JP6082721B2 - 周辺露光装置用の光照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、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等、感光性レジストを塗布した基板の端縁部周辺に光を照射して、該端縁部の不要レジストを除去するための露光を行う周辺露光装置に用いられる光照射装置に関するものである。

従来、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）等の半導体の製造工程においては、半導体ウエハの表面に感光性のレジストを塗布し、このレジスト層にマスクを介して露光・現像することにより、回路パターンを形成することが行われている。

半導体ウエハの表面にレジストを塗布する方法としては、一般に、ウエハを回転台上に載置し、このウエハの表面の中心付近にレジストを滴下して回転させ、遠心力によってウエハの表面全体にレジストを塗布するスピンコート法が用いられている。

このようなスピンコート法においては、レジストは、ウエハ中央部の回路パターン形成領域だけではなく、回路パターンが形成されていないウエハの端縁部にも塗布されることになるが、ウエハの端縁部は、ウエハを搬送するために搬送装置等によって把持されることが多く、ウエハの端縁部のレジストを残したままにしておくと、ウエハの搬送中にその一部が剥がれ、欠落するといった問題がある。そして、ウエハの端縁部のレジストが欠落し、それがウエハの回路パターン形成領域に付着してしまうと、所望の回路パターンが形成されず、歩留まりが低下するといった問題が発生する。このため、一般に、ウエハの端縁部を含むその周辺に光を照射する周辺露光装置を使用してレジストの露光を行い、ウエハの端縁部に塗布された不要レジストを除去することが行われている。このような周辺露光装置用の光照射装置は、例えば、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の周辺露光装置（エッジ露光装置）用の光照射装置は、内部にランプを有する光源ユニットと、光源ユニットから出射される光を導光する第１ライトガイドと、第１ライトガイドから出射される光を混合する光混合光学素子（石英ロッド）と、光混合光学素子から出射される光を導光する第２ライトガイドと、第２ライトガイドからの光を基板の端縁部に投影する照射ヘッドとを備えており、ランプから照射される光が基板の端縁部の所定エリアに集光するように構成されている。

このような周辺露光装置による露光後、エッチング等によってウエハの端縁部の不要レジストが除去されるが、不要レジストが完全に除去されず、ウエハ上に薄く残ってしまうと（いわゆるグレーゾーンと呼ばれる領域が生じてしまうと）、後工程におけるレジストの欠落の原因となる。このため、不要レジストが除去された後のレジスト端部の断面形状（つまり、回路パターン形成領域に残るレジスト端部の断面形状）は、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間で急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）形状となることが望ましい。

このようなグレーゾーン領域の発生は、周辺露光装置から基板の端縁部に投影される光の照射強度分布に起因する。つまり、周辺露光装置から基板の端縁部に投影される光の照射強度分布が、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間でなだらかに変化するものであると、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間で露光の不十分な領域ができてしまい、回路パターン形成領域に残るレジスト端部の断面形状もなだらかなものとなってしまう（つまり、グレーゾーン領域が発生する）ため、周辺露光装置から基板の端縁部に投影される光の照射強度分布は、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間で急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）のが望ましい。このため、特許文献１に記載の周辺露光装置においては、照射ヘッド内に矩形形状のスリットを形成し、光混合光学素子によってミキシングされた光が、スリットを通して基板に投影されるように構成されている。

特許第３９４７３６５号明細書

特許文献１に記載の周辺露光装置用の光照射装置によれば、基板に投影される光は、スリットを通過して、ある程度拡がり角が制限された矩形状の光束（つまり、略平行光束）だけとなるため、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間で比較的急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）照射強度分布となり、グレーゾーン領域の発生がある程度抑制される。

しかしながら、昨今、ウエハ上に形成される回路はますます集積化され、回路パターンも微細化されていることから、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間で従来よりもさらに急峻に立ち上がる（つまり、よりダレの少ない）照射強度分布の光を投影可能な周辺露光装置用の光照射装置が求められている。

基板に投影される光の照射強度分布が、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間で、より急峻に立ち上がるようにするためには、基板に投影される光の照射強度自体を高めることも有効であるが、必要以上に照射強度を高めると、光学部品やレジスト面での反射等によって意図しない迷光が発生し、当該迷光が回路パターン形成領域に照射されると、いわゆるパターン倒れが発生し、所望の解像度の回路パターンが得られないといった問題が発生する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パターン倒れの発生を抑えつつも、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間で急峻に立ち上がる照射強度分布を有する光を照射可能な周辺露光装置用の光照射装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の周辺露光装置用の光照射装置は、光を出射する光源を備え、該光を被照射対象物の端縁部周辺に照射して該端縁部の露光を行う周辺露光装置用の光照射装置であって、光源は、光を放射する放電ランプと、放電ランプからの光を導光する複数の光ファイバー素線からなるライトガイドと、を備え、ライトガイドは、複数の光ファイバー素線が円形に束ねられ放電ランプからの光が入射する光入射面と、複数の光ファイバー素線が矩形状に束ねられ放電ランプから入射した光を出射する光出射面と、を有し、光出射面は、光入射面において中心部に位置する複数の光ファイバー素線の一部が配置された第１の領域と、光入射面において周辺部に位置する複数の光ファイバー素線の一部が配置された第２の領域と、からなり、被照射対象物の端縁部周辺において、第１の領域から出射された光が、第２の領域から出射された光よりも被照射対象物の内側に位置し、被照射対象物の端縁部周辺における光の強度が、被照射対象物の内側から外側に向かうにつれて低くなるように構成されることを特徴とする。

