JP3714864B2

JP3714864B2 - Edge exposure device

Info

Publication number: JP3714864B2
Application number: JP2000355760A
Authority: JP
Inventors: 和也小野
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2020-11-22
Also published as: JP2002158166A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転する半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、「基板」と称する）の端縁部に光を照射して当該端縁部の露光を行うエッジ露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、上記のような基板に対しては、レジスト塗布処理、現像処理およびそれらに付随する熱処理を順次行わせることにより一連の基板処理を達成している。これらのうちレジスト塗布処理は、基板を回転させつつフォトレジスト（以下、単に「レジスト」という）を供給し、遠心力によって基板の表面全面にレジスト塗布を行う処理である。
【０００３】
従って、レジスト塗布処理後の基板にはその全面にレジスト膜が形成されているのであるが、基板端縁部においては半導体チップ等のパターンが形成されることはないため、レジスト膜が不要であるばかりでなく、基板搬送時の機械的接触によって発塵等の原因となるため、基板端縁部のレジスト膜についてはむしろ積極的に除去する必要がある。
【０００４】
このため、従来より、光源からの光（一般的には紫外線）を光ファイバーを束ねたライトガイドによって導き、基板端縁部に照射することによって、当該部分のレジスト膜を除去するエッジ露光が行われてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エッジ露光を含む基板処理一般の技術課題として、タクトタイムを短縮してスループットを向上させるということが挙げられる。特に近年は基板の大径化の進展が著しく、直径が３００ｍｍ以上の基板も取り扱われるようになりつつある。基板のサイズが大きくなると、エッジ露光を行うべき基板端縁部の面積（以下、「露光面積」とする）も増大する。従来と同じ装置を用いてエッジ露光を行った場合、露光面積が増大するとエッジ露光に要するタクトタイムも当然に長くなるため、エッジ露光に要するタクトタイムを短縮したいという要望は大きい。
【０００６】
エッジ露光に要するタクトタイムを支配する要因は照射光の照度および照射幅であり、タクトタイム短縮のためには照度を大きくするかまたは照射幅を広くする方法が考えられる。このうち照度を大きくするには、光源の容量を大きくする必要があるが、新たな光源の開発には膨大な時間とコストを要するため現実的ではない。このため、現状では２００Ｗランプを光源とする同一規格の照射ユニットを２台設けるようにしている。照射ユニットを２台設ければ、照射面積は２倍になり、タクトタイムが約半分となるため、スループットが著しく向上することとなる。
【０００７】
しかしながら、照射ユニットを２台設けるとエッジ露光装置自体のサイズが大きくなる。基板を処理する装置は通常クリーンルームに設置されるため、装置サイズが大きくなることは好ましくない。これは、クリーンルームを維持するのに温湿調ユニットやフィルタ等の特別な設備を必要とするため、基板処理装置が平面的に占有する面積（以下、「フットプリント」と称する）が大きくなると環境維持費のコストアップに結びつくからである。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、サイズの大型化を抑制しつつもスループットを向上させることができるエッジ露光装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、回転する基板の端縁部に光を照射して当該端縁部の露光を行うエッジ露光装置において、光の照射を行う光源と、複数の素線からなり、前記光源に一端部が結合され、前記光源からの光を導く素線群と、基板を略水平姿勢に保持して回転させる基板回転手段と、前記素線群によって導かれた光を、前記基板回転手段によって回転される前記基板の端縁部に照射する照射手段と、前記素線群の他端部に取り付けられ、前記素線群を前記照射手段に接続するための円筒形状のファイバ結合部と、を備え、前記ファイバ結合部に、前記素線群を経て導かれた光を出射する長方形の照射スリットを底面に形成するとともに、その円筒外周面上には前記円筒形状の軸方向に沿って、前記円筒形状の第１の直径方向の端部位置に凹状の第１ガイド溝を形成し、前記第１の直径方向に直角をなして交わる第２の直径方向の端部位置に前記第１ガイド溝と同一形状の第２ガイド溝を形成し、前記照射手段には、前記ファイバ結合部が嵌合可能な円筒状の穴を設け、前記照射手段の穴の円筒内周面には、前記第１ガイド溝にはまり込んだときに前記照射スリットの長手方向を前記基板の回転軌道の接線方向と一致させるとともに、前記第２ガイド溝にはまり込んだときに前記照射スリットの短辺方向を前記基板の回転軌道の接線方向と一致させて前記ファイバ結合部の前記穴への嵌合位置を規制する凸状突起のピンを固設する。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係るエッジ露光装置において、前記第１ガイド溝を、前記第１の直径方向の両端部位置に２ヶ所形成し、前記第２ガイド溝を、前記第２の直径方向の両端部位置に２ヶ所形成し、前記ピンを、前記照射手段の穴の円筒直径方向の両端位置に２個形成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るエッジ露光装置の全体構成を示す斜視図である。図１および以降の各図には、ＸＹ平面を水平面とし、Ｚ軸方向を鉛直方向とするＸＹＺ直交座標系を必要に応じて適宜付している。
