JP2013026520A - 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウエハの外縁上に形成されたネガ型レジストに対して露光現像処理により所定のパターンを形成する場合に、ウエハの外縁上に位置するネガ型レジストに対する露光光の供給をより防止する遮光部の形成工程を備えて歩留まりの向上を実現することが可能な半導体装置の製造方法
【解決手段】ウエハ１の表面上に導電層２及びネガ型レジスト３が順次形成されたウエハ５を準備する工程と、ウエハ５の外縁の少なくとも一部にネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程と、ネガ型レジスト３に対して露光を行う工程と、遮光部材３２を除去する工程と、ネガ型レジスト３を現像する工程と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウエハ上に形成されたネガ型レジストの特にウエハの外縁上に位置するネガ型レジストに対して露光現像処理により所定のパターンを形成する場合に、ウエハの外縁上に形成されたネガ型レジストに対する露光光の供給をより防止する遮光部を形成する工程を備えた半導体装置の製造方法、及びその製造方法によって形成される半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能な半導体製造装置に関する。
例えば、ウエハにおいてめっき用電極を形成する方法については、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されためっき用電極形成方法を図９に概略的に示す。まず、ウエハ１００の全面に導電層１１０とネガ型レジスト１２０とを順次形成し、ウエハの外縁上のネガ型レジスト１２０上に遮光部１３０を形成する。次に、所定のパターンが形成されたレチクルパターンを介してネガ型レジスト１２０に対して露光を行う。最後に、遮光部１３０を除去した上で現像処理を行う。これにより、ネガ型レジスト１２０において所望のパターンを形成するとともに、ウエハ１００の外縁のネガ型レジスト１２０上に遮光部１３０を形成した領域の下方に位置する導電層１１０を露出させることにより所望のめっき用電極を形成していた。
特開２００５−５４６２号公報
特許文献１に開示された発明では、上述の通りインクの印刷によりウエハ１００の外縁上に位置するネガ型レジスト１２０上に遮光部１３０を形成している。しかしながら、同構成では、ネガ型レジスト１２０を露光する際に、ウエハ１００の側面方向から遮光部１３０の下のネガ型レジスト１２０に対して露光光が回り込んでしまう場合がある。このため、露光光を照射した箇所が現像液に対して不溶性又は難溶性となるネガ型レジストの特性上、ネガ型レジスト１２０を現像した際に意図したパターン通りに導電層１１０を露出させることが難しく、所望のめっき用電極を形成することが困難となる問題があった。
また、めっき用電極を形成する場合に限らず、ウエハの外縁上に位置するネガ型レジストに対して露光現像処理により所定のパターンを形成する場合に、ウエハの外縁上に位置するネガ型レジストに対する露光光の供給を防止する遮光部を形成する工程を備えた半導体装置の製造方法においては、このウエハの側面からの露光光の回り込みは深刻な問題となっていた。
そこで、本発明は、上記問題を解決し、ウエハの外縁上に形成されたネガ型レジストに対して露光現像処理により所定のパターンを形成する場合に、ウエハの外縁上に位置するネガ型レジストに対する露光光のウエハ側面からの回り込みをより防止する遮光部の形成工程を備えて歩留まりの向上を実現することが可能な半導体装置の製造方法、及びその製造方法によって形成される半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能な半導体製造装置を提供する。
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、ウエハの表面上に導電層及びネガ型レジストが順次形成された第１のウエハを準備する工程と、前記第１のウエハの外縁の少なくとも一部に前記ネガ型レジストの表面上と側面とに跨って遮光部材を塗布する工程と、前記ネガ型レジストに対して露光を行う工程と、前記遮光部材を除去する工程と、前記ネガ型レジストを現像する工程と、を有することを特徴とする。
本発明にかかる半導体製造装置は、ウエハを載置する載置面を備えたウエハ載置台を有する半導体製造装置であって、前記載置面の表面の重心をとおり且つ前記載置面の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線が、前記載置面に載置するウエハの直径の長さよりも短いことを特徴とする。
本発明にかかる半導体装置の製造方法によれば、ネガ型レジストの表面上と側面とに跨って遮光部材を塗布することとしたので、第１のウエハの外縁のネガ型レジストに対して露光現像処理により所定のパターンを形成する場合に、第１のウエハの外縁に位置するネガ型レジストに対する露光光のウエハの側面からの回り込みをより防止することが可能となる。このため、半導体装置の製造においてより歩留まりの向上を図ることが可能となる。
また、本発明の半導体製造装置によれば、載置面の表面の重心をとおり且つ該載置面の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線が、該載置面に載置するウエハの直径の長さよりも短い構成としたので、ウエハの外縁が該載置面に対して突出するように該載置面にウエハを配置して、上述のネガ型レジストの表面上と側面とに跨って遮光部材を塗布する工程を行った場合であっても、塗布した遮光部材はウエハの側面をつたって地面方向に滴り落ちることになるので、ウエハの裏面に回りこむおそれが軽減される。このため、その後の露光工程において、ウエハの裏面に遮光部材が回りこんだ状態でウエハを露光装置の載置面に配置した場合に想定される、露光光のネガ型レジストに対する焦点のずれが生じるという問題を引き起こすおそれが軽減される。よって、本発明にかかる半導体装置の製造方法によって形成される半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能となる。
