局所露光装置及び局所露光方法
【課題】基板面内における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。
【解決手段】基板搬送手段２０と、被処理基板Ｇに対する露光処理空間を形成するチャンバ８と、基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子Ｌを有し、下方を搬送される被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源４と、前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部９と、前記基板搬送手段により搬送される前記被処理基板を検出する基板検出手段３０と、前記基板検出手段による基板検出信号が供給されると共に、前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部４０とを備える。
【解決手段】基板搬送手段２０と、被処理基板Ｇに対する露光処理空間を形成するチャンバ８と、基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子Ｌを有し、下方を搬送される被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源４と、前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部９と、前記基板搬送手段により搬送される前記被処理基板を検出する基板検出手段３０と、前記基板検出手段による基板検出信号が供給されると共に、前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部４０とを備える。
【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装置及び局所露光方法に関する。
【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１１（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１１（ａ）〜（ｅ）を用いて具体的に説明する。
例えば、図１１（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、前記ハーフ露光処理、及び現像処理により得られたレジストパターン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１１（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。
そして、図１１（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１１（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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
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。
【０００８】
即ち、図１２（ａ）〜（ｅ）を用いて具体的に説明すると、図１２（ａ）は、レジストパターンＲのうち、薄膜部Ｒ２の厚さｔ２が、図１１（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１１に示した工程と同様に、メタル膜２０３のエッチング（図１２（ｂ））、レジストパターンＲ全体に対するアッシング処理（図１２（ｃ））が施される。
【０００９】
ここで、図１２（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１１（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１１（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１２（ｄ）、及びレジストパターンＲ３の除去（図１２（ｅ））を経て得られた回路パターンは、そのピッチｐ２が図１１（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）。
【００１０】
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、基板面内における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装置及び局所露光方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理装置の前段あるいは後段に配置され、露光処理を行う局所露光装置であって、基板搬送路を形成し、前記被処理基板を前記基板搬送路に沿って平流し搬送する基板搬送手段と、前記基板搬送路の所定区間を覆うと共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバと、前記チャンバ内かつ前記基板搬送路の上方において、基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子を有し、下方を搬送される被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源と、前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部と、前記基板搬送路において前記光源よりも上流側に配置され、前記基板搬送手段により搬送される前記被処理基板を検出する基板検出手段と、前記基板検出手段による基板検出信号が供給されると共に、前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部と、前記光源の下方に設けられ、前記光源から発光された光が通過して前記被処理基板に対し放射される光拡散板と、を備え、前記制御部は、前記基板検出手段による基板検出信号と基板搬送速度とに基づき基板搬送位置を取得し、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域が前記光源の下方を通過する際、前記ライン状に配列された複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみが発光するよう前記発光駆動部を制御し、かつ前記発光駆動部によって、各々の発光による放射照度が可変となされ、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子は、各々が予め設定された放射照度に基づき発光制御されることに特徴を有する。
【００１２】
或いは、本発明に係る局所露光装置は、被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理装置の前段あるいは後段に配置され、露光処理を行う局所露光装置であって、感光膜が形成された前記被処理基板を収容すると共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバと、前記チャンバ内において前記被処理基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された前記被処理基板の被処理面に相対向する発光面が複数の発光素子の集合体により形成され、前記被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源と、前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部と、前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部と、前記光源の下方に設けられ、前記光源から発光された光が通過して前記被処理基板に対し放射される光拡散板と、を備え、前記制御部は、前記発光面を形成する前記複数の発光素子のうち、前記基板に形成された感光膜の所定領域に照射可能な発光素子が発光するよう前記発光駆動部を制御し、かつ前記発光駆動部によって、各々の発光による放射照度が可変となされ、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子は、各々が予め設定された放射照度に基づき発光制御されることに特徴を有する。
