专利名称：局部曝光装置和局部曝光方法
技术领域：
本发明涉及对形成有感光膜的被处理基板局部地进行曝光处理的局部曝光装置和局部曝光方法。
背景技术：
例如，在FPD(平板显示器)的制造中，利用所谓的光刻工序来形成电路图案。在该光刻工序中，也如专利文献1所述那样，在玻璃基板等被处理基板上形成规定的膜之后，涂敷光致抗蚀剂(下面称为抗蚀剂)而形成抗蚀剂膜(感光膜)。然后，对应电路图案地曝光上述抗蚀剂，并对其进行显影处理，从而形成图案。另外，如图11的(a)所示，在这样的光刻工序中，能够使抗蚀剂图案R具有不同的膜厚(厚膜部Rl和薄膜部似)，并通过利用该抗蚀剂图案R来进行多次蚀刻处理而减少光掩模数以及工序数。另外，那样的抗蚀剂图案R可以通过半(半色调halftone)曝光处理获得，该半(半色调)曝光处理使用一种在1张中具有不同的光的透过率的部分的半色调掩模。利用图11的(a) (e)具体地说明使用抗蚀剂图案R时的电路图案形成工序，该抗蚀剂图案R是应用了该半曝光而形成的。例如，在图11的(a)中，在玻璃基板G上依次层叠有栅电极200、绝缘层201、由 a-Si层(无掺杂非晶形Si层)20 和n+a-Si层202b (掺杂非晶形Si层)形成的Si层
202、用于形成电极的金属层203。另外，通过上述半曝光处理和显影处理而获得的抗蚀剂图案R形成在金属层203 上。如图11的(b)所示，在该抗蚀剂图案R(厚膜部Rl和薄膜部似)形成之后，将该抗蚀剂图案R作为掩模而进行金属层203的蚀刻(第1次蚀刻)。接下来，在等离子体中对抗蚀剂图案R整体实施灰化(Ashing)处理。由此，如图 11的(C)所示，获得了膜厚被减膜到一半左右的抗蚀剂图案R3。然后，如图11的(d)所示，将该抗蚀剂图案R3作为掩模来利用，对露出的金属层
203、Si层202进行蚀刻(第2次蚀刻)，最后，如图11的(e)所示，通过除去抗蚀剂R3而获得电路图案。专利文献1 日本特开2007-158253号公报然而，在使用上述那样形成有厚膜部Rl和薄膜部R2的抗蚀剂图案R的半曝光处理中，存在如下所述的课题在抗蚀剂图案R的形成时，在其膜厚在基板面内不均勻的情况下，形成的图案的线宽、图案间的间距存在偏差。S卩、使用图12的(a) (e)具体地说明时，图12的(a)表示在抗蚀剂图案R中的薄膜部R2的厚度t2形成得比图11的(a)所示的厚度tl厚的情况。在此情况下，与图11所示的工序同样地实施金属膜203的蚀刻(图12的(b))、对抗蚀剂图案R整体进行的灰化处理(图12的(C))。
在此，如图12的(c)所示，获得膜厚被减膜到一半左右的抗蚀剂图案R3，但由于除去的抗蚀剂膜的厚度与图11的(C)的情况相同，因此图示的一对抗蚀剂图案R3之间的间距P2比图11的(c)所示的间距pi狭窄。因而，从该状态经过对金属膜203以及Si层202进行的蚀刻(图12的(d)、抗蚀剂图案R3的除去(图12的(e))而获得的电路图案的间距p2比图11的(e)所示的间距 Pl狭窄(电路图案的线宽变宽)。
发明内容
本发明是鉴于上述那样的以往技术的问题点而做成的，其目的在于提供局部曝光装置和局部曝光方法，该局部曝光装置和局部曝光方法能够提高在基板面内的显影处理之后的抗蚀剂残膜的均勻性、并对布线图案的线宽以及间距的偏差进行抑制。为了解决上述的课题，本发明的局部曝光装置是用于对形成在基板上的感光膜的规定区域进行曝光处理的局部曝光装置，该局部曝光装置的特征在于，其包括基板输送部件，其用于形成基板输送路径，并将上述基板沿着上述基板输送路径水平地输送；腔室，其用于覆盖上述基板输送路径的规定区间并且形成对上述基板进行曝光处理的空间；光源， 其具有多个的发光元件，能够利用上述发光元件的发光对在上述发光元件的下方输送的基板上的感光膜照射光，该发光元件沿着与基板输送方向相交叉的方向呈线状地排列在上述腔室内且在上述基板输送路径的上方；发光驱动部，其能够将构成上述光源的多个发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光驱动；基板检测部件，其配置在上述基板输送路径的比上述光源靠上游侧的位置，用于对被上述基板输送部件输送的上述基板进行检测；控制部，其被供给上述基板检测部件的基板检测信号，并且控制由上述发光驱动部对上述发光元件进行的驱动。上述控制部对上述发光驱动部进行控制的方式如下所述根据上述基板检测部件的基板检测信号与基板输送速度来获得基板输送位置，形成在上述基板上的感光膜的规定区域通过上述光源的下方时，只有上述多个发光元件中的能够向上述规定区域进行照射的发光元件发光。