特許 7526518 光照射方法及び光照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】光照射方法及び光照射装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240725BHJP

   G03F 7/40 20060101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 571

G03F7/40 501

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023028974

(22)【出願日】2023-02-27

【審査請求日】2024-01-15

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】316011226

【氏名又は名称】ＡＩメカテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(72)【発明者】

【氏名】丸山 健治

(72)【発明者】

【氏名】末兼 大輔

(72)【発明者】

【氏名】稲尾 吉浩

【審査官】田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－００１２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－４５６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３７１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１０４１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０９３１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０６２２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６９９６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｇ０３Ｆ ７／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に形成されたレジスト膜に対して露光及び現像することでパターンを形成することと、
前記パターンに対して光源を移動させつつ、前記光源から光を照射して前記パターンを硬化させることと、を含み、
前記光源から光を照射する際、前記光源の移動におけるスタート位置及びエンド位置の両方又はいずれかの位置である照射位置において、所定時間、前記光源の移動を停止した状態で前記光源から光を照射することを含み、
前記照射位置は、平面視において前記基板と重ならない位置に設けられている、光照射方法。

【請求項2】

前記光源は、基板までの距離を維持しながら移動する、請求項１に記載の光照射方法。

【請求項3】

平面視において、前記スタート位置から基板までの距離と、前記エンド位置から基板までの距離は同一である、請求項１又は請求項２に記載の光照射方法。

【請求項4】

前記スタート位置及び前記エンド位置の双方で、前記所定時間、前記光源の移動を停止した状態で前記光源から光を照射し、
前記スタート位置で前記光源の移動を停止する前記所定時間と、前記エンド位置で前記光源の移動を停止する前記所定時間とが異なる、請求項１又は請求項２に記載の光照射方法。

【請求項5】

前記エンド位置で前記光源の移動を停止する前記所定時間は、前記スタート位置で前記光源の移動を停止する前記所定時間よりも短い、請求項４に記載の光照射方法。

【請求項6】

前記スタート位置及び前記エンド位置の双方で、前記所定時間、前記光源の移動を停止した状態で前記光源から光を照射し、
前記スタート位置で前記光源の移動を停止する前記所定時間と、前記エンド位置で前記光源の移動を停止する前記所定時間とは同一である、請求項１又は請求項２に記載の光照射方法。

【請求項7】

前記光源は、基板上を往復移動し、
往路と復路との切替位置において、前記所定時間、前記光源の移動を停止した状態で前記光源から光を照射する、請求項１又は請求項２に記載の光照射方法。

【請求項8】

前記切替位置は、平面視において基板から外れた位置に設定される、請求項７に記載の光照射方法。

【請求項9】

前記光源は、前記往路と前記復路とで移動速度及び加速度が同一である、請求項７に記載の光照射方法。

【請求項10】

前記光源は、管状のものが用いられ、
前記光源は、前記光源の長手方向と直交する方向に移動する、請求項１又は請求項２に記載の光照射方法。

【請求項11】

前記光源は、前記長手方向の長さが基板の直径よりも大きい、請求項１０に記載の光照射方法。

【請求項12】

前記光源から光を照射する際、前記光源の移動におけるスタート位置及びエンド位置の少なくとも一方において、０秒以上１０秒以下、前記光源の移動を停止した状態で前記光源から光を照射することを含む、請求項１又は請求項２に記載の光照射方法。

【請求項13】

基板上に形成されたレジストパターンに対して光源から光を照射させることで前記レジストパターンを硬化させる光照射装置であって、
前記光を照射する前記光源と、
前記レジストパターンに対して前記光源を移動させつつ、前記光源から前記光を照射させることで前記レジストパターンを硬化させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記光源から光を照射させる際に、前記光源の移動におけるスタート位置及びエンド位置の両方又はいずれかの位置である照射位置において前記光源の移動を停止させた状態で所定時間だけ前記光源から前記光を照射させ、前記照射位置は、平面視において前記基板と重ならない位置に設けられている、光照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光照射方法及び光照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レジストパターン形成後の製造工程におけるレジストの耐熱性等の性能向上のために、基板に形成したレジスト膜を露光した後、レジスト材料を硬化させる際に、紫外線が照射される。このとき、紫外線を照射する光源を備えた照射ユニットを、基板に対して移動させる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、基板に対して光源を移動させながら、基板上に形成されたレジスト膜のスキャン露光を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－３７１６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に開示されたような構成では、基板に対して光源を移動させながらスキャン露光を行う際、基板に対する光源の移動方向における基板の両端部に対し、基板の中央部に対する光の照射量が多くなる傾向がある。このため、基板上に照射される光の光量の分布が不均一となり、基板面内におけるレジスト材料の硬化度合にバラツキが生じる等に悪影響を及ぼす可能性がある。

