JP2657971B2 - ウエハ周辺露光装置 - Google Patents
ウエハ周辺露光装置Info
- Publication number
- JP2657971B2 JP2657971B2 JP28886088A JP28886088A JP2657971B2 JP 2657971 B2 JP2657971 B2 JP 2657971B2 JP 28886088 A JP28886088 A JP 28886088A JP 28886088 A JP28886088 A JP 28886088A JP 2657971 B2 JP2657971 B2 JP 2657971B2
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- Japan
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- wafer
- resist
- light
- lens
- peripheral portion
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- 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、不要レジストを除去するためのウエハ周
辺露光装置に関するものである。
辺露光装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来この種の技術、例えば半導体ウエハの回路パター
ンの形成技術にあっては、ウエハ上に感光性レジスト膜
を形成する場合、一般にスピンコート法と言われる回転
塗布法が用いられる。
ンの形成技術にあっては、ウエハ上に感光性レジスト膜
を形成する場合、一般にスピンコート法と言われる回転
塗布法が用いられる。
第２図（ａ）は半導体ウエハに塗布されたレジストの
不要部分であるウエハ周辺部に光をファイバで導光して
照射する場合の斜視図、同図（ｂ）はその拡大図であ
り、第３図（ａ），（ｂ）は第２図の方法で露光するた
めのレジストを塗布されたウエハに光照射を行う状態を
示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はその周辺
部の断面図である。
不要部分であるウエハ周辺部に光をファイバで導光して
照射する場合の斜視図、同図（ｂ）はその拡大図であ
り、第３図（ａ），（ｂ）は第２図の方法で露光するた
めのレジストを塗布されたウエハに光照射を行う状態を
示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はその周辺
部の断面図である。
第２図，第３図において、１はウエハ、1aはパターン
形成部で、不図示の所望パターンを用いて、これをレン
ズ（不図示）により数分の１に縮小してウエハ１に露光
し、この露光を次々と繰返す縮小露光方式（STEP AND R
EPEAT方式）によってパターンを形成する。また、1bは
ウエハ周辺部、1cはレジストはみ出し部、1dはウエハ１
のオリエンテーション・フラット部、３は照射光源から
光を導く導光ファイバ、4aはこの導光ファイバ３から光
が照射される照射部、６はターンテーブル、７は照射光
源であるランプ、８は楕円集光境、９は平面反射鏡であ
り、ウエハ１が回転してウエハ周辺部1bを光照射する。
形成部で、不図示の所望パターンを用いて、これをレン
ズ（不図示）により数分の１に縮小してウエハ１に露光
し、この露光を次々と繰返す縮小露光方式（STEP AND R
EPEAT方式）によってパターンを形成する。また、1bは
ウエハ周辺部、1cはレジストはみ出し部、1dはウエハ１
のオリエンテーション・フラット部、３は照射光源から
光を導く導光ファイバ、4aはこの導光ファイバ３から光
が照射される照射部、６はターンテーブル、７は照射光
源であるランプ、８は楕円集光境、９は平面反射鏡であ
り、ウエハ１が回転してウエハ周辺部1bを光照射する。
ウエハ１にレジストを塗布するスピンコート法は、第
３図（ａ）に示すウエハ１を回転台上に載置し、このウ
エハ１上の中心付近にレジストを注いで回転させ、遠心
