TW202416062A - 曝光方法及曝光裝置 - Google Patents

Abstract

曝光方法使用曝光裝置，該曝光裝置具備：具有經二維排列之複數個光調變元件之空間光調變器、及對所述空間光調變器照射照明光之照明單元，該曝光方法包含：沿掃描方向驅動保持基板而移動之基板載台；以及當所述複數個光調變元件中的沿所述掃描方向連續之複數個第1光調變元件伴隨所述基板載台之移動而依序將所述照明光照射至所述基板上之既定區域時，將表示自所述複數個第1光調變元件出射之所述照明光之中心之點位置調整至所述既定區域內之複數個既定位置中之任一個位置。

Description

曝光方法及曝光裝置

本發明係有關於曝光方法及曝光裝置。

以往，於製造包含液晶或有機EL之顯示面板、半導體元件（積體電路等）等之電子元件（微型元件）之微影步驟中，使用步進重複方式之投影曝光裝置（所謂之步進器）或者步進掃描方式之投影曝光裝置（所謂之掃描步進器（亦稱作掃描器））等。此種曝光裝置，將電子元件用之光罩圖案投影曝光至塗布於玻璃基板、半導體晶圓、印刷配線基板、樹脂薄膜等之被曝光基板（以下亦簡稱作基板）之表面之感光層。

固定地形成該光罩圖案之光罩基板之製作需要時間和經費，因此已知有取代光罩基板而使用將大量微小位移之微鏡有規則地排列而成之數位微鏡裝置（Digital Micromirro Device，DMD）等空間光調變器（Spatial Light Modulator，SLM）（可變光罩圖案生成器）之曝光裝置（例如參照專利文獻1）。專利文獻1所揭示之曝光裝置中，例如將使來自波長375 nm之雷射二極體（LD）之光與來自波長405 nm之LD之光以多模之光纖束予以混合之照明光照射至數位微鏡裝置（DMD），將來自經傾斜控制之大量微鏡各自之反射光經由成像光學系統、微透鏡陣列而投影曝光至基板。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2019-23748號公報

根據第1揭示之態樣，曝光方法使用曝光裝置，該曝光裝置具備：具有經二維排列之複數個光調變元件之空間光調變器、及對所述空間光調變器照射照明光之照明單元，該曝光方法包含：沿掃描方向驅動保持基板而移動之基板載台之步驟；以及當所述複數個光調變元件中的沿所述掃描方向連續之複數個第1光調變元件伴隨所述基板載台之移動而依序將所述照明光照射至所述基板上之既定區域時，將表示自所述複數個第1光調變元件出射之所述照明光之中心之點位置調整至所述既定區域內之複數個既定位置中之任一個位置之步驟。

根據第2揭示之態樣，曝光裝置具備：基板載台，保持基板而移動；空間光調變器，具有經二維排列之複數個光調變元件；照明單元，對所述空間光調變器照射照明光；第1控制部，沿掃描方向驅動所述基板載台；以及第2控制部，當所述複數個光調變元件中的沿所述掃描方向連續之複數個第1光調變元件依序將所述照明光照射至所述基板上之既定區域時，將表示自所述複數個第1光調變元件出射之所述照明光之中心之點位置調整至所述既定區域內之複數個既定位置中之任一個位置。

再者，亦可適當改良後述之實施形態之構成，又，亦可將至少一部分替代為其他構成物。進而，關於其配置並無特別限定之構成要件並不限於實施形態中揭示之配置，可配置於可達成其功能之位置。

以下，一邊參照圖式，一邊對本實施形態的曝光裝置及曝光方法進行說明，但本發明並不限定於以下說明之實施形態。於以下之說明中，使用藉由相互正交之X軸、Y軸及Z軸所定義之XYZ正交座標系來說明構成曝光裝置之構成要素與工件之間之位置關係。

又，於以下之說明中，為方便說明，將X軸方向與Y軸方向分別設為水平面方向（即，水平面內之既定方向），將Z軸方向設為垂直方向（即，與水平面正交之方向，實質上為上下方向）。又，將+Z方向設為上方（上側），將-Z方向設為下方（下側）。又，將X軸設為主掃描軸，將Y軸設為副掃描軸。

參照圖1～圖11，對本實施形態的曝光裝置1進行說明。本實施形態之曝光裝置1係於曝光步驟中，使用藉由搭載於曝光頭HU之曝光用光學系統10所照射之光（曝光用光），對塗布有光阻劑（即，感光劑）之基板即工件W進行曝光。藉由曝光裝置1進行曝光之工件W例如係被用於光罩之製造之玻璃基板。再者，工件W亦可為被用於顯示裝置（例如液晶顯示器或有機EL顯示器等）之顯示器面板之製造之玻璃基板或被用於半導體元件之積體電路之製造之半導體晶圓。

本實施形態中，光阻劑對應於要曝光之工件W之類型，既可為正型光阻劑（positive photoresist），亦可為負型光阻劑（negative photoresist）。藉由曝光步驟後之顯影步驟，於工件W上形成圖案（光阻劑圖案）。此處，正型光阻劑之曝光部分引起光化學反應而溶解於顯影液，未曝光部分不溶於顯影液，因此未曝光部分殘留於基板上。如此般，於基板形成與曝光頭HU進行掃描曝光之區域對應之圖案。另一方面，負型光阻劑之曝光部分引起光化學反應而不溶解於顯影液，未曝光部分溶於顯影液，因此曝光部分殘留於基板上。如此般，於基板形成與曝光頭HU進行掃描曝光之區域相反之圖案。例如，被用於顯示器元件（液晶顯示器或有機EL顯示器等）之顯示器面板曝光用光罩之製造之光阻劑之類型為正型光阻劑，被用於半導體元件之積體電路之曝光用光罩之製造者可根據實際需要而採用正型光阻劑或負型光阻劑。

