DE69702272T2

DE69702272T2 - Verfahren zum Belichten der Randbereiche eines Halbleiterwafers, und Gerät zur Ausführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE69702272T2
Application number: DE69702272T
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Mimura; Takeshi Minobe; Isamu Shibuya
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2017-02-05
Also published as: KR970063424A; KR100434826B1; JPH09275073A; EP0788032B1; JP3237522B2; DE69702272D1; TW326552B; EP0788032A1; US5929976A

Description

Hintergrund der Erfindung

Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Belichtung des Umfangsbereiches eines Wafers, ein Verfahren, welches zum Entfernen eines unnötigen Resistes auf einem Wafer bei einem Entwicklungsvorgang verwendet wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Belichtung des Umfangsbereiches eines Wafers, bei welchem ein Teil des Umfangsbereiches des Wafers stufenförmig und der übrige Teil ringförmig belichtet werden, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beschreibung des Standes der Technik

Bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung, beispielsweise eines ICs, eines LSIs oder dergleichen, wird auf eine Oberfläche eines Halbleiterwafers (nachfolgend Wafer genannt), beispielsweise eines Siliziumwafers oder dergleichen, ein Fotoresist (nachfolgend Resist genannt) aufgetragen. Auf diese Weise wird ein Schaltkreismuster gebildet.
Der Umfangsbereich eines Wafers wird nur selten als Bereich verwendet, in welchem das Muster gebildet wird. Im Fall, in welchem der Resist ein positiver Resist ist, wird der Umfangsbereich nicht belichtet, und als Folge davon bleibt der Resist auch nach der Entwicklung in dem Umfangsbereich übrig. Dieser Resist, welcher in dem Umfangsbereich übriggeblieben ist, verursacht Verunreinigungen auf der Waferoberfläche und somit eine Verringerung der Ausbeute infolge des Ablösens oder dergleichen während des Transports und Festhaltens des Wafers.
Deshalb wurde vorgeschlagen, den unnötigen Resist in dem Umfangsbereich des Wafers zu entfernen. Um dies zu tun, wurde, unabhängig von dem Vorgang der Belichtung in dem Bereich, in dem das Muster gebildet wird, ein Vorgang zur Belichtung des Umfangsbereichs des Wafers durchgeführt, bei welchem der unnötige Resist in dem Umfangsbereich entfernt wird.
Als Verfahren zur Belichtung des vorstehend beschriebenen Umfangsbereiches eines Wafers wurden herkömmlicherweise nachstehend beschriebene Verfahren verwendet:
(1) Während ein Austrittsende, aus welchem Belichtungslicht austritt, parallel zur Waferoberfläche in orthogonal sich schneidenden Richtungen bewegt wird, wird der Umfangsbereich des Wafers mit dem Belichtungslicht bestrahlt. Wahlweise kann anstelle des Austrittsendes der Wafer bewegt werden. Bei diesem Verfahren wird der Umfangsbereich des Wafers stufenförmig belichtet, wie in Fig. 17(a) veranschaulicht ist. Nachfolgend wird dieses Belichtungsverfahren stufenförmige Belichtung genannt.
(2) Während ein Wafer, auf welchem der Resist aufgetragen wurde, gedreht wird, wird der Umfangsbereich des Wafers mit Belichtungslicht bestrahlt, wodurch der Gesamtumfang oder ein Teil des Wafers ringförmig belichtet wird, wie in Fig. 17(b) veranschaulicht ist. Nachfolgend wird dieses Belichtungsverfahren ringförmige Belichtung genannt.
Die vorstehend unter (1) beschriebene stufenförmige Belichtung wird häufig zur Belichtung eines Umfangsbereiches im Fall angewendet, in dem das Schaltkreismuster auf dem Wafer unter Verwendung einer Reduktions-Projektions-Belichtungsvorrichtung vom Bewegungstyp (stepper) schrittweise belichtet wird. Bei der vorstehend beschriebenen schrittweisen Belichtung wird der Umfang des zu belichtenden Bereiches, in welchem das Schaltkreismuster gebildet wird, in Stufenform ausgebildet, welche sich entsprechend dem Belichtungsmuster auf verschiedene Weise verändert, weil auf dem Wafer mehrere Schaltkreismuster gebildet werden, welche zu einem Zeitpunkt jeweils einem Chip entsprechen.
Im Umfangsbereich des Wafers entsteht deshalb ein stufenförmiger Teil, welcher noch nicht belichtet ist, und ein Teil des unnötigen Resistes weist eine Stufenform auf. Dieser unnötige Resist verursacht die vorstehend beschriebene Abnahme der Ausbeute infolge des Ablösens oder dergleichen. Der Umfangsbereich des Wafers wird deshalb durch das vorstehend unter (1) beschriebene Verfahren stufenförmig belichtet, wodurch die Bildung des noch nicht belichteten Teils auf dem Wafer verhindert wird.
In letzter Zeit gab es immer häufiger einen Bedarf an einer Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers, bei welcher die vorstehend beschriebenen stufenförmige und ringförmige Belichtung gleichzeitig verwendet werden. Bei diesem Vorgang wird ein Teil des Umfangsbereiches des Wafers stufenförmig und der übrige Teil ringförmig belichtet, wie in Fig. 17 (c) veranschaulicht ist. Um diesen Bedarf zu decken, werden herkömmlicherweise zwei Belichtungsvorrichtungen verwendet, das heißt eine Belichtungsvorrichtung zur stufenförmigen Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches, wie beispielsweise in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI 4-291938 offenbart ist, und eine Belichtungsvorrichtung zur ringförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers, wie beispielsweise in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI 2-1114 (US 4,899,195) offenbart ist. Somit werden zwei Vorgänge zur Belichtung des Umfangsbereiches eines Wafers durchgeführt. Eine der Vorrichtungen wird verwendet, um einen Teils des Umfangsbereiches des Wafers, beispielsweise stufenförmig, zu belichten, und anschließend wird der Wafer zu der anderen Vorrichtung transportiert, welche den übrigen Teil des Umfangsbereiches des Wafers ringförmig belichtet.
Der vorstehend beschriebene Stand der Technik weist jedoch folgende Nachteile auf:
(1) Es ist erforderlich, zwei Belichtungsvorrichtungen bereitzustellen, das heißt die Belichtungsvorrichtung zur stufenförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers und die Belichtungsvorrichtung zur ringförmigen Belichtung des Umfangsbereiches, wodurch sich die von den Belichtungsvorrichtungen eingenommene Grundfläche in einem Reinraum vergrößert.
(2) Es ist erforderlich, den Wafer auf eine der Belichtungsvorrichtungen aufzusetzen, die aufgesetzte Lage des Wafers zu ermitteln, eine Positionierung und eine Belichtung durchzuführen, den Wafer zu der anderen Belichtungsvorrichtung zu transportieren, und dann erneut die aufgesetzte Lage des Wafers zu ermitteln, und eine Positionierung sowie eine Belichtung durchzuführen. Aus diesem Grund sind mehrere Arbeitsvorgänge erforderlich.
(3) Zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Belichtungen in derselben Station ist die Verwendung einer Belichtungsvorrichtung zur stufenförmigen Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches denkbar. In diesem Fall tritt jedoch das folgende Problem auf:
Wie beispielsweise aus der Japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI 4-291938 bekannt ist, werden bei der vorstehend beschriebenen Belichtungsvorrichtung Positionsdaten des Austrittsendes, aus welchem das Belichtungslicht austritt, als zweidimensionale, rechtwinkeligen Koordinaten berechnet. Dann wird eine Positionsregelung des vorstehend beschriebenen Austrittsendes durchgeführt.
Zur ringförmigen Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches ist es deshalb erforderlich, die Auflösung der vorstehend beschriebenen rechtwinkeligen Koordinaten zu erhöhen. Folglich erhöht sich die Datenmenge und es wird ein Speicher mit größerer Kapazität benötigt. Ferner nimmt hierbei der Durchsatz im Vergleich zu der Belichtungsvorrichtung ab, welche beispielsweise aus der Japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI 2-1114 bekannt ist, wenn keine Mikroprozessor-Einheit (MPU) mit einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit verwendet wird. Dadurch verteuert sich die Vorrichtung. Wenn die Auflösung der vorstehend beschriebenen Daten verringert ist, besteht die Tendenz, dass das vorstehend beschriebene Problem gelöst wird. Stattdessen entsteht jedoch an der Grenze des ringförmig zu belichtenden Bereichs eine äußerst kleine Stufenform, und das Ablösen des Resistes beginnt von diesem Grenzbereich.
In der JP-A-04-291914 wird ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Belichtung eines Umfangsresistes auf einem Wafer beschrieben. Die Vorrichtung weist zwei Lichtquellen auf: eine für eine stufenförmige Belichtung (gesteuert durch eine X-Y-Bewegung einer der Lichtquellen) und eine für eine ringförmige Belichtung (gesteuert durch das Drehen des Wafers). Die erste Lichtquelle ist auf einem X-Y-Träger montiert.
In der US-A-5,289,263 wird eine Umfangs-Belichtungsvorrichtung zur Belichtung eines Umfangs eines Wafers, welcher einen bogenförmigen Umfangs-Abschnitt und einen linearen Abschnitt aufweist, offenbart. Die Vorrichtung weist ein Steuermittel zur Steuerung eines Mittels zum Bewegen eines Beleuchtungssmittels auf, so dass das Beleuchtungsmittel im Wesentlichen tangential zu dem linearen Abschnitt bewegt wird, wenn der lineare Umfangsabschnitt zu belichten ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die erste Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Belichtung des Umfangsbereichs eines Wafers anzugeben, bei welchem ein Teil des Umfangsbereiches des Wafers stufenförmig und der übrige Teil ringförmig belichtet werden kann, ohne dass die aufgesetzte Lage des Wafers zweimal ermittelt wird.
Die zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Belichtung des Umfangsbereichs eines Wafers anzugeben, bei welcher unter Verwendung einer einzigen Vorrichtung ein Teil des Wafer-Umfangsbereiches stufenförmig und der übrige Teil ringförmig belichtet werden kann, ohne den Wafer zwischen den zwei Vorrichtungen zu transportieren, oder ohne die aufgesetzte Lage des Wafers zweimal zu ermitteln.
