(57)【要約】【課題】簡易な構成で均一なパターンとなるレジストを形成可能な露光装置と、当該露光装置を用いることで製造される半導体素子の形状や特性のばらつきを抑制した半導体素子の製造方法と、を提供する。【解決手段】  露光装置１は、上面にレジストＲが塗布されているウエハＷに対してその上方からレジストＲを感光させる所定の照射範囲の光を照射する光照射部１０と、中央に光が通過する開口部２１を有する遮光部２０と、を備える。この露光装置１において、平面視で、開口部２０の直径は、ウエハＷの直径以上である。【選択図】  図１
2013105862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にレジストが塗布されているウエハに対して、その上方から前記レジストを感光させる所定の照射範囲の光を照射する光照射部と、
中央に前記光が通過する開口部を有する遮光部と、を備え、
平面視で、前記開口部の直径が、前記ウエハの直径以上であることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記ウエハ内における前記光の照射位置を移動させる照射位置移動部を、さらに備え、
前記照射位置移動部が、前記照射位置を移動させる毎に、前記光照射部が前記ウエハに対して前記光を照射することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
平面視で、前記遮光部の内縁と外縁間の距離が、前記照射範囲の最小幅以上であることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
平面視で、前記遮光部の内縁と外縁間の距離が、前記照射範囲の最大幅以上であることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
平面視で、前記開口部の直径と前記ウエハの直径との差が、前記照射範囲の最大幅の２倍よりも小さいことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
平面視で、前記開口部の直径と前記ウエハの直径との差が、前記照射範囲の最小幅の２倍よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記ウエハが載置されるステージを、さらに備え、
前記遮光部が、前記ステージと一体的に構成され、
前記照射位置移動部が、前記ステージを駆動することで、前記ウエハ内における前記光の照射位置を移動させることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記ウエハが載置されるステージを、さらに備え、
前記遮光部が、前記ステージとは別体として構成され、
前記照射位置移動部が、前記ウエハ内における前記光の照射位置を移動させる際に、前記ステージを駆動するとともに、前記ステージと同期させて前記遮光部を駆動することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
平面視で、前記開口部の直径と前記ウエハの直径とが等しいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記光照射部が光を照射するときに、平面視で、前記開口部の外縁と前記ウエハの外縁とが一致することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記遮光部が、前記ウエハと前記光照射部との間に配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の露光装置を用いて、前記ウエハの上面に塗布されている前記レジストを選択的に感光させる露光ステップと、
前記露光ステップにおける感光の有無に応じて、前記ウエハの上面から前記レジストを選択的に除去する現像ステップと、
前記現像ステップによって前記ウエハの上面に残留した前記レジストを利用して、前記ウエハを加工する加工ステップと、
を備えることを特徴とする半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストを感光させる露光装置や、当該露光装置を用いた半導体素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造において、フォトリソグラフィが広く用いられている。フォトリソグラフィとは、上面にレジストが塗布されているウエハに対して、例えば紫外などの所定の波長の光（以下、単に「光」とする）を照射することでレジストを選択的に感光させる「露光」と、感光の有無に応じてレジストの特性が異なることを利用して、レジストの感光した部分（または感光していない部分）をウエハの上面から選択的に除去する「現像」と、を行うことで、ウエハの上面に所望の形状のレジストを形成する技術である。
