专利名称：周缘曝光装置、涂敷显影装置及周缘曝光方法
技术领域：
本发明涉及一种将光照射到涂敷有抗蚀剂等感光材料的基板的周缘部上进行曝光的周缘曝光装置、采用了这种周缘曝光装置的涂敷显影装置及周缘曝光方法。
背景技术：
作为在半导体晶片(以下称为晶片)等基板上形成抗蚀剂图案的装置，例如是使用对晶片涂敷光致抗蚀剂(以下称为抗蚀剂)、并对在曝光装置中进行了曝光后的晶片进行显影的涂敷显影装置。具体地说，在这种涂敷显影装置中，抗蚀剂的涂敷是例如向旋转的晶片上供给抗蚀剂，由于在离心力的作用下，上述抗蚀剂在晶片的表面上宽展，从而抗蚀剂涂敷在晶片的整个表面上。但是，由于晶片的周缘部(端缘部)几乎不会被用作图案形成区域，所以在曝光装置中该周缘部有时不被曝光。在这种情况下，若采用正片型抗蚀剂作为上述抗蚀剂，则由于在显影后抗蚀剂仍残留在周缘部上，所以在例如晶片的输送时该抗蚀剂剥离，作为微粒而污染晶片表面，有可能成为导致成品率降低的原因。
为了防止这种不良情况，在涂敷显影装置中设有对晶片的周缘部进行曝光的周缘曝光装置。这种周缘曝光装置例如设在接口部中，所述接口部起到连接上述涂敷显影装置和进行用于形成抗蚀剂图案的曝光处理的曝光装置的作用，例如通过该周缘曝光装置对在上述曝光装置中接受曝光处理前的晶片进行周缘曝光处理，然后进行显影处理，从而除去晶片的周缘部上不要的抗蚀剂。
但是，近年来要求涂敷显影装置的晶片处理量上升，目前例如是要求实现每小时180片到200片的处理量。虽然为了提高处理量，可考虑在上述接口部内增设周缘曝光装置，但这样将导致接口部大型化，或有可能在接口部内用于进行该周缘曝光装置的维修或灯具(光源)的更换的空间不能确保。而且，若增设周缘曝光装置，则来自各周缘曝光装置所装备的各光源的散热量总和将增大，因该散热而对接口部内的其他模块产生的影响增大。
在专利文献1(日本国特开平11-219894)中公开了一种实现了小型化的周缘曝光装置，但这种装置是以简化晶片的对位机构为目的，对于上述这种与处理量有关的问题的解决手段并没有启示。在专利文献2(特开2003-347187)中公开了一种实现了处理量提高的周缘曝光装置，不过是以具备多个光源为前提的装置结构，也没有上述问题的解决手段的启示。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种周缘曝光装置及周缘曝光方法，可抑制装置大型化，并且具有较强的基板处理能力。而且，本发明的目的还在与提供一种涂敷显影装置，通过采用上述的周缘曝光装置，能够实现处理量的提高。
本发明是在通过曝光用的光源对形成有感光性薄膜的基板的周缘部进行曝光的周缘曝光装置中，包括第1光路形成部件和第2光路形成部件，各自的入口侧配置在来自所述光源的光电子束内；第1放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；第2放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；遮光机构，用于遮挡来自第1光路形成部件和第2光路形成部件的光的照射。
遮光机构例如可具有用于遮挡由第1光路形成部件形成的光路的第1挡板，以及用于遮挡由第2光路形成部件形成的光路的第2挡板。在这种情况下，例如可以是第1光路形成部件和第2光路形成部件分别具有导光棒和对来自导光棒的光进行聚光的透镜，第1挡板和第2挡板设在导光棒与透镜之间。而且，遮光机构可以具有用于使第1光路形成部件及第2光路形成部件与所述光源在第1光路形成部件和第2光路形成部件的各根端侧的一个位于来自光源的光电子束内、另一个不位于所述光电子束内的状态，与第1光路形成部件和第2光路形成部件的各根端侧的两者均位于所述光电子束内的状态之间相对移动的机构。
根据其他的观点，本发明是在通过曝光用的光源对形成有感光性薄膜的基板的周缘部进行曝光的周缘曝光装置中，包括第1光路形成部件的入口侧和第2光路形成部件，来自所述光源的光电子束从各自的入口侧入射；使所述光源、第1光路形成部件和第2光路形成部件相对移动，使所述光电子束交替地通过第1光路形成部件的入口侧和第2光路形成部件的入口侧的机构；第1放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；第2放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域。
在本发明的周缘曝光装置中，例如所述第1放置台和第2放置台可以是上下配置的。而且，所述第1光路形成部件和第2光路形成部件可以分别包含方型的导光棒。各光路形成部件的入口侧可以是该导光棒的根端侧。进而，所述各光路形成部件也可以包含在石英棒的侧周面上成膜出发射膜而成的导光棒。
根据其他的观点，本发明是在包括托架区，收放有多个晶片的晶片托架送入其中；处理区，设有将抗蚀剂液涂敷在从送入该托架区的托架上取出的晶片的表面上的涂敷单元、和将显影液供给到曝光后的晶片上进行显影的显影单元；接口部，相对于在晶片的表面上进行曝光的曝光装置进行连接的涂敷显影装置中，具有上述的周缘曝光装置。
