JPH03241821A

JPH03241821A - 薄膜除去装置

Info

Publication number: JPH03241821A
Application number: JP2039236A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Tanimoto; 昭一谷元; Kiyoshi Mogi; 清茂木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1991-10-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は半導体集積回路の製造で使われるリソグラフィ
ー装置（特に露光装置）の性能を向上させる為の装置に
関し、特に表面にパターンを有し、その上の全面を感光
性等の薄膜で被覆された基板（ウェハ等）に対して、局
所的に薄膜を除去する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、超ＬＳＩパターンの高集積化に伴って、回路の最
小線幅も縮小されてきている。半導体チップ上での最小
線幅が０，３５μｍ程度と予想される次世代のメモリ、
６４Ｍｂｉｔ　　Ｄ−Ｒ’ＡＭの生産には、遠紫外（Ｄ
ｅｅｐ　　ＵＶ）光源、例えば波長２４８ｎ−のＫｒＦ
（フン化クリプトン）エキシマレーザを光源とするエキ
シマステッパーが主に使われるものと期待されている。

この種のエキシマスチンバーにおいては、アライメント
（特にウェハアライメント）精度を向上させるために、
投影原版としてのレチクルを通してスルーザレンズ（Ｔ
ＴＬ）方式のアライメント計測（マーク検出）を行なう
のが望ましい。

このようなレチクルを通したＴＴＬ方式では、ウェハ上
のアライメントマークを検出するための照明光として、
露光光と同じ波長の光を使わないと、良好なマーク位置
計測ができない。

その理由は、エキシマスチンバーに用いられる投影レン
ズ系が強い色収差を持っており、非露光光、例えば可視
光などではレチクルとウェハとの間の結像共益関係を保
てないからである。

このようなことから、エキシマスチンバーのＴＴＬ方式
のアライメント用照明光として、露光光と同一の光源か
ら分岐させたエキシマレーザ光を使うことも考えられて
いる。ところが、エキシマレーザ光でウェハ上のマーク
を検出する場合、ウェハ上に一様の厚みで塗布されたレ
ジスト層によってエキシマレーザ光が強く吸収されてし
まうことが多い０例えばＭＰ−２４００のようなノボラ
ック系のレジストでは、厚さ１μｍに塗布した層で、透
過率は５〜８％程度と低く、さらにマークで反射してレ
ジスト層をぬけて投影レンズ系に戻る光量は、レジスト
層のｌ往復の透過率となり、せいぜい０．６４％位しか
期待できない。

このような小さな透過率では、別置アライメント計測す
ることはできず、仮りにマーク検出自体は可能であった
としても、その位置計測精度、再現性は極めて悪いもの
になってしまう。

そこで、その一つの対策として、アライメントマーク部
分のみのレジスト層を、アライメント動作の前に除去し
ておくことが考えられた。

第１１図は、光ビームの照射によってマーク部分のレジ
スト層を露光、現像によって除去する従来の方式を示す
図である。

第１１図（Ａ）は、水銀ランプＨＧ、コンデンサーレン
ズＣＬ、レチクルＲ１投影レンズＰＬ。

及びウェハＷをステップアンドリピート方式でＸ、ｙ方
向に移動させるステージＳＴとで構成されたステンバー
に、チューブＴＢ等で構成されたレジスト除去装置を組
み込んだ様子を示したものである。ウェハＷの表面には
、第１１１ｆｆｌ　（Ｂ）のようにアライメントマーク
Ｍが形成され、さらにその上にはフォトエツチングされ
るべき被膜ＡＬ、レジスト層Ｐｒが被着されている。チ
ューブＴＢは第１１図（Ａ）の状態で上下方向に可動で
あり、レジスト層Ｐｒを除去するときは、第１１図（Ｂ
）のようにレジストＮＰｒにバッキングＰＫを介して当
接するように降下してくる。さて、レジスト層Ｐｒがポ
ジ型である場合、露光光ＩＬがファイバーＦＢを介して
レンズＧＬからマークＭに照射される０次いで現像液が
内チューブＩＰ内を通してレジスト層Ｐｒに供給され、
この現像液は内チューブＩＰと外チューブＯＰとの空間
を通って不図示の吸収装置の方へ排出される。続いてリ
ンス液が内チューブＩＰから供給され、バッキングＰＫ
で囲まれた現像部分を洗浄する。さらにＮ（チッ素）ガ
スが内チューブＩＰから供給され、乾燥が行なわれる。

こうしてレジスト除去が完了すると、チューブＴＢ等は
ウェハＷから上昇し、通常のウェハアライメント工程、
露光工程に入る。

尚、現像処理を省くために、高エネルギーのレーザビー
ムをマークＭ付近のレジスト層Ｐｒに照射し、レジスト
層Ｐｒを蒸発（気化）させてもよく、その場合、内チュ
ーブＩＰからＮ、ガスを供給しながら残留粒子を排気す
ることが望ましい。

〔発明が解決しようとする課題〕上述の従来の方式においては、レジスト層Ｐｒをはがす
部分（チューブＴＢ、バッキングＰＫ）がウェハ表面に
当接するか、若しくはその可能性が高く、レジスト層上
に欠陥（傷等）を残す危険性が多分にあり、実用化でき
なかった。

さらに、従来の方式では、ウェハ表面の洗浄性を保ちな
がら経済的に見合う速度でレジスト除去を行うこともで
きなかった。

従来の装置ではＸＹステージＳＴにウェハをプリアライ
メントした状態で載置する必要があり、このためには、
ウェハの外形を基準としたブリアライメントステーシグ
ンと、ｘＹステージＳＴへの移し替え装置（ローダアー
ム等）とが必要になり、必然的に処理速度は遅くなって
しまう、また、レジスト層上の除去すべき局所部分（マ
ーク部分）に対して、除去装置の一部（チューブＴＢ）
を位置決めするのに、ＸＹステージＳＴを用いるので、
ステージの移動、位置決めを必要とし、除去部分が多数
ケ所に及ぶ場合、スルーブツトの低下は避けられなかっ
た。

そこで本発明は、ウェハ等の基板表面の洗浄性を損うこ
となく、短時間のうちにレジスト層等の１膜の局所部分
のみを除去する装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明では、ウェハ等の基板を回転テーブル上に固定し
、基板上の除去すべき薄膜（レジスト層）の局所部分（
アライメントマーク部分）の位置を、回転テーブルの回
転に伴う極座標系で扱うことにした０通常、ウェハ上の
アライメントマーク等は直交座標系に従って配列されて
いるが、本発明の検出手段〔アライメントセンサー）に
よって、そのマーク等を検出したときの回転テーブルの
回転角度と、アライメントセンサーの回転中心からの距
離とによって、そのマーク位置あるいは他のマーク位置
を極座標値に変換する。

それによって、回転テーブルの回転角が求められる限り
、ウェハ上の局所部分はビーム照射手段のビームに対し
て常に極座標系で位置決めされる。

この位置決めは、回転テーブルの角度位置の制御と、ビ
ーム照射手段と回転テーブルとの半径方向への相対位置
制御との２つで行なわれる。そしてビーム照射手段がパ
ルスレーザ光等の光源を有していれば、回転テーブルを
回転させた状態で、その回転角度と同期してパルス発光
させることによって、極めて高速な除去処理ができる。