【０００３】
このフォトリソグラフィにおいて、露光時に、ウエハの上面の全面に対して一度に光を照射することが、困難な場合がある。一般的に、このような場合には、ウエハの上面よりも十分小さい所定の照射範囲の光を、ウエハ内の照射位置を順次移動させながら順次照射する（ステップアンドリピート方式）。この場合のウエハに対する光の照射方法の一例について、図面を参照して説明する。図１０は、ウエハに対する光の照射方法の一例について示す上面図である。
【０００４】
図１０に示すように、ウエハＷに対して所定の照射範囲毎に光を照射する場合、照射範囲の全体がウエハＷ内に収まる照射（以下、ショットとする）と、一部がウエハＷ外にはみ出す照射（以下、ダミーショットとする）と、が行なわれる。図１０では、ショットが行なわれた領域を、ショット領域ＳＡとして白色の領域で表示し、ダミーショットが行なわれた領域を、ダミーショット領域ＤＡとして灰色の領域で表示している。
【０００５】
このダミーショットが行なわれると、過露光が生じ得る。この過露光について、図面を参照して説明する。図１１は、ダミーショットに起因する過露光について説明する断面図である。なお、図１１（ａ）は、露光中（ダミーショット中）の状態を示す断面図であり、図１１（ｂ）は、現像後の状態を示す断面図である。また、図１１に例示しているレジストＲは、ポジ型（感光した部分が選択的に除去されるタイプ、以下同じ）である。
【０００６】
図１１（ａ）に示すように、ダミーショットが行なわれると、光がウエハＷからはみ出して、ステージＳなどにも照射される。すると、ステージＳなどで光が反射して、ウエハＷの側面に光が入射する。そして、ウエハＷの側面に入射した光が、ウエハＷ内を進行し、ウエハＷの上面に塗布されているレジストＲを感光させることで、過露光が生じる。
【０００７】
過露光が生じると、図１１（ｂ）に示すように、ウエハＷの外縁付近の領域におけるレジストＲの形状や寸法が、設計とは異なるものになり得る。特に、ウエハＷが紫外の光を透過しやすい場合（例えば、サファイアなどから成る場合）や、ウエハＷが厚い場合には、光がウエハＷの内側深くまで進行するため、過露光が深刻化する。
【０００８】
そこで、特許文献１において、ウエハの外縁の内外の直上に、照射される光を遮る遮光部材を備えることで、過露光を抑制する露光装置が、提案されている。
【０００９】
また、特許文献２において、ダミーショット領域内に複数のチップ領域（１つの半導体素子に対応する領域）が含まれるとき、ウエハの外縁（ウエハエッジライン）と重なる不要チップ領域を覆うように遮光板を駆動することで、当該不要チップ領域に光が照射されることを防ぐ露光装置が、提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−３３５２０７号公報
【特許文献２】特開平７−１０６２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１で提案される露光装置によれば、過露光を抑制することは可能である。しかしながら、この露光装置では、ウエハの外縁付近の領域に対して、一切光を照射することができなくなるため、１つのウエハから得られる半導体素子の数（取れ数）が、減少する。
【００１２】
これに対して、特許文献２で提案されている露光装置では、不要チップ領域のみを選択的に遮光するため、取れ数の減少を抑制することは可能である。しかしながら、ダミーショットを行う度に、２つの遮光板を精緻に駆動して不要チップ領域を覆う必要があるため、遮光板を駆動するための複雑な機構が必要になる。また、この露光装置では、露光の前に、不要チップ領域を示す位置データを予め露光装置に入力しておく必要があるため、露光の準備が煩雑になる。
【００１３】
さらに、特許文献１及び２で提案されている露光装置では、露光時に、ウエハの外縁付近の領域の直上に、遮光部材や遮光板が侵入する。そのため、これらの露光装置を用いて露光したレジストを現像すると、ウエハの外縁付近の領域におけるレジストが、ポジ型であれば全て残留し、ネガ型（感光していない部分が選択的に除去されるタイプ、以下同じ）であれば全て除去される。すると、ウエハの外縁付近の領域と、ウエハの中央付近の領域と、において、現像後のレジストの形状に著しい差異が生じ、当該レジストを利用した成膜やエッチング等の加工の効果がばらつくことで、得られる半導体素子の形状や特性がばらついてしまう。
【００１４】
なお、過露光を抑制しつつ、ウエハの外縁付近の領域を露光するために、ダミーショットで照射する光のエネルギーを、ショットで照射する光のエネルギーよりも小さくすることが考えられる。しかしながら、この場合も、ウエハの外縁付近の領域と、ウエハの中央付近の領域と、において、照射する光のエネルギーが異なるため、現像後のレジストの形状に差異が生じ、得られる半導体素子の形状や特性がばらついてしまう。
【００１５】