本发明的局部曝光装置是用于对形成在基板上的感光膜的规定区域进行曝光处理的局部曝光装置，该局部曝光装置的特征在于，其包括腔室，其用于收容形成有感光膜的上述基板并且形成对上述基板进行曝光处理的空间；基板保持部件，其用于在上述腔室内保持上述基板；光源，其具有多个的发光元件，能够利用上述发光元件的发光对被上述基板保持部件保持的基板上的感光膜照射光，该发光元件呈线状地排列在上述腔室内的上述基板保持部件的上方；发光驱动部，其能够将构成上述光源的多个的发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光驱动；移动部件，其用于使上述多个发光元件与基板相对地进行平行移动；控制部，其控制由上述发光驱动部对上述发光元件进行的驱动。上述控制部对上述发光驱动部进行控制的方式如下所述形成在上述基板上的感光膜的规定区域通过上述光源的下方时，只有上述多个发光元件中的能够向上述规定区域进行照射的发光元件发光。或者，本发明的局部曝光装置是用于对形成在基板上的感光膜的规定区域进行曝光处理的局部曝光装置，该局部曝光装置的特征在于，其包括腔室，其用于收容形成有感光膜的上述基板并且形成对上述基板进行曝光处理的空间；基板保持部件，其用于在上述腔室内保持上述基板；光源，其与被上述基板保持部件保持的上述基板的被处理面相对的发光面由多个的发光元件的集合体形成，能够利用上述发光元件的发光对上述基板上的感光膜照射光；发光驱动部，其能够将构成上述光源的多个的发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光驱动；控制部，其控制由上述发光驱动部对上述发光元件进行的驱动。上述控制部对上述发光驱动部进行控制的方式如下所述在形成上述发光面的上述多个发光元件中能够向形成在上述基板上的感光膜的规定区域进行照射的发光元件发光。通过这样地进行构成，除通常的对基板整体的曝光处理之外，还能够对要使膜厚更薄的任意的部位局部地进行曝光处理。另外，在该局部的曝光处理中，能够通过预先设定的曝光量来减膜到所希望的膜厚。因而，即使例如在半曝光处理中抗蚀剂膜具有不同的膜厚(厚膜部和薄膜部)时 (即、即使是像薄膜部那样薄的膜)，也能够对显影处理后的抗蚀剂膜厚进行调整而使其均勻。结果，能够对布线图案的线宽以及间距的偏差进行抑制。另外，为了解决上述的课题，本发明提供一种局部曝光方法，在覆盖用于输送基板的基板输送路径的规定区间并且形成对上述基板进行曝光处理的空间的腔室中对在上述基板输送路径的上方并且沿着与基板输送方向相交叉的方向呈线状地排列的多个发光元件选择性地进行发光控制，从而对形成在被在上述基板输送路径上输送的上述基板上的感光膜的规定区域局部地进行曝光处理，其特征在于，该局部曝光方法包括沿着上述基板输送路径水平地输送上述基板的步骤；对在上述基板输送路径上输送的上述基板进行检测的步骤；形成在上述基板上的感光膜的规定区域通过多个发光元件的下方时、只使上述多个发光元件中的能够向上述规定区域进行照射的发光元件发光的步骤。另外，本发明提供一种局部曝光方法，在用于形成对基板进行曝光处理的空间的腔室内对向上述基板的被处理面照射光的多个发光元件选择性地进行发光控制，从而对形成在上述基板上的感光膜的规定区域局部地进行曝光处理，其特征在于，该局部曝光方法包括在上述腔室内保持上述基板的步骤；使上述多个发光元件与被保持的上述基板相对地平行移动、并且只使上述多个发光元件中的能够向上述规定区域进行照射的发光元件发光的步骤。另外，本发明提供一种局部曝光方法，在用于形成对基板进行曝光处理的空间的腔室内将形成与上述基板的被处理面相对的发光面的多个的发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光控制，从而对形成在上述基板上的感光膜的规定区域局部地进行曝光处理，其特征在于，该局部曝光方法包括在上述腔室内保持上述基板的步骤；只使形成上述发光面的上述多个的发光元件中的能够向形成在上述基板上的感光膜的规定区域进行照射的发光元件发光的步骤。另外，本发明提供一种局部曝光方法，在覆盖用于输送基板的基板输送路径的规定区间并且形成对上述基板进行曝光处理的空间的腔室内对在上述基板输送路径的上方且沿着与基板输送方向相交叉的方向呈线状地排列的多个的发光元件选择性地进行发光控制，从而对形成在被在上述基板输送路径上输送的上述基板上的抗蚀剂膜的规定区域局部地进行曝光处理，其包括在基板的表面上涂敷抗蚀剂的步骤；使涂敷在基板上的抗蚀剂干燥的步骤；隔着与电路图案相对应的光刻掩模用比需要的曝光量少的曝光量使涂敷了抗蚀剂的基板曝光的步骤；选择性地使上述多个发光元件发光而使涂敷了抗蚀剂的基板曝光的步骤；对被曝光后的基板进行显影处理的步骤。采用这样的方法，除通常的对基板整体的曝光处理之外，还能够对要使膜厚更薄的任意的部位局部地进行曝光处理。另外，在该局部的曝光处理中，能够通过预先设定的曝光量来减膜到所希望的膜厚。因而，即使例如在半曝光处理中抗蚀剂膜具有不同的膜厚(厚膜部和薄膜部)时 (即、即使是像薄膜部那样薄的膜)，也能够对显影处理后的抗蚀剂膜厚进行调整而使其均勻。结果，能够对布线图案的线宽以及间距的偏差进行抑制。采用本发明，能够获得可提高在基板面内的显影处理之后的抗蚀剂残膜的均勻性、并对布线图案的线宽以及间距的偏差进行抑制的局部曝光装置和局部曝光方法。
