JPH02177421A - Wafer periphery aligner - Google Patents

Wafer periphery aligner

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JPH02177421A
JPH02177421A JP32930888A JP32930888A JPH02177421A JP H02177421 A JPH02177421 A JP H02177421A JP 32930888 A JP32930888 A JP 32930888A JP 32930888 A JP32930888 A JP 32930888A JP H02177421 A JPH02177421 A JP H02177421A
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wafer
resist
exposure
periphery
rotation stage
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Shinji Suzuki
信二 鈴木
Tetsuharu Arai
荒井 徹治
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Ushio Denki KK
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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    • G03F7/70875Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature

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Abstract

PURPOSE:To obtain a device which can elevate productivity in exposure of wafer periphery by shortening exposure time and in which bubbling of resist does not occur by providing additionally a cooling mechanism, which cools a wafer, a second rotary stage, and a second light irradiation mechanism, which exposes the periphery of the water placed thereon at intensive illuminance. CONSTITUTION:This is equipped with a first rotary stage 17, where a wafer W to which resist is applied is placed, a temperature control mechanism 71, which is provided in the first rotary stage 17, a first light irradiation mechanism, which consists of a light guide fiber 16, for exposing the periphery Wp of the wafer W placed on the first rotary stage 17, and a light source lamp 11, a second rotary stage 27, where the wafer W which was exposed in the first rotary stage 17 is placed, a second light irradiation mechanism, which consists of a light guide fiber 26, for exposing the periphery Wp of the wafer W placed thereon at illuminance more intensive than the pivot light irradiation mechanism, and a light source lamp 21, and a cooling mechanism 30, which cools the wafer W while the wafer W which was exposed in the first rotary stage 17 is transferred to a second rotary stage 27.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、IC,LSl、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に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention is applicable to semiconductor substrates such as silicon wafers,
Alternatively, it relates to wafer peripheral exposure for removing unnecessary resist in the peripheral area of a resist coated on a substrate such as a dielectric, metal, or insulator in a developing process.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ICや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0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。
In the manufacturing process of ICs, LSIs, etc., when forming fine patterns, a resist is applied to the surface of a silicon wafer, etc., and then exposed and developed to form a resist pattern. Processing such as ion implantation, etching, and lift-off is performed using the pattern as a mask.

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置にレジスト
を注ぎなからウェハを回転させ、遠心力によってウェハ
の表面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、レジストがウェハの周辺部をはみ出し、ウェハの裏
側にまわり込んでしまう場合もある。
Usually, resist is applied by a spin code method. In the spin code method, resist is poured onto the center of the wafer surface, the wafer is rotated, and the resist is applied to the wafer surface using centrifugal force. However, when this spin code method is used, the resist sometimes protrudes from the periphery of the wafer and wraps around the back side of the wafer.

第3図は、このウェハの裏側へまわり込んだレジストを
示すウェハの一部断面図であり、Wはウェハ、Wpはウ
ェハの周辺部、Raはパターン形成部のレジスト、Rh
はウェハの周辺部Wpの表面のレジスト、Rcがウェハ
Wのエツジから裏側へまわり込んだレジストを示す。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the wafer showing the resist that has gone around to the back side of the wafer, where W is the wafer, Wp is the periphery of the wafer, Ra is the resist in the pattern forming area, and Rh
Rc shows the resist on the surface of the peripheral part Wp of the wafer, and Rc shows the resist that has gone around from the edge of the wafer W to the back side.

第4図はウェハに露光された回路パターンの形状を示す
図である。にで示した1つの領域が1つの回路パターン
に相当する。ウェハの周辺部では大部分の場合正しく回
路パターンを描くことができず、たとえ描けたとしても
歩留りが悪い、したがって、ウェハの周辺部の表面のレ
ジストも実際には不要なレジストである。
FIG. 4 is a diagram showing the shape of a circuit pattern exposed on a wafer. One area indicated by 2 corresponds to one circuit pattern. In most cases, circuit patterns cannot be drawn correctly on the periphery of the wafer, and even if they can be drawn, the yield is poor.Therefore, the resist on the surface of the wafer's periphery is actually unnecessary resist.