另外，根据其他的规定，本发明是在通过曝光用的光源对形成有感光性薄膜的基板的周缘部进行曝光的周缘曝光方法中，包括使来自所述光源的光电子束入射到各自的入口侧配置在该光电子束内的第1光路形成部件和第2光路形成部件上的工序；将基板放置在第1放置台上，使其绕垂直轴旋转，并且通过来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束对该基板的周缘部进行曝光的工序；在对第1放置台上的基板的周缘部进行曝光时，遮挡来自第2光路形成部件的光的照射的工序；将基板放置在第2放置台上，使其绕垂直轴旋转，并且解除来自第2光路形成部件的光的照射的遮挡，通过来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束对该基板的周缘部进行曝光的工序。
另外，根据其他的观点，本发明是在通过曝光用的光源对形成有感光性薄膜的基板的周缘部进行曝光的周缘曝光方法中，包括使所述光源和第1光路形成部件相对移动到来自所述光源的光电子束通过第1光路形成部件的入口侧的位置，使放置在第1放置台上的基板绕垂直轴旋转，并且通过来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束对该基板的周缘部进行曝光的工序；使所述光源和第1光路形成部件及第2光路形成部件相对移动到来自所述光源的光电子束偏离第1光路形成部件的入口侧，并且通过第2光路形成部件的入口侧的位置，使放置在第2放置台上的基板绕垂直轴旋转，并且通过来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束对该基板的周缘部进行曝光的工序。
在这些周边曝光方法中，所述第1放置台和第2放置台可以是上下配置的。而且，所述第1光路形成部件和第2光路形成部件可以分别包含方型的导光棒。各光路形成部件的入口侧可以是该导光棒的根端侧。
根据本发明，能够采用共通的光源对例如第1放置台上的基板和第2放置台上的基板同时进行周缘曝光。因此，具有较强的处理能力，并且能够抑制装置大型化。而且，为了有效地对基板的周缘进行曝光，例如使作为光路形成部件的导光棒为方型是有效的，但在这种情况下，通过将方型的第1导光棒和第2导光棒收敛于光源的圆形的电子束光点中，能够减小电子束的浪费区域，其结果实现能源的节省。另外，在将第1放置台和第2放置台上下配置的情况下，能够减小设置空间。
而且，根据本发明的周边曝光方法，由于使来自光源的光电子束交错地通过第1光路形成部件的根端侧和第2光路形成部件的入口侧，并顺序地对第1放置台上的基板和第2放置台上的基板进行周缘曝光，所以与采用一台放置台的情况相比，具有更强的处理能力，而且，由于光源是共通的，所以能够抑制周缘曝光装置的大型化。
而且，通过将本发明的周缘曝光装置组装在用于形成抗蚀剂图案的涂敷显影装置中，能够抑制涂敷显影装置的大型化，并且能够实现处理量的提高。
图1为表示本发明的周缘曝光装置的实施方式一例的立体图。
图2为图1的周缘曝光装置的纵向侧剖视图。
图3为图1中上述周缘曝光装置的横向剖视图。
图4为构成图1的周缘曝光装置的校准部说明图。
图5为表示图1的周缘曝光装置中形成的光路的说明图。
图6A为表示光线的照射区域与导光棒的入射面的位置关系的说明图，图6B为表示图1的周缘曝光装置所装备的光路形成部的结构的说明图。
图7为表示图6的光路形成部所装备的导光棒中光的行进的说明图。
图8A～图8C为表示采用图1的周缘曝光装置进行周缘曝光的顺序的一例的工序图，图8A为仅在第1曝光部进行周边曝光处理的样子，图8B为晶片向第2曝光部输送的样子，图8C为晶片输送到第2曝光部后的样子。
图9A、B为采用图1的周缘曝光装置进行周缘曝光的顺序的一例的工序图，图9A为在第2曝光部进行周边曝光处理的期间，从第1曝光部取出仅在第1曝光部的周边曝光处理结束后的晶片之前的样子，图9B为在第2曝光部进行周边曝光处理期间，从第1曝光部取出仅在第1曝光部的周边曝光处理结束后的晶片之后的样子。
图10A为表示光路形成部的其他结构的一例的纵向侧剖视图，图10B为表示具有聚光透镜的一例的纵向侧剖视图。
图11为表示本发明的其他周缘曝光装置的实施方式的剖视图。
图12A～C为表示本发明的其他周缘曝光装置的实施方式中照射区域与导光棒的入射面的位置关系的说明图，图12A表示两个导光棒的入射面收敛于照射区域的样子，图12B表示仅在第1曝光部进行周边曝光时的样子，图12C表示仅在第2曝光部进行周边曝光时的样子。
图13A、B为表示本发明的其他周缘曝光装置的实施方式中照射区域与导光棒的入射面的位置关系的说明图，图13A表示仅在第1曝光部进行周边曝光时的样子，图13B表示仅在第2曝光部进行周边曝光时的样子。
图14A～C为表示晶片向本发明的周缘曝光装置输送的一例的工序图，图14A表示输送臂接近第2曝光部的样子，图14B表示从第2曝光部接收周边曝光结束后的晶片的样子，图14C表示将未处理的晶片放置在第2曝光部上的样子。
图15为适用第1实施方式的周缘曝光装置的涂敷显影装置的俯视图。
图16为表示图15的涂敷显影装置的立体图。
图17为构成图15的涂敷显影装置的接口部的立体图。
具体实施例方式
