(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板に形成された感光膜を複数の大ブロックに分割し、ライン状に配列された複数の発光素子の下方において、その配列方向に交差する方向に前記基板を相対的に移動させ、前記大ブロック毎に予め設定された照度に基づき、前記複数の発光素子を選択的に発光制御することによって、局所的に露光処理を施す局所露光方法であって、
前記大ブロックを複数の小ブロックに分割するステップと、
前記大ブロック内の小ブロック毎に、段階的に異なる照射照度を設定するステップと、
前記複数の発光素子に対し相対的に移動する前記基板の感光膜に対し、前記小ブロック毎に設定された照射照度に基づき、前記発光素子を発光制御するステップと、
前記発光素子の照射により露光処理された感光膜を現像処理するステップと、
前記現像処理がなされた小ブロック毎に、前記感光膜の残膜厚を測定し、前記小ブロックに設定された照度と残膜厚との相関データを得るステップと、
前記相関データに基づき、前記大ブロック毎に設定された感光膜の目標残膜厚から、各大ブロックに照射する必要照度を求めるステップとを含むことを特徴とする局所露光方法。
【請求項２】
被処理基板に形成された感光膜を複数の大ブロックに分割し、ライン状に配列された複数の発光素子の下方において、その配列方向に交差する方向に前記基板を相対的に移動させ、前記大ブロック毎に予め設定された照度に基づき、前記複数の発光素子を選択的に発光制御することによって、局所的に露光処理を施す局所露光方法であって、
前記大ブロックを複数の小ブロックに分割するステップと、
前記大ブロック内の小ブロック毎に、段階的に異なる照射照度を設定するステップと、
前記複数の発光素子に対し相対的に移動する前記基板の感光膜に対し、前記小ブロック毎に設定された照射照度に基づき、前記発光素子を発光制御するステップと、
前記発光素子の照射により露光処理された感光膜を現像処理するステップと、
前記現像処理がなされた小ブロック毎に、前記感光膜の現像後のパターン線幅を測定し、前記小ブロックに設定された照度とパターン線幅との相関データを得るステップと、
前記相関データに基づき、前記大ブロック毎に設定された感光膜の目標パターン線幅から、各大ブロックに照射する必要照度を求めるステップとを含むことを特徴とする局所露光方法。
【請求項３】
前記相関データに基づき、各大ブロックに照射する必要照度を求めるステップの後、
被処理基板を前記複数の発光素子に対し相対的に移動させるステップと、
前記基板上に形成された前記複数の大ブロックが、前記複数の発光素子の下方を相対的に移動する際、各大ブロックに対し、前記求められた必要照度に基づき前記複数の発光素子を選択的に発光制御するステップとを実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された局所露光方法。
【請求項４】
前記相関データに基づき、各大ブロックに照射する必要照度を求めるステップの後、被処理基板を前記複数の発光素子に対し相対的に移動させるステップにおいて、
基板検出センサにより前記基板を検出し、前記基板検出センサからの前記基板の検出信号と、前記検出信号を取得後の時間と、前記基板の移動速度とに基づいて前記基板の位置情報を取得することを特徴とする請求項３に記載された局所露光方法。
【請求項５】
前記複数の発光素子に対し相対的に移動する前記基板の感光膜に対し、前記小ブロック毎に設定された照射照度に基づき、前記発光素子を発光制御するステップにおいて、
前記小ブロック毎に、１つまたは複数の発光素子を発光制御し、前記設定された照度で照射することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された局所露光方法。
【請求項６】
前記複数の発光素子に対し相対的に移動する前記基板の感光膜に対し、前記小ブロック毎に設定された照射照度に基づき、前記発光素子を発光制御するステップにおいて、
前記発光素子から発光された光を、光拡散板を介して前記基板上の感光膜に対し放射することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された局所露光方法。
【請求項７】
前記発光素子は、ＵＶ光を発光するＵＶ−ＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された局所露光方法。
【請求項８】
感光膜が形成された被処理基板に対し局所的に露光処理を施す局所露光装置であって、
ライン状に配列された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の下方において、その配列方向に交差する方向に前記基板を相対的に移動させる基板搬送手段と、
前記複数の発光素子をそれぞれ独立して発光駆動する発光駆動部と、
前記発光駆動部を制御し、前記基板搬送手段により相対的に移動される前記基板に対し、前記複数の発光素子を選択的に発光させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記基板に形成された感光膜を複数の大ブロックに分割し、前記大ブロック毎に予め設定された照度に基づき、前記複数の発光素子を選択的に発光させるよう前記発光駆動部を制御することを特徴とする局所露光装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記大ブロック毎に予め設定される照度を決定するための測定モードを実施し、
前記測定モードの際、
前記複数の大ブロック内の領域を、夫々複数の小ブロックに分割し、分割した小ブロック毎に所定間隔で異なる照度を割り当てて、前記複数の発光素子が前記小ブロック毎に割り当てられた照度で照射するよう前記発光駆動部を制御し、
さらに、現像処理後の各小ブロックの残膜厚と、前記小ブロック毎に照射された照度との相関データを求め、
