TW201335719A - 曝光裝置及曝光方法 - Google Patents

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Yoshiharu Ota
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Abstract

[課題]調整在基板面內被細分設定之每個區域的曝光量，提升顯像處理後之阻劑殘膜之均勻性，抑制配線圖案之線寬及間距的偏差。[解決手段]一種一面使基板平台(2)上之基板(G)和原版平台(3)上之原版(M)同步移動，一面對上述基板上曝光上述原版之圖案的曝光裝置(1)，具備：被設置在上述基板平台之上方，對上述基板局部性地至照射光之局部曝光部(20)，和控制上述局部曝光部之發光驅動的控制部(40)，上述局部曝光部具有線狀地配列在基板寬度方向，可對藉由上述基板平台而移動之上述基板進行光照射的複數發光元件(L)，和以上述複數發光元件中之一個或複數發光元件當作發光控制單位而能選擇性地發光驅動之發光驅動部(25)。

Description

曝光裝置及曝光方法
本發明係關於對形成有感光膜之被處理基板施予曝光處理的曝光裝置及曝光方法，尤其關於能夠局部性地調整曝光量之曝光裝置及曝光方法。
例如，在FPD(平面顯示器)之製造中，藉由所謂的光微影工程形成電路圖案。
在該光微影工程中，也如同專利文獻1記載般，於在玻璃基板等之被處理基板形成規定之膜後，塗佈光阻(以下，稱為阻劑)，藉由使阻劑中之溶劑蒸發之預備乾燥處理(減壓乾燥及預烘烤處理)形成阻劑膜(感光膜)。然後，對應於電路圖案而曝光上述阻劑膜，該被進行顯像處理，形成圖案。
然而，對於如此之光微影工程，如第15圖(a)所示般，阻劑圖案R持有不同膜厚(厚膜部R1和薄膜部R2)，利用此進行複數次之蝕刻處理，依此可降低光罩數量及工程數量。並且，如此之阻劑圖案R係可以藉由使用在一片中具有光透過率不同之部分之半色調光罩的半(半色調)曝光處理而取得。
針對使用適用該半曝光之阻劑圖案R之時的電路圖案形成工程，使用第15圖(a)~(e)具體性予以說明。
例如，在第15圖(a)中，在玻璃基板G上，依序疊層 閘極電極200、絕緣層201、由a-Si層(非摻雜非晶質Si層)202a和n+a-Si層202b(摻雜磷非晶質Si層)所構成之Si層202、用以形成電極之金屬層203。
再者，在金屬層203上，一樣形成阻劑膜之後，藉由減壓乾燥及預烘烤處理，阻劑中之溶劑被蒸發，之後藉由上述半曝光處理及顯像處理，形成阻劑圖案R。
於該阻劑圖案R(厚膜部R1及薄膜部R2)之形成後，如第15圖(b)所示般，將該阻劑圖案R當作光罩，進行金屬層203之蝕刻(第1次的蝕刻)。
接著，對阻劑圖案R全體，在電漿中施予灰化(ashing)處理。依此，如第15圖(c)所示般，取得膜厚被減膜成一半左右的阻劑圖案R3。
然後，如第15圖(d)所示般，藉由將該阻劑圖案R3當作光罩而予以利用，進行露出之金屬層203或對Si層202進行之蝕刻(第2次之蝕刻)，最後如第15圖(e)所示除去阻劑R3，而取得電路圖案。
但是，如上述般，對於使用形成有厚膜R1和薄膜R2之阻劑圖案R的半曝光處理，於形成阻劑圖案R之時，有其膜厚在基板面內不均勻之情形，所形成之圖案之線寬或圖案間之間距偏差的課題。
即是，當使用第16圖(a)~(e)予以具體性說明時，第16圖(a)係表示阻劑圖案R中薄膜部R2之厚度t2被形成較第15圖(a)所示之厚度t1厚之情形。
此時，與第15圖所示之工程相同，對金屬膜203之 蝕刻(第16圖(b))、阻劑圖案R全體施予灰化處理(第16圖(c))。
在此，如第16圖(c)所示般，取得膜厚被減膜至一半左右之阻劑圖案R3，但是被除去之阻劑膜之厚度因與第15圖(c)之情形相同，故圖示之一對阻劑圖案R3間之間距p2較第15圖(c)所示之間距p1窄。
因此，從其狀態經對金屬膜203及Si層202進行的蝕刻(第16圖(d)及阻劑圖案R3之除去(第16圖(e))而取得之電路圖案，成為其間距p2較第15圖(e)所示之間距p1窄(電路圖案之線寬變寬)。
對於上述課題，以往係採用對曝光處理時使透過光的每個光罩圖案，藉由膜厚測量來特定阻劑圖案R中膜厚被形成較期待值厚的規定部位，提高其部位之曝光感度的手段。
即是，於曝光處理前加熱阻劑膜使溶劑蒸發的預烘烤處理中，藉由使基板面內之加熱量持有差異，並使上述規定部位中之曝光感度變化，調整(面內均勻化)顯像處理後之殘膜厚。
具體而言，將預烘烤處理所使用之加熱器分割成複數之區域，藉由獨立驅動控制被分割之加熱器，進行每區域之溫度調整。
並且，藉由支撐基板之近接銷之高度變更(加熱器和基板間之距離變更)，進行加熱溫度之調整。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-158253號公報
但是，於如上述般藉由預烘烤所進行之加熱處理而進行殘膜厚之調整時，因被分割之加熱器面積，在硬體之限制上，必須確保某程度之大小，故有無法對細分的區域進行加熱調整之課題。