以下，参照图1～图3，对作为本发明所涉及的实施周缘曝光方法的周缘曝光装置的实施方式的一例的周缘曝光装置2加以说明，该周缘曝光装置2对通过作为感光材料的涂敷液的抗蚀剂液涂敷在表面上而形成有抗蚀剂膜的基板、即半导体晶片W的周缘部进行曝光。另外，在此采用的晶片W例如图3所示，在周缘部设有表示该晶片W的结晶方向的位置的切口部的凹口N。
周缘曝光装置2备有光源部21，第1和第2曝光部3A、3B，第1和第2光路形成部4A、4B，以及校准部6，光源部21例如备有壳体22，在壳体22的内部例如设有由超高压水银或氙闪光灯等构成、放射状地发光的光源23。在光源23的周围，覆盖该光源23地设有反射器24，通过反射器24反射从光源23发射出来的光的一部分，将光作为电子束照射到后述的第1和第2光路形成部4A、4B的第1导光棒42和第2导光棒82的入射面上(后面详细叙述)。
该反射器24和光源23例如可通过脉冲马达等驱动马达24a沿着图中的箭头方向、即后述的第1和第2光路形成部4A、4B的并联方向移动。移动量等的控制也可以由控制部24b控制。
在光源部21的下方，朝向下方顺序叠层地设有第1曝光部3A和第2曝光部3B。第1曝光部3A备有壳体30，例如在朝向晶片W的输送区域的壳体30的侧面上设有用于将晶片W输送到壳体30内的输送口31。若将设有输送口31的一侧作为近前侧，则在壳体30内的下部，导轨32从近前侧向里侧延伸，基座32a设在该导轨32上并由其引导。在基座32a的上部设有旋转机构33，而且在旋转机构33的上部设有放置晶片W的例如圆形的作为第1放置台的工作台34。第1工作台34经由上述旋转机构33可绕垂直轴自由旋转，并且可作为例如通过真空吸附晶片W背面的中央部分而将晶片W保持水平的真空卡盘。在壳体30内设有例如由采用了丝杠的机构或滑轮和皮带的机构构成的未图示的驱动部，基座32a可经由该驱动部与旋转机构33和第1工作台34一起沿着导轨32移动。根据这种构成，第1工作台34在近前侧的规定位置(作为交接位置)从后述的输送机构5上接收晶片W，将该晶片W向进行周缘曝光的里侧的规定位置(作为曝光位置)输送。
第2曝光部3B可以取代第1工作台34而备有作为第2放置台的工作台35，该第2工作台35例如与第1工作台34同样地构成。在其他的第2曝光部3B中各部分的构成与第1曝光部3A中各部分的构成相同。
输送机构5备有例如图2和图3所示的支撑晶片W的背面的输送臂51和支撑输送臂51的输送基体52，输送基体52例如连接在未图示的驱动部上。输送臂51经由上述输送基体52例如进退自如、升降自如，并且绕垂直轴自由旋转，在支撑晶片W的状态下，经由输送口31进入第1曝光部3A和第2曝光部3B的壳体30内，将晶片W放置在移动到上述交接位置的第1和第2工作台34、35上。
接着，对校准部6加以说明，校准部6设在第1和第2曝光部3A、3B各自的壳体30内例如导轨32的侧方，由校准用光源61、设有狭缝62a的遮光板62及传感器63构成。当晶片W经由工作台34输送到曝光位置时，从校准用光源6发出、并透过了狭缝62a的光的一部分被晶片W的周缘部遮挡。图4中用单点划线表示了这种光束，但未被晶片W遮挡而通过了晶片W的侧方的光照射到传感器63上。基于晶片W经由工作台34、35旋转时传感器6感知到的照射区域的变化，后述的控制部检测晶片W的中心位置和晶片W的中心与工作台34、35的中心的偏移量，以及凹口N的朝向，在例如工作台34、35旋转成凹口N朝向规定的方向时，基于上述中心位置，工作台34、35沿着导轨32移动。而且如后所述，由于工作台34、35旋转，并且曝光电子束照射到晶片W的照射区域40上，从而能够例如以均匀的宽度对晶片W的周缘进行曝光。
以下，参照图5～图7对第1和第2光路形成部4A、4B加以说明。第1光路形成部4A例如在内侧、外侧备有具有呈直角弯曲结构的封装管41，封装管41的根端侧、即入口侧向光源部21的壳体22内延伸，朝向上述光源23开口。而且，封装管41的前端侧在第1曝光部3A的壳体30内的里侧例如向垂直方向延伸。在封装管41内，顺延于该封装管41的延伸方向地设有作为光路形成部件的例如方型的第1导光棒42，在本例中，为了使光路弯曲而分割成垂直部分、水平部分、垂直部分三个部分。该第1导光棒42是例如除了光的入射面(入射区域)与出射面(出射区域)之外的侧周面由发射膜成膜，在本例中是镀铬的。当光电子束入射到上述入射面上时，其光电子束如图7中的箭头所示，与上述侧周面碰撞而反射，并且在第1导光棒42内向出射面行进，来自侧周面的光的发散受到抑制，从出射面射出在该面内具有均匀强度的光。而且，在封装管41内的弯曲部上设有反光镜43，用于使从上述第1导光棒42射出的光朝向前端一侧的第1导光棒42的入射面折曲。
在封装管41的下方，与封装管41隔开间隔地设有筒体45，其开口部45a朝向上述封装管41的开口部41a。在筒体45的内部，自上而下顺序地设有作为光路形成部件的聚光透镜46和例如板状的遮光罩47，在遮光罩47上开有例如矩形的狭缝48，规整曝光点的形状。而且，光路形成部4A备有由遮光部件构成、相当于第1挡板的挡板49a，该第1挡板49a经由驱动部49进入上述封装管41与筒体45之间，覆盖例如各开口部41a和45a。