このような構成によれば、被照射対象物の端縁部周辺に対して、急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）照射強度分布の光が照射されるため、回路パターン形成領域のレジストを正確に残しつつ、被照射対象物の端縁部のレジストを正確に除去することができる。また、被照射対象物の端縁部周辺における光の強度が、被照射対象物の内側から外側に向かうにつれて低くなるように構成されているため、光学部品やレジスト面での反射等による意図しない迷光の発生が抑制され、いわゆるパターン倒れの発生も抑制される。

また、複数の光ファイバー素線がランダムに配置されるように構成することができる。

また、第１の領域から出射された光は、被照射対象物上を照射するように構成することが望ましい。

また、第２の領域から出射された光の少なくとも一部が、被照射対象物の外側を照射するように構成することが望ましい。

また、第１の領域と第２の領域の大きさが略等しくなるように構成することができる。

また、光出射面から出射された光を混合して出射する断面が略矩形状の光混合器をさらに備えることが望ましい。また、この場合、光混合器は、第１の領域から出射された光と、第２の領域から出射された光とを混合するガラスロッドで構成することができる。また、光混合器は、第１の領域から出射された光を混合する第１ガラスロッドと、第２の領域から出射された光を混合する第２ガラスロッドと、を有する構成とすることもできる。

また、光は、少なくとも被照射対象物に塗布されたレジスト層に作用する光の波長を含むことが望ましい。

以上のように、本発明によれば、パターン倒れの発生を抑えつつも、回路パターン形成領域とウエハの端縁部との間で急峻に立ち上がる照射強度分布を有する光を照射可能な周辺露光装置用の光照射装置が実現される。

本発明の第１の実施形態に係る光照射装置が搭載された周辺露光装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に備えられたライトガイドの構成を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に備えられたライトガイドの入射端面に入射する光の照射強度分布を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に備えられた第１ガラスロッド及び第２ガラスロッドをライトガイドの出射端面側から見たときの図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から基板の端縁部周辺に投影される光の照射パターンを説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から基板の端縁部周辺に投影される照射パターンの照射強度分布を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置が搭載された周辺露光装置の概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置に備えられたライトガイドの構成を説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置に備えられた第１ガラスロッド及び第２ガラスロッドをライトガイドの出射端面側から見たときの図である。 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置から基板の端縁部周辺に投影される光の照射パターンを説明する図である。 本発明の第３の実施形態に係る光照射装置が搭載された周辺露光装置の概略構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る光照射装置から基板の端縁部周辺に投影される光の照射パターンを説明する図である。 本発明の第４の実施形態に係る光照射装置が搭載された周辺露光装置の概略構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る光照射装置の内部構成を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１００が搭載された周辺露光装置１の主要部の概略構成を示す図であり、図１（ａ）は、周辺露光装置１の平面図であり、図１（ｂ）は、周辺露光装置１の側面図である。本実施形態の周辺露光装置１は、円盤状の基板Ｗを回転させつつ、基板Ｗの端縁部周辺に光を照射して端縁部の不要レジストを除去するための露光を行う装置であり、主として基板Ｗを回転させる回転機構１０と、光の照射を行う光照射装置１００とを備えている。なお、図１には、説明の便宜のため、基板Ｗの表面（つまり、水平面）と平行で、かつ互いに直交する２軸をＸ軸及びＹ軸とし、Ｘ軸及びＹ軸に直交する軸をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を付し、以下、適宜ＸＹＺ直交座標系を用いて説明する。

回転機構１０は、スピンモータ１２、モータ軸１４およびスピンチャック１６を備えて
いる。スピンチャック１６は、モータ軸１４を介してスピンモータ１２と連結され、モータ軸１４の回転に伴って回転する円盤状の部材であり、基板Ｗの中心Ｃがスピンモータ１２の回転軸ＡＸ上に配置されるように基板Ｗを裏面から真空吸着して略水平姿勢にて保持している。従って、スピンモータ１２の回転動作はモータ軸１４を介してスピンチャック１６に伝達され、スピンチャック１６に保持された基板ＷはＸＹ平面内で回転する。