そこで、本発明は、簡易な構成で均一なパターンとなるレジストを形成可能な露光装置
と、当該露光装置を用いることで製造される半導体素子の形状や特性のばらつきを抑制した半導体素子の製造方法と、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、上面にレジストが塗布されているウエハに対して、その上方から前記レジストを感光させる所定の照射範囲の光を照射する光照射部と、
中央に前記光が通過する開口部を有する遮光部と、を備え、
平面視で、前記開口部の直径が、前記ウエハの直径以上であることを特徴とする露光装置を提供する。
【００１７】
この露光装置では、ウエハを、平面視で開口部の外縁以内に載置して、露光することが可能になる。そのため、遮光部は、ウエハの外縁付近の領域に照射される光を妨げることなく、ウエハの外縁の外側に照射されて過露光の原因となる光を遮ることが可能になる。したがって、遮光部を設けるだけで、ウエハの中央付近だけでなく外縁付近まで均一なパターンとなるレジストを、形成することが可能になる。
【００１８】
なお、開口部及びウエハは、必ずしも平面視で完全な円形である必要はなく、それぞれの直径は、略円形部分の直径として解釈することが可能である。また、開口部が閉じている（遮光部が環状である）と好ましいが、開いていてもよい。
【００１９】
さらに、上記特徴の露光装置において、前記ウエハ内における前記光の照射位置を移動させる照射位置移動部を、さらに備え、
前記照射位置移動部が、前記照射位置を移動させる毎に、前記光照射部が前記ウエハに対して前記光を照射すると、好ましい。
【００２０】
この露光装置では、ステップアンドリピート方式で露光を行う場合において生じ得る、ダミーショットに起因する過露光を、抑制することが可能になる。
【００２１】
さらに、上記特徴の露光装置において、平面視で、前記遮光部の内縁と外縁間の距離が、前記照射範囲の最小幅以上であると、好ましい。
【００２２】
この露光装置では、ウエハの外縁の少なくとも一部において、ダミーショットによって遮光部のさらに外側へ光が漏出することを、防止することが可能になる。
【００２３】
さらに、上記特徴の露光装置において、平面視で、前記遮光部の内縁と外縁間の距離が、前記照射範囲の最大幅以上であると、好ましい。
【００２４】
この露光装置では、ウエハの外縁の全部において、ダミーショットによって遮光部のさらに外側へ光が漏出することを、防止することが可能になる。
【００２５】
さらに、上記特徴の露光装置において、平面視で、前記開口部の直径と前記ウエハの直径との差が、前記照射範囲の最大幅の２倍よりも小さいと、好ましい。
【００２６】
この露光装置では、ウエハの外縁の、少なくともダミーショット領域が最大幅まで突出し得る部分においては、ダミーショットによってウエハの外縁の外側に照射される光の少なくとも一部を、遮光部によって遮ることができる可能性がある。
【００２７】
さらに、上記特徴の露光装置において、平面視で、前記開口部の直径と前記ウエハの直径との差が、前記照射範囲の最小幅の２倍よりも小さいと、好ましい。
【００２８】
この露光装置では、ウエハの外縁の全部において、ダミーショットによってウエハの外縁の外側に照射される光の少なくとも一部を、遮光部によって遮ることができる可能性がある。
【００２９】
さらに、上記特徴の露光装置において、前記ウエハが載置されるステージを、さらに備え、
前記遮光部が、前記ステージと一体的に構成され、
前記照射位置移動部が、前記ステージを駆動することで、前記ウエハ内における前記光の照射位置を移動させると、好ましい。
【００３０】
この露光装置では、照射位置移動部がステージを駆動するだけで、同時に遮光部を駆動することが可能になる。そのため、照射位置移動部の機構を、簡易的なものにすることが可能になる。
【００３１】
一方、上記特徴の露光装置において、前記ウエハが載置されるステージを、さらに備え、
前記遮光部が、前記ステージとは別体として構成され、
前記照射位置移動部が、前記ウエハ内における前記光の照射位置を移動させる際に、前記ステージを駆動するとともに、前記ステージと同期させて前記遮光部を駆動してもよい。
【００３２】
この露光装置では、ステージと遮光部とを接続する部材が不要になるため、ステージ上にウエハを容易に載置することが可能になる。さらに、ウエハ及び遮光部を、光の照射方向に対してそれぞれ別々に位置合わせ（アライメント）することが可能になる。そのため、遮光部とウエハとの位置関係を気にすることなく、ウエハをステージ上に載置することが可能になる。
【００３３】
さらに、上記特徴の露光装置において、平面視で、前記開口部の直径と前記ウエハの直径とが等しいと、好ましい。
【００３４】
この露光装置では、ダミーショットによってウエハの外縁の外側に照射される光を、最も効果的に遮ることが可能になる。
【００３５】
