JP2012114191A - Periphery exposure device and method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えばレジストが塗布された半導体ウエハやLCD用ガラス基板等の被処理基板の周辺露光装置及びその方法に関するものである。 The present invention relates to a peripheral exposure apparatus for a substrate to be processed such as a semiconductor wafer coated with a resist or a glass substrate for LCD, and a method therefor.
一般に、半導体ウエハ等の製造工程においては、半導体ウエハやLCD基板等の被処理基板も表面に、レジストのパターンを形成するために、フォトリソグラフィ技術が用いられている。このフォトリソグラフィ技術は、被処理基板の表面にレジスト液を塗布するレジスト塗布工程と、形成されたレジスト膜にパターンを露光する露光処理工程と、露光処理後の基板に現像液を供給する現像処理工程とを有している。この場合、レジスト塗布工程においては、回転する被処理基板の表面にレジスト液を供給(滴下、吐出)させて、遠心力によって被処理基板表面にレジスト膜を形成している。そのため、被処理基板の周辺部のレジスト膜の膜厚が厚くなり、被処理基板表面の膜厚均一性が損なわれる。また、被処理基板の搬送中あるいは処理中に周辺部の余剰レジスト膜が剥離してパーティクルを発生する虞もあった。これら問題を解決するために、従来では、レジスト塗布後の被処理基板の周辺部を露光して、現像処理により被処理基板表面の周辺部の余剰レジスト膜を除去している(例えば、特許文献1参照)。 In general, in the manufacturing process of a semiconductor wafer or the like, a photolithography technique is used to form a resist pattern on the surface of a substrate to be processed such as a semiconductor wafer or an LCD substrate. This photolithography technology includes a resist coating process for applying a resist solution to the surface of a substrate to be processed, an exposure processing process for exposing a pattern to the formed resist film, and a development process for supplying a developer to the substrate after the exposure process. Process. In this case, in the resist coating process, a resist solution is supplied (dropped and discharged) to the surface of the substrate to be rotated, and a resist film is formed on the surface of the substrate to be processed by centrifugal force. Therefore, the film thickness of the resist film in the peripheral part of the substrate to be processed is increased, and the film thickness uniformity on the surface of the substrate to be processed is impaired. Further, there is a possibility that the surplus resist film in the peripheral portion is peeled off during the transfer or processing of the substrate to be processed to generate particles. In order to solve these problems, conventionally, the peripheral portion of the substrate to be processed after resist coating is exposed, and the excess resist film on the peripheral portion of the surface of the substrate to be processed is removed by development processing (for example, Patent Documents). 1).
この周辺露光技術によれば、光源からの光束のうち液晶シャッターを透過した光束を、液晶シャッターと対向する位置に配置された受光器と、液晶シャッターと受光器に挟まれた位置に所定の露光幅に対応して配置された基板周辺部と、に照射する。この受光器で得られた信号を用いて制御手段により液晶シャッターの遮光領域を制御し、液晶シャッターを用いて周辺露光を行う領域を可変させ、液晶シャッターを光強度分布に対応してスイッチング動作させ、基板に照射される光強度を時間的・空間的に安定させることにより、露光光源やライトガイドによる光強度分布のムラ及び経時変化に左右されない安定した露光を得ることができる。 According to this peripheral exposure technique, a light beam that has passed through a liquid crystal shutter out of a light beam from a light source is subjected to predetermined exposure at a light receiver disposed at a position facing the liquid crystal shutter, and a position between the liquid crystal shutter and the light receiver. Irradiation is performed on the peripheral portion of the substrate arranged corresponding to the width. The control unit controls the light shielding area of the liquid crystal shutter using the signal obtained by this light receiver, changes the area for peripheral exposure using the liquid crystal shutter, and switches the liquid crystal shutter according to the light intensity distribution. By stabilizing the light intensity applied to the substrate in terms of time and space, it is possible to obtain a stable exposure that is not affected by unevenness in light intensity distribution due to the exposure light source or the light guide and changes with time.
しかしながら、特許文献1に記載の周辺露光技術においては、光源からの光束のうち液晶シャッターを透過した長方形の断面をもつ露光光束を基板周辺部に照射するため、周辺部と中心部の境界付近の露光量不足によりレジスト膜の除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象が生じる懸念がある。また、光源からの光束のうち液晶シャッターを透過した光束を、基板周辺部と受光器に照射するため、基板周辺部から受光器にかけての範囲を照射する広い光束幅が必要とされる。広い光束幅は、光学部材の表面粗さ等を起因として発生し、基板への照射角度が様々な散乱光を多く含むため、周辺露光が不要な領域例えば基板のパターン領域に光が照射され、パターン形成不良やパターン倒れが発生する懸念がある。
However, in the peripheral exposure technique described in
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、レジスト膜の除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象の発生を防止して、周辺露光精度を向上させることができる周辺露光装置及びその方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a peripheral exposure apparatus and method capable of improving the peripheral exposure accuracy by preventing the occurrence of a sag phenomenon in which the inclination of the removed cross section of the resist film becomes gentle. It is intended to provide.
上記課題を解決するために、この発明の周辺露光装置は、基板に形成されるレジスト膜のパターン領域の周辺に形成される周辺領域を露光する周辺露光装置であって、 上記基板を水平に保持するための基板保持部と、 上記基板保持部を水平面上に回転させる駆動部と、 上記周辺領域に対して光束を照射するための光源と、 上記光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の基板の周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する可変遮光部材と、 上記基板保持部、上記駆動部、上記光源及び上記可変遮光部材を制御する制御部と、を具備し、 上記制御部からの信号に基づいて、上記可変遮光部材の透光領域を制御して、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して露光処理を行う、ことを特徴とする(請求項1)。 In order to solve the above problems, a peripheral exposure apparatus according to the present invention is a peripheral exposure apparatus that exposes a peripheral region formed around a pattern region of a resist film formed on a substrate, and holds the substrate horizontally. A substrate holding unit for rotating the substrate holding unit on a horizontal plane, a light source for irradiating the peripheral region with a light beam, and at least a part of the light beam irradiated by the light source. A variable light-shielding member that is capable of shielding light, and is formed so that the width in the circumferential direction of the substrate and the width in the direction perpendicular to the circumferential direction of the light-transmitting region are variable; the substrate holding unit; the driving unit; the light source; A control unit that controls the variable light-shielding member, and controls a light-transmitting region of the variable light-shielding member based on a signal from the control unit so as to be close to the pattern region side in the peripheral region. ,the above Width in the direction perpendicular to the direction is carried out by irradiating the exposure process the widest light beam, characterized in that (claim 1).
ここで、パターン領域とは、例えばダブルパターニングによって既にレジストパターンが形成されている領域のみならず、周辺露光処理後に最初のレジストパターンを形成するために予約された領域を含む意味である。また、周方向とは、基板の回転方向の意味であって、周方向と直交する方向とは、基板の半径方向の意味である。 Here, the pattern region means not only a region where a resist pattern has already been formed by, for example, double patterning, but also a region reserved for forming the first resist pattern after the peripheral exposure process. The circumferential direction means the rotation direction of the substrate, and the direction orthogonal to the circumferential direction means the radial direction of the substrate.
この発明において、上記制御部からの信号に基づいて、上記可変遮光部材の透光領域を制御して、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に設定される開始位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して最初の露光処理を行い、次いで光束の照射位置を上記開始位置から順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う方が好ましい(請求項2)。 In the present invention, based on a signal from the control unit, the translucent area of the variable light shielding member is controlled, and the circumferential direction is set to a start position set at a position close to the pattern area side in the peripheral area. It is preferable that the first exposure process is performed by irradiating the light beam having the widest width in the direction perpendicular to the direction, and then the exposure process is performed by sequentially moving the irradiation position of the light beam from the start position toward the outer peripheral direction. 2).
