JP3820946B2 - 周辺露光装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周部にＶ字形のノッチが形成された半導体ウエハの、周辺部に塗布されたフォトレジストを除去するためにウエハの周辺部を露光するノッチ付ウエハの周辺露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１３（ａ）に示すように、ウエハＷのエッジＥに追従させて露光光の照射領域Ｓを移動させ、フォトレジストＲが塗布されたウエハＷの周辺部を所定の露光幅Ａで露光する周辺露光装置が知られている。
上記従来の周辺露光装置は、ウエハＷのエッジＥを常に捕らえながら、ウエハＷの周辺を露光していくので、外周部にＶ字形のノッチＮが形成され、フォトレジストＲが塗布されたウエハＷを露光処理すると、露光光の照射領域Ｓも、ノッチＮ部分でＶ字状に移動する。このため、図１３（ｂ）に示すように、ウエハＷ内部の露光不要な領域ＵＥまで露光してしまうという現象が生じた。
したがって、上記の領域ＵＥ付近には、半導体素子形成領域（回路等のパターン）を設けることができず、半導体素子の生産性向上を妨げる原因となっていた。
【０００３】
そこで、本出願人は先にウエハのノッチ部分で照射領域がＶ字状に移動することのない、即ち、ウエハ内部の露光不要部分まで露光してしまうことのない周辺露光装置を提案した（特願２００１−１５１０３７号）。
以下、上記特願２００１−１５１０３７号で開示した周辺露光装置におけるウエハ周辺部の露光処理の概要を図１４により説明する。
上記周辺露光装置において、ウエハ周辺部を露光する露光光照射部は、ウエハのエッジＥを検出するためのウエハエッジ検知手段と一体に設けられ、ウエハエッジ検知手段は、ウエハＷのエッジＥに追従して、ウエハＷのエッジの接線に対して略直角方向移動する。したがって、上記露光光照射部から照射される照射領域Ｓを有する露光光は、ウエハエッジ検知手段と同じ方向に同じ量だけ移動し、ウエハエッジＥの周辺部を露光する。
また、ウエハエッジ検知手段の上流側にウエハのノッチを検出するためのノッチ検知手段が設けられる。なお、以下では、ウエハが回転する際、ウエハエッジ検知手段に近づいていく方のウエハ周辺部を上流、ウエハエッジ検知手段から遠ざかる方のウエハ周辺部を下流とする。
上記ノッチ検知手段は、ウエハエッジ検知手段および露光光照射部と一体に設けられ、上記ウエハエッジ検知手段と同期して、ウエハＷのエッジの接線に対して略直角方向に移動する。
以下では、上記周辺露光装置により、外周部にノッチが形成され、フォトレジストが塗布されたウエハのエッジを検知しながら、ウエハの周辺部を露光していく様子を説明する。なお、図１４は、ウエハのノッチ部分を拡大して示している。
【０００４】
処理ステージ上に載置されたウエハＷは、図１４に示すように時計周りに回転し、ウエハエッジ検知手段は、○の位置でウエハＷのエッジＥを検知している。露光光照射部から出射される露光光の照射領域Ｓは、ウエハＷ表面上で、上記○の位置とほぼ同じ位置にある。
また、ノッチ検知手段は、ウエハＷの上流側、すなわち◎の位置でウエハＷのエッジＥを検知している。
(1) 図１４（ａ）に示すように、ウエハのノッチ以外のエッジ部分をノッチ検知手段が検知している場合。
ウエハエッジ検知手段は、ウエハエッジＥに追従してウエハＷのエッジの接線に対して略直角方向に移動し、これと一体に設けられた露光光照射部はウエハエッジ検知手段とともに移動する。したがって、露光光照射部から照射される露光光の照射領域ＳはウエハエッジＥに追従して移動し、同図に示すようにウエハ周辺部が露光される。
【０００５】
(2) 図１４（ｂ）に示すように、ノッチ検知手段がウエハのノッチの始まりに達した場合。
ウエハＷが時計周りに回転し、ウエハＷのノッチＮの始まりＮs がノッチ検知手段９の検知位置◎に達すると、ノッチ検知手段がＯＮ信号を出力する。これにより、図示しない制御部が、ウエハＷの回転速度と、ノッチ検知手段の検知位置◎とウエハエッジ検知手段の検知位置○の間隔（この例の場合、５ｍｍ）から、露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮs に達するまでの時間Ｔ１を算出する。
(3) 図１４（ｃ）に示すように、ノッチ検知手段がノッチの始まりに達した後、時間Ｔ１を経過した場合。
ノッチ検知手段がノッチＮの始まりＮｓに達した後、時間Ｔ１を経過すると、露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮｓに達する。これにより、図示しない制御部は、ウエハエッジ検知手段のウエハＷのエッジＥへの追従動作を停止させる。このため、ウエハエッジ検知手段および露光光の照射領域Ｓは、ノッチＮに追従せず、ウエハＷのノッチＮの直前部分のエッジＥの接線に沿って移動することとなる。
また、上記制御部は、ウエハエッジ検知手段の追従動作を停止してから再開する時間Ｔ２を演算する。例えば、ノッチＮの切欠寸法と、ウエハＷの回転速度とに基き、露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮs から終わりＮe に至るまでの時間Ｔ２を求める。
【０００６】
(4) 図１４（ｄ）に示すように、露光光の照射領域が、ノッチの始まりに達した後、時間Ｔ２を経過した場合。
露光光の照射領域Ｓが、Ｎの始まりに達した後、時間Ｔ２を経過すると、露光光の照射領域Ｓは、ノッチＮの終わりＮｅに達する。
図示しない制御部は、ウエハエッジ検知手段の追従動作を再開させる。これにより、ウエハエッジ検知手段は、ウエハエッジＥに追従して移動し、前記図１４（ａ）に示したように、露光光照射部から照射される露光光の照射領域ＳはウエハエッジＥに追従して移動し、同図に示すようにウエハ周辺部が露光される。
【０００７】
上記のように、ノッチの始まりを示す信号を受けて所定時間経過した後、すなわち露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮｓに達した時、ウエハエッジ検知手段の追従動作を停止させ、更に所定時間経過後、すなわち露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの終わりＮｅに達した時、ウエハエッジ検知手段の追従動作を再開させることにより、ウエハのノッチ部分で照射領域がノッチに追従してＶ字状に移動することがなく、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記周辺露光装置においては、周辺露光処理を開始する時、ウエハエッジ検知手段が、ウエハの径方向に移動する。ウエハエッジ検知手段がウエハエッジを検出すると、ウエハエッジ検知手段は、ウエハの径方向への移動を停止する。そして、エッジの検出ができた位置から露光光の照射を開始し、周辺露光処理を開始する。
しかし、通常、周辺露光装置の回転処理ステージにノッチ付ウエハＷが載置される時、ノッチＮの位置（ノッチをどの方向に向けて載置するか）は決まっていない。
したがって、露光処理の開始時、ウエハエッジを検出した位置において、以下の(a) 〜(c) ように、ウエハエッジ検知手段あるいはノッチ検知手段がノッチＮの近傍にいる状態の場合には、ノッチ検知手段が、ウエハエッジ検知手段に先だってノッチの始まり位置を検出できないので、ウエハエッジ検知手段の追従動作の停止制御をすることができない。すなわち、前記したノツチをならわないような（以下「ノツチを無視した」と呼ぶことがある) 周辺露光ができない。
(a) ウエハエッジ検知手段の位置とノッチの位置が一致している場合。
(b) ノッチ検知手段とウエハエッジ検知手段との間にノッチがある場合。
(c) ノッチ検知手段の位置とノッチの位置が一致している場合。
なお、上記では前記したようにウエハエッジ検知手段がウエハエッジを検出している位置と、ウエハの周辺部を露光する露光光が照射されている位置とは一致しているとする。
【０００９】
以上のように、前記した従来の周辺露光処理では、上記(a) 〜(c) の場合に、ノッチを無視した周辺露光ができず、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうという現象が生じる。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、上記(a) 〜(c) のように、ウエハエッジ検知手段あるいはノッチ検知手段がノッチ近傍にいる場合においても、ノッチを無視した周辺露光を行うことができ、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことがない周辺露光装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、ウエハエッジ検知手段が、ウエハエッジを検知後、すぐには露光光を照射せず、所定量ウエハを回転し、その後、露光を開始する。また、上記回転中に前記ノッチ検知手段の出力信号が変化した場合には、ノッチ検知手段の出力変化のタイミングからノッチの開始位置を知ることができるので、該出力信号の変化状態に応じて予め設定した露光開始位置でウエハ露光光の照射を開始させ、照射領域がノッチ開始位置に達したら、前記したノッチ無視制御を行う。