前記相関データに基づき、現像処理後の感光膜の残膜厚が、目標膜厚に一致する前記小ブロックに照射された照度を、前記大ブロックの照度として設定することを特徴とする請求項８に記載された局所露光装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記大ブロック毎に予め設定される照度を決定するための測定モードを実施し、
前記測定モードの際、
前記複数の大ブロック内の領域を、夫々複数の小ブロックに分割し、分割した小ブロック毎に所定間隔で異なる照度を割り当てて、前記複数の発光素子が前記小ブロック毎に割り当てられた照度で照射するよう前記発光駆動部を制御し、
さらに、現像処理後の各小ブロックにおけるパターン線幅と、前記小ブロック毎に照射された照度との相関データを求め、
前記相関データに基づき、現像処理後の感光膜に形成されたパターン線幅が、目標パターン線幅に一致する前記小ブロックに照射された照度を、前記大ブロックの照度として設定することを特徴とする請求項８に記載された局所露光装置。
【請求項１１】
前記測定モードの際、前記制御部は、前記小ブロック毎に、１つまたは複数の発光素子を発光制御し、前記小ブロック毎に設定された照度で照射するよう前記発光駆動部を制御することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載された局所露光装置。
【請求項１２】
前記複数の発光素子と前記被処理基板との間に設けられた光拡散板を備え、
前記発光素子から発光された光は、前記光拡散板を介して前記基板上の感光膜に対し放射されることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載された局所露光装置。
【請求項１３】
前記移動手段により移動される前記基板を検出する基板検出センサを備え、
前記制御部は、前記基板検出センサによる検出信号と、前記検出信号を取得後の時間と、前記基板の移動速度とに基づいて前記基板の位置情報を取得することを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載された局所露光装置。
【請求項１４】
前記複数の発光素子の夫々に対し、その下方位置に進退可能であって、前記発光素子から放射された光の照度を検出すると共に、検出した照度を前記制御部に出力する照度センサを備え、
前記照度センサと前記発光素子との距離は、前記基板の上面と前記発光素との距離に等しくされ、
前記制御部は、前記照度センサが検出した所定の照度に対する発光素子の駆動電流値を記憶し、前記発光素子の駆動電流値として用いることを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれかに記載された局所露光装置。
【請求項１５】
前記発光素子は、ＵＶ光を発光するＵＶ−ＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項８乃至請求項１４のいずれかに記載された局所露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光膜が形成された被処理基板に対し局所的に露光処理を行う局所露光方法及び局所露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）の製造においては、いわゆるフォトリソグラフィ工程により回路パターンを形成することが行われている。
このフォトリソグラフィ工程では、特許文献１にも記載されている通り、ガラス基板等の被処理基板に所定の膜を成膜した後、フォトレジスト（以下、レジストと呼ぶ）が塗布され、レジスト中の溶剤を蒸発させる予備乾燥処理（減圧乾燥、及びプリベーク処理）によってレジスト膜（感光膜）が形成される。そして、回路パターンに対応して前記レジスト膜が露光され、これが現像処理され、パターン形成される。
【０００３】
ところで、このようなフォトリソグラフィ工程にあっては、図１０（ａ）に示すようにレジストパターンＲに異なる膜厚（厚膜部Ｒ１と薄膜部Ｒ２）を持たせ、これを利用して複数回のエッチング処理を行うことによりフォトマスク数、及び工程数を低減することが可能である。尚、そのようなレジストパターンＲは、１枚で光の透過率が異なる部分を有するハーフトーンマスクを用いるハーフ（ハーフトーン）露光処理によって得ることができる。
【０００４】
このハーフ露光が適用されたレジストパターンＲを用いた場合の回路パターン形成工程について図１０（ａ）〜（ｅ）を用いて具体的に説明する。
例えば、図１０（ａ）において、ガラス基板Ｇ上に、ゲート電極２００、絶縁層２０１、ａ−Ｓｉ層（ノンドープアモルファスＳｉ層）２０２ａとｎ＋ａ−Ｓｉ層２０２ｂ（リンドープアモルファスＳｉ層）からなるＳｉ層２０２、電極を形成するためのメタル層２０３が順に積層されている。
また、メタル層２０３上には、一様にレジスト膜が形成された後、減圧乾燥、及びプリベーク処理によりレジスト中の溶剤が蒸発され、その後、前記ハーフ露光処理、及び現像処理により、レジストパターンＲが形成される。
【０００５】
このレジストパターンＲ（厚膜部Ｒ１及び薄膜部Ｒ２）の形成後、図１０（ｂ）に示すように、このレジストパターンＲをマスクとして、メタル層２０３のエッチング（１回目のエッチング）が行われる。
次いで、レジストパターンＲ全体に対し、プラズマ中でアッシング（灰化）処理が施される。これにより、図１０（ｃ）に示すように、膜厚が半分程度に減膜されたレジストパターンＲ３が得られる。
そして、図１０（ｄ）に示すように、このレジストパターンＲ３をマスクとして利用し、露出するメタル層２０３やＳｉ層２０２に対するエッチング（２回目のエッチング）が行われ、最後に図１０（ｅ）に示すようにレジストＲ３を除去することにより回路パターンが得られる。
【０００６】
しかしながら、前記のように厚膜Ｒ１と薄膜Ｒ２とが形成されたレジストパターンＲを用いるハーフ露光処理にあっては、レジストパターンＲの形成時に、その膜厚が基板面内で不均一の場合、形成するパターンの線幅やパターン間のピッチがばらつくという課題があった。