【００１４】
図１のエッジ露光装置は、基板Ｗを回転させつつ、その基板Ｗの端縁部に光を照射してエッジ露光を行う装置であり、主として基板Ｗを回転させる回転処理部１０と、照射位置を移動させる駆動処理部２０と、光の照射を行う照射処理部３０とを備えている。
【００１５】
回転処理部１０は、スピンモータ１１、モータ軸１２およびスピンチャック１３を備えている。スピンチャック１３は基板Ｗを裏面から真空吸着してその基板Ｗを略水平姿勢にて保持する。また、スピンチャック１３はモータ軸１２を介してスピンモータ１１と連結されている。これにより、スピンモータ１１の回転動作はモータ軸１２を介してスピンチャック１３に伝達され、スピンチャック１３に略水平姿勢にて保持された基板Ｗを略水平面内（ＸＹ面内）にて回転させる。なお、スピンチャック１３は基板Ｗを真空吸着する形態に限定されるものではなく、基板Ｗを機械的に把持する形態であっても良い。
【００１６】
駆動処理部２０は、Ｘ方向駆動部２２とＹ方向駆動部２４とを備える。Ｘ方向駆動部２２は、エッジ露光装置に固定配置されるとともに、その上面に配置されたＹ方向駆動部２４を図中矢印ＡＲ１に示すようにＸ方向に沿って駆動させる駆動機構を備えている。Ｘ方向駆動部２２がＹ方向駆動部２４をＸ方向に沿って移動させると、それに連動してＹ方向駆動部２４の上面に配置された露光アーム２８もＸ方向に沿って移動する。
【００１７】
Ｙ方向駆動部２４は、その上面に配置された露光アーム２８を図中矢印ＡＲ２にて示すようにＹ方向に沿って駆動させる駆動機構を備えている。これにより、Ｙ方向駆動部２４は露光アーム２８をＹ方向に沿って駆動させることができる。従って、駆動処理部２０は、Ｘ方向駆動部２２およびＹ方向駆動部２４によって露光アーム２８をＸＹ平面内にて自在に任意の位置（但し、Ｘ方向駆動部２２およびＹ方向駆動部２４の駆動可能範囲内）に移動させることができる。なお、Ｘ方向駆動部２２およびＹ方向駆動部２４には、ボールネジを用いた機構やプーリとベルトとを用いた機構等公知の種々の機構を採用することができる。
【００１８】
照射処理部３０は、光の照射を行う光源ユニット４０と、露光アーム２８の先端に設けられたレンズ系２９と、それらを結ぶライトガイド３１とを備えている。図２は、照射処理部３０の概略構成を示す図である。
【００１９】
光源ユニット４０は、ランプハウス４５の内部にランプ４２、リフレクタ４１、シャッターモータ４３、シャッター４４を設けている。ランプ４２は２００Ｗの紫外線ランプである。リフレクタ４１は、ランプ４２から出射された光を反射して集光する。シャッターモータ４３は、シャッター４４を開閉する機能を有する。シャッターモータ４３によってシャッター４４が開放された状態においては、ランプ４２からの直接光およびリフレクタ４１からの反射光が集光されてライトガイド３１の一端部の端面に入射する。一方、シャッターモータ４３によってシャッター４４が閉鎖された状態（図２の状態）においては、ランプ４２からの直接光およびリフレクタ４１からの反射光が遮断され、それらがライトガイド３１に入射することはない。
【００２０】
ライトガイド３１は、光源ユニット４０からの光（厳密には、シャッター４４の開放時にランプ４２から出射された光）を導く複数の光ファイバー素線を束ねた素線群である。本実施形態においては、例えば５００本の光ファイバー素線を束ねてライトガイド３１を構成している。
【００２１】
ライトガイド３１の他端部（光源ユニット４０に接続された上記一端部とは反対側端部）にはファイバ結合部３２が取り付けられている。ファイバ結合部３２は５００本の光ファイバー素線を束ねたライトガイド３１全体をレンズ系２９に接続するための円筒形状のソケットである。
【００２２】
図３は、ファイバ結合部３２を示す図である。図３（ａ）はファイバ結合部３２の正面図であり、図３（ｂ）はファイバ結合部３２の底面図である。ファイバ結合部３２には、２つのガイド溝３３ａと２つのガイド溝３３ｂと照射スリット３４とが形成されている。２つのガイド溝３３ａはファイバ結合部３２の円筒周面の直径両端部にその軸方向に沿って形成された凹状の溝である。同様に、２つのガイド溝３３ｂもファイバ結合部３２の円筒周面の直径両端部にその軸方向に沿って形成された凹状の溝である。２つのガイド溝３３ａを結ぶ線と２つのガイド溝３３ｂを結ぶ線とは直角をなして交わる。すなわち、ガイド溝３３ａとガイド溝３３ｂとはファイバ結合部３２の円筒周面上において相互に９０°の角度を隔てて凹設された溝である。なお、ガイド溝３３ａとガイド溝３３ｂとは形成位置が異なる点を除いては、相互に同一形状の溝であり、以降特にこれらを区別する必要のないときは単にガイド溝３３と記述する。
【００２３】
照射スリット３４は、ファイバ結合部３２の底面に形成された短辺長さｗ１、長辺長さｗ２の長方形の孔である（但し、ｗ２＞ｗ１）。光源ユニット４０からライトガイド３１を経て導かれた光は、ライトガイド３１の他端部に結合されたファイバ結合部３２の照射スリット３４から出射されることとなる。ここで、図３（ｂ）に示すように、２つのガイド溝３３ａは、照射スリット３４の長手方向と垂直な方向に沿った位置に、つまり照射スリット３４の長辺に対向する位置にそれぞれ形成されている。一方、２つのガイド溝３３ｂは、照射スリット３４の長手方向に沿った位置に、つまり照射スリット３４の短辺に対向する位置にそれぞれ形成されている。
【００２４】
