JP2012220896A - Periphery exposure method and periphery exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ等の基板に形成されたフォトレジスト膜の周辺露光方法及び周辺露光装置に関する。 The present invention relates to a peripheral exposure method and a peripheral exposure apparatus for a photoresist film formed on a substrate such as a semiconductor wafer.
半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハやFPD用ガラス基板等の基板の表面に回路パターンを形成するため、フォトリソグラフィ技術が用いられている。フォトリソグラフィ技術では、基板の表面にフォトレジスト膜を形成し、所定のフォトマスクを用いてフォトレジスト膜を露光することにより回路パターンの潜像を形成し、露光後のフォトレジスト膜を現像液で現像することにより回路パターンが形成される。基板の表面へのフォトレジスト膜の形成は、基板の表面にフォトレジスト液を供給し、基板を回転してフォトレジスト液を基板の表面に広げることにより行われる。 In a semiconductor device manufacturing process, a photolithography technique is used to form a circuit pattern on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for FPD. In photolithography technology, a photoresist film is formed on the surface of a substrate, a latent image of a circuit pattern is formed by exposing the photoresist film using a predetermined photomask, and the exposed photoresist film is developed with a developer. A circuit pattern is formed by development. The formation of the photoresist film on the surface of the substrate is performed by supplying a photoresist solution to the surface of the substrate and rotating the substrate to spread the photoresist solution on the surface of the substrate.
このように形成されるフォトレジスト膜は、基板の周辺部で厚くなる傾向があるため、露光処理の均一性が悪化するおそれがある。また、周辺部のフォトレジスト膜は基板の搬送中又は処理中に剥離し易いため、パーティクルを発生するおそれがある。そこで、基板の周辺部のフォトレジスト膜を除去するため、フォトレジスト膜の形成後に周辺部に紫外光を照射する周辺露光が行われる。具体的には、フォトレジスト膜が形成された基板を、例えば裏面中央部においてスピンチャックで保持して回転させつつ、基板の周辺部の所定の幅の領域に紫外光を照射することにより、フォトレジスト膜の周辺部が露光される(例えば、特許文献1及び2参照)。
Since the photoresist film formed in this way tends to be thick at the peripheral portion of the substrate, the uniformity of the exposure process may be deteriorated. Moreover, since the photoresist film in the peripheral portion is easily peeled off during the transfer or processing of the substrate, particles may be generated. Therefore, in order to remove the photoresist film at the peripheral portion of the substrate, peripheral exposure is performed by irradiating the peripheral portion with ultraviolet light after the formation of the photoresist film. Specifically, the substrate on which the photoresist film is formed is rotated by holding a spin chuck at the center of the back surface, for example, and irradiating a region of a predetermined width around the substrate with ultraviolet light. The peripheral portion of the resist film is exposed (see, for example,
しかしながら、上述のような周辺露光においては、基板の中心とスピンチャックの回転中心軸とが一致していない場合には、基板の外周に沿った周辺露光幅が不均一となる。周辺露光幅が不当に広くなった場合、基板上のダイ(チップ)領域にまで露光され、不良チップが発生してしまう場合さえある。逆に周辺露光幅が不当に狭くなった場合には、パーティクルの発生を抑制できないことともなる。 However, in the peripheral exposure as described above, when the center of the substrate and the rotation center axis of the spin chuck do not coincide with each other, the peripheral exposure width along the outer periphery of the substrate becomes non-uniform. If the peripheral exposure width becomes unreasonably wide, the die (chip) region on the substrate is exposed and even a defective chip may be generated. Conversely, if the peripheral exposure width is unduly narrowed, the generation of particles cannot be suppressed.
このような問題を解決するため、例えばスピンチャックで基板を保持した後、かつ周辺露光を開始する前に、スピンチャックの回転中心に対する基板の中心のずれを検出し、その検出結果に基づいて、周辺露光幅を調整することが行われている。 In order to solve such a problem, for example, after the substrate is held by the spin chuck and before the peripheral exposure is started, the deviation of the center of the substrate from the rotation center of the spin chuck is detected, and based on the detection result, The peripheral exposure width is adjusted.
しかし、基板の中心のずれを検出したとしても、その検出から周辺露光までの間や、周辺露光中に中心ずれが発生する可能性がある。そのようなずれが発生した場合に周辺露光幅の不均一を把握できることが望ましい。 However, even if the center deviation of the substrate is detected, the center deviation may occur during the period from the detection to the peripheral exposure or during the peripheral exposure. It is desirable to be able to grasp the unevenness of the peripheral exposure width when such a deviation occurs.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、周辺露光幅の不均一を簡便に把握することを可能とする周辺露光装置及び周辺露光方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a peripheral exposure apparatus and a peripheral exposure method capable of easily grasping unevenness of the peripheral exposure width.