（曝光裝置1之構造） 首先，一邊參照圖1，一邊對本實施形態之曝光裝置1之構造進行說明。圖1係表示本實施形態的曝光裝置1之整體構造之一例之圖。

如圖1所示，曝光裝置1具備至少1個曝光頭HU、基板載台ST及控制單元30。於曝光頭HU中，搭載有曝光用光學系統10與自動聚焦光學系統40。曝光用光學系統10具備包含曝光用光源11之照明單元ILU、曝光圖案形成裝置12、包含準直光學系統13及對物光學系統14之投影單元PLU。

曝光用光源11射出曝光用光（照明光）EL。曝光用光EL例如為405 nm等之紫外波段之光。再者，曝光用光EL之波段亦可為其他波段。

曝光圖案形成裝置12、準直光學系統13及對物光學系統14被配置於曝光用光EL之光路上（換言之，傳遞路徑上）。曝光圖案形成裝置12被用於經由準直光學系統13及對物光學系統14對基板載台ST上之工件W照射曝光用光EL。本實施形態中，於曝光裝置1具備複數個曝光頭HU，且曝光頭HU各自具備曝光用光源11之情形時，曝光圖案形成裝置12位於曝光用光EL之光路上。再者，於另一實施形態中，亦可將各曝光頭HU之曝光用光源11設於曝光頭之外部，使用現有之光學構件使曝光用光EL入射至各曝光頭HU之各曝光圖案形成裝置12。又，亦可將1個曝光用光源11設於各曝光頭HU之外部，利用基於現有之光學構件之光路設計，將自1個曝光用光源11射出之曝光用光EL分為複數個部分，將各曝光頭HU之曝光圖案形成裝置12分別設於至少一部分曝光用光EL之光路上。

[曝光圖案形成裝置之構成] 圖2係曝光圖案形成裝置12之前視圖。本實施形態之曝光圖案形成裝置12為空間光調變器。作為空間光調變器之例，可列舉液晶元件、數位微鏡元件（Digital Micromirror Device，DMD）、磁光學空間光調變器（Magneto Optic Spatial Light Modulator，MOSLM）等。本實施形態中，曝光圖案形成裝置12為DMD20。

DMD20具備經二維排列之複數個微鏡21。再者，微鏡21係具有反射光之反射面之元件。例如，於本實施形態中，DMD20包含1920×1080個微鏡21。即，DMD20具有1920×1080個畫素。

圖3（A）係概略地表示DMD20之圖，圖3（B）係表示電源為斷開之情形時之DMD20之圖，圖3（C）係用於對開啟狀態之鏡進行說明之圖，圖3（D）係用於對關閉狀態之鏡進行說明之圖。再者，圖3（A）～圖3（D）中，以影線表示處於開啟狀態之鏡。

DMD20具有複數個可變更控制反射角之微鏡21。本實施形態中，DMD20係設為以微鏡21之橫滾方向傾斜與俯仰方向傾斜來切換開啟狀態與關閉狀態之橫滾＆俯仰驅動方式者。

如圖3（B）所示，當電源為斷開時，各微鏡21之反射面被設定為與X'Y'面平行。將各微鏡21之X'方向之排列間距設為Pdx（μm），將Y'方向之排列間距設為Pdy（μm），但在實用上設定為Pdx=Pdy。

各微鏡21藉由繞Y'軸傾斜而成為開啟狀態。圖3（C）中，表示了僅將中央之微鏡21設為開啟狀態，而其他微鏡21設為中立狀態（既非開啟亦非關閉之狀態）之情形。又，各微鏡21藉由繞X'軸傾斜而成為關閉狀態。圖3（D）中，表示了僅將中央之微鏡21設為關閉狀態，而其他微鏡21設為中立狀態之情形。再者，儘管為簡化而未圖示，但開啟狀態之微鏡21被驅動為自X'Y'平面傾斜既定之角度，以使照射至開啟狀態之微鏡21之曝光用光EL反射向XZ平面之X方向。又，關於關閉狀態之微鏡21，光學系統被設計為來自關閉狀態之微鏡21之反射光不會進入開啟狀態之微鏡21。DMD20藉由切換各微鏡21之開啟狀態及關閉狀態而生成曝光圖案。

由關閉狀態之鏡所反射之曝光用光被未圖示之光吸收體吸收。

再者，將DMD20作為空間光調變器之一例進行了說明，因此設為反射光之反射型進行了說明，但空間光調變器亦可為使雷射光透射之透射型，還可為使雷射光繞射之繞射型。空間光調變器可空間性且時間性地調變雷射光。

僅由來自DMD20之各微鏡21中的處於開啟狀態之微鏡21之反射光所形成之光束（即，經空間調變之光束）經由準直光學系統13及對物光學系統14照射至工件W上之區域。再者，以下，將來自各微鏡21之反射光所照射之工件W上之區域稱作光照射區域。又，將光照射區域之中心稱作點位置。即，點位置表示自微鏡21出射之曝光用光EL之中心。

返回圖1，準直光學系統13對來自曝光圖案形成裝置12之曝光用光EL進行準直。對物光學系統14將自準直光學系統13射出之曝光用光EL朝向工件W聚光。

曝光裝置1進一步具備驅動裝置15，該驅動裝置15使準直光學系統13之一部分光學構件沿著與對物光學系統14之光軸OX交叉之軸位移。例如，驅動裝置15為壓電元件等現有之裝置。

更具體而言，準直光學系統13具備自工件W側依序配置之位移光學系統131與變倍光學系統132。藉由使位移光學系統131沿與工件W之表面平行之方向（相對於光軸OX為垂直之方向）移動，可使工件W上的、來自微鏡21之反射光（曝光用光EL）之照射位置移動。

