JPS62143426A - 光照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、光照射技術、特に、半導体装置の製造におけ
るウェハ処理において、フォＩ・レジストが被着された
ウェハ表面に紫外線を照射する工程に適用して有効な技
術に関する。

［背景技術］ たとえば、半導体装置の製造におけるウェハ処理工程に
おいては、露光および現像処理などを経ることによって
ウェハ表面を所定のパターンに隠蔽するように被着され
たフォトレジストに、所定の波長域の紫外線を照射して
硬化させ、後のドライ・エツチングやイオン注入処理な
どにおける耐熱性などを向上させることが行われる場合
がある。

この場合、ウェハ表面に被着されたフォトレジストに紫
外線を照射する方法としては、たとえば、低圧水銀ラン
プなどの光源から放射される紫外線を、光源に対して静
止されるウェハの全面にわたって直接照射することが考
えられるが、ウェハの各部における紫外線の照度が不均
一となり、ウェハ表面に被着されたフォトレジストの硬
化の程度に過不足を生したり、照射される紫外線の照度
を大きくすることができず、フォトレジストを効率良く
硬化させることができないなど種々の欠点があることを
本発明者は見い出した。

なお、半導体装置の製造におけるウェハ処理について説
明されている文献としては、株式会社工業調査会、昭和
５９年１１月２０日発行「電子材料Ｊ　１０００年１１
月号別冊、Ｐ６７〜Ｐ７１がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、被処理物に照射される光の照度の増加
および均一化が可能な光照射技術を提供することにある
。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の目的］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡η１に説明すれば、次の通りである。

すなわち、光源から放射される光を、光収束手段によっ
て所定の比較的大きな照度に収束して被処理物の所定の
部位に照射するとともに、被処理物が位置される載置台
を移動させ、被処理物における光の照射位置を適宜変化
させることにより、所定の照度の光が被処理物の全域に
わたって均一に照射されるようにして、被処理物に照射
される光の照度の増加および均一化を可能にしたもので
ある。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例である光照射’ＡＨの要部
を示す説明図である。

本体１の内部には、駆動モータ２によって図の左右方向
および紙面に垂直な方向に移動されるＸＹテーブル３　
（載置台）が設けられている。

このＸＹテーブル２の上には、フォトレジスト（図示せ
ず）などによって表面を所定のパターンに隠蔽されたウ
ェハ４（被処理物）が着脱自在に位置されている。

ＸＹテーブル３の内部には、ヒータ５が設けられ、ＸＹ
テーブル３の上に位置されるウェハ４が所定の温度で均
一に加熱されるように構成されている。

さらに、ＸＹテーブル３の上方には、所定の波長域の紫
外ｖＡ６（光）を放射する、たとえば低圧水銀ランプな
どの光源７が設けられている。

この場合、ウェハ４が載置されるＸＹテーブル３と光ｔ
Ａ７との間には、凸レンズ形のレンズ８　（光収束手段
）が介設され、光源７から放射された紫外線６が該レン
ズ８により所定の照度に収束されてウェハ４の所定の部
位に照射される構造とされている。

このレンズ８は、たとえば紫外線透過ガラスなどで構成
され、所定９波長域の紫外線６が吸収されることなく透
過されるものである。

また、ＸＹテーブル３とレンズ８との間には、中央部に
紫外線６を透過させる透明な窓部９が装着された隔壁１
０が設けられ、レンズ８の上方に設けられた光′ｒＸ７
から発生される熱などによってＸＹテーブル３の上にｉ
ｆされたウェハ４の温度分布が不均一になることが防止
されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

始めに、ＸＹテーブル３に載置されるウェハ４がヒータ
５によって所定の温度に均一に加熱され、ＸＹテーブル
３を適宜移動させることによってウェハ４の所定の部位
がレンズ８の軸に一致される。

次に、光源７が点灯され、該光源７から放射された紫外
線６は、レンズ８によって収束され、照度が増加されて
ウェハ４の所定の部位に照射され、ウェハ４の表面を所
定のパターンに隠蔽して被着されたフォトレジスト（図
示せず）は、照度が増加された紫外線６のエネルギによ
って効率良く硬化される。

そして、所定の時間毎に、ＸＹテーブル３は逐次所定の
方向に所定の距離だけ移動して停止する動作を繰り返し
、ウェハ４の表面全域にわたって紫外線６が均一な照度
で照射される。

このように本実施例においては、光Ｒ７とウエハ４との
間に、光ｒＪ７から放射される紫外線６を収束してウェ
ハ４に照射するレンズ８が介設されているため、ウェハ
４に照射される紫外線６の照度を比較的大きな所定の値
に増加させることができ、さらに、ＸＹテーブル３によ
ってウェハ４を適宜移動させることにより、ウェハ４の
全域に照度が増加された紫外線６を均一に照射できる。