【００１３】
このように構成することにより、通常の基板全体に対する露光処理に加え、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を行うことができる。また、この局所的な露光処理にあっては、予め設定された露光量により所望の膜厚に減膜することができる。
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。
【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、被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理の前段あるいは後段においてなされる局所露光方法であって、被処理基板が搬送される基板搬送路の所定区間を覆うと共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバ内において、前記基板搬送路の上方かつ基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子を選択的に発光制御することによって、前記基板搬送路を搬送される前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域に対し、局所的に露光処理を施す局所露光方法において、前記被処理基板を前記基板搬送路に沿って平流し搬送するステップと、前記基板搬送路を搬送される前記被処理基板を検出するステップと、 前記基板の検出と基板搬送速度とに基づき基板搬送位置を取得し、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域が、前記チャンバ内において前記ライン状の配列された複数の発光素子の下方を通過する際、前記複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させるステップとを含むことに特徴を有する。
【００１５】
或いは、本発明に係る局所露光方法は、被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理の前段あるいは後段においてなされる局所露光方法であって、被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバ内において、前記被処理基板の被処理面に相対向する発光面を形成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光制御することによって、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域に対し、局所的に露光処理を施す局所露光方法において、前記チャンバ内において前記被処理基板を保持するステップと、前記発光面を形成する前記複数の発光素子のうち、前記基板に形成された感光膜の所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させるステップとを含むことに特徴を有する。
【００１６】
このような方法によれば、通常の基板全体に対する露光処理に加え、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を行うことができる。また、この局所的な露光処理にあっては、予め設定された露光量により所望の膜厚に減膜することができる。
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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板面内における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装置及び局所露光方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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係る一連の装置群からなるユニットにおいて、本発明に係る局所露光装置の配置例を模式的に示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明に係る局所露光装置が有する発光制御プログラムの設定パラメータを求める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装置において、発光素子の発光制御を説明するための図であって、被処理基板上の局所露光位置を座標で示す被処理基板の平面図である。
【図６】図６は、本発明に係る局所露光装置が有する発光制御プログラムの設定パラメータの例を示す表である。
【図７】図７は、本発明に係る局所露光位置による一連の動作を示すフローである。
【図８】図８は、本発明に係る局所露光装置における局所露光の動作を説明するための平面図である。
【図９】図９は、本発明に係る局所露光装置における局所露光の動作を説明するためのグラフである。
【図１０】図１０は、本発明に係る局所露光装置の他の形態を説明するための平面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（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１２】図１２（ａ）〜（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１１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】
【００１９】
以下、本発明の局所露光装置及び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。
【００２０】
図１、図２に示す局所露光装置１（ＡＥ）は、例えば図３（ａ）〜（ｅ）にそれぞれ示すように、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（ＤＥＰ）とが順に配置される。
【００２１】
ここで、本発明に係る局所露光装置１（ＡＥ）は、例えば、図３（ａ）〜（ｅ）に示すいずれかの位置に配置される。即ち、塗布液であるレジスト液の減圧乾燥装置５２（ＤＰ）よりも後段、且つ、現像装置５６（ＤＥＰ）よりも前段の所定位置に配置される。尚、図３（ｅ）にあっては、局所露光装置１（ＡＥ）での露光処理後、パターニング露光（ＥＸＰ）の前に１回目の現像処理（ＤＥＰ１）を行い、膜厚均一性を向上させた後、パターニング露光（ＥＸＰ）、及び最終の現像処理（ＤＥＰ２）を行う場合を示している。１回目の現像処理（ＤＥＰ１）と２回目（最終）の現像処理（ＤＥＰ２）を行う現像装置５６は、同一の装置を利用してもよく、或いは別個に設けられてもよい。
このように配置された局所露光装置１にあっては、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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によって把握することができる。
【００３０】
