JPH0795519B2 - ウエハ周辺露光における露光量制御装置 - Google Patents
ウエハ周辺露光における露光量制御装置Info
- Publication number
- JPH0795519B2 JPH0795519B2 JP63277455A JP27745588A JPH0795519B2 JP H0795519 B2 JPH0795519 B2 JP H0795519B2 JP 63277455 A JP63277455 A JP 63277455A JP 27745588 A JP27745588 A JP 27745588A JP H0795519 B2 JPH0795519 B2 JP H0795519B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- exposure
- illuminance
- resist
- peripheral portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、IC,LSI,その他のエレクトロニクス素子に
おける部品の加工における微細パターンの形成工程にお
いて、シリコンウエハに代表される半導体基板、あるい
は誘電体，金属，絶縁体等の基板に塗布されたレジスト
の内の該基板周辺部の不要レジストを現像工程で除去す
るためのウエハ周辺露光に関するものである。
おける部品の加工における微細パターンの形成工程にお
いて、シリコンウエハに代表される半導体基板、あるい
は誘電体，金属，絶縁体等の基板に塗布されたレジスト
の内の該基板周辺部の不要レジストを現像工程で除去す
るためのウエハ周辺露光に関するものである。
ICやLSI等の製造工程においては、微細パターンを形成
するにあたって、シリコンウエハ等の表面にレジストを
塗布し、さらに露光，現像を行い、レジストパターンを
形成することが行われる。次に、このレジストパターン
をマスクにしてイオン注入，エッチング，リフトオフ等
の加工が行われる。
するにあたって、シリコンウエハ等の表面にレジストを
塗布し、さらに露光，現像を行い、レジストパターンを
形成することが行われる。次に、このレジストパターン
をマスクにしてイオン注入，エッチング，リフトオフ等
の加工が行われる。
通常、レジストの塗布はスピンコート法によって行われ
る。スピンコート法はウエハ表面の中心位置にレジスト
を注ぎなからウエハを回転させ、遠心力によってウエハ
の表面にレジストを塗布するものである。しかしこのス
ピンコート法によると、レジストがウエハ周辺部をはみ
出し、ウエハの裏側にまわり込んでしまう場合もある。
る。スピンコート法はウエハ表面の中心位置にレジスト
を注ぎなからウエハを回転させ、遠心力によってウエハ
の表面にレジストを塗布するものである。しかしこのス
ピンコート法によると、レジストがウエハ周辺部をはみ
出し、ウエハの裏側にまわり込んでしまう場合もある。
第３図は、このウエハの裏側へまわり込んだレジストを
示すウエハの一部断面図であり、１はウエハ、1pはウエ
ハ周辺部、1aはパターン形成部のレジスト、1bはウエハ
周辺部1pの表面のレジスト、1cがウエハ１のエッジから
裏側へまわり込んだレジストを示す。
示すウエハの一部断面図であり、１はウエハ、1pはウエ
ハ周辺部、1aはパターン形成部のレジスト、1bはウエハ
周辺部1pの表面のレジスト、1cがウエハ１のエッジから
裏側へまわり込んだレジストを示す。
第４図はウエハに露光された回路パターンの形状を示す
図である。Ｔで示した１つの領域が１つの回路パターン
に相当する。ウエハ周辺部では大部分の場合正しく回路
パターンを描くことができず、たとえ描けたとしても歩
留りが悪い。したがって、ウエハ周辺部の表面もレジス
トは実際には不要なレジストである。
図である。Ｔで示した１つの領域が１つの回路パターン
に相当する。ウエハ周辺部では大部分の場合正しく回路
パターンを描くことができず、たとえ描けたとしても歩
留りが悪い。したがって、ウエハ周辺部の表面もレジス
トは実際には不要なレジストである。
このようなエッジからウエハ周辺部の裏側にまわり込ん
だ不要なレジスト及びウエハ周辺部の表面の不要なレジ
ストの存在は次のような問題を引き起こす。即ち、レジ
ストの塗布されたウエハはいろいろな処理工程及びいろ
いろな方式で搬送される。この時、ウエハ周辺部を機械
的につかんで保持したり、ウエハ周辺部がウエハカセッ
ト等の収納器の壁にこすれたりする。この時、ウエハ周
辺部の不要レジストがとれてウエハのパターン形成部に
付着すると、正しいパターン形成ができなくなり、歩留
りを下げる。
だ不要なレジスト及びウエハ周辺部の表面の不要なレジ
ストの存在は次のような問題を引き起こす。即ち、レジ