图1是表示本发明的一实施方式的整体概略结构的剖视图。图2是表示本发明的一实施方式的整体概略结构的俯视图。图3的(a) (e)是示意性地表示在由光刻工序的一系列的装置群构成的单元中的本发明的局部曝光装置的配置例的框图。图4是表示求出本发明的局部曝光装置所具有的发光控制程序的设定参数的工序的流程。图5是用于说明在本发明的局部曝光装置中发光元件的发光控制的图，是用坐标表示被处理基板上的局部曝光位置的被处理基板的俯视图。图6是表示本发明的局部曝光装置所具有的发光控制程序的设定参数的例子的表。图7是表示本发明的局部曝光装置的一系列动作的流程。图8是用于说明本发明的局部曝光装置的局部曝光的动作的俯视图。图9是用于说明本发明的局部曝光装置的局部曝光的动作的线图。图10是用于说明本发明的局部曝光装置的其他方式的俯视图。图11的(a) (e)是用于说明使用半曝光处理的布线图案的形成工序的剖视图。图12的(a) (e)是表示使用半曝光处理的布线图案的形成工序的图，是表示抗蚀剂膜厚比图11的情况还厚的情况的剖视图。图13是形成在基板上的抗蚀剂图案的说明图。图14是本发明的其他用途的说明图。图15是相邻的发光元件的光的相互干涉的说明图。图16是表示发光元件的电流与照度的关系的线图。图17是表示点灯使用规定时间后的发光元件的电流与照度的关系的线图。图18是表示平行光的图。图19是表示通过圆柱透镜的光的图。图20是第三实施方式的说明图。
具体实施例方式
8
下面，根据
本发明的局部曝光装置以及局部曝光方法的一实施方式。图 1是表示本发明的局部曝光装置1的概略结构的剖视图、图2是其俯视图。另外，图3是示意性地表示在光刻工序中的局部曝光装置I(AE)的配置的图。例如，如图3的(a) (e)各自所表示的那样，图1、图2所示的局部曝光装置 I(AE)配置在一边沿着X方向水平地输送(将此称为平流输送)被处理基板一边进行一系列的光刻工序的单元内。S卩、依次配置有在光刻工序中在被处理基板上涂敷成为感光膜的抗蚀剂液的抗蚀剂涂敷装置51 (CT)、在减压的腔室中使基板上的抗蚀剂膜(感光膜)干燥的减压干燥装置
52(DP)。另外，依次配置有为了使抗蚀剂膜固定在基板G上而进行加热处理的预烘焙装置
53(PRB)、将抗蚀剂膜冷却到规定温度的冷却装置M(COL)、将抗蚀剂膜曝光成规定的电路图案的曝光装置阳(EXP)、对曝光之后的抗蚀剂膜进行显影处理的显影装置56 (DEP)。本发明的局部曝光装置1 (AE)例如配置在图3的(a) (e)所示的任意一个位置。 即、配置在比涂敷液即抗蚀剂液的减压干燥装置52(DP)靠后且比显影装置56 (DEP)靠前的规定位置。在图3的(e)中表示的是在局部曝光装置I(AE)中的曝光处理之后、在图案化曝光(EXP)之前进行第1次的显影处理(DEPl)，在使膜厚均勻性提高之后、进行图案化曝光(EXP)以及最终的显影处理(DEP》的情况。进行第1次显影处理(DEPl)与第2次(最终)显影处理(DEP》的显影装置56可以利用同一的装置，或者也可以另设其他的装置。在这样配置的局部曝光装置1中，在连续地处理多张基板G时，在所有的基板G的规定区域中布线图案宽度比其他的区域宽而图案间的间距比其他的区域狭窄的情况下，对上述规定区域实施(用于减膜厚的)局部曝光。详细说明局部曝光装置1 (AE)的结构。如图1、图2所示，局部曝光装置1 (AE)具有基板输送路径2，该基板输送路径2利用可旋转地铺设的多个辊子20向X方向输送基板 G0如图2所示，基板输送路径2具有多个沿着Y方向延伸的圆柱状的辊子20，这些辊子20沿着X方向隔着规定的间隔地分别可旋转地进行配置。另外，多个辊子20被设为其旋转轴21能够利用带22进行联动旋转，一个旋转轴21连接在电动机等辊子驱动装置10 上。另外，局部曝光装置1 (AE)具有腔室8，该腔室8呈箱状，用于覆盖基板输送路径2 的周围并且形成对基板G进行曝光处理的空间。如图所示，在腔室8的前部侧壁上设有沿着Y方向延伸的狭缝状的输入口 8a。该输入口 8a形成为供基板输送路径2上的基板G通过而将基板G输入到腔室8内。另外，在腔室8的后部侧壁上设有基板输送路径2上的基板G能够通过的沿着Y 方向延伸的狭缝状的输出口 8b。S卩、将该输出口 8b构成为供基板输送路径2上的基板G通过而将基板G从腔室8输出。另外，如图所示，在腔室8内的基板输送路径2的上方配置有用于对基板G进行局部的曝光(UV光辐射)的光照射器3。 该光照射器3具有用于将光源4收容在遮蔽空间中的壳体5，在该壳体5的下表面上设有由光扩散板形成的光辐射窗6。S卩、光辐射窗6配置在光源4与被照射体、即基板G 之间。