本発明の第１の実施形態にかかる半導体製造装置を概略的に示した斜視図である。 遮光部材供給部３０からウエハ５に対して遮光部材を塗布する状態を概略的に示した図である。 遮光部材３２を塗布後のウエハ５をウエハ５の表面側から見た上面図である。 ネガ型レジスト３に対してレチクルパターン４０を用いて露光を行う工程を概略的に示した上面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる半導体製造装置を概略的に示した斜視図である。 遮光部材供給部３０からウエハ５に対して遮光部材３２を供給した状態、及びウエハ５の下方に配置された送風機構５０から遮光部材３２が塗布されるウエハ５の外縁に対してエアーが供給されている状態を概略的に示した図である。 本発明の第３の実施形態にかかる半導体製造装置を概略的に示した斜視図である。 遮光部材供給部３０からウエハ５に対して遮光部材３２を供給した状態、及び載置面２２と同一平面であって載置面２２と離間した位置から遮光部材３２が塗布されるウエハ５の外縁の周辺の外気を吸引している状態を概略的に示した図である。 本発明の従来技術を概略的に示した図である。
本発明にかかる半導体製造装置及び半導体装置の製造方法について、図面を参照して以下で詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明にかかる半導体製造装置の第１の実施形態を概略的に示した斜視図である。
本発明の第１の実施形態にかかる半導体製造装置は、ウエハ１を載置する載置面２２を備えたウエハ載置台２０を有する半導体製造装置であって、載置面２２の表面の重心２３をとおり且つ載置面２２の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線としての点線矢印２４が、載置面２２に載置するウエハ１の直径の長さよりも短いことを特徴とする。なお、ウエハ１は本発明にかかる半導体製造装置には含まれないが、説明の便宜上、図１に示している。
本発明の第１の実施形態にかかる半導体製造装置は、制御部１０、ウエハ載置台２０、及び遮光部材供給部３０を備えており、例えば、ウエハの外縁に所望の液体を塗布することを目的とした液体塗布装置に適用可能である。
ウエハ１は、一般的な半導体装置の製造に用いられるウエハであり、例えば６インチ、８インチ、又は１２インチウエハである。点線矢印２は、ウエハ１の直径を示しており、６インチウエハであればその直径は１５０ｍｍ、８インチウエハであれば２００ｍｍ、１２インチであれば３００ｍｍである。
制御部１０は、ウエハ載置台２０及び遮光部材供給部３０の動作を制御する制御機構である。なお、第１の実施形態では制御部１０をウエハ載置台２０の動作制御と遮光部材供給部３０の動作制御を行う機構として共通のものとして説明しているが、これに限られず、ウエハ載置台２０の動作制御と遮光部材供給部３０の動作制御が独立した制御機構によって各々独立して制御されても良いことはいうまでもない。また、制御部１０においてウエハ載置台２０及び遮光部材供給部３０の動作以外の制御を行うことが可能であることもいうまでもない。
ウエハ載置台２０は、支柱２１と載置面２２とを備えており、載置面２２が支柱２１上に形成されて構成されている。支柱２１は、制御部１０の制御により載置面２２を回転させる制御を行う。載置面２２は、支柱２１からの制御により、例えば載置面２２の表面の重心２３を回転軸として回転する。点線矢印２４は、載置面２２の重心２３をとおり且つ載置面２２の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線であり、該第１の直線は、ウエハ１の直径よりも短く設計されている。載置面２２は円形であることが好ましく、この場合には、載置面２２の直径は、ウエハ１の直径よりも短く設計されている。また、載置面２２が円形である場合には、載置面２２は、載置面２２の表面の中心を回転軸として回転する。半導体製造装置が６インチウエハに対応する場合には、第１の直線の長さは１５０ｍｍ未満であることが好ましく、８インチウエハに対応する場合には、第１の直線の長さは２００ｍｍ未満であることが好ましく、１２インチウエハに対応する場合には、第１の直線の長さは３００ｍｍ未満であることが好ましい。また、半導体製造装置を６インチウエハと８インチウエハと１２インチとに対応させる場合には、第１の直線の長さは１５０ｍｍ未満であることが好ましい。なお、載置面２２の表面には、ウエハ１を真空吸着可能な吸着部２５が少なくともひとつ設けられている。また、ウエハ載置台２０は、支柱２１と載置面２２とが一体となっており、載置面２２の回転は支柱２１と一体的に行われる構成となっていても良い。
遮光部材供給部３０は、制御部１０の制御に応じて供給口３１より遮光部材を供給する。また、遮光供給部３０は、制御部１０の制御に応じてそれ自体が駆動可能であり配置を調整可能な構成となっている。遮光部材供給部３０としては、連続、断続、又は局所的に液体を供給可能なディスペンサーが適用可能である。なお、供給される遮光部材は、遮光部材供給部３０に蓄えられていても良いし、図示しない遮光部材貯蓄タンク等から遮光部材供給部３０に供給される構成としても良い。
続いて、図２乃至図４を用いて本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法について説明する。本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法は、ウエハ１の表面上に導電層２及びネガ型レジスト３が順次形成された第１のウエハとしてのウエハ５を準備する工程と、ウエハ５の外縁の少なくとも一部にネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程と、ネガ型レジスト３に対して露光を行う工程と、遮光部材３２を除去する工程と、ネガ型レジスト３を現像する工程と、を有することを特徴とする。なお、図２は遮光部材供給部３０からウエハ１に対して遮光部材を供給した状態を概略的に示した図である。図３は、遮光部材３２を塗布後のウエハ５をウエハ５の表面側から見た上面図である。図４は、ネガ型レジスト３に対してレチクルパターン４０を用いて露光を行う工程を概略的に示した上面図である。以下で詳細に説明する。