このようなエツジからウェハの周辺部の裏側にまわり込
んだ不要なレジスト及びウェハの周辺部の表面の不要な
レジストの存在は次のような問題を引き起こす、即ち、
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される。この時、ウェハの周辺部
を機械的につかんで保持したり、ウェハの周辺部がウェ
ハカヤ1.ト等の収納器の壁にこすれたりする。この時
、ウェハの周辺部の不要レジストがとれてウェハのパタ
ーン形成部に付着すると、正しいパターン形成ができな
くなり、歩留りを下げる。
The presence of unnecessary resist that has spread from such edges to the back side of the wafer's periphery and on the surface of the wafer's periphery causes the following problems, namely:
Wafers coated with resist are transported through various processing steps and in various ways. At this time, the periphery of the wafer may be mechanically grasped and held, or the periphery of the wafer may be held in place. It may rub against the wall of the storage container. At this time, if unnecessary resist from the periphery of the wafer comes off and adheres to the pattern forming area of the wafer, correct pattern formation becomes impossible and the yield decreases.

ウェハの周辺部の不要レジストが「ゴミ」となって歩留
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。
Unnecessary resist on the periphery of the wafer becomes "dust" and reduces yield, which is a serious problem especially now that integrated circuits are becoming more sophisticated and smaller.

そこで、このようなウェハの周辺部の不要レジストを除
去する技術として、溶剤噴射法によってウェハの周辺部
の裏面から溶剤を噴射して不要なレジストを溶かし去り
除去する技術が実用化されている。しかし、この方法で
は、第3図のはみ出し部分のレジストRCは除去できる
が、ウェハの周辺部の表面のレジス)Rhは除去されな
い、このウェハの周辺部の表面のレジストRhを除去す
べくウェハWの表面から溶剤を噴射するようにしても、
溶剤の飛沫の問題を生ずるばかりでなく、ウェハの周辺
部の表面の不要なレジストRb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)Raとの境界部分をシャープに
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。
Therefore, as a technique for removing such unnecessary resist from the periphery of the wafer, a technique has been put into practical use in which a solvent is sprayed from the back surface of the periphery of the wafer to dissolve and remove the unnecessary resist using a solvent injection method. However, with this method, although the resist RC in the protruding portion shown in FIG. Even if the solvent is sprayed from the surface of the
Not only does this cause problems with solvent splashes, but also the unnecessary resist Rb on the peripheral surface of the wafer and the resist (Ra) in the pattern forming area, which is a necessary resist as a mask layer for later etching and ion implantation, etc. It is not possible to remove only unnecessary resist with sharp border areas and good controllability.

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、ウェハの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ウェハ周122n光法が行われ
ている。このウェハ周辺露光法は、レジストの塗布され
たウェハを回転させながら、う4ガイドフアイバで導か
れた光をウェハの周辺部に照射して、ウェハの周辺部を
周状に露光するものである。
Therefore, recently, a wafer circumferential 122n light method has been used in which, in addition to the exposure process for pattern formation, the wafer is exposed separately in order to remove unnecessary resist on the periphery of the wafer in a development process. In this wafer peripheral exposure method, the wafer coated with resist is rotated and light guided by four guide fibers is irradiated onto the wafer's periphery, thereby circumferentially exposing the wafer's periphery. .

〔発明が解決しようとする技術的課題〕前述のスピンコ
ード法によってレジストを塗布した場合、ウェハの周辺
部の膜厚が中央部に比べ厚くなり、3〜5μm程度とな
る場合がある。このような厚いレジストを露光して現像
工程で除去するためには、ある一定板上の露光量の露光
が必要である。この露光量とは照度と時間の積であるか
ら、露光量を多(するためには照度を強くするか露光時
間を長くするかである。
[Technical Problems to be Solved by the Invention] When a resist is applied by the above-described spin code method, the film thickness at the periphery of the wafer is thicker than at the center, and may be about 3 to 5 μm. In order to expose such a thick resist to light and remove it in a development process, a certain amount of exposure on the plate is required. The amount of exposure is the product of illuminance and time, so in order to increase the amount of exposure, either increase the illuminance or lengthen the exposure time.

ここで、生産性を高める要請から、上記の露光時間は権
力短くすることが求められており、いわんや露光時間を
長くすることによって、露光量を多くすることはできな
い。
Here, in order to increase productivity, the above-mentioned exposure time is required to be shortened, and the amount of exposure cannot be increased by lengthening the exposure time.