通过这样构成第1光路形成部4A，在第1曝光部3A中在晶片W上进行周缘曝光时，如图5示意所示，从光源23发出的光电子束入射到根端一侧的第1导光棒42上，在各第1导光棒42之间传递，从前端侧的第1导光棒42的出射面照射到聚光透镜46上。另外，在图5中，为了避免图面复杂化而第1导光棒42省略成一根，聚光透镜46将上述光电子束向狭缝48的周围聚光，透过了狭缝48的光电子束在第1曝光部3A中照射到输送到曝光位置的晶片W的周缘部的照射区域40上，进行周缘曝光，但此时例如是透过了狭缝48的光电子束的一部分透过晶片W的侧方地进行周缘曝光。
另外，在不进行周缘曝光的情况下，由于第1挡板49a进入筒体45与封装管41之间，光电子束从第1导光棒42向聚光透镜46的照射被遮挡，能够杜绝光电子束向晶片W上的照射。
接着，对第2光路形成部4B加以说明，但由于该第2光路形成部4B具有与上述光路形成部4A大致相同的结构，因而以其存在差异的部分为中心进行说明。第2光路形成部4B例如备有在垂直方向上延伸的封装管81，该封装管81例如设置成贯穿第1曝光部3A的壳体30，其根端、即入口侧朝向光源部21的壳体22内延伸，前端沿着垂直方向朝向曝光部3B的壳体30内的里侧延伸。在封装管81的内部，例如沿着封装管81设有一根作为光路形成部件的方型的第2导光棒82，但该第2导光棒82是与上述第1导光棒42同样地构成的。而且，第2光路形成部4B在第2曝光部3B的壳体30内与光路形成部4A同样地备有配设了聚光透镜46和遮光罩47的筒体45，筒体45与封装管81隔开规定的间隔，并设置成封装管81的开口部81a与该筒体45的开口部45a相互对置。除了上述所说明的差异之外，第2光路形成部4B与第1光路形成部4A同样地构成，从封装管81的第2导光棒82射出的光电子束照射到筒体45的聚光透镜46上，聚光透镜46将光向狭缝48的周围聚光。而且，透过了狭缝48的光电子束在第2曝光部3B中照射到经由第2工作台35输送到曝光位置的晶片W的周缘部的照射区域40上，但与第1光路形成部4A相同，由于作为第2挡板的挡板49a经由驱动部49进入筒体45与封装管81之间，光电子束从封装管81向筒体45的照射被遮挡，能够杜绝光电子束向曝光位置上的晶片W的周缘部上的照射。
但是，封装管81的根端部例如设置成与上述封装管41的根端部相邻接，如图6A所示，设置成第1导光棒42的根端侧的光的入射面与第2导光棒82的根端侧的光的入射面包含在图中所示的光电子束的照射区域(电子束光点)25中，也就是说在以光电子束的横截面观看时，两入射面收敛于光电子束内。另外，由于图6A是示意地表示照射区域25与第1上述导光棒42、82的各入射面的位置关系，所以省略了封装管41、81。
如上所述，使用方型的导光棒作为导光棒42、82的理由是为了依次对从晶片W的外缘向内侧靠近2mm的窄幅的环状区域进行曝光，方型曝光点的照射效率比圆形曝光点的照射效率高的缘故，因此使导光棒42、82为方型。导光棒42、82的横截面的尺寸例如是10mm×15mm，光源23的光电子束的截面形状例如是直径为30mm的圆形。
而且，在周缘曝光装置2中备有控制部C。该控制部C经由例如由计算机构成的程序存储部，在程序储存部中存储有组合了指令的例如由软件构成的程序，以起到后述的周缘曝光装置2的作用，也就是说实施晶片W的处理，晶片W的交接的控制等。而且，通过该程序被读入控制部中，控制部控制后述的曝光装置2的作用。另外，这种程序例如以存储在硬盘、微型盘、磁光盘、存储卡等记录介质中的状态存储在程序储存部中。
以下，参照图8、图9对周缘曝光装置2的作用加以说明。如图8A所示，在第1曝光装置3A中进行晶片W1的周缘曝光处理，此时，通过输送机构5，使下一个晶片W2 从第2曝光部3B的输送口31进入第2曝光部3B内。第2曝光部3B的第2工作台35已移动到交接位置，晶片W2从输送机构5上交接并放置在第2工作台35上(图8B)。而且，第2工作台35一边保持晶片W2一边向曝光位置输送，在曝光位置，通过前述的旋转而经由校准部6检测出凹口N与晶片W的中心位置。然后挡板49b从封装管41与筒体45中间退避(图8C)。
如上所述，由于来自光源部21的光电子束被左右地分割到第1导光棒42和第2导光棒82上，光电子束被引导到封装管81的下端，所以通过打开挡板49b，光电子束被其下方的筒体45内的聚光透镜46聚光而照射到晶片W2的周缘部上。更详细地说，光电子束断续地照射到晶片W2的周缘部上，另一方面，晶片W2与光电子束的通、断相对应地断续旋转。在此，如果进行示意说明，则例如在晶片W2的整周上进行一个脉冲(光脉冲)量的环宽的曝光的情况下，如果晶片W2的中心与旋转中心相一致，则可以仅使晶片W2旋转，而在两者偏离的情况下，为了修正其偏离，第2工作台35向图8中的左右移动。即如果光电子束的照射区域中晶片W2的外线与旋转中心比晶片W2的半径还大，为了仅修正其增大的量(旋转中心与晶片W2的中心相一致的状态下的从晶片W2的轮廓突出量)，第2工作台35向图8中的右侧移动。这样一来，在各旋转位置上，基于先前的校准数据，第2工作台35直线移动，对中心的偏离量进行修正，并且晶片W2旋转，在晶片W2的整周上打上光脉冲。另外，作为周缘曝光，可列举出在晶W的整周上进行环状曝光的情况，在晶片W上与集成电路芯片组的形成区域相当于地曝光成内侧成阶梯状的情况，或者不在晶片W的整周上进行曝光，而仅对周向的一部分进行曝光的情况等。而且，还可以包含在晶片W的周缘曝光的基础上，使第1和第2工作台34、35直线移动，进行直线状曝光的工序。这种直线曝光是为了使在晶片W的表面上形成的例如识别码露出而进行的。