まず、載置面２２にウエハ１を配置する。ウエハ１の載置面２２への配置は、種々知られた一般的な方法により行うことができる。このとき、ウエハ１の表面上には、ウエハ１を覆う導電層２と、導電層２を覆うネガ型レジスト３が順次形成された状態となっている。また、ネガ型レジスト３上にさらにネガ型レジスト３を覆って露光光を透過可能な保護膜４が形成されていても良い。保護膜４は、例えば、ポリエチレンテレフターレ（ＰＥＴ）を材料とし、ネガ型レジスト３を保護する役割を果たす。ネガ型レジスト３の厚さは、例えば１２０μｍであり、保護膜４の厚さは２２μｍである。保護膜４はＰＥＴに限らず種々適用可能であり、その厚さも種々選択可能である。なお、ウエハ１上に導電層２、ネガ型レジスト３、及び保護膜４が順次形成されたウエハを、説明の便宜上、第１のウエハとしてのウエハ５と称する。
次に、図示しないウエハ位置調整機構によって、ウエハ５の中心が載置面２２の回転軸と一致するようにウエハ５の配置を調整する。このとき、ウエハ５は、ウエハ５の外縁が載置面２２の端部から突出するように配置する。載置面２２が円形である場合には、載置面２２の中心とウエハ５の中心の位置とが載置面２２の表面と垂直方向において一致するように配置調整される。なお、ウエハ位置調整機構の制御は、制御部１０が行うようにしても良いし、これに限られない。また、ウエハ５の位置調整は、種々知られた一般的なウエハ位置調整機構により行うことができる。
ウエハ５の載置面２２上における配置調整が完了すると、図１に示した吸着部２５によってウエハ５を載置面２２に吸着固定する。
次に、制御部１０の制御により遮光部材供給部３０を移動させ、ウエハ５との相対的な位置を調整する。遮光部材供給部３０のウエハ５に対する配置は、遮光部材供給部３０から供給される遮光部材をウエハ５の上方から、ウエハ５の外縁の少なくとも一部の表面上と側面とに跨って、厳密には、ウエハ５の外縁に位置するネガ型レジスト３の少なくとも一部の表面上と側面とに跨って塗布することが可能な位置とする。保護膜４が形成されている場合には、遮光部材供給部３０から供給される遮光部材を、ネガ型レジスト３の表面上の少なくとも一部の保護膜４、保護膜４の側面、及びネガ型レジスト３の側面に跨って塗布することが可能な位置に遮光部材供給部３０を配置することが好ましい。なお、遮光部材供給部３０のウエハ５に対する配置は、上述の工程にて決定された実際のウエハ５の配置に基づいて決定されても良いし、ウエハ５の配置を考慮して予め定められた位置によって決定されても良い。遮光部材供給部３０のウエハ５に対する配置を上述の工程にて決定されたウエハ５の配置に基づいて決定する場合には、ウエハ５の載置面２２における位置情報を、図示しないカメラ等により確認し、該位置情報を制御部１０に伝達し、制御部１０が該位置情報に基づいて決定しても良い。遮光部材供給部３０のウエハ５に対する配置をウエハ５の配置に基づいて決定することで、ウエハ５の配置を考慮して予め決定した位置とする場合に比べ、より精度の高いウエハ５に対する遮光部材３２の配置を実現することが可能となる。
次に、遮光部材供給部３０から遮光部材３２を供給し、ウエハ５の外縁のネガ型レジストの表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する。このとき、遮光部材供給部３０から供給される遮光部材３２は、上記遮光部材供給部３０の配置調整の結果として、ウエハ５の外縁の少なくとも一部の表面上と側面、言い換えれば、ウエハ５の外縁のネガ型レジスト３の少なくとも一部の表面上と側面とに跨って塗布されることとなる。また、保護膜４が形成されている場合には、遮光部材供給部３０から供給される遮光部材３２は、ネガ型レジスト３の表面上の少なくとも一部の保護膜４、保護膜４の側面、及びネガ型レジスト３の側面に跨って塗布されることとなる。なお、遮光部材３２としては、露光光であるＧ線、Ｈ線、Ｉ線の波長領域としての３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの波長領域に対して光を吸収するバンドギャップを備えたものであれば種々適用可能であり、例えばカーボンブラックを含有している。また、遮光部材３２の粘度としては、ウエハ５の側面に塗布した際に該側面に一切密着しないということがない部材であれば広く適用可能であるが、例えば、５ｍｓｅｃＰａ〜１００ｍｓｅｃＰａであることが好ましい。
また、制御部１０から支柱２１への制御により、支柱２１は載置面２２を回転させ、これに伴って吸着部２５によって載置面２２に吸着されたウエハ５が回転する。ウエハ５が回転すると、遮光部材供給部３０から遮光部材３２が連続的に供給され続けるに従い、遮光部材３２がウエハ５の外縁に沿って連続的にネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って形成されることとなる。また、遮光部材供給部３０からの遮光部材３２の供給が断続的である場合には、遮光部材３２がウエハ５の外縁に沿って断続的にネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って形成されることとなる。なお、ウエハ５の側面に塗布された遮光部材３２は、ウエハ５の側面をつたって地面方向に滴り落ちることになるので、ウエハ５の裏面に回りこむおそれが少ない。
遮光部材３２をウエハ５に対して塗布した後、遮光部材３２を硬化させる。但し、遮光部材３２として別途の熱処理等が不要な自然乾燥可能な部材を使用することもでき、この場合には本硬化工程を省略することができるので製造コストの低減を図ることが可能である。
ここで、図３に、遮光部材３２を塗布後のウエハ５をウエハ５の表面側から見た上面図を示す。図３（ａ）は、ウエハ５の外縁に対して連続的に遮光部材３２を塗布した場合のウエハ５を示しており、図３（ｂ）は、ウエハ５の外縁に対して断続的に遮光部材３２を塗布した場合のウエハ５を示している。なお、遮光部材３２は、ウエハ５の外縁にてネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って形成されている箇所が少なくとも１箇所あれば、図３に挙げた例に限らず種々適用可能である。
図４は、ネガ型レジスト３に対してレチクルパターン４０を用いて露光を行う工程を概略的に示した上面図である。なお、本発明の第１の実施形態では、ステップ式投影露光によりネガ型レジスト３に対して露光を行う場合について説明するが、本発明を実施する場合においては、必ずしもレチクルパターン４０を用いてネガ型レジスト３に対して露光を行う必要はない。
