(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布被膜が被着された基板を回転させつつ前記基板の周辺部を露光する基板の周辺部露光方法において、
処理対象の基板を回転させて得られる周辺部の位置データに基づいて寸法既知の基準基板の半径と前記処理対象の基板の半径との差分を求める過程と、
前記位置データと予め設定されている周辺部露光幅とに基づいて前記処理対象の基板の周辺部を露光する際に、前記差分だけ前記周辺部露光幅を調節して露光する過程と、
からなることを特徴とする基板の周辺部露光方法。
【請求項２】
塗布被膜が被着された基板を回転させつつ前記基板の周辺部を露光ビーム照射手段により露光する基板の周辺部露光装置において、
基板を回転させる回転支持手段と、
処理対象の基板を前記回転支持手段で回転させて得られる周辺部の位置データを検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が検出した位置データに基づいて寸法既知の基準基板の半径と前記処理対象の基板の半径との差分を求める差分算出手段と、
前記位置データと予め設定されている周辺部露光幅とに基づいて前記処理対象の基板の周辺部を露光する際に、前記差分だけ前記周辺部露光幅を調節して前記処理対象の基板と前記露光ビーム照射手段とを相対移動させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板の周辺部露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板など（以下、単に基板と称する）に被着された塗布被膜のうち周辺部を露光する基板の周辺部露光方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の周辺部露光方法として、例えば、塗布被膜が被着された基板を回転支持部で回転させて周辺部の位置データを検出する。次に、この位置データと、予め決められている周辺部露光幅とに基づいて、回転支持部に支持された基板を回転させつつ露光ビーム照射部を移動させて、基板の周縁部から前記周辺部露光幅にあたる塗布被膜までを露光する。これにより基板の中心が回転支持部の回転中心に一致していない偏心した状態であっても、基板の周縁部から中心側に前記周辺部露光幅で一定に露光できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、図７（ａ）に示すように上述した従来方法によって直径Ａの基板を周辺部露光幅Ｂで露光した場合には、未露光領域が基板中心から半径Ｃで形成される。しかしながら、ＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）規格の半導体ウエハは、図７（ｂ）に示すように直径の最小値と最大値との差αが０．８〜１．０ｍｍと大きいため、従来方法では同じ周辺部露光幅Ｂで露光できる一方で、回路パターンが形成されている未露光領域が基板中心から半径Ｄ（＞Ｃ）となり、基板径の違いにより未露光領域の半径が相違するという問題点がある。
【０００４】
なお、未露光領域が形成される基板の中心部側には回路パターンが存在している関係上、その回路パターン領域の外周部のできるだけ近くまで露光して塗布被膜を除去することが望ましいが、上記のように未露光領域の径が基板の径に応じて変わるためそれが困難となっている。
【０００５】
また、ステッパーによる露光を行う場合には、基板の中心部の回路パターンを基準にして繰り返し処理を施すことが一般的であるが、周辺部露光において周縁部を基準にしている関係上、相互精度が低くなるという問題もある。
【０００６】
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、基板径の差異を吸収することにより、基板径が異なっても未露光領域の径を一定にすることができる基板の周辺部露光方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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。