さらに、上記特徴の露光装置において、前記光照射部が光を照射するときに、平面視で、前記開口部の外縁と前記ウエハの外縁とが一致すると、好ましい。
【００３６】
この露光装置では、平面視でウエハが完全な円形である場合のみならず、オリエンテーションフラットなどが設けられて完全な円形ではない場合においても、ダミーショットによってウエハＷの外縁の外側に照射される光を、最も効果的に遮ることが可能になる。
【００３７】
さらに、上記特徴の露光装置において、前記遮光部が、前記ウエハと前記光照射部との間に配置されると、好ましい。
【００３８】
この露光装置では、遮光部が反射した光がウエハに照射されることが抑制される。そのため、遮光部が効果的に光を遮ることが可能になる。
【００３９】
また、本発明は、上記の露光装置を用いて、前記ウエハの上面に塗布されている前記レジストを選択的に感光させる露光ステップと、
前記露光ステップにおける感光の有無に応じて、前記ウエハの上面から前記レジストを選択的に除去する現像ステップと、
前記現像ステップによって前記ウエハの上面に残留した前記レジストを利用して、前記ウエハを加工する加工ステップと、
を備えることを特徴とする半導体素子の製造方法を提供する。
【００４０】
この半導体素子の製造方法では、露光ステップにおいて、ウエハの外縁付近の領域に照射される光を妨げることなく、ウエハの外縁の外側に照射されて過露光の原因となる光を遮ることが可能になる。そのため、現像ステップにおいて、ウエハの中央付近だけでなく外縁付近まで均一なパターンとなるレジストを、形成することが可能になる。したがって、加工ステップにおいて、ウエハの中央付近だけでなく外縁付近まで均一な加工（例えば、成膜やエッチングなどの何らかの処理）を行うことが可能になり、得られる半導体素子の形状や特性を揃えることが可能になる。
【発明の効果】
【００４１】
上記特徴の露光装置によれば、簡易な構成で均一なパターンとなるレジストを形成することが可能になる。また、上記特徴の半導体素子の製造方法によれば、製造される半導体素子の形状や特性のばらつきを抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る露光装置の概略構造例を示す模式的なブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る露光装置が備える遮光部の構造例を示す上面図及び断面図。
【図３】図２に示す遮光部及びウエハに対して露光を行った状態について示す上面図。
【図４】図２に示す遮光部及びウエハに対して露光を行い、さらに現像を行った状態について示す断面図。
【図５】図４に示す現像後のウエハに対して加工（エッチング）を行った状態について示す断面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る露光装置が備える遮光部の構造例を示す上面図及び断面図。
【図７】本発明の第３実施形態に係る露光装置の概略構造例を示す模式的なブロック図。
【図８】本発明の第３実施形態に係る露光装置が備える遮光部の構造例を示す上面図及び断面図。
【図９】ダミーショットによってウエハの外縁の外側に照射される光を、遮光部によって遮ることが可能となる条件について説明する上面図。
【図１０】ウエハに対する光の照射方法の一例について示す上面図。
【図１１】ダミーショットに起因する過露光について説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態として、縮小投影型（ステップアンドリピート方式）の露光装置に本発明を適用する場合について例示する。ただし、本発明は、等倍露光型の露光装置など、縮小投影型以外の露光装置にも適用可能である。また、以下では説明の具体化のため、ウエハの上面に塗布されるレジストがポジ型である場合について例示するが、当該レジストはネガ型であってもよい。同様に、以下ではウエハの平面視の形状が完全な円形である場合について例示するが、当該ウエハの形状は円形に限られない。具体的に例えば、ウエハにオリエンテーションフラットやノッチなどが設けられており、ウエハの平面視の形状が、一部が欠けた円形であってもよい。
【００４４】
＜第１実施形態＞
最初に、本発明の第１実施形態に係る露光装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る露光装置の概略構造例を示す模式的なブロック図である。なお、図１中の破線の矢印は、光の進行方向を示したものである。
【００４５】
図１に示すように、第１実施形態に係る露光装置１は、上面にレジストＲが塗布されているウエハＷに対してその上方からレジストＲを感光させる所定の照射範囲の光を照射する光照射部１０と、中央に光が通過する開口部２１を有する遮光部２０と、ウエハＷが載置されるステージ３０と、ステージ３０を駆動する照射位置移動部４０と、ステージ３０と遮光部２０とを一体的に接続する支持部５０と、を備える。