まず、ネガ型レジスト３の上方に、図示しない所定のパターンが形成されたレチクルパターン４０を配置し、さらにその上方に図示しないステップ式投影露光装置の露光光の照射口を配置する。そして、ステップ式投影露光装置の該照射口からレチクルパターン４０を介してネガ型レジスト３に対して露光光を照射し、これによりネガ型レジスト３に対して所定のパターンを投影する。なお、ネガ型レジストは、露光光が照射された箇所が現像液に対して不溶性又は難溶性となり、露光光が照射されなかった箇所が現像液に対して溶性となる特性を持つ。このため、レチクルパターン４０に形成されるパターンとしては、現像後にネガ型レジストを除去したい箇所に対して露光光が当たらないような遮光性のパターンが設定される。結果として、レチクルパターン４０によって露光光が遮られたネガ型レジスト３の所定の箇所、及び遮光部材３２によって露光光が遮られたネガ型レジスト３の所定の箇所が現像液に対して溶性となる。
なお、図４に点線で示した格子状の領域の各々は、ステップ式投影露光による一回の露光処理により露光される領域であり、レチクルパターン４０と一対一の関係にある。ステップ式投影露光法によれば、レチクルパターン４０を介して図４の点線で示した領域を順次露光することでネガ型レジスト３に対して所定のパターンを照射することとなる。ここで、ステップ式投影露光を行う場合には、上述のようにレチクルパターン４０によりネガ型レジスト３上の制限された領域に対して順次露光を行うこととなるが、ネガ型レジスト３に対し、所定のパターンを投影することに加え、ウエハ５の外縁にめっき用電極形成の目的のためにレチクルパターン４０によらないパターンを形成する場合には、露光工程前にレチクルパターン４０とは異なるパターンを形成する必要がある場合がある。本発明の第１の実施形態にかかる遮光部材３２のウエハ５の外縁への塗布は、例えばこのような場合にも適用可能である。但し、本発明は、この場合に限られず、ウエハ５の外縁に遮光部材３２を塗布する必要がある場合に広く適用可能だ得ることはいうまでもない。
ネガ型レジスト３を露光後、遮光部材３２を除去する。遮光部材３２の除去は、例えばエタノール、アトセン、イソプロピルアルコール等によって行う。なお、ネガ型レジスト３上に保護膜４が形成されている場合には、保護膜４をネガ型レジスト３から剥離させることにより同時に遮光部材３２をネガ型レジスト３から剥離させることができる。これは、ネガ型レジスト３上に保護膜４が形成されている場合には、遮光部材３２が保護膜４の表面上に形成されていることと、保護膜４とウエハ５の側面とに跨って一体的に形成された遮光部材３２が、保護膜４をネガ型レジスト３から剥離させる場合に一体的に剥離可能であることが理由である。なお、ネガ型レジスト３上に保護膜４を形成した場合であっても、遮光部材３２を上述したエタノール等により行うことで、より遮光部材３２の除去精度を向上させることが可能となる。
遮光部材３２を除去後、ネガ型レジスト３を現像する。ネガ型レジスト３の現像液としては一般に使用されている現像液が種々適用可能であるが、例えば濃度が１％程度の炭酸ナトリウム水溶液等のアクリル系の溶液を使用することができる。ネガ型レジスト３を現像すると、露光時にレチクルパターン４０によってネガ型レジスト３に投影した所定のパターンに応じて導電層２が露出されるとともに、遮光部材３２によって遮光されたパターンに応じて導電層２が露出される。
ネガ型レジスト３を現像後は、例えば、遮光部材３２に応じて露出した導電層２をめっき用電極として、レチクルパターン４０によってネガ型レジスト３に投影した所定のパターンに応じて導電層２を露出させた箇所にめっき法により電極を形成することもできる。
以上、本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法によれば、ネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布することとしたので、ウエハ５の外縁のネガ型レジスト３に対して露光現像処理により所定のパターンを形成する場合に、ウエハ５の外縁に位置するネガ型レジスト３に対する露光光のウエハ５の側面からの回り込みをより防止することが可能となる。このため、半導体装置の製造においてより歩留まりの向上を図ることが可能となる。
また、ネガ型レジスト上に保護膜を形成した場合には、保護膜上にのみ遮光部を形成していた特許文献１に開示された発明にあっては、保護膜の厚みに応じて生じた隙間から遮光部下のネガ型レジストにまで露光光が回り込んでしまう問題がより顕著に現れていたが、本発明の第１の実施形態に示すように、ネガ型レジスト３の表面上の少なくとも一部の保護膜４、保護膜４の側面、及びネガ型レジスト３の側面に跨って遮光部材３２を塗布することとしたので、ネガ型レジスト３上に保護膜４を形成した場合であっても、ネガ型レジスト３を露光する工程においてウエハ４の側面側から回り込んだ露光光がネガ型レジスト３に照射されることがなくなる。
また、本発明にかかる半導体製造装置によれば、載置面２２の表面の重心２３をとおり且つ載置面２２の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線としての点線矢印２４が、載置面２２に載置するウエハの直径の長さよりも短い構成としたので、ウエハ５の外縁が載置面２２に対して突出するように載置面２２にウエハ５を配置して、上述のネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程を行った場合であっても、塗布した遮光部材３２はウエハ５の側面をつたって地面方向に滴り落ちることになるので、ウエハ５の裏面に回りこむことがなくなる。このため、その後の露光工程において、ウエハ５の裏面に遮光部材３２が回り込んだ状態でウエハ５を露光装置の載置面２２に配置した場合に想定される、露光光のネガ型レジストに対する焦点のずれが生じるという問題を引き起こすおそれが軽減される。よって、本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法によって形成される半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能となる。
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体製造装置を概略的に示した斜視図である。
第２の実施形態にかかる半導体製造装置は、ウエハ１を載置する載置面２２を備えたウエハ載置台２０を有する半導体製造装置であって、載置面２２の表面の重心２３をとおり且つ載置面２２の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線としての点線矢印２４が、載置面２２に載置するウエハ１の直径の長さよりも短いことを特徴とし、さらに、載置面２２の中心側から端部側に向かうエアーを供給可能な送風機構５０を備えていることを特徴とする。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一番号を付してその説明を省略する。
