JPH02288326A - ウエハの周辺部露光装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、周辺部が円弧部と直線部（オリエンテーショ
ンフラット）とからなっている半導体ウェハ、セラミッ
クスウェハ等において、その表面に塗布されているレジ
ストのうち周辺部のレジストを露光によって除去するウ
ェハの周辺部露光装置に関する。

〈従来の技術〉 近年、半導体ウェハ、セラミックスウェハ等において、
その表面に塗布するレジストとしてポジ用のものを使用
することが多い、この場合、所要のパターン露光を行う
前（または後）に、ウェハの周辺部を露光することによ
りウェハ周辺部のレジストを除去することが行われてい
る。

単一の光照射手段をウェハの中心から所要距離の位置に
固定的に設置し、ウェハを回転させながら露光するので
は、円弧部の周辺部（以下、円弧部と称する）は露光で
きても、ウェハ中心からの距離が円弧部よりも短い直線
部の周辺部（以下、直線部と称する）では照射光がウェ
ハの外側を通過するので、直線部を露光することができ
ない。

そこで、従来では、ウェハと相似形でウェハと同期回転
する仮カムを設け、光照射手段に取り付けたカムフォロ
ワを仮カムに沿って倣い運動させることにより、直線部
を円弧部とほぼ同じ幅で露光させるように工夫したり（
４５，カム方式）、あるいは、ウェハ端部（円弧部と直
線部との境界部）を機械的または光学的に検出する手段
を設けるとともに、ウェハ端部を検出して露光箇所が円
弧部から直線部に移った段階から、光照射手段をその照
射位置が直線部に沿うように、ウェハ中心から光照射手
段までの距離を調整しなからウェハを回転させることに
より、直線部を円弧部とほぼ同し幅で露光させるように
工夫していた（端部検出方式）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、これらの従来方式の基本的な考え方は、一定速
度でのウェハの連続回転中４二円弧部も直線部も露光し
、かつ、円弧部の露光幅と直線部の露光幅とを同じにし
ようとするものであり、このために却って、次のような
不都合を招来していた。

■　第７図に示すように、ウェハ端部Ｗｅを光照射手段
が（相対的に）回り込むときに、ウエハ端部Ｗｅの角張
った形状のために、ウェハ端部Ｗｅの近傍における露光
幅Ｌ１が他の部分の露光幅Ｌ０よりも小さくなる。これ
は、ウェハ直線部ＷＳにおいてより強く現れ、直線部Ｗ
ｓ自体における直線状の、すなわち同一幅の露光ができ
ない。

■　前記■と同じ理由によるが、第８図に示すように、
光照射手段Ｍｖがウェハ端部Ｗｅを回り込むときに、同
一時間内において、内側での露光長さ２１と外側での露
光長さ２□とが大きく相違しくｅ、＜ｅ□）、また、幅
方向での各点の露光長さが互いにまちまちであるので、
同一時間内での単位面積当たりの露光量にバラツキが生
じ、均一な露光ができない。

■　ウェハＷの表面に対するレジストの塗布がスピン法
によって行われているため、第９図に示すように、直線
部Ｗｓの両端のうちウェハ回転方向の上手側の端部領域
にレジストが集積しやすく、この領域がレジストの厚膜
領域Ｗａ（ハツチング参照）となっているが、ウェハＷ
を一定速度で回転しながら露光しているので、この厚膜
領域Ｗａのレジスト除去が充分に行われない。

１’２１１２　ｊｆｆ域Ｗａのレジスト除去を確実に行
うために、ウェハの回転速度を充分に遅くして露光光量
を確保すると、全体的な処理速度の低下のためにスルー
プットが悪化する。

■　上記■で説明した厚膜領域Ｗａの幅は、均一な露光
幅Ｌ０よりも大きくなるのが普通であるが、露光幅を一
定としているために、厚膜領域Ｗａの全域を露光するこ
とが要望される場合に、厚膜領域Ｗａの一部がほとんど
除去されないで残ってしまい、その要望に応えることが
困難である。

■　大サイズのチップの場合には、第１θ図で示すよう
に、ステップ露光によるパターン領域Ｐが直線部Ｗｓか
らかなり離れている。二点鎖線で示すようにレジストは
できるだけ広く除去したいが、円弧部Ｗｃと同一幅だと
レジストが残存する面積が大きくなり過ぎる。

■　後工程においてウェハを取り扱う際に、第１１図に
示すようにウェハＷの要所をクランプ爪にでつかむが、
そのクランプを安定したものとするため、クランプ領域
Ｗｋを均一な露光幅Ｌ０よりも大きくする。このクラン
プ領域Ｗｋのレジストが除去されないままであると、ク
ランプ爪にでつかんだときにレジストが剥離し、ウェハ
Ｗのパターン上に付着したり装置を汚染したりする。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、一定速度でのウニへの連続回転中に円弧部も直線部
も露光し、かつ、円弧部の露光幅と直線部の露光幅とを
同じにすることを基本的考え方としていたことが原因で
招いていた上述のような不都合を解消することを目的と
する。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