また、この発明の周辺露光装置は、基板に形成されるレジスト膜のパターン領域の周辺に形成される周辺領域を露光する周辺露光装置であって、 上記基板を水平に保持するための基板保持部と、 上記基板保持部を水平面上に回転させる駆動部と、 上記周辺領域に対して光束を照射するための光源と、 上記光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の基板の周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する可変遮光部材と、 上記光源と上記可変遮光部材の間に配置され、上記光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の上記周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する光源側可変遮光部材と、 上記基板保持部、上記駆動部、上記光源、上記可変遮光部材及び上記光源側可変遮光部材と、を制御する制御部と、を具備し、 上記制御部からの信号に基づいて、上記可変遮光部材を制御して、上記周辺領域の周方向の全幅に渡って光束が照射されると共に、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に設定される開始位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束が照射されるように上記透光領域を形成し、上記光源側可変遮光部材の透光領域を制御して、上記開始位置に最初の露光処理を行い、次いで光束の照射位置を上記開始位置から順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う、ことを特徴とする(請求項3)。 The peripheral exposure apparatus of the present invention is a peripheral exposure apparatus that exposes a peripheral region formed around a pattern region of a resist film formed on a substrate, and a substrate holding unit for holding the substrate horizontally A driving unit that rotates the substrate holding unit on a horizontal plane, a light source for irradiating the peripheral region with a light beam, and at least a part of the light beam irradiated by the light source can be shielded, A variable light-shielding member that variably forms a width in the circumferential direction of the substrate of the light-transmitting region and a direction perpendicular to the circumferential direction, and is disposed between the light source and the variable light-shielding member, and is irradiated by the light source A light source-side variable light-shielding member capable of shielding at least a part of the luminous flux and variably forming a width in the circumferential direction and a width in a direction perpendicular to the circumferential direction of the light-transmitting region; and the substrate holding portion, the above A control unit that controls the moving unit, the light source, the variable light shielding member, and the light source side variable light shielding member, and controls the variable light shielding member based on a signal from the control unit, The luminous flux is irradiated over the entire circumferential width of the peripheral area, and the luminous flux having the widest width in the direction orthogonal to the circumferential direction is set at a start position set near the pattern area in the peripheral area. The light-transmitting area is formed so as to be irradiated, the light-transmitting area of the light source side variable light-shielding member is controlled, the first exposure processing is performed at the start position, and then the irradiation position of the light beam is changed from the start position. The exposure processing is performed by sequentially moving in the outer peripheral direction (claim 3).
この発明の周辺露光方法は、基板に形成されるレジスト膜のパターン領域の周辺に形成される周辺領域を露光する周辺露光方法であって、 上記基板を水平面上に回転させる工程と、 光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の基板の周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する可変遮光部材を制御して、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に設定される開始位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して最初の露光処理を行う工程と、 次いで上記可変遮光部材の透光領域を制御して、光束の照射位置を上記開始位置から順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う工程と、を含むことを特徴とする(請求項4)。 The peripheral exposure method of the present invention is a peripheral exposure method for exposing a peripheral region formed around a pattern region of a resist film formed on a substrate, the step of rotating the substrate on a horizontal plane, and irradiation with a light source And controlling a variable light-shielding member that can shield at least a part of the light flux that is formed and variably forms a width in a circumferential direction of the substrate and a width in a direction orthogonal to the circumferential direction, Irradiating a light beam having the widest width in the direction orthogonal to the circumferential direction to a start position set at a position close to the pattern region side in the peripheral region, and then performing the first exposure process; And performing an exposure process by sequentially moving the irradiation position of the light beam from the start position toward the outer circumferential direction. (Claim 4)
また、この発明の周辺露光方法は、基板に形成されるレジスト膜のパターン領域の周辺に形成される周辺領域を露光する周辺露光方法であって、 上記基板を水平面上に回転させる工程と、 光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の基板の周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する光源側可変遮光部材を透光した光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の上記周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する可変遮光部材を制御して、上記周辺領域の周方向の全幅に渡って光束が照射されると共に、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に設定される開始位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束が照射されるように上記透光領域を形成する工程と、 上記光源側可変遮光部材の透光領域を制御して、上記開始位置に最初の露光処理を行う工程と、 次いで上記光源側可変遮光部材の透光領域を制御して、光束の照射位置を上記開始位置から順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う工程と、を含むことを特徴とする(請求項5)。 The peripheral exposure method of the present invention is a peripheral exposure method for exposing a peripheral region formed around a pattern region of a resist film formed on a substrate, the step of rotating the substrate on a horizontal plane, and a light source A light source side variable light shielding member that can shield at least a part of the light beam irradiated by the light source and that can change a width in a circumferential direction of the substrate of the translucent region and a direction perpendicular to the circumferential direction. Controlling a variable light-shielding member capable of shielding at least a part of the luminous flux and forming a width of the translucent region in the circumferential direction and a width in a direction perpendicular to the circumferential direction to control the periphery. A light beam is irradiated over the entire circumferential width of the region, and a light beam having the widest width in the direction orthogonal to the circumferential direction is set at a position close to the pattern region side in the peripheral region. I will be irradiated Forming the light-transmitting region, controlling the light-transmitting region of the light source-side variable light-shielding member to perform an initial exposure process at the start position, and then transmitting the light-transmitting region of the light source-side variable light-shielding member And performing an exposure process by sequentially moving the irradiation position of the light beam from the start position toward the outer circumferential direction (Claim 5).
この発明の周辺露光装置(方法)によれば、周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に、周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して露光処理することにより、周辺領域内のパターン領域側に近接する位置の露光量を多くすることができるため、レジスト膜の除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象の発生を防止して、周辺露光精度を向上させることができる。 According to the peripheral exposure apparatus (method) of the present invention, the peripheral region is exposed by irradiating a light beam having the widest width in the direction orthogonal to the circumferential direction at a position close to the pattern region side in the peripheral region. Since the amount of exposure at a position close to the pattern region side can be increased, the occurrence of a sagging phenomenon in which the inclination of the removed cross section of the resist film becomes gentle can be prevented, and the peripheral exposure accuracy can be improved.
また、可変遮光部材の透光領域の基板の周方向の幅及び周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成することにより、光束の移動及び幅を変更するための駆動機構が不要なため、駆動機構による振動及びゴミの発生を防ぎつつ、光束を所望の幅に変更して露光処理することができる。 In addition, since the width in the circumferential direction of the light-transmitting region of the variable light-shielding member and the width in the direction perpendicular to the circumferential direction are variably formed, a driving mechanism for changing the movement and width of the light beam is unnecessary. In addition, exposure processing can be performed by changing the luminous flux to a desired width while preventing vibration and dust from being generated by the drive mechanism.
<第1実施形態>
以下に、この発明の第1実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る周辺露光装置(方法)を、基板であるウエハWのレジスト塗布・現像処理システムに適用した場合について説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, a case where the peripheral exposure apparatus (method) according to the present invention is applied to a resist coating / development processing system for a wafer W as a substrate will be described.