なお、上記所定量は、少なくともウエハエッジ検知手段とノッチ検知手段との間隔に相当する距離（Ｄ１）よりも大きくなければならない。
【００１１】
上記のようにすれば、前記(a) 〜(c) の状態であっても、次のようにして、ノッチを無視した周辺露光を行なうことが可能となり、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことがない。
(1) 前記(a) のように、ウエハエッジ検知手段の位置とノッチの位置が一致している場合。
ウエハエッジ検知手段が、ウエハエッジを検出した位置から、所定量（Ｄ１＋α）（ここでαは組み立てや制御の誤差を吸収するために, 実験などにより求める余裕度である）だけウエハを回転することにより、ウエハエッジ検知手段がノッチからはずれる。そこから露光を開始する。露光開始後、ウエハがほぼ１回転する頃に、ノッチ検知手段がノッチを検出するので、前記したように、露光光照射部の移動を停止して、ノッチ部をならわずに露光を行なう。
(2) 前記(b) のように、ノッチ検知手段とウエハエッジ検知手段との間にノッチがある場合。
所定量（Ｄ１＋α）だけウエハを回転することにより、(1) の場合と同様、ノッチがウエハエッジ検知手段の位置を通過して、ウエハエッジ検知手段はノッチ以外の位置に来る。そこから露光を開始する。露光開始後、ウエハがほぼ１回転する頃に、ノッチ検知手段がノッチを検出するので、前記したように、露光光照射部の移動を停止して、ノッチ部をならわずに露光を行なう。
【００１２】
(3) 前記(c) のように、ノッチ検知手段の位置とノッチの位置が一致している場合。
この場合は、ウエハエッジ検知手段が、ウエハエッジを検出した時点で、ノッチ検知手段はノッチ検出信号を出力する。しかし、ノッチの開始点はわからないので、露光光照射部の移動を停止するタイミングが不明である。
そこで、上記のように、所定量（Ｄ１＋α）だけウエハを回転させたのち、さらに、少なくともノッチの幅に相当する量（Ｄ２＋α）だけウエハを回転させる。これにより、ノッチがウエハエッジ検知手段の位置を通過して、ウエハエッジ検知手段はノッチ以外の位置に来るので、この位置から露光を開始する。そして、露光開始後、ウエハがほぼ１回転する頃に、ノッチ検知手段がノッチを検出するので、前記したように、露光光照射部の移動を停止してノッチ無視制御を行う。
なお、この場合には、上記所定量（Ｄ１＋α）だけウエハを回転させている間に、ノッチ検知手段の出力がＯＦＦとなり、このタイミングと、ノッチ幅等からノッチの開始位置を知ることができる。したがって、上記のようにウエハを少なくともノッチの幅に相当する量（Ｄ２＋α）だけ回転させる代わりに、上記のようにして求めたノッチ開始位置に露光光の照射領域がきたときに、上記ノッチ無視制御を開始するようにしてもよい。
【００１３】
上記(a) 〜(c) の状態は、ウエハエッジを検出したときの状態であるが、ウエハを所定量回転させた時点で上記(a) 〜(c) の状態となる場合もある。しかし、この場合には、ウエハが所定量回転している間にノッチ検知手段の出力状態が変化するので、この出力の変化から、露光光の照射領域とノッチの相対位置を求めることができる。したがって、上記求めた露光光の照射領域とノッチの相対位置に基づき、露光開始時点を定め、前記したノッチ無視制御を行うことにより、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうといった問題を回避することができる。
【００１４】
具体的には、露光開始時、以下のように制御すればよい。
（Ａ）ウエハエッジ検出後、ウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させている間にノッチ検知手段の出力が変化しない場合。
この場合は、(1) ノッチ部が全く関与しない場合、(2) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段とウエハエッジ検知手段との間にノツチがある場合、(3) ウエハエッジ検出時、ウエハエッジ検知手段の位置とノッチの位置が一致している場合のいずれかであり、上記(1) の場合は、ノッチ部が全く関与していないので、ウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させた後、直ちに露光を開始しても問題は生じない。
また、上記(2),(3) はそれぞれ前記(a),(b) の状態の場合であるから、同様にウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させた後、露光を開始しても問題は生じない。（Ｂ）ウエハエッジ検出後、ウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させている間にノッチ検知手段の出力が変化する場合。
この場合は、ノッチ検知手段の出力から、照射領域とノッチ開始位置との相対距離を求めることができるので、ノッチ検知手段が出力を発生したときに直ちに露光を開始しても、前記したノッチ無視制御を行うことが可能であり、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうといった問題を回避することができる。しかし、制御シーケンスの簡単化を考慮して、実用的には、以下のように露光を開始する時点を設定することができる。
(1) 上記Ａと同様に、ウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させた後、露光を開始する。そして、上記回転中にノッチ検知手段が出力を発生したら、その出力から照射領域とノッチ開始位置との相対距離を求める。そして、照射領域がノッチ開始位置に達したら、前記したノッチ無視制御を行う。
この場合は、前記(3) の場合（ノッチ検知手段の位置とノッチの位置が一致している場合）を除き、ウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させた後、露光を開始するようにしているので、比較的制御シーケンスが簡単になる。
(2) 上記Ａと同様に、ウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させた後、さらに、ウエハを、前記したノッチの幅に相当する量（Ｄ２＋α）だけ回転させたのち、露光を開始する。そして、照射領域がノッチ開始位置に達したら、前記したノッチ無視制御を行う。
この場合は、全てのケースで、ウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させ、さらに、前記したノッチの幅に相当する量（Ｄ２＋α）回転させた後、露光を開始しているので、制御シーケンスが最も簡単になる。但し、露光開始する時点が遅れるので、スループットは低下する。
(3) ノッチ検知手段の出力信号が変化したとき直ちに露光を開始する。
これは、前記したノッチ検知手段が出力を発生したときに直ちに露光を開始する場合であり、上記(1),(2) に比べて、露光開始の時点を早くすることができるので、スループットが向上する。しかし、制御シーケンスは上記(1),(2) と比べて複雑となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の前提となる周辺露光装置の概略構成を示し、図２に本発明の周辺露光装置の制御部の概略構成を示す。
図１、図２において、光源部１には、紫外線を含む光を放射するランプ１１、例えば定格電力２５０Ｗの超高圧水銀ランプが配置され、該ランプ１１からの放射光は、集光鏡１２によって、ライトガイドファイバ１３の入射端面１３ａに集光される。
ランプ１１とライトガイドファイバ１３の入射端面１３ａとの間には、シャッタ駆動機構１５の駆動により開閉されるシャッタ１４が配置されている。
そして、制御部５０内の演算処理部ＣＰＵからシャッタ駆動機構駆動部ＭＤ３に、シャッタＯＰＥＮ信号が送信されると、シャッタ駆動機構駆動部ＭＤ３が、シャッタ駆動機構１５を駆動して、シャッタ１４を開く。
これにより、集光鏡１２によって集光された光が、ライトガイドファイバ１３の入射端面１３ａに入射し、該ライトガイドファイバ１３の出射端面１３ｂに取り付けられた露光光照射部２から、所定の照射領域Ｓを有する露光光となって照射される。
【００１６】
露光光照射部２は、ウエハエッジ検知手段４と一体に設けられ、ウエハエッジ検知手段移動機構３によって、ウエハＷのエッジＥの接線に対して略直角方向、即ちウエハの略中心方向Ｏに向かって（図１内の両矢印Ｄ方向に）移動可能に支持されている。
したがって、露光光照射部２から照射される、所定の照射領域Ｓを有する露光光は、ウエハエッジ検知手段４と同じ方向に同じ量だけ移動する。
また、上記ウエハエッジ検知手段４と一体にノッチＮの検知のみを行なうノッチ検知手段９が設けられている。
【００１７】
一方、処理ステージ６上には、外周部にノッチが形成され、フォトレジストＲが塗布されたウエハＷが載置され、不図示の固定手段、例えば真空吸着により固定される。また、処理ステージ６は、処理ステージ回転機構６１により、回転可能に支持されている。
