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    • 专利摘要:
    本發明易於調整在基板面內細分設定的每個區塊之曝光量，提升顯影處理後之光阻殘膜的均勻性，抑制配線圖案之線寬及間距的差異。其包含以下步驟：對於形成在被處理基板G的感光膜之既定區域，依據其膜厚求得待照射之目標照度之步驟；確認出可照射至該既定區域的至少一個發光體之步驟；對於該經確認的一個發光體GR，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域時，從該目標照度減去由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值設定為修正後之設定照度之步驟；以及依據該修正後之設定照度決定驅動電流值，並藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之步驟。
    公开号:TW201303517A
    申请号:TW101108509
    申请日:2012-03-13
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Shigeru Moriyama；Shigeki Tanaka；Koutarou Onoue
    申请人:Tokyo Electron Ltd；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    局部曝光方法及局部曝光裝置
    本發明係有關對於形成有感光膜的被處理基板局部性進行曝光處理之局部曝光方法。
    在例如FPD(平坦面板顯示器)的製造中，係藉由所謂的光微影步驟來形成電路圖案。
    在此光微影步驟中係如專利文獻1所記載，係將既定的膜成膜於玻璃基板等被處理基板之後，塗佈光阻蝕劑(以下稱光阻)，並藉由使光阻中的溶劑蒸發之預備乾燥處理(減壓乾燥及預烘烤處理)來形成光阻膜(感光膜)。並且，使前述光阻膜對應於電路圖案而曝光，並將其顯影處理、圖案形成。
    但是，在此種光微影步驟中，如圖19(a)所示，使光阻圖案R具有不同的膜厚(厚膜部R1與薄膜部R2)，利用此進行多次蝕刻處理，可減少光罩數及步驟數。另，前述種光阻圖案R可藉由採用1片中具有不同透光度部分的半色調光罩之半(半色調)曝光處理而獲得。
    以下使用圖19(a)~(e)來具體說明採用應用此半曝光的光阻圖案R時的電路圖案形成步驟。
    例如，在圖19(a)中，玻璃基板G上依照次序疊層有：閘極電極200、絕緣層201、由a-Si層(無摻雜非晶Si層)202a與n+a-Si層202b(磷摻雜非晶Si層)構成的Si層202、用來形成電極的金屬層203。
    又，在金屬層203上，一樣地形成光阻膜之後，藉由減壓乾燥及預烘烤處理將光阻中的溶劑蒸發，其後，藉由前述半曝光處理及顯影處理而形成有光阻圖案R。
    在此光阻圖案R(厚膜部R1及薄膜部R2)的形成後，如圖19(b)所示，以此光阻圖案R作為遮罩，進行金屬層203的蝕刻(第1次蝕刻)。
    其次在電漿中，對於光阻圖案R全體施加灰化(Ashing)處理。藉此，如圖19(c)所示，獲得膜厚減膜成一半左右的光阻圖案R3。
    並且，如圖19(d)所示，利用此光阻圖案R3作為遮罩，進行對於露出之金屬層203或Si層202之蝕刻(第2次蝕刻)，最後如圖19(e)所示，藉由去除光阻R3而獲得電路圖案。
    但是，如前所述採用形成有厚膜R1與薄膜R2的光阻圖案R之半曝光處理，當光阻圖案R形成時，若其膜厚在基板面內不均勻，則有形成的圖案之線寬或圖案間之間距有所差異之問題。
    亦即，若使用圖20(a)~(e)來具體說明，圖20(a)係顯示光阻圖案R之中，薄膜部R2之厚度t2形成為厚於圖19(a)所示的厚度t1時。
    此情況下，如圖19所示的步驟同樣地實施金屬膜203之蝕刻(圖20(b))、對於光阻圖案R全體之灰化處理(圖20(c))。
    在此，如圖20(c)所示，獲得膜厚減膜成一半左右的光阻圖案R3，但因為被去除的光阻膜之厚度與圖19(c)之情況相同，所以圖示的成對光阻圖案R3間的間距p2，窄於圖19(c)所示的間距p1。
    所以，從前述狀態經由對於金屬膜203及Si層202之蝕刻(圖20(d)、及光阻圖案R3之去除(圖20(e))而獲得的電路圖案，其間距p2變成窄於圖19(e)所示的間距p1(電路圖案之線寬變寬)。
    對於前述問題而言，以往採取的機構，係對於每個在曝光處理時透光的遮罩圖案，藉由膜厚測定確認出光阻圖案R之中膜厚形成厚於期望值的既定部位，並提高前述部位的曝光感度。
    亦即，於曝光處理前在將光阻膜加熱使溶劑蒸發的預烘烤處理中，使基板面內的加熱量具有差異，以改變前述既定部位的曝光感度，藉以使顯影處理後的殘膜厚受到調整(面內均勻化)。
    具體而言，係將預烘烤處理所用的加熱器分割成多數區域，對於分割的加熱器獨立驅動控制，藉以進行毎個區塊的溫度調整。
    再者係藉由支持基板的近接銷之高度變更(加熱器與基板間之距離變更)來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，如前述方式藉由預烘烤之加熱處理來進行殘膜厚度調整時，就硬體的限制上而言，必須確保所分割的加熱器面積具有某個程度的大小，所以有無法進行細微區塊的加熱調整之問題。
    又，在藉由近接銷高度來進行的加熱調整中，須要變更銷高度之作業工時，所以有生產效率降低之問題。
    本發明有鑑於上述習知技術之問題點，提供一種局部曝光方法及局部曝光裝置，能夠易於調整基板面內細分設定的毎個區塊之曝光量，提升顯影處理後的光阻殘膜之均勻性，抑制配線圖案之線寬及間距的差異。
