(57)【要約】【課題】露光時にフォトレジスト膜から飛散したパーティクルがフォトレジスト膜に付着することを抑制する。【解決手段】  半導体基板２０上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、半導体基板２０が傾斜した状態でフォトレジスト膜を露光する工程とを具備する。半導体基板２０が傾斜しているため、露光時にフォトレジスト膜からパーティクルが飛散しても、パーティクルの大部分は半導体基板２０の外側に向けて飛散する。このため、フォトレジスト膜に再付着するパーティクルの量を少なくすることができる。【選択図】      図１
2006066671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記半導体基板の表面が傾斜した状態で前記フォトレジスト膜の周辺部を露光する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記フォトレジスト膜の周辺部を露光する工程において、前記半導体基板の表面は、水平面に対して９０°以上１８０°以下ほど傾斜している請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体基板上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記半導体基板の表面が傾斜した状態で前記フォトレジスト膜の周辺部を露光するとともに、前記半導体基板のうち露光されている部分の上方にパーティクル付着防止部材を位置させる工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記フォトレジスト膜の周辺部を露光する工程において、前記半導体基板の表面は、水平面に対して０°超９０°未満ほど傾斜している請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
半導体基板上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記半導体基板を、保持台に保持させる工程と、
前記保持台を傾斜させることにより、前記半導体基板の表面を傾斜させる工程と、
前記半導体基板の表面が傾斜した状態で前記フォトレジスト膜の周辺部を露光する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記フォトレジスト膜を塗布する工程において、ポジ型のフォトレジスト膜を塗布する請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
フォトレジスト膜が塗布された半導体基板を保持する保持部と、
前記保持部を回転させる回転部と、
前記回転部及び前記保持部を傾斜可能に支持する傾斜支持部と、
前記保持部が傾斜した状態において、前記フォトレジスト膜の周辺部を露光する光照射部と、
を具備する周辺露光装置。
【請求項８】
前記半導体基板の周辺部の上方に設けられ、露光時に前記フォトレジスト膜から飛散したパーティクルが前記半導体基板の表面に付着することを防止する付着防止部材を更に具備する請求項７に記載の周辺露光装置。
【請求項９】
前記傾斜支持部は、水平面に対する前記半導体基板の表面の角度が、０°超９０°未満となる範囲内で、前記保持部及び前記回転部を傾斜させる請求項８に記載の周辺露光装置。
【請求項１０】
前記付着防止部材は、前記光照射部に組み付けられている請求項８又は９に記載の周辺露光装置。
【請求項１１】
前記傾斜支持部は、水平面に対する前記半導体基板の表面の角度が、０°超１８０°以下となる範囲内で、前記保持部及び前記回転部を傾斜させる請求項７に記載の周辺露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法及び周辺露光装置に関する。特に本発明は、周辺露光時にフォトレジスト膜から飛散したパーティクルがフォトレジスト膜に付着することを抑制できる半導体装置の製造方法及び周辺露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の半導体装置の製造方法に用いられる周辺露光装置の概略図である。本図に示す周辺露光装置では、シリコンウェハ１２０上全面に塗布されたポジ型のフォトレジスト膜のうち、シリコンウェハ１２０の周辺部上に位置する部分が露光される。
【０００３】
この周辺露光装置において、スピンチャック１０１は、フォトレジスト膜が塗布されたシリコンウェハ１２０を吸着及び保持する。スピンモータ１０２は、スピンチャック１０１を、シリコンウェハ１２０とともに回転させる。光照射部１０３は、回転しているシリコンウェハ１２０の周辺部上に位置し、この周辺部上のフォトレジスト膜を露光する（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２１６０２５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリコンウェハの周辺部に位置するフォトレジスト膜は、パターン形成のためには不要な部分である。このため、露光時間を短縮することを目的として、周辺部の露光には、パターン形成のための露光と比べて強い強度の光が用いられる。露光時の光の強度を強くすると、フォトレジスト膜からパーティクルが飛散し、フォトレジスト膜上に再付着することがある。フォトレジスト膜上に再付着したパーティクルは、フォトレジスト膜を現像するときに現像残りを生じさせ、歩留まりを低下させる。このため、飛散したパーティクルがフォトレジスト膜上に再付着しないようにする必要がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、露光時にフォトレジスト膜から飛散したパーティクルがフォトレジスト膜に再付着することを抑制できる半導体装置の製造方法及び周辺露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記半導体基板の表面が傾斜した状態で前記フォトレジスト膜の周辺部を露光する工程と、
