JPH08264416A - 半導体ウエハの周辺露光方法及び周辺露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ周辺部の露光を行う際、レジストの発
泡、飛散及び再付着を有効に防止することができる装置
及び方法を提供する。 【構成】 半導体ウエハの周辺露光方法は、半導体ウエ
ハの周辺部に現像液を付与する現像液付与工程と、この
付与された現像液の上からウエハ周辺を露光する露光工
程と、を含んでいる。また、半導体ウエハの周辺露光装
置は、半導体ウエハの周辺部に現像液を付与する現像液
付与手段と、この付与された現像液の上からウエハ周辺
を露光する露光手段と、を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置製造工程
のレジストパターン形成工程において、ウエハ周辺部の
不要レジストを除去するための周辺露光方法及び周辺露
光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の半導体装置製造工程のレジ
ストパターン形成工程のフローを示す図である。図５に
示すように、一般の半導体装置製造工程では、パターン
形成のためのレジスト塗布（図５（ａ））及びその露光
工程（図５（ｂ））の後に、ウエハ周辺の不要レジスト
を現像工程で除去するためにウエハ周辺を選択的に別途
露光するウエハ周辺露光が行われ（図５（ｃ））、その
後に現像を行い（図５（ｄ））、レジストパターン形成
を完成する（図５（ｅ））ようにしている。

【０００３】図６はこの半導体装置製造工程のレジスト
パターン形成工程において行われる一般的なウエハ周辺
部の露光のための方法及び装置を示す模式図である。図
中、１はウエハ、２はレジストを示しており、ウエハ１
は真空吸着によってチャック３に固定される。チャック
３は下部にモータ（図示せず）を有しており、モータの
回転に伴いチャック３が回転するように構成されてい
る。次に動作について説明する。チャック３上にウエハ
１を真空吸着により固定する。チャック３上のウエハ１
を回転させながら、水銀ランプ４の光を光ファイバ５を
通してウエハ１に照射し、特定部分、例えばウエハ周辺
部の露光を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の周辺露光は以上
のようにして行われているので、露光中に発生する窒素
ガスが原因で、レジスト２が発泡してレジスト片２ａと
して飛散してウエハ上に再付着して異物となり（図７参
照）、パターン欠陥となる問題があった。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、レジストの発泡による異物の
発生及び異物によるパターン欠陥を防止することができ
る、半導体ウエハの周辺露光方法及び周辺露光装置を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するための本発明による半導体ウエハの周辺露光方法
は、半導体ウエハの周辺部に現像液を付与する現像液付
与工程と、この付与された現像液の上からウエハ周辺を
露光する露光工程と、を含むものである。

【０００７】またこの周辺露光方法においては、前記現
像液付与工程は、半導体ウエハの表面全体に、現像液を
表面張力により盛るものであることが望ましい。

【０００８】また本発明による半導体ウエハの周辺露光
装置は、半導体ウエハの周辺部に現像液を付与する現像
液付与手段と、この付与された現像液の上からウエハ周
辺を露光する露光手段と、を含むものである。

【０００９】また本発明による半導体ウエハの周辺露光
方法は、半導体ウエハに純水を付与して、半導体ウエハ
の表面全体に純水が表面張力により盛られた状態にする
純水付与工程と、この付与された純水の上からウエハ周
辺を露光する露光工程と、を含むものである。

【００１０】さらに本発明による半導体ウエハの周辺露
光装置は、半導体ウエハに純水を付与して、半導体ウエ
ハの表面全体に純水が表面張力により盛られた状態にす
る純水付与手段と、この付与された純水の上からウエハ
周辺を露光する露光手段と、を含むものである。

【００１１】

【作用】本発明においては、露光前にウエハの周辺部に
現像液を付与するようにしたので、従来のように周辺露
光時にレジストが発泡してレジスト片が飛散すること
を、有効に防止することができる。すなわち、本発明で
は、現像液によりレジストが溶解されるので、露光して
も、発泡の原因の一つであるレジスト表面の硬化層が形
成されにくくなるので、発泡が発生しなくなる。また本
発明では、現像液によりレジスト表面層が溶解されるの
で、もし窒素ガスが発生してレジストが発泡しそうにな
ってもレジスト片が飛散する前に溶解することになる。
さらに本発明では、仮に露光によりレジストが発泡して
レジスト片が飛散しても、レジスト片は、ウエハに再付
着する前に現像液に捕らえられ、現像液の中で溶解され
るため、ウエハ上への再付着が防止されるようになる。
よって本発明によれば、従来生じていた周辺露光により
飛散し再付着したレジスト片によるパターン欠陥をなく
すことができる。