ストの塗布されたウエハはいろいろな処理工程及びいろ
いろな方式で搬送される。この時、ウエハ周辺部を機械
的につかんで保持したり、ウエハ周辺部がウエハカセッ
ト等の収納器の壁にこすれたりする。この時、ウエハ周
辺部の不要レジストがとれてウエハのパターン形成部に
付着すると、正しいパターン形成ができなくなり、歩留
りを下げる。
ウエハ周辺部の不要レジストが「ゴミ」となって歩留り
を低下させることは、特に集積回路の高機能化，微細化
が進みつつある現在、深刻な問題となっている。
を低下させることは、特に集積回路の高機能化，微細化
が進みつつある現在、深刻な問題となっている。
そこで、このようなウエハ周辺部の不要レジストを除去
する技術として、溶剤噴射法によってウエハ周辺部の裏
面から溶剤を噴射して不要なレジストを溶かし去り除去
する技術が実用化されている。しかし、この方法では、
第３図のはみ出し部分のレジスト1cは除去できるが、ウ
エハ周辺部の表面のレジスト1bは除去されない。このウ
エハ周辺部の表面のレジスト1bを除去すべくウエハ１の
表面から溶剤を噴射するようにしても、溶剤の飛沫の問
題を生ずるばかりでなく、ウエハ周辺部の表面の不要な
レジスト1bと後のエッチングやイオン注入等の際のマス
ク層として必要なレジストであるパターン形成部のレジ
スト1aとの境界部分をシャープに、かつ制御性良く不要
レジストのみを除去することはできない。
する技術として、溶剤噴射法によってウエハ周辺部の裏
面から溶剤を噴射して不要なレジストを溶かし去り除去
する技術が実用化されている。しかし、この方法では、
第３図のはみ出し部分のレジスト1cは除去できるが、ウ
エハ周辺部の表面のレジスト1bは除去されない。このウ
エハ周辺部の表面のレジスト1bを除去すべくウエハ１の
表面から溶剤を噴射するようにしても、溶剤の飛沫の問
題を生ずるばかりでなく、ウエハ周辺部の表面の不要な
レジスト1bと後のエッチングやイオン注入等の際のマス
ク層として必要なレジストであるパターン形成部のレジ
スト1aとの境界部分をシャープに、かつ制御性良く不要
レジストのみを除去することはできない。
そこで、最近ではパターン形成のための露光工程とは別
に、ウエハ周辺部の不要レジストを現像工程で除去する
ために別途露光するウエハ周辺露光法が行われている。
このウエハ周辺露光法は、レジストの塗布されたウエハ
を回転させながら、ライトガイドファイバで導かれた光
をウエハ周辺部に照射して、ウエハ周辺部を周状に露光
するものである。
に、ウエハ周辺部の不要レジストを現像工程で除去する
ために別途露光するウエハ周辺露光法が行われている。
このウエハ周辺露光法は、レジストの塗布されたウエハ
を回転させながら、ライトガイドファイバで導かれた光
をウエハ周辺部に照射して、ウエハ周辺部を周状に露光
するものである。
このようなウエハ周辺露光においては、レジストに対す
る露光量が不足すると、現像後もレジストが残留し、前
述の「ゴミ」となって正しいパターン形成を阻害すると
いう問題がある。従って、ウエハ周辺部の露光量を制御
してレジスト除去に必要な一定の量に保つ必要がある。
る露光量が不足すると、現像後もレジストが残留し、前
述の「ゴミ」となって正しいパターン形成を阻害すると
いう問題がある。従って、ウエハ周辺部の露光量を制御
してレジスト除去に必要な一定の量に保つ必要がある。
フォトリソグラフィ工程のステッパによる露光の場合に
は、従来より露光時間を制御することにより露光量を一
定に保つことが行われていた。
は、従来より露光時間を制御することにより露光量を一
定に保つことが行われていた。
しかし、ウエハの周辺露光においては、ウエハが回転し
ているので単に露光時間を制御するだけではウエハ周辺
部の露光量を均一に制御することはできない。
ているので単に露光時間を制御するだけではウエハ周辺
部の露光量を均一に制御することはできない。
一方、水銀ランプ等の露光光源や、露光光をガイドする
ライトガイドファイバ、投影レンズ等の光学部品は経時
劣化するので、露光光の照度は時間とともに変化する。
ライトガイドファイバ、投影レンズ等の光学部品は経時
劣化するので、露光光の照度は時間とともに変化する。
従来においては、上記露光光の照度に応じてウエハ周辺
部の露光量を制御していなかったので、充分な露光量を
確保できない場合も生じ、製品不良の原因となってい
た。
部の露光量を制御していなかったので、充分な露光量を
確保できない場合も生じ、製品不良の原因となってい
た。
本発明はかかる課題に鑑みなされたものであって、本発
明は、露光光の照度変化に応じてウエハ周辺部の露光量
を制御でき、必要とされる露光量を充分に確保すること
ができるウエハ周辺露光における露光量制御装置を提供
することを目的とする。
明は、露光光の照度変化に応じてウエハ周辺部の露光量
