JPH085546Y2

JPH085546Y2 - ウエハ周辺露光装置

Info

Publication number: JPH085546Y2
Application number: JP1990015585U
Authority: JP
Inventors: 信二鈴木; 徹治荒井
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2005-02-21
Also published as: JPH03106730U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、半導体製造工程で塵の発生原因となるウ
エハ周辺部の不要レジストを現像工程で除去するための
ウエハ周辺露光装置に関するものである。

［従来の技術］ ICやLSIなどの半導体装置の製造に際しては、微細パ
ターンを形成するにあたって、シリコンウエハなどの表
面にレジストを塗布し、さらに露光，現像を行ってレジ
ストパターンをマスクにして、イオン注入，エッチン
グ，リフトオフなどの加工が施される。通常、レジスト
膜の塗布はスピンコート法を用いてウエハの表面全域に
塗布される。この塗布に際しては、膜厚を均一にするた
めにウエハを回転させながら処理を行っている。ウエハ
は周辺部を把持されながら搬出されれる。このとき、把
持部分のレジストが剥がれることがある。この剥がれは
ウエハカセットなどの収納器の壁に擦れることによって
も生じる。このような事故が生じた場合には、正しいパ
ターンを形成できなくなり、歩留りを低下させる。

ウエハ周辺部の不要レジストが塵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及び微細化
が進みつつある現在、深刻な問題になっている。

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、別途露光を行うウエハ周辺露光法が行われ
ている。このウエハ周辺露光法は、レジストが塗布され
た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、環状に露光するもの
である。

なお、周辺露光に関する技術は、例えば、特願昭63−
224531号及び特願昭63−277455号に記載がある。

［考案が解決しようとする課題］しかし、上記した従来技術にあっては、特願昭63−22
4531号に示されるように、周辺露光ではウエハのエッジ
から一定距離の周辺部のレジストのみを精度良く露光す
るため、ウエハのエッジに沿って照射用光ファイバの出
射端を移動させる必要がある。また、特願昭63−277455
号に記載のように、ウエハ周辺露光では、光源の経年変
化とは無関係にウエハ周辺部の各点の露光量を常に一定
に保つため、光ファイバからウエハの周辺部の表面に照
射される光の照度をモニタする必要がある。

この考案の目的は、露光の際の照射用光ファイバの出
射端に対するウエハの距離関係と同じ関係で照度測定が
行えるようにし、かつ必要な時に直ちに測定が可能なウ
エハ周辺露光装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、この考案は、ウエハを回
転させる回転機構と、入射端が光源からの光を受ける位
置に配置され、出射端が回転するウエハの周辺部の表面
を光照射する位置に配置された照射用光ファイバと、こ
の照射用光ファイバの出射端をウエハの周辺部に投影す
るレンズと、照射用光ファイバの出射端をウエハの回転
中心に向けて移動させる少なくとも１つの移動機構と、
出射端が検出器につながる照度モニタ用光ファイバとを
具備し、前記照度モニタ用光ファイバの入射端を露光さ
れるウエハの周辺部の表面に同一または近傍の平面上に
配置し、前記照射用光ファイバの出射端が前記移動機構
の移動により露光されるウエハの周辺部の表面に同一ま
たは近傍の位置関係を保った状態で測定できるようにし
たものである。

［作用］上記した手段によれば、露光の際の照射用光ファイバ
に対するウエハの距離関係と同じ関係で、容易に照度を
モニタすることができる。

［実施例］第１図はこの考案の一実施例を示す移動方向での側面
図であり、第２図は第１図の実施例の移動方向に直角な
方向での側面図である。

第１図，第２図において、処理対象のウエハ１は、回
転ステージ２に真空吸着され、この回転ステージ２はモ
ータを備えた駆動機構３によって回転駆動される。なお
駆動機構３は、制御回路４によって制御される。