さらに、レジスト層の局所部分の除去を行なうための回
転テーブルをレジスト塗布装置、又は現像装置、あるい
はその両方を一体にしたコータ・デベロッパーのスピナ
ーと共用することで、フォトリソグラフィー工程中に専
用のレジスト部分除去装置を設ける必要がなくなり、同
時にウェハ移送による時間的ロスを皆無にすることがで
きる。

〔作用〕本発明では回転テーブルにウェハを載せ、回転テーブル
の回転軸を中心とする回転座標におけるウェハ上のパタ
ーン位置ずれを計測して、同しテーブル上にウェハを置
いたままレジストをはがす為の光照射を行なうので、ウ
ェハの移送がなく短時間で処理できる。また、回転テー
ブルに載っているので、レーザ光等のパルス光でレジス
トを飛ばしてレジストの飛沫が出ても、回転しながらレ
ジストを除けば、遠心力で飛沫はウェハの外周方向へ飛
び去りレジスト表面には残りにくい。

また、回転テーブルを用いるのでコータ・デベロッパー
のスピナーと兼用でき、飛沫が残った場合でも流体によ
る洗浄が可能となる。

ポジレジストの部分的な感光を行なう場合は現像を回転
テーブル上で行なえばゴミの発生する可能性はない。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１の実施例による薄膜除去装置の
平面図、第２図は同正面図である。ウェハＷは回転軸８
に固着されたウェハホルダー（回転テーブル）７に真空
吸着して固定される。９はモータ等の回転駆動部、１０
は回転軸８の角度検出部である。ウェハＷには回路パタ
ーンと共にアライメントマークが印されており、その上
には感光性レジストが−様な膜厚で塗布されている。回
転軸８は精密な軸受け、例えば空気軸受け等で保持され
回転時のラジアル方向のガタは１μｍ以下であり、回転
軸８の回転中心軸はウェハホルダ７の吸着面と垂直にな
るように作られている。また、回転の角度検出部１０は
光学式ロータリーエンコーダ、磁気式ロータリーエンコ
ーダ等の検出器を用い、１秒以下の分解及び精度で角度
検出が可能である。不図示ではあるが、ウェハＷを自動
的にウェハホルダ７にロード、アンロードするローダ、
及びこれと連動してウェハＷを受け渡し易くする機構が
組み込まれているが、これらの技術は公知であるので特
に説明しない。もちろん、ウェハＷの外形を基準として
ウェハ中心と回転軸８の中心とをセンタリングする機構
が組み込まれていることが望ましい。

ＷＹとＷθはアライメント検出センサーであり、それぞ
れＹセンサー光学系２とθセンサー光学系３の先端部に
設置される。Ｙセンサー光学系２とθセンサー光学系３
は連結部６によって連結され、レール４とレール５に沿
ってＸ方向に直線移動可能である。Ｘ方向の位置は不図
示の座標測定器、例えばレーザ干渉系やリニアエンコー
ダ等により測定され、モータによって位置決めを行なっ
たり、定速移動することが可能となっている。Ｙセンサ
ーＷＹとθセンサーＷθは夫々Ｘ方向にも移動可能であ
り、その移動位置はリニアエンコーダ等の座標測定器で
測定され、モータにより自動的に位置設定可能になって
いる。

１は光照射光学系であり、光照射部ＥＭが先端にあり、
光照射部ＥＭはテーブル７の回転中心０を中心とするほ
ぼ径方向（Ｘ方向）に不図示のレールに沿って移動可能
となっている。移動位置はレーザ干渉計等の精密な座標
測定器で測定でき、モータにより自動的な設定が可能で
ある。また光照射部ＥＭ、あるいは光学系１全体はＸ方
向にも微動可能となっている。

ＷＹセンサー光学系２及びＷθセンサー光学系３の内部
の光学配置は同じであり、第３図にこれを示す、１１は
Ｈｅ−Ｎｅレーザ等のレジストに対して非感光性のレー
ザ光を出す光源、１２はビームエクスパングー、１３は
シリンドリカルレンズ、１４はリレーレンズ、１５はビ
ームスプリッタ−１１６はダイクロイックミラー、１７
はξう、１８は対物レンズであり、ウェハＷの表面Ｗ○
の上には細長いレーザスポットが形成される。

このレーザビームが回折格子状のアライメントマークＷ
Ｍに入射すると回折光を生し、回折光は対物レンズＩ８
、ミラー】７、グイクロイック淀う−１６、ビームスプ
リッタ−１５と進み、リレーレンズ１９、ミラー２０、
リレーレンズ２１により、空間フィルター２２に入射す
る。空間フィルター２２は回折光のみを選択的に通し、
回折光は集光レンズ２３により集光されて検知器２４に
入射して光電変換される。このようなアライメント検出
系はＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　５ＰｒＥ　Ｖｏｌ
、　５３　Ｂ　（１９８５）のｐｐ、９−１６により公
知であり、既にＬＳＩの生産に使用されて実績のあるも
のである。

２７は像観察用の照明光を導く光ファイバー２６はコン
デンサーレンズ、２５はビームスプリッタ−１２８はリ
レーレンズ、２９は撮像素子である。像観察用の照明光
はレジストに感光しない波長域のものを用いている。撮
像素子２９には、ウェハＷ上のマークを観察したときの
画像信号を処理してマーク位置を自動計測する画像処理
回路が接続されているものとする。

第４図は光照射光学系ｌの具体的な構成を示す図である
。３１はレーザ光源であって、ＫｒＦ又はＡｒＦ、Ｘｅ
Ｃ１等のエキシマレーザ、ＹＡＧレーザ又はその高周波
、半導体レーザ又はその高周波、銅蒸気レーザ又はその
高周波等のビークパワーの大きなパルス性のレーザ光を
出力する。凹レンズ３２、凸レンズ３３の働きで、可変
開口３４にレーザ光が照射される。可変開口３４は２辺
の長さが中心対象に独立に設定可能であり、さらに回転
部３５により、開口中心を中心として回転可能である。

この回転角度位置はロータリーエンコーダ等で読取り可
能で、モータにより任意の角度位置に設定可能である。

可変間口３４はリレーレンズ３６と対物レンズ３９の働
きで、ウェハＷ上の表面ＷＯ上に縮小投影される。４７
はリレーレンズ３６と対物レンズ３９の間に配置された
ビームスプリッタ−であり、集光レンズ４０と共に、レ
ーザ光のウェハ表面ＷＯからの反射光を光電検知器４１
に導入する働きを持ち、レーザ光によってウェハ表面Ｗ
Ｏ上のレジストが除去されたかどうかのモニターを行な
うことができる。、４２はビームスプリッタ−１３７は
ダイクロイックミラーであり、レジストに対して非感光
な照明光を光ファイバー４４により導入してコンデンサ
ーレンズ４３、ビームスプリッタ−４２を経て、ダイク
ロインクミラー３７により導き、ウェハ表面ＷＯを照明
して、対物レンズ３９とリレーレンズ４５により撮像素
子４６上にウェハ表面ＷＯの拡大像が形成される。ダイ
クロイックミラー３７はレーザ光源３１の発する光の波
長域を少し反射し、撮像素子４６を用いて照射点の位置
観察が可能である。