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設定パラメータとして、基板Ｇの所定位置に対して放射する照度（ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌ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ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを特定するための情報等が予め設定されている。
【００３１】
ここで、前記発光制御プログラムＰの設定パラメータを求めるための工程（準備工程）について図４乃至図６を用いて説明する。
先ず、図４に示すようにサンプリング対象１の場合、レジスト塗布後にハーフ露光及び現像処理が施された複数の被処理基板をサンプリングする（図４のステップＳｔ１）。
次いで、サンプリングした基板Ｇの面内におけるレジスト残膜厚を測定し（図４のステップＳｔ２）、図５に模式的に示すように減膜すべき所定エリアＡＲを複数の二次元座標値（ｘ、ｙ）により特定する（図４のステップＳｔ５）。
【００３２】
一方、図４に示すようにサンプリング対象２の場合、通常のフォトリソグラフィ工程（局所露光装置１を介さない工程）により配線パターン形成された複数の被処理基板をサンプリングする（図４のステップＳｔ３）。
次いで、サンプリングした基板Ｇの面内における配線パターンの線幅、パターン間ピッチを測定し（図４のステップＳｔ４）、図５に模式的に示すように減膜すべき所定エリアＡＲを複数の二次元座標値（ｘ、ｙ）により特定する（図４のステップＳｔ５）。
【００３３】
所定エリアＡＲが特定されると、図６の表に示すように、所定エリアＡＲにおける各座標値に対して必要な減膜厚（例えば、座標（ｘ１，ｙ１）の場合は１０００Å）を算出し（図４のステップＳｔ６）、更にその値及びレジスト種類等の諸条件に基づき、その減膜のために照射すべき照度（座標（ｘ１，ｙ１）の場合は０．２ｍＪ／ｃｍ２）を算出する（図４のステップＳｔ７）。
【００３４】
また、図６の表に示すように、所定エリアＡＲの各座標値に対して照射可能なＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌをそれぞれ特定し（図４のステップＳｔ８）、そのＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを所望の照度で発光させるために必要な順電流値を求める（図４のステップＳｔ９）。
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、発光すべきＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの発光照度が照度センサ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ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを発光させるべき照度となったときの供給電流が測定され、その電流値がパラメータとなされる。
このように図４のフローに沿って全てのパラメータが求められて設定され、準備工程が完了する（図４のステップＳｔ１０）。
【００３５】
続いて、局所露光装置１による局所露光の一連の動作について、更に図７乃至図９を用いて説明する。
前段工程での処理終了後、基板Ｇが基板搬送路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７のステップＳ１）。
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７のステップＳ２）。
【００３６】
そして制御部４０は、局所的に露光をすべき所定エリアが光照射器３の下方を通過するタイミングにおいて（図７のステップＳ３）、光源４を構成するＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎの発光制御を行う（図７のステップＳ４）。
ここで、例えば、図８に模式的に示すように基板Ｇの所定エリアＡＲに発光照射する場合には、その上方に配置されたＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌｎ−２，Ｌｎ−３の発光制御がなされる。より具体的には、図９のグラフ（ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌｎ−２，Ｌｎ−３ごとの時間経過に対する放射束（ワット）の大きさ）に示すように、光源下を基板Ｇの所定エリアＡＲが通過する間、放射束Ｗの大きさが変化するよう供給される順電流の制御が行われる。
このように、基板Ｇの所定エリアＡＲに単に照射されるだけでなく、エリアＡＲ内の局所において任意の照度での照射がなされる。
【００３７】
また、基板Ｇにおいて、他に局所的に露光すべきエリアが有る場合（図７のステップＳ５）、そのエリアにおいてＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの発光制御がなされ、他にない場合は（図７のステップＳ５）、その基板Ｇに対する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）に加え、この前段或いは後段において行われる露光処理（ＥＸＰ）と併せて、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（ＤＥＰ）により現像処理される。
【００３８】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、通常の基板Ｇ全体に対する露光処理に加え、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。また、この局所的な露光処理にあっては、予め設定された露光量により所望の膜厚に減膜することができる。
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。
【００３９】
尚、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）。
或いは、図１０（被処理基板が円板状の半導体ウエハＷａの場合を示す）に模式的に示すように、被処理基板の形状に合わせた光源を複数のＵＶ−ＬＥＤ素子の集合体により形成し、局所的に露光したいエリアＡＲ（の形状）に対応するＵＶ−ＬＥＤ素子の発光制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１ 局所露光装置
２ 基板搬送路
３ 光照射器
４ 光源
５ 筐体
８ チャンバ
９ 発光駆動部
２０ 搬送コロ（基板搬送手段）
３０ 基板検出センサ（基板検出手段）
４０ 制御部
Ｇ ガラス基板（被処理基板）
Ｌ ＵＶ−ＬＥＤ素子（発光素子）
【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装置及び局所露光方法に関する。
【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１１（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１１（ａ）〜（ｅ）を用いて具体的に説明する。
例えば、図１１（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、前記ハーフ露光処理、及び現像処理により得られたレジストパターン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１１（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。