再者，對於藉由近接銷之高度的加熱調整，因需要變更插銷高度的作業工數，故有生產效率下降之課題。
本發明係鑒於上述般之以往技術的問題點而創作出，提供可以容易調整在基板面內被細分設定之每個區域的曝光量，並可以提升顯像處理後之阻劑殘膜之均勻性，抑制配線圖案之線寬及間距之偏差的曝光裝置及曝光方法。
為了解決上述課題，與本發明有關之曝光裝置係用以在形成有感光膜之被處理基板曝光電路圖案之曝光裝置，其特徵為具備：照明光學系統，其係用以對形成有規定之電路圖案的原版照射光；及局部曝光部，其係與上述照明光學系統不同，對上述基板局部性照射光，上述照明光學系統和上述局部曝光部係一體地具備在曝光裝置之內部。
並且，上述曝光裝置係以具備：保持上述基板並且在 能夠在掃描方向移動之基板平台；保持上述原版，並且能夠與上述基板平台同步而移動之原版平台；及在上述基板上投影藉由上述照明光學系統被照射到的上述原版之圖案的投影光學系統，上述曝光裝置係一面使上述基板平台上之基板和上述原版平台上之原版同步移動一面在上述基板上曝光上述原版之圖案，上述局部曝光部具有複數發光元件，其係線狀地被配列在基板寬度方向，能夠對藉由上述基板平台而移動之上述基板照射光；和發光驅動部，其係以上述複數之發光元件中之一個或複數之發光元件當作發光控制單位而能夠選擇性地進行發光驅動，上述局部曝光部係被設置在上述基板平台之上方為佳。
再者，具備控制上述局部曝光部之發光驅動部的控制部，上述控制部係控制上述發光驅動部，以上述複數發光元件中之一個或複數發光元件當作發光控制單位而使選擇性發光為佳。
再者，上述局部曝光部係被配置在藉由上述基板平台而移動之上述被處理基板之上方，對被形成在上述被處理基板之感光膜直接性地照射光為佳。
或是，上述局部曝光部即使為被配置在上述原版之上方，並且照射上述原版，透過上述原版之繞射光通過上述投影光學系統而被照射至形成在上述被處理基板之感光膜的構成亦可。
藉由構成如此，可以容易對欲使膜厚更薄(或欲增厚)的任意部分進行局部性之曝光處理，藉由事先設定之曝光 量(照度)可以減膜至期待之膜厚。
因此，即使在例如半曝光處理中阻劑膜持有不同膜厚(厚膜部和薄膜部)之時(即是如薄膜部般為薄的膜厚)，亦可以使顯像處理後之阻劑膜厚成為均勻，可以抑制配線圖案之線寬及間距之偏差。
再者，上述控制部係控制上述發光驅動部以使被照射至上述基板上之照度和上述發光元件之驅動電流值之關係當作相關表而予以記憶，對被形成在上述基板之感光膜之規定區域，求出根據其膜厚應照射的所需照度，並且對可照射至上述規定區域之上述發光元件，根據上述相關表，從上述所需照度決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值，使上述發光元件發光為佳。
再者，具備有照度檢測手段，其係在與上述被處理基板相同高度之位置被設置成可在基板寬度方向進退移動，檢測出藉由上述局部曝光部而被照射之光的照度，上述控制部係將藉由上述照度檢測手段所檢測出之照度，和被發光驅動之上述發光元件之驅動電流值之關係當作上述相關表而予以保持為佳。
再者，上述控制部係將上述複數發光元件沿著基板寬度方向而分成複數發光控制群組，並且對每個上述發光控制群組，將規定範圍內之複數驅動電流值和藉由其驅動電流值所產生之照度記憶於上述相關表為佳。
如此一來，藉由使用表示發光元件之驅動電流值和照度之關係的相關表，可以使發光元件之照度成為最適合 者。
再者，被記錄於相關表之值，事先使用照度檢測手段，對成為發光控制單位之所有發光元件進行照度測量，藉由使成為記錄有其驅動電流值者，可以高精度地調整曝光量。
再者，藉由將複數之發光元件分成複數之發光控制群組，可以抑制發光元件間之發光照度之偏差。
或是，上述控制部即使為控制上述發光驅動部以使對被形成在上述被處理基板之感光膜的規定區域進行的照射及藉由顯像處理而增減之膜厚的變動值，和被上述規定區域照射的發光元件之驅動電流值之關係儲存於相關表，根據上述相關表，從上述膜厚變動值決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值使上述發光元件發光之構成亦可。
如此一來當使用膜厚變動值和驅動電流值之相關資料之時，因以參數而言可以省略照度(即是，由於不利用照度和驅動電流值之相關資料即可)，故可以省略照度和驅動電流值之相關資料的更新作業。
再者，在上述局部曝光部具有之複數的發光元件之下方設置光擴散板，從上述發光元件發出之光經上述光擴散板而對上述被處理基板放射為佳。
如此一來藉由設置光擴散板，從複數之發光元件被放射之光，因藉由光擴散板而適度地被擴散，故可以將鄰接之發光元件之光連接成線狀而朝下方照射。
再者，為了解決上述課題，與本發明有關之曝光方 法，係在用以對形成有感光膜之被處理基板曝光電路圖案之曝光裝置，即是在內部一體性具備對形成有規定電路圖案之原版照射光之照明光學系統，和與上述照明光學系統不同，對上述基板局部性地照射光之局部曝光部的曝光裝置中，在上述基板上曝光上述原版之圖案的曝光方法，其特徵為：一面使上述基板和上述原版同步移動，一面在上述基板上曝光上述原版之圖案，並且藉由上述局部曝光部，對上述基板局部性地照射光。