しかし一方、照度を強くして必要なある一定以上の露光
量を得ようとすると以下のような問題がある。即ち、レ
ジストに強い照度で光を照射すると、レジスト自体の光
化学反応及びレジスト中の溶剤や添加剤の分解等によっ
てガスが急激に発生し、発生したガスがレジスト外部に
放出されず、レジスト内部で泡となることがある。この
レジストの発泡があると発泡した部分のレジストがウェ
ハカセット等にこすれて前記のウェハのパターン形成部
に付着し、前述のパターン欠陥の問題を引き起こす。
On the other hand, however, when attempting to increase the illuminance to obtain a required amount of exposure above a certain level, the following problems arise. In other words, when a resist is irradiated with light at a strong intensity, gas is rapidly generated due to the photochemical reaction of the resist itself and the decomposition of solvents and additives in the resist. May form bubbles. When this resist foams, the foamed portion of the resist rubs against the wafer cassette and adheres to the pattern forming area of the wafer, causing the problem of pattern defects described above.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、かかる課題に考慮してなされたものであり、
露光時間を短くすることによってウェハ周辺露光におけ
る生産性を高めることができ、かつレジストの発泡が生
じないウェハ周辺露光装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in consideration of such problems,
It is an object of the present invention to provide a wafer periphery exposure apparatus that can increase productivity in wafer periphery exposure by shortening the exposure time and does not cause foaming of the resist.

〔構成〕〔composition〕

係る目的を達成するため、本発明のウェハ周辺露光装置
は、レジストが塗布されたウェハが載置され二回転以上
回転する第一の回転ステージと、該第−の回転ステージ
に設けられた温調機構と、第一の回転ステージに載置さ
れたウェハの周辺部を露光するライトガイドファイバ及
び光源ランプジにおいて露光されたウェハが!3!置さ
れる第二の回転ステージと、第二の回転ステージに載置
されたウェハの周辺部を第一の光照射機構よりも強い照
度で露光するライトガイドファイバ及び光源ランプから
なる第二の光照射機構と、第一の回転ステージにおいて
露光されたウェハが第二の回転ステージに搬送されるま
での間で該ウェハを冷却する冷却機構とを具備したこと
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the wafer peripheral exposure apparatus of the present invention includes a first rotary stage on which a wafer coated with resist is placed and rotates two or more revolutions, and a temperature controller provided on the second rotary stage. The mechanism, the light guide fiber that exposes the periphery of the wafer placed on the first rotation stage, and the wafer exposed in the light source lamp! 3! a second light beam consisting of a light guide fiber and a light source lamp that exposes the periphery of the wafer placed on the second rotation stage with a stronger illuminance than the first light irradiation mechanism; It is characterized by comprising an irradiation mechanism and a cooling mechanism that cools the wafer exposed on the first rotation stage until the wafer is transferred to the second rotation stage.

〔作用〕[Effect]

上記構成に係るウェハ周辺露光装置においてはレジスト
の塗布されたウェハが、まず第一の回転ステージにおい
て弱い照度でかつ高い温度で露光され、次に冷却機構で
冷却された後、第二の回転ステージにおいて高い照度で
かつ低い温度で露光される。従って、後に説明するよう
に、レジストの発泡が生ぜずかつ短時間に露光を終える
ことができる。
In the wafer periphery exposure apparatus having the above configuration, the wafer coated with resist is first exposed to light at low illuminance and high temperature on the first rotating stage, then cooled by the cooling mechanism, and then transferred to the second rotating stage. exposed at high illuminance and low temperature. Therefore, as will be explained later, the exposure can be completed in a short time without causing foaming of the resist.

(実施例〕 以下、本発明の詳細な説明する。(Example〕 The present invention will be explained in detail below.

第1図は、本発明の実施例のウェハ周辺露光装置の概略
説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a wafer peripheral exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

第1図において、11.21は超高圧水銀灯等の光源ラ
ンプ、12.22は楕円集光鏡、1323は平面反射鏡
、14は減光フィルタ、15゜25はシャ・ツタ、16
.26はライトガイドファイバ、Wはレジストが塗布さ
れたウェハ、1?。
In Fig. 1, 11.21 is a light source lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp, 12.22 is an elliptical condenser mirror, 1323 is a flat reflector, 14 is a neutral density filter, 15°25 is a shutter, 16
.. 26 is a light guide fiber, W is a wafer coated with resist, 1? .

27は不図示の真空吸着孔を有する第一、第二の回転ス
テージ、18.28はステージ駆動機構、30は冷却機
構を示す。
Reference numeral 27 indicates first and second rotation stages having vacuum suction holes (not shown), reference numerals 18 and 28 indicate a stage drive mechanism, and reference numeral 30 indicates a cooling mechanism.

第1図において、回転ステージ17には温調機構として
内部にヒータ71が設けられ、ヒータ71の加熱温度は
不図示のコントローラによって制御される。
In FIG. 1, a heater 71 is provided inside the rotary stage 17 as a temperature control mechanism, and the heating temperature of the heater 71 is controlled by a controller (not shown).