本発明の第1の態様は、フォトレジスト膜が形成された基板を基板保持回転部により保持するステップと、前記フォトレジスト膜を露光可能な露光光が、前記基板の周辺部に照射されるとともに前記基板の周縁の外側を通過するように、前記基板保持回転部により前記基板を回転しながら前記基板に向けて前記露光光を放射するステップと、前記基板の周縁の外側を通過した前記露光光に基づいて前記周辺部に照射される前記露光光の幅を検出するステップとを含む周辺露光方法が提供される。 According to a first aspect of the present invention, a substrate on which a photoresist film is formed is held by a substrate holding rotating unit, and exposure light capable of exposing the photoresist film is irradiated to a peripheral portion of the substrate. Radiating the exposure light toward the substrate while rotating the substrate by the substrate holding and rotating unit so as to pass outside the periphery of the substrate; and the exposure light passing outside the periphery of the substrate And a step of detecting a width of the exposure light applied to the peripheral portion based on the above.
本発明の第2の態様は、フォトレジスト膜が形成された基板を保持する基板保持回転部;前記フォトレジスト膜を露光可能な露光光を発する発光部と前記露光光を検知可能な受光部とを含む露光部であって、前記基板保持回転部により保持される前記基板の周辺部により、前記発光部から前記受光部に至る前記露光光の光路の一部が遮られるように配置される当該露光部;及び前記基板の周辺部により遮られずに前記受光部に到達する前記露光光に応じて前記受光部から出力される信号に基づき、前記周辺部に照射される前記露光光の幅が許容範囲に収まるか否かを判定する制御部;を含む周辺露光装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate holding rotating unit for holding a substrate on which a photoresist film is formed; a light emitting unit for emitting exposure light capable of exposing the photoresist film; and a light receiving unit capable of detecting the exposure light; The exposure unit includes a peripheral portion of the substrate held by the substrate holding rotation unit so that a part of an optical path of the exposure light from the light emitting unit to the light receiving unit is blocked. An exposure unit; and a width of the exposure light applied to the peripheral part based on a signal output from the light receiving unit in response to the exposure light reaching the light receiving unit without being blocked by the peripheral part of the substrate There is provided a peripheral exposure apparatus including a control unit that determines whether or not the allowable range is satisfied.
本発明の実施形態によれば、周辺露光幅の不均一を簡便に把握することを可能とする周辺露光装置及び周辺露光方法が提供される。 According to the embodiment of the present invention, there are provided a peripheral exposure apparatus and a peripheral exposure method that can easily grasp the unevenness of the peripheral exposure width.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the attached drawings, the same or corresponding members or parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and redundant description is omitted.
図1および図2を参照しながら、本発明の実施形態による周辺露光装置を備える、本発明の実施形態による塗布現像装置について説明する。図1は塗布現像装置の平面図であり、図2は図1の塗布現像装置の側面図である。
図1に示すように、本実施形態の塗布現像装置30は、キャリアブロックB1、処理ブロックB2、およびインターフェイスブロックB3を備えている。また、インターフェイスブロックB3は露光装置B4に結合されている。
A coating and developing apparatus according to an embodiment of the present invention that includes a peripheral exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view of the coating and developing apparatus, and FIG. 2 is a side view of the coating and developing apparatus of FIG.
As shown in FIG. 1, the coating and developing
キャリアブロックB1は、複数のウエハを収容する密閉型のキャリアCが載置される載置部60と、載置部60に載置されるキャリアCからウエハを取りだして処理ブロックB2へ搬送し、処理ブロックB2にて処理されたウエハをキャリアCへ収容する搬送アーム62とを有している。
The carrier block B1 takes a
処理ブロックB2には、図2に示すように、現像処理を行うためのDEV層L1と、フォトレジスト膜の下地層としての反射防止膜を形成するためのBCT層L2と、フォトレジスト液を塗布するためのCOT層L3と、フォトレジスト膜の上に形成される反射防止膜を形成するためのTCT層L4とが下方から順に設けられている。 As shown in FIG. 2, a DEV layer L1 for performing development processing, a BCT layer L2 for forming an antireflection film as an underlayer of the photoresist film, and a photoresist solution are applied to the processing block B2. A COT layer L3 for forming an antireflection film formed on the photoresist film and a TCT layer L4 for forming an antireflection film are sequentially provided from the bottom.