を制御でき、必要とされる露光量を充分に確保すること
ができるウエハ周辺露光における露光量制御装置を提供
することを目的とする。
かかる目的を達成するため、本発明は、レジストの塗布
されたウエハを回転させる回転機構と、回転するウエハ
のウエハ周辺部に光照射する光照射機構とを備えたウエ
ハ周辺露光における露光量制御装置において、光照射機
構からの光による照度をモニタする照度モニタと、上記
照度モニタからの照度モニタ信号に基づき上記回転機構
を制御する制御手段を設け、上記照度モニタにより検出
された照度が低下したとき、ウエハが単位回転数回転す
るに要する時間を増加させ、ウエハ周辺部の露光量を一
定に保つように構成したものである。
されたウエハを回転させる回転機構と、回転するウエハ
のウエハ周辺部に光照射する光照射機構とを備えたウエ
ハ周辺露光における露光量制御装置において、光照射機
構からの光による照度をモニタする照度モニタと、上記
照度モニタからの照度モニタ信号に基づき上記回転機構
を制御する制御手段を設け、上記照度モニタにより検出
された照度が低下したとき、ウエハが単位回転数回転す
るに要する時間を増加させ、ウエハ周辺部の露光量を一
定に保つように構成したものである。
本発明においては、照度モニタを設け、照度モニタによ
り検出された照度が低下したとき、ウエハが単位回転数
回転するに要する時間を増加させているので、ウエハ周
辺部の露光量を均一に制御しながら、必要な露光量を充
分に確保するすることができる。このため、現像後にレ
ジストが残留することがなく、「ゴミ」となってパター
ン形成を阻害することがない。
り検出された照度が低下したとき、ウエハが単位回転数
回転するに要する時間を増加させているので、ウエハ周
辺部の露光量を均一に制御しながら、必要な露光量を充
分に確保するすることができる。このため、現像後にレ
ジストが残留することがなく、「ゴミ」となってパター
ン形成を阻害することがない。
以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明の実施例であるウエハ周辺露光におけ
る露光量制御方式を説明するための概略図である。Ｌは
露光光源としての水銀ランプ,2は楕円集光鏡,3は平面反
射鏡,4はライトガイドファイバ,1はウエハ,6は回転ステ
ージ,7は照度モニタ,8は比較器,9はステージ駆動モー
タ,10はコントローラを示す。
る露光量制御方式を説明するための概略図である。Ｌは
露光光源としての水銀ランプ,2は楕円集光鏡,3は平面反
射鏡,4はライトガイドファイバ,1はウエハ,6は回転ステ
ージ,7は照度モニタ,8は比較器,9はステージ駆動モー
タ,10はコントローラを示す。
第２図は、第１図のウエハ１を上から見た概略図で、1p
はウエハの周辺部,11はライトガイドファイバからの光
により形成される露光パターン,dは該露光パターンの幅
（以下露光幅という。）を示す。
はウエハの周辺部,11はライトガイドファイバからの光
により形成される露光パターン,dは該露光パターンの幅
（以下露光幅という。）を示す。
第１図及び第２図のウエハ周辺露光において、水銀ラン
プＬからの光はライトガイドファイバ４によって導か
れ、回転ステージ６によって回転するウエハ１の周辺部
1pを照射する。
プＬからの光はライトガイドファイバ４によって導か
れ、回転ステージ６によって回転するウエハ１の周辺部
1pを照射する。
つぎに、第１図及び第２図に示したウエハ周辺露光にお
ける本実施例の動作を説明する。
ける本実施例の動作を説明する。
いま、 ウエハ周辺部への露光量 ……Ｗ（mJ/cm2） 露光幅 ……ｄ（cm） ウエハ径方向の露光幅 ……ｒ（cm） ウエハの直径 ……ａ（cm） 基準照度 ……I0（mW/cm2） モニタ照度 ……Ｉ（mW/cm2） 基準照度時に必要な回転時間 ……t0（sec） 制御する回転時間 ……ｔ（sec） とする。
なお、露光量Ｗはレジストの種類や膜厚によって適宜決
められる値であり、例えば、東京応化工業株式会社製の
OFPR−800が２μｍの厚さで塗布された場合には、460mJ
/cm2の露光量が必要である。この場合、基準照度I0を30
00mW/cm2とすると、基準照度I0でウエハに照射している
ときに必要とされる回転時間t0（本実施例では一回転す
るに要する時間とするが、予め定められた単位回転数回
転するに要する時間でよい）は20秒である。
められる値であり、例えば、東京応化工業株式会社製の
OFPR−800が２μｍの厚さで塗布された場合には、460mJ
/cm2の露光量が必要である。この場合、基準照度I0を30
00mW/cm2とすると、基準照度I0でウエハに照射している
ときに必要とされる回転時間t0（本実施例では一回転す