を具備する。
【０００７】
この半導体装置の製造方法によれば、半導体基板が傾斜しているため、周辺露光時にフォトレジスト膜からパーティクルが飛散しても、パーティクルの少なくとも一部は半導体基板の外側に向けて飛散する。このため、フォトレジスト膜に再付着するパーティクルの量を少なくすることができる。
【０００８】
フォトレジスト膜の周辺部を露光する工程において、半導体基板の表面を、水平面に対して９０°以上１８０°以下ほど傾斜させるのが好ましい。このようにすると、すべてのパーティクルは下方に飛散するため、フォトレジスト膜にパーティクルが再付着することを防止できる。
【０００９】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、半導体基板上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記半導体基板の表面が傾斜した状態で前記フォトレジスト膜の周辺部を露光するとともに、前記半導体基板のうち露光されている部分の上方にパーティクル付着防止部材を位置させる工程と、
を具備する。
【００１０】
この半導体装置の製造方法によれば、半導体基板が傾斜しているため、周辺露光時にフォトレジスト膜からパーティクルが飛散しても、フォトレジスト膜に再付着するパーティクルの量を少なくすることができる。また、半導体基板の上方にはパーティクル付着防止部材が位置しているため、半導体基板に向けて落下してくるパーティクルの一部は、半導体基板上のフォトレジスト膜に到達する前に、パーティクル付着防止部材上に落下する。このため、フォトレジスト膜に再付着するパーティクルの量を、さらに少なくすることができる。
【００１１】
フォトレジスト膜の周辺部を露光する工程において、半導体基板の表面が、水平面に対して０°超９０°未満ほど傾斜している場合、パーティクル付着防止部材は特に効果を発揮する。
【００１２】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、
半導体基板上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記半導体基板を、保持台に保持させる工程と、
前記保持台を傾斜させることにより、前記半導体基板の表面を傾斜させる工程と、
前記半導体基板の表面が傾斜した状態で前記フォトレジスト膜の周辺部を露光する工程と、
を具備する。
【００１３】
塗布されているフォトレジスト膜は、ポジ型のフォトレジスト膜である場合、上記した発明は特に効果を発揮する。
【００１４】
本発明に係る周辺露光装置は、フォトレジスト膜が塗布された半導体基板を保持する保持部と、
前記保持部を回転させる回転部と、
前記回転部及び前記保持部を傾斜可能に支持する傾斜支持部と、
前記保持部が傾斜した状態において、前記フォトレジスト膜の周辺部を露光する光照射部と、
を具備する。
【００１５】
この周辺露光装置は、半導体基板の周辺部の上方に設けられ、露光時にフォトレジスト膜から飛散したパーティクルが半導体基板の表面に付着することを防止する付着防止部材を更に具備してもよい。水平面に対する半導体基板の表面の角度が、０°超９０°未満となる範囲内で、保持部及び回転部を傾斜させる場合があるが、このような場合、付着防止部材が特に効果を発揮する。付着防止部材は、例えば光照射部に組み付けられている。
【００１６】
また、傾斜支持部は、水平面に対する半導体基板の表面の角度が、０°超１８０°以下となる範囲内で、保持部及び回転部を傾斜させてもよい。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられる周辺露光装置の概略図である。本図に示す周辺露光装置では、シリコンウェハ２０は、水平面に対して傾斜した状態に保持される。この状態で、シリコンウェハ２０上全面に塗布されたポジ型のフォトレジスト膜のうち、シリコンウェハ２０の周辺部上に位置する部分が露光される。このとき、フォトレジスト膜からパーティクルが飛散するが、本実施形態によれば、以下に詳細を示すように、飛散したパーティクルがフォトレジスト膜上に再付着することが抑制できる。
【００１８】
図１（Ａ）に示す周辺露光装置には、ケース（図示せず）が設けられている。このケースの中には、スピンチャック２、スピンモータ４、可動ジョイント６、支持部材８、光照射部１０が収容されている。スピンチャック２は、上部が円板状になっている。この円板状部分は、略中央部に、真空ポンプ（図示せず）に接続された吸着孔２ａが設けられており、フォトレジスト膜が塗布されたシリコンウェハ２０を吸着及び保持できるようになっている。
【００１９】