本實施形態中，驅動裝置15構成為，可朝沿著主掃描軸（X軸）之方向與沿著副掃描軸（Y軸）之方向驅動位移光學系統131。例如，當位移光學系統131藉由驅動裝置15而朝沿著副掃描軸（Y軸）之方向位移時，來自微鏡21之反射光之工件W上之照射位置亦朝沿著副掃描軸（Y軸）之方向移動。又，來自微鏡21之反射光之照射位置之移動量可基於藉由驅動裝置15所進行之、位移光學系統131朝向沿著副掃描軸（Y軸）之方向之位移量而變化。再者，使位移光學系統131位移之方向既可為沿著主掃描軸（X軸）及副掃描軸（Y軸）之至少其中一者之方向，亦可為沿著與副掃描軸（Y軸）及主掃描軸（X軸）交叉之軸之方向。再者，位移光學系統131亦可不沿著與光軸OX正交之軸位移，驅動裝置15亦可驅動位移光學系統131沿著與光軸OX交叉之軸位移。

藉由控制位移光學系統131之位移量之大小，可控制來自微鏡21之反射光於工件W上之照射位置之移動量。再者，位移光學系統131經像差修正，以排除因XY位移引起之像差變動。

準直光學系統13之變倍光學系統132具備1個以上之透鏡（未圖示），且構成為，可使經由對物光學系統14而於工件W上成像之像（例如，於曝光圖案形成裝置12為DMD之情形時，為被DMD20之微鏡21反射之像）之倍率發生變化。

本實施形態中，當曝光裝置1執行曝光步驟時，來自曝光用光源11之曝光用光EL經由DMD20、準直光學系統13與對物光學系統14照射至工件W上。曝光用光EL由DMD20轉換為所期望之圖案（換言之，所期望之強度分布），從而可於工件W上（工件W上之曝光對象區域）形成所期望之曝光圖案。再者，曝光圖案係藉由使光阻劑感光而於工件W之光阻劑上形成之所期望之圖案。

自動聚焦光學系統40具備自動聚焦光源41、與曝光用光學系統10共用之對物光學系統14、自動聚焦用準直透鏡群42、既定之聚焦深度之第1自動聚焦用檢測光學系統43、及聚焦深度較第1自動聚焦用檢測光學系統43之聚焦深度為淺之第2自動聚焦用檢測光學系統44。自動聚焦光源41可提供光阻劑層之感光波段外之所述自動聚焦圖案圖像光束AL，又，自動聚焦圖案圖像光束AL經由自動聚焦用準直透鏡群42及與曝光用光學系統10共用之對物光學系統14照射至工件W，又，自動聚焦光學系統40利用被工件W反射之自動聚焦圖案圖像光束AL來形成自動聚焦圖案之像。例如，於本實施形態中，自動聚焦圖案為明暗相間之圖案。

再者，如圖1所示，於自動聚焦圖案圖像光束AL及曝光用光EL之光路上，設置有分色鏡DN。進而，自動聚焦圖案圖像光束AL及曝光用光EL分別自分色鏡DN之兩面入射，且分色鏡DN可反射曝光用光EL及自動聚焦圖案圖像光束AL之其中一者，而使曝光用光EL及自動聚焦圖案圖像光束AL之另一者透射，如此，自動聚焦圖案圖像光束AL及曝光用光EL於經由分色鏡DN之後沿著同一方向傳遞，並經由對物光學系統14照射至工件W。

基板載台ST被配置於曝光頭HU之下方。基板載台ST係以工件W之上表面平行於XY平面之方式保持工件W。工件W例如為數米（m）平方之玻璃基板。

基板載台ST可在保持有工件W之狀態下沿著XY平面移動。例如，基板載台ST可藉由包含任意馬達之基板載台驅動系統（未圖示）之動作而沿著X軸方向移動。基板載台ST除了可沿X軸方向移動以外，還可藉由基板載台驅動系統之動作而沿著Y軸方向移動。再者，基板載台ST亦可構成為可沿著Z軸方向移動。

控制單元30可控制曝光裝置1之動作。控制單元30例如具備中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）31、唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）32、隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）33、及硬碟或固態硬碟（Solid State Drive，SSD）等記憶裝置34等。控制單元30亦可進一步具備鍵盤等輸入裝置或液晶顯示器等顯示裝置。

控制單元30藉由控制基板載台驅動系統（未圖示），從而控制基板載台ST之驅動來進行連續掃描（scan）方式之曝光。即，控制單元30控制基板載台ST之驅動，以使保持DMD20之曝光頭HU與保持工件W之基板載台ST沿著既定之主掃描軸或副掃描軸持續相對移動。再者，於本實施形態中，於主掃描軸或副掃描軸之相對移動中，使工件與曝光圖案形成裝置（DMD）沿著主掃描軸或副掃描軸相對移動和使工件與曝光頭沿著主掃描軸或副掃描軸相對移動為同義。

又，於本實施形態中，控制單元30藉由控制驅動裝置15對位移光學系統131之驅動，從而控制來自微鏡21之反射光於工件W上之照射位置（更詳細而言，表示微鏡21之光照射區域之中心之點位置之位置）。該控制之詳細將後述。

接下來，對使用本實施形態的曝光裝置1之曝光處理之一例進行說明。圖4（A）係在使DMD20之X'Y'座標系與曝光裝置1之XY座標系假想地一致之狀態下，自+Z方向觀察DMD20與工件W之圖。於圖4（A）中，對於工件W上之曝光對象區域ETR中形成沿Y軸方向延伸之直線狀之曝光圖案之情形進行說明。再者，於圖4（A）的示例中，設藉由工件W沿-X方向移動而利用DMD20對工件W進行掃描曝光。

