JPH0750677B2 - ウエハ周辺露光方法 - Google Patents

ウエハ周辺露光方法

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JPH0750677B2
JPH0750677B2 JP63238894A JP23889488A JPH0750677B2 JP H0750677 B2 JPH0750677 B2 JP H0750677B2 JP 63238894 A JP63238894 A JP 63238894A JP 23889488 A JP23889488 A JP 23889488A JP H0750677 B2 JPH0750677 B2 JP H0750677B2
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wafer
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徹治 荒井
信二 鈴木
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Ushio Denki KK
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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、シリコンウエ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
るためのウエハ周辺露光方法に関するものである。
[従来の技術] 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、シリコンウエ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,エッチング,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ト法によって行われ
る。スピンコート法はウエハ表面の中心位置にレジスト
を注ぎながらウエハを回転させ、遠心力によってウエハ
の表面にレジストを塗布するものである。しかしこのス
ピンコート法によると、レジストがウエハ周辺部をはみ
出し、ウエハの裏側にまわり込んでしまう場合もある。
第2図は、このウエハの裏側へまわり込んだレジストを
示すウエハの一部断面図で、1はウエハ、1pはウエハ周
辺部、1aはパターン形成部のレジスト、1bはウエハ周辺
部1pの表面のレジスト、1cがウエハ1のエッジから裏側
へまわり込んだレジストを示す。この裏側にまわり込ん
だレジスト1cはパターン形成のための露光工程で照射さ
れず、ポジ型レジストの場合、現像後も残る。
第3図はウエハに露光された回路パターンの形状を示す
図である。Tで示した1つの領域が1つの回路パターン
に相当する。ウエハ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、例え描けたとしても歩留
まりが悪い。ウエハ周辺部のレジスト1bは回路パターン
形成にあたってはほとんど不要なレジストである。尚、
第3図の如くウエハ周辺部を露光したとしても、現像後
レジストは残る。
ウエハ周辺部の表面及びエッジからウエハ周辺部の裏側
にまわり込んだ不要レジストの残留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エハはいろ
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、ウエハ周辺部を機械的につかんで保持したり、ウエ
ハ周辺部がウエハカセット等の収納器の壁にこすれたり
する。この時、ウエハ周辺部の不要レジストがとれてウ
エ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、歩留まりを下げる。
ウエ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エハ周辺部の不
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、レジストが塗布されたウエハ周辺部の裏面から
溶剤を噴射して不要なレジストを溶かし去るものであ
る。しかしこの方法では、第2図のはみ出し部分のレジ
スト1cは除去できるが、ウエハ周辺部の表面の不要レジ
スト1bは除去されない。このウエハ周辺部の表面の不要
レジスト1bを除去すべくウエハ1の表面から溶剤を噴射
するようにしても、溶剤の飛沫の問題が生ずるばかりで
なく、ウエハ周辺部の表面の不要レジスト1bと後のエッ
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1a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。
そこで、最近ではパターン形成のための露光工程とは別
にウエ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。
このウエハ周辺露光方法は、第2図におけるウエハ周辺
部の表面の不要レジスト1b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1aとの境
界部分がシャープに、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。
[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来のウエハ周辺露光方法では、レジスト
に対して始めから強い紫外線を照射すると、レジスト中
に含まれる有機溶媒の分解による蒸発やレジスト自体の
光化学反応によって発生するガス等が充分にレジスト外
部に放出されず、レジスト内で泡となることがある。こ
の発泡があると、発泡した部分がウエハカセット等にこ
すれて飛散し、飛散したレジストがゴミとなって前記ウ
エハのパターン形成部に付着し、前述のパターン欠陥の
問題を引起こす。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもの
で、レジストからの発泡がなく、パターン欠陥もなく歩
留まりの高いウエハ周辺露光方法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、この出願の第1番目の発
明のウエハ周辺露光方法は、ライトガイドファイバで導
かれた光を照射するにあたり、同一照射領域を2回以上
照射し、かつ第1回目に照射される露光に必要な波長領
域の光の照度は2回目以降に照射される露光に必要な波
長領域の光の照度より弱くすることであり、第2番目の
発明は、少なくとも第1回目の照射にあたり、ウエハを
加熱した状態にして、第1番目の発明を行うものであ
る。
[作用] 本発明によると、最初に弱い照度の光が照射されること
によってレジスト内部から発生したガスが一箇所に集中
することもなく少しづつレジスト外部に放出されて、レ
ジストが発泡することはない。さらに2回目以後の露光
