JP3377347B2 - 基板の周辺部露光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、フ
ォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基
板、光ディスク用の基板などの基板を処理の対象とし、
表面にフォトレジスト被膜が形成された基板の周辺部に
露光ビームを照射する基板の周辺部露光装置に係り、特
に露光ビーム用の光源部に含まれる露光用ランプの取り
付け技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】フォトレジスト被膜が形成された基板、
例えば半導体ウエハ（以下、ウエハと称する）を取り扱
う際に、ウエハの周辺部のフォトレジスト被膜がウエハ
収納具（ウエハキャリア）や処理装置等に触れて付着し
たり飛散することにより、ウエハキャリアや処理装置等
を汚染したり、あるいは自身の表面に付着したり他のウ
エハに付着して汚染する恐れがあることは周知の通りで
ある。そこで、フォトレジスト、特にポジ型のフォトレ
ジスト液が塗布されて形成されたフォトレジスト被膜に
所定のパターンを形成する前、あるいは形成した後にウ
エハの周辺部を露光して、その部分のフォトレジスト被
膜だけを除去するようにしている。 【０００３】このような処理を行なう装置が基板の周辺
部露光装置であり、この種の装置は、主としてウエハの
周辺部に対して露光ビームを照射して露光処理を施す露
光処理部と、露光用ランプを含む露光ビーム用の光源部
とから構成されている。ここで図８を参照して光源部１
０について説明する。なお、この図は、光源部１０の要
部を示す平面図である。 【０００４】図中、符号１１は、図示しない電源部の上
部に立設されたベースであり、このベース１１の一端側
には支柱１２を介して反射鏡１３が取り付けられてい
る。反射鏡１３の中央部付近に形成されている開口部１
３ａには、露光用ランプ１５が挿通されている。露光用
ランプ１５は両端部に一対の端部電極１５ａ，１５ｂを
有し、その一方の端部電極１５ａはベース１１を貫通し
てフランジ１７に固着されている。一方の端部電極１５
ａは、反射鏡１３により光が照射される光照射側Ａの反
対側Ｂにある第１の電極２１に接続されている。他方の
端部電極１５ｂは、矢型チップを片端に有する配線２２
によって、第２の電極２３に接続されている。上記第１
の電極２１および第２の電極２３は、露光用ランプ１５
に電力を供給する図示しない電源部に接続されている。 【０００５】このように構成された光源部１０は、光照
射側Ａに露光用ランプ１５の光を照射し、その方向に配
設されている光ファイバ等の光伝達手段を介して、図示
しない露光処理部のレンズユニットに露光ビーム用の光
を導出するようになっている。また、光源部１０は、例
えば、装置の前面開口部から、光源部１０の光照射側Ａ
部分を先頭にして挿入され、反対側Ｂを装置の前面開口
部側に向けた状態で装置に取り付けられている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、光源部１０
の露光ランプ１５は、当然のことながら時間が経過する
につれてその光度が低下し、ある一定の光度にまで低下
した時点で交換する必要がある。その交換時点、すなわ
ち寿命は、一般的に１０００時間程度であり、装置を２
４時間稼働させる場合には、１０００〔時間〕／２４
〔時間／日〕＝４１．６日となって２か月に一度は露光
用ランプ１５を交換する必要がある。また、露光用ラン
プ１５の寿命は、上記のとおりであるが、装置としては
安全をみて６００時間程度を交換の目安としており、こ
の場合には６００〔時間〕／２４〔時間／日〕＝２５日
となって約１か月に一度は露光用ランプ１５を交換する
必要がある。 【０００７】しかしながら、露光用ランプ１５を交換す
るためには、まず、光源部１０を装置内から引き出して
ネジ１７ａを取り外し、第２の電極２３を外し、配線２
２を延ばし、次いで、露光用ランプ１５を光照射側Ａ方
向から取り外すという複雑な作業を伴い、ランプ交換に