すなわち、請求項１に記載の方法発明は、塗布被膜が被着された基板を回転させつつ前記基板の周辺部を露光する基板の周辺部露光方法において、処理対象の基板を回転させて得られる周辺部の位置データに基づいて寸法既知の基準基板の半径と前記処理対象の基板の半径との差分を求める過程と、前記位置データと予め設定されている周辺部露光幅とに基づいて前記処理対象の基板の周辺部を露光する際に、前記差分だけ前記周辺部露光幅を調節して露光する過程と、からなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の装置発明は、塗布被膜が被着された基板を回転させつつ前記基板の周辺部を露光ビーム照射手段により露光する基板の周辺部露光装置において、基板を回転させる回転支持手段と、処理対象の基板を前記回転支持手段で回転させて得られる周辺部の位置データを検出する位置検出手段と、前記位置検出手段が検出した位置データに基づいて寸法既知の基準基板の半径と前記処理対象の基板の半径との差分を求める差分算出手段と、前記位置データと予め設定されている周辺部露光幅とに基づいて前記処理対象の基板の周辺部を露光する際に、前記差分だけ前記周辺部露光幅を調節して前記処理対象の基板と前記露光ビーム照射手段とを相対移動させる制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】
請求項１に記載の方法発明の作用は次のとおりである。
処理対象の基板を回転させることにより得られる周辺部の位置データは、その偏心量に応じてサインカーブ状になる。このような位置データに基づいて処理対象の基板の半径と寸法既知の基準基板の半径との差分を求めておき、位置データと周辺部露光幅とに基づいて処理対象の基板の周辺部を露光する際には、その差分だけ周辺部露光幅を調節することによって処理対象の基板の径の差異を吸収することができる。
【００１０】
また、請求項２に装置記載の発明によれば、処理対象の基板を回転支持手段で回転させながら位置検出手段により周辺部の位置データを検出する。この周辺部の位置データに基づいて処理対象の基板の半径と寸法既知の基準基板の半径との差分を差分算出手段で求めておき、処理対象の基板の周辺部を露光する際には、その差分だけ周辺部露光幅を調節して露光ビーム照射手段と基板とを制御手段が相対移動させることによって処理対象の基板の径の差異を吸収することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は実施例に係る基板の周辺部露光装置の要部を示す平面図であり、図２は概略構成を示すブロック図である。なお、図１中の二点鎖線矢印は視点Ｖ１とＶ２を示しており、図２の二点鎖線より左側が視点Ｖ１から見た図であり、二点鎖線より右側が視点Ｖ２から見た図である。
【００１２】
表面に塗布被膜が形成された処理対象の基板Ｗは、例えば、真空吸引式のスピンチャック１に水平姿勢で吸着保持され、回転軸３を介してパルスモータ５によって水平面内で回転駆動されるようになっている。なお、これらのスピンチャック１と、回転軸３と、パルスモータ５とが本発明の回転支持手段に相当する。
【００１３】
スピンチャック１の側方には、水平方向に進退自在に構成された露光ビーム照射部７が配設されている。この露光ビーム照射部７は本発明の露光ビーム照射手段に相当し、下方に向けてビームスポット９を照射する露光ユニット１１と、この露光ユニット１１に螺合された螺軸１３と、螺軸１３に連動連結されたパルスモータ１５とから構成されている。
【００１４】
図１のように平面視で露光ビーム照射部７から反時計周りに約９０°ずれた位置には、本発明の位置検出手段に相当する周辺位置検出部１７が設けられている。この周辺位置検出部１７は、一次元イメージセンサであるＣＣＤラインセンサ１９と、その上方に周辺位置検出用の光源２１と、光学系２３とから構成されている。ＣＣＤラインセンサ１９は、制御部２５（制御手段）がパルスモータ５を駆動するのとは無関係に連続的に基板Ｗの周辺部の位置データを検出しており、その位置データ（例えば、画素の番地）が位置データ収集部２７に逐次出力されている。
【００１５】