收容在壳体5中的光源4是沿着基板宽度方向(Y方向)延伸设置的线状光源4， 将分别发出规定波长(例如，接近g线(436nm)、h线(405nm)、i线(364nm)之中的任意一种)UV光的多个UV-LED元件Ll Ln (η是正整数)呈直线状配置在电路基板7上，从而构成该线状光源4。从光源4辐射出的光被光辐射窗6适度地扩散，因此形成为邻接的UV-LED元件L 的光连接成线状地向下方照射。另外，利用发光驱动部9分别独立地对构成光源4的各UV-LED元件L的发光驱动进行控制。另外，能够分别对供给到各UV-LED元件L的正向电流值进行控制。S卩，各UV-LED 元件L形成为在发光驱动器9的控制下对应于其供给电流的发光的辐射照度可变。另外，利用由计算机形成的控制部40来控制上述发光驱动部9的驱动。另外，如图1所示，利用升降轴11从下方支承光照射器3，升降轴11设为在由电动机等构成的升降驱动部12的驱动下利用例如滚珠丝杠式的结构能够上下移动。即、能够将光照射器3的相对于在基板输送路径2上输送的基板G的照射位置的高度设为可变。利用控制部40来控制升降驱动部12。另外，在腔室8内的光照射器3的侧方(在图中是上游侧)设有用于对从光源4 辐射并透过光辐射窗6的光的照度(辐射通量)进行检测的照度传感器13。该照度传感器 13设在相对于辐射窗6的下方位置能够从侧方进退的进退轴14的顶端，并且，进退轴14的进退驱动部15利用支承轴16悬挂。另外，支承轴16设为能够利用水平移动驱动部17沿着基板宽度方向(Y方向)移动，由此，照度传感器13形成为能够在光辐射窗6的下方对任意的位置的照度进行检测。另外，由照度传感器13检测到的信号被供给到由计算机形成的控制部40。另外， 上述进退驱动部15以及水平移动驱动部17由控制部40进行控制。另外，在该局部曝光装置1中，例如在腔室8的输入口 8a的上游侧设置有用于对在基板输送路径2上输送的基板G的特定部位(例如顶端)进行检测的基板检测传感器 30，并将其检测信号输出到控制部40。因为基板G被以规定速度(例如50mm/sec)在基板输送路径2上输送，所以控制部40能够通过上述检测信号来掌握基板G的输送位置。另外，控制部40在规定的存储区域中具有用于在规定的时刻对构成光源4的各 UV-LED元件L的亮度、S卩向各元件L供给的电流值进行控制的发光控制程序P。该发光控制程序P预先设定有对基板G的规定位置的辐射的照度(向UV-LED元件L供给的电流值)、用于指定对上述基板G的规定位置进行发光控制的UV-LED元件L的信息等来作为其执行时所使用的设定参数。在此，利用图4至图6说明用于求出上述发光控制程序P的设定参数的工序(准备工序)。首先，如图4所示，在采样对象1的情况下，对抗蚀剂涂敷之后实施了半曝光以及显影处理的多个被处理基板进行采样(图4的步骤Ml)。接下来，对在采样到的基板G的面内的抗蚀剂残膜的厚度进行测量(图4的步骤 M2)，然后，如图5所示意性地表示的那样，利用多个二维坐标值(χ、y)来指定要减膜的规定区域AR (图4的步骤M5)。另一方面，如图4所示，在采样对象2的情况下，对利用通常的光刻工序(不利用局部曝光装置1的工序)形成布线图案的多个被处理基板进行采样(图4的步骤M3)。接下来，对采样到的基板G的面内的布线图案的线宽、图案间的间距进行测量(图 4的步骤M4)，然后，如图5所示意性地表示的那样，利用多个二维坐标值(χ、y)来指定要减膜的规定区域AR(图4的步骤M5)。指定了规定区域AR之后，如图6的表所示，对在规定区域AR中的各坐标值处求出
所需要的减膜厚(例如、坐标(xl，yl)为ΙΟΟΟλ)(图4的步骤M6)，再根据该减膜厚
的值以及抗蚀剂种类等各条件求出为了该减膜而要照射的照度(坐标(xl，yl)的情况为 0. 2mJ/cm2)(图 4 的步骤 M 7)。另外，如图6的表所示，相对于规定区域AR的各坐标值分别指定能够进行照射的 UV-LED元件L(图4的步骤M8)，求出为了使该UV-LED元件L以所希望的照度进行发光而需要的正向电流值(图4的步骤M9)。在该正向电流值的测量中，利用升降驱动部12使光照射器3上升移动到规定高度，并利用上述进退驱动部15以及水平移动驱动部17使照度传感器13移动到光辐射窗6 的下方。在此，例如将光辐射窗6与照度传感器13之间的距离调整为等同于光辐射窗6与基板G的上表面之间的距离，利用照度传感器13对要发光的UV-LED元件L的发光照度进行检测。