時間がかかるという問題点がある。このように複雑な交
換作業によりランプ交換に時間を要することにより、装
置の稼働率が低下するという問題点がある。さらに、光
源部１０を装置内から引き出す際には、光源部１０が装
置内部と摺動するので、この部分からクリーンルームに
は大敵であるパーティクルが発生するという問題点があ
る。 【０００８】また、このようなパーティクルの発生を防
止するために光源部１０を装置から引き出すことなく露
光用ランプ１５を交換できるようにするためには、装置
の光源部１０を取り付けた部分に上記の交換作業のため
の空間、具体的には、作業者の手が入る空間であって、
かつ、光照射側Ａ方向に配線２２、露光用ランプ１５を
とりまわせるだけの充分な空間を設ける必要がある。し
かし、最近の半導体業界においては、回転式塗布装置
（いわゆるスピンコータ）や回転式現像装置（いわゆる
スピンデベロッパ）などの複数個の異なる処理部を備え
たプロセス装置が用いられることが多いが、プロセス装
置において基板の周辺部露光装置に割り当てることがで
きるスペースは非常に小さく、上記の空間を装置に設け
ることは物理的に困難になってきている。 【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、露光用ランプの交換に伴うパーティク
ルの発生を抑制しつつも、迅速かつ容易に露光用ランプ
の交換を行なうことができる基板の周辺部露光装置を提
供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明に係る基板の周辺部露光装置は、表面にフォ
トレジスト被膜が形成された基板の周辺部に対して露光
ビームを照射する露光処理部と、両端部に一対の端部電
極を有する露光用ランプを含む前記露光ビーム用の光源
部とを備えるとともに、前記光源部は、前記露光用ラン
プの一方の端部電極に接続される、光照射側の反対側に
ある第１の電極と、前記露光用ランプの他方の端部電極
に接続される、光照射側にある第２の電極とを介して前
記露光用ランプに電力供給を行なうように構成されてい
る基板の周辺部露光装置において、前記光源部は、その
第２の電極と、前記露光用ランプの他方の端部電極とを
着脱自在に接続する連結機構を有するとともに、前記第
１の電極側に開閉扉を有し、この開閉扉を開放した際の
開口を通して前記露光用ランプを挿抜可能に構成されて
いることを特徴とするものである。 【００１１】 【作用】本発明の作用は次のとおりである。すなわち、
光源部は、光照射側にある第２の電極と、露光用ランプ
の他方の端部電極とを着脱自在に接続する連結機構を有
しているので、光照射側に位置する露光用ランプの他方
の端部電極の接続を容易に解除することができる。ま
た、露光用ランプの一方の端部電極は開放扉側にあり、
その開口を通して容易に第１の電極から取り外すことが
できる。このようにして取り外された露光用ランプは、
第１の電極側にある開放扉を開放した際の開口を通して
外部に取り出される。 【００１２】新たな露光用ランプは、その開口を通して
光源部に挿入されるが、連結機構によりその他方の端部
電極と光源部の第２の電極とを容易に接続することがで
き、一方の端部電極を開口を通して容易に接続すること
ができる。このように光源部を引き出すことなく露光用
ランプを交換することができるとともに、その一対の端
部電極の接続を容易に行なうことができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。図１を参照して、本発明に係る基板
の周辺部露光装置について説明する。なお、この図は、
実施例装置の外観を示す斜視図である。 【００１４】図中、符号１は基板の周辺部露光装置であ
り、この装置は図示しない、熱処理装置、回転式塗布装
置、露光装置、回転式現像装置などの複数個の処理装置
から構成される半導体プロセス装置に取り付けられてい
るものである。 【００１５】この装置１の上部には、表面にフォトレジ
スト被膜が形成された基板の周辺部に対して露光ビーム
を照射する露光処理部２が配設され、下部には露光処理
