JPH053153A - ウエハ上の不要レジスト露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕ウエハがどのような向きに配置されていても、
所望の露光を行うことができる。 〔構成〕ウエハが載置された回転台を備えた回転手段
と、回転するウエハの周縁検出手段と、周縁検出手段の
駆動手段と、ウエハの回転台での載置状態検出手段と、
ウエハを所定の向きに位置設定する露光開始状態設定手
段と、この露光開始状態設定手段に位置設定された後そ
の位置を確認する露光開始状態確認手段と、光照射手段
と、露光領域設定手段と、光照射手段の移動手段とより
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハ上の不要レジス
トを現像工程で除去するために必要とされる不要レジス
ト露光装置に関する。

【０００２】

【従来技術】例えばＩＣ、ＬＳＩ等の製造工程において
は、シリコンウエハ等の半導体ウエハの表面にレジスト
を塗布し、次いで回路パターンを露光し、これを現像し
て、レジストパターンを形成することが行われている。
レジストの塗布は、通常、ウエハ表面の中心位置にレジ
ストを注ぎながらウエハを回転させ、遠心力によってウ
エハの全表面にレジストを塗布するスピンコート法が用
いられている。従って、ウエハの周辺部にもレジストが
塗布されることになる。

【０００３】しかし、ウエハの周辺部はパターン形成領
域としてあまり利用されることはない。これは、ウエハ
が種種の処理工程に付される際に、その周辺部を利用し
て搬送、保持されることが多く、また周辺部ではパター
ンの歪みが生じやすく歩留りが悪いからである。従っ
て、レジストがポジ型レジストである場合には、周辺部
が露光されないため現像後も周辺部にレジストが残留
し、このレジストがウエハの搬送、保持の際に周辺機器
を汚染し、ひいてはウエハ表面の汚染となり、歩留りの
低下を招く原因となっいた。そこで、最近では周辺部の
不要レジストを現像工程で除去するために、パターン形
成領域における回路パターンの露光工程とは別に、周辺
部の不要レジストを露光する、所謂周辺露光が行われて
いる。この周辺露光は、光ファイバにより導かれた光を
スポット的に周辺部に照射するものである。

【０００４】また一方、最近においては、逐次移動型縮
小投影露光装置（ステッパー）によってウエハの表面は
基盤の目のように区画されて逐次露光されることが多
い。この場合には、正しく１チップ分の回路パターンを
露光できない周辺部分の形状は、階段状になってしま
い、その大きさ、形状も露光する毎に様々に変化する。
また、ウエハには、通常結晶の方向を示すオリエンテー
ションフラット（以下、単にオリフラという）と称され
る直線状の周縁部分が設けられているため完全な円形で
はない。このような事情に基づき、ウエハ周辺部の不要
レジストを階段状に露光するときには、露光を開始する
以前に、回転台の上にウエハがどのような状態で載置し
ているかを検出する必要がある。特にオリフラ等の特異
点がどの位置にあるかがわからないと、階段状に露光す
るときの基準点がわからなくなってしまう。このような
回転台での特異点の方向を検出する方法として、例えば
特願平２─２４３４９１がある。

【０００５】図４を用いて、特異点としてオリフラを検
出する方法を説明する。１はウエハの回転手段であり、
モータを内蔵して、周縁ＷＡを有して表面にレジストが
塗布されたウエハＷが載置される回転台２を備えてい
る。３は周縁検出センサであり、回転するウエハＷの周
縁ＷＡを検出するものである。この周縁検出センサ３
は、発光器と受光器とを備えて、受光器が検出する発光
器からの光量によって、常に周縁に位置するように矢印
Ａの方向に移動する。この制御は例えば比較器を使っ
て、基準の光量に対してフィードバック制御するもので
ある。４は周縁検出センサ駆動手段であり、図示略であ
るがサーボモータ等よりなる。５は載置状態検出手段で
あり、周縁検出センサー３の移動によって、ウエハＷの
回転台２での載置状態を検出するものである。この載置
状態検出手段５には、位置検出手段と、回転角度読取手
段と、記憶手段とを備えている。