並且，上述曝光裝置係以具備：保持上述基板並且在能夠在掃描方向移動之基板平台；保持上述原版，並且能夠與上述基板平台同步而移動之原版平台；及在上述基板上投影藉由上述照明光學系統被照射到的上述原版之圖案的投影光學系統，上述局部曝光部係被設置在上述基板平台之上方，在上述局部曝光部中，對線狀被配列在基板寬度方向之複數發光元件，以一個或複數之發光元件當作發光控制單位而選擇性地發光驅動，對藉由上述基板平台而移動之上述基板局部性地照射光為佳。
再者，對被形成在上述被處理基板之感光膜，藉由上述局部曝光部直接性地照射光為佳。
或是，即使藉由上述局部曝光部而從上述原版之上方照射上述原版，透過上述原版之繞射光通過上述投影光學系統而被照射至形成在上述被處理基板之感光膜亦可。
若藉由如此之方法，可以容易對欲使膜厚更薄(或欲增厚)的任意部分進行局部性之曝光處理，藉由事先設定 之曝光量(照度)可以減膜至期待之膜厚。
因此，即使在例如半曝光處理中阻劑膜持有不同膜厚(厚膜部和薄膜部)之時(即是如薄膜部般為薄的膜厚)，亦可以使顯像處理後之阻劑膜厚成為均勻，可以抑制配線圖案之線寬及間距之偏差。
再者，將被照射至上述基板上之照度和上述發光元件之驅動電流值之關係當作相關表而予以記憶，對被形成在上述基板之感光膜之規定區域，求出根據其膜厚應照射的所需照度，並且對可照射至上述規定區域之上述發光元件，根據上述相關表，從上述所需照度決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值，使上述發光元件發光為佳。
再者，藉由在與上述被處理基板相同高度之位置被設置成能夠在基板寬度方向進退移動之照度檢測手段，對在上述局部曝光部成為發光控制單位之所有的發光元件進行照度之測量，將其驅動電流值和照度之關係當作上述相關表而予以保持為佳。
再者，將上述複數發光元件沿著基板寬度方向而分成複數發光控制群組，並且對每個上述發光控制群組，將規定範圍內之複數驅動電流值和藉由其驅動電流值所產生之照度記憶於上述相關表為佳。
如此一來，藉由使用表示發光元件之驅動電流值和照度之關係的相關表，可以使發光元件之照度成為最適合者。
再者，被記錄於相關表之值，事先使用照度檢測手 段，對成為發光控制單位之所有發光元件進行照度測量，藉由使成為記錄有其驅動電流值者，可以高精度地調整曝光量。
再者，藉由將複數之發光元件分成複數之發光控制群組，可以抑制發光元件間之發光照度之偏差。
或是，即使將對被形成在上述被處理基板之感光膜的規定區域進行的照射及藉由顯像處理而增減之膜厚的變動值，和被上述規定區域照射的發光元件之驅動電流值之關係儲存於相關表，根據上述相關表，從上述膜厚變動值決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值使上述發光元件發光亦可。
如此一來當使用膜厚變動值和驅動電流值之相關資料之時，因以參數而言可以省略照度(即是，由於不利用照度和驅動電流值之相關資料即可)，故可以省略照度和驅動電流值之相關資料的更新作業。
再者，在上述局部曝光部中，將從上述發光元件發出之光經被設置在上述複數之發光元件之下方的光擴散板而對上述被處理基板放射為佳。
如此一來，可以藉由光擴散板使從複數之發光元件所放射之光擴散，使鄰接之發光元件連接成線狀而朝下方照射。
若藉由本發明時，可以取得可以容易調整在基板面內 被細分設定之每個區域的曝光量，並可以提升顯像處理後之阻劑殘膜之均勻性，抑制配線圖案之線寬及間距之偏差的曝光裝置及曝光方法。
以下，根據圖面說明與本發明之曝光裝置及曝光方法有關之一實施型態。第1圖係表示與本發明有關之曝光裝置1之內部之概略構成的剖面圖。
該曝光裝置1為例如步進掃描方式之投影曝光裝置，其係各使矩形狀之光罩M(原版)和玻璃基板G(被處理基板)同步掃描，將光罩M所具有之電路圖案之影像投影且曝光在玻璃基板G上之阻劑膜(感光膜)上。
如圖示般，曝光裝置1具備載置塗佈有阻劑液之玻璃基板G的基板平台2，和被配置在該基板平台2之上方的投影光學系統10。再者，在投影光學系統10之上方具備有保持光罩M之光罩平台3。
並且，曝光裝置1具備有被配置在光罩M之上方的照明部5(照明光學系統)，和在基板寬度方向被形成長狀，用以局部性地朝向基板G照射光之局部曝光部20。
上述基板平台2為支撐基板G，使此在XYZ之各軸方向移動者。基板平台2具有使平台在上述各方向移動之驅動機構(無圖示)。
另外，光罩平台3係支撐光罩M，並且以光罩M臨著下方之投影光學系統10之方式具有開口部(無圖示)之 框體。再者，光罩平台3具有使光罩M在掃描方向之Y方向移動之驅動機構(無圖示)。
基板平台2和光罩平台3係以因應投影光學系統10之成像倍率的速度比，互相在Y方向同步掃描，依此成為可以在更寬的區域進行曝光。
