JP2000003850A

JP2000003850A - ウエハ周辺露光装置

Info

Publication number: JP2000003850A
Application number: JP10179816A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakajima; 康治中島; Isamu Shibuya; 勇澁谷
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体ウエハ周辺部を回路パターンの外縁に沿
って正確に階段状露光することができ、露光光出射部や
ウエハ載置台の保守点検が容易なウエハ周辺露光装置を
提供する。【解決手段】半導体ウエハの回路パターンの外縁に沿っ
て階段状に露光し、装置本体の一方の側面であるメイン
テナンス面から保守点検を行うウエハ周辺露光装置にお
いて、基台１に固定された門型の支持台２に露光光出射
部３を配置し、ウエハ載置台４が、反メインテナンス面
側のウエハ搬入・搬出ステーションＳ1 から門型の支持
台の下を通ってメインテナンス面側の露光処理ステーシ
ョンＳ2 に移動可能とし、露光処理ステーションにおい
て、半導体ウエハを露光処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、半導体ウエハ周辺部の不要なフ
ォトレジストを、フォトレジスト上に形成された回路パ
ターンの外縁に沿って階段状に露光するウエハ周辺露光
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ上に集積回路を製造する工
程には様々な工程が存在するが、その中の工程に、半導
体ウエハ上にフォトレジストを塗布する工程、フォトレ
ジストが塗布された半導体ウエハに露光する工程、露光
が終了したフォトレジストを現像する工程がある。これ
ら工程の処理を迅速に行うために、半導体ウエハを高速
で回転させながらフォトレジストを塗布する機構と露光
後のフォトレジストを現像する機構を持つコータデベロ
ッパと称する装置と、ステッパと称する露光装置を機械
的に連結させ、レジスト塗布・露光・現像の工程を自動
的に一連の作業として処理することが多い。

【０００３】ところで最近では、半導体ウエハ周辺部の
膜はがれ防止やパーティクルの発生防止などのために、
更には、エンドポイント検出などの後工程を効率化する
ために、半導体ウエハの周辺露光を行ってウエハ周辺部
の不要なフォトレジストを除去することが多い。この周
辺露光は、回路パターンを形成するための露光工程と現
像工程の間、もしくはフォトレジスト塗布工程と露光工
程の間で行われる。このため、ウエハ周辺露光装置は前
記のコータデベロッパに搭載されることが多いが、独立
のウエハ周辺露光装置をコータデベロッパとステッパに
隣接して配置し、半導体ウエハをコータデベロッパもし
くはステッパからウエハ周辺露光装置に移し変えて処理
することもある。

【０００４】このウエハ周辺露光には、半導体ウエハの
周辺部をウエハエッジから一定の巾で円環状に露光する
円環状露光と、半導体ウエハに形成された回路パターン
の外縁に沿って階段状に露光する階段状露光がある。

【０００５】円環状露光は、回転可能なウエハ載置台に
載置された半導体ウエハのエッジを光センサで検出し、
この検出信号に基づき、投影レンズなどで構成された露
光光出射部を、露光光出射部を半導体ウエハの半径方向
に移動させる出射部駆動機構によって、所定の位置に移
動させ、ウエハ載置台を回転させながら、半導体ウエハ
のエッジを光センサで検出しつつ露光光出射部をウエハ
半径方向に移動させて半導体ウエハの周辺部をエッジよ
り一定の幅で円環状に露光する。この円環状露光におい
て、要求される露光精度は±１００μｍ程度であり、比
較的低い露光精度で良い。このため、露光光出射部の構
造は簡単であって小型化が可能であり、露光光出射部
は、例えば直径が２５ｍｍ程度の円筒体であり、その重
量も２００〜３００ｇ程度である。