【０００６】位置検出手段では、周縁検出センサー３が
どの程度矢印Ａの方向に移動したかを検出して、さらに
はそのときのウエハＷの回転角度を回転角度読取手段に
よって検出して、これらの情報を記憶手段に蓄積するこ
とによって、周辺の全ての位置の情報を記憶することが
できる。とくに、オリフラＷＦにおいては、周縁検出セ
ンサー３の移動は大きいので容易に検出することができ
る。そして、ウエハＷを１周回転させた後に、露光開始
状態設定手段６によってオリフラＷＦが所定の基準位置
に位置するようにウエハＷを回転させて、その状態をウ
エハＷの周辺露光工程の初期開始状態として、その後図
示略の光ファイバーによって、周辺部の不要レジストを
階段状に露光していくことができる。このような構成に
よって、たとえ、ウエハがどのような向きに配置されて
も（オリフラの位置がどこにあっても）所望の階段状の
露光を達成することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の不
要レジストの露光技術は、周縁検出センサーをウエハの
半径方向に移動させながら、ウエハの周縁を検出してい
た。この時の記憶手段に蓄積された周縁検出センサー３
の位置情報と回転角度情報との関係を図５に示す。横軸
はウエハＷの回転角度であり、縦軸は周縁検出センサ３
の位置の変位量である。図５に示すように、変位量が大
きく＋側と−側に変化している領域Ｆは、周縁検出セン
サー３がオリフラＷＦを検出している角度範囲である。
さらに領域Ｆ内で変位量が０になっている点Θ₀ は、オ
リフラＷＦの検出時において周縁検出センサ３が最も回
転中心側に寄っている状態を示す。ところが、図５に示
すように、変位量の変化には常に鋸状の誤差を含んでい
る。これは受光器の検出量によって、周縁検出センサ駆
動手段４が追従して制御し、周縁検出センサ３を動かす
わけであるが、発光器と受光器を有するアームの先端
は、常に微小に振動しているためにである。このため、
記憶手段に記憶された情報によって、露光開始状態設定
手段６が働き、ウエハＷを初期開始状態に回転させる時
に、上記誤差が影響して、若干ずれた状態で位置設定さ
れてしまう。このような状態で周縁部の段階状の露光を
行うと、所望の露光が行われないことになってしまう。
本発明は以上のような問題点を解決することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のウエハ上の不要レジスト露光装置は、周
縁にオリフラ等の特異点を有し、表面にレジストが塗布
されたウエハが載置される回転台を備えたウエハ回転手
段と、回転するウエハの周縁を検出する周縁検出センサ
と、周縁検出センサをウエハの周縁に常に位置するよう
にウエハ回転手段の回転の半径方向に移動させる周縁検
出センサ駆動手段と、周縁検出センサの半径方向の移動
によって、ウエハの回転台での載置状態を検出する載置
状態検出手段と、載置状態検出手段の信号を受けて、ウ
エハを特異点を基準とした所定の向きに位置設定する露
光開始状態設定手段と、露光開始状態設定手段によっ
て、所定の向きにウエハが移動されたあと、その位置を
確認する露光開始状態確認手段と、ウエハ上のレジスト
の表面をスポット的に露光する光照射手段と、レジスト
の露光すべき領域を予め設定する露光領域設定手段と、
ウエハの表面上において光照射手段を移動制御する移動
手段とよりなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明のウエハ上の不要レジスト露光装置は、
載置状態検出手段によって、ウエハの露光開始状態の位
置ズレを生じても、露光開始状態確認手段によって補正
することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。図
１は、本発明のウエハ上の不要レジスト露光装置の一実
施例を示すものである。図４と同一番号で説明済のもの
は説明を省略する。６は露光開始状態設定手段であり、
オリフラＷＦの位置情報を得て、ウエハＷをオリフラＷ
Ｆを基準とした所定の向きに設定するものである。従っ
て、ウエハ周辺部の不要レジストに階段状の露光を行う
時は、常にオリフラを所定の位置に設定する必要があ
る。この向きにするための回転方向は、正回転でも逆回
転でもよい。７は光照射手段であり、ウエハ周辺部の不
要レジストをスポット的に露光するものである。この光
照射手段７は、図１に示すように、ランプ７１と、この
ランプ７１からの光を集光させて反射する楕円集光鏡７
２と、この楕円集光鏡７２からの光を水平方向に反射す
る反射鏡７３と、反射鏡７３の出射光路に出入り可能に
配設されたシャッタ７４と、反射鏡７３の光を導く光フ
ァイバ７５とを備えてなる。８は露光領域設定手段であ
り、レジストの露光するべき領域を予め設定するもので
あり、ＩＣメモリ等が用いられる。９は移動手段であ
り、ウエハＷの表面上において光照射手段７を移動制御
するものである。この移動手段９は、図１に示すよう
に、光照射手段７の光ファイバ７５の出射端を保持する
指示アーム９１と、Ｘテーブル９２と、Ｙテーブル９３
と、ＸテーブルをＸ方向に沿って往復移動させるステッ
ピングモータ９４と、ＹテーブルＹ方向に沿って往復移
動させるステッピングモータ９５とを備えている。Ｙテ
ーブル９３に支持アーム９１が取り付けられている。Ｙ
方向は、出射端から回転台２の回転中心に向かう方向で
あり、Ｘ方向はＹ方向に対して直角な方向である。従っ
て、光ファイバー７５の出射端は、Ｘテーブル９２およ
びＹテーブル９３に移動によってウエハ周辺部を移動す
るこになる。