［１−Ａ］本発明に係る第１のウェハの周辺部露光装置
は、 周辺部が円弧部と直線部とからなるウェハを回転する回
転手段と、 ウェハの周辺部を露光する光照射手段と、ウェハ直線部
を検出する直線部検出手段と、前記直線部検出手段によ
るウェハ直線部の検出に基づいて現在のウェハの回転角
度情報を求める回転角度演算手段と、 前記光照射手段を前記回転手段の回転中心に対して相対
的に接近離間させる半径方向変位手段と、前記光照射手
段を前記半径方向変位手段の変位方向に対して直角な方
向に沿って回転手段に対して相対的に変位させる接線方
向変位手段と、円弧部露光幅および直線部露光幅を設定
する露光幅設定手段と、 前記回転角度演算手段による回転角度情報がウェハ直線
部の露光開始を示しているときには、前記回転手段の停
止状態で、前記露光幅設定手段における直線部露光幅に
基づいて前記半径方向変位手段を駆動して光照射手段の
ウェハ直線部に対する位置決めを行った後、接線方向変
位手段を駆動して光照射手段をウェハ直線部に沿って相
対的に直線的に変位させ、また、前記回転角度情報がウ
ェハ円弧部の露光開始を示しているときには、接線方向
変位手段の所定位置での停止状態で、前記露光幅設定手
段における円弧部露光幅に基づいて前記半径方向変位手
段を駆動して光照射手段のウェハ円弧部に対する位置決
めを行った後、回転手段を駆動して光照射手段に対しウ
ェハを回転させるように、前記回転手段、半径方向変位
手段および接線方向変位手段を制御する制御手段とを備
えたことを特徴とするものである。

この構成における注記として、次の（ａ）〜（Ｃ）が挙
げられる。

（ａ）　　半径方向変位手段は、光照射手段の方を回転
手段に対して変位させるものでもよいし、回転手段の方
を光照射手段に対して変位させるものでもよい。

ａ：１）接線方向変位手段は、光照射手段の方を回転手
段に対して変位させるものでもよいし、回転手段の方を
光照射手段に対して変位させるのでもよい。

（Ｃ）　　制御手段は、ウェハ直線部に対する露光制御
を行った後にウェハ円弧部に対する露光制御を行うもの
でもよいし、その逆の順で制御を行うものでもよい。

［ＩＩ−Ａ］本発明に係る第２のウェハの周辺部露光装
置は、 周辺部が円弧部と直線部とからなるウェハを回転する回
転手段と、 ウェハの周辺部を露光する光照射手段と、ウェハ直線部
を検出する直線部検出手段と、前記直線部検出手段によ
るウェハ直線部の検出に基づいて現在のウェハの回転角
度情報を求める回転角度演算手段と、 前記光照射手段を前記回転手段の回転中心に対して相対
的に接近離間させる半径方向変位手段と、回転角度に応
した露光幅を設定する露光幅設定手段と、 前記回転角度演算手段による回転角度情報に基づいて前
記露光幅設定手段からそのときの回転角度に応した露光
幅を読み出し、その読み出した設定露光幅に基づいて前
記半径方向変位手段を駆動して光照射手段のウェハ周辺
部に対する位置の調整を行う制御手段 とを備えたことを特徴とするものである。

この構成における注記として、次の（ｄ）、　（ｅ）が
挙げられる。

（ｄ）　　半径方向変位手段は、光照射手段の方を回転
手段に対して変位させるものでもよいし、回転手段の方
を光照射手段に対して変位させるものでもよい。

（ｅ）　　制御手段は、回転角度に応じた設定露光幅に
基づ（光照射手段の位置調整を、ウェハ円弧部に対して
行うものでもよいし、ウェハ直線部に対して行うもので
もよいし、あるいはその両方に対して行うものであって
もよい。

［ｍ−Ａ１本発明に係る第３のウェハの周辺部露光装置
は、 周辺部が円弧部と直線部とからなるウェハを回転する回
転手段と、 ウェハの周辺部を露光する光照射手段と、ウェハ直線部
を検出する直線部検出手段と、前記直線部検出手段によ
るウェハ直線部の検出に基づいて現在のウェハの回転角
度情報を求める回転角度演算手段と、 前記光照射手段を前記回転手段の回転中心に対して相対
的に接近離間させる半径方向変位手段と、回転角度に応
じた露光型を設定する露光量設定手段と、 前記回転角度演算手段による回転角度情報に基づいて前
記半径方向変位手段を駆動して光照射手段のウェハ周辺
部に対する位置の調整を行うとともに、前記回転角度情
報に基づいてｉり記露光■設定手段からそのときの回転
角度に応じた露光型を読み出し、その読み出した設定露
光量に基づいてウェハ周辺部に対する前記光照射手段か
らの露光量の調整を行う制御手段 とを備えたことを特徴とするものである。

この構成における注記として、次の（「）〜（ｈ）が挙
げられる。

ｍ　　半径方向変位手段は、光照射手段の方を回転手段
に対して変位させるものでもよいし、回転手段の方を光
照射手段に対して変位させるものでもよい。

（ｇ）　　制御手段は、回転角度に応じた設定露光量に
基づく光照射手段の露光調整を、ウェハ円弧部に対して
行うものでもよいし、ウェハ直線部に対して行うもので
もよいし、あるいはその両方に対して行うものであって
もよい。