また、DEV層L1には、図1に示す現像ユニット68が例えば2段に積層されており、この2段の現像ユニット68にウエハWを搬送するための搬送アーム69a(図2)が設けられている。BCT層L2とTCT層L4には、図示を省略するが、各々反射防止膜用の薬液をスピンコーティングして反射防止膜を形成する塗布ユニットと、この塗布ユニットにて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱ユニットや冷却ユニットとが設けられている。また、各ユニット間でウエハWの受け渡しを行うため、BCT層L2には搬送アーム69bが、TCT層L4には搬送アーム69dが配置されている。
なお、上述の種々のユニットは、各層L1〜L4に対応して設けられる処理ユニット群63(図1)内に積層して設けられている。
In the DEV layer L1, the developing
The various units described above are provided by being stacked in a processing unit group 63 (FIG. 1) provided corresponding to each of the layers L1 to L4.
さらに、処理ブロックB2には、キャリアブロックB1側に第1棚ユニットU1が設けられ、インターフェイスブロックB3側に第2棚ユニットU2が設けられている。第1棚ユニットU1及び第2棚ユニットU2には複数の受け渡しユニットが設けられている。これらの受け渡しユニットのうち、図2にて参照符号CPL+数字で示される受け渡しユニットには温度調節用の冷却ユニットが備えられており、参照符号BF+数字で示される受け渡しユニットには複数枚のウエハWを載置可能なバッファユニットが備えられている。
また、第1棚ユニットU1のX方向側(図1参照)に隣接して、第1棚ユニットU1の各部間でウエハWを搬送する昇降自在な搬送アーム16が設けられている。
Furthermore, in the processing block B2, a first shelf unit U1 is provided on the carrier block B1 side, and a second shelf unit U2 is provided on the interface block B3 side. The first shelf unit U1 and the second shelf unit U2 are provided with a plurality of delivery units. Among these transfer units, the transfer unit indicated by reference numeral CPL + number in FIG. 2 is provided with a cooling unit for temperature adjustment, and the transfer unit indicated by reference numeral BF + number includes a plurality of wafers W. Is provided.
Further, adjacent to the first shelf unit U1 in the X direction (see FIG. 1), there is provided a
インターフェイスブロックB3は、インターフェイスアームFを備えており、このインターフェイスアームFによって第2棚ユニットU2と露光装置B4との間でウエハWが受け渡される。露光装置B4では、インターフェイスアームFから搬送されたウエハWに対して所定の露光処理が行われる。また、インターフェイスブロックB3には、本発明の実施形態による周辺露光装置10(後述)が配置されており、周辺露光装置10に対するウエハWの搬入出は、インターフェイスアームFにより行われる。
The interface block B3 includes an interface arm F, and the interface arm F transfers the wafer W between the second shelf unit U2 and the exposure apparatus B4. In the exposure apparatus B4, a predetermined exposure process is performed on the wafer W transferred from the interface arm F. In addition, a peripheral exposure apparatus 10 (described later) according to an embodiment of the present invention is disposed in the interface block B3, and the wafer W is carried into and out of the
この塗布現像装置30において、フォトレジストパターンをウエハWに形成する場合、まずキャリアブロックB1からウエハWを第1棚ユニットU1の受け渡しユニット、例えばBCT層L2に対応する受け渡しユニットCPL2に搬送アーム62によって搬送する。次に、このウエハWは、搬送アーム16により受け渡しユニットCPL3へ搬送され、搬送アーム69cにより、COT層L3に搬入される。COT層L3において、ウエハWの表面(または最上層)が疎水化される。次いで、搬送アーム69cにより塗布ユニットへ搬送され、ここでフォトレジスト膜が形成される。ウエハWの表面が疎水化されているため、フォトレジスト膜はウエハWの表面(また下地層)に対して高い密着性をもって形成される。