図２に戻り、レンズ系２９は露光アーム２８の先端に固設されている。レンズ系２９の内部には投影レンズ３６およびファイバ嵌合部３５が設けられている。ファイバ嵌合部３５は円筒状の穴であり、それにはファイバ結合部３２が嵌合可能である。
【００２５】
図４は、ファイバ結合部３２をファイバ嵌合部３５に嵌合させる態様を説明するための図である。ファイバ嵌合部３５の円筒内周面には２個のピン３７が固設されている。２個のピン３７はファイバ嵌合部３５の円筒周面の直径両端部に形成された凸状突起である。本実施形態では、２個のピン３７がＸ方向に沿って（露光アーム２８のアーム長手方向に沿って）設けられている。２個のピン３７は、ファイバ結合部３２のガイド溝３３ａまたはガイド溝３３ｂにはまり込んで摺動することができる。これら２個のピン３７は、ファイバ結合部３２の嵌合位置を規制するために設けられている。すなわち、ファイバ結合部３２をファイバ嵌合部３５に嵌合させるときには、ガイド溝３３ａに２個のピン３７がはまり込む位置またはガイド溝３３ｂに２個のピン３７がはまり込む位置のいずれかの態様となる。
【００２６】
例えば、ファイバ結合部３２を図４中矢印ＡＲ４にて示すように適当な角度回転させ、矢印ＡＲ３にて示すようにファイバ嵌合部３５に挿嵌してガイド溝３３ａにピン３７をはめ込むと、照射スリット３４の長手方向がＹ方向に一致した状態が実現される。一方、同様に、ファイバ結合部３２を矢印ＡＲ４にて示すように適当な角度回転させ、矢印ＡＲ３にて示すようにファイバ嵌合部３５に挿嵌してガイド溝３３ｂにピン３７をはめ込むと、照射スリット３４の長手方向がＸ方向に一致した状態が実現される。すなわち、ファイバ結合部３２をファイバ嵌合部３５に嵌合させる位置態様に応じて、照射スリット３４を９０°回転させることができるのである。
【００２７】
ファイバ結合部３２をファイバ嵌合部３５に嵌合させた状態にて光源ユニット４０からの光照射を行うと、ライトガイド３１によって導かれた光がスリット３４を通過して投影レンズ３６からスピンチャック１３に保持・回転される基板Ｗの端縁部に照射される。このときにレンズ系２９によって基板Ｗの主面高さ位置に形成される照射領域の形状はスリット３４と同一の形状、大きさ（短辺長さｗ１、長辺長さｗ２の長方形）となる。
【００２８】
図５および図６は、レンズ系２９によって形成される照射領域形状を示す図である。図５に示すのは、ガイド溝３３ａにピン３７をはめ込んで照射スリット３４の長手方向をＹ方向に一致させた場合である。この場合、基板Ｗの主面高さ位置における照射領域ＬＡが照射幅ｗ２、露光幅ｗ１の長方形となる。なお、「照射幅」とは基板Ｗの回転軌道の接線方向に沿った照射領域ＬＡの幅であり、「露光幅」とは基板Ｗの半径方向に沿った照射領域ＬＡの幅である。すなわち、基板Ｗの主面高さ位置に形成される照射領域ＬＡの形状がスピンチャック１３によって保持・回転される基板Ｗの回転軌道の接線方向を長手方向とした長方形となるのである。
【００２９】
一方、基板Ｗの主面はパターン形成が行われるパターン領域ＰＡとパターン形成の対象外、つまりエッジ露光が行われる端縁部領域ＥＡとに分離されている。図５における基板Ｗのエッジ露光は、スピンチャック１３に基板Ｗを保持させるとともに、照射領域ＬＡの長辺がその基板Ｗのパターン領域ＰＡの周縁部に接するように駆動処理部２０がレンズ系２９を移動させ、その位置にレンズ系２９を固定したまま回転処理部１０が基板Ｗを回転させることにより進行する。
【００３０】
図５に示すように、照射領域ＬＡの形状をスピンチャック１３によって保持・回転される基板Ｗの回転軌道の接線方向を長手方向とした長方形とすれば、照射幅が露光幅よりも大きくなり、照射領域ＬＡの面積を変化させることなく、すなわち照射領域ＬＡにおける照度を維持したまま照射幅を大きくすることができる。そして、その結果、基板Ｗの回転速度を従来よりも高速にすることができるため、エッジ露光に要するタクトタイムを短縮してスループットを向上させることができる。
【００３１】
しかも、照射処理部３０自体の大きさは従来と同じであるため、エッジ露光装置のサイズの大型化を抑制することができる。その結果、現状照射ユニットを２台分設けていたところの１台分を削減することができ、スペースの有効利用が可能となる。
【００３２】
これに対して図６に示すのは、ガイド溝３３ｂにピン３７をはめ込んで照射スリット３４の長手方向をＸ方向に一致させた場合である。この場合、基板Ｗの主面高さ位置における照射領域ＬＡが照射幅ｗ１、露光幅ｗ２の長方形となる。すなわち、基板Ｗの主面高さ位置に形成される照射領域ＬＡの形状がスピンチャック１３によって保持・回転される基板Ｗの回転軌道の接線方向を短辺方向とした長方形となるのである。図６における基板Ｗのエッジ露光は、スピンチャック１３に基板Ｗを保持させるとともに、照射領域ＬＡの短辺がその基板Ｗのパターン領域ＰＡの周縁部に接するように駆動処理部２０がレンズ系２９を移動させ、その位置にレンズ系２９を固定したまま回転処理部１０が基板Ｗを回転させることにより進行する。
【００３３】
図６に示すように、照射領域ＬＡの形状をスピンチャック１３によって保持・回転される基板Ｗの回転軌道の接線方向を短辺方向とした長方形とすれば、露光幅が照射幅よりも大きくなる。この場合、スループットの向上は望めないものの、爪露光等の大きな露光幅を要するエッジ露光を行うことができる。爪露光とは、図６に示すように、基板Ｗ上の端縁部領域ＥＡよりも内側に識別ＩＤが記載された識別領域ＮＡが存在するときに、その識別ＩＤを外部から読み取り可能にすべく、端縁部領域ＥＡから食い込ませるように識別領域ＮＡについてもエッジ露光を行ってレジスト除去を行う処理である。このような爪露光は、端縁部領域ＥＡの幅よりも大きな露光幅を要するものであり、照射領域ＬＡにおける照度を維持したまま露光幅を大きくするためには、照射領域ＬＡの形状を回転される基板Ｗの接線方向を短辺方向とした長方形にする必要がある。