另一方面，当在以第2曝光部3B持续进行周缘曝光处理的期间，第1曝光部3A中规定的周缘曝光处理结束时，例如当晶片W1的整个周缘被曝光时，则如图9A所示，挡板49a进入封装管41与筒体45之间，曝光电子束向上述晶片W的供给被阻断，周缘曝光处理结束。这样，当周缘曝光处理结束时，第1曝光部3A的工作台34将该晶片W1向交接位置输送，同时输送机构5进入壳体30，输送臂51将上述晶片W1从工作台34上捧起，保持上述晶片W1的背面，向第1曝光部3A的壳体30之外退避(图9B)。之后，输送机构5将下一个晶片W输送到第1曝光部3A，该晶片W与先前的晶片W1一样被输送到曝光位置，检测出凹口N和晶片W的中心位置，进行周缘曝光。
根据这种周缘曝光装置2，由于在以来自光源23的光电子束的横截面观察时，第1导光棒42和第2导光棒82的根端、即入口位于该光电子束的照射区域内，所以能够采用一个光源23对例如放置在第1曝光部3A的第1工作台34上的晶片W以及放置在第2曝光部3B的第2工作台35上的晶片W同时进行周缘曝光处理。因此，周缘曝光装置2具有很强的处理能力，并能够抑制大型化。而且，为了高效率地对晶片W的周缘进行曝光，周缘曝光装置2分别备有方型的第1和第2导光棒42、82作为光路形成部件，但通过设置成第1导光棒42根端侧的光的入射面与第2导光棒82根端侧的光的入射面包含在从光源23照射的光电子束的照射区域25中，也就是说以光电子束的横截面观察时第1导光棒42的入射面与第2导光棒82的入射面收敛于上述光电子束内，能够减小光电子束的浪费区域，从而能够节省能源。进而，由于第1和第2曝光部3A、3B是上下叠层设置的，所以能够减小该周缘曝光装置2的设置空间。
在前述的实施方式中，作为第1光路形成部4A的构成并不仅限于上述的构成，例如也可以是图10A所示的构成。在本例中，在封装管41内，沿着该封装管41的延伸方向，从根端侧向前端侧设有导光棒4a、4b、4c，导光棒4a、4c分别与前述的导光棒42同样地形成，在垂直方向上延伸。导光棒4b与导光棒42基本上同样地构成，但其导光棒4b的根端侧是朝向导光棒4a的光电子束的出射面的下方延伸，导光棒4b的前端侧是朝向导光棒4c的光电子束的入射面的上方延伸。这种导光棒4b的表面上除了朝向导光棒4a的光电子束的出射面与导光棒4c的光电子束的入射面的部分之外被铬镀敷，并且导光棒4b的根端面与侧端面分别相对于该导光棒4b的侧周面倾斜地形成，从而如图10A中箭头所示，从导光棒4a入射到导先棒4b中的光电子束被导光棒4b的根端面反射，在导光棒4b内朝向前端一侧，之后上述光电子束被导光棒4b的前端面反射，入射到导光棒4c中。另外，在本例中，导光棒4b的根端面与导光棒4b的侧周面所成的角度θ1、导光棒4b的前端面与导光棒4b的侧周面所成的角度θ2分别为45°。
另外，作为第1光路形成部件4A的其他结构，例如在最初所说明的实施方式的封装管41内，在反光镜43的前端侧设置透镜43a，如图10B中的虚线所示，在从根端侧的导光棒42射出的光电子束通过反光镜43折曲而照射到透镜43a上时，聚光透镜43a朝向前端侧的导光棒42的入射面照射上述光电子束。
另外，作为用于将从光源23发射的光供给到聚光透镜46的导光部件，并不仅限于前述的导光棒42、82，例如也可以采用光纤。
本发明的构成并不仅限于前述的周缘曝光装置2所示的构成，例如也可以是分别设置三个以上曝光部以及光路形成部的组，将光电子束独立地向各曝光部的晶片W的照射区域40供给。
而且，例如图11所示，还可以是横向排列第1和第2曝光部3A、3B的构成。虽然图中所示的周缘曝光装置的构成与前述的周缘曝光装置2各部的构成大致相同，但构成第1光路形成部、第2光路形成部的各封装管均折曲成能够将从光源21发射的光电子束供给到聚光透镜46。而且，在其内部，例如与前述的周缘曝光装置2的光路形成部4A的封装管41同样地配设有作为导光部件的前述的第1导光棒42和反光镜43。
而且，在周缘曝光装置2中，从光源23发射的光电子束可以由遮光机构独立地控制相对于第1曝光部3A和第2曝光部3B的供给与断开，并不仅限于前述的由第1和第2挡板49a、49b遮挡光电子束的光路的结构。具体地说，例如在前述的周缘曝光装置2中，可以取代设置第1和第2挡板49a、49b，而设置使来自光源23的光电子束(照射区域)25和导光棒42、82在与光电子束相交叉的方向、例如正交方向上相对移动的机构，在第1曝光部3A和第2曝光部3B中进行周缘曝光的情况下，如图12A所示，导光棒42、82的入射面包含在照射区域25中，在仅在第1曝光部3A中进行周缘曝光的情况下，如图12B所示，仅第1导光棒42的入射面包含在照射区域25中，在仅在第2曝光部3B中进行周缘曝光的情况下，如图12C所示，仅第2导光棒82的入射面包含在照射区域25中。为了实现这种结构，例如图2所示，可以通过驱动马达24a使反射器24和光源23移动。通过使反射器24和光源23沿着第1和第1光路形成部4A、4B的并列方向移动，能够实现图12A、图12B、图12C所示的状态。
