[发明专利]辅助曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及光刻技术，特别涉及对涂敷在被处理基板上的抗蚀剂膜不进行转印掩膜的图案的通常的曝光处理而是照射紫外线的辅助曝光装置。

背景技术

光刻技术是在堆积于被处理基板的表面的薄膜（被加工膜）上涂敷抗蚀剂（感光性树脂），对基板上的抗蚀剂转印掩膜的图案（电路图案）并进行显影从而作成抗蚀剂图案的技术。光刻技术是左右半导体器件、FPD（平板显示器）等中的集成电路的微细化、高密度化的关键技术。

至今，利用光刻技术进行的电路图案的微细化以各种各样的方法在发展。近年来，通过曝光所使用的紫外线的短波长化、相移掩膜和化学增幅型抗蚀剂的采用等维持微细化的趋势。具体而言，紫外线的曝光波长能够从248nm（Krf）过渡至193nm（Arf）。另外，例如半色调（halftone）型的相移掩膜法，即使在光掩膜的遮光部中也透过少量的光，利用通过了掩膜开口部的光的振幅和掩膜开口部周边的透过光的振幅的干涉，使析像性能提高。化学增幅型抗蚀剂通过使用酸催化剂的增幅反应能够获得高感度，能够达成高显影对比度和高析像性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-341525

发明内容

发明想要解决的问题

但是，随着如上所述由光刻法进行的电路图案的微细化的进展，在显影处理后的基板上得到的抗蚀剂图案的膜厚、线宽的面内均匀性成为大的问题。即，电路图案越微细化，抗蚀剂图案的膜厚越薄，线宽（line）越细，提高它们的面内均匀性更加困难。而且，光刻法除了包括抗蚀剂涂敷、曝光、显影的基本工序之外，在上述基本工序之间还存在烘焙（baking）等前处理或后处理的工序，因此在这么多的工艺中即使一个工艺的工艺结果的面内均匀性低时，都立即对作为最终的工艺结果的抗蚀剂图案的膜厚、线宽的面内均匀性产生影响。在存在多个工艺结果的面内均匀性低的工艺的情况下，该问题变得更加复杂且显著。

对于该问题，一直以来，提出有很多分别改善各工艺结果的面内均匀性的技术。其一方面是，在基板上的几个代表点测定作为最终的工艺结果的抗蚀剂图案的膜厚或线宽来求出与设定值的偏差（误差），一直以来也进行例如在曝光工序之前的预烘培（pre-baking）工序中根据上述偏差按区域对对于基板的加热温度进行调整的方法。因此，在烘焙装置中，使用区域分割式的面状加热器，或在热板上进行能够分别独立地变更或调整感应销（proximity pin）的高度的工艺。但是，这种现有的方法，硬件上的制约大，另外感应销（proximity pin）的高度调整的调整作业的工时非常多，其另一方面，面内均匀化的达成度不良。

本发明能够解决该现有技术的问题，提供一种辅助曝光装置，该辅助曝光装置能够在光刻法中实现显影处理后的抗蚀剂图案的膜厚或线宽的精度或面内均匀性的大幅度的提高。

用于解决课题的方法

本发明的辅助曝光装置，在光刻法中（在光刻处理中）不进行对涂敷在被处理基板上的抗蚀剂膜转印掩膜的图案的曝光处理，而是对上述基板的表面的上述抗蚀剂膜照射规定波长的紫外线，上述辅助曝光装置具有：紫外线照射单元，其在第一方向上排列配置多个照射区域，该照射区域设置有发出上述紫外线光的一个或多个发光元件，；发光驱动部，其按照各个上述照射区域对上述发光元件供给发光用的驱动电流；扫描机构，其使上述紫外线照射单元相对上述基板在与上述第一方向交叉的第二方向上相对地移动，使得对上述基板表面的抗蚀剂膜进行曝光扫描；照度特性取得部，其对于各个上述照射区域，通过上述发光驱动部而取得指令值-照度特性，该指令值-照度特性表示对该照射区域的光输出的指令值和上述基板上的对应的被照射位置的照度的关系；照度控制部，其在上述曝光扫描中，按照各个上述照射区域基于上述指令值-照度特性控制上述发光驱动部，使得与各个上述照射区域相对的上述基板上的被照射位置的照度与目标值一致或近似；和温度管理机构，其对于各个上述照射区域，在取得上述指令值-照度特性时和之后进行上述曝光扫描时，将各个上述照射区域的温度控制为相同或近似的温度。

在上述的装置构成中，从紫外线照射单元的第二方向上线状地排列配置的多个照射区域分别独立的光强度的紫外线照射到基板表面的抗蚀剂。利用扫描机构在基板上使紫外线照射单元在第一方向上相对移动，由此对基板表面的抗蚀剂整体进行紫外线照射的扫描即曝光扫描。