光照射装置１００は、基板Ｗの端縁部周辺に光を照射する装置であり、光源ユニット１１０と、ライトガイド１２０と、照射ヘッド１３０とを備えている。

光源ユニット１１０は、放電ランプ１１２と、放電ランプ１１２から放射された光Ｌを反射する楕円ミラー１１４と、放電ランプ１１２及び楕円ミラー１１４を収容するケース１１６とを備えている。また、ケース１１６の前面パネル１１６ａには、ライトガイド１２０の第１コネクタ１２２（後述）と連結し、ライトガイド１２０の基端部側（入射端面１２０ａ側）を支持、固定する固定部材１１８が取り付けられている。

放電ランプ１１２は、水銀や希ガス等からなる放電媒体が封入され、紫外線波長領域に発光スペクトルを有する、いわゆるＵＶランプであり、放電ランプ１１２のアーク輝点が楕円ミラー１１４の第１焦点位置と略一致するように配置されている。

楕円ミラー１１４は、放電ランプ１１２から放射された光Ｌをライトガイド１２０に向けて反射する碗型のミラーであり、本実施形態においては、楕円ミラー１１４によって反射された光Ｌがライトガイド１２０の入射端面１２０ａ上において略円形に集光するように構成されている。

ライトガイド１２０は、放電ランプ１１２から放射された光ＬをＸ軸方向に沿って導光する導光部材であり、ｎ本（例えば、５００本）の光ファイバー素線１２１が束ねられて構成されている。ライトガイド１２０（つまり、ｎ本の光ファイバー素線１２１）の外周面は不図示のチューブによって覆われており、ライトガイド１２０の基端部側（入射端面１２０ａ側）の外周面には、固定部材１１８に連結可能な第１コネクタ１２２が取り付けられている。また、ライトガイド１２０の先端部側（出射端面１２０ｂ側）の外周面には、照射ヘッド１３０に連結可能な第２コネクタ１２４が取り付けられている。図１に示すように、第１コネクタ１２２が固定部材１１８に連結されると、ライトガイド１２０の入射端面１２０ａがケース１１６内に収容されて楕円ミラー１１４の第２焦点に配置され、楕円ミラー１１４によって反射された光Ｌがライトガイド１２０（つまり、ｎ本の光ファイバー素線１２１）内に入射する。

図２は、本実施形態のライトガイド１２０における光ファイバー素線１２１のレイアウトを説明する図であり、図２（ａ）は、入射端面１２０ａを放電ランプ１１２側から見たときの図であり、図２（ｂ）は、出射端面１２０ｂを照射ヘッド１３０側から見たときの図である。

図２（ａ）に示すように、本実施形態のライトガイド１２０の入射端面１２０ａにおいては、ｎ本の光ファイバー素線１２１が略円形状に束ねられており、略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線１２１が中心部Ａ１（例えば、入射端面１２０ａの中心から半径３ｍｍの部分）に配置され、略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線１２１が周辺部Ａ２（図２（ａ）においてグレーで示す部分）に配置されている。

また、図２（ｂ）に示すように、本実施形態のライトガイド１２０の出射端面１２０ｂにおいては、ｎ本の光ファイバー素線１２１が略矩形状に束ねられており、入射端面１２０ａにおいて中心部Ａ１に配置されている略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線１２１が矩形の第１領域Ｂ１にランダムミックス配列で配置され、入射端面１２０ａにおいて周辺部Ａ２に配置されている略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線１２１が矩形の第２領域Ｂ２（図２（ｂ）においてグレーで示す部分）にランダムミックス配列で配置されている。

このように、本実施形態のライトガイド１２０においては、入射端面１２０ａにおいて中心部Ａ１に配置されている略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線１２１と、入射端面１２０ａにおいて周辺部Ａ２に配置されている略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線１２１とが、出射端面１２０ｂにおいて異なる領域（つまり、第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２）に振り分けられて配置されている。

図３は、ライトガイド１２０の入射端面１２０ａに入射する光Ｌの照射強度分布を示すグラフであり、横軸は入射端面１２０ａの中心を０ｍｍとする距離（ｍｍ）であり、縦軸は最大強度を１．０としたときの相対強度である。図３に示すように、ライトガイド１２０の入射端面１２０ａに入射する光Ｌは、入射端面１２０ａの中心をピークとする山型の照射強度分布を有しているため、入射端面１２０ａの中心部Ａ１（入射端面１２０ａの中心からの距離が３ｍｍ以内の部分）に配置された光ファイバー素線１２１には、相対強度が０．５以上の光Ｌが入射し、入射端面１２０ａの周辺部Ａ２（入射端面１２０ａの中心からの距離が３ｍｍより離れた部分）に配置された光ファイバー素線１２１には、相対強度が０．５以下の光Ｌが入射する。従って、ライトガイド１２０の出射端面１２０ｂの第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２からは、それぞれ異なる照射強度の光Ｌが出射される。