第１、第２図におけるＹセンサーＷＹ、θセンサーＷθ
のＸ方向の位置を変えるには、第３図の光学系全体を移
動させてもよいが、ミラー１７と対物レンズ１８のみを
平行に移動させてもよい、後者の場合、対物レンズ１８
の像側のアフォーカル性が必要となる。

また、光照射光学系ｌの光照財部ＥＭを、回転中心Ｏに
対して位置変化させる場合も、対物レンズ３９とミラー
３８のみを平行に動かすのが可動部が小さくてよいが、
この場合も対物レンズ３９の像側がアフォーカルでなけ
ればならない。

第５図（Ａ）は本実施例のブロック図であり、ウェハホ
ルダ７を回転させる回転軸８を制御する回転軸制御部５
２は、ＣＰＵ５　ＬからウェハＷの真空チャックのＯＮ
１０　Ｆ　Ｆ指令、回転角度位置決めの角度及びその実
行に関する指令、定速回転の場合の回転速度とその実行
に関する指令、ウェハＷのロード・アンロードの場合の
受け渡しを容易にするウェハＷ（テーブル７）の上／下
動の指令、及びフォーカス合わせの為の指令を受けると
共に、回転位置情報やその他の回転軸８やウェハホルダ
ー７の状態に関する情報をＣＰＵ５１に送Ｙ検出ブロッ
ク５６とθ検出ブロック５７はそれぞれＷＹセンサー光
学系２とＷθ全センサー学系３に対応したブロックであ
り、ＣＰＵ５１からＹセンサーＷＹとθセンサＷθのｘ
１ｙ設定座標位置の情報と移動指令を受け、レーザ干渉
計やリニアエンコーダで実測されたｘ、ｙ座標の情報や
アライメントマーク計測位置を出力する。

５５は光照射光学系１に対応した光照射ブロックであり
、ＣＰＵ５１からの光照射部ＥＭの設定位置情報と位置
決め指令、可変開口３４の大きさの情報と設定指令、可
変開口３４の回転角と設定指令、レーザ３１へのレーザ
出力の出射指令、照射量（エネルギー量）指示信号を受
けると共に、光照射ブロック５５の状態に関する情報を
ＣＰＵ５１べ送る。

５３はウェハＷの外形検出ブロックであり、ウェハＷの
外周のウラット部や円周又はノンチ部や円周の位置、あ
るいは回転中心０に対する偏心量等を計測し、それらの
情報をＣＰＵ５１に送る。

５４はウェハＷのローダ・アンローダブロックであり、
ＣＰＵ５１の指令によりウェハＷをカセット又はトラッ
クよりウェハホルダ７ヘロード又はアンロードする。

第５図（Ｂ）は、第５図（Ａ）のブロックをより具体的
に示した回路ブロック図であり、第１図〜第４図に示さ
れた部材と同じものには同一の符合をつけである。ウェ
ハＷが回転テーブル７上にほぼセンタリングされて吸着
された後、モータ９を駆動しつつウェハＷのオリエンテ
ーションフラット（又はノツチ）の方向を一方向に揃え
る必要がある。このために、光電的なエツジセンサー７
０とウェハ外形計測部７１とが設けられる。ウェハ外形
計測部７１は角度検出部（以後エンコーダとする）１０
からの角度パルス信号とエツジセンサー７０からの信号
変化とに基づいて、ウェハのフラット（又はノツチ）の
中心位置を検出し、その情報をＣＰＵ５１へ送る。

またエンコーダ１０からのパルス信号は、モータ９のド
ライブ回路７２と、回転角検出カウンタ７３とに送られ
る。

ドライブ回路７２は、そのパルス信号を速度制御のため
に利用し、カウンタ７３はそのパルス信号をデジタルカ
ウントして、テーブル７の回転角を１秒以下の分解能で
計測する。カウンタ７３のカウント値ＤＳθはドライブ
回路７２、ＣＰＵ５１、及びトリガ同期回路８７へ送ら
れる。カウント値ＤＳθは、テーブル７のＯ″〜３６０
°の回転角度位置と一義的に対応しており、ドライブ回
路７２は、テーブル７を回転位置決めするときには、カ
ウント値ＤＳθを位置偏差情報（サーボ系の現在値入力
）として利用する。

トリガ同期回路８７は、ＣＰＵ５１から指定された角度
位置とカウント値ＤＳθとを比較して、テーブル７が所
定の回転角度位置になったときレーザ光源３１をパルス
発振のためにトリガする。

一方、Ｙセンサー光学系２（その対物レンズは１８Ｙと
する）内のアライメント用の検知器２４Ｙからの光電信
号はＹマーク検出回路ＹＡＣに入力する。検出回路ＹＡ
Ｃ内には、アンプ３００、アナログ−デジタル変換器（
ＡＤＣ）３０２、メモリ３０４、及びアドレスカウンタ
３０６等が設けられ、光電信号の波形をメモリ３０４内
に位置に対応して記憶する。

θマーク検出回路θＡＣについても同様であって、θセ
ンサー光学系３（その対物レンズは１８θとする）内の
アライメント用の検知器２４θからの信号波形が内部の
メモリに記憶される。検出面ＩＹＡｃ　（θＡＣ）内の
アドレスカウンタ３０６は、Ｙセンサー光学系２、θセ
ンサー光学系３のＸ方向の位置を検出する位置センサー
８４からの位置パルス信号を計数する。また位置センサ
ー８４は、Ｙセンサー光学系２の先端のアライメント系
ＷＹのＸ方向の位置を表わす情報Ｘ２と、θセンサー光
学系３の先端のアライメント系ＷθのＸ方向の位置を表
わす情報Ｘ、とをＣＰＵ５１へ出力する。

位置センサー８５は、光照射光学系１の先端の光照射部
ＥＭのＸ方向の位置を検出し、その位置情報をＣＰＵ５
１へ出力する。駆動モータ８６はＣＰＵ５１の指令で光
照射部ＥＭをｙ方向に移動する。

また光照射光学系１内の可変開口絞り３４は駆動部（モ
ータ）３５によって回転されるが、その角度はエンコー
ダ８９によって検出される。モータ３５の駆動は、エン
コーダ８９からの角度情報θａを読み込む開口絞りドラ
イブ回路８３によって行なわれる。ドライブ回路８３は
、ＣＰＵ５１から指令された設定目標角度と、エンコー
ダ８９からの角度情報とが一致するようにモータ３５を
サーボ制御する。