（５）制御手段は、露光量の調整を、回転手段の回転速
度の制御をもって行うものでもよいし、回転速度は一定
として設定露光量の多い角度位置に対する露光回数を多
くするのでもよい。

〈作用〉 ［１−１］第１のウェハの周辺部露光装置の作用ウェハ
直線部を露光するときには、回転手段（ウェハ）の停止
状態において、接線方向変位手段の駆動により光照射手
段をウェハ直線部に沿って直線的に変位させるから、そ
の露光幅は直線部の全長にわたって同一となる。さらに
、ウェハ直線部は、円弧部露光幅とは独立して設定され
た直線部露光幅において露光されることになる。

［ｎ−ｍ］第２のウェハの周辺部露光装置の作用回転角
度情報に基づきそのときの回転角度に応じた設定露光幅
に従って半径方向変位手段を駆動して光照射手段のウェ
ハ周辺部に対する位置調整を行うから、回転角度ごとに
露光幅を可変とすることが可能となる。

［■４］第３のウェハの周辺部露光装置の作用回転角度
情報に基づきそのときの回転角度に応じた設定露光量に
従って光照射手段からのウェハ周辺部に対する露光量の
調整を行うから、回転角度ごとに露光量を可変とするこ
とが可能となる。

〈実施例〉 まず、ウェハの周辺部露光装置の機械的・光学的な構造
について、第１図の斜視図を参照して説明する。

ウェハＷを吸着保持して水平回転させるためのスピンチ
ャックｌの回転軸が第１のモータＭ１に連結されている
。スピンチャック１と第１のモータＭｌとが発明の構成
にいう回転手段Ｍθに相当する。

光源部は、水銀キセノンランプ２．楕円鏡３゜紫外線透
過フィルタ４．シャンク５等から構成され、フィルタ４
を通過した紫外線を光ファイバ６によってその照射端６
ａまで導くように構成しである。このランプ２から照射
端６ａに至る部分が発明の構成にいう光照射手段Ｍｖに
相当するが、よりｉ密には照射端６ａが光照射手段Ｍｖ
に対応する。

光ファイバ６の照射端６ａからウェハＷの周辺部に対し
て照射する紫外線スポットの形状については、それを円
形とした場合には、スポット中心に対して、ウェハの半
径方向に対するスポットの両端位置（円形スポットにお
けるウェハの中心に近い位置と、遠い位置）では、積算
光量が少なくなるから、露光ひいてはレジスト除去が不
均一になる可能性があるので、スポット形状を方形にす
ることにより光量の均一化を図るようにすることが好ま
しい。

光ファイバ６の先端の照射端６ａを保持するファイバ支
持アーム７がＸ−Ｙテーブル８に取り付けられている。

Ｘ−Ｙテーブル８は、Ｘテーブル８ｘおよびこのＸテー
ブル８ＸをＸ方向に沿って往復移動させるための第２の
モータＭ２と＜Ｘテーブル８ｘ上に載置されたＸテーブ
ル８ｘおよびこのＸテーブル８ｘをＹ方向に沿って往復
移動させるための第３のモータＭ３とを備えている。Ｘ
テーブル８ｘにファイバ支持アーム７が取り付けられて
いる。

Ｘ方向は、照射端６ａがらスピンチャックｌの回転中心
に向かう方向であり、Ｙ方向はＸ方向に対して直角な方
向である。

Ｘテーブル８ｘと第２のモータＭ２とが発明の構成にい
う半径方向変位手段Ｍｘを構成し、Ｘテーブル８ｘと第
３のモータＭ３とが発明の構成にいう接線方向変位手段
Ｍｙを構成している。

なお、第１ないし第３のモータＭ１〜Ｍ３はステンピン
グモータである。

スピンチャック１に吸着保持されて回転するウェハＷの
直線部Ｗｓを検出する直線部検出手段Ａとしてのライン
センサ９が、ウェハＷの周辺部の回転軌跡に対応して配
置されている。

第２図は、ウェハの周辺部露光装置の機械的構造の別形
態を示すもので、２つの一軸テーブル１０ｘ、１０ｙが
設けられている。−軸テーブル１０ｘは光フアイバ照射
端６ａをファイバ支持アーム７を介して保持するととも
に、第２のモータＭ２によってＸ方向に往復移動される
。また、−軸テーブル１０ｙは回転手段Ｍθとしての第
１のモータＭ１およびスピンチャック１を取り付けて、
第３のモータＭ３によってＹ方向に往復移動される。

−軸テーブルｌＯｘおよび第２のモータＭ２が半径方向
変位手段Ｍｘに相当し、−軸テーブルｔｏｙおよび第３
のモータＭ３が接線方向変位手段Ｍｙに相当する。

なお、第１図、第２図の構造に代えて、半径方向変位手
段Ｍｘが、回転手段Ｍθ　（第１のモータＭｌおよびス
ピンチャックｌ）の方を変位させるものとして構成され
ていてもよいし、あるいは、光照射手段Ｍｖのファイバ
支持アーム７が固定で、回転手段ＭθをＸ−Ｙテーブル
８に取り付けてもよい。

次に、スピンチャックｌに吸着保持されたウェハＷの直
線部Ｗｓの検出、および、この直線部検出に基づいて現
在のウェハＷの回転角度情報を得る手法を説明する。

図示しないアライメント機構によってウェハ〜Ｖの中心
がスピンチャックｌの回転中心に位置合わせされる。中
心位置合わせが完了すると、スピンチャンク１において
真空吸引が行われ、ウェハＷがスピンチャックｌに吸着
される。