位置データ収集部２７は、処理対象である基板Ｗの周辺部における位置データの収集に先立って、寸法既知の基準治具（基準基板）をその中心とスピンチャック１の中心とを一致させた状態でＣＣＤラインセンサ１９からの位置データを収集する。通常、製品となる基板Ｗの中心部には製品となる回路パターンが形成されているためスピンチャック１の中心に基板Ｗの中心を一致させて載置することは困難であるが、基準治具は中心に位置合わせマークを付けることが可能でありスピンチャック１の中心にその中心を合わせることは容易にできる。処理対象の基板Ｗについて位置データの収集を開始する際には、制御部２５がパルスモータ５を駆動するとともに、位置データ収集部２７がＣＣＤラインセンサ１９からの位置データを順次に収集する。それらの位置データは、制御部２５を通して差分算出部３１（差分算出手段）に与えられ、基準治具の半径と基板Ｗの半径の差分の算出に用いられる。算出された差分は制御部２５によって参照され、位置データ収集部２７の位置データと予め設定されている周辺部露光幅あるいは未露光半径とに基づいて基板Ｗの周辺部を露光する際に、パルスモータ１５を制御して周辺部露光幅を調節するようになっている。
【００１６】
次に、図３のフローチャートを参照して、上記のように構成された基板の周辺部露光装置の動作について説明する。
【００１７】
ステップＳ１（基準画素を設定）
まず、処理対象の基板Ｗの処理に先立ち、寸法既知の基準治具の中心とスピンチャック１の中心とが一致するように基準治具をスピンチャック１に載置する。そして、図示しないスイッチをオペレータが押下すると、ＣＣＤラインセンサ１９からの位置データが取り込まれるとともに、基準治具の周縁部により遮られた画素のうち、遮られなかった画素に最も近い画素が選択されてその画素の番地を『基準画素番地』として記憶する。すなわち、この処理によって寸法既知の基準治具の半径に応じたＣＣＤラインセンサ１９上における位置を予め測定しておく。
【００１８】
ステップＳ２（位置データ収集）
次に、基準治具を取り除き、処理対象の基板Ｗをスピンチャック１に載置する。このとき基板Ｗの中心とスピンチャック１の中心とが一致しているか否かは問わない。制御部２５がパルスモータ５により基板Ｗを水平面内で３６０°回転駆動する際に、位置データ収集部２７はＣＣＤラインセンサ１９から出力されてくる画素の番地を順次に収集する。例えば、このようにして収集された位置データを、基準治具の基準画素番地を基準として画素間隔（例えば、１０〜１１μｍ）から求まる周辺位置［ｍｍ］に換算して示すと、通常、基板Ｗは偏心しているため図４中の実線のようにｓｉｎカーブ状になる。なお、周辺位置０［ｍｍ］は、基準治具の周縁部の位置を示している。
【００１９】
ステップＳ３（差分算出）
上記のようにして位置データ収集部２７に収集された位置データ（図４の実線）に基づいて、差分算出部３１は基板Ｗの半径と基準治具の半径との差分を算出する。具体的には、位置データを全周にわたって加算して平均を求めたり、位置データの最小値と最大値との平均を求めて基準治具の半径に対する差分ｘ（図４中の二点鎖線）を求める。
【００２０】
ステップＳ４（露光幅または半径を入力）
図示しないキーボードなどの入力手段から、オペレータが所望する周辺部露光幅Ｂまたは未露光半径Ｅを入力する（図６（ａ）参照）。この例では、オペレータが周辺部露光幅Ｂを入力したものとして説明する。
【００２１】
ステップＳ５（周辺部露光）
制御部２５は、パルスモータ５で基板Ｗを回転させつつ、位置データ（図４中の実線）と周辺部露光幅Ｂとに基づいてパルスモータ１５を駆動してビームスポット９を移動させることにより基板Ｗの周辺部を露光するが、その際に、差分算出部３１によって求められた差分ｘだけ周辺部露光幅Ｂを調節しながら露光ビーム照射部７を移動させる。
【００２２】
つまり、図４中の実線は基板Ｗの周縁部を示すが、周辺部露光幅Ｂに差分ｘである補正幅ａｄ分を付加して露光するように、制御部２５はスポットビーム９が補正幅ａｄだけ周辺部露光幅Ｂよりも内側に位置するようにパルスモータ１５を制御する。その結果、直径Ａの基板Ｗに対する実際の露光幅は、図６（ａ）のように周辺部露光幅Ｂに補正幅ａｄを加えたものとなり、その未露光半径はＥとなる。
【００２３】
次に、図６（ｂ）に示すように上述した基板Ｗの径Ａよりもαだけ径が大きな新たな基板Ｗを処理する場合について簡単に説明する。なお、上述した処理（ステップＳ１ないしステップＳ５）を繰り返し実行することになるが、前回の基準治具の基準画素を記憶しておけば、ステップＳ１を再び実行する必要はない。ここでは、ステップＳ２における収集により新たな基板Ｗの位置データが図５中の実線のようになっていたものとして説明する。
【００２４】