スピンチャック２の下端部は、軸３を介してスピンモータ４に連結されている。スピンモータ４は、必要に応じてスピンチャック２を、シリコンウェハ２０を保持した状態で回転させる。
【００２０】
スピンモータ４の下面には、可動ジョイント６を介して支持部材８の上端が組み付けられている。支持部材８は、下端が上記したケースの底面に固定されており、可動ジョイント６を介してスピンチャック２及びスピンモータ４を支持している。可動ジョイント６は、制御部（図示せず）からの指示に基づいて、スピンモータ４及びスピンチャック２を傾斜させる。傾斜可能範囲は、スピンチャック２に保持されたシリコンウェハ２０の水平面に対する角度が、０°以上９０°未満となる範囲である。なお、シリコンウェハ２０をスピンチャック２上に載置させるとき、制御部は、スピンチャック２の上面が水平になるように、可動ジョイント６を制御する。また、制御部は、シリコンウェハ２０上のフォトレジスト膜を露光するとき、スピンチャック２及びシリコンウェハ２０が傾斜するように、可動ジョイント６を制御する。
【００２１】
光照射部１０は、傾斜したシリコンウェハ２０の周辺部の上方に位置するように、配置されている。また、光照射部１０には、光ファイバ等の導光路（図示せず）が接続されており、この導光路を介して光源（図示せず）からの光が導光される。そして光照射部１０は、導光された光を、シリコンウェハ２０の周辺部上に位置するフォトレジスト膜に照射する。
【００２２】
また、光照射部１０には、取付治具１１を用いて付着防止板１２が組み付けられている。付着防止板１２は、露光時に飛散したパーティクルがフォトレジスト膜上に落下しないようにしている。
【００２３】
次に、図１（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、シリコンウェハ２０上のフォトレジスト膜のうち、周辺部に位置する部分を露光する方法を説明する。まず、シリコンウェハ２０の上面に、ポジ型のフォトレジスト膜を、例えばスピンコート法により塗布し、ベーク処理を行う。また、図１（Ａ）に示すように、可動ジョイント６を動かしてスピンチャック２の上面を水平にする。
次いで、ハンドリングアーム（図示せず）を用いて、シリコンウェハ２０をスピンチャック２の上面に載置し、スピンチャック２に吸着及び保持させる。
【００２４】
次に、図１（Ｂ）に示すように、可動ジョイント６を動かしてシリコンウェハ２０を水平面に対して傾斜させる。傾斜角は、水平面に対してシリコンウェハ２０の表面が０°超９０°未満となる範囲、好ましくは３０°以上９０°未満となる範囲である。シリコンウェハ２０が傾斜することにより、シリコンウェハ２０の周辺部は、光照射部１０及び付着防止板１２の下方に位置する。この状態において、付着防止板１２の光照射部１０側の面１２ａは、シリコンウェハ２０の上面に対して鈍角を成している。
【００２５】
次いで、スピンモータ４が動作し、スピンチャック２及びシリコンウェハ２０を回転させる。この状態で、光照射部１０は光を照射し、シリコンウェハ２０上のフォトレジスト膜のうち周辺部上に位置する部分を露光する。
【００２６】
このとき、フォトレジスト膜からパーティクルが飛散するが、シリコンウェハ２０が傾斜しているため、パーティクルの多くは、シリコンウェハ２０の外側に向けて飛散する。このため、フォトレジスト膜に再付着するパーティクルの量を少なくすることができる。
【００２７】
また、シリコンウェハ２０の周辺部の上方には、付着防止板１２が位置している。このため、フォトレジスト膜上に落下するパーティクルの量を少なくすることができる。また、付着防止版１２の面１２ａは、シリコンウェハ２０の上面に対して鈍角を成している。このため、面１２ａに衝突して跳ね返ったパーティクルは、シリコンウェハ２０の外側に向けて移動するため、フォトレジスト膜上に落下しにくくなる。
【００２８】
露光量が規定量に達し、フォトレジスト膜の周辺部の露光が終了したら、スピンモータ４は停止する。また、可動ジョイント６はシリコンウェハ２０の表面を水平にする。そして、ハンドリングアームにより、シリコンウェハ２０がスピンチャック２から取り外され、次のシリコンウェハ２０がスピンチャック２に吸着及び保持される。
【００２９】
このように、第１の実施形態によれば、シリコンウェハ２０を傾斜させた状態で、シリコンウェハ２０上に塗布されたポジ型のフォトレジスト膜のうち、周辺部に位置する部分を露光する。このため、周辺露光時の光の強度を強くして、フォトレジスト膜からパーティクルが飛散しても、パーティクルの多くは、シリコンウェハ２０の外側に向けて飛散する。このため、フォトレジスト膜に再付着するパーティクルの量を少なくすることができる。また、シリコンウェハ２０の周辺部の上方には付着防止板１２が位置しているため、フォトレジスト膜上に落下するパーティクルの量を少なくすることができる。従って、フォトレジスト膜に再付着するパーティクルの量を、更に少なくすることができる。
【００３０】
また、付着防止板１２を光照射部１０に組み付けたため、簡単な構成で、露光される部分の上方に付着防止板１２を固定することができる。
【００３１】