    為了解決前述問題，本發明之局部曝光方法，係將位於以水平狀態在水平方向運送基板的基板運送路徑上方，由在基板運送方向之交叉方向排列成直線狀的多數發光元件之中的一個或多數發光元件所構成的發光體，作為發光控制單位來選擇性進行發光驅動，而對於在其下方沿著基板運送方向相對性移動的被處理基板上之感光膜施加曝光處理，其特徵在於包含以下步驟：對於形成在該被處理基板的感光膜之既定區域，依據其膜厚求得待照射之目標照度之步驟；確認出可照射至該既定區域的至少一個發光體之步驟；對於該經確認的一個發光體，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域時，從該目標照度減去由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值定為修正後之設定照度之步驟；以及依據該修正後之設定照度來決定驅動電流值，並藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之步驟。
    依據此種構成，所選的一個發光體的驅動電流值，設定在考慮到來自相鄰接之其他發光體的干涉照度之值。
    因此，對於欲使膜厚更薄的任意部位，能以預先設定的曝光量(目標照度)進行良好精度地照射，使其能在顯影處理後成為期望的膜厚。
    所以，即使在例如半曝光處理中光阻膜具有不同膜厚(厚膜部與薄膜部)時(即使是如同薄膜部的較薄膜厚)，也能使顯影處理後的光阻膜厚均勻，抑制配線圖案之線寬及間距的差異。
    又，在依據該修正後之設定照度來決定驅動電流值，並藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之步驟中，該驅動電流值，宜係藉由將該修正後之設定照度，代入至僅使該一個發光體發光時在該一個發光體之照射區域所測定的照度和施加於該一個發光體的驅動電流值之關係式來計算。
    亦即，藉由預先準備好前述關係式，能容易地獲得依據修正後之設定照度的驅動電流值。
    又，在對於該經確認的一個發光體，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域時，從該目標照度減去由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值定為修正後之設定照度之步驟中，由鄰接於該一個發光體的其他發光體之發光所致的干涉光之照度，宜係依據僅使該其他發光體發光時在該一個發光體之照射區域所測定的照度和施加於該其他發光體的驅動電流值之關係式來計算。
    亦即，藉由預先準備好前述關係式，能容易地獲得由鄰接於一個發光體之其他發光體所致的干涉光之照度。
    又，在對於該經確認的一個發光體，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域時，從該目標照度減去由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值定為修正後的設定照度之步驟中，宜包含以下步驟：第一步驟，依據該修正後之設定照度來計算由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度之步驟；第二步驟，從該目標照度減去由該第一步驟所計算的干涉光之照度，並將計算出之值更新作為新的修正後之設定照度之步驟；以及將該第一步驟與第二步驟重複既定次數之步驟。
    藉由如此重複前述第一步驟與第二步驟，能夠緩緩修正干涉光的照度之值，使其收斂至既定值。
    又，本發明之局部曝光裝置，係對於形成有感光膜的被處理基板局部性施加曝光處理，其特徵在於包含：基板運送機構，形成基板運送路徑，將該基板沿著該基板運送路徑水平地運送；光源，在該基板運送路徑的上方，並具有在基板運送方向之交叉方向排列成直線狀的多數發光元件，可藉由該發光元件之發光，對於在下方運送的基板上之感光膜進行光照射；發光驅動部，可將由構成該光源的多數發光元件之中1個或多數發光元件構成的發光體，作為發光控制單位來選擇性進行發光驅動；基板偵測機構，配置在該基板運送路徑比該光源更上游側，偵測由該基板運送機構所運送的該基板；以及控制部，由該基板偵測機構供給基板偵測信號，並控制由該發光驅動部進行的該發光元件之驅動；並且，該控制部經由以下階段進行控制：對於形成在該被處理基板的感光膜之既定區域，依據其膜厚求得待照射之目標照度之階段；確認出可照射至該既定區域的至少一個該發光體之階段；對於該經確認的一個發光體，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域時，從該目標照度減去該其它發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值定為修正後之設定照度之階段；以及依據該修正後之設定照度來決定驅動電流值，並藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之階段；並且，在藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之階段中，該驅動電流值，係將該修正後之設定照度，代入至僅使該一個發光體發光時在該一個發光體之照射區域所測定的照度和施加於該一個發光體的驅動電流值之關係式來計算，在將該計算之值定為修正後之設定照度之階段中，由鄰接於該一個發光體的其他發光體之發光所致的干涉光之照度，係依據僅使該其它發光體發光時在該一個發光體之照射區域所測定的照度和施加於該其他發光體的驅動電流值之關係式來計算，且具有：第一階段，依據該修正後之設定照度來計算該其他發光體之發光所致的干涉光之照度；以及第二階段，從該目標照度減去該第一階段所計算的干涉光之照度，並將計算出之值更新作為新的修正後之設定照度；並將該第一階段與第二階段重複既定次數。
    依據本發明，可獲得一種局部曝光方法，能夠易於調整基板面內細分設定的每個區塊之曝光量，提升顯影處理後之光阻殘膜的均勻性，抑制配線圖案之線寬及間距的差異。(實施發明之最佳形態)