照射ヘッド１３０は、ライトガイド１２０の第２コネクタ１２４と連結されて、ライトガイド１２０の先端部側（出射端面１２０ｂ側）を収容し、出射端面１２０ｂから出射される光Ｌを基板Ｗの端縁部周辺に導光して投影する部材である（図１）。図１に示すように、照射ヘッド１３０は、出射端面１２０ｂの第１領域Ｂ１から出射される光Ｌを導光する第１ガラスロッド１３１と、出射端面１２０ｂの第２領域Ｂ２から出射される光Ｌを導光する第２ガラスロッド１３２と、第１ガラスロッド１３１及び第２ガラスロッド１３２から出射される光Ｌを基板Ｗの端縁部周辺に投影するレンズ１３３、１３４と、レンズ１３３とレンズ１３４の間に配置され、レンズ１３３から出射される光Ｌの光路を９０度折り曲げる反射ミラー１３５とを備えている。なお、本実施形態の照射ヘッド１３０は、不図示のアームによって基板Ｗの上方に固設されている。また、本実施形態においては、照射ヘッド１３０と基板Ｗの間に、矩形状のスリット（不図示）が形成されたスリットマスク２０が配設されており、照射ヘッド１３０から出射された光Ｌがスリットマスク２０に形成された矩形状のスリット（不図示）を通ることにより、迷光等が除去されて、所定の矩形状の照射パターンＰＡが基板Ｗの端縁部周辺に投影されるようになっている（図４）。

図４は、本実施形態の第１ガラスロッド１３１及び第２ガラスロッド１３２をライトガイド１２０の出射端面１２０ｂ側から見たときの図である。図１（ｂ）及び図４に示すように、第１ガラスロッド１３１は、その断面が出射端面１２０ｂの第１領域Ｂ１と略同一の形状を有する四角柱状のガラスロッドであり、第１領域Ｂ１から出射される光Ｌを混合しつつＸ軸方向に沿って導光し、レンズ１３３に向けて出射する。また、第２ガラスロッド１３２は、その断面が出射端面１２０ｂの第２領域Ｂ２と略同一の形状を有する四角柱状のガラスロッドであり、第２領域Ｂ２から出射される光Ｌを混合しつつＸ軸方向に沿って導光し、レンズ１３３に向けて出射する。

図１（ｂ）に示すように、レンズ１３３を透過した光Ｌは、反射ミラー１３５によってＺ軸方向（つまり、図１（ｂ）において下向き）に反射され、レンズ１３４、スリットマスク２０の矩形状のスリット（不図示）を通って、基板Ｗの端縁部周辺に投影される。本実施形態のレンズ１３３、１３４は、いわゆる投影光学系を構成するレンズであり、第１ガラスロッド１３１及び第２ガラスロッド１３２から出射された光Ｌの光束を所定の倍率で拡大（又は縮小）して、基板Ｗの端縁部周辺に投影する。なお、図１（ｂ）においては、本実施形態のレンズ１３３、１３４は、それぞれ両凸レンズとして示しているが、このような構成に限定されるものではなく、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカスレンズ等を組み合わせたレンズ群で構成することもできる。

なお、上述のように、本実施形態においては、迷光等を除去する目的で照射ヘッド１３０と基板Ｗの間にスリットマスク２０を配設しているが、迷光等の不要な光が問題とならない場合にはスリットマスク２０は不要であり、レンズ１３４を透過した光Ｌ（つまり、矩形状の光束）を直接基板Ｗに投影する構成とすることもできる。

図５は、本実施形態の光照射装置１００から基板Ｗの端縁部周辺に投影される光Ｌの照射パターンＰＡを説明する図である。上述したように、本実施形態においては、ライトガイド１２０の出射端面１２０ｂから出射された光Ｌが第１ガラスロッド１３１及び第２ガラスロッド１３２を通り、所定の倍率で拡大（又は縮小）され、スリットマスク２０の矩形状のスリット（不図示）を通って基板Ｗの端縁部周辺に投影されるため、図５に示すように、スリットマスク２０のスリット（不図示）と略同一の大きさの矩形状の照射パターンＰＡが基板Ｗの端縁部周辺に投影される。なお、上述したように、照射パターンＰＡは、第１ガラスロッド１３１を通った光Ｌと第２ガラスロッド１３２を通った光Ｌとが合わさって形成されるものであるが、レンズ１３３を通りＸ軸方向に沿って進む光Ｌは、反射ミラー１３５によって下向き（つまり、Ｚ軸方向）に折り曲げられるため、第１ガラスロッド１３１を通った光Ｌ（つまり、出射端面１２０ｂの第１領域Ｂ１から出射された光Ｌ）によって形成される第１照射パターンＰＡ１が、第２ガラスロッド１３２を通った光Ｌ（つまり、出射端面１２０ｂの第２領域Ｂ２から出射された光Ｌ）によって形成される第２照射パターンＰＡ２よりも基板Ｗの内側に位置することとなる。そして、図５に示すように、本実施形態においては、第１照射パターンＰＡ１と第２照射パターンＰＡ２との境界線が基板Ｗの接線と略一致し、第１照射パターンＰＡ１が基板Ｗの回路パターン形成領域ＣＡと基板Ｗの端縁部との間に位置するように、照射ヘッド１３０が基板Ｗの上方に位置決めされて固定されている。

