JPH01187822A - 不要レジスト除去方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、感光性レジストを塗布した半導体ウェハ等
の電子材料における不要レジストを除去するための不要
レジスト除去方法及び装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来この種の技術、例えば半導体ウェハの回路パターン
の形成技術にあっては、ウェハ上に感光性レジスト膜を
形成する場合、一般にスピンコード払と言われる回転塗
布法が用いられる。

第３図（ａ）は半導体ウェハの平面図、同図（ｂ）は半
導体ウェハに塗布されたレジストにＵＶ（紫外線）光を
照射する場合の斜視図であり、第４図（ａ）、（ｂ）は
第３図の方法で露光するための光照射を行う状態を示す
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はその側断面図
であシ・− 第３図、第４図において、■はウェハ、ｌａはパターし
形成部で、不図示のレチクルを用いて、これをレンズ（
不図示）により数分の１に縮小してウェハｌに露光し、
この露光を次々と繰返す縮小露光方式（ＳＴＥＰ　ＡＮ
Ｄ　ＲＥＰＥＡＴ方式）によってパターンを形成する。

また、ｌｂはウェハ周辺部、ｌｃはレジストはみ出し部
、３０はウェハｌのオリエンテーション・フラット部（
以下、オリフラ部という）、８′は不図示のＵｖ照射光
源からＵＶ光を導く石英からなる導光ファイバ、４ａは
このファイバ８′からＵＶ光を照射する照射部分てあり
、ウェハｌが回転してウェハ周辺部１ｂを光照射する。

ウェハ１にレジストを塗布するスピンコード法は、第４
図（ａ）に示すウェハｌを回転台上に載置し、このウェ
ハｌ上の中心付近にレジストを注いで回転させ、遠心力
をもってウェハｌ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ド法によると、第４図
（ｂ）に示すようにレジストがウェハｌのウェハ周辺部
１ｂをはみ出し、裏側にも回りこんてしまうことかある
。ウェハｌのウェハ周辺部１ｂは、一般に第４図（ｂ）
の如く断面が丸みを帯びていることか多く、よって裏側
への回りこみの回部性が大きい。

かつ回路パターンはウェハｌの表面のウェハ周辺部１ｂ
には形成せず、それ以外の部分（パターン形成部）ｌａ
に形成する（第３図（ａ）参照）ので、ウェハ周辺部１
ｂにはパターン形成用レジストは特に塗４Ｎする必要が
ない。しかしスピンコード法では、この部分にもどうし
てもレジストか塗布される。従来ウェハ周囲のレジスト
のハリをなくすようにしたスピンコード法の提案はある
か、その場合でもウェハ周辺部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４図（ｂ）
に示す裏側にも回りこんだレジストはみ出し部１ｃや、
ウェハｌのウェハ周辺部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聞届を起こすことかある
。レジストは、一般に樹脂そのものが固くてもろいとい
う特徴があるため、工程中にウェハを搬送のために掴ん
だり、こすったりするような機械的ショックが加わると
欠落し、ダストとなって悪影響を及ぼすことがあるから
である。特に、ウェハｌの搬送中にウェハｌのレジスト
はみ出し部１ｃ（第４図（ｂ）参照）からレジスト片が
欠落して、これかウェハｌ上に付着し、エツチングされ
ないなどのことによりパターン欠陥をもたらしたり、イ
オン注入時のマスクとして働いて必要なイオン打込みか
阻害されたりして、歩留りを低下させることがある。

また、高エネルギー高濃度のイオン注入を行う場合、イ
オン注入時のウニ八周辺から発生する熱ストレスにより
、レジストクラック（割れ）が発生することがある。こ
のレジストクラックは、ウェハ周辺部のレジストが不規
則な部分や、きすがついてる部分から発生し、中央に向
って走るものであることか確認されている。

この問題は、半導体集積回路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プロジ工クシヨン方式のアライナな用いる露光方
法から、前述のステップと呼ばれる縮小投影方式に露光
方法か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、
溶剤噴射法か用いられている。これは、レジストが付着
されたウェハｌ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
４図のレジストはみ出し部１ｃのレジストは除去てきる
が、ウェハ周辺部１ｂのレジストは除去されない。この
ウェハ周辺部ｉｂ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、パターン形成をしているレジスト部
分１ａに与える悪影響を及ぼすことかある。

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
善されるか、未だ充分でなく、ウェへ周辺部１ｂのレジ
ストも除去する必要かある。