そして、図１１（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１１（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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
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。
【０００８】
即ち、図１２（ａ）〜（ｅ）を用いて具体的に説明すると、図１２（ａ）は、レジストパターンＲのうち、薄膜部Ｒ２の厚さｔ２が、図１１（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１１に示した工程と同様に、メタル膜２０３のエッチング（図１２（ｂ））、レジストパターンＲ全体に対するアッシング処理（図１２（ｃ））が施される。
【０００９】
ここで、図１２（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１１（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１１（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１２（ｄ）、及びレジストパターンＲ３の除去（図１２（ｅ））を経て得られた回路パターンは、そのピッチｐ２が図１１（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）。
【００１０】
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、基板面内における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装置及び局所露光方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理装置の前段あるいは後段に配置され、露光処理を行う局所露光装置であって、基板搬送路を形成し、前記被処理基板を前記基板搬送路に沿って平流し搬送する基板搬送手段と、前記基板搬送路の所定区間を覆うと共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバと、前記チャンバ内かつ前記基板搬送路の上方において、基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子を有し、下方を搬送される被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源と、前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部と、前記基板搬送路において前記光源よりも上流側に配置され、前記基板搬送手段により搬送される前記被処理基板を検出する基板検出手段と、前記基板検出手段による基板検出信号が供給されると共に、前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部と、前記光源の下方に設けられ、前記光源から発光された光が通過して前記被処理基板に対し放射される光拡散板と、を備え、前記制御部は、前記基板検出手段による基板検出信号と基板搬送速度とに基づき基板搬送位置を取得し、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域が前記光源の下方を通過する際、前記ライン状に配列された複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみが発光するよう前記発光駆動部を制御し、かつ前記発光駆動部によって、各々の発光による放射照度が可変となされ、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子は、各々が予め設定された放射照度に基づき発光制御されることに特徴を有する。
【００１２】
或いは、本発明に係る局所露光装置は、被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理装置の前段あるいは後段に配置され、露光処理を行う局所露光装置であって、感光膜が形成された前記被処理基板を収容すると共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバと、前記チャンバ内において前記被処理基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された前記被処理基板の被処理面に相対向する発光面が複数の発光素子の集合体により形成され、前記被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源と、前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部と、前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部と、前記光源の下方に設けられ、前記光源から発光された光が通過して前記被処理基板に対し放射される光拡散板と、を備え、前記制御部は、前記発光面を形成する前記複数の発光素子のうち、前記基板に形成された感光膜の所定領域に照射可能な発光素子が発光するよう前記発光駆動部を制御し、かつ前記発光駆動部によって、各々の発光による放射照度が可変となされ、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子は、各々が予め設定された放射照度に基づき発光制御されることに特徴を有する。
【００１３】
このように構成することにより、通常の基板全体に対する露光処理に加え、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を行うことができる。また、この局所的な露光処理にあっては、予め設定された露光量により所望の膜厚に減膜することができる。
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。
【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、被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理の前段あるいは後段においてなされる局所露光方法であって、被処理基板が搬送される基板搬送路の所定区間を覆うと共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバ内において、前記基板搬送路の上方かつ基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子を選択的に発光制御することによって、前記基板搬送路を搬送される前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域に対し、局所的に露光処理を施す局所露光方法において、前記被処理基板を前記基板搬送路に沿って平流し搬送するステップと、前記基板搬送路を搬送される前記被処理基板を検出するステップと、 前記基板の検出と基板搬送速度とに基づき基板搬送位置を取得し、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域が、前記チャンバ内において前記ライン状の配列された複数の発光素子の下方を通過する際、前記複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させるステップとを含むことに特徴を有する。
【００１５】