第１のモータＭｌの駆動によってウェハＷを回転すると
、ラインセンサ９上を円弧部Ｗｃが通過している状態で
はラインセンサ９のセルのうちＯＮとなるセル数は一定
である。その状態から、直線部Ｗｓと円弧部Ｗｃとの境
界である一方のウェハ端部Ｗｅが通過した瞬間に、ライ
ンセンサ９のＯＮとなるセル数が増加する。このＯＮセ
ル数増加によって一方のウェハ端部Ｗｅを検出できる。

さらにウェハＷが回転すると、ラインセンサ９に対して
直線部Ｗｓのセンタが到達するまでは、ＯＮセル数は増
加し続け、そのセンタを過ぎるとＯＮセル数は最大値か
ら減少する。そして、もう一方のウェハ端部Ｗｅがライ
ンセンサ９を通過すると、ＯＮセル数は減少状態から一
定状態に変化する。この変化によって他方のウェハ端部
Ｗｅを検出できる。

モータＭｌはステッピングモータであってパルスエンコ
ーダ（図示せず）を内蔵している。パルスエンコーダの
原点位置から一方のウェハ端部Ｗｅを検出するまでのパ
ルス数に対応した回転角度をθｌ、他方のウェハ端部Ｗ
ｅを検出するまでのパルス数に対応した回転角度を０２
とすると、原点位置から角度α＝（（θ２−θ１　）　
／２　）＋θｌに対応したパルス数のところが、原点位
置から直線部Ｗｓのセンタまでの回転角度となる。これ
が、このウェハＷの基準角度である。

このようにして直線部Ｗｓのセンタにおける基準角度α
を算出した後、ウェハＷをもう１回転させて基準角度α
に対応したパルス数を検出した時点でモータＭ１を停止
すると、ウェハＷは、その直線部Ｗｓが接線方向変位手
段！１１ＬＹの変位方向すなわちＹ方向に平行な状態で
停止することになる。

そして、この状態で接線方向変位手段Ｍｙを駆動してウ
ェハ直線部Ｗｓに対する直線的な露光を行うことになる
。

ウェハＷを回転している状態でのウェハ〜Ｖの回転角度
の情報は、原点位置からの現在までのパルス数と基準角
度αまでのパルス数との差に対応した角度を基準角度α
に加算したものとして得ることができる。

なお、上記では基準角度αの算出を直線部Ｗｓにおける
両端のウェハ端部Ｗｅ、Ｗｅの検出に基づいていたが、
端部に限る必要はなく、直線部ＷＳの左右対称な特定の
２箇所の検出に基づいて算出してもよい。すなわち、ウ
ェハＷの半径をＲ２直線部ＷｓのセンタからウェハＷの
中心までの距離をＳとして、ウェハＷの中心から半径「
（ただし、Ｒ＜ｒ＜Ｓ）の箇所に直線部検出手段として
例えばフォトセンサを置くと、ウェハＷの１回転により
直線部Ｗｓにおける特定の２箇所を検出することになる
。そのときの回転角度を０３．θ４とすると、（（θ４
−０３）／２）＋θ３に対応するところが基準角度であ
る。

次に、第１ないし第３のウェハの周辺部露光装置それぞ
れの制御系統の構成ならびに動作を説明する。

［Ｉ−Ｃ］第１のウェハの周辺部露光装置第３図のブロ
ック図において、Ａは、上述のラインセンサ９またはフ
ォトセンサに相当する直線部検出手段、Ｂは、直線部検
出手段Ａによるウェハ直線部Ｗｓの検出、ならびに回転
手段Ｍθにおいてパルスエンコーダの出力に基づいてウ
ェハＷの基準角度αおよび時々刻々変化する現在の回転
角度情報θＬを求める回転角度演算手段、Ｃは、円弧部
露光幅Ｌｃおよび直線部露光幅Ｌｓを互いに独立して設
定する露光幅設定手段である。

Ｍｖは、前記の第１のモータＭ１とスピンチャックｌと
に相当するウェハＷの回転手段、Ｍｖは、前記のランプ
２．シャッタ５．光フアイバ６等に相当する光照射手段
、Ｍｘは前述の半径方向変位手段、Ｍ３Ｆは接線方向変
位手段、Ｅは、回転角度情報θｔと設定露光幅（Ｌｃま
たはＬｓ）に基づいて、前記回転手段Ｍθ、光照射手段
Ｍｖ、半径方向変位手段Ｍｘ、接線方向変位手段Ｍｙを
制御する制御手段である。

スピンチャック１に移載されたウェハＷは、図示しない
アライメント機構によって中心合わせが行われた後、ス
ピンチャック１に吸着保持される。

制御手段Ｅは、回転手段Ｍθ　（第１のモータＭｌ）を
駆動してスピンチャックｌを一方向に回転させる。一方
、回転角度演算手段Ｂは、直線部検出手段Ａから入力し
た原点位置からの角度θ１（またはθ３）と角度θ２（
またはθ４）とに基づいて基準角度αを算出する〔α＝
（（θ２−θ１）／２）＋θ１または（（θ４−θ３）
／２］＋θ３）（第４図（ａ）参照）。