【００３４】
以上の内容を集約すると、本実施形態においては、ファイバ結合部３２をファイバ嵌合部３５に嵌合させる位置態様を変化させることによって照射スリット３４を９０°回転させることができ、これにより照射領域ＬＡの形状を、スピンチャック１３によって保持・回転される基板Ｗの回転軌道の接線方向を長手方向とした長方形と当該回転軌道の接線方向を短辺方向とした長方形との間にて切り換えることができる。
【００３５】
照射領域ＬＡの姿勢の切り換えは、エッジ露光の目的に応じて適宜切り換えれば良い。例えば、端縁部領域ＥＡの幅が狭く（少なくとも照射スリット３４の短辺長さｗ１以下）、高いスループットを得たい場合には、照射領域ＬＡの形状をスピンチャック１３によって保持・回転される基板Ｗの回転軌道の接線方向を長手方向とした長方形にすれば良い。一方、端縁部領域ＥＡの幅が広い場合や上記爪露光を行いたい場合には、照射領域ＬＡの形状をスピンチャック１３によって保持・回転される基板Ｗの回転軌道の接線方向を短辺方向とした長方形にすれば良い。
【００３６】
なお、本実施形態においては、光源ユニット４０が光源に、ライトガイド３１が素線群に、回転処理部１０が基板回転手段に、レンズ系２９が照射手段に、ファイバ結合部３２が照射形状規定手段に、ガイド溝３３およびピン３７が照射形状切換手段にそれぞれ相当する。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、照射領域ＬＡの姿勢切り換えを手動にて行うようにしていたが、これを自動で行うようにしても良い。具体的には、レンズ系２９にファイバ結合部３２を回転させる回転機構を設けるようにすれば良い。
【００３８】
図７は、ファイバ結合部３２を回転させる回転機構の一例を示す図である。ファイバ結合部３２の円筒外周面上に周方向に沿って歯車５２を形成するとともに、レンズ系２９内部にパルスモータ５０を固設し、そのパルスモータ５０に接続されたピニオン５１と歯車５２とを噛合させる。なお、残余の構成については上記実施形態と同じである。これにより、パルスモータ５０がピニオン５１を回転させると、それに伴ってファイバ結合部３２も回転する。このときにファイバ結合部３２を９０°回転させるようにすれば、照射スリット３４も９０°回転することとなり、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、ファイバ結合部３２の回転角度はパルスモータ５０に入力するパルス数によって制御するようにすれば良い。また、図７においては、パルスモータ５０がスリット回転手段に相当する。さらに、ファイバ結合部３２を回転させる回転機構としては図７に示した形態に限定されるものではなく、例えばパルスモータ５０に接続されたプーリとファイバ結合部３２とにベルトを掛けた機構等種々の公知の機構を採用することができる。
【００３９】
また、上記実施形態においては、ライトガイド３１を構成する光ファイバー素線数を５００本としていたが、これに限定されるものではなく、任意の素線数とすることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ファイバ結合部の第１ガイド溝または第２ガイド溝を照射手段の穴の円筒内周面に設けられたピンにはめ込むだけで、照射スリットの長手方向または短辺方向を基板の回転軌道の接線方向と一致させることができ、長手方向を一致させれば、エッジ露光装置のサイズの大型化を抑制しつつも、照度を低下させることなく照射幅を大きくしてタクトタイムを削減し、スループットを向上させることができ、また短辺方向を一致させれば大きな露光幅を要するエッジ露光をも行うことができる。
【００４１】
また、請求項２の発明によれば、第１および第２ガイド溝を、ファイバ結合部の直径方向の両端部位置に２ヶ所形成し、ピンを、照射手段の穴の円筒直径方向の両端位置に２個形成しているため、上記請求項１の発明によるのと同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエッジ露光装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のエッジ露光装置の照射処理部の概略構成を示す図である。
【図３】図２のライトガイドに取り付けられたファイバ結合部を示す図である。
【図４】ファイバ結合部をファイバ嵌合部に嵌合させる態様を説明するための図である。
【図５】レンズ系によって形成される照射領域形状を示す図である。
【図６】レンズ系によって形成される照射領域形状を示す図である。
【図７】ファイバ結合部を回転させる回転機構の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０回転処理部
２９レンズ系
３０照射処理部
３１ライトガイド
３２ファイバ結合部
３３ａ，３３ｂガイド溝
３４照射スリット
３７ピン
４０光源ユニット
５０パルスモータ
ＬＡ照射領域
Ｗ基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention irradiates light to an edge of a rotating semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk (hereinafter referred to as “substrate”), and the like. The present invention relates to an edge exposure apparatus that performs exposure.