では、強い照度の光を照射しても最初の露光でガスは殆
ど放出されてしまって発泡することはないので、回転ス
ピードを上げて露光時間を短くすることができる。
[実施例] 第1図はこの発明の一実施例であるウエハ周辺露光方向
を実施するための露光装置の主要部の概略構成を示す図
である。
第1図において、1は周辺露光を行うウエハ、2はこの
ウエハ1を載置するステージ、3はステージ2を回転さ
せるステージ駆動系、4はシステムコントローラ、5は
ウエハ1をステージ2に搬送するためのウエハ搬送系、
6はシャッタアクチュエータ、7はこのシャッタアクチ
ュエータ6によって開閉動作をするシャッタ、8は減光
フィルタアクチュエータ、9は露光すべき光の透過率を
制御する金属メッシュ等で構成された減光フィルタ、10
は露光すべき光を導くライトガイドファイバ、11はこの
ライトガイドファイバ10の出射端、12は平面反射鏡、13
は楕円集光鏡、14はショートアーク型の放電灯(以下ラ
ンプという)であり、シャッタアクチュエータ6、減光
フィルタアクチュエータ8は例えばロータリソレノイド
等で構成すればよい。
第1図の露光装置を用いた露光方法の一具体例について
以下に説明する。
まず、システムコントローラ4からの信号によってウエ
ハ搬送系5がウエハ1を搬送してステージ2に載置す
る。ウエハ1が載置されたステージ2は不図示の真空チ
ャック機構が動作を開始してステージ2上のウエハ1を
真空吸着する。その後、ステージ2は回転を開始し、シ
ステムコントローラ4からの信号に基づいてシャッタア
クチュエータ6によりシャッタ7が開くが、照射光路に
位置する減光フィルタ9はそのままの位置であり、ラン
プ14からの光が減光されてライトガイドファイバ10の出
射端11から出射され、ウエハ1を1回転させながらウエ
ハ1の周辺部に対して初回の露光を行う。
そして、ライトガイドファイバ10からの出射開始からウ
エハ1の1回転の回転終了は不図示の検知手段(例えば
ステージ駆動系3に用いられるパルスモータのパルスを
カウントするか、ロータリエンコーダを設けて検知す
る)によって確認しながら、第2回目の露光を行うた
め、ステージ2の回転を継続させる。第2回目の露光に
際しては、システムコントローラ4からの信号に基づい
て減光フィルタアクチュエータ8によって減光フィルタ
9を照射光路外に退避させる。その他の機構に関しては
初回の露光時と同様にしてシャッタ7を開いて、出射端
11からウエハ1の周辺部をより強い照度の光で露光す
る。
2回の露光が終了したらウエハ搬送系5によってステー
ジ2からウエハ1を他の場所で搬送し、周知の手段によ
り現像してウエハ周辺部のレジストを取除く。
第4図(a),(b)は第1回目及び第2回目以降のそ
れぞれの照度を示したものである。
尚、この実施例では第1回目と第2回目の露光に際して
光の照度は、減光フィルタ9を加減することにより初回
は弱く、第2回目に強くするようにしたが、具体的には
2μm厚のフェノールノボラック系のポジ型レジストで
第1回目の照度は200mW/cm2,第2回目の照度は2000mW/c
m2にした。しかし、レジストの材質によって各回の照度
及び露光時間及び回転速度も多少異なるのは勿論であ
る。
上記実施例において、ウエハ温度を例えば100℃に加熱
保持して露光すると、第1回目の照度を500mW/cm2まで
強くしても発泡が生ぜず、第1回目露光時間が約3分の
1まで短縮できる。これは温度が高くなると、露光によ
って生じたガスがレジスト内を速く拡散し、レジスト外
部に放出されるためである。
尚、加熱温度はレジストの耐熱温度以下にする必要があ
る。
また、上記実施例のように各回転毎に1回ずつの露光を
行う方法とは違って、第5図(b)に示すように1回転
中に複数のライトガイドファイバを用い、それらファイ
バを互いに位置及び時間をずらせて連続的に露光を行う
ようにしてもよい。ただその際、初めの露光を行う光の
照度は次に露光を行う光の照度より弱く、かつ最初の露
光によってレジストが発泡しないようにしなければなら
ない。
そして、照度調整手段としては減光フィルタ以外にラン
プの供給電力を調整したり、ダイクロイックミラーを用
いたりすることも可能である。
[発明の効果] 以上説明したとおり、この発明のウエハ周辺露光方法に
おけるライトガイドファイバで導かれた光の照射は、時
間間隔をおいて2回以上照射し、かつ最初に照射される
光の照度は2回目以降に照射させる光の照度より弱いよ
うにしたので、レジストの発泡はなく、それによって製
品の歩留まりはよく、またスループットはウエハの回転
速度を上げること及びライトガイドファイバの数を増加
させることにより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例であるウエハ周辺露光方法
を実施するための露光装置の主要部の概略構成を示す
図、第2図はウエハの裏側へまわり込んだレジストを示
すウエハの一部断面図、第3図はウエハに露光された回
路パターンの形状を示す図、第4図はこの発明の露光方
法における照度とウエハ回転角度との関係を示した図
で、同図(a)は各回の露光を間欠的に行った場合を示
し、同図(b)は各回の露光を連続的に行った場合を示
した図である。 図中. 1:ウエハ 2:ステージ 3:ステージ駆動系 4:システムコントローラ 5:ウエハ搬送系 6:シャッタアクチュエータ 7:シャッタ 8:減光フィルタアクチュエータ 9:減光フィルタ 10:ライトガイドファイバ 11:出射端 12:平面反射鏡 13:楕円集光鏡 14:ランプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ウエハを回転させながら、ライトガイドフ
    ァイバで導かれた光をウエハ周辺部に照射して露光する
    ウエハ周辺露光方法において、前記ライトガイドファイ
    バで導かれた光を照射するにあたり、同一照射領域を2
    回以上照射し、かつ第1回目に照射される露光に必要な
    波長領域の光の照度は2回目以降に照射される露光に必
    要な波長領域の光の照度より弱くすることを特徴とする
    ウエハ周辺露光方法。
  2. 【請求項2】ウエハを回転させながら、ライトガイドフ
    ァイバで導かれた光をウエハ周辺部に照射して露光する
    ウエハ周辺露光方法において、前記ライトガイドファイ
    バで導かれた光を照射するにあたり、同一照射領域を2
    回以上照射し、かつ少なくとも第1回目の照射にあた
    り、ウエハを加熱した状態にして、第1回目に照射され
    る露光に必要な波長領域の光の照度は2回目以降に照射
    される露光に必要な波長領域の光の照度より弱くするこ
    とを特徴とするウエハ周辺露光方法。
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JPH0750676A (ja) * 1993-08-09 1995-02-21 Fujitsu Ltd Atm交換網におけるノード間試験方式

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