然后，对在由照度传感器13检测到的照度的值变为要使该UV-LED元件L发光的照度时的供给电流进行测量，将该电流值设为参数。这样，沿着图4的流程求出所有的参数而进行设定，从而完成准备工序(图4的步 if Stio)0接着，再利用图7至图9说明局部曝光装置1的局部曝光的一系列的动作。在前段工序中的处理结束之后，基板G在基板输送路径2上输送，利用基板检测传感器30检测到基板G时，向控制部40供给该基板检测信号(图7的步骤Si)。控制部40根据上述基板检测信号和基板输送速度开始获得(检测)基板G的输送位置(图7的步骤S2)。然后，控制部40在要局部地进行曝光的规定区域通过光照射器3的下方的时刻 (图7的步骤S3)对构成光源4的UV-LED元件Ll Ln进行发光控制(图7的步骤S4)。在此，例如，如图8示意性地所示那样，在向基板G的规定区域AR进行发光照射的情况下，对配置在基板G的规定区域AR上方的UV-LED元件Ln_2、Ln-3进行发光控制。更具体而言，如图9的线图(UV-LED元件Ln-2、Ln-3各自的辐射通量(瓦)的大小与经过时间的关系)所示，在基板G的规定区域AR通过光源下的期间，以使辐射通量W的大小发生变化的方式对供给的正向电流进行控制。这样，并非只简单地向基板G的规定区域AR进行照射，而且能够在区域AR内的局部进行任意的照度的照射。另外，在基板G中有其他的要局部地进行曝光的区域时(图7的步骤S5)，在该区域中进行UV-LED元件L的发光控制，没有其他的要局部地进行曝光的区域时(图7的步骤 S5)，结束对该基板G的局部曝光处理。另外，如图3所示，除该局部曝光处理(AE)之外，还有在其之前或者之后进行的曝光处理(EXP)，两者共同完成对基板G的曝光处理，利用显影装置56 (DEP)对该曝光之后的抗蚀剂膜进行显影处理。
如上所述，采用本发明的实施方式，除通常的对基板G整体的曝光处理之外，还能够对要使膜厚更薄的任意的部位局部地进行曝光处理。另外，在该局部的曝光处理中，能够通过预先设定的曝光量来减膜到所希望的膜厚。因而，即使例如在半曝光处理中抗蚀剂膜具有不同的膜厚(厚膜部和薄膜部)时 (即、即使是像薄膜部那样薄的膜)，也能够对显影处理后的抗蚀剂膜厚进行调整而使其均勻。结果，能够对布线图案的线宽以及间距的偏差进行抑制。附带说明一下，在本发明中使用的UV-LED元件L的在基板上的最大照度大约是曝光装置55在基板上的照度的十分之一左右。因而，能够通过对UV-LED元件Ll Ln的点灯时间、电流、基板G的输送速度等进行控制而在基板G的面内高精度地获得所希望的累积曝光量的分布。另外，使UV-LED元件Ll Ln的在基板上的照射区域越小越能够提高曝光的分辨率(即、进行更微细的曝光的校正)。另外，本发明是使抗蚀剂残膜的厚度变薄并且使基板G上的抗蚀剂膜厚的分布为所希望的值的发明，不能进行使原来的抗蚀剂残膜的厚度变厚的处理。另外，本发明也能够用作下面说明的用途。例如，为了使形成在基板G上的抗蚀剂图案的线宽P、线与线之间的宽度r变狭窄，采用线宽、线与线之间的宽度被狭窄地加工而成的曝光掩模并在曝光装置阳中进行曝光处理。然而，采用本发明，能够使用以往的曝光掩模将抗蚀剂图案的线宽P、线与线之间的宽度r形成得比以往狭窄。具体而言，例如要以线与线之间的宽度r= 1.8 μ m来形成时， 采用r = 2. 4μπι用的曝光掩模，在曝光装置55中用通常的曝光量的大约50%的曝光量来进行曝光。于是，如图14的(a)所示，抗蚀剂图案R的厚度方向的累计曝光量的分布变为 V字状，就这样进行显影处理时会残留不需要的抗蚀剂部分S。于是，使用本发明，在进行显影处理之前照射UV-LED光。即、进行曝光的校正。然后，只要进行显影处理，就不会产生不需要的抗蚀剂部分S。另外，因为在曝光装置55中用通常的曝光量的大约50%的曝光量进行曝光，所以抗蚀剂图案R的曝光宽度大致是1. 8 μ m( = r)。另外，在从抗蚀剂涂敷处理到显影处理的期间，或者将基板G封入密闭的处理容器内而进行减压干燥处理，或者对基板G 进行加热处理，由此，抗蚀剂图案R的比曝光宽度靠外侧的部分即使被少量地曝光，也会变得在显影处理中难以溶解，如图14的(b)所示，显影处理后的抗蚀剂图案R的线与线之间的宽度r变成r = 1. 8 μ m。这样，采用本发明，即使在曝光装置55中使用以往的曝光掩模， 也能够使在处理之后形成在基板上的抗蚀剂图案的线宽P、线与线之间的宽度r变狭窄。另外，为了在进行基板G的实际的处理之前测量基准数据(基准)、将测量结果存储在装置中而进行用图4说明的作业。一次或者多次进行该作业。然后，完成用图4说明的作业之后，将实际地进行处理的基板G连续地输送到该处理装置中而进行基板G的处理。 