Die dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Belichtung des Umfangsbereiches eines Wafers anzugeben, bei welcher unter Verwendung einer Lichtquelle zum Zweck einer Belichtung ein Teil des Wafer-Umfangsbereiches stufenförmig und der übrige Teil ringförmig belichtet werden kann.
Die vorstehend beschriebenen Aufgaben werden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Belichtung des Umfangsbereiches eines Wafers gelöst, bei welchem der Umfangsbereich eines Halbleiterwafers mit einem Umfangsrand, der hinsichtlich seiner Form mit einer singulären Stelle, wie einer "Orientierungs-Flachstelle", einer "Einkerbung" und dergleichen, versehen ist, und auf welcher Oberfläche ein Fotoresist aufgetragen wurde, mit Belichtungslicht bestrahlt wird, und bei welchem ein unnötiger Resist außerhalb des Bereiches auf dem Halbleiterwafer, in welchem das Muster gebildet ist, belichtet wird, durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
a) Ermitteln und Speichern von Positionsinformationen, die mit auf dem Halbleiterwafer geformten Ausrichtungskennzeichen erhalten werden;
b) Aufsetzen des Wafers auf einen Drehträger, welcher in einer ersten Belichtungsstation angeordnet ist;
c) Ermitteln und Speichern der Position, in welcher der Wafer auf dem Drehträger platziert ist, ung aer Position der singulär geformten Stelle;
d) Bewegen des Drehträgers aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position, an welcher der Wafer platziert ist, aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position der singulär geformten Stelle des Wafers und aufgrund gespeicherter Positionsinformationen über die Ausrichtungskennzeichen, so dass die Ausrichtungskennzeichen ermittelt werden können;
e) Ermitteln und Speichern der Positionen der Ausrichtungskennzeichen;
f) Bewegen des Drehträgers aufgrund der ermittelten und gespeicherten Positionen der Ausrichtungskennzeichen, so dass das Belichtungslicht aus einem ersten Austrittsteil für das Belichtungslicht auf eine erste Belichtungs-Ausgangsposition auf dem Wafer ausgestrahlt wird;
Belichten der Ausgangsposition auf dem vorstehend beschriebenen Wafer:
g) Bestrahlen des Umfangsbereichs des Wafers mit Belichtungslicht aus dem ersten Austrittsteil, indem der Drehträger parallel zu der Waferoberfläche in orthogonal sich schneidenden Richtungen bewegt wird, wobei ein Teil des Umfangsbereichs des Wafers stufenförmig belichtet wird:
h) Bewegen des Drehträgers mit dem darauf verbleibenden Wafer von der ersten Belichtungsstation in eine zweite Belichtungsstation und Drehen des Drehträgers aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position, an welcher der Wafer platziert ist, und aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position der singulär geformten Stelle des Wafers, so dass das Belichtungslicht aus einem zweiten Austrittsteil auf eine zweite Belichtungs-Ausgangsposition an einen noch nicht belichteten Teil des Umfangbereichs des Wafers ausgestrahlt wird; und
i) Drehen des Drehträgers in der zweiten Belichtungsstation und Ausstrahlen des Belichtungslichts aus der zweiten Belichtungs-Ausgangsposition auf den noch nicht belichteten Teil des Wafers, wobei der Umfangsbereich des Wafers ringförmig belichtet wird.
Hinsichtlich der Vorrichtung werden die Aufgaben erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zur Belichtung des Umfangbereichs eines Wafers gelöst, welche den Umfangsbereich eines Halbleiterwafers, welcher einen Fotoresist aufweist, belichtet, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Drehträger, auf welchem der vorstehend beschriebene Wafer aufgesetzt ist, und welcher den vorstehend beschriebenen Wafer dreht; einen X-Y-Träger zum Bewegen des vorstehend beschriebenen Drehträgers parallel zu der Waferoberfläche und zugleich in orthogonal sich schneidenden Richtungen; ein erstes Austrittsteil für das Belichtungslicht, welches in einer ersten Station angeordnet ist, welches Belichtungslicht auf den vorstehend beschriebenen Wafer auf dem Drehträger ausstrahlt, welcher mit dem vorstehend beschriebenen X-Y-Träger in orthogonal sich schneidenden Richtungen bewegt wird, und welches den Umfangsbereich des Wafers stufenförmig belichtet; und ein zweites Austrittsteil für das Belichtungslicht, welches in einer zweiten Station angeordnet ist, welches das Belichtungslicht auf den vorstehend beschriebenen Wafer auf dem Drehträger ausstrahlt, welcher sich dreht, und welches den Umfangsbereich des Wafers ringförmig belichtet.
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß auch mit einer Vorrichtung zum Belichten des Umfangsbereiches eines Wafers, welcher auf einer Oberfläche desselben ein Fotoresist aufweist, gelöst, welche den Umfangsbereich eines Halbleiterwafers mit einem Umfangsrand, welcher bezüglich seiner Form mit einer singulären Stelle versehen ist, wie einer "Orientierungs-Flachstelle", einer "Einkerbung" und dergleichen, belichtet, und welche die folgenden Merkmale aufweist: einen Drehträger, auf welchem der vorstehend beschriebene Wafer aufgesetzt wird, und welcher den vorstehend beschriebenen Wafer dreht; einen X-Y-Träger zum Bewegen des vorstehend beschriebenen Drehträgers parallel zu der Waferoberfläche und zugleich in orthogonal sich schneidenden Richtungen; einen Abtaster zur Ermittlung der Lage, in welcher der vorstehend beschriebene Wafer auf dem vorstehend beschriebenen Drehträger aufgesetzt ist, der Position der singulären Stelle des vorstehend beschriebenen Wafers und der Ausrichtungskennzeichen, die auf dem vorstehend beschriebenen Wafer aufgezeichnet sind; ein Regelmittel, welches aufgrund des Ausgangs des vorstehend beschriebenen Abtasters den vorstehend beschriebenen X-Y-Träger antreibt, welches zugleich den Drehträger dreht, und welches die Position des vorstehend beschriebenen Drehträgers sowie dessen Drehwinkel auf vorgegebene Werte regelt; ein erstes Austrittsteil für das Belichtungslicht, welches in einer ersten Station angeordnet ist, welches das Belichtungslicht auf den vorstehend beschriebenen Wafer auf dem Drehträger ausstrahlt, welcher mit dem vorstehend beschriebenen X-Y-Träger in orthogonal sich schneidenden Richtungen bewegt wird, und welches den Umfangsbereich des Wafers stufenförmig belichtet; und ein zweites Austrittsteil für das Belichtungslicht, welches in einer zweiten Station angeordnet ist, um das Belichtungslicht auf den vorstehend beschriebenen Wafer auf dem Drehträger auszustrahlen, welcher sich entsprechend der Randposition des vorstehend beschriebenen Wafers in dessen Radialrichtung bewegt und dreht, und welches den Umfangsbereich eines Wafers ringförmig belichtet.
Die Aufgaben der Erfindung werden ferner dadurch gelöst, dass bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung der Abtaster mit einem Mittel zur Ermittlung der Position des Umfangsbereichs eines Wafers versehen ist, welches die Position des Umfangsrandbereiches des Wafers auf dem sich drehenden Drehträger ermittelt, und Ausrichtungseinheiten vorgesehen sind, welche die Positionen der auf dem Wafer aufgezeichneten Ausrichtungseinheiten ermittelt. Das vorstehend beschriebene Regelmittel speichert Lageinformation über die vorstehend beschriebenen Ausrichtungskennzeichen und, aufgrund der Ausgabe des vorstehend beschriebenen Mittels zur Ermittlung der Position des Umfangsbereiches des Wafers, ermittelt es ein Maß der Abweichung der Wafermitte von dem Drehzentrum des Drehträgers und die Position der singulären Stelle des Wafers. Das Regelmittel regelt aufgrund des vorstehend beschriebenen Maßes der Abweichung, der vorstehend beschriebenen Position der singulären Stelle des Wafers, der gespeicherten Positionsinformation der Ausrichtungskennzeichen und aufgrund der Koordinaten der mit den vorstehend beschriebenen Ausrichtungseinheiten ermittelten Positionen der Ausrichtungskennzeichen die Positionen des vorstehend beschriebenen Drehträgers sowie dessen Drehwinkel in der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Station auf vorgegebene Werte.
Die Aufgaben der Erfindung werden darüber hinaus mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Belichtung des Umfangsbereichs eines Wafers gelöst, welche Vorrichtung aufweist: eine Einheit zum Einleiten des Belichtungslichts in das vorstehend beschriebene erste und zweite Austrittsteil für das Belichtungslicht, welche aus einem Lichtquellenteil, ersten Fasern zum Einleiten des Lichtes, zweiten Fasern zum Einleiten des Lichtes, einem Halteteil, welches die Licht-Einfallsenden der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Fasern in einem vorgegebenen Abstand zueinander hält, und eine Antriebsvorrichtung für das Halteteil, welche das vorstehend beschriebene Halteteil antreibt. Die Licht-Austrittsenden der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Fasern zum Einleiten des Lichtes sind jeweils an dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Austrittsteil für das Belichtungslicht angeschlossen.
Im Fall der Emittierens des Belichtungslichtes aus dem vorstehend beschriebenen ersten Austrittsteil wird das Halteteil mittels der Antriebsvorrichtung in der Weise angetrieben, dass das Licht-Einfallsende der vorstehend beschriebenen ersten Fasern in dem optischen Weg der Ausstrahlung aus dem vorstehend beschriebenen Lichtquellenteil positioniert wird. Auch im Fall des Emittierens des Belichtungslichtes aus dem vorstehend beschriebenen zweiten Austrittsteil wird das Halteteil mittels der Antriebsvorrichtung in der Weise angetrieben, dass das Licht-Einfallsende der vorstehend beschriebenen zweiten Fasern zum Einleiten des Lichtes in dem optischen Weg der Emission aus dem vorstehend beschriebenen Lichtquellenteil positioniert wird.