In the coating and developing
その後ウエハWは、搬送アーム69cにより第1棚ユニットU1の受け渡しユニットBF3へ搬送される。受け渡しユニットBF3に搬送されたウエハWは、搬送アーム16により受け渡しユニットCPL4へと搬送され、搬送アーム69dによってTCT層L4へと搬送される。そして、TCT層L4にてウエハWのフォトレジスト膜の上に反射防止膜が形成され、受け渡しユニットTRS4に搬送される。なお、求められる仕様等に応じてフォトレジスト膜の上に反射防止膜を形成しない場合や、ウエハWに対して疎水化処理を行う代わりに、BCT層L2にてウエハWに直接反射防止膜が形成される場合もある。
Thereafter, the wafer W is transferred to the delivery unit BF3 of the first shelf unit U1 by the
また、DEV層L1内の上部にはシャトルアーム700が設けられている(図2参照)。シャトルアーム700は、第1棚ユニットU1の受け渡しユニットCPL11から第2棚ユニットU2の受け渡しユニットCPL12にウエハWを直接搬送する。フォトレジスト膜や反射防止膜が形成されたウエハWは、搬送アーム16(図1)により、受け渡しユニットBF3又はTRS4から受け渡しユニットCPL11へと搬送され、シャトルアーム700によって受け渡しユニットCPL12に搬送される。
A
シャトルアーム700によって受け渡しユニットCPL12に搬送されたウエハWは、インターフェイスブロックB3のインターフェイスアームF(図1)によって、周辺露光装置10へ搬送される。周辺露光装置10において、ウエハWの表面周辺部に形成されたフォトレジスト膜が露光される。周辺露光が行われたウエハWは、インターフェイスアームFにより周辺露光装置10から取り出されて、露光装置B4へ搬送される。そして、露光装置B4においてウエハW上に形成されたフォトレジスト膜が露光された後、ウエハWは、インターフェイスアームFによって第2棚ユニットU2の受け渡しユニットTRS6へ搬送される。続けて、ウエハWは、搬送アーム69aによりDEV層L1に搬送され、ここで、露光されたフォトレジスト膜が現像された後、搬送アーム69aによって第1棚ユニットU1の受け渡しユニットTRS1へ搬送され、搬送アーム62によってキャリアCへ収容される。このようにして本実施形態の塗布現像装置30により、ウエハWにフォトレジストパターンが形成される。
The wafer W transferred to the transfer unit CPL12 by the
次に、図3から図5まで及び図7を参照しながら、本発明の実施形態による周辺露光装置10について説明する。
図3及び図4を参照すると、周辺露光装置10は、一端にウエハWの搬入出口51が形成された筐体50を有している。ウエハWは、インターフェイスアームFにより搬入出口51を通して筐体50内に搬入され、筐体50から搬出される。また、筐体50内には、ウエハWの裏面中央部を吸着によりウエハWを保持するチャック80と、チャック80を回転するモータ81(図4)と、チャック80及びモータ81を搬入出口51側又は露光部60側に移動する移動機構90(図4)と、チャック80にて保持されたウエハWの中心からの偏心量を検出する位置検出器100と、搬入出口51と反対側の上部に設けられ、ウエハWの周辺部に紫外光を照射する露光部60と、搬入出口51から筐体50内に挿入されるインターフェイスアームFとチャック80との間で、ウエハWを受け渡す受け渡し手段であるバッファ85とが設けられている。
Next, the
Referring to FIGS. 3 and 4, the
位置検出器100は、図5に示す例では、チャック80の中心に対して露光部60と180°ずれた位置に配置され、ウエハWの周辺部を上下から挟む発光部9及び受光部11を有している。なお、位置検出器100は、図3に示すように、チャック80の中心に対して露光部60と90°ずれた位置に配置されても良い。
本実施形態においては、発光部9は、ウエハWに形成されるフォトレジスト膜を露光しない波長を有する光を発する。例えば黄色光や赤色光を発するLEDランプを発光部9として使用することができる。受光部11は例えば電荷結合素子(CCD)ラインセンサで構成されている。受光部11としてのCCDラインセンサは、その長手方向と、チャック80に保持されるウエハWのエッジとが交差するように配置される。また、発光部9としてのLEDランプは、ウエハWがチャック80により保持されていないときに、CCDラインセンサ11の受光面全体に光を照射できるように配置されている。これにより、チャック80がウエハWを保持したときに、CCDラインセンサ11においてウエハWにより遮光された領域と、遮光されずに光が照射された領域とが生じる。これらの領域の境界の位置に基づいてウエハWのエッジを検出することができる。
In the example shown in FIG. 5, the
In the present embodiment, the