力をもってウエハ１上の表面全体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、第
３図（ｂ）に示すようにレジストがウエハ１の側端縁で
あるウエハ周辺部1bをはみ出し、裏側にも廻りこんでし
まうことがある。ウエハ周辺部1bは、一般に第３図
（ｂ）の如く断面が丸みを帯びていることが多く、よっ
て裏側への回り込みの可能性が大きい。かつ、回路パタ
ーンはウエハ１の表面のウエハ周辺部1bには形成せず、
それ以外の部分（パターン形成部）1aに形成する（第３
図（ａ）参照）ので、ウエハ周辺部1bにはパターン形成
用レジストは特に塗布する必要がない。しかし、スピン
コート法では、この部分にもどうしてもレジストが塗布
される。従来、ウエハ周囲のレジストのバリをなくすよ
うにしたスピンコート法の提案はあるが、その場合でも
周辺部1bへのレジストの塗布は残る。このような不要な
レジスト、即ち第３図（ｂ）に示す裏側にも回り込んだ
レジストはみ出し部1cや、ウエハ周辺部1bに塗布された
周辺レジスト部分は、これが残ったままだと次のような
問題を起こすことがある。
３図（ａ）に示すウエハ１を回転台上に載置し、このウ
エハ１上の中心付近にレジストを注いで回転させ、遠心
力をもってウエハ１上の表面全体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、第
３図（ｂ）に示すようにレジストがウエハ１の側端縁で
あるウエハ周辺部1bをはみ出し、裏側にも廻りこんでし
まうことがある。ウエハ周辺部1bは、一般に第３図
（ｂ）の如く断面が丸みを帯びていることが多く、よっ
て裏側への回り込みの可能性が大きい。かつ、回路パタ
ーンはウエハ１の表面のウエハ周辺部1bには形成せず、
それ以外の部分（パターン形成部）1aに形成する（第３
図（ａ）参照）ので、ウエハ周辺部1bにはパターン形成
用レジストは特に塗布する必要がない。しかし、スピン
コート法では、この部分にもどうしてもレジストが塗布
される。従来、ウエハ周囲のレジストのバリをなくすよ
うにしたスピンコート法の提案はあるが、その場合でも
周辺部1bへのレジストの塗布は残る。このような不要な
レジスト、即ち第３図（ｂ）に示す裏側にも回り込んだ
レジストはみ出し部1cや、ウエハ周辺部1bに塗布された
周辺レジスト部分は、これが残ったままだと次のような
問題を起こすことがある。
即ち、レジストの塗布されたウエハは様々な処理工程
及び様々な方式で搬送されるが、その際ウエハ周辺部を
つかんで保持したり、ウエハ周辺部がウエハカセットに
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
パターン形成部ができなくなり、歩留まりを下げる。
及び様々な方式で搬送されるが、その際ウエハ周辺部を
つかんで保持したり、ウエハ周辺部がウエハカセットに
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
パターン形成部ができなくなり、歩留まりを下げる。
この問題は、半導体素子について高密度高集積化が進
み、歩留り維持のため、従来のコンタクト方式または1:
1プロジェクション方式のアライナを用いる露光方法か
ら、前述のステッパと呼ばれる縮小投影方式に露光方法
が変わってきたこと及びそれに伴い、従来のパターン形
成用フォトプロセスでの主力であったネガ型レジストに
代り、ポジ型レジストを使わざるを得なくなってきたと
いう背景下で、極めて重要である。
み、歩留り維持のため、従来のコンタクト方式または1:
1プロジェクション方式のアライナを用いる露光方法か
ら、前述のステッパと呼ばれる縮小投影方式に露光方法
が変わってきたこと及びそれに伴い、従来のパターン形
成用フォトプロセスでの主力であったネガ型レジストに
代り、ポジ型レジストを使わざるを得なくなってきたと
いう背景下で、極めて重要である。
このような不要部分のレジストを除去する方法とし
て、溶剤噴射法が用いられている。これは、レジストが
付着されたウエハ１の裏面から溶剤を噴射して、不要な
レジストを溶かし去るものである。しかしこの方法で
は、第３図のレジストはみ出し部1cのレジストは除去で