或いは、本発明に係る局所露光方法は、被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理の前段あるいは後段においてなされる局所露光方法であって、被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバ内において、前記被処理基板の被処理面に相対向する発光面を形成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光制御することによって、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域に対し、局所的に露光処理を施す局所露光方法において、前記チャンバ内において前記被処理基板を保持するステップと、前記発光面を形成する前記複数の発光素子のうち、前記基板に形成された感光膜の所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させるステップとを含むことに特徴を有する。
【００１６】
このような方法によれば、通常の基板全体に対する露光処理に加え、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を行うことができる。また、この局所的な露光処理にあっては、予め設定された露光量により所望の膜厚に減膜することができる。
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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板面内における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装置及び局所露光方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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係る一連の装置群からなるユニットにおいて、本発明に係る局所露光装置の配置例を模式的に示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明に係る局所露光装置が有する発光制御プログラムの設定パラメータを求める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装置において、発光素子の発光制御を説明するための図であって、被処理基板上の局所露光位置を座標で示す被処理基板の平面図である。
【図６】図６は、本発明に係る局所露光装置が有する発光制御プログラムの設定パラメータの例を示す表である。
【図７】図７は、本発明に係る局所露光位置による一連の動作を示すフローである。
【図８】図８は、本発明に係る局所露光装置における局所露光の動作を説明するための平面図である。
【図９】図９は、本発明に係る局所露光装置における局所露光の動作を説明するためのグラフである。
【図１０】図１０は、本発明に係る局所露光装置の他の形態を説明するための平面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（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１２】図１２（ａ）〜（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１１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】
【００１９】
以下、本発明の局所露光装置及び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。
【００２０】
図１、図２に示す局所露光装置１（ＡＥ）は、例えば図３（ａ）〜（ｅ）にそれぞれ示すように、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（ＤＥＰ）とが順に配置される。
【００２１】
ここで、本発明に係る局所露光装置１（ＡＥ）は、例えば、図３（ａ）〜（ｅ）に示すいずれかの位置に配置される。即ち、塗布液であるレジスト液の減圧乾燥装置５２（ＤＰ）よりも後段、且つ、現像装置５６（ＤＥＰ）よりも前段の所定位置に配置される。尚、図３（ｅ）にあっては、局所露光装置１（ＡＥ）での露光処理後、パターニング露光（ＥＸＰ）の前に１回目の現像処理（ＤＥＰ１）を行い、膜厚均一性を向上させた後、パターニング露光（ＥＸＰ）、及び最終の現像処理（ＤＥＰ２）を行う場合を示している。１回目の現像処理（ＤＥＰ１）と２回目（最終）の現像処理（ＤＥＰ２）を行う現像装置５６は、同一の装置を利用してもよく、或いは別個に設けられてもよい。
このように配置された局所露光装置１にあっては、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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によって把握することができる。
【００３０】
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設定パラメータとして、基板Ｇの所定位置に対して放射する照度（ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌ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ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを特定するための情報等が予め設定されている。
【００３１】
ここで、前記発光制御プログラムＰの設定パラメータを求めるための工程（準備工程）について図４乃至図６を用いて説明する。
先ず、図４に示すようにサンプリング対象１の場合、レジスト塗布後にハーフ露光及び現像処理が施された複数の被処理基板をサンプリングする（図４のステップＳｔ１）。
次いで、サンプリングした基板Ｇの面内におけるレジスト残膜厚を測定し（図４のステップＳｔ２）、図５に模式的に示すように減膜すべき所定エリアＡＲを複数の二次元座標値（ｘ、ｙ）により特定する（図４のステップＳｔ５）。
【００３２】
一方、図４に示すようにサンプリング対象２の場合、通常のフォトリソグラフィ工程（局所露光装置１を介さない工程）により配線パターン形成された複数の被処理基板をサンプリングする（図４のステップＳｔ３）。
次いで、サンプリングした基板Ｇの面内における配線パターンの線幅、パターン間ピッチを測定し（図４のステップＳｔ４）、図５に模式的に示すように減膜すべき所定エリアＡＲを複数の二次元座標値（ｘ、ｙ）により特定する（図４のステップＳｔ５）。
【００３３】
所定エリアＡＲが特定されると、図６の表に示すように、所定エリアＡＲにおける各座標値に対して必要な減膜厚（例えば、座標（ｘ１，ｙ１）の場合は１０００Å）を算出し（図４のステップＳｔ６）、更にその値及びレジスト種類等の諸条件に基づき、その減膜のために照射すべき照度（座標（ｘ１，ｙ１）の場合は０．２ｍＪ／ｃｍ２）を算出する（図４のステップＳｔ７）。
【００３４】
また、図６の表に示すように、所定エリアＡＲの各座標値に対して照射可能なＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌをそれぞれ特定し（図４のステップＳｔ８）、そのＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを所望の照度で発光させるために必要な順電流値を求める（図４のステップＳｔ９）。
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、発光すべきＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの発光照度が照度センサ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ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌを発光させるべき照度となったときの供給電流が測定され、その電流値がパラメータとなされる。