レジスト塗布・現像処理システムは、図1及び図2に示すように、ウエハWが収納されたカセットCBを搬入出するための搬入・搬出部1と、この搬入・搬出部1のカセットCB内から取り出されたウエハWをレジスト塗布・現像処理する処理部2と、この処理部2にインターフェイス部3を介して連設される露光部4とで主に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the resist coating / development processing system includes a loading /
搬入・搬出部1は、複数枚例えば25枚のウエハWを密閉収納するカセットCBを複数個載置可能な載置部5を備えたカセットステーション6と、このカセットステーション6との間に配置される壁面に設けられる開閉部7と、この開閉部7を介してカセットCBからウエハWを取り出すための受渡し手段A1とが設けられている。
The carry-in / carry-out
上記処理部2には、手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットU1,U2,U3と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウエハWの受け渡しを行う主搬送機構A2,A3が交互に配列して設けられている。すなわち、棚ユニットU1,U2,U3及び主搬送機構A2,A3は搬入・搬出部1側から見て前後一列に配列されると共に、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハWは処理部2内を一端側の棚ユニットU1から他端側な棚ユニットU3まで自由に移動できるようになっている。また主搬送機構A2,A3は、搬入・搬出部1から見て前後方向に配置される棚ユニットU1,U2,U3側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットU4,U5側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁8により囲まれる空間内に置かれている。なお、図中、符号12,13は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
In the
液処理ユニットU4,U5は、例えば図1に示すように、塗布液(レジスト液)や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部14の上に、塗布ユニットCOT、現像装置を備えた現像ユニットDEV及び反射防止膜形成ユニットBARC等を複数段例えば5段に積層した構成とされている。また、上述の棚ユニットU1,U2,U3は、液処理ユニットU4,U5にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば10段に積層した構成とされており、ウエハWを加熱(ベーク)する加熱ユニット、ウエハWを冷却する冷却ユニット等を具備している。
For example, as shown in FIG. 1, the liquid processing units U4 and U5 are provided with a coating unit COT and a developing device on a
処理部2における棚ユニットU3の奥側には、インターフェイス部3を介して露光部4が接続されている。このインターフェイス部3は、処理部2と露光部4との間に前後に設けられ、夫々例えば筐体で囲まれた搬送室15及び搬送室16により構成されている。図3を参照しながら説明すると搬送室15の中央部には、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在かつ進退自在な搬送機構A4が設けられ、この搬送機構A4は受け渡しユニット(TRS)17,高精度温調ユニット18,この発明に係る周辺露光装置を備えた周辺露光ユニット19及びバッファカセット20及び上記処理部2に備えられた棚ユニットU3にアクセスし、これらの各ユニットとウエハWの受け渡しを行うことができるように構成されている。
An
上記のように構成されるレジスト塗布・現像処理システムにおけるウエハの流れについて一例を示すと、まず、外部からウエハWの収納されたカセットCBが搬入・搬出部1の載置台に載置されると、開閉部7と共にカセットCBの蓋体が外されて受渡し手段A1によりウエハWが取り出される。そして、ウエハWは棚ユニットU1の一段をなす受け渡しユニット(図示せず)を介して主搬送機構A2へと受け渡され、棚ユニットU1〜U3内の一の棚にて、塗布処理の前処理として例えば反射防止膜形成処理、冷却処理が行われた後、塗布ユニットCOTにてレジスト液が塗布される。次いでウエハWは棚ユニットU1〜U3の一の棚をなす加熱ユニットで加熱(ベーク処理)され、更に冷却された後棚ユニットU3の受け渡しユニットを経由してインターフェイス部3へと搬入される。インターフェイス部3へと搬入されたウエハWは搬送機構A4により搬送室15内に搬送され、周辺露光ユニット19に搬入されて後述するように周辺露光処理を受ける。周辺露光処理を受けたウエハWは搬送機構A4により高精度温調ユニット18に搬送され、この高精度温調ユニット18内においてウエハW表面の温度は露光装置4内の温度に対応した設定温度に高精度に温調される。搬送機構A4はこの温調されたウエハWを、受け渡しユニット17を介して搬送機構A5に受け渡し、ウエハWは搬送室16に搬送される。搬送されたウエハWは、搬送機構A5により露光部4へ搬送され、露光が行われる。露光後、ウエハWは逆の経路で主搬送機構A2まで搬送され、現像ユニットDEVにて現像処理され、現像液によって不要レジストが除去される。ウエハWは棚ユニットU1〜U3の一の棚をなす加熱ユニットで加熱(ポストベーク処理)し、次いで冷却ユニットで冷却された後、搬入・搬出部1の載置台上の元のカセットCBへと戻される。
An example of the flow of wafers in the resist coating / development processing system configured as described above is as follows. First, when a cassette CB in which wafers W are stored is mounted on the mounting table of the loading /
次に、この発明に係る周辺露光装置について説明する。 Next, the peripheral exposure apparatus according to the present invention will be described.
上記周辺露光装置は、上述したようにインターフェイス部3の周辺露光ユニット19内に組み込まれており、レジストRが塗布されたウエハWを水平に保持するための基板保持部であるスピンチャック25と、このスピンチャック25を水平面上に回転させる駆動部26と、ウエハWの周辺領域Eに対して光束を照射する光源部30と、これらを制御する制御部40と、で主に構成されている。
The peripheral exposure apparatus is incorporated in the
この周辺露光装置によって周辺露光処理されるウエハWは、図5に示すように、レジスト膜Rのパターン領域Pと、パターン領域Pの周辺に形成される周辺領域Eが形成されている。ここでパターン領域Pとは、周辺露光処理後に最初のレジストパターンを形成するために予約されたウエハW中央に形成される正円形の領域である。そして、周辺領域Eは、パターン領域Pの外周を均一な幅で囲むように形成された同心円上の領域である。 As shown in FIG. 5, the wafer W to be subjected to the peripheral exposure process by the peripheral exposure apparatus has a pattern region P of the resist film R and a peripheral region E formed around the pattern region P. Here, the pattern region P is a regular circular region formed in the center of the wafer W reserved for forming the first resist pattern after the peripheral exposure processing. The peripheral region E is a concentric region formed so as to surround the outer periphery of the pattern region P with a uniform width.
図5(b)に示すように、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置すなわち周辺領域Eとパターン領域Pの境界の周辺領域E側に同心円上に開始位置Sが設定される。開始位置SからウエハWの外周までの幅(カット幅C)を周辺露光処理する。開始位置Sの幅は、露光処理を行うための最小の光束幅と同一の幅にて設定されている。なお、設定された開始位置Sに関するデータ及びウエハWに関するデータ(ウエハWの直径、厚さに関する情報等)は、制御部40内の記憶部に予め記憶される。
As shown in FIG. 5B, the start position S is set concentrically on the position close to the pattern region P side in the peripheral region E, that is, on the peripheral region E side of the boundary between the peripheral region E and the pattern region P. The width from the start position S to the outer periphery of the wafer W (cut width C) is subjected to peripheral exposure processing. The width of the start position S is set to the same width as the minimum light flux width for performing the exposure process. Note that data relating to the set start position S and data relating to the wafer W (information relating to the diameter and thickness of the wafer W, etc.) are stored in advance in a storage unit in the
図4に示すように、ウエハWの周辺領域Eに対して光束を照射する光源部30は、ウエハWの周辺領域Eに対して光束を照射するための光源31と、光源側可変遮光部材である光源側液晶シャッタ60と、可変遮光部材である液晶シャッタ50とで、主に構成されている。
As shown in FIG. 4, the
光源31は、放射状に光束を供給する光源例えば超高圧水銀やキセノンフラッシュ等から形成され、光源31の周囲には、光源31を覆うようにリフレクタ32が設けられており、リフレクタ32は光源31から放射された光束を反射することで、導光ロッド34に光束を導く。また、図4に示すように、光源31とリフレクタ32を囲むように筺体33が設けられており、不要な光束が筺体33の外に漏れるのを防止している。
The
導光ロッド34は、断面矩形状の中空形材であって、その内周面には反射膜例えばクロムがメッキされている。光源31から照射された光束の光路を形成する導光ロッド34は、図4,図5に示すように、光源31と光源側液晶シャッタ60との間に配置され、その上端を光源31を囲む筺体33内に配置すると共に、光源31に対し垂直に端部開口を向けている。光源31から光束が照射されると、導光ロッド34の上端から入射した光束はクロムメッキされた内周面に反射しながら導光ロッド34内を進行し、その下端開口から均一な強度分布を形成する光束が出射されるようになっている。
The
液晶シャッタ50,光源側液晶シャッタ60は、図6に示すように、液晶パネル面50a,60aに電圧を印加することにより、液晶パネル面50a,60aに形成される2次元マトリクス状に配列された複数の区画Vをそれぞれ独立して透光領域及び遮光領域に可変して、液晶パネル面50a,60aに照射された光束を透光させたり遮断したり、光の透光率を調節したりすることができるものであって、光束の遮光領域と透光領域とを自由に瞬時かつ動的に制御することができる。これにより、液晶シャッタ50,光源側液晶シャッタ60は、光源31により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域のウエハWの周方向の幅及び周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成されている。なお、周方向とは、ウエハWの回転方向の意味であって、周方向と直交する方向とは、ウエハWの半径方向の意味である。
As shown in FIG. 6, the
この場合、区画Vは、対向する2辺の間を透光する光束が、露光処理を行うための最小の光束幅を有するように、対向する2辺の間の間隔(1辺の長さ)が決定された矩形状(正方形)の領域である。このように設定される区画Vが、ウエハWの周方向と直交する方向の縦列X1〜X9,ウエハWの周方向の横列Y1〜Y14からなる2次元マトリクス状に配列されている(図6参照)。 In this case, the section V has an interval (length of one side) between the two opposing sides so that the light beam transmitted between the two opposing sides has a minimum beam width for performing the exposure process. Is the determined rectangular (square) region. The partitions V thus set are arranged in a two-dimensional matrix comprising columns X1 to X9 in the direction orthogonal to the circumferential direction of the wafer W and rows Y1 to Y14 in the circumferential direction of the wafer W (see FIG. 6). ).