このため、照度が増加された紫外線６の照射によって、
ウェハ４の表面に被着されたフォトレジストの硬化が効
率良く行われるとともに、照度が増加された紫外線６の
均一な照射によってウェハ４の各部におけるフォトレジ
ストの硬化が、過不足なく所定の程度に均一に行われる
。

この結果、後のドライ・エツチングやイオン注入処理な
どにおいてウェハ４の表面を所定のパターンに隠蔽する
フォトレジストが、ウェハ４の温度上昇などによって損
傷されることが防止されるとともに、ドライ・エツチン
グやイオン注入処理などの後に行われるフォトレジスト
の剥離処理などにおいてフォトレジストの過度に硬化さ
れた部分がウェハ表面に残存するなどの障害が回避でき
る。

なお、ＸＹテーブル３によるウエノ＼４の移動動作は、
ｎｊ記の如く間歇的に行う方法に限らず、ＸＹテーブル
３を所定の速度で連続的に移動させ、ウェハ４に照射さ
れる紫外線６が酸ウニ／Ｘ４の全面を走査するようにし
ても良い。

［実施例２］ 第２図は、本発明の他の実施例である光照」・１装置の
要部を示す説明図である。

本実施例２においては、光源７からＸＹテーブル３の上
に載置されたウェハ４に至る光路に、平面鏡１１および
凹面鏡１２　（光収束手段）が設けられ、光源７から放
射される紫外線６が該凹面鏡１２によって収束された後
にウェハ４の所定の部位に照射されるように構成されて
いるところが前記実施例１の場合と異なる。

このように、紫外線６が凹面鏡１２に反射されることに
よって収束されることにより、光源７から平面鏡１１お
よび凹面鏡１２を経てウニ／Ｘ４に至る間の紫外線６の
照度の低下を比較的小さくでき、ウェハ４に照射される
紫外線６の照度をより大きくでき、ウェハ４の表面に被
着されたフォトレジストの、紫外線６の照射による硬化
がより効率良く行われる。

［効果］ （１）、光源から被処理物に至る光路に介設され、前記
光源から放射される光を収束して前記被処理物に照射す
る光収束手段と、前記光源および光収束手段に対して相
対的に移動可能にされ、前記被処理物が載置される載置
台とを有する構造であるため、被処理物に照射される光
の照度を増加させることができるとともに、Ｓ！載置台
よって被処理物を適宜移動させることにより被処理物の
全域に、照度が増加された光を均一に照射できる。

（２）、前記（１）の結果、ウェハの表面に被着された
フォトレジストの硬化が、照度が増加された紫外線の照
射によって効率良く行われるとともに、ウェハの各部に
おけるフォトレジストの硬化が、照度が増加された紫外
線の一様な照射によって過不足なく所定の程度に均一に
行われる。

（３）、前記（２）の結果、後工程のドライ・工・ノチ
ングやイオン注入処理などにおいてウェハの表面を所定
のパターンに隠蔽するフォトレジストが、ウェハの温度
上昇などによって損傷されることが防止されるとともに
、ドライ・エツチングやイオン注入処理などの後に行わ
れるフォトレジストの剥離処理などにおいてフォトレジ
ストの過度に硬化された部分がウェハ表面に残存するな
どの障害が回避できる。

（４）、前記（１）〜（３）の結果、ウェハ処理工程に
おける生産性が向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、光収束手段としては、レンズあるいは凹面鏡
などに躍らず、他のいかなるものであっても良く、さら
に、被処理物に対する光の照射位置を変化させる方法と
しては、被処理物側を静止させ、光源側を移動させても
良い。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置のウェハ
処理工程における紫外線照射技術に適用した場合につい
て説明したが、それに限定されるものではなく、照度の
比較的大きな光を均一に照射することが必要とされる技
術に広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である光照射装置の要部を
示す説明図、 第２図は、本発明の他の実施例である光照射装置の要部
を示す説明図である。 １・・・本体、２・・・駆動モータ、３・・・ＸＹテー
ブル（載置台）、４・・・ウェハ（被処理物）、５・・
・ヒータ、６・・・紫外線（光）、７・・・光源、８・
・・レンズ（光収束手段）、９・・・窓部、１０・・・
隔壁、１１・・・平面鏡、１２・・・凹面鏡（光収束手
段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源から被処理物に至る光路に介設され、前記光源
   から放射される光を収束して前記被処理物に照射する光
   収束手段と、前記光源および光収束手段に対して相対的
   に移動可能にされ、前記被処理物が載置される載置台と
   を有することを特徴とする光照射装置。 ２、前記光収束手段が、レンズであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光照射装置。 ３、前記光収束手段が、凹面鏡であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光照射装置。 ４、前記載置台に、該載置台上に位置される被処理物を
   所定の温度に加熱する加熱手段が設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光照射装置。 ５、前記光および被処理物が、それぞれ紫外線およびウ
   ェハであり、前記光照射装置が、該ウェハの表面に被着
   されたフォトレジストを紫外線の照射によって硬化させ
   る光照射装置であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光照射装置。