送風機構５０は、エアーを出力可能な送風口５１を備えており、該送風口５１から出力されるエアーが、載置面２２の中心側から端部側向かって供給可能な構成となっている。また、送風機構５０は制御部１０により駆動可能となっており、該制御部１０にて送風口５１から出力される風向き、風圧を調整可能な構成となっている。なお、送風機構５０が駆動可能となっていない場合には、送風口５１は、載置面２２の端部よりも支柱２１側であって載置面２２よりも下方に配置され、エアーが載置面２２の下方から出力され、且つ載置面２２の中心側から端部側に向かう方向に供給可能な構成となっている。また、送風機構５０が駆動可能な構成となっていない場合であって、さらに遮光部材供給部３０が駆動可能な構成となっていない場合には、送風口５１は、送風口５１から出力されるエアーが遮光部材供給部３０の配置方向に対して送風可能な配置となっている。
次に、図６を用いて本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の製造方法について説明する。本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の製造方法は、ウエハ５を載置する載置面２２を備えたウエハ載置台２０を備え、載置面２２の表面の重心２３をとおり且つ載置面の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線としての点線矢印２４の長さが、載置面２２に載置するウエハ５の直径の長さよりも短いことを特徴とする半導体製造装置を用い、ウエハ１の表面上に導電層２及びネガ型レジスト３が順次形成された第１のウエハとしてのウエハ５を準備する工程と、ウエハ５の外縁が載置面２２の端部から突出するようにウエハ５を載置面２２に載置する工程と、ウエハ５の外縁の少なくとも一部にネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程と、ネガ型レジスト３に対して露光を行う工程と、遮光部材３２を除去する工程と、ネガ型レジスト３を現像する工程と、を備え、ウエハ５に対して遮光部材３２を塗布する工程においては、ウエハ５の下方から、遮光部材３２が塗布されるウエハ５の外縁に対して、載置面２２の中心側から端部側向かって流れるエアーを供給することを特徴とする。なお、図６は遮光部材供給部３０からウエハ５に対して遮光部材３２を供給した状態、及びウエハ５の下方に配置された送風機構５０から遮光部材３２が塗布されるウエハ５の外縁に対してエアーが供給されている状態を概略的に示した図である。
まず、第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法と同様に、ウエハ５を載置面２２に配置し、ウエハ５の位置調整を行い、ウエハ５を載置面２２に吸着固定する。また、遮光部材供給部３０を移動させ、ウエハ５との相対的な位置を調整する。
次に、送風機構５０の位置調整を行う。送風機構５０の配置を、送風口５１から出力されるエアーが、ウエハ５の下方から、遮光部材３２が塗布されるウエハ５の外縁に対して、載置面２２の中心側から端部側に向かって供給可能な位置に調整する。なお、送風機構５０の配置は、上述の工程にて決定された実際のウエハ５と遮光部材供給部３０の配置に基づいて決定されても良いし、ウエハ５と遮光部材供給部３０の配置を考慮して予め定められた位置によって定められても良い。送風機構５０の配置を上述の工程にて決定されたウエハ５と遮光部材供給部３０の配置に基づいて決定する場合には、ウエハ５及び遮光部材供給部３０の各々の位置情報を、図示しないカメラ等により確認し、該位置情報を制御部１０に伝達し、制御部１０が該位置情報に基づいて決定しても良い。送風機構５０の配置を、実際のウエハ５及び遮光部材供給部３０の位置情報に基づいて決定することで、ウエハ５と遮光部材供給部３０の配置を考慮して予め決定した位置とする場合に比べ、より精度の高いウエハ５及び遮光部材供給部３０に対する送風機構５０の配置を実現することが可能となる。
次に、第１の実施形態と同様にして遮光部材供給部３０から遮光部材３２を供給し、ウエハ５の外縁のネガ型レジストの表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する。このとき、送風口５１から出力されるエアーは、ウエハ５の下方から、遮光部材３２が塗布されるウエハ５の外縁に対して、載置面２２の中心側から端部側に向かって供給される。これにより、図６に示すように、送風口５１から出力されたエアーによって、ウエハ５の側面を伝って滴り落ちた遮光部材３２が載置面２２の外側、すなわち載置面２２の中心側とは逆側に向かって吹き飛ばされることとなる。このため、ウエハ５の側面を伝って滴り落ちた遮光部材３２が表面張力等によってウエハ５の裏面に流れ込むおそれを軽減することができる。なお、載置面２２が回転し、遮光部材供給部３０からウエハ５の外縁に対して遮光部材３２を連続的に供給している場合にはエアーは連続的に出力され、断続的に供給している場合には、エアーは遮光部材供給部３０からウエハ５の外縁に対して遮光部材３２が供給されるタイミングに同期して供給されても良い。また、送風口５１から出力されるエアーの風圧は、例えば０．０４ＭＰａであるが、０．０４ＭＰａ以上であって０．０６ＭＰａであることが好ましい。
遮光部材３２をウエハ５に対して塗布した後、遮光部材３２を硬化させる。但し、遮光部材３２として自然乾燥可能な部材を使用することもでき、この場合には本硬化工程を省略することができる。