画像処理回路８８は、Ｙセンサー光学系２内の撮像素子
２９Ｙ、θセンサー光学系３内の撮像素子２９θ、及び
光照射光学系１内の撮像素子４６の各画像信号を電気的
に処理して、各対物レンズ１８Ｙ、１８θ、３９の視野
内に存在するマーク、あるいは特定の直線状パターンの
１次元、又は２次元の位置ずれを検出し、その結果をＣ
ＰＵ５１へ出力する。

マーク位置検出回路８０は検出回路ＹＡＣ１θＡＣの各
々に記憶された信号波形を処理して、ウェハＷ上のマー
クのｙ方向の位置を直交座標系上の値として求め、その
位置情報を座標変換演算部８２に出力する。演算部８２
は、マーク位置設計データ部８１からウェハ上のレジス
ト除去すべきマーク位置の情報を入力し、検出回路８０
で検出されたマーク位置実測値に基づいて、レジスト除
去すべきマーク位置を極座標形式（直径ｒと角度θ）に
変換する。

この極座標値はＣＰＵ５１に出力され、直径ｒに関する
パラメータは駆動モータ８６の制御に使われ、角度θに
関するパラメータは、開口絞りドライブ回路８３の制御
と、トリガ同期回路８７への指令値設定等に使われる。

次に実施例における位置決めの方法について説明する。

本実施例においては、ウェハホルダー７の回転中心Ｏを
中心とする極座標系０−ｒθによりレジスト除去用ビー
ムの位置決めが行なわれる。

一般にウェハ内の回路パターン（チップ）やマークの配
列で用いられる直交座標系での位置決めの考え方とは異
なり、新しい方式と言える。原理的に説明すると、直交
座標系〇−αβを極座標系０−ｒθに変換するには次式
を用いればよい。

（ｉ）０＜αのとき β θ−Ｔａｎ−’　　　　　　・・・・・・・・・・・・
（２）α （１１）α〈０のとき β θ−Ｔａｎ司□＋π　・・・・・・（３）α （ｉｉｉ）α＝０のとき　　θ＝０　・・・・・・（４
）極座標系０−ｒθを決めるにはθ座標の原点を定める
必要がある。第６図はウェハＷにおける座標系の決め方
を示す説明図である。θ＝０を示すα方向は、ステッパ
ーにより規則的に並んでプリントされた各露光領域Ｓ　
ｉｊの並びの横方向の座標系と一致させる。具体的には
ウェハグローバルアライメントマークＧＷＡｔ、、Ｇ　
Ｗ　Ａ　ｔ　ｚ　１Ｇ　Ｗ　Ａ　ｔ　ｚ、Ｇ　Ｗ　Ａ　
ｔ　ａの並んでいる方向により定められる。

第７図は、ステッパーによって形成された１つの露光領
域（ショット領域）と各種アライメントマークの配置と
を示し、ここでは第６図中のショット領域Ｓ＋ｉについ
て示しである。各マークはショット領域間のストリート
ライン領域（幅１００μｍ程度）内に設けられ、第７図
のマークＸ　Ｍ　１ｘは、例えばステッパーのアライメ
ント系（特にＴＴＬ方式）によって投影光学系を介して
検出されるものとする。

また、第６図のショット領域Ｓ１．の他に、ショット領
域Ｓ８、ｓｚ４、Ｓｌ、Ｓ４３のマークＹＭ。

ＸＭもＴＴＬ方式で検出されるものとすると、第７図の
ようにマークＹＭ、ＸＭを含むストリートライン内の局
所部分に光照射光学系ｌ内の可変開口３４の像３４′を
投射することによって、その部分のレジスト層が除去（
又は露光）される。

さらに第６図中に示した直交座標系０−２βのα軸、β
軸は、ショット領域の並びと平行に定められ、かつ原点
○は回転テーブル７の回転中心である。従って原点○は
、必らずしもウェハＷの中６点と一致しておらず、最大
でも１ｍ程度の偏心が残っている。ただしこれはウェハ
Ｗをテーブル７に吸着するときのセンタリング精度に依
存していて、±１０μｍ程度に押えることも可能である
。

上述のグローバルアライメントマークＧＷＡ、、、ＧＷ
Ｂ、、のうちいくつか（最低でも２つのマークＧＷＡ、
、と１つのマークＧＷＢｌ□ｊとの３つ）が、第３図に
示されたアライメント系、及び第５図（Ｂ）中の検出回
路ＹＡＣ，θＡＣ、マーク位置検出回路８０等によって
検出される。

次に本実施例の動作を説明するが、本実施例では直交座
標系０−２βから極座標系０−ｒθへの変換の際の基準
を規定するために、第３図に示したアライメント系と光
照射光学系１との相対位置関係を、回転中心Ｏを基準と
して予め正確に知っておく必要がある。そこで初めに、
その方法について説明する。

第９図はウェハアライメント系の位置設定手順を示すフ
ローチャートであり、第８図の基準ウェハＲＷを用いて
行われる工程を示している。基準ウェハＲＷ上には半径
のわかった円ＲＣとウェハ中心を通る直線ＲＬが印され
ている。

また第８図（Ａ）、（Ｂ）は、基準ウェハＲＷを回転テ
ーブル７上に吸着したとき偏心があるものとして表わし
てあり、ウェハＲＷ（円ＲＣ）の中心をＷｃとしである
。第８図（Ａ）において、中心Ｗｃと回転中心Ｏとを結
ぶ直線が円ＲＣと交わる点をＰ＋　、Ｐｚとしたとき、
回転中心○から点Ｐ１までの距＃Ｒ−ａｘが最外偏心量
、中心Ｏから点Ｐ２までの距離Ｒｗｉｎが最内偏心量で
ある。

尚、第８図（Ｂ）は基準ウェハＲＷを第８図（Ａ）の状
態から０を中心として１８０’回転させた後の様子を示
す。従って、基準ウェハＲＷ上の円ＲＣの偏心量（離心
量）はＲｍａに−Ｒｗｉｎである。

また、基準ウェハＲＷ上の直線ＲＬは、Ｙセンサー光学
系２、又はθセンサー光学系３によって検出可能なよう
に、第７図中のマークＸ　Ｍ　Ｉ　３、ＧＷＡ、、と同
等の回折格子状にしておくとよい。

さて、第９図において、このような基準ウェハＲＷを使
って以下のように設定動作が行なわれる。

（ステップ１００）基準ウェハＲＷをローダ・アンロー
ダ５４の働きにより、ウェハホルダ７へ載せ、回転軸制
御部５２はウェハホルダ７ヘウエハＲＷを真空吸着する
。

（ステップ１０１）回転軸ブロック５２がウェハＲＷを
回転させ、外形検出ブロック（第５図（Ｂ）中の７０．
７１）５３の働きにより基準ウェハＲＷの外形の位置が
計測されて、回転軸８に対するウェハＲＷのプリアライ
メントすなわち第８図（Ａ）のようにフラットＯＦをＸ
軸とほぼ平行にする。