露光部60は、図4及び図5に示すように、光源61と、光源61からの光を集光する集光ミラー62と、光源61と集光ミラー62を収納する光源ボックス63と、光源ボックス63の下部に設けられ、光源61からの紫外光を光学系64に導くロッド65と、ロッド65の下端開口部の近傍に配置され、露光面積を調節する矩形開口66を有するマスク67と、マスク67の矩形開口66を透過する紫外光を検出する紫外光センサ70とを有している。また、光源ボックス63内において、光源61とロッド65との間にはシャッタ61Sが設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
光源61は、ウエハWに形成されるフォトレジスト膜を露光可能な波長成分を含む例えば紫外光(UV光)を発する。具体的には、使用するフォトレジスト膜に応じて、例えば超高圧UVランプ、高圧UVランプ、低圧UVランプ、エキシマランプなどを光源61として使用することができる。また、紫外光センサ70としては、光源61からの紫外光に対して感度を有する受光素子(例えば半導体紫外線素子)を使用することができる。
The
光学系64は例えば複数のレンズを含み、ロッド65により導かれた紫外光をほぼ平行光に変換してマスク67に照射する。マスク67の矩形開口66は、例えば4mmの幅w及び5mmの長さt(図5参照)を有することができる。これにより、4mmの幅と5mmの長さを有する断面を有する紫外光(の光束)が紫外光センサ70に向かって放射される。紫外光センサ70(の受光面)は、マスク67の矩形開口66の幅wよりも大きい幅を有していることが好ましい。これにより、図7(a1)に示すように、マスク67を通過した紫外光LがウエハWに遮られることなく直接に紫外光センサ70に照射される場合、図7(a2)に示すように、幅方向については紫外光センサ70の内側に紫外光Lが収まることができる。
The
なお、露光部60は、(露光部60側に位置する)チャック80に偏心なく保持されるウエハWの周辺部に対して、ウエハWのエッジから一定の幅(例えば0.1mmから4.0mm)で紫外光が照射されるように位置決めされる。
Note that the
再び図3及び図4を参照すると、移動機構90は、チャック80とモータ81を支持するチャック支持台91と、チャック支持台91を搬入出口51側又は露光部60側に移動するボールねじ機構92とを有している。ボールねじ機構92は、チャック支持台91を軸方向に移動可能に係合(螺合)するねじ軸93と、ねじ軸93を正逆回転する移動用モータ94とで構成されている。また、チャック支持台91を摺動可能に支持する一対のガイド軸95がねじ軸93と平行に設けられている。このように構成される移動機構90において、移動用モータ94がねじ軸93を正逆方向に回転することによって、チャック支持台91ひいてはチャック80及びモータ81が、搬入出口51側又は露光部60側に移動される。
3 and 4 again, the moving
バッファ85は、図3に示すように、上方から見てチャック80の外方を包囲する円弧状の切欠き86aを有する支持板86と、支持板86上に起立する3つの支持ピン87と、支持板86をチャック80の上下方向に昇降する昇降機構(例えば昇降用のエアーシリンダ)88とを有している。このように構成されるバッファ85は、図4に二点鎖線で示すように、エアーシリンダ88の駆動によりチャック80より上方に上昇することにより、インターフェイスアームFに保持されたウエハWを支持ピン87で受け取り、その後、チャック80より下方に下降することにより、チャック80にウエハWを受け渡すことができる。また、逆にチャック80の下方位置から上昇することにより、チャック80に保持されたウエハWをチャック80から支持ピン87が受け取り、その後、周辺露光装置10の筐体50内に進入してウエハWの下方に位置するインターフェイスアームFにウエハWを受け渡すことができる。
As shown in FIG. 3, the
また、チャック80駆動用のモータ81、移動用モータ94、昇降用のエアーシリンダ88、及び位置検出器100は、例えば中央演算処理装置(CPU)を含む制御部200に電気的に接続されている。制御部200は図示しない記憶部を有しており、例えばウエハWのエッジからウエハW内のチップ(素子)までの距離、アライメントの位置や寸法等の情報や、位置検出器100からの検出情報を記憶することができる。これらの情報に基づいて、制御部200は、モータ81、移動用モータ94、及び昇降用エアーシリンダ88等を動作させることができる。
The
以下、図6及び図7を参照しながら、本発明の実施形態による周辺露光方法を、上述の塗布現像装置30及び周辺露光装置10を用いて実施する場合を例にとり説明する。このため、以下の説明では、図3から図5も適宜参照する。
(ウエハの搬入)
まず、移動機構90により、チャック支持台91が搬入出口51側に移動される(図4の実線で示すチャック支持台91を参照)。これにより、チャック支持台91に支持されるモータ81及びチャック80が搬入出口51側(搬入出口51に望む位置)に位置する。次に、塗布現像装置30においてフォトレジスト膜が形成され、プリベークされたウエハWが、インターフェイスアームFによって、搬入出口51を通して筐体50内に搬入される。インターフェイスアームFにより保持されるウエハWが、支持板86及び支持ピン87により、チャック80へ受け渡され、吸着によりチャック80によって保持される(ステップS61)。
Hereinafter, the case where the peripheral exposure method according to the embodiment of the present invention is performed using the above-described coating and developing
