[发明专利]曝光装置和曝光方法

说明书

本发明提供曝光装置和曝光方法。在无掩模曝光装置中，即使在使用了低感光度特性的通用光致抗蚀剂的情况下，也能够适当地形成图案。在曝光装置(100)中，在3次扫描中间歇地执行照度(I1)、单次曝光时间(t)、单次曝光次数(4次)、图案光相同的未完成多重曝光动作(ME1、ME2、ME3)，并且，对于同一部位，是以相同的间隔进行的。

技术领域

本发明涉及使用光调制元件阵列等来对在表面形成有光致抗蚀剂层(感光材料)的基板形成图案的曝光装置。

背景技术

在无掩模曝光装置中，一边使搭载有基板的工作台沿着扫描方向移动，一边通过DMD(Digital Micro-mirror Device：数字微镜装置)等的光调制元件阵列而将图案光投影到基板上。这里，根据与伴随着工作台的移动而在基板上移动的投影区(以下，称为曝光区)的位置对应的图案数据，对微镜进行开/关控制。

从提高生产能力、分辨率等观点出发，进行使曝光动作时的曝光区域重叠的多重曝光动作(例如，参照专利文献1、2)。其中，在基板以恒定速度进行移动的期间，以使曝光动作时的各微镜的微小曝光区相互重叠的方式，按照规定的间隔来投影图案光。

在曝光区通过的过程中，基板上的累计光量增加，超过形成于基板上的感光材料的膜的性质急剧变化的阈值，由此形成了图案。并且，通过使DMD的排列方向相对于扫描方向(工作台移动方向)微小倾斜，使曝光区中的微小曝光区的中心位置(曝光点)的分布分散。

专利文献1：日本特开2018-36544号公报

专利文献2：日本特开2012-49433号公报

在无掩模曝光装置的情况下，为了实现生产能力提高，将1次曝光动作(单次曝光)中的曝光量(照度)设定得比接触式曝光装置等的高。并且，关于光致抗蚀剂也是，对无掩模曝光装置使用高感光度(阈值低)特性的光致抗蚀剂。

另一方面，出于近年来的成本降低要求、从接触式曝光装置替代为无掩模曝光装置等理由，在无掩模曝光装置中也使用低感光度的通用光致抗蚀剂。在该情况下，高照度、短时间的曝光这样的无掩模曝光的特性与以低照度下的长时间曝光作为前提的低感光度特性的通用光致抗蚀剂的反应速度不一致，因此容易产生截面轮廓的形状不良、光致抗蚀剂表面部分的光泽差或固化不足等曝光不良等。

发明内容

因此，在无掩模曝光装置中，期求即使在使用了低感光度特性的通用光致抗蚀剂的情况下也能够适当地形成图案。

本发明的曝光装置具有：光调制元件阵列，其是将多个光调制元件二维排列而得到的；扫描部，其使所述光调制元件阵列的曝光区相对于在表面形成有光致抗蚀剂层的曝光对象物沿着主扫描方向相对移动；以及曝光控制部，其对所述光调制元件阵列和所述扫描部进行控制，以在主扫描方向上以规定的曝光间隔对所述曝光对象物进行多重曝光，所述曝光控制部隔开规定的时间间隔而多次进行在1次扫描中累积曝光量不超过所述光致抗蚀剂的曝光感光度(阈值)的多重曝光(这里，称作未完成多重曝光)。

1次扫描中的多重曝光动作的曝光间隔、单次曝光时的照度(光强度)、多重曝光次数、图案等是任意的。例如，曝光控制部调整未完成多重曝光的1次的曝光时间或扫描速度而对规定的曝光对象部位仅进行超过光致抗蚀剂的曝光感光度的次数的未完成多重曝光。或者，曝光控制部调整未完成多重曝光的1次曝光时的照度而对规定的曝光对象部位仅进行超过光致抗蚀剂的曝光感光度的次数的未完成多重曝光。

曝光控制部可以以相同的图案多次对规定的曝光对象部位进行未完成多重曝光。并且，可以使得在相同方向上进行扫描而多次对规定的曝光对象部位进行未完成多重曝光。曝光控制部可以对光调制元件阵列进行控制使得按照相同的动作控制顺序来调制多个光调制元件，而对规定的曝光对象部位进行各扫描的未完成多重曝光。