【0005】

以上のような事情に鑑み、本発明は、基板に対する光の照射量の均一化を図ることが可能な光照射方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１態様では、基板上に対して光源を移動させつつ、前記光源から光を照射して前記パターンを硬化させることと、を含み、前記光源から光を照射する際、前記光源の移動におけるスタート位置及びエンド位置の両方又はいずれかの位置である照射位置において、所定時間、前記光源の移動を停止した状態で前記光源から光を照射することを含み、前記照射位置は、平面視において前記基板と重ならない位置に設けられている、光照射方法が提供される。また、本発明の第２態様では、基板上に形成されたレジストパターンに対して光源から光を照射させることで前記レジストパターンを硬化させる光照射装置であって、前記光を照射する前記光源と、前記レジストパターンに対して前記光源を移動させつつ、前記光源から前記光を照射させることで前記レジストパターンを硬化させる制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記光源から光を照射させる際に、前記光源の移動におけるスタート位置及びエンド位置の両方又はいずれかの位置である照射位置において前記光源の移動を停止させた状態で所定時間だけ前記光源から前記光を照射させ、前記照射位置は、平面視において前記基板と重ならない位置に設けられている、光照射装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、光源の移動におけるスタート位置及びエンド位置の少なくとも一方において、所定時間、光源の移動を停止した状態で光源から光を照射する。これにより、光源の移動方向においてスタート位置及びエンド位置の少なくとも一方に近い位置における、基板に対する光源からの光の照射量が多くなる。従って、基板に対する光の照射量の均一化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る光照射装置の一例を示す立面図である。

【図2】光照射装置の一例を示す平面図である。

【図3】光照射装置の一例を示す側面図である。

【図4】光照射装置の制御装置の機能構成を示すブロック図である。

【図5】実施形態に係る光照射方法の流れを示す図である。

【図6】光源を基板に対して移動させつつ、光源から光を照射する際の、スタート位置、エンド位置を示す図である。

【図7】往路のスタート位置、復路のエンド位置となる第１位置に、光源が位置している状態を示す平面図である。

【図8】往路のエンド位置、復路のスタート位置となる第２位置に、光源が位置している状態を示す平面図である。

【図9】光源がホームポジションに位置している状態を示す平面図である。

【図10】第１照射工程及び第２照射工程の各々における光源による照射動作の流れを示す図である。

【図11】実施例１及び実施例２における、基板に対する光の照射量の分布の計測結果を示す図である。

【図12】実施例３及び実施例４における、基板に対する光の照射量の分布の計測結果を示す図である。

【図13】実施例５及び実施例６における、基板に対する光の照射量の分布の計測結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこの実施形態に限定されない。また、図面においては実施形態の各構成をわかりやすくするために、一部を大きく又は強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構造又は形状、縮尺等が異なっている場合がある。以下の各図において、ＸＹＺ直交座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ直交座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面において基板１００に対する光照射ユニット５のスキャン方向に平行な方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ方向（上下方向）と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の指す方向が＋方向であり、矢印の指す方向とは反対の方向が－方向であるとして説明する。

【0010】

＜光照射装置＞
実施形態に係る光照射装置１について説明する。図１は、実施形態に係る光照射装置の一例を示す立面図である。図２は、光照射装置の一例を示す平面図である。図３は、光照射装置の一例を示す側面図である。光照射装置１は、基板上に形成されたレジスト膜に対し、紫外線を含む光を照射する。図１～図３に示すように、光照射装置１は、チャンバー部２と、光照射ユニット５と、制御装置７と、を主に備える。光照射装置１は、ステージ２０に載置した基板１００に対し、光照射ユニット５から紫外線を含む光を照射する。

【0011】

チャンバー部２はステージ２０と、扉２２と、天窓２４とを備える。チャンバー部２は、不活性ガス（例えば、窒素）をチャンバー内に供給するガス供給ライン２３ａと、チャンバー内に供給された不活性ガスをチャンバー外に排出するガス排出ライン２３ｂとが接続される。天窓２４は、チャンバー部２の上部を覆うように設けられており、例えば石英等の材質により形成されている。扉２２は、チャンバー部２の－Ｘ側の側面の一部に、Ｚ方向に移動可能に設けられている。扉２２は、基板１００をチャンバー部２に搬入又はチャンバー部２から搬出する際に、下方（－Ｚ方向）に移動し、チャンバー開口部２１を形成する。基板１００の搬入、搬出後は、扉２２が上方（＋Ｚ方向）に移動し、チャンバー開口部２１が閉じられる。