きるが、ウエハ周辺部1bのレジストは除去されない。こ
のウエハ周辺部1bのレジストも除去すべく、表面から溶
剤を噴射することは、パターンを形成しているレジスト
部分1aに悪影響を及ぼすことがある。前述したレジスト
片遊離による不都合は、レジストはみ出し部1cのレジス
トを除去するということにより改善されるが、未だ充分
でなく、ウエハ１周辺部1bのレジストも除去する必要が
ある。従って、この部分の不要レジストをも容易に、し
かも確実に除去する方法とて、従来は第４図に示すよう
な高照射を行っていた。
て、溶剤噴射法が用いられている。これは、レジストが
付着されたウエハ１の裏面から溶剤を噴射して、不要な
レジストを溶かし去るものである。しかしこの方法で
は、第３図のレジストはみ出し部1cのレジストは除去で
きるが、ウエハ周辺部1bのレジストは除去されない。こ
のウエハ周辺部1bのレジストも除去すべく、表面から溶
剤を噴射することは、パターンを形成しているレジスト
部分1aに悪影響を及ぼすことがある。前述したレジスト
片遊離による不都合は、レジストはみ出し部1cのレジス
トを除去するということにより改善されるが、未だ充分
でなく、ウエハ１周辺部1bのレジストも除去する必要が
ある。従って、この部分の不要レジストをも容易に、し
かも確実に除去する方法とて、従来は第４図に示すよう
な高照射を行っていた。
第４図（ａ）は導光ファイバ３の出射部の端部に投影
レンズ５を設けてウエハ周辺を露光する状態を示した図
で、同図（ｂ）は露光後、現像した状態を示す図であ
る。
レンズ５を設けてウエハ周辺を露光する状態を示した図
で、同図（ｂ）は露光後、現像した状態を示す図であ
る。
第４図（ａ）において、ウエハ１の周辺を露光するに
際して、導光ファイバ３から光が、この投影レンズ５に
よって集光されて、レジストの不要部分であるウエハ周
辺部1bを照射して露光し、周知の現像法によって不要部
分のレジストを除去する。第４図（ａ）の露光方法によ
ると、不要レジストの除去は改善されているが、同図
（ｂ）に示すように、パターン形成部1aとウエハ周辺部
1bとの境界領域Ａの幅ｄがボケてしまってシャープな境
界ができない。幅ｄのところは完全にレジストが除去で
きない状態となってしまう。
際して、導光ファイバ３から光が、この投影レンズ５に
よって集光されて、レジストの不要部分であるウエハ周
辺部1bを照射して露光し、周知の現像法によって不要部
分のレジストを除去する。第４図（ａ）の露光方法によ
ると、不要レジストの除去は改善されているが、同図
（ｂ）に示すように、パターン形成部1aとウエハ周辺部
1bとの境界領域Ａの幅ｄがボケてしまってシャープな境
界ができない。幅ｄのところは完全にレジストが除去で
きない状態となってしまう。
［発明が解決しようとする課題］ 従来、ライトガイドファイバの出射側には特にレンズ
が設けられていない。そこで、結像レンズを設けてライ
トガイドファイバの出射端面の像を結像させると、パタ
ーン形成部とウエハ周辺部との境界が、よりシャープな
レジスト除去ができる。
が設けられていない。そこで、結像レンズを設けてライ
トガイドファイバの出射端面の像を結像させると、パタ
ーン形成部とウエハ周辺部との境界が、よりシャープな
レジスト除去ができる。
さらに、本出願人の出願により、レンズの光軸を境界
に一致させることによて、さらにシャープなレジスト除
去を可能にする提案もなされている（特願昭63−75935
号参照）。
に一致させることによて、さらにシャープなレジスト除
去を可能にする提案もなされている（特願昭63−75935
号参照）。
しかし一方、レンズには約４％程度の表面反射があ
り、ウエハ周辺部とパターン形成部との境界でボケのな
いシャープな露光を行ってウエハ周辺部のレジストのみ
をシャープに除去するようにしても、この表面反射光に
よってパターン形成部のレジストがわずかに露光される
ため、現像後「膜ベリ」等のパターン欠陥が生ずること
が判明した。
り、ウエハ周辺部とパターン形成部との境界でボケのな
いシャープな露光を行ってウエハ周辺部のレジストのみ
をシャープに除去するようにしても、この表面反射光に
よってパターン形成部のレジストがわずかに露光される