【０００７】
即ち、図１１（ａ）〜（ｅ）を用いて具体的に説明すると、図１１（ａ）は、レジストパターンＲのうち、薄膜部Ｒ２の厚さｔ２が、図１０（ａ）に示した厚さｔ１よりも厚く形成された場合を示している。
この場合において、図１０に示した工程と同様に、メタル膜２０３のエッチング（図１１（ｂ））、レジストパターンＲ全体に対するアッシング処理（図１１（ｃ））が施される。
【０００８】
ここで、図１１（ｃ）に示すように、膜厚が半分程度に減膜されたレジストパターンＲ３が得られるが、除去されるレジスト膜の厚さは、図１０（ｃ）の場合と同じであるため、図示する一対のレジストパターンＲ３間のピッチｐ２は、図１０（ｃ）に示すピッチｐ１よりも狭くなる。
したがって、その状態から、メタル膜２０３及びＳｉ層２０２に対するエッチング（図１１（ｄ）、及びレジストパターンＲ３の除去（図１１（ｅ））を経て得られた回路パターンは、そのピッチｐ２が図１０（ｅ）に示すピッチｐ１よりも狭いものとなっていた（回路パターンの線幅が広くなっていた）。
【０００９】
前記課題に対し、従来は、露光処理時に光を透過させるマスクパターン毎に、レジストパターンＲにおける膜厚が所望値よりも厚く形成される所定部位を膜厚測定により特定し、その部位の露光感度を高くする手段がとられている。
即ち、露光処理前にレジスト膜を加熱して溶剤を蒸発させるプリベーク処理において、基板面内の加熱量に差異を持たせ、前記所定部位における露光感度を変化させることにより、現像処理後の残膜厚が調整（面内均一化）されている。
具体的には、プリベーク処理に用いるヒータを複数の領域に分割し、分割されたヒータを独立して駆動制御することによりエリア毎の温度調整が行われている。
更には、基板を支持するプロキシミティピンの高さ変更（ヒータと基板間の距離変更）により加熱温度の調整が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１５８２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記のようにプリベークによる加熱処理によって残膜厚の調整を行う場合、分割されたヒータ面積は、ハードウエアの制約上、ある程度の大きさを確保する必要があるため、細かなエリアの加熱調整が出来ないという課題があった。
また、プロキシミティピンの高さによる加熱調整にあっては、ピン高さを変更する作業工数を要するため、生産効率が低下するという課題があった。
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、基板の被処理面内で細かく設定したエリア毎の露光量を容易に調整することができ、現像処理後のレジスト残膜の均一性を向上し、配線パターンの線幅及びピッチのばらつきを抑制することのできる局所露光方法及び局所露光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記した課題を解決するために、本発明に係る局所露光方法は、被処理基板に形成された感光膜を複数の大ブロックに分割し、ライン状に配列された複数の発光素子の下方において、その配列方向に交差する方向に前記基板を相対的に移動させ、前記大ブロック毎に予め設定された照度に基づき、前記複数の発光素子を選択的に発光制御することによって、局所的に露光処理を施す局所露光方法であって、前記大ブロックを複数の小ブロックに分割するステップと、前記大ブロック内の小ブロック毎に、段階的に異なる照射照度を設定するステップと、前記複数の発光素子に対し相対的に移動する前記基板の感光膜に対し、前記小ブロック毎に設定された照射照度に基づき、前記発光素子を発光制御するステップと、前記発光素子の照射により露光処理された感光膜を現像処理するステップと、前記現像処理がなされた小ブロック毎に、前記感光膜の残膜厚を測定し、前記小ブロックに設定された照度と残膜厚との相関データを得るステップと、前記相関データに基づき、前記大ブロック毎に設定された感光膜の目標残膜厚から、各大ブロックに照射する必要照度を求めるステップとを含むことに特徴を有する。
【００１４】
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る局所露光方法は、被処理基板に形成された感光膜を複数の大ブロックに分割し、ライン状に配列された複数の発光素子の下方において、その配列方向に交差する方向に前記基板を相対的に移動させ、前記大ブロック毎に予め設定された照度に基づき、前記複数の発光素子を選択的に発光制御することによって、局所的に露光処理を施す局所露光方法であって、前記大ブロックを複数の小ブロックに分割するステップと、前記大ブロック内の小ブロック毎に、段階的に異なる照射照度を設定するステップと、前記複数の発光素子に対し相対的に移動する前記基板の感光膜に対し、前記小ブロック毎に設定された照射照度に基づき、前記発光素子を発光制御するステップと、前記発光素子の照射により露光処理された感光膜を現像処理するステップと、前記現像処理がなされた小ブロック毎に、前記感光膜の現像後のパターン線幅を測定し、前記小ブロックに設定された照度とパターン線幅との相関データを得るステップと、前記相関データに基づき、前記大ブロック毎に設定された感光膜の目標パターン線幅から、各大ブロックに照射する必要照度を求めるステップとを含むことに特徴を有する。
【００１５】
尚、前記相関データに基づき、各大ブロックに照射する必要照度を求めるステップの後、被処理基板を前記複数の発光素子に対し相対的に移動させるステップと、前記基板上に形成された前記複数の大ブロックが、前記複数の発光素子の下方を相対的に移動する際、各大ブロックに対し、前記求められた必要照度に基づき前記複数の発光素子を選択的に発光制御するステップとを実行することが望ましい。
