光装置の調整方法。
  15. 基板を露光するための露光装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムは、請求項12ないし14のいずれか一つに記載の露光装置の調整方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
JP2017158737A 2016-11-17 2017-08-21 露光装置、露光装置の調整方法及び記憶媒体 Active JP6984228B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106138019A TWI751218B (zh) 2016-11-17 2017-11-03 曝光裝置、曝光裝置之調整方法及記憶媒體
KR1020170151368A KR102440845B1 (ko) 2016-11-17 2017-11-14 노광 장치, 노광 장치의 조정 방법 및 기억 매체
US15/813,464 US10558125B2 (en) 2016-11-17 2017-11-15 Exposure apparatus, exposure apparatus adjustment method and storage medium
CN201711142462.7A CN108073049A (zh) 2016-11-17 2017-11-17 曝光装置、曝光装置的调整方法以及存储介质
EP17202294.9A EP3324240B1 (en) 2016-11-17 2017-11-17 Exposure apparatus, exposure apparatus adjustment method and storage medium

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016224248 2016-11-17
JP2016224248 2016-11-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018084804A JP2018084804A (ja) 2018-05-31
JP6984228B2 true JP6984228B2 (ja) 2021-12-17

Family

ID=62238417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017158737A Active JP6984228B2 (ja) 2016-11-17 2017-08-21 露光装置、露光装置の調整方法及び記憶媒体

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3324240B1 (ja)
JP (1) JP6984228B2 (ja)
KR (1) KR102440845B1 (ja)
TW (1) TWI751218B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7178240B2 (ja) 2018-11-14 2022-11-25 東京エレクトロン株式会社 光照射装置
JP7210249B2 (ja) * 2018-11-30 2023-01-23 キヤノン株式会社 光源装置、照明装置、露光装置及び物品の製造方法
GB201900912D0 (en) * 2019-01-23 2019-03-13 Lam Res Ag Apparatus for processing a wafer, and method of controlling such an apparatus
JP2021015240A (ja) * 2019-07-16 2021-02-12 株式会社Screenホールディングス 光源装置の補正方法、光源装置および描画装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3181050B2 (ja) * 1990-04-20 2001-07-03 株式会社日立製作所 投影露光方法およびその装置
JP3360760B2 (ja) * 1993-12-08 2002-12-24 株式会社ニコン 露光量むらの計測方法、並びに露光方法及び露光装置
CN100517569C (zh) * 2004-08-09 2009-07-22 株式会社尼康 光学特性测量装置及方法、曝光装置及方法及组件制造方法
JP2006339448A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Canon Inc 受光ユニットを有する露光装置
US7388652B2 (en) * 2006-06-15 2008-06-17 Asml Netherlands B.V. Wave front sensor with grey filter and lithographic apparatus comprising same
DE102008003916A1 (de) * 2007-01-23 2008-07-24 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit Messvorrichtung sowie Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung
JP5164822B2 (ja) * 2007-12-21 2013-03-21 エーエスエムエル ホールディング エヌ.ブイ. 光ビームの特性を検出するためのビーム特性モニタ
CN101978308B (zh) * 2009-04-28 2012-09-19 株式会社爱发科 光照射装置的光照射方法以及光照射装置
DE102011088152A1 (de) * 2011-12-09 2013-06-13 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Lithographiesystem
JP2014045148A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Toshiba Corp 露光装置の制御方法、露光装置の制御プログラムおよび露光装置
JP6093525B2 (ja) * 2012-08-31 2017-03-08 株式会社オーク製作所 照明モニタ装置およびそれを備えた露光装置
JP2015050301A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 東京応化工業株式会社 光照射装置、基板処理装置及び基板処理装置の製造方法
JP6113064B2 (ja) * 2013-12-18 2017-04-12 株式会社Screenホールディングス 光量分布測定装置、描画装置および光量分布測定方法
JP6337757B2 (ja) * 2014-01-20 2018-06-06 東京エレクトロン株式会社 露光装置、レジストパターン形成方法及び記憶媒体
TWM495546U (zh) * 2014-09-18 2015-02-11 Eclat Forever Machinery Co Ltd 曝光機光源照射強度調整機構

Also Published As

Publication number Publication date
EP3324240A1 (en) 2018-05-23
TW201833671A (zh) 2018-09-16
TWI751218B (zh) 2022-01-01
KR102440845B1 (ko) 2022-09-06
EP3324240B1 (en) 2022-04-27
KR20180055720A (ko) 2018-05-25
JP2018084804A (ja) 2018-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6984228B2 (ja) 露光装置、露光装置の調整方法及び記憶媒体
TWI502622B (zh) 熱處理裝置、塗佈顯影處理系統、熱處理方法、塗佈顯影處理方法及記錄有用來實施該熱處理方法或塗佈顯影處理方法之程式的記錄媒體
JP6866631B2 (ja) 光処理装置、塗布、現像装置、光処理方法及び記憶媒体
KR20110106836A (ko) 노광 장치용 광조사 장치 및 그 점등 제어 방법, 그리고 노광 장치, 노광 방법 및 기판
KR102576504B1 (ko) 노광 장치, 노광 방법 및 기억 매체
CN108227398B (zh) 光处理装置和基板处理装置
US10558125B2 (en) Exposure apparatus, exposure apparatus adjustment method and storage medium
JP4713268B2 (ja) 光の照射強度分布の測定方法および測定装置
KR101443431B1 (ko) 노광 장치용 광조사 장치, 광조사 장치의 제어 방법, 노광 장치 및 노광 방법
US10747121B2 (en) Optical processing apparatus and substrate processing apparatus
JP2018147918A (ja) 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
JP6809188B2 (ja) 光照射装置
KR102456281B1 (ko) 보조 노광 장치
JP2019124965A (ja) 補助露光装置
JP2006080438A (ja) 紫外線照射装置及び紫外線照射方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20180509

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210511

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211026

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6984228

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150