【０００６】一方、階段状露光は、露光光出射部と半導
体ウエハを相対的にＸ、Ｙ方向に移動させながら、巾が
７０μｍ程度のスクライブライン（回路パターンと回路
パターンの境界線）に沿って露光するので、±３０μｍ
程度の露光精度が要求される。露光精度を高めるために
は、露光光出射部には高解像度の投影レンズを使用する
必要があり、色収差や球面収差を小さくするためにレン
ズの枚数が増加する。また、レンズの枚数を多くすると
き、スループットの低下を防ぐために、出射される露光
光の照度を従来通りに保つ必要があり、レンズの径が大
きくなる。このため、露光光出射部は、大型・重量化
し、例えば直径が７０ｍｍ程度の円筒体であり、その重
量も２〜３ｋｇ程度になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらのウ
エハ周辺露光装置においても、構成部材である露光光出
射部や露光光出射部と半導体ウエハを相対的に移動させ
る駆動部などを定期的に保守点検し、必要に応じて修理
する必要がある。つまり、露光光出射部はその露光精度
を点検し、光軸やピント位置などの調整を定期的に行う
必要があり、その駆動部は定期的に点検して精度良く駆
動されるようにする必要がある。

【０００８】かかる保守点検は、装置本体に設けられた
メインテナンス用の側面（メインテナンス面）の壁板を
開き、その開口面を通して行うが、とりわけ、ウエハ周
辺露光装置をコータデベロッパに搭載したときは、図１
に示すように、周囲がコータデベロッパの構成部材で囲
まれるので、メインテナンス面としては、ウエハ周辺露
光装置の４方の側面の内、１つの側面しか確保すること
ができないのが通常である。すなわち、ウエハ周辺露光
装置の保守点検は、一つのメインテナンス面から行う必
要がある。

【０００９】前記の円環状露光の場合は、露光光出射部
が小型で軽量であるために、露光光出射部と出射部駆動
機構を保持する支持台は小型で簡単な構成のものでよ
い。このため、露光光出射部の支持台の周囲には比較的
空間を確保し易い。また、回路パターン形成のための露
光を行う前工程からの半導体ウエハを受け取り、環状露
光の終了した半導体ウエハを現像を行う次工程に渡たす
ウエハ搬入・搬出位置は、装置の奥側、つまりメインテ
ナンス面の対面側になるので、ウエハ載置台は、露光光
出射部の支持台に対してウエハ搬入・搬出面側に配置さ
れる。そして、露光光出射部も支持台のウエハ搬入・搬
出面側寄りに配置される。

【００１０】しかし、露光光出射部が支持台のウエハ搬
入・搬出面側寄りに配置されていても、露光光出射部の
支持台の周囲に空間が確保されているので、支持台上部
の露光光出射部の保守点検をメインテナンス面側から比
較的容易に行うことができる。また、ウエハ載置台は、
回転するのみであり、Ｘ、Ｙ方向には移動しないので、
保守点検の頻度は極めて低く、保守点検の勝手良さをあ
まり考慮する必要がない。従って、露光光出射部の支持
台の周囲に比較的空間が多いこともあって、ウエハ載置
台が露光光出射部の支持台に対してウエハ搬入・搬出面
側に配置されていても、保守点検上はあまり不都合は生
じない。

【００１１】これに対して、階段状露光の場合は、露光
光出射部が大型で重量が大きいので、露光光出射部を精
度良く、かつ、生産性を低下させないように迅速にＸ・
Ｙ方向に移動させることは困難である。このため、露光
光出射部は支持台に固定し、露光光出射部よりも軽量の
半導体ウエハをＸ・Ｙ方向に移動させる。すなわち、ウ
エハ載置台に駆動機構を設けてＸ・Ｙ方向に移動可能と
し、露光光出射部に対して半導体ウエハを移動すること
により、回路パターンの外縁に沿って階段状に露光する
ことが考えられる。ここで、露光光出射部の支持台に
は、露光光出射部の重さによって撓んだり、ねじれたり
せず、また、露光光出射部が振動したりすることのない
大きな剛性が要求され、大型になる。従って、露光光出
射部の支持台の周囲に保守点検用の空間を確保するのが
困難である。また、半導体ウエハと露光光出射部とを相
対移動させる駆動部がウエハ載置台に設けられることに
なるので、ウエハ載置台に対してもメインテナンス面側
から容易に保守点検を行えるようにしなければならな
い。特に、ウエハ載置台を駆動させる駆動機構は、正確
にＸ、Ｙ方向に移動する必要があるので、保守点検の頻
度が高い。このため、従来のように、ウエハ載置台を露
光光出射部の支持台のウエハ搬入・搬出面側に配置し、
露光光出射部を支持台のウエハ搬入・搬出面側寄りに配
置して、支持台のウエハ搬入・搬出面側で露光処理を行
うようにすると、保守点検の際に、大きな支持台が干渉
して、露光光出射部やウエハ載置台の駆動部の保守点検
がきわめて行いにくい問題点がある。