    以下依據圖式來說明本發明之局部曝光方法的一實施形態。圖1係顯示實施本發明之局部曝光方法的局部曝光裝置1之全體概略構成的立體圖。又，圖2係從與圖1不同角度觀察的局部曝光裝置1之立體圖，並顯示搬入有被處理基板即玻璃基板G的狀態。又，圖3係圖2的A-A箭頭方向剖視圖。又，圖4係示意性顯示光微影步驟之中的局部曝光裝置1之配置。
    圖1至圖3所示的局部曝光裝置1，例如圖4(a)~(c)分別所示，係配置在以水平狀態在X方向水平運送處理基板(以下稱為平流運送)並且進行一連串光微影步驟之單元內。
    亦即，在光微影步驟中，配置有：光阻塗佈裝置51(CT)，將作為感光膜的光阻液塗佈於被處理基板；以及減壓乾燥裝置52(DP)，在減壓過的腔室內使基板上的光阻膜(感光膜)乾燥。再者，依序配置有：預烘烤裝置53(PRB)，進行加熱處理，以使光阻膜固附於基板G；冷卻裝置54(COL)，使光阻膜冷卻至既定溫度；曝光裝置55(EXP)，對於光阻膜曝光既定的電路圖案；以及顯影裝置56(DEV)，對於曝光後之光阻膜進行顯影處理。
    在此，本發明之局部曝光裝置1(AE)，例如係配置於圖4(a)~(c)所示的任一位置。亦即，配置於比預烘烤裝置53(PRB)更後段，且比顯影裝置56(DEV)更前段的既定位置。
    在如此配置的局部曝光裝置1(AE)中，例如在使用正型光阻，連續處理多片基板G之情況下，當全部的基板G在既定區域的配線圖案寬度比其他區域寬、圖案間間距比其他區域窄時，實施對於前述既定區域的(用於減膜厚的)局部曝光。
    另，以下實施形態中，係以正型光阻之情況來舉例說明，但本發明之局部曝光裝置亦可應用於負型光阻之情況，此時係對於欲使光阻殘膜殘留更厚的既定區域施以局部曝光。
    其次詳細說明局部曝光裝置1之構成。如圖1~圖3所示，局部曝光裝置1具有基板運送路徑2，其係藉由在基台100上鋪設成可旋轉的多數滾子20來將基板G朝向X方向運送。基板運送路徑2具有多數往Y方向延伸的圓柱狀滾子20，此等多數滾子20在X方向上取出既定間隔而分別在基台100上配置成可旋轉。又，多數滾子20設為藉由皮帶(未圖示)而可連動，並有1個滾子20連接於電動機等滾子驅動裝置(未圖示)。另，於圖1中，為易於說明此局部曝光裝置1之構成，係將圖式前側的滾子20予以部分剖開顯示。
    又，如圖所示，基板運送路徑2的上方配置有光照射單元3，用來對於基板G進行局部曝光(UV光放射)。
    此光照射單元3，具有往基板寬度方向(Y方向)延伸的直線狀光源4，基板G在此光源4的下方運送。
    前述直線狀的光源4，係由發出既定波長(例如接近g線(436nm)、h線(405nm)、i線(364nm)其中任一者的波長)的UV光的多數UV-LED元件L排列在電路基板7上而構成。例如，圖5(a)係從下方觀察電路基板7的平面圖。如圖5(a)所示，電路基板7上具有多數UV-LED元件L排列成3列。
    在此，如圖5(a)所示，將多個(圖中為9個)UV-LED元件L定為一個發光控制單位(定為發光控制群組GR)，多數發光控制群組GR1~GRn(n係正整數)排列成一列。藉由如此將多個LED元件L定為發光控制單位，能抑制發光元件間的發光照度之差異。
    尚，利用較少UV-LED元件L來構成光源4時，宜如圖5(b)，成為元件L在基板運送方向(X方向)及基板寬度方向(Y方向)重疊的鋸齒狀配置。
    又，如圖3所示，光源4的下方設有由光擴散板構成的光放射窗6。亦即，光源4，與被照射體即基板G之間，配置有光放射窗6。
    藉由如此設有由光擴散板構成的光放射窗6，從光源4放射的光藉由光放射窗6而適度地擴散，所以相鄰接的UV-LED元件L之光連成直線狀而照射至下方。
    又，如圖3所示，UV-LED元件L的前後設有往基板寬度方向(Y方向)延伸的光反射壁8，使UV-LED元件L的發光更有效率地從光放射窗6放射至下方。
    又，構成光源4的各發光控制群組GR，由發光驅動部9(圖1)分別獨立控制其發光驅動。再者，供給至各發光控制群組GR(的UV-LED元件L)的順向電流值可分別控制。亦即，各發光控制群組GR的UU-LED元件L因為發光驅動部9而可改變其因應於供給電流的發光放射照度。
    另，前述發光驅動部9係藉由電腦構成的控制部40來控制其驅動。
    又，光照射單元3可相對於基板運送路徑2上運送的基板G，改變其光放射位置的高度。亦即，如圖3所示，光照射單元3，係由成對升降軸11從下方支持設於其支持框架15之長邊方向(Y方向)兩端的水平板部15a，可藉由設於升降軸11之基台100的例如由空壓缸構成的升降驅動部12(升降機構)而上下移動。
    另，如圖2、圖3所示，在光照射單元3移動至最下方的位置，前述支持框架15的水平板部15a之底面，抵接於設在基台100的支持構件16。
    又，於基台100，升降驅動部12的左右兩側分別豎立設有筒狀的導引構件13。另一方面，前述支持框架15的水平板部15a，在其底面，於前述升降軸11左右兩側分別設有導引軸14，卡合至前述導引構件13。藉此，隨著光照射單元3的升降，導引軸14在導引構件13之中往上下方向滑動，能以良好精度維持光照射單元3之光照射窗6的水平度。
    又，於光照射單元3的下方設有照度感測器單元30，用來偵測從光源4放射並通過光放射窗6的光線之照度(輻射通量)。
    此照度感測器單元30包含信號偵測部靠上方的照度感測器31，此照度感測器31設置在可往基板寬度方向(Y方向)移動的移動板32上。又，在光源4正下的基台100上，沿著光源4鋪設有往基板寬度方向延伸的成對軌道33a、33b。
    在前述移動板32的底面側，設有可沿著前述成對軌道33a、33b移動的線性電動機34，此線性電動機34經由配置在自由彎折的蛇腹狀纜線套35內之電源纜線(未圖示)來供給電源。又，纜線套35內配置有控制纜線(未圖示)，用於使控制部40控制線性電動機34之動作。
    亦即，移動板32上的照度感測器31，可沿著軌道33a、33b而在基板寬度方向上移動，此時照度感測器31的偵測部經常一致於基板面的高度。換言之，照度感測器31可沿著來自對於基板G的前述光源4之光照射位置在基板寬度方向前進後退。