図２（Ａ）は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられる周辺露光装置の概略図である。この周辺露光装置は、光照射部１０の固定位置、スピンモータ４の筐体の形状、及び、光照射部１０に取付治具及び付着防止板が組み付いていない点を除き、第１の実施形態と同一の構成である。以下、周辺露光装置の構成について説明するが、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。なお、この周辺露光装置を用いて半導体装置を製造する方法は、第１の実施形態と同一である。
【００３２】
本実施形態において、スピンモータ４の筐体は、下面４ａが、中心部から周辺部に向かうにつれて上方に湾曲している。光照射部１０は、可動ジョイント６の斜め下方に、斜め上の向きに固定されている。
【００３３】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示した周辺露光装置が、シリコンウェハ２０上のフォトレジスト膜の周辺部を露光している状態を説明するための概略図である。上記したように、スピンモータ４の筐体は、下面４ａが、中心部から周辺部に向かうにつれて上方に湾曲している。このため、スピンモータ４及びスピンチャック２の傾斜角度を９０°超にしても、スピンモータ４の筐体と支持部材８とは干渉しない。従って、シリコンウェハ２０の傾斜角度を９０°超にすることができる。
【００３４】
そして、光照射部１０は、シリコンウェハ２０の傾斜角度が９０°超になった状態、すなわちシリコンウェハ２０の表面が斜め下方に向いた状態で、シリコンウェハ２０表面上のフォトレジスト膜の周辺部を露光する。このため、露光時に生成したパーティクルは、すべてシリコンウェハ２０より下方に飛散する。
従って、第２の実施形態によれば、パーティクルがフォトレジスト膜に再付着することが防止される。
【００３５】
図３（Ａ）は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられる周辺露光装置の概略図である。この周辺露光装置を用いて半導体装置を製造する方法は、第１の実施形態と同一である。以下、周辺露光装置の構成について説明するが、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３６】
この周辺露光装置において、支持部材８は水平方向に延伸しており、その下端が、周辺露光装置のケース（図示せず）の側面に固定されている。また、光照射部１０は、可動ジョイント６の斜め下方に固定されている。なお、光照射部１０には、付着防止板及び取付治具は組み付けられていない。
【００３７】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示した周辺露光装置が、シリコンウェハ２０上のフォトレジスト膜の周辺部を露光している状態を説明するための概略図である。上記したように、支持部材８は水平方向に延伸しているため、スピンモータ４及びスピンチャック２の傾斜角度を９０°超１８０°以下にしても、スピンモータ４は支持部材８と干渉しない。従って、シリコンウェハ２０の傾斜角度を９０°超１８０°以下にすることができる。
【００３８】
そして、光照射部１０は、シリコンウェハ２０の傾斜角度が９０°超１８０°以下になった状態、すなわちシリコンウェハ２０の表面が斜め下方または下に向いた状態で、シリコンウェハ２０表面上のフォトレジスト膜の周辺部を露光する。このため、露光時に生成したパーティクルは、すべてシリコンウェハ２０より下方に飛散する。
従って、第３の実施形態によれば、パーティクルがフォトレジスト膜に再付着することが防止される。
【００３９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、シリコンウェハ２０を９０°超に傾斜させるための例として、第２及び第３の実施形態を示したが、当然他の構成によってシリコンウェハ２０を９０°超に傾斜させても、本発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（Ａ）は第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられる周辺露光装置の概略図、（Ｂ）は、（Ａ）に示した周辺露光装置が、シリコンウェハ２０上のフォトレジスト膜の周辺部を露光している状態を説明するための概略図。
【図２】（Ａ）は第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられる周辺露光装置の概略図、（Ｂ）は、（Ａ）に示した周辺露光装置が、シリコンウェハ２０上のフォトレジスト膜の周辺部を露光している状態を説明するための概略図。
【図３】（Ａ）は第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられる周辺露光装置の概略図、（Ｂ）は、（Ａ）に示した周辺露光装置が、シリコンウェハ２０上のフォトレジスト膜の周辺部を露光している状態を説明するための概略図。
【図４】従来の半導体装置の製造方法に用いられる周辺露光装置の概略図。
【符号の説明】
【００４１】
２，１０１…スピンチャック、２ａ…吸着孔、３…軸、４，１０２…スピンモータ、６…可動ジョイント、８…支持部材、１０，１０３…光照射部、１１…取付治具、１２…付着防止板、１２ａ…面、２０，１２０…シリコンウェハ
【図１】
2006066671.tif 000003
【図２】
2006066671.tif 000004
【図３】
2006066671.tif 000005
【図４】
2006066671.tif 000006