【0012】

ステージ２０は、加熱装置２６と、吸着部２７と、を備える。ステージ２０は、基板１００を載置する。本実施形態では、基板１００は、平面視において（上方から見て）、例えば円形状の円形基板であるが、円形基板に限定されず、平面視において、矩形状（長方形状、正方形状）の角形基板、楕円形状、長円形状等であってもよい。図１、図３に示すように、ステージ２０は、側面視において（－Ｙ側から見て）凹形状をしている。また、上方から見て例えば円形状であるが、この形態に限定されず、例えば、矩形状（長方形状、正方形状）、多角形状、円形状、楕円形状、長円形状等であってもよい。ステージ２０は、例えば、金属、樹脂、セラミックス等の材質により形成されている。ステージ２０は、基板１００より大きい外径寸法に設定されている。

【0013】

加熱装置２６は、例えば、内部に電熱線等の熱源を有するホットプレートである。なお、加熱装置２６は、シート状の熱源を挟んで積層された積層構造体であってもよい。加熱装置２６は、ステージ２０を所定の温度に加熱することで、ステージ上に支持される基板１００を加熱する。

【0014】

図３に示すように、吸着部２７は、ステージ２０に形成された基板吸着溝２７ｍを有する。基板吸着溝２７ｍは、ステージ２０の上面に同心円状に複数形成される。複数の基板吸着溝２７ｍは、ステージ２０の内部に形成された吸着流路２７ｒを介し、真空ポンプ（図示無し）等の負圧発生源に接続される。真空ポンプで発生した負圧を複数の基板吸着溝２７ｍに作用させることで、ステージ２０上に載置された基板１００は吸着保持される。

【0015】

基板リフト部４は、ステージ２０の下方に設けられる。基板リフト部４は、ステージ２０の上方において基板１００を支持し、この基板１００を昇降させる。基板リフト部４は、複数のリフトピン４１と、移動部４２と、リフトピン駆動部４３と、を有する。複数のリフトピン４１は、例えばステージ２０の中央部に配置される。複数のリフトピン４１は、基板１００の中央部に下方から突き当たることで、基板１００を支持する。リフトピン４１は、ステージ２０をＺ方向に貫通する。複数のリフトピン４１の上端の高さは同一又はほぼ同一に揃えられている。リフトピン４１は、例えば、非導電性を有する材質（例えば樹脂、金属、セラミックスなど）で形成されてもよい。

【0016】

移動部４２は、複数のリフトピン４１の下端に連結されている。リフトピン駆動部４３は、移動部４２、及び複数のリフトピン４１をＺ方向に昇降させる。リフトピン駆動部４３は、例えば電動の回転モータ、リニアモータ、エアシリンダ装置、油圧シリンダ装置などが用いられ、図示しない伝達機構により駆動力が移動部４２に伝達される。複数のリフトピン４１は、リフトピン駆動部４３により、ステージ２０の上面４１ａから上方に出没する。移動部４２を下降させた状態では、複数のリフトピン４１は、ステージ２０の上面から突出していない。

【0017】

複数のリフトピン４１が、ステージ２０の上面４１ａより上方に突出していない状態では、基板１００は、ステージ２０の上面４１ａに接触する。リフトピン駆動部４３を伸長させ、複数のリフトピン４１をステージ２０の上面４１ａから上方に突出させると、ステージ２０上に載置された基板１００が、複数のリフトピン４１によって上方にリフトアップされ、ステージ２０の上面４１ａから上方に離間する。

【0018】

光照射ユニット５は、ステージ２０の上方に設けられる。図１～図３に示すように、光照射ユニット５は、ステージ２０に支持されるステージ２０上の基板１００に光を照射する。光照射ユニット５は、フレーム５１と、フレーム支持部５１ａと、光源５２と、シャッター５３と、を主に備える。フレーム５１は、光源５２を囲むように配置される。フレーム支持部５１ａは、架台２５上に設けられる一対のガイド部材２８に沿って、Ｘ方向に移動可能に設けられる。

【0019】

一対のガイド部材２８は、Ｘ方向から見て、ステージ２０に対してＹ方向の両側に配置される。各ガイド部材２８は、Ｘ方向に延びる。各ガイド部材２８は、例えば、リニアガイドである。各ガイド部材２８は、リニアガイドに限らず、ガイドレール等であってもよい。各ガイド部材２８上には、スライドベース２９が設けられる。スライドベース２９は、ボールネジ等の駆動機構（図示無し）により、ガイド部材２８に沿ってＸ方向にスライド移動可能に設けられる。フレーム支持部５１ａは、一対のスライドベース２９上に支持される。これにより、光照射ユニット５は、一対のスライドベース２９の移動により、スライドベース２９と一体にＸ方向にスライド移動可能に構成される。光照射ユニット５は、後述の光源５２の長手方向（Ｙ方向）と直交するＸ方向に移動する。