再者，於結束掃描曝光之後，使基板平台2僅以規定量朝X方向步進移動，藉由在Y方向重複掃描曝光，可在複數之射擊(曝光區域)曝光玻璃基板G。並且，在本實施型態中，如第2圖(基板平台2之俯視圖)所示般，以在玻璃基板G上設置有四個射擊區域SA1~SA4作為一例。
再者，上述投影光學系統10係將光罩M和玻璃基板G光學性地維持共軛關係，將光罩M之圖案之影像投影至玻璃基板G。對於本實施型態，投影光學系統10係當作使用軸外良像區域的反射繞射型光學系統而被構成，具有梯形鏡11、凹面鏡12和凸面鏡13。並且，對於與本發明有關之曝光裝置，投影光學系統10之構成並不限定於上述構成，即使投影光學系統10使用繞射系或反射系來取代亦可。
再者，照明部5係將當作由高壓水銀燈或準分子雷射所構成之光源(無圖示)所放射之曝光光線的光束，藉由照明光學系統(無圖示)設為圓弧狀之光束，對光罩M均勻照明。
如第2圖所示般，透過光罩M之圓弧狀之繞射光LT1，係依序通過梯形鏡11、凹面鏡12、凸面鏡13、凹 面鏡12、梯形鏡11，而達到基板平台2(玻璃基板G)。
再者，局部曝光部20係對塗佈形成在玻璃基板G之阻劑膜之規定區域，直接照射光LT2，進行局部性的曝光，使用例如正型阻劑作為阻劑之時，則如下述般驅動。即是，於連續性對複數片之基板G進行處理之時，在所有之基板G之規定區域中配線圖案寬度較其他之區域寬且圖案間距變窄之時，對上述規定區域施予(用以減膜厚的)局部曝光。
並且，在以下之實施型態中，雖然以正型阻劑之時予以說明，但是針對與本發明有關之曝光裝置，於負型阻劑之時亦可以適用，此時，對欲使阻劑殘膜殘留更厚之規定區域施予局部曝光。
接著，針對局部曝光部20之構成，予以更詳細說明。第3圖為該局部曝光部20之剖面圖。第4圖為從基板寬度方向觀看局部曝光部20之主要部的前視圖。
局部曝光部20係為了對基板G進行局部性之曝光(UV光放射)而被設置，如第1圖所示般，被配置在不對基板平台2之上方並且投影光學系統10造成影響之處。
再者，如第3圖、第4圖所示般，局部曝光部20具備延伸於基板寬度方向(Y方向)之線狀的光源21，基板平台2上之基板G在該光源21之下方於掃描方向(X方向)移動。
上述線狀之光源21係在電路基板22上配列使規定波長(例如，接近於g線(436nm)、h線(405nm)、i線(364nm) 中之任一的波長)之UV光發光的複數UV-LED元件L而構成。
例如，第5圖(a)為從下方觀看光源21之電路基板22的俯視圖。如第5圖(a)所示般，在電路基板上22上配列三列的複數UV-LED元件L。
在此，如第5圖(a)所示般，複數個(在圖中為9個)之UV-LED元件L被設成一個發光控制單位(發光控制群組GR1~GRn)。如此一來，藉由將複數個LED元件L設為發光控制單位，可以抑制發光元件間之發光照度之偏差。
再者，藉由一個發光控制群組GR對基板G照射的照射範圍，係被設成大幅度地小於從投影光學系統10被照射至基板G之圓弧狀之繞射光LT1之照射範圍。因此，可在上述圓弧狀之繞射光LT1之照射範圍內中藉由複數之發光控制群組GR之發光控制，局部性地調整曝光量。
並且，於以更少之UV-LED元件L構成光源21之時，如第5圖(b)所示般，以交錯配置成元件L重疊在掃描方向(X方向)及基板寬度方向(Y方向)為佳。
再者，如第3圖、第4圖所示般，在光源21之下方設置有由光擴散板所構成之光放射窗23。即是，在光源21和被照射體之基板G之間配置光放射窗23。
如此一來，因藉由設置由光擴散板所構成之光放射窗23，從光源21被放射之光藉由光放射窗23被適度地擴散，故鄰接的UV-LED元件L之光連接成線狀而被照射至下方。
再者，如第3圖所示般，於UV-LED元件L之前後，設置有延伸於基板寬度方向(Y方向)之光反射壁24，構成藉由UV-LED元件L的發光效率佳且從光放射窗23被放射至下方。
再者，構成光源21之各發光控制群組GR，各藉由發光驅動部25(參照第3圖)，獨立地控制其發光驅動。並且，對各發光控制群組GR(之UV-LED元件L)被供給之順電流值成為可各自控制。即是，各發光控制群組GR之UV-LED元件L係藉由發光驅動部25，因應其供給電流之發光的放射照度成為可調整。
並且，上述發光驅動部25係藉由由電腦所構成之控制部40，控制其驅動。
再者，如第1圖所示般，在基板平台2上之邊緣部，設置有用以檢測從光源21放射，通過光放射窗23之光的照度(放射束)之照度感測器30。
該照度感測器30係在面臨上方之狀態下配置訊號之檢測部，其檢測部之高度位置，被調整成與基板G(阻劑膜)之上面之高度一致。
在此，基板平台2因被設置成可在XY之各軸方向移動，故照度感測器30係可以藉由基板平台2之移動在各發光控制群組GR之UV-LED元件L之正下方移動。因此，照度感測器30係被設成可接收從各發光控制群組GR之UV-LED元件L被放射之光LT2。對於如此被構成之照度感測器30，係被用於測量各發光控制群組GR之發光照 度，取得被供給至其發光控制群組GR(之LED元件L)之電流值和發光照度之關係。