このように図４のフローに沿って全てのパラメータが求められて設定され、準備工程が完了する（図４のステップＳｔ１０）。
【００３５】
続いて、局所露光装置１による局所露光の一連の動作について、更に図７乃至図９を用いて説明する。
前段工程での処理終了後、基板Ｇが基板搬送路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７のステップＳ１）。
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７のステップＳ２）。
【００３６】
そして制御部４０は、局所的に露光をすべき所定エリアが光照射器３の下方を通過するタイミングにおいて（図７のステップＳ３）、光源４を構成するＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌ１〜Ｌｎの発光制御を行う（図７のステップＳ４）。
ここで、例えば、図８に模式的に示すように基板Ｇの所定エリアＡＲに発光照射する場合には、その上方に配置されたＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌｎ−２，Ｌｎ−３の発光制御がなされる。より具体的には、図９のグラフ（ＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌｎ−２，Ｌｎ−３ごとの時間経過に対する放射束（ワット）の大きさ）に示すように、光源下を基板Ｇの所定エリアＡＲが通過する間、放射束Ｗの大きさが変化するよう供給される順電流の制御が行われる。
このように、基板Ｇの所定エリアＡＲに単に照射されるだけでなく、エリアＡＲ内の局所において任意の照度での照射がなされる。
【００３７】
また、基板Ｇにおいて、他に局所的に露光すべきエリアが有る場合（図７のステップＳ５）、そのエリアにおいてＵＶ−ＬＥＤ素子Ｌの発光制御がなされ、他にない場合は（図７のステップＳ５）、その基板Ｇに対する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）に加え、この前段或いは後段において行われる露光処理（ＥＸＰ）と併せて、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（ＤＥＰ）により現像処理される。
【００３８】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、通常の基板Ｇ全体に対する露光処理に加え、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。また、この局所的な露光処理にあっては、予め設定された露光量により所望の膜厚に減膜することができる。
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。
【００３９】
尚、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）。
或いは、図１０（被処理基板が円板状の半導体ウエハＷａの場合を示す）に模式的に示すように、被処理基板の形状に合わせた光源を複数のＵＶ−ＬＥＤ素子の集合体により形成し、局所的に露光したいエリアＡＲ（の形状）に対応するＵＶ−ＬＥＤ素子の発光制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１ 局所露光装置
２ 基板搬送路
３ 光照射器
４ 光源
５ 筐体
８ チャンバ
９ 発光駆動部
２０ 搬送コロ（基板搬送手段）
３０ 基板検出センサ（基板検出手段）
４０ 制御部
Ｇ ガラス基板（被処理基板）
Ｌ ＵＶ−ＬＥＤ素子（発光素子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理装置の前段あるいは後段に配置され、露光処理を行う局所露光装置であって、
基板搬送路を形成し、前記被処理基板を前記基板搬送路に沿って平流し搬送する基板搬送手段と、
前記基板搬送路の所定区間を覆うと共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバと、
前記チャンバ内かつ前記基板搬送路の上方において、基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子を有し、下方を搬送される被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源と、
前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部と、
前記基板搬送路において前記光源よりも上流側に配置され、前記基板搬送手段により搬送される前記被処理基板を検出する基板検出手段と、
前記基板検出手段による基板検出信号が供給されると共に、前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部と、
前記光源の下方に設けられ、前記光源から発光された光が通過して前記被処理基板に対し放射される光拡散板と、を備え、
前記制御部は、前記基板検出手段による基板検出信号と基板搬送速度とに基づき基板搬送位置を取得し、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域が前記光源の下方を通過する際、前記ライン状に配列された複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみが発光するよう前記発光駆動部を制御し、かつ前記発光駆動部によって、各々の発光による放射照度が可変となされ、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子は、各々が予め設定された放射照度に基づき発光制御されることを特徴とする局所露光装置。
【請求項２】
被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理装置の前段あるいは後段に配置され、露光処理を行う局所露光装置であって、
感光膜が形成された前記被処理基板を収容すると共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバと、
前記チャンバ内において前記被処理基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記被処理基板の被処理面に相対向する発光面が複数の発光素子の集合体により形成され、前記被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源と、
前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部と、
前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部と、
前記光源の下方に設けられ、前記光源から発光された光が通過して前記被処理基板に対し放射される光拡散板と、を備え、
前記制御部は、前記発光面を形成する前記複数の発光素子のうち、前記基板に形成された感光膜の所定領域に照射可能な発光素子が発光するよう前記発光駆動部を制御し、かつ前記発光駆動部によって、各々の発光による放射照度が可変となされ、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子は、各々が予め設定された放射照度に基づき発光制御されることを特徴とする局所露光装置。
【請求項３】
前記発光制御による感光膜の露光により現像後の線幅を均一することを特徴とする請求項１または請求項２記載の局所露光装置。
【請求項４】