また、冷却機構30は、内部に水冷パイプ3Bを有する
冷却ステージ37からなり、不図示の搬送系によりウェ
ハWが冷却ステージ37に載置されることによりウェハ
Wは冷却される。冷却ステージ37は不図示の温度セン
サを有し、該温度センサからの信号により不図示のコン
トローラが水冷パイプ38の冷却水量を制御し、冷却ス
テージが所定の温度になるようにする。
The cooling mechanism 30 includes a cooling stage 37 having a water cooling pipe 3B therein, and the wafer W is cooled by being placed on the cooling stage 37 by a transport system (not shown). The cooling stage 37 has a temperature sensor (not shown), and a controller (not shown) controls the amount of cooling water in the water cooling pipe 38 based on a signal from the temperature sensor so that the cooling stage reaches a predetermined temperature.

光源ランプ11及びライトガイドファイバ16は第一の
光照射機構を構成し、光源ランプ21及びライトガイド
ファイバ26は第二の光照射機構を構成する。
The light source lamp 11 and the light guide fiber 16 constitute a first light irradiation mechanism, and the light source lamp 21 and the light guide fiber 26 constitute a second light irradiation mechanism.

第1図において、レジストの塗布されたウェハWを不図
示の搬送機構が第一の回転ステージ17に搬送し、真空
吸着した後、コントローラ9からの信号により回転ステ
ージ17が回転を始めると同時に、シャッタ15が開き
、第一の回転ステージ17における露光が開始される。
In FIG. 1, a wafer W coated with resist is transferred to the first rotation stage 17 by a transfer mechanism (not shown) and vacuum-adsorbed, and at the same time, the rotation stage 17 starts rotating in response to a signal from the controller 9. The shutter 15 is opened and exposure on the first rotation stage 17 is started.

第一の回転ステージ17での露光においては、減光フィ
ルタ14が光路上に配置され、例えば1200mW/c
m”の弱い照度で露光がされる。そして、全体の露光量
が例えば275mJ/cs+”になるように、ウェハW
を5抄/回転の速度で6回転させる。なお、この時のウ
ェハWの温度が例えば70℃となるにように、ヒータ7
1が不図示のコントローラによす11制御される。
During exposure on the first rotation stage 17, a neutral density filter 14 is placed on the optical path, and for example, 1200 mW/c
The wafer W is exposed to light at a weak illumination intensity of m". Then, the wafer W is exposed so that the total exposure amount is, for example, 275 mJ/cs +
is rotated 6 times at a speed of 5 strokes/rotation. Note that the heater 7 is turned on so that the temperature of the wafer W at this time is, for example, 70°C.
1 is controlled by a controller (not shown).

そして、第一の回転ステージ17での露光が終了すると
、コントローラからの信号により、回転ステージ17の
回転が停止するとともにシャッタ15が閉じる。その後
、コントローラからの信号により搬送機構がウェハWを
回転ステージ17から冷却ステージ37に搬送する。
When the exposure on the first rotary stage 17 is completed, the rotation of the rotary stage 17 is stopped and the shutter 15 is closed in response to a signal from the controller. Thereafter, the transport mechanism transports the wafer W from the rotation stage 17 to the cooling stage 37 in response to a signal from the controller.

冷却機構30では、ウェハWの温度が例えば25℃にな
るようにコントローラによって前述の制御がされる。
In the cooling mechanism 30, the above-described control is performed by the controller so that the temperature of the wafer W is, for example, 25°C.

そして、例えば25℃までウェハWを冷却した後、不図
示の搬送機構がウェハWを冷却ステージ37から第二の
回転ステージ27に搬送し、第一の回転ステージ17の
場合と同様、真空吸着の後第二の回転ステージ27が回
転を始め、シャッタ25が開き、ライトガイドファイバ
26によって第二の回転ステージ27におけるウェハの
周辺部Wpの露光がされる。照度は、第一の回転ステー
ジ17における照度より強い例えば3000mW/c―
=の照度であり、ウェハWを一回転させて露光は終了す
る。この時のウェハWの温度は室温で足りるが、第二の
回転ステージ27にも温調機構を設け、ウェハWが例え
ば前述の25℃に保持されるようコントローラによって
制御しても良い。
After cooling the wafer W to, for example, 25° C., a transport mechanism (not shown) transports the wafer W from the cooling stage 37 to the second rotation stage 27, and as in the case of the first rotation stage 17, the wafer W is subjected to vacuum suction. The second rotary stage 27 starts rotating, the shutter 25 opens, and the light guide fiber 26 exposes the periphery Wp of the wafer on the second rotary stage 27 . The illumination intensity is stronger than the illumination intensity at the first rotation stage 17, for example, 3000 mW/c-
= illuminance, and the exposure ends when the wafer W is rotated once. At this time, the temperature of the wafer W may be room temperature, but the second rotation stage 27 may also be provided with a temperature control mechanism and controlled by a controller so that the wafer W is maintained at, for example, the aforementioned 25° C.