Erfindungsgemäß kann ein Teil des Umfangsbereiches des Wafers stufenförmig und der übrige Teil ringförmig belichtet werden, ohne den Platzierungszustand des Wafers zweimal zu ermitteln, weil der Umfangsbereich des Wafers in der vorstehend beschriebenen Weise belichtet wird. Deshalb kann der Umfangsbereich des Wafers mit wenigen Arbeitsvorgängen und hohem Wirkungsgrad belichtet werden.
Erfindungsgemäß braucht man nicht zwei Belichtungsvorrichtungen, das heißt eine Belichtungsvorrichtung zur stufenförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers und eine Belichtungsvorrichtung zur ringförmigen Belichtung des Umfangsbereiches, bereitzustellen, und es kann eine stufenförmige Belichtung sowie eine ringförmige Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers unter Verwendung einer einzigen Vorrichtung durchgeführt werden, ohne den Wafer zwischen den zwei Vorrichtungen zu transportieren, oder ohne den Platzierungszustand des Wafers zweimal zu ermitteln.
Erfindungsgemäß kann ferner durch die Durchführung der Belichtung in zwei Stationen die Vorrichtung an sich kostengünstig hergestellt werden, weil das Regelsystem nicht so groß wird wie bei einer Vorrichtung, welche die Belichtung in einer Station durchführt.
Darüber hinaus muss nur ein Lichtquellenteil zum Zweck der Belichtung verwendet werden, und somit kann die Vorrichtung kleiner gemacht und ferner eine Kostenreduzierung erzielt werden.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in welchen nur beispielhaft einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers;
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zu belichtenden Bereiches des Wafers und von Ausrichtungskennzeichen;
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung des ersten Austrittsteils für das Belichtungslicht;
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung einer Ausrichtungseinheit;
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung eines CCD-Abtasters;
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht und eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers;
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers;
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung zur stufenförmigen Belichtung des Umfangbereiches des Wafers;
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung zur ringförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers;
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels der Reihenfolge bei der stufenförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers;
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung der Betätigung der Vorrichtung zur Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung der Betätigung der Vorrichtung zur Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung der Relation zwischen einer Exzentrizität und dem Drehwinkel des Wafers;
Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 15 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung einer Faser-Umschalteinheit FCU;
Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnungen, bei welchen optische Fasern LF1, LF2 an einer Bewegungsplatte MB montiert sind; und
Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung des zu belichtenden Umfangsbereiches des Wafers.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Belichtung des Umfangsbereiches eines Wafers. Bezugszeichen RS bezeichnen einen Drehträger, auf welchem ein Wafer W aufgesetzt und mittels einer Unterdruck-Haltevorrichtung oder dergleichen befestigt ist, welcher mittels eines Wafer-Transportsystems WCV transportiert wird.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines zu belichtenden Bereiches des Wafers W sowie von Ausrichtungskenn zeichen. Wie in Fig. 2(a) und (b) gezeigt ist, weist der Wafer eine Orientierungs-Flachstelle OF, welche die Kristall-Richtung des Wafers W zeigt, und welche nachfolgend "Ori-Fla" genannt wird, oder eine "Einkerbung" N auf. Das Schaltkreismuster ist derart geformt, dass von dem vorstehend beschriebenen "Ori-Fla" oder der vorstehend beschriebenen "Einkerbung" N ausgegangen wird. Die Belichtung wird deshalb grundsätzlich dadurch durchgeführt, dass von dem vorstehend beschriebenen "Ori-Fla" OF oder der vorstehend beschriebenen "Einkerbung" N ausgegangen wird, auch wenn der Umfangsbereich des Wafers W stufenförmig belichtet wird.
Auf dem Wafer W sind ferner Ausrichtungskennzeichen WAM1, WAM2 zur Durchführung einer genauen Positionierung aufgezeichnet, wie nachstehend beschrieben wird. Nachfolgend wird hauptsächlich eine Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers W beschrieben, welcher mit dem Ori-Fla OF wie in Fig. 2(a) versehen ist. Hinsichtlich des in Fig. 2(b) gezeigten Wafers W kann eine Belichtung des Umfangbereiches des Wafers in der gleichen Weise durchgeführt werden.
In Fig. 1 bezeichnet ein Bezugszeichen M eine Dreh-Antriebsvorrichtung zum Drehen des Drehträgers RS, welcher an einem X-Y-Träger XYS montiert ist, welcher sich in X-Y- Richtungen bewegt (X: beispielsweise nach rechts und links in der Zeichnung, Y: beispielsweise nach vorne und hinten in der Zeichnung). Wenn der X-Y-Träger XYS mittels einer X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD angetrieben wird, bewegt sich der vorstehend beschriebene Drehträger RS zusammen mit der vorstehend beschriebenen Dreh-Antriebsvorrichtung M in X-Y-Richtungen. Der X-Y-Träger XYS und die X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD können ferner miteinander einteilig ausgebildet werden.
Wenn sich der Drehträger RS an einer in der Zeichnung anhand der durchgehenden Linie gezeigten Stelle, das heißt in einer ersten Station, befindet, wird der Wafer W mit Belichtungslicht bestrahlt und der Umfangsbereich des Wafers W wird stufenförmig belichtet, indem der Drehträger RS in X-Y-Richtungen bewegt wird, wie nachstehend beschrieben wird. Wenn die stufenförmige Belichtung abgeschlossen ist, wird der Drehträger RS zu einer anhand der unterbrochenen Linie gezeigten Stelle in der Zeichnung bewegt und in einer zweiten Station angeordnet. Während einer Drehung des Drehträgers RS wird der Wafer W mit Belichtungslicht bestrahlt und der Umfangsbereich des Wafers W wird ringförmig belichtet.
Ferner bezeichnen die Bezugszeichen LH1 eine erste Lichtquelle zum Zweck der Belichtung, welche in der ersten Station angeordnet ist, und welche aus einer Lampe zur Emission von ultravioletten Strahlen, einem Fokussierspiegel, einem Kondensor, einem Filter und einem Verschluss SH1 oder dergleichen besteht. Der Verschluss SH1 wird mittels einer Verschluss-Antriebsvorrichtung SC1 angetrieben. Das Belichtungslicht, welches von der Lichtquelle LH1 emittiert wird, wird über optische Fasern LF1 in ein Austrittsteil LO1 für das Belichtungslicht eingeleitet, wenn der Verschluss SH1 offen ist. Der Umfangsbereich des Wafers W wird, wie nachstehend beschrieben wird, mit dem Belichtungslicht, welches aus dem Austrittsteil LO1 ausgestrahlt wird, stufenförmig belichtet.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung des Austrittsteils LO1, welches Linsen L1, L2 aufweist, wie in Fig. 3(a) veranschaulicht ist, und bei welchem das aus den optischen Fasern LF1 ausgestrahlte Licht durch die Linsen L1, L2 fokussiert und auf den Wafer W ausgestrahlt wird. Der Bestrahlungsbereich des Austrittsteils LO1 weist eine ähnliche Form auf wie die Form einer Stirnseite der optischen Fasern LF1.
Fig. 3(b) ist eine schematische Darstellung der Form der Stirnseite der optischen Fasern LF1, welche das Belichtungslicht dem Austrittsteil LO1 zuführen. Die optischen Fasern LF1 sind, wie in der Zeichnung dargestellt ist, in einer um einen Winkel von 45º schräg geneigten Richtung angeordnet. Der Bestrahlungsbereich des Austrittsteils LO1 für das Belichtungslicht weist deshalb auch die in Fig. 3(b) gezeigte Form auf.
Durch die vorstehend beschriebene Form des Bestrahlungsbereiches des Austrittsteils LO1 kann eine stufenförmige Belichtung mit einem gleichmäßigen Belichtungsgrad durchgeführt werden. Ferner kann der Bereich erweitert werden, welcher durch Abtastung behandelt werden kann, und somit kann die Bestrahlungszeit verkürzt werden (wie in der Japanischen Patentanmeldung HEI 6-259798 ausführlich beschrieben ist). Fig. 1 veranschaulicht ferner eine Ausrichtungseinheit AU, mit welcher der Wafer W positioniert wird, wie nachstehend beschrieben wird.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung der Ausrichtungseinheit AU, welche aus einer Nichtbelichtungslicht-Bestrahlungsvorrichtung LL1 zum Ausstrahlen von Nichtbelichtungslicht, einem halbdurchlässigen Spiegel HM, Linsen L3 und L4 sowie einem Bildaufnahme-Element IMS, wie ein CCD oder dergleichen, besteht, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Das aus der Nichtbelichtungslicht-Bestrahlungsvorrichtung LL1 ausgestrahlte Nichtbe lichtungslicht wird über den halbdurchlässigen Spiegel HM auf den Wafer W ausgestrahlt, und das reflektierte Licht wird über den halbdurchlässigen Spiegel HM, die Linse L4 sowie die Linse L3 von dem Bildaufnahne-Element IMS aufgenommen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 umfasst ein CCD-Abtaster LS eine Lichtquelle LL2 zum Ausstrahlen von parallelem Nichtbelichtungslicht und eine CCD-Matrix CL zum Aufnehmen des aus der vorstehend beschriebenen Lichtquelle LL2 ausgestrahlten Lichtes, wie in Fig. 5 veranschaulicht ist. Das aus der Lichtquelle LL2 ausgestrahlte Licht wird durch einen Randteil des Wafers W teilweise abgeschirmt, und das Licht, welches durch die Außenseite des Randteils hindurch geht, wird von der CCD-Matrix CL aufgenommen. Das bedeutet, dass in Abhängigkeit davon, welches Pixel der CCD-Matrix CL Licht emittiert hat, die Position des Randes des Wafers W ermittelt werden kann.