再者，控制部40係在規定之記錄區域具有用以在規定之時序控制構成光源21之各發光控制群組GR之亮度，即是供給至各發光控制群組GR(構成的UV-LED元件L)之電流值的發光控制程式P。
該發光控制程式P係事先設定用以特定對基板G之規定位置應放射之需要照度(供給至發光控制群組GR之電流值)，對上述基板G之規定位置進行發光控制之發光控制群組GR的資訊，以作為實行時所使用之配方的參數。
在此，使用第6至9圖針對使用局部曝光部20之準備工程予以說明。該準備工程係為了對曝光處理時使光透過之每個光罩圖案，決定與曝光處理有關之參數(稱為配方)而被實施。具體而言，為了填入第8圖所示之配方表T1中之各參數而被實施。並且，該配方表T1被記憶保持於控制部40。
再者，該準備工程使用兩種類之取樣基板(稱為取樣對象1、2)中之任一者。首先，取樣對象1係於阻劑塗佈後被施予半曝光及顯像處理之被處理基板。另外，取樣對象2係藉由通常之光微影工程而形成配線圖案之被處理基板。
於如第6圖所示，於取樣對象1之時，取樣於阻劑塗佈後被施予半曝光及顯像處理之複數被處理基板(第6圖 之步驟St1)。
接著，測量取樣的基板G之面內中之阻劑殘膜厚(第6圖之步驟St2)，如第7圖模式性表示般藉由複數之二次元座標值(x、y)特定應減膜之規定區域AR(第6圖之步驟St5)。
另外，如第6圖所示般，於取樣對象2之時，取樣藉由通常之光微影工程形成有配線圖案之複數被處理基板(第6圖之步驟St3)。
接著，測量取樣的基板G之面內中之配線圖案之線寬、圖案間距(第6圖之步驟St4)，如第7圖模式性表示般藉由複數之二次元座標值(x、y)特定應減膜之規定區域AR(第6圖之步驟St5)。
當規定區域AR被特定時，控制部40如第8圖之配方表T1所示般，對規定區域AR中之各座標值算出需要的減膜厚(例如，座標(x1、y1)之時為1000 Å)(第6圖之步驟St6)。並且，根據其減膜厚之值及阻劑種類之諸條件，算出為了減膜而應進行照射之照度(座標(x1、y1)之時為0.2mJ/cm2)(第6圖之步驟St7)。
再者，控制部40係如第8圖之配方表T1所示般，各特定對規定區域AR之各座標值可照射之發光控制群組GR(第6圖之步驟St8)，為了以期待之照度使其發光控制群組GR發光，從第9圖所示之相關表T2求出所需之順電流值(第6圖之步驟St9)。
該相關表T2係表示在每發光控制群組GR所測量之 照度值和電流值之相關關係，被記憶於控制部40之記錄區域。
上述相關表T2係例如下述般定期性地被更新。
首先，在光源21(光放射窗23)被設定成規定高度之狀態下，藉由來自控制部40之控制訊號，基板平台2被驅動，且照度感測器30被移動至光放射窗23之下方。在此，因光放射窗23和照度感測器30之距離，等於光放射窗23和基板G上面之距離，故藉由照度感測器30被檢測出之照度，成為被照射至基板G之照度。
然後，對每發光控制群組GR，在額定電流範圍內，增減供給至光源21之發光控制群組GR之順電流值，其發光照度藉由照度感測器30被檢測出，照度和電流值之關係被記憶於第9圖之相關表T2。
如此一來，沿著第6圖之流程而求出所有的參數，被設定在第8圖之配方表T1，完成準備工程(第6圖之步驟St10)。
接著，針對藉由曝光裝置1之曝光處理之一連串之動作，沿著第10圖(流程)進行說明。並且，在本實施型態中，在X方向之掃描(稱為往路掃描)中，進行第2圖所示之射擊區域SA1、SA2之曝光處理，之後使基板平台2朝向Y方向移動一步驟，在X方向之返回的掃描(稱為復路掃描)中進行射擊區域SA3、SA4之曝光處理。
首先，當形成有阻劑膜之基板G被載置在曝光裝置1之基板平台2上時(第10圖之步驟S1)，照明部5對光罩 M開始照明當作曝光光線之圓弧狀的光束。透過光罩M之圓弧狀之繞射光LT1，係依序通過梯形鏡11、凹面鏡12、凸面鏡13、凹面鏡12、梯形鏡11，如第2圖所示般被投影至基板平台2(基板G之側方)(第10圖之步驟S2)。
再者，基板平台2係一面與光罩平台3同步，一面開始往X方向(第2圖之紙面左方向)移動(亦即開始往路掃描)，依此基板G上之阻劑膜(射擊區域SA1、SA2)開始被曝光成形成在光罩M之電路圖案之形狀(第10圖之步驟S3)。
再者，控制部40係在該往路掃描中，在局部性地應曝光之基板G上之規定區域通過局部曝光部20之下方的時序(第10圖之步驟S4)，如第11圖模式性地表示般，進行構成光源21之發光控制群組GR1~GRn之發光控制(第10圖之步驟S5)。
在此，例如，於對基板G之規定區域AR進行發光照射之時，進行配置在其上方之發光控制群組GRn-1、GRn-2之發光控制，直接性地對規定區域AR照射光LT2。更具體而言，如第12圖之曲線圖(相對於每發光控制群組GRn-1、GRn-2之時間經過的放射束(瓦特)之大小)所示般，基板G之規定區域AR通過光源下之期間，進行被供給成放射束W之大小變化之順電流的控制。
如此一來，不僅單對基板G之規定區域AR照射，在區域AR內之局部以任意照度進行照射。
再者，在基板G，其他具有應局部性曝光之區域之時(第10圖之步驟S6)，在其區域，發光控制群組GR之發光控制，其他不具有時(第10圖之步驟S6)，則完成對其基板G之局部曝光處理。
