JPH09260263A - 周辺露光装置 - Google Patents

周辺露光装置

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JPH09260263A
JPH09260263A JP8087059A JP8705996A JPH09260263A JP H09260263 A JPH09260263 A JP H09260263A JP 8087059 A JP8087059 A JP 8087059A JP 8705996 A JP8705996 A JP 8705996A JP H09260263 A JPH09260263 A JP H09260263A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハのそりや振れ回りによる周縁部の高さ
変動による周縁検知精度の悪化および露光デフォーカス
を防止する。 【解決手段】 レジストがほぼ均一に塗布された基板1
のほぼ中央を中心として該基板を回転させる回転手段2
と、該基板の周縁部に露光光を照射する光照射手段7と
を備えた周縁露光装置において、該光照射手段と該基板
のレジスト塗布面との相対距離の変化を検出する測距手
段8と、該測距手段の出力に基づいて該光照射手段のフ
ォーカスを補正するピント補正手段3,13とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子製造用
のレジスト塗布されたウエハ等の円形基板の周縁部を露
光する周辺露光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体素子製造のリソグラフィ工程にお
いて、回路形成のためにウエハに塗布されたレジストが
ウエハ周縁部に残っている場合に搬送等により剥離し素
子欠陥の原因となることが知られており、これを防止す
るためにウエハ周縁部のレジストを露光し、現像工程に
て除去する方法が種々提案されている。例えば、特開平
2−114628、特開平2−101734等ではウエ
ハをそのほぼ中心を軸に回転しながら露光光照射部をウ
エハの半径方向に移動することによりウエハの周縁部を
ほぼ一定の幅で露光する方法について提案している。
【0003】これらはウエハのほぼ中心を吸着し回転さ
せる保持回転手段と、ウエハの周縁部を露光する照明手
段と、ウエハの回転に伴いウエハの偏心やオリフラ等に
より生ずるウエハ周縁の半径方向変位を検出する周縁検
出手段と、該回転手段と該照明手段を相対移動する移動
手段とにより基本的に構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は今後進むであろうICの高集積化に伴う素子の積層化
やウエハサイズの大型化により生ずるウエハ周縁部のデ
フォーカス量増大の影響に関して十分考慮されていな
い。
【0005】すなわち、ウエハ処理工程差によるそり量
のばらつきや保持回転手段の振れ回りは周縁検知精度の
悪化、そして露光幅精度の悪化や露光ピントのずれ、さ
らには露光領域境界部の光量分布の鈍化を招く。特に後
者はレジストの不完全除去部(グレーゾーン)の傾斜を
なだらかにし、現像時のムラの影響で抜け際のレジスト
を島状に分離させる可能性を有している。そして多層膜
のウエットエッチング工程においては、これらが島状の
膜となって剥離、浮遊し、回路部に付着することにより
欠陥を生じ、歩留まりを悪化させるという問題を生ず
る。
【0006】本発明の目的は、これら従来技術の有する
課題に鑑み、周辺露光装置において、ウエハのそりや振
れ回りによる周縁部の高さ変動による周縁検知精度の悪
化および露光デフォーカスを防止する手段を提供するこ
とにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、レジストがほぼ均一に塗布された基板
のほぼ中央を中心として該基板を回転しながら該基板の
周縁部を露光する装置において、該基板の周縁部に露光
光を照射する光照射手段の近傍に配置され該光照射手段
と該基板のレジスト塗布面との相対距離の変化を検出す
る測距手段と、該測距手段の出力に基づいて該光照射手
段のフォーカスを補正するピント補正手段を有すること
を特徴としている。
【0008】本発明の好ましい実施の形態において、前
記ピント補正手段は、前記測距手段の出力を前記光照射
手段の投影光学系物体面変位量に換算する演算手段と、
該演算手段からの出力に基づいて該光照射手段の物体面