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して、従来は第３図に示すような
ＵＶ光照射を行っていた。尚、このＵＶ光照射も、ウェ
ハ１上でのＵｖ光の照射部分４ａの形状は円形になって
しまう。

また、第５図（ａ）、（ｂ）はウェハ周辺部１ｂに対す
るＵＶ光照射の露光形状を説明するための図で、同図（
ａ）は従来の光照射により露光される形状を示している
。露光形状が円形であるのて、第５図（ａ）から明らか
なように、ウェハ周辺部１ｂの外周部１ｂ−１と内周部
１ｂ−３と、周辺中心部１ｂ−２では積算露光量が相違
する。その結果、ウェハｌの周辺部では不均一な露光と
なり。

現像後、均一なレジスト除去ができない。

従来より、半導体ウェハにパターンを形成するためには
、まずレジストを塗布し、ベーキングして前述のステッ
プ露光をし、現像し、エツチングしてパターンが形成さ
れるのか一般の工程である。しかるに、最近、高密度の
半導体集積回路には、処理工程中にレジストの耐熱性、
耐プラズマ性を高めるためにＵＶ光照射によるハードニ
ングという工程が露光工程の前処理として行われている
。ところか、このハードニング処理を行うと、不均一な
レジスト膜かある場合、この不均一な膜によって周辺部
等に残ったレジストのくずれや破片が一層散乱して、パ
ターン形成に悪影響をもたらす。

以上述べたように、半導体ウェハにおけるパターン形成
の処理工程において、ウェハの周辺部に塗布された不要
なレジストを除去することが行われている。

［発明か解決しようとする課８］′Ｘ 上記のような従来の不要レジスト除去方法は、ウェハ周
辺部を、ウェハを回転させて導光ファイバを静止させた
まま光照射するか、もしくはその逆にウェハな静止させ
たまま導光ファイバを回転させるかして、その後、現像
することにより不要レジストの除去を行っていたか、こ
れらの方法てはウェハ外周部のオリフラ部に付着したレ
ジストを露光することは困難であるという問題あった。

この発明はかかる従来の問題点を解決するためになされ
たもので、ウェハ周辺部の円周部及びオリフラ部の不要
レジストに対して確実に露光することかでき、その露光
後の現像によって完全に除去できる不要レジスト除去方
法及び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は、レジストか塗
布された半導体のウェハを所定位置に搬送する搬送機構
と、前記ウェハのオリフラ部検出機構と、このオリフラ
部が所定位置に配置される回転可使な処理ステージと、
光源部からの光を導光ファイバを用いてウェハの外周部
に光照射する光照射装置と、前記ウェハの周辺部のオリ
フラ部に光照射させるための導光ファイバ出射部駆動機
構とを具備した装置及びこの装置を用いて不要レジスト
の除去を行うものである。

〔作用］ 上記の構成を有する装着を用いることにより、不要レジ
ストか塗布されたウェハ周辺部の全域が確実に露光され
、その後の現像によって完全に不要レジストは除去され
る。

［実施例］ 第１図（ａ）はこの発明における不要レジスト除去方法
及びこの方法を実施するための装置の一実施例の主要部
の機略構成を示す斜視図で、同１”ｌ　（ｂ）は同図（
ａ）により、ウェハ周辺部の露光の仕方を説明するため
の図である。第１図（ａ）、（ｂ）において、２及び２
′はカセッｔ−，１０及び１０′はそれぞれローダ、ア
ンロータ、ｌＯａ及び１０′ａはそれぞれローダｉｏ。

アンローダ１０’順次下方に駆動するローダ駆動機構、
アンローダ駆動機構である。５はそれぞれ一体に駆動さ
れる搬送ベルトであり、６は不図示の真空吸着孔を有す
る昇降及び回転可使な処理ステージ、３は回動によりウ
ェハ搬送ライン上の所定位置に配置及び退避するウェハ
中心出しアーム、７は同しく回動によりウェハ搬送ライ
ン上に配置及び退避されるオリフラ部検出搬送アーム、
１１はこれら処理ステージ６、ウェハ中心出しアーム３
及びオリフラ部検出搬送アーム７の駆動部、Ｈはスポッ
ト光照射装置、８はスポット光照射装２ｔＨに取付けら
れる導光ファイバ、８ａは該導光ファイバ８の出射部、
８ａ−１は導光ファイバ出射部駆動機構であり、９は装
架台である。