図4,図5に示すように、光源側液晶シャッタ60は、ウエハWと水平に配置され、その上面に上述した導光ロッド34の下端開口部を塞ぐように接合されると共に、下面に筒状の筒体35の上端開口部を塞ぐように接合されている。一方、液晶シャッタ50は、ウエハWと水平に配置され、上面に筒体35の下端開口部を塞ぐように接合されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the light source side
図4に示すように、筒体35の内部には、光束の光路を形成する光学レンズ36が配置されている。光学レンズ36は、光源側液晶シャッタ60を透光した光束を集光して、ウエハWに向けて光束を導光する。
As shown in FIG. 4, an
上述したスピンチャック25の駆動部26、光源31、光源側液晶シャッタ60、液晶シャッタ50は、図4に示すように、それぞれ制御部40と電気的に接続されており、制御部40からの制御信号に基づいて作動制御されるように構成されている。
The
制御部40は、例えば、CPU等のマイクロプロセッサとその周辺回路を有する演算処理部を備えたコンピュータにより構成され、露光処理毎の光束幅、照射位置及び露光時間等を算出するための算出用プログラム及び上述したスピンチャック25の駆動部26、光源31、液晶シャッタ50、光源側液晶シャッタ60に周辺露光処理を実行させるための実行用プログラム等を格納するプログラム格納部と、ウエハWに関するデータや設定された開始位置Sに関するデータ等を記憶するための記憶部と、例えばオペレータがウエハW毎の露光回数等のパラメータを設定入力可能な入力部と、を主に備えている。
The
制御部40は、オペレータが入力部に入力したデータと、記憶部から読み出されたウエハWに関するデータ及び設定された開始位置Sに関するデータに基づいて、上述した算出用プログラムを実行して、ウエハW毎の露光処理毎の光束幅、照射位置及び露光時間等を算出し、算出されたデータを記憶部に記憶する。
The
制御部40は、液晶シャッタ50及び光源側液晶シャッタ60に対し、上述した光束幅及び照射位置のデータに基づいて信号を送信して、液晶パネル面50a,60aに形成される2次元マトリクス状に配列された複数の区画Vの一部または全部を透光領域に可変する制御を行う。
The
なお、図4に示すように、光源部30と対向する位置に受光器28を配置し、受光器28と光源部30の間に受光器側液晶シャッタ29を介在してある。この場合、受光器28は光源部30が照射した光束の光強度分布を検出して、その結果を制御部40に送信する。
As shown in FIG. 4, a
受光器側液晶シャッタ29は、ウエハWの下方であって、光源部30と受光器28の間にウエハW側の端部を上に傾斜して配置されている。制御部40は、受光器側液晶シャッタ29の透光領域を制御して、受光器28の受光面に照射される光束のみを透光し、不要な光束を斜め上方に反射させる。このように構成することにより、不要な光束がウエハW周辺を反射してウエハWに形成されるパターン領域Pへ照射されるのを抑制することができる。
The light receiver side
また、上述した光源部30には、光源部30を鉛直方向に移動可能な駆動機構(図示せず)が設けられている。制御部40は、露光前のアライメント動作時に光源部30とウエハWのギャップを測定する例えばレーザー変位計等のセンサ(図示せず)から送信されたデータ及び制御部40内の記憶部に記憶されたウエハWに関するデータ(例えばウエハWの厚さや反りに関する情報)に基づき、上記駆動機構を制御する。このように構成することにより、光源部30をウエハW毎に最小限のギャップに設定することができるため安定した露光処理ができると共に、ウエハWと光源部30の干渉リスクを軽減することができる。
The
次に、上述した周辺露光装置を用いてウエハWに形成されるレジスト膜Rのパターン領域Pの周辺に形成される周辺領域Eに露光処理を行う方法について説明する。 Next, a method for performing an exposure process on the peripheral region E formed around the pattern region P of the resist film R formed on the wafer W using the peripheral exposure apparatus described above will be described.
まず、インターフェイス部3へ搬入されたウエハWは、基板搬送機構A4により周辺露光装置内に搬入され、この基板搬送機構A4と昇降ピン(図示せず)との協働作用によりウエハWはスピンチャック25に受け渡される。次いで、制御部40は上述した実行用プログラムを実行し、上述した駆動機構を駆動して光源部30の垂直方向の位置を決定する。この時点では、光源側液晶シャッタ60及び液晶シャッタ50は、透光領域が形成されておらず、全域に渡って遮光領域となるように制御部40に制御されている。
First, the wafer W loaded into the interface unit 3 is loaded into the peripheral exposure apparatus by the substrate transfer mechanism A4, and the wafer W is spin chucked by the cooperative action of the substrate transfer mechanism A4 and lifting pins (not shown). Passed to 25. Next, the
次に、制御部40は、駆動部26に制御信号を送信してウエハWを水平方向に回転させると共に、光源31を点灯する。
Next, the
制御部40は、光源側液晶シャッタ60に、液晶パネル面60aに形成される2次元マトリクス状に配列された複数の区画Vの全部を透光領域に可変する制御を行う。後述する最初の露光処理及び2回目の露光処理において、導光ロッド34を通過した光束は、光源側液晶シャッタ60を全区画に形成された透光領域を透光して光学レンズ36に照射される(図8(a),図8(b)参照)。すなわち、第1実施形態においては、光源側液晶シャッタ60による光束の遮光は行われない。
The
周辺領域Eに対して最初の露光処理を行う。この際、図6,図7(a)及び図8(a)に示すように、制御部40は、開始位置SにウエハWの周方向と直交する方向(以下、縦方向という。)の幅L1が最も広い光束H1が照射されるように、液晶シャッタ50に第1の透光領域B1を形成する。
The first exposure process is performed on the peripheral area E. At this time, as shown in FIGS. 6, 7 </ b> A, and 8 </ b> A, the
液晶シャッタ50に透光領域B1を形成するためには、複数の区画Vのうち例えば縦列X2の4列目から11列目までの8区画から一体に形成される矩形状の透光領域B1に可変する。このように、縦方向の幅L1及びウエハWの周方向(以下、横方向という。)の幅M1を有する透光領域B1を形成することにより、開始位置Sに最も広い縦方向の幅L1を有する光束H1を照射することができる(図6,図7(a)参照)。
In order to form the light-transmitting region B1 in the
上述したように、開始位置Sの横方向の幅M1は、露光処理を行うための最小の光束幅にて設定されている。一方、区画Vは、対向する2辺の間を透光する光束が、露光処理を行うための最小の光束幅を有するように、対向する2辺の間の間隔すなわち1辺が決定された正方形の領域である。したがって、区画Vの縦列X2にて形成される横方向の幅M1を有する透光領域B1を透光した光束H1の横方向の光束幅M1は、開始位置Sの幅と同様に露光処理を行うための最小の光束幅である(図6,図7(a),図8(a)参照)。 As described above, the lateral width M1 of the start position S is set to the minimum light flux width for performing the exposure process. On the other hand, the section V is a square in which the interval between two opposing sides, that is, one side is determined so that the light beam transmitted between the two opposing sides has the minimum beam width for performing the exposure process. It is an area. Therefore, the lateral light flux width M1 of the light flux H1 transmitted through the translucent region B1 formed in the column X2 of the section V and having the lateral width M1 is subjected to the exposure process in the same manner as the width of the start position S. (See FIGS. 6, 7A and 8A).