而且，为了上述光电子束照射到导光棒42、82的入射面中的一个上，还可以设置使来自光源23的光电子束和导光棒42、82在与光电子束相交叉的方向、例如正交的方向上相对移动的机构。也就是说，如图13所示，使导光棒42的入射面和导光棒82的入射面不同时包含在照射区域25中，而是使某一个入射面包含在照射区域25中。这可例如通过控制第1和第2光路形成部4A、4B相互间的间隔、以及反射器24和光源23的移动量而实现。
当这样构成时，虽然不能够在第1曝光部3A和第2曝光部3B中同时在晶片W上进行周缘曝光，但由于能够在某一个曝光部进行周缘曝光的期间将晶片W送入另一个曝光部中或从其中送出，所以晶片W的更换时间缩短，其结果能够实现晶片W的处理能力的提高。而且，如图13A、图13B所示，通过将导光棒42或导光棒82的入射面中的某一个配置在照射区域25的中央，光的强度提高，能够仅将均匀的部分导入导光棒，并将其用于周边曝光处理中。
在取代前述的输送机构5，而例如通过经由输送基体升降自如且绕垂直轴自由旋转地构成、并设有分别独立地自由进退的两个输送臂的输送机构55，将晶片W输送到第1曝光部3A或第2曝光部3B的情况下，可以如图14所示进行晶片W的输送。若具体地说明，则例如在晶片W2保持在一个输送臂上的状态下，输送机构55接近第2曝光部3B，未保持晶片的输送臂进入第2曝光部3B内(图14A)，从移动到交接位置上的第2曝光部3B的工作台35上接收已进行了周缘曝光的晶片W1(图14B)。接着，保持晶片W2的输送臂进入曝光部工作台35，交接晶片W2(图14C)。
导光棒42、导光棒82的光路长度优选地是设成相同。即光路长度虽然是以行程×折曲率表示的，但通过将该光路长度设成相同，能够使照射到晶片W上的光的强度一定，也就是说是同质的。
以下，对将前述的周缘曝光装置2用于涂敷显影装置的情况下的一实施方式加以说明。图15为表示将上述涂敷显影装置连接在曝光装置上而成的抗蚀剂图案形成装置的俯视图，图16为其立体图。图中B1是用于送入送出密闭收放了例如13片晶片W的托架1的托架放置部，设有托架工作站，备有可排列放置多个托架1的放置部10a；开闭部11，从该托架工作站10观察时设在前方的壁面上；以及交接机构A1，用于经由开闭部11从托架1上取出晶片W。
在托架放置部B1的里侧，连接有以壳体12包围周围的处理部(处理区)B2，在该处理部B2上，从近前一侧开始依次交错地排列设有三个搁架单元U1、U2、U3，和主输送机构A2、A3，所述搁架单元U1、U2、U3将加热、冷却系统的单元多级化，所述主输送机构A2、A3在液处理单元U4、U5的各单元之间进行晶片W的交接。即，搁架单元U1、U2、U3和主输送机构A2、A3排列成在从托架放置部B1一侧观察时成前后一列，在各连接部位上形成有未图示的晶片输送用开口部，晶片W能够在处理区B2内从一端侧的搁架单元U1自由移动到另一端侧的搁架单元U3。而且，主输送机构A2、A3放置在被分隔壁13包围的空间内，所述分隔壁13由配置成从托架放置部B1观察时成前后一列的搁架单元U1、U2、U3一侧的一面，后述的例如右侧的液处理单元U4、U5的一面，和成左侧的一面的背面构成。而且，图中14为温湿度调节单元，备有用于各单元中的处理液的温度调节装置和温湿度调节用的通道等。
上述搁架单元U1、U2、U3是将用于进行在液处理单元U4、U5进行的处理中的前处理和后处理的各种单元叠层成数级、例如10级的结构，其组合包含加热(加温)晶片W的加热单元(PAB)(未图示)和冷却晶片W的冷却单元等。而且，液处理单元U4、U5例如图16所示，是将反射防止膜形成单元(BARC)16，抗蚀剂涂敷单元(COT)17，向晶片W供给显影液、进行显影处理的显影单元(DEV)18等以多级、例如5级叠层在抗蚀剂或显影液等药液收放部上的结构。
在处理部B2中的搁架单元U3的里侧，经由接口部(接口区)B3连接有曝光部B4。这种接口部B3由设在处理部B2与曝光部B4之间、分别例如由壳体包围的输送室9A和输送室9B构成。参照图17进行说明，在输送室9A的中央部上设有输送机构91，所述输送机构91备有升降自如、绕垂直轴自由旋转并进退自如的输送臂91A，该输送机构91能够靠近后述的交接单元(TRS)93，高精度调温单元94，以及周缘曝光单元95、缓冲箱96、上述处理区B2上所备有的搁架单元U3，与各单元进行晶片W的交接。
在隔着输送机构91，从托架放置部B1一侧观察时的右侧，具有交接单元(TRS)93和冷却板的两个高精调度温单元94例如上下叠层地设置。而且，例如在上述TRS93的上方设有周缘曝光单元95，该周缘曝光单元95相当于前述的周缘曝光装置2。另一方面，在隔着输送机构91，从托架曝光部B1一侧观察时的左侧，例如两台暂时收放多片、例如13片晶片W的两个缓冲箱96上下相连地设置。
在输送室9B中设有输送机构92，备有升降自如、绕垂直轴自由旋转并进退自如的输送臂32A。在面对输送室9A的输送室9B的壳体的侧壁上例如设有未图示的输送口，能够经由该输送口在输送机构9 1和9 2之间进行晶片W的交接。而且，在面对上述输送室9B的壳体的曝光装置B4的侧壁上设有输送口97、输送口98。在曝光装置B4中设有从接口部B3接收晶片W的工作台40A，和将曝光后的晶片W向接口部B3交接的工作台40B，经由输送口97在工作台40A与输送机构92之间进行晶片W的交接，而且，经由输送口98在工作台40B与输送机构92之间进行晶片W的交接。