第１図の装置において、ウェハｌを多数収納したカセッ
ト２をローダ１０にａｉ２！ｉシ固定する。次に、ロー
ダ駆動機構１０ａが働いて、ローダｌＯが所定距離だけ
下降し、処理すべきウェハｌが搬送ベルト５上に配置さ
れる。そして、搬送ベルト５が駆動し、ウェハｌを処理
ステージ６の上方に搬送する。その間に、ウェハ中心出
しアーム３が退避位置から回動して、中心出し側壁３ａ
がウェハ搬送ライン上の所定位置に配置される。そして
、ウェハｌが搬送ベルト５により搬送されてきて中心出
し側壁３ａにあたり、自動的にウェハｌの中心と処理ス
テージ６の中心が一致するようになっている。この状態
で処理ステージ６が上昇し、ウェハｌを真空吸着した後
、ウェハ搬送ラインよりも若干−に一方に持ち上げる。

その後、オリフラ部検出搬送アーム７が回動して、搬送
ベルト５の間を通り抜けた後、その検出部７ａ、７ｂか
ウェハｌを挟む状態に配置される。検出部７ａ。

７ｂには、それぞれ対応する位置に複数個の発光素子と
受光素子の組が配置され、オリフラ部に位置する受光素
子が光を検知することにより、オリフラ部の位置を検出
する。その後、ウェハ中心出しアーム３及びオリフラ部
検出搬送アーム７は、ウェハ搬送ラインより下方の退避
位置に退避する。

オリフラ部を検出して、該オリフラ部を処理ステージ６
の回転により所定位置に配置した後、スポット光照射装
置Ｈ内のシャッタが開くと共に処理ステージ６が回転し
て、所定の露光が行われる。

露光が終了し、処理ステージ６の回転か止まると、処理
ステージ６が下降し、ウェハｌが再び搬送ベルト５上に
４ｉｔａｉされ、処理ステージ６の真空吸着が解除され
る。その後、搬送ベルト５がウェハｌを搬送し、アンロ
ーダ１０’上に載置、固定されたカセット２′内に搬入
すると、木実施例の不要レジスト除去のための露光工程
が終了する。

第１図（ｂ）はウェハ周辺部１ｂのうち、その円周部１
ｂ−Ａとオリフラ部１ｂ−８の露光の仕方を説明するた
めの図て、まず１円周部１ｂ−＾とオリフラ部１ｂ−８
の一方の境界部ｌｂ−イが照射される位とにウェハｌを
配置した後、処理ステージ６の回転により矢印の方向に
ウェハｌを回転させ、照射部分４ａを円周部１ｂ−Ａと
オリフラ部１ｂ−Ｂの他方の境界部１ｂ−０まて移動さ
せ、ウェハｌの回転を停止させる。この状態で、今度は
導光ファイバ出射部駆動機構８ａ−１により、導光ファ
イバ８の出射部８ａを直線状に動かして、照射部分４ａ
を最初の照射位置である境界部１ｂ−４まで直線状に移
動させることにより、オリフラ部１ｂ−８の露光が達成
される。

尚、処理フチ−シロの回転をやめて、すべて導光ファイ
バ８の出射部８ａを動かすことにより、円周部１ｂ−Ａ
及びオリフラ部１ｂ−８の露光を行っても良い。

第２図は第１図における導光ファイバ８の出射部８ａの
詳細を示した図で、第２図（ａ）は主として導光ファイ
バの出射部の側断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸ−
ｘにおける断面図である。

第２図（ａ）、（ｂ）において、２１は素線を数千本束
ねて接着剤で固めた光学繊維束で矩形状に形成されてお
り、２２はこの矩形状に形成された光学繊維束２１の端
部に設けられる環アルマイト処理を施したアルミラム板
、２３はこの光学ｍ雄型２１を包む可撓管、２４は可撓
管２３と鏡筒２５をネジ２６で接続すコネクタ、２７は
鏡筒２５中に収納される投影レンズ、２８はスペーサで
ある。

第２図に示すように、光学繊維束２１の先端からの光は
、±１５°の拡がりを有する角度で放射されているのて
、投影レンズ２７を設けて被照射物であるウェハｌ上に
光が結像するようにする。そして、この光学繊維束２１
は矩形状に形成されていることにより、その露光量は第
５図（ｂ）に示されるように矩形状の露光形状が得られ
るのて。