【0020】

光源５２は、基板１００に対して紫外線及び可視光線の一方又は両方の光を照射する。光源５２としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、又はメタルハライドランプ等が挙げられる。光源５２は、ステージ２０上の基板１００に対し、上方に離間した位置に配置される。光源５２は、管状で、Ｙ方向に延びる。光源５２は、長手方向（Ｙ方向）の長さが基板１００の直径よりも大きい。光源５２は、紫外線及び可視光線の一方又は両方の光を、下方に向けて照射する。光源５２は、フレーム支持部５１ａに、適宜のブラケット（図示無し）を介して支持される。光源５２は、フレーム支持部５１ａと一体に、光源５２の長手方向（Ｙ方向）と直交するＸ方向にスライド移動する。これにより、光源５２は、ステージ２０上の基板１００に対し、光をＸ方向にスキャンさせながら照射可能とされる。また、光源５２の出力は、５０～１００％が好ましく、５５～７０％がより好ましい。

【0021】

シャッター５３は、光照射ユニット５内に、＋Ｘ方向、－Ｘ方向に移動可能に設けられている。基板１００に対して、光源５２からの紫外線及び可視光線の一方又は両方の光を照射しない場合は、閉じられており（図１参照）、照射する場合は、中央より＋Ｘ方向、－Ｘ方向に移動して両開きとなるように設けられている。

【0022】

光照射ユニット５は、ステージ２０上の基板１００と、光源５２との間に、シャッター（図示無し）を備えている。シャッターは、光源５２からの光が基板１００に至る光路を開閉する。図１、図３に示すように、光照射ユニット５は、ステージ２０上の基板１００と、光源５２との間に、フィルタ２００を備えていてもよい。フィルタ２００は、光源５２から照射される光（紫外線及び可視光線の一方又は両方）の一部の波長域を減衰させるバンドパスフィルタである。本実施形態では、フィルタ２００として、例えば、波長３３０ｎｍ以上の領域の光を減衰させるフィルタ２００と、波長３３０ｎｍ未満の領域を減衰させるフィルタ２００とが選択的に使用可能である。

【0023】

フィルタ２００は、例えば、光照射ユニット５内に位置した状態と、光照射ユニット５内からＸ方向に退避した状態との間で、移動可能とされる。光照射ユニット５内に位置した状態では、フィルタ２００は、光源５２とステージ２０上の基板１００との間に配置される。この状態で、光源５２からの光は、フィルタ２００を透過して基板１００に照射される。光照射ユニット５内からＸ方向に退避した状態では、フィルタ２００は、光源５２とステージ２０上の基板１００との間の位置からＸ方向に退避する。この状態で、光源５２からの光は、フィルタ２００を透過せず、直接基板１００に照射される。なお、フィルタ２００は、光照射ユニット５内の所定位置に着脱可能としてもよい。

【0024】

図４は、光照射装置の制御装置の機能構成を示すブロック図である。図４に示す制御装置７は、光照射装置１の各部の動作を制御する。制御装置７は、ステージ２０の動作を制御するステージ制御部７１と、光照射ユニット５の動作を制御する照射制御部７２と、を備える。ステージ制御部７１は、加熱装置２６による加熱動作、吸着部２７による吸着動作、リフトピン駆動部４３による基板１００の昇降動作を制御する。照射制御部７２は、光源５２による光の照射動作、スライドベース２９の駆動機構による光照射ユニット５の移動動作等を制御する。

【0025】

＜光照射方法＞
図５は、実施形態に係る光照射方法の流れを示す図である。図５に示すように、本実施形態の光照射方法は、パターンを形成する工程Ｓ１と、パターンを硬化させる工程Ｓ２と、を含む。以下、簡単に工程Ｓ１及び工程Ｓ２を説明する。

【0026】

パターンを形成する工程Ｓ１では、基板１００上に形成されたレジスト膜に対して露光及び現像することでパターンを形成する。工程Ｓ１では、レジスト組成物を用いて基板１００に形成したレジスト膜を露光した後、現像によりパターニングしてパターン（プレパターン）を形成する。なお、本発明において「パターン」とは、工程Ｓ１で形成されるレジストパターンをいう。

【0027】

まず、基板１００上に、レジスト組成物をスピンナーなどで塗布する。次いで、レジスト組成物が塗布された基板１００に対し、ベーク（ポストアプライベーク（ＰＡＢ））処理を施す。

【0028】

次に、基板１００上に形成されたレジスト膜に対し、紫外線を発光する光源、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ等を用い、所定のパターンが形成されたマスク（マスクパターン）を介して選択的露光を行う。その後、露光後のレジスト膜を現像処理する。

【0029】

その後、露光後のレジスト膜を現像する。現像処理後、好ましくはリンス処理を行う。また、現像処理後又はリンス処理後、加熱（ポストベーク）処理を施してもよい。これにより、基板１００上に形成されたレジスト膜にパターンが形成される。