    又，基板G運送在局部曝光裝置1時，照度感測器31藉由控制部40控制成退避到軌道33a、33b的一端側，而不與基板G相干涉。
    如此構成的照度感測器單元30，用來測定各發光控制群組GR之發光照度，以獲得供給至前述發光控制群組GR(的LED元件L)之電流值與發光照度之關係。
    又，此局部曝光裝置1如圖3所示，在光照射單元3的上游側設有基板偵測感測器39，用來偵測運送在基板運送路徑2的基板G之既定處(例如前端)，並將前述偵測信號輸出至控制部40。基板G係在基板運送路徑2上以既定速度(例如50mm/sec)運送，所以控制部40可藉由前述偵測信號、取得前述偵測信號後之時間及基板運送速度而取得基板G之運送位置。
    又，控制部40於既定記録區域具有發光控制程式P，用來以既定時序控制構成光源4的各發光控制群組GR之輝度，即供給至各發光控制群組GR(之中的UV-LED元件L)的電流值。
    就執行時所用的配方之參數而言，此發光控制程式P中預先設定有：待對於基板G之既定位置放射的必要照度(供給至發光控制群組GR的驅動電流值)；以及用來確認對於前述基板G之既定位置進行發光控制的發光控制群組GR之資訊等。
    在此，使用圖6至圖8說明局部曝光裝置1之準備步驟。此準備步驟係對於曝光處理時透光的每個遮罩圖案實施，來決定曝光處理之參數(稱為配方)。具體而言，係實施用來填寫如圖8所示的配方表T1之中的各參數。另，此配方表T1記憶保持於控制部40。
    又，此準備步驟使用2種取樣基板(稱為取樣對象1、2)之中的任一者。首先，取樣對象1係於光阻塗佈後施加有半曝光及顯影處理的被處理基板。另一方面，取樣對象2係藉由普通的光微影步驟(不經由局部曝光裝置1之步驟)而形成有配線圖案的被處理基板。
    如圖6所示，就取樣對象1而言，對於光阻塗佈後施加有半曝光及顯影處理的多數被處理基板進行取樣(圖6的步驟St1)。
    其次，測定取樣的基板G之面內的光阻殘膜厚(圖6的步驟St2)，如圖7所示意性顯示，藉由多數二維座標值(x，y)來確認待減膜之既定區塊AR(圖4的步驟St5)。
    另一方面，如圖6所示，就取樣對象2而言，係對於藉由普通的光微影步驟(不經由局部曝光裝置1之步驟)而形成配線圖案的多數被處理基板進行取樣(圖6的步驟St3)。
    其次，測定取樣的基板G之面內的配線圖案之線寬、圖案間間距(圖6的步驟St4)，並如圖7示意性顯示，藉由多數二維座標值(x，y)來確認待減膜之既定區塊AR(圖6的步驟St5)。
    既定區塊AR被確認時，控制部40如圖8的配方表T1所示，對於既定區塊AR中的各座標值，計算必要的減膜厚度(例如座標(x1，y1)之情況為1000 Å)(圖6的步驟St6)。再者，依據前述減膜厚度之值及光阻種類等諸多條件，計算待照射之目標照度(座標(x1，y1)之情況為0.2mJ/cm2)，以進行減膜(圖6的步驟St7)。
    又，控制部40如圖8的配方表T1所示，對於既定區塊AR之各座標值分別確認出可進行照射的發光控制群組GR(圖6的步驟St8)。並且，計算出用來使各發光控制群組GR之照射區塊成為目標照度的發光驅動電流值(圖6的步驟St9)。
    如此沿著圖6的流程求得全部的參數並設定至圖8的配方表T1，完成準備步驟(圖6的步驟St10)。
    其次，詳細說明前述圖6之步驟St9中，發光驅動電流值的計算方法。在此發光驅動電流值的計算中，計算出的電流值已考慮到由相互鄰接的發光控制群組GR之發光所致的干涉光之照度(稱為干涉照度)。
    就具體說明而言，例如分別使3個相鄰接的發光控制群組GRm-1、GRm、GRm+1(m係正整數，m<n)以照度Q1發光時，如圖9的圖表所示，各發光控制群組GR的照度，分別沿著基板寬度方向畫出山形的照度曲線C1、C2、C3。
    此等照度曲線C1、C2、C3，其尖峰照度係Q1，但因山麓部分與旁邊的曲線相重疊，所以就全體而言，係由多者重疊而成為曲線C，其尖峰照度係比Q1更大的照度Q2。
    亦即，各發光控制群組GRm-1、GRm、GRm+1之目標照度係Q1時，即使控制驅動電流使各發光控制群組GR以照度Q1發光，實際上照度變成大於照度Q1，所以各發光控制群組GR之發光驅動電流，必須考慮到來自相鄰接之發光控制群組GR的干涉照度。
    所以，控制部40對於各發光控制群組GR採用以下關係式進行發光驅動電流之計算：顯示照度Q與驅動電流I之關係(線性度，Linearity)的關係式(1)、來自一側的相鄰發光控制群組GR之干涉照度Qi-1與驅動電流I之關係式(2)、以及來自另一側的相鄰發光控制群組GR之干涉照度Qi+1與驅動電流I之關係式(3)。
    另，在算式(1)~(3)中，a、ai-1、ai+1係斜率，b、bi-1、bi+1係截距。又，此等關係式(1)~(3)係對於各發光控制群組GR預先設定並存放於控制部40的既定記憶區域。
    Q=a‧I+b………(1)
    Qi-1=ai-1‧I+bi-1………(2)
    Qi+1=ai+1‧I+bi+1………(3)
    以下說明採用關係式(1)~(3)的發光驅動電流之計算。圖10，例如係相鄰接的三個發光控制群組GRm-1、GRm、GRm+1(m係正整數)之中，中央的發光控制群組GRm(發光體)之中的發光驅動電流之計算步驟的流程。
    首先，對於三個發光控制群組GRm-1、GRm、GRm+1分別設定目標照度Qm-1、Qm、Qm+1(圖10的步驟Stp1)。
    設定目標照度時，控制部40從鄰接於發光控制群組GRm的一側之發光控制群組GRm-1的關係式(1)計算電流Im-1，並將該值分別代入至關係式(2)、(3)，藉以分別求得干涉照度Qm-1(i-1)，Qm-1(i+1)(圖10的步驟Stp2)。