を変位させる物体面移動手段とからなることを特徴とす
る。あるいは、前記測距手段の出力を所定の範囲に保つ
ように該基板と該光照射手段を相対移動する移動手段か
らなることを特徴とする。
【0009】また、本発明の他の局面では、レジストが
ほぼ均一に塗布された基板のほぼ中央を中心として該基
板を回転しながら該基板の周縁部を露光する装置におい
て、該基板の周縁部の半径方向変位を検出する周縁検知
手段と、該周縁検知手段の近傍に配置され該周縁検知手
段と該基板のレジスト塗布面の相対距離の変化を検出す
る測距手段と、該測距手段の出力に基づいてウエハに上
下方向の相対変位を与えるZ移動手段とを有し、ウエハ
の周縁の半径方向を検知するときには該測距手段の出力
を所定の範囲に保持するように該Z移動手段をサーボ制
御し、露光するときには該サーボ量に基づいて該Z移動
手段を制御することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、レジストがほぼ均一に塗布さ
れた基板の周縁部に露光光を照射する光照射手段の近傍
に配置されて該光照射手段と該基板のレジスト塗布面の
相対距離の変化を検出する測距手段と、該測距手段の出
力に基づいて該光照射手段のフォーカスを補正するピン
ト補正手段を有することにより、該照射手段のピント面
と該基板のレジスト塗布面とのずれ量を所定の範囲内に
保つことが可能となり、該基板のそりや振れ回りによる
露光幅精度の悪化やグレーゾーンの拡大を防止できる。
【0011】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る周辺露光装置の構ハ
を示す側面図である。図1において、1はウエハであ
り、レジストがほぼ均一に塗布されている。図1の周辺
露光装置は、ウエハ1のレジスト塗布面の周縁部を露光
する照明手段7、該照明手段の近傍に配設され、ウエハ
1の露光面の同面に垂直な方向の変位(すなわち照明手
段7とウエハ1のレジスト塗布面との相対距離)を検出
する測長手段8、不図示の真空配管が接続され、その真
空圧によりウエハ1のほぼ中心を保持し、かつ、ウエハ
1を回転させる保持回転ステージ(以下、回転台)2
と、該回転台2を上下に移動するZステージ3と、該Z
ステージ3を該照明手段7の光軸と該回転台2の回転中
心軸とを含む面と水平面の交線方向に直線移動するXス
テージ4とからなるXYθステージ、および該回転台回
転軸からウエハ1の半径分オフセットされ、かつ、該照
明手段7から所定の位置に配設され、ウエハの回転によ
り生ずるウエハ周縁の半径方向変位を検出する周縁検出
手段6とを有する。これらの各部材の基盤は基台5に固
着されている。
【0012】また、該XZθステージの移動量を制御す
るXZθ制御部10、およびウエハ1の回転角に関連づ
けて該測長手段8と周縁検出手段6からの出力を記憶
し、その値からウエハ1の被照射面と照明手段7のピン
ト面を一定に保ち、かつ、照明手段7により照射される
ウエハ周縁の幅を一定に保つようなXZθ軸の制御量を
演算しXZθ制御部10に与える記憶演算部9をも有し
ている。
【0013】本実施例によれば、レジストがほぼ均一に
塗布されたウエハ1の周縁部に露光光を照射する照明手
段7の近傍に、照明手段7とウエハ1のレジスト塗布面
との相対距離の変化を検出する測長手段8を配置し、測
長手段8の出力に基づいてZステージ3を上下して照明
手段7のフォーカスを補正しているため、照明手段7の
ピント面とウエハ1のレジスト塗布面とのずれ量を所定
の範囲内に保つことが可能となり、ウエハ1のそりや振
れ回りによる露光幅精度の悪化やグレーゾーンの拡大を
防止することができる。
【0014】図2は本発明の第2の実施例に係る周辺露
光装置の構成を示す側面図である。この周辺露光装置は
ウエハ周縁部を露光する照明手段17、不図示の真空配
管が接続され、その真空圧によりウエハ11のほぼ中心
を保持し、かつ、ウエハ11を回転させる保持回転ステ
ージ(以下、回転台)12と、該回転台12を上下に移
動するZステージ13と、該Zステージ13を該照明手
段17の光軸と該回転台12の回転中心軸とを含む面と
水平面の交線方向にするXステージ14とからなるXY
θステージ、該回転台回転軸からウエハ11の半径分オ
フセットされ、かつ、該照明手段から所定の位置に配設
され、ウエハの回転により生ずるウエハ周縁の半径方向
変位を検出する周縁検出手段16、および該周縁検出手
段の近傍に配設され、ウエハ11の露光面の、同面に垂