部２に対して露光ビームを供給するための光源部１０が
配設されている。 【００１６】まず、露光処理部２の概略構成について図
２の斜視図を参照して説明する。図中、二点鎖線でその
形状を示した符号Ｗは、その表面にフォトレジスト被膜
を形成された基板であり、この基板Ｗは回転可能に配設
された吸引式スピンチャック２ａによって吸着支持され
る。吸引式スピンチャック２ａは、θ軸モータ２ｂによ
って回転駆動されるようになっている。 【００１７】ウエハＷの端部付近には、ウエハＷの周縁
部の位置を検出するためのエッジセンサ２ｄが立設され
ており、ウエハＷの回転位置決めおよび検出された偏心
量に基づいて、露光ビームの照射位置を回転中心方向に
ずらすことにより基板Ｗの周縁部から均等な幅を有する
領域を露光することができるようになっている。 【００１８】奥側には、それぞれ直交する３方向に移動
可能に構成された移動ステージ３が配設されている。こ
の移動ステージ３は、Ｌの字状を呈した移動部材３ａ
と、その移動部材３ａの下面に配設されたガイドレール
と、移動部材３ａをガイドレールに沿って移動させるた
めのＹ軸モータ３ｂとにより構成されている。移動部材
３ａは、Ｙ軸モータ３ｂによりＹ軸方向に沿って移動さ
れる。 【００１９】移動部材３ａの立設された部分には、ベー
ス４が、ガイドレール４ｄに沿ってＸ軸方向に沿って移
動可能に配設されている。ベース４は、Ｘ軸モータ４ａ
の回転を駆動ベルトにより伝達されて移動するようにな
っている。このＸ軸方向への移動は、半導体ウエハなど
のように基板Ｗの円弧の一部分に直線的に形成されたオ
リエンテーション・フラットの露光を行なうために行な
われるものである。さらにベース４には、光ファイバ４
ｂを介して光源部１０からの光を露光ビームとして基板
Ｗに照射するためのレンズユニット４ｃ（Ｚ方向に移動
可能）が取り付けられている。 【００２０】図１に戻る。光源部１０は、その前面に開
口１０ａを形成されており、この開口１０ａには開閉自
在の開閉扉１０ｂが配設されている。光源部１０の下部
には、光源部１０に電力供給を行なうための電源部２０
が配設されており、その前面には光源部１０の累積使用
時間などを表示するための表示部２０ａが配設されてい
る。 【００２１】次に、図３および図４を参照して光源部１
０について説明する。なお、図３は光源部１０の概略構
成を示す平面図であり、図４はその連結機構を示す図で
ある。電源部２０の上面にはベース１１が取り付けら
れ、このベース１１の一端側には支柱１２を介して反射
鏡１３が取り付けられている。反射鏡１３の中央部付近
に形成された開口部１３ａには、例えば、ＨｇＸｅ（水
銀・キセノン）ランプなどの露光用ランプ１５の一端側
が挿通されている。露光用ランプ１５は、その両端部に
一対の端部電極１５ａ，１５ｂを有しており、このうち
一方の端部電極１５ａは、ベース開口１１ａを通ってフ
ランジ１７に嵌め込まれているとともにフランジ１７に
固着されている。フランジ１７は、その周辺部の３箇所
を固定ネジ１７ａにより固定されてベース１１に取り付
けられている。また、フランジ１７には、バナナプラグ
１７ｂが配設されており、このバナナプラグ１７ｂを介
して一方の端部電極１５ａは電源部２０に接続されてい
る。なお、バナナプラグ１７ｂは、本発明における第１
の電極に相当する。 【００２２】露光用ランプ１５から放射された光は、反
射鏡１３によりＡ側（光照射側Ａ）に収束されて放射さ
れる。露光用ランプ１５の他方の端部電極１５ｂは、そ
の雄ネジ部１５ｂ₁ に、バナナプラグ１９ａの雌ネジ部
１９ａ₁ が螺合されている。バナナプラグ１９ａは、雌
ネジ部１９ａ₁ の反対側に、その短軸方向に弾性を有す
るバナナチップ１９ａ₂ を有する。 【００２３】バナナプラグ１９ａは、その先端部のバナ
ナチップ１９ａ₂ が、ジャック１９ｂに圧入されるよう
になっている。ジャック１９ｂは、その先端部が薄板状
の金属からなる第２の電極２３に溶着されており、反射
鏡１３の鍔部分に配設されたターミナル２４を介して電
源部２０に電気的に接続されている。なお、上述したバ
ナナプラグ１９ａとジャック１９ｂとは、連結機構１９