然后，根据基准数据来控制局部曝光装置AE1。另外，进行用图4说明的作业之前，为了校正多个UV-LED元件Ll Ln之间的照度的误差，需要针对各UV-LED元件Ll Ln对电流与在基板G上的照度之间的关系进行测量，并存储在装置中。这是因为在各UV-LED元件Ll Ln中，即使流过相同的电流，UV-LED 元件Ll Ln的照度也各自微妙地不同。另外，如图15所示，利用光辐射窗6的光扩散板使UV-LED元件的光扩散，从而使彼此相邻的UV-LED元件的光在基板G上相互干涉。因此， 也一边考虑该相互干涉一边对各UV-LED元件Ll Ln的电流与在基板G上的照度的关系进行测量、存储。具体而言，例如，测量UV-LED元件L2时，如果与UV-LED元件L2互相干涉的UV-LED元件是Ll和L3，就一边使UV-LED元件L2的电流从0到最大地变化，一边也使 UV-LED元件Ll的电流从0到最大地变化，一边也使UV-LED元件L3的电流从0到最大地变化，并对与UV-LED元件L2相对应的基板G上的照度依次进行测量、存储。该测量结果例如成为图16所示的线图。因而，各UV-LED元件Ll Ln分别具有图16所示的线图，根据各线图对各UV-LED元件Ll Ln的发光进行控制。下面，说明第二实施方式。并且，对于与第一实施方式相同的部分省略说明。在第二实施方式中，除表示各UV-LED元件Ll Ln的电流与基板G上的照度之间的关系的数据之外，还预先对例如a)抗蚀剂的种类、b)在减压干燥装置52中的减压处理时的减压到达度、c)在预烘焙装置53中的热处理温度、这些a) c)的值与基板G上的抗蚀剂残膜的厚度的面内分布之间的关系进行测量，并存储在装置中。此时，可以针对实际的基板G的处理所使用的各个处理条件对抗蚀剂残膜厚的面内分布进行测量、存储。例如，针对实际的处理所使用的抗蚀剂的种类、减压到达度、预烘焙温度的各个组合对基板G上的抗蚀剂的残膜的厚度进行测量、存储。然后，完成该作业后，在实际地处理基板时(例如设为处理A)，选择抗蚀剂的残膜的与处理A相对应的厚度的数据，并根据该数据进行UV-LED 元件Ll Ln的点灯。另外，对基板G进行其他的处理时(例如设为处理B)，选择抗蚀剂的残膜的与处理B相对应的厚度的数据，并根据该数据对UV-LED元件Ll Ln进行控制。采用这样的装置结构，例如，即使如处理A、处理B那样存在多个处理条件，也能够选择适合该处理的条件而立即开始基板G的处理。另外，在图3中表示了多个局部曝光装置AEl的配置。其中最佳的方式是图3的 (d)。其理由如下所述从曝光处理到显影处理的时间发生变化时，基板G上的抗蚀剂残膜的厚度微妙地发生变化。因而，最好使从曝光处理到显影处理的时间某种程度地恒定。因此，认为将曝光装置55、局部曝光装置AE1、显影装置56连续地配置为最佳。另外，可以使图2中的UV-LED元件Ll Ln的Y方向的距离比基板G的宽度长， 例如长10 40mm左右。这样一来，在基板G的端部也能够高精度地进行处理。另外，也可以将用图4说明的各UV-LED元件Ll Ln的测量作业定期地进行。 UV-LED元件Ll Ln点灯使用时发生时效劣化。因此，电流与照度的关系最初是如图16的线图所示的关系，但在使用规定时间后，如图17所示，线图的斜率变小。因而，可以每点灯使用装置例如500小时，就再进行一次用图4说明的作业，将该测量结果作为新的基准数据而进行更新、存储即可。这样一来，能够在也考虑到UV-LED元件Ll Ln的时效劣化的基础上，提高基板G的处理精度。另外，关于UV-LED元件Ll Ln的控制，既可以对UV-LED元件Ll Ln逐一个别地进行控制，也可以将多个、例如相邻的四个UV-LED元件Ll L4作为一组地进行控制。另外，用于对本处理装置的驱动进行控制的上述的程序存储在控制部40中。也可以从存储有该程序的存储介质中调出程序而对本处理装置的驱动进行控制。下面，说明第三实施方式。并且，对于与上述的实施方式相同的部分省略说明。在第三实施方式中，使用圆柱透镜(Cylindrical Optics)来代替光辐射窗6的光扩散板。所谓的圆柱透镜是指向该透镜入射平行光时、出射光被聚光到带状的区域中的透镜。如图18所示，例如将平行光100作为入射光时，来自圆柱透镜的出射光变为如图19所示的那样的带状的区域101的光。如图20所示，在第三实施方式中，为了使多个UV-LED元件L的光变为平行光，配置多个透镜102(形成平行光的部件)。通过透镜102的光变为平行光。并且，将圆柱透镜 103(聚光为带状区域的光的部件)配置在透镜102与光辐射窗6之间。于是，从光辐射窗6 照射到基板G上的光变为分布在带状区域中的光。而且，从相邻的UV-LED元件分别发出的光在通过透镜102之前不会互相干涉(不会扩散到干涉那样的程度)。