【００４６】
光照射部１０は、レジストＲを感光する光を出射する光源１１と、光源１１が出射した光を集光する集光レンズ１２と、集光レンズが集光した光の一部を通過させるフォトマスクであるレチクル１３と、レチクル１３を通過した光を縮小してウエハＷに照射する投影レンズ１４と、を備える。
【００４７】
レチクル１３は、例えば、透光性の材料に、遮光性の材料から成るパターンが形成されて成る。そのため、光源１１が出射して集光レンズ１２が集光した光をレチクル１３に通じると、レチクル１３に形成されたパターンに応じて二次元方向に強度分布を有する光が得られる。そして、レチクル１３を通過させた光を投影レンズ１４によって縮小し、遮光部２０の開口部２１を通過させて、ウエハＷに照射する。これにより、レチクル１３に形成されたパターンに応じて、レジストＲを選択的に感光させることができる。
【００４８】
また、露光装置１は、照射位置移動部４０がステージ３０を駆動してウエハＷ内の光の照射位置を移動させる毎に、光照射部１０がウエハＷに対して光を照射する（ステップアンドリピート方式で露光を行う）。また、このときウエハＷに照射される光の照射範囲には、図１０に示したように、全体がウエハＷ内に収まるショット領域ＳＡと、一部がウエハＷ外にはみ出すダミーショット領域ＤＡと、が含まれる。
【００４９】
次に、本発明の第１実施形態に係る露光装置が備える遮光部について、図面を参照して説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る露光装置が備える遮光部の構造例を示す上面図及び断面図である。なお、図２（ａ）は、遮光部２０の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面（開口部２１及びウエハＷのそれぞれの直径を含む断面）を示す断面図である。
【００５０】
図２（ａ）に示すように、遮光部２０は、平面視で円環状である。また、支持部５０は、遮光部２０の半円部分（図２（ａ）中の上半分）の外縁に沿って設けられ、他方の半円部分（図２（ａ）中の下半分）の外縁には設けられていない。また、図２（ｂ）に示すように、遮光部２０の下方（開口部２１の直下）のステージ３０上に、ウエハＷが載置される。
【００５１】
例えばこの場合、支持部５０が設けられていない遮光部２０の半円部分側（図２（ａ）中の下半分側）から、遮光部２０とステージ３０との間にウエハＷを挿入してステージ３０上に載置し、露光を行う。そして、露光後も同様に、支持部５０が設けられていない遮光部２０の半円部分側（図２（ａ）中の下半分側）から、ウエハＷを取り出す。
【００５２】
遮光部２０は、その中央に開口部２１を有しており、開口部２１の直径は、ウエハＷの直径以上となるように設計する。この場合、ウエハＷを、平面視で開口部２１の外縁以内に載置して、露光することが可能になる。なお、詳細については後述するが、図２に示すように、平面視で開口部２１の直径がウエハＷの直径と等しいと好ましく、平面視で開口部２１の外縁とウエハＷの外縁とが一致するとさらに好ましい。そこで、以下では、開口部２１の直径とウエハＷの直径とが等しく、さらに開口部２１の外縁とウエハＷの外縁とが一致する場合について説明する。
【００５３】
図２に示した遮光部及びウエハに対する露光について、図面を参照して説明する。図３は、図２に示す遮光部及びウエハに対して露光を行った状態について示す上面図であり、図２（ａ）と同様の上面を示すものである。図４は、図２に示す遮光部及びウエハに対して露光を行い、さらに現像を行った状態について示す断面図であり、図２（ｂ）と同様の断面を示すものである。なお、図３では、ショット領域ＳＡを白色の領域で表示している。また、図３において、ダミーショット領域ＤＡの中でウエハＷに光が照射された領域を灰色の領域で表示し、ダミーショット領域ＤＡの中でウエハＷに光が照射されていない領域を斜線のハッチングを付した領域で表示している。また、図４（ａ）は、露光中（ダミーショット中）の状態を示す断面図であり、図４（ｂ）は、現像後の状態を示す断面図である。
【００５４】
図３及び図４（ａ）に示すように、本発明の第１実施形態の露光装置１では、ダミーショットを行った場合に、遮光部２０が、ウエハＷの外縁付近の領域に照射される光を妨げることなく、ウエハＷの外縁の外側に照射されて過露光の原因となる光を遮ることが可能になる。したがって、遮光部２０を設けるだけで、図４（ｂ）に示すように、ウエハＷの中央付近だけでなく外縁付近まで均一なパターンとなるレジストＲを、形成することが可能になる。
【００５５】
また、本発明の第１実施形態の露光装置１を用いて露光を行い、さらに現像を行なって得られたウエハＷの加工について、図面を参照して説明する。図５は、図４に示す現像後のウエハに対して加工（エッチング）を行った状態について示す断面図であり、図４と同様の断面を示すものである。なお、図５（ａ）は、加工前の状態を示す断面図であり、図５（ｂ）は、加工後の状態を示す断面図である。