【0030】

パターンを硬化させる工程Ｓ２では、紫外線及び可視光線の一方又は両方を照射して基板１００上に形成されたパターンを硬化させる。

【0031】

パターンを硬化させる工程Ｓ２は、基板加熱工程Ｓ２１と、照射工程Ｓ２２と、を含む。なお、照射工程Ｓ２２において、第１照射工程と第２照射工程とを設け、フィルタを光源５２とステージ２０上の基板１００との間に進退可能に備えて、照射する光の波長域が異なるようにしてもよい。第１照射工程と第２照射工程とを設けた場合、各工程で照射に際しての光源５２から基板１００までの距離が異なるようにしてもよい。

【0032】

基板加熱工程Ｓ２１では、まず、光源５２からの光の照射に先立って、外部の基板搬送装置等（図示無し）が、基板１００をステージ２０に載置する。次いで、ステージ２０に基板１００を載置した際、ステージ２０に備える吸着部２７により、基板１００をステージ２０に吸着させる。その後、ステージ２０に備える加熱装置２６により、基板１００を加熱する。

【0033】

照射工程Ｓ２２では、ステージ２０に載置した基板１００に対して光源５２からの光を照射する。照射工程Ｓ２２では、基板１００上のパターンに光を照射することで、パターンの表層部を硬化させる。

【0034】

また、照射工程Ｓ２２で、基板リフト部４のリフトピン４１によって基板１００をステージ２０から上昇させて、基板１００に光を照射することとしてもよい。

【0035】

このように、基板１００をステージ２０から上昇させることで、光源５２までの距離が、小さくなり、その結果、光源５２からの光によって加熱される基板１００の温度が、高くなる。これにより、基板１００上のパターンの全体がより確実に硬化する。

【0036】

図６は、光源を基板に対して移動させつつ、光源から光を照射する際の、スタート位置、エンド位置を示す図である。図６に示すように、光照射ユニット５で基板１００に光を照射する際、光照射ユニット５は、光源５２を、Ｘ方向に沿って基板１００を跨ぐように往復させながら、光を照射する。このとき、光源５２は、ステージ２０上の基板１００の中央部に対して、Ｘ方向の一方側（例えば＋側）に、所定距離Ｚ１だけ離間した第１位置Ｐ１と、Ｘ方向の他方側（例えば－側）に、所定距離Ｚ２だけ離間した第２位置Ｐ２と、の間を往復しながら、光を照射する。

【0037】

光源５２は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に向かって移動する往路と、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に向かって移動する復路とを移動する。往路と復路とは、第２位置Ｐ２を切替位置として切り替わる。往路と復路との双方で、光源５２のＸ方向における移動速度、及び加速度は同一である。なお、往路と復路とで、光源５２のＸ方向における移動速度、及び加速度は異なっていてもよい。

【0038】

光源５２は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に向かって移動する往路において、第１位置Ｐ１をスタート位置とし、第２位置Ｐ２をエンド位置とする。光源５２は、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に向かって移動する復路において、第２位置Ｐ２をスタート位置とし、第１位置Ｐ１をエンド位置とする。往路、復路の各々において、スタート位置及びエンド位置の少なくとも一方は、平面視において基板１００から外れた位置に設定されることが好ましい。

【0039】

図７は、往路のスタート位置、復路のエンド位置となる第１位置に、光源が位置している状態を示す平面図である。図８は、往路のエンド位置、復路のスタート位置となる第２位置に、光源が位置している状態を示す平面図である。図６、図７に示すように、本実施形態では、往路のスタート位置、及び復路のエンド位置となる第１位置Ｐ１は、平面視において基板１００からＸ方向の一方側に外れた位置に設定される。図６、図８に示すように、往路のエンド位置、及び復路のスタート位置となる第２位置Ｐ２は、平面視において基板１００からＸ方向の他方側に外れた位置に設定される。

【0040】

平面視において、スタート位置から基板１００の中央部までの距離と、エンド位置から基板１００までの距離は同一である。つまり、第１位置Ｐ１から基板１００の中央部までの距離Ｚ１と、第２位置Ｐ２から基板１００の中央部までの距離Ｚ２は同一である。なお、この距離Ｚ１と距離Ｚ２とは異なっていてもよい。ここで、距離Ｚ１、Ｚ２は、過度に大きくすると、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間における光源５２の移動ストロークが大きくなり、基板１００の照射に要する時間（タクトタイム）の増大に繋がる。距離Ｚ１、Ｚ２を小さくしすぎると、後述するように、第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２で、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射したときに、光が基板１００の中央部にまで及んでしまう可能性がある。従って、距離Ｚ１、Ｚ２は、例えば２５ｍｍ程度に設定するのが好ましい。

【0041】

光源５２から光を照射する際、光源５２は、光源５２の移動におけるスタート位置及びエンド位置の少なくとも一方において、所定時間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する。本実施形態では、スタート位置及びエンド位置の双方で、所定時間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する。具体的には、光源５２は、往路のスタート位置となる第１位置Ｐ１で、予め設定された所定時間Ｔ１の間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した後、第２位置Ｐ２に向けて移動する。