前記光源が被処理基板に対して移動することを特徴とする請求項２記載の局所露光装置。
【請求項５】
被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理の前段あるいは後段においてなされる局所露光方法であって、被処理基板が搬送される基板搬送路の所定区間を覆うと共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバ内において、前記基板搬送路の上方かつ基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子を選択的に発光制御することによって、前記基板搬送路を搬送される前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域に対し、局所的に露光処理を施す局所露光方法において、
前記被処理基板を前記基板搬送路に沿って平流し搬送するステップと、
前記基板搬送路を搬送される前記被処理基板を検出するステップと、
前記基板の検出と基板搬送速度とに基づき基板搬送位置を取得し、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域が、前記チャンバ内において前記ライン状の配列された複数の発光素子の下方を通過する際、前記複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させ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６】
被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理の前段あるいは後段においてなされる局所露光方法であって、被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバ内において、前記被処理基板の被処理面に相対向する発光面を形成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光制御することによって、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域に対し、局所的に露光処理を施す局所露光方法において、
前記チャンバ内において前記被処理基板を保持するステップと、
前記発光面を形成する前記複数の発光素子のうち、前記基板に形成された感光膜の所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させ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７】
前記複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させるステップの前工程として、
レジスト塗布後に露光及び現像処理が施された被処理基板をサンプリングするステップと、
サンプリングした基板の面内におけるレジスト残膜厚を測定し、減膜すべき所定エリアを特定するステップと、
特定された所定エリアにおける必要な減膜厚を算出し、更に減膜のために照射すべき照度を算出するステップと、
特定された所定エリアの照射可能な発光素子を特定し、その発光素子を所望の照度で発光させるために必要な順電流値を求めるステップと、
を含む準備工程を備えることを特徴とする請求項５または請求項６記載の局所露光方法。
【請求項８】
前記複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させるステップの前工程として、
局所露光装置を介さないフォトリソグラフィ工程により配線パターンが形成された被処理基板をサンプリングするステップと、
サンプリングした基板の面内における配線パターンの線幅、パターン間ピッチを測定し、配線パターンの線幅が広く、またはパターン間ピッチが狭い所定エリアを特定するステップと、
特定された所定エリアにおける必要な配線パターンの線幅、またはパターン間ピッチを算出し、更に配線パターンの線幅を細く、またはパターン間ピッチを広くするために照射すべき照度を算出するステップと、
特定された所定エリアの照射可能な発光素子を特定し、その発光素子を所望の照度で発光させるために必要な順電流値を求めるステップと、
を含む準備工程を備えることを特徴とする請求項５または請求項６記載の局所露光方法。
【請求項９】
前記サンプリングした基板の面内における配線パターンの線幅、パターン間ピッチを測定し、配線パターンの線幅が広く、またはパターン間ピッチが狭い所定エリアを特定するステップが、サンプリングした基板の面内における配線パターンの線幅、パターン間ピッチを測定し、減膜すべき所定エリアを特定することによってなされ、
前記特定された所定エリアにおける必要な配線パターンの線幅、またはパターン間ピッチを算出し、更に配線パターンの線幅を細く、またはパターン間ピッチを広くするために照射すべき照度を算出するステップが、特定された所定エリアにおける必要な減膜厚を算出し、更に減膜のために照射すべき照度を算出することによってなされることを特徴とする請求項８記載の局所露光方法。
【請求項１０】
前記発光制御による感光膜の露光により現像後の線幅を均一することを特徴とする請求項５または請求項６記載の局所露光方法。
【請求項１１】
前記光源から発光された光は、光拡散板を介して前記被処理基板に対し放射されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載された局所露光方法。
【請求項１】
被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理装置の前段あるいは後段に配置され、露光処理を行う局所露光装置であって、
基板搬送路を形成し、前記被処理基板を前記基板搬送路に沿って平流し搬送する基板搬送手段と、
前記基板搬送路の所定区間を覆うと共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバと、
前記チャンバ内かつ前記基板搬送路の上方において、基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子を有し、下方を搬送される被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源と、
前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部と、
前記基板搬送路において前記光源よりも上流側に配置され、前記基板搬送手段により搬送される前記被処理基板を検出する基板検出手段と、
前記基板検出手段による基板検出信号が供給されると共に、前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部と、
前記光源の下方に設けられ、前記光源から発光された光が通過して前記被処理基板に対し放射される光拡散板と、を備え、
前記制御部は、前記基板検出手段による基板検出信号と基板搬送速度とに基づき基板搬送位置を取得し、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域が前記光源の下方を通過する際、前記ライン状に配列された複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみが発光するよう前記発光駆動部を制御し、かつ前記発光駆動部によって、各々の発光による放射照度が可変となされ、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子は、各々が予め設定された放射照度に基づき発光制御されることを特徴とする局所露光装置。
【請求項２】
被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理装置の前段あるいは後段に配置され、露光処理を行う局所露光装置であって、