第1実施形態における光路について説明すると、図5に示すように、光源31から照射された光束のうち、導光ロッド34を通過した光束は光源側液晶シャッタ60の液晶パネル面50aに照射され、全区画Vが透光領域である光源側液晶シャッタ60をそのまま透光した光束が光学レンズ36により集光され、液晶シャッタ50の透光領域B1を透光して、ウエハWの周辺領域Eに照射される。
The optical path in the first embodiment will be described. As shown in FIG. 5, among the light beams irradiated from the
なお、ウエハWの周辺領域Eに照射される光束H1及び後述する光束H2は、ウエハWのウエハWの周方向と直交する方向において対称に形成されるように、液晶シャッタ50の透光領域B1,B2が設定されている。このように構成することにより、露光量不足が発生するのを防止することができる。
It should be noted that a light flux H1 irradiated to the peripheral area E of the wafer W and a light flux H2 described later are formed symmetrically in a direction orthogonal to the circumferential direction of the wafer W of the wafer W, so that the light transmissive area B1 of the
この光束H1が照射されるウエハWは、駆動部26により回転しながら算出された露光時間に渡って露光され、最初の露光処理において、同心円上に形成される開始位置Sに光束幅M1にて第1の露光領域が形成される。これにより、最も広いウエハWの周方向と直交する方向の幅L1を有する光束H1を照射して露光処理することにより、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置の露光量を多くすることができるため、レジスト膜Rの除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象の発生を防止することができる。
The wafer W irradiated with the light beam H1 is exposed for the exposure time calculated while being rotated by the driving
次に、2回目の露光処理を行う。この際、図6,図7(b)及び図8(b)に示すように、制御部40は、液晶シャッタ50に形成された第1の透光領域B1を遮光領域すると共に、該透光領域B1の外周方向の位置に、透光領域B2を形成する。透光領域B2を形成することにより、横方向の幅M2を有する光束H2を、開始位置Sの外周から横方向のウエハ外周端までの範囲(照射位置S2)に照射することができる。すなわち、開始位置Sに光束H1を照射して最初の露光処理を行い、次いで光束H2の照射位置S2を開始位置Sから外周方向に向かって移動させて2回目の露光処理を行う。なお、光束H2のウエハWの縦方向の幅L2は、光束H1の幅L1より狭く形成されている。
Next, a second exposure process is performed. At this time, as shown in FIG. 6, FIG. 7B and FIG. 8B, the
液晶シャッタ50に透光領域B2を形成するためには、複数の区画Vのうち例えば横列Y7,Y8の3列目から6列目までの8区画から一体に形成される矩形状の透光領域B2に可変する。このように、縦方向の幅L2及び横方向の幅M2を有する透光領域B2を形成することにより、開始位置Sの外周側の照射位置S2に光束幅M2を有する光束H2を照射することができる(図6,図7(b),図8(b)参照)。
In order to form the translucent area B2 in the
2回目の露光において、最初の露光処理で形成された第1の露光領域の外周を囲うと共に光束幅M2にて第2の露光領域が同心円上に形成される。以上の2回の露光処理により、カット幅C全域に渡って露光することができる。露光処理終了と同時に、制御部40は液晶シャッタ50に信号を送信して、液晶シャッタ50の第2の透光領域B2を閉鎖して全域に渡って遮光する。
In the second exposure, the outer periphery of the first exposure region formed in the first exposure process is surrounded, and the second exposure region is formed on a concentric circle with the light flux width M2. The exposure can be performed over the entire cut width C by the above two exposure processes. Simultaneously with the end of the exposure process, the
露光された領域は、現像処理時に現像液によってレジスト膜Rが除去される。レジスト膜R除去後は、図8(c)に示すように、レジスト膜Rの除去断面は垂直性を保ち、不要なレジスト膜Rはほぼ残留していない。すなわち、レジスト膜Rの除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象の発生を防止することができる。なお、除去されたレジスト膜Rを想像線で示してある。 In the exposed region, the resist film R is removed by the developer during the development process. After removing the resist film R, as shown in FIG. 8C, the removed cross section of the resist film R is kept vertical, and the unnecessary resist film R is hardly left. That is, it is possible to prevent the occurrence of a sagging phenomenon in which the slope of the removed cross section of the resist film R becomes gentle. The removed resist film R is indicated by an imaginary line.
上記第1実施形態によれば、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置に設定される開始位置Sに、最も広いウエハWの周方向と直交する方向の幅L1を有する光束H1を照射して露光処理することにより、開始位置Sの露光量を多くすることができるため、レジスト膜Rの除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象の発生を防止して、周辺露光精度を向上させることができる。 According to the first embodiment, the light beam H1 having the width L1 in the direction orthogonal to the circumferential direction of the widest wafer W is applied to the start position S set near the pattern area P side in the peripheral area E. Since the exposure amount at the start position S can be increased by irradiating and exposing, the occurrence of a sagging phenomenon in which the slope of the removed cross section of the resist film R becomes gentle is prevented, and the peripheral exposure accuracy is improved. be able to.
また、液晶シャッタ50の透光領域のウエハWの周方向と直交する方向の幅及びウエハWの周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成することにより、光束の移動及び幅を変更するための駆動機構が不要なため、駆動機構による振動及びゴミの発生を防ぎつつ、光束を所望の幅に変更して露光処理することができる。
Further, the movement and width of the light flux are changed by forming the width in the direction perpendicular to the circumferential direction of the wafer W and the width in the direction perpendicular to the circumferential direction of the wafer W in the translucent region of the
また、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置に設定される開始位置Sに光束H1を照射して最初の露光処理を行い、次いで光束H2の照射位置S2を開始位置Sから外周方向に向かって移動させて露光処理を行うことにより、ウエハWの周方向の光束幅を狭くして、露光処理において照射される光束に含まれる散乱光を減少させることができるためパターン形成不良やパターン倒れの発生を抑制することができる。 Further, the first exposure processing is performed by irradiating the light beam H1 to the start position S set at a position close to the pattern region P side in the peripheral region E, and then the irradiation position S2 of the light beam H2 is changed from the start position S to the outer circumferential direction. By performing the exposure process while moving toward the surface, the light flux width in the circumferential direction of the wafer W can be narrowed, and the scattered light contained in the light beam irradiated in the exposure process can be reduced. The occurrence of falling can be suppressed.
<第2,3実施形態>
上記第1実施形態では、2回の露光処理によりカット幅C全域に渡って露光したが、1回の露光処理であってもよい。例えば、液晶シャッタ50の透光領域を制御して、周辺領域Eの周方向のカット幅Cに渡って光束が照射されると共に、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置に、ウエハWの周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して、1回の露光処理でカット幅C全域に渡って露光してもよい。
<Second and Third Embodiments>
In the first embodiment, the exposure is performed over the entire cut width C by the two exposure processes. However, the exposure process may be performed once. For example, the light-transmitting area of the
第2実施形態では、図6,図9に示すように、液晶シャッタ50の複数の区画Vのうち例えば縦列X2の4列目から11列目までの8区画及び横列Y7,Y8の3列目から6列目までの8区画の計16区画から一体に形成される略横T字状の透光領域B3を形成する。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 6 and 9, among the plurality of sections V of the
このように、透光領域B3を形成することにより、透光領域B3の横方向の幅M4はカット幅Cと同一に形成されているため、周辺領域Eの周方向のカット幅Cに渡って光束が照射されると共に、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置(開始位置S)に最も広い縦方向の幅L1を有する光束を照射することができる。このため1回の露光処理によりカット幅C全域に渡って露光処理することができる。 In this way, by forming the translucent region B3, the lateral width M4 of the translucent region B3 is formed to be the same as the cut width C. Therefore, over the circumferential cut width C of the peripheral region E. In addition to the irradiation with the light beam, the light beam having the widest vertical width L1 can be irradiated at a position (start position S) close to the pattern region P side in the peripheral region E. Therefore, the exposure process can be performed over the entire cut width C by a single exposure process.