    又，控制部40從鄰接於發光控制群組GRm的另一側之發光控制群組GRm+1的關係式(1)計算電流Im+1，並將該值分別代入至關係式(2)、(3)，藉以分別求得干涉照度Qm+1(i-1)，Qm+1(i+1)(圖10的步驟Stp3)。
    又，控制部40採用對於發光控制群組GRm的干涉照度Qm-1(i+1)與Qm+1(i-1)，並藉由下記式(4)來計算修正後之設定照度Qrm(圖10的步驟Stp4)。
    Qrm=Qm-Qm-1(i+1)-Qm+1(i-1)………(4)
    又，控制部40將前述步驟Stp2~Stp4之處理重複進行既定次數(例如5次)，以使含有干涉照度的照度(Qrm+Qm-1(i+1)+Qm+1(i-1))緩緩近似於目標照度Qm(圖10的步驟Stp5)。亦即重複以下步驟：依據步驟Stp4所求得的修正後之設定照度Qrm重新求得干涉照度(步驟Stp2、3)，並從目標照度Qm減去前述干涉照度藉以更新修正後之設定照度Qrm。藉此，緩緩修正干涉照度之值(設定照度Qrm之值)而收斂至既定值。
    如此而求得修正後之設定照度Qrm時，控制部40將該值代入至前述關係式(1)，藉此計算發光控制群組GRm的驅動電流值(設定至圖8之配方表T1的電流值)(圖10的步驟Stp6)。
    又，控制部40對於必須進行發光控制的各發光控制群組GR進行前述步驟Stp1~Stp6之各處理(圖10的步驟Stp7)。
    此外，如前所述，關係式(1)~(3)係預先對於各發光控制群組GR進行規定，並存放於控制部40的既定記憶區域，具體而言設定方式如下。
    於設定關係式(1)~(3)時，必須對於各發光控制群組GR進行照度測定，因此首先對於各發光控制群組GR確認出其發光照射所致照度最高的(成為尖峰的)位置。
    亦即，如圖9所示，因為各發光控制群組GR之發光所致照度曲線成山形，所以即使在同一群組GR所致的照射區域內，照度也不同。因此，控制部40在照射區域內偵測照度成為尖峰的位置(在基板寬度方向照度成為尖峰的位置)，確認出進行照度測定的位置。
    沿著圖11(流程圖)進行說明時，首先，在光源4(光放射窗6)設定成既定高度的狀態下，藉由來自控制部40的控制信號，驅動線性電動機34，使位於待機位置的照度感測器31如圖12(a)所示，移動至光放射窗6的下方(圖11的步驟Sp1)。另，圖12(a)係顯示照度感測器31位於光源4的最端部(n=1)之發光控制群組GR1正下的狀態。在此，因為光放射窗6與照度感測器31之距離係等於光放射窗6與基板G頂面之距離，所以照度感測器31所偵測的照度即為照射至基板G的照度。
    其次，以既定驅動電流僅使發光控制群組GR1發光(圖11的步驟Sp2)，照度感測器31進行照度偵測，並且在發光控制群組GR1的照射區域內掃描(在基板寬度方向上移動)(圖11的步驟Sp3)。
    並且，將此步驟Sp3之步驟所偵測到的最高照度的位置，確認作為發光控制群組GR1的尖峰照度位置，並由控制部40記憶照度感測器31在移動軸上的位置(圖11的步驟Sp4)。
    其次，照度感測器31如圖12(b)所示，移動至發光控制群組GR2的正下，進行前述步驟Sp2~Sp4的步驟，確認其發光控制群組GR2之尖峰照度位置。
    如此，依照次序對於全部的發光控制群組GR1~GRn確認其尖峰照度位置(圖11的步驟Sp5)。
    如前所述確認出各發光控制群組GR之尖峰照度位置時，對於各發光控制群組GR進行照度測定(稱為線性度測定)以求得照度Q與驅動電流I之關係。以下沿圖13(a)，圖13(b)之流程圖說明此線性度測定。
    對於發光控制群組GRm進行線性度測定時，首先，如圖14(a)所示，將照度感測器31配置於發光控制群組GRm的尖峰照度位置(圖13(a)的步驟Se1)。
    其次，由照度感測器31進行照度測定(圖13(a)的步驟Se2)。此照度感測器31進行的照度測定，係如圖13(b)的流程圖所示，使發光控制群組GRm的發光驅動電流從最小電流(0A，圖13(b)的步驟Sep1)起，以既定上升幅度(例如0.5A，圖13(b)的步驟Sep4)階段性上升，直到最大額定電流(I=5，圖13(b)的步驟Sep3)。
    又，照度感測器31測定以各電流進行照射時的照度Qm(圖13(b)的步驟Sep2)。
    並且，控制部40從所收集的顯示發光驅動電流與照度之關係的資料列計算前述關係式(1)的斜率am及截距bm(圖13(b)的步驟Sep5)。
    其次，照度感測器31如圖14(b)所示，移動至發光控制群組GRm+1的尖峰照度位置(圖13(a)的步驟Se3)。
    其次，在發光控制群組GRm，使發光驅動電流從最小電流(0A，圖13(b)的步驟Sep1)起，以既定上升幅度(例如0.5A，圖13(b)的步驟Sep4)階段性上升，直到最大額定電流(I=5，圖13(b)的步驟Sep3)。
    又，照度感測器31測定在發光控制群組GRm+1的尖峰照度位置受各電流照射時的干涉照度Qi+1(圖13(b)的步驟Sep2)。
    並且，控制部40從所收集的顯示發光驅動電流與照度之關係的資料列計算前述關係式(3)的斜率ai+1及截距bi+1(圖13(b)的步驟Sep5)。
    其次，照度感測器31如圖14(c)所示，移動至發光控制群組GRm-1的尖峰照度位置(圖13(a)的步驟Se5)。
    其次，在發光控制群組GRm，使發光驅動電流從最小電流(0A，圖13(b)的步驟Sep1)起，以既定上升幅度(例如0.5A，圖13(b)的步驟Sep4)階段性上升，直到最大額定電流(I=5，圖13(b)的步驟Sep3)。
    又，照度感測器31測定在發光控制群組GRm-1之尖峰照度位置以各電流進行照射時的干涉照度Qi-1(圖13(b)的步驟Sep2)。
    並且控制部40，從所收集的顯示發光驅動電流與照度之關係的資料列計算前述關係式(2)的斜率ai-1及截距bi-1(圖13(b)的步驟Sep5)。