圖4（B）～圖4（D）係用於對曝光對象區域ETR之曝光處理進行說明之圖。圖4（B）～圖4（D）係自-Y方向觀察DMD20與工件W之圖，工件W朝-X方向移動。再者，於以下之說明中，如圖4（A）所示，將DMD20所具備之複數個微鏡21中的、最靠+X側之列之微鏡21（於最靠+X側沿Y軸方向連續排列之微鏡21）設為微鏡21-1。又，對於其他微鏡21，亦自+X側朝向-X方向依序設為微鏡21-2、21-3…。

如圖4（B）所示，當藉由保持DMD20之曝光頭HU與保持工件W之基板載台ST之沿著主掃描軸（X軸）之相對移動，而曝光對象區域ETR在X軸方向上到達微鏡21-1之光照射區域時，控制單元30將微鏡21-1設為開啟狀態。藉此，來自微鏡21-1之反射光（曝光用光EL）照射至曝光對象區域ETR。

接下來，如圖4（C）所示，當曝光對象區域ETR在X軸方向上到達微鏡21-2之光照射區域時，控制單元30將微鏡21-2設為開啟狀態。藉此，來自微鏡21-2之反射光（曝光用光EL）照射至曝光對象區域ETR。

接下來，如圖4（D）所示，當曝光對象區域ETR在X軸方向上到達微鏡21-3之光照射區域時，控制單元30將微鏡21-3設為開啟狀態。藉此，來自微鏡21-3之反射光（曝光用光EL）照射至曝光對象區域ETR。

如此，配合工件W與DMD20之相對移動，依次將來自沿X軸方向（掃描方向）連續排列之微鏡21-1、21-2、21-3、…之反射光照射至曝光對象區域ETR，藉此，曝光對象區域ETR中之曝光量得以累計。

圖5（A）係表示於本實施形態中，來自開啟狀態之微鏡21之曝光用光EL所照射之區域中之光量分布之圖。圖5（A）之上部係表示曝光用光EL之光量分布之平面圖，影線越密，則表示光量越大。圖5（A）之下部係表示曝光用光EL之光量分布之圖表。如圖5（A）所示，於本實施形態中，被開啟狀態之微鏡21反射之曝光用光EL所照射之區域R1中之中心部分之光量大於該區域R1中之周邊部分之光量。

圖5（B）表示曝光用光EL之照射次數與曝光量之關係。本實施形態中，對於同一區域，藉由不同之微鏡21（更具體而言，沿X軸方向（主掃描方向）連續之微鏡21-1、21-2、21-3、…）照射複數次曝光用光EL，因此如圖5（B）所示，隨著照射次數增加，曝光量逐漸累計。於光阻劑為例如正型光阻劑之情形時，當工件W之曝光對象區域ETR之曝光量（累計曝光量）達到既定之閾值Td以上時（既定之閾值Td例如係準確地曝光光阻劑之曝光量之標準值），該曝光對象區域ETR之光阻劑被曝光至溶解於顯影液之狀態為止，成為於顯影後之該曝光對象區域ETR中不存在光阻劑之狀態。

藉由基於既定之閾值Td之大小來決定曝光對象區域ETR之各部位之曝光量，可任意變更曝光圖案之尺寸等。例如，於圖5（B）所示的示例中，於對曝光對象區域ETR照射了M次曝光用光EL之情形時，曝光圖案之尺寸例如成為W1，於照射了較M次為多之K次之情形時，曝光圖案之尺寸成為W2。

例如，藉由預先設定對工件W上之曝光對象區域ETR之最大照射次數（例如，伴隨工件W與DMD20之相對移動而依次對曝光對象區域ETR照射曝光用光EL之微鏡21之最大數），並調整曝光對象區域ETR之各部位之曝光強度、每次之曝光時間，可微細地調整曝光量。曝光量既可藉由變更曝光用光EL之曝光強度及曝光時間該兩者來控制，亦可藉由變更其中任一者來控制。曝光時間既可藉由變更各微鏡21處於開啟狀態之時間（開啟時間）來控制，亦可藉由變更對曝光對象區域ETR之各部位照射曝光用光EL之複數個微鏡21中的設為開啟狀態之微鏡21之數量來控制。

圖5（C）係自圖4（A）所示之狀態開始使工件W與DMD20相對移動，對曝光對象區域ETR例如照射了250次曝光用光EL時，形成於工件W之曝光圖案之示意圖。

如圖5（C）所示，藉由對曝光對象區域ETR照射複數次曝光用光EL，光阻劑受到曝光，形成複數個曝光圖案PT1，從而形成直線狀之曝光圖案LP1。但曝光圖案PT1之形狀為大致圓形，因此於直線狀之曝光圖案LP1之沿Y軸方向（副掃描方向）延伸之邊緣部產生凹凸，所形成之曝光圖案LP1之輪廓變粗。

再者，例如於形成沿X軸方向延伸之直線狀之曝光圖案之情形時，該曝光圖案之沿X軸方向延伸之邊緣部之凹凸（粗糙度）小於沿Y軸方向延伸之邊緣部之凹凸（粗糙度）。對此點進行說明。

圖5（D）表示了形成於沿X軸方向鄰接之曝光對象區域ETR1～ETR4之曝光圖案PT1～PT4。如圖5（D）所示，對於由曝光圖案PT1～PT4所形成之直線狀之曝光圖案LP2之沿X軸方向（主掃描方向）延伸之邊緣部，理論上亦會產生凹凸。但實際上，由於曝光用光EL在時間上連續地照射至DMD20，並且工件W與DMD20始終相對移動，因此如圖5（E）所示，曝光圖案PT1～PT4沿X軸方向微小地延伸。因此，沿X軸方向（主掃描方向）延伸之邊緣部之凹凸（粗糙度）小於沿Y軸方向延伸之邊緣部之凹凸（粗糙度）。