第2実施形態に代えて以下の第3実施形態により露光してもよい。第3実施形態では、図6,図10に示すように、液晶シャッタ50の複数の区画Vのうち例えば縦列X2の4列目から11列目までの8区画及び横列Y7,Y8の3列目から6列目までの8区画の計16区画に、縦列X3の5列目,6列目,9列目,10列目及び縦列X4の6列目,9列目の区画を加えて計22区画から一体に形成される段状の透光領域B4を形成する。
Instead of the second embodiment, exposure may be performed according to the following third embodiment. In the third embodiment, as shown in FIG. 6 and FIG. 10, among the plurality of sections V of the
このように、透光領域B4を形成することにより、透光領域B4の横方向の幅M4はカット幅Cと同一に形成されているため、周辺領域Eの周方向のカット幅Cに渡って光束が照射されると共に、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置(開始位置S)に最も広いウエハWの周方向と直交する方向の幅L1を有する光束を照射することができる。このため1回の露光処理によりカット幅C全域に渡って露光処理することができる。 In this way, by forming the light-transmitting region B4, the lateral width M4 of the light-transmitting region B4 is formed to be the same as the cut width C. Therefore, over the circumferential cut width C of the peripheral region E. While being irradiated with the light beam, a light beam having a width L1 in the direction orthogonal to the circumferential direction of the widest wafer W can be irradiated at a position (start position S) close to the pattern region P side in the peripheral region E. Therefore, the exposure process can be performed over the entire cut width C by a single exposure process.
なお、上記第2,3実施形態において、ウエハWの周辺領域Eに照射される光束は、ウエハWの周方向と直交する方向において対称に形成されるように、液晶シャッタ50の透光領域B3,B4が設定されている。このように構成することにより、露光量不足が発生するのを防止することができる。
In the second and third embodiments, the light beam irradiated to the peripheral region E of the wafer W is formed symmetrically in the direction orthogonal to the circumferential direction of the wafer W, so that the light transmitting region B3 of the
上記第2,3実施形態によれば、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置に、ウエハWの周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して露光処理することにより、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置の露光量を多くすることができるため、レジスト膜Rの除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象の発生を防止して、周辺露光精度を向上させることができる。 According to the second and third embodiments, exposure is performed by irradiating a light beam having the widest width in the direction orthogonal to the circumferential direction of the wafer W at a position close to the pattern region P side in the peripheral region E. Since the exposure amount at the position close to the pattern region P side in the peripheral region E can be increased, the occurrence of a sagging phenomenon in which the inclination of the removal cross section of the resist film R becomes gentle can be prevented, and the peripheral exposure accuracy can be improved. Can be improved.
また、液晶シャッタ50の透光領域のウエハWの周方向の幅及びウエハWの周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成することにより、駆動機構による振動及びゴミの発生を防ぎつつ、光束を所望の幅に変更して露光処理することができる。
In addition, by forming the width of the translucent region of the
また、露光処理を複数回行う場合に比べて、露光処理の回数を減らすことができるため、スループットを向上させることができる。 Further, since the number of exposure processes can be reduced as compared with the case where the exposure process is performed a plurality of times, the throughput can be improved.
<第4実施形態>
上記第1実施形態では、液晶シャッタ50に透光領域B1と透光領域B2を順次形成して露光処理を行なったが、更に光源31と液晶シャッタ50の間に配置される光源側液晶シャッタ60の透光領域を制御して露光処理を行ってもよい。すなわち、液晶シャッタ50を制御して、周辺領域Eの周方向のカット幅Cに渡って光束が照射されると共に、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置に設定される開始位置Sに、ウエハWの周方向と直交する方向の幅が最も広い光束が照射されるように透光領域を形成し、光源側液晶シャッタ60の透光領域を制御して、開始位置Sに最初の露光処理を行い、次いで光束の照射位置を開始位置Sから順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行ってもよい。
<Fourth embodiment>
In the first embodiment, the light-transmitting region B1 and the light-transmitting region B2 are sequentially formed on the
以下に第1実施形態で使用した周辺露光装置を用いて、第4実施形態のウエハWに形成されるレジスト膜Rのパターン領域Pの周辺に形成される周辺領域Eに露光処理を行う方法について説明する。 A method of performing exposure processing on the peripheral region E formed around the pattern region P of the resist film R formed on the wafer W of the fourth embodiment using the peripheral exposure apparatus used in the first embodiment below. explain.
第1実施形態と同様に、ウエハWが周辺露光装置内に搬入され、スピンチャック25に受け渡された後、制御部40は、駆動部26にウエハWを水平方向に回転させて光源31を点灯する。
As in the first embodiment, after the wafer W is loaded into the peripheral exposure apparatus and transferred to the
制御部40は、液晶シャッタ50に、第2実施形態と同様にして、液晶シャッタ50の複数の区画Vのうち例えば縦列X2の4列目から11列目までの8区画及び横列Y7,Y8の3列目から6列目までの8区画の計16区画から一体に形成される略横T字状の透光領域B3を形成する。
In the same manner as in the second embodiment, the
上述したように、透光領域B3は、周辺領域Eの周方向のカット幅Cに渡って光束が照射されると共に、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置に設定される開始位置Sに、最も広い縦方向の幅L1を有する光束が照射されるように透光領域B3を形成してある。なお、液晶シャッタ50に透光領域B3を形成しても、光源31と液晶シャッタ50の間に配置される光源側液晶シャッタ60により光束が遮光されるため、露光処理はされない。
As described above, the light-transmitting region B3 is irradiated with the light beam over the circumferential cut width C of the peripheral region E, and is set at a position close to the pattern region P side in the peripheral region E. A light transmitting region B3 is formed on S so that a light beam having the widest vertical width L1 is irradiated. Even if the light-transmitting region B <b> 3 is formed in the
光源側液晶シャッタ60を制御して最初の露光処理を行う。この際、図11,図12(a)及び図13(a)に示すように、制御部40は、光源側液晶シャッタ60に透光領域B5を形成し、透光領域B5を透光した光束が、液晶シャッタ50の透光領域B3のうち縦列X2の4列目から11列目までの8区画を透光して開始位置Sに照射される。
The first exposure process is performed by controlling the light source side
光源側液晶シャッタ60に透光領域B5を形成するためには、複数の区画Vのうち例えば縦列X2の3列目から12列目までの10区画から一体に形成される矩形状の透光領域B5に可変する。このように、縦方向の幅L3及び横方向の幅M1を有する透光領域B5を形成することにより、液晶シャッタ50に対し、縦方向の幅L3及び横方向の幅M1を有する光束を照射することができる(図11,図12(a)参照)。
In order to form the light-transmitting region B5 in the light source side
図12(a)に示すように、液晶シャッタ50に対し、照射される光束は、液晶シャッタ50の透光領域B3のうち縦列X2の4列目から11列目までの8区画(縦方向の幅L1及び横方向の幅M1)を含み、更に該区画を縦方向に覆った区画(縦方向の幅L3及び横方向の幅M1)まで照射され、上記8区画に確実に照射することができるため、光源側液晶シャッタ60の遮光による露光量不足の発生を防止することができる。なお、図12(a)中、斜線なき空白区画(縦列X2の4列目から11列目までの8区画)は液晶シャッタ50に照射された光束のうち光束が透光した区画である。
As shown in FIG. 12A, the light beam irradiated to the
光源側液晶シャッタ60の透光領域B5を透光して更に液晶シャッタ50の透光領域B3(透光領域B3のうち縦列X2の4列目から11列目までの8区画)を透光した光束H1は開始位置Sに照射される(図13(a))。なお、第1実施形態の最初の露光処理と同様に、光束H1は、液晶シャッタ50の透光領域B3のうち縦列X2の4列目から11列目までの8区画を透光するため、縦方向の幅L1及び横方向の幅M1を有する。
Light is transmitted through the light transmitting area B5 of the light source side