【００１１】１０は露光開始状態確認手段である。これ
は露光開始状態設定手段６によって、オリフラＷＦを所
定の方向に向けたあと、若干のずれを直すものである。
この露光開始状態確認手段１０は、ウエハＷに向かって
ＣＤＤを並べたものが適用される。１１は、この露光開
始状態確認手段１０からの検出信号を受けて、ウエハＷ
を回転させるために回転手段１に信号を送る演算手段で
ある。次に、この露光開始状態確認手段１０による動作
を図２を用いて説明する。（ａ）は載置状態検出手段５
によって、ウエハＷの回転台２での載置状態を検出した
後の状態を示す。この任意の位置にオリフラＷＦがある
状態から、露光開始状態設定手段６によって、ウエハＷ
をΘ₁ の方向に回転させて、所定の位置に設定させる。
ところが、オリフラＷＦは、前述のごとく周縁検出セン
サ３の検出時における誤差によって、本来配置されるべ
き位置ＷＦ１（点線で示す状態）から少しずれた位置Ｗ
Ｆ２に配置される。この状態は（ｂ）に示す。露光開始
状態確認手段１０は、その内部にＣＣＤ等のセンサを埋
め込まれ、ウエハＷの中心方向に向かって伸びる２つの
棒状の検出器１０Ａと１０Ｂから構成される。そして各
々の検出器において、オリフラＷＦのエッヂを検出する
ことにより、演算手段１１によって本来配置されるべき
位置からどの程度ずれているかが判断できる。そして、
回転手段１によって、ずれている分を補正するようにウ
エハＷを再び回転させることにより、正しい位置にオリ
フラＷＦが配置される。この状態を（Ｃ）に示す。次に
光照射手段７である光ファイバ７５がウエハＷ上を移動
して、ウエハＷの周縁部を段階上に露光していく。

【００１２】次に、本発明の不要レジスト露光装置によ
る露光方法を説明する。露光領域設定手段８によりウエ
ハＷ上の不要レジストの露光領域を設定する。露光領域
は、図３に示すように形成領域Ｈに基づいて定められ
る。回転台２に載置されたウエハＷを１回転させ、載置
状態検出手段５によりこのときの載置状態、特にオリフ
ラＷＦの位置を検出する。ウエハＷを、露光開始状態設
定手段６により、オリフラＷＦを基準とした露光開始状
態に位置設定する。次に、露光開始状態確認手段１０に
よって、オリフラＷＦが位置設定されたときに生じる僅
かなズレを検出して、それを補正する。次に、移動手段
９により光照射手段７の光ファイバ７５の出射端を移動
させてウエハＷ上の不要レジストの露光を開始する。光
ファイバ７５の出射端が、露光開始点である例えば図３
のａ点を露光する位置にセットされたときに、ウエハＷ
を停止させた状態で、シャッター７４を開いて、出射端
から光照射するとともに、移動手段９により光ファイバ
７５の出射端を露光する位置に向けてＸ方向へ移動させ
て、ａ点からｂ点に沿った露光を行う。次いで、ｂ点を
露光する位置から、移動手段９により光ファイバ７５の
出射端をＹ方向に移動させながら、ｃ点を露光する位置
まで、出射端から光を照射して露光を行う。さらに、ｃ
点を露光する位置から、移動手段９により光ファイバ７
５を出射端をＸ方向に移動させながら、ｄ点を露光する
位置まで、出射端から光を照射して露光を行う。