以上、本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の製造方法によれば、載置面２２の中心側から端部側に向かうエアーを供給可能な送風機構５０と、ウエハ５の外縁を載置面２２の端部から突出するようにウエハ５を載置面２２に配置する工程とを備え、ウエハ５の外縁のネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程において、ウエハ５の下方から、遮光部材３２が塗布されるウエハ５の外縁に対して、載置面２２の中心側から端部側に向かってエアーを供給するので、ウエハ５の側面をつたって滴り落ちる遮光部材３２を載置面２２の外側、すなわち載置面２２の中心側とは逆側に吹き飛ばすことができ、遮光部材３２が表面張力等によりウエハ５の裏面に流れ込むおそれを第１の実施形態に比べてさらに軽減することが可能となる。このため、その後の露光工程において、ウエハの裏面に遮光部材が回りこんだ状態でウエハを露光装置の載置面に配置した場合に想定される、露光光のネガ型レジストに対する焦点のずれが生じるという問題を引き起こすおそれが軽減される。よって、本発明にかかる半導体装置の製造方法によって形成される半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能となる。
また、本発明の第２の実施形態にかかる半導体製造装置によれば、ウエハ１を載置する載置面２２を備えたウエハ載置台２０を有し、載置面２２の表面の重心２３をとおり且つ載置面２２の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線としての点線矢印２４が、載置面２２に載置するウエハ１の直径の長さよりも短いことを特徴とし、さらに、載置面２２の中心側から端部側に向かうエアーを供給可能な送風機構５０を備えているので、ウエハ５を載置面２２の端部から突出させて載置面２２に配置した上でウエハ５の外縁のネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程において、ウエハ５の下方から、遮光部材３２が塗布されるウエハ５の外縁に対して、載置面２２の中心側から端部側に向かってエアーを供給することができるので、ウエハ５の側面をつたって滴り落ちる遮光部材３２を載置面２２の外側、すなわち載置面２２の中心側とは逆側に吹き飛ばすことができ、遮光部材３２が表面張力等によりウエハ５の裏面に流れ込むおそれを第１の実施形態に比べてさらに軽減することが可能となる。このため、その後の露光工程において、ウエハの裏面に遮光部材が回りこんだ状態でウエハを露光装置の載置面に配置した場合に想定される、露光光のネガ型レジストに対する焦点のずれが生じるという問題を引き起こすおそれが軽減される。よって、本発明にかかる半導体装置の製造方法によって形成される半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能となる。
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態にかかる半導体製造装置を概略的に示した斜視図である。
第３の実施形態にかかる半導体製造装置は、ウエハ１を載置する載置面２２を備えたウエハ載置台２０を有する半導体製造装置であって、載置面２２の表面の重心２３をとおり且つ載置面２２の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線としての点線矢印２４が、載置面２２に載置するウエハ１の直径の長さよりも短いことを特徴とし、さらに、外気を吸引可能であり、且つ吸引孔が載置面２２と同一平面上にて載置面２２側を向いて配置可能な吸引機構６０を備えていることを特徴とする。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一番号を付してその説明を省略する。
吸引機構６０は、図示しない吸引孔を備えており、外気を吸引可能な構成となっている。また、吸引機構６０は制御部１０により駆動可能となっており、制御部１０の制御により、吸引孔が載置面２２と同一平面上にて載置面２２側を向いて配置可能な構成となっている。また、吸引機構６０は、吸引力を調整可能な構成となっている。なお、吸引機構６０が駆動可能となっていない場合には、吸引孔は、載置面２２と離間し、且つ載置面２２と同一平面上にて載置面２２側を向いて配置されている。
次に、図８を用いて本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置の製造方法について説明する。本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置の製造方法は、ウエハ５を載置する載置面２２を備えたウエハ載置台２０を備え、載置面２２の表面の重心２３をとおり且つ載置面の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線としての点線矢印２４の長さが、載置面２２に載置するウエハ５の直径の長さよりも短いことを特徴とする半導体製造装置を用い、ウエハ１の表面上に導電層２及びネガ型レジスト３が順次形成された第１のウエハとしてのウエハ５を準備する工程と、ウエハ５の外縁が載置面２２の端部から突出するようにウエハ５を載置面２２に載置する工程と、ウエハ５の外縁の少なくとも一部にネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程と、ネガ型レジスト３に対して露光を行う工程と、遮光部材３２を除去する工程と、ネガ型レジスト３を現像する工程と、を備え、ウエハ５に対して遮光部材３２を塗布する工程においては、載置面２２と同一平面であって載置面２２と離間した位置から、遮光部材３２を塗布する前記ウエハの外縁の周辺の外気を吸引することを特徴とする。なお、図８は、遮光部材供給部３０からウエハ５に対して遮光部材３２を供給した状態、及び遮光部材３２を塗布する工程において、載置面２２と同一平面であって載置面２２と離間した位置から、遮光部材３２を塗布する前記ウエハの外縁の周辺の外気を吸引している状態を概略的に示した図である。
まず、第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法と同様に、ウエハ５を載置面２２に配置し、ウエハ５の位置調整を行い、ウエハ５を載置面２２に吸着固定する。また、遮光部材供給部３０を移動させ、ウエハ５との相対的な位置を調整する。