ため、現像後「膜ベリ」等のパターン欠陥が生ずること
が判明した。
特にレンズの表面反射光は、第６図に示すように露光
面ではレンズの光軸付近で強くなっており、レンズの光
軸をパターン形成部とウエハ周辺部の境界に合わせても
本来結像度が最も良いにも拘らず、この表面反射光の作
用によって減殺され像がボケてしまい、シャープなレジ
スト除去ができないことが判明した。
面ではレンズの光軸付近で強くなっており、レンズの光
軸をパターン形成部とウエハ周辺部の境界に合わせても
本来結像度が最も良いにも拘らず、この表面反射光の作
用によって減殺され像がボケてしまい、シャープなレジ
スト除去ができないことが判明した。
この発明はかかる従来の課題を解決するためになされ
たもので、導光ファイバの出射側に設けたレンズの表面
反射の影響によるパターン欠陥をなくし、ウエハ周辺部
の露光部分と、パターン形成部との境界を鮮明に露光し
て、不要レジストの除去のみを確実に行うことのできる
ウエハ周辺露光装置を提供することを目的とする。
たもので、導光ファイバの出射側に設けたレンズの表面
反射の影響によるパターン欠陥をなくし、ウエハ周辺部
の露光部分と、パターン形成部との境界を鮮明に露光し
て、不要レジストの除去のみを確実に行うことのできる
ウエハ周辺露光装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明のウエハ周辺
露光装置における導光ファイバの出射側には、導光ファ
イバの出射端面の像をウエハの周辺部に結像させる結像
レンズとを設け、前記結像レンズの光軸がウエハ垂線方
向から所定角度ウエハ中心線から外側に傾けて形成され
るように配置したものである。
露光装置における導光ファイバの出射側には、導光ファ
イバの出射端面の像をウエハの周辺部に結像させる結像
レンズとを設け、前記結像レンズの光軸がウエハ垂線方
向から所定角度ウエハ中心線から外側に傾けて形成され
るように配置したものである。
［作用］ 上記の構成を有することにより、レンズの表面反射に
よるパターン形成部を照射する光はない。
よるパターン形成部を照射する光はない。
［実施例］ 第１図（ａ）はこの発明の一実施例であるウエハ周辺
露光装置の主要部の概略構成を示す図で、同図（ｂ）は
同図（ａ）の出射部の詳細を示す図、同図（ｃ）は同図
（ｂ）におけるウエハと結像レンズの光軸との関係を示
す図である。第１図において第２図乃至第４図と同一符
号は同一部分を示すので、その部分の説明は省略する。
露光装置の主要部の概略構成を示す図で、同図（ｂ）は
同図（ａ）の出射部の詳細を示す図、同図（ｃ）は同図
（ｂ）におけるウエハと結像レンズの光軸との関係を示
す図である。第１図において第２図乃至第４図と同一符
号は同一部分を示すので、その部分の説明は省略する。
第１図において、導光ファイバ３の出射部は矩形状に
束ねられてた形状をしており、この出射部に凸レンズ11
が設けられ、また、12,13,14はそれぞれ凸レンズからな
る結像レンズで鏡筒10内に収納されており、S1,S2,S3は
それぞれ結像レンズ12,13,14の光軸を示している。ま
た、1btはウエハ周辺部1bとパターン形成部1aの境界で
ある。
束ねられてた形状をしており、この出射部に凸レンズ11
が設けられ、また、12,13,14はそれぞれ凸レンズからな
る結像レンズで鏡筒10内に収納されており、S1,S2,S3は
それぞれ結像レンズ12,13,14の光軸を示している。ま
た、1btはウエハ周辺部1bとパターン形成部1aの境界で
ある。
前述の如く、結像レンズ12,13,14にはレンズ表面やウ
エハ１から反射する反射光が存在する。そして、その反
射光が結像レンズで再び反射してウエハ１のパターン形
成部1aを照射することがある。
エハ１から反射する反射光が存在する。そして、その反
射光が結像レンズで再び反射してウエハ１のパターン形
成部1aを照射することがある。
以上のことから、本発明の実施例では第１図（ｃ）に
示すように、同一方向Ｓに位置する結像レンズの各光軸
S1,S2,S3がウエハ垂線方向Ｐから所定角度θでウエハ中
心線Ｃに対して外側に傾けられている。尚、本実施例で
はθ＝15゜である。表面反射光の影響が大きいき各光軸