本實施形態中，為降低形成於工件W上之曝光圖案之輪廓之粗糙度（抑制於邊緣部產生之凹凸），如以下般對曝光對象區域ETR進行曝光。

[本實施形態的曝光方法] 圖6（A）～圖10（C）係用於對本實施形態的曝光方法進行說明之圖。於以下之說明中，將曝光用光EL對曝光對象區域ETR之最大照射次數設為250次，但最大照射次數並不限於此。

對自圖4（A）之狀態開始，於工件W之曝光對象區域ETR形成沿Y軸方向延伸之線狀之曝光圖案之情形進行說明。

首先，如圖6（A）所示，藉由自+X側起第1～第50微鏡21-1～21-50對曝光對象區域ETR照射50次曝光用光EL。

圖6（B）係表示點位置SP1之平面圖，該點位置SP1表示曝光對象區域ETR中之、最靠+X側之列之微鏡21-1各自之光照射區域IR1之中心。控制單元30例如藉由驅動裝置15來使位移光學系統131之位置位移，從而如圖6（B）所示般進行調整，以使各微鏡21-1之點位置SP1於曝光對象區域ETR中成為第1位置P1。在此狀態下，來自微鏡21-1之反射光照射至曝光對象區域ETR。

接下來，如圖6（C）所示，將來自在-X方向上配置於微鏡21-1旁邊之微鏡21-2之反射光照射至曝光對象區域ETR。此時，控制單元30亦進行調整，以使表示微鏡21-2之光照射區域IR2之中心之點位置SP2於曝光對象區域ETR中重合於第1位置P1。

隨後，配合DMD20與工件W之相對移動，依次自微鏡21-3～21-50將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR。此時，將表示微鏡21-3～21-50之光照射區域IR3～IR50之中心之點位置SP3～SP50調整至曝光對象區域ETR中之第1位置P1。藉此，對曝光對象區域ETR內之以第1位置P1為中心之區域照射50次曝光用光EL。

圖6（D）示意性地表示藉由微鏡21-1～21-50對曝光對象區域ETR照射了50次曝光用光EL後之曝光對象區域ETR之狀態。如圖6（D）所示，於曝光對象區域ETR中，形成藉由對大致同一位置照射了50次曝光用光EL所形成之曝光區域ER1。再者，於本實施形態中，所謂曝光區域，係指藉由以既定位置為中心照射複數次曝光用光EL而累計了曝光量之區域。此時，各曝光區域中之曝光量既可超過閾值Td，亦可不超過閾值Td。

當藉由微鏡21-1～21-50所進行之曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射結束時，如圖7（A）所示，來自微鏡21-51～21-100之反射光依次照射至曝光對象區域ETR。此時，控制單元30如圖7（B）所示，將表示微鏡21-51～21-100之光照射區域IR51～IR100之中心之點位置SP51～SP100調整至在Y軸方向（副掃描方向）上自第1位置P1偏離了既定量之第2位置P2。

本實施形態中，第2位置P2係自第1位置P1朝+Y方向偏離了Pdy/5（Pdy為Y軸（Y'軸）方向上之微鏡21之排列間距）之位置，但並不限於此。

配合DMD20與工件W之相對移動，藉由微鏡21-51～21-100依次將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR。此時，如上所述，將表示微鏡21-51～21-100之光照射區域IR51～IR100之中心之點位置SP51～SP100調整至曝光對象區域ETR中之第2位置P2。藉此，對曝光對象區域ETR內之以第2位置P2為中心之區域照射50次曝光用光EL。

圖7（C）示意性地表示藉由微鏡21-51～21-100將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR後之曝光對象區域ETR之狀態。如圖7（C）所示，於曝光對象區域ETR中，形成藉由對大致同一位置（第2位置P2）照射了50次曝光用光EL所形成之曝光區域ER2。

當藉由微鏡21-51～21-100所進行之曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射結束時，如圖8（A）所示，進行藉由微鏡21-101～21-150所進行之曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射。此時，控制單元30如圖8（B）所示，將表示微鏡21-101～21-150之光照射區域IR101～IR150之中心之點位置SP101～SP150調整至在Y軸方向（副掃描方向）上自第2位置P2偏離了既定量之第3位置P3。本實施形態中，第3位置P3係自第2位置P2朝+Y方向偏離了Pdy/5之位置。即，第3位置P3係自第1位置P1朝+Y方向偏離了2×Pdy/5之位置。

配合DMD20與工件W之相對移動，藉由微鏡21-101～21-150依次將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR。此時，如上所述，將表示微鏡21-101～21-150之光照射區域IR101～IR150之中心之點位置SP101～SP150調整至曝光對象區域ETR中之第3位置P3。藉此，對曝光對象區域ETR內之以第3位置P3為中心之區域照射50次曝光用光EL。

圖8（C）示意性地表示藉由微鏡21-101～21-150將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR後之曝光對象區域ETR之狀態。如圖8（C）所示，於曝光對象區域ETR中，形成藉由對大致同一位置（第3位置P3）照射了50次曝光用光EL所形成之曝光區域ER3。

當藉由微鏡21-101～21-150所進行之曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射結束時，如圖9（A）所示，進行藉由微鏡21-151～21-200所進行之曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射。此時，控制單元30如圖9（B）所示，將表示微鏡21-151～21-200之光照射區域IR151～IR200之中心之點位置SP151～SP200調整至第4位置P4。本實施形態中，第4位置P4係自第3位置P3朝+Y方向偏離了Pdy/5之位置。即，第4位置P4係自第1位置P1朝+Y方向偏離了3×Pdy/5之位置。

配合DMD20與工件W之相對移動，藉由微鏡21-151～21-200依次將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR。此時，如上所述，將表示微鏡21-151～21-200之光照射區域IR151～IR200之中心之點位置SP151～SP200調整至曝光對象區域ETR中之第4位置P4。藉此，對曝光對象區域ETR內之以第4位置P4為中心之區域照射50次曝光用光EL。