を構成している。 【００２４】ジャック１９ｂは、図５の断面図に示すよ
うに、バナナプラグ１９ａのバナナチップ１９ａ₂ が容
易に挿入されるような構造を呈している。詳細に説明す
ると、バナナチップ１９ａ₂ の最大外径よりもやや小さ
な内径を有し、バナナチップ１９ａ₂ の外周部と電気的
に接続される接触部１９ｂ₁ と、バナナチップ１９ａ₂
が進入してくる際にその案内作用をする、接触部１９ｂ
₁ から進入側に向けて次第に内径が大きくなるように傾
斜面を形成されてなる案内部１９ｂ₂ とを有する。した
がって、バナナプラグ１９ａの進入位置が多少ずれた場
合でも、そのバナナチップ１９ａ₂ は確実にジャック１
９ｂの接触部１９ｂ₁ に圧入されるように構成されてい
る。 【００２５】上記のように構成されている光源部１０
は、図１に示すように、電源部２０の上面に配設され
て、その光照射側Ａを奥側に、その反対側Ｂを装置の前
面に向けるようにして基板の周辺部露光装置１に取り付
けられている。なお、光源部１０の光照射側Ａには、図
示しないシャッターやフィルタを介して露光処理部２の
光ファイバ４ｂ（図２参照）の他端部が配設されてい
る。 【００２６】次に、露光用ランプ１５の交換作業につい
て、図６の分解図を参照して説明する。なお、以下の作
業は、露光用ランプ１５のガラス面に、手の油脂を付着
させることがないように手袋をはめて行なうのが好まし
い。これは、露光用ランプ１５は内部には高圧がかかる
ため、油脂の付着によりガラス面の温度分布が不均一と
なってガラスが破損するのを防止するためである。 【００２７】まず、作業者は、電源部２０の前面に配設
されている表示部２０ａ（図１参照）を見て、累積使用
時間が予め規定されている寿命に基づく交換時間に達し
ているか否かを判断する。その結果、交換時間に到達し
ている場合には、露光用ランプ１５の交換を行なうが、
その前に電源部２０の図示しない電源スイッチをオフに
する。 【００２８】まず、図１に示すように、作業者は開閉扉
１０ｂを装置の前面側に開放する。この開閉扉１０ｂを
開放すると、その開口１０ａには光源部１０の光照射側
Ａの反対側Ｂが露出した状態となる。次いで、この反対
側Ｂの、ベース１１に取り付けられているバナナプラグ
１７ｂを引抜き、さらに３本の固定ネジ１７ａを取り外
す。そして、フランジ１７の外周部を把持して手前側に
引く。すると、光照射側Ａにある連結機構１９が開放さ
れて、フランジ１７には露光用ランプ１５が固定された
状態で開口１０ａを通って取り出される。 【００２９】そして、新たな露光用ランプ１５を用意す
る。なお、新たな露光用ランプ１５の他方の端部電極１
５ｂには、既に、バナナプラグ１９ａが取り付けられて
いるものとする。フランジ１７の外周部を把持し、他方
の端部電極１５ｂを開口１０ａおよびベース開口１１
ａ、反射鏡１３の開口部１３ａを通して挿入する。する
と、バナナプラグ１９ａがジャック１９ｂの案内部１９
ｂ₂ によって案内されて、確実にそのバナナチップ１９
ａ₂ が接触部１９ｂ₁ に圧入される。このとき多少バナ
ナプラグ１９ａの進入軸がずれたとしても、案内部１９
ｂ₂ に案内されるように構成されているので、連結機構
１９は確実に機能して他方の端部電極１５ｂは第２の電
極２３に確実に接続される。 【００３０】この連結機構１９によって、露光用ランプ
１５の他方の端部電極１５ｂが第２の電極２３に電気的
に接続されたことを確認した後、フランジ１７を３本の
固定ネジ１７ａによってベース１１に取り付ける。そし
て、バナナプラグ１７ｂを取り付けた後に開閉扉１０ｂ
を閉じて、電源部２０の電源をオンにする。この電源を
オンにしてから、露光用ランプ１５の発光安定時間経過
後、例えば、１５分後から基板の周辺部露光装置１によ
る露光処理を再開することができる。 【００３１】このように露光用ランプ１５は、開口１０
ａを通してその一方の端部電極１５ａの、バナナプラグ
１７ｂ（第１の電極）からの取り外し、および取り付け
が容易にでき、また、光照射側Ａの連結機構１９によっ
て、他方の端部電極１５ｂを第２の電極２３から容易に