また、前記相関データに基づき、各大ブロックに照射する必要照度を求めるステップの後、被処理基板を前記複数の発光素子に対し相対的に移動させるステップにおいて、基板検出センサにより前記基板を検出し、前記基板検出センサからの前記基板の検出信号と、前記検出信号を取得後の時間と、前記基板の移動速度とに基づいて前記基板の位置情報を取得することが望ましい。
【００１６】
このような方法によれば、被処理基板への露光処理を補正する手段として、膜厚（或いは線幅）をより調整したい任意の部位に対して局所的に露光処理が行われる。
この局所的な露光処理にあっては、予めレシピ内容を設定する測定モードにおいて、複数段階の照度と残膜厚（或いは線幅）との相関データを得ることができるため、膜厚（或いは線幅）制御の単位となるブロック毎に、目標膜厚（或いは目標線幅）から最適な必要照度を容易に設定することができる。
したがって、例えばハーフ露光処理においてレジスト膜に異なる膜厚（厚膜部と薄膜部）を持たせる場合であっても（即ち薄膜部のように薄い膜厚であっても）、現像処理後のレジスト膜厚を調整し均一にすることができる。その結果、配線パターンの線幅及びピッチのばらつきを抑制することができる。
また、前記相関データをデータベースとして保持することにより、マスクパターンの変更により目標膜厚（或いは目標線幅）が変化しても、前記相関データに基づき必要照度を容易に得ることができる。
【００１７】
尚、前記複数の発光素子に対し相対的に移動する前記基板の感光膜に対し、前記小ブロック毎に設定された照射照度に基づき、前記発光素子を発光制御するステップにおいて、前記小ブロック毎に、１つまたは複数の発光素子を発光制御し、前記設定された照度で照射することが望ましい。
このように１つの小ブロックに対し１つの発光素子の発光制御により照射を行う場合には、基板面に最も多くの小ブロックを設定することができ、膜厚（或いは線幅）均一性の精度を高いものとすることができる。
また、１つの小ブロックに対し複数の発光素子の発光制御により照射を行う場合には、複数の発光素子の照射面積に応じた小ブロックを設定する必要があるため、１つの発光素子により対応する場合よりも基板面に設定される小ブロックの数が減少し、より短時間で各大ブロックにおける必要照度を得ることができる。
【００１８】
また、前記複数の発光素子に対し相対的に移動する前記基板の感光膜に対し、前記小ブロック毎に設定された照射照度に基づき、前記発光素子を発光制御するステップにおいて、前記発光素子から発光された光を、光拡散板を介して前記基板上の感光膜に対し放射することが望ましい。
このように発光素子から発光された光を、光拡散板を介し放射することによって、光は光拡散板によって適度に拡散され、隣接する発光素子の光をライン状に繋げて照射することができる。
また、前記発光素子は、ＵＶ光を発光するＵＶ−ＬＥＤ素子であることが望ましい。
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る局所露光装置は、感光膜が形成された被処理基板に対し局所的に露光処理を施す局所露光装置であって、ライン状に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の下方において、その配列方向に交差する方向に前記基板を相対的に移動させる基板搬送手段と、前記複数の発光素子をそれぞれ独立して発光駆動する発光駆動部と、前記発光駆動部を制御し、前記基板搬送手段により相対的に移動される前記基板に対し、前記複数の発光素子を選択的に発光させる制御部とを備え、前記制御部は、前記基板に形成された感光膜を複数の大ブロックに分割し、前記大ブロック毎に予め設定された照度に基づき、前記複数の発光素子を選択的に発光させるよう前記発光駆動部を制御することに特徴を有する。
尚、前記制御部は、前記大ブロック毎に予め設定される照度を決定するための測定モードを実施し、前記測定モードの際、前記複数の大ブロック内の領域を、夫々複数の小ブロックに分割し、分割した小ブロック毎に所定間隔で異なる照度を割り当てて、前記複数の発光素子が前記小ブロック毎に割り当てられた照度で照射するよう前記発光駆動部を制御し、さらに、現像処理後の各小ブロックの残膜厚と、前記小ブロック毎に照射された照度との相関データを求め、前記相関データに基づき、現像処理後の感光膜の残膜厚が、目標膜厚に一致する前記小ブロックに照射された照度を、前記大ブロックの照度として設定することが望ましい。
或いは、前記制御部は、前記大ブロック毎に予め設定される照度を決定するための測定モードを実施し、前記測定モードの際、前記複数の大ブロック内の領域を、夫々複数の小ブロックに分割し、分割した小ブロック毎に所定間隔で異なる照度を割り当てて、前記複数の発光素子が前記小ブロック毎に割り当てられた照度で照射するよう前記発光駆動部を制御し、さらに、現像処理後の各小ブロックにおけるパターン線幅と、前記小ブロック毎に照射された照度との相関データを求め、前記相関データに基づき、現像処理後の感光膜に形成されたパターン線幅が、目標パターン線幅に一致する前記小ブロックに照射された照度を、前記大ブロックの照度として設定するようにしてもよい。
また、前記制御モードの際、前記制御部は、前記小ブロック毎に、１つまたは複数の発光素子を発光制御し、前記小ブロック毎に設定された照度で照射するよう前記発光駆動部を制御することが望ましい。
また、前記複数の発光素子と前記被処理基板との間に設けられた光拡散板を備え、前記発光素子から発光された光は、前記光拡散板を介して前記基板上の感光膜に対し放射されることが望ましい。
また、前記移動手段により移動される前記基板を検出する基板検出センサを備え、前記制御部は、前記基板検出センサによる検出信号と、前記検出信号を取得後の時間と、前記基板の移動速度とに基づいて前記基板の位置情報を取得することが望ましい。
また、前記複数の発光素子の夫々に対し、その下方位置に進退可能であって、前記発光素子から放射された光の照度を検出すると共に、検出した照度を前記制御部に出力する照度センサを備え、前記照度センサと前記発光素子との距離は、前記基板の上面と前記発光素との距離に等しくされ、前記制御部は、前記照度センサが検出した所定の照度に対する発光素子の駆動電流値を記憶し、前記発光素子の駆動電流値として用いることが望ましい。
