JP2810680B2 - 露光装置及び露光方法 - Google Patents

露光装置及び露光方法

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JP2810680B2 JP1014677A JP1467789A JP2810680B2 JP 2810680 B2 JP2810680 B2 JP 2810680B2 JP 1014677 A JP1014677 A JP 1014677A JP 1467789 A JP1467789 A JP 1467789A JP 2810680 B2 JP2810680 B2 JP 2810680B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、露光装置に関する。
(従来の技術) 一般に、半導体製造工程においては、半導体ウエハ表
面にフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜
に精密写真転写技術により、マスクの微細な回路パター
ンを転写する露光工程がある。
上記半導体ウエハ表面にフォトレジスト膜を形成する
場合、一般に上記半導体ウエハ中央部分にフォトレジス
ト液を滴下し、半導体ウエハを高速回転させながら遠心
力により全面に拡散させるスピンナー法によってフォト
レジスト液を塗布し、フォトレジスト膜を形成してい
る。
ところで、スピンナー法によってフォトレジスト膜を
形成すると、半導体ウエハの周縁部に膜厚の厚い部分が
形成されてしまう。このような半導体ウエハ周縁部のフ
ォトレジスト膜は、例えば半導体ウエハの搬送中に機械
的に破壊されたりしてごみとして飛散する可能性がある
ので、クリーンルームの塵の数が多量に増加し全工程に
おける半導体チップの収率に影響する。従って、このよ
うな部分を予め除去しておくことが望ましい。
このような半導体ウエハ周縁部のフォトレジスト膜を
除去する装置としては、例えば特開昭58−159535号、特
開昭59−138335号、特開昭59−158520号、特開昭61−73
330号公報等に、半導体ウエハを回転させながら半導体
ウエハの周縁部に光源からの光を照射する装置が開示さ
れている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら上記従来の技術では、ウエハ周縁部に光
を照射した際に、この光が照射された部分のレジストか
ら発泡し、この発泡によりダストが発生して上記ウエハ
表面に付着する。即ち、強い光をレジストに照射する
と、レジスト内部から発生した気体がレジスト表面を突
き破って蒸発するため、これにより発泡し、ダウトが飛
び散る。すると、ウエハ表面にダストが付着した部分
が、ウエハの現像処理の際に現像残りとなり、歩留まり
を悪化させる問題があった。
ところで一般にウェハの周縁部には,ウェハの方向合
わせを行うために例えばオリエンテーションフラットや
所定の形状に切り欠かれた切り欠き部が形成されてい
る。しかしながら従来の露光装置は,そのようなウェハ
の周縁部に形成された切り欠き部に対応させて露光手段
を移動させる機構を備えていなかった。このため従来の
露光装置で露光した場合は,ウェハ周縁部の切り欠き部
では、露光処理幅が不十分になる場合があった。このよ
うにウェハ周縁部において露光が不十分な箇所が残る
と,例えばウェハ搬送中にウェハ周縁部に残ったレジス
ト膜が薄利飛散してパーティクルの原因となる。また,
一般にウェハ周縁部に残ったレジスト膜はウェハ中心部
に比べて厚くなるので,フォトリソ工程までの焦点ぼけ
などの原因となってしまう。
従って本発明の目的は,ウェハの周縁部に形成された
切り欠き部においても一定の処理幅で露光できる露光装
置及び方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) この目的を達成するために,本発明にあっては,レジ
スト膜が被着された被処理体の周縁部を露光する露光手
段を備えた露光装置において,上記光の照射により上記
周縁部から発生する気体を排気する排気手段と,前記露
光手段を前記被処理体の周辺部に形成された切り欠き部
に沿って移動させる移動機構を設けたことを特徴とす
る。
この本発明の露光装置によれば,露光手段を被処理体
の周辺部に形成された切り欠き部に沿って移動させるこ
とにより,ウェハ周縁部の切り欠き部においても一定の
処理幅でレジスト膜を露光することができるようにな
る。このため,パーティクルの原因となるウェハ周縁部
のレジスト膜を確実に除去でき,また,フォトリソ工程
での焦点ぼけなども防止できるようになる。
この露光装置において,上記被処理体の周辺部に形成
された切り欠き部を検知するセンサーを設け,該センサ