因此，针对各UV-LED 元件Ll Ln，对电流与在基板G上的照度之间的关系进行测量、存储在装置中的上述的作业中，因为没有在相邻的UV-LED元件L中的光的干涉，所以只要一边依次地将UV-LED元件 Ll Ln逐一地使电流从0到最大地变化一边对基板G上的照度进行测量、存储即可。因而，在第三实施方式中，能够进一步将作业简化，并且，还能提高装置的可靠性。另外，在上述实施方式中以一边将基板G水平地输送一边进行曝光处理的情况为例进行了说明，但本发明不限定于该方式，其结构也可以是将被处理基板以静止在腔室内的状态进行保持而对保持的基板进行曝光处理。此时，也可以使线状光源相对于被处理基板进行移动(即、是线状的光源与被处理基板相对地反向移动的结构即可)。或者，也可以如图10 (表示被处理基板是圆盘状的半导体晶圆Wa的情况)所示意性地表示的那样，利用多个UV-LED元件的集合体来形成与被处理基板的形状相对应的光源，对与要局部地曝光的区域AR(的形状)相对应的UV-LED元件进行发光控制。
权利要求
1.一种局部曝光装置，其用于对形成在基板上的感光膜的规定区域进行曝光处理，该局部曝光装置的特征在于，其包括基板输送部件，其用于形成基板输送路径，并将上述基板沿着上述基板输送路径水平地输送；腔室，其用于覆盖上述基板输送路径的规定区间并且形成对上述基板进行曝光处理的空间；光源，其具有多个的发光元件，能够利用上述发光元件的发光对被在上述发光元件的下方输送的基板上的感光膜照射光，该发光元件沿着与基板输送方向相交叉的方向呈线状地排列在上述腔室内且在上述基板输送路径的上方；发光驱动部，其能够将构成上述光源的多个的发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光驱动；基板检测部件，其配置在上述基板输送路径的比上述光源靠上游侧的位置，用于对被上述基板输送部件输送的上述基板进行检测；控制部，其被供给上述基板检测部件的基板检测信号，并且控制由上述发光驱动部对上述发光元件进行的驱动；上述控制部对上述发光驱动部进行控制的方式如下所述根据上述基板检测部件的基板检测信号与基板输送速度来获得基板输送位置，形成在上述基板上的感光膜的规定区域通过上述光源的下方时，只有上述多个发光元件中的能够向上述规定区域进行照射的发光元件发光。
2.一种局部曝光装置，其用于对形成在基板上的感光膜的规定区域进行曝光处理，该局部曝光装置的特征在于，其包括腔室，其用于对形成有感光膜的上述基板进行收容并且形成对上述基板进行曝光处理的空间；基板保持部件，其用于在上述腔室内保持上述基板；光源，其具有多个发光元件，能够利用上述发光元件的发光对被上述基板保持部件保持的基板上的感光膜照射光，该发光元件呈线状地排列在上述腔室内的上述基板保持部件的上方；发光驱动部，其能够将构成上述光源的多个的发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光驱动；移动部件，其用于使上述多个发光元件与基板相对地进行平行移动； 控制部，其控制由上述发光驱动部对上述发光元件进行的驱动； 上述控制部对上述发光驱动部进行控制的方式如下所述形成在上述基板上的感光膜的规定区域通过上述光源的下方时，只有上述多个发光元件中的能够向上述规定区域进行照射的发光元件发光。
3.一种局部曝光装置，其用于对形成在基板上的感光膜的规定区域进行曝光处理，该局部曝光装置的特征在于，其包括腔室，其用于对形成有感光膜的上述基板进行收容并且形成对上述基板进行曝光处理的空间；基板保持部件，其用于在上述腔室内保持上述基板；光源，其与被上述基板保持部件保持的上述基板的被处理面相对的发光面由多个的发光元件的集合体形成，能够利用上述发光元件的发光对上述基板上的感光膜照射光；发光驱动部，其能够将构成上述光源的多个的发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光驱动；控制部，其控制由上述发光驱动部对上述发光元件进行的驱动； 上述控制部对上述发光驱动部进行控制的方式如下所述在形成上述发光面的上述多个的发光元件中能够向形成在上述基板上的感光膜的规定区域进行照射的发光元件发光。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的局部曝光装置，其特征在于，利用上述发光驱动部使形成上述光源的多个的发光元件各自的发光的照度可变； 根据预先设定的照度对照射上述感光膜的规定区域的一个或者多个发光元件分别进行发光控制。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的局部曝光装置，其特征在于， 在上述光源的下方设有光扩散板；从上述光源发出的光经由上述光扩散板对上述基板进行辐射。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的局部曝光装置，其特征在于， 该局部曝光装置具有在上述光源的下方将上述发光元件的光变为平行光的部件； 将通过了形成该平行光的部件的光聚光为带状区域的光的部件； 从上述光源发出的光经由上述形成平行光的部件和上述聚光为带状区域的光的部件对上述基板进行辐射。