（ステップ１０２）ＹセンサＷＹ、θセンサＷθの働き
により、１ｉＲＬを検出する。検出時はそれぞれ回転軸
８を１８０°厳密に回転させた位置で止めて、ｙ方向に
ＹセンサＷＹとθセンサＷθをスキャンして線ＲＬの位
置を求める。第８図（Ａ）の状態では、ＹセンサＷＹ、
Ｙマーク検出回路ＹＡＣ１及び位置検出回路８０が作動
し、ＹセンサＷＹのビームスポットが直線ＲＬと合致し
たときのｙ座ＩＩ値ＹａがＣＰＵ５１に送られる。

次に、ＣＰＵ５１からの指令によってモータドライブ回
路７２を介して回転軸８を精密に１８０゜だけ回転させ
て第８図（Ｂ）の状態に設定した後、θセンサーＷθ、
θマーク検出回路θＡＣ，及び位置検出回路８０を作動
させて、θセンサＷθのビームスポットが直線ＲＬと合
致したときのｙ座標イ１ＥＹｂを求める。

（ステップ１０３）先に求めたｙ座標値Ｙａとｙｂから
、ＣＰＵ５１は（Ｙａ＋Ｙｂ）／２＝Ｙｓｅｔを計算し
、位置センサー８４のｙ方向の位置計測値がＹｓｅｔに
なるようにＹセンサＷＹとθセンサＷθの検出中心（レ
ーザスポット）を同時にＸ方向に移動させる。

この移動が完了すると、ＹセンサＷＹとθセンサＷθの
雨検出中心を通る線は、回転中心０を通る第８図中のＸ
軸と合致することになる。

（ステップ１０４）次に回転軸８を精密に９０’だけ回
転させて、光照射光学系ｌの撮像素子４６で直＆＊ＰＬ
が観察されるようにする。

（ステップ１０５）ＣＰＵ５１は、光照射部ＥＭの中心
（可変開口３４の像３４°の中心）と直線ＲＬとのＸ方
向（円ＲＣの接線方向）のずれ量を撮像素子４６、画像
処理回路８８によって求め、このずれ量が零になるよう
に光照射部ＥＭ（又は照射光学系Ｉ全体）をＸ方向に移
動させて位置決めする。

（ステップ１０６）基準ウェハＲＷを定速回転させる。

（ステップ１０７）ＹセンサＷＹ１θセンサＷθにて円
ＲＣを計測する。この場合、円ＲＣのＸ軸（第８図）と
の交点部分が離心によってＸ方向にぶれるのを検出する
ことになる。ＹセンサＷＹは第８図中のＸ軸上で回転中
心Ｏよりも左側で円ＲＣを検出する。

このときＹセンサＷＹは、位置センサー８４の計測値Ｘ
２に基づいて円ＲＣ上の点Ｐ１を最外位置（中心Ｏから
の距離）　Ｒｍａｘとして検出し、点Ｐ２を最内位置（
中心Ｏからの距離）　Ｒａ１ｎとして検出する。

θセンサＷθはＸ軸上で中心Ｏよりも右側で円ＲＣを検
出するので、同様に最外位置と最内位置とが位置センサ
ー８４の計測値Ｘ、に基づいて検出される。

ただし、ＹセンサＷＹが最外位置（点Ｐ＋）を検出した
ときは、θセンサＷθが最内位置（点Ｐ２）を検出する
ことになる。尚、この動作のときＹセンサＷＹ、θセン
サＷθをＸ軸方向に移動させて円ＲＣをサーチするよう
にしてもよい。

（ステップ１０８）次にＣＰＵ５１は、（Ｒｗａｘ　十
Ｒｓ＋ｉｎ　）　／　２　＝　Ｒｒｅｆの計算によって
、円ＲＣが離心していなかったときに設定されるべきＹ
センサＷＹとθセンサＷθのＸ方向の位置を求める。計
算値Ｒｒｅｆは、円ＲＣのウェハ中心Ｗｃからの半径に
相当する。

そしてＣＰＵ５１は、位置センサー８４の計測値Ｘ□、
ｘ、が計算値Ｒｒｅｆと等しくなるように、ＹセンサＷ
ＹとθセンサＷθをＸ軸方向に位置決めする。

このとき、先のステップ１０５で設定された光照射部Ｅ
Ｍの中心位置をＸ方向に（Ｒｍａｘ−Ｒａｉｎ）だけ位
置補正しておく、これによって光照射部ＥＭによって投
射される像３４″の中心は、第８図中のｙ輪上に位置す
ることになる。この設定が終ると以後、光照射部ＥＭの
Ｘ方向の移動は、次の装置キャリブレーションの時期ま
で禁止される。

（ステップ１０９）次にＣＰＵ５１は、駆動モータ８６
、位置センサ８５によって光照射部ＥＭ（又は光照射光
学系１全体）をＸ方向に移動させて、回転中の円ＲＣが
撮像素子４６で観察されるように設定して、先のステッ
プ１０７．１０８と同様に、円ＲＣの点Ｐ、の距１１Ｉ
Ｒｍａｘと点Ｐｇの距＠Ｒｍｉｎとを、位置センサー８
５、画像処理回路８日の検出結果に基づいて計測する。

（ステップ１１０）そしてＣＰＵ５１は、同様にして（
Ｒｍａｘ　＋　Ｒｍｔｎ）／　２　＝　Ｒｒｅｒを算出
し、位置センサー８５の計測値（中心０からの距離計測
値）が、計算値Ｒｒｅｆと合致するように駆動モータ８
６をｌ１１１１Ｎシて、光照射部ＥＭの像３４゛の中心
位置をプリセットする。

（ステップ１１１）基準ウェハＲＷの回転を停止する。

（ステップエ１２）基準ウェハＲＷをローダ・アンロー
ダ５４の働きでアンロードする。

以上の手順によって、回転中心Ｏを原点とした極座標系
０−ｒθに対して、アライメント系（ＹセンサＷＹ、θ
センサＷθ）と光照射部ＥＭ（像３４゛）とがともに設
定される。

以後、実際のウェハＷを処理するときは、上述の手順に
おいて決定されたアライメント系のＸ方向の基準位［Ｙ
ｓｅｔとＸ方向の基準位置（距離）Ｒｒｅｆ　、及び光
照射部ＥＭの加工中心のＸ方向の基準位置（距１［）Ｒ
ｒｅｆが全ての基準として使われる。

尚、先のステップ１０７でＹセンサＷＹとθセンサＷθ
が円ＲＣを検出する場合は、第３図、第５図（Ｂ）に示
した検知器２４Ｙ、２４θ、及びマーク検出回路ＹＡＣ
１θＡＣを用いてもよいが、この場合、ビームスポット
による計測方向と円ＲＣの計測すべき方向（Ｘ軸方向）
とが一致するようにしなければならない。従って、アラ
イメントセンサーの構成上、そのようなことが難しい場
合は、撮像素子２９Ｙ、２９θと画像処理回路８日とを
用いて円ＲＣを検出してもよい。

