JPH02114629A - ウエハ周辺露光方法 - 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、ＩＣ，ＬＳＩ、その他のエレクトロニクス
素子における部品の加工における微細パターンの形成工
程において、シリコンウェハに代表される半導体基板、
あるいは誘電体、金属、絶縁体等の基板に塗布されたレ
ジストの内の該基板周辺部の不要レジストを現像工程で
除去するためのウェハ周辺露光方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

ＩＣ＋ＬＳＩ等の製造工程においては、微細パターンを
形成するにあたって、シリコンウェハ等の表面にレジス
トを塗布し、さらに露光、現像を行いレジストパターン
を形成することが行われる。

次に、このレジストパターンをマスクにしてイオン注入
、エツチング、リフトオフ等の加工が行われる。

通常、レジストの塗布はスピンコード法によって行われ
る。スピンコード法はウェハ表面の中心位１にレジスト
を注ぎなからウェハを回転させ、遠心力によってウェハ
の全表面にレジストを塗布するものである。

しかし、加工に利用されるのはウェハ表面全域ではない
、すなわち、レジストの塗布されたウェハはいろいろな
処理工程及びいろいろな方式で搬送や保管されるので、
周辺部の全周もしくはその一部を保持に利用する。した
がって、あまり周辺部までは利用できない、また一般に
周辺部では、回路パターンが歪んで描かれたり、歩留り
が悪かったりする。ところで、レジストがポジ型レジス
トの場合、パターン形成のための露光工程を経ても、こ
のパターン形成に利用しない周辺部のレジストは残留し
、ウェハ周辺部を機械的につかんで保持したり、ウェハ
周辺部がウェハカセット等の収納器の壁にこすれたりし
て「ゴミ」の発生源となる。このようにポジ型レジスト
の場合ウェハ周辺部に残留した不要レジストが「ゴミ」
となって歩留まりを低下させることは、特に集積回路の
高機能化、微細化が進みつつある現在、深・刻な問題と
なっている。

そこで、このような現像後も残留したウェハ周辺部の不
要レジストを除去するため、溶剤噴射法によって除去す
る技術が実用化されている。

これは、このウェハ周辺部の表面の不要レジストを除去
すべくウェハの上方から溶剤を噴射するようにしても、
溶剤の飛沫の問題が生ずるばかりでなく、ウェハ周辺部
の表面の不要レジストと後のエツチングやイオン注入等
の際のマスク層として必要なレジストであるパターン形
成部のレジストとの境界Ｐをシャープに、かつ制御性良
く不要レジストのみを除去することはできない。

そこで、最近ではパターン形成のための露光工程とは別
にウェハ周辺部の不要レジストを現像工程で除去するた
めに別途露光することが行われている。

第３図（ａ）、　　（ｂ）はこのような不要レジスト除
去のための従来のウェハ周辺露光方法の概略説明図であ
る。

搬送系（不図示）により回転ステージ７１の上にウェハ
７０を設置し、回転ステージ７１を回転させ、センサ７
２によりウェハ７０のオリエンテーションフラット７３
を検出し、このオリエンテーションフラット７３が概略
所定の位置にきた時回転をとめ、次にオリエンテーショ
ンフラットあて板７４ａ及びビン７４　ｂ　、　７４　
ｃ　、　７４　ｄによりセンタリングとオリエンテーシ
ョンフラット７３の位置出しを行う。

上記の位置出し後、ウェハ７０を回転させながらライト
ガイドファイバの出射端７５より光照射し、円周部を露
光する。この回転運動（矢印７６ａ）による露光では、
第３図（Ｃ）の如く露光されるため、オリエンテーショ
ンフラット７３に沿った部分は完全に露光されず、さら
にオリエンテーションフラット７３を所定の位置でとめ
、オリエンテーションフラット７３に平行して出射端７
５を動かしく矢印７６ｂ）、露光することが必要である
。

このウェハ周辺露光方法は、ウェハ周辺部の表面の不要
レジストと後のイオン注入等の際のマスク層として必要
なパターン形成部のレジストとの境界Ｐがシャープに、
制御性良く除去できるので、溶剤噴射法に比べ優れてい
る。

上述の如く、レジストパターン形成のための露光工程と
は別に、ウェハ周辺部の不要レジストを現像工程で除去
するためにウェハ周辺部を別途露光するウェハ周辺露光
方法による場合は、溶剤噴射法に比べ、不要なレジスト
と後のイオン注入等の際のマスク層として必要なレジス
トの境界がシャープに、制御性良（除去できる利点があ
る。しかし、このためには不要レジスト部分として予め
定めたウェハのエツジから一定距離の領域のみを制度良
く制御して露光する必要がある。ここで、従来のウェハ
周辺露光方法はウェハのオリエンテーションフラットの
検出、ウェハのセンタリング及びオリエンテーションフ
ラットの機械的位置合わせ、円周部とオリエンテーショ
ンフラットを別々に露光することが必要であり、処理時
間が長くかかる。また、機械的位置合わせであるため充
分な精度が得られにくい０例えば、０．２龍の誤差でセ
ンタリングできたとしても、回転して露光した場合、全
体としてこの２倍、即ち０．４ｍｍの露光幅誤差となる
。さらに、ウェハ直径のバラツキが露光幅にそのまま反
映される。また、直径が異なるウェハや様々な形状の基
板を処理する場合、機械的制御は非常に煩雑なものとな
る。