再者，當完成藉由通過光罩M及投影光學系統10之圓弧狀之繞射光LT1所進行之往路掃描時(第10圖之步驟S7)，控制部40係使基板平台2在Y方向步進移動，一面使光罩平台3和基板平台2在X方向同步，一面開始在X方向(第2圖之紙面右方向)移動。依此，開始復路掃描，剩下的射擊區域SA3、SA4之曝光依序開始(第10圖之步驟S8)。
然後，當完成上述復路掃描時，控制部40係停止來自照明部5之光束投影，完成包含曝光裝置1中之局部曝光的曝光處理(第10圖之步驟S9)。
如上述般，若藉由與本發明有關之實施型態時，在曝光裝置1中，對被形成在基板G之阻劑膜進行曝光處理之時，加上藉由隔著光罩M藉由繞射光LT1對各射擊區域SA1~SA4進行之曝光處理，藉由局部曝光部20對任意之部位進行局部性之曝光處理。
即是，在被配置在基板上方之局部曝光部20，藉由線狀被配置在基板寬度方向(X方向)之複數UV-LED元件L，形成複數之發光控制群組GR，相對於在其下方移動之基板G，被選擇之發光控制群組GR被發光控制。
依此，可以容易對欲使膜厚更薄的任意部分進行局部 性之曝光處理，藉由事先設定之曝光量(照度)可以減膜至期待之膜厚。
因此，即使在例如半曝光處理中阻劑膜持有不同膜厚(厚膜部和薄膜部)之時(即是如薄膜部般為薄的膜厚)，亦可以使顯像處理後之阻劑膜厚成為均勻，可以抑制配線圖案之線寬及間距之偏差。
再者，針對曝光量(照度)之設定，事先使用照度感測器30而對所有之發光控制群組GR進行測量，藉由將其驅動電流值和照度之關係當作相關表而予以保持，可以高精度地調整曝光量。
並且，針對上述實施型態，如第1圖所示般，雖然表示將局部曝光部20沿著掃描方向(X軸方向)而配置在投影光學系統10之後方(第1圖之紙面左側)之例，但是並不限定於此，若為投影光學系統10中不影響繞射光之通過的位置即可。例如，即使配置在投影光學系統10之前方(凸面鏡13之正下方附近)的構成亦可。
或是，即使在投影光學系統10之前後各配置局部曝光部20，在往路掃描時和復路掃描時，控制成切換各驅動的局部曝光部20亦可。
或是，即使非如上述般將局部曝光部20配置成不影響投影光學系統10，而係設為對光罩M照射從局部曝光部20放射之光，使重疊於通過投影光學系統10之繞射光LT1並且進行曝光之構成亦可。
此時，例如第13圖所示般，可考慮在照明部5之後 方(第1圖之紙面左側)配置局部曝光部20之構成。
若藉由第13圖所示之構成，從局部曝光部20被放射之光，係通過光罩M而經投影光學系統10而曝光基板G。因此，可以在光罩M之圖案區域內進行局部曝光，並可以抑制不需要曝光之區域的化學反應，可以更提升局部曝光之精度。
再者，在曝光裝置1中，即使為如第1圖所示般藉由局部曝光部20對基板G直接性地進行光照射之構成，和如第13圖所示般對光罩M進行光照射而經投影光學系統10照射基板G之構成中之任一時，局部曝光部20不限於一個而配置複數亦可。例如，於如第1圖所示般藉由局部曝光部20對基板G直接性地進行光照射之構成時，即使如上述般將局部曝光部20各配置在投影光學系統10之前後亦可，如第13圖所示般對光罩M進行光照射而經投影光學系統10照射基板G之構成時，即使將局部曝光部20各配置在照明部5之前後亦可。
再者，在曝光裝置1內配置局部曝光部20之位置，及其數量並不受到限定，即使在各位置配置一個或複數之局部曝光部20(例如，配置成在各位置沿著掃描方向並列連結複數局部曝光部20等)。
再者，在上述實施型態中，雖然表示將由複數個之UV-LED元件L所構成之發光控制群組當作發光控制單位的例，但是並不限定於此，即使將各UV-LED元件L當作發光控制單位，進行更細分的局部曝光亦可。
再者，在上述實施型態中，雖然以使半曝光處理後之阻劑殘膜厚均勻之情形為例而予以說明，但是針對與本發明有關之局部曝光方法，可以不限於半曝光處理而予以適用。例如，即使非半曝光處理而係進行一般之曝光處理之時，藉由適用與發明有關之局部曝光方法，可以使阻劑殘膜厚面內均勻。
再者，並不限定於如第6圖之步驟St6、St7般，根據所需之殘膜厚度求出所需之照度，即使測量顯像處理後之圖案線寬而求出圖案線寬和照度之相關資料，根據其相關資料作成配方表亦可。
再者，在上述實施型態中，係設為從被形成在基板G之阻劑膜之規定區域之膜厚決定應照射之照度，根據相關表，從上述照度求出驅動電流值。但是，並不限定於如此之型態，即使將上述規定區域中之膜厚變動值(減膜厚值)，和照射至其規定區域之發光控制群組GR之驅動電流值之關係，當作資料庫儲存在第14圖所示之相關表T3中而利用此亦可。即是，根據上述相關表T3，直接從上述規定區域之膜厚變動值決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值，使發光控制群組GR發光亦可。如此一來，於使用相關表T3之時，因以參數而言，可以省略照度(即是，因為不利用照度和驅動電流值之相關表T2即可之故)，故可以省略藉由使用照度感測器31之照度測量所產生的定期性之相關表T2的更新作業。