そして、制御部５０内の演算処理部ＣＰＵから処理ステージ回転機構駆動部ＭＤ４に、ステージ回転開始信号が送信されると、処理ステージ回転機構駆動部ＭＤ４は、処理ステージ回転機構６１を駆動して、入力部７に入力された回転速度、回転角度または回転回数等のデータに基づき、処理ステージ６の回転を開始する。
【００１８】
図３に上記ウエハエッジ検知手段とノッチ検知手段の構成例を示す。
ウエハエッジ検知手段４は、センサ光を投光する投光部４１と、該センサ光を受光する受光部４２とから構成され、投光部４１から受光部４２に投光されるセンサ光の光量によって増減するアナログ信号を制御部５０に出力する。
そして、図２に示す制御部５０は、受光部４２からの上記アナログ信号を、増幅器ＡＣ１により、例えば、処理ステージ６上に載置されたウエハＷにより完全に遮光された場合に得られる信号を−５Ｖ、全く遮光されない場合に得られる信号を＋５Ｖに増幅する。
上記増幅器ＡＣ１において増幅された上記電圧信号は、ＰＩＤ回路ＰＣにて演算処理され、上記電圧信号を一定電圧にするための制御信号がウエハエッジ検知手段移動機構駆動部ＭＤ１に出力される。
制御部５０内のウエハエッジ検知手段移動機構駆動部ＭＤ１は、受光部４２からの信号が、例えば０Ｖになる位置、即ち投光部４１からのセンサ光が半分遮光され、残りの半分が受光部４２に受光される位置に、ウエハエッジ検知手段４が位置するよう、ウエハエッジ検知手段移動機構３を駆動する。
したがって、ウエハエッジ検知手段４は、常に上述した位置、すなわちウエハＷのエッジＥ位置に移動する。
【００１９】
また、ノッチ検知手段９は、ウエハエッジ検知手段４と同様に、センサ光を投光する投光部９１と、該センサ光を受光する受光部９２とからなる。そして、ウエハＷ回転時、ウエハエッジ検知手段４より先にウエハＷのノッチＮを検知することができ、ウエハエッジ検知手段４とノッチ検知手段９の間隔が、ノッチＮの幅（φ３００ｍｍウエハの場合、約３．５ｍｍ、φ２００ｍｍウエハの場合、約３ｍｍ）よりも広くなる位置、例えば、図３に示すように、ウエハエッジ検知手段４の５ｍｍほど上流側にノッチ検知手段９は設けられる。ここで、ノッチ検知手段９は、ウエハエッジ検知手段４と一体に設けられているので、ウエハエッジ近傍にセンサ光を投光することができる。
【００２０】
図２に示す周辺露光装置の制御部５０には、上記ノッチ検知手段９の受光部９２からの信号を処理するための、増幅器ＡＣ２，比較回路ＣＣ１が設けられている。比較回路ＣＣ１は、入力された信号値を、予め設定された設定値と比較し、設定値よりも大きければ、ノッチＮが検知されたとしてＯＮ信号を、小さければＯＦＦ信号を演算処理部ＣＰＵに出力するものである。
ウエハエッジ検知手段４の受光部４２からのアナログ信号と同様に、ノッチ検知手段９の受光部９２からのアナログ信号は、制御部５０内の増幅器ＡＣ２により増幅され、比較回路ＣＣ１に入力される。
比較回路ＣＣ１は、入力された上記信号の値を、あらかじめ設定された設定値Ｉ１と比較し、設定値Ｉ１よりも大きければ、ＯＮ信号を演算処理部ＣＰＵに出力する。
【００２１】
演算処理部ＣＰＵは、ＯＮ信号が入力されると後述する計算を行ない、所定時間後にウエハエッジ検知手段移動機構駆動部ＭＤ１に対して、動作停止信号を出力して、ウエハエッジ検知手段移動機構３の動作を停止させ、更に、所定時間経過後、動作再開信号を出力してウエハエッジ検知手段移動機構３の動作を再開する。
また、演算処理部ＣＰＵには前記増幅器ＡＣ１の出力が入力され、演算処理部ＣＰＵは露光処理の開始時、ウエハエッジ検知手段４によりウエハエッジが検出されると、後述するように回転ステージを所定量（前記Ｄ１＋α）回転させる。そして、上記所定量回転中にノッチ検知手段９の出力信号が変化しない場合、回転終了後、露光処理を開始させる。また、上記所定量回転中にノッチ検知手段９の出力が変化すると、後述するようにノッチ検知手段の出力の変化状態に応じたタイミングで露光処理を開始させる。
【００２２】
次に、上記周辺露光装置による、ウエハ周辺部の露光手順について説明する。(1) 最初に、ウエハ搬送及び載置手段（図示しない）により、外周部にノッチＮが形成され、フォトレジストＲが塗布されたウエハＷが搬送され、ウエハＷの中心Ｏと処理ステージ６の回転中心が略一致した状態で、処理ステージ６上に載置される。
(2) 次に、制御部５０内の演算処理部ＣＰＵから露光幅設定機構駆動部ＭＤ２に、露光幅設定開始信号が送信されると、露光幅設定機構駆動部ＭＤ２は、入力部７に予め入力されていた露光幅Ａ（露光を行なう、ウエハＷのエッジＥからの幅）データに基づいて、露光幅設定機構８を駆動して、露光光の照射領域Ｓを所望の位置（後述するウエハエッジ検知手段４がウエハＷのエッジＥを捕らえたときに、ウエハＷのエッジＥから幅Ａの領域を露光することができる位置）に移動する。
(3) 続いて、制御部５０内の演算処理部ＣＰＵからウエハエッジ検知手段移動機構駆動部ＭＤ１に、ウエハエッジ検知開始信号が送信されると、ウエハエッジ検知手段移動機構駆動部ＭＤ１は、ウエハエッジ検知手段移動機構３を駆動して、ウエハエッジ検知手段４をウエハＷに向かって移動させ、ウエハエッジ検知手段４によりウエハＷのエッジＥ位置の検知を開始する。
【００２３】
(4) 制御部５０は、ウエハエッジ検知手段４の受光部４２より、ウエハＷのエッジＥを捕らえていることを示す信号を受け取ると、前記したように、回転ステージを所定量回転させる。この回転量は、少なくともウエハエッジ検知手段４とノッチ検知手段９との間隔Ｄ１（前記図１４では５ｍｍ）より大きい量である。
上記のようにウエハエッジＥを検出してから、上記所定量回転ステージ６を回転させ、その間にノッチ検知手段９の出力が変化しない場合には、回転を終了させた後、露光処理を開始させる。
また、回転ステージ６を上記所定量回転させている間に、ノッチ検知手段９の出力が変化した場合には、その変化状態からウエハエッジ検知手段４に対するノッチＮの相対位置を演算し露光開始位置を決定し、露光処理を開始させる。
これにより、露光処理の開始時、前記(a) 〜(c) の状態にある場合であっても、ノッチ検知手段９によりノッチが検出されないまま、ウエハエッジ検知手段４によりノッチを追従した露光処理を行われることがなく、前記したウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうといった問題を回避することができる。なお、上記露光処理開始時の制御については後述する。
【００２４】
露光を開始するには、シャッタ駆動機構１５を駆動してシャッタ１４を開き、露光光照射部２を介して、所定の照射領域Ｓを有する露光光をウエハＷの周辺部に照射する。
また、制御部５０は、シャッタ１４を開くとほぼ同時に、処理ステージ回転機構６１を駆動し、入力部７に予め入力されていた回転速度、角度範囲でウエハＷを回転させながら、その周辺部を露光していく。
この時、制御部５０は、ウエハエッジ検知手段移動機構３を制御して、ウエハエッジ検知手段４が、常にウエハＷのエッジＥを捕らえていることを示す信号を制御部５０に出力する位置に、ウエハエッジ検知手段４を移動させている。また、前述したように、露光処理前に、露光光の照射領域Ｓは、ウエハエッジ検知手段４がウエハＷのエッジＥを捕らえたときに、ウエハＷのエッジＥから幅Ａの領域を露光することができる位置に移動され、且つ露光処理時には、該照射領域Ｓは、ウエハエッジ検知手段４と同期して、同じ方向に同じ量だけ移動するので、ウエハＷのエッジＥから一定の露光幅Ａで、ウエハＷの周辺部を露光することができる。
(5) ウエハＷの周辺部の露光処理が完了すると、制御部５０は、シャッタ１４を閉じ、処理ステージ６の回転を終了し、更に露光光照射部２を初期の位置に戻す。
【００２５】
次に、図１〜図３に示した周辺露光装置により、外周部にノッチが形成され、フォトレジストが塗布されたウエハのエッジを検知しながら、ウエハの周辺部を露光する場合の制御について説明する。
まず、本発明の前提である露光処理が開始され、露光処理の途中でノッチ検知手段９によりノッチが検出された場合の制御について説明する。
この場合の露光処理は、前記した特願２００１−１５１０３７号に記載される前記図１４で概要を説明した露光処理と同じであり、前記図１４を参照しながら説明する。
前記したように、処理ステージ６上に載置されたウエハＷは、処理ステージ駆動機構６１の駆動により、時計周りに回転し、ウエハエッジ検知手段４は、図１４の○の位置でウエハＷのエッジＥを検知している。露光光照射部２から出射される露光光の照射領域Ｓは、ウエハＷ表面上で、投光部４１からのセンサ光がウエハＷの周辺部に照射されている位置、即ち○の位置とほぼ同じ位置にある。
また、ノッチ検知手段９は、ウエハＷの上流側、すなわち前記図１４の◎の位置でウエハＷのエッジＥを検知している。
【００２６】
(1) ウエハのノッチ以外のエッジ部分をノッチ検知手段が検知している場合〔図１４（ａ）〕。