さらに、倣いカム、倣いローラを併用した場合、露光精
度がカムの精度に依存して決まるのでカムの精度を上げ
る必要があり、その上、倣いの速度を早くしようとする
と、例えばウェハ円周部とオリエンテーションフラット
で曲率が異なるので、精度が悪くなるという問題がある
。

他方、ウェハの利用面積を考慮すると、歩留り低下を招
かない範囲で、できるだけ周辺部ぎりぎりまで利用した
い、もしくは保持用の爪が接触する数個所のみの保持で
、その他のウェハ部分の全域を利用したい等の希望もあ
る。

〔本発明の目的〕

本発明は以上の種々の事情を考慮し、最小必要限の区域
のみ、例えば保持用の爪の接触する区域を精度良く、か
つ高効率で露光することができる新規なウェハ周辺露光
方法を提供することを目的とする。

〔目的を達成するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、ウェハ周
辺露光工程において、レジストの塗布されたウェハの周
辺部を露光するウェハ周辺露光方法において、オリエン
テーションフラットを基準にしてステージの回転角度を
検出し、その検出信号に基づいてライトガイドファイバ
の出射端の、ウェハの径方向の位置を制御して、ウェハ
のエッヂから予め指定された幅の周辺部を露光する工程
を含むことを特徴とする。

〔作　用〕

使用されるウェハの大きさ、形状、運搬や保管にあたっ
て保持されたり、他の物品と接触したりする位置は事前
に分っているので、それらファクターを考慮して計算し
た数値をシステムコントローラに記録させておき、その
うえで回転角度を信号情報として利用してライトガイド
ファイバの出射端の、ウェハの径方向の位置制御を実行
するので、精確に、必要部分を露光できる。

〔実施例〕

第１図は、本発明を実施するために設計されたウェハ周
辺露光装置の一例の概略構成を示す図である。

第１図において、１はその周辺部が露光工程を受けるウ
ェハ、２はこのウェハ１が載置される、昇降及び回転可
能なステージ、３は信号系を処理制御するシステムコン
トローラ、４はステージ２の昇降及び回転を駆動させる
ステージ駆動機構、５は例えばロークリエンコーダ等か
らなるステージ回転角度読取機構、６はオリエンテーシ
ョンフラット検出機構、７はウェハ搬送系、８は、相互
ニ一定の位置関係にあるライトガイドファイバ１１の出
射端１２とウェハのエツジ１ａを検出する１＆１の発光
素子１３と受光素子１７からなる露光ユニットを駆動す
るユニット駆動機構、９はライトガイドファイバ１１の
他端近傍に配置されるシャッタＩＯのための駆動機構、
１４は平面反射鏡、１５は楕円集光部からの放射光は、
前記のライトガイドファイバの他＠１１ａに入射し、該
ファイバ内を通って出射端１２から出射され、ウェハに
方形状に照射される。

方形の方が露光量が照射区域内Ｅで一定にしやすい、こ
の場合、露光ユニットでは、ウェハのエツジｌａを検出
した時照射区域がウェハの特定区域を照射するようあら
かじめその構成物の位置関係は一定にしである。

第２図は、露光を受けるウェハ周辺部の領域とオリエン
テーションフラットの位置関係を示す図であつて、０は
ウェハのエッヂの検出点、Ｅは方形の照射パターン、Ａ
−Ｂ間の直線部分がオリエンテーションフラット、Ｃは
、必要に応じて設けられるところの、エツジ１ａから予
め定められた一定幅の被露光帯域、Ｄは、本発明が特に
対象としているところの、後の工程でウェハ保持部材例
えば保持爪が接触する接触部あり、オリエンテーション
フラットＡ−Ｈの特定点もしくは任意の点を基準にして
その点からの回転角度を検出して露光される区域である
。前記の受光素子は、エッヂの検出点０によって、さえ
ぎられる発光素子からの光量に応じた信号をシステムコ
ントローラに送り、他方、システムコントローラは、前
記信号が特定の一定値になるようにユニット駆動機構を
動かすらよう信号を送る。したがって、ウェハの回動に
ともなって、前記光量が変化しても、システムコントロ
ーラを仲介して、この前記光量が一定になるようにユニ
ットが動く、つまり、前記のユニットは検出点０を見な
がら動く、保持爪は保持機能の関係から言えば、Ｄはあ
る程度の大きな幅が必要であるが、Ｃは出来るだけ小さ
な幅かもしくは他の条件が許する限り無い方が良い。