ウエハ１の周辺部1aを照射するようにレンズユニット
5,放電型ランプ6,このランプ６を囲繞するように配設さ
れる集光鏡7,この集光鏡７からの光を水平方向へ反射さ
せる反射鏡8,この反射鏡８からの光を伝送する照射用光
ファイバ９の各々を備えて構成されている。レンズユニ
ット５から出射した光がレジストの必要領域であるパタ
ーン部分に照射されるのを防止するための遮光板27が取
付けられている。

一方、ウエハ１の周辺部1aに隣接して照度モニタ用光
ファイバ10が配設され、その入射端10a面はウエハ１の
露光面に一致するように配設されている。照度モニタ用
光ファイバ10の入射端10aの近傍には、板状の基台11が
配設され、その端部に照度モニタ用光ファイバ10が保持
されている。

基台11の中央部には第１のモータ12が配設され、その
回転軸には第１のプーリ13が装着されている。また、基
台11には、一対のガイド保持柱14が立設され、その上端
に水平に第１のガイド15が取付けられている。このガイ
ド15をまたぐようにして第１の移動台16が移動自在に配
設され、その一方の下端には、プーリ13を一周するワイ
ヤ17の両端が張架されている。プーリ13が回転すること
により、移動台16が移動する。

また、移動台16の上部には、第２のガイド18が配設さ
れ、このガイド18には、第２のモータ19の取付けられる
モータ保持板20が立設されている。モータ保持板20に
は、プーリ21が装着され、このプーリ21の下部にはガイ
ド18を移動する第２の移動台22が配設されている。移動
台22には、一対のワイヤ引吊りアーム23が立設され、こ
のワイヤ引吊りアーム23にはプーリ21を一周するワイヤ
24の両端が張架されている。また、移動台22は、レンズ
ユニット５の上部を固定している。

移動台16の後部には、Ｌ字型のドグ25が配設され、そ
の下端がフォトセンサによる原点センサ26を遮光して、
原点位置が検出できるようになっている。

照度モニタ用光ファイバ10の出射端に対向させて、そ
の出射光を光−電変換する検出器28が配設されている。
この検出器28には、その出力信号を増幅するためのアン
プ29が接続され、その出力信号は制御回路４に印加され
ている。

また、回転ステージ２の回転を読取るための回転角読
取り機構30が設けられ、その出力信号は制御回路４に印
加されている。

本実施例では、特願昭63−224531号のようにウエハ１
のエッジをセンサで検出しながら、レンズユニット５及
びセンサ32,33を一体に回転するウエハ１のエッジにな
らうようにウエハ１の径方向に移動させる制御を行う。
即ち、第２図のエッジ検出用フォトセンサ32,33と、第
１のモータ12及び制御回路４内の第１のモータの制御部
は、サーボ機構を構成しており、エッジ検出用フォトセ
ンサ32,33からの検出信号に従って、制御回路４は第１
のモータ12へ駆動信号を送る。これにより、ウエハ１の
オリエンテーションフラットの検出やウエハ１の円周中
心の検出及び円周中心と回転中心を一致させることを不
用にして、ウエハ１のエッジからの所定距離の周辺部1a
を精度良く露光することができる。

次に上記構成の実施例の動作について説明する。ま
ず、ウエハ１が回転ステージ２に載置される前において
は、移動台16が第１図の左側に移動して前記原点センサ
26の検出により移動台16は原点位置に退避しており、レ
ンズユニット５はウエハ１の外径より外側に位置してい
る。この状態で、ウエハ１が不図示の搬送系により搬送
され回転ステージ２上に載置される。

ウエハが載置されると、回転ステージ１の真空吸着機
構が働いてウエハ１を真空吸着するとともに、前述のサ
ーボ機構が作動して、退避位置にあったレンズユニット
５が回転中心に向けて移動し、ウエハ１のエッジから所
定距離の周辺部1aを露光する位置に配置する。この状態
で、回転ステージ２が回転を始めると同時に、シャッタ
40が開き、周辺露光が開始される。周辺露光の最中に
は、ウエハ１の回転に伴って、オリエンテーションフラ
ットや回転中心と円周中心のズレ等が原因となって、ウ
エハ１のエッジの位置が変化する。この変化に追従する
ように、前述のサーボ機構が動作して台１のモータによ
ってレンズユニット５及びフォトセンサ32,33は、ウエ
ハ１の径方向に一体に位置制御され、エッジから一定幅
の周辺部1aが周状に露光される。