ウェハｌか回転してウェハ周辺部１ｂを露光していった
際、ウェハ周辺部１ｂの中心部１ｂ−２と外周部１ｂ−
１，内周部１ｂ−３についてほぼ均一な露光量となる。

尤も、この場合の形状は扇形状てあれば理想的な均一形
状の露光か行われるか、必ずしも扇形にする必要はなく
、それに類似した形状、即ちほぼ矩形状のものてあれば
かまわない。

また、光照射されるウェハｌはその表面が鏡面に近いの
て、ウェハｌからの反射光が導光ファイバ８の出射部に
反射されて戻ってくるか、その反射光かウェハｌに再反
射するとウェハｌのパターン形成領域を乱してしまうの
て、反射防止用のアルミニウム板２２が設けられている
。

さらに、投影レンズ２７を設けることによって、ウェハ
１に対して導光ファイバ８か一定間隔の照射距離をとる
ことかでき、かつ高い放射照度てシャープな露光を行う
ことができる。

」二足の実施例て露光されたウェハ周辺部１ｂ及びオリ
フラ部３０の周辺部のポジ型の不要レジストは公知のス
プレィ現像、もしくはその他の現像工程によって現像さ
れて除去される。また、このウェハ周辺部ｉｂ等の不要
レジストの現像工程は、パターン形成領域の現像の際に
同時に行ってもよい。

尚、処理ステージ６の回動機構については、図示して説
明するのを省略したが、装架台９の内部に格納されたモ
ータ等による公知の回動機構によって行えばよい。

また、導光ファイバ８は複数本設けて複数の出射端から
ウェハ周辺部１ｂを露光することも必要に応じて行えば
よい。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明の不要レジスト除去方法
及び装置はレジス・トか塗布された半導体のウェハな所
定位置に搬送する搬送機構と、前記ウェハのオリフラ部
検出機構と、このオリフラ部か載置される所定位置に配
置された回転可能な処理ステージと、光源部からの光を
導光ファイバを用いてウェハの周辺部に光照射する光照
射装置と、前記導光ファイバの出射部を、前記ウェハの
周辺部のオリフラ部に光照射させるための導光ファイバ
出射部駆動機構とを具備したので、オリフラ部も確実に
光照射することができる。従って、レジスト除去か均一
に行われ、レジストの残留かなくゴミやダストの発生が
ないので、ウェハのパターン形成に悪影響を及ぼすこと
なく不要レジスト残留に基づく不良品の発生は防止する
ことがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明における不要レジスト除去方法
及びこの方法を実施するための装置の一実施例の主要部
の概略構成を示す斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）の装
置によるウェハ周辺部の露光の仕方を説明するための図
、第２図（ａ）は第１図における光ファイバの出射部の
側断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のｘ−ｘにおける断
面図、第３図（ａ）は半導体ウェハの平面図、同図（ｂ
）は半導体ウェハに塗布されたレジストにＵＶ光を照射
する場合の斜視図、第４図（ａ）。 （ｂ）は第３図の方法て露光するための光照射を行う状
態を示す図、第５図（ａ）、（ｂ）はウェハ周辺部に対
するＵＶ光照射の露光形状を説明するための図である。 図中。 ｌ：ウェハ ５・搬送ベルト ６：処理ステージ ７、オリフラ部検出搬送アーム ８：導光ファイバ １０：ロータ ｌＯ′：アンロータ ８ａ−１：導光ファイバ出射部駆動機構Ｈスポット光照
射装置 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 ｄ （ｂ） 第２図 ｊ（Ｊ （ａ） （ｂ） 第３図 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レジストが塗布された半導体のウェハの周辺部に
   導光ファイバで導かれた光を照射して、前記ウェハの周
   辺部のレジストを除去する不要レジスト除去方法におい
   て、前記周辺部の円周部は、前記ウェハを回転させるこ
   とにより光照射し、前記周辺部のオリエンテーション・
   フラット部は前記導光ファイバの出射部を直線的に動か
   すことにより光照射することを特徴とする不要レジスト
   除去方法。
2. （２）レジストが塗布された半導体のウェハを所定位置
   に搬送する搬送機構と、前記ウェハのオリエンテーショ
   ン・フラット部検出機構と、このウェハのオリエンテー
   ション・フラット部が所定位置に配置される回転可能な
   処理ステージと、光源部からの光を導光ファイバを用い
   てウェハの周辺部に光照射する光照射装置と、前記ウェ
   ハの周辺部のオリエンテーション・フラット部に光照射
   させるための導光ファイバ出射部駆動機構とを具備した
   ことを特徴とする不要レジスト除去装置。