圖9（C）示意性地表示藉由微鏡21-151～21-200將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR後之曝光對象區域ETR之狀態。如圖9（C）所示，於曝光對象區域ETR中，形成藉由對大致同一位置（第4位置P4）照射了50次曝光用光EL所形成之曝光區域ER4。

當藉由微鏡21-151～21-200所進行之曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射結束時，如圖10（A）所示，進行藉由微鏡21-201～21-250所進行之曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射。此時，控制單元30如圖10（B）所示，將表示微鏡21-201～21-250之光照射區域IR201～IR250之中心之點位置SP201～SP250調整至第5位置P5。本實施形態中，第5位置P5係自第4位置P4朝+Y方向偏離了Pdy/5之位置。即，第5位置P5係自第1位置P1朝+Y方向偏離了4×Pdy/5之位置。

配合DMD20與工件W之相對移動，藉由微鏡21-201～21-250依次將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR。此時，如上所述，將表示微鏡21-201～21-250之光照射區域IR151～IR200之中心之點位置SP201～SP250調整至曝光對象區域ETR中之第5位置P5。藉此，對曝光對象區域ETR內之以第5位置P5為中心之區域照射50次曝光用光EL。

圖10（C）示意性地表示藉由微鏡21-201～21-250將曝光用光EL照射至曝光對象區域ETR後之曝光對象區域ETR之狀態。如圖10（C）所示，於曝光對象區域ETR中，形成藉由對大致同一位置（第5位置P5）照射了50次曝光用光EL所形成之曝光區域ER5。

由於對以Y軸方向上之5個既定位置（P1～P5）分別為中心之區域各自照射了50次曝光用光EL，因此將對曝光對象區域ETR整體上照射250次曝光用光EL。

將藉由如此般對曝光對象區域ETR照射250次曝光用光EL而形成於光阻劑之曝光圖案PT11示於圖11。如圖11所示，藉由本實施形態的曝光方法而形成之曝光圖案PT11之沿Y軸方向延伸之邊緣部之凹凸（粗糙度）小於圖5（C）中所說明之曝光圖案PT1之沿Y軸方向延伸之邊緣部之凹凸（粗糙度）。如此，本實施形態的曝光方法可減小形成於光阻劑之曝光圖案PT11之輪廓之粗糙度（可使輪廓變得平滑）。

如以上所詳細說明般，根據本實施形態，曝光裝置1具備保持工件W而移動之基板載台ST、具有經二維排列之複數個微鏡21之DMD20、及對DMD20照射曝光用光EL之照明單元ILU。又，曝光裝置1沿掃描方向驅動基板載台ST，當複數個微鏡21中的沿掃描方向（X軸方向）連續之複數個微鏡21-1～21-250依序將曝光用光EL照射至工件W上之曝光對象區域ETR時，將表示自複數個微鏡21-1～21-250出射之曝光用光EL之中心之點位置SP1～SP250調整至曝光對象區域ETR之複數個既定位置（第1～第5位置P1～P5）中之任一個位置。

藉此，與將表示自複數個微鏡21-1～21-250出射之曝光用光EL之中心之點位置SP1～SP250調整至曝光對象區域ETR之1個位置（例如，第1位置P1）而對曝光對象區域ETR照射曝光用光EL之情形相比較，如圖11所示，可減小形成於工件W上之曝光圖案之輪廓之粗糙度（可使輪廓變得平滑）。

又，根據本實施形態的曝光方法，可提高形成於曝光對象區域ETR之曝光圖案之X軸方向及Y軸方向之端部之位置之精度。對此點進行說明。

圖12（A）係對曝光對象區域ETR之Y軸方向之端部與形成於工件W上之曝光圖案PT21之端部一致之情形進行說明之圖。曝光圖案PT21係將表示自複數個微鏡21-1～21-250出射之曝光用光EL之中心之點位置SP1～SP250調整至曝光對象區域ETR之1個位置（例如，第1位置P1）之情形時所形成之曝光圖案。於圖12（A）所示之情形時，曝光對象區域ETR之Y軸方向之端部與曝光圖案PT21之端部一致，因此曝光圖案PT21之Y軸方向之端部之位置成為所期望之位置（位置精度高）。

圖12（B）係對曝光對象區域ETR之Y軸方向之端部與形成於工件W上之曝光圖案PT22b～PT22f之端部不一致之情形進行說明之圖。曝光圖案PT22b～PT22f係將表示自複數個微鏡21-1～21-250出射之曝光用光EL之中心之點位置SP1～SP250調整至曝光對象區域ETR之1個位置（例如，第1位置P1），對曝光對象區域ETR照射例如250次曝光用光EL而形成之曝光圖案。於圖12（B）所示的示例中，最靠-Y側之曝光圖案PT22b之端部與曝光對象區域ETR之Y軸方向之端部不一致。此時，於以斜線所示之區域PR1中，例如將形成圖12（C）所示般之曝光圖案PT23。曝光圖案PT23之形狀及尺寸係由來自微鏡21a之曝光用光EL對區域PR1之曝光量與來自微鏡21b之曝光用光EL對區域PR1之曝光量所決定。此時，對來自沿Y軸方向相鄰之微鏡21a及21b之曝光用光EL之曝光量進行調整，但來自微鏡21b之曝光用光EL為了形成曝光圖案PT22b而照射了250次，因此考慮來自微鏡21b之曝光用光EL對區域PR1之曝光量，對來自微鏡21a之曝光用光EL之照射次數或來自微鏡21a之曝光用光EL之光量進行調整等，以形成曝光圖案PT23。但此種曝光量之調整困難，存在曝光圖案PT23之端部之位置無法形成於所期望之位置（曝光對象區域ETR之端部之位置）（偏離所期望之位置）之情形。