制御部５２は、ウエハエッジ検知手段移動機構３を制御して、ウエハエッジ検知手段４が、常にウエハＷのエッジＥを捕らえていることを示す信号、すなわちある一定のアナログ信号を制御部５２に出力する位置に、ウエハエッジ検知手段４を移動させているので、受光部４２に投光される、投光部４１からのセンサ光の光量は、ほとんど変化しない。また、ウエハＷの中心Ｏと処理ステージ６の回転中心とが一致せず、ウエハＷが偏心して回転しているとしても、エッジＥは、なめらかな円弧であるので、受光部４２からの信号に、大きな変化が現れることはない。
また、ノッチ検知手段９は、ウエハＷのエッジＥを検知する、ウエハエッジ検知手段４の近傍に、ウエハエッジ検知手段４と一体に設けられているので、ノッチ検知手段９の受光部９２に入力されるセンサ光の光量は、ウエハＷが偏心して回転しているとしても、ウエハエッジ検知手段４の受光部４２に受光される光量とほぼ同値である。
したがって、制御部５２の比較回路ＣＣ１には、受光部４２と同様のアナログ信号が出力される。
すなわち、比較回路ＣＣ１に入力される上記信号値は、設定値Ｉ１よりも小さく、ウエハエッジ検知手段移動機構３は、露光光照射部２から照射される露光光の照射領域Ｓの移動を行ないつつ、周辺部の露光を行なう。
ここで、設定値Ｉ１は、アナログ信号のノイズをカットする為に設けられたものであり、例えば、制御部５２が、ウエハＷのエッジＥのキズなどをノッチＮと誤認識することが無いように設けられた閾値である。
【００２７】
(2) ノッチ検知手段がウエハのノッチの始まりに達した場合〔図１４（ｂ）〕。ウエハＷが時計周りに回転し、ウエハＷのノッチＮの始まりＮs がノッチ検知手段９の検知位置◎に達すると、ノッチＮ部分では、光を遮っていたウエハＷが切り欠かれて無くなっているため、受光部９２に投光される、投光部９１からのセンサ光の光量が、急激に増加する。
その結果、制御部５２の比較回路ＣＣ１に出力されるアナログ信号は、設定値Ｉ１よりも大きくなり、比較回路ＣＣ１から演算処理部ＣＰＵにＯＮ信号が出力される。
演算処理部ＣＰＵは、上記ＯＮ信号に基き、処理ステージ６の回転速度と、ノッチ検知手段９の検知位置◎とウエハエッジ検知手段４の検知位置○の間隔（本実施例の場合、５ｍｍ）から、露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮs に達するまでの時間Ｔ１を算出する。
【００２８】
(3) ノッチ検知手段がノッチの始まりに達した後、時間Ｔ１を経過した場合〔図１４（ｃ）〕。
ノッチ検知手段９がノッチＮの始まりＮｓに達した後、時間Ｔ１を経過すると、露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮｓに達する。演算処理部ＣＰＵはウエハエッジ検知手段移動機構駆動部ＭＤ１に動作停止信号を出力し、ウエハエッジ検知手段移動機構駆動部ＭＤ１は、該信号に基づきウエハエッジ検知手段移動機構３の動作を停止する。
また、演算処理部ＣＰＵは、ウエハエッジ検知手段移動機構３の動作を停止してから再開する時間Ｔ２を演算する。
演算方法としては種々の方法があるが、例えば、ＳＥＭＩ規格により定められているノッチＮの切欠寸法と、入力部７に入力された、処理ステージ６の回転速度データとに基き、露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮs から終わりＮe に至るまでの時間Ｔ２を求める。
また、ノッチ検知手段９からＯＮ信号が出力されてから再び上記ＯＦＦ信号が出力されるまでの時間に基づき、露光光の照射領域ＳがノッチＮの始まりＮｓから終わりＮe に達するまでの時間Ｔ２を算出するようにしてもよい。
【００２９】
(4) 露光光の照射領域が、ノッチの始まりに達した後、時間Ｔ２を経過した場合〔図１４（ｄ）〕。
露光光の照射領域Ｓが、Ｎの始まりに達した後、時間Ｔ２を経過すると、露光光の照射領域Ｓは、ノッチＮの終わりＮｅに達する。制御部５０内の演算処理部ＣＰＵからは、ウエハエッジ検知手段移動機構駆動部ＭＤ１に対して、ウエハエッジ検知手段移動機構３の動作を再開する信号が出力される。
ウエハエッジ検知手段移動機構３の動作は再開され、ウエハエッジ検知手段移動機構３は、露光光照射部２から照射される露光光の照射領域Ｓの移動を行ないつつ、周辺部の露光を行なう。
上記のように露光処理を制御することにより、前記したように、露光開始後、ウエハのノッチ部分で照射領域がＶ字状に移動して、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことはない。
なお、上記では、露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮs に達するまでの時間Ｔ１を算出しているが、ノッチ検知手段９と露光光の照射領域Ｓの距離は分かっているので、ノッチ検知信号から、その時点の露光光の照射領域Ｓとノッチの始まりＮｓとの相対位置を求めることができる。したがって、上記のようにＴ１を算出する代わりに、ノッチ検知手段９が検知信号を出力してから、ウエハが上記相対距離だけ回転したときに、ウエハエッジ検知手段移動機構３の動作を停止するようにしてもよい。
また、上記時間Ｔ２を求める代わりに、露光光の照射領域Ｓが、ノッチＮの始まりＮｓに達した後、ノッチ幅に相当した距離だけウエハを回転させ、ウエハエッジ検知手段移動機構３の動作を再開するようにしてもよい。
【００３０】
次に、露光処理の開始時の処理について本発明の実施例を説明する。
本発明においては、前記したように、露光処理の開始時、ウエハＷのエッジＥを検知したら、回転ステージ６を所定量回転させる（ウエハエッジ検知手段４とノッチ検知手段９との間隔をＤ１としたとき、この所定量を、以下ではＤ１＋αとする）。
そして、露光を開始した位置を記憶しておき、ウエハの周辺部を露光しながらウエハを少なくとも１回転させ、上記露光を開始した位置まで露光を行ったら露光を終了する。また、露光の途中でノッチが検出されたら、前記図１４で説明したようなノッチ無視の制御を行う。
したがって、露光処理の開始時にウエハＷのエッジＥを検知したとき、前記(a) 〜(c) の状態で無い場合には、ウエハエッジを検出したとき、格別の処理を行うことなく前記図１４で説明したように、ノッチを無視した制御を行うことができ、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことはない。
【００３１】
また、ウエハエッジを検出したとき、前記(a) 〜(c) の状態にある場合であっても、前記したようにウエハエッジを検出してから、所定量回転ステージ６を回転させ、その間にノッチ検知手段９の出力が変化しない場合には、回転終了後、露光処理を開始させ、また、所定量回転させている間に、ノッチ検知手段９の出力が変化した場合には、その変化状態に基づいて露光開始位置を決定し、露光処理を開始させることにより、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうといった問題を回避することができる。
【００３２】
以下、本発明の実施例について詳述する。
（１）実施例１
図４は、本発明の第１の実施例のウエハエッジ検出時の動作を説明する図、図５は第１の実施例の変形例を説明する図、図６、図７は、本実施例において前記演算処理部ＣＰＵにおいて行われる処理を示すフローチャートである。
図４は、ノッチの近傍を拡大して示した図であり、同図のＡ〜Ｄはウエハエッジ検出時および回転ステージを所定量（Ｄ１＋α）回転させたときのノッチ検知手段９、ウエハエッジ検知手段４と、ノッチＮの相対位置関係を示しており、同図の符号４を付した丸印はウエハエッジ検知手段４を示し、黒丸は露光開始時点を示している。また、符号９を付した丸印はノッチ検知手段９を示している。ノッチ検出手段９がウエハエッジ検出手段４よりも、ウエハに対してやや内側に位置しているのは、ウエハの中心が，回転の中心に対し、偏心していても、確実にノッチＮのみを検出するためであり、他の実施例の場合も同様である。ノッチ検知手段９はウエハエッジ検知手段４の上流側に設けられ、この例では、ウエハエッジ検知手段４の距離Ｄ１は５ｍｍである。また、ノッチ幅（ノッチ開口長）は約３ｍｍである。
また、同図において、ウエハエッジ検知手段４とノッチ検知手段９の間を結ぶ線を点線で示したものは、ウエハエッジ検出時のノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示し、太実線で示したものは、ウエハエッジを検出してから、前記した所定量（Ｄ１＋α）だけ回転ステージを回転させた後のノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示し、二重線で示したものは、所定量（Ｄ１＋α）回転させたのち、さらにＤ２＋α回転させたときのノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示している。また、図４中の（ア）〜（ウ）は、エッジ検出時に、ウエハエッジ検知手段とノッチ検知手段が異なった位置にある場合のそれぞれの状態を示している。なお、前記図１４と同様、ウエハエッジ検出センサの位置と露光光照射位置とは一致している。
【００３３】
次に図４によりＡ〜Ｄの場合におけるウエハエッジ検出時の動作について本発明の第１の実施例を説明する。