【0042】

光源５２は、往路のエンド位置となる第２位置Ｐ２で、予め設定された所定時間Ｔ２の間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する。光源５２は、復路のスタート位置となる第２位置Ｐ２で、予め設定された所定時間Ｔ３の間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した後、第１位置Ｐ１に向けて移動する。光源５２は、復路のエンド位置となる第１位置Ｐ１で、予め設定された所定時間Ｔ４の間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する。

【0043】

本実施形態において、往路のスタート位置（第１位置Ｐ１）で光源５２の移動を停止する所定時間Ｔ１と、エンド位置（第２位置Ｐ２）で光源５２の移動を停止する所定時間Ｔ２とは異なることが好ましい。また、復路のスタート位置（第２位置Ｐ２）で光源５２の移動を停止する所定時間Ｔ３と、エンド位置（第１位置Ｐ１）で光源５２の移動を停止する所定時間Ｔ４とは異なることが好ましい。なお、上記の時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、互いに同一でもよい。

【0044】

光源５２の移動におけるスタート位置及びエンド位置において、所定時間Ｔ１～Ｔ４の間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射することで、光源５２の移動方向（Ｘ方向）における基板１００の一方側の端部１００ａ、及び他方側の端部１００ｂに対する光の照射量が増大する。所定時間Ｔ１～Ｔ４を長くするほど、基板１００の端部１００ａ、１００ｂに対する光の照射量が増大する。しかし、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する所定時間Ｔ１～Ｔ４は、過度に長くすると、基板１００の照射に要する時間（タクトタイム）の増大に繋がる。また、所定時間Ｔ１～Ｔ４の合計が短すぎると、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射するによる効果が低減する。従って、所定時間Ｔ１～Ｔ４は、例えば０～７秒程度とするのが好ましい（但し、Ｔ１～Ｔ４が全て０秒を除く）。所定時間Ｔ１～Ｔ４は、例えば０．３～５秒程度とするのが、特に好ましい。なお、この所定時間Ｔ１～Ｔ４は、光源５２から照射される光の強度、基板１００の直径等によっても変動し得るため、上記の数値例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

【0045】

このようにして、光源５２は、基板１００上を往復移動し、往路と復路との切替位置となる第２位置Ｐ２において、所定時間Ｔ５、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する。また、往路と復路との切替位置となる第２位置で、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する所定時間Ｔ５は、往路のエンド位置で光源５２が移動を停止する所定時間Ｔ２と、復路のスタート位置で光源５２が移動を停止する所定時間Ｔ３との和（Ｔ５＝Ｔ２＋Ｔ３）となる。

【0046】

図９は、光源がホームポジションに位置している状態を示す平面図である。図６、図９に示すように、照射工程Ｓ２２における照射動作の開始に際し、光照射ユニット５（光源５２）は、ステージ２０上の基板１００の中央部に対して、第１位置Ｐ１よりもＸ方向の一方側（例えば＋側）に離間したホームポジションＰ０に位置している。

【0047】

図１０は、照射工程Ｓ２２の各々における光源５２による照射動作の流れを示す図である。図１０に示すように、照射工程Ｓ２２における照射動作が開始すると、まず、照射制御部７２は、駆動機構（図示無し）によってスライドベース２９をガイド部材２８に沿ってＸ方向の他方側に移動させ、図７に示すように、光源５２を、ホームポジションＰ０から第１位置Ｐ１に移動させる（ステップＳ１０１）。次いで、照射制御部７２は、シャッター（図示無し）を開き、光源５２からステージ２０上の基板１００に対する光の照射を開始する（ステップＳ１０２）。

【0048】

照射制御部７２は、往路のスタート位置となる第１位置Ｐ１で、所定時間Ｔ１、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する（ステップＳ１０３）。所定時間Ｔ１の経過後、照射制御部７２は、光源５２を、スタート位置となる第１位置Ｐ１からエンド位置となる第２位置Ｐ２に向けて、予め設定された所定の移動速度及び加速度で移動させる（ステップＳ１０４）。図８に示すように、照射制御部７２は、光源５２が第２位置Ｐ２に到達したら、光源５２の移動を停止させる。そして、往路のエンド位置となる第２位置Ｐ２で、所定時間Ｔ２、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する（ステップＳ１０５）。

【0049】

続いて、照射制御部７２は、光源５２の移動方向を往路から復路へと切り替える（ステップＳ１０６）。そして、復路のスタート位置となる第２位置Ｐ２で、所定時間Ｔ３、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する（ステップＳ１０７）。所定時間Ｔ３の経過後、照射制御部７２は、光源５２を、スタート位置となる第２位置Ｐ２からエンド位置となる第１位置Ｐ１に向けて、予め設定された所定の移動速度及び加速度で移動させる（ステップＳ１０８）。図７に示すように、照射制御部７２は、光源５２が第１位置Ｐ１に到達したら、光源５２の移動を停止させる。