7.一种局部曝光方法，在覆盖用于输送基板的基板输送路径的规定区间并且形成对上述基板进行曝光处理的空间的腔室中，对在上述基板输送路径的上方并且沿着与基板输送方向相交叉的方向呈线状地排列的多个发光元件选择性地进行发光控制，从而对形成在被在上述基板输送路径上输送的上述基板上的感光膜的规定区域局部地进行曝光处理，其特征在于，该局部曝光方法包括沿着上述基板输送路径水平地输送上述基板的步骤； 对在上述基板输送路径上输送的上述基板进行检测的步骤；形成在上述基板上的感光膜的规定区域通过多个发光元件的下方时只使上述多个发光元件中的能够向上述规定区域进行照射的发光元件发光的步骤。
8.一种局部曝光方法，在形成对基板进行曝光处理的空间的腔室内对向上述基板的被处理面照射光的多个发光元件选择性地进行发光控制，从而对形成在上述基板上的感光膜的规定区域局部地进行曝光处理，其特征在于，该局部曝光方法包括在上述腔室内保持上述基板的步骤；使上述多个发光元件与保持的上述基板相对地平行移动、并且只使上述多个发光元件中的能够向上述规定区域进行照射的发光元件发光的步骤。
9.一种局部曝光方法，在形成对基板进行曝光处理的空间的腔室内将形成与上述基板的被处理面相对的发光面的多个的发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光控制，从而对形成在上述基板上的感光膜的规定区域局部地进行曝光处理，其特征在于，该局部曝光方法包括在上述腔室内保持上述基板的步骤；只使形成上述发光面的上述多个的发光元件中的能够向形成在上述基板上的感光膜的规定区域进行照射的发光元件发光的步骤。
10.根据权利要求7至9中的任意一项所述的局部曝光方法，其特征在于， 使上述多个的发光元件各自的发光的照度可变；根据预先设定的照度对发光照射上述感光膜的规定区域的一个或者多个发光元件分别进行发光控制。
11.根据权利要求7至9中的任意一项所述的局部曝光方法，其特征在于， 从上述光源发出的光经由光扩散板对上述基板进行辐射。
12.根据权利要求7至9中的任意一项所述的局部曝光方法，其特征在于， 从上述光源发出的光经由如下所述的部件对上述基板进行辐射 使上述发光元件的光形成为平行光的部件；将通过了用于形成该平行光的部件的光聚光为带状区域的光的部件。
13.根据权利要求11所述的局部曝光方法，其特征在于，使上述多个发光元件各自的发光的照度可变，并根据经由上述光扩散板而照射的上述基板上的光的照度进行发光控制。
14.一种局部曝光方法，在覆盖用于输送基板的基板输送路径的规定区间并且形成对上述基板进行曝光处理的空间的腔室内对在上述基板输送路径的上方且沿着与基板输送方向相交叉的方向呈线状地排列的多个发光元件选择性地进行发光控制，从而对形成在被在上述基板输送路径上输送的上述基板上的抗蚀剂膜的规定区域局部地进行曝光处理，其特征在于，其包括在基板的表面上涂敷抗蚀剂的步骤； 使涂敷在基板上的抗蚀剂干燥的步骤；隔着与电路图案相对应的光刻掩模用比需要的曝光量少的曝光量使涂敷了抗蚀剂的基板曝光的步骤；选择性地使上述多个发光元件发光而使涂敷了抗蚀剂的基板曝光的步骤； 对被曝光后的基板进行显影处理的步骤。
全文摘要
本发明提供能够提高在基板面内的显影处理后的抗蚀剂残膜的均匀性、并对布线图案的线宽以及间距的偏差进行抑制的局部曝光装置和局部曝光方法。局部曝光装置包括基板输送部件；腔室，其用于形成对被处理基板进行曝光处理的空间；光源，其具有沿与基板输送方向交叉的方向线状排列的多个发光元件，能够利用发光元件的发光对在下方输送的被处理基板上的感光膜照射光；发光驱动部，能够将构成光源的多个发光元件中的一个或者多个发光元件作为发光控制单元而选择性地进行发光驱动；基板检测部件，其对被基板输送部件输送的被处理基板进行检测；控制部，其被供给基板检测部件的基板检测信号，并且控制由发光驱动部进行的发光元件的驱动。
文档编号G03F7/20GK102314093SQ20111018449
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年6月30日
发明者太田义治, 松村雄宣, 森山茂, 田中茂喜 申请人:东京毅力科创株式会社