S1,S2,S3上の照射部分が境界1btよりも外側にくるた
め、境界1btは表面反射光による像のボケがなく、シャ
ープなレジスト除去が可能となる。
示すように、同一方向Ｓに位置する結像レンズの各光軸
S1,S2,S3がウエハ垂線方向Ｐから所定角度θでウエハ中
心線Ｃに対して外側に傾けられている。尚、本実施例で
はθ＝15゜である。表面反射光の影響が大きいき各光軸
S1,S2,S3上の照射部分が境界1btよりも外側にくるた
め、境界1btは表面反射光による像のボケがなく、シャ
ープなレジスト除去が可能となる。
第１図の装置において、結像レンズ14の表面14aで反
射してウエハ１に向う光線について考えてみると、この
結像レンズ14の表面14aで反射する光のうち、最もウエ
ハ１の中央線Ｃ側に向う光は、境界1btを最も小さい入
射角で照射する光線H1である。そして、この光線H1はウ
エハ１の境界1btで反射して結像レンズ14の表面14aに向
うが、表面14aに対し90゜の角度で入射するよう結像レ
ンズ14が設けられているため、ウエハ１のパターン形成
部1aを照射せず、境界1btに達する。
射してウエハ１に向う光線について考えてみると、この
結像レンズ14の表面14aで反射する光のうち、最もウエ
ハ１の中央線Ｃ側に向う光は、境界1btを最も小さい入
射角で照射する光線H1である。そして、この光線H1はウ
エハ１の境界1btで反射して結像レンズ14の表面14aに向
うが、表面14aに対し90゜の角度で入射するよう結像レ
ンズ14が設けられているため、ウエハ１のパターン形成
部1aを照射せず、境界1btに達する。
従って、ウエハ１の表面に反射した光が結像レンズ14
の表面14aに反射してパターン形成部を照射したりする
恐れはない。
の表面14aに反射してパターン形成部を照射したりする
恐れはない。
尚、上記実施例では３枚の結像レンズ12,13,14を用い
た例を示したが、結像レンズ１枚でもかまわないが、レ
ンズ径をかなり大きくしなければ装置全体が大きなもの
となる。従って、この実施例では３枚の結像レンズを用
いて装置をコンパクトにした。
た例を示したが、結像レンズ１枚でもかまわないが、レ
ンズ径をかなり大きくしなければ装置全体が大きなもの
となる。従って、この実施例では３枚の結像レンズを用
いて装置をコンパクトにした。
また、光の出射端面近傍にもう１枚の平凸レンズを追
加すれば、その拡がる角度をさらに小さくすることがで
きるので、結像レンズの径を一層小さくすることがで
き、装置がさらにコンパクトになる。
加すれば、その拡がる角度をさらに小さくすることがで
きるので、結像レンズの径を一層小さくすることがで
き、装置がさらにコンパクトになる。
［発明の効果］ 以上説明した通り、この発明のウエハ周辺露光装置
は、ウエハ表面のパターン形成部とウエハ周辺部（レジ
スト不要部）との境界でボケのないシャープな露光がで
き、従って現像後シャープなレジスト除去が可能とな
る。また、レンズの表面反射光がパターン形成部を照射
することが極めて少なくなるので、現像後パターン形成
部のレジストの「鎖ベリ」等が生ぜず、パターン欠陥が
生じない。
は、ウエハ表面のパターン形成部とウエハ周辺部（レジ
スト不要部）との境界でボケのないシャープな露光がで
き、従って現像後シャープなレジスト除去が可能とな
る。また、レンズの表面反射光がパターン形成部を照射
することが極めて少なくなるので、現像後パターン形成
部のレジストの「鎖ベリ」等が生ぜず、パターン欠陥が
生じない。
第１図（ａ）はこの発明の一実施例であるウエハ周辺露
光装置の主要部の概略構成を示す図、同図（ｂ）は同図
（ａ）の出射部の詳細を示す図、同図（ｃ）は同図
（ｂ）におけるウエハと結像レンズの光軸との関係を示
す図、第２図（ａ）は半導体ウエハに塗布されたレジス
トの不要部分であるウエハ周辺部に光をファイバで導光
して照射する場合の斜視図、同図（ｂ）はその拡大図、
第３図（ａ），（ｂ）は第２図の方法で露光するための
レジストを塗布されたウエハに光照射を行う状態を示す
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はその周辺部の
断面図、第４図（ａ）は導光ファイバの出射部の端部に