取り外し、および容易に取り付けることができるので、
図８に示した従来例のように、装置の奥側（光照射側
Ａ）にある配線２２などを取り外すような煩雑な作業を
行なう必要がなく、迅速にかつ容易に露光用ランプ１５
を取り外し、および取り付けること、つまり露光用ラン
プ１５の交換を迅速かつ容易に行なうことができる。こ
の交換作業を迅速に行なうことができることにより、基
板の周辺部露光装置１の停止時間を少なくすることがで
きるので、装置の稼働率を向上させることができる。 【００３２】さらに、露光用ランプ１５の交換作業にお
いて、光源部１０を装置から取り出す必要がないので、
それを取り出すことに起因するパーティクルの発生を抑
制することができる。また、交換作業に必要な空間を非
常に小さくできるので、複数個の処理部を備えているプ
ロセス装置においては、その中での占有スペースを小さ
くすることができ、プロセス装置内におけるレイアウト
の自由度を高めることができる。したがって、周辺部露
光装置が他の処理部によって囲われるような構成となっ
た場合においても、露光用ランプ１５の交換作業に支障
をきたすようなことがない。 【００３３】上記の実施例においては、連結機構１９の
ジャック１９ｂに案内部１９ｂ₂ を形成しておくことに
より、新たな露光用ランプ１５を挿入した際の進入軸の
ずれをある程度吸収できるようにしているが、さらに、
図７に示すように、露光用ランプ１５の進入時の軸ずれ
を極力小さくできるような構成を付加するようにしても
よい。 【００３４】すなわち、フランジ１７には、そのベース
１１側に少なくとも２本のガイド軸３０を突出形成させ
ておくとともに、ベース１１の、ガイド軸３０に対応す
る位置には、ガイド軸３０の外径よりも僅かに大きな内
径を有するガイド孔３５を形成しておく。そして、新た
な露光用ランプ１５をフランジ１７に取り付けた後、ガ
イド軸３０をガイド孔３５内に挿入しつつ、フランジ１
７を押し込むことにより進入軸のずれを抑制することが
できる。これにより新たな露光用ランプ１５の挿入時に
進入軸がずれて連結機構１９が機能しないことを防止す
ることができる。また、露光用ランプ１５は上述したよ
うに高圧となるので、油脂のほかに、微小な傷がついて
もガラスが破損に至る場合があるが、このように進入軸
のずれを抑制することにより、露光用ランプ１５の中間
付近にある球状部がベース開口１１ａや反射鏡１３の開
口１３ａに接触して、これに起因して露光用ランプ１５
が破損するような不都合を回避することができる。すな
わち、交換作業を確実に行なうことが可能になる。な
お、上記のガイド軸３０およびガイド孔３５には、パー
ティクルの発生を抑制するため、およびスムーズに挿入
できるように、表面処理を施しておくのが好ましい。 【００３５】なお、上記の実施例では、連結機構１９
を、バナナプラグ１９ａおよびジャック１９ｂによって
構成したが、本発明はこの構成に限定されるものではな
く、着脱自在の連結機構であれば種々の変形実施が可能
である。例えば、バナナプラグ１９ａに代えてピンプラ
グを採用し、ジャック１９ｂの接触部１９ｂ₁ にピンプ
ラグの挿抜時に抵抗を与えるための弾性部材を設けるよ
うにしてもよい。 【００３６】また、上記の実施例では、光源部１０の光
照射側Ａを装置の奥側に、反対側Ｂを装置の手前側にし
て取り付けるように構成されている装置を例に採って説
明したが、例えば、光照射側Ａを装置の上側（または下
側）にして、反対側Ｂを装置の下側（または上側）に取
り付けるような装置においても適用可能である。このよ
うな場合においても、開閉扉を反対側Ｂに設けることに
より、露光用ランプを下側（または上側）から挿抜する
ことができて、上記と同様の効果を奏することが可能で
ある。 【００３７】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、連結機構により光照射側に位置する露光用ラ
ンプの他方の端部電極と第２の電極との接続／解除を迅
速かつ容易にすることができるとともに、露光用ランプ
の一方の端部電極と第１の電極との接続／解除を、開閉
扉の開口を通して容易に行なうことができ、前記開口を