再者，在上述實施型態中，雖然使用光罩M當作原 版，但是並不限定於此，亦可以使用光柵(Reticule)等。
1‧‧‧曝光裝置
2‧‧‧基板平台
3‧‧‧光罩平台(原版平台)
5‧‧‧照明部(照明光學系統)
10‧‧‧投影光學系統
11‧‧‧梯形鏡
12‧‧‧凹面鏡
13‧‧‧凸面鏡
20‧‧‧局部曝光部
30‧‧‧照度感測器(照度檢測手段)
40‧‧‧控制部
G‧‧‧玻璃基板(被處理基板)
L‧‧‧UV-LED元件(發光元件)
LT1‧‧‧繞射光
LT2‧‧‧光
M‧‧‧光罩(原版)
GR‧‧‧發光控制群組
T1‧‧‧配方表
T2‧‧‧相關表
T3‧‧‧相關表
第1圖係表示與本發明有關之曝光裝置之一實施型態之全體概略構成的剖面圖。
第2圖為第1圖之曝光裝置所具備之基板平台之俯視圖。
第3圖為第1圖之曝光裝置所具備之局部曝光部的剖面圖。
第4圖為從基板寬度方向觀看第3圖之局部曝光部之主要部的前視圖。
第5圖為表示構成光源之發光元件之配列的俯視圖。
第6圖為表示求出與本發明有關之曝光裝置所具有之發光控制程式之設定參數的工程流程圖。
第7圖為用以說明在與本發明有關之曝光裝置中，發光元件之發光控制的圖示，係以座標表示被處理基板上之局部曝光位置的被處理基板之俯視圖。
第8圖為表示與本發明有關之曝光裝置所具有之發光控制程式之設定參數之例的表。
第9圖為表示與本發明有關之曝光裝置所具有之發光控制程式中，被利用的發光元件之驅動電流值和照度之相關表之例的表格。
第10圖係表示藉由與本發明有關之曝光裝置之一連串動作的流程。
第11圖為用以說明與本發明有關之曝光裝置中之局部曝光之動作的俯視圖。
第12圖為用以說明與本發明有關之曝光裝置中之局部曝光之動作的曲線圖。
第13圖係表示與本發明有關之曝光裝置之其他實施型態的剖面圖。
第14圖為表示與本發明有關之曝光裝置所具有之發光控制程式中，可利用的發光元件之驅動電流值和膜厚之相關表之應用例的表格。
第15圖(a)~第15圖(e)為用以說明使用半曝光處理之配線圖案之形成工程的剖面圖。
第16圖(a)~第16圖(e)係表示使用半曝光處理之配線圖案之形成工程的圖示，表示阻劑膜厚較第15圖之時更厚之情形的剖面圖。
1‧‧‧曝光裝置
2‧‧‧基板平台
3‧‧‧光罩平台(原版平台)
5‧‧‧照明部(照明光學系統)
10‧‧‧投影光學系統
11‧‧‧梯形鏡
12‧‧‧凹面鏡
13‧‧‧凸面鏡
20‧‧‧局部曝光部
30‧‧‧照度感測器(照度檢測手段)
40‧‧‧控制部
G‧‧‧玻璃基板(被處理基板)
LT1‧‧‧繞射光
LT2‧‧‧光
M‧‧‧光罩(原版)

Claims (19)

  1. 一種曝光裝置，為用以對形成有感光膜之被處理基板曝光電路圖案的曝光裝置，其特徵為具備：照明光學系統，其係用以對形成有規定之電路圖案的原版照射光；及局部曝光部，其係與上述照明光學系統不同，對上述基板局部性照射光，上述照明光學系統和上述局部曝光部係一體地具備在曝光裝置之內部。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之曝光裝置，其中上述曝光裝置具備：保持上述基板並且在能夠在掃描方向移動之基板平台；保持上述原版，並且能夠與上述基板平台同步而移動之原版平台；及在上述基板上投影藉由上述照明光學系統被照射到的上述原版之圖案的投影光學系統，上述曝光裝置係一面使上述基板平台上之基板和上述原版平台上之原版同步移動一面在上述基板上曝光上述原版之圖案，上述局部曝光部具有複數發光元件，其係線狀地被配列在基板寬度方向，能夠對藉由上述基板平台而移動之上述基板照射光；和發光驅動部，其係以上述複數之發光元件中之一個或複數之發光元件當作發光控制單位而能夠選擇性地進行發光驅動， 上述局部曝光部係被設置在上述基板平台之上方。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之曝光裝置，其中具備控制上述局部曝光部之發光驅動部的控制部，上述控制部係控制上述發光驅動部，以上述複數發光元件中之一個或複數發光元件當作發光控制單位而使選擇性發光。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之曝光裝置，其中上述控制部係控制上述發光驅動部以使被照射至上述基板上之照度和上述發光元件之驅動電流值之關係當作相關表而予以記憶，對被形成在上述基板之感光膜之規定區域，求出根據其膜厚應照射的所需照度，並且對可照射至上述規定區域之上述發光元件，根據上述相關表，從上述所需照度決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值，使上述發光元件發光。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之曝光裝置，其中具備有照度檢測手段，其係在與上述被處理基板相同高度之位置被設置成可在基板寬度方向進退移動，檢測出藉由上述局部曝光部而被照射之光的照度，上述控制部係將藉由上述照度檢測手段所檢測出之照度，和被發光驅動之上述發光元件之驅動電流值之關係當作上述相關表而予以保持。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所記載之曝光裝置，其中 上述控制部係將上述複數發光元件沿著基板寬度方向而分成複數發光控制群組，並且對每個上述發光控制群組，將規定範圍內之複數驅動電流值和藉由其驅動電流值所產生之照度記憶於上述相關表。