    如此進行圖13(a)的步驟Se1~步驟Se6之處理，規定對於一個發光控制群組GRm的前述算式(1)~(3)，並對於全部的發光控制群組GR1~GRn執行前述步驟Se1~步驟Se6的處理，完成對於光源4的線性度測定(圖13(a)的步驟Se7)。
    另，圖13(a)的步驟Se1、2，步驟Se3、4，步驟Se5、6之次序不受前述次序限定，亦可交換測定次序(例如，最先進行步驟Se5、6，其次進行步驟Se1、2，最後進行步驟Se3、4)。
    其次再用圖15至圖17說明局部曝光裝置1進行的局部曝光之一連串動作。
    在前段步驟的處理結束後，基板G在基板運送路徑2運送並由基板偵測感測器39偵測到時，將該基板偵測信號供給至控制部40(圖15的步驟S1)。
    控制部40依據前述基板偵測信號與基板運送速度，開始取得(偵測)基板G的運送位置(圖15的步驟S2)。
    並且控制部40在待局部曝光的既定區塊通過光照射單元3下方的時序(圖15的步驟S3)，如圖16所示意性顯示，進行構成光源4的發光控制群組GR1~GRn之發光控制(圖15的步驟S4)。
    在此，例如對於基板G之既定區塊AR進行發光照射時，進行配置其上方的發光控制群組GRn-1、GRn-2之發光控制。更具體而言，如圖17的圖表(每個發光控制群組GRn-1、GRn-2的輻射通量(瓦特)相對於時間經過之大小)所示，在基板G的既定區塊AR通過光源下的期間，控制所供給之驅動電流，使得輻射通量W的大小改變。
    如此，並非單純照射至基板G的既定區塊AR，而係於區塊AR內的局部以任意照度進行照射。
    又，在基板G中尚有待局部曝光的區塊時(圖15之步驟S5)，在該區塊進行發光控制群組GR之發光控制，沒有其他區塊時(圖15的步驟S5)，結束對於基板G的局部曝光處理。
    另，如圖4所示，此局部曝光處理(AE)加上在其前段或後段進行的曝光處理(EXP)，共同完結對於基板G的曝光處理，其曝光後的光阻膜藉由顯影裝置56(DEV)進行顯影處理。
    如以上所述，依據本發明之實施形態，在對於形成在基板G的光阻膜厚的任意部位進行之局部曝光處理中，藉由在基板寬度方向(Y方向)上配置成直線狀的多數UV-LED元件L來形成多數發光控制群組GR，並對於在其下方運送的基板G，使所選的發光控制群組GR受到發光控制。
    在此，所選的發光控制群組GR之發光驅動電流係設定在考慮到來自相鄰接之發光控制群組GR的干涉照度之值。
    因此，對於欲使膜厚更薄的任意部位，能以預先設定的曝光量(目標照度)進行良好精度地照射，使其能在顯影處理後成為期望的膜厚。
    所以，即使在例如半曝光處理中光阻膜具有不同膜厚(厚膜部與薄膜部)時(即使是如同薄膜部的較薄膜厚)，也能使顯影處理後的光阻膜厚均勻，抑制配線圖案之線寬及間距的差異。
    另，前述實施形態中，係以進行局部追加曝光的區塊在基板面的有效區塊內來舉例顯示，但並不限定於此。
    例如，亦可用於如圖18所示，對於基板G的邊緣部區域(有效區塊周邊)E1進行曝光之處理。
    又，前述實施形態中，係以由多個UV-LED元件L構成的發光控制群組作為發光控制單位來舉例顯示，但不限於此，亦能以各UV-LED元件L作為發光控制單位，更細緻地進行局部曝光。
    又，前述實施形態中，係以將基板G平流運送並進行曝光處理之情況來舉例說明，但本發明並不限定於該形態，亦可係被處理基板在腔室內固持成靜止狀態並對於固持的基板進行曝光處理之構成。
    此時，亦可使直線狀光源相對於被處理基板移動(亦即，只要使直線狀光源與被處理基板相對上係往反方向移動之構成即可)。
    又，前述實施形態中，係以使半曝光處理後的光阻殘膜厚均勻之情況來舉例說明，但本發明之局部曝光方法不限於應用在半曝光處理。例如，即使是在進行普通的曝光處理而非半曝光處理時，也能應用發明之局部曝光方法，藉以使光阻殘膜厚成為面內均勻。
    又，不限於如圖6的步驟St6、St7依據必要的殘膜厚來求得必要的照度，亦可測定顯影處理後的圖案線寬並求得圖案線寬與照度之相關資料，並依照該相關資料來製作配方表。
    其次說明其他實施形態。另，與前述實施形態相同的部分省略其說明。
    以下沿著圖21進行說明。圖21係圖10的變形例。
    分別對於m個發光控制群組GR1、GR2、...、GRm，設定目標照度Q1、Q2、...、Qm(圖21的步驟Stp1)。
    其次，分別求得在無視相鄰接的發光控制群組的光之干涉的條件下之發光控制群組GR1、GR2、...、GRm的發光驅動電流(圖21的步驟Stp2)。
    對於全部的發光控制群組GR1、GR2、...、GRm進行該步驟(圖21的步驟Stp3)。其次，計算發光控制群組GR1所致的發光控制群組GR1正下的照度Q1(1)(圖21的步驟Stp4)。其次，計算由發光控制群組GR2所致的對於發光控制群組GR1之干涉照度Q1(2)(圖21的步驟Stp5)。並且，發光控制群組GR1正下的實際照度成為Q1(1)+Q1(2)。
    其次，計算由發光控制群組GR1所致的對於發光控制群組GR2之干涉照度Q2(1)(圖21的步驟Stp6)。其次，計算發光控制群組GR2所致的發光控制群組GR2正下之照度Q2(2)(圖21的步驟Stp7)。
    其次，計算由發光控制群組GR3所致的對於發光控制群組GR2之干涉照度Q2(3)(圖21的步驟Stp8)。並且，發光控制群組GR2正下的實際照度成為Q2(1)+Q2(2)+Q2(3)。
    同樣計算由發光控制群組GRm-2所致的對於發光控制群組GRm-1之干涉照度Qm-1(m-2)(圖21的步驟Stp9)。其次，計算第(m-1)個發光控制群組GRm-1所致的發光控制群組GRm-1正下之照度Qm-1(m-1)(圖21的步驟Stp10)。其次，計算由發光控制群組GRm所致的對於發光控制群組GRm-1之干涉照度Qm-1(m)(圖21的步驟Stp11)。並且，發光控制群組GRm-1正下的實際照度成為Qm-1(m-2)+Qm-1(m-1)+Qm-1(m)。