次に実際にウェハＷ上のレジストをはがす手順を第１０
図のフローチャートを用いて説明する。

第６図に示すようにウェハＷにはグローバルアライメン
トマークＧＷＡ１１とＧＷＢｉＪが各ショット領域Ｓ　
ｉｊ毎にあり、また、それぞれのショット領域Ｓ　ｉｊ
毎に）［？−りＸＭ！ＪとｙマークＹＭ、、が設けられ
ている。これらのマークの位置関係は予めステツパーで
の露光時に決まっており、ＣＰＵ５１はそれらの位置情
報を設計データ部８１から受けて保持している。また、
グローバルアライメントマークＧＷＡＩＪとＧＷＢｉ、
の位置関係より、２箇所のＧ　Ｗ　Ａ　＝　ｊを同時に
計測できるようにＹセンサＷＹとθセンサＷθのＸ位置
を予め求めて、その位置にセンサｙｗ、ｗθの各ビーム
スボア）を設定しておく、このような準備の後に第１０
図のステップ１５０〜１６２までのフローチャートに示
すような工程に入る。

（ステップ１５０）ウェハＷをローダ・アンローダ５４
の働きによって、センタリングさせた状態でウェハホル
ダ（回転テーブル）７に設定し真空吸着する。

（ステップ１５１）回転軸ブロック５２でウェハＷを回
転させ、外形検出ブロック５３の働きによりウェハ外形
を基準にして、回転軸８に対するウェハＷのプリアライ
メントをする。すなわちフラットＯＦ（ショット配列の
α軸）がほぼＸ軸と一致させるように回転軸８を位置決
めする。

（ステップ１５２）ＹセンサＷＹ１θセンサＷθを基準
位置Ｙｓｅｔからｙ方向にスキャンしながら、それぞれ
のセンサーでグローバルアライメントマークＧ　Ｗ　Ａ
　ｚ　＋とＧ　Ｗ　Ａ　ｔ　４の各ｙ座標値Ｙｇ０、Ｙ
ｇｚａを検出する。

（ステップ１５３）ＣＰＵ５１は、それぞれのｙ座標値
ｙｇ、、、Ｙｇｔ４の差からウェハＷの回転誤差Δθｇ
を求め、その誤差Δθｇが零になるようにウェハホルダ
７の駆動モータ９を微動させる。

これによって、ウェハＷ上のショット配列座標系のα軸
はＸ軸と平行になるので、ＣＰＵ５１は回転角検出カウ
ンタ７３の角度情報ＤＳθを零にリセットする。

ウェハホルダ７の回転補正後、再びＹセンサＷＹ１θセ
ンサＷθをｙ方向にスキャンし、マーク検出回路ＹＡＣ
，θＡＣ等を介してグローバルマークＧ　Ｗ　Ａ　！　
ＩとＧＷＡ、、のｙ方向の位置の同一性を確認し、Ｙセ
ンサＷＹによってマークＧＷＡア、が検出され、同時に
θセンサＷθによってマークＧ　Ｗ　Ａ　ｔ　ａが検出
される状態のｙ方向の位置Ｙｗａを位置センサー８４か
ら求める。ＣＰＵ５１は、この位置Ｙｗａと基準位置Ｙ
ｓｅｔとの差を、第６図中に示したウェハ中心Ｗｃと回
転中心０とのβ方向の離心量ΔβＷとして算出して記憶
する。

尚、以上のステップでグローバルマークを検出するとき
に必要があれば、ウェハホルダ７を上下動させて焦点合
わせを行なう。

（ステップ１５４）次にＣＰＵ５１はウェハＷを９０°
だげ厳密に回転し、停止させる。

（ステップ１５５）ＹセンサＷＹのＸ位置（中心Ｏから
の距ｔｉｌｌ）を変えて、グローバルアライメントマー
クｃｗＢｚｚを検出できるようにする。

（ステップ１５６）ＹセンサＷＹをｙ方向にスキャンし
て、グローバルアライメントマークＧＷＢ２□のｙ方向
の位置Ｙｉ＋ｂを計測し、基準位置Ｙｓｅｔとの差を求
めることによって、ウェハ中心ＷＣと回転中心０とのα
方向の離心量ΔαＷを算出する。

以上の工程により、ウェハＷ上のパターン位置は極座標
系０−ｒθにより、指定できるようになる。

（ステップ１５７）ウェハＷを定速回転させる。

このときカウンタ７３は零リセットした位置から３６０
°回転するたびに零に戻るものとする。

（ステップ１５８）光照射部ＥＭの位置を光を照射すべ
きｒの位置に設定し、可変開口３４の大きさ（ａ、ｂ）
を設定し、かつ、Ｏ−ｒθ座標系におけるθの値に対応
して可変開口３４の回転角を設定する。これらの設定は
設計データ部８１、座標変換演算部８２、ＣＰＵ５１、
ドライブ回路８３、モータ８６等によって行なわれる。

（ステップ１５９）アライメントマークＸ　Ｍ、。

及びＹＭ、、が光照射部ＥＭの下に来る位置Ｏ−ｒθに
おいて、同期回路８７を介してレーザ光を定められた光
量、又は、レジストがはがれるのに適した光量で照射す
る。

（ステップ１６０）他に照射点が残っていればステップ
１５８に戻り、（ステップ１６１）照射点が残っていなければ、ウェハ
Ｗの回転を停止して、（ステップ１６２）ウェハＷをアンロードする。

以上の動作のうち、ステップ１５８．１５９について、
さらに第１０図（Ｂ）、（Ｃ）を参照して詳細に説明す
る。

第１０図（Ｂ）はステップ１５６でアライメントが完了
した直後の各座標系の配列を示し、ウェハ中心Ｗｃを原
点とする直交座標系α゛β″は、第６図中の座標系αβ
と平行に定められている。

さらにα゛軸上はグローバルマークＧ　Ｗ　Ａ　ｔ　＋
、Ｇ　Ｗ　Ａ　ｔ　ｚ、Ｇ　Ｗ　Ａ　ｚ　ａ等が位置す
るように設定され、β′軸上にはグローバルマークＧＷ
Ｂ、、、ＧＷ８０等が位置するように設定される。第５
図（Ｂ）中の設計データ部８１にはこのウェハ中心Ｗｃ
を基準としてレジスト除去すべきマークＸ　Ｍ、、、Ｙ
Ｍ　ｉ　ｊの位置座標が記憶されている。例えばマーク
ＸＭ、３については、第１０図（Ｂ）に示すように、座
標値（＞’Ｈ１＋３、ＹＸＩＩＩ３）として記憶されて
いる。

ステップ１５６が完了した時点で、座標系αβは第１０
図（Ｂ）の座標系ｘｙと合致しており、その状態で回転
中心Ｏとウェハ中心Ｗｃとの離心量（ΔαＷ、ΔβＷ）
が求められている。