この場合には、当然のことながら基準治具の半径と新たな基板Ｗの半径との差分ｘ’が、先の基板Ｗの差分ｘよりも大きくなる。したがって、露光処理時には、図５中に示すように周辺部露光幅Ｂに補正幅ａｄ’（＝差分ｘ’＞差分ｘ）を付加し、先の基板Ｗよりもさらに内側にまで露光するように制御部２５はパルスモータ１５を制御する。その結果、直径Ａ＋αの基板Ｗに対する実際の露光幅は、図６（ｂ）のように周辺部露光幅Ｂに補正幅ａｄ’を加えたものとなって、未露光半径を先の基板Ｗと同じＥにすることができる。
【００２５】
このように位置データと周辺部露光幅とに基づいて基板の周辺部を露光する際に、基準治具と基板の径の差分だけ周辺部露光幅を調節して基板の径の差異を吸収するようにしたので、基板の径が異なっても未露光領域の径を一定にすることができる。したがって、基板に形成された回路パターン領域の外周部のできるだけ近くまで露光して塗布被膜を除去することができる。また、ステッパーによる露光処理であっても相互精度を向上させることができ、デバイスの歩留りを向上させることができる。
【００２６】
なお、図５および図６中に実線で示す位置データは、基板としてノッチ付きの半導体ウエハを対象にして収集したものであり、しかもノッチ部分の影響を無視したものである。これはノッチ付きの半導体ウエハの場合にはその大きさから差分ｘに生じる誤差を無視できると考えられるためである。一方、オリエンテーションフラット（ＯＦとも呼ばれる）が形成された半導体ウエハでは、図５中の実線に加えて点線で示すように大きくデータが変動するためその影響を無視することはできない。このような半導体ウエハの場合には、実線から大きく変位している部分を直線補間などの手法で滑らかに補間することにより、上述した効果を得ることができる。
【００２７】
また、上記のような位置データの補間に代えて補正係数を乗じてノッチやオリエンテーションフラットによる誤差を抑制するようにしてもよい。
【００２８】
また、上記の説明では露光ビーム照射部７を基板Ｗに対して移動させて露光する構成としているが、露光ビーム照射部７を固定して基板Ｗ側を移動させる構成としてもよい。
【００２９】
さらに、上記の実施例装置では、周辺位置検出部１７にＣＣＤラインセンサ１９を用いているが、二次元のＣＣＤイメージセンサを採用してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の方法発明によれば、位置データと周辺部露光幅とに基づいて処理対象の基板の周辺部を露光する際には、基準基板と処理対象の基板の径の差分だけ周辺部露光幅を調節して処理対象の基板の径の差異を吸収することにより、処理対象の基板径が異なっても未露光領域の径を一定にすることができる。したがって、回路パターン領域の外周部のできるだけ近くまで露光して塗布被膜を除去することができる。また、ステッパーによる露光処理であっても相互精度を向上させることができ、デバイスの歩留り向上が期待される。
【００３１】
また、請求項２に記載の装置発明によれば、請求項１に記載の方法発明を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る基板の周辺部露光装置の要部を示す平面図である。
【図２】基板の周辺部露光装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】周辺部露光処理を示すフローチャートである。
【図４】処理過程の説明に供する図である。
【図５】処理過程の説明に供する図である。
【図６】周辺部露光後の基板を示す模式図である。
【図７】従来技術による周辺部露光後の基板を示す模式図である。
【符号の説明】
Ｗ  …  基板
１  …  スピンチャック（回転支持手段）
３  …  回転軸（回転支持手段）
５  …  パルスモータ（回転支持手段）
７  …  露光ビーム照射部（露光ビーム照射手段）
９  …  ビームスポット
１１  …  露光ユニット
１３  …  螺軸
１５  …  パルスモータ
１７  …  周辺位置検出部（位置検出手段）
１９  …  ＣＣＤラインセンサ
２１  …  光源
２３  …  光学系
２５  …  制御部（制御手段）
２７  …  位置デーが収集部
３１  …  差分算出部（差分算出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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