以下，对上述实施方式的作用加以说明。首先，当从外部将收放有晶片W的收放箱C放置在放置部10a上时，密闭型的收放箱C的盖体与开闭部11一起脱离，通过交接机构A1取出晶片W。接着，经由构成第1搁架单元U1的一级的交接单元(TRS1)向主输送机构A2交接，在搁架单元U1～U3内的一个搁架上，作为涂敷处理的前处理，例如由反射防止膜形成单元16进行在晶片表面上形成用于防止曝光时光的反射的膜、即反射防止膜。然后，晶片W由涂敷单元17涂敷上抗蚀剂液，形成抗蚀剂膜。
形成了抗蚀剂的液膜的晶片W由构成搁架单元U1～U3的一个搁架的加热单元(PAB)例如在100℃左右的温度下进行规定的第1加热处理，之后，晶片W由冷却单元(CPL2)冷却到规定的温度。被冷却的晶片W通过输送机构91输送到输送室9A内，并送入周缘曝光单元95，如前所述接受周缘曝光处理。接受了周缘曝光处理的晶片W通过输送机构91输送到高精度调温单元94，在该高精度调温单元94内，晶片W的表面温度被高精度地调温到与曝光装置B4内的温度相对应的设定温度。输送机构91将该调温后的晶片W交接到输送机构92，晶片W被输送到输送室9B。输送机构92经由输送口97将晶片W交接到曝光装置B4的工作台40A上。
在将由曝光装置B4结束了曝光处理的晶片W放置在工作台40B上后，经由输送机构92输送到输送室9B内。接着在输送机构92和输送机构91之间进行晶片W的交接，输送机构91将接收到的晶片W输送到包含于处理部B2的搁架单元U3中的第2加热单元(PEB)。
对处理部B2中的晶片W的输送加以说明，在PEB中进行规定的加热处理，之后晶片W由冷却单元(CLP2)冷却到规定的温度。另外，在加热单元(PAB)备有水平移动的冷却板的情况下被其冷却板冷却。接着，晶片W被输送到显影单元(DEV)，进行规定的显影处理，然后晶片W通过主输送机构A3取出。其后，晶片W由主输送机构A2、A3输送到加热单元(POST)，进行规定的加热处理，然后由冷却单元(CLP3)调整到规定的温度。之后，晶片W经由第1搁架单元U1的交接单元TRS1返回托架曝光部B1中例如原来的托架1上。
这样，通过将本发明的周缘曝光装置用作涂敷显影装置上所设置的周缘曝光单元，能够抑制设置周缘曝光装置的接口部B3的大型化，并且对由处理区B2在表面形成有抗蚀剂膜的晶片W、即前述的两片晶片W例如同时进行周缘曝光，能够提高处理量。
权利要求
1.一种周缘曝光装置，通过曝光用的光源对形成有感光性薄膜的基板的周缘部进行曝光，其特征是，包括第1光路形成部件和第2光路形成部件，各自的入口侧配置在来自所述光源的光电子束内；第1放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；第2放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；遮光机构，用于遮挡来自第1光路形成部件和第2光路形成部件的光的照射。
2.如权利要求1所述的周缘曝光装置，其特征是，遮光机构具有用于遮挡由第1光路形成部件形成的光路的第1挡板，以及用于遮挡由第2光路形成部件形成的光路的第2挡板。
3.如权利要求2所述的周缘曝光装置，其特征是，第1光路形成部件和第2光路形成部件分别具有导光棒和对来自导光棒的光进行聚光的透镜；第1挡板和第2挡板设在导光棒与透镜之间。
4.如权利要求1所述的周缘曝光装置，其特征是，遮光机构具有用于使第1光路形成部件及第2光路形成部件与所述光源在第1光路形成部件或第2光路形成部件的各入口侧中的一个位于来自光源的光电子束内、另一个不位于所述光电子束内的状态，与第1光路形成部件和第2光路形成部件的各入口侧的两者均位于所述光电子束内的状态之间相对移动的机构。
5.如权利要求1所述的周缘曝光装置，其特征是，所述第1放置台和第2放置台是上下配置的。
6.如权利要求1所述的周缘曝光装置，其特征是，所述第1光路形成部件和第2光路形成部件分别包含方型的导光棒，各光路形成部件的入口侧是该导光棒的根端侧。
7.如权利要求1所述的周缘曝光装置，其特征是，所述各光路形成部件包含在石英棒的侧周面上成膜出发射膜而成的导光棒。
8.如权利要求1所述的周缘曝光装置，其特征是，所述第1光路形成部件和第2光路形成部件的各光路长度相同。
9.一种周缘曝光装置，通过曝光用的光源对形成有感光性薄膜的基板的周缘部进行曝光，其特征是，包括第1光路形成部件和第2光路形成部件，来自所述光源的光电子束从各自的入口侧入射；使所述光源、第1光路形成部件和第2光路形成部件相对移动，使所述光电子束交替地通过第1光路形成部件的入口侧和第2光路形成部件的入口侧的机构；第1放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；第2放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域。
10.如权利要求9所述的周缘曝光装置，其特征是，所述第1放置台和第2放置台是上下配置的。