また、前記発光素子は、ＵＶ光を発光するＵＶ−ＬＥＤ素子であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基板の被処理面内で細かく設定したエリア毎の露光量を容易に調整することができ、現像処理後のレジスト残膜の均一性を向上し、配線パターンの線幅及びピッチのばらつきを抑制することのできる局所露光方法及び局所露光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態の全体概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る一実施形態の全体概略構成を示す平面図である。
【図３】図３は、フォトリソグラフィ工程における局所露光装置の配置を模式的に示す図である。
【図４】図４は、本発明に係る局所露光方法においてレシピ内容を設定する工程、及び通常の局所露光処理の工程を示すフローである。
【図５】図５は、本発明に係る局所露光方法において、被処理基板面を仮想的に複数の大ブロックと小ブロックとに分割するイメージを示す基板平面図である。
【図６】図６は、図５の小ブロックに割り当てられる照度の設定例を示す平面図である。
【図７】図７は、図６の小ブロックに割り当てられた照度に対する現像処理後の膜厚をグラフにしたものである。
【図８】図８は、本発明に係る局所露光方法において用いられるレシピの例を示す表である。
【図９】図９は、本発明に係る局所露光方法により実施される局所露光において、図５の大ブロックに設定された必要照度の例を示す平面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｅ）は、ハーフ露光処理を用いた配線パターンの形成工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜図１１（ｅ）は、ハーフ露光処理を用いた配線パターンの形成工程を示す図であって、図１０の場合よりもレジスト膜厚が厚い場合を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の局所露光方法にかかる一実施形態を、図面に基づき説明する。図１は、本発明に係る局所露光方法が実施される局所露光装置１の概略構成を示す断面図、図２は、その平面図である。また、図３は、フォトリソグラフィ工程における局所露光装置１（ＡＥ）の配置を模式的に示す図である。
【００２２】
図１、図２に示す局所露光装置１（ＡＥ）は、例えば図３に示すように、被処理基板をＸ方向に平流し搬送しながら一連のフォトリソグラフィ工程を行うユニット内に配置される。即ち、フォトリソグラフィ工程においては、被処理基板に感光膜とするレジスト液を塗布するレジスト塗布装置５１（ＣＴ）と、減圧されたチャンバ内において基板上のレジスト膜（感光膜）を乾燥する減圧乾燥装置５２（ＤＰ）とが配置される。更に、基板Ｇにレジスト膜を定着させるために加熱処理を行うプリベーク装置５３（ＰＲＢ）と、それを所定温度に冷却する冷却装置５４（ＣＯＬ）と、レジスト膜に対し所定の回路パターンに露光する露光装置５５（ＥＸＰ）と、露光後のレジスト膜を現像処理する現像装置５６（ＤＥＶ）とが順に配置される。
【００２３】
ここで、本発明に係る局所露光装置１（ＡＥ）は、例えば、図３に示すように、基板全体に対する露光処理を行う露光装置５５（ＥＸＰ）の後段に配置される。
このように配置された局所露光装置１にあっては、例えば、ポジ型レジストを使用する場合、複数枚の基板Ｇを連続的に処理する際に、全ての基板Ｇの所定領域において他の領域よりも配線パターン幅が広くパターン間ピッチが狭くなる場合に、前記所定領域に対する（減膜厚のための）局所露光が施される。
尚、以下の実施形態にあっては、ポジ型レジストの場合を例に説明するが、本発明に係る局所露光方法にあっては、ネガ型レジストの場合にも適用することができ、その場合には、レジスト残膜をより厚く残したい所定領域に対して局所露光が施される。
【００２４】
局所露光装置１（ＡＥ）の構成について詳しく説明する。図１、図２に示すように局所露光装置１（ＡＥ）は、回転可能に敷設された複数のコロ２０によって基板ＧをＸ方向に向かって搬送する基板搬送路２を具備する。
基板搬送路２は、図２に示すようにＹ方向に延びる円柱状のコロ２０を複数有し、それら複数のコロ２０は、Ｘ方向に所定の間隔をあけて、それぞれ回転可能に配置されている。また、複数のコロ２０は、その回転軸２１の回転がベルト２２によって連動可能に設けられ、１つの回転軸２１がモータ等のコロ駆動装置１０に接続されている。
【００２５】
また、局所露光装置１（ＡＥ）は、基板搬送路２の周りを覆うと共に基板Ｇに対する露光処理空間を形成するための箱状のチャンバ８を備える。
図示するようにチャンバ８の前部側壁には、Ｙ方向に延びるスリット状の搬入口８ａが設けられている。この搬入口８ａを基板搬送路２上の基板Ｇが通過し、チャンバ８内に搬入されるようになされている。
また、チャンバ８の後部側壁には、基板搬送路２上の基板Ｇが通過可能なＹ方向に延びるスリット状の搬出口８ｂが設けられている。即ち、この搬出口８ｂを基板搬送路２上の基板Ｇが通過し、チャンバ８から搬出されるように構成されている。
【００２６】
また、図示するように、チャンバ８内の基板搬送路２の上方には、基板Ｇに対し局所的な露光（ＵＶ光放射）を行うための光照射器３が配置されている。
この光照射器３は、光源４を遮蔽空間に収容する筐体５を備え、この筐体５の下面には光拡散板からなる光放射窓６が設けられている。即ち、光源４と被照射体である基板Ｇとの間に光放射窓６が配置されている。
【００２７】