【００５６】
図５（ａ）に示すように、現像後のウエハＷの上面には、ウエハＷの中央付近だけでなく外縁付近まで均一なパターンとなるレジストＲが、形成される。そのため、図５（ｂ）に示すように、現像後のウエハＷの上面に対して、全体として均一な加工を行うことが可能になる。具体的に例えば、図５では、ウエハＷがサファイアなどから成る基板であり、その上面を凹凸状にエッチングする工程について例示しているが、このエッチングにおいて、凹凸の大きさや間隔、形状が、中央付近だけでなく外縁付近まで均一となるウエハＷを、形成することが可能になる。
【００５７】
そして、上面を凹凸状にしたウエハＷ（基板）上に、素子構造を形成する。例えば、当該ウエハＷを用いてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を作製する場合、当該ウエハＷの上面に半導体層や電極を形成する。なお、半導体層や電極を形成する際にも、必要に応じて、上述の露光装置１を用いた露光を行い、さらに現像を行うことで、中央付近だけでなく外縁付近まで均一なパターンとなるレジストＲを形成し、加工を行う。
【００５８】
このように、露光装置１を用いて露光を行い、さらに現像を行うことで、ウエハＷの中央付近だけでなく外縁付近まで均一なパターンとなるレジストＲを形成すると、ウエハの中央付近だけでなく外縁付近まで均一な加工を行うことが可能になり、得られる半導体素子の形状や特性を揃えることが可能になる。具体的に例えば、上述のＬＥＤの場合、それぞれのＬＥＤについて外部量子効率の劣化を抑制し、信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００５９】
以上の通り、本発明の第１実施形態に係る露光装置１によれば、簡易な構成で均一なパターンとなるレジストＲを形成することが可能になる。また、この露光装置１を用いて半導体素子を製造することで、半導体素子の形状や特性のばらつきを抑制することが可能になる。
【００６０】
また、本発明の第１実施形態に係る露光装置１では、照射位置移動部４０がステージ３０を駆動するだけで、同時に遮光部２０を駆動することが可能になる。そのため、照射位置移動部４０の機構を、簡易的なものにすることが可能になる。
【００６１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る露光装置について、図面を参照して説明する。なお、第２実施形態に係る露光装置は、遮光部及び支持部を除いて、第１実施形態に係る露光装置と同様である。そのため、以下では第２実施形態に係る露光装置が備える遮光部及び支持部の構造について詳細に説明し、その他については適宜第１実施形態に係る露光装置の説明を参酌するものとして、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
図６は、本発明の第２実施形態に係る露光装置が備える遮光部の構造例を示す上面図及び断面図であり、第１実施形態に係る露光装置について示した図２に相当するものである。図６（ａ）は、遮光部２０ａの上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ断面（開口部２１ａ及びウエハＷのそれぞれの直径を含む断面）を示す断面図である。
【００６３】
図６に示すように、遮光部２０ａは、第１実施形態に係る露光装置１の遮光部２０（図２参照）と同様に、その中央に光が通過する開口部２１ａを有するとともに、支持部５０ａによってステージ３０と一体的に接続されている。しかし、図６（ａ）に示すように、遮光部２０ａは、平面視で環状であり、半円部分（図６（ａ）中の上半分）は内縁と外縁間の距離が均一であり、他の部分（図６（ａ）中の下半分）は内縁と外縁間の距離がこれよりも広くなっている。
【００６４】
また、図６（ａ）に示すように、支持部５０ａは、遮光部２０ａの内縁と外縁間の距離が均一な半円部分（図６（ａ）中の上半分）の外縁と、遮光部２０ａの内縁と外縁間の距離が広い他の部分（図６（ａ）中の下半分）の外縁と、のそれぞれに沿って設けられる。ただし、遮光部２０ａの内縁と外縁間の距離が広い他の部分（図６（ａ）中の下半分）の外縁の一部（図６（ａ）中の下端の辺）については、支持部５０ａが設けられない。また、図６（ｂ）に示すように、遮光部２０ａの下方（開口部２１ａの直下）のステージ３０上に、ウエハＷが載置される。
【００６５】
例えばこの場合、支持部５０ａが設けられていない遮光部２０ａの一部側（図６（ａ）中の下端の辺側）から、遮光部２０ａとステージ３０との間にウエハＷを挿入してステージ３０上に載置し、露光を行う。そして、露光後も同様に、支持部５０ａが設けられていない遮光部２０ａの一部側（図６（ａ）中の下端の辺側）から、ウエハＷを取り出す。