【0050】

そして、復路のエンド位置となる第１位置Ｐ１で、所定時間Ｔ４、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する（ステップＳ１０９）。この後、基板１００への光の照射を繰り返すのであれば、ステップＳ１０２に戻り、一連の処理を繰り返す。基板１００への光の照射を繰り返さない場合、照射制御部７２は、光源５２を、第１位置Ｐ１からホームポジションＰ０に移動させる。

【0051】

以上のように、本実施形態に係る光照射装置１は、光源５２の移動におけるスタート位置及びエンド位置の少なくとも一方において、所定時間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射する。これにより、光源５２の移動方向においてスタート位置及びエンド位置の少なくとも一方に近い位置における、基板１００に対する光源５２からの光の照射量が多くなる。従って、基板１００に対する光の照射量の均一化を図ることが可能となり、パターンを均質に形成することができる。

【0052】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態に限定されない。上記した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者において明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。上記した実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記した実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、実施形態において示した各動作の実行順序は、前の動作の結果を後の動作で用いない限り、任意の順序で実現可能である。また、上記した実施形態における動作に関して、便宜上「先ず」、「次に」、「続いて」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須ではない。例えば、上記した実施形態では、フィルタ２００を光照射ユニット５に装着する構成について言及したが、その具体的な構成は適宜設定可能である。

【0053】

（実施例）
次に、上記したような光照射方法について、実施例とその結果を以下に示す。本実施例にて使用したレジスト組成物（１）を以下に示す。

【0054】

レジスト組成物（１）：
下記のアルカリ可溶性樹脂１００質量部と、感度向上剤１０質量部と、感光性成分２３質量部と、を有機溶剤４２９質量部に均一に溶解した後、これを孔径０．２μｍのメンブランフィルターを用いてろ過し、レジスト組成物を調製した。
アルカリ可溶性樹脂：ｍ－クレゾール３５モル％とｐ－クレゾール６５モル％との混合物に、シュウ酸とホルムアルデヒドとを加え縮合反応して得られた質量平均分子量（Ｍｗ）４０００のクレゾールノボラック樹脂、に分別処理を施して得られた、Ｍｗ＝４５００、フェノール類の２核体含有量が約６モル％のクレゾールノボラック樹脂を使用した。
感度向上剤：下記化学式（Ｖ）で表されるフェノール化合物。
感光性成分：下記化学式（ＶＩＩＩ）で表される化合物１モルと、１，２－ナフトキノンジアジド－５－スルホン酸クロリド（以下「５－ＮＱＤ」と記述する）２．３４モルと、のエステル化物（エステル化率５９モル％）。
有機溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート。

【0055】

【化1】

【0056】

＜評価＞
上記のレジスト組成物（１）を用い、以下のようにしてレジストパターンを形成し、各評価を行った。

【0057】

［レジストパターンの形成］
工程（１）：
レジスト組成物（１）を、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）処理を施した直径１００ｍｍのシリコンウェハ（基板１００）上に、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で１１０℃、９０秒間プレベークして乾燥させることにより、膜厚２．５μｍのレジスト膜を形成した。次いで、露光装置（商品名Ｇ７Ｅ、株式会社ニコン製；ＮＡ０．５４）により、所定のマスクパターンを介して露光した。その後、温度２３℃にて２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６５秒間のアルカリ現像を行った。その結果、ライン＆スペースのプレパターンが形成された。

【0058】

ステージ中央部に対し、Ｘ方向の両側にそれぞれ７５ｍｍずつ離れた位置に、往路のスタート位置、及び復路のエンド位置となる第１位置Ｐ１と、往路のエンド位置、及び復路のスタート位置となる第２位置Ｐ２とを設定した。光源５２として、長手方向（Ｙ方向）における長さが、基板１００の直径（１００ｍｍ）よりも大きい５００ｍｍのものを用意した。第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で光源５２をＸ方向に１５０ｍｍの範囲で、１０ｍｍ／ｓの移動速度で往復させつつ、光源５２から基板１００に紫外線を照射した。光源５２の出力は、波長２５０ｎｍセンサーを用いて測定し７０ｍｗ/ｃｍ^２に設定し６０％とした。

【0059】

実施例１では、往路のスタート位置（第１位置Ｐ１）、往路のエンド位置（第２位置Ｐ２）、復路のスタート位置（第２位置Ｐ２）、復路のエンド位置（第１位置Ｐ１）で、それぞれ３秒間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した。実施例２では、往路のスタート位置（第１位置Ｐ１）、往路のエンド位置（第２位置Ｐ２）、復路のスタート位置（第２位置Ｐ２）、復路のエンド位置（第１位置Ｐ１）で、それぞれ４秒間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した。比較例として、往路のスタート位置（第１位置Ｐ１）、往路のエンド位置（第２位置Ｐ２）、復路のスタート位置（第２位置Ｐ２）、復路のエンド位置（第１位置Ｐ１）で、それぞれ光源５２の移動を停止させず、往路と復路で光源５２から光を照射した。