以上の条件にて、東京応化工業株式会社製0FPR−8
00を2μmの厚さで塗布したレジストを露光して実験
したところ、レジストの発泡は発見されず現像工程にお
いて確実にレジストを除去することができ、好適である
ことが分かった。
Under the above conditions, 0FPR-8 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
When a resist coated with 00 to a thickness of 2 μm was exposed and tested, no foaming of the resist was found and the resist could be reliably removed in the development process, which was found to be suitable.

以下、本実施例においてレジストの発砲が発生せず、し
かも短時間に露光が終了する理由を、より具体的に説明
する。
Hereinafter, the reason why resist firing does not occur in this example and the exposure is completed in a short time will be explained in more detail.

第2図は本実施例における露光量を説明するための斜視
図であり、Wはウェハ、Wpはウェハ周辺部、Aはつ巴
ハの周辺部の定点、Eはライトガイドファイバ6から出
射した光が露光する露光領域を示す0本実施例において
は、露光量とは定点Aが露光領域Eを通過する間に受け
た光の総量であり、例えば、照度を1.定点A、が露光
領域Eを通過する時間をt、、ウェハを回転させる回転
数をnとすると、露光量はlXt、Xnとなる。
FIG. 2 is a perspective view for explaining the exposure amount in this example, where W is the wafer, Wp is the wafer periphery, A is a fixed point around the wafer, and E is the light emitted from the light guide fiber 6. In this embodiment, the exposure amount is the total amount of light that the fixed point A receives while passing through the exposure area E. For example, if the illuminance is set to 1. If the time taken for the fixed point A to pass through the exposure area E is t, and the number of revolutions at which the wafer is rotated is n, then the exposure amounts will be lXt and Xn.

レジストの発泡現象は、具体的には、ガスの単位時間当
たりの生成N(以下、生成速度)がガスの単位時間当た
りの放出量(以下、放出速度)より多いことによって生
ずる。即ち、レジスト外部に放出されるガスの量より発
生するガスの量が多いため、ガスがレジスト内部に充満
し、充満したガスの増加及び集中によって発泡に至る。
Specifically, the bubbling phenomenon of the resist occurs because the amount of gas generated per unit time (hereinafter referred to as generation rate) is larger than the amount of gas released per unit time (hereinafter referred to as release rate). That is, since the amount of gas generated is greater than the amount of gas released to the outside of the resist, the inside of the resist is filled with gas, and the filled gas increases and concentrates, leading to foaming.

ガスの生成速度は光化学反応の速度(以下、反応速度)
により決まり、ガスの放出速度は発生したガスがレジス
ト中を拡散する速度(以下、拡散速度)により決まる。
The rate of gas production is the rate of photochemical reaction (hereinafter referred to as reaction rate)
The gas release rate is determined by the rate at which the generated gas diffuses in the resist (hereinafter referred to as diffusion rate).

従って、−S的に、レジストの発泡を抑えながら露光す
るには、反応速度を小さ(し拡散速度を大きくして、生
成速度を放出速度以下にしておけばよいことになる。
Therefore, in terms of -S, in order to perform exposure while suppressing foaming of the resist, it is sufficient to reduce the reaction rate (and increase the diffusion rate to keep the production rate below the release rate).

ここで、反応速度をvP、拡散速度をv4r照度を1.
レジストの温度をTとすると、/ v、OCT 、 exp  (−Ha/kT ) −i
v a  ec  exp  <−〇/に?  )  
   −−−iiなる関係があることが知られている。
Here, the reaction rate is vP, the diffusion rate is v4r, and the illuminance is 1.
When the temperature of the resist is T, /v, OCT, exp (-Ha/kT) -i
v a ec exp <-〇/ni? )
---ii It is known that there is a relationship.

尚、Eaは反応の活性化エネルギ、には気体定数、Qは
拡散の活性化エネルギである。
In addition, Ea is the activation energy of reaction, is a gas constant, and Q is the activation energy of diffusion.