【００６６】
第２実施形態に係る露光装置では、第１実施形態に係る露光装置１と比較して、遮光部２０ａの内縁と外縁間の距離が増大するとともに、支持部５０ａが長くなる。そのため、遮光部２０ａ及び支持部５０ａの強度を、向上させることが可能になる。
【００６７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る露光装置について、図面を参照して説明する。なお、第３実施形態に係る露光装置は、支持部を備えないことや、遮光部及び照射位置移動部を除いて、第１実施形態に係る露光装置と同様である。そのため、以下では第３実施形態に係る露光装置が備える遮光部及び照射位置移動部について詳細に説明し、その他については適宜第１実施形態に係る露光装置の説明を参酌するものとして、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
図７は、本発明の第３実施形態に係る露光装置の概略構造例を示す模式的なブロック図である。また、図８は、本発明の第３実施形態に係る露光装置が備える遮光部の構造例を示す上面図及び断面図であり、第１実施形態に係る露光装置について示した図２に相当するものである。図８（ａ）は、遮光部２０ｂの上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ断面（開口部２１ｂ及びウエハＷのそれぞれの直径を含む断面）を示す断面図である。
【００６９】
図７に示すように、第３実施形態に係る露光装置１ｂは、光照射部１０と、開口部２１ｂを有する遮光部２０ｂと、ステージ３０と、ステージ３０及び遮光部２０ｂを駆動する照射位置移動部４０ｂと、を備える。
【００７０】
第３実施形態に係る露光装置１ｂは、第１及び第２実施形態に係る露光装置とは異なり、支持部５０，５０ａを備えず、遮光部２０ｂがステージ３０とは別体になっている。ただし、その代わりに、照射位置移動部４０ｂが、ステージ３０と同期させて遮光部２０ｂを駆動する。これによって、図８（ｂ）に示すように、遮光部２０ａの下方（開口部２１ａの直下）のステージ３０上に、ウエハＷが位置するようにする。
【００７１】
第３実施形態に係る露光装置１ｂでは、ステージ３０と遮光部２０ｂとを接続する部材（例えば、支持部５０，５０ａ）が不要になるため、ステージ３０上にウエハＷを容易に載置することが可能になる。さらに、ウエハＷ及び遮光部２０ｂを、光の照射方向に対してそれぞれ別々に位置合わせ（アライメント）することが可能になる。そのため、遮光部２０ｂとウエハＷとの位置関係を気にすることなく、ウエハＷをステージ３０上に載置することが可能になる。
【００７２】
＜変形等＞
［１］  開口部２１，２１ａ，２１ｂ及びウエハＷは、上述のように必ずしも平面視で完全な円形である必要はなく、それぞれの直径は、略円形部分の直径として解釈することも可能である。また、開口部２１，２１ａ，２１ｂが閉じている（遮光部２０，２０ａ，２０ｂが環状である）と好ましいが、開いていてもよい。
【００７３】
［２］  遮光部２０，２０ａ，２０ｂの内縁と外縁間の距離は、平面視で、ダミーショット領域ＤＡの最小幅以上であると、ウエハＷの外縁の少なくとも一部において、ダミーショットによって遮光部２０，２０ａ，２０ｂのさらに外側へ光が漏出することを、防止することが可能になるため、好ましい。なお、図３及び図１０に示すように、ダミーショット領域ＤＡが矩形であり、それぞれが回転しない場合、最小幅は当該矩形の短辺の長さとなり得る。
【００７４】
さらに、遮光部２０，２０ａ，２０ｂの内縁と外縁間の距離は、平面視で、ダミーショット領域ＤＡの最大幅以上であると、ウエハＷの外縁の全部において、ダミーショットによって遮光部２０，２０ａ，２０ｂのさらに外側へ光が漏出することを、防止することが可能になるため、好ましい。なお、図３及び図１０に示すように、ダミーショット領域ＤＡが矩形であり、それぞれが回転しない場合、最大幅は当該矩形の対角線の長さとなり得る。
【００７５】
［３］  平面視で開口部２１，２１ａ，２１ｂの直径がウエハＷの直径と等しくなるようにすると、ダミーショットによってウエハＷの外縁の外側に照射される光を、最も効果的に遮ることができるため、好ましい。さらに、露光時において、平面視で開口部２１，２１ａ，２１ｂの外縁がウエハＷの外縁に一致するようにすると、平面視でウエハＷが完全な円形である場合のみならず、オリエンテーションフラットなどが設けられて完全な円形ではない場合においても、ダミーショットによってウエハＷの外縁の外側に照射される光を、最も効果的に遮ることができるため、好ましい。
【００７６】
ところで、上記以外の場合であっても、ダミーショットによってウエハＷの外縁の外側に照射される光を、遮光部によって遮ることは可能である。これについて、以下図面を参照して説明する。図９は、ダミーショットによってウエハの外縁の外側に照射される光を、遮光部によって遮ることが可能となる条件について説明する上面図である。なお、ここでは説明の具体化のために、本発明の第１実施形態に係る露光措置１について例示する。