また光照射光学系１内の可変開口絞り３４の像３４°は
ｙ軸上で回転中心０から距ＨＲｒｅｆの位置にある。

ここで第５図（Ｂ）中の座標交換演算部８２は、マーク
Ｘ　Ｍ　＋　ｓの設計座標（Ｘヨ１８、Ｙ　ｒｓ＋３）
と、離心量（ΔαＷ、ΔβＷ）とを入力して、先の式（
１）を利用して回転中心ＯからマークＸＭ、ｆｆの中心
点までの距１１１　ｒ　Ｘ　Ｍ　＋　ｓを次式のように
して算・・・・・・　（５）またマークＸＭ＋３は座標系α“β“上でα゛軸方向の
正側に位置するので、先の式（２）が適用されて、α゛
軸（又はα輪）と半径ｒＸＭＩｓの線分との威す角度θ
Ｘ　Ｍ　Ｉｓは次式で算出される。

・・・・・・　（６）次にＣＰＵ５１は、角度θＸＭ、ｓを、ウェハホルダ７
の回転角度位置に対応付ける０本実施例では第１０図（
Ｂ）のようにｙ軸上に加工点（像３４°）が位置し、配
列座標系のα′軸がＸ軸と平行なときにカウンタ７３の
計測値ＤＳθが零にセットされている。このため、マー
クＸＭ＋３がｙ軸上に位置するまでのウェハホルダ７の
回転角度θＸＭ、３′は、マークＸ　Ｍ　＋　ｓの座標
系αβ内の存在像限に応じて、例えば次式で求められる
。

θＸＭ＋ｉ’＝π／２−θＸＭ１１・・・・・（７）第
１　ｏ図（Ｃ）は、ウェハホルダ７が角度θＸＭ１．′
だけ反時計方向に回転したときの状態を示し、光照射部
ＥＭによる像３４°の位置を距ＮｒＸ　Ｍ　＋　ｓの位
置に移動させることによって、像３４°の中心とマーク
ＸＭ、ｆｆの中心とが合致する。

ただし、そのままだと像３４゛の形状がレジスト除去領
域の形状に対して回転しているので、ＣＰＵ５１は可変
開口絞り３４を反時計方向に角度θＸ　Ｍ　＋　β′だ
け回転させるように、ドライブ回路８３に指令を出力す
る。

以上のようにして像３４′の半径方向の位置設定、像３
４”の回転方向の設定、及び角度θＸＭ′の算出が終る
と、ＣＰＵ５１はトリガ同期回路８７に角度θＸ　Ｍ　
＋　ｘ　’の値を出力する。同期回路８７はカウンタ７
３の計測値ＤＳθがθＸＭ、。

と一致するたび（１回転毎）に、加工用レーザ光源３１
に１パルスのトリガ信号を送る。

通常、エキシマレーザ等でレジスト除去する場合、ビー
ムパワーの高い１パルスできれいに除去することは難し
く、複数パルスが必要となる。そこでＣＰＵ５１は、レ
ーザ光源３１の発振のたびに、第４図中の光電検知器４
１の出力をモニターし、レジストの紫外光吸収により発
生する蛍光の有無によってレジスト除去をリアルタイム
に確認する。

尚、ＣＰＵ５１は、レジスト除去すべきマークＸ　Ｍ、
、、ＹＭ、、の各極座標値（ｒ、θ）を予め算出し、例
えば半径ｒが最も外側に位置するマークから最も内側に
位置するマークの順番で加工順を決める。このようにす
ると、光照射部ＥＭ（像３４°）のｙ軸上での移動は、
外側から回転中心〇−・向けての１方向移動（又はその
逆方向）のみでよいので、ランダムに加工点が移る場合
よりもスループントが高い。

以上の実施例においてはＹセンサーＷＹとθセンサーＷ
θ及び光照射部ＥＭはそれぞれ別のものであるとしたが
、光学系の構成を変えれば上記の３つのものを組み合わ
せて１つにしたり、２つに合わせたりできる。光照射部
ＥＭは１箇所のみ設けたが、独立に動作する複数の照射
部ＥＭを設けて、スルーブツトを向上させることができ
る。

また、外形検出ブロック５３は機械的接触により外形基
準で位置決めされる場合は機械的位置出し部に置換され
る。

上記の実施例においては回転しながらレジストをはがす
ので飛沫が出ても遠心力でウェハＷの外部に飛んで行き
ウェハＷの表面には残らないという特徴がある。

この清浄性を保つための補助手段として、回転中心Ｏの
上方から清浄な空気や窒素、酸素、オゾン等の気体を流
す手段を設け、気体を中心から外径に向けて流すことも
考えられる。

より洗浄度を高めるには、回転中心上方より純水等の流
体を流して洗浄することも考えられる。

ポジレジストの場合には現像液を純水の代わりに使用で
きる場合もある。

以上の実施例ではパルス性のレーザ光を用いて熱的又は
光化学反応を利用してレジストをはがすものとしたが、
ポジレジストの場合は、レジストに感光するＣＷ光（連
続発光）、例えば水銀ランプ光源やＨｅ−Ｃｄレーザを
用いても目的を達せられる。この場合は、実施例中のウ
ェハホルダ７をコータ・デイベロツバ−の回転テーブル
と共用化させ、光の照射時にはウェハＷの回転を計算さ
れた角度位置で止めた方がよい、この種のコータ・デイ
ベロツバ−は、例えば特開平１−１７９３１７号公報に
開示されている。コータ・デイベロツバ−の回転テーブ
ル付近はレジストや現像液が飛び散り、光学系を汚す可
能性があるので、アライメントセンサや光照射部との間
に保護用の透明平板を設けて、汚れた場合はこの平板の
みを清掃すればよいようにする。平板の清掃も、清掃用
の液体が出るノズルを設けておけば自動的に遠隔操作が
できる。

コータの動作と連続してアライメントマーク上のレジス
トをはがす場合、ウェハのアライメントマークを用いた
アライメント動作をレジスト塗布の前に行なった方がア
ライメント計測精度を容易に上げられる。

ウェハＷを回転しながらレジストをはがしたり、マーク
位置を計測したりする場合、像の観察ができるようにす
るには像観察の光源としてパルス性の光源を用いて、ウ
ェハＷの回転に同期して発光させればよい。

清掃用の液体又は現像液をウェハＷ上に流せる構成を取
る場合、それら液体のレジスト上での層の厚さが許容さ
れる変動値以内ならば、液体を流しながらレジストをは
がすこともできる。

ウェハＷを回転させながら光照射する場合、高速回転に
よりウェハＷの位置がホルダ７に対してずれる可能性が
あるので一旦高速回転させた後、低速にするかまたは停
止させて、再度アライメントマーク位置を１認した方が
よい、また遠心力によりウェハＷの伸びが出るような基
板に対しては伸び量をスケーリング補正できるようにし
た方がよい。

レジストをはがした後、必要があれば、正しい位置のレ
ジストがはがれたかを像観察系を用いて確認することも
可能である。

万一、定められた場所以外のレジストがはがれていた場
合、ネガレジストでは現像液を用いてウェハ全面のレジ
ストを除去した後、再度レジストを塗布して工程をやり
直すことができる。コータ・デイベロツバ−と共用して
いる場合は同一のスピナー上に載せたままこれらの工程
が完了できる。