図６は、基板Ｗの端縁部周辺に投影される照射パターンＰＡのＸ軸方向の照射強度分布を示すグラフであり、横軸は第１照射パターンＰＡ１と第２照射パターンＰＡ２との境界線（つまり、基板Ｗの接線）の位置を０ｍｍとするＸ軸方向の距離（ｍｍ）であり、縦軸は最大強度を１．０としたときの相対強度である。上述したように、本実施形態においては、ライトガイド１２０の入射端面１２０ａの中心部Ａ１に配置された光ファイバー素線１２１には、相対強度が０．５以上の光Ｌが入射し、周辺部Ａ２に配置された光ファイバー素線１２１には、相対強度が０．５以下の光Ｌが入射するため、ライトガイド１２０の出射端面１２０ｂの第１領域Ｂ１から出射される光Ｌの照射強度は、第２領域Ｂ２から出射される光Ｌの照射強度よりも高くなる。従って、図６に示すように、第１領域Ｂ１から出射される光Ｌによって形成される第１照射パターンＰＡ１の照射強度（つまり、図６の距離０ｍｍから２ｍｍの範囲の照射強度）は、第２領域Ｂ２から出射される光Ｌによって形成される第２照射パターンＰＡ２の照射強度（つまり、図６の距離−２ｍｍから−０．２ｍｍの範囲の照射強度）よりも高くなり、基板Ｗの回路パターン形成領域ＣＡの端部（図５）に相当する位置において（つまり、図６の距離２ｍｍの位置において）急峻に立ち上がる照射強度分布になっている。

また、上述したように、第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２に配置される光ファイバー素線１２１は、それぞれランダムミックス配列されているため、第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２から出射される光Ｌの照射強度は平均化される。従って、第１領域Ｂ１から出射される光Ｌによって形成される第１照射パターンＰＡ１の照射強度はＸ軸方向及びＹ軸方向において略均一となり、同様に、第２領域Ｂ２から出射される光Ｌによって形成される第２照射パターンＰＡ２の照射強度もＸ軸方向及びＹ軸方向において略均一となる。

なお、本実施形態においては、第２照射パターンＰＡ２の照射強度は、第１照射パターンＰＡ１の照射強度に対して約０．３倍の強度となっているが、基板Ｗの端縁部周辺の不要レジストを除去するために最低限必要な照射強度に設定されている。

このように、本実施形態の光照射装置１００においては、ライトガイド１２０の入射端面１２０ａにおいて中心部Ａ１に配置されている光ファイバー素線１２１と、入射端面１２０ａにおいて周辺部Ａ２に配置されている光ファイバー素線１２１とを、出射端面１２０ｂにおいて異なる領域（つまり、第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２）に振り分けて配置することにより、基板Ｗの内側において照射強度が高く、基板Ｗの回路パターン形成領域ＣＡの端部において急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）照射強度分布の照射パターンＰＡを基板Ｗの端縁部周辺に投影している。このため、回路パターン形成領域ＣＡのレジストを正確に残しつつ、基板Ｗの端縁部のレジストを正確に除去することができる。

また、基板Ｗの外側に位置する第２照射パターンＰＡ２の照射強度は、基板Ｗの端縁部周辺の不要レジストを除去するために最低限必要な照射強度に設定されている（つまり、抑えられている）ため、光学部品やレジスト面での反射等による意図しない迷光の発生が抑制され、いわゆるパターン倒れの発生も抑制される。

以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。

例えば、本実施形態の周辺露光装置１は、円盤状の基板Ｗの端縁部周辺に光を照射するものとして説明したが、基板Ｗはオリエンテーション・フラット部を有する形状であってもよく、また液晶等に用いられる矩形形状の基板であってもよい。なお、基板Ｗが矩形形状である場合には、基板Ｗを回転させる回転機構１０に代えて、基板ＷをＸＹ平面内で移動させるＸＹステージを用い、照射ヘッド１３０から出射された光Ｌが基板Ｗの端縁部に沿って相対的に移動するようにＸＹステージを移動させればよい。

また、本実施形態のライトガイド１２０においては、ライトガイド１２０の入射端面１２０ａにおいて中心部Ａ１に配置されている略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線１２１を出射端面１２０ｂの第１領域Ｂ１に振り分け、入射端面１２０ａにおいて周辺部Ａ２に配置されている略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線１２１を、出射端面１２０ｂの第２領域Ｂ２に振り分ける構成としたが、このような振り分けに限定されるものではなく、基板Ｗの内側において照射強度が最も高くなり、基板Ｗの回路パターン形成領域ＣＡの端部において急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）照射強度分布の照射パターンＰＡが形成されるように振り分ければよい。