【００１２】また特に、本発明において、現像液付与を
行う場合に、半導体ウエハの表面全体に、現像液を表面
張力により盛るようにすることにより、現像液の付与が
効率的に行えるようになる。

【００１３】また本発明においては、半導体ウエハの表
面全体に純水が表面張力により盛られた状態になるよう
に純水を付与し、この付与され盛られた純水の上からウ
エハ周辺を露光するようにしているので、従来のように
周辺露光時にレジストが発泡してレジスト片が飛散しウ
エハに再付着することを、有効に防ぐことができる。す
なわち、本発明では、レジスト層の上に純水が盛られて
いるので、もし露光により窒素ガスが発生してレジスト
が発泡しそうになっても、純水がその上を覆っているの
で、レジスト片が飛散することがなくなる。また、仮に
露光によりレジスト片が飛散しても、ウエハに再付着す
る前に純水に捕らえられるため、ウエハ上への再付着が
防止されるようになる。よって本発明によれば、従来生
じていた周辺露光により飛散し再付着したレジスト片に
よるパターン欠陥を、なくすことができる。

【００１４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図１及び図２に
基づいて説明する。図１において、１はウエハ、２はウ
エハに塗布されたレジストを示す。ウエハ１はモータ
（図示せず）等で回転するチャック３上に真空吸着され
ている。露光は水銀ランプ４と光を中継する光ファイバ
５で行う。さらに図１において、７は現像液６を塗布す
るためのノズル、８は廃液用のパイプ、９は換気用のパ
イプである。

【００１５】次に実際の周辺露光フローについて図２を
参照して説明する。まず、ノズル７より現像液６がウエ
ハ１上に盛られる。その後、光ファイバ５を介して水銀
ランプ４の光が露光される（図２（ａ））。このとき、
レジスト２は現像液６により溶解されるので、レジスト
２が発泡が発生することはまずない。また仮にレジスト
２に発泡が発生しても、レジスト２の上を現像液６が覆
っているので、レジスト片２ａが飛散することはない。
さらにまた仮にレジスト片２ａが飛散しても、飛散した
レジスト片２ａは現像液６に浮いた状態で捕らえられ
（図２（ａ））、その後溶解する（図２（ｂ））ので、
レジスト片２ａがウエハ１に再付着することはない。周
辺露光後は、ウエハ１上を水洗し乾燥することにより、
露光された部分のレジスト２が除去される（図２
（ｃ））。

【００１６】なお。この実施例１では、図１及び図２に
示すように、現像液はウエハ１上の全体に塗布されてお
り、現像液は表面張力によってウエハ１上の全体にある
程度の厚さで盛られた状態になっているが、本発明はこ
れに限られるものではなく、例えば、周辺露光の対象と
なるウエハ１の周辺部にのみ選択的に現像液を塗布など
により付与するようにしてもよい。

【００１７】実施例２．次に、この発明の実施例２を図
３及び図４に基づいて説明する。図３において、１はウ
エハ、２はウエハに塗布されたレジスト、３はウエハ１
を真空吸着してモータ（図示せず）等で回転するチャッ
ク、４は露光を行うための水銀ランプ、５は光を中継す
る光ファイバ、１６は純水、７は純水１６を排出するノ
ズル、８は廃液用のパイプ、９は換気用のパイプであ
る。

【００１８】次に実際の周辺露光フローについて図４を
参照して説明する。まず、ノズル７より純水１６がウエ
ハ１上に排出され、純水１６は、表面張力により、ウエ
ハ１の表面全体に、ある程度の厚みで盛られる。その
後、光ファイバ５を介して水銀ランプ４の光が露光され
る。このとき、レジスト２に発泡が発生しても、レジス
ト２の上には純水１６が盛られた状態で覆っている（図
４（ａ））ので、レジスト片２ａが飛散することはな
い。また仮にレジスト片２ａが飛散したとしても、レジ
スト片２ａはウエハ１に再付着する前に純水１６に浮い
た状態で維持される（図４（ｂ））ので、ウエハ１上に
再付着することが防止される。周辺露光後は、ウエハ１
上を水洗し乾燥することにより、露光された部分のレジ
ストが除去される（図４（ｃ））。