(1) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図４のＡの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦのまま変化しない場合。
この場合には、図４のＡに示すように以下の３つの場合が考えられる。
（ア）ノッチ部が全く関与しない場合。
（イ) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段とウエハエッジ検知手段との間にノツチがある場合（前記(b) の状態の場合）。
（ウ) ウエハエッジ検出時、ウエハエッジ検知手段の位置とノッチの位置が一致している場合（前記(a) の状態の場合）。
【００３４】
上記（ア）の場合には、所定量回転し露光を開始する。そして、露光開始後にノッチ検知手段９によりノッチが検出されれば、前記図１４で説明したノッチ無視制御を行なう。
上記（イ) の場合にも、所定量回転した後、露光を開始する。この回転する所定量（５ｍｍ＋α）はノッチ幅Ｄ２（３ｍｍ）よりも大きいので、図４のＡ（イ）に示すようにノッチを過ぎた位置から露光が開始されることになる。したがって、露光開始後ウエハをほぼ１回転させた時に、ノッチＮがノッチ検知手段９により検知され、前記図１４で説明したノッチ無視制御を行うことにより、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうといった問題を回避することができる。
上記（ウ）の場合は、上記（イ）と同様であり、所定量回転した後、露光を開始する。この場合も、図４のＡ（ウ）に示すようにノッチを過ぎた位置から露光が開始されることになる。
以上のように、図４のＡの状態の場合には、（ア)(イ)(ウ) のいずれの場合であっても、所定量回転後、露光を開始し、ノッチが検出されるのを待って、前記図１４で説明したように、ノッチ無視制御を行なうことにより、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうといった問題を回避することができる。
【００３５】
上記Ａはウエハを所定量回転させたとき、回転中にノッチ検知手段９の出力が変化しない場合であるが、上記回転中にノッチ検知手段９の出力が変化する場合には、以下の(2) 〜(4) のようにして、露光開始時点を定める。すなわち、Ｂ，Ｃの場合には、上記Ａと同様、所定量（Ｄ１＋α）回転後、露光を開始する。また、Ｄのノッチ検知手段がＯＮからＯＦＦに変化する場合には、さらにＤ２＋α回転を追加し、その後露光を開始する。
【００３６】
(2) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図４のＢの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦからＯＮに変化する場合。
この場合は、上記所定量回転中にノッチ検知手段９からノッチ開始点を示すＯＮ信号が前記した制御部５０に出力される。制御部５０は、上記ＯＮ信号に基づき、ノッチの開始位置を求める。そして、ウエハを所定量回転させ、ウエハエッジ検知手段４とノッチ検知手段９が図４のＢの太実線位置に達したら露光を開始する。そして、照射領域が上記ノッチ開始位置に達すると、前記したノッチ無視制御（露光光照射部のならい移動の停止）を行う。
すなわち、この場合には、ノッチの手前近傍から露光が開始されるが、上記のように、ＯＮ信号が検出されたら、前記したノッチ無視制御を行うので、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことはない。
【００３７】
(3) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図４のＣの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦに変化する場合。
この場合も、上記(2) と同様に、上記所定量回転中にノッチ検知手段９からノッチ開始点を示すＯＮ信号が制御部５０に出力されるので、制御部５０は、このＯＮ信号に基づき、ノッチ開始位置を求める。そして、ウエハを所定量回転させ、ウエハエッジ検知手段４とノッチ検知手段９が図４のＣの太実線位置に達したら露光を開始するとともに、上記照射領域がノッチ開始位置に達したら、前記したノッチ無視制御（露光光照射部のならい移動の停止）を行う。
なお、この場合、露光開始位置が、図４のＢに示すようにノッチ部分になることがあるが、露光光照射部のならい移動は、ノッチ無視制御により停止しているので問題ない。
【００３８】
(4) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図４のＤの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＮからＯＦＦに変化する場合（前記(c) の状態の場合）。
この場合は、ウエハエッジ検出時点でノッチ検知手段９がＯＮになっているので、そこにノッチがあることはわかるが、ノッチ開始点がどこかはわからない。このため、前記したように、ノッチ検知手段９のＯＮ信号からノッチ開始位置を求めることはできない。したがって、ウエハを所定量回転した後、露光開始する際、図４のＤのようにノッチ部分と一致したとしてもノッチ無視制御をすることができない。
そこで、この場合は、前記制御部５０は、さらにノッチの幅Ｄ２（３ｍｍ）＋αだけウエハをさらに回転させ、図４のＤの二重線に示す位置まで移動させた後に、露光を開始する。
これにより、ノッチを過ぎた位置から露光が開始されることになり、露光開始後、ウエハをほぼ１回転させた後、ノッチが検出されたら前記図１４で説明したノッチ無視制御を行う。
【００３９】
なお、上記(4) においては、Ｄ１＋α回転させた後、さらにＤ２＋α回転させているが、ノッチ検知手段９による検出信号がＯＮからＯＦＦに変化するタイミングからノッチ位置を求めて、ノッチ無視制御を行うようにしてもよい。
すなわち、図５に示すように、ノッチ検知手段９の出力がＯＮからＯＦＦしたら、制御部５０においてウエハの回転速度とノッチ幅Ｄ２からノッチの開始位置を演算する。
そして、照射領域がノッチ開始位置に達したら、前記したようにノッチ無視制御を行い、露光光照射部のならい移動を停止する。制御部５０は、ノッチが検出されてからウエハを所定量（Ｄ１＋α）回転させたのち露光を開始するが、この時点では露光光照射部のならい移動は停止しているので、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことはない。
【００４０】
次に、図６、図７により本実施例の制御部５０の演算処理部ＣＰＵにおける処理を説明する。
まず、図６に示すように変数の初期化を行う。すなわち、予備回転フラグＦｌｇをＯＦＦとし、検出ノッチ位置を示す変数Ｌｎを未定義に設定する（ステップＳ１）。
次に、ウエハエッジ検知手段によるウエハエッジの検出動作を開始させる（ステップＳ２）。そして、そのときのノッチ検知手段の検出結果を、ウエハ回転前のノッチ検知手段の出力を示す変数Ｓｉｎｉに入れる（ステップＳ３）。
ついで、ウエハを微小量回転させる（実際は、連続してウエハを回転させ、定期的にノッチ検知手段の出力を演算処理装置ＣＰＵに取り込んでいるが、ここでは、説明のためウエハを微小量回転させる動作を繰り返し、ノッチ検知手段の出力を取り込むとして説明する）（ステップＳ４）。
そして、回転後のノッチ検知手段の出力を演算処理装置ＣＰＵに取り込み、ノッチ検知手段による検出結果を、最新のノッチ検知手段の出力を示す変数Ｓに入れる（ステップＳ５）。
【００４１】
ついで、前記変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮであるかを調べる（ステップＳ６）。そして、変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮの場合は、ステップＳ１１に行く。なお、変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮの場合は、前記図４のＢあるいはＣの場合である。
また、前記変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮでない場合には、ステップＳ７に行き、前記変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦであるかを調べる。そして、変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦ場合は、ステップＳ１３に行く。なお、変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦの場合は、前記図４のＤの場合である。
また、ステップＳ７で変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦでない場合には、ウエハがＤ１＋α回転したかを判定し（ステップＳ８）、ウエハがＤ１＋α回転していない場合には、ステップＳ４に戻り上記処理を繰り返す。
【００４２】