るに要する時間とするが、予め定められた単位回転数回
転するに要する時間でよい）は20秒である。
露光幅ｄは、前記第２図に示したライトガイドファイバ
からの光により形成される露光パターンの幅（ライトガ
イドファイバによる照射幅に相当）、ウエハ径方向の露
光幅ｒは前記第２図に示したライトガイドファイバから
の光により形成されるウエハ径方向の露光幅、モニタ照
度Ｉは第１図の照度モニタ７によりモニタされた照度で
ある。また、制御する回転時間ｔは、実際に回転ステー
ジを回転させる時間（本実施例では一回転するに要する
時間とする）である。
からの光により形成される露光パターンの幅（ライトガ
イドファイバによる照射幅に相当）、ウエハ径方向の露
光幅ｒは前記第２図に示したライトガイドファイバから
の光により形成されるウエハ径方向の露光幅、モニタ照
度Ｉは第１図の照度モニタ７によりモニタされた照度で
ある。また、制御する回転時間ｔは、実際に回転ステー
ジを回転させる時間（本実施例では一回転するに要する
時間とする）である。
さて、基準照度I0で照射しながら、回転時間t0でウエハ
を一回転させたとき、ウエハ周辺部に照射される光エネ
ルギーの総量Ｅは次の式で表される。
を一回転させたとき、ウエハ周辺部に照射される光エネ
ルギーの総量Ｅは次の式で表される。
Ｅ＝ｒ×ｄ×I0×t0（mJ・sec） 一方、上記Ｅは露光量Ｗと照射面積ｒ×πａの積ｒ×π
ａ×Ｗ（mJ・sec）に等しいから、次の式（１）（２）
が成り立つ。
ａ×Ｗ（mJ・sec）に等しいから、次の式（１）（２）
が成り立つ。
ｒ×ｄ×I0×t0＝ｒ×πａ×Ｗ （１） 照度モニタ７により検出された照度がＩのとき、露光量
Ｗを上記値と等しくするには、制御する回転時間ｔを下
記の式（３）のように定めればよい。
Ｗを上記値と等しくするには、制御する回転時間ｔを下
記の式（３）のように定めればよい。
すなわち、制御する回転時間ｔは次の（４）式で表され
る。
る。
第１図において、照度モニタ７はウエハ周辺露光を行う
際、ライトガイドファイバ11から照射される露光光の照
度を検出し比較器８に送る。比較器８はモニタされた照
度と基準照度信号を比較し、比較結果をシステムコント
ローラ10に送る。
際、ライトガイドファイバ11から照射される露光光の照
度を検出し比較器８に送る。比較器８はモニタされた照
度と基準照度信号を比較し、比較結果をシステムコント
ローラ10に送る。
システムコントローラ10はモニタされた照度が基準照度
に等しい場合には、回転ステージ６が時間t0で一回転す
るようにステージ駆動モータ９を駆動する。また、何ら
かの原因でモニタ照度が低下した場合には、上記（４）
式により時間ｔを算出し、時間ｔで一回転するようにス
テージ駆動モータ９を駆動する。
に等しい場合には、回転ステージ６が時間t0で一回転す
るようにステージ駆動モータ９を駆動する。また、何ら
かの原因でモニタ照度が低下した場合には、上記（４）
式により時間ｔを算出し、時間ｔで一回転するようにス
テージ駆動モータ９を駆動する。
例えば、東京応化工業株式会社製のOFPR−800を２μｍ
の厚さで塗布したウエハの場合、前記したように照度30
00mW/cm2（基準照度）でウエハが20秒で一回転するよう
にウエハの周辺部の露光を行うが、何らかの原因でモニ
タ照度が低下して2500mW/cm2になった場合には、24秒で
ウエハが一回転するようにシステムコントローラ10がス
テージ駆動モータ９を駆動する。
の厚さで塗布したウエハの場合、前記したように照度30
00mW/cm2（基準照度）でウエハが20秒で一回転するよう
にウエハの周辺部の露光を行うが、何らかの原因でモニ
タ照度が低下して2500mW/cm2になった場合には、24秒で
ウエハが一回転するようにシステムコントローラ10がス
テージ駆動モータ９を駆動する。
本実施例においては、以上のようにウエハの周辺露光を
行う際、露光光の照度をモニタし、照度が低下した場合
に、それに応じて単位回転数回転するに要する時間を長
くしているので、ウエハの周辺部を所望の露光量で均一
に露光することができる。
行う際、露光光の照度をモニタし、照度が低下した場合
に、それに応じて単位回転数回転するに要する時間を長
くしているので、ウエハの周辺部を所望の露光量で均一
に露光することができる。
以上説明したように、本発明においては、露光光の照度
をモニタし、ウエハが単位回転数回転するに要する時間
を制御しているので、照度が経時的に変化してもウエハ
周辺部を所望の露光量で均一に露光することができる。
をモニタし、ウエハが単位回転数回転するに要する時間
を制御しているので、照度が経時的に変化してもウエハ
周辺部を所望の露光量で均一に露光することができる。
このため、露光量不足による現像後のレジスト残留がな
く、残留レジストが「ゴミ」となってパターン欠陥をも