制御手段Ｅは、この基準角度αを入力するとともに、回
転手段Ｍθの駆動を続ける。回転角度演算手段Ｂは、２
回転目においても直線部検出手段Ａから入力した原点位
置からの時々刻々変化する回転角度情報θｔと基準角度
αとを比較し、θＬ−αとなったときに、制御手段已に
停止指令信号を出力する。制御手段Ｅはその信号を受け
て回転手段Ｍθを停止する。このとき、ウェハＷは、そ
の直線部Ｗｓが接線方向変位手段Ｍ３１の変位方向すな
わちＹ方向に平行な状態で停止する（第４図（ｂ）参照
）。

次いで、直線部露光のための準備動作に移る。

すなわち、制御手段Ｅは、露光幅設定手段Ｃから直線部
露光幅Ｌｓを読み取り、これに基づいて半径方向変位手
段Ｍｘを駆動して光照射手段Ｍｖのウェハ直線部Ｗｓに
対する位置決めを行う。なお、同時にあるいは相前後し
て接線方向変位手段Ｍｙを駆動して光照射手段Ｍｖをウ
ェハ直線部Ｗｓの端部よりも外側に位置させる（第４図
（Ｃ）参照）。

制御手段Ｅは、光照射手段Ｍｖのシャッタ５を開いて光
フアイバ照射端６ａから紫外線の照射を開始するととも
に、接線方向変位手段Ｍｙを駆動することにより光照射
手段ＭｖをＹ方向に沿って直線的に変位させ、ウェハ直
線部Ｗｓを光フアイバ照射端６ａからの紫外線によって
直線的にかつ設定された直線部露光幅Ｌｓにおいて均一
に露光していく（第４図（ｄ）参照）。光フアイバ照射
端６ａがウェハ直線部Ｗｓの他端を通過するとシャンク
５を閉じる。

次いで、円弧部露光のための準備動作に移る。

すなわち、制御手段Ｅは、回転手段Ｍθを駆動してウェ
ハＷを基準角度αだけ回転させるとともに、接線方向変
位手段Ｍｙを逆方向に駆動して光照射手段Ｍｖをその原
点位置に戻す。次いで、制御手段Ｅは、露光幅設定手段
Ｃから円弧部露光幅Ｌｃを読み取り、これに基づいて半
径方向変位手段ＭＸを駆動して光照射手段Ｍｖのウェハ
円弧部Ｗｃに対する位置決めを行う（第４回（ｅ）参照
）。

制御手段Ｅは、光照射手段Ｍｖのシャッタ５を開いて光
フアイバ照射端６ａから紫外線の照射を再開するととも
に、回転手段Ｍθを駆動することによってウェハＷを光
照射手段Ｍｖに対して回転させ、光フアイバ照射端６ａ
からの紫外線によってウェハ円弧部Ｗｃを円弧部露光幅
Ｌｃにおいて均一に露光していく（第４図（ｆ）参照）
。光ファイバ照射端６ａがウェハ円弧部Ｗｃの終端を通
過するとシャック５を閉じる。そして、半径方向変位手
段Ｍｘを駆動して光照射手段Ｍｖを原点位置に戻す。

以上によって、ウェハ直線部Ｗｓは、直線部ＷＳの全長
にわたって均一な露光幅で露光される。

なお、ウェハ円弧部Ｗｅの露光幅Ｌｃから独立した露光
幅Ｌｓで露光される。

なお、この動作例では、制御手段Ｅは、直線部Ｗｓの露
光を先に、円弧部Ｗｃの露光を後に行ったが、これとは
逆に、円弧部ＷＣの露光を先に、直線部Ｗｓの露光を後
に行うようにしてもよい。

また、円弧部露光幅Ｌｃ、直線部露光幅Ｌｓの設定値を
どのように選択するかは任意であり、条件や目的に応じ
て適正なそして種々の組み合わせのちとに雨露光幅Ｌｃ
、Ｌｓを自由に変更することができる。

［ｎ−ｃ］第２のウェハの周辺部露光装置この場合、基
本的には第３図に示したブロック図と同様の構成をもつ
。

ただし、露光幅設定手段Ｃは、円弧部Ｗｃ、直線部Ｗｓ
といった大きな分は方での露光幅の設定ではなく、もっ
と細かく設定できるものであり、特に、円弧部Ｗｃにお
いては、回転角度θＬに応じた露光幅Ｌ（θ、）を設定
するものとして構成されている。また、制御手段Ｅは、
回転角度θＬに基づいて露光幅設定手段Ｃからそのとき
の回転角度θｔに応じた露光幅Ｌ（θｔ）を読み出し、
その露光幅Ｌ（θ、）に基づいて半径方向変位手段Ｍｘ
を駆動して光照射手段ＭｖのウェハＷに対して位置の調
整を行うものとして構成されている。

制御手段Ｅは、回転手段Ｍθを駆動してウェハＷを回転
させる一方、回転角度演算手段Ｂは、直線部検出手段Ａ
の検出信号に基づいて基準角度αを算出する（第５図（
ａ）参照）。