(Wafer loading)
First, the
(露光用紫外光の強度調整)
ウエハWの搬入中(または搬入後であって搬入出口51側にある間)に、露光部60の光源61が点灯し、シャッタ61Sが開くことにより、光源61からの紫外光がロッド65、光学系64、及びマスク67を通過して、紫外光センサ70に照射される。照射された紫外光の強度が測定され、その測定値に基づいて光源61へ供給される電力が調整される。これにより、光源61からの紫外光の強度が、例えば、使用するフォトレジストの仕様で決まる露光強度に調整される(ステップS62)。調整された紫外光の強度を受光する紫外光センサ70の強度は、制御部200の記憶部(図示せず)に記憶される。以上で強度調整が終了し、シャッタ61Sが閉まり、紫外光センサ70へ紫外光の照射が妨げられる。
(Adjusting the intensity of UV light for exposure)
While the wafer W is being loaded (or while it is on the loading / unloading
(ウエハWの偏心検出)
次いで、移動機構90によりチャック支持台91が露光部60側に移動され、モータ81、チャック80、及びチャック80に保持されるウエハWが露光部60側に位置する。このとき、ウエハWの周辺部が、図4に一点鎖線で示すように露光部60のマスク67と紫外光センサ70との間に位置し、また、図5に示すように位置検出器100の発光部9と受光部11との間に位置する。
(Eccentricity detection of wafer W)
Next, the
次に、ステップS63において、制御部200の制御の下、位置検出器100の発光部9が点灯するとともに、モータ81が起動されてチャック80及びウエハWが所定の速度で1回転する。このとき、発光部9からの光は、その一部がウエハWにより遮られて受光部11に照射される。これにより、受光部11は、受光面における照射された領域と、照射されていない領域との境界に関する情報を含む信号(以下、便宜上、位置信号という)を制御部200に対して出力する。位置信号を入力した制御部200は、位置信号から上述の境界の位置を把握することができる。また、把握した境界の位置とウエハWの回転角(0〜360°)とが関連付けられて制御部200の記憶部(図示せず)に記憶される。
Next, in step S63, under the control of the
(周辺露光)
続けて、ステップS64において、露光部60のシャッタ61Sが開き、先に調整された所定の強度を有する紫外光がウエハWの周辺部に向けて放射されるとともに、モータ81が起動されてチャック80及びウエハWが所定の速度で1回転する。このとき、制御部200は、先に把握し記憶したウエハWの回転角と上述の境界の位置との関係に基づいて移動機構90を制御し、ウエハWの偏心(チャック80の回転中心とウエハWの中心のずれ)に起因する、紫外光の照射幅のずれを相殺する。例えば、位置検出器100を用いた検出の結果、或る回転角θ1のときにウエハWのエッジがウエハWの中心方向にαμmずれていることが分かっているとする。この場合、回転角θ1+(露光部60と位置検出器100との角度の差)のときに、ウエハWのエッジがαμm外側にずれるようにチャック80が移動機構90により移動される。このようなチャック80の移動をウエハWの回転とともに連続的に行うことにより、ウエハWの周辺部には、一定の幅で紫外光が照射され得る。
(Peripheral exposure)
Subsequently, in step S64, the
一方、露光部60の光源61からの紫外光がウエハWの周辺部に照射されている間(ウエハWが1回転する間)、露光部60の紫外光センサ70もまた、紫外光センサ70に照射される紫外光の強度を反映した信号(以下、便宜上、露光幅信号という)を制御部200に対して出力する。
すなわち、図7(b1)に示すように、光源61からの紫外光Lの一部がウエハWにより遮られ、ウエハWのエッジの外側を通過した紫外光Lが紫外光センサ70に至る。このため、図7(b2)に示すように、ウエハWによる影(右上がりの斜線で示す部分)が生じ、紫外光センサ70には、右下がりの斜線で領域S(以下、照射面積S)にのみ紫外光が照射される。そして、照射面積Sに対応した強度を有する露光幅信号が紫外光センサ70から出力される。ここで、照射面積Sは、図7(b1)及び図7(c1)に示すように、ウエハWの中心Cwとチャック80の回転中心Ccとのずれ(偏心)に応じて、図7(b2)及び図7(c2)に示すように変化する。したがって、ずれに応じた強度を有する露光幅信号が紫外光センサ70から出力される。露光幅信号を入力した制御部200は、先に紫外光強度を調整した際に得た紫外光強度により露光幅信号を規格化し、規格化した露光幅信号の強度が、仕様で決まる露光幅に許容範囲に対応した所定の範囲内に収まっているか否かを判定する(ステップS65)。所定の範囲を超えたと判定された場合には(ステップS65:NO)、そのウエハWは、周辺露光装置10から搬出され、元のキャリアCへ戻されるとともに、ソフトマーキングされる。また、アラーム信号を出力し、これに応じて、例えば塗布現像装置30の操作パネルにそのウエハWのウエハ番号を表示しても良い。
On the other hand, while the ultraviolet light from the
That is, as shown in FIG.