11.如权利要求9所述的周缘曝光装置，其特征是，所述第1光路形成部件和第2光路形成部件分别包含方型的导光棒，各光路形成部件的入口侧是该导光棒的根端侧。
12.如权利要求9所述的周缘曝光装置，其特征是，所述各光路形成部件包含在石英棒的侧周面上成膜出发射膜而成的导光棒。
13.一种涂敷显影装置，包括托架区，收放有多个晶片的晶片托架送入其中；处理区，设有将抗蚀剂液涂敷在从送入该托架区的托架上取出的晶片的表面上的涂敷单元、和将显影液供给到曝光后的晶片上进行显影的显影单元；接口部，相对于在晶片的表面上进行曝光的曝光装置进行连接；其特征是，具有周缘曝光装置，通过曝光用的光源对形成有抗蚀剂膜的晶片的周缘部进行曝光；所述周缘曝光装置包括第1光路形成部件和第2光路形成部件，各自的入口侧配置在来自所述光源的光电子束内；第1放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；第2放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；遮光机构，用于遮挡来自第1光路形成部件和第2光路形成部件的光的照射。
14.一种涂敷显影装置，包括托架区，收放有多个晶片的晶片托架送入其中；处理区，设有将抗蚀剂液涂敷在从送入该托架区的托架上取出的晶片的表面上的涂敷单元、和将显影液供给到曝光后的晶片上进行显影的显影单元；接口部，相对于在晶片的表面上进行曝光的曝光装置进行连接；其特征是，具有周缘曝光装置，通过曝光用的光源对形成有抗蚀剂膜的晶片的周缘部进行曝光；所述周缘曝光装置包括第1光路形成部件和第2光路形成部件，来自所述光源的光电子束从各自的入口侧入射；使所述光源、第1光路形成部件和第2光路形成部件相对移动，使所述光电子束交替地通过第1光路形成部件的入口侧和第2光路形成部件的入口侧的机构；第1放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；第2放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且设置成该基板的周缘部位于来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域。
15.一种周缘曝光方法，通过曝光用的光源对形成有感光性薄膜的基板的周缘部进行曝光，其特征是，包括使来自所述光源的光电子束入射到各自的入口侧配置在该光电子束内的第1光路形成部件和第2光路形成部件上的工序；将基板放置在第1放置台上，使其绕垂直轴旋转，并且通过来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束对该基板的周缘部进行曝光的工序；在对第1放置台上的基板的周缘部进行曝光时，遮挡来自第2光路形成部件的光的照射的工序；将基板放置在第2放置台上，使其绕垂直轴旋转，并且解除来自第2光路形成部件的光的照射的遮挡，通过来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束对该基板的周缘部进行曝光的工序。
16.如权利要求15所述的周缘曝光方法，其特征是，所述第1放置台和第2放置台是上下配置的。
17.如权利要求15所述的周缘曝光方法，其特征是，所述第1光路形成部件和第2光路形成部件分别包含方型的导光棒，各光路形成部件的入口侧是该导光棒的根端侧。
18.一种周缘曝光方法，通过曝光用的光源对形成有感光性薄膜的基板的周缘部进行曝光，其特征是，包括使所述光源和第1光路形成部件相对移动到来自所述光源的光电子束通过第1光路形成部件的入口侧的位置，使放置在第1放置台上的基板绕垂直轴旋转，并且通过来自所述第1光路形成部件的出口侧的光电子束对该基板的周缘部进行曝光的工序；使所述光源和第1光路形成部件及第2光路形成部件相对移动到来自所述光源的光电子束偏离第1光路形成部件的入口侧，并且通过第2光路形成部件的入口侧的位置，使放置在第2放置台上的基板绕垂直轴旋转，并且通过来自所述第2光路形成部件的出口侧的光电子束对该基板的周缘部进行曝光的工序。
19.如权利要求18所述的周缘曝光方法，其特征是，所述第1放置台和第2放置台是上下配置的。
20.如权利要求18述的周缘曝光方法，其特征是，所述第1光路形成部件和第2光路形成部件分别包含方型的导光棒，各光路形成部件的入口侧是该导光棒的根端侧。
全文摘要
本发明中包括第1光路形成部件和第2光路形成部件，各自的入口侧配置在来自光源的光电子束的通路内；第1放置台，放置基板，绕垂直轴自由旋转，并且基板的周缘部位于来自第1光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；第2放置台，基板的周缘部位于来自第2光路形成部件的出口侧的光电子束照射区域；遮光机构，用于遮挡来自第1和第2光路形成部件的光的照射。由于可例如可采用共通的光源对第1放置台和第2放置台上的基板进行周缘曝光，所以具有较强的处理能力，并且能够抑制装置的大型化。
文档编号G03F7/30GK1862387SQ200610080318
公开日2006年11月15日 申请日期2006年5月9日 优先权日2005年5月9日
发明者岩下泰治, 下村一郎 申请人:东京毅力科创株式会社