【００１２】また、露光光出射部に対し、ウエハ載置台
を駆動機構によって半導体ウエハ上に形成された回路パ
ターンの外縁に平行に移動して半導体ウエハを階段状に
露光するのであるから、露光光出射部からの露光光を半
導体ウエハに照射し露光処理を行う露光ステーション
は、例えばφ２００ｍｍの半導体ウエハがＸ・Ｙ方向に
移動し、全周を移動できるだけの空間を確保するもので
なければならない。

【００１３】そこで本発明は、半導体ウエハ上に塗布さ
れたフォトレジスト上に形成された回路パターンの外縁
に沿って正確に階段状露光することができ、露光光出射
部やＸ、Ｙ方向に移動するウエハ載置台駆動機構の保守
点検が容易であり、半導体ウエハを移動させて階段的露
光を行うことができる空間を確保したウエハ周辺露光装
置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、半導体ウエハに塗布されたフォトレジ
スト上に形成された回路パターンの外縁に沿って、半導
体ウエハ周辺部の不要なフォトレジストを階段状に露光
し、装置本体の一方の側面であるメインテナンス面を開
けて保守点検を行うウエハ周辺露光装置において、装置
の基台に固定された門型の支持台のメインテナンス面側
に露光光出射部を配置し、ウエハ載置台が、メインテナ
ンス面の対面側のウエハ搬入・搬出ステーションから門
型の支持台の下を通ってメインテナンス面側の露光処理
ステーションに移動可能とし、この露光処理ステーショ
ンにおいて、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なウエハ載置台に載
置された半導体ウエハを露光処理する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
実施の形態を具体的に説明する。図２は、本発明のウエ
ハ周辺露光装置をコータデベロッパに搭載した例を示
す。ウエハ周辺露光装置の三方の側面にはコータデベロ
ッパの構成部材が配置されており、その境界に遮光板８
が配置されている。つまり、ウエハ周辺露光装置の三方
の側面は遮光板８で囲われており、コータデベロッパと
区画されている。そして、図２の左側はコータデベロッ
パの構成部材で囲われておらず、この面がメインテナン
ス面である。従って、保守点検するときは、メインテナ
ンス面の側壁板を開けてその開口から行う。

【００１６】図２において、ウエハ周辺露光装置の裏側
（ウエハ搬入・搬出面側）にはコータデベロッパの搬送
機構９が配置されており、ステッパーにおいて露光され
た半導体ウエハＷがこの搬送機構９により搬送され、遮
光板８の開口部８１からウエハ周辺露光装置内に搬入さ
れる。そして、階段状露光が終了した半導体ウエハＷ
は、開口部８１から搬出されてこの搬送機構９によりコ
ータデベロッパの現像ステーションに搬送される。な
お、遮光板８の開口部８１には図示略のシャッター機構
が配置されており、階段状露光するときは、開口部８１
は閉じられ、コータデベロッパ側に漏光しないようにな
っている。