  7. 如申請專利範圍第3項所記載之曝光裝置，其中上述控制部係控制上述發光驅動部以使對被形成在上述被處理基板之感光膜的規定區域進行的照射及藉由顯像處理而增減之膜厚的變動值，和被上述規定區域照射的發光元件之驅動電流值之關係儲存於相關表，根據上述相關表，從上述膜厚變動值決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值使上述發光元件發光。
  8. 如申請專利範圍第2、3、4、5或7項中之任一項所記載之曝光裝置，其中上述局部曝光部係被配置在藉由上述基板平台而移動之上述被處理基板之上方，對被形成在上述被處理基板之感光膜直接性地照射光。
  9. 如申請專利範圍第2、3、4、5或7項中之任一項所記載之曝光裝置，其中上述局部曝光部係被配置在上述原版之上方，並且照射上述原版，透過上述原版之繞射光通過上述投影光學系統而被照射至形成在上述被處理基板之感光膜。
  10. 如申請專利範圍第2、3、4、5或7項中之任一項所記載之曝光裝置，其中 在上述局部曝光部具有的複數發光元件之下方設置有光擴散板，從上述發光元件發出的光經上述光擴散板而對上述被處理基板放射。
  11. 一種曝光方法，係在用以對形成有感光膜之被處理基板曝光電路圖案的曝光裝置中，即是在內部一體性具備對形成有規定電路圖案之原版照射光之照明光學系統，和與上述照明光學系統不同，對上述基板局部性地照射光之局部曝光部的曝光裝置中，在上述基板上曝光上述原版之圖案的曝光方法，其特徵為：一面使上述基板和上述原版同步移動，一面在上述基板上曝光上述原版之圖案，並且藉由上述局部曝光部，對上述基板局部性地照射光。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之曝光方法，其中上述曝光裝置具備：保持上述基板並且在能夠在掃描方向移動之基板平台；保持上述原版，並且能夠與上述基板平台同步而移動之原版平台；及在上述基板上投影藉由上述照明光學系統被照射到的上述原版之圖案的投影光學系統，上述局部曝光部係被設置在上述基板平台之上方，在上述局部曝光部中，對線狀被配列在基板寬度方向之複數發光元件，以一個或複數之發光元件當作發光控制單位而選擇性地發光驅動，對藉由上述基板平台而移動之上述基板局部性地照射 光。
  13. 如申請專利範圍第12項所記載之曝光方法，其中將被照射至上述基板上之照度和上述發光元件之驅動電流值之關係當作相關表而予以記憶，對被形成在上述基板之感光膜之規定區域，求出根據其膜厚應照射的所需照度，並且對可照射至上述規定區域之上述發光元件，根據上述相關表，從上述所需照度決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值，使上述發光元件發光。
  14. 如申請專利範圍第13項所記載之曝光方法，其中藉由在與上述被處理基板相同高度之位置被設置成能夠在基板寬度方向進退移動之照度檢測手段，對在上述局部曝光部成為發光控制單位之所有的發光元件進行照度之測量，將其驅動電流值和照度之關係當作上述相關表而予以保持。
  15. 如申請專利範圍第13或14項所記載之曝光方法，其中將上述複數發光元件沿著基板寬度方向而分成複數發光控制群組，並且對每個上述發光控制群組，將規定範圍內之複數驅動電流值和藉由其驅動電流值所產生之照度記憶於上述相關表。
  16. 如申請專利範圍第12項所記載之曝光方法，其中將對被形成在上述被處理基板之感光膜的規定區域進行的照射及藉由顯像處理而增減之膜厚的變動值，和被上 述規定區域照射的發光元件之驅動電流值之關係儲存於相關表，根據上述相關表，從上述膜厚變動值決定驅動電流值，藉由上述驅動電流值使上述發光元件發光。
  17. 如申請專利範圍第11、13、14或16項中之任一項所記載之曝光方法，其中對被形成在上述被處理基板之感光膜，藉由上述局部曝光部直接性地照射光。
  18. 如申請專利範圍第12、13、14或16項中之任一項所記載之曝光方法，其中藉由上述局部曝光部從上述原版之上方照射上述原版，透過上述原版之繞射光通過上述投影光學系統而照射形成在上述被處理基板之感光膜。
  19. 如申請專利範圍第12、13、14或16項中之任一項所記載之曝光方法，其中在上述局部曝光部中，將從上述發光元件發出之光經被設置在上述複數之發光元件之下方的光擴散板而對上述被處理基板放射。
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