制御手段Ｅは、基準角度αを算出した後、−旦、回転手
段Ｍθの駆動を停止して、露光のための準備動作に移る
。すなわち、制御手段Ｅは、露光幅設定手段Ｃから停止
角度θｔ０に応じた露光幅Ｌ（θｔｏ）を読み取り、こ
れに基づいて半径方向変位手段Ｍｘを駆動して光照射手
段Ｍｖのウェハ円弧部Ｗｃに対する位置決めを行う（第
５図（ｂ）参照）。

制御手段Ｅは、光照射手段Ｍｖのシャッタ５を開いて、
光フアイバ照射端６ａから紫外線の照射を開始するとと
もに、回転手段Ｍθを駆動してウェハＷを回転しながら
ウェハ円弧部Ｗｃを露光していく（第５図（ｃ）参照）
、この間、回転手段Ｍθのパルスエンコーダからの信号
によって回転角度演算手段Ｂで演算された現在の回転角
度θＬが常に監視されている。

回転角度θｔが露光幅の変化点θｔ、に達したとき、制
御手段Ｅは回転手段Ｍθを停止する。そして、露光幅設
定手段Ｃから読み出した露光幅Ｌ（θ１＋）に基づいて
半径方向変位手段Ｍｘを駆動し、光照射手段Ｍｖのウェ
ハ円弧部Ｗｃに対して位置調整を改めて行う（第５図（
ｄ）参照）。

再び、回転手段Ｍθを駆動してウェハＷを回転しながら
、新たな露光幅Ｌ（θ、１）において円弧部Ｗｃを露光
していく。そして、再度、回転角度θＬが露光幅の変化
点θｔ２に達したとき、制御手段Ｅは回転手段Ｍθを停
止し、露光幅設定手段Ｃから読み出した露光幅Ｌ（θ、
２）に基づいて半径方向変位手段Ｍｘを駆動し、光照射
手段Ｍ　ｖのウェハ円弧部Ｗｃに対して位置調整を改め
て行う（第５図（ｅ）参照）。

なお、Ｌ（０ｗ）＝Ｌ（θ、。）〈ｌ（θ１．）とする
のが普通である。クランプ爪ｋによるクランプ領域Ｗｋ
のレジスト除去のためである。

このようにして、ウェハ円弧部Ｗｃにおいて、広幅のク
ランプ領域Ｗｋが複数箇所露光される（第５図（ｆ）参
照）。

なお、ウェハ直線部Ｗｓに対する露光の際は、回転角度
θＬ、ごとの露光幅Ｌ（θ１．）によって細かく段階的
に露光幅を調整するものとする。すなわち、直線部Ｗｓ
に対しても、回転角度に応じた設定露光幅に基づく露光
を行うのである。この場合、接線方向変位手段Ｍｙは不
要となる。

あるいは、ウェハ端部Ｗｅの検出をもって、第４図（ｂ
）のようにウェハ直線部ＷｓをＹ方向と平行とし、接線
方向変位手段Ｍｙの駆動による光照射手段Ｍｖの直線移
動でもって直線部Ｗｓを露光してもよい。

別の方式として、ウェハＷを２回転させるとし、１回転
目では細い露光幅Ｌ（θ、。）を一定の露光幅として固
定化し、その一定置光幅にて１周して連続露光し、２回
転目では広い露光幅Ｌ（θｔｌ）を一定の露光幅として
固定化するとともに、その広い幅のところの回転角度と
一致したときのみシャッタ５を開いて露光し、他の角度
範囲ではシャッタ５を閉じておくというふうに構成して
もよい。

［ｍ−ｃ］第３のウェハの周辺部露光装置この場合も、
基本的には第３図に示したブロック図と同様の構成をも
つ。ただし、二点鎖線で示すように、回転角度θｔに応
じた露光ＩＱ（θ、）を設定しておくための露光量設定
手段りを有している。また、制御手段Ｅは、回転角度θ
ｔに基づいて露光量設定手段りからそのときの回転角度
θｔに応じた露光量Ｑ（θ、）を読み出し、その露光量
Ｑ（θ、）に基づいて光照射手段ＭｖからのウェハＷに
対する露光量を調整するものとして構成されている。

ランプ２から照射され紫外線透過フィルタ４を通った紫
外線の強度を１．（一定）、ウェハＷの半径をｒ、回転
角速度をω、周速度をＶとすると、ｖ＝ｒωであり、周
速度Ｖが速いほど露光ｆｆｔＱは少なくなるから、Ｑｃ
ｃｌ。／Ｖとなる。逆に、露光ｆｆ１Ｑを多く必要とす
る角度範囲はど周速度Ｖを遅くする必要がある。すなわ
ち、ｖｏｃ■。／Ｑだからである。そのような領域とし
て、例えば厚膜領域Ｗａがある。

制御手段Ｅは、回転手段Ｍθを駆動してウェハＷを回転
させる一方、回転角度演算手段Ｂは、直線部検出手段Ａ
の検出信号に基づいて基準角度αを算出する（第６図（
ａ）参照）。