たらすことがない。
く、残留レジストが「ゴミ」となってパターン欠陥をも
たらすことがない。
第１図は、本発明の実施例であるウエハ周辺露光におけ
る露光量制御方式を説明するための概略図、第２図は、
第１図のウエハを上から見た概略図、第３図は、このウ
エハの裏側へまわり込んだレジストを示すウエハの一部
断面図、第４図はウエハに露光された回路パターンの形
状を示す図である。 図中、 １……ウエハ 1p……ウエハ周辺部 ４……ライトガイドファイバ ６……回転ステージ ７……照度モニタ ８……比較器 ９……ステージ駆動モータ 10……コントローラ を示す。
る露光量制御方式を説明するための概略図、第２図は、
第１図のウエハを上から見た概略図、第３図は、このウ
エハの裏側へまわり込んだレジストを示すウエハの一部
断面図、第４図はウエハに露光された回路パターンの形
状を示す図である。 図中、 １……ウエハ 1p……ウエハ周辺部 ４……ライトガイドファイバ ６……回転ステージ ７……照度モニタ ８……比較器 ９……ステージ駆動モータ 10……コントローラ を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】レジストの塗布されたウエハを回転させる
回転機構と、 回転するウエハのウエハ周辺部に光照射する光照射機構
とを備えたウエハ周辺露光における露光量制御装置にお
いて、 光照射機構からの光による照度をモニタする照度モニタ
と、 上記照度モニタからの照度モニタ信号に基づき上記回転
機構を制御する制御手段を設け、 上記制御手段は、上記照度モニタにより検出された照度
が低下したとき、ウエハが単位回転数回転するに要する
時間を増加させ、ウエハ周辺部の露光量を一定に保つ ことを特徴とするウエハ周辺露光における露光量制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277455A JPH0795519B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ウエハ周辺露光における露光量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277455A JPH0795519B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ウエハ周辺露光における露光量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125420A JPH02125420A (ja) | 1990-05-14 |
| JPH0795519B2 true JPH0795519B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=17583823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63277455A Expired - Lifetime JPH0795519B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ウエハ周辺露光における露光量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795519B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007220890A (ja) | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Toshiba Corp | 塗布現像処理装置における基板周縁処理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5771132A (en) * | 1980-10-21 | 1982-05-01 | Canon Inc | Exposure controlling system |
| JPS5892221A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-01 | Nec Kyushu Ltd | 半導体基板露光装置 |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP63277455A patent/JPH0795519B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02125420A (ja) | 1990-05-14 |
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