(ウエハWの露光及び現像処理)
一方、露光幅信号が所定の範囲に収まっていると判定された場合には(ステップS65:NO)、周辺露光装置10からウエハWが搬出され、これ以降、インターフェイスアームFによりウエハWが露光装置B4へ搬送され、ウエハWの周辺部より内側のフォトレジスト膜が露光され現像されて回路パターンを有するフォトレジストマスクが形成される。その後、ウエハWは元のキャリアCに戻される。そして、ソフトマーキングされたウエハWは、キャリアCから取り出されてリワークされる。
(Exposure and development processing of wafer W)
On the other hand, when it is determined that the exposure width signal is within the predetermined range (step S65: NO), the wafer W is unloaded from the
以上説明したとおり、本発明の実施形態による周辺露光装置10を用いて実施される、本発明の実施形態による周辺露光方法によれば、ウエハWの周辺に露光光を照射することにより周辺露光をしているときに、周辺露光用の露光光を用いることにより露光幅が監視される。すなわち、ウエハWの周辺部により遮られることなく紫外光センサ70に到達する露光光に応じた露光幅信号に基づいて、露光幅が許容範囲内に収まるか否かを判定することができる。
上述のとおり、周辺露光に先立って位置検出器100によりウエハWの偏心が検出され、これに基づいて露光幅が一定化される場合であっても、偏心検出の後、例えば周辺露光のためウエハWを回転し始めた時にウエハWがチャック80に対してずれたときには、偏心検出の結果に基づいた制御には意味はなく、しかも、露光幅の不良を見出すことができない。しかし、本発明の実施形態による周辺露光方法によれば、周辺露光をしている間に露光幅を監視しているため、露光幅の不良を発見することができる。
As described above, according to the peripheral exposure method according to the embodiment of the present invention performed using the
As described above, even if the eccentricity of the wafer W is detected by the
しかも、周辺露光用の光源61と、これが発する周辺露光用の紫外光の強度を調整するために設けられる紫外光センサ70とを利用しているため、別途の機器や部品を周辺露光装置10に追加する必要がない。すなわち、周辺露光装置10のコストを上昇させることがない。
Moreover, since the peripheral
以上、幾つかの実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明の上述の実施形態に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更が可能である。 The present invention has been described above with reference to some embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made in light of the appended claims. .
例えば、露光部60の紫外光センサ70は、図8(a)に示すように、チャック80により保持されるウエハWの下方に、受光面が横方向を向くように配置され、ウエハWのエッジの外側を通過する紫外光Lを平面ミラーM1により反射させることにより、紫外光センサ70へ導いても良い。チャック80に保持されるウエハWの下方の空間を利用すれば、周辺露光装置10を小型化することが可能となる。また、この場合であっても、ウエハWの周辺部に遮られることなく紫外光センサ70に到達する紫外光に応じた露光幅信号が出力され、上述の実施形態と同様の効果が奏される。また、平面ミラーM1の代わりに、図8(b)に示すように凹面ミラーM2を用いても良い。
For example, the
また、上述の実施形態においてはロッド65からの紫外光をほぼ平行光に変換する光学系64が使用されるが、これは必ずしも必要ではない。また、光学系64の代わりに集光レンズを用いても良い。
In the above-described embodiment, the
また、上記の実施形態において、周辺露光装置10は、塗布現像装置30のインターフェイスブロックB3に配置されたが、処理ブロックB2の処理ユニット群63又は第2棚ユニットU2内に配置されても良い。
In the above embodiment, the
また、本発明の実施形態による周辺露光方法及び周辺露光装置は、半導体ウエハだけでなく、FPD用ガラス基板や樹脂基板に形成されるフォトレジスト膜に対する周辺露光にも適用することができる。 The peripheral exposure method and peripheral exposure apparatus according to the embodiment of the present invention can be applied not only to a semiconductor wafer but also to peripheral exposure for a photoresist film formed on a glass substrate for FPD or a resin substrate.
30・・・塗布現像装置、B1・・・キャリアブロック、B2・・・処理ブロック、B3・・・インターフェイスブロック、B4・・・露光装置、C・・・キャリア、63・・・処理ユニット群、U1・・・第1棚ユニット、U2・・・第2棚ユニット、F・・・インターフェイスアーム、10・・・周辺露光装置、50・・・筐体、51・・・搬入出口、60・・・露光部、61・・・光源、70・・・紫外光センサ、80・・・チャック、81・・・モータ、85・・・バッファ、100・・・位置検出器、9・・・発光部、11・・・受光部、64・・・光学系、65・・・ロッド、66・・・矩形開口、67・・・マスク、90・・・移動機構、91・・・チャック支持台、92・・・ボールねじ機構、93・・・ねじ軸、94・・・移動用モータ、W・・・ウエハ。 30 ... Coating / developing device, B1 ... carrier block, B2 ... processing block, B3 ... interface block, B4 ... exposure device, C ... carrier, 63 ... processing unit group, U1 ... 1st shelf unit, U2 ... 2nd shelf unit, F ... Interface arm, 10 ... Peripheral exposure device, 50 ... Housing, 51 ... Loading / unloading port, 60 ...・ Exposure unit, 61 ... light source, 70 ... ultraviolet light sensor, 80 ... chuck, 81 ... motor, 85 ... buffer, 100 ... position detector, 9 ... light emitting unit , 11... Light receiving unit, 64... Optical system, 65... Rod, 66... Rectangular opening, 67. ... Ball screw mechanism, 93 ... Screw shaft, 94 Moving motor, W ··· wafer.