ポジレジストの場合は感光光を全面に照射した後に現像
液を用いてはがせばよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明を用いれば回転テーブル上にウェハ
等の基板を載せたまま、外形基準のプリアライメントと
精度アライメントを行ない、同テーブル上で必要な部分
への光照射を行なうので、ウェハの移動時間が省け、短
時間にアライメントが出来て処理時間が短かいという効
果がある。また装置が小さくなり必要な面積が小さくな
るという利点もある。また、回転テーブルを回転させた
ままレジストの局所部分をはがす場合、回転の遠心力に
より飛沫がウェハ上より飛び去り、ウェハの洗浄性が損
なわれないという効果もある。

回転テーブルをコータ・デイベロツバ−の回転テーブル
と兼用にすれば、レジスト塗布と局部レジストの除去の
一連の工程の処理時間が短縮できるという効果がある他
に、液体による表面の洗浄が容易となる。この実施形態
でポジレジストを用いる場合には、感光光の局部的な照
射と現像液による処理で飛沫の出る恐れのないレジスト
除去が出来る。また本発明はレジスト以外の薄膜の局所
的な除去にも同様に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による薄膜除去装置の全体構成
を示す平面図、第２図は第１図の装置の正面図、第３図はアライメント
センサー光学系の構成を示す図、第４図は加工用の光照
射光学系の構成を示す図、第５図（Ａ）は薄膜除去装置
の制御系ブロックの概略的な構成を示す図、第５図（Ｂ
）は制御系の詳細な構成を示す回路ブロック図、第６図
は処理対象となるウェハ上のパターン配置を示す平面図
、第７図はアライメントマークとレジスト除去部との配
置−係を示す平面図、第８図（Ａ）、（Ｂ）は基準ウェ
ハのパターン配置を示す平面図、第９図は基準ウェハを
用いた初期設定動作のフローチャート図、第１０図（Ａ
）は処理対象のウェハのアライメント動作とレジスト除
去用の光照射動作のフローチャート図、第１０図（Ｂ）
、（Ｃ）は直交座標系から極座標系への変換の様子を具
体的に表わした図、第１１図（Ａ）、（Ｂ）は従来のレジスト除去法を採用
したステツパーの構成を示す図である。〔主要部分の符号の説明〕１・・・・・・光照射光学系、２・・・・・・Ｙセンサ
ー光学系、３・・・・・・θセンサー光学系、７・・・・・・ウェハホルダ（回転テーブル）、８・・
・・・・回転軸、９・・・・・・モータ、１０・・・・
・・回転角検出部、３１・・・・・・加工用レーザ光源、３４・・・・・・可変開口絞り、５１・・・・・・ＣＰＵ、７１・・・・・・ウェハ外形
計測部、８０・・・・・・マーク位置検出回路、８１・
・・・・・設計データ部、８２・・・・・・座標変換演算部、８３・・・・・・開口絞りＦ′クラ４回路、８４．８５
・・・・・・位置センサー８７・・・・・・トリガ同期回路、Ｗ・・・・・・ウェハ、ＲＷ・・・・・・基準ウェハ、Ｓ　ｉｊ・・・・・・ショット領域、Ｘ　Ｍ　！　ｊ　ＳＹ　Ｍ　ｉ　ｉ・・・・・・レジス
ト除去マーク、ＧＷＡｉｊ、ＧＷＢ、□ ・・・・・・グローバルアライメントマーク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定のパターンが形成された基板の表面に略一様
に薄膜が形成された試料を受け取り、前記パターンに対
して予め定められた位置の前記薄膜の局所部分を除去す
る装置において、前記試料を保持して、該試料の略中央を中心として回転
させる回転テーブルと；前記試料上のパターンの特定部分を検出する検出手段と
；該検出手段の検出結果と前記パターンの設計上の座標位
置とに基づいて、前記薄膜上の除去すべき局所部分の位
置を前記回転テーブルの回転中心を基準とする極座標系
で決定する計測手段と；該計測手段により決定された極
座標値に基づいて、前記薄膜上の局所部分に除去用のエ
ネルギービームを照射するビーム照射手段と；を備えた
ことを特徴とする薄膜除去装置。
（２）前記基板上のパターンは直交座標系に基づいて配
列されていると共に、前記計測手段は該直交座標系上の
位置を前記極座標系の値に変換する手段を含むことを特
徴とする請求項第１項に記載の薄膜除去装置。
（３）前記薄膜除去装置は、前記基板の表面に感光層を
形成するためのレジスト塗布装置内に一体に設けられ、
前記回転テーブルは該レジスト塗布装置のスピナーテー
ブルと共用したことを特徴とする請求項第１項に記載の
薄膜除去装置。
（４）前記薄膜除去装置は、前記基板の表面に形成され
た感光層を現像するための現像装置内に一体に設けられ
、前記回転テーブルは該現像装置のスピナーテーブルと
共用したことを特徴とする請求項第１項に記載の薄膜除
去装置。
（５）前記ビーム照射手段は、前記計測手段によって決
定された極座標値に対して前記回転テーブルの回転中の
角度位置が所定の関係になった時点で前記エネルギービ
ームを前記基板に照射する同期手段を含むことを特徴と
する請求項第１項〜第４項のいずれか一項に記載の薄膜
除去装置。
（６）前記ビーム照射手段は、前記除去用のエネルギー
ビームとしてパルスレーザ光を射出するレーザ光源を含
むことを特徴とする請求項第１項〜第４項のいずれか一
項に記載の薄膜除去装置。
（７）前記ビーム照射手段は、前記除去用のエネルギー
ビームとして連続発光するビームを射出する光源と、該
ビームの前記基板への照射と遮断とを切り替えるスイッ
チ手段とを含むことを特徴とする請求項第１項〜第４項
のいずれか一項に記載の薄膜除去装置。
（８）所定の回路パターン領域とアライメント用のマー
クとが表面に形成されると共に、該表面上を略一様な厚
みの感光性の薄膜で被覆した基板を受け取り、前記マー
クの位置に対応した前記薄膜の局所部分を除去する装置
において、前記基板を保持して、該基板の略中央を中心として回転
させる回転テーブルと；該回転テーブルの回転角に関する情報を検出する回転角
検出手段と；前記基板上のマークを検出するために、任意の位置に可
動に設けられたマーク検出手段と；前記薄膜の局所部分
を除去するためのエネルギービームを前記基板へ向けて
照射すると共に、該ビームの前記基板上での照射位置を
可変としたビーム照射手段と；前記マークの設計上の位置情報と、前記マーク検出手段
の検出結果と、前記回転角検出手段からの回転角情報と
に基づいて、前記薄膜上の除去すべき局所部分の位置を
前記回転テーブルの回転中心を基準とした極座標系で決
定する計測手段と；該計測手段により決定された極座標
に基づいて、前記ビーム照射手段のビーム照射位置を前
記回転の径方向に調節すると共に、前記決定された極座
標の角度値と前記回転角検出手段からの角度情報とが所
定の関係になった時、前記ビームを照射するように前記
ビーム照射手段を制御する制御手段と；を備えたことを
特徴とする薄膜除去装置。