另一方面，於本實施形態中，於Y軸方向之複數個位置之各位置照射複數次曝光用光EL，藉此形成曝光圖案，因此藉由調整各位置處之曝光用光EL之照射次數、曝光用光EL之光量，可容易地進行區域PR1之各部位之曝光量之調整。因此，較之藉由於Y軸方向之1個位置照射複數次曝光用光EL來形成曝光圖案之情形，可減少曝光圖案之Y軸方向上之端部之位置與所期望之位置（曝光對象區域ETR之端部之位置）之偏離。即，可提高曝光圖案之邊緣部之形成位置之精度。

再者，於上述的示例中，對Y軸方向之端部之位置之精度進行了說明，但關於X軸方向亦可說為同樣。又，藉由如上述般調整Y軸方向之複數個位置之各位置之曝光用光EL之照射次數、曝光用光EL之光量，可提高曝光圖案之邊緣部之形成位置之精度，因此例如即使於形成與X軸及Y軸交叉（即，傾斜之）曝光圖案之情形時，亦能高精度地將傾斜之曝光圖案之邊緣部形成於所期望之位置。又，對於傾斜之線圖案之輪廓，亦能降低粗糙度。

又，於本實施形態中，曝光裝置1於第1～第5位置P1～P5之各位置，50個微鏡21依序對曝光對象區域ETR照射曝光用光EL。藉此，曝光對象區域ETR之曝光量得以累計，從而可形成曝光圖案。

又，於本實施形態中，第1～第5位置P1～P5係朝Y軸方向逐次偏離了Pdy/5之位置（Pdy為微鏡21之Y軸（Y'軸）方向之排列間距）。本實施形態中，逐以曝光對象區域ETR之最大照射次數（250次）之1/5之次數（50次）而將點位置調整至第1～第5位置P1～P5來照射曝光用光EL，因此，藉由將Y軸方向上之偏離量設為Pdy/5，可使所形成之曝光圖案之邊緣部均等地平滑。

再者，於上述實施形態中，將曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射次數設為250次，但並不限於此，曝光用光EL對曝光對象區域ETR之照射次數可根據形成於曝光對象區域ETR之圖案之形狀、寬度等任意變更。

又，於上述實施形態中，將曝光對象區域ETR內之各位置（第1～第5位置P1～P5）之曝光用光EL之照射次數設為50次，但並不限於此。各位置之曝光用光EL之照射次數可根據形成於曝光對象區域ETR之圖案之形狀、寬度等任意變更。

又，於上述實施形態中，將點位置調整至曝光對象區域ETR內之5個既定位置（第1～第5位置P1～P5）中之任一個而照射曝光用光EL，但於曝光對象區域ETR內設定之既定位置之數量只要為複數個即可，並不限於5個。即，於曝光對象區域ETR內設定之既定位置之數量只要為2個以上，則可根據形成於曝光對象區域ETR之圖案之形狀、寬度、所要求之精度適當變更。

又，於上述實施形態中，將既定量設為微鏡21之Y軸方向之排列間距Pdy之1/5，但並不限於此，可適當變更。又，於上述實施形態中，例如，第1位置P1與第2位置P2之間隔和第2位置P2與第3位置P3之間隔係設為相同，但亦可不同。

又，於上述實施形態中，對將第2位置P2設為自第1位置P1朝+Y方向偏離既定量之情形進行了說明，但並不限於此。例如，亦可如圖13（A）所示，使第2位置P2自第1位置P1朝+X方向偏離既定量。此時，可減小所形成之曝光圖案之沿X軸方向延伸之邊緣（輪廓）之粗糙度。又，例如，亦可如圖13（B）所示，使第2位置P2自第1位置朝+Y方向偏離第1既定量（例如Pdy/5），並朝+X方向偏離第2既定量（例如Pdx/5）。此時，可於X軸方向及Y軸方向上減小所形成之曝光圖案之邊緣（輪廓）之粗糙度。

再者，於上述實施形態中，藉由驅動裝置15來驅動位移光學系統131而使工件W上之曝光用光EL之照射位置移動，將點位置SP1～SP250調整至曝光對象區域ETR內之複數個既定位置（第1～第5位置P1～P5）之任一個，但並不限於此。例如，控制單元30亦可驅動對物光學系統14而將點位置SP1～SP250調整至曝光對象區域ETR內之複數個既定位置（第1～第5位置P1～P5）之任一個，還可使DMD20在X'Y'平面內移動而將點位置SP1～SP250調整至曝光對象區域ETR內之複數個既定位置（第1～第5位置P1～P5）之任一個。又，控制單元30亦可藉由控制基板載台ST來調整工件W之位置，從而將點位置SP1～SP250調整至曝光對象區域ETR內之複數個既定位置（第1～第5位置P1～P5）之任一個。

又，於上述實施形態中，於沿掃描方向連續之微鏡21中，將第1～第50個微鏡21-1～21-50之點位置SP1～SP50調整至第1位置P1，將第51～第100個微鏡21-51～21-100之點位置SP51～SP100調整至第2位置P2，但並不限於此。例如，亦可將微鏡21-1、21-6、21-11、…之點位置SP1、SP6、SP11調整至第1位置P1，將微鏡21-2、21-7、21-12、…之點位置SP2、SP7、SP12調整至第2位置P2，將微鏡21-3、21-8、21-13、…之點位置SP3、SP8、SP13調整至第3位置P3。即，亦可使得沿掃描方向連續之微鏡21之點位置成為第1位置P1→第2位置P2→第3位置P3→第4位置P4→第5位置P5→第1位置P1…。

上述實施形態為本發明之較佳實施例。但並不限定於此，可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種變形實施。