（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置２００が搭載された周辺露光装置２の主要部の概略構成を示す図であり、図７（ａ）は、周辺露光装置２の平面図であり、図７（ｂ）は、周辺露光装置２の側面図である。図７に示すように、本実施形態の周辺露光装置２は、照射ヘッド２３０及び回転機構１０がＹ軸方向に沿って並び、照射ヘッド２３０から出射される光Ｌが基板ＷのＹ軸方向の端縁部周辺に投影される点で第１の実施形態の周辺露光装置１と異なる。また、照射ヘッド２３０から出射される光Ｌの投影位置が異なることに伴い、ライトガイド２２０及び照射ヘッド２３０の構成が第１の実施形態のライトガイド１２０及び照射ヘッド１３０と異なっている。以下、第１の実施形態と異なる点について詳述する。

図８は、本実施形態のライトガイド２２０における光ファイバー素線２２１のレイアウトを説明する図であり、図８（ａ）は、入射端面２２０ａを放電ランプ１１２側から見たときの図であり、図８（ｂ）は、出射端面２２０ｂを照射ヘッド２３０側から見たときの図である。また、図９は、本実施形態の照射ヘッド２３０の第１ガラスロッド２３１及び第２ガラスロッド２３２をライトガイド２２０の出射端面２２０ｂ側から見たときの図である。

図８（ａ）に示すように、本実施形態のライトガイド２２０は、第１の実施形態のライトガイド１２０と同様、入射端面２２０ａにおいて、ｎ本の光ファイバー素線２２１が略円形状に束ねられており、略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線２２１が中心部Ａ１（例えば、入射端面２２０ａの中心から半径３ｍｍの部分）に配置され、略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線２２１が周辺部Ａ２（図８（ａ）においてグレーで示す部分）に配置されている。

しかしながら、図８（ｂ）に示すように、本実施形態のライトガイド２２０の出射端面２２０ｂにおいては、入射端面２２０ａにおいて中心部Ａ１に配置されている略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線２２１がランダムミックス配列で配置される第１領域Ｂ１と、入射端面２２０ａにおいて周辺部Ａ２に配置されている略ｎ／２本（つまり、略２５０本）の光ファイバー素線２２１がランダムミックス配列で配置される第２領域Ｂ２（図８（ｂ）においてグレーで示す部分）とが、左右方向（つまり、Ｙ軸方向）に並んで配置されている点で、第１の実施形態のライトガイド１２０とは異なる。

そして、図７（ａ）及び図９に示すように、本実施形態の第１ガラスロッド２３１及び第２ガラスロッド２３２も、第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２の配置に合わせて、左右方向（つまり、Ｙ軸方向）に並んで配置されている。

図１０は、本実施形態の光照射装置２００から基板Ｗの端縁部周辺に投影される光Ｌの照射パターンＰＡを説明する図である。上述したように、本実施形態においては、ライトガイド２２０の出射端面２２０ｂの第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２がＹ軸方向に並び、また第１ガラスロッド２３１及び第２ガラスロッド２３２もＹ軸方向に並んでいるため、図１０に示すように、第１ガラスロッド２３１を通った光Ｌ（つまり、出射端面２２０ｂの第１領域Ｂ１から出射された光Ｌ）によって形成される第１照射パターンＰＡ１及び第２ガラスロッド２３２を通った光Ｌ（つまり、出射端面２２０ｂの第２領域Ｂ２から出射された光Ｌ）によって形成される第２照射パターンＰＡ２もＹ軸方向に並ぶ。そして、第１の実施形態と同様、第１照射パターンＰＡ１が第２照射パターンＰＡ２よりも基板Ｗの内側に位置し、第１照射パターンＰＡ１と第２照射パターンＰＡ２との境界線が基板Ｗの接線と略一致し、第１照射パターンＰＡ１が基板Ｗの回路パターン形成領域ＣＡと基板Ｗの端縁部との間に位置するようになっている。

従って、本実施形態の構成によっても、基板Ｗの内側において照射強度が高く、基板Ｗの回路パターン形成領域ＣＡの端部において急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）照射強度分布の照射パターンＰＡを基板Ｗの端縁部周辺に投影することができる。このため、回路パターン形成領域ＣＡのレジストを正確に残しつつ、基板Ｗの端縁部のレジストを正確に除去することができる。

（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る光照射装置３００が搭載された周辺露光装置３の主要部の概略構成を示す平面図である。本実施形態の光照射装置３００は、照射ヘッド３３０が１つのガラスロッド３３１を備え、ライトガイド２２０の出射端面２２０ｂの第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２から出射される光Ｌがガラスロッド３３１によって導光されるように構成されている点で第２の実施形態の光照射装置２００とは異なる。