Deshalb kann durch Beobachtung der Ausgangsveränderungen der CCD-Matrix bei der Drehung des Wafers W die Position des "Ori-Fla" OF des Wafers W (oder die Position der "Einkerbung" N) und das Maß der Abweichung der Mitte des Wafers W von dem Drehzentrum des Drehträgers RS ermittelt werden. Für die Berechnung des vorstehend beschriebenen Abweichungsmaßes kann beispielsweise das in der JP-Patentoffenlegungsschrift HEI 3-108315 (US 5,168,021) offenbarte Verfahren verwendet werden.
Wie in Fig. 1 dargstellt, ist eine zweite Lichtquelle LH2 zum Zweck der Belichtung vorgesehen, welche dieselbe Anordnung wie die vorstehend beschriebene erste Lichtquelle LH1 aufweist, und welche in einer zweiten Station angeordnet ist. Das aus der Lichtquelle LH2 emittierte Belichtungslicht wird über optische Fasern LF2 in ein Austrittsteil LO2 eingeleitet, wenn ein Verschluss SH2 offen ist. Der Verschluss SH2 wird mittels einer Verschluss-Antriebsvorrichtung SC2 angetrieben. Der Umfangsbereich des Wafers W wird, wie nachstehend beschrieben wird, mit dem von dem Austrittsteil LO2 ausgestrahlten Belichtungslicht ringförmig belichtet.
Ferner ist ein Emissionselement R1 vorgesehen und ein Lichtaufnahme-Element R2 zum Aufnehmen des von dem Emissionselement R1 ausgestrahlten Lichtes vorgesehen. Mit dem Emissionselement R1 und dem Lichtaufnahme-Element R2 wird der Randteil des Wafers W ermittelt. Das Austrittsteil LO2 für das Belichtungslicht wird, wie nachstehend beschrieben wird, auf einem Bewegungskörper montiert, auf welchem das Emissionselement R1 sowie das Lichtaufnahme-Element R2 montiert sind, und es bewegt sich zusammen mit dem vorstehend beschriebenen Bewegungskörper, wenn er sich bewegt.
Das Austrittsteil LO2, das Emissionselement R1 und das Lichtaufnahme-Element R2 bilden eine Belichtungseinheit U1, welche mittels einer Belichtungseinheit-Antriebsvorrichtung UD1 in Richtung das Pfeils in der Darstellung angetrieben wird, mit welcher eine Regelung in der Weise durchgeführt wird, dass mit dem aus dem Austrittsteil LO2 austretenden Belichtungslicht stets ein vorgegebener Bereich des Umfangsbereiches des Wafers W bestrahlt wird.
Folglich wird die Menge des von dem Lichtaufnahme-Element R2 aufgenommenen Lichtes zu der Belichtungseinheit-Antriebsvorrichtung UD1 rückgekoppelt, welche die Position der Belichtungseinheit U1 in der Weise regelt, dass die Menge des von dem Lichtaufnahme-Element R2 aufgenommenen Lichtes konstant wird. Dadurch bewegt sich die Belichtungseinheit U1 entsprechend der Randposition des Wafers W in Richtung des Pfeils in der Zeichnung, auch wenn der Wafer gedreht wird und seine Randposition verändert. Das Austrittsteil LO2 behält stets ein vorgegebenes Lageverhältnis zum Rand des Wafers W. Die Betätigung der vorstehend beschriebenen Belichtungseinheit U1 ist beispielsweise in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI 2-1114 (US 4,899,195) ausführlich beschrieben.
Ferner ist eine Regelvorrichtung Cnt vorgesehen, in welche Ausgaben der Ausrichtungseinheiten AU und des CCD-Abtasters LS eingegeben werden. Die Regelvorrichtung Cnt regelt in vorgegebener Reihenfolge die Verschluss-Antriebsvorrichtungen SC1, SC2, die Dreh-Antriebsvorrichtung M, die X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD und die Belichungseinheit-Antriebsvorrichtung UD1, mit welcher die Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers W durchgeführt wird.
Fig. 6 bis 9 zeigen schematisch die Anordnung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Belichtung des Wafer- Umfangsbereiches. Fig. 6 und 7 sind schematische Darstellungen dieses Ausführungsbeispiels der Gesamtanordnung der Vorrichtung zur Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches. Fig. 8 zeigt schematisch einen Zustand, in welchem der Umfangsbereich des Wafers W in der ersten Station stufenförmig belichtet wird. Fig. 9 zeigt schematisch einen Zustand, in welchem der Wafer-Umfangsbereich in der zweiten Station ringförmig belichtet wird. Dieselben Teile wie in Fig. 1 sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 6(a) zeigt eine Seitenansicht dieses Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches, während Fig. 6(b) eine Vorderansicht ist und Fig. 7 eine Draufsicht ist. Fig. 6 und 7 zeigen Zustände, in welchen der Drehträger RS sich an der in Fig. 1 anhand der unterbrochenen Linie gezeigten Stelle befindet (das heißt, in welchen der Wafer-Umfangsbereich ringförmig belichtet wird).
Bezugnehmend auf Fig. 6 und 7 werden das erste Austrittsteil LO1, die Ausrichtungseinheiten AU und der CCD-Abtaster LS in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Rahmen lageneinstellbar montiert und angeordnet, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Die Dreh-Antriebsvorrichtung M ist auf dem X-Y-Träger XYS montiert und bewegt sich nach rechts und links in Fig. 6(a) und Fig. 6(b). Ferner wird in der Darstellung anhand der Strich-zwei Punkte-Linie ein Zustand gezeigt, in welchem der Wafer W auf dem Drehträger RS aufgesetzt ist. Ferner ist ein Bereich PEU dargestellt, welcher ringförmig belichtet werden soll, and welcher die mit dem Austrittsende LO2 versehende Belichtungseinheit U1 enthält, und welche an dem Boden befestigt ist.
Fig. 8 zeigt schematisch das Lageverhältnis zwischen dem Drehträger RS und dem ersten Austrittsteil LO1, wenn der Umfangsbereich des Wafers W in der ersten Station stufenförmig belichtet wird. Dieselben Teile wie in Fig. 1, 6 und 7 sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei einer stufenförmigen Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches wird die Drehung des Drehträgers RS angehalten, und das Belichtungslicht wird aus dem Austrittsteil LO1 auf den Umfangsbereich des Wafers W ausgestrahlt, indem der Wafer W mittels des X-Y-Trägers XYS in X-Y-Richtungen bewegt wird.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Reihenfolge bei der stufenförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers W. Wie in Fig. 10 veranschaulicht ist, wird der Wafer W mittels des X-Y-Trägers XYS in X-Y- Richtungen bewegt. Folglich wird zunächst der in Fig. 10(a) gezeigte Teil belichtet. Als Nächstes wird der Wafer W um 90 Grad gedreht und der in Fig. 10(b) gezeigte Teil wird in der gleichen Weise belichtet.
Fig. 9 zeigt schematisch die relative Lage des Drehträgers RS und des ringförmig zu belichtenden Bereichs PEU bei einer ringförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers W in der zweiten Station. In Fig. 9 sind dieselben Teile wie in Fig. 1, 6 und 7 mit denselben Bezugszeichen versehen und es wird die Anordnung der Belichtungseinheit U1 gezeigt, welche in dem ringförmig zu belichtenden Bereich PEU angeordnet ist.
Die Belichtungseinheit U1 weist einen ersten Bewegungskörper S1 auf, an welchem das Emissionselement R1 und das Lichtaufnahme-Element R2 montiert sind, und welcher sich in Radialrichtung des Wafers W bewegt. Die Belichtungseinheit Ul umfasst ferner einen zweiten Bewegungskörper S2, an welchem ein zweites Austrittsteil LO2 montiert ist, und der auf dem ersten Bewegungskörper S1 bewegbar in Radialrich tung des Wafers W montiert ist. Außerdem umfasst die Belichtungseinheit U1 eine erste Antriebsvorrichtung M1 und eine zweite Antriebsvorrichtung M2, welche jeweils die Bewegungskörper S1 und S2 antreiben.
Die Position des zweiten Bewegungskörpers S2 bezüglich des ersten Bewegungskörpers S1 wird bei einem vorgegebenen Wert konstant gehalten. Es wird die relative Position des Austrittsteils LO2 bezüglich des Emissionselementes R1 und des Lichtaufnahme-Elementes R2 festgelegt. Durch diese relative Position kann die Belichtungsbreite des Umfangsbereiches des Wafers W (eine Belichtungslänge in Radialrichtung des Wafers) festgelegt werden.
Ferner regelt die Belichtungseinheit-Antriebsvorrichtung UD1 aufgrund der Ausgabe des Lichtaufnahme-Elementes R2, welches an dem ersten Bewegungskörper S1 montiert ist, die Position des ersten Bewegungskörpers S1 in der Weise, dass sie der Kante des Wafers W entspricht, wie vorstehend beschrieben wurde.
Bezugnehmend auf Fig. 9 hält der Drehträger RS bei der Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers W an der in der Zeichnung gezeigten Stelle an, und der Drehträger RS wird mittels der Dreh-Antriebsvorrichtung M gedreht, wodurch sich der Wafer W dreht. Während der Drehung des Wafers W regelt die Belichtungseinheit-Antriebsvorrichtung UD1 aufgrund der Ausgabe des Lichtaufnahme-Elementes R2 die Position des ersten Bewegungskörpers S1, wie vorstehend beschrieben wurde, wodurch die mit dem Belichtungslicht, das heißt mit dem aus dem Austrittsteil LO2 ausgestrahlten Belichtungslicht, welches auf dem zweiten Bewegungskörper S2 angeordnet ist, bestrahlte Stelle dem Rand des Wafers W entspricht. Dadurch wird der Umfangsbereich des Wafers W mit einer vorgegebenen Belichtungsbreite belichtet.
Fig. 11 und 12 sind schematische Darstellungen des Betätigungsvorgangs der Vorrichtung zur Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches gemäß diesem Ausführungsbeispiel, der wie folgt abläuft:
(1) Die X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD treibt den X-Y- Träger XYS an. Der Drehträger RS wird zu der in Fig. 11(a) gezeigten Stelle bewegt und nimmt den Wafer auf, welcher mit dem in Fig. 1 gezeigten Wafer-Transportsystem WCV transportiert wurde. Der Wafer wird an einer vorgegebenen Stelle auf dem Drehträger RS aufgesetzt und mittels einer Unterdruck-Haltevorrichtung oder dergleichen befestigt. Die Position des Wafers W bei dem vorstehend beschriebenen Transport weist ferner geringe Abweichungen auf, um welche die Mitte des Wafers W und das Drehzentrum des Drehträgers RS nicht immer miteinander übereinstimmen, geringe Abweichungen voneinander treten jedoch auf.