【００１９】なお、特開平４−１１１４１５号公報で
は、周辺露光と同時に又はその直前に純水を周辺露光の
対象となるウエハ周辺部に対して連続的に又は間欠的に
噴出又は吐出することにより、周辺露光により発生する
レジスト片・レジスト粒子を、この次々に吐出される純
水により捕獲して洗い流すようにする技術、が開示され
ている。本実施例では、前述のように、純水をウエハ周
辺のみでなくウエハ表面の全体に表面張力によりある程
度の厚みで盛るようにしており、この点でこの特開平４
−１１１４１５号公報の発明と本実施例とは異なってい
る。本実施例によれば、純水を単にウエハ上に盛るだけ
なので、純水を連続的又は間欠的に噴出又は吐出してい
く前記公報の発明に比べて純水の使用量が大幅に少なく
て済む。また、本実施例では、ウエハ上を純水が表面張
力によりある程度の厚みで覆うことによりレジスト片が
飛散することを防止しまた仮にレジスト片が飛散しても
この盛られた純水で捕獲して再付着することを防止する
ようにしているが、前記の特開平４−１１１４１５号公
報の発明では、飛散されるレジスト片を純水で次々と洗
い流すようにしており、この点で両者はその作用効果が
大きく異なっている。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば現像液を
ウエハ上に盛った状態で露光するようにしたので、従来
のように周辺露光時にレジストが発泡してレジスト片が
飛散すもことを、有効に防止することができる。また、
ウエハ周辺へ現像液を付与するための現像液ノズルは従
来の現像ユニットのものをそのまま使用できるので、周
辺露光のための余分なコスト増が抑えられる。また、周
辺露光時のレジスト発泡対策のために従来行っていたレ
ジストの種類毎の条件の見直しが不要となるため、複数
種類のレジストについて単一・同一の処理が可能とな
る。さらに、露光と現像を同一ユニットで行うことがで
きるため、半導体製造装置の省スペース化が可能とな
り、またスループット向上という効果も得られる。

【００２１】また特に、本発明において、前記の現像液
付与を行う場合に、半導体ウエハの表面全体に、現像液
を表面張力により盛るようにすることにより、現像液の
付与が効率的に行えるようになる。

【００２２】また本発明においては、半導体ウエハの表
面全体に純水が表面張力により盛られた状態になるよう
に純水を付与し、この盛られた純水の上からウエハ周辺
を露光するようにしているので、従来のように周辺露光
時にレジストが発泡してレジスト片が飛散することを、
有効に防止することができる。また、周辺露光時のレジ
スト発泡対策のために従来行っていたレジストの種類毎
の条件の見直しが不要となるため、複数種類のレジスト
について単一・同一の処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による半導体ウエハの周辺
露光装置の模式図である。

【図２】本発明の実施例１を使用した周辺露光方法を示
す図である。

【図３】この発明の実施例２による半導体ウエハの周辺
露光装置の模式図である。

【図４】本発明の実施例２を使用した周辺露光方法を示
す図である。

【図５】従来のレジストパタン形成工程のフローを示す
模式図である。

【図６】従来の半導体ウエハの周辺露光装置を示す模式
図である。

【図７】従来の半導体ウエハの周辺露光方法の問題点を
示す図である。

【符号の説明】

１ ウエハ． ２ レジスト． ２ａ レジスト片 ３
チャック．４ 水銀ランプ． ５ 光ファイバ． ６
現像液． １６ 純水．７ ノズル． ８ 廃液パイ
プ． ９ 排気パイプ． １０ 紫外線．１１ マス
ク． １２ レンズ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハの周辺露光方法において、 半導体ウエハの周辺部に現像液を付与する現像液付与工
   程と、 この付与された現像液の上からウエハ周辺を露光する露
   光工程と、を含む、半導体ウエハの周辺露光方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記現像液付与工程
   は、半導体ウエハ表面の全体に、現像液を表面張力によ
   り盛るものである、半導体ウエハの周辺露光方法。
3. 【請求項３】 半導体ウエハの周辺露光装置において、 半導体ウエハの周辺部に現像液を付与する現像液付与手
   段と、 この付与された現像液の上からウエハ周辺を露光する露
   光手段と、を含む、半導体ウエハの周辺露光装置。
4. 【請求項４】 半導体ウエハの周辺露光方法において、 半導体ウエハに純水を付与して、半導体ウエハ表面の全
   体に純水が表面張力により盛られた状態にする純水付与
   工程と、 この付与された純水の上からウエハ周辺を露光する露光
   工程と、を含む、半導体ウエハの周辺露光方法。
5. 【請求項５】 半導体ウエハの周辺露光装置において、 半導体ウエハに純水を付与して、半導体ウエハ表面の全
   体に純水が表面張力により盛られた状態にする純水付与
   手段と、 この付与された純水の上からウエハ周辺を露光する露光
   手段と、を含む、半導体ウエハの周辺露光装置。