図１２は、本実施形態の光照射装置３００から基板Ｗの端縁部周辺に投影される照射パターンＰＡ（図１０）のＹ軸方向の照射強度分布を示すグラフであり、横軸は第１照射パターンＰＡ１と第２照射パターンＰＡ２との境界線（つまり、基板Ｗの接線）の位置を０ｍｍとするＹ軸方向の距離（ｍｍ）であり、縦軸は最大強度を１．０としたときの相対強度である。上述したように、本実施形態においては、ライトガイド２２０の出射端面２２０ｂの第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２から出射される光Ｌを１つのガラスロッド３３１によって導光するため、第１領域Ｂ１から出射される光Ｌと第２領域Ｂ２から出射される光Ｌとがガラスロッド３３１の内部において混合されるが、図１２に示すように、本実施形態の構成によって投影される照射パターンＰＡも、基板Ｗの内側において照射強度が最も高く、基板Ｗの回路パターン形成領域ＣＡの端部に相当する位置において（つまり、図１２の距離２ｍｍの位置において）急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）照射強度分布になっている。このため、第１及び第２の実施形態と同様、回路パターン形成領域ＣＡのレジストを正確に残しつつ、基板Ｗの端縁部のレジストを正確に除去することができる。

（第４の実施形態）
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る光照射装置４００が搭載された周辺露光装置４の主要部の概略構成を示す側面図である。本実施形態の周辺露光装置４は、矩形状の基板Ｗの端縁部周辺に光を照射して端縁部（例えば、基板Ｗの端部から７０ｍｍの幅の枠状のエリア）の不要レジストを除去するための露光を行う装置であり、回転機構１０に代えてＸＹステージ１０ａを備える点で、第１乃至第３の実施形態の周辺露光装置１、２、３と異なる。また、本実施形態の光照射装置４００は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）４０２を光源として備え、ＬＥＤ４０２から出射される光によって照射パターンＰＡを形成し、基板Ｗの端縁部周辺に投影する点で第１乃至第３の実施形態の光照射装置１００、２００、３００と異なる。

ＸＹステージ１０ａは、基板Ｗの対向する２対の辺がそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に向くように基板Ｗを保持し、基板ＷをＸＹ平面内で移動させる機構である。本実施形態のＸＹステージ１０ａは、光照射装置４００から出射された光Ｌが基板Ｗの端縁部に沿って相対的に移動するように基板ＷをＸＹ平面内で移動させる。

図１４は、本実施形態の光照射装置４００の内部構成を説明する図であり、図１４（ａ）は、光照射装置４００をＹ軸方向から見たときの図であり、図１４（ｂ）は、光照射装置４００をＺ軸方向から見たとき（つまり、図１４（ａ）の下側から見たとき）の図である。

図１４に示すように、光照射装置４００は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な矩形状の回路基板４０１と、２５個のＬＥＤ４０２と、各ＬＥＤ４０２の光軸上に配置された第１レンズ４０３、第２レンズ４０４、第３レンズ４０５と、導光ミラー４１０とを備えている。

ＬＥＤ４０２は、５個（Ｘ軸方向）×５個（Ｙ軸方向）の２次元正方格子状に回路基板４０１上に配置され、回路基板４０１と電気的に接続されている。回路基板４０１は、不図示のＬＥＤ駆動回路に接続されており、各ＬＥＤ４０２には、回路基板４０１を介してＬＥＤ駆動回路からの駆動電流が供給されるようになっている。各ＬＥＤ４０２に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤ４０２からは駆動電流に応じた光量の紫外光（例えば、波長３６５ｎｍ）が出射される。

第１レンズ４０３、第２レンズ４０４及び第３レンズ４０５は、不図示のレンズホルダに保持され、各ＬＥＤ４０２の光軸上に配置されている。第１レンズ４０３は、例えばシリコーン樹脂の射出成形により形成された、ＬＥＤ４０２側が平面の平凸レンズであり、ＬＥＤ４０２から入射する紫外光の拡がり角を狭める機能を有している。第２レンズ４０４及び第３レンズ４０５は、例えばシリコーン樹脂の射出成形により形成された、入射面及び出射面が共に凸面の両凸レンズであり、第１レンズ４０３から入射する紫外光を略平行光に整形する。従って、各第３レンズ４０５からは、所定のビーム径を有した略平行な紫外光が出射される。

導光ミラー４１０は、内面に反射面が形成された、断面が矩形中空の部材であり、Ｚ軸方向から見たときに、２５個のＬＥＤ４０２を囲むように配置されている。従って、各第３レンズ４０５を通った紫外光は、導光ミラー４１０を通って出射され、スリットマスク２０の矩形状のスリット（不図示）を通り、基板Ｗの端縁部周辺に照射パターンＰＡを投影する（図１３）。