従って、V、<V、なる関係を成立させるためには、l
を下げてV、を小さくすることが考えられる。しかし、
Iを下げると、現像工程でレジストを除去するのに必要
なある一定の露光量を与えるためには、露光時間を長く
しなければならなくなる。しかし、レジスト中のガス放
出媒体が予め充分反応・分解放出(以下、ガス放出とい
う、)された状態であるならば、大きいlで露光しても
発泡はしない、従って、第一の回転ステージ17で弱い
照度(以下!1とする。)で露光し、ガス放出媒体を充
分ガス放出させるようにすれば、第二の回転ステージ2
7で強い照度(以下1.とする、)で露光しても発砲は
発生せず、ウェハWの回転速度を速くして露光時間を短
くすることができる。
Therefore, in order to establish the relationship V,<V, l
It is conceivable to reduce V by lowering . but,
Lowering I requires longer exposure times to provide a certain amount of exposure needed to remove the resist during the development step. However, if the gas release medium in the resist has been sufficiently reacted and decomposed and released (hereinafter referred to as gas release) in advance, no bubbles will be generated even if exposed to a large l.Therefore, the first rotation stage 17 If the gas release medium is exposed to a low illumination intensity (hereinafter referred to as !1) and the gas release medium is sufficiently released, the second rotation stage 2
Even if exposure is performed at a strong illumination intensity (hereinafter referred to as 1.) in step 7, no firing occurs, and the rotation speed of the wafer W can be increased to shorten the exposure time.

ここで、第二の回転ステージ27において強い照度!!
で露光しても発泡が生じないように第一の回転ステージ
17での露光により充分ガス放出をさせるためには、第
一の回転ステージ17においてもある一定以上の露光量
が必要であり、この充分なガス放出に必要な露光!(以
下、ガス放出露光IH1とする。)を上記vr<v4な
る関係を満たす1及びTで露光すると、やはりかなりウ
ェハWの回転速度を遅くしなければならず、第一の回転
ステージ17での露光時間(t、Xn、以下t、とする
。)が長くなり、実際には生産性の向上にはあまり貢献
しない。
Here, strong illumination at the second rotating stage 27! !
In order to cause sufficient gas release through exposure at the first rotation stage 17 so that bubbles do not occur even when exposed to light at Exposure necessary for sufficient gas release! (hereinafter referred to as gas release exposure IH1) at 1 and T satisfying the above relationship vr<v4, the rotation speed of the wafer W must be considerably slowed down, and the The exposure time (t, Xn, hereinafter referred to as t) becomes long and does not actually contribute much to improving productivity.

ここで、v、>v、になったとしてもすぐに発泡が生じ
るわけではなく、充満したガスがある−窓以上の量に集
合することが必要である。v、>V、の条件下で露光を
開始して充満ガスが一定以上に集合して発泡に至るまで
の時間を発泡時間tbとすると、通過時間【。〈発泡時
間(bになっていれば、発泡しない、また、−回の通過
により発生するガスの量は照度りと通過時間t・との\ 積+1 ×(。で決まる。つまり、1.を大きくしても
t、を小さくすればガスの発生量は変わらない、言い換
えれば、t、を小さくすればItを大きくすることがで
きる。
Here, even if v,>v, foaming does not occur immediately, but there is gas filled in it - it is necessary for it to gather in an amount greater than the window. If exposure is started under the condition of v,>V, and the time required for the filled gas to collect above a certain level and bubble to form is the bubbling time tb, then the passage time is [. 〈If the bubbling time (b) is reached, no bubbling will occur, and the amount of gas generated by passing the - time is determined by the product of the illuminance and the passing time t + 1 × (. In other words, 1. Even if t is increased, the amount of gas generated remains the same if t is decreased.In other words, it is possible to increase It by decreasing t.

従って、本実施例においては、第一の回転ステージ17
でのウェハWの回転数nを複数にして、ガス放出露光量
H1を各回の通過に分けてレジストに与え、上記通過時
間t0を小さくする即ち回転速度を速くして、通過時間
1.<発泡時間t。
Therefore, in this embodiment, the first rotation stage 17
The number of rotations n of the wafer W is set to a plurality of times, the gas release exposure amount H1 is applied to the resist in each pass, and the above-mentioned passing time t0 is decreased, that is, the rotation speed is increased, and the passing time 1. <Foaming time t.

にする、その上で、ウェハWが一回転して次に同じ定点
Aが露光されるまでの定点Aが光照射を受けていない時
間帯に、露光によって発生したガスをレジストに放出さ
せる。このとき、ウェハWは加熱されているので、上記
第ii式より、光照射を受けていない時間帯でのガスの
レジスト外への放出が速やかに行われる。さらに、前述
の通りt。
Then, the gas generated by the exposure is released into the resist during a time period during which the fixed point A is not irradiated with light until the wafer W rotates once and the same fixed point A is exposed next time. At this time, since the wafer W is heated, the gas is quickly released from the resist during the time period when the wafer W is not irradiated with light, according to the above equation (ii). Furthermore, as mentioned above, t.