次に、吸引機構６０の位置調整を行う。吸引機構６０の配置を、吸引機構６０の吸引孔が、載置面２２と同一平面にて載置面２２側を向き、載置面２２と離間した位置から、遮光部材３２を塗布する前記ウエハの外縁の周辺の外気を吸引可能な位置に調整する。なお、吸引孔がウエハの外縁の周辺の外気を吸引可能な位置とは、吸引機構６０による吸引によって、後述の遮光部材３２をウエハ５の外縁に塗布する工程において、ウエハ５の側面をつたって滴り落ちる遮光部材３２の軌道を、吸引機構６０側に少なからず引き寄せることが可能となる位置である。なお、吸引機構６０の配置は、上述の工程にて決定された実際のウエハ５と遮光部材供給部３０の配置に基づいて決定されても良いし、ウエハ５と遮光部材供給部３０の配置を考慮して予め定められた位置によって定められても良い。吸引機構６０の配置を上述の工程にて決定されたウエハ５と遮光部材供給部３０の配置に基づいて決定する場合には、ウエハ５及び遮光部材供給部３０の各々の位置情報を、図示しないカメラ等により確認し、該位置情報を制御部１０に伝達し、制御部１０が該位置情報に基づいて決定しても良い。吸引機構６０の配置を、実際のウエハ５及び遮光部材供給部３０の位置情報に基づいて決定することで、ウエハ５と遮光部材供給部３０の配置を考慮して予め決定した位置とする場合に比べ、より精度の高いウエハ５及び遮光部材供給部３０に対する吸引機構６０の配置を実現することが可能となる。
次に、第１の実施形態と同様にして遮光部材供給部３０から遮光部材３２を供給し、ウエハ５の外縁のネガ型レジストの表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する。このとき、吸引機構６０は吸引孔からの吸引を行う。吸引機構６０は、載置面２２と同一平面であって載置面２２と離間した位置から、遮光部材３２を塗布する前記ウエハの外縁の周辺の外気を吸引する。これにより、図８に示されているように、ウエハ５の側面をつたって滴り落ちた遮光部材３２は吸引機構６０側に向かって地面方向に滴り落ちることとなる。このため、ウエハ５の側面を伝って滴り落ちた遮光部材３２が表面張力等によってウエハ５の裏面に流れ込むおそれを軽減することができる。なお、載置面２２が回転し、遮光部材供給部３０からウエハ５の外縁に対して遮光部材３２を連続的に供給している場合には吸引機構６０による吸引を連続的に行い、連続的でない場合には、遮光部材供給部３０からウエハ５の外縁に対して遮光部材３２が供給されるタイミングに同期して吸引しても良い。
遮光部材３２をウエハ５に対して塗布した後、遮光部材３２を硬化させる。但し、遮光部材３２として自然乾燥可能な部材を使用することもでき、この場合には本硬化工程を省略することができる。
以上、本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置の製造方法によれば、ウエハ５の外縁を載置面２２の端部から突出するようにウエハ５を載置面２２に配置する工程を備え、ウエハ５の外縁のネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程において、載置面２２と同一平面であって載置面２２と離間した位置から、遮光部材３２を塗布する前記ウエハの外縁の周辺の外気を吸引するので、ウエハ５の側面をつたって滴り落ちる遮光部材３２を吸引機構６０側に向かって地面方向に滴り落ちることとなり、遮光部材３２が表面張力等によりウエハ５の裏面に流れ込むおそれを第１の実施形態に比べてさらに軽減することが可能となる。このため、その後の露光工程において、ウエハの裏面に遮光部材が回りこんだ状態でウエハを露光装置の載置面に配置した場合に想定される、露光光のネガ型レジストに対する焦点のずれが生じるという問題を引き起こすおそれが軽減される。よって、本発明にかかる半導体装置の製造方法によって形成される半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能となる。
また、本発明の第３の実施形態にかかる半導体製造装置によれば、ウエハ１を載置する載置面２２を備えたウエハ載置台２０を有し、載置面２２の表面の重心２３をとおり且つ載置面２２の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線としての点線矢印２４が、載置面２２に載置するウエハ１の直径の長さよりも短いことを特徴とし、さらに、外気が吸引可能であり、且つ吸引孔が載置面２２と同一平面上に外気を吸引可能な吸引機構６０を備えているので、ウエハ５を載置面２２の端部から突出させて載置面２２に配置した上でウエハ５の外縁のネガ型レジスト３の表面上と側面とに跨って遮光部材３２を塗布する工程において、載置面２２と同一平面であって載置面２２と離間した位置から、遮光部材３２を塗布する前記ウエハの外縁の周辺の外気を吸引することができるので、ウエハ５の側面をつたって滴り落ちる遮光部材３２を吸引機構６０側に向かって地面方向に滴り落ちることとなり、遮光部材３２が表面張力等によりウエハ５の裏面に流れ込むおそれを第１の実施形態に比べてさらに軽減することが可能となる。このため、その後の露光工程において、ウエハの裏面に遮光部材が回りこんだ状態でウエハを露光装置の載置面に配置した場合に想定される、露光光のネガ型レジストに対する焦点のずれが生じるという問題を引き起こすおそれが軽減される。よって、本発明にかかる半導体装置の製造方法によって形成される半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能となる。
なお、本発明の第３の実施形態は、本発明の第２の実施形態と併用可能である。すなわち、第２の実施形態に示した送風機構５０と、第３の実施形態に示した吸引機構６０とを同一の半導体製造装置に適用可能であり、送風機構５０と吸引機構６０とを同一の半導体製造装置に適用した場合には、露光工程において、ウエハの裏面に遮光部材が回りこんだ状態でウエハを露光装置の載置面に配置した場合に想定される、露光光のネガ型レジストに対する焦点のずれが生じるという問題を引き起こすおそれを第２の実施形態及び第３の実施形態よりもさらに軽減することができ、さらなる半導体装置の歩留まりをより向上させることが可能となる。
１ ウエハ
２ 導電層
３ ネガ型レジスト
４ 保護膜
５ ウエハ
１０ 制御部
２０ ウエハ載置台
２１ 支柱
２２ 載置面
２３ 重心
２４ 点線矢印
３０ 遮光部材供給部
３１ 遮光部材供給口
３２ 遮光部材
４０ レチクルパターン
５０ 送風機構
５１ 送風口

Claims (21)

  1. ウエハの表面上に導電層及びネガ型レジストが順次形成された第１のウエハを準備する工程と、
    前記第１のウエハの外縁の少なくとも一部の前記ネガ型レジストの表面上と側面とに跨って遮光部材を塗布する工程と、
    前記ネガ型レジストに対して露光を行う工程と、
    前記遮光部材を除去する工程と、
    前記ネガ型レジストを現像する工程と、