ーの認識により上記移動機構を制御して前記露光手段を
移動させるように構成しても良い。そうすれば,センサ
ーの検知に基づいて露光手段をウェハ周縁部の切り欠き
部に沿って忠実に移動させることができるようになる。
更に本発明は,レジスト膜が被着された被処理体の周
縁部に露光手段から光を照射して露光すると共に,該光
の照射により被処理体の周縁部から発生する気体を排気
する露光方法において,前記露光手段を前記被処理体の
周辺部に形成された切り欠き部に沿って移動させること
により,切り欠き部のレジスト膜を被処理体の他の周縁
部と同様の処理幅で露光することを特徴とする。
なお,露光手段からの光の照射によりウェハ周縁部か
ら発生する気体を排気する排気手段は被処理体の外方向
に排気するものであることが好ましい。また,排気手段
を被処理体に対して移動可能に設けても良い。
一般に被処理体の周縁部に光を照射する露光装置にあ
っては,露光装置内で発生した硫酸アンモニウムなどが
光照射機構に付着し,処理を続けている間に光照射機構
から照射される光の照度が低下するといった問題があ
る。排気手段を設けたことにより,そのような露光装置
内で発生した硫酸アンモニウムなどの有害な雰囲気も一
緒に排気できので,光照射機構の照度の低下といった問
題も解消できるようになる。
(実施例) 以下、本発明装置をレジストの周辺露光用装置に適用
した一実施例を、図面を参照して説明する。
まず、露光装置の構成を説明する。
第1図及び第2図に示すように、被処理体例えば半導
体ウエハ(1)を設置可能な如く上面が平板状のスピン
チャック(2)が設けられている。このスピンチャック
(2)の上面には、図示しない真空装置に接続した真空
吸着光(3)が形成されており、上記ウエハ(1)の吸
着保持が可能とされている。更に、このスピンチャック
(2)の下端には回転機構例えばスピンモータ(4)が
連設しており、上記スピンチャック(2)を介してウエ
ハ(1)の回転を可能としている。また、上記スピンチ
ャック(2)で保持したウエハ(1)の周縁部上方に
は、このウエハ(1)周縁部を露光する手段例えば光照
射機構(5)が設けられている。この光照射機構(5)
には、露光用光例えばUV光の光導管(6)例えば光グラ
スファイバが接続し、図示しない光源からの光を上記ウ
エハ(1)周縁部へ照射可能とされている。この光照射
機構(5)をウエハ(1)の回転中心方向に外周端付近
を直進的に移動可能な如く移動機構(7)例えばボール
ネジが設けられ、この移動機構(7)と連結して回転駆
動を伝える如く駆動機構(8)例えばパルス制御される
ステッピングモータが設けられている。また、上記ウエ
ハ(1)周縁の少なくとも光照射部の雰囲気を排出する
手段例えば排気機構(図示せず)に接続した排気ノズル
(9)が設けられている。この排気ノズル(9)は、上
記ウエハ(1)と非接触で極力近接配置させ、ウエハ
(1)をスピンチャック(2)上に着脱する際に障害と
ならないように、移動が可能な構造としてもよい。この
ようにして露光装置が構成されている。
次に、上述した露光装置の動作作用及び露光方法を説
明する。
まず、図示しない搬送機構例えばハンドリングアーム
で、被処理体例えばレジスト等が塗布された半導体ウエ
ハ(1)を搬入し、スピンチャック(2)の回転中心と
ウエハ(1)の回転中心とが合わせられた状態で、スピ
ンチャック(2)上にウエハ(1)を載置する。この
時、スピンチャック(2)に形成されている真空吸着孔
(3)を、図示しない真空装置により減圧状態とし、こ
れにより上記ウエハ(1)を吸着保持する。
そして、スピンモータ(4)を駆動してウエハ(1)
を低速で回転させる。同時に、図示しない光源例えば水
銀ランプやキセノンランプのような紫外線ランプからの
光例えばUV光を、光導管(6)を介して光照射機構
(5)からウエハ(1)周縁部へ照射する。この時、予
め定められたサイドリンス又は裏面洗浄に必要な処理幅
で上記ウエハ(1)周縁部の露光処理を行なう如く、上
記移動機構(7)を駆動機構(8)で駆動することによ
り光照射機構(5)を位置決めしておく。また、上記UV
光の照射と同時に例えば真空ポンプに接続された排気ノ
ズル(9)から、上記ウエハ(1)周縁の少なくとも光
照射部の雰囲気を吸引し、強制的に外部に排出する。こ
の状態で上記ウエハ(1)を数回転例えば1〜2回転さ
せることにより、ウエハ(1)周縁部のレジストを感光
させて露光処理を行なう。この際、ウエハ(1)表面に
被着されているレジストの上記UV光が照射された部分か
ら発泡し、この発泡により発生したダストが周囲に飛散
する。即ち、上記ウエハ(1)表面に被着されているレ
ジストは、レジストの回転塗布時における遠心力及び表
面張力の影響で、中央部より周縁部の方が膜厚は厚くな