この光束H1が照射されるウエハWは、駆動部26により回転しながら算出された露光時間に渡って露光され、最初の露光処理において、同心円上に形成される開始位置Sに光束幅M1にて第1の露光領域が形成される。これにより、最も広いウエハWの周方向と直交する方向の幅L1を有する光束H1を照射して露光処理することにより、周辺領域E内のパターン領域P側に近接する位置の露光量を多くすることができるため、レジスト膜Rの除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象の発生を防止することができる。
The wafer W irradiated with the light beam H1 is exposed for the exposure time calculated while being rotated by the driving
次に、2回目の露光処理を行う。この際、図11,図12(b)及び図13(b)に示すように、制御部40は、光源側液晶シャッタ60に形成された透光領域B5を遮光領域にすると共に、該透光領域B5の外周方向の位置に、透光領域B6を形成する。透光領域B6を形成することにより、横方向の幅M2を有する光束H2を、開始位置Sの外周から横方向のウエハ外周端までの範囲(照射位置S2)に照射することができる。すなわち、開始位置Sに光束H1を照射して最初の露光処理を行い、次いで光束の照射位置S2を開始位置Sから外周方向に向かって移動させて2回目の露光処理を行う。
Next, a second exposure process is performed. At this time, as shown in FIG. 11, FIG. 12B and FIG. 13B, the
透光領域B6を形成するためには、複数の区画Vのうち例えば横列Y6〜Y9の3列目から7列目までの20区画から一体に形成される矩形状の透光領域B6に可変する(図10参照)。このように、縦方向の幅L4及び横方向の幅M3を有する透光領域B6を形成することにより、液晶シャッタ50に対し、縦方向の幅L4及び横方向の幅M3を有する光束を照射することができる(図11,図12(b)参照)。
In order to form the light-transmitting region B6, the rectangular light-transmitting region B6 formed integrally from, for example, 20 partitions from the third row to the seventh row in the rows Y6 to Y9 among the plurality of partitions V is changed. (See FIG. 10). In this way, by forming the translucent region B6 having the vertical width L4 and the horizontal width M3, the
図12(b)に示すように、液晶シャッタ50に対し、照射される光束は、液晶シャッタ50の透光領域B3のうち横列Y7,Y8の3列目から6列目までの8区画(縦方向の幅L2及び横方向の幅M2)を含み、更に該区画をコの字状に囲った区画(縦方向の幅L4及び横方向の幅M3)まで照射され、上記8区画に確実に照射することができるため、光源側液晶シャッタ60の遮光による露光量不足の発生を防止することができる。なお、図12(b)中、斜線なき空白区画(横列Y7,Y8の3列目から6列目までの8区画)は液晶シャッタ50に照射された光束のうち光束が透光した区画である。
As shown in FIG. 12B, the light beam irradiated to the
光源側液晶シャッタ60の透光領域B6を透光して更に液晶シャッタ50の透光領域B3(透光領域B3のうち横列Y7,Y8の3列目から6列目までの8区画)を透光した光束H2は、開始位置Sの外周側の照射位置S2に照射される(図13(b))。なお、第1実施形態の2回目の露光処理と同様に、光束H2は、液晶シャッタ50の透光領域B3のうち横列Y7,Y8の3列目から6列目までの8区画を透光するため、縦方向の幅L2及び横方向の幅M2を有する。なお、光束H2のウエハWの縦方向の幅L2は、光束H1の幅L1より狭く形成されている。
Light is transmitted through the light transmitting region B6 of the light source side
2回目の露光において、最初の露光処理で形成された第1の露光領域の外周を囲うと共に光束幅M2にて第2の露光領域が同心円上に形成される。以上の2回の露光処理により、カット幅C全域に渡って露光することができる。露光処理終了と同時に、制御部40は液晶シャッタ50に信号を送信して、液晶シャッタ50の透光領域B3及び光源側液晶シャッタ60の透光領域B6を閉鎖して全域に渡って遮光する。
In the second exposure, the outer periphery of the first exposure region formed in the first exposure process is surrounded, and the second exposure region is formed on a concentric circle with the light flux width M2. The exposure can be performed over the entire cut width C by the above two exposure processes. Simultaneously with the end of the exposure process, the
露光された領域は、現像処理時に現像液によってレジスト膜Rが除去される。レジスト膜R除去後は、図13(c)に示すように、レジスト膜Rの除去断面は垂直性を保ち、不要なレジスト膜Rはほぼ残留していない。すなわち、レジスト膜Rの除去断面の傾斜がなだらかになるダレ現象の発生を防止することができる。なお、除去されたレジスト膜Rを想像線で示してある。 In the exposed region, the resist film R is removed by the developer during the development process. After the removal of the resist film R, as shown in FIG. 13C, the removed cross section of the resist film R is kept vertical and almost no unnecessary resist film R remains. That is, it is possible to prevent the occurrence of a sagging phenomenon in which the slope of the removed cross section of the resist film R becomes gentle. The removed resist film R is indicated by an imaginary line.
上記第4実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。更に、光源により照射された光束が光源側液晶シャッタ60に形成される透光領域を透光し、更に液晶シャッタ50の透光領域を透光して、ウエハWの周辺領域Eに照射されることにより、狭く形成される透光領域を2回透光した光束がウエハWに照射されるため、照射される光束に含まれる散乱光を更に減少させることができるため更にパターン形成不良やパターン倒れの発生を抑制することができる。
According to the said 4th Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. Further, the light beam emitted from the light source is transmitted through a light transmitting region formed in the light source side
なお、上記第1,4実施形態では2回目の露光処理によりカット幅C全域に渡って露光したが、更に露光回数を増やしてもよい。この場合、2回目の露光処理を行った周辺領域Eの周方向の幅を、複数に分割して開始位置Sから順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う。このように構成することにより、ウエハWの回転方向と直交する方向の光束幅を狭くして、露光処理において照射される光束に含まれる散乱光を減少させることができるためパターン形成不良やパターン倒れの発生を抑制することができる。 In the first and fourth embodiments, the exposure is performed over the entire cut width C by the second exposure process, but the number of exposures may be further increased. In this case, the circumferential width of the peripheral region E that has been subjected to the second exposure process is divided into a plurality of pieces, and the exposure process is performed by sequentially moving from the start position S toward the outer peripheral direction. With this configuration, the light beam width in the direction orthogonal to the rotation direction of the wafer W can be narrowed, and the scattered light contained in the light beam irradiated in the exposure process can be reduced. Can be suppressed.
上記実施形態では、ウエハWのパターン領域Pは、周辺露光処理後に最初のレジストパターンを形成するために予約された領域であったが、既にレジストパターンが形成されていてもよい。例えば上述したレジスト塗布・現像処理システムにおいて、ウエハWにパターニングを2回以上行ってレジストパターンを形成するダブルパターンニング処理を行う場合、現像ユニットDEVにて現像処理を行いレジストパターンが形成されたウエハWを、加熱ユニットで加熱(ポストベーク処理)し、所定の処理の後、再度、塗布ユニットCOTにて2回目のレジストRを塗布する。この場合、ウエハWには形成されたレジストパターンがレジストRに埋まっている新たなレジスト膜Rが形成される。上述した周辺露光処理装置は、この新たなレジスト膜Rが形成されたウエハWに対しても上述した周辺露光処理を行うことができる。この場合、ウエハWのパターン領域Pは、1度目の現像処理においてレジストパターンが形成された領域である。 In the above embodiment, the pattern area P of the wafer W is an area reserved for forming the first resist pattern after the peripheral exposure process, but a resist pattern may already be formed. For example, in the above-described resist coating / development processing system, when a double patterning process is performed in which the resist pattern is formed by patterning the wafer W twice or more, the wafer having the resist pattern formed by the development process in the development unit DEV. W is heated by a heating unit (post-baking process), and after a predetermined process, a second resist R is applied again by the coating unit COT. In this case, a new resist film R in which the formed resist pattern is buried in the resist R is formed on the wafer W. The peripheral exposure processing apparatus described above can perform the peripheral exposure process described above also on the wafer W on which the new resist film R is formed. In this case, the pattern area P of the wafer W is an area where a resist pattern is formed in the first development process.