【００１３】このようにしてｄ点の位置まで露光が終了
したら、パターン形成領域Ｈが誤って露光されることを
防止するために一旦シャッター７４を閉じた状態で、ウ
エハ回転手段１により回転台２を９０°回転させて、ウ
エハＷを１／４回転させる。ウエハＷが１／４回転した
ら、ウエハＷを停止させた状態で、ｄ点を露光する位置
から上記と同様にして階段状に露光を行う。以上のよう
にして、ウエハＷを１／４回転ごとに階段状の露光を４
回行うと、ちょうどウエハＷの周辺部の全周の露光が終
了することになる。

【００１４】次に、本発明の露光開始状態確認手段１０
の他の実施例を示す。露光開始状態設定手段６によっ
て、ウエハＷのオリフラＷＦは所定の位置に配置された
後、図６に示すように光照射手段７である光ファイバ７
５が、矢印ａ→ｂ→ｃに示すように移動する。この時シ
ャッタ７４は閉じていてウエハＷ上には露光を行わない
ようにしているこのとき光ファイバ７５の先端には図７
に示すように、発光器６１と受光器６２よりなるセンサ
ーが取り付けられている。発光器６１は光ファイバ７５
の先端に取り付けられ、一方受光器６２は支持アーム９
１に繋がる専用のアームによって、発光器６１と受光器
６２との関係が、ウエハＷの露光面と垂直になるように
形成されている。そしてＸテーブル９２と、ステッピン
グモータ９４と、Ｙテーブル９３と、ステッピングモー
タ９５によって、前述のごとく光ファイバの先端が矢印
ａ→ｂ→ｃのように移動すると、発光器６１と受光器６
２のよる光検出によって、オリフラＷＦの位置ずれを知
ることができる。詳しく説明すると、光ファイバ７５の
先端が矢印ａに移動するときにおける、受光器６２が検
出する光量の変化する時間と、矢印ｃに移動するときに
おける、同じく光量が変化する時間を検出するこによっ
て、オリフラＷＦの位置ずれを知ることができる。その
データは演算手段１１において処理されて、回転手段１
によって、所望の位置にオリフラＷＦを位置設定するこ
とができる。

【００１５】尚、本実施例は、回転台に載置されたウエ
ハの載置状態を検出する手段として、ウエハ周縁におけ
るオリフラを検出することを説明したが、これはオリフ
ラにかぎるものではなく、その他周縁部に特異な形状を
有するものであれば同様に実施できる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウエハ周辺部の不要レジストを露光するために、ウエハ
が回転台にどのような状態で載置されても、確実に露光
開始状態にウエハの向きを移動させてから露光すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る不要レジストの露光装置の概略を
示す説明図である。

【図２】本実施例による露光開始状態確認手段の説明図
である。

【図３】実施例におけるウエハのパターン形成領域の説
明図である。

【図４】本実施例および従来例におけるウエハの周縁検
出を示す説明図である。

【図５】実施例におけるウエハの特異点の説明図であ
る。

【図６】本実施例による露光開始状態確認手段の他の実
施例を示す説明図である。

【図７】本実施例による露光開始状態確認手段の他の実
施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 回転手段 ２ 回転台 ３ 周縁検出センサー ４ 周縁検出センサー駆動手段 ５ 載置状態検出手段 ６ 露光開始状態設定手段 ７ 光照射手段 ８ 露光領域設定手段 ９ 移動手段 １０ 露光開始状態確認手段 １１ 演算手段 Ｗ ウエハ ＷＡ ウエハの周縁 ＷＦ オリフラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】周縁にオリフラ等の特異点を有し、表面に
   レジストが塗布されたウエハが載置される回転台を備え
   たウエハ回転手段と、回転するウエハの周縁を検出する
   周縁検出センサと、周縁検出センサをウエハの周縁に常
   に位置するようにウエハ回転手段の回転の半径方向に移
   動させる周縁検出センサ駆動手段と、周縁検出センサの
   半径方向の移動によって、ウエハの回転台での載置状態
   を検出する載置状態検出手段と、載置状態検出手段の信
   号を受けて、ウエハを特異点を基準とした所定の向きに
   位置設定する露光開始状態設定手段と、露光開始状態設
   定手段によって、所定の向きにウエハが移動されたあ
   と、その位置を確認する露光開始状態確認手段と、ウエ
   ハ上のレジストの表面をスポット的に露光する光照射手
   段と、レジストの露光すべき領域を予め設定する露光領
   域設定手段と、ウエハの表面上において光照射手段を移
   動制御する移動手段とよりなることを特徴とするウエハ
   上の不要レジスト露光装置。