制御手段Ｅは、基準角度αを算出した後、−旦、回転手
段Ｍθの駆動を停止して、露光のための準備動作に移る
。すなわち、制御手段Ｅは、露光幅設定手段Ｃから停止
角度θむ。に応じた露光幅Ｌ（θ、。）を読み取り、こ
れに基づいて半径方向変位手段Ｍｘを駆動して光照射手
段Ｍｖのウェハ円弧部Ｗｃに対する位置決めを行う、同
時に、制御手段Ｅは、露光量設定手段りから停止角度θ
ｔ０に応じた露光ＩＱ（θ、。）を読み取り、これに対
応した回転角速度ω、。を設定しておく（第６図（ｂ）
参照）。

制御手段Ｅは、光照射手段Ｍｖのシャッタ５を開いて、
光フアイバ照射端６ａから紫外線の照射を開始するとと
もに、回転手段Ｍθを回転角速度ω、。で駆動してウェ
ハＷを回転しなからウェハ円弧部Ｗｃを露光していく（
第６図（ｃ）参照）。

この間、回転手段Ｍθのパルスエンコーダからの信号に
よって回転角度演算手段Ｂで演算された現在の回転角度
θｔが常に監視されている。

回転角度θｔが露光量の変化点θｔ３に達したとき、露
光量設定手段りから読み出した露光ｆｆ１Ｑ（θ、コ）
に基づいた回転角速度ω５．で回転手段Ｍθを駆動する
（第６図（ｄ）参照）、ω１．〈ωＬＯとなっている。

そして、再度、回転角度θｔが露光量の変化点θｔ４に
達したときに、ｎ光量設定手段りから読み出した露光ｆ
ｉＱ（θ、４）に基づいて回転角速度ωｔ４を算出し、
これに基づいた回転角速度ωＬ４でウェハＷを回転しな
がら露光していく（第６図（ｅ）参照）。ωｔ４＝ω、
。〉ω、３となっている。

以上のように、部分部分によって回転角速度が異なり、
レジスト膜厚の厚いところでは露光量を多くするために
比較的ゆっくりウェハＷを回転させ、レジスト膜厚の薄
いところでは処理のスルーブツトの向上のために速くウ
ェハＷを回転させる。

なお、ウェハ直線部Ｗｓに対する露光の際は、回転角度
Ｏｔｉごとの露光量Ｑ（θ５．）によって細かく段階的
に露光量を調整するものとする。この場合、接線方向変
位手段Ｍｙは不要となり、直線部露光時には、回転角度
θｔ１ごとに半径方向変位手段Ｍｘを移動させる。

あるいは、ウェハ端部Ｗｅの検出をもって、第４図（ｂ
）のようにウェハ直線部ＷｓをＹ方向と平行とし、接線
方向変位手段Ｍｙの駆動による光照射手段Ｍｖの直線移
動でもって直線部Ｗｓを露光してもよい。そのようにし
た場合には、露光量設定手段りに、Ｙ方向の位置に対応
した露光量も設定させておき、その設定された露光量に
基づいて接線方向変位手段Ｍｙの速度を制御するように
してもよい。そうすることにより、かかる場合でも、直
線部に対して露光量を制御できる。

別の方式として、ウェハＷを２回転させるものとし、１
回転目では全周にわたって一定の速度で回転させ、２回
転目では多くの光量を必要とする箇所においてシャッタ
５を開いて露光し、他の角度範囲ではシャンク５を閉じ
ておくというふうに構成してもよい。

〈発明の効果〉 ［１−ｎ］］第のウェハの周辺部露光装置の効果ウェハ
直線部を露光するときには、ウェハの回転を停めた状態
で光照射手段をウェハ直線部に沿って直線的に変位させ
るから、直線部の全長にわたって同一露光幅で露光する
ことができる。また、ウェハ円弧部とウェハ直線部とで
互いに独立して設定される露光幅で露光することが可能
であり、パターン領域の直近までの幅の広い露光を行う
ことができる。

［１１，］第２のウェハの周辺部露光装置の効実現在の
回転角度に応じた設定露光幅に従って光照射手段のウェ
ハ周辺部に対する位置調整を行うから、後工程において
クランプ爪でつかむ角度位置では他の角度位置よりも露
光幅を大きめに設定しておくことにより、クランプ領域
を他の領域よりも大きな幅で露光することが可能となる
。したがって、クランプ爪でクランプ領域をつかんだと
きにレジストが剥離してウェハのパターン上に付着した
り装置を汚染するといった不都合を防止することができ
る。

また、厚膜領域が広い場合に、そこだけを広い幅で露光
することが可能であるので、厚膜領域の全域に対して露
光することができる。

［１１１−、］第３のウェハの周辺部露光装置の効実現
在の回転角度に応じた設定露光量に従ってウェハ周辺部
に対する露光量の調整を行うから、厚膜領域に対応した
回転角度位置では他の回転角度位置よりも露光量を多め
に設定しておくことにより、厚膜領域を充分な光量で露
光することが可能となる。したがって、厚膜領域のレジ
スト除去を良好に行うことができる。