[0002]
[Prior art]
In general, a series of substrate processing is achieved by sequentially performing resist coating processing, development processing, and heat treatment associated therewith on the substrate as described above. Among these, the resist coating process is a process of supplying a photoresist (hereinafter simply referred to as “resist”) while rotating the substrate, and applying the resist to the entire surface of the substrate by centrifugal force.
[0003]
Accordingly, a resist film is formed on the entire surface of the substrate after the resist coating process, but a resist film is unnecessary because a pattern such as a semiconductor chip is not formed on the edge of the substrate. Not only that, but mechanical contact at the time of transporting the substrate causes dust generation and the like, so it is necessary to positively remove the resist film at the edge of the substrate.
[0004]
For this reason, conventionally, edge exposure is performed to remove the resist film of the portion by guiding light (generally ultraviolet rays) from the light source by a light guide bundled with optical fibers and irradiating the edge of the substrate. I came.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a general technical problem of substrate processing including edge exposure, it is possible to improve the throughput by reducing the tact time. In particular, in recent years, the progress of the increase in the diameter of the substrate is remarkable, and a substrate having a diameter of 300 mm or more is being handled. As the size of the substrate increases, the area of the edge portion of the substrate to be subjected to edge exposure (hereinafter referred to as “exposure area”) also increases. When edge exposure is performed using the same apparatus as in the prior art, as the exposure area increases, the tact time required for edge exposure naturally increases. Therefore, there is a great demand for reducing the tact time required for edge exposure.
[0006]
Factors governing the tact time required for edge exposure are the illuminance and irradiation width of the irradiation light. To shorten the tact time, a method of increasing the illuminance or widening the irradiation width can be considered. Of these, in order to increase the illuminance, it is necessary to increase the capacity of the light source. However, development of a new light source requires enormous time and cost, which is not realistic. For this reason, at present, two irradiation units of the same standard using a 200 W lamp as a light source are provided. If two irradiation units are provided, the irradiation area is doubled and the tact time is approximately halved, so that the throughput is remarkably improved.
[0007]
However, when two irradiation units are provided, the size of the edge exposure apparatus itself increases. Since an apparatus for processing a substrate is usually installed in a clean room, it is not preferable that the apparatus size increases. This requires special equipment such as a temperature / humidity control unit and a filter to maintain a clean room, so that the area occupied by the substrate processing apparatus in a plane (hereinafter referred to as “footprint”) becomes large. This is because maintenance costs are increased.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an edge exposure apparatus that can improve throughput while suppressing an increase in size.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems, the invention of claim 1, in the edge exposure apparatus that performs exposure of the edge portions by irradiating light to the edge of the rotating substrate, a light source which performs light irradiation, the number of double A strand group that has one end coupled to the light source, guides the light from the light source, a substrate rotating means that rotates the substrate while maintaining a substantially horizontal posture, and is led by the strand group. Irradiating means for irradiating the edge of the substrate rotated by the substrate rotating means, and the other end of the strand group for connecting the strand group to the irradiating means And a rectangular irradiation slit for emitting the light guided through the strand group is formed on the bottom surface of the fiber coupling portion, and the cylinder is formed on the outer circumferential surface of the cylinder. Along the axial direction of the shape, the cylindrical first straight A concave first guide groove is formed at a radial end position, and a second shape having the same shape as the first guide groove is formed at a second diametric end position that intersects the first diametric direction at a right angle. A guide groove is formed, and the irradiation means is provided with a cylindrical hole into which the fiber coupling portion can be fitted, and the cylindrical inner peripheral surface of the hole of the irradiation means is fitted into the first guide groove. Sometimes, the longitudinal direction of the irradiation slit coincides with the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate, and the short side direction of the irradiation slit when aligned with the second guide groove is the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate. The pin of the convex protrusion which makes it match and regulates the fitting position to the hole of the fiber coupling portion is fixed .
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the edge exposure apparatus according to the first aspect of the present invention, the first guide groove is formed in two locations at both end positions in the first diametrical direction, and the second guide groove is formed. Two positions are formed at both end positions in the second diameter direction, and two pins are formed at both end positions in the cylindrical diameter direction of the hole of the irradiation means .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an edge exposure apparatus according to the present invention. In FIG. 1 and the subsequent drawings, an XYZ orthogonal coordinate system in which the XY plane is a horizontal plane and the Z-axis direction is a vertical direction is appropriately attached as necessary.
[0014]
The edge exposure apparatus of FIG. 1 is an apparatus that performs edge exposure by irradiating light to the edge of the substrate W while rotating the substrate W, and mainly includes a rotation processing unit 10 that rotates the substrate W, and an irradiation position. A drive processing unit 20 for moving the light and an irradiation processing unit 30 for performing light irradiation.
[0015]
The rotation processing unit 10 includes a spin motor 11, a motor shaft 12, and a spin chuck 13. The spin chuck 13 vacuum-sucks the substrate W from the back surface and holds the substrate W in a substantially horizontal posture. The spin chuck 13 is connected to the spin motor 11 via the motor shaft 12. Thereby, the rotation operation of the spin motor 11 is transmitted to the spin chuck 13 via the motor shaft 12, and the substrate W held in the spin chuck 13 in a substantially horizontal posture is rotated in a substantially horizontal plane (in the XY plane). . Note that the spin chuck 13 is not limited to a form in which the substrate W is vacuum-sucked, and may be a form in which the substrate W is mechanically gripped.