通して露光用ランプを挿抜することができる。したがっ
て光源部を引き出す必要がないので、パーティクルの発
生を抑制できて、露光用ランプを迅速かつ容易に交換す
ることができる。その結果、交換作業に伴う装置の停止
時間を少なくすることができて、装置稼働率を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施例に係る基板の周辺部露光装置の概略構成
を示す外観斜視図である。 【図２】露光処理部を示す斜視図である。 【図３】実施例に係る光源部を示す平面図である。 【図４】実施例に係る連結機構を示す図である。 【図５】連結機構の一部をなすジャックの縦断面図であ
る。 【図６】露光用ランプの交換時の説明に供する図であ
る。 【図７】光源部の変形例を示す図である。 【図８】従来例に係る装置の光源部を示す平面図であ
る。 【符号の説明】 １ … 基板の周辺部露光装置 ２ … 露光処理部 １０ … 光源部 １０ａ … 開口 １０ｂ … 開閉扉 １１ … ベース １３ … 反射鏡 １５ … 露光用ランプ １５ａ，１５ｂ … 一方および他方の端部電極 １７ … フランジ １７ｂ … バナナプラグ（第１の電極） １９ … 連結機構 １９ａ … バナナプラグ １９ｂ … ジャック ２３ … 第２の電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ２１Ｍ 1/00 (72)発明者 笹田 滋 京都府京都市伏見区羽束師古川町322 大日本スクリーン製造株式会社 洛西事 業所内 (72)発明者 伊藤 守行 静岡県磐田郡豊岡村下神増314番地の５ 浜松ホトニクス株式会社 豊岡製作所 内 (56)参考文献 特開 平６−250060（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−168602（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−182915（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−70229（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−42311（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−34361（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−99601（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−22311（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−29933（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 F21S 2/00 F21V 19/00 F21M 1/00 G03F 7/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 表面にフォトレジスト被膜が形成された
   基板の周辺部に対して露光ビームを照射する露光処理部
   と、両端部に一対の端部電極を有する露光用ランプを含
   む前記露光ビーム用の光源部とを備えるとともに、前記
   光源部は、前記露光用ランプの一方の端部電極に接続さ
   れる、光照射側の反対側にある第１の電極と、前記露光
   用ランプの他方の端部電極に接続される、光照射側にあ
   る第２の電極とを介して前記露光用ランプに電力供給を
   行なうように構成されている基板の周辺部露光装置にお
   いて、 前記光源部は、その第２の電極と、前記露光用ランプの
   他方の端部電極とを着脱自在に接続する連結機構を有す
   るとともに、前記第１の電極側に開閉扉を有し、この開
   閉扉を開放した際の開口を通して前記露光用ランプを挿
   抜可能に構成されていることを特徴とする基板の周辺部
   露光装置。