以上、この発明の実施の形態の一例について説明したが、この発明はこの形態に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば液晶シャッタ50,光源側液晶シャッタ60に2次元マトリクス状に複数の区画Vを配列して透光領域を形成したが、他のパターンを形成して透光領域を形成することも可能である。例えばこの発明に係る周辺露光装置(方法)を半導体ウエハのレジスト塗布・現像処理システムに適用した場合について説明したが、LCD用ガラス基板のレジスト塗布・現像処理システムにも適用できることは勿論である。また、この発明に係る周辺露光装置を上記システムに組み込まずに、単独の装置として使用することも可能である。
The example of the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment and can take various forms. For example, the light transmitting area is formed by arranging a plurality of sections V in a two-dimensional matrix on the
W ウエハ(基板)
R レジスト膜
P パターン領域
E 周辺領域
B1,B2,B3,B4,B5,B6 透光領域
H1,H2 光束
L1,L2,L3,L4 縦方向の幅(基板の周方向と直交する方向の幅)
M1,M2,M3,M4 横方向の幅(基板の周方向の幅)
S 開始位置
S2 照射位置
25 スピンチャック(基板保持部)
26 駆動部
31 光源
40 制御部
50 光源側液晶シャッタ(光源側可変遮光部材)
60 液晶シャッタ(可変遮光部材)
W Wafer (Substrate)
R Resist film P Pattern region E Peripheral region B1, B2, B3, B4, B5, B6 Translucent region H1, H2 Light flux L1, L2, L3, L4 Vertical width (width in a direction perpendicular to the circumferential direction of the substrate)
M1, M2, M3, M4 Horizontal width (width in the circumferential direction of the substrate)
S start position
26
60 Liquid crystal shutter (variable light shielding member)
Claims (5)
上記基板を水平に保持するための基板保持部と、
上記基板保持部を水平面上に回転させる駆動部と、
上記周辺領域に対して光束を照射するための光源と、
上記光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の基板の周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する可変遮光部材と、
上記基板保持部、上記駆動部、上記光源及び上記可変遮光部材を制御する制御部と、を具備し、
上記制御部からの信号に基づいて、上記可変遮光部材の透光領域を制御して、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して露光処理を行う、ことを特徴とする周辺露光装置。 A peripheral exposure apparatus that exposes a peripheral region formed around a pattern region of a resist film formed on a substrate,
A substrate holder for holding the substrate horizontally;
A drive unit for rotating the substrate holding unit on a horizontal plane;
A light source for irradiating the peripheral area with a light beam;
A variable light-shielding member capable of shielding at least a part of the light beam irradiated by the light source and variably forming a width in a circumferential direction of the substrate and a width in a direction perpendicular to the circumferential direction;
A control unit for controlling the substrate holding unit, the driving unit, the light source, and the variable light-shielding member;
Based on a signal from the control unit, the light-transmitting region of the variable light-shielding member is controlled, and the light flux having the widest width in the direction orthogonal to the circumferential direction at a position close to the pattern region side in the peripheral region A peripheral exposure apparatus that performs an exposure process by irradiating with light.
上記制御部からの信号に基づいて、上記可変遮光部材の透光領域を制御して、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に設定される開始位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して最初の露光処理を行い、次いで光束の照射位置を上記開始位置から順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う、ことを特徴とする周辺露光装置。 The peripheral exposure apparatus according to claim 1, wherein
A direction orthogonal to the circumferential direction at a start position that is set at a position close to the pattern region side in the peripheral region by controlling the light-transmitting region of the variable light-shielding member based on a signal from the control unit A peripheral exposure apparatus characterized in that the first exposure process is performed by irradiating a light beam having the largest width, and then the exposure process is performed by sequentially moving the irradiation position of the light beam from the start position toward the outer circumferential direction.
上記基板を水平に保持するための基板保持部と、
上記基板保持部を水平面上に回転させる駆動部と、
上記周辺領域に対して光束を照射するための光源と、
上記光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の基板の周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する可変遮光部材と、
上記光源と上記可変遮光部材の間に配置され、上記光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の上記周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する光源側可変遮光部材と、
上記基板保持部、上記駆動部、上記光源、上記可変遮光部材及び上記光源側可変遮光部材と、を制御する制御部と、を具備し、
上記制御部からの信号に基づいて、上記可変遮光部材を制御して、上記周辺領域の周方向の全幅に渡って光束が照射されると共に、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に設定される開始位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束が照射されるように上記透光領域を形成し、上記光源側可変遮光部材の透光領域を制御して、上記開始位置に最初の露光処理を行い、次いで光束の照射位置を上記開始位置から順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う、ことを特徴とする周辺露光装置。 A peripheral exposure apparatus that exposes a peripheral region formed around a pattern region of a resist film formed on a substrate,
A substrate holder for holding the substrate horizontally;
A drive unit for rotating the substrate holding unit on a horizontal plane;
A light source for irradiating the peripheral area with a light beam;
A variable light-shielding member capable of shielding at least a part of the light beam irradiated by the light source and variably forming a width in a circumferential direction of the substrate and a width in a direction perpendicular to the circumferential direction;
Between the light source and the variable light shielding member, at least a part of the light beam emitted by the light source can be shielded, and the width of the translucent area in the direction perpendicular to the circumferential direction and the circumferential direction. A light-source-side variable light-shielding member that can be formed with a variable width;
A control unit for controlling the substrate holding unit, the driving unit, the light source, the variable light shielding member, and the light source side variable light shielding member,
Based on a signal from the control unit, the variable light-shielding member is controlled to irradiate a light beam over the entire circumferential width of the peripheral region, and at a position close to the pattern region side in the peripheral region. Forming the light-transmitting region so that the light beam having the widest width in the direction orthogonal to the circumferential direction is irradiated to the set start position, and controlling the light-transmitting region of the light source side variable light shielding member, A peripheral exposure apparatus characterized in that an initial exposure process is performed at a start position, and then an exposure process is performed by sequentially moving an irradiation position of a light beam from the start position toward an outer peripheral direction.
上記基板を水平面上に回転させる工程と、
光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の基板の周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する可変遮光部材を制御して、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に設定される開始位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束を照射して最初の露光処理を行う工程と、
次いで上記可変遮光部材の透光領域を制御して、光束の照射位置を上記開始位置から順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う工程と、を含むことを特徴とする周辺露光方法。 A peripheral exposure method for exposing a peripheral region formed around a pattern region of a resist film formed on a substrate,
Rotating the substrate on a horizontal plane;
Controls a variable light-shielding member that can shield at least a part of a light beam irradiated by a light source, and that can variably form a width in a circumferential direction of a substrate of a light-transmitting region and a width in a direction perpendicular to the circumferential direction. Irradiating a light beam having the widest width in a direction orthogonal to the circumferential direction to a start position set at a position close to the pattern region side in the peripheral region, and performing an initial exposure process;
And a step of performing exposure processing by controlling the light-transmitting region of the variable light-shielding member and sequentially moving the irradiation position of the light flux from the start position toward the outer peripheral direction.
上記基板を水平面上に回転させる工程と、
光源により照射された光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の基板の周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する光源側可変遮光部材を透光した光束のうち少なくとも一部を遮光可能であって、透光領域の上記周方向の幅及び上記周方向と直交する方向の幅を可変可能に形成する可変遮光部材を制御して、上記周辺領域の周方向の全幅に渡って光束が照射されると共に、上記周辺領域内のパターン領域側に近接する位置に設定される開始位置に、上記周方向と直交する方向の幅が最も広い光束が照射されるように上記透光領域を形成する工程と、
上記光源側可変遮光部材の透光領域を制御して、上記開始位置に最初の露光処理を行う工程と、
次いで上記光源側可変遮光部材の透光領域を制御して、光束の照射位置を上記開始位置から順次外周方向に向かって移動させて露光処理を行う工程と、を含むことを特徴とする周辺露光方法。 A peripheral exposure method for exposing a peripheral region formed around a pattern region of a resist film formed on a substrate,
Rotating the substrate on a horizontal plane;
A light source side variable light shielding member capable of shielding at least a part of a light beam irradiated by a light source and capable of variably forming a width in a circumferential direction of a substrate of a translucent region and a width in a direction perpendicular to the circumferential direction. Controlling a variable light-shielding member that can shield at least a part of the transmitted light flux and variably forms a width of the light-transmitting region in the circumferential direction and a direction perpendicular to the circumferential direction, The luminous flux is irradiated over the entire circumferential width of the peripheral area, and the luminous flux having the widest width in the direction orthogonal to the circumferential direction is set at a start position set near the pattern area in the peripheral area. Forming the translucent region so that is irradiated,
Controlling the light-transmitting region of the light source side variable light-shielding member and performing an initial exposure process at the start position;
And a step of performing exposure processing by controlling a light-transmitting region of the light source side variable light-shielding member and sequentially moving the irradiation position of the light beam from the start position toward the outer peripheral direction. Method.
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