【００１７】露光光出射部３の支持台２は装置の基台１
に固定されている。支持台２は、図３に示すように、板
状の一対の脚部材２１，２１、および相互に直交する板
状の水平連結部材２２と垂直連結部材２３からなり、脚
部材２１，２１の上部が横梁である水平連結部材２２お
よび垂直連結部材２３で連結されている。そして、板状
の脚部材２１，２１は、メインテナンス面と直交する方
向で基台１に固定されている。すなわち、支持台２は、
メインテナンス面と対面した門型の形状をし、水平連結
部材２２と垂直連結部材２３により撓みやねじれに対す
る剛性が大きなものである。ここで、垂直連結部材２３
はメインテナンス面側に位置している。

【００１８】垂直連結部材２３のメインテナンス面側に
は、Ｌ字型をした保持部材２４が位置調整ねじ２５によ
り位置調整可能に取り付けられている。そして、保持部
材２４に露光光出射部３が取り付けられている。従っ
て、露光光出射部３は支持台２のメインテナンス面寄り
に配置されている。

【００１９】図４に示すように、垂直連結部材２３をウ
エハ搬入・搬出面側に位置するようにしてもよいが、こ
の場合でも、露光光出射部３を保持する保持部材２４
は、垂直連結部材２３のメインテナンス面側に、位置調
整ねじ２５により位置調整可能に取り付けられる。従っ
て、この場合も、保守点検の障害になりやすい垂直連結
部材２３から見ると、露光光出射部３は支持台２のメイ
ンテナンス面寄りに配置されていることになる。

【００２０】露光光出射部３は図示略の露光光源に光フ
ァイバー３１を介して接続されている。露光光出射部３
の内部は径の大きなレンズ群で構成されており、重量の
大きなものであるが、支持台２は撓みやねじれに対する
剛性が大きく、耐振動性も大きいので、露光精度に悪影
響を及ぼすレンズのピント位置がずれるなどの不具合は
生じない。また、半導体ウエハのアライメントマークを
検出し、半導体ウエハ上の回路パターンの方向と、後述
するウエハ載置台の移動方向の位置合わせを行うアライ
メントユニット５が、図２に示すように、保持部材２４
に取り付けられている。なお、図３および図４において
は、アライメントユニット５の図示を省略した。

【００２１】基台１には、レール７がメインテナンス面
と直交する方向に配置されており、このレール７は門型
をした支持台２の下を通っている。一方、ウエハ載置台
４を有するステージ駆動機構４１がレール７に沿って移
動可能に配置されている。そして、支持台２から見てウ
エハ搬入・搬出面側の遮光板８の開口部８１近傍のレー
ル端部がウエハ搬入・搬出ステーションＳ1 であり、メ
インテナンス面側のレール端部近傍であって露光光出射
部３の下方が露光処理ステーションＳ2 である。従っ
て、ウエハ載置台４は、支持台２の下を通ってウエハ搬
入・搬出ステーションＳ1 と露光処理ステーションＳ2
の間を往復するように配置されている。また、露光処理
ステーションＳ2 において、ウエハ載置台４は、ステー
ジ駆動機構４１によってＸ、Ｙ方向に駆動される。そし
て、図２に示すように、ウエハ搬入・搬出ステーション
Ｓ1 と露光処理ステーションＳ2 の間には、ウエハ載置
台４に載置された半導体ウエハを検知するＣＣＤセンサ
６が配置されている。なお、図３および図４において
は、ＣＣＤセンサ６の図示を省略した。

【００２２】しかして、先ず、ステッパーにおいて露光
された半導体ウエハＷがコータデベロッパの搬送機構９
により、ウエハ搬入・搬出ステーションＳ1 に位置する
ウエハ載置台４に載置され、ウエハ載置台４に設けられ
た真空吸着機構により、半導体ウエハＷはウエハ載置台
４上に固定される。そして、半導体ウエハＷを載置した
ウエハ載置台４は露光処理ステーションＳ2 の方向に移
動するが、その過程において、半導体ウエハＷのエッジ
がＣＣＤセンサ６によって検出される。そして、駆動機
構４１によってウエハ載置台４を回動させ、ＣＣＤセン
サ６によって検出された半導体ウエハＷのエッジ情報よ
り、半導体ウエハＷのオリフラ（ノッチ）を検出し、オ
リフラが所定の方向に向くようにウエハ載置台４を更に
回動させる。そして、ウエハ載置台４に載置された半導
体ウエハＷは、オリフラが所定の方向に向いた状態でア
ライメントユニット５が半導体ウエハＷのアライメント
マークを検出し、半導体ウエハＷ上の回路パターンの方
向と、ウエハ載置台４のＸ、Ｙの移動方向の位置合わせ
を行い、露光処理ステーションＳ2 に移動する。