【００７７】
図９（ａ）は、平面視で、開口部２１の直径とウエハＷの直径との差が、ダミーショット領域ＤＡの最大幅（矩形の対角線の長さ）の２倍であり、ウエハＷが開口部２１から最も離れるように配置（即ち、ウエハＷを開口部２１の中心に配置）した場合を示すものである。なお、図９（ａ）には、各方向に対して、ウエハＷから最もはみ出した場合のダミーショット領域ＤＡを示している。
【００７８】
図９（ａ）に示すように、平面視で、開口部２１の直径とウエハＷの直径との差が、ダミーショット領域ＤＡの最大幅の２倍よりも小さければ、ウエハＷの外縁の、少なくともダミーショット領域ＤＡが最大幅まで突出し得る部分においては、ダミーショットによってウエハＷの外縁の外側に照射される光の少なくとも一部を、遮光部２０によって遮ることができる可能性がある。
【００７９】
また、図９（ｂ）は、平面視で、開口部２１の直径とウエハＷの直径との差が、ダミーショット領域ＤＡの最小幅（矩形の短辺の長さ）の２倍であり、ウエハＷが開口部２１から最も離れるように配置（即ち、ウエハＷを開口部２１の中心に配置）した場合を示すものである。なお、図９（ａ）と同様に、図９（ｂ）にも、各方向に対して、ウエハＷから最もはみ出した場合のダミーショット領域ＤＡを示している。
【００８０】
図９（ｂ）に示すように、平面視で、開口部２１の直径とウエハＷの直径との差が、ダミーショット領域ＤＡの最小幅の２倍よりも小さければ、ウエハＷの外縁の全部において、ダミーショットによってウエハＷの外縁の外側に照射される光の少なくとも一部を、遮光部２０によって遮ることができる可能性がある。
【００８１】
［４］  遮光部２０，２０ａ，２０ｂが、ウエハＷと光照射部１０との間に配置される場合について例示したが、遮光部２０，２０ａ，２０ｂは、ウエハＷやレジストＲの上面よりも下側（ステージ３０側）に設けてもよい。具体的に例えば、遮光部２０，２０ａ，２０ｂを、ステージ３０上に直接的に形成し、その内側にウエハＷを載置してもよい。ただしこの場合、遮光部２０，２０ａ，２０ｂの内側や上方にウエハＷが存在するため、遮光部２０，２０ａ，２０ｂは、照射された光を十分に吸収するか、照射された光を外側に反射する必要がある。
【００８２】
なお、遮光部２０，２０ａ，２０ｂを、ウエハＷと光照射部１０との間に配置すると、遮光部２０，２０ａ，２０ｂが反射した光がウエハＷに照射されることが抑制される。そのため、遮光部２０，２０ａ，２０ｂによって、効果的に光を遮ることが可能になる。
【００８３】
［５］  遮光部２０，２０ａ，２０ｂの平面視における形状は、開口部２１，２１ａ，２１ｂを備える限り、どのような形状であってもよい。また、支持部５０，５０ａは、ウエハＷの挿入及び取り出しを妨げない限り、遮光部２０，２０ａの外縁に沿った位置に限らずどの部分に設けてもよい。さらに、支持部５０，５０ａは、必ずしも連続して一体となる必要はなく、いくつかに分断されていてもよい。
【００８４】
［６］  照射位置移動部４０，４０ｂは、ステージ３０を駆動することで、ウエハＷ内の光の照射位置を移動させるものとしたが、これに加えて（または代えて）、光照射部１０の少なくとも一部を駆動することで、ウエハＷ内の光の照射位置を移動させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係る露光装置は、例えばＧａＮ系の発光素子などに代表される、レジストを感光させる光が透過するサファイア基板などを用いて製造される半導体素子の製造方法に適用すると、好適である。
【符号の説明】
【００８６】
１，１ｂ  ：  露光装置
１０  ：  光照射部
１１  ：  光源
１２  ：  集光レンズ
１３  ：  レチクル
１４  ：  投影レンズ
２０，２０ａ，２０ｂ  ：  遮光部
２１，２１ａ，２１ｂ  ：  開口部
３０  ：  ステージ
４０，４０ｂ  ：  照射位置移動部
５０，５０ａ  ：  支持部
Ｗ  ：  ウエハ
Ｒ  ：  レジスト
ＳＡ  ：  ショット領域
ＤＡ  ：  ダミーショット領域
【図１】
2013105862.tif 000003
【図２】
2013105862.tif 000004
【図３】
2013105862.tif 000005
【図４】
2013105862.tif 000006
【図５】
2013105862.tif 000007
【図６】
2013105862.tif 000008
【図７】
2013105862.tif 000009
【図８】
2013105862.tif 000010
【図９】
2013105862.tif 000011
【図１０】
2013105862.tif 000012
【図１１】
2013105862.tif 000013