[发明专利]直接成像曝光装置以及直接成像曝光方法

说明书

【课题】能够超过以往的分辨率的极限而有效地提高分辨率，以使照射的光的图案尽可能接近设计曝光图案。【解决手段】利用具备作为DMD的空间光调制器的曝光单元向曝光区域E照射曝光图案的光，一边利用移动机构使对象物W经过曝光区域E而移动一边向对象物W的表面的感光层照射临界曝光量以上的光而进行曝光。对象物W的要曝光点多次位于空间光调制器的开启状态的像素镜所对应的对应坐标G而进行多重曝光。到设计曝光图案的边界的距离小于曝光点间距的曝光点的多重曝光的次数是根据到边界的距离而设定的比最大次数少的次数。

技术领域

本申请涉及直接成像曝光的技术。

背景技术

对表面形成有感光层的对象物进行曝光而使感光层感光的曝光技术作为光刻的主要技术而被广泛利用于各种微细电路、微细构造的形成等。在代表性的曝光技术中，对形成有与曝光图案相同的图案的掩模照射光，并将掩模的像投影到对象物的表面，从而使曝光图案的光照射到对象物。

与这种使用了掩模的曝光技术不同，已知有使用空间光调制器在对象物的表面直接形成像来进行曝光的技术。以下，在本说明书中，将该技术称为直接成像曝光，简称为DI曝光。

在DI曝光中，典型的空间光调制器是DMD(Digital Mirror Device)。DMD具有将微小的方形的镜配设为直角格子状的构造。各镜相对于光轴的角度被独立地控制，可实现反射来自光源的光而使其到达对象物的姿势、以及使来自光源的光不到达对象物的姿势。DMD具备控制各镜的控制器，控制器按照曝光图案控制各镜，将曝光图案的光照射到对象物的表面。

在DI曝光的情况下，由于不使用掩模，因此可在多品种少量生产中发挥优势。在使用了掩模的曝光的情况下，需要按照每个品种准备掩模，还包含掩模保管等的成本而花费较大成本。另外，在为了生产不同品种而更换掩模时，需要停止装置的运行，再次开始需要花费工夫和时间。因此，成为生产性降低的重要因素。另一方面，在DI曝光的情况下，按照每个品种准备各镜的控制数据即可，在制造不同品种时仅通过变更控制数据就能够应对，因此成本上、生产性上的优势显著。另外，还能够根据需要按照每个工件(曝光对象物)对曝光图案进行微调，在工序的灵活性方面也优异。

作为空间光调制器，除了反射型的上述DMD以外，还研究了透射型的空间光调制器。典型的透射型的空间光调制器应用了透射型的液晶显示元件，通过各单元的液晶的排列来控制光的透射、遮挡，向对象物照射曝光图案的光。

另外，在以下的说明中，将空间光调制器中的使光反射或透射而到达对象物的各部分称作像素。像素在反射型的空间光调制器的情况下成为各镜，在透射型的空间光调制器的情况下成为各单元。另外，关于各像素，将使光反射或透射而到达对象物的状态称为开启(on)状态，将不使光到达对象物的状态称为关闭(off)状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－355006号公报

发明内容

发明要解决的课题

DI曝光虽然具有上述那样的优势，但也具有数字技术特有的缺点。其中之一是曝光分辨率的极限。在DI曝光中，无法进行比空间光调制器的各像素的像素尺寸的投影倍率更细的曝光。这一点也可以说成无法按照作为设计信息的曝光图案(在产品的设计上希望在对象物上曝光的图案，以下称作设计曝光图案。)那样忠实地进行曝光。例如在制造的产品是印刷基板的情况下，设计曝光图案是形成在基板上的电路的设计上的图案。

更具体而言，在DI曝光中，按照设计曝光图案制作光栅图像(raster image)(位图(bit map)图像)。这是因为，设计曝光图案大多是矢量图像，通过矢量图像数据无法实现空间光调制器的各像素的开启关闭控制。在该情况下，光栅图像的数据分辨率只能精细到空间光调制器的像素尺寸×投影倍率。这是因为，即使进一步提高数据分辨率，也无法用空间光调制器来表现，因此没有意义。