そして、ウエハがＤ１＋α回転すると、ステップＳ９に行く。
また、前記変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮの場合（前記図４のＢ，Ｃの場合）には、ステップＳ１１で、Ｌｎが未定義かを調べ、Ｌｎが既に定義されている場合には、ステップ８に行く。また、Ｌｎが未定義の場合には、ステップＳ１２において、現在（変数ＳがＯＮになった時点）のウエハ回転位置から、ノッチ位置を求める。すなわち、その時点においてノッチ検知手段がノッチの開始位置にあるとして、現在の照射領域とノッチとの相対位置を求めて、これを検出ノッチ位置を示す変数Ｌｎに入れ、ステップＳ８に行く。
また、前記変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦの場合（前記図４のＤの場合）には、ステップＳ１３で予備回転延長フラグＦｌｇをＯＮとしてステップＳ８に行く。
【００４３】
ウエハがＤ１＋α回転すると、ステップＳ９で、予備回転延長フラグＦｌｇがＯＮであるかを調べ、予備回転延長フラグＦｌｇがＯＮであれば、前記Ｄの場合であるので、さらにウエハをＤ２＋α回転させて、ステップＳ１０に行く。
以上の処理が終わると、ステップＳ１０で、露光を開始し、ウエハを回転させながら、ウエハの周辺部の露光を行う。
そして、露光光の照射領域Ｓが前記ステップＳ１２で求めたノッチ開始位置に達すると、露光光照射部のウエハエッジへの追従制御を停止させノッチ無視制御を行う。また、その後の露光処理中に、前記したようにノッチが検出されたら、前記図１４で説明したように、ノッチ開始位置で露光光照射部のウエハエッジへの追従制御を停止させノッチ無視制御を行う。
なお、前記図５で説明した制御を行う場合には、ステップＳ１３で、ウエハの回転位置とノッチ幅Ｄ２からノッチの開始位置を演算して、ノッチ開始位置を変数Ｌｎに入れておき、このＬｎにより、ステップＳ１０でノッチ無視制御を行えばよい。この場合には、ステップＳ９、ステップＳ１４の処理は不要となる。
【００４４】
（２）実施例２
図８は、本発明の第２の実施例のウエハエッジ検出時の動作を説明する図、図９は本実施例において前記演算処理部ＣＰＵにおいて行われる処理を示すフローチャートである。本実施例は、前記図４のＢ，Ｃ，Ｄの場合（Ｄ１＋α回転中にノッチ検知信号が変化する場合）に、さらにＤ２＋α回転を追加し、その後露光を開始するようにしたものである。なお、前記図４のＡの場合は、前記図４で説明したのと同じであり、ウエハをＤ１＋α回転させた後、直ちに露光を開始する。
本実施例は、上記のようにＢ，Ｃ，Ｄの場合、Ｄ２＋α回転を追加するだけで、ノッチ検出信号の変化状態に応じて異なった制御をする必要がないので、前記第１の実施例と比べ、制御シーケンスが簡略になる。ただし、Ｄ２＋α回転回転させた後、露光を開始するので、第１の実施例に比べ、露光せずにウエハを回転する時間が長くなり、スループットが若干低下する。
【００４５】
図８は、前記図４と同様、ノッチの近傍を拡大して示した図であり、図４と同様、符号４を付した丸印はウエハエッジ検知手段４を示し、符号９を付した丸印はノッチ検知手段９を示し、黒丸は露光開始位置を示している。また、ノッチ検知手段９はウエハエッジ検知手段４の５ｍｍ上流側に設けられ、ノッチ幅（ノッチ開口長）は約３ｍｍである。
また、前記と同様、同図の点線は、ウエハエッジ検出時のノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示し、太実線は、ウエハエッジを検出してから、前記した所定量（Ｄ１＋α）だけ回転ステージを回転させた後のノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示し、二重線は、所定量（Ｄ１＋α）回転させたのち、さらにＤ２＋α回転させた後のノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示している。また、図８中の（ア）〜（ウ）は、エッジ検出時に、ウエハエッジ検知手段とノッチ検知手段が異なった位置にある場合のそれぞれの状態を示している。なお、前記図１４と同様、ウエハエッジ検出センサの位置と露光光照射位置とは一致している。
【００４６】
次に図８によりＡ〜Ｄの場合におけるウエハエッジ検出時の動作について説明する。
(1) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図８のＡの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦのまま変化しない場合。
この場合には、前記図４で説明したのと同じであり、前記（ア）の場合には、所定量回転し露光を開始する。そして、露光開始後にノッチ検知手段９によりノッチが検出されれば、前記図１４で説明したノッチ無視制御を行なう。
前記（イ) の場合にも、所定量回転した後、露光を開始する。この回転する所定量（５ｍｍ＋α）はノッチ幅Ｄ２（３ｍｍ）よりも大きいので、図８のＡ（イ）に示すようにノッチを過ぎた位置から露光が開始されることになる。
前記（ウ）の場合は、上記（イ）と同様であり、所定量回転した後、露光を開始する。この場合も、図８のＡ（ウ）に示すようにノッチを過ぎた位置から露光が開始されることになる。
【００４７】
また、ウエハを所定量回転させたとき、回転中にノッチ検知手段９の出力が変化する場合には、以下に説明するように、さらにＤ２＋α回転を追加し、その後露光を開始する。
(2) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図８のＢの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦからＯＮに変化する場合。
この場合は、上記所定量回転中にノッチ検知手段９からノッチ開始点を示すＯＮ信号が前記した制御部５０に出力される。前記制御部５０は、さらにノッチの幅Ｄ２（３ｍｍ）＋αだけウエハをさらに回転させ、図８のＢの太破線に示す位置まで移動させた後に、露光を開始する。
また、制御部５０は、ノッチ検知手段のＯＮ信号に基づき、ノッチの開始位置を求める。そして、上記照射領域がノッチ開始位置に達したら、前記したノッチ無視制御（露光光照射部のならい移動の停止）を行う。
すなわち、この場合には、ノッチの手前近傍から露光が開始されるが、上記のようにノッチ無視制御を行うので、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことはない。
【００４８】
(3) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図８のＣの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦに変化する場合。
この場合も、上記(2) と同様に、上記所定量回転中にノッチ検知手段９からノッチ開始点を示すＯＮ信号が制御部５０に出力されので、前記制御部５０は、さらにノッチの幅Ｄ２（３ｍｍ）＋αだけウエハをさらに回転させ、図８のＣの太破線に示す位置まで移動させた後に、露光を開始する。
そして、上記(2) と同様、制御部５０は、ノッチ検知手段のＯＮ信号に基づき、ノッチ開始位置を求める。そして、照射領域がノッチ開始位置に達したら前記したノッチ無視制御（露光光照射部のならい移動の停止）を行う。
なお、図８のＣの（イ）の場合には、所定量（Ｄ１＋α）回転させたのち、さらにＤ２＋α回転させることにより、露光光の照射領域Ｓ（ウエハエッジ検知手段）がノッチ位置を越えているので、ここでのノッチ無視制御は行われず、ウエハがほぼ１回転したのち、前記図１４で説明したノッチ無視制御が行われる。
【００４９】
(4) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図８のＤの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＮからＯＦＦに変化する場合（前記(c) の状態の場合）。
この場合は、上記所定量回転中にノッチ検知手段９からノッチの終了点を示すＯＦＦ信号が制御部５０に出力されので、前記制御部５０は、さらにノッチの幅Ｄ２＋αだけウエハを回転させ、図８のＤの太破線に示す位置まで移動させた後に、露光を開始する。
上記のようにウエハをＤ１＋α回転させた後、さらにＤ２＋αだけウエハを回転させたのち露光を開始することにより、前記図４と同様、図８に示すように、露光開始位置がノッチを越えるので、ノッチを過ぎた位置から露光が開始される。なお、露光開始後、ウエハをほぼ１回転させた後、ノッチが検出されたら前記図１４で説明したノッチ無視制御を行う。
【００５０】
次に図９により本実施例の制御部５０の演算処理部ＣＰＵにおける処理を説明する。
まず、図９に示すように予備回転フラグＦｌｇをＯＦＦとする（ステップＳ１）。
次に、ウエハエッジ検知手段によるウエハエッジの検出動作を開始させる（ステップＳ２）。そして、そのときのノッチ検知手段の検出結果を、ウエハ回転前のノッチ検知手段の出力を示す変数Ｓｉｎｉに入れる（ステップＳ３）。
ついで、前記したようにウエハを微小量回転させる（ステップＳ４）。