    其次，計算由第(m-1)個發光控制群組GRm-1所致的對於發光控制群組GRm之干涉照度Qm(m-1)(圖21的步驟Stp12)。其次，計算第m個發光控制群組GRm所致的發光控制群組GRm正下之照度Qm(m)(圖21的步驟Stp13)。並且，發光控制群組GRm正下的實際照度成為Qm(m-1)+Qm(m)。
    其次，發光控制群組GR1、GR2、...、GRm的修正後之設定照度Qr1、Qr2、...、Qrm-1、Qrm分別成為：Qr1=Q1(1)-Q1(2) Qr2=Q2(2)-Q2(1)-Q2(3)‧‧Qrm-1=Qm-1(m-1)-Qm-1(m-2)-Qm-1(m) Qrm=Qm(m)-Qm(m-1)
    (圖21的步驟Stp14)。
    其次，從修正後之設定照度Qr1、Qr2、...Qrm計算發光控制群組GR1、GR2、...、GRm各自的驅動電流值(圖21的步驟Stp15)。
    並且，以既定次數重複步驟Stp4~步驟Stp15，或者重複步驟Stp4~步驟Stp15之動作直到GRm的修正後之設定照度Qrm、從GRm-1疊至GRm的照度、及從GRm+1疊至GRm的照度所相加之值，成為設定照度Qm-ai以上且在設定照度Qm+ai以下，亦即直到Qm-1-ai≦Qrm-1+Qm-1(m)+Qm-1(m-2)≦Qm-1+ai為止(圖21的步驟Stp16)。
    亦可藉由此種程序，計算發光控制群組GR1、GR2、...、GRm各自的驅動電流值。
    又，在前述實施形態中，係從必要照度來決定發光驅動電流而進行照度之控制。此時，光照射單元3之高度係固定，但亦可適當調整、改變該高度位置。
    例如，即使發光驅動電流為固定，UV-LED元件L的老化也有可能使其照度降低。因此，當照度測定之結果是對於UV-LED元件L施加最大電流之負載也無法獲得期望的照度時，使光照度單元3靠近基板G，再進行測定，若其結果獲得期望的照度，則將該高度位置新設定為光照度單元3之高度位置。
    1‧‧‧局部曝光裝置
    2‧‧‧基板運送路徑
    3‧‧‧光照射單元
    4‧‧‧光源
    6‧‧‧光放射窗
    7‧‧‧電路基板
    8‧‧‧光反射壁
    9‧‧‧發光驅動部
    11‧‧‧成對升降軸
    12‧‧‧升降驅動部(升降機構)
    13‧‧‧導引構件
    14‧‧‧導引軸
    15‧‧‧支持框架
    15a‧‧‧水平板部
    16‧‧‧支持構件
    20‧‧‧運送滾子
    30‧‧‧照度感測器單元
    31‧‧‧照度感測器
    32‧‧‧移動板
    33a、33b‧‧‧成對軌道
    34‧‧‧線性電動機
    35‧‧‧纜線套
    39‧‧‧基板偵測感測器
    40‧‧‧控制部
    51‧‧‧光阻塗布裝置
    52‧‧‧減壓乾燥裝置
    53‧‧‧預烘烤裝置
    54‧‧‧冷卻裝置
    55‧‧‧曝光裝置
    56‧‧‧顯影裝置
    100‧‧‧基台
    200‧‧‧閘極電極
    201‧‧‧絕緣層
    202‧‧‧Si層
    202a‧‧‧a-Si層(無摻雜非晶Si層)
    202b‧‧‧n+a-Si層(磷摻雜非晶Si層)
    203‧‧‧金屬層
    AR‧‧‧既定區塊
    a‧‧‧斜率
    b‧‧‧截距
    C、C1、C2、C3‧‧‧照度曲線
    G‧‧‧玻璃基板(被處理基板)
    GR1、GR2、GR3、GRn、GRn-1、GRn-2、GRm-1、GRm、GRm+1‧‧‧發光控制群組(發光體)
    I‧‧‧電流
    L‧‧‧UV-LED元件(發光元件)
    P‧‧‧發光控制程式
    p1、p2‧‧‧間距
    Q1、Q2‧‧‧照度
    Qr‧‧‧修正後之設定照度
    R‧‧‧光阻圖案
    R1‧‧‧厚膜部
    R2‧‧‧薄膜部
    R3‧‧‧光阻圖案
    S1~S5、Se1~Se7、Stp1~Stp16、Sep1~Sep5、Sp1~Sp5、St1~St10‧‧‧步驟
    T1‧‧‧配方表
    t1、t2‧‧‧厚度
    E1‧‧‧邊緣部區域(有效區塊周邊)
    圖1係顯示本發明一實施形態之全體概略構成之立體圖。
    圖2係顯示本發明一實施形態之全體概略構成之立體圖，並顯示搬入有被處理基板之狀態。
    圖3係，圖2的A-A箭頭方向剖面圖。
    圖4(a)~(c)係示意性顯示光微影步驟之中的局部曝光裝置之配置。
    圖5(a)~(b)係顯示構成光源的發光元件之排列的平面圖。
    圖6係顯示求得圖1之局部曝光裝置所具有的發光控制程式之設定參數的步驟之流程。
    圖7係用來說明圖1之局部曝光裝置中的發光元件之發光控制，並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平面圖。
    圖8係顯示圖1之局部曝光裝置中執行的發光控制程式之設定參數之例的表格。
    圖9係顯示圖1之局部曝光裝置中由構成光源的發光控制群組所致的照度之曲線之圖表。
    圖10係顯示計算發光控制群組中的發光驅動電流值之步驟流程的流程圖。
    圖11係顯示確認出各發光控制群組中的尖峰照射位置之步驟流程的流程圖。
    圖12(a)~(b)係用來說明確認出各發光控制群組中的尖峰照射位置之步驟的側視圖。
    圖13(a)~(b)係顯示求得各發光控制群組中的發光驅動電流值與照度之關係及相鄰接的發光控制群組之發光驅動電流值與干涉照度的關係之步驟流程的流程圖。
    圖14(a)~(c)係用來說明求得各發光控制群組中的發光驅動電流值與照度之關係及相鄰接的發光控制群組之發光驅動電流值與干涉照度的關係之步驟的側視圖。
    圖15係顯示圖1的局部曝光裝置中的一連串動作之流程圖。
    圖16係用來說明圖1的局部曝光裝置中的局部曝光之動作的平面圖。
    圖17係用來說明圖1的局部曝光裝置中的局部曝光之動作的圖表。