筐体５に収容された光源４は、基板幅方向（Ｙ方向）に延設されたライン状光源４であって、このライン状光源４は、それぞれ所定波長（例えば、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６４ｎｍ）のいずれかに近い）ＵＶ光を発光する複数のＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎ（ｎは正の整数）が回路基板７上に直線状に配置されて構成されている。
光源４から放射された光は、光放射窓６によって適度に拡散されるため、隣接するＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの光はライン状に繋がって下方に照射されるようになされている。
【００２８】
また、光源４を構成する各ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌは、それぞれ発光駆動部９により、独立してその発光駆動が制御される。更には、各ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌに対し供給される順電流値をそれぞれ制御可能となされている。即ち、各ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌは、発光駆動部９によって、その供給電流に応じた発光の放射照度が可変となされている。
また、通常の露光処理の際には、隣接する複数（例えば５つ）のＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌが１つのグループ（発光制御グループＧＲと呼ぶ）とされ、そのグループ単位で発光駆動部９により発光制御がなされる。
尚、前記発光駆動部９は、コンピュータからなる制御部４０によって、その駆動が制御される。
【００２９】
また、図１に示すように、光照射器３は、昇降軸１１によって下方から支持され、昇降軸１１は、モータ等からなる昇降駆動部１２によって、例えばボールねじ式構造により上下動可能に設けられている。即ち、光照射器３は、基板搬送路２を搬送される基板Ｇに対して、その照射位置の高さを可変とすることができる。昇降駆動部１２は、制御部４０によって制御される。
【００３０】
また、チャンバ８内において、光照射器３の側方（図では上流側）には、光源４から放射され、光放射窓６を通過した光の照度（放射束）を検出するための照度センサ１３が設けられている。この照度センサ１３は、光放射窓６の下方位置に対して側方から進退可能な進退軸１４の先端に設けられ、更に、進退軸１４は、その進退駆動部１５が支持軸１６によって吊り下げられている。また、支持軸１６は、水平移動駆動部１７によって基板幅方向（Ｙ方向）に移動可能に設けられており、これにより照度センサ１３は、光放射窓６の下方において、任意の位置の照度を検出可能となされている。
尚、照度センサ１３によって検出された信号は、コンピュータからなる制御部４０に供給される。また、前記進退駆動部１５及び水平移動駆動部１７は、制御部４０によって制御される。
【００３１】
また、この局所露光装置１にあっては、例えばチャンバ８の搬入口８ａの上流側に、基板搬送路２を搬送される基板Ｇの所定箇所（例えば先端）を検出するための基板検出センサ３０が設けられ、その検出信号を制御部４０に出力するようになされている。基板Ｇは、基板搬送路２上を所定速度（例えば５０ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送されるため、制御部４０は基板Ｇの搬送位置を前記検出信号と、該検出信号を取得後の時間、及び基板搬送速度によって取得することができる。
【００３２】
また、制御部４０は、光源４を構成する各ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの輝度、即ち、各素子Ｌに供給する電流値を所定のタイミングにおいて制御するための発光制御プログラムＰを所定の記録領域に有する。
この発光制御プログラムＰは、その実行時に用いるレシピのパラメータとして、基板Ｇの所定位置に対して放射すべき必要照度（発光制御グループＧＲに供給する電流値）、前記基板Ｇの所定位置に対し発光制御する発光制御グループＧＲを特定するための情報等が予め設定されている。
【００３３】
ここで、局所露光装置１において実施される、制御部４０に記憶されるレシピ内容（パラメータ）を求めるための工程（測定モードと呼ぶ）、並びに通常の局所露光工程の一連の動作について、図４を用いて説明する。
尚、前記測定モードにおいては、図１、図２に示すように、局所露光装置１と現像装置５６（ＤＥＶ）と膜厚測定装置５７とが連携して作業が行われる。また、図４のフローにおいて、破線で囲むステップは、局所露光装置１以外での処理内容を示している。
【００３４】
先ず、レジスト膜が形成された基板Ｇが露光装置５５（ＥＸＰ）に搬入され、所定のマスクパターンでの露光処理（ハーフ露光処理）が実施される（図４のステップＳｔ１）。
ステップＳｔ１での露光処理後、基板Ｇが局所露光装置１の基板搬送路２を搬送され、基板検出センサ３０により検出されると、制御部４０にその基板検出信号が供給される（図４のステップＳｔ２）。
制御部４０は、前記基板検出信号と基板搬送速度とに基づいて、基板Ｇの搬送位置を取得（検出）開始する（図４のステップＳｔ３）。
【００３５】
ここで、レシピ内容（パラメータ）が未設定の場合、制御部４０の制御によりレシピ内容を設定するための測定モードが実施される（図４のステップＳｔ４）。
この測定モードについて、図５乃至図７を用いて具体的に説明する。
測定モードにおいては、図５に示すように基板Ｇの被処理面（感光膜面）が複数の大ブロックＢ１（太線で区切られた領域）に仮想的に分割され、更に各大ブロックＢ１内の領域が複数（例えば２５個）の小ブロックＢ２（鎖線で区切られた領域）に仮想的に分割される。
制御部４０においては、各大ブロックＢ１の識別を座標値（例えば、Ｂ１（ｘ１、ｙ１）、Ｂ１（ｘ２、ｙ１）等）により行い、各小ブロックの識別は、その大ブロックＢ１内で定めた座標値（例えば、Ｂ２（ｘ１−１、ｙ１−１））により行う。