ここで、区域Ｄ゛は、前記のとうり後の工程で何如なる
部分でウェハを保持するかであり、予め定められる０本
実施例では、オリエンテーションフラットＡＢに対して
予め定められる接触部分の位置がどのような回転角度に
なっているからを予め算出し、算出した区域りの位置を
システムコントローラに記憶させておく。

さて第１図、第２図を用いて全工程の一例を説明する。

ここでは説明を簡単にするため、区域Ｃがない場合を例
示する。まず、レジストの塗布されたウニハエをシステ
ムコントローラ３の信号によってウェハ搬送系７からス
テージ２の上方の所定位置、例えばウェハ１の中心とス
テージの回転中心とが一敗する位置に移動させる。その
間、ステージ２は上昇を開始し、ウェハ１をステージ２
に保持させるとともにステージ２を回転させながらオリ
エンテーシタンフラット検出機ＪＲ６によってオリエン
テーションフラットＡ−Ｂを検出し、オリエンテーショ
ンフラットＡ−Ｂが予め設定した位置にくるような状態
でステージ２の作動をストップする。その後、システム
コントローラ３の指令により、シャッタ１０が閉じられ
た状態で露光ユニットが所定の位置に移動停止するとと
もにステージ駆動ａ構４が動作する。ここで、最初は、
出射端からの出射光がウェハ周辺部から外側へはずれる
ように出射端を位置決めしておき、他方、ステージ回転
角度読取機構５によってステージ回夕云角度を読み取り
、その情報信号をシステムコントローラ３へ送る。シス
テムコントローラ３は、オリエンテーションフラットＡ
−８を基準にして、例えばＡ、　−Ｈの中心点Ｑを基準
にして予め定められた角度θ、を！！識した時点で、出
射端の、ウェハの径方向の位置を中心方向へ所定距離移
動せしめるようにユニット駆動機構に信号を送る。そし
て所定時間経過後光の位置に復帰させる。この場合、シ
ャックの方は、ステージ回動生金時間開いていでも良い
し、前記の出射端が作動する時だけ開くようにしておい
ても良い、これはシステムコントローラの設計でどちら
も採用できる。また、上記場合は、区域Ｃを設けないも
のであるが、区域Ｃが形成されるように出射端を位置決
めしておき、そしてシャッタを開状態にしておき、角度
θ１を！！識した時点で出射端が可動するようにしてお
くと第２図の図示の露光領域が形成される。これもシス
テムコントローラの設計でできる。

角度θ：、θ、についても同様である。したがっ送って
から改めて、システムコントローラかう出射端のみを駆
動する信号を送れるようにしておけば便利である０種々
の構成部品の位置は、サーボモーフ等で駆動できるし、
信号の授受、処理はかなり自由にプログラミングできる
。

〔発明の効果〕

以上の説明からも理解できるように、本発明は使用され
るウェハの大きさ、形状、運搬や保管にあたって保持さ
れたり、他の物体と接触してすする位置は事前に分って
いるので、それら既知のフて計算された数値を記憶され
たコンピュータから構成しておけば極めて正値に、容易
に保持爪の区域のみを照射露光できる。

尚、露光ユニットは、前記のとうり、出射端や発光素子
、受光素子の位置関係が定められていて、これ全体がユ
ニット駆動機構によって駆動されるとともに、発光素子
と受光素子の組が、ウェハのエツジを検出した信号をシ
ステムコントローラにンフラットの位置情報、ステージ
の回転角度情報出射端の位置情報を処理制御することに
よって、ウェハ周辺部の保持もしくは接触する区域を露
光するようにしているので、ウェハ表面の利用面積を拡
大したうえで、保持等に必要な区域が正確に確保できる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために設計されたつエバ周辺
露光装置の一例の概略の説明図、第２図は、露光を受け
るウェハ周辺部の領域の説明図、第３図（ａ）、　　（
ｂ）、　　（ｃ）は従来のウェハ周辺露光方法の概略説
明図である。 図中、 １　： ２　： ３　： ４　： ６　ニ ア　： ８　： ９　： １０： １１： ウェハ ステージ システムコントローラ ステージ駆動機構 ステージ回転角度読取機構 オリエンテーションフラント検出機構 ウェハ搬送系 ユニット駆動機構 シャンタ駆動機構 シヤンク ライトガイドファイバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レジストの塗布されたウェハの周辺部を露光するウェハ
   周辺露光方法において、オリエンテーションフラットを
   基準にしてステージの回転角度を検出し、その検出信号
   に基づいてライトガイドファイバーの出射端の、ウェハ
   の径方向の位置を制御して、ウェハのエッヂから予め指
   定された幅の周辺部を露光する工程を含むことを特徴と
   するウェハ周辺露光方法。