(2) Die X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD treibt den X-Y- Träger XYS an. Der Drehträger RS wird zu der in Fig. 11(b) gezeigten Stelle in der ersten Station bewegt, und der Wafer W wird einmal gedreht. Während der Drehung des Wafers W wird die Position des Randes des Wafers W mittels des CCD-Abtasters LS ermittelt. Die Information über die Randposition des Wafers W, welche mittels des CCD-Abtasters LS ermittelt wurde, wird zu der in Fig. 1 gezeigten Regelvorrichtung Cnt gesendet und in einem in der Regelvorrichtung Cnt angeordneten Speicher gespeichert. Die Regelvorrichtung Cnt ermittelt aufgrund der Lageinformation des Randes des Wafers W, welche in dem vorstehend beschriebenen Speicher gespeichert wurde, das Maß der Abweichung der Mitte des Wafers W von dem Drehzentrum des Drehträgers RS, welches nachfolgend "Exzentrizität" genannt wird. Ferner ermittelt und speichert sie die Position des "Ori-Fla" OF (oder der "Einkerbung" N) des Wafers W.
(3) Aufgrund der vorstehend berechneten Daten wird der Drehträger RS durch Antreiben der Dreh-Antriebsvorrichtung M gedreht, bis das "Ori-Fla" parallel zu der X-Achse des in Fig. 11 gezeigten X-Y-Koordinatensystems wird. Ferner wird im Fall der Anordnung einer "Einkerbung" N an dem Wafer der Drehträger RS gedreht, bis eine zwischen Einkerbung N und der Mitte des Wafers W entstehende Gerade parallel zu der Y-Achse wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei einer stufenförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers W die Belichtung in der Weise durchgeführt, dass von dem vorstehend beschriebenen "Ori-Fla" OF oder der vorstehend beschriebenen "Einkerbung" N ausgegangen wird. Der Grund hierfür liegt darin, dass das Muster bezüglich des "Ori-Fla" OF oder der "Einkerbung" N an einer vorgegebenen Stelle gebildet ist. Das Lageverhältnis zwischen der Stelle, an welcher das vorstehend beschriebene Muster gebildet wird, und dem "Ori-Fla" OF oder der "Einkerbung" N kann jedoch in Abhängigkeit von der Genauigkeit bei einem dem Vorgang dieser Belichtung des Umfangbereichs des Wafers W vorhergehenden Vorgang, das heißt bei einem Vorgang, bei welchem das Muster gebildet wird, Fehler aufweisen. Zum Erzielen einer stufenförmigen Belichtung mit hoher Genauigkeit wird deshalb eine Ausrichtung unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Ausrichtungskennzeichen WAM1, WAM2 durchgeführt, welche ein vorgegebenes Lageverhältnis zu dem Muster aufweisen.
(4) Die Regelvorrichtung Cnt ermittelt aufgrund der vorstehend beschriebenen Exzentrizität sowie der im Voraus in der Regelvorrichtung Cnt gespeicherten Lageinformation über das Ausrichtungskennzeichen WAN1 (siehe Fig. 2) auf dem Wafer W das Maß der Bewegung des Drehträgers RS und bewegt den Träger RS mittels der X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD, so dass das auf dem Wafer W aufgezeichnete Ausrichtungskennzeichen WAM1 (siehe Fig. 2) in das Gesichtsfeld der Ausrichtungseinheit AU hineinreicht, wie in Fig. 11(c) anhand der durchgehenden Linie gezeigt ist. Die vorstehend beschriebenen Fehler der Stelle, an welcher das Muster gebildet ist, sind nicht so groß, dass sich die Ausrichtungskennzeichen außerhalb des Gesichtsfeldes befinden. Das bedeutet, dass die Winkelrichtung bereits bei dem vorstehend beschriebenen Schritt (3) korrigiert wird, was erforderlich ist, damit das Ausrichtungskennzeichen WAM1 in das Gesichtsfeld der Ausrichtungseinheit AU hineinreicht.
(5) Aus der Nichtbelichtungslicht-Bestrahlungsvorrichtung LL1 (siehe Fig. 4) der Ausrichtungseinheit AU wird Nichtbelichtungslicht ausgestrahlt. Die Positionskoordinaten des Ausrichtungskennzeichens WAM1 werden mittels eines Bildaufnahme-Elementes IMS ermittelt und gespeichert.
(6) Als Nächstes bewegt die Regelvorrichtung Cnt mittels der X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD den Drehträger RS um ein Maß in X-Richtung, welches dem Abstand zwischen dem Ausrichtungskennzeichen WAM1 und dem Ausrichtungskennzeichen WAM2 entspricht, so dass das auf dem Wafer W aufgezeichnete Ausrichtungskennzeichen WAM2 in das Gesichtsfeld der Ausrichtungseinheit AU hineinreicht, wie in Fig. 11(c) anhand der Punktstrichlinie gezeigt ist. Anschließend wird aus der Nichtbelichtungslicht-Bestrahlungsvorrichtung LL1 (siehe Fig. 4) der Ausrichtungseinheit AU das Nichtbelichtungslicht ausgestrahlt, und die Positionskoordinaten des Ausrichtungskennzeichens WAM2 werden mittels des Bildaufnahme-Elementes IMS ermittelt und gespeichert.
(7) Aufgrund der vorstehend ermittelten Positionskoordinaten der Ausrichtungskennzeichen WAM1, WAM2 und der gespeicherten Lageinformationen über die beiden Ausrichtungskennzeichen berechnet die Regelvorrichtung Cnt den Drehwert und das Maß der Bewegung des Drehträgers RS, dreht den Drehträger RS in der Weise, dass die Ausrichtungskennzeichen WAM1, WAM2 auf dem Wafer W an im Voraus festgelegten Stellen positioniert werden, treibt den X-Y-Träger XYS an und bewegt den Drehträger RS. Die vorstehend beschriebenen Betätigungen (5) bis (7) werden wiederholt, bis die Differenzen zwischen den tatsächlichen Positionen der Ausrichtungskennzeichen WAM1, WAM2 auf dem Wafer W und den festgelegten Positionen innerhalb vorgegebener Werte liegen. Wenn die Differenzen innerhalb vorgegebener Werte liegen, wird die Strahlung des Nichtbelichtungslichtes aus der vorstehend beschriebenen Nichtbelichtungslicht-Bestrahlungsvorrichtung LL1 angehalten.
Als Verfahren zur vorstehend beschriebenen Ausrichtung kann das in der vorhergehenden Japanischen Patentanmeldung HEI 7-276207 (US-Patentanmeldung Nr. 08/725,020) beschriebene Verfahren verwendet werden, bei welchem beispielsweise ein Neigungswinkel zwischen einer Strecke, welche zwischen dem Ausrichtungskennzeichen WAM1 und dem Ausrichtungskennzeichen WAM2 entsteht, und der X-Achse ermittelt wird. Der Drehträger RS wird derart gedreht, dass der vorstehend beschriebene Neigungswinkel innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, um welchen der Drehträger bewegt wird.
(8) Die Regelvorrichtung Cnt berechnet aufgrund der vorstehend beschriebenen Exzentrizität das Maß der Bewegung des Drehträgers RS und bewegt den Drehträger RS derart, dass das aus dem Austrittsteil LO1 für das Belichtungslicht austretende Licht eine Stelle des Wafers W bestrahlt, an welcher mit der stufenförmigen Belichtung begonnen wird, wie in Fig. 12(d) gezeigt ist.
(9) Der Verschluss SH1 (siehe Fig. 1) der Lichtquelle LH1 wird geöffnet. Aus dem Austrittsteil LO1 wird Belichtungslicht auf den Umfangsbereich des Wafers W ausgestrahlt, und die stufenförmige Belichtung beginnt. Der Drehträger RS wird beispielsweise, wie in Fig. 10 gezeigt ist, entlang dem stufenförmig zu belichtenden Bereich, welcher davor in der Regelvorrichtung Cnt gespeichert wurde, in X-Y-Richtungen bewegt, wodurch der Umfangsbereich des Wafers W stufenförmig belichtet wird. Fig. 12(e) zeigt den Zustand der vorstehend beschriebenen stufenförmigen Belichtung. In dem Fall, in dem der Bereich, in welchem sich der X-Y-Träger bewegt, breit ist, oder in dem Fall, in dem der stufenförmig zu belichtende Bereich schmal ist, und in dem die Belich tung ohne Drehung des Wafers W ermöglicht wird, muss die Belichtung nicht immer erst dann durchgeführt werden, nachdem der Wafer W jeweils um 90 Grad gedreht wurde, wie vorstehend beschrieben wurde.
(10) Nach dem Abschluss der vorstehend beschriebenen stufenförmigen Belichtung bewegt die Regelvorrichtung Cnt den Drehträger RS mittels der X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD von der ersten Station zu der Stelle in Fig. 12(f) in der zweiten Station, an welcher die ringförmige Belichtung beginnt. Die Regelvorrichtung Cnt dreht den Drehträter RS in der Weise, dass mit dem aus dem Austrittsteil LO2 austretenden Licht, in welchem die ringförmige Belichtung durchgeführt wird, die Stelle des Wafers W bestrahlt wird, an welcher mit der ringförmigen Belichtung angefangen wird. Die Stelle, an der mit der ringförmigen Belichtung angefangen wird, wurde vorher in der Regelvorrichtung Cnt gespeichert (beispielsweise der Drehwinkel zwischen der singulären Stelle, wie dem "Ori-Fla" OF, der "Einkerbung" N oder dergleichen und einem Punkt, an welchem mit der ringförmigen Belichtung angefangen wird, und dergleichen). Die Regelvorrichtung Cnt korrigiert den vorstehend beschriebenen gespeicherten Drehwinkel aufgrund der beim Verfahrensschritt (2) ermittelten Exzentrizität, berechnet den Drehwert des Wafers W aufgrund des korrigierten Drehwinkels und dreht den Wafer W.
Fig. 13 ist eine schematische Darstellung der Relation zwischen der Exzentrizität und dem Drehwinkel. Ein Bezugszeichen O bezeichnet das Drehzentrum des Drehträgers RS, ein Bezugszeichen P bezeichnet den Schnittpunkt der Senkrechten zwischen dem Drehzentrum O und dem "Ori-Fla" OF und das Bezugszeichen Q bezeichnet eine Stelle, an welcher mit der Belichtung angefangen wird. In Fig. 13(a) bezeichnet ein Bezugszeichen Q1 den Winkel zwischen einer Strecke OP und einer Strecke OQ im Fall, in dem die Mitte des Wafers W mit dem Drehzentrum O des Drehträgers RS übereinstimmt. In Fig. 13(b) bezeichnet ein Bezugszeichen Q2 den Winkel zwischen der Strecke OP und der Strecke OQ im Fall, in dem die Mitte des Wafers W mit dem Drehzentrum des Drehträgers RS nicht übereinstimmt.
Wie aus Fig. 13(a) und Fig. 13(b) ersichtlich wird, liegt im Fall einer Abweichung der Mitte des Wafers W von dem Drehzentrum des Drehträgers RS der Winkel zwischen dem Punkt P und der Stelle Q, an welcher mit der Belichtung angefangen wird, wobei von dem Punkt P ausgegangen wird, bei Q2, das heißt bei einem Wert, welcher sich von dem Winkel Q1 unterscheidet, bei welchem die Mitte des Wafers W mit dem Drehzentrum übereinstimmt.