っている。このため、ウエハ(1)周縁部の厚いレジス
トを除去するためには、上記膜厚に相応する強い光を照
射しなければならない。しかし、この強い光をレジスト
に照射すると、レジスト内部から発生した気体がレジス
ト表面を突き破って蒸発するため、これにより発泡し、
ダストが飛散する。このダストがウエハ(1)表面に付
着すると、ウエハ(1)の現像処理の際に現像残りとな
り、歩留まりを悪化させてしまう。しかし、上記ウエハ
(1)表面の光照射部の雰囲気を排気ノズル(9)によ
り強制的に外部に排出してしまうため、上記発泡により
ダストが発生しても、このダストは上記排気ノズル
(9)に吸引され、外部に排出される。このため、上記
ダストの飛散による歩留まりの低下を防止することがで
きる。
そして、上記ウエハ(1)周縁部のレジストを総て露
光処理するが、ウエハ(1)には一般的にオリエンテー
ション・フラットが形成されているため、ウエハ(1)
を回転させたことのみでは上記オリエンテーション・フ
ラット部のレジストに露光することが困難となる。その
ため、図示はしないが上記ウエハ(1)の周縁部にセン
サー例えば透過型センサーを配置し、このセンサーによ
りウエハ(1)のオリエンテーショ・フラットの位置を
認識し、このオリエンテーション・フラット部の露光時
には、上記駆動機構(8)を回転制御して光照射機構
(5)を上記ウエハ(1)の中心方向へ移動させる。こ
の移動によりオリエンテーション・フラット部のレジス
トも他の周縁部と同様の処理幅で露光することができ
る。
その後、所望の露光が終了すると、ウエハ(1)を図
示しない搬送機構により搬出し、露光処理が完了する。
そして搬出されたウエハ(1)は図示しない次工程の処
理装置により、露光されたウエハ(1)周縁部のレジス
トが現像・洗浄される。このことにより、ウエハ(1)
の汚染やウエハ(1)周縁部のレジストの盛り上りによ
る焦点ボケ等の問題が解決される。
上記実施例では、ウエハ(1)周縁の少なくとも光照
射部の雰囲気を排出することのみにより、ダストを吸引
する例を説明したが、これに限定するものではなく、例
えば上記雰囲気を排出する排気ノズル(9)に向けて気
体例えば窒素ガス等の不活性ガスを噴出するガスパージ
機構を併用し、強力なガスの流れを形成して上記ダスト
を排出するように構成しても同様な効果が得られる。
また、上記実施例では被処理体として半導体ウエハを
用いて説明したが、それに限定されるものではなく、例
えば液晶TVなどの画面表示装置に用いられるLCD基板、
円板状フロッピーディスクへの磁性材のスピンコーティ
ングにも同様な効果が得られる。
以上述べたようにこの実施例によれば、被処理体の周
縁部を露光する手段と、上記被処理体周縁の少なくとも
光照射部の雰囲気を排出する手段を備えたことにより、
上記光照射部が発泡してダストが発生しても、これを強
制的に排出してしまうため、上記発生したダストが飛散
して上記被処理体表面に付着することを抑止することが
できる。そのため、上記被処理体の歩留まりを低下させ
ることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を説明するための露光装
置の構成図、第2図は第1図露光装置の斜視図である。 1……ウエハ、5……光照射機構 6……光導管、9……排気ノズル

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レジスト膜が被着された被処理体の周縁部
    を露光する露光手段を備えた露光装置において, 上記光の照射により上記周縁部から発生する気体を排気
    する排気手段と,前記露光手段を前記被処理体の周辺部
    に形成された切り欠き部に沿って移動させる移動機構を
    設けたことを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】上記被処理体の周辺部に形成された切り欠
    き部を検知するセンサーを設け,該センサーの認識によ
    り上記移動機構を制御して前記露光手段を移動させるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
  3. 【請求項3】レジスト膜が被着された被処理体の周縁部
    に露光手段から光を照射して露光すると共に,該光の照
    射により被処理体の周縁部から発生する気体を排気する
    露光方法において, 前記露光手段を前記被処理体の周辺部に形成された切り
    欠き部に沿って移動させることにより,切り欠き部のレ
    ジスト膜を被処理体の他の周縁部と同様の処理幅で露光
    することを特徴とする露光方法。
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