1:曝光裝置 10:曝光用光學系統 11:曝光用光源 12:曝光圖案形成裝置 13:準直光學系統 14:對物光學系統 15:驅動裝置 20:DMD 21、21-1、21-2、21-3、21-50、21-51、21-100、21-101、21-150、21-151、21-200、21-201、21-250:微鏡 21a、21b:微鏡 30:控制單元 31:中央處理單元(CPU) 32:唯讀記憶體(ROM) 33:隨機存取記憶體(RAM) 34:記憶裝置 40:自動聚焦光學系統 41:自動聚焦光源 42:自動聚焦用準直透鏡群 43:第1自動聚焦用檢測光學系統 44:第2自動聚焦用檢測光學系統 131:位移光學系統 132:變倍光學系統 EL:曝光用光 ER1～ER5:曝光區域 ETR:曝光對象區域 HU:曝光頭 ILU:照明單元 IR1、IR2、IR50、IR51、IR100、IR101、IR150、IR151、IR200、IR201、IR250:光照射區域 LP1、LP2:曝光圖案 OX:光軸 P1～P5:第1～第5位置 PR1:區域 PT1~PT4、PT11、PT21、PT23:曝光圖案 PT22b~PT22f:曝光圖案 SP1、SP2、SP50、SP51、SP100、SP101、SP150、SP151、SP200、SP201、SP250:點位置 ST:基板載台 W:工件

[圖1]係表示本實施形態的曝光裝置之整體構造之一例之圖。 [圖2]係曝光圖案形成裝置之前視圖。 [圖3]圖3（A）係概略地表示DMD之圖，圖3（B）係表示電源為斷開之情形時之DMD之圖，圖3（C）係用於對開啟狀態之鏡進行說明之圖，圖3（D）係用於對關閉狀態之鏡進行說明之圖。 [圖4]圖4（A）係自+Z方向觀察DMD與工件之圖，圖4（B）～圖4（D）係用於對曝光對象區域之曝光處理進行說明之圖。 [圖5]圖5（A）係表示於本實施形態中，來自開啟狀態之微鏡之曝光用光所照射之區域中的光量分布之圖，圖5（B）係表示曝光用光之照射次數與曝光量之關係之圖，圖5（C）係於自圖4（A）所示之狀態使工件與DMD相對移動而對曝光對象區域照射了既定次數之曝光用光時，於工件形成之曝光圖案之示意圖，圖5（D）係表示於沿X軸方向鄰接之曝光對象區域中形成之理論上之曝光圖案之圖，圖5（E）表示於沿X軸方向鄰接之曝光對象區域中形成之實際之曝光圖案。 [圖6]圖6（A）～圖6（D）係用於對本實施形態的曝光方法進行說明之圖。 [圖7]圖7（A）～圖7（C）係用於對本實施形態的曝光方法進行說明之圖。 [圖8]圖8（A）～圖8（C）係用於對本實施形態的曝光方法進行說明之圖。 [圖9]圖9（A）～[圖9（C）]係用於對本實施形態的曝光方法進行說明之圖。 [圖10]圖10（A）～圖10（C）係用於對本實施形態的曝光方法進行說明之圖。 [圖11]係示意性地表示藉由本實施形態的曝光方法形成於工件上之曝光圖案之圖。 [圖12]圖12（A）係對曝光對象區域之Y軸方向之端部與形成於工件上之曝光圖案之端部一致之情形進行說明之圖，圖12（B）係對曝光對象區域之Y軸方向之端部與形成於工件上之曝光圖案之端部不一致之情形進行說明之圖，圖12（C）係對於曝光對象區域之一部分區域形成曝光圖案之情形進行說明之圖。 [圖13]圖13（A）係對使點位置沿X軸方向偏離既定量之情形進行說明之圖，圖13（B）係對使點位置沿X軸方向及Y軸方向偏離既定量之情形進行說明之圖。

20:DMD

21-201、21-250:微鏡

EL:曝光用光

ER1~ER5:曝光區域

ETR:曝光對象區域

IR201、IR250:光照射區域

P1~P5:第1~第5位置

SP201、SP250:點位置

W:工件

Claims (6)

1. 一種曝光方法，其使用曝光裝置，該曝光裝置具備：具有經二維排列之複數個光調變元件之空間光調變器、及對所述空間光調變器照射照明光之照明單元，該曝光方法包含： 沿掃描方向驅動保持基板而移動之基板載台之步驟；以及 當所述複數個光調變元件中的沿所述掃描方向連續之複數個第1光調變元件伴隨所述基板載台之移動而依序將所述照明光照射至所述基板上之既定區域時，將表示自所述複數個第1光調變元件出射之所述照明光之中心之點位置調整至所述既定區域內之複數個既定位置中之任一個位置之步驟。
2. 如請求項1之曝光方法，其包含： 於所述複數個既定位置之各位置，所述複數個第1光調變元件中的2以上之既定數之所述第1光調變元件依序對所述基板上照射所述照明光之步驟。
3. 如請求項1或2之曝光方法，其中， 所述複數個既定位置係於所述掃描方向及與所述掃描方向正交之方向中之至少一方向上逐次偏離了既定量之位置。
4. 如請求項3之曝光方法，其中， 所述既定量係所述掃描方向及與所述掃描方向正交之方向中之所述至少一方向上之所述複數個光調變元件之排列間距之1/N（N為2以上之整數）。
5. 如請求項1至4中任一項之曝光方法，其中， 藉由使所述空間光調變器、將由所述空間光調變器所生成之圖案投影至所述基板上之投影單元、及所述基板載台中之任一者移動來調整所述點位置。
6. 一種曝光裝置，具備： 基板載台，保持基板而移動； 空間光調變器，具有經二維排列之複數個光調變元件； 照明單元，對所述空間光調變器照射照明光； 第1控制部，沿掃描方向驅動所述基板載台；以及 第2控制部，當所述複數個光調變元件中的沿所述掃描方向連續之複數個第1光調變元件依序將所述照明光照射至所述基板上之既定區域時，將表示自所述複數個第1光調變元件出射之所述照明光之中心之點位置調整至所述既定區域內之複數個既定位置中之任一個位置。

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