そして、回転後のノッチ検知手段の出力を演算処理装置ＣＰＵに取り込み、ノッチ検知手段による検出結果を、最新のノッチ検知手段の出力を示す変数Ｓに入れる（ステップＳ５）。
【００５１】
ついで、前記変数Ｓｉｎｉ≠変数Ｓであるかを調べる（ステップＳ６）。そして、Ｓｉｎｉ≠Ｓでない場合には、ウエハがＤ１＋α回転したかを判定し（ステップＳ７）、ウエハがＤ１＋α回転していない場合には、ステップＳ４に戻り上記処理を繰り返す。また、Ｓｉｎｉ≠Ｓの場合には、ステップＳ８において前記予備回転フラグＦｌｇをＯＮとする。この場合は、前記図８のＢ，Ｃ，Ｄの場合である。
ウエハがＤ１＋α回転すると、ステップＳ９で、予備回転延長フラグＦｌｇがＯＮであるかを調べ、予備回転延長フラグＦｌｇがＯＮでなければ、ステップＳ１０に行く。この場合は前記図８のＡの場合である。
また、予備回転延長フラグＦｌｇがＯＮであれば、ステップＳ１１において、さらにウエハをＤ２＋α回転させて、ステップＳ１０に行く。
以上の処理が終わると、ステップＳ１０で、露光を開始し、ウエハを回転させながら、ウエハの周辺部の露光を行う。
そして、その後、前記したようにノッチが検出されたら、ノッチ位置で露光光照射部のウエハエッジへの追従制御を停止させノッチ無視制御を行う。
以上のように、本実施例では、図８のＢ，Ｃ，Ｄの場合、Ｄ２＋α回転を追加することで、ノッチ検出信号の変化状態に応じて異なった制御をする必要がないので、図９に示したように制御部５０における処理を著しく簡単にすることができる。
【００５２】
（２）実施例３
図１０は、本発明の第３の実施例のウエハエッジ検出時の動作を説明する図、図１１、図１２は本実施例において前記演算処理部ＣＰＵにおいて行われる処理を示すフローチャートである。
本実施例は、前記図４のＢ，Ｃ，Ｄの場合において、ノッチ検知信号が出力されたとき、ウエハがＤ１＋α回転するのを待たずに直ちに露光を開始することにより、露光せずにウエハを回転する時間を短くしスループット向上させたものである。
図１０は、前記図４、図８と同様、ノッチの近傍を拡大して示した図であり、図４、図８と同様、符号４を付した丸印はウエハエッジ検知手段４を示し、符号９を付した丸印はノッチ検知手段９を示しており、黒丸は露光開始位置を示している。また、ノッチ検知手段９はウエハエッジ検知手段４の５ｍｍ上流側に設けられ、ノッチ幅（ノッチ開口長）は約３ｍｍである。
また、前記したように同図の点線は、ウエハエッジ検出時のノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示し、太実線は、ウエハエッジを検出してから、前記した所定量（Ｄ１＋α）だけ回転ステージを回転させた後のノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示し、実線は露光開始時のノッチ検知手段９およびウエハエッジ検知手段４の位置を示している。また、図１０中の（ア）〜（ウ）は、エッジ検出時に、ウエハエッジ検知手段とノッチ検知手段が異なった位置にある場合のそれぞれの状態を示している。なお、前記図１４と同様、ウエハエッジ検出センサの位置と露光光照射位置とは一致している。
【００５３】
次に図１０によりＡ〜Ｄの場合におけるウエハエッジ検出時の動作について説明する。
(1) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図１０のＡの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦのまま変化しない場合。
この場合には、前記図４、図８で説明したのと同じであり、前記（ア）の場合には、所定量回転し露光を開始する。そして、露光開始後にノッチ検知手段９によりノッチが検出されれば、前記図１４で説明したノッチ無視制御を行なう。 前記（イ) の場合にも、所定量回転した後、露光を開始する。この回転する所定量（５ｍｍ＋α）はノッチ幅Ｄ２（３ｍｍ）よりも大きいので、図１０のＡ（イ）に示すようにノッチを過ぎた位置から露光が開始されることになる。
前記（ウ）の場合は、上記（イ）と同様であり、所定量回転した後、露光を開始する。この場合も、図１０のＡ（ウ）に示すようにノッチを過ぎた位置から露光が開始されることになる。
【００５４】
また、ウエハを所定量回転させたとき、回転中にノッチ検知手段９の出力が変化する場合には、ノッチ検知信号が変化したタイミングにより、ノッチ開始位置を知ることができるので、以下に説明するように、直ちに露光を開始し、露光光照射部（ウエハエッジ検知手段）がノッチ開始位置に来たら、前記したノッチ無視制御を行う。
(2) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図１０のＢの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦからＯＮに変化する場合。
この場合は、上記所定量回転中にノッチ検知手段９からノッチ開始点を示すＯＮ信号が前記した制御部５０に出力される。前記制御部５０は、ノッチ検知手段のＯＮ信号に基づき、ノッチの開始位置を求めるとともに、直ちに露光を開始する。そして、照射領域がノッチ開始位置に達したら、前記したノッチ無視制御（露光光照射部のならい移動の停止）を行う。
すなわち、この場合には、ノッチ検知手段のＯＮ信号が出力されたとき、直ちに露光を開始するが、上記のようにノッチ無視制御を行うので、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうことはない。
【００５５】
(3) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図１０のＣの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦに変化する場合。
この場合も、上記(2) と同様に、上記所定量回転中にノッチ検知手段９からノッチ開始点を示すＯＮ信号が制御部５０に出力されるので、前記制御部５０は、ノッチ検知手段のＯＮ信号に基づき、ノッチ開始位置を求めるとともに、直ちに露光を開始する。そして、照射領域がノッチ開始位置に達したら、前記したノッチ無視制御（露光光照射部のならい移動の停止）を行う。
(4) ウエハエッジ検出時、ノッチ検知手段９とウエハエッジ検知手段４が図１０のＤの点線の状態にあり、所定量（Ｄ１＋α）回転中にノッチ検知手段９がＯＮからＯＦＦに変化する場合（前記(c) の状態の場合）。
この場合は、上記所定量回転中にノッチ検知手段９からノッチ終了点を示すＯＦＦ信号が制御部５０に出力されので、前記制御部５０は、上記ＯＦＦ信号が入力された時点で直ちに露光を開始する。またこれと同時に、前記図５で説明したのと同様、ノッチ検知手段９の出力がＯＮからＯＦＦしたタイミングと、ウエハの回転速度とノッチ幅Ｄ２からノッチの開始位置を演算する。そして、露光光の照射領域Ｓがノッチ開始位置に達したら、前記したように、ノッチ無視制御（露光光照射部のならい移動の停止）を行う。
【００５６】
次に、図１１、図１２により本実施例の制御部５０の演算処理部ＣＰＵにおける処理を説明する。
まず、図１１に示すように、検出ノッチ位置を示す変数Ｌｎを未定義に設定する（ステップＳ１）。
次に、ウエハエッジ検知手段によるウエハエッジの検出動作を開始させる（ステップＳ２）。そして、そのときのノッチ検知手段の検出結果を、ウエハ回転前のノッチ検知手段の出力を示す変数Ｓｉｎｉに入れる（ステップＳ３）。
ついで、前記したようにウエハを微小量回転させる（ステップＳ４）。そして、回転後のノッチ検知手段の出力を演算処理装置ＣＰＵに取り込み、ノッチ検知手段による検出結果を、最新のノッチ検知手段の出力を示す変数Ｓに入れる（ステップＳ５）。
【００５７】
ついで、前記変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮであるかを調べる（ステップＳ６）。そして、変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮの場合は、ステップＳ１０で露光を直ちに開始して、ステップＳ１１に行く。なお、変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮの場合は、前記図１０のＢあるいはＣの場合である。
また、前記変数ＳｉｎｉがＯＦＦで、かつ、変数ＳがＯＮでない場合には、ステップＳ７に行き、前記変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦであるかを調べる。そして、変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦ場合は、ステップＳ１３で露光を直ちに開始して、ステップＳ１４に行く。なお、変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦの場合は、前記図４のＤの場合である。
【００５８】