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 前記遮光部材は、露光光を吸収するバンドギャップを備えていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 前記遮光部材は、３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの波長領域に対して光を吸収するバンドギャップを備えていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 前記ネガ型レジストへの露光は、所定のパターンが形成された矩形のレチクルパターンを介して複数回に亘って前期ネガ型レジストに前記所定のパターンを投影することで行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 前記ネガ型レジストの現像によって前記ネガ型レジスト除去して、前記レチクルパターンによって前記ネガ型レジストに投影した前記所定のパターンに応じて導電層を露出させるとともに、前記遮光部材に応じて前記導電層を露出させた後、
    前記遮光部材に応じて露出した前記導電層をめっき用電極として、前記レチクルパターンによって前記ネガ型レジストに投影した前記所定のパターンに応じて導電層を露出させた箇所にめっき法により電極を形成することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 前記第１のウエハの前記ネガ型レジスト上には、露光光を透過可能な保護膜が形成されており、
    前記保護膜を、前記ネガ型レジストへの露光後であって前記ネガ型レジストの現像前に除去する工程を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 前記遮光部材の塗布は、前記第１のウエハの外縁の少なくとも一部の前記ネガ型レジストの表面上の前記保護膜の表面と前記第１のウエハの側面とに跨って行うことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 前記第１のウエハを載置する載置面を備え、前記載置面の表面の重心をとおり且つ前記載置面の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線が、前記載置面に載置するウエハの直径の長さよりも短いウエハ載置台を有する半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
    前記遮光部材を塗布する工程の前に、前記第１のウエハの外縁が前記載置面の端部から突出するように前記第１のウエハを前記載置面上に配置する工程を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載された半導体装置の製造方法。
  9. 前記半導体製造装置は、前記遮光部材を供給可能かつ駆動可能な遮光部材供給部を備え、
    前記遮光部材を塗布する工程の前に、前記遮光部材供給部の配置を、前記第１のウエハの外縁の少なくとも一部に前記ネガ型レジストの表面上と側面とに跨って遮光部材を塗布可能な位置に調整することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
  10. 前記遮光部材供給部の配置は、前記載置面に配置された前記第１のウエハの位置情報に応じて行うことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 前記載置面の中心側から端部側向かって流れるエアーを供給可能な送風機構を備え、
    前記遮光部材を塗布する工程においては、ウエハの下方から、前記遮光部材が塗布される前記ウエハの外縁に対して、前記載置面の中心側から端部側向かって流れるエアーを供給することを特徴とする請求項８乃至１０に記載の半導体装置の製造方法。
  12. 前記送風機構は、前記ウエハの前記載置面上の位置情報と前記遮光部材供給部の位置情報に応じて移動可能であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
  13. 外気を吸引可能な吸引機構を備え、
    前記遮光部材を塗布する工程においては、吸引孔が前記載置面と同一平面であって前記載置面と離間した位置から、前記遮光部材を塗布する前記ウエハの外縁の周辺の外気を前記吸引機構にて吸引することを特徴とする請求項８乃至１２に記載の半導体装置の製造方法。
  14. 前記吸引機構は、前記ウエハの前記載置面上の位置情報と前記遮光部材供給部の位置情報に応じて移動可能であることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
  15. ウエハを載置する載置面を備えたウエハ載置台を有する半導体製造装置であって、
    前記載置面の表面の重心をとおり且つ前記載置面の両端部を結ぶ直線のうち最も長い第１の直線が、前記載置面に載置するウエハの直径の長さよりも短いことを特徴とする半導体製造装置。
  16. 前記第１の直線の長さは、１５０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１５に記載の半導体製造装置。
  17. 前記載置面は、円形であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の半導体製造装置。
  18. 前記載置面と同一平面よりも上方に、遮光部材を供給可能な供給口を移動可能な遮光部材供給機構を備えていることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  19. 前記載置面の中心側から端部側向かうエアーを供給可能な送風機構を備えていることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  20. 外気を吸引可能であり、且つ吸引孔が前記載置面と同一平面にて載置面側を向いて配置可能である吸引機構を備えていることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
  21. ウエハの外縁に液体を塗布することを目的とした液体塗布装置であることを特徴とする請求項１５乃至２０に記載の半導体製造装置。
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