を小さくすることによって11を大きくすることができ
るので、H,=l、Xi、Xnの関係により第一の回転
ステージ17における露光時間1゜(=(。xn)が短
くなる 第二の回転ステージ27においては、第一の回転ステー
ジ17より強い照度で露光しているが、第一の回転ステ
ージ17での露光によりガス放出媒体が充分に反応・分
解放出されているため、発泡が起こらない、即ち、照度
■1より強い照度12で露光するので、現像工程におけ
るレジスト除去に必要な露光N(以下H2とする。)を
与える第二の回転ステージ27での露光時間t、を短く
できる。また、第一の回転ステージ17での露光後、レ
ジスト中にガス放出媒体が微量に残った場合は、上記強
い照度12の光照射を受けることになるが、ガス放出媒
体の残量が微量である上に、レジストの温度が第一の回
転ステージ17での露光の際より低いので、上記第1代
からガスの生成速度はガスの放出速度より充分小さく発
泡には至らない。
11 can be increased by decreasing , so the exposure time of the first rotating stage 17 by 1° (=(. 27, the exposure is performed at a stronger illuminance than the first rotating stage 17, but the gas release medium is sufficiently reacted and decomposed and released by the exposure on the first rotating stage 17, so that no foaming occurs. That is, since exposure is performed at an illuminance of 12, which is stronger than the illuminance of 1, the exposure time t at the second rotating stage 27, which provides the exposure N (hereinafter referred to as H2) necessary for removing the resist in the developing process, can be shortened. If a trace amount of the gas release medium remains in the resist after exposure on the first rotation stage 17, it will be irradiated with light at the above-mentioned strong illuminance 12, but the remaining amount of the gas release medium is small. Moreover, since the temperature of the resist is lower than that during exposure on the first rotation stage 17, the gas generation rate from the first generation is sufficiently lower than the gas release rate and does not result in foaming.

尚、前記実施例においては、冷却機構30として冷却ス
テージ37及び水冷バイ138からなるものを用いたが
、これに限られるものではなく、例えばウェハをアーム
等で保持して不活性ガスを吹きつけて強制空冷したり、
冷却ステージに冷〃フィン等をつけたものを用いても良
い。
In the above embodiment, the cooling mechanism 30 is composed of the cooling stage 37 and the water-cooling bib 138, but the invention is not limited to this. Forced air cooling
A cooling stage with cooling fins or the like may be used.

また、温調機構としてのヒータ71は、シート状のヒー
タ、カートリッジ状のヒータ、シースヒータ等の各種の
ヒータが使用可能である。
Moreover, various heaters such as a sheet-shaped heater, a cartridge-shaped heater, a sheath heater, etc. can be used as the heater 71 as a temperature control mechanism.

尚、前述の光源ランプ11及びライトガイドファイバ1
6からなる第一の光照射機構と光源ランプ21及びライ
トガイドファイバ26からなる第二の光照射機構につい
て、途中から二つに分岐したライトガイドファイバを用
いれば、一つの光源ランプ及びライトガイドファイバで
両方を兼ねることができる。
Note that the light source lamp 11 and light guide fiber 1 described above
For the first light irradiation mechanism consisting of 6 and the second light irradiation mechanism consisting of the light source lamp 21 and light guide fiber 26, if a light guide fiber branched into two from the middle is used, one light source lamp and light guide fiber can be used. can serve as both.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した通り、本発明のウェハ周辺露光装置は、レ
ジストが塗布されたウェハが載lされ二回転以上回転す
る第一の回転ステージと、該第−の回転ステージに設け
られた温調機構と、第一の回転ステージに載置されたウ
ェハの周辺部を露光するライトガイドファイバ及び光源
ランプからなる第一の光照射機構と、第一の回転ステー
ジにおいて露光されたウェハが載置される第二の回転ス
テージと、第二の回転ステージに載置されたウェハの周
辺部を露光するライトガイドファイバ及び光源ランプか
らなる第二の光照射機構と、第一の回転ステージにおい
て露光されたウェハが第二の回転ステージに搬送される
までの間で該ウェハを冷却する冷却機構とを具備したの
で、まず弱い照度でかつレジストを高い温度にして露光
した後、高い照度でかつレジストを低い温度にして露光
することができる。従って、レジストの発泡が発生せず
かつ短時間に露光を終えることができ、生産性の高いウ
ェハ周辺露光装置となる。
As explained above, the wafer peripheral exposure apparatus of the present invention includes a first rotation stage on which a resist-coated wafer is placed and rotates two or more revolutions, and a temperature control mechanism provided on the second rotation stage. , a first light irradiation mechanism consisting of a light guide fiber and a light source lamp that exposes the peripheral part of the wafer placed on the first rotation stage; A second light irradiation mechanism consisting of a light guide fiber and a light source lamp that exposes the periphery of the wafer placed on the second rotation stage; Since the wafer is equipped with a cooling mechanism that cools the wafer until it is transferred to the second rotation stage, it is first exposed with low illuminance and a high temperature of the resist, and then exposed with high illuminance and a low temperature of the resist. can be exposed to light. Therefore, the exposure can be completed in a short time without foaming of the resist, resulting in a wafer peripheral exposure apparatus with high productivity.