一方、特願昭63−267256号に開示されているように、
ウエハ周辺露光では、ウエハ保持用の「爪」が接触する
部分は、上述の周状の露光よりもさらに広い幅で露光し
たいという要請がある。従って本実施例では、以下に述
べる台２のモータ19の制御によって、この「爪」の接触
部分の露光を行う。

即ち、オリエンテーションフラットと円周中心を基準
とした角度によって予め前記接触部分の位置情報が制御
回路４に入力されており、回転角度読み取り機構30から
送られたウエハ１の回転角から、接触部分を露光する位
置まで回転したと判断すると、制御回路４から第２のモ
ータ19に駆動信号が送られ、レンズユニット５はさらに
回転中心に向けて内側に移動する。接触部分の長さに応
じて、この状態で所定角度回転した後、元の一定幅の露
光をする位置にレンズユニット５は退避する。

ところで、ランプ６は経時変化によって照度が低下す
る特性を有しているのに対し、ウエハ１の周辺露光は一
定の露光量を確保する必要がある。この露光量は、照度
と回転ステージ２の回転時間とによって決まる。そこ
で、照度モニタ用光ファイバ10を介して得た検出光のレ
ベルを制御回路４で判定し、テーブルを参照して対応す
る回転速度を求める。この回転速度は、照度が低下する
ほど遅くなり、この回転速度になるように制御回路４は
駆動機構３を制御し、回転ステージ２を回転させる。こ
れにより、常に一定の露光量を得ることができる。

照度測定は、第２モーター19の駆動によって行う。即
ち、照度モニタ用光ファイバ10の入射端10aの位置の情
報が前述の原点の位置を基準にして、予め制御回路４に
入力されている。従って、照度測定する場合には、前述
の周辺露光と同じ条件でランプ６を点灯させながら、制
御回路４から第１のモータ19に駆動を送り、移動台22を
移動させて、レンズユニット５が入射端10aの真上にく
るようにする。これによって、実際に周辺露光する場合
と同じ距離関係で照度測定が行え、測定の精度が極めて
高い。

［考案の効果］以上説明した通り、この考案によれば、露光前に照射
光を測定し、その測定に基づいてウエハ周辺露光を常に
同一の露光量で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す移動方向での側面図
であり、第２図は第１図の実施例の移動方向に直角な方
向での側面図である。図中、 1:ウエハ 2:回転ステージ 3:駆動機構 4:制御回路 5:レンズユニット 6:ランプ 9:照射用光ファイバ 10:照度モニタ用光ファイバ 11:基台 12,19:モータ 13,21:プーリ 15,18:ガイド 16,22:移動台 17,24:ワイヤ 23:ワイヤ引吊りアーム 26:原点センサ 28,34:検出器 30:回転角読取り機構 31:フォトセンサ用光源 32,33:光ファイバ 36,37:ファイバ保持アーム

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ウエハを回転させる回転機構と、入射端が
光源からの光を受ける位置に配置され、出射端が回転するウエハの周辺部の表面を光照射する位
置に配置された照射用光ファイバと、この照射用光ファイバの出射端をウエハの周辺部に投影
するレンズと、照射用光ファイバの出射端をウエハの回転中心に向けて
移動させる少なくとも１つの移動機構と、出射端が検出器につながる照度モニタ用光ファイバとを
具備し、前記照度モニタ用光ファイバの入射端を露光されるウエ
ハの周辺部の表面に同一または近傍の平面上に配置し、
前記照射用光ファイバの出射端が前記移動機構の移動に
より露光されるウエハの周辺部の表面に同一または近傍
の位置関係を保った状態で測定可能であることを特徴と
するウエハ周辺露光装置。