ステップＳ１１では、Ｌｎが未定義かを調べ、Ｌｎが既に定義されている場合には、ステップ８に行く。また、Ｌｎが未定義の場合には、ステップＳ１２において、現在（変数ＳがＯＮになった時点）のウエハ回転位置から、ノッチ位置を求める。すなわち、その時点においてノッチ検知手段がノッチの開始位置にあるとして、現在の照射領域Ｓとノッチとの相対位置を求めて、これを検出ノッチ位置を示す変数Ｌｎに入れ、ステップＳ８に行く。
また、ステップＳ１４では、Ｌｎが未定義かを調べ、Ｌｎが既に定義されている場合には、ステップ８に行く。また、Ｌｎが未定義の場合には、ステップＳ１４において、現在（変数ＳがＯＦＦになった時点）のウエハ回転位置から、ノッチ位置を求める。すなわち、その時点においてノッチ検知手段がノッチの終了位置にあるとして、現在の照射領域Ｓとノッチとの相対位置を求めて、これを検出ノッチ位置を示す変数Ｌｎに入れ、ステップＳ８に行く。
また、ステップＳ７で変数ＳｉｎｉがＯＮで、かつ、変数ＳがＯＦＦでない場合には、ステップＳ８に行き、前記Ｌｎの値から照射領域がノッチ位置にあるかを判定し、ノッチ位置にある場合には、ならい制御を停止する（ステップＳ９）。そして、ウエハがＤ１＋α回転したかを判定し（ステップＳ１６）、ウエハがＤ１＋α回転していない場合には、ステップＳ４に戻り上記処理を繰り返す。
そして、ウエハがＤ１＋α回転した場合には、ステップＳ１７に行く。
【００５９】
ウエハがＤ１＋α回転すると、まだ露光が開始されていない場合には、ステップＳ１７で露光を開始し、ウエハを回転させながら、ウエハの周辺部の露光を行う。そして、露光光の照射領域Ｓがノッチ開始位置に達すると、露光光照射部のウエハエッジへの追従制御を停止させノッチ無視制御を行う。また、その後の露光処理中に、前記したようにノッチが検出されたら、前記図１４で説明したように、ノッチ位置で露光光照射部のウエハエッジへの追従制御を停止させノッチ無視制御を行う。
【００６０】
なお、上記説明においては、ノッチ検知手段９の受光部９２からのアナログ信号を、制御部５２内の増幅器ＡＣ２により増幅し、比較回路ＣＣ１にあらかじめ設定された設定値Ｉ１と比較し、設定値Ｉ１よりも大きい場合、ＯＮ信号を演算処理部ＣＰＵに出力したが、これに限るものではなく、増幅回路ＡＣ２と比較回路ＣＣ１の間に、微分回路を設け、微分データと比較回路ＣＣ１に予め設定された設定値を比較し、設定値よりも大きい場合、ＯＮ信号を演算処理部ＣＰＵに出力するようにしても良い。
また、上述した、周辺露光装置においては、露光光照射部とウエハエッジ検知手段とが一体に設けられており、露光光照射部から照射される露光光の照射領域の移動は、ウエハエッジ検知手段移動機構によって露光光照射部を移動させることにより行ったが、これに限るものではなく、露光光照射部から照射される露光光の照射領域を移動させる、照射領域移動機構と、ウエハエッジ検知手段を移動させる、ウエハエッジ検知手段移動機構とを別々に設け、該ウエハエッジ検知手段の移動方向及び移動量と同じ方向に同じ量だけ、該照射領域が移動するように構成しても良い。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、ウエハの周辺露光を開始するに際し、ウエハのエッジを検出時、ウエハを、少なくともウエハエッジ検知手段とノッチ検知手段との間隔だけ回転させてからウエハ露光光の照射を開始し、上記回転中に前記ノッチ検知手段の出力信号が変化したとき、該出力信号の変化状態に応じて予め設定された露光開始位置からウエハ露光光の照射を開始させ、上記ノッチ検知手段の出力信号の変化状態からノッチが始まる位置を求め、上記照射領域がノッチの始まりに達したとき、上記露光光照射領域移動機構の動作を停止させ、上記照射領域がノッチの終わりに達したとき、上記照射領域移動機構の動作を再開させ, 上記回転中に前記ノッチ検知手段の出力信号が変化しないときには、上記回転終了後露光光の照射を開始させ、上記ノッチ検知手段によりノッチの始まりを示す信号を受けたとき、上記ノッチの始まりを示す信号に基づき、ノッチが始まる位置を求め、上記照射領域がノッチの始まりに達したとき、上記照射領域移動機構の動作を停止させ, 上記照射領域がノッチの終わりに達したとき、上記照射領域移動機構の動作を再開させるようにしたので、周辺露光を開始する際、ノッチの位置がどこであっても、ノッチを無視した制御を行うことができ、ウエハ内部の露光不要な領域まで露光してしまうという問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる周辺露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の周辺露光装置の制御部の概略構成を示す図である。
【図３】ウエハエッジ検知手段とノッチ検知手段の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例のウエハエッジ検出時の動作を説明する図である。
【図５】第１の実施例の変形例を説明する図である。
【図６】第１の実施例の演算処理部における処理を示すフローチャート（１）である。
【図７】第１の実施例の演算処理部における処理を示すフローチャート（２）である。
【図８】本発明の第２の実施例のウエハエッジ検出時の動作を説明する図である。
【図９】第２の実施例の演算処理部における処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施例のウエハエッジ検出時の動作を説明する図である。
【図１１】第３の実施例の演算処理部における処理を示すフローチャート（１）である。
【図１２】第３の実施例の演算処理部における処理を示すフローチャート（２）である。
【図１３】従来の周辺露光装置によりウエハの周辺が露光される様子を示す図である。
【図１４】ノッチ部分でウエハ内部の露光不要部分まで露光してしまうことがない従来の周辺露光装置によりウエハの周辺が露光される様子を示す図である。
【符号の説明】
１ 光源部
１１ ランプ
１２ 集光鏡
１３ ライトガイドファイバ
１３ａ ライトガイドファイバの入射端面
１３ｂ ライトガイドファイバの出射端面
１４ シャッタ
１５ シャッタ駆動機構
２ 露光光照射部
３ ウエハエッジ検知手段移動機構
４ ウエハエッジ検知手段
４１，９１ 投光部
４２，９２ 受光部
５０ 制御部
６ 処理ステージ
６１ 処理ステージ回転機構
７ 入力部
８ 露光幅設定機構
９ ノッチ検知手段
Ａ 露光幅
ＡＣ１，ＡＣ２ 増幅器
ＣＣ１ 比較回路
ＣＰＵ 演算処理部
Ｄ 露光光照射部の移動方向
Ｅ エッジ
Ｉ１ 設定値
Ｌ ノッチの切欠寸法
ＭＤ１ ウエハエッジ検知手段移動機構駆動部
ＭＤ２ 露光幅設定機構駆動部
ＭＤ３ シャッタ駆動機構駆動部
ＭＤ４ 処理ステージ回転機構駆動部
Ｎ ノッチ
Ｎe ノッチの終わり
Ｎs ノッチの始まり
Ｏ ウエハの中心
ＰＣ ＰＩＤ回路
Ｒ フォトレジスト
Ｓ 照射領域
ＵＥ ウエハ内部の露光不要な領域
Ｗ ウエハ

Claims (1)

1. 外周部にノッチが形成され、フォトレジストが塗布されたウエハを回転させつつ、該ウエハの周辺部のフォトレジストに、露光光を照射することにより、該フォトレジストを露光する周辺露光装置であって、
   センサ光を投光する投光部と、該センサ光を受光する受光部とから構成される、ウエハエッジ検知手段と、
   上記ウエハエッジ検知手段を、上記ウエハの略中心方向に移動させる、ウエハエッジ検知手段移動機構と、
   上記ウエハエッジ検知手段の上流側に設けられ、上記ウエハエッジ検知手段と一体に構成された上記ノッチを検知するノッチ検知手段と、
   上記露光光の照射領域を移動させる、照射領域移動機構と、
   上記投光部から、センサ光を上記ウエハの周辺部に投光し、上記ウエハのエッジ部分に照射したセンサ光を上記受光部で受光し、該受光部の受光量が一定になるように、上記ウエハエッジ検知手段移動機構を制御するとともに、該ウエハエッジ検知手段の移動方向及び移動量と同じ方向に同じ量だけ、上記照射領域を移動するように、上記照射領域移動機構を制御する制御部とを有する周辺露光装置において、
   上記制御部は、ウエハの周辺露光を開始するに際し、上記ウエハエッジ検知手段によりウエハのエッジを検出時、ウエハを、ウエハの外周部が少なくともウエハエッジ検知手段とノッチ検知手段との間隔だけ移動するように回転させ、上記回転中に上記ノッチ検知手段の出力信号が変化したときには、該出力信号の変化状態に応じて予め設定された露光開始位置から露光光の照射を開始させ、上記ノッチ検知手段の出力信号の変化状態からノッチが始まる位置を求め、上記照射領域がノッチの始まりに達したとき、上記露光光照射領域移動機構の動作を停止させ、上記照射領域がノッチの終わりに達したとき、上記照射領域移動機構の動作を再開させ, 上記回転中に前記ノッチ検知手段の出力信号が変化しないときには、上記回転終了後露光光の照射を開始させ、上記ノッチ検知手段によりノッチの始まりを示す信号を受けたとき、上記ノッチの始まりを示す信号に基づき、ノッチが始まる位置を求め、上記照射領域がノッチの始まりに達したとき、上記照射領域移動機構の動作を停止させ, 上記照射領域がノッチの終わりに達したとき、上記照射領域移動機構の動作を再開させることを特徴とする周辺露光装置。

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