[0016]
The drive processing unit 20 includes an X direction drive unit 22 and a Y direction drive unit 24. The X-direction drive unit 22 is fixedly disposed on the edge exposure apparatus and includes a drive mechanism that drives the Y-direction drive unit 24 disposed on the upper surface thereof along the X direction as indicated by an arrow AR1 in the drawing. . When the X direction drive unit 22 moves the Y direction drive unit 24 along the X direction, the exposure arm 28 disposed on the upper surface of the Y direction drive unit 24 also moves along the X direction.
[0017]
The Y-direction drive unit 24 includes a drive mechanism that drives the exposure arm 28 disposed on the upper surface along the Y direction as indicated by an arrow AR2 in the drawing. Thereby, the Y direction drive part 24 can drive the exposure arm 28 along the Y direction. Accordingly, the drive processing unit 20 can freely move the exposure arm 28 in the XY plane by the X direction driving unit 22 and the Y direction driving unit 24 (however, the X direction driving unit 22 and the Y direction driving unit 24 are driven). Within the possible range). For the X-direction drive unit 22 and the Y-direction drive unit 24, various known mechanisms such as a mechanism using a ball screw and a mechanism using a pulley and a belt can be adopted.
[0018]
The irradiation processing unit 30 includes a light source unit 40 that irradiates light, a lens system 29 provided at the tip of the exposure arm 28, and a light guide 31 that connects them. FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the irradiation processing unit 30.
[0019]
The light source unit 40 includes a lamp 42, a reflector 41, a shutter motor 43, and a shutter 44 inside a lamp house 45. The lamp 42 is a 200 W ultraviolet lamp. The reflector 41 reflects and collects the light emitted from the lamp 42. The shutter motor 43 has a function of opening and closing the shutter 44. In a state where the shutter 44 is opened by the shutter motor 43, the direct light from the lamp 42 and the reflected light from the reflector 41 are collected and enter the end face of one end portion of the light guide 31. On the other hand, when the shutter 44 is closed by the shutter motor 43 (the state shown in FIG. 2), the direct light from the lamp 42 and the reflected light from the reflector 41 are blocked and do not enter the light guide 31. .
[0020]
The light guide 31 is a strand group in which a plurality of optical fiber strands that guide light from the light source unit 40 (strictly, light emitted from the lamp 42 when the shutter 44 is opened) are bundled. In the present embodiment, for example, the light guide 31 is configured by bundling 500 optical fiber strands.
[0021]
A fiber coupling portion 32 is attached to the other end of the light guide 31 (the end opposite to the one end connected to the light source unit 40). The fiber coupling portion 32 is a cylindrical socket for connecting the entire light guide 31 in which 500 optical fiber strands are bundled to the lens system 29.
[0022]
FIG. 3 is a diagram illustrating the fiber coupling portion 32. 3A is a front view of the fiber coupling portion 32, and FIG. 3B is a bottom view of the fiber coupling portion 32. In the fiber coupling portion 32, two guide grooves 33a, two guide grooves 33b, and an irradiation slit 34 are formed. The two guide grooves 33 a are concave grooves formed along the axial direction at both ends of the diameter of the cylindrical peripheral surface of the fiber coupling portion 32. Similarly, the two guide grooves 33b are concave grooves formed along the axial direction at both ends of the diameter of the cylindrical peripheral surface of the fiber coupling portion 32. A line connecting the two guide grooves 33a and a line connecting the two guide grooves 33b intersect at a right angle. That is, the guide groove 33 a and the guide groove 33 b are grooves that are recessed at an angle of 90 ° from each other on the cylindrical peripheral surface of the fiber coupling portion 32. The guide groove 33a and the guide groove 33b are grooves having the same shape except that they are formed at different positions. Hereinafter, the guide groove 33a and the guide groove 33b are simply referred to as the guide groove 33 when it is not necessary to distinguish them.
[0023]
The irradiation slit 34 is a rectangular hole having a short side length w1 and a long side length w2 formed on the bottom surface of the fiber coupling portion 32 (where w2> w1). The light guided from the light source unit 40 through the light guide 31 is emitted from the irradiation slit 34 of the fiber coupling portion 32 coupled to the other end portion of the light guide 31. Here, as shown in FIG. 3B, the two guide grooves 33 a are formed at positions along the direction perpendicular to the longitudinal direction of the irradiation slit 34, that is, at positions facing the long sides of the irradiation slit 34. Has been. On the other hand, the two guide grooves 33 b are formed at positions along the longitudinal direction of the irradiation slit 34, that is, at positions facing the short sides of the irradiation slit 34.
[0024]
Returning to FIG. 2, the lens system 29 is fixed to the tip of the exposure arm 28. In the lens system 29, a projection lens 36 and a fiber fitting portion 35 are provided. The fiber fitting part 35 is a cylindrical hole into which the fiber coupling part 32 can be fitted.
[0025]
FIG. 4 is a view for explaining a mode in which the fiber coupling portion 32 is fitted to the fiber fitting portion 35. Two pins 37 are fixed on the inner peripheral surface of the fiber fitting portion 35. The two pins 37 are convex protrusions formed at both ends of the diameter of the cylindrical peripheral surface of the fiber fitting portion 35. In the present embodiment, two pins 37 are provided along the X direction (along the arm longitudinal direction of the exposure arm 28). The two pins 37 can slide in the guide groove 33a or the guide groove 33b of the fiber coupling portion 32. These two pins 37 are provided to restrict the fitting position of the fiber coupling portion 32. That is, when the fiber coupling part 32 is fitted to the fiber fitting part 35, either the position where the two pins 37 fit into the guide groove 33a or the position where the two pins 37 fit into the guide groove 33b. It becomes.