Claims (8)
前記フォトレジスト膜を露光可能な露光光が、前記基板の周辺部に照射されるとともに前記基板の周縁の外側を通過するように、前記基板保持回転部により前記基板を回転しながら前記基板に向けて前記露光光を放射するステップと、
前記基板の周縁の外側を通過した前記露光光に基づいて前記周辺部に照射される前記露光光の幅を検出するステップと
を含む周辺露光方法。 Holding the substrate on which the photoresist film is formed by the substrate holding rotating unit;
Exposure light capable of exposing the photoresist film is directed to the substrate while rotating the substrate by the substrate holding rotation unit so that the peripheral portion of the substrate is irradiated and passes outside the periphery of the substrate. Emitting the exposure light;
Detecting a width of the exposure light applied to the peripheral portion based on the exposure light that has passed outside the periphery of the substrate.
前記放射するステップにおいて、前記基板保持回転部により前記基板を回転しながら、前記位置ずれ検出ステップで検出された前記位置ずれを補正するステップと
を更に含む、請求項1又は2に記載の周辺露光方法。 Prior to the radiating step, a displacement detection step for detecting displacement between a rotation center axis of the substrate holding rotation unit and a center of the substrate held by the substrate holding rotation unit;
The peripheral exposure according to claim 1, further comprising: correcting the positional deviation detected in the positional deviation detection step while rotating the substrate by the substrate holding rotation unit in the radiating step. Method.
前記フォトレジスト膜を露光しない検出用の光が、前記基板の周辺部に照射されるとともに前記基板の周縁の外側を通過するように、前記基板保持回転部により前記基板を回転しながら前記基板に向けて前記検出用の光を放射するステップ
を含み、
前記基板の周縁の外側を通過した前記検出用の光に基づいて前記位置ずれが検出される、請求項3に記載の周辺露光方法。 In the misregistration detection step, the substrate holding and rotating unit causes the substrate to rotate so that the detection light that does not expose the photoresist film is irradiated to the periphery of the substrate and passes outside the periphery of the substrate. Emitting the light for detection toward the substrate while rotating, and
The peripheral exposure method according to claim 3, wherein the positional deviation is detected based on the detection light that has passed outside the periphery of the substrate.
前記フォトレジスト膜を露光可能な露光光を発する発光部と前記露光光を検知可能な受光部とを含む露光部であって、前記基板保持回転部により保持される前記基板の周辺部により、前記発光部から前記受光部に至る前記露光光の光路の一部が遮られるように配置される当該露光部;及び
前記基板の周辺部により遮られずに前記受光部に到達する前記露光光に応じて前記受光部から出力される信号に基づき、前記周辺部に照射される前記露光光の幅が許容範囲に収まるか否かを判定する制御部;
を含む周辺露光装置。 A substrate holding rotating unit for holding a substrate on which a photoresist film is formed;
An exposure unit including a light emitting unit that emits exposure light capable of exposing the photoresist film and a light receiving unit capable of detecting the exposure light, the peripheral portion of the substrate held by the substrate holding rotating unit, The exposure unit arranged so as to block a part of the optical path of the exposure light from the light emitting unit to the light receiving unit; and according to the exposure light reaching the light receiving unit without being blocked by the peripheral part of the substrate And a control unit that determines whether or not the width of the exposure light applied to the peripheral portion falls within an allowable range based on a signal output from the light receiving unit;
A peripheral exposure apparatus including:
前記制御部が、前記基板の周辺部により遮られずに前記第2の受光部に到達する前記検出用の光に応じて前記第2の受光部から出力される信号に基づき、前記基板と前記基板保持回転部との間の位置ずれを求める、請求項6に記載の周辺露光装置。 A substrate position detection unit including a second light emitting unit that emits detection light that does not expose the photoresist film, and a second light receiving unit that can detect the detection light, the substrate holding rotation unit A position detection unit arranged so that a part of the optical path of the detection light from the second light emitting unit to the second light receiving unit is blocked by a peripheral portion of the substrate held by Prepared,
Based on a signal output from the second light receiving unit in response to the detection light reaching the second light receiving unit without being blocked by a peripheral part of the substrate, the control unit and the substrate The peripheral exposure apparatus according to claim 6, wherein a positional deviation with respect to the substrate holding rotation unit is obtained.
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