Im Fall der Abweichung der Mitte des Wafers W von dem Drehzentrum des Drehträgers RS ist es erforderlich, aufgrund der Exzentrizität eine Differenz zwischen dem Winkel Q1 und dem Winkel Q2, das heißt Q1-Q2, zu berechnen und den Drehwert des Wafers W zu korrigieren, wie vorstehend beschrieben wurde. Die Bewegung und die Drehung des Drehträgers RS von der ersten Station zu der zweiten Station kann einzeln oder gleichzeitig stattfinden. Im Fall einer gleichzeitigen Durchführung kann die Dauer des Übergangs der stufenförmigen Belichtung zu der ringförmigen Belichtung verkürzt werden, wodurch der Durchsatz erhöht wird.
(11) Der Verschluss SH2 (siehe Fig. 1) der Lichtquelle LH2 wird geöffnet. Aus dem Austrittsteil LO2 wird Belichtungslicht auf den Umfangsbereich des Wafers W ausgestrahlt, während der Wafer W gedreht wird. Auf diese Weise wird die ringförmige Belichtung durchgeführt. Hierbei bewegt sich das Austrittsteil LO2 entsprechend dem Rand des Wafers W in dessen Radialrichtung, und der Umfangsbereich des Wafers W wird mit einer vorgegebenen Belichtungsintensität belichtet, wie vorstehend beschrieben wurde.
(12) Nach dem Abschluss der ringförmigen Belichtung wird der Verschluss SH2 der Lichtquelle LH2 geschlossen. Der X-Y-Träger XYS wird mittels der X-Y-Träger-Antriebsvorrichtung SD angetrieben, und der Drehträger RS wird bewegt und zu der vorstehend in Fig. 11(a) gezeigten Stelle zurückgeschoben. Der Wafer W wird mit Wafer- Transportsystemen WCV von dem Drehträger RS genommen und zu dem nächsten Vorgang transportiert.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde eine Belichtung des Gesamtumfangs des Wafers W beschrieben. Bei der ringförmigen Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers W kann durch Öffnen und Schließen des Verschlusses SH2 nur einen Teil des Umfangsbereiches des Wafers W belichtet werden.
Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch selektives Einleiten des Lichts nur aus einer Lichtquelle LH1 über optischen Fasern LF1, LF2 in die Austrittsteile LO1, LO2 sowohl die stufenförmige Belichtung als auch die ringförmige Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches durchgeführt.
In Fig. 14 bezeichnet das Bezugszeichen LH1 die Lichtquelle, welche den Verschluss SH1 und die Verschluss-Antriebsvorrichtung SC1 aufweist, wie vorstehend beschrieben wurde. Ferner bezeichnet das Bezugszeichen BP eine Basisplatte, welche an der Lichtquelle LH1 angeordnet ist, ein Bezugszeichen FC1 bezeichnet eine Faser-Umschaltvorrichtung, die beispielsweise aus einem Druckluftzylinder oder dergleichen besteht, und ein Bezugszeichen MB bezeichnet eine Bewegungsplatte, welche an der vorstehend beschriebenen Basisplatte BP bewegbar angeordnet ist, und welche mit der Faser-Umschaltvorrichtung FC1 nach oben und unten in der Zeichnung angetrieben wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden die Faser-Umschaltvorrichtung FC1, die Bewegungsplatte MB und die Basisplatte BP eine Faser-Umschalteinheit FCU. Ferner bezeichnen die Bezugszeichen LF1, LF2 die optischen Fasern, die jeweils an einem Ende mit der Bewegungsplatte MB festgehalten werden, und mit den anderen Enden jeweils an die Austrittsteile LO1, LO2 angeschlossen sind. Weitere Anordnungen sind mit den vorstehend in Fig. 1 gezeigten Anordnungen identisch, worin die Faser-Umschaltvorrichtung FC1 mit der vorstehend in Fig. 1 gezeigten Regelvorrichtung Cnt geregelt wird.
Fig. 15 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Anordnung der in Fig. 14 gezeigten Faser-Umschalteinheit FCU. Dieselben Teile wie in Fig. 14 sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Wie in Fig. 15 veranschaulicht ist, ist die Basisplatte BP, welche an der Lichtquelle LH1 angeordnet ist, mit einer Öffnung h1 versehen, über die Belichtungslicht aus der Lichtquelle LH1 austritt. Ferner ist die Bewegungsplatte MB mit Haltern H1, H2 versehen, in wel chen die einen Enden der optischen Fasern LF1, LF2 eingesetzt und befestigt sind. Die Bewegungsplatte MB wird mit der Faser-Umschaltvorrichtung FC1 in Richtung des Pfeils in der Zeichnung angetrieben.
Fig. 16 ist eine schematische Darstellung der Anordnungen, bei welchen die optische Fasern LF1, LF2 in der Bewegungsplatte MB montiert sind. Die Anordnungen der Bewegungsplatte MB und der Halter H1, H2 sind in Fig. 15 im Querschnitt gezeigt. Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, ist die Bewegungsplatte MB mit Öffnungen h2, h3 versehen, in welchen die Halter H1, H2 montiert sind, welche Durchgangsöffnungen aufweisen. Die Enden der optischen Fasern LF1, LF2 sind in die Halter H1, H2 eingesetzt und beispielsweise mit Anschlagschrauben B1, B2 befestigt.
Die Faser-Umschaltvorrichtung FCU bei diesem Ausführungsbeispiel weist die vorstehend beschriebene Anordnung auf. Die Faser-Umschaltvorrichtung FC1 treibt die Bewegungsplatte MB an. Wenn die Öffnung h1 der Basisplatte BP mit der auf der Bewegungsplatte MB befindlichen Öffnung h2 übereinstimmt, fällt das von der Lichtquelle LH1 ausgestrahlte Licht über die Öffnungen h1, h2 in die optischen Fasern LF1 ein, und das in die optischen Fasern LF2 einfallende Licht wird abgeschirmt. Wenn die Bewegungsplatte MB angetrieben wird, und wenn die Öffnung h1 der Basisplatte BP mit der Öffnung h3 übereinstimmt, fällt das von der Lichtquelle LH1 ausgestrahlte Licht über die Öffnungen h1, h3 in die optischen Fasern LF2 ein, und das in die optischen Fasern LF1 einfallende Licht wird abgeschirmt.
Nachfolgend wird die Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches unter Verwendung der Faser-Umschaltvorrichtung FCU bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Reihenfolge bei der Positionierung des Wafers W, der stufenförmigen Belichtung, der ringförmigen Belichtung und dergleichen sind mit der vorstehend beschriebenen Reihenfolge (1) bis (12) identisch. Nachfolgend wird hauptsächlich die Betätigung der Faser-Umschaltvorrichtung FCU beschrieben:
(1) Wie vorstehend beschrieben wurde, wird der zu belichtende Wafer W auf den Drehträger RS aufgesetzt. Der X-Y-Träger XYS wird angetrieben, und der Drehträger RS wird zu der Stelle in der ersten Station bewegt, in welcher die stufenförmige Belichtung durchgeführt werden soll.
(2) Die Bewegungsplatte MB wird durch die Faser-Umschaltvorrichtung FC1 angetrieben und zu der Stelle bewegt, an welcher das von der Lichtquelle LH1 ausgestrahlte Belichtungslicht in die optischen Fasern LF1 (welche an das Austrittsteil LO1 angeschlossen sind) einfällt.
(3) Nach der Positionierung des Wafers W wird der Verschluss SH1 der Lichtquelle LH1 geöffnet. Aus dem Austrittsteil LO1 wird Belichtungslicht ausgestrahlt, und der Umfangsbereich des Wafers W wird stufenförmig belichtet.
(4) Nach dem Abschluss der Belichtung wird der Verschluss SH1 geschlossen. Die Ausstrahlung von Belichtungslicht aus dem Austrittsteil LO1 wird angehalten.
(5) Der X-Y-Träger XYS wird so angetrieben, dass der Drehträger RS zu der Stelle in der zweiten Station bewegt wird, an welcher die ringförmige Belichtung durchgeführt werden soll.
(6) Die Bewegungsplatte MB wird mit der Faser-Umschaltvorrichtung FC1 angetrieben und zu der Stelle bewegt, an welcher das von der Lichtquelle LH1 ausgestrahlte Belichtungslicht in die optischen Fasern (welche an das Austrittsteil LO2 angeschlossen sind) einfällt.
(7) Der Verschluss SH1 der Lichtquelle LH1 wird geöffnet. Aus dem Austrittsteil LO2 wird Belichtungslicht ausgestrahlt, und der Umfangsbereich des Wafers W wird ringförmig belichtet.
(8) Nach dem Abschluss der Belichtung wird der vorstehend beschriebene Verschluss SH1 geschlossen, und die Ausstrahlung von Belichtungslicht aus dem Austrittsteil LO2 wird angehalten.
Nach dem Abschluss der Belichtung des Umfangsbereiches des Wafers W in der vorstehend beschriebenen Weise wird der Drehträger RS zu der ursprünglichen Stelle zurückgeschoben. Der Wafer W mit einem Umfangsbereich, der bereits belichtet wurde, wird aus dem Drehträger RS entnommen und zum nächsten Vorgang transportiert.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Anordnung der Faser-Umschaltvorrichtung FCU und durch selektives Einleiten des Lichtes aus der einen Lichtquelle LH1 über die optischen Fasern LF1, LF2 in die Austrittsteile LO1, LO2, verhindert, dass die Beleuchtungsintensität des aus den Austrittsteilen austretenden Belichtungslichtes abnimmt, wie im Fall, in welchem eine einzige optische Faser an einer Stelle abgezweigt und in die zwei Austrittsteile LO1, LO2 eingeleitet wird. Dies verhindert, dass die Wafer-Behandlungsdauer lang wird. Ferner ist es nicht erforderlich, die Lichtquelle zum Zweck der Belichtung zu vergrößern.
Dementsprechend entstehen durch die vorliegende Erfindung folgende erwünschte Wirkungen und Vorteile:
(1) Ein Teil des Umfangbereiches des Wafers kann stufenförmig und der übrige Teil kann ringförmig belichtet werden, ohne dass die Lage, in welcher der Wafer aufgesetzt wurde, zweimal ermittelt werden muss. Diese Wirkung wird durch das vorliegende Verfahren und die Vorrichtung erzielt, durch welche ein Halbleiterwafer, auf welchem ein Resist aufgetragen wurde, auf einem in einer Station positionierten Drehträger aufgesetzt wird; durch welche die Lage, in welcher der Wafer auf dem Drehträger aufgesetzt wurde, und die Position eines singulären Punktes des Wafers ermittelt und gespeichert werden; durch welche aufgrund der ermittelten und gespeicherten Lage, in welcher der Wafer aufgesetzt wurde, aufgrund des ermittelten und gespeicherten singulären Punktes des Wafers und aufgrund der gespeicherten Lageinformation der Ausrichtungskennzeichen der Drehträger in der Weise bewegt/gedreht wird, dass die Ausrichtungskennzeichen ermittelt werden, dass die Positionen der auf dem Wafer aufgezeichneten Ausrichtungskennzeichen ermittelt und gespeichert werden, durch welche aufgrund der vorstehend beschriebenen ermittelten und gespeicherten Positionen der Ausrichtungskennzeichen der Drehträger in der Weise bewegt/gedreht wird, dass Belichtungslicht aus dem ersten Austrittsteil auf eine erste Stelle auf dem Wafer ausgestrahlt wird, an welcher mit einer Belichtung angefangen wird, und durch welche der Wafer aus dem ersten Austrittsteil auf dem Umfangsbereich bestrahlt wird, indem der Drehträger parallel zu der Waferfläche und in orthogonal sich schneidenden Richtungen bewegt wird. Dadurch wird ein Teil des Wafer-Umfangsbereiches stufenförmig belichtet. Ferner wird aufgrund der ermittelten und gespeicherten Lage, in welcher der Wafer aufgesetzt ist, und aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position des singulären Punktes des Wafers der Drehträger von der ersten Station zu der zweiten Station bewegt und zugleich gedreht. Das Belichtungslicht aus einem zweiten Austrittsteil wird auf eine zweite Stelle in einem noch nicht belichteten Bereich des Wafer-Umfangsbereiches ausgestrahlt, an welcher mit einer Belichtung angefangen wird. Anschließend wird der Drehträger in der zweiten Station gedreht. Als Nächstes wird von der zweiten Position, an welcher mit der Belichtung angefangen wird, Belichtungslicht auf den noch nicht belichteten Bereich des Wafers ausgestrahlt, und somit wird der Umfangsbereich des Wafers ringförmig belichtet. Deshalb kann die Belichtung des Umfangbereiches des Wafers mit wenigen Arbeitsvorgängen und mit einer hohen Effizienz durchgeführt werden. Dadurch kann die Bewegung und die Rotation des Drehträgers von der ersten Station zu der zweiten Station einzeln oder gleichzeitig durchgeführt werden. Im Fall einer gleichzeitigen Durchführung kann die Dauer des Übergangs der stufenförmigen Belichtung zur ringförmige Belichtung verkürzt werden, wodurch der Durchsatz erhöht wird.
(2) Durch Verwendung einer einzigen Vorrichtung kann sowohl eine stufenförmige Belichtung als auch eine ringförmige Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches durchgeführt werden, ohne dass hierfür zwei Belichtungvorrichtungen zur Verfügung stehen, das heißt eine Belichtungsvorrichtung für eine stufenförmige Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches und eine Belichtungsvorrichtung für eine ringförmige Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches. Dieser Vorteil wird durch Vorsehen der dargestellten Vorrichtung zur Belichtung des Umfangbereiches eines Halbleiterwafers, auf dessen Oberfläche ein Fotoresist aufgetragen ist, erzielt, wobei die Vorrichtung einen Drehträger, auf welchem der Wafer aufgesetzt ist, und welcher den Wafer dreht, und einen X-Y-Träger zum Bewegen des Drehträgers parallel zu der Waferoberfläche und zugleich in orthogonal sich schneidende Richtungen aufweist. Ein erstes Austrittsteil für das Belichtungslicht, welches Belichtungslicht auf den Wafer auf dem Drehträger ausstrahlt, welcher durch den vorstehend beschriebenen X-Y-Träger in orthogonal sich schneidende Richtungen bewegt wird, ist in einer ersten Station angeordnet und belichtet den Wafer-Umfangsbereich stufenförmig. Ein zweites Austrittsteil für das Belichtungslicht, welches das Belichtungslicht auf den Wafer auf dem Drehträger ausstrahlt, welcher sich dreht, ist in einer zweiten Station angeordnet und belichtet den Wafer-Umfangsbereich stufenförmig. Erfindungsgemäß kann durch die Durchführung der Belichtung in zwei Stationen die Vorrichtung zu geringen Kosten hergestellt werden, weil das Regelsystem nicht so groß wird wie bei einer Belichtung in der gleichen Station.
(3) Durch Verwendung einer einzigen Vorrichtung kann sowohl eine stufenförmige Belichtung als auch eine ringförmige Belichtung des Wafer-Umfangsbereiches durchgeführt werden, ohne dass zwei Belichtungsvorrichtungen bereitgestellt werden, das heißt eine Belichtungsvorrichtung für eine stufenförmige Belichtung des Wafer-Umfangsbe reiches und eine Belichtungsvorrichtung für eine ringförmige Belichtung des Umfangsbereiches. Dieser Vorteil wird mit der dargestellten Vorrichtung erreicht, mit welcher der Umfangsbereich eines Halbleiterwafers belichtet wird, der einen Umfangsrand mit einem singulären Punkt bezüglich seiner Form und einen auf seiner Oberfläche aufgetragenen Fotoresist aufweist, wobei die Vorrichtung einen Drehträger, auf welchem der Wafer aufgesetzt ist, und welcher den Wafer dreht, und einen X-Y-Träger zum Bewegen des Drehträgers parallel zur Waferoberfläche und gleichzeitig in orthogonal sich schneidende Richtungen aufweist. Ein Abtaster zur Ermittlung der Lage, in welcher der Wafer auf dem Drehträger aufgesetzt ist, der Position des singulären Punktes des Wafers und der Positionen der auf dem Wafer aufgezeichneten Ausrichtungskennzeichen ist vorgesehen. Ferner ist eine Regelvorrichtung vorgesehen, welche aufgrund der Ausgabe des Abtasters den X-Y-Träger antreibt, der gleichzeitig den Drehträger dreht, und welche die Position des Drehträgers und seinen Drehwinkel auf festgelegt Werte regelt. Ein erstes Austrittsteil für das Belichtungslicht, welches Belichtungslicht auf den Wafer auf dem Drehträger ausstrahlt, welcher mit dem X-Y-Träger in orthogonal sich schneidende Richtungen bewegt wird, ist in einer ersten Station angeordnet und belichtet den Wafer-Umfangsbereich stufenförmig. Ein zweites Austrittsteil für das Belichtungslicht, welches das Belichtungslicht auf den Wafer auf dem Drehträger ausstrahlt, welcher sich entsprechend der Waferrand-Position in dessen Radialrichtung bewegt und dreht, ist in einer zweiten Station angeordnet und belichtet den Wafer-Umfangsbereich ringförmig. Auf diese Weise kann der Wafer sowohl stufenförmig als auch ringförmig mit hoher Genaugikeit und hoher Effizienz belichtet werden. Ferner kann durch die Anordnung des zweiten Austrittsteils, welches das Belichtungslicht auf den Wafer auf dem Drehträger ausstrahlt, der sich entsprechend der Waferrandposition in dessen Radialrichtung dreht und bewegt, und welches den Wafer-Umfangsbereich ringförmig belichtet, der Umfangsbereich des Wafers mit einer konstanten Belichtungsbreite belichtet werden, auch wenn der Wafer- Mittelpunkt vom Drehzentrum des Drehträgers abweicht.
(4) Der zu belichtende Bereich kann der Belichtung des Umfangsbereichs mit hoher Genauigkeit unterzogen werden, auch in dem Fall, in welchem die Stelle, an welcher das Belichtungsmuster gebildet wird, eine Abweichung bezüglich des "Ori-Fla" des Halbleiterwafers und der Position der "Einkerbung" aufweist. Die Wirkung wird mit der in Absatz (3) dargestellten Vorrichtung zur Belichtung des Umfangsbereiches eines Wafers erreicht, worin der Abtaster aus einem Mittel zur Ermittlung der Position des Umfangsbereiches des Wafers, welches die Position des Umfangsbereiches des Wafers auf dem sich drehenden Drehträger ermittelt, und aus Ausrichtungseinheiten besteht, welche die Positionen der auf dem Wafer aufgezeichneten Ausrichtungskennzeichen ermitteln. Das Regelmittel speichert Positionsinformationen über die Ausrichtungskennzeichen und aufgrund der Ausgabe des Mittels zur Ermittlung der Position des Wafer-Umfangsbereiches ermittelt es das Maß der Abweichung des Wafermittelpunktes von dem Drehzentrum des Drehträgers sowie die Position des singulären Punktes des Wafers. Das Regelmittel regelt die Positionen des Drehträgers und dessen Rotationswinkel in der ersten und zweiten Station auf festgesetzte Werte aufgrund des Maßes der Abweichung, der Postion des singulären Punktes des Wafers, der gespeicherten Positionsinformationen über die Ausrichtungskennzeichen und aufgrund der Koordinaten der mit den Ausrichtungseinheiten ermittelten Positionen der Ausrichtungskennzeichen.
(5) Das Lichtquellenteil zum Zweck der Belichtung kann genormt werden, die Vorrichtungsgröße kann verkleinert werden, und ferner können die Kosten mit der hier vorstehend beschriebenen Vorrichtung reduziert werden, die eine Einheit, welche das Belichtungslicht in das erste und das zweite Austrittsteil einleitet, umfasst und aus einem Lichtquellenteil, ersten Fasern zur Einleitung des Lichts, zweiten Fasern zur Einleitung des Lichts, einem Halteteil, welches die Licht-Einfallsenden der ersten und zweiten Fasern in einem festen Abstand zueinander hält, und aus einer Antriebsvorrichtung für das Halteteil, welche das Halteteil antreibt, besteht. Die Licht-Austrittsenden der ersten und zweiten Fasern zur Einleitung des Lichts sind jeweils an das erste und zweite Austrittsteil angeschlossen. Im Fall der Ausstrahlung des Belichtungslichtes aus dem ersten Austrittsteil für das Belichtungslicht wird das Halteteil mittels der Antriebsvorrichtung für das Halteteil in der Weise angetrieben, dass das Licht-Einfallsende der ersten Fasern im optischen Weg der Ausstrahlung aus dem Lichtquellenteil angeordnet ist. Im Fall der Ausstrahlung von Belichtungslicht aus dem zweiten Austrittsteil wird das Halteteil mittels der Antriebsvorrichtung für das Halteteil in der Weise angetrieben, dass das Licht- Einfallsende der zweiten Fasern in dem optischen Weg der Ausstrahlung aus dem Lichtquellenteil angeordnet ist.
Darüber hinaus kann bei einer Anordnung mit zwei Lichtquellenteilen, der gleiche Belichtungsgrad und die gleiche Belichtungsintensität erhalten werden. Es kann auch eine unerwünscht lange Behandlungsdauer vermieden werden, indem das Licht von dem Lichtquellenteil umgeschaltet wird, und indem das Belichtungslicht über die ersten und die zweiten Fasern zur Einleitung des Lichts in das erste und zweite Austrittsteil für das Belichtungslicht eingeleitet wird.
Wenngleich bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ist es zu verstehen, dass sich verschiedene andere Ausgestaltungen und Weiterbildungen für den Fachmann ergeben können. Jegliche solche Ausgestaltungen und Weiterbildungen, die in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen und sich von deren Grundgedanken ableiten lassen, sollen durch die folgenden Patentansprüche abgedeckt sein.