直な方向の変位を検出する測長手段18を有し、これら
の基盤は基台15に固着されている。
【0015】また、該XZθステージの移動量を制御す
るXZθ制御部20、およびウエハ11の回転角に関連
づけて該測長手段18と周縁検出手段16からの出力を
記憶し、その値からウエハの被照射面と照明手段17の
ピント面を一定に保ち、かつ、照明手段により照射され
るウエハ周縁の幅を一定に保つようなXZθ軸の制御量
を演算しXZθ制御部20に与える記憶演算部19をも
有している。
【0016】図2の周辺露光装置は、図1では測長手段
8を照明手段7の近傍に配置していたのに対し、測長手
段18を周縁検出手段16の近傍に配置したことを特徴
としている。本実施例においては、ウエハ11を保持し
た回転台2を回転させた状態で、先ず、測長手段18の
出力によりウエハ11のレジスト塗布面の高さが一定と
なるようにZステージ13を制御しながら周縁検出手段
16によりウエハ11の周縁を検出し、そのときのサー
ボ量およびウエハ周縁位置を記憶演算部19に記憶す
る。次に、これらの記憶量に基づいて照明手段17の位
置でウエハの高さおよび周縁位置が一定となるように、
Zステージ13およびXYステージを制御しながら照明
手段17より光を照射してウエハ周縁を露光する。本実
施例によれば、周縁検出時にウエハ高さを一定に保って
いるため、周縁位置をより高精度に検出することがで
き、ウエハ11のそりや振れ回りによる露光幅精度の悪
化やグレーゾーンの拡大を防止することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
程の進んだウエハのそりやウエハ回転軸の振れ回りによ
り生ずる周縁位置検出精度悪化および露光デフォーカス
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る周辺露光装置の構成
を示す側面図である。
【図2】 本発明の第2の実施例に係る周辺露光装置の
構成を示す側面図である。
【符号の説明】
1,11:ウエハ、2,12:回転ステージ(回転
台)、3,13:Zステージ、4,14:XYステー
ジ、5,15:基台、6,16:周縁検出手段、7,1
7:照明手段、8,18:測長手段、9,19:記憶演
算部、10,20:XYθ制御部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レジストがほぼ均一に塗布された基板の
    ほぼ中央を中心として該基板を回転させる回転手段と、
    該基板の周縁部に露光光を照射する光照射手段とを備え
    た周縁露光装置において、 該光照射手段と該基板のレジスト塗布面との相対距離の
    変化を検出する測距手段と、 該測距手段の出力に基づいて該光照射手段のフォーカス
    を補正するピント補正手段とを有することを特徴とする
    基板の周縁露光装置。
  2. 【請求項2】 前記ピント補正手段は、前記測距手段の
    出力を前記光照射手段の投影光学系物体面変位量に換算
    する演算手段と、該演算手段からの出力に基づいて該光
    照射手段の物体面を変位させる物体面移動手段とからな
    ることを特徴とする請求項1記載の周縁露光装置。
  3. 【請求項3】 前記ピント補正手段は、前記測距手段の
    出力を所定の範囲に保つように該基板と該光照射手段を
    相対移動する移動手段からなることを特徴とする請求項
    1記載の周縁露光装置。
  4. 【請求項4】 レジストがほぼ均一に塗布された基板の
    ほぼ中央を中心として該基板を回転させる回転手段と、
    該基板の周縁部に露光光を照射する光照射手段とを備え
    た周縁露光装置において、 該基板の周縁部の半径方向変位を検出する周縁検知手段
    と、 該周縁検知手段の近傍に配置され該周縁検知手段と該基
    板のレジスト塗布面の相対距離の変化を検出する測距手
    段と、 該測距手段の出力に基づいてウエハに上下方向の相対変
    位を与えるZ移動手段と、 ウエハの周縁の半径方向を検知するときには該測距手段
    の出力を所定の範囲に保持するように該Z移動手段をサ
    ーボ制御し、露光するときには該サーボ量に基づいて該
    Z移動手段を制御する制御手段とを有することを特徴と
    する基板の周縁露光装置。
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