投影レンズを設けてウエハ周辺を露光する状態を示した
図で、同図（ｂ）は露光後、現像した状態を示す図、第
５図はレンズの表面における反射光を説明するための図
である。 図中． 1:ウエハ、1a:パターン形成部 1b:ウエハ周辺部、1bt:境界 3:導光ファイバ、6:ターンテーブル 8:ランプ、10:鏡筒 11:凸レンズ 12,13,14:結像レンズ S1,S2,S3:結像レンズの光軸 P:ウエハ垂線方向 C:ウエハ中心軸線
光装置の主要部の概略構成を示す図、同図（ｂ）は同図
（ａ）の出射部の詳細を示す図、同図（ｃ）は同図
（ｂ）におけるウエハと結像レンズの光軸との関係を示
す図、第２図（ａ）は半導体ウエハに塗布されたレジス
トの不要部分であるウエハ周辺部に光をファイバで導光
して照射する場合の斜視図、同図（ｂ）はその拡大図、
第３図（ａ），（ｂ）は第２図の方法で露光するための
レジストを塗布されたウエハに光照射を行う状態を示す
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はその周辺部の
断面図、第４図（ａ）は導光ファイバの出射部の端部に
投影レンズを設けてウエハ周辺を露光する状態を示した
図で、同図（ｂ）は露光後、現像した状態を示す図、第
５図はレンズの表面における反射光を説明するための図
である。 図中． 1:ウエハ、1a:パターン形成部 1b:ウエハ周辺部、1bt:境界 3:導光ファイバ、6:ターンテーブル 8:ランプ、10:鏡筒 11:凸レンズ 12,13,14:結像レンズ S1,S2,S3:結像レンズの光軸 P:ウエハ垂線方向 C:ウエハ中心軸線
Claims (1)
- 【請求項１】レジストの塗布されたウエハを載置して回
転させる回転ステージと、前記回転するウエハの周辺部
に水銀ランプからの光を導いて照射する導光ファイバと
よりなるウエハ周辺露光装置において、前記露光ファイ
バの出射側には、導光ファイバの出射端面の像をウエハ
の周辺部に結像させる結像レンズを設け、前記結像レン
ズの光軸がウエハ垂線方向から所定角度ウエハ中心線に
対して外側に傾けて形成されるように配置したことを特
徴とするウエハ周辺露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28886088A JP2657971B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | ウエハ周辺露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28886088A JP2657971B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | ウエハ周辺露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02135724A JPH02135724A (ja) | 1990-05-24 |
| JP2657971B2 true JP2657971B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17735690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28886088A Expired - Lifetime JP2657971B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | ウエハ周辺露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657971B2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-17 JP JP28886088A patent/JP2657971B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02135724A (ja) | 1990-05-24 |
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