Claims

1. Verfahren zum Belichten und Bestrahlen mit Belichtungslicht eines Umfangsbereichs eines Halbleiterwafers mit einem Umfangsrand, der mit einer singulär geformten Stelle versehen ist, und einer Oberfläche, auf welcher ein Fotoresist aufgetragen und ein Muster ausgebildet ist, wobei die Oberfläche außerhalb eines Bereichs, in welchem das Muster ausgebildet ist, unnötigen Resist aufweist, und der Außenbereich dem Belichtungslicht ausgesetzt wird, mit den Verfahrensschritten:

a) Ermitteln und Speichern von Positionsinformationen, die mit auf dem Halbleiterwafer geformten Ausrichtungskennzeichen erhalten werden;

b) Aufsetzen des Wafers auf einen Drehträger, welcher in einer ersten Belichtungsstation positioniert ist;

c) Ermitteln und Speichern der Position, in welcher der Wafer auf dem Drehträger plaziert ist, und der Position der singulär geformten Stelle;

d) Bewegen des Drehträgers aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position, in welcher der Wafer plaziert ist, aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position der singulär geformten Stelle des Wafers und aufgrund gespeicherter Positionsinformationen von den Ausrichtungskennzeichen, so daß die Ausrichtungskennzeichen ermittelt werden können;

e) Bestimmen und Speichern der Positionen der Ausrichtungskennzeichen;

f) Bewegen des Drehträgers aufgrund der ermittelten und gespeicherten Positionen der Ausrichtungskennzeichen, so daß das Belichtungslicht aus einem ersten Austrittsteil für das Belichtungslicht auf eine erste Belichtungs-Ausgangsposition auf dem Wafer ausgestrahlt wird;

g) Bestrahlen des Umfangsbereichs des Wafers mit Belichtungslicht aus dem ersten Austrittsteil, indem der Drehträger parallel zu der Waferoberfläche in orthogonal sich schneidenden Richtungen bewegt wird, wobei ein Teil des Umfangsbereiches des Wafers stufenförmig belichtet wird;

h) Bewegen des Drehträgers mit dem darauf verbleibendem Wafer von der ersten Belichtungsstation in eine zweite Belichtungsstation und Drehen des Drehträgers aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position, in welcher der Wafer plaziert ist, und aufgrund der ermittelten und gespeicherten Position der singulär geformten Stelle des Wafers, so daß das Belichtungslicht aus einem zweiten Austrittsteil auf eine zweite Belichtungs-Ausgangsposition in einem noch nicht belichteten Teil des Umfangsbereichs des Wafers ausgestrahlt wird; und

i) Drehen des Drehträgers in der zweiten Belichtungsstation und Ausstrahlen des Belichtungslichts aus der zweiten Belichtungs-Ausgangsposition auf den noch nicht belichteten Teil des Wafers, wobei der Umfangsbereich des Wafers ringförmig belichtet wird.

2. Vorrichtung zum Belichten eines Umfangsbereichs eines Halbleiterwafers mit Belichtungslicht, wobei der Wafer eine Oberfläche aufweist, auf welcher ein Fotoresist aufgetragen ist, mit:

- einem Drehträger (RS), auf welchem der Wafer plaziert ist, zum Drehen des Wafers (W);

- einem X-Y-Träger (XYS) zum Bewegen des Drehträgers (RS) parallel zu der Waferoberfläche und zugleich in orthogonal sich schneidenden Richtungen;

- einem ersten Austrittsteil (LO1) für das Belichtungslicht, welches in einer ersten Station angeordnet ist, um Belichtungslicht auf den Wafer (W) auf dem Drehträger (RS) auszustrahlen, der mit dem X-Y-Träger (XYS) in orthogonal sich schneidenden Richtungen so bewegt wird, daß der Umfangsbereich des Wafers stufenförmig belichtet wird; und

- einem zweiten Austrittsteil (LO2) für das Belichtungslicht, welches in einer zweiten Station angeordnet ist, um Belichtungslicht auf den Wafer (W) auf dem Drehträger (RS) auszustrahlen, welcher sich so dreht, daß der Umfangsbereich des Wafers ringförmig belichtet wird.

3. Vorrichtung zum Belichten eines Umfangsbereichs eines Halbleiterwafers mit Belichtungslicht, wobei der Wafer eine Oberfläche, auf welcher eine Fotoresist aufgetragen ist, und einen Umfangsrand aufweist, welcher mit einer singulär geformten Stelle versehen ist, mit:

- einem Drehträger (RS), auf weichem der Wafer (W) plaziert ist, zum Drehen des Wafers (W);

- einem Sensor zum Ermitteln einer Position, in welcher der Wafer (W) auf dem Drehträger (RS) plaziert ist, einer Position der singulär geformten Stelle des Wafers (W) und der Positionen der auf dem Wafer (W) aufgezeichneten Ausrichtungskennzeichen (WAM1, WAM2);

- einer Steuereinrichtung (Cnt) zum Antreiben des X-Y- Trägers (XYS) und zugleich Drehen des Drehträgers (RS) aufgrund einer Ausgabe des Sensors, wobei die Steuereinrichtung die Position des Drehträgers (RS) und seinen Rotationswinkel auf vorgegebene Werte steuert;

- einem ersten Austrittsteil (LO1) für das Belichtungslicht, welches in einer ersten Station angeordnet ist, um Belichtungslicht auf den Wafer auszustrahlen, welcher auf dem Drehträger plaziert ist, der mit dem X-Y-Träger in orthogonal sich schneidenden Richtungen so bewegt wird, daß der Umfangsbereich des Wafers stufenförmig belichtet wird; und

- einem zweiten Austrittsteil (LO2) für das Belichtungslicht, welches in einer zweiten Station angeordnet ist, um das Belichtungslicht auf den Wafer (W) auszustrahlen, welcher auf dem Drehträger (RS) plaziert ist, wobei sich der Drehträger (RS) in seine Radialrichtung entsprechend einer Position des Waferrandes so dreht und bewegt, daß der Umfangsbereich des Wafers ringförmig belichtet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin der Sensor ein Mittel zum Ermitteln der Position des Umfangsbereichs des Wafers aufweist, welches die Position des Umfangsbereichs des Wafers auf dem sich drehenden Drehträger (RS) ermittelt, wobei der Sensor ferner Ausrichtungseinheiten (AU) aufweist, welche die Positionen der auf dem Wafer (W) aufgezeichneten Ausrichtungskennzeichen (WAM1, WAM2) ermitteln, worin die Steuereinrichtung Positionsinformationen von den Ausrichtungskennzeichen (WAM1, WAM2) speichert, und aufgrund einer Ausgabe des Mittels zum Ermitteln der Position des Umfangsbereichs des Wafers (W) das Maß der Abweichung eines Wafer-Mittelpunktes von einem Rotations-Mittelpunkt des Drehträgers (RS) und die Position der singulär geformten Stelle des Wafers ermittelt, und worin die Steuereinrichtung (Cnt) die Positionen des Drehträgers (RS) und seinen Drehwinkel in der ersten und zweiten Station aufgrund des Maßes der Abweichung der Position der singulär geformten Stelle des Wafers (W), der gespeicherten Positionsinformationen von den Ausrichtungskennzeichen (WAM1, WAM2) und des weiteren aufgrund von Koordinaten der mit den Ausrichtungseinheiten ermittelten Positionen der Ausrichtungskennzeichen auf vorgegebene Werte regelt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4,

des weiteren mit einer Einheit zum Einleiten des Belichtungslichts in das erste und zweite Austrittsteil (LO1, LO2), welche ein Lichtquellenteil (LH1), erste Fasern (LF1) zum Einleiten des Lichts, zweite Fasern (LF2) zum Einleiten des Lichts, ein Halteteil (H1, H2) zum Halten der Lichteinfallsenden der ersten und zweiten Fasern (LF1, LF2) in einem festen Abstand zueinander und eine Antriebsvorrichtung (FC1) für das Halteteil, welche das Halteteil antreibt, aufweist,

worin die Lichtaustrittsenden der ersten und zweiten Fasern (LF1, LF2) jeweils mit den ersten und zweiten Austrittsteil (LO1, LO2) verbunden sind, worin beim Ausstrahlen des Belichtungslichts aus dem ersten Austrittsteil (LO1) das Halteteil mit der Antriebsvorrichtung (FC1) für das Halteteil derart angetrieben wird, daß das Lichteinfallsende der ersten Fasern (LF1) zum Einleiten des Lichts im optischen Weg der Emission aus dem Lichtquellenteil angeordnet ist, und

worin beim Ausstrahlen des Belichtungslichts aus dem zweiten Austrittsteil (LO2) für das Belichtungslicht das Halteteil mit der Antriebsvorrichtung für das Halteteil derart angetrieben wird, daß das Lichteinfallsende der zweiten Fasern (LF2) zum Einleiten des Lichts im optischen Weg der Emission aus dem Lichtquellenteil angeordnet ist.