[0026]
For example, when the fiber coupling portion 32 is rotated by an appropriate angle as indicated by an arrow AR4 in FIG. 4 and inserted into the fiber fitting portion 35 as indicated by an arrow AR3, the pin 37 is fitted into the guide groove 33a. A state in which the longitudinal direction of the irradiation slit 34 coincides with the Y direction is realized. On the other hand, similarly, when the fiber coupling portion 32 is rotated by an appropriate angle as indicated by an arrow AR4, and inserted into the fiber fitting portion 35 as indicated by an arrow AR3, the pin 37 is fitted into the guide groove 33b. A state in which the longitudinal direction of the irradiation slit 34 coincides with the X direction is realized. That is, the irradiation slit 34 can be rotated by 90 ° according to the position mode in which the fiber coupling portion 32 is fitted to the fiber fitting portion 35.
[0027]
When light irradiation from the light source unit 40 is performed with the fiber coupling portion 32 fitted to the fiber fitting portion 35, the light guided by the light guide 31 passes through the slit 34 and is spin-chucked from the projection lens 36. 13 is irradiated to the edge of the substrate W held and rotated by 13. At this time, the shape of the irradiation region formed at the height of the main surface of the substrate W by the lens system 29 is the same shape and size as the slit 34 (a rectangle with a short side length w1 and a long side length w2). .
[0028]
5 and 6 are diagrams showing the shape of the irradiation area formed by the lens system 29. FIG. FIG. 5 shows a case where the pin 37 is fitted into the guide groove 33a and the longitudinal direction of the irradiation slit 34 is made coincident with the Y direction. In this case, the irradiation area LA at the main surface height position of the substrate W is a rectangle having an irradiation width w2 and an exposure width w1. The “irradiation width” is the width of the irradiation region LA along the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate W, and the “exposure width” is the width of the irradiation region LA along the radial direction of the substrate W. That is, the shape of the irradiation area LA formed at the height of the main surface of the substrate W is a rectangle whose longitudinal direction is the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate W held and rotated by the spin chuck 13.
[0029]
On the other hand, the main surface of the substrate W is separated into a pattern area PA where pattern formation is performed and an edge area EA where pattern exposure is not performed, that is, edge exposure is performed. In the edge exposure of the substrate W in FIG. 5, the drive processing unit 20 causes the lens system 29 so that the spin chuck 13 holds the substrate W and the long side of the irradiation region LA is in contact with the peripheral portion of the pattern region PA of the substrate W. The rotation processing unit 10 rotates the substrate W while the lens system 29 is fixed at the position.
[0030]
As shown in FIG. 5, if the shape of the irradiation area LA is a rectangle whose longitudinal direction is the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate W held and rotated by the spin chuck 13, the irradiation width becomes larger than the exposure width, The irradiation width can be increased without changing the area of the irradiation area LA, that is, while maintaining the illuminance in the irradiation area LA. As a result, since the rotation speed of the substrate W can be made higher than before, the tact time required for edge exposure can be shortened and the throughput can be improved.
[0031]
In addition, since the size of the irradiation processing unit 30 itself is the same as the conventional size, an increase in the size of the edge exposure apparatus can be suppressed. As a result, it is possible to reduce the amount of one irradiation unit that is provided for two current irradiation units, and it is possible to effectively use the space.
[0032]
On the other hand, FIG. 6 shows a case where the pin 37 is fitted in the guide groove 33b and the longitudinal direction of the irradiation slit 34 is made coincident with the X direction. In this case, the irradiation area LA at the main surface height position of the substrate W is a rectangle having an irradiation width w1 and an exposure width w2. That is, the shape of the irradiation area LA formed at the height of the main surface of the substrate W is a rectangle whose short side is the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate W held and rotated by the spin chuck 13. In the edge exposure of the substrate W in FIG. 6, the drive processing unit 20 causes the lens system 29 so that the spin chuck 13 holds the substrate W and the short side of the irradiation region LA is in contact with the peripheral portion of the pattern region PA of the substrate W. The rotation processing unit 10 rotates the substrate W while the lens system 29 is fixed at the position.
[0033]
As shown in FIG. 6, if the shape of the irradiation area LA is a rectangle with the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate W held and rotated by the spin chuck 13 as the short side direction, the exposure width becomes larger than the irradiation width. . In this case, although an improvement in throughput cannot be expected, edge exposure that requires a large exposure width such as nail exposure can be performed. As shown in FIG. 6, nail exposure makes it possible to read the identification ID from the outside when there is an identification area NA where the identification ID is written inside the edge area EA on the substrate W. Accordingly, the resist area is removed by performing edge exposure on the identification area NA so as to penetrate from the edge area EA. Such nail exposure requires an exposure width larger than the width of the edge area EA, and in order to increase the exposure width while maintaining the illuminance in the irradiation area LA, the shape of the irradiation area LA is rotated. It is necessary to form a rectangle with the tangential direction of the substrate W to be formed as the short side direction.
[0034]
Summarizing the above contents, in the present embodiment, the irradiation slit 34 can be rotated by 90 ° by changing the position mode in which the fiber coupling portion 32 is fitted to the fiber fitting portion 35, thereby the irradiation region. The shape of LA can be switched between a rectangle whose longitudinal direction is the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate W held and rotated by the spin chuck 13 and a rectangle whose tangential direction is the short side direction. it can.
[0035]
The position of the irradiation area LA may be switched as appropriate according to the purpose of edge exposure. For example, when the width of the edge region EA is narrow (at least shorter than the short side length w1 of the irradiation slit 34) and a high throughput is desired, the shape of the irradiation region LA is held and rotated by the spin chuck 13 What is necessary is just to make it the rectangle which made the tangent direction of the rotation track | orbit of W a longitudinal direction. On the other hand, when the edge area EA is wide or when the nail exposure is desired, the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate W held and rotated by the spin chuck 13 is set to the short side direction. It is good to make it a rectangle.