【００３６】
前記大ブロックＢ１は、膜厚管理の最小の単位領域（目標膜厚が同じ領域）であって、測定モードではなく通常の局所露光工程を実施する際に、その領域内は均一の照度で照射がなされる。
また、前記小ブロックＢ２は、測定モードにおける照射制御の最小の単位領域であって、測定モードで各小ブロックＢ２に照射される照度は、他の小ブロックＢ２に照射される照度とはそれぞれ異なる設定となされる。
具体的には、図６に示すように各大ブロックＢ１の中の小ブロックＢ２は、０〜４８ｍＪ／ｃｍ２の範囲で、所定間隔毎に異なる数字が割り振られる。図６では、２５個の小ブロックＢ２のそれぞれに異なる照度が割り振られている。これにより、各小ブロックＢ２に対する露光量が照度に応じて異なるものとなり、現像処理後の膜厚には、前記照度に応じた差異が生じることになる。
このように測定モードにおいて複数の小ブロックＢ２に対しそれぞれ異なる照度で照射を行うのは、各大ブロックＢ１について、現像処理後の膜厚を所望値（目標膜厚）とするための最適な照度（以下、必要照度と呼ぶ）を求めるためである。即ち、測定モードにおいて現像処理後に目標膜厚に一致する残膜厚となった小ブロックＢ２を選択し、その小ブロックＢ２に対し照射された照度を必要照度とすればよい。
【００３７】
また、本実施の形態にあっては、各小ブロックＢ２の大きさは、１つのＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌによる照射面積に対応するものとされ、測定モードにおいて各ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの発光制御が独立して行われることによって、各小ブロックＢ２に対し、図６に示した設定照度での照射が行われる。このように１つの小ブロックＢ２に対し１つのＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの発光制御により照射を行う場合には、基板面に最も多くの小ブロックＢ２を設定することができ、必要照度の精度を高くし、膜厚均一性を向上することができる。
したがって、制御部４０は、測定モードにおいて、基板Ｇが光照射器３の下方を搬送される際、各ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの下方を通過する各小ブロックＢ２に対し、図６に示す設定照度で各ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌにより照射がなされるよう発光駆動部９を制御する（図４のステップＳｔ５）。
【００３８】
ここで、ステップＳｔ５での露光処理を終えた基板Ｇは、現像装置５６（ＤＥＶ）に搬入され、現像処理が施される（図４のステップＳｔ６）。
そして、現像処理がなされた基板Ｇは、膜厚測定装置５７に搬入され、各大ブロックＢ１の中の各小ブロックＢ２について、レジスト膜の残膜厚が測定される（図４のステップＳｔ７）。この測定により、各大ブロックＢ１について、図７に示すような残膜厚と照度との相関グラフ（相関データ）が得られる（図４のステップＳｔ８）。
即ち、図７は、横軸を照度（０〜４８ｍＪ／ｃｍ２）、縦軸を残膜厚（Å）として、各照度（０，２，４，・・・，４８ｍＪ／ｃｍ２）に対応する小ブロックＢ２の残膜厚をプロットした相関グラフの一例である。
【００３９】
制御部４０には、前記図７にグラフとして示した大ブロックＢ１毎の相関データがフィードバックされ、その記憶手段（図示せず）に例えば相関テーブルとして記憶される。
また、制御部４０が記憶する図８のレシピテーブルＴには、予め全ての大ブロックＢ１について、目標とする膜厚値（例えば、大ブロックＢ１（ｘ１，ｙ１）は７５００Å、Ｂ１（ｘ３，ｙ１）は８０００Å）がそれぞれ設定されており、制御部４０は、その目標膜厚を前記相関データに当てはめることにより、全ての大ブロックＢ１について適切な必要照度を求める。
そして、全ての大ブロックＢ１について、必要照度が求められると、制御部４０は、それら必要照度をレシピテーブルＴに登録する（図４のステップＳｔ９）。図８の例では、大ブロックＢ１（ｘ１，ｙ１）は０ｍＪ／ｃｍ２（即ち、補正照射の必要なし）、Ｂ１（ｘ３，ｙ１）は２ｍＪ／ｃｍ２が登録される。
【００４０】
また、制御部４０は、各大ブロックＢ１への照射に対応する複数（図では５個）のＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを発光制御グループＧＲとして設定し、各発光制御グループＧＲを前記必要照度で発光させるために必要な順電流値を求め、レシピテーブルＴに登録する。図８の例では、大ブロックＢ１（ｘ１，ｙ１）は発光制御グループＧＲ５が対応し、０ｍＡの電流値が設定され、Ｂ１（ｘ３，ｙ１）は発光制御グループＧＲ５が対応し、４．１ｍＡの電流値が設定される。
この順電流値の測定においては、昇降駆動部１２により光照射器３が所定高さまで上昇移動され、前記進退駆動部１５及び水平移動駆動部１７により照度センサ１３が光放射窓６の下方に移動される。ここで、例えば光放射窓６と照度センサ１３との距離が、光放射窓６と基板Ｇ上面との距離に等しくなるよう調整され、発光制御単位となる制御グループＧＲの発光照度が、それぞれ照度センサ１３により検出される。そして、照度センサ１３により検出された照度の値が、その発光制御グループＧＲを発光させるべき照度となると、そのときの供給電流が測定され、駆動電流値としてレシピテーブルＴに登録される（図４のステップＳｔ１０）。
【００４１】
一方、図４のステップＳｔ４において、既にレシピ内容が設定されている場合、制御部４０は、通常の局所露光工程として、レシピテーブルＴに基づきＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの発光制御を行う（図４のステップＳｔ１１）。