    圖18係用來說明本發明局部曝光方法的應用例之平面圖。
    圖19(a)~圖19(e)係用來說明採用半曝光處理的配線圖案之形成步驟的剖面圖。
    圖20(a)~圖20(e)係顯示採用半曝光處理的配線圖案之形成步驟，並係顯示光阻膜厚厚於圖19時的剖面圖。
    圖21係顯示本發明其他實施形態的步驟流程之流程圖。
    Se1~Se7、Sep1~Sep5‧‧‧步驟
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] 一種局部曝光方法，係將位於以水平狀態在水平方向運送基板的基板運送路徑上方，由在基板運送方向之交叉方向排列成直線狀的多數發光元件之中的一個或多數發光元件所構成的發光體，作為發光控制單位來選擇性進行發光驅動，而對於在其下方沿著基板運送方向相對性移動的被處理基板上之感光膜施加曝光處理，其特徵在於包含以下步驟：對形成於該被處理基板上的感光膜之既定區域，依據其膜厚求得待照射之目標照度之步驟；確認出可照射至該既定區域的至少一個發光體之步驟；對於該經確認的一個發光體，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域時，從該目標照度減去由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值定為修正後之設定照度之步驟；以及依據該修正後之設定照度來決定驅動電流值，並藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之步驟。
    [2] 如申請專利範圍第1項之局部曝光方法，其中，於依據該修正後之設定照度來決定驅動電流值，並藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之步驟中，在僅使該一個發光體發光的情形時，係藉由將該修正後之設定照度，代入至在該一個發光體之照射區域所測定的照度和施加於該一個發光體的驅動電流值之關係式，來計算該驅動電流值。
    [3] 如申請專利範圍第1或2項之局部曝光方法，其中，在對於該經確認的一個發光體，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域的情形時，從該目標照度減去由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值定為修正後之設定照度之步驟中，係依據僅使該其他發光體發光時在該一個發光體之照射區域所測定的照度和施加於該其他發光體的驅動電流值之關係式，來計算由鄰接於該一個發光體的其他發光體之發光所致的干涉光之照度。
    [4] 如申請專利範圍第1或2項之局部曝光方法，其中，在對於該經確認的一個發光體，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域的情形時，從該目標照度減去由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值定為修正後的設定照度之步驟中，更包含以下步驟：第一步驟，依據該修正後之設定照度來計算由該其他發光體之發光所致的干涉光之照度之步驟；第二步驟，從該目標照度減去由該第一步驟所計算的干涉光之照度，並將計算出之值更新作為新的修正後之設定照度之步驟；以及將該第一步驟與第二步驟重複既定次數之步驟。
    [5] 一種局部曝光裝置，係對於形成有感光膜的被處理基板局部性施加曝光處理，其特徵在於包含：基板運送機構，形成基板運送路徑，將該基板沿著該基板運送路徑水平地運送；光源，在該基板運送路徑的上方，並具有在基板運送方向之交叉方向排列成直線狀的多數發光元件，可藉由該發光元件之發光，對於在下方運送的基板上之感光膜進行光照射；發光驅動部，可將由構成該光源的多數發光元件中之1個或多數發光元件所構成的發光體，作為發光控制單位來選擇性進行發光驅動；基板偵測機構，配置在該基板運送路徑中比該光源更上游側，用以偵測由該基板運送機構所運送的該基板；以及控制部，由該基板偵測機構供給基板偵測信號，並控制由該發光驅動部進行的該發光元件之驅動；並且，該控制部經由以下階段進行控制：對於形成在該被處理基板的感光膜之既定區域，依據其膜厚求得待照射之目標照度之階段；確認出可照射至該既定區域的至少一個該發光體之階段；對於該經確認的一個發光體，當鄰接於該發光體的其他發光體可照射至該既定區域時，從該目標照度減去該其它發光體之發光所致的干涉光之照度，並將計算出之值定為修正後之設定照度之階段；以及依據該修正後之設定照度來決定驅動電流值，並藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之階段；並且，在藉由該驅動電流值使該一個發光體發光之階段中，係將該修正後之設定照度，代入至僅使該一個發光體發光時在該一個發光體之照射區域所測定的照度和施加於該一個發光體的驅動電流值之關係式，來計算該驅動電流值；在將該計算之值定為修正後之設定照度之階段中，係依據僅使該其它發光體發光時在該一個發光體之照射區域所測定的照度和施加於該其他發光體的驅動電流值之關係式，來計算由鄰接於該一個發光體的其他發光體之發光所致的干涉光之照度，且具有：第一階段，依據該修正後之設定照度來計算該其他發光體之發光所致的干涉光之照度；以及第二階段，從該目標照度減去該第一階段所計算的干涉光之照度，並將計算出之值更新作為新的修正後之設定照度；並將該第一階段與第二階段重複既定次數。
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    法律状态:
    优先权:
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    JP2011056725||2011-03-15||
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