[发明专利]曝光用光源、光照射装置、曝光装置及曝光方法

说明书

本发明的课题在于提供一种曝光用光源、光照射装置、曝光装置及曝光方法，通过不仅照射波长较长的光，还充分照射波长较短的光，能够使含有引发剂的抗蚀剂更均匀地曝光。曝光用光源(12)由第一光源(20)和第二光源(22)构成，该第一光源(20)具有LED(30)，该第二光源(22)由放射波长比从第一光源(20)中的LED(30)放射的LED光的波长短的光的光源(32)构成。

技术领域

本发明涉及主要用于制造半导体时的曝光的曝光用光源、曝光装置及曝光方法。

背景技术

以往，作为用于半导体制造等的曝光装置的光源，例如采用使用一根或数根额定12kW的大型汞灯的方式。但是，在一台曝光装置所使用的汞灯的根数少的情况下，即使是一根当汞灯成为不点亮状态时，也会立即陷入光量不足，不得不使该曝光装置停止，因此使用大型汞灯的曝光装置在生产连续性方面存在问题。

进一步而言，在万一大型汞灯破裂的情况下，根据其冲击的大小，甚至连反射器或反射镜等光学系统构件也会发生破损，有可能产生更换费用等高额的修理费用。

为了避免这样的问题，近年来，排列大量(例如240盏)的更小型的放电灯(例如300W)而形成为一个光源的多灯式被实用化。通过如上述这样形成为多灯式，即使多个放电灯不点亮，作为装置整体也能够避免光量的大幅降低，因此能够避免因曝光装置的停止而引起的生产连续停止。

另外，即使在万一小型的放电灯发生了破裂的情况下，由于其冲击比较小，因此甚至连光学系统构件也发生破损的可能性降低。

因为具有这样的优点，所以目前，例如液晶面板的滤色器的生产所使用的曝光装置的大部分都采用多灯式的曝光装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-43012号公报

发明内容

发明所要解决的课题

这样，当想要进一步追求基于曝光装置的生产连续性时，为了减少光源的更换频率，要求光源的长寿命化。

作为实现光源的长寿命化的方法之一，存在放电灯的长寿命化，能够从以往的平均寿命1250小时延长至1900小时。

作为实现光源的长寿命化的其他方法，可考虑使用LED(发光二极管)作为光源。由于LED的平均寿命非常长，为2万小时到3万小时，因此通过使用LED作为光源，光源的更换频度飞跃性地降低是显而易见的。

但是，从现有的放电灯放射的光成为在多个波长区域具有峰值那样的分光特性，与此相对，从LED放射的光成为仅在特定的一个波长具有峰值那样的单独波长的分光特性。因此，在使用具有与放电灯的分光特性匹配的曝光灵敏度特性的抗蚀剂来制造液晶面板等的情况下，为了利用放射单独波长的光的LED实现与放电灯相同的曝光特性，需要使放射波长相互不同的光的多个LED混合存在。

特别是，根据迄今为止使用放电灯作为曝光用光源的原委，波长比较短(例如302nm或313nm)的光如以下那样具有重要的作用。

对抗蚀剂的曝光通过隔着与形成物相应的掩模向涂布于玻璃基板的抗蚀剂照射紫外线光来进行，但仅是照射紫外线光，会从靠近抗蚀剂的表面的一侧优先开始反应，反应程度产生不均。为了避免这样产生不均的情况，使由容易进入到抗蚀剂的内部的波长较短(例如302nm或313nm)的光引发反应的“引发剂”均匀地分散于抗蚀剂整体，由此使抗蚀剂整体均匀地曝光。

但是，可知在想要使用LED来实际应用如放电灯那样在多个波长区域具有峰值那样的分光特性时，即使仅使放射波长不同的光的LED混合存在，也难以将光源的种类从放电灯变更为LED。