【0060】

実施例１、２、及び比較例のそれぞれにおいて、光源５２から照射された波長２５４ｎｍの光の積算光量（ｍＪ／ｃｍ２）の分布を測定した。積算光量の測定は、図６に示すように、基板１００のＸ方向の一方側の端部１００ａに対応する位置Ｘ１、基板１００のＸ方向の中央部に対応する位置Ｘ２、基板１００のＸ方向の他方側の端部１００ｂにおける位置Ｘ３の３点で行った。その結果を、表１、及び図１１に示す。

【0061】

実施例３では、基板１００として直径６インチのものを用意した。実施例３では、往路のスタート位置（第１位置Ｐ１）で２．５秒間、往路のエンド位置（第２位置Ｐ２）で０．５秒間、復路のスタート位置（第２位置Ｐ２）で２．５秒間、復路のエンド位置（第１位置Ｐ１）で、０．５秒間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した。実施例４では、基板１００として実施例３と同様のものを用意した。実施例４では、往路のスタート位置（第１位置Ｐ１）で１．５秒間、往路のエンド位置（第２位置Ｐ２）で０秒間、復路のスタート位置（第２位置Ｐ２）で１．５秒間、復路のエンド位置（第１位置Ｐ１）で、０秒間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した。

【0062】

実施例３、４のそれぞれにおいて、光源５２から照射された波長２５４ｎｍの光の積算光量（ｍＪ／ｃｍ２）の分布を測定した。積算光量の測定は、基板１００の中央部を０ｍｍとして、基板１００の－Ｘ方向の端部に向かって、－４０ｍｍの位置、－６５ｍｍの位置、基板１００の＋Ｘ方向の端部に向かって、４０ｍｍの位置、６５ｍｍの位置、の５点で行った。その結果を表２及び図１２に示す。

【0063】

実施例５では、基板１００として直径８インチのものを用意した。実施例５では、往路のスタート位置（第１位置Ｐ１）で４．５秒間、往路のエンド位置（第２位置Ｐ２）で０．５秒間、復路のスタート位置（第２位置Ｐ２）で４．５秒間、復路のエンド位置（第１位置Ｐ１）で、０．５秒間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した。実施例６では、基板１００として実施例５と同様のものを用意した。実施例６では、往路のスタート位置（第１位置Ｐ１）で３秒間、往路のエンド位置（第２位置Ｐ２）で０秒間、復路のスタート位置（第２位置Ｐ２）で３秒間、復路のエンド位置（第１位置Ｐ１）で、０秒間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した。

【0064】

実施例５、６のそれぞれにおいて、光源５２から照射された波長２５４ｎｍの光の積算光量（ｍＪ／ｃｍ２）の分布を測定した。積算光量の測定は、基板１００の中央部を０ｍｍとして、基板１００の－Ｘ方向の端部に向かって、－４０ｍｍの位置、－６５ｍｍの位置、－９０ｍｍの位置、基板１００の＋Ｘ方向の端部に向かって、４０ｍｍの位置、６５ｍｍの位置、９０ｍｍの位置、の７点で行った。その結果を表３及び図１３に示す。

【0065】

【表1】

【0066】

【表2】

【0067】

【表3】

【0068】

表１～表３、図１１～１３に示すように、スタート位置、エンド位置で光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射した実施例１、２では、比較例に対し、基板１００の端部１００ａ、１００ｂにおける積算光量が増大した。位置Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の積算光量の平均値を基準とした面内均一性は、比較例では±１０％以上であったものが、実施例１では±５％、実施例２では±３．４％と、大幅に改善された。また、実施例３～実施例６においても、面内均一性は±２．９～±６．１％と大幅に改善されている。面内均一性については、０％以上～±１０％未満の範囲が好ましく、さらに好ましい範囲は、０％以上～±５％未満である。

【符号の説明】

【0069】

１・・・光照射装置、５２・・・光源、１００・・・基板、Ｔ１～Ｔ５・・・所定時間、Ｚ１、Ｚ２・・・距離

【要約】

【課題】基板に対する光の照射量の均一化を図る。
【解決手段】光照射方法は、基板１００上に形成されたレジスト膜に対して露光及び現像することでパターンを形成することと、パターンに対して光源５２を移動させつつ、光源５２から光を照射してパターンを硬化させることと、を含み、光源５２から光を照射する際、光源５２の移動におけるスタート位置及びエンド位置の少なくとも一方において、所定時間、光源５２の移動を停止した状態で光源５２から光を照射することを含む。
【選択図】図１０

【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13】