即ち、図９に模式的に示すように、各大ブロックＢ１における必要照度はレシピに設定されているため、各発光制御グループＧＲの下方を基板Ｇ上の各大ブロックＢ１が通過するタイミングにおいて、各発光制御グループＧＲに対して、必要照度に対応する順電流の供給がなされる。例えば、図８のレシピテーブルＴの例では、大ブロックＢ１（ｘ２，ｙ１）が通過するタイミングにおいて、発光制御グループＧＲ５に対し７．５ｍＡの順電流が供給され、Ｂ１（ｘ３，ｙ１）が通過するタイミングにおいて、発光制御グループＧＲ５に対し４．１ｍＡの電流が供給される。
尚、前記したように、本実施形態においては、５個のＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを発光制御グループＧＲとして、各グループＧＲが１つの大ブロックＢ１に対応するものとしている。
【００４２】
このようにして、基板Ｇが、光源４の下方を通過する際、全ての大ブロックＢ１に対しレシピに基づく必要照度での照射が行われ、局所露光処理が終了する。
尚、図３に示したように、この局所露光処理（ＡＥ）により、基板Ｇに対する露光処理が完了し、その露光後のレジスト膜が現像装置５６（ＤＥＶ）により現像処理される。
【００４３】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、基板Ｇへの露光処理を補正する手段として、膜厚をより薄くしたい任意の部位に対して局所的に露光処理が行われる。
この局所的な露光処理にあっては、予めレシピ内容を設定する測定モードにおいて、複数段階の照度と残膜厚との相関データを得ることができるため、膜厚制御の単位となる大ブロックＢ１毎に、目標残膜から最適な必要照度を容易に設定することができる。
したがって、例えばハーフ露光処理においてレジスト膜に異なる膜厚（厚膜部と薄膜部）を持たせる場合であっても（即ち薄膜部のように薄い膜厚であっても）、現像処理後のレジスト膜厚を調整し均一にすることができる。その結果、配線パターンの線幅及びピッチのばらつきを抑制することができる。
また、前記相関データをデータベースとして保持することにより、マスクパターンの変更により必要な減膜厚（目標膜厚）が変化しても、前記相関データに基づき必要照度を容易に得ることができる。
【００４４】
尚、前記実施の形態においては、ハーフ露光処理後のレジスト残膜厚を均一にする場合を例に説明したが、本発明に係る局所露光方法にあっては、ハーフ露光処理に限らず適用することができる。例えば、ハーフ露光処理ではなく通常の露光処理を行う場合であっても、発明に係る局所露光方法を適用することによって、レジスト残膜厚を面内均一とすることができる。
また、測定モードにおいて、図４のステップＳｔ７、Ｓｔ８のように、レジスト残膜厚を測定して残膜厚と照度との相関データを求めることに限らず、現像処理後のパターン線幅を測定してパターン線幅と照度との相関データを求め、その相関データに基づきレシピテーブルを作成してもよい。
また、前記実施形態においては、基板Ｇを平流し搬送しながら露光処理を行う場合を例に説明したが、本発明にあっては、その形態に限定されず、被処理基板をチャンバ内に静止した状態で保持し、保持した基板に対して露光処理を行う構成であってもよい。
その場合、ライン状光源を被処理基板に対して移動させるようにしてもよい（即ち、ライン状光源と被処理基板とが相対的に逆方向に移動する構成であればよい）。
【００４５】
また、前記実施の形態にあっては、測定モードにおいて、１つの小ブロックＢ２に対し１つのＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを発光制御し、それぞれ設定された照度で照射するようにしたが、本発明においては、それに限定されるものではない。
即ち、測定モードにおける最小の発光制御単位の大きさは限定されるものではなく、例えば１つの小ブロックＢ２に対し、互いに隣接する複数のＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを発光制御し、設定された所定の照度で照射するようにしてもよい。
このように１つの小ブロックＢ２に対し複数のＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの発光制御により照射を行う場合には、複数のＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの照射面積に応じた小ブロックＢ２を設定する必要があるため、１つのＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌにより対応する場合よりも基板面に設定される小ブロックＢ２の数が減少し、より短時間で各大ブロックＢ１における必要照度を得ることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１          局所露光装置
２          基板搬送路
３          光照射器
４          光源
９          発光駆動部
２０        搬送コロ（基板搬送手段）
４０        制御部
Ｇ          ガラス基板（被処理基板）
Ｌ          ＵＶ−ＬＥＤ素子（発光素子）
ＧＲ        発光制御グループ
Ｔ          レシピテーブル
【図１】
0005470236.tif 000002
【図２】
0005470236.tif 000003
【図３】
0005470236.tif 000004
【図４】
0005470236.tif 000005
【図５】
0005470236.tif 000006
【図６】
0005470236.tif 000007
【図７】
0005470236.tif 000008
【図８】
0005470236.tif 000009
【図９】
0005470236.tif 000010
【図１０】
0005470236.tif 000011
【図１１】
0005470236.tif 000012