なお、露光量の調整を回転手段の回転速度によって行う
場合、つまり、設定露光量が多い回転角度位置はど回転
速度を遅くする場合には、厚膜領域のレジスト除去のた
めに常時的に回転速度を遅くする場合に比べて、全体的
な処理速度の低下がそれほどでなくスループットの低下
もあまり生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の実施例に係り、第１図は
ウェハの周辺部露光装置の機械的・光学的構造を示す斜
視図、第２図は別形態の構造を示す斜視図、第３図はウ
ェハの周辺部露光装置のブロック構成図、第４図は第１
のウェハの周辺部露光装置の動作説明図、第５図は第２
のウェハの周辺部露光装置の動作説明図、第６図は第３
のウェハの周辺部露光装置の動作説明図である。第７図
ないし第１１図は従来の問題点を指摘するための図であ
る。 １・・・スピンチャック ２・・・水銀キセノンランプ ５・・・シャッタ ６・・・光ファイバ ６ａ・・・照射端 ７・・・ファイバ支持アーム ８・・・Ｘ−Ｙテーブル ９・・・ラインセンサ １０ｘ、１０ｙ・・・−軸テーブル Ｗ・・・ウェハ Ｗｃ・・・ウェハ円弧部 Ｗｓ・・・ウェハ直線部 Ｍθ・・・回転手段 Ｍｖ・・・光照射手段 Ｍｘ・・・半径方向変位手段 Ｍｙ・・・接線方向変位手段 Ａ・・・直線部棲出手段 Ｂ・・・回転角度演算手段 Ｑ Ｃ・・・露光幅設定手段 Ｄ・・・露光量設定手段 Ｅ・・・制御手段 θＬ・・・回転角度 Ｌｃ・・・円弧部露光幅 Ｌｓ・・・直線部露光幅 （θｔ）・・・回転角度に応じた露光幅（θ、）・・・
回転角度に応じた露光量出願人　大日本スクリーン製造
株式会社代理人　弁理士　　　杉　谷　　　勉 第 図 （ｂ） 第 （ｄ） （ｂ） （ｅ） 箭 図 胃 図 第 図 １１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）周辺部が円弧部と直線部とからなるウェハを回転
   する回転手段と、 ウェハの周辺部を露光する光照射手段と、 ウェハ直線部を検出する直線部検出手段と、前記直線部
   検出手段によるウェハ直線部の検出に基づいて現在のウ
   ェハの回転角度情報を求める回転角度演算手段と、 前記光照射手段を前記回転手段の回転中心に対して相対
   的に接近離間させる半径方向変位手段と、前記光照射手
   段を前記半径方向変位手段の変位方向に対して直角な方
   向に沿って回転手段に対して相対的に変位させる接線方
   向変位手段と、円弧部露光幅および直線部露光幅を設定
   する露光幅設定手段と、 前記回転角度演算手段による回転角度情報がウェハ直線
   部の露光開始を示しているときには、前記回転手段の停
   止状態で、前記露光幅設定手段における直線部露光幅に
   基づいて前記半径方向変位手段を駆動して光照射手段の
   ウェハ直線部に対する位置決めを行った後、接線方向変
   位手段を駆動して光照射手段をウェハ直線部に沿って相
   対的に直線的に変位させ、また、前記回転角度情報がウ
   ェハ円弧部の露光開始を示しているときには、接線方向
   変位手段の所定位置での停止状態で、前記露光幅設定手
   段における円弧部露光幅に基づいて前記半径方向変位手
   段を駆動して光照射手段のウェハ円弧部に対する位置決
   めを行った後、回転手段を駆動して光照射手段に対しウ
   ェハを回転させるように、前記回転手段、半径方向変位
   手段および接線方向変位手段を制御する制御手段 とを備えたことを特徴とするウェハの周辺部露光装置。
2. （２）周辺部が円弧部と直線部とからなるウェハを回転
   する回転手段と、 ウェハの周辺部を露光する光照射手段と、 ウェハ直線部を検出する直線部検出手段と、前記直線部
   検出手段によるウェハ直線部の検出に基づいて現在のウ
   ェハの回転角度情報を求める回転角度演算手段と、 前記光照射手段を前記回転手段の回転中心に対して相対
   的に接近離間させる半径方向変位手段と、回転角度に応
   じた露光幅を設定する露光幅設定手段と、 前記回転角度演算手段による回転角度情報に基づいて前
   記露光幅設定手段からそのときの回転角度に応じた露光
   幅を読み出し、その読み出した設定露光幅に基づいて前
   記半径方向変位手段を駆動して光照射手段のウェハ周辺
   部に対する位置の調整を行う制御手段 とを備えたことを特徴とするウェハの周辺部露光装置。
3. （３）周辺部が円弧部と直線部とからなるウェハを回転
   する回転手段と、 ウェハの周辺部を露光する光照射手段と、 ウェハ直線部を検出する直線部検出手段と、前記直線部
   検出手段によるウェハ直線部の検出に基づいて現在のウ
   ェハの回転角度情報を求める回転角度演算手段と、 前記光照射手段を前記回転手段の回転中心に対して相対
   的に接近離間させる半径方向変位手段と、回転角度に応
   じた露光量を設定する露光量設定手段と、 前記回転角度演算手段による回転角度情報に基づいて前
   記半径方向変位手段を駆動して光照射手段のウェハ周辺
   部に対する位置の調整を行うとともに、前記回転角度情
   報に基づいて前記露光量設定手段からそのときの回転角
   度に応じた露光量を読み出し、その読み出した設定露光
   量に基づいてウェハ周辺部に対する前記光照射手段から
   の露光量の調整を行う制御手段 とを備えたことを特徴とするウェハの周辺部露光装置。