感光膜が形成された前記被処理基板を収容すると共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバと、
前記チャンバ内において前記被処理基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記被処理基板の被処理面に相対向する発光面が複数の発光素子の集合体により形成され、前記被処理基板上の感光膜に対し、前記発光素子の発光により光照射可能な光源と、
前記光源を構成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光駆動可能な発光駆動部と、
前記発光駆動部による前記発光素子の駆動を制御する制御部と、
前記光源の下方に設けられ、前記光源から発光された光が通過して前記被処理基板に対し放射される光拡散板と、を備え、
前記制御部は、前記発光面を形成する前記複数の発光素子のうち、前記基板に形成された感光膜の所定領域に照射可能な発光素子が発光するよう前記発光駆動部を制御し、かつ前記発光駆動部によって、各々の発光による放射照度が可変となされ、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子は、各々が予め設定された放射照度に基づき発光制御されることを特徴とする局所露光装置。
【請求項３】
前記発光制御による感光膜の露光により現像後の線幅を均一することを特徴とする請求項１または請求項２記載の局所露光装置。
【請求項４】
前記光源が被処理基板に対して移動することを特徴とする請求項２記載の局所露光装置。
【請求項５】
被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理の前段あるいは後段においてなされる局所露光方法であって、被処理基板が搬送される基板搬送路の所定区間を覆うと共に前記被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバ内において、前記基板搬送路の上方かつ基板搬送方向に交差する方向にライン状に配列された複数の発光素子を選択的に発光制御することによって、前記基板搬送路を搬送される前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域に対し、局所的に露光処理を施す局所露光方法において、
前記被処理基板を前記基板搬送路に沿って平流し搬送するステップと、
前記基板搬送路を搬送される前記被処理基板を検出するステップと、
前記基板の検出と基板搬送速度とに基づき基板搬送位置を取得し、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域が、前記チャンバ内において前記ライン状の配列された複数の発光素子の下方を通過する際、前記複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させ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６】
被処理基板に対し、露光処理を行う露光処理の前段あるいは後段においてなされる局所露光方法であって、被処理基板に対する露光処理空間を形成するチャンバ内において、前記被処理基板の被処理面に相対向する発光面を形成する複数の発光素子のうち、１つまたは複数の発光素子を発光制御単位として選択的に発光制御することによって、前記被処理基板に形成された感光膜の所定領域に対し、局所的に露光処理を施す局所露光方法において、
前記チャンバ内において前記被処理基板を保持するステップと、
前記発光面を形成する前記複数の発光素子のうち、前記基板に形成された感光膜の所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させ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７】
前記複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させるステップの前工程として、
レジスト塗布後に露光及び現像処理が施された被処理基板をサンプリングするステップと、
サンプリングした基板の面内におけるレジスト残膜厚を測定し、減膜すべき所定エリアを特定するステップと、
特定された所定エリアにおける必要な減膜厚を算出し、更に減膜のために照射すべき照度を算出するステップと、
特定された所定エリアの照射可能な発光素子を特定し、その発光素子を所望の照度で発光させるために必要な順電流値を求めるステップと、
を含む準備工程を備えることを特徴とする請求項５または請求項６記載の局所露光方法。
【請求項８】
前記複数の発光素子のうち、前記所定領域に照射可能な発光素子のみを発光させると共に、放射照度を可変し、前記感光膜の所定領域に対し発光照射する１つまたは複数の発光素子を、各々が予め設定された放射照度に基づき発光させるステップの前工程として、
局所露光装置を介さないフォトリソグラフィ工程により配線パターンが形成された被処理基板をサンプリングするステップと、
サンプリングした基板の面内における配線パターンの線幅、パターン間ピッチを測定し、配線パターンの線幅が広く、またはパターン間ピッチが狭い所定エリアを特定するステップと、
特定された所定エリアにおける必要な配線パターンの線幅、またはパターン間ピッチを算出し、更に配線パターンの線幅を細く、またはパターン間ピッチを広くするために照射すべき照度を算出するステップと、
特定された所定エリアの照射可能な発光素子を特定し、その発光素子を所望の照度で発光させるために必要な順電流値を求めるステップと、
を含む準備工程を備えることを特徴とする請求項５または請求項６記載の局所露光方法。
【請求項９】
前記サンプリングした基板の面内における配線パターンの線幅、パターン間ピッチを測定し、配線パターンの線幅が広く、またはパターン間ピッチが狭い所定エリアを特定するステップが、サンプリングした基板の面内における配線パターンの線幅、パターン間ピッチを測定し、減膜すべき所定エリアを特定することによってなされ、
前記特定された所定エリアにおける必要な配線パターンの線幅、またはパターン間ピッチを算出し、更に配線パターンの線幅を細く、またはパターン間ピッチを広くするために照射すべき照度を算出するステップが、特定された所定エリアにおける必要な減膜厚を算出し、更に減膜のために照射すべき照度を算出することによってなされることを特徴とする請求項８記載の局所露光方法。
【請求項１０】
前記発光制御による感光膜の露光により現像後の線幅を均一することを特徴とする請求項５または請求項６記載の局所露光方法。
【請求項１１】
前記光源から発光された光は、光拡散板を介して前記被処理基板に対し放射されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載された局所露光方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８４０００（Ｐ２０１３−８４０００Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７６３１３（Ｐ２０１２−２７６３１３）
【出願日】平成２４年１２月１９日（２０１２．１２．１９）
【分割の表示】特願２０１０−１４８４８４（Ｐ２０１０−１４８４８４）の分割
【原出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月１９日（２０１２．１２．１９）
【分割の表示】特願２０１０−１４８４８４（Ｐ２０１０−１４８４８４）の分割
【原出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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