【００２３】露光処理ステーションＳ2 において、駆動
機構４１によってウエハ載置台４をＸ、Ｙ方向（図１に
おける左右および手前奥方向）に移動させ、露光光出射
部３の出射光によって、半導体ウエハＷの回路パターン
の外縁に沿って階段状露光する。具体的には、図２の露
光処理ステーションＳ2 において露光を開始すると、ウ
エハ載置台４に載置された半導体ウエハＷは、駆動機構
４１により、図中手前または奥方向に移動しつつ、右方
向に移動し、例えば露光処理ステーションＳ2とウエハ
搬入・搬出ステーションＳ1 の中間ぐらいまで移動す
る。すなわち、半導体ウエハＷは、露光開始位置から階
段状露光を行うことによって、支持台２の方向に近づく
ように移動する。しかし、支持台２は門型の構造なの
で、支持台２と干渉することなく、半導体ウエハＷを階
段状露光のために移動させるための空間を確保すること
ができる。階段状露光が終了すると、ウエハ載置台４は
ウエハ搬入・搬出ステーションＳ1 に移動し、半導体ウ
エハＷは、ウエハ載置台４からコータデベロッパの搬送
機構９に移載され、搬送機構９により次工程に搬送され
る。

【００２４】

【発明の効果】このように、先ず、支持台は門型であっ
て剛性が大きく、かつ装置の基台に固定されているの
で、支持台に固定された露光光出射部およびアライメン
トユニットの位置が変化することがなく、半導体ウエハ
に形成された回路パターンの外縁に沿って正確に階段状
露光することができる。そして、支持台が門型であるの
で、半導体ウエハを移動させて段階状露光を行う際の半
導体ウエハの移動空間を確保できるとともに、ウエハ載
置台を支持台の下を通ってメインテナンス面側に移動す
ることが可能であり、ウエハ載置台をメインテナンス面
側において容易に保守点検することができる。また、露
光光出射部を支持台のメインテナンス面寄りに配置でき
るので、露光光出射部も容易に保守点検することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウエハ周辺露光装置をコータデベロッパに搭載
したレイアウトの一例を示す説明図である。

【図２】本発明実施例の側面図である。

【図３】本発明実施例の斜視図である。

【図４】他の実施例の斜視図である。

【符号の説明】

１基台２支持台２１脚部材２２水平連結部材２３垂直連結部材２４保持部材２５位置調整ねじ３露光光出射部３１光ファイバー４ウエハ載置台４１駆動機構５アライメントユニット６ＣＣＤセンサ７レール８遮光板８１開口部９搬送機構Ｓ1 ウエハ搬入・搬出ステーションＳ2 露光処理ステーション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H096 AA25 FA10 JA03 5F046 BA10 CB04 CC03 CC06 CD01 CD05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハに塗布されたフォトレジス
ト上に形成された回路パターンの外縁に沿って、半導体
ウエハ周辺部の不要なフォトレジストを階段状に露光
し、装置本体の一方の側面であるメインテナンス面を開
けて保守点検を行うウエハ周辺露光装置において、装置の基台に固定された門型の支持台のメインテナンス
面側に露光光出射部が配置され、ウエハ載置台が、メイ
ンテナンス面の対面側のウエハ搬入・搬出ステーション
から該門型の支持台の下を通ってメインテナンス面側の
露光処理ステーションに移動可能であり、該露光処理ス
テーションにおいて、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なウエハ載
置台に載置された半導体ウエハが露光処理されることを
特徴とするウエハ周辺露光装置。