また、冷却機構が回転ステージとは別個に設けら拒るの
で回転ステージの構造が複雑にならず、回転ステージが
二つあり、冷却機構が別個に設けられるので、第二の回
転ステージで露光の時に次のウェハを冷却機構で冷却す
ることができ、さらに次のウェハを第一の回転ステージ
で同時に露光することができ、この点でも生産性の高い
ウェハ周辺露光装置となる。
In addition, since the cooling mechanism is not provided separately from the rotation stage, the structure of the rotation stage is not complicated, and since there are two rotation stages and the cooling mechanism is provided separately, the second rotation stage is used to control the exposure. At the same time, the next wafer can be cooled by the cooling mechanism, and the next wafer can be exposed at the same time on the first rotation stage, making the wafer peripheral exposure apparatus highly productive in this respect as well.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例のウェハ周辺露光装置の概略説
明図、第2図は本実施例における露光量を説明するため
の斜視図、第3図はこのウェハの裏側へまわり込んだレ
ジストを示すウェハの一部断面図、第4図はウェハに露
光された回路パターンの形状を示す図である。 図中、 11.21 −・−・−一−−−−−光源ランプ16.
26 −・−−−−−−−ライトガイドファイバ1’l
−・・・・・−−−m=−・・−・−第一の回転ステー
ジ27・−・・−・・−・・・・−−−一−−−−−第
二の回転ステージ71−−・・−・・−・・−・−・・
ヒータ30−・・・・−−−−一−−−−・〜−−−−
・−冷却機構p を示す。 丸 檜吟 る 」 吊20 ウェハ ウェハの周辺部
Fig. 1 is a schematic explanatory diagram of a wafer peripheral exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view for explaining the exposure amount in this embodiment, and Fig. 3 is a resist that has gone around to the back side of the wafer. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a wafer showing the shape of a circuit pattern exposed on the wafer. In the figure, 11.21 -・-・-1---Light source lamp 16.
26 -・------Light guide fiber 1'l
−・・・−−−m=−・・−・−First rotation stage 27・−・・−・・−・・−−−1−−−−−Second rotation stage 71 −−・・−・・−・・−・−・・
Heater 30-------1------------
- Indicates the cooling mechanism p. Maruhino Ginru” Suspension 20 Wafer Surrounding area of wafer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] レジストが塗布されたウェハが載置され二回転以上回転
する第一の回転ステージと、第一の回転ステージに設け
られた温調機構と、第一の回転ステージに載置されたウ
ェハの周辺部を露光するライトガイドファイバ及び光源
ランプからなる第一の光照射機構と、第一の回転ステー
ジにおいて露光されたウェハが載置される第二の回転ス
テージと、第二の回転ステージに載置されたウェハの周
辺部に第一の光照射機構より強い照度で露光するライト
ガイドファイバ及び光源ランプからなる第二の光照射機
構と、第一の回転ステージにおいて露光されたウェハが
第二の回転ステージに搬送されるまでの間で該ウェハを
冷却する冷却機構とを具備したことを特徴とするウェハ
周辺露光装置。
A first rotation stage on which a wafer coated with resist is placed and rotates two or more revolutions, a temperature control mechanism provided on the first rotation stage, and a peripheral area of the wafer placed on the first rotation stage. a first light irradiation mechanism consisting of a light guide fiber and a light source lamp that exposes the wafer; a second rotation stage on which the wafer exposed on the first rotation stage is placed; A second light irradiation mechanism consists of a light guide fiber and a light source lamp that exposes the periphery of the wafer with a stronger illuminance than the first light irradiation mechanism, and the wafer exposed on the first rotation stage is moved to the second rotation stage. A wafer peripheral exposure apparatus comprising: a cooling mechanism that cools the wafer until the wafer is transported to the wafer.
JP63329308A 1988-12-28 1988-12-28 Wafer edge exposure system Expired - Lifetime JPH0750681B2 (en)

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