[0036]
In this embodiment, the light source unit 40 is the light source, the light guide 31 is the strand group, the rotation processing unit 10 is the substrate rotating unit, the lens system 29 is the irradiation unit, and the fiber coupling unit 32 is the irradiation shape. The guide groove 33 and the pin 37 correspond to the irradiation shape switching means.
[0037]
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples. For example, in the above-described embodiment, the posture switching of the irradiation area LA is manually performed. However, this may be automatically performed. Specifically, a rotation mechanism that rotates the fiber coupling portion 32 may be provided in the lens system 29.
[0038]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a rotation mechanism that rotates the fiber coupling portion 32. A gear 52 is formed along the circumferential direction on the cylindrical outer peripheral surface of the fiber coupling portion 32, and a pulse motor 50 is fixed inside the lens system 29, and a pinion 51 and a gear 52 connected to the pulse motor 50 are connected to each other. Engage. The remaining configuration is the same as in the above embodiment. As a result, when the pulse motor 50 rotates the pinion 51, the fiber coupling portion 32 also rotates accordingly. At this time, if the fiber coupling portion 32 is rotated by 90 °, the irradiation slit 34 is also rotated by 90 °, and the same effect as in the above embodiment can be obtained. The rotation angle of the fiber coupling portion 32 may be controlled by the number of pulses input to the pulse motor 50. In FIG. 7, the pulse motor 50 corresponds to the slit rotating means. Further, the rotation mechanism for rotating the fiber coupling portion 32 is not limited to the form shown in FIG. 7. For example, various mechanisms such as a mechanism in which a pulley is connected to the pulse motor 50 and a fiber coupling portion 32 is hung on a belt. These known mechanisms can be employed.
[0039]
Moreover, in the said embodiment, although the optical fiber strand number which comprises the light guide 31 was set to 500, it is not limited to this, It can be set as arbitrary strand numbers.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention , the irradiation slit can be obtained simply by fitting the first guide groove or the second guide groove of the fiber coupling portion into the pin provided on the cylindrical inner peripheral surface of the hole of the irradiation means. The longitudinal direction or the short side direction of the substrate can be made coincident with the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate. If the longitudinal direction is made coincident, the increase in the size of the edge exposure apparatus is suppressed, but the illuminance is not lowered By increasing the irradiation width, the tact time can be reduced, the throughput can be improved, and edge exposure requiring a large exposure width can also be performed by matching the short side direction.
[0041]
According to the invention of claim 2, the first and second guide grooves are formed at two positions at both ends in the diameter direction of the fiber coupling portion, and the pins are positioned at both ends in the cylindrical diameter direction of the hole of the irradiation means. due to the two formed, it is possible to obtain the same effect as by the invention of the claim 1.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an edge exposure apparatus according to the present invention.
2 is a diagram showing a schematic configuration of an irradiation processing unit of the edge exposure apparatus in FIG. 1;
FIG. 3 is a view showing a fiber coupling portion attached to the light guide of FIG. 2;
FIG. 4 is a view for explaining a mode in which a fiber coupling portion is fitted to a fiber fitting portion.
FIG. 5 is a diagram showing the shape of an irradiation area formed by a lens system.
FIG. 6 is a diagram showing a shape of an irradiation area formed by a lens system.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a rotation mechanism that rotates a fiber coupling portion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotation processing part 29 Lens system 30 Irradiation processing part 31 Light guide 32 Fiber coupling part 33a, 33b Guide groove 34 Irradiation slit 37 Pin 40 Light source unit 50 Pulse motor LA Irradiation area W Substrate

Claims

An edge exposure apparatus that irradiates light to an edge portion of a rotating substrate to expose the edge portion,
A light source that emits light;
Consists strands of multiple, one end coupled to the light source, a strand group for guiding light from said light source,
Substrate rotating means for rotating the substrate while maintaining the substrate in a substantially horizontal position;
Irradiating means for irradiating an edge portion of the substrate rotated by the substrate rotating means with the light guided by the strand group;
A cylindrical fiber coupling portion attached to the other end of the strand group, for connecting the strand group to the irradiation means,
With
In the fiber coupling portion, a rectangular irradiation slit that emits light guided through the strand group is formed on the bottom surface, and on the outer peripheral surface of the cylinder along the axial direction of the cylindrical shape, A concave first guide groove is formed at a cylindrical first end position in the diametric direction, and the first guide groove is formed at a second diametric end position that intersects at right angles to the first diametric direction. A second guide groove having the same shape as
The irradiation means is provided with a cylindrical hole into which the fiber coupling portion can be fitted,
In the cylindrical inner peripheral surface of the hole of the irradiation means, the longitudinal direction of the irradiation slit coincides with the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate when fitted in the first guide groove, and the second guide groove A pin of a convex protrusion that restricts the fitting position of the fiber coupling portion to the hole is fixed by aligning the short side direction of the irradiation slit with the tangential direction of the rotation trajectory of the substrate when fitted. An edge exposure apparatus.

The edge exposure apparatus according to claim 1, wherein
The first guide groove is formed at two positions at both end positions in the first diametrical direction,
The second guide groove is formed at two positions at both end positions in the second diametrical direction,
Said pins, said are two formed at both end positions of the cylinder diameter direction of the hole of the illumination means edge exposure apparatus according to claim Rukoto.