なお、本実施形態の構成によって投影される照射パターンＰＡも、基板Ｗの内側において照射強度が最も高く、基板Ｗの回路パターン形成領域ＣＡの端部に相当する位置において急峻に立ち上がる（つまり、ダレの少ない）照射強度分布になるように、基板Ｗの内側に配置されるＬＥＤ４０２ほど出射光量が高くなるように構成されているが、本実施形態においては、基板Ｗの移動に伴い、各ＬＥＤ４０２と基板Ｗの相対的な位置関係が異なるため、基板Ｗの移動方向及び照射位置に応じて各ＬＥＤ４０２に供給される駆動電流を変更している。具体的には、基板ＷのＸ軸方向負側の一辺周辺を露光するときには、Ｘ軸方向正側に位置するＬＥＤ４０２ほど出射光量が高くなるように駆動電流を流し、基板ＷのＸ軸方向正側の一辺周辺を露光するときには、Ｘ軸方向負側に位置するＬＥＤ４０２ほど出射光量が高くなるように駆動電流を流し、基板ＷのＹ軸方向負側の一辺周辺を露光するときには、Ｙ軸方向正側に位置するＬＥＤ４０２ほど出射光量が高くなるように駆動電流を流し、基板ＷのＹ軸方向正側の一辺周辺を露光するときには、Ｙ軸方向負側に位置するＬＥＤ４０２ほど出射光量が高くなるように駆動電流を流す。このように、本実施形態の構成によれば、第１乃至第３の実施形態と同様、回路パターン形成領域ＣＡのレジストを正確に残しつつ、基板Ｗの端縁部のレジストを正確に除去することができる。

なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１、２、３、４ 周辺露光装置
１０ 回転機構
１０ａ ＸＹステージ
１２ スピンモータ
１４ モータ軸
１６ スピンチャック
２０ スリットマスク
１００、２００、３００、４００ 光照射装置
１１０ 光源ユニット
１１２ 放電ランプ
１１４ 楕円ミラー
１１６ ケース
１１６ａ 前面パネル
１１８ 固定部材
１２０、２２０ ライトガイド
１２０ａ、２２０ａ 入射端面
１２０ｂ、２２０ｂ 出射端面
１２１、２２１ 光ファイバー素線
１２２ 第１コネクタ
１２４ 第２コネクタ
１３０、２３０ 照射ヘッド
１３１、２３１ 第１ガラスロッド
１３２、２３２ 第２ガラスロッド
１３３、１３４ レンズ
１３５ 反射ミラー
３３１ ガラスロッド
４０１ 回路基板
４０２ ＬＥＤ
４０３ 第１レンズ
４０４ 第２レンズ
４０５ 第３レンズ
４１０ 導光ミラー
Ｗ 基板
ＰＡ 照射パターン
ＰＡ１ 第１照射パターン
ＰＡ２ 第２照射パターン
ＣＡ 回路パターン形成領域

Claims (9)

1. 光を出射する光源を備え、該光を被照射対象物の端縁部周辺に照射して該端縁部の露光を行う周辺露光装置用の光照射装置であって、
   前記光源は、前記光を放射する放電ランプと、前記放電ランプからの光を導光する複数の光ファイバー素線からなるライトガイドと、を備え、
   前記ライトガイドは、前記複数の光ファイバー素線が円形に束ねられ前記放電ランプからの光が入射する光入射面と、前記複数の光ファイバー素線が矩形状に束ねられ前記放電ランプから入射した光を出射する光出射面と、を有し、
   前記光出射面は、前記光入射面において中心部に位置する前記複数の光ファイバー素線の一部が配置された第１の領域と、前記光入射面において周辺部に位置する前記複数の光ファイバー素線の一部が配置された第２の領域と、からなり、
   前記被照射対象物の端縁部周辺において、前記第１の領域から出射された光が、前記第２の領域から出射された光よりも前記被照射対象物の内側に位置し、
   前記被照射対象物の端縁部周辺における前記光の強度が、前記被照射対象物の内側から外側に向かうにつれて低くなるように構成される
   ことを特徴とする周辺露光装置用の光照射装置。
2. 前記複数の光ファイバー素線がランダムに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の周辺露光装置用の光照射装置。
3. 前記第１の領域から出射された光は、前記被照射対象物上を照射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の周辺露光装置用の光照射装置。
4. 前記第２の領域から出射された光の少なくとも一部が、前記被照射対象物の外側を照射することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の周辺露光装置用の光照射装置。
5. 前記第１の領域と前記第２の領域の大きさが略等しいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の周辺露光装置用の光照射装置。
6. 前記光出射面から出射された光を混合して出射する断面が略矩形状の光混合器をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の周辺露光装置用の光照射装置。
7. 前記光混合器は、前記第１の領域から出射された光と、前記第２の領域から出射された光とを混合するガラスロッドであることを特徴とする請求項６に記載の周辺露光装置用の光照射装置。
8. 前記光混合器は、前記第１の領域から出射された光を混合する第１ガラスロッドと、前記第２の領域から出射された光を混合する第２ガラスロッドと、を有することを特徴とする請求項６に記載の周辺露光装置用の光照射装置。
9. 前記光は、少なくとも前記被照射対象物に塗布されたレジスト層に作用する光の波長を含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の周辺露光装置用の光照射装置。